DE102011052587B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters zur Korrelation zweier Objekte - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Bestimmung wenigstens eines Parameters zur Korrelation zweier Objekte (20a, 20b), insbesondere des Abstandes (R) und/oder der Relativgeschwindigkeit zweier Objekte (20a, 20b), aufweisend die folgenden Schritte:• Aussenden einer einzigen Folge (30) von elektromagnetischen Signalen mit modulierten Frequenzen,• Empfang von Echosignalen zu der ausgesendeten Folge (30) von elektromagnetischen Signalen,• Erstellen von zumindest zwei Feldern (32a, 32b) aus einer Mehrzahl der empfangenen Echosignale und• Auswertung der erstellten Felder (32a, 32b) hinsichtlich des wenigstens einen Parameters, wobei aus der einzigen Folge (30) für die Bestimmung des wenigstens einen Parameters jeweils zumindest zwei Felder (32a, 32b) erstellt werden, die sich hinsichtlich ihrer Optimierungsweise für die Auswertung des jeweiligen Feldes (32a, 32b) voneinander unterscheiden, wobei eine Optimierung hinsichtlich der Empfindlichkeit und hinsichtlich der Eindeutigkeit vorgenommen wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters zur Korrelation zweier Objekte. Solche Parameter sind insbesondere der Abstand und/oder die Relativgeschwindigkeit zweier Objekte.
• Es ist bereits bekannt, und wird insbesondere bei Fahrzeugen eingesetzt, dass Parameter zur Korrelation zweier Objekte, z. B. hinsichtlich des Abstandes und/oder der Relativgeschwindigkeit zweier Objekte bestimmt werden sollen. Dies findet z. B. Anwendung bei Fahrzeugen, die über eine automatische Abstandsüberwachung oder Einparkhilfen verfügen. Häufig werden bei bekannten Verfahren zur Bestimmung solcher Parameter Radarsysteme eingesetzt, also Sensoren, die elektromagnetische Signale aussenden und empfangen. Um Abstände oder Relativgeschwindigkeiten als Parameter zwischen zwei Objekten zu messen bzw. zu berechnen, wird bei bekannten Verfahren eine verschachtelte Rampe mit modulierten Frequenzen gesendet. Alle Modulationsrampen (z. B. 3 Rampen) zusammen ergeben einen Messzyklus. Um die bei einem solchen Messzyklus entstehenden Messfehler, die insbesondere als Messrauschen auftreten, verringern zu können, wird bei bekannten Verfahren ein sogenannter Matching-Schritt durchgeführt. Dabei wird eine Berechnung zu zwei verschiedenen Zeitpunkten, also für zwei unterschiedliche Messzyklen, durchgeführt und rechnerisch zusammengeführt. Als Grundlage bei bekannten Verfahren wird ein sogenanntes LFMSK-Sendeverfahren (Linear-Frequency-Modulated-Shift-Keying) eingesetzt.
• Bekannte Verfahren haben insbesondere den Nachteil, dass sie eine sehr eingeschränkte Flexibilität aufweisen. Insbesondere ist es nicht möglich aus verschachtelten Rampen, wie sie beim Stand der Technik für die modulierten Frequenzen eingesetzt werden, flexibel Werte zu ermitteln. Hierzu müsste die gesamte Sendefolge entsprechend angepasst werden. Ein weiterer Nachteil bekannter Verfahren ist es, dass eine Optimierung nur in eine Richtung möglich ist. So kann entweder eine Optimierung hinsichtlich der Eindeutigkeit, oder aber auch eine Optimierung hinsichtlich der Empfindlichkeit der zu bestimmenden Parameter durchgeführt werden. Eine Optimierung beider Parameterausrichtungen gleichzeitig ist bei bekannten Verfahren unmöglich, da sie sich gegenseitig ausschließen.
