DE102017101772A1

DE102017101772A1 - Method for detecting an object in an environmental region of a motor vehicle by means of a radar sensor with determination of dimensions of the object, radar sensor, driver assistance system and motor vehicle

Info

Publication number: DE102017101772A1
Application number: DE102017101772.0A
Authority: DE
Inventors: Waqas Malik; Stefan Goerner; Christian Sturm; Urs Luebbert
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-09-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts (4) in einem Umgebungsbereich (5) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem mittels eines Radarsensors (3) Radarsignale ausgesendet werden und die von dem Objekt (4) reflektierten Radarsignale empfangen werden, anhand der Radarsignale ein Empfangssignal bestimmt wird, aus dem Empfangssignal ein Leistungsspektrum (7) bestimmt wird, welches eine Intensität (I) des Empfangssignals in Abhängigkeit von einer Entfernung (R) zu dem Objekt (4) und einer Radialgeschwindigkeit (v_R) des Objekts (4) beschreibt und anhand des Leistungsspektrums (7) das Objekt (4) erfasst wird, wobei aus dem Leistungsspektrum (7) ein Verlauf (9) der Intensität (I) in Abhängigkeit von der Entfernung (R) bestimmt wird, anhand des Verlaufs (9) ein minimaler Entfernungswert (R_min) und ein maximaler Entfernungswert (R_max) bestimmt werden und anhand des minimalen Entfernungswerts (R_min) und des maximalen Entfernungswerts (R_max) Abmessungen des Objekts (4) bestimmt werden.

The invention relates to a method for detecting an object (4) in an environmental region (5) of a motor vehicle (1) in which radar signals are emitted by means of a radar sensor (3) and the radar signals reflected by the object (4) are received Radar signals, a received signal is determined from the received signal, a power spectrum (7) is determined which an intensity (I) of the received signal in dependence on a distance (R) to the object (4) and a radial velocity (v _R ) of the object (4 ) and the object (4) is detected on the basis of the power spectrum (7), a curve (9) of the intensity (I) being determined as a function of the distance (R) from the power spectrum (7), based on the profile (9 ) a minimum distance value (R _min ) and a maximum distance value (R _max ) are determined and based on the minimum distance value (R _min ) and the maximum distance value (R _max ) dimensions of the objek ts (4) can be determined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels eines Radarsensors Radarsignale ausgesendet und die von dem Objekt reflektierten Radarsignale empfangen werden. Zudem wird anhand der Radarsignale ein Empfangssignal bestimmt und aus dem Empfangssignal wird ein Leistungsspektrum bestimmt, welches eine Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von einer Entfernung zu dem Objekt und einer Radialgeschwindigkeit des Objekts beschreibt. Des Weiteren wird das Objekt anhand des Leistungsspektrums erfasst. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Radarsensor für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem mit einem solchen Radarsensor. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a method for detecting an object in an environmental region of a motor vehicle, in which radar signals are emitted by means of a radar sensor and the radar signals reflected by the object are received. In addition, a received signal is determined on the basis of the radar signals, and a power spectrum is determined from the received signal, which describes an intensity of the received signal as a function of a distance to the object and a radial velocity of the object. Furthermore, the object is recorded on the basis of the power spectrum. Moreover, the present invention relates to a radar sensor for a motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a driver assistance system with such a radar sensor. Finally, the present invention relates to a motor vehicle.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf Radarsensoren für Kraftfahrzeuge. Diese Radarsensoren werden beispielsweise bei einer Frequenz von ca. 24 GHz oder ca. 79 GHz betrieben. Die Radarsensoren dienen im Allgemeinen zur Detektion eines Objekts in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Die Radarsensoren können Teil von unterschiedlichen Fahrerassistenzsystemen sein, die den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützen. Radarsensoren messen einerseits den Abstand zwischen dem Objekt und dem Kraftfahrzeug. Andererseits messen die Radarsensoren auch die Relativgeschwindigkeit zu dem Objekt beziehungsweise die Radialgeschwindigkeit des Objekts. Ferner messen die Radarsensoren auch einen sogenannten Zielwinkel, also einen Winkel zwischen einer gedachten Verbindungslinie zu dem Objekt und einer Referenzlinie, etwa der Fahrzeuglängsachse.The interest here is directed to radar sensors for motor vehicles. These radar sensors are operated, for example, at a frequency of about 24 GHz or about 79 GHz. The radar sensors generally serve to detect an object in an environmental region of the motor vehicle. The radar sensors may be part of different driver assistance systems that assist the driver in driving the motor vehicle. Radar sensors on the one hand measure the distance between the object and the motor vehicle. On the other hand, the radar sensors also measure the relative speed to the object or the radial speed of the object. Furthermore, the radar sensors also measure a so-called target angle, that is to say an angle between an imaginary connecting line to the object and a reference line, for example the vehicle longitudinal axis.

Radarsensoren werden üblicherweise hinter dem Stoßfänger platziert, beispielsweise in den jeweiligen Eckbereichen des Stoßfängers. Zur Detektion des Objekts sendet der Radarsensor ein Radarsignal in Form einer elektromagnetischen Welle aus. Dieses Radarsignal wird dann an dem zu detektierenden Objekt reflektiert und wird wieder von dem Radarsensor als Echo empfangen. Vorliegend gilt das Interesse insbesondere den sogenannten Frequenzmodulations-Dauerstrich-Radarsensoren, die auch als Frequency Modulated Continuous Wave Radar oder als FMCW-Radar bezeichnet werden. Dabei umfasst das Radarsignal üblicherweise eine Sequenz von frequenzmodulierten Chirpsignalen, welche der Reihe nach ausgesendet werden. Zum Erhalten eines Empfangssignals wird das reflektierte Radarsignal dabei zunächst in das Basisband herabgemischt und anschließend mittels eines Analog-Digital-Wandlers abgetastet. Somit kann eine Reihe von Abtastwerten bereitgestellt werden. Diese Abtastwerte des Empfangssignals werden dann mittels einer elektronischen Recheneinrichtung verarbeitet. Diese Recheneinrichtung, die beispielsweise einen digitalen Signalprozessor umfasst, ist insbesondere in den Radarsensor integriert.Radar sensors are usually placed behind the bumper, for example in the respective corners of the bumper. For detecting the object, the radar sensor emits a radar signal in the form of an electromagnetic wave. This radar signal is then reflected at the object to be detected and is again received by the radar sensor as an echo. In the present case, the interest is particularly the so-called frequency modulation continuous wave radar sensors, which are also referred to as Frequency Modulated Continuous Wave Radar or FMCW radar. In this case, the radar signal usually comprises a sequence of frequency-modulated chirp signals, which are transmitted in succession. To obtain a received signal, the reflected radar signal is first mixed down into the baseband and then sampled by means of an analog-to-digital converter. Thus, a series of samples may be provided. These samples of the received signal are then processed by means of an electronic computing device. This computing device, which includes, for example, a digital signal processor, is integrated in particular in the radar sensor.

Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass anhand des Empfangssignals ein Leistungsspektrum bestimmt wird, welches die Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von der Entfernung zu dem Objekt und/oder der Radialgeschwindigkeit des Objekts schreibt. Auf Grundlage des Leistungsspektrums beziehungsweise der Intensität des Empfangssignals kann dann das Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt werden.Moreover, it is known from the prior art that a power spectrum is determined based on the received signal, which writes the intensity of the received signal as a function of the distance to the object and / or the radial velocity of the object. On the basis of the power spectrum or the intensity of the received signal, the object can then be detected in the surrounding area of the motor vehicle.

In diesem Zusammenhang beschreibt die EP 2 333 578 B1 ein Verfahren zur Bestimmung einer Bewegungsrichtung eines sich auf ein Fahrzeug zu bewegenden Objekts. Hierbei werden ein erstes und ein zweites Sensorsignal mit einem Radarsensor empfangen, wobei die Sensorsignale die Geschwindigkeit des Objekts beschreiben. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass das erste Sensorsignal mit dem zweiten Sensorsignal verknüpft wird. Dabei werden die Abstände zwischen den Sensoren, mit denen die Sensorsignale empfangen werden, berücksichtigt. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass eine Ausdehnung des Objekts unter Verwendung der Information über die Intensität und der Geschwindigkeit aus dem ersten Sensorsignal und/oder dem zweiten Sensorsignal erfolgt.In this context, the describes EP 2 333 578 B1 a method for determining a direction of movement of an object to be moved onto a vehicle. In this case, a first and a second sensor signal are received by a radar sensor, wherein the sensor signals describe the speed of the object. It is further provided that the first sensor signal is linked to the second sensor signal. The distances between the sensors with which the sensor signals are received are taken into account. Furthermore, it is provided that an expansion of the object takes place using the information about the intensity and the speed from the first sensor signal and / or the second sensor signal.

Wenn die Abmessungen des Objekts auf Grundlage der Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit beziehungsweise der Radialgeschwindigkeit erfolgt, können beispielsweise Probleme auftreten, wenn als Objekt ein sich bewegender Fußgänger erfasst wird. Der Grund hierfür ist, dass die unterschiedlichen Körperteile des Fußgängers bei dessen Bewegung unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Zudem kann mit einem derartigen Verfahren nur eine grundsätzliche Aussage getroffen werden, ob es sich um ein kleines oder großes Objekt handelt. Genauere Angaben bezüglich der Länge und/oder der Breite des Objekts sind nicht in ausreichendem Umfang möglich.If the dimensions of the object are based on the intensity of the received signal as a function of the speed or the radial speed, for example, problems may arise if a moving pedestrian is detected as the object. The reason for this is that the different body parts of the pedestrian have different speeds during its movement. In addition, with such a method, only a basic statement can be made, whether it is a small or large object. Details regarding the length and / or the width of the object are not possible to a sufficient extent.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie Objekte in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs mithilfe eines Radarsensors präziser erfasst werden können.It is an object of the present invention to provide a solution as to how objects in a surrounding area of a motor vehicle can be detected more precisely by means of a radar sensor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch einen Radarsensor, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method by a radar sensor, by a driver assistance system and by a motor vehicle having the features according to the respective independent claims. advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Erfassen eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs werden bevorzugt mittels eines Radarsensors Radarsignale ausgesendet und die von dem Objekt reflektierten Radarsignale empfangen. Des Weiteren wird bevorzugt anhand der Radarsignale ein Empfangssignal bestimmt. Aus dem Empfangssignal wird insbesondere ein Leistungsspektrum bestimmt, welches insbesondere eine Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von einer Entfernung zu dem Objekt und einer Radialgeschwindigkeit des Objekts beschreibt. Ferner wird anhand des Leistungsspektrums bevorzugt das Objekt erfasst. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass aus dem Leistungsspektrum insbesondere ein Verlauf der Intensität in Abhängigkeit von der Entfernung bestimmt wird. Des Weiteren werden bevorzugt anhand des Verlaufs ein minimaler Entfernungswert und ein maximaler Entfernungswert bestimmt. Anhand des minimalen Entfernungswerts und des maximalen Entfernungswerts werden dann bevorzugt Abmessungen des Objekts bestimmt.According to one embodiment of a method for detecting an object in an environmental region of a motor vehicle, radar signals are preferably emitted by means of a radar sensor and the radar signals reflected by the object are received. Furthermore, a received signal is preferably determined on the basis of the radar signals. In particular, a power spectrum is determined from the received signal, which describes in particular an intensity of the received signal as a function of a distance to the object and a radial velocity of the object. Furthermore, the object is preferably detected on the basis of the power spectrum. It is further provided that, in particular, a course of the intensity as a function of the distance is determined from the power spectrum. Furthermore, a minimum distance value and a maximum distance value are preferably determined on the basis of the course. Based on the minimum distance value and the maximum distance value, dimensions of the object are then preferably determined.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erfassen eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs. Hierbei werden mit einem Radarsensor Radarsignale ausgesendet und die von dem Objekt reflektierten Radarsignale empfangen. Anhand der Radarsignale wird dann ein im Empfangssignal bestimmt. Des Weiteren wird aus dem Empfangssignal ein Leistungsspektrum bestimmt, welches eine Intensität des Sensorsignals in Abhängigkeit von einer Entfernung zu dem Objekt und einer Radialgeschwindigkeit des Objekts beschreibt. Anhand des Leistungsspektrums wird dann das Objekt erfasst. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass aus dem Leistungsspektrum ein Verlauf der Intensität in Abhängigkeit von der Entfernung bestimmt wird. Darüber hinaus werden anhand des Verlaufs ein minimaler Entfernungswert und ein maximaler Entfernungswert bestimmt wird. Schließlich werden anhand des minimalen Entfernungswerts und des maximalen Entfernungswerts Abmessungen des Objekts bestimmt.A method according to the invention serves to detect an object in an environmental region of a motor vehicle. In this case, radar signals are emitted with a radar sensor and the radar signals reflected by the object are received. Based on the radar signals is then determined in the received signal. Furthermore, a power spectrum is determined from the received signal, which describes an intensity of the sensor signal as a function of a distance to the object and a radial velocity of the object. Based on the power spectrum then the object is detected. Furthermore, it is provided that a course of the intensity as a function of the distance is determined from the power spectrum. In addition, a minimum distance value and a maximum distance value are determined on the basis of the course. Finally, dimensions of the object are determined from the minimum distance value and the maximum distance value.

