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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Radarsystem, ein Verfahren zum Erzeugen eines Sendesignals für ein Radarsystem und ein entsprechendes Fahrzeug.
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Stand der Technik
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Auch, wenn die vorliegende Erfindung im Folgenden in Zusammenhang mit Radarsystemen für Fahrzeuge beschrieben wird, ist sie darauf nicht beschränkt und kann mit beliebigen Radarsystemen eingesetzt werden.
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In modernen Fahrzeugen wird eine Vielzahl elektronischer Systeme eingesetzt, die z.B. dazu dienen können einen Fahrer beim Führen des Fahrzeugs zu unterstützen. Beispielsweise können Bremsassistenten vorausfahrende Verkehrsteilnehmer erkennen und das Fahrzeug entsprechend abbremsen und beschleunigen, so dass immer ein vorgegebener Mindestabstand zu den vorausfahrenden Verkehrsteilnehmern eingehalten wird. Solche Bremsassistenten können auch eine Notbremsung einleiten, wenn sie erkennen, dass der Abstand zu dem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer zu gering wird.
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Weitere Fahrerassistenzsysteme können auch den Bereich hinter dem Fahrzeug beobachten und den Fahrer, z.B. bei einem durch ein Setzen des Blinkers erkannten Spurwechsel, vor einem herannahenden Fahrzeug warnen, oder z.B. die Rückhaltesysteme des Fahrzeugs, wie z.B. Gurtstraffer, vorbereiten, wenn ein unmittelbar bevorstehender Aufprall am Heck des Fahrzeugs erkannt wird.
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Um solche Assistenzsysteme in einem Fahrzeug bereitstellen zu können, ist es notwendig, Daten über das Umfeld des jeweiligen Fahrzeugs zu erfassen. Im oben genannten Beispiel eines Bremsassistenten ist es z.B. nötig, die Position eines vorausfahrenden Verkehrsteilnehmers zu erfassen, um den Abstand des Fahrzeugs zu dem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer berechnen zu können, oder den Abstand zu dem vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer zu erfassen.
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Zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes können dabei unterschiedliche Sensortypen eingesetzt werden. Beispielsweise können Radarsensoren, Ultraschallsensoren, Kameras oder dergleichen eingesetzt werden.
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Als Radarsensoren werden in Fahrzeugen zur Erkennung des Fahrzeugumfeldes üblicherweise FMCW-Radarsensoren eingesetzt. Mit zunehmender Verbreitung solcher Radarsensoren steigt allerdings die Wahrscheinlichkeit, dass sich die einzelnen Radarsensoren gegenseitig stören.
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Deshalb wird üblicherweise versucht, die Auftretenswahrscheinlichkeit und Intensität solcher Störungen zu verringern. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass geeignete Mittenfrequenzen, Polarisationen der Antennen und z.B. variable Zykluszeiten gewählt werden. Ferner können die Ausgangssignale der Radarsensoren im Zeitbereich geheilt werden, um z.B. Spikes im Zeitsignal zu entfernen, die zu einer breitbandigen Rauschanhebung im Ausgangssignal und damit zu einer Desensibilisierung des Radars führen. Eine weitere Möglichkeit, Interferenzen zu unterdrücken, kann z.B. auch eine geeignete Strahlformung sein.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung offenbart ein Radarsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
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Demgemäß ist vorgesehen:
Ein Radarsystem mit mindestens einem Radarsensor, welcher einen Signalgenerator aufweist, welcher ausgebildet ist, ein frequenzmoduliertes Sendesignal mit mindestens zwei Signalsequenzen zu erzeugen, welche jeweils aufeinanderfolgende Rampen im Frequenzverlauf mit dazwischen liegenden Lücken aufweisen, wobei der Signalgenerator ausgebildet ist, die mindestens zwei Signalsequenzen mit einem vorgegebenen Zeitversatz zeitlich derart ineinander zu verschachteln, das jeweils eine erste Rampe jeder der mindestens zwei Signalsequenzen ohne eine Überlappung der Rampen ausgegeben wird, bevor eine zweite Rampe einer der mindestens zwei Signalsequenzen ausgegeben wird, wobei die Signalgeneratoren der Radarsensoren ausgebildet sind, das frequenzmodulierte Sendesignal derart zu erzeugen dass die Rampen für die entsprechenden Signalsequenzen jeweils die gleiche Steigung aufweisen.
