DE102014010990A1

DE102014010990A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals

Info

Publication number: DE102014010990A1
Application number: DE102014010990.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Lehning; Dima Pröfrock
Original assignee: Jenoptik Robot GmbH
Current assignee: Jenoptik Robot GmbH
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: CN106662644A; CN106662644B; DE102014010990B4; EP3175258A1; US20170205503A1; AU2015295795B2; CA2956743A1; AU2015295795A1; WO2016015853A1

Abstract

Vorliegend wird eine Vorrichtung (160) zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts (105a) in Bezug zu einem Empfänger (110a) eines Empfangssignals (120) offenbart. Die Vorrichtung (160) umfasst zumindest eine Schnittstelle (210) zum Einlesen je zumindest einer Inphase-Komponente (I1) und einer Quadratur-Komponente (Q1) einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Empfangssignalen (120), die je ein von an dem Objekt (105a) zum Empfänger (110a) reflektiertes Signal (125) repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz (f) ausgesandt wurde. Ferner umfasst die Vorrichtung (160) eine Einheit (220) zum Bilden eines ersten Erkennungswertes (xvr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines ersten der Empfangssignale (120), wobei der erste Erkennungswert (xvr) einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit (v) und einer vorbestimmten Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht. Auch umfasst die Vorrichtung (160) eine Einheit (230) zum Ermitteln eines zweiten Erkennungswertes (xvr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines zweiten der Empfangssignale (120), wobei der zweite Erkennungswert (xvr) der vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit (v) und der vorbestimmten Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht. Schließlich umfasst die Vorrichtung (160) eine Einheit zum Bestimmen (440) einer der Referenzgeschwindigkeit (v) entsprechenden Geschwindigkeit (v) des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) und der Referenzentfernung (v) als Entfernung des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) unter Verwendung des ersten und zweiten Erkennungswertes

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Die Auflösung der Entfernung mehrerer Objekte (Fahrzeuge), welche sich mit selber Radialgeschwindigkeit in Relation zum Radar bewegen, ist eine anspruchsvolle Aufgabe innerhalb der Radarsignalverarbeitung. Grundsätzlich kann dieses Problem durch extrem breitbandig operierende Radarsysteme gelöst werden. Aufgrund der Beschränkungen der heutigen Radarsysteme auf Bandbreiten im Bereich von 250 MHz (K-Band) ist der Einsatz eines sehr breit arbeitenden Radars (z. B. UWB-Radar = Ultra Wide Band Radar) nicht möglich.
Die derzeit eingesetzten Ansteuerungen für Radarsysteme beschränken sich auf das sogenannte Frequency Shift Keying (FSK-Verfahren) bzw. FMCW-Verfahren (FMCW = Frequency Modulated Continuous Wave). Bei FSK-Verfahren wird eine Objekttrennung auf Basis der Radialgeschwindigkeit (im Folgenden Geschwindigkeit) realisiert. Nachträglich kann pro Objekt die Entfernung gemessen werden. Bei FMCW-Verfahren wird in der Regel eine Objekttrennung basierend auf einer Mischform aus Geschwindigkeit und Objektentfernung realisiert. In einem zweiten Schritt werden beide Größen pro Objekt konkret berechnet. Beide Verfahren lassen sich hardwaretechnisch sehr einfach umsetzen, sind aber für die Auflösung von Mehrfachzielen bei gleicher Geschwindigkeit nur bedingt geeignet.
Sowohl FSK als auch FMCW-Verfahren sind nicht oder nur unter Verwendung sehr großer Bandbreiten in der Lage mehrere Objekte mit gleicher Relativgeschwindigkeit aufzulösen.
Im Stand der Technik ist in diesem Zusammenhang die Druckschrift EP 1873551 A1 bekannt, die ein Radarsystem im Automotivbereich sowie eine entsprechende Technik offenbart.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals, eine Vorrichtung zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Mit dem hier vorgestellten Ansatz wird ein Verfahren zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:

– Einlesen je zumindest einer Inphase-Komponente und einer Quadratur-Komponente einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Empfangssignalen, die je ein von an dem Objekt zum Empfänger reflektiertes Signal repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz ausgesandt wurde;
– Bilden eines ersten Erkennungswertes unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines ersten der Empfangssignale, wobei der erste Erkennungswert einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht;
– Ermitteln eines zweiten Erkennungswertes unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines zweiten der Empfangssignale, wobei der zweite Erkennungswert der vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit und der vorbestimmten Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht; und
– Bestimmen einer der Referenzgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit des Objektes in Bezug zum Empfänger und der Referenzentfernung als Entfernung des Objektes in Bezug zum Empfänger unter Verwendung des ersten und zweiten Erkennungswertes.

