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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts. Unter einer Eigenschaft des Objekts soll insbesondere eine Materialeigenschaft des Objekts verstanden werden. Durch das Bestimmen der Materialeigenschaft kann eine Klassifizierung des Objekts in beispielsweise eine der Klassen „Metall“, „menschliche Person“, „Beton“, „Wasser“ etc. erfolgen.
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Stand der Technik
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Übliche Sensorsysteme zur Umfelderfassung, beispielsweise im Automobilbereich, basieren auf einer Sensorik von elektromagnetischen Wellen und Ultraschalltechnik. Zur Klassifikation von Objekten, beispielsweise von Verkehrsteilnehmern wie Fahrzeugen oder Personen, werden im Radarbereich das dynamische Verhalten und der Rückstrahlquerschnitt für von einer Radarvorrichtung ausgesendete Radarwellen analysiert. Bei optischen Systemen werden Größe, dynamisches Verhalten und spezifische geometrische Merkmale des zu klassifizierenden Objekts erfasst oder ermittelt und zur Klassifikation des Objekts verwendet.
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In der
US 7948429 B2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion und Klassifikation von Radarzielen beschrieben. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Radarechos in einem Niedrigstrahl-Empfängerkanal und einem Hochstrahl-Empfängerkanal, wobei eine Höheninformation über ein Radarziel basierend auf einem Zielamplitudenverhältnis zwischen dem Niedrigstrahl-Empfängerkanal und dem Hochstrahl-Empfängerkanal erzeugt wird und wobei differenzielle Reflektivitäts- und Phasendaten zur Klassifikation des Radarziels bestimmt und analysiert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
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Dementsprechend schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts, mit: einer Sendeeinrichtung, mittels welcher eine erste elektromagnetische Welle mit einem ersten Frequenzspektrum innerhalb eines ersten Frequenzbereichs, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt als eine erste reflektierte elektromagnetische Welle, aussendbar ist; und mittels welcher eine zweite elektromagnetische Welle mit einem zweiten Frequenzspektrum innerhalb eines zweiten Frequenzbereichs, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt als eine zweite reflektierte elektromagnetische Welle, aussendbar ist, wobei der erste und der zweite Frequenzbereich disjunkt sind; einer Empfangseinrichtung, mittels welcher die erste und die zweite reflektierte elektromagnetische Welle empfangbar sind und mittels welcher ein erstes Messsignal basierend auf der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetischen Welle und ein zweites Messsignal basierend auf der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle erzeugbar ist; und einer Auswerteeinrichtung zum Bestimmen einer Eigenschaft des Objekts basierend auf dem ersten Messsignals und dem zweiten Messsignal.
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Unter einem Frequenzspektrum sollen insbesondere Amplituden und/oder Phasen für eine oder mehrere Frequenzen oder Frequenzpeaks innerhalb eines Frequenzbereichs verstanden werden. Das Frequenzspektrum kann demnach beispielsweise ein monochromatischer Frequenzpeak oder eine Gauß-förmige Frequenzverteilung sein. Darunter, dass der erste und der zweite Frequenzbereich disjunkt sind, soll verstanden werden, dass es keine Frequenz gibt, welche sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Frequenzbereich liegt.
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Des Weiteren schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts, mit den Schritten: Aussenden einer ersten elektromagnetischen Welle mit einer ersten Frequenz in einem ersten Frequenzbereich, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt als eine erste reflektierte elektromagnetische Welle; Aussenden einer zweiten elektromagnetischen Welle mit einer zweiten Frequenz in einem zweiten Frequenzbereich, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt als eine zweite reflektierte elektromagnetische Welle, wobei der erste und der zweite Frequenzbereich disjunkt sind; Erzeugen eines ersten Messsignals basierend auf einer empfangenen ersten reflektierten elektromagnetischen Welle; Erzeugen eines zweiten Messsignals basierend auf einer empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle; Auswerten des ersten Messsignals und des zweiten Messsignals zum Bestimmen der Eigenschaft des Objekts.