• Aus den Schriften DE 690 19 292 T2 , DE 100 50 278 A1 , DE 10 2007 043 535 A1 und DE 10 2011 051 971 A1 sind Verfahren zur Bestimmung der Entfernung zweier Objekte voneinander durch das Aussenden von Radarsignalen bekannt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die voranstehend beschriebenen Nachteile bekannter Verfahren und Vorrichtungen zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind in kostengünstiger und konstruktiver einfacher Weise eine hohe Flexibilität bei vorteilhaften Optimierungsmöglichkeiten für die Bestimmung der gewünschten Parameter zur Verfügung zu stellen.
• Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Bestimmung wenigstens eines Parameters zur Korrelation zweier Objekte. Ein solcher Parameter ist insbesondere der Abstand und/oder die Relativgeschwindigkeit zweier Objekte wie zum Beispiel Fahrzeugen.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:
• - Aussenden einer einzigen Folge von elektromagnetischen Signalen mit modulierten Frequenzen,
• - Empfangen von Echosignalen zu der ausgesendeten Folge von elektromagnetischen Signalen,
• - Erstellen von zumindest zwei Feldern aus einer Mehrzahl von empfangenen Echosignalen und
• - Auswertung der erstellten Felder hinsichtlich wenigstens eines Parameters.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient insbesondere der Bestimmung des Abstandes und/oder der Relativgeschwindigkeit zweier Objekte. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren werden jedoch keine verschachtelten Rampen für die Modulierung der Frequenzen vorgesehen, sondern vielmehr eine einzige Folge von elektromagnetischen Signalen ausgesendet. Diese einzige Folge ist dabei eine Modulierung von Einzelsignalen hinsichtlich der jeweiligen Frequenzhöhe, so dass insbesondere eine lineare Ausrichtung bei der Modulation der Frequenzen durchgeführt wird. Auf diese Weise kann im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei denen Verschachtelungen von verschiedenen Rampenfunktionen für die Frequenzen moduliert werden, eine besonders einfache Regelung dieser Aussendung der einzigen Folge durchgeführt werden.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den elektromagnetischen Signalen insbesondere um Radarsignale. Nach dem Empfang der Echosignale zu der ausgesendeten Folge werden erfindungsgemäß zumindest zwei Felder aus einer Mehrzahl der empfangenen Signale erstellt. Dies bedeutet, dass insbesondere für jeden der wenigstens einen Parameter vorzugsweise zumindest zwei Felder aus einer Mehrzahl der empfangenen Echosignale erzeugt werden. Anschließend werden die erstellten Felder ausgewertet. Dies ist so zu verstehen, dass zwar eine gewisse Komplexitätserhöhung für das Erstellen und Auswerten der Vielzahl der Felder notwendig ist, jedoch durch die Möglichkeit des Erstellens von zumindest zwei Feldern aus einer Mehrzahl der empfangenen Echosignale sich die Funktionalität und die Optimierungsmöglichkeiten bei der Anwendung einer bekannten Berechnung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren deutlich erhöhen lassen.
• Die einzelnen Felder sind dabei insbesondere Vektorfelder mit mehreren Dimensionen. So ist es zum Beispiel möglich, dass für jede Folge eine Vielzahl von Einzelfrequenzsignalen in modulierter Weise ausgesendet werden. Solche Einzelfrequenzsignale sind als sogenannte Bursts zu bezeichnen. Zum Beispiel ist es möglich, dass die einzige Folge eine Vielzahl von zum Beispiel 512 Bursts aufweist. Auch mehrere weniger Bursts sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. Bei einer Aussendung von 512 Bursts als einzige Folge sind entsprechend auch 512 Echosignalpunkte zu empfangen. Aus diesen 512 Echosignalpunkten können nun die Felder erfindungsgemäß zusammengesetzt werden. So ist es zum Beispiel denkbar, dass ein erstes Feld wie folgt lautet: $$-\text{ A}\left({\text{x}}_1,{\text{x}}_5,{\text{x}}_9\dots \right)$$

