DE102011015935A1 - Method for determining a correction value for the measurement of a target angle with a radar device, driver assistance system and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Es soll eine Lösung aufgezeigt werden, wie ein Korrekturwert (γoff) für die Messung eines Zielwinkels (γ) mittels eines Radargerätes (3, 4) in einem Kraftfahrzeug (1) besonders zuverlässig und präzise beim Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt werden kann. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren sendet das Radargerät (3, 4) ein Sendesignal (S0) aus und empfängt ein Empfangssignal (S1, S2). Der Zielwinkel (γ) wird anhand des Empfangssignals (S1, S2) gemäß einem vorbestimmten Messverfahren bestimmt, etwa dem Phasen-Monopuls-Verfahren. Es wird ein bezüglich einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) unbewegliches Objekt (29) anhand des Empfangssignals (S1, S2) detektiert, und eine Radialgeschwindigkeit (vr) des Kraftfahrzeugs (1) bezüglich des beweglichen Objekts (29) wird gemessen. Die aktuelle Radialgeschwindigkeit (vr) und eine aktuelle Eigengeschwindigkeit (vhost) des Kraftfahrzeugs (1) werden ins Verhältnis (vr/vhost) gesetzt. Der Korrekturwert (γ) wird in Abhängigkeit von dem Verhältnis (vr/vhost) bestimmt. Es wird auch ein Fahrerassistenzsystem (2), wie auch ein Kraftfahrzeug (1) bereitgestellt.A solution is to be shown how a correction value (γoff) for the measurement of a target angle (γ) by means of a radar device (3, 4) in a motor vehicle (1) can be determined particularly reliably and precisely during operation of the motor vehicle (1). In a method according to the invention, the radar device (3, 4) transmits a transmission signal (S0) and receives a reception signal (S1, S2). The target angle (γ) is determined based on the received signal (S1, S2) according to a predetermined measuring method, such as the phase monopulse method. An object (29) immovable with respect to an environment of the motor vehicle (1) is detected from the received signal (S1, S2), and a radial velocity (vr) of the motor vehicle (1) with respect to the mobile object (29) is measured. The current radial speed (vr) and a current airspeed (vhost) of the motor vehicle (1) are set in the ratio (vr / vhost). The correction value (γ) is determined depending on the ratio (vr / vhost). There is also provided a driver assistance system (2) as well as a motor vehicle (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Korrekturwerts für die Messung eines Zielwinkels mittels eines Radargerätes in einem Kraftfahrzeug. Das Radargerät sendet ein Sendesignal aus und empfängt ein Empfangssignal, welches das von einem Objekt reflektierte Sendesignal ist. Der Zielwinkel wird anhand des Empfangssignals gemäß einem vorbestimmten Messverfahren (etwa Phasen-Monopuls-Verfahren) bestimmt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, wie auch ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem.The invention relates to a method for determining a correction value for the measurement of a target angle by means of a radar device in a motor vehicle. The radar transmits a transmission signal and receives a reception signal which is the transmission signal reflected from an object. The target angle is determined based on the received signal according to a predetermined measuring method (such as phase monopulse method). The invention also relates to a driver assistance system for a motor vehicle, as well as a motor vehicle with a driver assistance system.
Vorliegend gilt das Interesse insbesondere der Phasen-Monopuls-Messung mithilfe eines Automobilradargerätes. Dieses Verfahren dient zum Bestimmen des Zielwinkels eines Objektes und stellt in der Radartechnik eine bekannte Methode dar. Zur Bestimmung des Zielwinkels – Winkel zwischen einer durch das Radargerät verlaufenden Referenzachse und einer durch das Radargerät und das Objekt verlaufenden Verbindungslinie – nach dem Phasen-Monopuls-Verfahren bedarf es zumindest zweier Empfangsantenneneinheiten, welche zwei einzelne Empfangsantennen oder aber zwei Empfangsantennengruppen (Arrays) sein können. Die durch die Empfangsantenneneinheiten empfangenen Signale werden in zwei separaten Empfangskanälen aufbereitet und als digitale Signale mithilfe einer Recheneinrichtung verarbeitet. Der Zielwinkel wird abhängig von der Phasenverschiebung zwischen den empfangenen Signalen der beiden Empfangskanäle bestimmt. Es wird zu diesem Zwecke der Zusammenhang des Zielwinkels und der Phasendifferenz zwischen den Phasen der empfangen Signale in der Recheneinrichtung modelliert, nämlich durch eine Zielwinkel-Phasendifferenz-Kennlinie (auch unter der Bezeichnung „Phasenmonopulscharakteristik” bekannt).In the present case, the interest is particularly the phase monopulse measurement using an automotive radar device. This method serves to determine the target angle of an object and represents a known method in radar technology. For determining the target angle - angle between a reference axis extending through the radar device and a connecting line passing through the radar device and the object - according to the phase monopulse method At least two receiving antenna units, which can be two individual receiving antennas or two receiving antenna groups (arrays), are required. The signals received by the receiving antenna units are processed in two separate receiving channels and processed as digital signals by means of a computing device. The target angle is determined depending on the phase shift between the received signals of the two receiving channels. For this purpose, the relationship of the target angle and the phase difference between the phases of the received signals in the computing device is modeled, namely by a target angle phase difference characteristic (also known as "phase monopulse characteristic").
Ein derartiges Radargerät kann für ein Fahrerassistenzsystem eingesetzt werden, welches einerseits zur Überwachung des Totwinkelbereiches des Kraftfahrzeugs dient und andererseits auch als ein Spurwechselassistent verwendet wird. Ein solches Fahrerassistenzsystem warnt den Fahrer vor der Anwesenheit von anderen Kraftfahrzeugen im Totwinkelbereich des Kraftfahrzeugs; auf der anderen Seite wart das System auch vor Fahrzeugen, die bis zu 70 m entfernt hinter dem eigenen Kraftfahrzeug auf der Nachbarspur fahren und das eigene Kraftfahrzeug bald überholen werden. Für diese Anwendungen muss das Fahrerassistenzsystem Fahrzeuge erfassen können, die sich neben und hinter dem eigenen Kraftfahrzeug befinden. Dazu werden im Stand der Technik zwei Radargeräte hinter dem hinteren Stoßfänger verbaut, nämlich ein Radargerät an der rechten Ecke und ein Radargerät an der linken Ecke des hinteren Stoßfängers. Mit den beiden Radargeräten werden die Fahrzeuge in der Umgebung detektiert, es werden Entfernung, relative Geschwindigkeit, wie auch der Zielwinkel – Azimutwinkel – gemessen. Anhand all dieser Informationen können die anderen Fahrzeuge verfolgt werden beziehungsweise es kann die jeweils augenblickliche Position dieser Fahrzeuge bezüglich des eigenen Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Daraus wird ermittelt, ob sich die Fahrzeuge innerhalb des Totwinkelbereiches oder aber des Spurwechselbereiches befinden.Such a radar device can be used for a driver assistance system which on the one hand serves to monitor the blind spot area of the motor vehicle and on the other hand is also used as a lane change assistant. Such a driver assistance system warns the driver of the presence of other vehicles in the blind spot area of the motor vehicle; On the other hand, the system was also ahead of vehicles that drive up to 70 m behind their own motor vehicle on the neighboring lane and soon overtake their own motor vehicle. For these applications, the driver assistance system must be able to detect vehicles that are located next to and behind the vehicle. For this purpose, two radars are installed behind the rear bumper in the prior art, namely a radar at the right corner and a radar at the left corner of the rear bumper. With the two radars, the vehicles are detected in the environment, it distance, relative speed, as well as the target angle - azimuth angle - measured. Based on all this information, the other vehicles can be tracked or it can be determined in each case the instantaneous position of these vehicles with respect to their own motor vehicle. From this it is determined whether the vehicles are within the blind spot area or the lane change area.