Mithilfe eines Radarsensors soll ein Objekt in der Umgebung beziehungsweise einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Bei dem Objekt kann es sich insbesondere um ein bewegtes Objekt handelt. Das Objekt kann ein weiterer Verkehrsteilnehmer, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein Nutzfahrzeug, ein Kraftrad, ein Fahrradfahrer oder ein Fußgänger sein. Zum Erfassen des Objekts wird mit dem Radarsensor das Radarsignal in Form einer elektromagnetischen Welle ausgesendet. Zu diesem Zweck weist der Radarsensor zumindest eine Sendeantenne auf. Ferner wird das von dem Objekt reflektierte Radarsignal wieder als Echo empfangen. Hierzu weist der Radarsensor zumindest eine Empfangsantenne auf. Der Radarsensor kann als sogenannter Frequenzmodulations-Dauerstrich-Radarsensoren ausgebildet sein, die auch als Frequency Modulated Continuous Wave Radar oder als FMCW-Radar bezeichnet werden. Insbesondere ist der Radarsensor als ein LFMCW-Radar (Linear Frequency Modulation Continuous Wave-Radar) ausgelegt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Radarsignal eine Sequenz von frequenzmodulierten Chirpsignalen aufweist. Zum Erhalten eines Empfangssignals wird das reflektierte Radarsignal insbesondere in das Basisband herabgemischt und anschließend mittels eines Analog-Digital-Wandlers abgetastet. Zu diesem Zweck kann der Radarsensor entsprechende Recheneinrichtung aufweisen.With the aid of a radar sensor, an object in the environment or a surrounding area of the motor vehicle is to be detected. In particular, the object may be a moving object. The object may be another road user, for example a motor vehicle, a commercial vehicle, a motorcycle, a cyclist or a pedestrian. For detecting the object, the radar signal is transmitted in the form of an electromagnetic wave with the radar sensor. For this purpose, the radar sensor has at least one transmitting antenna. Furthermore, the radar signal reflected by the object is again received as an echo. For this purpose, the radar sensor has at least one receiving antenna. The radar sensor may be designed as a so-called frequency modulation continuous wave radar sensors, which are also referred to as Frequency Modulated Continuous Wave Radar or FMCW radar. In particular, the radar sensor is designed as an LFMCW (Linear Frequency Modulation Continuous Wave Radar) radar. It is provided in particular that the radar signal has a sequence of frequency-modulated chirp signals. To obtain a received signal, the reflected radar signal is mixed down in particular into the baseband and then sampled by means of an analog-to-digital converter. For this purpose, the radar sensor may have corresponding computing device.

Aus dem Empfangssignal wird ein Leistungsspektrum bestimmt, welches die Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von der Entfernung zu dem Objekt und der Radialgeschwindigkeit des Objekts beschreibt. Das Leistungsspektrum kann mittels einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) anhand von mehreren Chirps erstellt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Eingangssignal in mehrere Zeitbereiche eingeteilt wird und für jeden Zeitbereich ein Leistungsspektrum bestimmt wird. Das Leistungsspektrum visualisiert die Intensität beziehungsweise die Stärke des von dem Objekt reflektierten Radarsignals in Abhängigkeit von einem Entfernungswert beziehungsweise einem Range-Wert und einem Geschwindigkeitswert beziehungsweise einem Dopplerwert. Das Leistungsspektrum kann in mehrere diskrete Bereiche unterteilt werden, welche auch als Bins bezeichnet werden. Einen Bin ist also ein diskreter Intensitätswert mit einem Entfernungswert und einem Geschwindigkeitswert zugeordnet.From the received signal, a power spectrum is determined, which describes the intensity of the received signal as a function of the distance to the object and the radial velocity of the object. The power spectrum can be generated by means of a fast Fourier transform (FFT) based on several chirps. It can also be provided that the input signal is divided into a plurality of time domains and a power spectrum is determined for each time domain. The power spectrum visualizes the intensity or the intensity of the radar signal reflected by the object as a function of a distance value or a range value and a speed value or a Doppler value. The power spectrum can be divided into several discrete areas, which are also called bins. A bin is thus assigned a discrete intensity value with a distance value and a velocity value.

Gemäß einem wirklichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es nun vorgesehen, dass ein Verlauf bestimmt wird, welcher die Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von der Entfernung beschreibt. Dabei ist es üblicherweise der Fall, dass die Entfernungswerte, die anhand des Empfangssignals bestimmt werden, eine bestimmte Streuung aufweisen. Insbesondere bei Objekten, welche einen hohen Reflexionsgrad aufweisen kann dem Objekt in dem Leistungsspektrum nicht ein einziger Bin zugeordnet werden. Beispiele für solche Objekte beziehungsweise für Verkehrsteilnehmer, welche einen hohen Reflexionsgrad aufweisen sind Kraftfahrzeuge, Krafträder oder Lastkraftwagen. Diese Objekte weisen üblicherweise eine Mehrzahl von Reflexionspunkten auf, an welchem das ausgesendete Radarsignal reflektiert wird. Der Verlauf der Intensität in Abhängigkeit von der Entfernung, welcher aus dem Leistungsspektrum bestimmt wird, beschreibt die Streuung der Entfernungswerte. Auf Grundlage dieses Verlaufs beziehungsweise der Streuung der Entfernungswerte werden nun zumindest ein minimaler Entfernungswert und zumindest ein maximaler Entfernungswert bestimmt. Dabei beschreibt der minimale Entfernungswert das Minimum der Streuung der Entfernungswerte. In gleicher Weise beschreibt der maximale Entfernungswert das Maximum der Streuung der Entfernungswerte. Auf Grundlage des minimalen Entfernungswerts und des maximalen Entfernungswerts können dann die räumlichen Abmessungen des Objekts abgeschätzt werden.According to a real aspect of the present invention, it is now provided that a course is determined which describes the intensity of the received signal as a function of the distance. In this case, it is usually the case that the distance values, which are determined on the basis of the received signal, have a certain spread. Particularly in the case of objects which have a high degree of reflection, it is not possible to assign a single bin to the object in the power spectrum. Examples of such objects or for road users, who have a high degree of reflection are motor vehicles, motorcycles or trucks. These objects usually have a plurality of reflection points at which the emitted radar signal is reflected. The course of the intensity as a function of the distance, which is determined from the power spectrum, describes the scattering of the distance values. On the basis of this course or the dispersion of the Distance values are now determined at least a minimum distance value and at least a maximum distance value. The minimum distance value describes the minimum of the spread of the distance values. In the same way, the maximum distance value describes the maximum of the spread of the distance values. Based on the minimum distance value and the maximum distance value, the spatial dimensions of the object can then be estimated.

Bevorzugt wird der Verlauf der Intensität mit einer Geraden geschnitten, welche einen Schwellwert für die Intensität beschreibt, und der minimale Entfernungswert und der maximale Entfernungswert werden anhand der Schnittpunkte der Geraden mit dem Verlauf bestimmt. Der Verlauf der Intensität in Abhängigkeit von der Entfernung, der aus dem Leistungsspektrum bestimmt wurde, kann einen Signalanteil aufweisen, der sich deutlich vom Rauschen abhebt. Es wird nun ein Schwellwert beziehungsweise eine Schwellwertkurve vorbestimmt, durch welchen beziehungsweise durch welche erreicht werden soll, dass das eigentliche Signal von dem Rauschen getrennt wird. Im einfachsten Fall bedeutet dies, dass der Verlauf beziehungsweise die Kurve, welche die Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von der Entfernung beziehungsweise dem Range-Wert beschreibt, mit der Geraden geschnitten wird. Die beiden Schnittpunkte zwischen dem Verlauf und der Geraden werden dann dem minimalen Entfernungswert und dem maximalen Entfernungswert zugeordnet. Diese ermöglicht eine einfache und zuverlässige Bestimmung der minimalen und maximalen Entfernungswerte.Preferably, the course of the intensity is cut with a straight line which describes a threshold value for the intensity, and the minimum distance value and the maximum distance value are determined on the basis of the intersection points of the straight line with the course. The course of the intensity as a function of the distance, which was determined from the power spectrum, may have a signal portion that is clearly different from the noise. A threshold value or a threshold value curve is now predetermined, by which or by which it should be achieved that the actual signal is separated from the noise. In the simplest case, this means that the course or the curve, which describes the intensity of the received signal as a function of the distance or the range value, is cut with the straight line. The two intersections between the course and the line are then assigned to the minimum distance value and the maximum distance value. This allows a simple and reliable determination of the minimum and maximum distance values.