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Vorteile der Erfindung
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass unterschiedliche Objekte frequenzspezifische Veränderungen, beispielsweise in der Amplitude und der Phase, an auf die Objekte auftreffenden und von den Objekten reflektierten elektromagnetischen Wellen verursachen. Dadurch ist ein Bestimmen von Eigenschaften der reflektierenden Objekte, insbesondere von Materialeigenschaften, und somit eine Klassifikation von Objekten in der Umgebung der Vorrichtung möglich.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht nun darin, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche durch Ermitteln und Vergleichen von Eigenschaften reflektierter elektromagnetische Wellen, welche durch ausgesendete elektromagnetische Wellen mit Frequenzen in mindestens zwei voneinander disjunkten Frequenzbereichen erzeugt wurden, ein besonders präzises Bestimmen der Eigenschaften von Objekten ermöglicht.
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Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in oder an einem Fahrzeug angebracht werden, wodurch Objekte in einer Umgebung des Fahrzeugs in Bezug auf mindestens eine Eigenschaft bestimmbar sind. Unter einem Fahrzeug soll insbesondere ein Straßenfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug verstanden werden.
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Dadurch, dass elektromagnetische Wellen mit Frequenzen der mindestens zwei voneinander disjunkten Frequenzbereichen ausgesendet werden, wird, etwa im Vergleich zu herkömmlichen Radarvorrichtungen, ein weiteres Klassifikationsmerkmal bereitgestellt, wodurch eine Akkuratheit einer Objektklassifikation verbessert werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise als Teil eines Notbrems- und/oder Ausweichsystems eingesetzt werden. Weiterhin wird ermöglicht, Materialeigenschaften zweier Objekte unterschiedlich zu klassifizieren, welche zwar die gleiche Strahlungsleistung der von der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgesendeten elektromagnetische Wellen reflektieren, aber unterschiedliche Frequenzspektren der reflektierten elektromagnetischen Wellen zur Folge haben.
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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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Gemäß einer Ausführungsform indiziert das erste Messsignal eine erste spektroskopische Eigenschaft der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetische Welle indiziert und das zweite Messsignal eine zweite spektroskopische Eigenschaft der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle. Unter einer spektroskopischen Eigenschaft einer elektromagnetischen Welle sind insbesondere ein oder mehrere Parameter eines Frequenzspektrums zu verstehen. Die spektroskopische Eigenschaft kann somit eine Position, eine Maximalamplitude und/oder eine Breite eines Frequenzpeaks des Frequenzspektrums, eine integrierte Strahlungsleistung des Frequenzspektrums, eine Breite des Frequenzspektrums etc. sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet, in einem ersten Vergleich basierend auf dem ersten Messsignal die erste spektroskopische Eigenschaft mit dem ersten Frequenzspektrum oder einem von dem ersten Frequenzspektrum abgeleiteten Frequenzspektrum zu vergleichen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet, in einem zweiten Vergleich basierend auf dem zweiten Messsignal die zweite spektroskopische Eigenschaft mit dem zweiten Frequenzspektrum oder einem von dem zweiten Frequenzspektrum abgeleiteten Frequenzspektrum zu vergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Frequenzspektrum und/oder das zweite Frequenzspektrum auch bei dem ersten oder dem zweiten Vergleich mit einem oder mehreren vorbestimmten, in der Auswerteeinrichtung gespeicherten Referenzspektren verglichen werden.