Die Spurzuordnung entfernter Fahrzeuge erfordert eine besonders hohe Winkelmessgenauigkeit von weniger als 1°. Dafür muss der Einbauwinkel des Radargerätes genau bekannt sein. Die Einbautoleranzen in der Serienproduktion können jedoch so groß sein, dass die Einbau-Winkeltoleranz größer als die geforderte Winkelmessgenauigkeit ist. Einbautoleranzen, hochfrequente Eigenschaften und die Form des Stoßfängers beeinflussen außerdem die Richtcharakteristik der Antennen und verfälschen auch die Messung des Zielwinkels. Außerdem kann sich die tatsächliche Zielwinkel-Phasendifferenz-Abhängigkeit über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs verändern, nämlich beispielsweise aufgrund einer Deformation des Stoßfängers durch leichte Kollisionen, die häufig beim Einparken des Kraftfahrzeugs in Längsparklücken verursacht werden. Es besteht somit eine besondere Herausforderung darin, systematische Fehler, also zum Beispiel solche, die durch Einbautoleranzen oder aber durch Alterung der Bauteile verursacht werden, bei der Messung des Zielwinkels zu korrigieren.The lane allocation of distant vehicles requires a particularly high angle measurement accuracy of less than 1 °. For this, the installation angle of the radar device must be known exactly. However, the installation tolerances in series production can be so great that the installation angle tolerance is greater than the required angle measurement accuracy. Installation tolerances, high-frequency properties and the shape of the bumper also influence the directional characteristics of the antennas and also falsify the measurement of the target angle. In addition, the actual target angle phase difference dependency may vary over the life of the motor vehicle, for example, due to deformation of the bumper due to slight collisions often caused when parking the motor vehicle in longitudinal parking spaces. There is thus a particular challenge in correcting systematic errors, for example those which are caused by installation tolerances or else by aging of the components, during the measurement of the target angle.
Der tatsächliche Einbauwinkel des Radargerätes soll dem Fahrerassistenzsystem bekannt sein, damit es aus dem gemessenen Zielwinkel und der gemessenen Entfernung relativ zum Sensorkoordinatensystem die Zielposition relativ zum eigenen Kraftfahrzeug bestimmen kann. Bei der Endmontage des Radargerätes am Kraftfahrzeug kann der tatsächliche Einbauwinkel mithilfe einer Kalibrierung ermittelt werden. Der tatsächliche Einbauwinkel kann dann in einem nicht-flüchtigen Speicher des Fahrerassistenzsystems abgelegt werden. Eine derartige Kalibrierung ist jedoch relativ teuer und beansprucht verhältnismäßig viel Zeit. Des Weiteren kann eine Veränderung des Einbauwinkels über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs nicht erkannt werden.The actual installation angle of the radar device should be known to the driver assistance system, so that it can determine the target position relative to the own motor vehicle from the measured target angle and the measured distance relative to the sensor coordinate system. During final assembly of the radar on the motor vehicle, the actual installation angle can be determined by means of a calibration. The actual installation angle can then be stored in a non-volatile memory of the driver assistance system. However, such calibration is relatively expensive and takes a relatively long time. Furthermore, a change in the installation angle over the life of the motor vehicle can not be detected.
Es sind aus dem Stand der Technik bereits Verfahren bekannt, welche zur Kalibrierung der Zielwinkel-Phasendifferenz-Kennlinie beim Betrieb des Kraftfahrzeugs – also während der Fahrt – dienen. Die Druckschrift
Aus dem Dokument
Die Druckschrift
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung der Korrekturwert beim Betrieb des Kraftfahrzeugs ohne viel Aufwand bestimmt werden kann, so dass der Zielwinkel mit höchster Präzision bestimmt werden kann.It is an object of the invention to show a way, as in a method of the type mentioned in the correction value during operation of the motor vehicle can be determined without much effort, so that the target angle can be determined with the highest precision.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, durch ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14, wie auch durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved by a method with the features according to
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Bestimmen eines Korrekturoffsets bzw. Korrekturwertes für die Messung eines Zielwinkels mittels eines Radargerätes in einem Kraftfahrzeug. Das Radargerät sendet ein Sendesignal aus und empfängt ein Empfangssignal. Das Empfangssignal ist das von einem Ziel beziehungsweise fahrzeugexternen Objekt reflektierte Sendesignal. Der Zielwinkel wird anhand des Empfangssignals gemäß einem vorbestimmten Messverfahren (etwa dem Phasen-Monopuls-Verfahren) bestimmt. Es wird ein bezüglich einer Umgebung des Kraftfahrzeugs unbewegliches – also relativ zur Straße feststehendes – Objekt anhand des Empfangssignals detektiert. Es wird eine radiale Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bezüglich des unbeweglichen Objektes anhand des Empfangssignals des Radargerätes gemessen, und die aktuelle Radialgeschwindigkeit und eine aktuelle Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs werden ins Verhältnis gesetzt. Der Korrekturwert für die Messung des Zielwinkels wird dann in Abhängigkeit von diesem Verhältnis bestimmt.An inventive method is used to determine a correction offset or correction value for the measurement of a target angle by means of a radar device in a motor vehicle. The radar transmits a transmission signal and receives a reception signal. The received signal is the transmission signal reflected by a target or vehicle-external object. The target angle is determined based on the received signal according to a predetermined measuring method (such as the phase monopulse method). A stationary object relative to an environment of the motor vehicle-that is, stationary relative to the road-is detected on the basis of the received signal. A radial speed of the motor vehicle with respect to the immovable object is measured on the basis of the received signal of the radar device, and the current radial speed and a current intrinsic speed of the motor vehicle are set in relation. The correction value for the measurement of the target angle is then determined as a function of this ratio.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, zur Bestimmung des Korrekturwerts eine Radialgeschwindigkeit eines unbeweglichen, feststehenden Objektes – etwa eines Infrastrukturobjektes – bezüglich des Kraftfahrzeugs zu messen und diese Radialgeschwindigkeit mit der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs – diese ist die tatsächliche Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bezüglich der Straße und kann beispielsweise mithilfe eines Raddrehzahlsensors gemessen werden – ins Verhältnis zu setzen. Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass der Zielwinkel auch von der Radialgeschwindigkeit des unbeweglichen Objektes sowie von der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig ist. Es gilt nämlich folgende Beziehung: vhost = vr·cos(γ), wobei vhost die Eigengeschwindigkeit, vr die Radialgeschwindigkeit und γ den Zielwinkel bezeichnen. Anhand dieser Beziehung kann der Zielwinkel also unabhängig von dem tatsächlichen Einbauwinkel des Radargerätes bestimmt werden, so dass ein daraus ermittelter Zielwinkel zur Bestimmung des Korrekturwerts herangezogen werden kann. Es gelingt somit, den Korrekturwert auch während des Betriebs des Kraftfahrzeugs beziehungsweise während der Fahrt automatisch zu bestimmen und das Radargerät zu kalibrieren. Durch die Alterung der Bauteile sowie durch Einbautoleranzen bedingte systematische Fehler können somit korrigiert werden, und es wird eine präzise Bestimmung des Zielwinkels gewährleistet.Thus, a basic idea of the present invention is to measure a radial velocity of an immovable, fixed object - such as an infrastructure object - with respect to the motor vehicle and measure this radial velocity with the vehicle's own speed - this is the actual speed of the motor vehicle relative to the road and can for example be measured by means of a wheel speed sensor - to put into proportion. The invention makes use of the fact that the target angle is also dependent on the radial velocity of the immovable object and on the intrinsic speed of the motor vehicle. Namely, the following relationship holds: v host = v r * cos (γ), where v host is the airspeed, v r is the radial velocity and γ is the target angle. Based on this relationship, the target angle can thus be determined independently of the actual installation angle of the radar device, so that a target angle determined therefrom can be used to determine the correction value. It is thus possible to automatically determine the correction value during operation of the motor vehicle or while driving and to calibrate the radar device. Systematic errors caused by the aging of the components as well as installation tolerances can thus be corrected and a precise determination of the target angle is ensured.
Die Erfindung beruht auch auf der Erkenntnis, dass die Bestimmung des Zielwinkels gemäß dem vorbestimmten Messverfahren – etwa dem Phasen-Monopuls-Verfahren – mithilfe einer abgelegten Zielwinkel-Parameter-Kennlinie eine geringe Varianz beziehungsweise geringes Messrauschen aufweist, jedoch mit einem systematischen Fehler behaftet ist, nämlich aufgrund der Alterung der Bauteile oder auch aufgrund der Einbautoleranzen. Demgegenüber weisen die abhängig von der Radialgeschwindigkeit berechneten Zielwinkelwerte eine hohe Varianz auf, können jedoch insgesamt als erwartungstreu angesehen werden. Der Fehler bei der Berechnung des Zielwinkels abhängig von der Radialgeschwindigkeit ist somit ein zufälliger Fehler – bedingt durch die Genauigkeit der Messung der Radialgeschwindigkeit – und kein systematischer Fehler. Dieser Fehler kann näherungsweise als mittelwertfrei angesehen werden. Es ist somit möglich, mithilfe einer Filterung – beispielsweise einer Mittelung – des Verhältnisses der Radialgeschwindigkeit zur Eigengeschwindigkeit über eine bestimmte Zeit sehr präzise Korrekturwerte zu erreichen und die Zielwinkel-Parameter-Kennlinie korrigieren bzw. auf eine gemittelte, aus den Werten des Verhältnisses gewonnene Kosinus-Funktion anzupassen. Es werden hier keine weiteren Parameter des Kraftfahrzeugs benötigt, wie zum Beispiel die aktuelle Gierrate.The invention is also based on the finding that the determination of the target angle according to the predetermined measuring method - such as the phase monopulse method - using a stored target angle-parameter characteristic has a low variance or low measurement noise, but with a systematic error, namely due to the aging of the components or due to the installation tolerances. On the other hand, the target angle values calculated depending on the radial velocity have a high variance, but can be considered to be on the whole faithful to expectations. The error in the calculation of the target angle as a function of the radial velocity is thus a random error - due to the accuracy of the measurement of the radial velocity - and not a systematic error. This error can be approximated to be mean free. It is thus possible to achieve very precise correction values by means of a filtering-for example an averaging-of the ratio of the radial velocity to the own velocity over a specific time and to correct the target angle parameter characteristic or to an average cosine value derived from the values of the ratio. Adjust function. There are no further parameters of the motor vehicle required here, such as the current yaw rate.
Nach dem vorbestimmten Messverfahren kann der Zielwinkel also in Abhängigkeit von einem Parameter des Empfangssignals anhand einer abgelegten Zielwinkel-Parameter-Kennlinie bestimmt werden, und die Zielwinkel-Parameter-Kennlinie kann anhand des Korrekturwerts korrigiert werden. Diese Ausführungsform kann ohne viel Aufwand implementiert werden und ermöglicht außerdem eine präzise Messung des Zielwinkels in unterschiedlichen Winkelbereichen.Thus, according to the predetermined measurement method, the target angle can be determined based on a parameter of the received signal based on a stored target angle parameter characteristic, and the target angle parameter characteristic can be corrected based on the correction value. This embodiment can be implemented without much effort and also allows a precise measurement of the target angle in different angular ranges.
Prinzipiell kann vorgesehen sein, dass das Radargerät über eine einzige Empfangsantenneneinheit verfügt und zumindest zwei Sendeantenneneinheiten – zumindest zwei einzelne Sendeantennen oder zumindest zwei Gruppen von Sendeantennen (Arrays) – eingesetzt werden. In diesem Falle kann der Zielwinkel nach dem vorbestimmten Messverfahren durch Auswertung der empfangenen Signale bestimmt werden, die durch zwei unabhängige Sendeantenneneinheiten gesendet werden.In principle it can be provided that the radar device has a single receiving antenna unit and at least two transmitting antenna units - at least two individual transmitting antennas or at least two groups of transmitting antennas (arrays) - are used. In this case, the target angle can be determined according to the predetermined measuring method by evaluating the received signals transmitted by two independent transmitting antenna units.
Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Radargerät zumindest zwei Empfangsantenneneinheiten umfasst. Dann kann für jede Empfangsantenneneinheit jeweils ein separater Empfangskanal bereitgestellt sein, in welchem die durch die zugeordnete Empfangsantenneneinheit empfangenen Signale aufbereitet werden. Für die Bestimmung des Zielwinkels stehen dann Signale in zwei unabhängigen Empfangskanälen zur Verfügung, und es kann das Phasen-Monopuls-Verfahren oder auch das Amplituden-Monopuls-Verfahren zur Bestimmung des Zielwinkels verwendet werden. Dann ist die Zielwinkel-Parameter-Kennlinie eine Zielwinkel-Phasendifferenz-Kennlinie oder eine Zielwinkel-Amplitudendifferenz-Kennlinie. Das Radargerät kann in dieser Ausführungsform mit lediglich einer Sendeantenneneinheit auskommen. Das vorbestimmte Messverfahren ist also bevorzugt das Phasen-Monopuls-Verfahren, bei welchem der Zielwinkel in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen den Empfangssignalen unterschiedlicher Empfangsantenneneinheiten anhand einer abgelegten Zielwinkel-Phasendifferenz-Kennlinie gemessen wird. Dann kann diese Zielwinkel-Phasendifferenz-Kennlinie anhand des Korrekturwerts korrigiert werden. Gerade dieses Messverfahren besitzt ein geringes Messrauschen und sorgt somit für eine sehr präzise Messung des Zielwinkels, und zwar insbesondere dann, wenn der systematische Fehler aufgrund der Alterung der Bauteile sowie der Einbautoleranzen anhand des Korrekturwerts korrigiert wird.However, it has proven to be particularly advantageous if the radar device comprises at least two receiving antenna units. Then, a separate receiving channel can be provided for each receiving antenna unit, in which the signals received by the associated receiving antenna unit are processed. For the determination of the target angle then signals are available in two independent receiving channels, and it can be the phase monopulse method or the amplitude monopulse method used to determine the target angle. Then, the target angle parameter characteristic is a target angle phase difference characteristic or a target angle amplitude difference characteristic. The radar device can make do with only one transmission antenna unit in this embodiment. The predetermined measuring method is therefore preferably the phase monopulse method in which the target angle is measured as a function of the phase difference between the received signals of different receiving antenna units on the basis of a stored target angle phase difference characteristic. Then, this target angle phase difference characteristic can be corrected based on the correction value. This measuring method in particular has a low measurement noise and thus ensures a very precise measurement of the target angle, in particular if the systematic error due to the aging of the components and the installation tolerances is corrected on the basis of the correction value.
Also wird die Radialgeschwindigkeit in Bezug auf ein unbewegliches beziehungsweise feststehendes Objekt gemessen. Dieses unbewegliche Objekt kann ein Infrastrukturobjekt sein, welches sich neben einer Straße befindet. Ein Objekt kann dann als unbewegliches Objekts klassifiziert werden, wenn mit einer vorbestimmten Genauigkeit – etwa ±1 km/h oder ±2 km/h oder ±3 km/h oder ±4 km/h oder ±5 km/h – die aktuelle gemessene Radialgeschwindigkeit gleich einer aktuellen Referenzradialgeschwindigkeit ist, welche aus der aktuellen Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und aus dem aktuellen, nach dem bestimmten Messverfahren gemessenen Zielwinkel errechnet wird. Stimmt also die Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mit der mithilfe des Radargerätes gemessenen relativen Geschwindigkeit des Objektes überein, so wird dieses Objekt als ein unbewegliches Objekt klassifiziert. Dies ist eine sehr robuste und zuverlässige Methode zur Klassifizierung von Objekten. Diese Klassifizierungsmethode verwendet also den nach dem vorbestimmten Messverfahren (z. B. Phasen-Monopuls-Messung) ermittelten Zielwinkel. Dies hat folgende Vorteile: Einerseits ist der Rechenaufwand auf ein Minimum reduziert, denn das Verhältnis der Radialgeschwindigkeit zur Eigengeschwindigkeit muss nicht für jede einzelne Messung beziehungsweise jedes einzelne Objekt in den aktuellen Zielwinkel umgerechnet werden. Auf der anderen Seite ist die Varianz des genannten Verhältnisses verhältnismäßig hoch und die Umrechnung in den Zielwinkel wesentlich stabiler, wenn das genannte Verhältnis über lange Zeit gemittelt wird.Thus, the radial velocity is measured with respect to an immovable or fixed object. This immovable object may be an infrastructure object located next to a road. An object can then be classified as immovable if, with a predetermined accuracy - approximately ± 1 km / h or ± 2 km / h or ± 3 km / h or ± 4 km / h or ± 5 km / h - the current measured Radial speed is equal to a current reference radial speed, which is calculated from the current airspeed of the motor vehicle and from the current, measured according to the specific measurement method target angle. Thus, if the vehicle's own speed coincides with the relative speed of the object as measured by the radar, that object is classified as an immovable object. This is a very robust and reliable method of classifying objects. This classification method thus uses the target angle determined by the predetermined measuring method (eg phase monopulse measurement). This has the following advantages: On the one hand, the computational effort is reduced to a minimum, because the ratio of the radial velocity to the intrinsic velocity does not have to be converted into the current target angle for each individual measurement or each individual object. On the other hand, the variance of said ratio is relatively high and the conversion to the target angle is much more stable if the said ratio is averaged over a long time.
In einer Ausführungsform wird für eine Vielzahl von Zielwinkelintervallen jeweils zumindest ein Wert des Verhältnisses bestimmt. Das Verhältnis kann also als eine (Kosinus-)Funktion in Abhängigkeit von dem Zielwinkel bestimmt werden. Somit kann auch der Korrekturwert – in diesem Fall eine Korrekturgröße – als eine von dem Zielwinkel abhängige Funktion ermittelt werden, und eine gesamte Zielwinkel-Parameter-Kennlinie kann korrigiert werden.In one embodiment, at least one value of the ratio is determined for each of a plurality of target angle intervals. The ratio can thus be determined as a (cosine) function as a function of the target angle. Thus, also the correction value - in this case a correction quantity - as a can be determined from the target angle dependent function, and an entire target angle parameter characteristic can be corrected.