Unter einem Objekt kann beispielsweise ein Fahrzeug verstanden werden, welches im Straßenverkehr fährt. Ein Empfangssignal kann beispielsweise ein Radarsignal sein, welches von einer Antenne als Empfänger erfasst wird. Unter einem Signal kann vorliegend ein Sendesignal verstanden werden, welches mit einer vordefinierten Sendefrequenz ausgesandt wurde und welches an dem Objekt reflektiert wird, sodass das reflektierte Signal das Empfangssignal bildet. Dabei können mehrere Signale beispielsweise zeitlich versetzt und mit unterschiedlichen Sendefrequenzen ausgesandt werden, sodass die Mehrzahl von Empfangssignalen, die auf je einem der ausgesandten Signale basiert, auf unterschiedlichen Sendefrequenzen basieren und zeitlich versetzt empfangen werden. Unter einem Erkennungswert kann ein Wert verstanden werden, der durch Transformation der beiden Komponenten der jeweiligen Empfangssignale gebildet wird. Hierbei kann jedem Erkennungswert eine Referenzgeschwindigkeit zugewiesen werden, die beispielsweise einen Anteil der Referenzgeschwindigkeit im betreffenden Empfangssignal repräsentiert. Zugleich ist jedem Erkennungswert eine Referenzentfernung zugeordnet. Die Geschwindigkeit des Objekts und/oder die Entfernung des Objekts in Bezug zum Empfänger kann dabei beispielsweise auf der Basis eines Vergleichs des Erkennungswert mit einem anderen Erkennungswert oder einem Referenzwert erfolgen. Denkbar ist auch, dass der Erkennungswert durch weitere mathematische Operationen weiterverarbeitet wird, um die Geschwindigkeit und/oder die Entfernung des Objekts in Bezug zum Empfänger zu ermitteln.
Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass diese präzise und genaue Ermittlung der Geschwindigkeit und der Entfernung des Objekts zum Empfänger erfolgen kann, wenn eine Inphase-Komponente und eine Quadratur-Komponente eines Empfangssignals verwendet werden, die auf einem (Sende-)Signal mit einer vorbestimmten Sendefrequenz basiert. Hierbei kann zunächst aus den beiden Komponenten des Empfangssignals ein Erkennungswert ermittelt werden, der nachfolgend zur Analyse von unterschiedlichen Entfernungen des Objekts zum Empfänger weiterverarbeitet wird. Durch die Berücksichtigung von mehreren Referenzgeschwindigkeiten bzw. Referenzentfernungen kann zugleich die Wahrscheinlichkeit ermittelt werden, mit welcher das Objekt tatsächlich die betreffende Referenzgeschwindigkeit bzw. Referenzentfernung zum Empfänger aufweist. Es wird somit eine Analyse ausgeführt, wie wahrscheinlich das Objekt eine betreffende Referenzgeschwindigkeit und/oder eine betreffende Referenzentfernung zum Empfänger aufweist.
Der hier vorgestellte Ansatz bietet dabei den Vorteil, dass gegenüber herkömmlichen Ansätzen mit technisch relativ einfachen und numerisch wenig aufwendigen Mitteln eine deutliche Verbesserung der Vorhersage der tatsächlichen Geschwindigkeit und der tatsächlichen Entfernung des Objekts zum Empfänger möglich ist. Zugleich bietet der vorgestellte Ansatz eine sehr gute Basis, die Geschwindigkeiten und Entfernungen von mehreren Objekten zum Empfänger präzise zu bestimmen. Zusätzlich besteht auch eine einfache Erweiterungsmöglichkeit, den hier vorgestellten Ansatz mit mehreren Empfängern zu betreiben, um eine weitere Präzision der Geschwindigkeit oder Entfernung eines Objekts zu einem Empfänger bzw. mehrerer Objekte zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann im Schritt des Bestimmens der erste und zweite Erkennungswert addiert werden. Die Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil einer besonders einfachen Kombination der Mehrzahl von Entfernungswerten, um beispielsweise den Erkennungswert als Kennzahl für eine bestimmte Wahrscheinlichkeit zu verwenden, mit der das Objekt eine Geschwindigkeit aufweist, die dem Geschwindigkeitswert entspricht.
Günstig ist es, wenn gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes im Schritt des Bildens ferner ein dritter Erkennungswert unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente des ersten der Empfangssignale gebildet wird. Dabei entspricht der dritte Erkennungswertes einer weiteren Referenzgeschwindigkeit und einer weiteren Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht. Dabei kann im Schritt des Ermittelns ferner ein vierter Erkennungswert unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente des zweiten der Empfangssignale ermittelt werden, wobei der vierte Erkennungswert der weiteren Referenzgeschwindigkeit und der weiteren Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht. Auch kann im Schritt des Bestimmens einer der Referenzgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit des Objektes in Bezug zum Empfänger und der Referenzentfernung als Entfernung des Objektes in Bezug zum Empfänger unter Verwendung des dritten und vierten Erkennungswertes bestimmt werden. Auf diese Weise lässt sich sehr einfach diejenige Geschwindigkeit ermitteln, die beispielsweise die größte Wahrscheinlichkeit für die tatsächliche Geschwindigkeit des Objekts ist. Hierdurch lässt sich eine sehr präzise genaue Vorhersage der Geschwindigkeit des Objekts treffen. Analoges gilt auch für die Vorhersage der Entfernung des Objekts vom Empfänger.