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Unter einem von einem – ursprünglichen – Frequenzspektrum abgeleiteten Frequenzspektrum soll insbesondere verstanden werden, dass das abgeleitete Frequenzspektrum aus dem ursprünglichen Frequenzspektrum durch vorbestimmte Rechenschritte hervorgeht, welche beispielsweise durch die Auswerteeinrichtung durchführbar sind oder durchgeführt werden. Beispielsweise kann in der Auswerteeinrichtung hinterlegt sein, dass das abgeleitete Frequenzspektrum aus dem ursprünglichen Frequenzspektrum durch ein Reduzieren aller Amplituden des ursprünglichen Frequenzspektrums um einen relativen oder einen absoluten Wert berechnet werden soll, oder dass das abgeleitete Frequenzspektrum aus dem ursprünglichen Frequenzspektrum durch ein Falten mit einer vorbestimmten Funktion berechnet werden soll. Somit sind bekannte Störfaktoren, etwa Dopplerverschiebungen, und Umwelteinflüsse ausfilterbar, wodurch die Eigenschaft des Objekts noch genauer bestimmbar sein kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet, die Eigenschaft des Objekts basierend auf dem Ergebnis des ersten und des zweiten Vergleichs zu bestimmen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet, in einem dritten Vergleich das Ergebnis des ersten Vergleichs mit dem Ergebnis des zweiten Vergleichs zu vergleichen und basierend auf dem Ergebnis des dritten Vergleichs die Eigenschaft des Objekts zu bestimmen. Beispielsweise kann das Ergebnis des ersten Vergleichs ein erster Absorptionsfaktor und das Ergebnis des zweiten Vergleichs ein zweiter Absorptionsfaktor sein, wobei das Ergebnis des dritten Vergleichs ein numerischer Vergleich des ersten Absorptionsfaktors mit dem zweiten Absorptionsfaktor ist. Es kann durch die Auswerteeinrichtung bestimmt werden, dass das Objekt eine erste Eigenschaft aufweist, beispielsweise die Eigenschaft, aus Metall zu sein, wenn der erste Absorptionsfaktor größer als der zweite Absorptionsfaktor ist, und weiterhin bestimmt werden, dass das Objekt eine zweite Eigenschaft aufweist, beispielsweise die Eigenschaft, nichtmetallisch zu sein, wenn der zweite Absorptionsfaktor größer oder genauso groß wie der erste Absorptionsfaktor ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der erste Frequenzbereich oder der zweite Frequenzbereich von dreihundert Gigahertz bis drei Terahertz, insbesondere von neunhundert Gigahertz bis zwei Terahertz, besonders bevorzugt von einem Terahertz bis eineinhalb Terahertz. Elektromagnetische Wellen in diesen Frequenzbereichen werden von metallischen Oberflächen fast vollständig reflektiert, während sie von Menschen nahezu komplett absorbiert werden, und eignen sich daher vorteilhaft zum Bestimmen der Eigenschaft des Objekts, ob es sich um einen Menschen oder um eine metallische Oberfläche handelt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der erste Frequenzbereich oder der zweite Frequenzbereich zwischen fünfhundert Megahertz und einhundert Gigahertz, bevorzugt zwischen achthundert Megahertz und zwei Gigahertz. Mittels elektromagnetischer Wellen in diesem Frequenzbereich sind beispielsweise Menschen hinter Wänden detektierbar. Ebenso bevorzugt erstreckt sich der erste Frequenzbereich oder der zweite Frequenzbereich zwischen zwanzig und achtzig Megahertz, besonders bevorzugt zwischen dreiundzwanzig und achtundzwanzig Gigahertz oder zwischen sechsundsiebzig und einundachtzig Gigahertz.