Wird ein unbewegliches Objekt detektiert, so tastet das Radargerät während der Fahrt kontinuierlich dieses unbewegliche Objekt ab, so dass die Radialgeschwindigkeit und das Verhältnis der Radialgeschwindigkeit zur Eigengeschwindigkeit jeweils für eine Vielzahl von Zielwinkelwerten gewonnen werden. Es stehen also bei einem einzelnen unbeweglichen Objekt eine Vielzahl von Werten des Verhältnisses zur Verfügung, die jeweils einem anderen Zielwinkelintervall zugeordnet sind. Die Zuordnung eines aktuellen Wertes des Verhältnisses zu einem Zielwinkelintervall kann derart aussehen, dass zu diesem aktuellen Verhältniswert ein korrespondierender, nach dem vorbestimmten, zu kalibrierenden Messverfahren gemessener Wert des Zielwinkels bestimmt wird. Der aktuelle Verhältniswert wird dann demjenigen Zielwinkelintervall zugeordnet, in welches auch der korrespondierende aktuelle Wert des Zielwinkels fällt. Also erfolgt die Zuordnung des aktuellen Wertes des Verhältnisses zu einem Zielwinkelintervall anhand des aktuellen, nach dem vorbestimmten Messverfahren gemessenen Werts des Zielwinkels. Diese Ausführungsform hat auch die bereits oben beschriebenen Vorteile: Einerseits kann der Rechenaufwand auf ein Minimum reduziert werden, denn der aktuelle Verhältniswert muss nicht in aufwendiger Weise in den Winkelbereich transformiert werden; andererseits ist die Varianz bei der Messung des Verhältnisses relativ hoch, und diese Transformation ist dann wesentlich stabiler, wenn die Verhältniswerte über lange Zeit gemittelt werden. Somit kann die Zuordnung der Verhältniswerte sehr präzise und fehlerfrei vorgenommen werden.If an immovable object is detected, the radar device continuously scans this immovable object while driving, so that the radial velocity and the ratio of the radial velocity to the intrinsic velocity are each obtained for a plurality of target angle values. Thus, for a single immovable object, a plurality of values of the ratio are available, each associated with a different target angular interval. The assignment of a current value of the ratio to a target angular interval may be such that a corresponding value of the target angle measured according to the predetermined measuring method to be calibrated is determined for this current ratio value. The current ratio value is then assigned to that target angle interval into which the corresponding current value of the target angle also falls. Thus, the assignment of the current value of the ratio to a target angular interval is based on the current value of the target angle measured according to the predetermined measuring method. This embodiment also has the advantages already described above: On the one hand, the computational effort can be reduced to a minimum, because the current ratio value does not have to be transformed in a complex manner into the angular range; on the other hand, the variance in the measurement of the ratio is relatively high, and this transformation is much more stable when the ratio values are averaged over a long time. Thus, the assignment of the ratio values can be made very precise and error-free.
Für eine Vielzahl von Zielwinkelintervallen steht also jeweils zumindest ein Wert des Verhältnisses für die Bestimmung des Korrekturwerts zur Verfügung. Nun sind prinzipiell zwei Vorgehensweisen sinnvoll möglich: Für eine Vielzahl von Zielwinkelintervallen können jeweils unterschiedliche Korrekturwerte für die Messung des Zielwinkels bestimmt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass aus den jeweiligen Werten des Verhältnisses ein für eine Vielzahl von Zielwinkelintervallen gemeinsamer Korrekturfaktur bestimmt wird. Letztere Ausführungsform kann beispielsweise so aussehen, dass die „alte” Zielwinkel-Parameter-Kennlinie an die Kosinus-Funktion des Verhältnisses angepasst wird. Hier entspricht der Korrekturwert der Verschiebung beziehungsweise dem Versatz zwischen der „alten” Kennlinie und der Kosinus-Funktion des Verhältnisses. Eine solche Vorgehensweise kann ohne viel Rechenaufwand durchgeführt werden.For a large number of target angle intervals, in each case at least one value of the ratio is available for the determination of the correction value. In principle, two approaches are usefully possible: For a large number of target angle intervals, different correction values for the measurement of the target angle can be determined in each case. Alternatively it can be provided that from the respective values of the ratio a common correction factor common to a multiplicity of target angle intervals is determined. The latter embodiment may, for example, be such that the "old" target angle parameter characteristic is adapted to the cosine function of the ratio. Here, the correction value corresponds to the displacement or the offset between the "old" characteristic and the cosine function of the ratio. Such a procedure can be carried out without much computational effort.
Wie bereits ausgeführt, ist die Bestimmung des Verhältnisses mit einer relativ großen Messvarianz behaftet, da schon leichte Messfehler bei der Messung der Radialgeschwindigkeit große Fehler bei der Bestimmung des Verhältnisses verursachen. Die Messung der Radialgeschwindigkeit hat eine hohe Varianz, kann aber als Erwartungstreu angenommen werden. Gerade aus diesem Grund ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Verhältnis der Radialgeschwindigkeit zur Eigengeschwindigkeit über eine vorbestimmte Zeitdauer gemittelt wird. Für die Vielzahl der Zielwinkelintervalle können jeweils eine Mehrzahl von Werten des Verhältnisses gesammelt werden, und aus der jeweiligen Mehrzahl der Werte kann jeweils ein Mittelwert für das Verhältnis berechnet werden. Für die Vielzahl der Zielwinkelintervalle steht dann jeweils ein Mittelwert des Verhältnisses zur Verfügung, welcher aus einer Vielzahl von gesammelten Verhältniswerten bestimmt wurde. Auf diesem Wege gelingt es, den Korrekturoffset mit höchster Präzision zu bestimmen und insgesamt eine höchst genaue Ermittlung des Zielwinkels nach dem vorbestimmten Messverfahren zu gewährleisten.As already stated, the determination of the ratio is associated with a relatively large measurement variance, since even slight measurement errors in the measurement of the radial velocity cause large errors in the determination of the ratio. The measurement of the radial velocity has a high variance, but can be assumed as expected litter. For precisely this reason, it is provided in one embodiment that the ratio of the radial velocity to the intrinsic velocity is averaged over a predetermined period of time. For each of the plurality of target angle intervals, a plurality of values of the ratio can be respectively collected, and from the respective plurality of the values, an average value for the ratio can be respectively calculated. For each of the plurality of target angle intervals, an average value of the ratio is then available, which was determined from a multiplicity of collected ratio values. In this way, it is possible to determine the correction offset with the highest precision and to ensure overall a highly accurate determination of the target angle according to the predetermined measurement method.
Die Zielwinkelintervalle können jeweils beispielsweise eine Winkelbreite aus einem Wertebereich von 0,5° bis 3° aufweisen. Beispielsweise kann jedes Zielwinkelintervall eine Winkelbreite von 1° aufweisen.The target angle intervals can each have, for example, an angular width from a value range of 0.5 ° to 3 °. For example, each target angle interval can have an angle width of 1 °.