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Ferner ist vorgesehen:
Ein Verfahren zum Erzeugen eines Sendesignals für ein Radarsystem, aufweisend Erzeugen mindestens eines frequenzmodulierten Sendesignals mit mindestens zwei Signalsequenzen, welche jeweils aufeinanderfolgende Rampen im Frequenzverlauf mit dazwischen liegenden Lücken aufweisen, wobei für jede der mindestens zwei Signalsequenzen jeweils eine Steigung für die Rampen vorgegeben ist, zeitlich Anordnen der mindestens zwei Signalsequenzen in dem frequenzmodulierten Sendesignal mit einem vorgegebenen Zeitversatz derart, das jeweils eine erste Rampe jeder der mindestens zwei Signalsequenzen ohne eine Überlappung der Rampen ausgegeben wird, bevor eine zweite Rampe einer der mindestens zwei Signalsequenzen ausgegeben wird, und Ausgeben des frequenzmodulierten Sendesignals.
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Schließlich ist vorgesehen:
Ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Radarsystem, wobei das Radarsystem insbesondere zwei Radarsensoren aufweist, welche insbesondere frequenzmodulierte Sendesignale in unterschiedlichen Frequenzbändern erzeugen.
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Vorteile der Erfindung
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Die bisherige Verwendung unterschiedlicher Steigungen der Rampen in FMCW-Sensoren kann zu drei unterschiedlichen Arten von Interferenzen führen.
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Bei deutlich unterschiedlichen Steigungen der Rampen im FMCW-Signal kommt es zu sehr kurzen Kreuzungen der Rampen. Dies äußert sich in einem Spike, bzw. einer Spitze, im Zeitsignal und führt zu einer breitbandigen Rauschanhebung und damit zu einer Desensibilisierung des Radars.
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Bei ähnlichen, aber nicht gleichen Steigungen der Rampen im FMCW-Signal kommt es zu einer sinusartigen Überlagerung in einem zeitlich beschränkten Teil des Zeitsignals, was ebenfalls eine breitbandige Rauschanhebung verursacht und deshalb ebenfalls zu einer Desensibilisierung führt.
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Schließlich können die Steigungen identisch sein. Dies verursacht einen Sinus im gesamten Zeitsignal und kann damit wie ein reales Ziel wirken. Diese Art der Interferenz führt im Allgemeinen nicht zu einer Desensibilisierung kann aber zur Erkennung von nicht vorhandenen Zielen, sog. Geisterzielen, führen.
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Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass bei Verwendung identischer Steigungen der Rampen für den Frequenzverlauf der zur Bildung des Sendesignals genutzten Signalsequenzen unterschiedlicher Radarsensoren die ersten zwei der genannten Interferenzarten nicht auftreten.
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Erfindungsgemäß nutzen deshalb alle Radarsensoren des Radarsystems für die Signalsequenzen jeweils die gleichen Steigungen der Rampen für den Frequenzverlauf.
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Daher müssen bei dem erfindungsgemäßen Radarsystem lediglich Interferenzen von Sendesignalen behandelt werden, deren Rampen identische Steigungen aufweisen. Ferner wird eine breitbandige Desensibilisierung vermieden.
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Die Interferenzen, welche durch gleiche Steigungen hervorgerufen werden, können erfindungsgemäß vermehrt auftreten. Diese können allerdings durch verschiedene vorgegebene zeitliche Versätze zwischen den Rampen der einzelnen Signalsequenzen wieder eliminiert werden.
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Für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Fahrzeug bedeutet dies, dass bei Verwendung zweier Sensoren, die Auftretenswahrscheinlichkeit von Interferenzen, welche bei gleichen Steigungen der Rampen auftreten können, zwischen den fahrzeugeigenen Sensoren deutlich gesenkt werden kann. Dies ermöglicht den breiteren Einsatz von Radarsensoren in Fahrzeugen und damit eine verbesserte Umfelderfassung für Fahrzeuge.