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste und die zweite elektromagnetische Welle gleichzeitig aussendbar. Durch das Vermeiden eines zeitlichen Versatzes zwischen dem Aussenden der ersten elektromagnetischen Welle und der zweiten elektromagnetischen Welle kann ein Verfälschen von Messergebnissen basierend beispielsweise auf einer Bewegung des Objekts während des zeitlichen Versatzes vermieden werden. Durch das Aussenden der ersten und der zweiten elektromagnetischen Wellen mit Frequenzspektren in den disjunkten ersten und zweiten Frequenzbereichen besteht auch keine Möglichkeit der Mehrdeutigkeit der empfangenen reflektierten elektromagnetischen Wellen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens indiziert das erste Messsignal eine erste spektroskopische Eigenschaft der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetische Welle und das zweite Messsignal eine zweite spektro-skopische Eigenschaft der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Auswerten des ersten Messsignals und des zweiten Messsignals in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schritte: Vergleichen, in einem ersten Vergleich, der ersten spektroskopischen Eigenschaft mit dem ersten Frequenzspektrum oder einem von dem ersten Frequenzspektrum abgeleiteten Frequenzspektrum; Vergleichen, in einem zweiten Vergleich, der zweiten spektrosko-pischen Eigenschaft mit dem zweiten Frequenzspektrum oder einem von dem zweiten Frequenzspektrum abgeleiteten Frequenzspektrum; wobei die Eigenschaft des Objekts basierend auf dem Ergebnis des ersten und des zweiten Vergleichs bestimmt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Auswerten des ersten Messsignals und des zweiten Messsignals in dem erfindungs-gemäßen Verfahren den Schritt: Vergleichen, in einem dritten Vergleich, des Ergebnisses des ersten Vergleichs mit dem Ergebnis des zweiten Vergleichs, wobei die Eigenschaft des Objekts basierend auf dem Ergebnis des dritten Vergleichs bestimmt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erste und die zweite elektromagnetische Welle gleichzeitig ausgesendet.
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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 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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3 ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts 13 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 10 weist eine Sendeeinrichtung 17 auf, mittels welcher eine erste elektromagnetische Welle 30 mit einem ersten Frequenzspektrum innerhalb eines ersten Frequenzbereichs, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt 13 als eine erste reflektierte elektromagnetische Welle 31, durch einen Übertragungskanal 5 hindurch aussendbar ist. Mit anderen Worten wird diejenige elektromagnetische Welle, welche dadurch entsteht, dass die erste elektromagnetische Welle 30 an dem Objekt 13 zumindest teilweise reflektiert wird, als die erste reflektierte elektromagnetische Welle 31 bezeichnet.
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Mittels der Sendeeinrichtung 17 ist weiterhin eine zweite elektromagnetische Welle 32 mit einem zweiten Frequenzspektrum innerhalb eines zweiten Frequenzbereichs, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt 13 als eine zweite reflektierte elektromagnetische Welle 33, durch den Übertragungskanal 5 hindurch aussendbar. Mit anderen Worten wird diejenige elektromagnetische Welle, welche dadurch entsteht, dass die zweite elektromagnetische Welle 32 an dem Objekt 13 durch das Objekt 13 zumindest teilweise reflektiert wird, als die zweite reflektierte elektromagnetische Welle 33 bezeichnet.
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Der Übertragungskanal 5, durch welchen die erste und die zweite reflektierte elektromagnetische Welle 31, 33 zwischen der Vorrichtung 10 und dem Objekt 13 übertragen werden, kann beispielsweise durch Luft oder ein anderes Fluid wie Salz- oder Süßwasser, aber auch durch ein Vakuum, etwa im Weltraum, aufweisen oder daraus gebildet sein. Ein Teil des Übertragungskanals 5 kann durch eine transmissionierende Sichtverdeckung, beispielsweise Kleider eines Menschen, Holzstellwände etc. gebildet sein.
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Beispielsweise erstreckt sich der erste Frequenzbereich zwischen 1 und 1,5 Terahertz und der zweite Frequenzbereich zwischen 1 und 2 Gigahertz. Die erste und die zweite elektromagnetische Welle 30, 32 werden gleichzeitig ausgesendet.