Die Mittelung des Verhältnisses kann beispielsweise derart erfolgen, dass zu jedem Zielwinkelintervall jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Werten des Verhältnisses – insbesondere zwischen 10000 und 100000, beispielsweise 20000 oder 40000 oder 60000 oder 80000 Werte – gesammelt werden, und der Mittelwert aus dieser vorbestimmten Anzahl der Werte berechnet wird. Gemäß einer ersten Alternative können die gesammelten Werte nach der Berechnung des Mittelwertes gelöscht werden, und neue Werte können für einzelne Zielwinkelintervalle gesammelt werden. Gemäß einer zweiten Alternative kann vorgesehen sein, dass für jedes Zielwinkelintervall jeweils ein gleitendes Mittel aus jeweils der vorbestimmten Anzahl der Werte berechnet wird. Somit kann der Korrekturwert fortlaufend beziehungsweise kontinuierlich bestimmt werden, und die Zielwinkel-Parameter-Kennlinie kann fortlaufend angepasst werden. Es steht somit stets eine genaue Kennlinie für die Messung des Zielwinkels zur Verfügung.The averaging of the ratio can be carried out, for example, such that a predetermined number of values of the ratio are collected at each target angle interval-in particular between 10,000 and 100,000, for example 20,000 or 40,000 or 60,000 or 80,000 values-and the mean value from this predetermined number of values is calculated. According to a first alternative, the collected values may be deleted after the calculation of the mean value, and new values may be collected for individual target angle intervals. According to a second alternative it can be provided that for each target angle interval in each case a sliding average of each of the predetermined number of values is calculated. Thus, the correction value can be continuously determined, and the target angle parameter characteristic can be continuously adjusted. It is thus always an accurate characteristic for the measurement of the target angle available.
Durch Bestimmung des Korrekturwerts wird im Wesentlichen ein Einbauwinkel-Fehler und somit der tatsächliche Einbauwinkel des Radargerätes ermittelt. Allerdings kann der Stoßfänger die Richtcharakteristiken der Antennen auch winkelabhängig verzerren. In diesem Falle ist der gemessene Einbauwinkel-Fehler beispielsweise im seitlichen Erfassungsbereich (neben dem Kraftfahrzeug) ein wenig anders als im hinteren Erfassungsbereich (hinter dem Kraftfahrzeug). Aufgrund einer derartigen winkelabhängigen Verzerrung ist es sinnvoll, für die Bestimmung des Korrekturwerts ausschließlich Messungen an unbeweglichen Objekten aus einem Teilwinkelbereich auszuwerten, in dem die Bestimmung des Zielwinkels die größte Präzision benötigt. Es ist auch möglich, verschiedene Erfassungsbereiche getrennt voneinander zu bearbeiten und für jeden Bereich einen separaten Korrekturwert zu bestimmen.By determining the correction value, essentially an installation angle error and thus the actual installation angle of the radar device are determined. However, the bumper can distort the directional characteristics of the antennas also angle-dependent. In this case, the measured installation angle error, for example, in the lateral detection range (in addition to the motor vehicle) is a little different than in the rear Detection area (behind the motor vehicle). Because of such an angle-dependent distortion, it makes sense to evaluate only measurements on immovable objects from a partial angle range for determining the correction value, in which the determination of the target angle requires the greatest precision. It is also possible to process different detection areas separately from each other and to determine a separate correction value for each area.
Also kann vorgesehen sein, dass ausschließlich für einen vorbestimmten Teilwinkelbereich eines gesamten (azimutalen) Zielwinkelerfassungsbereiches des Radargerätes das Verhältnis der gemessenen Radialgeschwindigkeit zur aktuellen Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Folglich kann auch der Korrekturwert ausschließlich für den vorbestimmten Winkelbereich des gesamten Zielwinkelerfassungsbereiches ermittelt werden.It can therefore be provided that the ratio of the measured radial velocity to the actual airspeed of the motor vehicle is determined exclusively for a predetermined partial angle range of an entire (azimuthal) target angle detection range of the radar device. Consequently, the correction value can be determined exclusively for the predetermined angular range of the entire target angle detection range.
Weil der Zielwinkel insbesondere für die Anwendung des Spurwechselassistenten besonders präzise gemessen werden soll und bei dieser Anwendung diejenigen Fahrzeuge besonders genau erfasst werden sollen, die sich auf einer Nachbarspur hinter dem eigenen Kraftfahrzeug befinden, kann das Verhältnis der Radialgeschwindigkeit zur Eigengeschwindigkeit ausschließlich für den folgenden Winkelbereich bestimmt werden: Ist das Radargerät in einem hinteren Eckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, so kann bezüglich einer Referenzachse, die in Fahrzeuglängsrichtung durch das Radargerät verläuft, der genante ausschließliche Teilwinkelbereich einerseits durch einen ersten Winkelgrenzwert aus einem Wertebereich von 0° bis 20° in Richtung zur Mittellängsachse des Kraftfahrzeugs hin und andererseits durch einen zweiten Winkelgrenzwert aus einem Wertebereich von 40° bis 60° in Richtung von der Mittellängsachse weg begrenzt sein. Gerade dann kann der Zielwinkel eines auf der Nachbarspur befindlichen Fahrzeugs mit höchster Präzision gemessen werden, und der Rechenaufwand ist außerdem auf ein Minimum reduziert.Because the target angle is to be measured particularly precisely, in particular for the application of the lane change assistant, and in this application, those vehicles which are located on a neighboring lane behind the own vehicle are to be detected particularly accurately, the ratio of the radial speed to the airspeed can be determined exclusively for the following angular range If the radar device is arranged in a rear corner region of the motor vehicle, then with respect to a reference axis extending in the vehicle longitudinal direction through the radar device, the genuinely exclusive partial angle range can be determined by a first angular limit value from a value range of 0 ° to 20 ° in the direction of the central longitudinal axis of the Motor vehicle out and on the other hand be limited by a second angle limit from a range of 40 ° to 60 ° in the direction away from the central longitudinal axis. Just then, the target angle of a vehicle located in the adjacent lane can be measured with the utmost precision, and the computational effort is also reduced to a minimum.
Folgende Vorgehensweise erweist sich als besonders vorteilhaft: Ist der Korrekturwert kleiner als eine vorgegebene Schwelle, so wird der Zielwinkel – insbesondere die Zielwinkel-Parameter-Kennlinie – anhand des Korrekturwerts korrigiert. Wird hingegen festgestellt, dass der Korrekturwert größer als die vorgegebene Schwelle ist, so wird das Radargerät und insbesondere auch das gesamte Fahrerassistenzsystem deaktiviert. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Radargerät auch bei einem unerwartet großen Fehler beziehungsweise einer zu großen Abweichung des tatsächlichen Einbauwinkels vom geplanten Einbauwinkel des Radargerätes aktiv ist.The following procedure proves to be particularly advantageous: If the correction value is smaller than a predefined threshold, then the target angle-in particular the target angle-parameter characteristic-is corrected on the basis of the correction value. If, on the other hand, it is determined that the correction value is greater than the predetermined threshold, then the radar device and in particular also the entire driver assistance system is deactivated. In this way it is prevented that the radar device is active even with an unexpectedly large error or too large a deviation of the actual installation angle from the planned installation angle of the radar device.