Vorteilhaft ist eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der im Schritt des Bestimmens die Referenzgeschwindigkeit als Geschwindigkeit des Objektes und die Referenzentfernung als Entfernung des Objektes in Bezug zum Empfänger bestimmt werden, wenn ein Kombinationswert des ersten und zweiten Erkennungswertes in einer vorbestimmten Beziehung zu einem Kombinationswert des dritten und vierten Erkennungswertes steht. Hierdurch kann auf technisch einfache Weise eine präzise Erkennung der Geschwindigkeit und der Entfernung des Objektes umgesetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes einen Schritt des Aussendens des an dem Objekt zu reflektierenden Signals aufweist, wobei eine Sendefrequenz des Signals abhängig von einer Pseudozufallssequenz gewählt wird. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass die für den vorgestellten Ansatz verwendeten Empfangssignale auf (Sende-)Signalen basiert, die eine wechselnde Sendefrequenz aufweisen. Hierdurch können die Vorteile der präzisen Auswertung einer Geschwindigkeit oder einer Entfernung des Objekts in Abhängigkeit von unterschiedlichen Frequenzen der Empfangssignale genutzt werden, wobei dennoch das zur Verfügung stehende Frequenzspektrum nicht durch die Messung der Geschwindigkeit und der Entfernung des Objekts oder die Objekte vollständig blockiert wird. Hierdurch lassen sich ferner Störungen aus benachbarten Messanlagen ebenfalls reduzieren oder sogar weitgehend vermeiden.
Besonders effizient ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem im Schritt des Einlesens je zumindest eine Inphase-Komponente und einer Quadratur-Komponente einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Antennensignalen eingelesen werden, die je ein von an einem weiteren Objekt zum Empfänger reflektiertes Signal repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz ausgesandt wurde. Dabei kann im Schritt des Bildens ein erster Identifizierungswert unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines ersten der Antennensignale gebildet werden, wobei der erste Identifizierungswert einer vorbestimmten weiteren Referenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten weiteren Referenzentfernung des weiteren Objekts vom Empfänger entspricht. Auch kann im Schritt des Ermittelns ein zweiter Identifizierungswert unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines zweiten der Antennensignale ermittelt werden, wobei der zweite Identifizierungswert der vorbestimmten weiteren Referenzgeschwindigkeit und der vorbestimmten weiteren Referenzentfernung des weiteren Objekts vom Empfänger entspricht. Ferner kann im Schritt des Bestimmens eine der weiteren Referenzgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit des Objektes in Bezug zum Empfänger und einer der weiteren Referenzentfernung entsprechenden Entfernung des weiteren Objektes in Bezug zum Empfänger unter Verwendung des ersten und zweiten Identifizierungswertes bestimmt werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft die Bestimmung der Entfernung und der Geschwindigkeit von mehreren Objekten mit einem Algorithmus bestimmt werden, wobei dieses Bestimmen mit einem geringen zusätzlichen Aufwand verbunden ist, und zudem sehr präzise und genau erfolgen kann.
Um eine besonders genaue Bestimmung einer Geschwindigkeit und Entfernung des zumindest einen Objekts zu ermöglichen, kann von mehreren Empfängern je ein Empfängersignal bzw. Objektsignal eingelesen und verarbeitet werden. Insbesondere kann hierbei im Schritt des Einlesens je zumindest eine Inphase-Komponente und einer Quadratur-Komponente einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Objektsignalen, die je ein von an dem Objekt zu einem weiteren Empfänger reflektiertes Signal repräsentieren, das mit einer unterschiedlichen Sendefrequenz ausgesandt wurde. Ferner kann im Schritt des Bildens ein erster Objekterkennungswert unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente des ersten der Objektsignale gebildet werden, wobei der erste Objekterkennungswert der Referenzgeschwindigkeit und der Referenzentfernung des Objekts vom weiteren Empfänger entspricht. Auch kann im Schritt des Ermittelns der zweite Objekterkennungswert unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines zweiten der Objektsignale gebildet werden, wobei der zweite Objekterkennungswert der Referenzgeschwindigkeit und der Referenzentfernung des Objekts vom weiteren Empfänger entspricht. Ferner kann im Schritt des Bestimmens eine der Referenzgeschwindigkeit entsprechende Geschwindigkeit des Objektes in Bezug zum weiteren Empfänger und der Referenzentfernung als Entfernung des Objektes in Bezug zum weiteren Empfänger unter Verwendung des ersten und zweiten Objekterkennungswertes bestimmt werden.
Mit einer solchen Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes lassen sich somit Daten von mehreren Empfängern verarbeiten und auswerten, sodass eine Erhöhung der Genauigkeit bei der Bestimmung der Geschwindigkeit und der Entfernung des Objektes eines weiteren Objektes möglich wird. Dabei ist lediglich ein geringer zusätzlicher Aufwand erforderlich, da die hier vorgestellten Algorithmen einfach zu Verarbeitung von Signalen von mehreren Empfängern erweiterbar sind.
Zusätzlich kann in einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes ein Schritt des Detektierens eines Winkels zwischen dem Objekt, dem Empfänger und dem weiteren Empfänger vorgesehen sein. Dabei kann im Schritt des Detektierens der Winkel unter Verwendung eines Abstandes zwischen dem Empfänger und dem weiteren Empfänger und/oder einer gemittelten Frequenz aus denjenigen Sendefrequenzen erfolgen, die Empfangssignalen entsprechen, welche der Bestimmung des Erkennungswertes und des weiteren Erkennungswertes zugrunde liegen. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, nicht eine Geschwindigkeit und Entfernung von mehreren Objekten in Bezug zum Empfänger bzw. zum weiteren Empfänger ermitteln zu können, sondern auch eine räumliche Anordnung der Objekte zueinander bestimmen zu können, die durch einen Winkel der Objekte in Bezug auf den Empfänger und/oder den weiteren Empfänger repräsentiert ist.
Günstig ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes als Vorrichtung zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals, wobei die Vorrichtung zumindest die folgenden Merkmale aufweist:

– eine Schnittstelle zum Einlesen je zumindest einer Inphase-Komponente und einer Quadratur-Komponente einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Empfangssignalen, die je ein von an dem Objekt zum Empfänger reflektiertes Signal repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz ausgesandt wurde;
– eine Einheit zum Bilden eines ersten Erkennungswertes unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines ersten der Empfangssignale, wobei der erste Erkennungswert einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht;
– eine Einheit zum Ermitteln eines zweiten Erkennungswertes unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines zweiten der Empfangssignale, wobei der zweite Erkennungswert der vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit und der vorbestimmten Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht; und
– eine Einheit zum Bestimmen einer der Referenzgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit des Objektes in Bezug zum Empfänger und der Referenzentfernung als Entfernung des Objektes in Bezug zum Empfänger unter Verwendung des ersten und zweiten Erkennungswertes.

Die Vorrichtung somit ist ausgebildet, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen beziehungsweise umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Verkehrsüberwachungssystem mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild eine Vorrichtung zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine 2D-Darstellung von Absolutwerten einer Karte M_tv, aus der eine Geschwindigkeit und eine Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals erkennbar ist; und
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in der Form eines Verkehrsüberwachungssystems 100 mit einer Vorrichtung zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts 105a in Bezug zu zumindest einem Empfänger 110a (beispielsweise in der Form einer Radarempfangseinheit) eines Empfangssignals 120. Das Objekt 105a kann ebenso wie das weitere Objekt 105b ein Fahrzeug sein, welches von einem Signal 125 einer Radarsendeantenne 130 als Sender bestrahlt wird. Ebenso kann ein weiterer Empfänger 110b (beispielsweise ebenfalls in der Form einer Radarempfangseinheit) in ein weiteres Empfangssignal 135 empfangen, welches von dem Objekt 105 aufgrund einer Reflektion des Signals 125 an den weiteren Empfänger 110b abgestrahlt wird. Zusätzlich kann ein weiteres Objekt 105b von dem Signal 125 bestrahlt werden, an welchem das Signal 125 reflektiert wird und als zusätzliches Empfangssignal 140 an den Empfänger 110a gesandt wird.
In dem in der 1 vorgestellten Ausführungsbeispiel ist die Frequenzgenerierung für das Signal 125 derart konzipiert, dass ein sogenanntes VCO 145 (Voltage Controlled Oscillator) eingesetzt wird, dessen Frequenz proportional zur Ansteuerungsspannung gelegt wird. Um nun eine pseudozufällige Frequenzsteuerung zu realisieren, wird ein Digital-Analog-Wandler 150 mit einer pseudozufälligen Digitalsequenz aus einem Pseudo-Noise-Generator 155 (PRNG) angesteuert, die in eine pseudozufällige Frequenzfolge umgesetzt wird.
Der hier vorgestellte Ansatz setzt auf der pseudozufälligen Ansteuerung derart auf, dass beim Heruntermischen des von einem an einem der Empfänger 110 empfangenen Signals 120, 135 (aus als Objektsignal bezeichnet) oder 140 (auch als Antennensignal bezeichnet) die Amplitude und die Phase des niederfrequenten Mischsignals digitalisiert werden. Hierzu wird in der Regel ein sog. IQ-Mischer 157 für jeden Pfad von einem der Empfänger 110 zu einer Verarbeitungseinheit als Vorrichtung 160 zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts 105a eingesetzt, der in der Lage ist, die In-Phase (I1, I2) und Quadrature(Q1, Q2)-Komponenten zu digitalisieren wie dies in der 1 anhand eines Beispiels für eine Sende- und zwei Empfangsantennen bzw. -einheiten dargestellt ist. Hierbei wird jedem der IQ-Mischer 157 das vom VCO bereitgestellte Signal (das dem Sendesignal samt Amplitude und Phase entspricht), ein um 90°-phasenverschobenes vom VCO bereitgestelltes Signal und das von dem jeweils mit dem betreffenden IQ-Mischer 157 verbundenen Empfänger 110 empfangenen Empfangssignal 120, 135 bzw. 140 bereitgestellt. Jeder der Inphase-Ausgänge I1 und I2 bzw. der Quadratur-Ausgänge Q1 und Q2 sind über einen A/D-Wandler 165 mit der Verarbeitungseinheit 160, hier ein Mikrocontroller, verbunden, in der eine Verarbeitung der aus den IQ-Mischern 157 gelieferten Daten beispielsweise gemäß der nachfolgenden Beschreibung erfolgt. Aus dieser Verarbeitung lassen sich dann die gewünschten Ziele 170 (Targets) bestimmen, die einer Entfernung und Geschwindigkeit der Objekte 105a und 105b entsprechen.
In dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel wird somit ein Konzept vorgeschlagen, wie mit einer relativ engbandig begrenzten Frequenzansteuerung Mehrfachziele einfach und systematisch aufzudecken. Das hier vorgeschlagene Verfahren verbessert die Möglichkeiten durch die pseudozufällige Ansteuerung der Frequenzgenerierung. Es besteht somit eine technisch einfache und numerisch einfach zu implementierende Möglichkeit zur Mehrfachauflösung von Objekten hinsichtlich von Relativgeschwindigkeit und Entfernung zum Radar unter Verwendung einer geringen Bandbreite (max. 250 MHz). Hierbei können auch Objekte mit gleicher Objektivgeschwindigkeit aber unterschiedlicher Entfernung aufgelöst werden können. Weiterhin können mit dem hier vorgestellten Ansatz auch Objekte mit gleicher Entfernung aber unterschiedlicher Relativgeschwindigkeit aufgelöst werden.
Die Frequenzauswahl der vorhandenen Radarsysteme (FST3/TR6000) wird beispielsweise so modifiziert, dass pro Abtastzeitpunkt eine pseudozufällige Frequenz erzeugt wird. Durch eine diskrete Geschwindigkeits-Entfernungs-Transformation werden die abgetasteten Werte in einen Geschwindigkeits-Entfernungsraum akkumuliert. Entfernung und Relativgeschwindigkeit multipler Objekte lassen sich direkt in dem Messraum ablesen.
Wie beim FSK-Verfahren bekannt wird für einen kurzen Zeitraum, z. B. eine hunderttausendstel Sekunde die Frequenz durch eine entsprechende Ansteuerung des VCO 145 stabil gehalten, um für diese Frequenz Phase und Amplitude zu messen. Aufgrund dieser Ansteuerung ergeben sich somit eine über die Zeit verstreute Anzahl von Amplituden – und Phasenwerten der Empfangssignale 120, 135 bzw. 140, zu denen jeweils bekannt ist, bei welcher Sendfrequenz des Signals 125 dieser Wert der Empfangssignale 120, 135 bzw. 140 gemessen wurde.
Für jeden abgetasteten Wert ist die zugrunde liegende Sendfrequenz f somit bekannt. Zudem ist der Zeitpunkt t bekannt, an dem diese Frequenz f durch den VCO 145 generiert wurde. Für jeden einzelnen Samplewert (d. h. eines vom A/D-Wandler 165 gelieferten Wertes des IQ-Mischers 157) für das der entsprechend auszuwerdenden Empfangssignale 120, 135 bzw. 140 wird nun folgende Transformation durchgeführt:

1. Die Geschwindigkeit wird in N_v Feinstufen (die nachfolgend als Referenzgeschwindigkeiten bezeichnet werden) quantisiert, z. B. von 0 bis 100 m/s in 0,2 m/s Schritten. Für jeden Quantisierungspunkt (also für jede Referenzgeschwindigkeit) wird die gemessene Phase und Amplitude des aktuell eingelesenen Empfangssignals 120, 125, 135 bzw. 140 so moduliert, dass sie einem Zeitpunkt t₀ bei der entsprechenden (Referenz-)Geschwindigkeit entspricht. Für einen Abtastwert x der Frequenz f zur Zeit t ergibt sich der modulierte Wert x_v folgendermaßen:
mit c₀ = Lichtgeschwindigkeit und v = (Referenz-)Geschwindigkeit. Ein solcher modulierter Wert, der auf der Basis der unterschiedlichen Referenzgeschwindigkeiten ermittelt wird, wird nachfolgend als Geschwindigkeitswert bezeichnet. Der Zeitpunkt t₀ kann beliebig gewählt werden. Am Ende dieser Transformation sind somit beispielsweise für alle N_t gesampelten Werte (z. B. 1024 gelieferte Werte aus den A/D-Wandlern 165) allen potenziellen (Referenz-)Geschwindigkeiten zugeordnet, sodass die (Geschwindigkeits-)Werte in eine Matrix A_tv der Größe N_t × N_v untergebracht sind.
2. Die Entfernung wird in N_r Feinstufen (nachfolgend auch als Referenzentfernungen bezeichnet) quantisiert, z. B. von 0 bis 200 m in 0.25 m Schritten. Für jeden Punkt der Matrix A_tv wird die Phase und die Amplitude so moduliert, dass sie der jeweiligen Entfernung der Feinstufen bzw. Referenzentfernungen entspricht. Für einen Wert x_v (d. h. für jeden Geschwindigkeitswert) der Frequenz f ergibt sich der modulierte Wert x_vr folgendermaßen:
mit r = Entfernung. Dieser modulierte Wert wird in der nachfolgenden Beschreibung als Entfernungswert bezeichnet. Das heißt, jeder Punkt der Matrix A_tv wird um einen Vektor der Länge N_r ergänzt. Man erhält das Volumen V_tvr mit den Dimensionen Abtastwerte, Geschwindigkeit und Entfernung.
3. Jeder Punkt in dem Volumen V_tvr entspricht nun einer Hypothese eines Abtastwertes eines der Empfangssignale 120, 125, 135 bzw. 140 in Abhängigkeit einer angenommenen Geschwindigkeit (Referenzgeschwindigkeit) und einer angenommenen Entfernung (Referenzentfernung).