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Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine Empfangseinrichtung 14 auf, mittels welcher die erste und die zweite reflektierte elektromagnetische Welle 31, 33 empfangbar sind. Die Empfangseinrichtung 14 ist dazu ausgebildet, basierend auf der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetischen Welle 31 ein erstes Messsignal 51 zu erzeugen und an eine Auswerteeinrichtung 18 der Vorrichtung 10 zu übermitteln. Die Empfangseinrichtung 14 ist weiterhin dazu ausgebildet, basierend auf der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle 33 ein zweites Messsignal 52 zu erzeugen und an die Auswerteeinrichtung 18 zu übermitteln. Das erste Messsignal 51 indiziert eine erste spektroskopische Eigenschaft der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetischen Welle 31, insbesondere ein drittes Frequenzspektrum der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetischen Welle 31. Das zweite Messsignal 52 indiziert eine zweite spektroskopische Eigenschaft der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle 33, insbesondere ein viertes Frequenzspektrum der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle 33.
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Die Auswerteeinrichtung 18 ist dazu ausgebildet, in einem ersten Vergleich die erste spektroskopische Eigenschaft mit dem ersten Frequenzspektrum der ausgesendeten ersten elektromagnetischen Welle 30 oder mit einem von dem ersten Frequenzspektrum abgeleiteten Frequenzspektrum zu vergleichen.
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Die Auswerteeinrichtung 18 ist weiterhin dazu ausgebildet, in einem zweiten Vergleich die zweite spektroskopische Eigenschaft mit dem zweiten Frequenzspektrum der ausgesendeten zweiten elektromagnetischen Welle 32 oder mit einem von dem zweiten Frequenzspektrum abgeleiteten Frequenzspektrum zu vergleichen. Bei dem ersten und/oder dem zweiten Vergleich werden insbesondere Unterschiede ermittelt, beispielsweise Unterschiede betreffend einer Lage oder mehrerer Lagen eines oder mehrerer Frequenzpeaks, Unterschiede in Amplituden eines oder mehrerer Frequenzpeaks, eine Breite und/oder ein Auftreten oder Nicht-Auftreten von Frequenzplateaus sowie deren Lage im Frequenzraum usw.
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Die Auswerteeinrichtung 18 ist dazu ausgebildet, die zu bestimmende Eigenschaft des Objekts 13, insbesondere die Materialeigenschaft des Objekts 13, basierend auf dem Ergebnis des ersten und des zweiten Vergleichs zu bestimmen. Dazu ist die Auswerteeinrichtung 18 dazu ausgebildet, in einem dritten Vergleich das Ergebnis des ersten Vergleichs mit dem Ergebnis des zweiten Vergleichs zu vergleichen und basierend auf dem Ergebnis des dritten Vergleichs die Eigenschaft des Objekts 13 zu bestimmen.
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Ist das Objekt 13 beispielsweise ein Mensch, wird die erste elektromagnetische Welle 30 mit dem ersten Frequenzspektrum im Terahertz-Bereich von dem Menschen als Objekt 13 nahezu vollständig absorbiert. Die nahezu vollständige Absorption kann durch Vergleichen der – durch das erste Messsignal indizierten – integrierten Strahlungsleistung des dritten Frequenzspektrums der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetische Welle 31 mit einer integrierten Strahlungsleistung des ersten Frequenzspektrums der ausgesendeten ersten elektromagnetischen Welle 30 ermittelt werden, wobei das Ergebnis des ersten Vergleichs ein erster Absorptionsfaktor ist, welcher durch Teilen der integrierten Strahlungsleistung des dritten Frequenzspektrums durch die integrierte Strahlungsleistung des ersten Frequenzspektrums bestimmt wird.
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Unter einer integrierten Strahlungsleistung soll das Integrieren einer frequenzabhängigen Strahlungsintensität einer jeweiligen elektromagnetischen Welle über Frequenzen von einem ersten Frequenzwert bis zu einem zweiten Frequenzwert verstanden sein. Der erste und der zweite Frequenzwert entsprechen vorteilhafterweise dem kleinsten und dem größten Frequenzwert des jeweiligen Frequenzbereichs, in welchem das Frequenzspektrum enthalten ist, über welches zu integrieren ist.