In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Radialgeschwindigkeit zur Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kann auch ein Messfehler der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Diese – beispielsweise mithilfe eines Raddrehzahlsensors – gemessene Eigengeschwindigkeit kann dann anhand des ermittelten Messfehlers korrigiert werden, und es kann die korrekte Eigengeschwindigkeit dem Fahrer angezeigt und/oder durch das Fahrerassistenzsystem für interne Rechenvorgänge genutzt werden. Diese Ausführungsform beruht auf der Tatsache, dass das Verhältnis der Radialgeschwindigkeit zur Eigengeschwindigkeit im Prinzip eine Kosinus-Funktion ist, also eine Funktion mit einem Minimum von –1 und einem Maximum von 1. Überschreitet oder unterschreitet das tatsächliche Maximum des Verhältnisses den Wert von eins, so ist die Abweichung des tatsächlichen Maximums von dem idealen Maximum ein Maß für den Messfehler der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Auf diese Weise kann die Messung der Eigengeschwindigkeit plausibilisiert werden.Depending on the ratio of the radial velocity to the intrinsic speed of the motor vehicle, a measurement error of the intrinsic speed of the motor vehicle can also be determined. This airspeed, measured using a wheel speed sensor, for example, can then be corrected on the basis of the measurement error determined, and the correct airspeed can be displayed to the driver and / or used by the driver assistance system for internal calculations. This embodiment is based on the fact that the ratio of the radial velocity to the intrinsic velocity is in principle a cosine function, ie a function with a minimum of -1 and a maximum of 1. If the actual maximum of the ratio exceeds or falls below the value of one, Thus, the deviation of the actual maximum from the ideal maximum is a measure of the measurement error of the airspeed of the motor vehicle. In this way, the measurement of the airspeed can be made plausible.
Es wird bevorzugt ein Dauerstrichradar als Radargerät verwendet, welcher zum Abstrahlen einer frequenzmodulierten kontinuierlichen elektromagnetischen Welle ausgebildet ist (auch unter der Bezeichnung FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)-Radar bekannt). Mit einem solchen Radargerät gelingt es, die Entfernung eines Objektes von selbigem Radargerät zu bestimmen, wie auch die relative Geschwindigkeit des Objektes bezüglich des Radargerätes sowie die relative Position beziehungsweise den Zielwinkel. Das Radargerät kann eine oder mehrere Sendeantenneneinheiten sowie eine oder mehrere Empfangsantenneneinheiten beinhalten. Das Radargerät kann einen Empfänger umfassen, mit welchem die zumindest eine Empfangsantenneneinheit gekoppelt ist. Ein solcher Empfänger kann zum Beispiel einen Mischer, einen Tiefpassfilter, einen Verstärker sowie einen Analog-Digital-Wandler umfassten. Die durch die zumindest eine Empfangsantenneneinheit empfangenen Signale werden dann im Empfänger in das Basisband herabgemischt, tiefpass-gefiltert und analog-digital-gewandelt. Das digitale Signal wird dann durch eine Recheneinrichtung verarbeitet, die anhand des digitalen Signals die Entfernung, die relative Geschwindigkeit, wie auch den Zielwinkel anhand einer Zielwinkel-Parameter-Kennlinie berechnet.A continuous wave radar is preferably used as the radar device, which is designed to emit a frequency-modulated continuous electromagnetic wave (also known as FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar). With such a radar device, it is possible to determine the distance of an object from the same radar device, as well as the relative speed of the object with respect to the radar device and the relative position or the target angle. The radar may include one or more transmit antenna units and one or more receive antenna units. The radar device may include a receiver to which the at least one receiving antenna unit is coupled. Such a receiver may include, for example, a mixer, a low-pass filter, an amplifier, and an analog-to-digital converter. The signals received by the at least one receiving antenna unit are then down-converted in the receiver to the baseband, low-pass filtered and analog-to-digital converted. The digital signal is then processed by a computing device, which calculates the distance, the relative speed, as well as the target angle from a target angle parameter characteristic based on the digital signal.
Umfasst das Radargerät zumindest zwei Empfangsantenneneinheiten, so kann der Empfänger für jede Empfangsantenneneinheit jeweils einen Mischer, einen Tiefpassfilter, einen Verstärker sowie einen Analog-Digital-Wandler umfassen. Die durch die Empfangsantenneneinheiten empfangenen Signale werden dann im Empfänger in das Basisband herabgemischt, tiefpass-gefiltert und analog-digital-gewandelt. Die Recheneinrichtung kann an den empfangenen Signalen die Fourier-Transformation, insbesondere die FFT (Fast Fourier Transformation) durchführen, die Phasen oder die Amplituden der empfangenen Signale detektieren und miteinander vergleichen, um den Zielwinkel zu bestimmen.If the radar device comprises at least two receiving antenna units, the receiver for each receiving antenna unit can each have a mixer, a low-pass filter, an amplifier and an analogue antenna. Digital converters include. The signals received by the receiving antenna units are then down-converted in the receiver to the baseband, low-pass filtered and analog-to-digital converted. The computing device can perform on the received signals the Fourier transform, in particular the FFT (Fast Fourier Transformation), the phases or the amplitudes of the received signals detect and compare with each other to determine the target angle.