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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In einer Ausführungsform sind mindestens zwei sich nicht überlappende Frequenzbänder vorgegeben. Ferner ist jeder der Radarsensoren ausgebildet, das entsprechende frequenzmodulierte Sendesignal jeweils in einem der vorgegebenen Frequenzbänder zu erzeugen. Die Verwendung gleicher vorgegebener Steigungen führt zu einer Einschränkung beim Entwurf von Radarsystemen bezüglich der Sensorauslegung und dem möglichen Sichtbereich der Radarsensoren. Durch die Einführung unterschiedlicher Frequenzbändern werden die Möglichkeiten bei der Auslegung der Radarsensoren wieder erweitert.
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In einer Ausführungsform ist in jedem der Frequenzbänder jeweils eine Steigung für die Rampen jeder der Signalsequenzen vorgegeben. Werden in den Frequenzbändern für die jeweiligen Signalsequenzen lediglich Rampen gleicher Steigung verwendet, wird auch bei Verwendung mehrerer Frequenzbänder eine breitbandige Desensibilisierung der Radarsensoren verhindert.
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In einer Ausführungsform sind mindestens zwei Radarsensoren vorgesehen und jeder der Radarsensoren ist ausgebildet, ein anderes vorgegebenes der Frequenzbänder für das frequenzmodulierte Sendesignal zu nutzen. Dadurch können Interferenzen zwischen den Radarsensoren unterschiedlicher Arten gänzlich vermieden werden.
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In einer Ausführungsform sind mindestens zwei Arten von Radarsensoren vorgesehen und jede der Arten von Radarsensoren ist ausgebildet, mehrere der Frequenzbänder für das frequenzmodulierte Sendesignal zu nutzen. Dies ermöglicht es, einen Radarsensor in unterschiedlichen Frequenzbändern zu nutzen und den jeweiligen Radarsensor z.B. flexibel durch ein Umschalten an unterschiedliche Anforderungen anzupassen.
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In einer Ausführungsform weisen die mindestens zwei Radarsensoren eine Konfigurationsschnittstelle auf, welche ausgebildet ist, eine Auswahl des jeweiligen für das frequenzmodulierte Sendesignal zu nutzenden Frequenzbands zu erhalten, wobei die mindestens zwei Radarsensoren ausgebildet sind, das frequenzmodulierte Sendesignal jeweils in dem durch die Auswahl angegebenen Frequenzband zu erzeugen. Kann den Radarsensoren von außen vorgegeben werden, welches der Frequenzbänder diese nutzen sollen, kann z.B. durch eine zentrale Fahrzeugsteuerung die Funktion der einzelnen Radarsensoren flexibel angepasst werden.
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In einer Ausführungsform sind die mindestens zwei Radarsensoren ausgebildet, das frequenzmodulierte Sendesignal mit einem vorgegebenen Duty-Cycle auszugeben. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Interferenzen, welche bei gleichen Steigungen der Rampen auftreten können, weiter.
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In einer Ausführungsform sind die mindestens zwei Radarsensoren ausgebildet, das frequenzmodulierte Sendesignal gemäß mindestens zweier unterschiedlicher Modulationssätze zu erzeugen, wobei jeder der Modulationssätze insbesondere für jede der Signalsequenzen jeweils einen zeitlichen Abstand zwischen den Rampen und/oder eine zeitliche Verschiebung zwischen den Rampen der einzelnen Signalsequenzen angibt. Dies verringert ebenfalls die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Interferenzen, welche bei gleichen Steigungen der Rampen auftreten können,.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
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1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radarsystems;
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2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
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In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radarsystems 1.
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Das Radarsystem 1 der 1 weist einen Radarsensor 2 mit einem Signalgenerator 3 auf. Der Signalgenerator 3 erzeugt ein frequenzmoduliertes Sendesignal 4, welches von dem Radarsensor 2 z.B. über eine Radarantenne 20 ausgesendet wird.