In einer Ausführungsform wird der Verlauf der Intensität für eine vorbestimmte Radialgeschwindigkeit des Objekts bestimmt. Wie bereits erläutert, wird der Verlauf, welcher die Intensität in Abhängigkeit von der Entfernung beschreibt, aus dem zweidimensionalen Leistungsspektrum bestimmt. In diesem zweidimensionalen Leistungsspektrum, welches auch als R-V-Diagramm bezeichnet wird, können nun Bereiche beziehungsweise Bins erkannt werden, welche dem Objekt zuzuordnen sind. Dabei wird ein vorbestimmter Wert für die Radialgeschwindigkeit ausgewählt, welcher dem Objekt zugeordnet ist. Hieraus wird dann der Verlauf der Intensität in Abhängigkeit von der Entfernung bestimmt. Somit kann sichergestellt werden, dass der Verlauf das Objekt beziehungsweise die von dem Objekt reflektierten Radarsignale beschreiben.In one embodiment, the course of the intensity is determined for a predetermined radial velocity of the object. As already explained, the course which describes the intensity as a function of the distance is determined from the two-dimensional power spectrum. In this two-dimensional power spectrum, which is also referred to as R-V diagram, areas or bins can now be identified, which are to be assigned to the object. In this case, a predetermined value for the radial velocity is selected, which is assigned to the object. From this, the course of the intensity is determined as a function of the distance. It can thus be ensured that the course describes the object or the radar signals reflected by the object.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die empfangenen Radarsignale einer Mehrzahl von Azimutwinkeln zugeordnet werden und für jeden der Azimutwinkel ein minimaler Entfernungswert und ein maximaler Entfernungswert bestimmt werden. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass der Radarsensor eine Mehrzahl von Empfangsantennen aufweist, welche jeweils die reflektierten Radarsignale empfangen können. Anhand der Phasendifferenzen der Radarsignale, die mit den jeweiligen Empfangsantennen empfangen werden, kann dann für vorbestimmte Azimutwinkel jeweils ein Anteil der reflektierten Radarsignale bestimmt werden. Die Azimutwinkel können insbesondere in einem Bereich bestimmt werden, welcher dem Objekt zugeordnet ist. Für jeden Anteil der reflektierten Radarsignale, die einem Azimutwinkeln zugeordnet sind, wird dann die Intensität in Abhängigkeit von der Entfernung bestimmt. Zudem werden für jeden Anteil der Radarsignale der minimale Entfernungswert und der maximale Entfernungswert bestimmt. Somit kann für jeden Azimutwinkel anhand des minimalen Entfernungswerts und des maximalen Entfernungswerts die Abmessungen des Objekts abgeschätzt werden.Furthermore, it is advantageous if the received radar signals are assigned to a plurality of azimuth angles and a minimum distance value and a maximum distance value are determined for each of the azimuth angles. For this purpose, it is provided in particular that the radar sensor has a plurality of receiving antennas, which can each receive the reflected radar signals. Based on the phase differences of the radar signals which are received by the respective receiving antennas, a proportion of the reflected radar signals can then be determined in each case for predetermined azimuth angles. The azimuth angles can be determined in particular in an area which is assigned to the object. For each fraction of the reflected radar signals associated with an azimuth angle, the intensity is then determined as a function of the distance. In addition, the minimum distance value and the maximum distance value are determined for each proportion of the radar signals. Thus, for each azimuth angle, the dimensions of the object can be estimated from the minimum distance value and the maximum distance value.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden anhand der jeweiligen minimalen Entfernungswerte und maximalen Entfernungswerte und des dazugehörigen Azimutwinkels Punkte in einem kartesischen Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs und/oder des Objekts bestimmt und die Abmessungen des Objekts werden anhand der Punkte bestimmt. Die jeweiligen minimalen maximalen Entfernungswerte beschreiben den Abstand zwischen dem Radarsensor und dem Objekt in Polarkoordinaten. Um nun die Abmessungen des Objekts präzise abschätzen zu können, ist es vorgesehen, dass auf Grundlage der minimalen und maximalen Entfernungswerte Punkte in einem kartesischen Koordinatensystem bestimmt werden. Dabei wird für jeden minimalen Entfernungswert und für jeden maximalen Entfernungswert ein Punkt in dem kartesischen Koordinatensystem bestimmt. Hierbei kann das kartesische Koordinatensystem bezüglich des Kraftfahrzeugs oder bezüglich des Objekts definiert werden. In dem kartesischen Koordinatensystem ergibt sich dann eine Punktewolke, welche die räumlichen Abmessungen des Objekts beschreibt. Dies ermöglicht eine zuverlässige Abschätzung der räumlichen Abmessung des Objekts.According to a further embodiment, points in a Cartesian coordinate system of the motor vehicle and / or the object are determined on the basis of the respective minimum distance values and maximum distance values and the associated azimuth angle, and the dimensions of the object are determined on the basis of the points. The respective minimum maximum distance values describe the distance between the radar sensor and the object in polar coordinates. In order to be able to estimate the dimensions of the object precisely, it is provided that points are determined on the basis of the minimum and maximum distance values in a Cartesian coordinate system. In this case, a point in the Cartesian coordinate system is determined for each minimum distance value and for each maximum distance value. In this case, the Cartesian coordinate system with respect to the motor vehicle or with respect to the object can be defined. In the Cartesian coordinate system, a point cloud results, which describes the spatial dimensions of the object. This allows a reliable estimation of the spatial dimension of the object.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Bewegungsrichtung des Objekts relativ zu dem Kraftfahrzeug bestimmt und die Abmessungen des Objekts zusätzlich anhand der Bewegungsrichtung bestimmt werden. Zum Bestimmen der Bewegungsrichtung des Objekts relativ zu dem Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Objekts und der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Wenn die Bewegungsrichtung des Objekts relativ zu dem Kraftfahrzeug bekannt ist, kann auch ermittelt werden, welcher Teil beziehungsweise welche Seite des Objekts mittels des Radarsensors erfasst wird. Insbesondere kann bestimmt werden, von welchem Bereich des Objekts die Radarsignale reflektiert werden. Wenn bekannt ist, wie sich das Objekt relativ zu dem Kraftfahrzeug bewegt, können auch die Abmessungen des Objekts bestimmt werden. Beispielsweise wird es somit ermöglicht, dass die Länge und die Breite des Objekts abgeschätzt werden.Furthermore, it is advantageous if a direction of movement of the object relative to the motor vehicle is determined and the dimensions of the object are additionally determined on the basis of the direction of movement. To determine the direction of movement of the object relative to the motor vehicle, for example, an angle between the direction of movement of the object and the direction of movement of the motor vehicle can be determined. If the direction of movement of the object relative to the motor vehicle is known, it can also be determined which part or which side of the object is detected by means of the radar sensor. In particular, it can be determined from which region of the object the radar signals are reflected. If It is known how the object moves relative to the motor vehicle, the dimensions of the object can be determined. For example, thus allowing the length and width of the object to be estimated.

Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Bewegungsrichtung des Objekts anhand der jeweiligen Radialgeschwindigkeiten des Objekts für jeden der Azimutwinkel bestimmt wird. Den jeweiligen Anteilen der Radarsignale, die von den unterschiedlichen Reflexionspunkten des Objekts für die jeweiligen Azimutwinkel erfasst werden, kann eine Radialgeschwindigkeit zugeordnet werden. Somit sind für jeden Reflexionspunkt des Objekts eine Radialgeschwindigkeit sowie der dazugehörige Azimutwinkel bekannt. Auf Grundlage eines überbestimmten Gleichungssystems können dann die Geschwindigkeit des Objekts entlang der Fahrzeuglängsrichtung und die Geschwindigkeit des Objekts in Fahrzeugquerrichtung bestimmt werden. Hieraus kann dann der Winkel zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden.In this case, provision is made in particular for the direction of movement of the object to be determined on the basis of the respective radial speeds of the object for each of the azimuth angles. The respective proportions of the radar signals, which are detected by the different reflection points of the object for the respective azimuth angle, can be assigned a radial velocity. Thus, for each reflection point of the object, a radial velocity and the associated azimuth angle are known. On the basis of an overdetermined equation system, the speed of the object along the vehicle longitudinal direction and the speed of the object in the vehicle transverse direction can then be determined. From this, the angle between the motor vehicle and the object can then be determined.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird anhand eines maximalen Abstands der Punkte in Bewegungsrichtung des Objekts eine Länge des Objekts bestimmt und anhand eines maximalen Abstands der Punkte senkrecht zur Bewegungsrichtung des Objekts wird die Breite des Objekts bestimmt. Wenn für jeden der Azimutwinkel der minimale und der maximale Entfernungswert bestimmt werden und diese in das kartesische Koordinatensystem überführt werden, ergibt sich eine Punktewolke, welche das Objekt beschreibt. Anhand der räumlichen Erstreckung der Punktewolke in dem kartesischen Koordinatensystem können dann die Abmessungen des Objekts abgeschätzt werden. Dabei können einerseits die Punkte, die in Bewegungsrichtung des Objekts den größten Abstand zueinander aufweisen, herangezogen werden. Anhand dieser Punkte kann dann die Länge des Objekts abgeschätzt werden. Dabei beschreibt die Länge die räumliche Abmessung des Objekts in der Bewegungsrichtung des Objekts. Des Weiteren können die Punkte, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Objekts die größten Abstandswerte aufweisen, herangezogen werden. Auf Grundlage dieser Punkte kann dann die Breite beziehungsweise die räumliche Erstreckung senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Objekts bestimmt werden. Somit können die räumlichen Abmessungen des Objekts zuverlässig abgeschätzt werden.According to a further embodiment, based on a maximum distance of the points in the direction of movement of the object, a length of the object is determined and based on a maximum distance of the points perpendicular to the direction of movement of the object, the width of the object is determined. If, for each of the azimuth angles, the minimum and the maximum distance values are determined and these are converted into the Cartesian coordinate system, a point cloud results, which describes the object. Based on the spatial extent of the point cloud in the Cartesian coordinate system, the dimensions of the object can then be estimated. On the one hand, the points which have the greatest distance from one another in the direction of movement of the object can be used. These points can then be used to estimate the length of the object. The length describes the spatial dimension of the object in the direction of movement of the object. Furthermore, the points which have the greatest distance values perpendicular to the direction of movement of the object can be used. On the basis of these points, the width or the spatial extent perpendicular to the direction of movement of the object can then be determined. Thus, the spatial dimensions of the object can be reliably estimated.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn anhand der Bewegungsrichtung des Objekts relativ zu dem Kraftfahrzeug die Punkte in dem kartesischen Koordinatensystem des Objekts bestimmt werden. Beispielsweise können die Punkte zunächst in dem Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Im Anschluss daran kann eine entsprechende Rotationsmatrix verwendet werden, um die Punkte aus dem Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs in das Koordinatensystem des Objekts abzubilden. Somit können die Länge und die Breite des Objekts auf einfache und zuverlässige Weise bestimmt werden.Moreover, it is advantageous if, based on the direction of movement of the object relative to the motor vehicle, the points in the Cartesian coordinate system of the object are determined. For example, the points can first be determined in the coordinate system of the motor vehicle. Subsequently, a corresponding rotation matrix can be used to map the points from the coordinate system of the motor vehicle into the coordinate system of the object. Thus, the length and width of the object can be determined in a simple and reliable manner.

Ein erfindungsgemäßer Radarsensor für ein Kraftfahrzeug ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Ausgestaltungen davon ausgelegt. Der Radarsensor kann als frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsensor beziehungsweise als Frequenzmodulations-Dauerstrich-Radarsensoren ausgebildet sein. Insbesondere ist der Radarsensor als ein LFMCW-Radar (Linear Frequency Modulation Continuous Wave-Radar) ausgebildet. Der Radarsensor kann zumindest eine Sendeantenne zum Aussenden der Radarsignale und zumindest eine Empfangsantenne zum Empfangen der von dem Objekt reflektierten Radarsignale aufweisen. Darüber hinaus kann der Radarsensor eine entsprechende Recheneinrichtung zum Bestimmen des Empfangssignals aufweisen.An inventive radar sensor for a motor vehicle is designed for performing a method according to the invention and the advantageous embodiments thereof. The radar sensor can be designed as a frequency-modulated continuous wave radar sensor or as a frequency modulation continuous wave radar sensors. In particular, the radar sensor is designed as an LFMCW (Linear Frequency Modulation Continuous Wave Radar) radar. The radar sensor may have at least one transmitting antenna for emitting the radar signals and at least one receiving antenna for receiving the radar signals reflected by the object. In addition, the radar sensor may have a corresponding computing device for determining the received signal.

Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Radarsensor. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise Notbremsassistent, Abstandsregeltempomat, Spurwechselassistent oder Spurhalteassistent ausgebildet sein. Grundsätzlich kann mit dem Fahrerassistenzsystem eine Warnung ausgegeben werden, falls eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt droht.An inventive driver assistance system for a motor vehicle comprises at least one radar sensor according to the invention. The driver assistance system can be designed, for example, emergency brake assist, proximity control, lane change assistant or lane departure warning. In principle, a warning can be output with the driver assistance system if a collision between the motor vehicle and the object threatens.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet ist.A motor vehicle according to the invention comprises a driver assistance system according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car. It can also be provided that the motor vehicle is designed as a commercial vehicle.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für den erfindungsgemäßen Radarsensor, für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the radar sensor according to the invention, to the driver assistance system according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention. There are thus also embodiments of the invention as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown in the figures and are explained, however, emerge and can be generated by separate feature combinations of the described embodiments. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which thus do not have all the features of an originally formulated independent claim. Moreover, embodiments and combinations of features, in particular by the embodiments set out above, are to be regarded as disclosed, which go beyond or deviate from the combinations of features set out in the back references of the claims.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem mit einem Radarsensor aufweist, sowie ein Objekt Form eines Kraftfahrzeugs, welches sich in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindet;
2 ein Leistungsspektrum eines Empfangssignals des Radarsensors, welches eine Intensität des Empfangssignals in Abhängigkeit von der Entfernung zu dem Objekt und einer Radialgeschwindigkeit des Objekts beschreibt;
3 ein Verlauf der Intensität des Empfangssignals Abhängigkeit von der Entfernung;
4 Punkte, welche die Abmessungen des Objekts beschreiben, in einem Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs; und
5 die Punkte gemäß 4, welche in Abhängigkeit von einer Bewegungsrichtung gedreht sind.