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Im obigen Beispiel mit einem Menschen als Objekt 13 wird die zweite elektromagnetische Welle 30 mit dem zweiten Frequenzspektrum im niedrigen Gigahertz-Bereich von dem Objekt 13 fast vollständig reflektiert. Die nahezu vollständige Reflexion kann durch Vergleichen der – durch das zweite Messsignal indizierten – integrierten Strahlungsleistung des vierten Frequenzspektrums der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetische Welle 33 mit einer integrierten Strahlungsleistung des zweiten Frequenzspektrums der ausgesendeten zweiten elektromagnetischen Welle 32 ermittelt werden, wobei das Ergebnis des zweiten Vergleichs ein zweiter Absorptionsfaktor ist, welcher durch Teilen der integrierten Strahlungsleistung des vierten Frequenzspektrums durch die integrierte Strahlungsleistung des zweiten Frequenzspektrums bestimmt wird.
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Beispielsweise wird als Ergebnis des ersten Vergleichs ein erster Absorptionsfaktor der ersten ausgesendeten elektromagnetischen Welle 30 an dem Objekt 13 von 99% bestimmt, während als Ergebnis des zweiten Vergleichs ein zweiter Absorptionsfaktor der zweiten ausgesendeten elektromagnetischen Welle 32 an dem Objekt 13 von 3% bestimmt wird.
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In dem dritten Vergleich wird in dem genannten Beispiel nun der erste Absorptionsfaktor mit dem zweiten Absorptionsfaktor verglichen, wobei festgestellt wird, dass der erste Absorptionsfaktor größer ist als der zweite Absorptionsfaktor, insbesondere mehr als zwanzigmal so groß ist wie der zweite Absorptionsfaktor und/oder dass mehr als fünfundzwanzig, vorzugweise mehr als fünfzig, insbesondere mehr als fünfundsiebzig Prozentpunkte zwischen dem ersten und dem zweiten Absorptionsfaktor liegen. Basierend auf einem in der Auswerteeinrichtung 18 gespeicherten Auswertemodell kann basierend auf diesem Ergebnis des dritten Vergleichs bestimmt werden, dass es sich bei dem Objekt 13 um ein metallisches Objekt handelt.
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Das erste und/oder das zweite Frequenzspektrum, mit welchem die erste bzw. die zweite elektromagnetische Welle 30, 32 aussendbar sind, können festgelegt sein, können aber auch anpassbar sein, beispielsweise durch eine Benutzereingabe oder durch ein situationell erzeugtes oder empfangenes Anpassungssignal.
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2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 110 zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts 13 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 110 ist eine Variante der Vorrichtung 10. Statt der Empfangseinrichtung 14 der Vorrichtung 10 weist die Vorrichtung 110 eine Empfangseinrichtung 114 auf, welche eine erste Detektoreinrichtung 115 umfasst, welche zum Empfangen der ersten reflektierten elektromagnetischen Welle 31 und zum Erzeugen des ersten Messsignals 51 basierend auf der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetischen Welle 31 ausgebildet ist, sowie eine zweite Detektoreinrichtung 115 umfasst, welche zum Empfangen der zweiten reflektierten elektromagnetische Welle 33 und zum Erzeugen des zweiten Messsignals 52 basierend auf der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle 33 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 110 weist eine Sendeeinrichtung 117 auf, welche eine erste Sendeeinheit 111 zum Aussenden der ersten elektromagnetischen Welle 30 und eine zweite Sendeeinheit 112 zum Aussenden der zweiten elektromagnetischen Welle 32 aufweist.