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Das Sendesignal 4 wird in 1 aus zwei Signalsequenzen 5-1, 5-2 erzeugt. Dabei weist jede der Signalsequenzen 5-1, 5-2 im Frequenzverlauf aufeinanderfolgende Rampen 9-1–9-3 und 10-1–10-3 auf. Zwischen den einzelnen Rampen 9-1–9-3 und 10-1–10-3 liegen jeweils Lücken 7-1–7-6.
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Der Signalgenerator 3 verschachtelt die zwei Signalsequenzen 5-1, 5-2 mit einem vorgegebenen Zeitversatz 8 für jede der zwei Signalsequenzen 5-1, 5-2 zeitlich derart ineinander, das jeweils eine erste Rampe 9-1–9-3, 10-1–10-3 jeder der mindestens zwei Signalsequenzen 5-1, 5-2 ausgegeben wird, bevor eine zweite Rampe 9-1–9-3, 10-1–10-3 einer der zwei Signalsequenzen 5-1, 5-2 ausgegeben wird. In 1 ist zu sehen, dass der Zeitversatz so groß gewählt wird, dass zumindest keine Überlappung der Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 stattfindet. Insbesondere ist der vorgegebene Zeitversatz 8 für jede der Signalsequenzen 5-1, 5-2 unterschiedlich lang. Das bedeutet, dass die Pausen nach den Rampen der ersten Signalsequenz 5-1 länger oder kürzer sind, als die Pausen nach den Rampen der zweiten Signalsequenz 5-2. In einer weiteren Ausführungsform kann für die Rampen jeder der Signalsequenzen 5-1, 5-2 eine Mittenfrequenz vorgegeben sein. Dabei kann die Mittenfrequenz für die Rampen der ersten Signalsequenz 5-1 größer oder kleiner als die Mittenfrequenz für die Rampen der zweiten Signalsequenz 5-2 sein. In einer weiteren Ausführungsform können die Mittenfrequenzen auch gleich sein.
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In Bezug auf 1 ist lediglich beispielhaft ein Radarsensor 2 dargestellt. Selbstverständlich kann das Radarsystem 1 eine Vielzahl von Radarsensoren 2 aufweisen, deren Aufbau prinzipiell demjenigen des in 1 dargestellten Radarsensors 2 ähnelt.
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Die Signalgeneratoren 3 der unterschiedlichen Radarsensoren 2 sind dann alle ausgebildet, das frequenzmodulierte Sendesignal 4 so zu erzeugen, dass für jede der zwei Signalsequenzen 5-1, 5-2 eine gleiche Steigung für die Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 ge- nutzt wird. Alle Radarsensoren 2 nutzen also für die erste Signalsequenz 5-1 eine erste Steigung und für die zweite Signalsequenz 5-2 eine zweite Steigung, die der Steigung für die erste Signalsequenz 5-1 gleicht.
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Die Radarsensoren 2 des erfindungsgemäßen Radarsystems 1 können dabei z.B. in einem einzelnen Fahrzeug 15 angeordnet sein. Beispielsweise kann einer der Radarsensoren 2 von dem Fahrzeug 15 aus nach vorne gerichtet sein, während ein zweiter der Radarsensoren 2 z.B. von dem Fahrzeug 15 aus nach hinten gerichtet sein kann.
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Alternativ können die Radarsensoren 2 des erfindungsgemäßen Radarsystems 1 aber auch in unterschiedlichen Fahrzeugen 15 angeordnet sein. In solch einer Ausführungsform können die Radarsensoren 2 z.B. als nach vorne gerichtete Frontsensoren in den jeweiligen Fahrzeugen 15 verbaut sein, dies ist aber nicht zwingend erforderlich.