Showing:

1 a motor vehicle according to an embodiment of the invention, which has a driver assistance system with a radar sensor, as well as an object shape of a motor vehicle, which is located in an environmental region of the motor vehicle;
2 a power spectrum of a received signal of the radar sensor, which describes an intensity of the received signal as a function of the distance to the object and a radial velocity of the object;
3 a course of the intensity of the received signal depending on the distance;
4 Points describing the dimensions of the object in a coordinate system of the motor vehicle; and
5 the points according to 4 which are rotated in response to a direction of movement.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2 welches dazu dient, einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 beim Führen des Kraftfahrzeugs 1 zu unterstützen. Insbesondere dem das Fahrerassistenzsystem 2 dazu, eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und einem Objekt 4 in einem Umgebungsbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 zu vermeiden. Als Objekt 4 befindet sich vorliegend ein weiterer Personenkraftwagen in dem Umgebungsbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1, welcher sich relativ zu dem Kraftfahrzeug 1 bewegt. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention in a plan view. The car 1 is designed here as a passenger car. The car 1 includes a driver assistance system 2 which serves a driver of the motor vehicle 1 while driving the motor vehicle 1 to support. In particular, the driver assistance system 2 to a collision between the motor vehicle 1 and an object 4 in a surrounding area 5 of the motor vehicle 1 to avoid. As an object 4 In the present case there is another passenger car in the surrounding area 5 of the motor vehicle 1 which is relative to the motor vehicle 1 emotional.

Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst einen Radarsensor 3, welcher schematisch dargestellt ist. Der Radarsensor 3 kann beispielsweise hinter einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Vorliegend ist der Radarsensor 3 beispielhaft in einem Frontbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Radarsensor 3 in einem Heckbereich angeordnet ist. Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem 2 mehrere Radarsensoren 3 aufweist. Der Radarsensor 3 ist dazu ausgelegt, Radarsignale in den Umgebungsbereich 4 auszusenden und die an einem Objekt 4 reflektierten Radarsignale zu empfangen. Der Radarsensor 3 ist vorzugsweise als ein LFMCW-Radar (Linear Frequency Modulation Continuous Wave-Radar) ausgelegt. Hierbei wird ein Chirp in Form einer Rampe auf das Trägersignal aufmoduliert. Vorzugsweise arbeitet das LFMCW-Radar mit einer Trägerfrequenz von 24 GHz und einer Bandbreite von 200 MHz.The driver assistance system 2 includes a radar sensor 3 , which is shown schematically. The radar sensor 3 For example, behind a bumper of the motor vehicle 1 be arranged. The present is the radar sensor 3 exemplary in a front area 6 of the motor vehicle 1 arranged. It can also be provided that the radar sensor 3 is arranged in a rear area. Furthermore, it can be provided that the driver assistance system 2 several radar sensors 3 having. The radar sensor 3 is designed to radar signals in the surrounding area 4 to send out and to an object 4 to receive reflected radar signals. The radar sensor 3 is preferably designed as an LFMCW (Linear Frequency Modulation Continuous Wave Radar) radar. In this case, a chirp is modulated onto the carrier signal in the form of a ramp. Preferably, the LFMCW radar operates at a carrier frequency of 24 GHz and a bandwidth of 200 MHz.

Vorliegend werden die ausgesendeten Radarsignale an mehreren Reflexionspunkten R1, R2, R3, R3', R4 und R5 des Objekts 4 reflektiert. Die Reflexionspunkte R1, R2, R3, R3', R4 und R5 können beispielsweise an der Außenseite des Objekts 4 liegen. Dabei ist den jeweiligen Radarsignalen beziehungsweise die Anteile der Radarsignale, die von den Reflexionspunkten R1, R2, R3, R3', R4 und R5 reflektiert werden, ein jeweiliger Azimutwinkel Θ1, Θ2, Θ3, Θ4, Θ5 sowie eine jeweilige Radialgeschwindigkeit v_R1, v_R2, v_R3, v_R4, v_R5 zugeordnet. Dabei weisen die jeweiligen Radarsignale für die Azimutwinkel Θ1, Θ2, Θ3, Θ4, Θ5 entsprechende Streuungen auf. Dies wird vorliegend beispielhaft an den Radarsignalen, die unter dem Azimutwinkel Θ3 reflektiert werden, erläutert. Bei diesem Azimutwinkel Θ3 werden die Radarsignale einerseits an dem Reflexionspunkt R3 und andererseits an dem Reflexionspunkt R3' reflektiert. Der Reflexionspunkt R3' ergibt sich vorliegend dadurch, dass das Radarsignal durch die Scheiben des Objekts 4 beziehungsweise des Personenkraftwagens hindurch gelangt und an der dem Kraftfahrzeug 1 abgewandten Seite reflektiert wird. Es können sich üblicherweise auch für die anderen Azimutwinkel Θ1, Θ2, Θ4 und Θ5 weitere, hier nicht dargestellte Reflexionspunkte ergeben.In the present case, the emitted radar signals at a plurality of reflection points R1, R2, R3, R3 ', R4 and R5 of the object 4 reflected. The reflection points R1, R2, R3, R3 ', R4 and R5 may be on the outside of the object, for example 4 lie. In this case, the respective radar signals or the portions of the radar signals which are reflected by the reflection points R1, R2, R3, R3 ', R4 and R5, a respective azimuth angle Θ1, Θ2, Θ3, Θ4, Θ5 and a respective radial velocity v _R1 , v _R2 , v _R3 , v _R4 , v _R5 assigned. In this case, the respective radar signals for the azimuth angles Θ1, Θ2, Θ3, Θ4, Θ5 corresponding to scattering. In the present case, this is explained by way of example of the radar signals which are reflected at the azimuth angle Θ3. At this azimuth angle Θ3, the radar signals are reflected on the one hand at the reflection point R3 and on the other hand at the reflection point R3 '. The reflection point R3 'results in the present case in that the radar signal through the slices of the object 4 or the passenger car passes through and on the motor vehicle 1 the opposite side is reflected. Usually, other reflection points (not shown here) can also result for the other azimuth angles Θ1, Θ2, Θ4 and Θ5.

Dem Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend ein kartesisches Koordinatensystem mit den Achsen x und y zugeordnet. Dabei entspricht die Achsen x der Fahrzeuglängsachse und die Achse y entspricht der Fahrzeugquerachse. Das Objekt 4 weist eine Länge I sowie eine Breite w auf. Dem Objekt 4 ist ein kartesisches Koordinatensystem mit den Achsen x' und y' zugeordnet. Vorliegend bewegt sich das Objekt 4 schräg zu dem Kraftfahrzeug 1. Zwischen einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 1 und der Bewegungsrichtung des Objekts 4 ergibt sich ein Winkel α.The motor vehicle 1 In this case, a Cartesian coordinate system with the axes x and y is assigned. The axes x corresponds to the vehicle longitudinal axis and the axis y corresponds to the vehicle transverse axis. The object 4 has a length I and a width w. The object 4 is assigned a Cartesian coordinate system with the axes x 'and y'. In the present case, the object is moving 4 obliquely to the motor vehicle 1 , Between a direction of movement of the motor vehicle 1 and the direction of movement of the object 4 results in an angle α.