  
• Wie bereits aus der voranstehenden Felddefinition zu erkennen ist, kann eine im Wesentlichen beliebige Flexibilität vorgesehen werden, um die entsprechenden Echosignalpunkte auf die Felder aufzuteilen. Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass einzelne Schosignalpunkte keine Verwendung finden beziehungsweise doppelte Verwendung finden. Mit anderen Worten kann eine voll flexible Auswahl erfolgen, die insbesondere bei jedem Verfahrensdurchgang die Felddefinition unterschiedlich gewählt werden kann.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Auswertung der erstellten Felder in unterschiedlicher Weise durchgeführt werden. Insbesondere ist eine Fouriertransformation denkbar, um eine entsprechende Auswertung der zu bestimmenden Parameter durchzuführen. Dadurch, dass zumindest zwei Felder erzeugt werden, werden bei der Erstellung dieser zwei Felder unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt. So ist möglich, dass bei dem ersten der beiden Felder ein Schwerpunkt auf die Optimierung einer ersten Optimierungsmöglichkeit gelegt wird, während bei dem zweiten Feld der Schwerpunkt auf die Optimierung einer zweiten Optimierungsmöglichkeit gelegt wird. Hierzu erfolgt später noch eine detailliertere Ausführung.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann sich dadurch weiterbilden lassen, dass die Modulation der Frequenzen der einzigen Folge von elektromagnetischen Signalen ausschließlich steigende Frequenzen oder ausschließlich fallende Frequenzen, insbesondere in linearer Weise, erzeugt. Damit wird sozusagen eine quasi lineare einzige Folge erzeugt die eine steigende (Up-Chirp) oder fallende (Down-Chirp) Modulationsrichtung aufweist. Die insbesondere linear ausgebildete Steigungs- oder Abfallrate führt dazu, dass die einzige Folge noch kostengünstiger und damit konstruktiv noch einfacher hinsichtlich der Regelung ausgebildet sein kann. Insbesondere im Vergleich zu den bereits aus bekannten Verfahren eingesetzten verschachtelten linearen Rampen können hier Regelungsaufwände aus Sicht der Kosten und der Komplexität eingespart werden.
• Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren bei der Erstellung der Felder wenigstens eines der empfangenen Echosignale zumindest in zwei Feldern eingesetzt wird. Mit anderen Worten handelt es sich dabei um die Doppelnutzung eines der empfangenen Echosignale, welches jeweils auch als einzelner Signalpunkt bezeichnet werden kann. Werden insgesamt zum Beispiel 512 so genannte Bursts ausgesendet, werden entsprechend auch 512 Echosignale, also 512 Signalpunkte oder Ergebnisse erzeugt. Aus der flexiblen Kombination in den Feldern können diese Felder jeweils bis zu 512 Einzelpositionen oder Dimensionen aufweisen, so dass eine mehrfache Nutzung jedes Ergebnispunktes also jedes Echosignales in jedem der Felder denkbar ist. Selbstverständlich ist auch der umgekehrte Fall möglich, nämlich dass ein Echosignal in keinem der Felder Verwendung findet, wenn dies nicht notwendig erscheint. Damit ist eine noch weiter erhöhte Funktionalität möglich, da, insbesondere über die Mehrfachverwendung, eine erhöhte Informationsauswertung möglich ist, ohne die Komplexität des Sende- und Empfangsverfahrens zu steigern.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann vorteilhafterweise derart weitergebildet sein, dass aus der einzigen Folge für die Bestimmung des wenigstens einen Parameters jeweils zumindest zwei Felder erstellt werden, die sich insbesondere hinsichtlich ihrer Optimierungsweise für die Auswertung des jeweiligen Feldes voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten werden pro Parameter zumindest zwei Felder erstellt, also bei zwei Parametern, wie zum Beispiel der Relativgeschwindigkeit und dem Abstand zweier Objekte, entsprechend zumindest insgesamt 4 Felder erstellt. Die Unterscheidung zwischen den jeweiligen Feldern pro Parameter ist dahingehend vorgenommen, dass insbesondere hinsichtlich ihrer Optimierungsweise ein Unterschied besteht. Es ist zum Beispiel möglich, wie bei bekannten Verfahren eine Optimierung hinsichtlich der Empfindlichkeit und hinsichtlich der Eindeutigkeit vorzunehmen. Bei bekannten Verfahren musste hier eine Oder-Auswahl getroffen werden. Das bedeutet, dass im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei welchem man sich für eine der beiden Optimierungsmöglichkeiten entscheiden musste, nunmehr ohne zusätzlichen