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Werden die erfindungsgemäßen Radarsensoren 2 in unterschiedlichen Fahrzeugen 15 eingesetzt, können Desensibilisierungen zwischen den Radarsensoren 2 unterschiedlicher Fahrzeuge 15 im Verkehr vermieden werden. Je mehr Radarsensoren 2 mit einer gleichen Steigung für die Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 der einzelnen Signalsequenzen 5-1, 5-2 eingesetzt werden, desto weniger Desensibilisierungen treten folglich auf. Zumindest werden durch die neu eingesetzten erfindungsgemäßen Radarsensoren 2 keine weiteren Desensibilisierungen der Radarsensoren 2 hervorgerufen. Je größer also der Anteil der erfindungsgemäßen Radarsensoren 2 am Gesamtvolumen der eingesetzten Radarsensoren ist, desto weniger Störung treten im Betrieb der Radarsensoren 2 auf. Die weiterhin auftretenden Interferenzen, welche bei gleichen Steigungen der Rampen auftreten können, werden durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen mehrerer Signalsequenzen 5-1, 5-2 mit z.B. verschiedenen zeitlichen Versätzen 8 nahezu ausgeschlossen.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radarsystems 1 können die Sendesignale 4 aus mehr als zwei Signalsequenzen 5-1, 5-2 aufgebaut sein. Entsprechend können die einzelnen Signalsequenzen 5-1, 5-2 längere Lücken 7-1–7-6 aufweisen, sodass jeweils eine Rampe 9-1–9-3, 10-1–10-3 aller Signalsequenzen 5-1, 5-2 in die entsprechende Lücke 7-1–7-6 passt.
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Weitere Bestandteile der erfindungsgemäßen Radarsensoren 2 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Es versteht sich aber von selbst, dass die erfindungsgemäßen Radarsensoren 2 neben der Radarantenne 20 auch über einen Mischer zum Mischen des ausgesendeten und des empfangen Radarsignals aufweisen, welcher ein Basisbandsignal ausgibt. Das Basisbandsignal kann daraufhin von einer geeigneten Signalverarbeitung aufgenommen, z.B. digitalisiert werden, und verarbeitet werden, um Objekte in dem durch den jeweiligen Radarsensor 2, 2-1–2-2 erfassten Bereich zu detektieren.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Erzeugen eines Sendesignals 4; 4-1–4-2 für ein Radarsystem 1 genutzt werden.
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Dazu ist das Erzeugen S1 mindestens eines frequenzmodulierten Sendesignals 4; 4-1–4-2 mit mindestens zwei Signalsequenzen 5-1–5-2 vorgesehen, welche jeweils im Frequenzverlauf aufeinanderfolgende Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 mit dazwischen liegenden Lücken 7-1–7-6 aufweisen.
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Dabei wird für jede der mindestens zwei Signalsequenzen 5-1–5-2 jeweils eine Steigung für die Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 vorgegeben. Alle Sendesignale 4; 4-1–4-2 weisen folglich in den einzelnen Signalsequenzen 5-1–5-2 jeweils die gleichen Steigungen für die Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 auf.
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Anschließend werden die mindestens zwei Signalsequenzen 5-1–5-2 in dem frequenzmodulierten Sendesignal 4; 4-1–4-2 mit einem vorgegebenen Zeitversatz 8 derart zeitlich verschachtelt angeordnet, S2, dass jeweils eine erste Rampe 9-1–9-3, 10-1–10-3 jeder der mindestens zwei Signalsequenzen 5-1–5-2, insbesondere ohne eine Überlappung der Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3, ausgegeben wird, bevor eine zweite Rampe 9-1–9-3, 10-1–10-3 einer der mindestens zwei Signalsequenzen 5-1–5-2 ausgegeben wird. Es werden also nacheinander die ersten Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 aller Signalsequenzen 5-1–5-2 ausgegeben. Daraufhin werden die zweiten Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 aller Signalsequenzen 5-1–5-2 ausgegeben, usw.
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Schließlich wird das frequenzmodulierte Sendesignal 4; 4-1–4-2 ausgegeben, S3. Dabei kann das frequenzmodulierte Sendesignal 4; 4-1–4-2 z.B. über eine geeignete Radarantenne 20, 20-1, 20-2 ausgegeben werden.