2 zeigt ein Leistungsspektrum 7, welches eine Intensität I eines Empfangssignals beschreibt, welches mit dem Radarsensor 3 bereitgestellt wird. Dabei beschreibt das Leistungsspektrum 7 die Intensität I des Empfangssignals in Abhängigkeit von einer Entfernung R beziehungsweise dem Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 4 und einer Radialgeschwindigkeit v_R beziehungsweise einem Dopplerwert. Das Leistungsspektrum 7 ist in einzelne Bins 8a, 8b beziehungsweise Bereiche eingeteilt. 2 shows a range of services 7 , which describes an intensity I of a received signal, which with the radar sensor 3 provided. This describes the range of services 7 the intensity I of the received signal as a function of a distance R or the distance between the motor vehicle 1 and the object 4 and a radial velocity v _R and a Doppler value, respectively. The range of services 7 is in single bins 8a . 8b or areas divided.

Hierbei beschreiben die Bins 8a den Anteil des Leistungsspektrums 7 mit der höchsten Intensität I. Diese Bins 8a stammen von den Reflexionspunkten R1, R2, R3, R3', R4 und R5. Ferner sind Bins 8b gezeigt, welche im Vergleich zu den Bins 8a eine geringere Intensität I aufweisen. Diese Bins 8b stammen von der Streuung der Entfernungswerte und der Geschwindigkeitswerte. Wenn nur die Bins 8a berücksichtigt werden, würde sich ein Objekt ergeben, welches geringere räumliche Abmessungen aufweist als das tatsächliche Objekt 4.This describes the bins 8a the proportion of the service spectrum 7 with the highest intensity I. These bins 8a are from the reflection points R1, R2, R3, R3 ', R4 and R5. There are also bins 8b shown which compared to the bins 8a have a lower intensity I. These bins 8b come from the dispersion of the distance values and the speed values. If only the bins 8a be considered, would result in an object, which has smaller spatial dimensions than the actual object 4 ,

3 zeigt einen Verlauf 9 des Empfangssignals, welches die Intensität I in Abhängigkeit von der Entfernung R beschreibt. Dabei zeigte der Verlauf 9 vorliegend das Empfangssignal für den Azimutwinkel Θ3. Der Verlauf 9 wurde aus dem Leistungsspektrum 7 für eine vorbestimmte Radialgeschwindigkeit v_R bestimmt. Hierbei ist zu erkennen, dass der Verlauf 9 eine Streuung bezüglich der Entfernung R aufweist. Darüber hinaus ist in 3 eine Gerade 10 gezeigt, welche einen Schwellwert definiert. Die Schnittpunkte der Geraden 10 mit dem Verlauf 9 ergeben einen minimalen Entfernungswert R_min und einen maximale Entfernungswert R_max. 3 shows a course 9 the received signal, which describes the intensity I as a function of the distance R. The course showed 9 in the present case the received signal for the azimuth angle Θ3. The history 9 was from the range of services 7 determined for a predetermined radial velocity v _R. Here it can be seen that the course 9 has a scattering with respect to the distance R. In addition, in 3 a straight 10 which defines a threshold. The intersections of the lines 10 with the course 9 result in a minimum distance value R _min and a maximum distance value R _max .

Dabei ist es vorgesehen, dass für jeden Azimutwinkel Θ1 bis Θ5 der minimale Entfernungswert R_min und der maximaler Entfernungswert R_max bestimmt werden. Dabei ist es vorgesehen, dass die jeweiligen Entfernungswerte R_min und R_max, welche in Polarkoordinaten vorliegen, in ein kartesisches Koordinatensystem übertragen werden. Dies wird für die jeweiligen Entfernungswerte R_min und R_max für jeden Azimutwinkel Θ_i durchgeführt: $P_{i} (m i n x) = P_{i} (m i n) cos (θ_{1}),$

P_{i} (m i n y) = P_{i} (m i n) sin (θ_{1}),

P_{i} (m a x x) = P_{i} (m a x) cos (θ_{i}),

P_{i} (m a x y) = P_{i} (m a x) sin (θ_{1}) .

It is provided that for each azimuth angle Θ1 to Θ5, the minimum distance value R _min and the maximum distance value R _{max are} determined. It is provided that the respective distance values R _min and R _max , which are present in polar coordinates, are transmitted to a Cartesian coordinate system. This is done for the respective distance values R _min and R _max for each azimuth angle Θ _i :

P_{i} (m i n x) = P_{i} (m i n) cos (θ_{1}) .

P_{i} (m i n y) = P_{i} (m i n) sin (θ_{1}) .

P_{i} (m a x x) = P_{i} (m a x) cos (θ_{i}) .

P_{i} (m a x y) = P_{i} (m a x) sin (θ_{1}),

Hierbei beschreibt P_i(min) die jeweiligen minimalen Entfernungswerte R_min in Polarkoordinaten. P_i(max) beschreibt die jeweiligen maximalen Entfernungswerte R_max in Polarkoordinaten. Hieraus ergeben sich die Punkte P, welche in dem kartesischen Koordinatensystem dargestellt werden können. Dabei beschreiben P_i(min x) und P_i(min y) die Komponenten der Punkte P im kartesischen Koordinatensystem, welche aus den minimalen Entfernungswerten R_min bestimmt wurden. P_i(max x) und P_i(max y) beschreiben die Komponenten der Punkte P im kartesischen Koordinatensystem, welche aus den maximalen Entfernungswerten R_max bestimmt wurden.Here, P _i (min) describes the respective minimum distance values R _min in polar coordinates. P _i (max) describes the respective maximum distance values R _max in polar coordinates. This results in the points P, which can be represented in the Cartesian coordinate system. In this case, P _i (min x) and P _i (min y) describe the components of the points P in the Cartesian coordinate system, which were determined from the minimum distance values R _min . P _i (max x) and P _i (max y) describe the components of the points P in the Cartesian coordinate system, which were determined from the maximum distance values R _max .