Bei dem Radargerät wird bevorzugt eine separate Sendeantenneneinheit – sei diese eine einzelne Sendeantenne oder eine Sendeantennengruppe – verwendet, die mithilfe eines lokalen Oszillators zur Erzeugung eines Sendesignals gespeist wird. Das Sendesignal kann auch den jeweiligen Mischern im Empfänger zugeführt werden, um die empfangenen Signale in das Basisband herabzumischen. Die Sendeantenneneinheit kann phasengesteuert werden, um so insgesamt einen relativ breiten Umgebungsbereich mit einer schmalen Hauptkeule der Richtcharakteristik erfassen zu können.The radar device preferably uses a separate transmitting antenna unit, be it a single transmitting antenna or a transmitting antenna group, which is fed by means of a local oscillator to generate a transmission signal. The transmit signal may also be applied to the respective mixers in the receiver to down-mix the received signals into the baseband. The transmitting antenna unit can be phased, so as to be able to detect a relatively wide surrounding area with a narrow main lobe of the directional characteristic as a whole.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Fahrerassistenzsystem umfasst ein Radargerät, welches zumindest eine Empfangsantenneneinheit zum Empfangen eines Empfangssignals umfasst. Das Fahrerassistenzsystem umfasst auch eine Recheneinrichtung, welche zum Bestimmen eines Zielwinkels anhand des Empfangssignals gemäß einem vorbestimmten Messverfahren ausgebildet ist. Die Recheneinrichtung kann anhand des Empfangssignals ein unbewegliches Objekt detektieren, eine Radialgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bezüglich des unbeweglichen Objektes messen und einen Korrekturwert für die Bestimmung des Zielwinkels in Abhängigkeit von einem Verhältnis der Radialgeschwindigkeit zu einer Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmen.According to the invention, a driver assistance system for a motor vehicle is also provided. The driver assistance system comprises a radar device, which comprises at least one receiving antenna unit for receiving a received signal. The driver assistance system also includes a computing device, which is designed to determine a target angle based on the received signal according to a predetermined measurement method. The computing device can detect an immovable object based on the received signal, measure a radial velocity of the motor vehicle with respect to the immovable object and determine a correction value for the determination of the target angle as a function of a ratio of the radial velocity to an intrinsic velocity of the motor vehicle.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug beinhaltet ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.An inventive motor vehicle includes a driver assistance system according to the invention. The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the driver assistance system according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to individual preferred embodiments, as well as with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Ein in
Das erste Radargerät
Die Azimutwinkel α betragen im Ausführungsbeispiel jeweils etwa 170°. Die Erfassungsbereiche
Das erste und das zweite Radargerät
In ihren jeweiligen Erfassungsbereichen
Der lokale Oszillator
Das Radargerät
Die Sendeantenneneinheit
In
In einem einzelnen Messzyklus werden die Teilbereiche A bis H durch das Radargerät
Wie bereits ausgeführt, kann die Recheneinrichtung
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Korrekturwerts γoff für die Messung des Zielwinkels γ näher erläutert. Dabei wird die abgelegte Zielwinkel-Phasendifferenz-Kennlinie anhand des Korrekturwerts korrigiert.Hereinafter, a method for determining a correction value γ off for the measurement of the target angle γ will be explained in more detail. The stored target angle phase difference characteristic curve is corrected on the basis of the correction value.
Bezug nehmend auf
In
Eine Interpolation der Messpunkte ist in
Prinzipiell können alle Infrastrukturziele, die vom Radargerät
Die
Im Falle des Spurwechselassistenten ist eine hohe Präzision im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs
In
Es kann beispielsweise der folgende Algorithmus implementiert werden:
Für eine Vielzahl von Zielwinkelintervallen können jeweils eine Mehrzahl von Werten des Verhältnisses vr/vhost über die Zeit gesammelt werden. Alle Messwerte innerhalb eines Messzyklus werden daraufhin untersucht, ob sie von einem unbeweglichen Objekt
For a plurality of target angle intervals, a plurality of values of the ratio v r / v host may be collected over time, respectively. All measured values within a measurement cycle are examined to see if they are from an immovable object
Der Teilwinkelbereich
In der ersten Reihe der Tabelle sind die einzelnen Zielwinkelintervalle dγ fortlaufend nummeriert, nämlich von 0 bis N – 1, wobei N die Anzahl der Zielwinkelintervalle dγ bezeichnet. In der zweiten Reihe sind die Zielwinkelintervalle dγ eindeutig definiert beziehungsweise die jeweiligen Begrenzungen sind angegeben.In the first row of the table, the individual target angle intervals dγ are consecutively numbered, namely from 0 to N-1, where N denotes the number of target angular intervals dγ. In the second row, the target angle intervals dγ are clearly defined or the respective limits are indicated.
Wird ein Wert des Verhältnisses vr/vhost gemessen, so wird anhand des aktuellen, anhand der aktuellen Zielwinkel-Phasendifferenz-Kennlinie ermittelten Wertes des Zielwinkels γ überprüft, in welche Spalte beziehungsweise in welches Zielwinkelintervall das gemessene Verhältnis vr/vhost fällt. Dies wird anhand des nach dem zu kalibrierenden Phasen-Monopuls-Verfahren gemessenen momentanen Zielwinkel γ vorgenommen. Wird festgestellt, in welches der Zielwinkelintervalle dγ der jeweils momentane Wert des Verhältnisses vr/vhost fällt, so wird in der dritten Reihe die Summe S(i) aus allen für dieses Intervall vorhandenen Werten des Verhältnisses vr/vhost berechnet, und die Anzahl der Messungen wird in der vierten Reihe um eins erhöht beziehungsweise inkrementiert.If a value of the ratio v r / v host is measured, it is checked on the basis of the current value of the target angle γ determined on the basis of the current target angle phase difference characteristic curve into which column or target angle interval the measured ratio v r / v host falls. This is done on the basis of the measured according to the phase monopulse process to be calibrated instantaneous target angle γ. If it is determined in which of the target angle intervals dγ the instantaneous value of the ratio v r / v host falls, then in the third row the sum S (i) is calculated from all the values of the ratio v r / v host present for this interval, and the number of measurements is incremented or incremented by one in the fourth row.
Also werden eine Vielzahl von Werten des Verhältnisses vr/vhost für die Vielzahl der Zielwinkelintervalle dγ gesammelt und gruppiert. Es können beispielsweise für jedes Zielwinkelintervall dγ jeweils 20000 (40000 oder 60000) Werte des Verhältnisses vr/vhost gesammelt werden. Dann steht für jedes Zielwinkelintervall eine Summe S(i) aus 20000 einzelnen Werten (40000 oder 60000) zur Verfügung, wie auch die jeweilige Anzahl nm(i) der Werte. Dann kann für jedes Zielwinkelintervall jeweils ein Mittelwert des Verhältnisses berechnet werden: MV(i) = S(i)/nm(i). Die Mittelwerte MV(i) beschreiben im Idealfall eine Kosinus-Funktion:
Der Korrekturwert γoff kann nun auf verschiedene Art ausgewertet werden. Es kann beispielsweise für jedes Zielwinkelintervall dγ oder für beliebige Gruppen von Zielwinkelintervallen dγ jeweils ein eigener Korrekturwert γoff berechnet werden. Alternativ kann für alle Zielwinkelintervalle ein gemeinsamer Korrekturwert γoff berechnet werden. In diesem Falle kann eine Kosinus-Funktion an den Datenvektor MV angepasst werden. Die Kosinus-Funktion kann durch die Mean-Square-Optimierung an den Datensatz MV angepasst werden.The correction value γ off can now be evaluated in various ways. For example, a separate correction value γ off can be calculated for each target angular interval dγ or for any desired groups of target angular intervals dγ. Alternatively, a common correction value γ off can be calculated for all target angle intervals. In this case, a cosine function can be adapted to the data vector MV. The cosine function can be adapted to the MV record by mean-square optimization.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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