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Weitere Schritte z.B. zur Erfassung von Objekten mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens sind der Übersichtlichkeit halber in 2 nicht dargestellt. Es versteht sich aber von selbst, dass das Verfahren neben dem Ausgeben des frequenzmodulierten Sendesignals 4; 4-1–4-2 z.B. auch ein empfangenes Radarsignal mit dem ausgesendeten frequenzmodulierten Sendesignal 4; 4-1–4-2 mischen kann, um entsprechende Basisbandsignale zu erhalten. Ferner können die Basisbandsignale weiterverarbeitet werden, um z.B. Objekte in dem durch den jeweiligen Radarsensor 2, 2-1–2-2 erfassten Bereich zu detektieren.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können zwei oder mehr sich nicht überlappende Frequenzbänder vorgegeben werden, welche die frequenzmodulierten Sendesignale 4; 4-1–4-2 nutzen können. Unter „nutzen“ ist dabei zu verstehen, dass die frequenzmodulierten Sendesignale 4; 4-1–4-2 in einem der vorgegebenen Frequenzbänder erzeugt werden. Die vorgegebenen Frequenzbänder können sich in dem vorgegebenen Gesamtfrequenzspektrum, welches für das Radarsystem 1 genutzt werden kann, nahtlos aneinander anschließen. Alternativ können auch Lücken im Gesamtfrequenzspektrum zwischen den vorgegebenen Frequenzbändern vorhanden sein.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in jedem der Frequenzbänder jeweils eine Steigung für die Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 jeder der Signalsequenzen 5-1–5-2 vorgegeben.
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Da durch das erfindungsgemäße Radarsystem 1 die Steigungen der Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 für die Signalsequenzen 5-1–5-2 vorgegeben sind, sind die Gestaltungsmöglichkeiten bei der Sensorauslegung eingeschränkt. Insbesondere sind auch z.B. mikroelektronische Bausteine, die in den Radarsensoren 2; 2-1, 2-2 eingesetzt werden, nur mit vorgegebenen Abtastraten verfügbar.
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Der Abstandsabhängige Teil der FMCW-Formel beschreibt den Zusammenhang zwischen dem erfassbaren Abstand d und der Basisbandfrequenz, wobei s die Steigung der Rampen und c die Lichtgeschwindigkeit angibt: fbeat = 2 / cs·d
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Die maximal auswertbare Entfernung ist für den Fall idealer Aliasing-Filter in der Auswertesignalkette durch die Hälfte der Abtastrate f
s gegeben:
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Für eine erfindungsgemäße gleiche vorgegebene Steigung s der Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 im Frequenzverlauf skaliert der Entfernungsmessbereich bei optimaler Nutzung der Rechenressourcen folglich direkt mit der Abtastrate, die aber, wie oben bereits erwähnt wurde, durch die verfügbaren mikroelektronischen Bauelemente beschränkt wird. Die verfügbaren Abtastraten sind üblicherweise untereinander Vielfache von 2. In diesem Fall sind auch mögliche Abtastraten quantisiert in Vielfache von 2.
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Durch die Aufteilung des verfügbaren Frequenzspektrums in Frequenzbänder, in welchen jeweils unterschiedliche Steigungen der Rampen im Frequenzverlauf vorgegeben sind, kann somit der Sichtbereich in jedem der Frequenzbänder durch eine geeignete Wahl der jeweiligen Steigung flexibel eingestellt werden.
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In einer Ausführungsform können mindestens zwei frequenzmodulierte Sendesignale 4; 4-1–4-2 jeweils in einem anderen der vorgegebenen Frequenzbänder erzeugt werden. Beispielsweise kann eines der frequenzmodulierten Sendesignale 4; 4-1–4-2 in einem ersten Frequenzband 11-1–11-3 erzeugt werden, um Objekte in einer geringeren maximalen Distanz zu erfassen, als ein zweites der frequenzmodulierten Signale 4; 4-1–4-2 in einem zweiten Frequenzband 11-1–11-3. So kann z.B. das erste der frequenzmodulierten Signale 4; 4-1–4-2 für Radarsensoren 2, 2-1–2-2 genutzt werden, die am Heck eines Fahrzeugs 15 angeordnet sind und das zweite der frequenzmodulierten Signale 4; 4-1–4-2 für Radarsensoren 2, 2-1–2-2 genutzt werden, die an der Front des entsprechenden Fahrzeugs 15 angeordnet sind.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das frequenzmodulierte Sendesignal 4; 4-1–4-2 mit einem vorgegebenen Duty-Cycle 13 ausgegeben. Das jeweilige frequenzmodulierte Sendesignal 4; 4-1–4-2 wird also zyklisch in Sendezyklen nur zu einem gewissen zeitlichen Anteil, z.B. 50%, ausgegeben. In noch einer Ausführungsform können frequenzmodulierte Sendesignale 4; 4-1–4-2 gemäß mindestens zweier unterschiedlicher Modulationssätze 14-1–14-2 erzeugt werden. Dabei gibt jeder der Modulationssätze 14-1–14-2 für jede der Signalsequenzen 5-1–5-2 eine Steigung für die Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 im Frequenzverlauf und/oder einen zeitlichen Abstand zwischen den Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 bzw. die Periodendauer des jeweiligen Sendesignals 4, 4-1–4-2 und/oder eine zeitliche Verschiebung zwischen den Rampen 9-1–9-3, 10-1–10-3 der einzelnen Signalsequenzen 5-1–5-2 an.