Messaufwand beide Optimierungsmöglichkeiten nach dem erfindungsgemäß durchgeführten Messverfahren parallel eingesetzt werden können. Die beiden Optimierungsverfahren aus den beiden entsprechend angepassten Feldern führen dazu, dass ohne zusätzlichen Messaufwand eine sozusagen doppelte, sich nach dem Stand der Technik üblicherweise ausschließende Optimierung möglich ist. Werden die beiden Auswertungen der beiden entsprechenden Felder anschließend kombiniert, so kann ebenfalls ohne zusätzlichen Messaufwand eine erhöhte Genauigkeit, also sozusagen ein doppelt optimierter Wert für die Bestimmung des entsprechenden Parameters erzielt werden. Dieses Zusammenführen der beiden Werte dient sozusagen als Gesamtoptimierung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren.
• Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren eines der zumindest zwei Felder für die Bestimmung des Parameters ausgebildet ist, um die Auswertung hinsichtlich der Eindeutigkeit zu optimieren. Unter Eindeutigkeit ist dabei zu verstehen, dass die globale Position eines Objektes bestimmt wird. Handelt es sich beispielsweise um eine Vorrichtung, bei welcher das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird, die eine Reichweite von ca. 40 m aufweist, so ist es mit einer Optimierungsweise hinsichtlich der Eindeutigkeit zu erreichen, dass die globale Position der Objektbestimmung, also hinsichtlich Relativgeschwindigkeit und Abstand ermittelt werden kann. Befindet sich also ein Objekt beispielsweise im Bereich von ca. 30 m hinter einem ersten Objekt, so wird dies durch diese optimierte Globalposition grob bestimmt.
• Weiter wird im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens eines der zumindest zwei Felder für die Bestimmung des Parameters ausgebildet, die Auswertung hinsichtlich der Empfindlichkeit zu optimieren. Unter Empfindlichkeit ist dabei insbesondere die Feinposition hinsichtlich der Positionierung der beiden Objekte zu verstehen. So kann eine Feinabstimmung zum Beispiel auf Basis einer vorher durchgeführten Globalpositionierung stattfinden. Ist dem System bekannt, dass sich der Abstand der beiden Objekte bei ca. 30 m befindet, so kann über eine Optimierung hinsichtlich der Empfindlichkeit erzielt werden, dass auch Nachkommastellen berechenbar werden. In der Kombination der beiden Optimierungsmethoden wird es also möglich sowohl die Globalposition, als auch die Feinposition näher zu bestimmen, so dass eine feine Auflösung hinsichtlich der tatsächlichen Ausbildung der jeweiligen Parameter möglich wird. Bei bekannten Verfahren war dies nicht möglich, da nur eine dieser beiden Optimierungen wahlweise einsetzbar war und die andere auf diese Weise ausgeschlossen wurde. Dementsprechend wurde bei bekannten Verfahren für die Ermittlung der Globalposition zum Beispiel eine Zusatzvorrichtung notwendig, die eine Korrelation für die Verbesserung des Messergebnisses mit sich bringen konnte. Solche zusätzlichen Messmethoden sind bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig, und trotzdem kann die hohe Genauigkeit beider Optimierungsmethoden miteinander kombiniert werden.
• Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die einzelnen Schritte des Verfahrens in der angegebenen Weise mehrfach, insbesondere kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich, wiederholt werden. Das bedeutet, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren nicht nur eine einzelne Abstandsbestimmung oder eine einzelne Bestimmung der Relativgeschwindigkeit sein kann, sondern insbesondere eine kontinuierliche Überwachung darstellt. Wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Beispiel bei Fahrzeugen eingesetzt, so kann eine solche kontinuierliche oder quasi-kontinuierliche Überwachung zum Beispiel bei der Verkehrsüberwachung um das Fahrzeug herum eingesetzt werden. Insbesondere die Abstandsmessung zu vorausfahrenden Fahrzeugen oder die Überwachung des umgebenden Verkehrs bei einem Fahrzeug ist bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar.
• Auch von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Felder, die aus einer Mehrzahl von empfangenen Echosignalen erstellt werden, mehrdimensionale Felder sind, die sich insbesondere gemäß der folgenden Form ausdrücken lassen: $$\text{A}=\left[{\text{x}}_{\text{a}},{\text{x}}_{\text{b}},{\text{x}}_{\text{c}},{\text{x}}_{\text{d}},{\text{x}}_{\text{e}},\dots \right]$$