Hierzu zeigt 4 die Punkte P in dem kartesischen Koordinatensystem, welches dem Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs 1 mit den Achsen x und y entspricht. Hier lässt sich die Verteilung der Punkte P erkennen, welche die räumlichen Abmessungen des Objekts 4 beschreiben. Die Punkte P korrespondieren aber nicht mit der Länge I und der Breite w des Objekts 4.This shows 4 the points P in the Cartesian coordinate system, which is the coordinate system of the motor vehicle 1 with the axes x and y corresponds. Here you can see the distribution of the points P, which are the spatial dimensions of the object 4 describe. However, the points P do not correspond to the length I and the width w of the object 4 ,

Um die Länge I und die Breite w des Objekts 4 zu bestimmen, wird die Bewegungsrichtung des Objekts 4 relativ zu dem Kraftfahrzeug 1 bestimmt. Wie bereits erläutert, ergibt sich zwischen der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 1 und der Bewegungsrichtung des Objekts 4 der Winkel α. Dieser Winkel α kann auch als Orientierungswinkel bezeichnet werden. Sobald erkannt wurde, dass die empfangenen Radarsignale von einem einzigen Objekt 4 stammen, kann auf Grundlage der Radialgeschwindigkeiten v_R1 bis v_R5 sowie der Azimutwinkel Θ1 bis Θ5 die Geschwindigkeit v_x des Objekts 4 in x-Richtung und die Geschwindigkeit v_y des Objekts 4 in y-Richtung bestimmt werden: $[\begin{matrix} v_{R 1} \\ v_{R 2} \\ . \\ . \\ v_{R N} \end{matrix}] = [\begin{matrix} cos (θ_{1}) & sin (θ_{1}) \\ cos (θ_{1}) & sin (θ_{2}) \\ . & . \\ . & . \\ cos (θ_{N}) & sin (θ_{N}) \end{matrix}] [\begin{matrix} v_{x} \\ v_{y} \end{matrix}] .$

By the length I and the width w of the object 4 determine the direction of movement of the object 4 relative to the motor vehicle 1 certainly. As already explained, results between the direction of movement of the motor vehicle 1 and the direction of movement of the object 4 the angle α. This angle α can also be referred to as the orientation angle. Once it has been detected that the received radar signals from a single object 4 can, based on the radial velocities v _R1 to v _R5 and the azimuth angle Θ1 to Θ5, the speed v _{x of} the object 4 in the x direction and the velocity v _{y of} the object 4 to be determined in the y-direction:

[\begin{matrix} v_{R 1} \\ v_{R 2} \\ , \\ , \\ v_{R N} \end{matrix}] = [\begin{matrix} cos (θ_{1}) & sin (θ_{1}) \\ cos (θ_{1}) & sin (θ_{2}) \\ , & , \\ , & , \\ cos (θ_{N}) & sin (θ_{N}) \end{matrix}] [\begin{matrix} v_{x} \\ v_{y} \end{matrix}],

Anhand der Komponenten der Geschwindigkeit v_x und v_y des Objekts 4 kann dann der Winkel α bestimmt werden: $α = {tan}^{- 1} (\frac{v_{y}}{v_{x}}) .$

Based on the components of the velocity v _x and v _{y of} the object 4 then the angle α can be determined:

α = {tan}^{- 1} (\frac{v_{y}}{v_{x}}),

Nachdem der Winkel α bekannt ist, können die Punkte P aus dem Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs 1 in das Koordinatensystem des Objekts 4 transformiert werden. Hierzu kann eine Rotationsmatrix verwendet werden: $[\begin{matrix} P_{i} (min x') \\ P_{i} (min y') \end{matrix}] = [\begin{matrix} cos (α) & - sin (α) \\ sin (α) & cos (α) \end{matrix}] [\begin{matrix} P_{i} (min x) \\ P_{i} (min y) \end{matrix}] .$

After the angle α is known, the points P from the coordinate system of the motor vehicle 1 in the coordinate system of the object 4 be transformed. For this a rotation matrix can be used:

[\begin{matrix} P_{i} (min x') \\ P_{i} (min y') \end{matrix}] = [\begin{matrix} cos (α) & - sin (α) \\ sin (α) & cos (α) \end{matrix}] [\begin{matrix} P_{i} (min x) \\ P_{i} (min y) \end{matrix}],

Damit ergeben sich die P' in dem Koordinatensystem des Objekts 4, welche die Komponenten P_i(min x') und P_i(min y') aufweisen. Diese Punkte P' sind in 5 dargestellt. Anhand der Punkte P', welche in Längsrichtung x' am weitesten voneinander entfernt sind, kann die Länge I des Objekts 4 bestimmt werden. Zudem kann anhand der Punkte P', welche in Querrichtung y' am weitesten voneinander entfernt sind, kann die Breite w des Objekts 4 bestimmt werden.This results in the P 'in the coordinate system of the object 4 having the components P _i (min x ') and P _i (min y'). These points P 'are in 5 shown. On the basis of the points P ', which are the farthest apart in the longitudinal direction x', the length I of the object 4 be determined. In addition, the width w of the object can be determined from the points P 'which are furthest apart in the transverse direction y' 4 be determined.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2333578 B1 [0005]

Claims

Method for detecting an object (4) in a surrounding area (5) of a motor vehicle (1) in which radar signals are emitted by means of a radar sensor (3) and the radar signals reflected by the object (4) are received, and a received signal is determined on the basis of the radar signals is determined from the received signal, a power spectrum (7) which describes an intensity (I) of the received signal as a function of a distance (R) to the object (4) and a radial velocity (v _R ) of the object (4) and based of the power spectrum (7) the object (4) is detected, characterized in that from the power spectrum (7) a curve (9) of the intensity (I) as a function of the distance (R) is determined, based on the course (9) a minimum distance value (R _min ) and a maximum distance value (R _max ) are determined and based on the minimum distance value (R _min ) and the maximum distance value (R _max ) dimensions of the object (4) be determined.

Method according to Claim 1 characterized in that the course (9) of the intensity (I) is cut with a straight line (10) which describes a threshold value for the intensity (I), and the minimum distance value (R _min ) and the maximum distance value (R _max ) is determined by the intersection of the straight line (10) with the course (9).

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the course (9) of the intensity (I) for a predetermined radial velocity (v _R ) of the object (4) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the received radar signals are assigned to a plurality of azimuth angles (Θ1 to Θ5) and for each of the azimuth angles (Θ1 to Θ5) a minimum distance value (R _min ) and a maximum distance value (R _max ) is determined.

Method according to Claim 4 , characterized in that based on the respective minimum distance values (R _min ) and maximum distance values (R _max ) and the associated azimuth angle (Θ1 to Θ5) points (P, P ') in a Cartesian coordinate system of the motor vehicle (1) and / or the Object (4) are determined and the dimensions of the object (4) based on the points (P, P ') are determined.

Method according to Claim 5 characterized in that a direction of movement of the object (4) relative to the motor vehicle (1) is determined and the dimensions of the object (4) is additionally determined on the basis of the direction of movement.

Method according to Claim 6 , characterized in that the direction of movement of the object (4) is determined on the basis of the respective radial velocities (v _R1 to v _R5 ) of the object (4) for each of the azimuth angles (Θ1 to Θ5).

Method according to Claim 6 or 7 , characterized in that based on a maximum distance of the points (P, P ') in the direction of movement of the object (4) a length (l) of the object (4) is determined and by a maximum distance of the points (P, P') perpendicular to the direction of movement of the object (4) a width (w) of the object (4) is determined.

Method according to one of Claims 5 to 8th , characterized in that based on the direction of movement of the object (4) relative to the motor vehicle (1) the points (P ') in the Cartesian coordinate system of the object (4) are determined.

Radar sensor (3) for a motor vehicle (1), which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.

Radar sensor (3) after Claim 10 , characterized in that the radar sensor (3) is designed as a frequency-modulated continuous wave radar sensor.

Driver assistance system (2) for a motor vehicle (1) with at least one radar sensor (3) according to Claim 10 or 11 ,

Motor vehicle (1) with a driver assistance system (2) according to Claim 12 ,