Nach der Transformation kann die Mehrzielauflösung folgendermaßen erreicht werden.
Legt man einen Strahl durch das Volumen V_tvr entlang der Dimension der Abtastwerte und summiert die komplexen Werte des Volumens entlang dieses Strahls auf, so erhält man für eine bestimmte Geschwindigkeits-Entfernungs-Hypothese einen komplexen Wert, dessen Absolutwert ein Maß für Auftretenswahrscheinlichkeit eines Objektes 105a bzw. 105b ist. Praktisch kann das Volumen entlang der Dimension der Abtastwerte aufsummiert werden. Man erhält eine 2D-Karte M_tv über Auftretenswahrscheinlichkeiten von Objekten mit einer bestimmten Geschwindigkeit und einer bestimmten Entfernung.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 200 zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals. Diese Vorrichtung 200 kann beispielsweise Teil der Verarbeitungseinheit 160 aus 1 sein, die als Mikrocontroller dargestellt ist. In der 2 wird die Vorrichtung 200 lediglich mit einer Empfangseinheit 110a verbunden dargestellt.
Die Vorrichtung 200 umfasst zumindest eine Schnittstelle 210 zum Einlesen je zumindest einer Inphase-Komponente I1 und einer Quadratur-Komponente Q1 einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Empfangssignalen 120, die je ein von an dem Objekt 105a zum Empfänger 110a reflektiertes Signal 125 repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz f ausgesandt wurde. Ferner umfasst die Vorrichtung 160 eine Einheit 220 zum Bilden eines ersten Erkennungswertes x_vr unter Verwendung der Inphase-Komponente I1 und der Quadratur-Komponente Q1 eines ersten der Empfangssignale 120, wobei der erste Erkennungswert x_vr einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit v und einer vorbestimmten Referenzentfernung r des Objekts 105a vom Empfänger 110a entspricht. Auch umfasst die Vorrichtung 160 eine Einheit 230 zum Ermitteln eines zweiten Erkennungswertes x_vr unter Verwendung der Inphase-Komponente I1 und der Quadratur-Komponente Q1 eines zweiten der Empfangssignale 120, wobei der zweite Erkennungswert x_vr der vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit v und der vorbestimmten Referenzentfernung r des Objekts 105a vom Empfänger 110a entspricht. Schließlich umfasst die Vorrichtung 160 eine Einheit zum Bestimmen 440 einer der Referenzgeschwindigkeit v entsprechenden Geschwindigkeit v des Objektes 105a in Bezug zum Empfänger 110a und der Referenzentfernung v als Entfernung des Objektes 105a in Bezug zum Empfänger 110a unter Verwendung des ersten und zweiten Erkennungswertes x_vr.
3 zeigt eine 2D-Darstellung von Absolutwerten einer solchen Karte M_tv, in der sieben Objekte 105 als helle Punkte mit Geschwindigkeiten von 0, 15, 30 und 45 m/s und Entfernungen 20 m, 50 m, 60 m und 75 m erkennbar sind. Hierbei wurden statt den zwei in 1 dargestellten Objekten 105a und 105b sieben Objekte 105 erfasst, wobei die jeweiligen Entfernungen und Geschwindigkeiten der Objekte 105 zum Empfänger 110a in der Karte aus 2 eingetragen sind.
Wird mehr als eine Empfangsantenne bzw. Empfangseinheit 110a verwendet (wie dies in der 1 durch die dargestellte weitere Empfangseinheit 110b abgebildet ist), kann für jede Empfangsantenne bzw. Empfangseinheit i beispielsweise gemäß der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise eine entsprechende Karte M_tv ⁱ unter Verwendung eines Empfangssignals 135 bzw. 140 dieser Empfangseinheit i bestimmt werden. Aus der Phasendifferenz Δφ = φ(M 1 / tv(t, v)) – φ(M 2 / tv(t, v)) eines Messpunkte t, v in zwei Karten M 1 / tv und M 2 / tv kann beispielsweise der Winkel, in dem sich das Objekt befindet, gemessen werden α = aresin(Δφ·λ\2·π·d) wobei λ die mittlere Wellenlänge der verwendeten Frequenzen und d der Abstand der betrachteten Empfangsantennen ist. Alternativ kann der 3D Abtastwerte-Geschwindigkeits-Entfernungsraum auch um die vierte Dimension „Winkel” erweitert werden. Hier wird eine entsprechende Modulation der Amplituden und Phasen in Abhängigkeit eines in Feinstufen (die auch als Referenzwinkel bezeichnet werden können) quantisierten Winkels (z. B. –18° bis 18° in 0.01° Schritten) vorgenommen. Eine Aufsummierung an der Dimension „Abtastwerte” liefert einen Geschwindigkeits-Entfernungs-Winkelraum. Durch diesen Ansatz können Objekte hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit, ihrer Entfernung und ihres Winkels getrennt werden.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten Ansatzes als Verfahren 400 zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts in Bezug zu einem Empfänger eines Empfangssignals. Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 410 des Einlesens je zumindest einer Inphase-Komponente und einer Quadratur-Komponente einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Empfangssignalen, die je ein von an dem Objekt zum Empfänger reflektiertes Signal repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz ausgesandt wurde. Ferner umfasst das Verfahren 400 einen Schritt des Bildens 420 eines ersten Erkennungswertes x_vr unter Verwendung der Inphase-Komponente der Quadratur-Komponente eines ersten der Empfangssignale, wobei der erste Erkennungswert einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit und einer vorbestimmten Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht. Auch umfasst das Verfahren 400 einen Schritt des Ermittelns 430 eines zweiten Erkennungswertes unter Verwendung der Inphase-Komponente und der Quadratur-Komponente eines zweiten der Empfangssignale, wobei der zweite Erkennungswert der vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit und der vorbestimmten Referenzentfernung des Objekts vom Empfänger entspricht. Schließlich umfasst das Verfahren 400 einen Schritt des Bestimmens 440 einer der Referenzgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit des Objektes in Bezug zum Empfänger und der Referenzentfernung als Entfernung des Objektes in Bezug zum Empfänger unter Verwendung des ersten und zweiten Erkennungswertes.
Der hier vorgestellte Ansatz bietet einige Vorteile gegenüber den bekannten Ansätzen gemäß dem Stand der Technik. Hierbei ist einerseits die Möglichkeit zu nennen, eine Auflösung von mehreren Objekten sowohl bei gleicher Entfernung als auch bei gleicher Relativgeschwindigkeit durchführen zu können, wobei aktuelle Ansätze nur nach Relativgeschwindigkeit auflösen können. Weiterhin kann auch eine Messung stehender Objekte erfolgen sowie ein Mehrfachbetrieb von Radaren bei gleichem Frequenzband aufgrund der pseudozufälligen Modulation der Sendesignale des von einer Vorrichtung gemäß einem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgesandten Signals. Auch können durch ein stochastisches Abtasten durch pseudozufällige Modulation keine systematischen Fehler durch Überlagerungen auftreten (z. B. Umherwandern- von Rohzielen, Auslöschungen, etc.). Schließlich kann mit dem hier vorgestellten Ansatz vermieden werden, dass Überreichweiten der verwendeten Sendesignale eine Störung von anderen Vorrichtungen verursachen, die ebenfalls zur Erkennung einer Geschwindigkeit und Entfernung eines Objektes vorgesehen sind.
Zusammenfassend lässt sich somit anmerken, dass es der hier vorgestellte Ansatz im Gegensatz zu bisher vorhandenen Verfahren erlaubt, eine sehr gute Auflösung von Geschwindigkeit und Entfernung sowohl für Fahrzeuge zu erreichen, die in derselben Entfernung starten und in unterschiedlicher Geschwindigkeit fahren als auch für Objekte, die mit derselben Geschwindigkeit aber in unterschiedlichen Entfernungen fahren. Weiterhin kann bei Bedarf und dem Vorhandensein von mindestens zwei Empfangsantennen bzw. Empfangseinheiten auch eine Trennung nach Objektwinkel erfolgen. Somit können auch Objekte, die mit derselben Geschwindigkeit und derselben Entfernung im Messbereich existieren, aufgelöst werden. Der hier vorgestellte Ansatz ist somit überlegen gegenüber klassischen Verfahren der Modulationstechnik, wie sie bisher verwendet wurden. Klassische FSK- und FMCW-Modulationstechniken verwenden deterministische Frequenzverläufe, weshalb eine gleichzeitige Verwendung mehrerer Radare entweder zur gegenseitigen Störung oder zur Reduktion der Bandbreite führt. Durch die beispielhaft vorgeschlagene Verwendung einer pseudozufälligen Frequenz innerhalb des gewählten Frequenzbandes können gleichzeitig viele Radare parallel betrieben werden, ohne sich gegenseitig signifikant zu stören.
Hier kann durch einen variablen Seed-Wert des Zufallszahlengenerators die Wahrscheinlichkeit für ein gleichzeitiges Auftreten derselben Frequenzen bei unterschiedlichen Radaren minimiert werden. Ein weiterer großer Vorteil der Verwendung pseudozufälliger Frequenzen ist die als stochastisches Abtasten bekannte Eliminierung systematischer Messfehler, die durch Aliasing und Interferenzeffekte auftreten können und Radarmessungen signifikant stören können.
Der hier vorgestellte Ansatz kann auch für Messungen außerhalb der Verkehrssicherheit verwendet werden. Insbesondere erlaubt das Verfahren auch eine verbesserte räumliche Auflösung bei der Vermessung allgemeiner 3-dimensionaler Objekte.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder”-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste

100: Verkehrsüberwachungssystem
105a, b: Objekt
110a, b: Empfangsantenne, Empfangseinheit
120: Empfangssignal
125: (Sende-)Signal
130: (Radar-)Sendeantenne, Sendeeinheit
135: Objektsignal
140: Antennensignal
145: VCO
150: D/A-Wandler
155: Pseudo-Noise-Generator
157: IQ-Mischer
160: Verarbeitungseinheit, Mikrocontroller
165: A/D-Wandler
170: Ziele, Targets
200: Vorrichtung zum Erkennen
210: Schnittstelle zum Einlesen
220: Einheit zum Bilden
230: Einheit zum Ermitteln
240: Einheit zum Bestimmen
400: Verfahren zum Erkennen
410: Schritt des Einlesens
420: Schritt des Bildens
430: Schritt des Ermittelns
440: Schritt des Bestimmens

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1873551 A1 [0005]

Claims

Verfahren (400) zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts (105a) in Bezug zu einem Empfänger (110a) eines Empfangssignals (120), wobei das Verfahren (400) zumindest die folgenden Schritte aufweist: – Einlesen (410) je zumindest einer Inphase-Komponente (I1) und einer Quadratur-Komponente (Q1) einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Empfangssignalen (120), die je ein von an dem Objekt (105a) zum Empfänger (110a) reflektiertes Signal (125) repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz (f) ausgesandt wurde; – Bilden (420) eines ersten Erkennungswertes (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines ersten der Empfangssignale (120), wobei der erste Erkennungswert (x_vr) einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit (v) und einer vorbestimmten Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht; – Ermitteln (430) eines zweiten Erkennungswertes (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines zweiten der Empfangssignale (120), wobei der zweite Erkennungswert (x_vr) der vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit (v) und der vorbestimmten Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht; und Bestimmen (440) einer der Referenzgeschwindigkeit (v) entsprechenden Geschwindigkeit (v) des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) und der Referenzentfernung (v) als Entfernung des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) unter Verwendung des ersten und zweiten Erkennungswertes (x_vr).
Verfahren (400) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (440) der erste und zweite Erkennungswert (x_vr) addiert werden.
Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bildens (420) ferner ein dritter Erkennungswert (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) des ersten der Empfangssignale (120) gebildet wird, wobei der dritte Erkennungswertes (x_vr) einer weiteren Referenzgeschwindigkeit (v) und einer weiteren Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht, wobei im Schritt des Ermittelns (430) ferner ein vierter Erkennungswert (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) des zweiten der Empfangssignale (120) ermittelt wird, wobei der vierte Erkennungswert (x_vr) der weiteren Referenzgeschwindigkeit (v) und der weiteren Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht und wobei im Schritt des Bestimmens (440) einer der Referenzgeschwindigkeit (v) entsprechenden Geschwindigkeit (v) des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) und der Referenzentfernung (v) als Entfernung des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) unter Verwendung des dritten und vierten Erkennungswertes (x_vr) bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (420) die Referenzgeschwindigkeit (v) als Geschwindigkeit des Objektes (105a) und die Referenzentfernung (r) als Entfernung des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) bestimmt werden, wenn ein Kombinationswert des ersten und zweiten Erkennungswertes (x_vr) in einer vorbestimmten Beziehung zu einem Kombinationswert des dritten und vierten Erkennungswertes (x_vr) steht.
Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet, durch einen Schritt des Aussendens des an dem Objekt (105b) zu reflektierenden Signals (125), wobei eine Sendefrequenz (f) des Signals (125) abhängig von einer Pseudozufallssequenz gewählt wird.
Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Einlesens (410) je zumindest eine Inphase-Komponente (I1) und einer Quadratur-Komponente (Q1) einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Antennensignalen (140) eingelesen werden, die je ein von an einem weiteren Objekt (105b) zum Empfänger (110a) reflektiertes Signal (125) repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz (f) ausgesandt wurde, wobei im Schritt des Bildens (420) ein erster Identifizierungswert (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines ersten der Antennensignale (140) gebildet wird, wobei der erste Identifizierungswert (x_vr) einer vorbestimmten weiteren Referenzgeschwindigkeit (v) und einer vorbestimmten weiteren Referenzentfernung (r) des weiteren Objekts (105b) vom Empfänger (110a) entspricht; wobei im Schritt des Ermittelns (430) ein zweiter Identifizierungswert (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines zweiten der Antennensignale (140) ermittelt wird, wobei der zweite Identifizierungswert (x_vr) der vorbestimmten weiteren Referenzgeschwindigkeit (v) und der vorbestimmten weiteren Referenzentfernung (r) des weiteren Objekts (105b) vom Empfänger (110a) entspricht und wobei im Schritt des Bestimmens (440) eine der weiteren Referenzgeschwindigkeit (v) entsprechenden Geschwindigkeit (v) des Objektes (105b) in Bezug zum Empfänger (110a) und einer der weiteren Referenzentfernung (v) entsprechenden Entfernung des weiteren Objektes (105b) in Bezug zum Empfänger (110a) unter Verwendung des ersten und zweiten Identifizierungswertes (x_vr) bestimmt wird.
Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Einlesens (410) je zumindest eine Inphase-Komponente (12) und einer Quadratur-Komponente (Q2) einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Objektsignalen (135), die je ein von an dem Objekt (105a) zu einem weiteren Empfänger (110b) reflektiertes Signal (125) repräsentieren, das mit einer unterschiedlichen Sendefrequenz (f) ausgesandt wurde, wobei im Schritt des Bildens (420) ein erster Objekterkennungswert (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (12) und der Quadratur-Komponente (Q2) des ersten der Objektsignale (135) gebildet wird, wobei der erste Objekterkennungswert (x_vr) der Referenzgeschwindigkeit (v) und der Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom weiteren Empfänger (110b) entspricht, wobei im Schritt des Ermittelns (430) der zweite Objekterkennungswert (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (12) und der Quadratur-Komponente (Q2) eines zweiten der Objektsignale (135) gebildet wird, wobei der zweite Objekterkennungswert (x_vr) der Referenzgeschwindigkeit (v) und der Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom weiteren Empfänger (110b) entspricht und wobei im Schritt des Bestimmens (440) eine der Referenzgeschwindigkeit (v) entsprechende Geschwindigkeit (v) des Objektes (105a) in Bezug zum weiteren Empfänger (110b) und der Referenzentfernung (v) als Entfernung des Objektes (105a) in Bezug zum weiteren Empfänger (110b) unter Verwendung des ersten und zweiten Objekterkennungswert (x_vr) bestimmt wird.
Verfahren (400) gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet, durch einen Schritt des Detektierens eines Winkels (φ) zwischen dem Objekt (105a), dem Empfänger (110a) und dem weiteren Empfänger (110b), wobei im Schritt des Detektierens der Winkel (φ) unter Verwendung eines Abstandes (d) des Empfängers (110a) und des weiteren Empfängers (110b) und/oder einer gemittelten Frequenz (λ) aus denjenigen Sendefrequenzen (f) erfolgt, die Empfangssignalen (120, 135) entsprechen, welche zur Bestimmung des ersten und zweiten Erkennungswertes und des ersten und zweiten Objekterkennungswertes verwendet wurden.
Vorrichtung (160) zum Erkennen von einer Geschwindigkeit und einer Entfernung zumindest eines Objekts (105a) in Bezug zu einem Empfänger (110a) eines Empfangssignals (120), wobei die Vorrichtung (160) zumindest die folgenden Merkmale aufweist: – eine Schnittstelle (210) zum Einlesen je zumindest einer Inphase-Komponente (I1) und einer Quadratur-Komponente (Q1) einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Empfangssignalen (120), die je ein von an dem Objekt (105a) zum Empfänger (110a) reflektiertes Signal (125) repräsentieren, das mit einer vordefinierten Sendefrequenz (f) ausgesandt wurde; – eine Einheit (220) zum Bilden eines ersten Erkennungswertes (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines ersten der Empfangssignale (120), wobei der erste Erkennungswert (x_vr) einer vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit (v) und einer vorbestimmten Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht; – eine Einheit (230) zum Ermitteln eines zweiten Erkennungswertes (x_vr) unter Verwendung der Inphase-Komponente (I1) und der Quadratur-Komponente (Q1) eines zweiten der Empfangssignale (120), wobei der zweite Erkennungswert (x_vr) der vorbestimmten Referenzgeschwindigkeit (v) und der vorbestimmten Referenzentfernung (r) des Objekts (105a) vom Empfänger (110a) entspricht; und – eine Einheit zum Bestimmen (440) einer der Referenzgeschwindigkeit (v) entsprechenden Geschwindigkeit (v) des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) und der Referenzentfernung (v) als Entfernung des Objektes (105a) in Bezug zum Empfänger (110a) unter Verwendung des ersten und zweiten Erkennungswertes (x_vr).
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung (160) ausgeführt wird.