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Weiterhin weist die Vorrichtung 110 eine Auswerteeinrichtung 118 auf, welche die Funktionen der Auswerteeinrichtung 18 umfasst und weiterhin dazu ausgebildet ist, ein erstes Datensignal 53 zum Steuern der ersten Sendeeinheit 111 zu erzeugen und an die erste Sendeeinheit 111 zu übermitteln. Die erste Sendeeinheit 111 ist dazu ausgebildet, basierend auf dem empfangenen ersten Datensignal 53 das erste Frequenzspektrum, mit welchem die erste elektromagnetische Welle 30 ausgesendet wird, anzupassen. Dabei kann das erste Frequenzspektrum innerhalb des ersten Frequenzbereichs verschoben und/oder verändert werden. Es kann aber auch der erste Frequenzbereich verschoben werden, wobei der verschobene erste Frequenzbereich insbesondere disjunkt mit dem unverschobenen, ursprünglichen ersten Frequenzbereich sein kann. Insbesondere kann die erste Sendeeinheit 111 mittels des ersten Datensignals 53 auch gesteuert werden, den gesamten ersten Frequenzbereich zu durchfahren.
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Weiterhin ist die Auswerteeinrichtung 118 dazu ausgebildet, ein zweites Datensignal 54 zum Steuern der zweiten Sendeeinheit 112 zu erzeugen und an die zweite Sendeeinheit 112 zu übermitteln. Die zweite Sendeeinheit 112 ist dazu ausgebildet, basierend auf dem empfangenen zweiten Datensignal 54 das zweite Frequenzspektrum, mit welchem die zweite elektromagnetische Welle 32 ausgesendet wird, anzupassen. Dabei kann das zweite Frequenzspektrum innerhalb des zweiten Frequenzbereichs verschoben und/oder verändert werden. Es kann aber auch der zweite Frequenzbereich verschoben werden, wobei der verschobene zweite Frequenzbereich insbesondere disjunkt mit dem unverschobenen, ursprünglichen zweiten Frequenzbereich sein kann. Insbesondere kann die zweite Sendeeinheit 112 mittels des zweiten Datensignals 54 auch gesteuert werden, den gesamten zweiten Frequenzbereich zu durchfahren.
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3 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Bestimmen einer Eigenschaft eines Objekts 13 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren gemäß 3 ist zur Verwendung mit der Vorrichtung 10 gemäß 1 geeignet und kann speziell dazu ausgebildet sein. Insbesondere ist das Verfahren gemäß 3 gemäß allen in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschriebenen Varianten und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung anpassbar.
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In einem Schritt S01 wird eine erste elektromagnetische Welle 30 mit einer ersten Frequenz in einem ersten Frequenzbereich, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt 13 als eine erste reflektierte elektromagnetische Welle 31, ausgesendet.
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In einem Schritt S02 wird eine zweite elektromagnetische Welle 32 mit einer zweiten Frequenz in einem zweiten Frequenzbereich, zur zumindest teilweisen Reflexion an dem Objekt 13 als eine zweite reflektierte elektromagnetische Welle 33, ausgesendet. Der erste und der zweite Frequenzbereich sind vorzugsweise disjunkt.
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In einem Schritt S03 wird ein erstes Messsignals 51 basierend auf der empfangenen ersten reflektierten elektromagnetischen Welle 31 erzeugt. In einem Schritt S04 wird ein zweites Messsignal 52 basierend auf der empfangenen zweiten reflektierten elektromagnetischen Welle 33 erzeugt. In einem Schritt S05 werden das erste und das zweite Messsignal 51, 52 zum Bestimmen der Eigenschaft des Objekts 13, insbesondere einer Materialeigenschaft des Objekts 13, ausgewertet.
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Das Verfahren gemäß 3 ist weiterhin zur Verwendung mit der Vorrichtung 110 gemäß 2 geeignet und kann speziell dazu ausgebildet sein. Insbesondere ist das Verfahren gemäß 3 gemäß allen in Bezug auf die Vorrichtung 110 beschriebenen Varianten und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung anpassbar.
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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.
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Beispielsweise kann in einer Ausführungsform die Sendeeinrichtung 17 gemäß der Vorrichtung 10 auch mit der Empfangseinrichtung 114 gemäß der Vorrichtung 110 kombiniert werden. Es kann auch in einer Ausführungsform die Sendeeinrichtung 117 gemäß der Vorrichtung 110 mit der Empfangseinrichtung 14 gemäß der Vorrichtung 10 kombiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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