  
• Voranstehende Form weist einen mehrdimensionalen Vektor beziehungsweise ein mehrdimensionales Feld auf, welches gezielt Einzelwerte aus einem Messzyklus des einzigen gesendeten Feldes kombiniert. Diese Einzelauswahl kann fest vorgegeben sein oder für jeden Verfahrensdurchlauf, also jeden Messzyklus entsprechend angepasst werden. Die einzelnen Felder unterscheiden sich dabei hinsichtlich der entsprechenden Auswahl, wobei einzelne Echosignalwerte, als einzelne Ergebniswerte des Verfahrens gar nicht oder auch mehrfach insbesondere doppelt in den einzelnen Feldern vorkommen können.
• Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung für die Bestimmung wenigstens eines Parameters zur Korrelation zweier Objekte, insbesondere des Abstandes und der Relativgeschwindigkeit zweier Objekte. Eine solche Vorrichtung weist zumindest einen Sensor für das Senden und Empfangen elektromagnetischer Signale mit modulierten Frequenzen auf. Dabei ist die Vorrichtung ausgebildet, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Dementsprechend weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung die gleichen Vorteile auf, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind.
• Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen
• 1 in schematischer Darstellung eine Situation mit zwei voneinander beabstandeten Objekten,
• 2 eine schematische Darstellung der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Frequenz-Zeit Diagramm,
• 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Frequenz-Zeit Diagramm,
• 4 eine schematische Darstellung einer Möglichkeit der Felderstellung,
• 5a eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Optimierung der Eindeutigkeit,
• 5b eine schematische Darstellung der Optimierung der Empfindlichkeit.
• In 1 ist schematisch eine Situation dargestellt, in welcher eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommt. Dabei sind zwei Objekte 20a und 20b voneinander beabstandet dargestellt. Zumindest eines dieser beiden Objekte 20a und 20b befindet sich dabei in Bewegung. Beispielsweise handelt es sich bei dem Objekt 20a und 20b jeweils um ein Fahrzeug. Das Fahrzeug als Objekt 20a ist dabei mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 versehen und weist an seinen hinteren Seitenkanten zwei Sensoren 50 auf. Diese Sensoren sind in der Lage elektromagnetische Signale in Form von modulierten Folgen gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren auszusenden. Ebenfalls schematisch sind die Überwachungsbereiche dargestellt, welche sich hinter dem Fahrzeug in einem großen Bereich überschneiden, in welchem sich auch das zweite Objekt 20b befindet. Die beiden Objekte 20a und 20b sind voneinander mit einem Abstand R beabstandet und weisen eine Relativgeschwindigkeit zueinander auf, die bestimmt werden soll. Selbstverständlich können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Parameter außer dem Abstand R zwischen den beiden Objekten 20a und 20b und der Relativgeschwindigkeit bestimmbar sein.
• In 2 ist beispielhaft in einem Frequenz-Zeit Diagramm eine Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dort befindet sich eine einzige Folge 30, die eine im Wesentlichen lineare Steigung aufweist. Einzelne Bursts von jeweils konstanter Frequenz werden über Burstzeiträume im µ-Sekundenbereich gesendet und anschließend die Frequenz nach oben moduliert. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um die so genannte Up-Chirp-Funktion. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die einzige Folge 30 linear abfällt, so dass ein so genannter Down-Chirp entsteht. Die Punkte deuten an, dass es sich bei der 2 nur um eine schematische Darstellung handelt, die selbstverständlich über die Zeit und die Frequenz weiter fortgesetzt werden kann. Insbesondere sind dabei Burst-Zahlen von zum Beispiel 512 im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. Als Bandbreite zwischen dem niedrigsten und der höchsten modulierten Frequenz für einen Messzyklus ist dabei zum Beispiel 100 MHz oder 200 MHz vorzusehen.
• 3 zeigt, dass das Senden und auch das anschließende Empfangen sowie das Auswerten durch ein erfindungsgemäßes Verfahren auch mehrfach hintereinander durchgeführt werden kann. In 3 ist im Frequenz-Zeit Diagramm zu sehen, dass in diesem Fall die einzige Folge 30 kontinuierlich aufeinanderfolgend ausgesendet wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass sich die Modulationsrichtung nach dem Aussenden eines ersten Messzyklus umdreht, also ein Auf- und Ab-Profil der ersten und einzigen Folge 30 entsteht.
• In 4 ist schematisch dargestellt, wie die Felder für die anschließende Auswertung erzeugt werden. Diese Erstellung folgt zum Beispiel in der Weise wie sie in 4 dargestellt ist. Dabei sind die Felder A und B als ein erstes Feld 32a und zweites Feld 32b auf unterschiedliche Optimierungsweisen ausgerichtet. So kann es sein, dass das Feld A eine Optimierung hinsichtlich der Eindeutigkeit und das Feld B eine Optimierung hinsichtlich der Empfindlichkeit darstellt. A und B zielen dabei zum Beispiel auf die Bestimmung des Parameters „Abstand der beiden Objekte 20a und 20b ab“. In gleicher Weise sind die Felder C und D ausgebildet. Sie unterscheiden sich von den Feldern A und B und dienen zur Bestimmung des „Parameters Relativgeschwindigkeit zweier Objekte 20a und 20b“. Auch hier wurden zwei verschiedene Optimierungsmethoden angewendet, so dass zum Beispiel das Feld C die Optimierungsweise hinsichtlich der Eindeutigkeit und das Feld D die Optimierungsweise hinsichtlich der Empfindlichkeit bedient. Dementsprechend können durch vier Felder aus der einzigen Folge 30 mit unterschiedlichen Optimierungsmethoden in einem einzigen Messzyklus mit höchster Flexibilität durch die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens die entsprechenden Parameter berechnet werden. Mit anderen Worten handelt es sich also um eine doppelte Optimierung.
• Unter den Platzhaltern b und d sind dabei zum Beispiel Verschiebungen $$\text{b E }\left\{\mathrm{0,4,8,12}\right\}\text{ und}$$