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Diese Maßnahmen ermöglichen es, die Auftretenswahrscheinlichkeit von Geisterzielen weiter zu reduzieren.
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Wird in zwei Radarsensoren 2; 2-1–2-2 der gleiche Modulationssatz 14-1, 14-2 verwendet, muss die zeitlich Überlagerung der Radarsignale auf (fs/s) genau getroffen werden, dass sich ein Geisterziel ergibt. Die Wahrscheinlichkeit hierfür bei periodischer Fortsetzung des jeweiligen Radarsignals liegt bei (fs/s)/T, wobei T für die Periodendauer steht. Wird das Signal nun lediglich mit einem vorgegebenen Duty-Cycle (DC) ausgegeben, reduziert sich die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Geisterziels nochmals um den Duty-Cycle zu (fs/s)/T·DC. Werden nun viele unterschiedliche Modulationssätze 14-1–14-2 genutzt kann die Wahrscheinlichkeit weiter reduziert werden und ergibt sich zu (fs/s)/T·DC·1/N, wobei N die Anzahl der Modulationssätze 14-1–14-2 ist.
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Wird gefordert, dass die Basisbandfrequenz einen bestimmten Bereich treffen muss, damit Signalverarbeitungsfilter überwunden werden können, die ein plausibles physikalisches Verhalten der Ziele prüfen, verringert sich die Auftretenswahrscheinlichkeit für ein Geisterziel weiter drastisch.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, folglich, das Auftreten von Geisterzielen nahezu auszuschließen. Dazu kann das erfindungsgemäße Verfahren z.B. mit einem erfindungsgemäßen Radarsystem 1 in einem erfindungsgemäßen Fahrzeug 15 genutzt werden, wie in Zusammenhang mit 3 dargestellt.
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3 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 15.
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Das Fahrzeug 15 weist ein Radarsystem 1 (nicht separat bezeichnet) auf, welches zwei Radarsensoren 2-1, 2-2 aufweist. Dabei ist einer der Radarsensoren 2-1 vom Fahrzeug 15 aus gesehen nach vorne gerichtet und einer der Radarsensoren 2-2 vom Fahrzeug 15 aus nach hinten gerichtet.
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Jeder der Radarsensoren 2-1, 2-2 kann eine Konfigurationsschnittstelle 12-1, 12-2 aufweisen, über welche in dem jeweiligen Radarsensor 2-1, 2-2 z.B. ein Modulationssatz 14-1, 14-2 ausgewählt werden kann. Ferner ist in jedem der Radarsensoren 2-1, 2-2 ein Duty-Cycle 13-1, 13-2 hinterlegt, der vorgegeben sein kann oder ebenfalls über die jeweilige Konfigurationsschnittstelle 12-1, 12-2 eingestellt werden kann.
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Werden in einem Fahrzeug 15 mehre Radarsensoren 2-1, 2-2 eingesetzt, ergeben sich durch die vorliegende Erfindung die bereits zu 2 genannten Vorteile bezüglich der Auftretenswahrscheinlichkeit von Geisterzielen.
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Die Anordnung und die Anzahl der Radarsensoren 2-1, 2-2 ist lediglich Beispielhaft und kann in weiteren Ausführungsformen von der in 3 dargestellten Anordnung abweichen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