  

  $$\text{d E }\left\{\mathrm{0,2,4,6}\right\}\text{ zu verstehen}\text{.}$$

  
• Die Felder A und B haben dabei insbesondere eine Länge von N = 512 und die Felder C und D insbesondere eine Länge von 2N = 1024.
• In den 5a und 5b wird detaillierter erläutert, wie die Auswertung hinsichtlich der Eindeutigkeit beziehungsweise der Empfindlichkeit optimierbar ist. So wird über zwei unterschiedliche Felder 32a und 32b eine unterschiedliche Optimierung durchgeführt. In 5 ist dargestellt, welches Ergebnis es mit sich bringt, wenn eine Optimierung hinsichtlich der Eindeutigkeit durchgeführt wird. Hier handelt es sich also um eine Optimierung hinsichtlich der Globalposition. Die beiden Objekte 20a und 20b befinden sich voneinander beabstandet, wie dies zum Beispiel bei zwei Fahrzeugen der Fall ist. Bei der Globalposition wird der gesamte Abstand betrachtet, so dass ungefähr der Gesamtabstand zwischen den beiden Objekten 20a und 20b zu erkennen ist. Dies wird durch die Ellipse dargestellt, die bei dieser Ausführungsform der Optimierungsweise den Betrachtungshorizont darstellt. In 5b wird eine Optimierung durch entsprechende Feldauswahl hinsichtlich der Empfindlichkeit durchgeführt. Dies grenzt den Fokus der Betrachtungsweise ein, wie dies durch den entsprechenden Kreis angedeutet ist. Man kann diese Optimierung sozusagen als eine Art Lupenfunktion betrachten. Sie bezieht sich nur auf die Feinposition des entsprechenden zweiten Objekts 20b, im Bereich der Globalposition, wie sie durch die erste Optimierung hinsichtlich der Eindeutigkeit bereits bestimmt worden ist. So kann grundsätzlich davon gesprochen werden, dass bei der Globalposition im Meterbereich und bei der Feinposition im Zentimeterbereich gemessen wird. Werden diese beiden Messergebnisse, die jedoch aus einer einzigen Messung der einzigen Folge 30 durch die flexible Auswahl in den entsprechenden Feldern 32a und 32b entstehen, kombiniert, so wird im Ergebnis eine Positionierung des zweiten Objektes 20b relativ zum ersten Objekt 20a möglich, die um ein Vielfaches genauer ist, da eine doppelte Optimierung erfolgen konnte.
• Die voranstehenden Ausführungen beschreiben die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Dementsprechend können Merkmale, die zu einzelnen Ausführungsbeispielen erläutert worden sind, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
• Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung

20a

Objekt

20b

Objekt

30

Folge von elektromagnetischen Signalen

32

Feld aus einer Mehrzahl der empfangenen Echosignale

32a

Feld aus einer Mehrzahl der empfangenen Echosignale

32b

Feld aus einer Mehrzahl der empfangenen Echosignale

50

Sensor

R

Abstand

Claims (8)

1. Verfahren zur Bestimmung wenigstens eines Parameters zur Korrelation zweier Objekte (20a, 20b), insbesondere des Abstandes (R) und/oder der Relativgeschwindigkeit zweier Objekte (20a, 20b), aufweisend die folgenden Schritte: • Aussenden einer einzigen Folge (30) von elektromagnetischen Signalen mit modulierten Frequenzen, • Empfang von Echosignalen zu der ausgesendeten Folge (30) von elektromagnetischen Signalen, • Erstellen von zumindest zwei Feldern (32a, 32b) aus einer Mehrzahl der empfangenen Echosignale und • Auswertung der erstellten Felder (32a, 32b) hinsichtlich des wenigstens einen Parameters, wobei aus der einzigen Folge (30) für die Bestimmung des wenigstens einen Parameters jeweils zumindest zwei Felder (32a, 32b) erstellt werden, die sich hinsichtlich ihrer Optimierungsweise für die Auswertung des jeweiligen Feldes (32a, 32b) voneinander unterscheiden, wobei eine Optimierung hinsichtlich der Empfindlichkeit und hinsichtlich der Eindeutigkeit vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation der Frequenzen der einzigen Folge (30) von elektromagnetischen Signalen ausschließlich steigende Frequenzen oder ausschließlich fallende Frequenzen, insbesondere in linearer Weise, erzeugt.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erstellung der Felder (32a, 32b) wenigstens eines der empfangenen Echosignale zumindest in zwei Feldern (32a, 32b) eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zumindest zwei Felder (32a, 32b) für die Bestimmung zumindest einen Parameters ausgebildet ist, die Auswertung hinsichtlich der Eindeutigkeit zu optimieren.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zumindest zwei Felder (32a, 32b) für die Bestimmung des zumindest einen Parameters ausgebildet ist, die Auswertung hinsichtlich der Empfindlichkeit zu optimieren.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schritte des Verfahrens in der angegebenen Weise mehrfach, insbesondere kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich, wiederholt werden.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Feldern (32a, 32b), die aus einer Mehrzahl von empfangenen Echosignalen erstellt werden, um mehrdimensionale Felder, insbesondere gemäß der folgenden Form handelt: $$\text{A}=\left[{\text{x}}_{\text{a}},{\text{x}}_{\text{b}},{\text{x}}_{\text{c}},{\text{x}}_{\text{d}},{\text{x}}_{\text{e}},\dots \right]$$

   
8. Vorrichtung (10) für die Bestimmung wenigstens eines Parameters zur Korrelation zweier Objekte (20a, 20b), insbesondere des Abstandes (R) und/oder der Relativgeschwindigkeit zweier Objekte (20a, 20b), aufweisend zumindest einen Sensor (50) für des Senden und Empfangen elektromagnetischer Signale mit modulierten Frequenzen, wobei die Vorrichtung (10) ausgebildet ist, um ein Verfahren mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.

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