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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung eines Fahrzeugs zur Erfassung von Objekten, bei dem wenigstens ein Sendesignal in Form einer elektromagnetischen Welle mit definierter Polarisation in einen Überwachungsbereich der Detektionsvorrichtung gesendet wird und wenigstens ein Empfangssignal, welches aus wenigstens einer Reflexion des wenigstens einen Sendesignals an wenigstens einem Objekt herrührt, erfasst wird.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Detektionsvorrichtung eines Fahrzeugs zur Erfassung von Objekten, mit wenigstens einer Sendeeinrichtung, mit der wenigstens ein Sendesignal in Form einer elektromagnetischen Welle mit definierter Polarisation in einen Überwachungsbereich der Detektionsvorrichtung gesendet werden kann, und mit wenigstens einer Empfangseinrichtung, mit der wenigstens ein Empfangssignal, welches aus wenigstens einer Reflexion des wenigstens einen Sendesignals an wenigstens einem Objekt herrührt, erfasst werden kann.
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Stand der Technik
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Insbesondere im Straßenverkehr ist es erforderlich, Objekte möglichst genau zu klassifizieren. Eine weitere Herausforderung besteht in der funktionalen Verbesserung aktueller Systeme hinsichtlich Fading (Mehrfachreflexionen und dadurch Geisterziele). Aus der
DE 10 2013 102 424 A1 ist ein polarimetrisches Radar zur Objektklassifikation bekannt. Das Radar besteht aus einer Sendeanordnung, die zirkular polarisierte Wellen über Sendeantennen abstrahlt, und einer Empfängeranordnung, die die reflektierten zirkular polarisierten Wellenanteile über eine Antennenanordnung empfängt, sodass mehrere Zweikanalempfänger als Empfängeranordnung vorgesehen sind, die gleichzeitig links- und rechtsdrehende, zirkular polarisierte Signalanteile empfangen, die für eine der Antennenanordnung nachgeschaltete digitale Strahlformung vorgesehen sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Detektionsvorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, mit denen indirekt reflektierte Empfangssignale identifiziert werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die technische Aufgabe wird bei dem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Anteil wenigstens eines Empfangssignals in einer ersten linearen Polarisationsrichtung und ein Anteil wenigstens eines Empfangssignals in einer zweiten linearen Polarisationsrichtung empfangen werden, wobei die wenigstens eine erste linearen Polarisationsrichtung schräg zu der wenigstens einen zweiten linearen Polarisationsrichtung verläuft, eine Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der ersten Polarisationsrichtung mit einer Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der zweiten Polarisationsrichtung verglichen wird, und falls ein Verhältnis der Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der ersten Polarisationsrichtung zur Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der zweiten Polarisationsrichtung signifikant von einem Verhältnis einer Intensität eines Anteils des wenigstens einen Sendesignals in der ersten Polarisationsrichtung zu einer Intensität eines Anteils des wenigstens einen Sendesignals in der zweiten Polarisationsrichtung abweicht, ein Hinweis erzeugt wird, dass das wenigstens eine Empfangssignal aus einer indirekten Reflexion herrührt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können indirekt reflektierte Empfangssignale identifiziert werden. Indirekt reflektierte Empfangssignale rühren von Sendesignalen her, die zunächst an einem ersten Objekt in Richtung eines zweiten Objekts reflektiert werden und von diesem zweiten Objekt als indirekt reflektierte Empfangssignale zu der Detektionsvorrichtung gelangen. Im Unterschied dazu sind direkt reflektierte Empfangssignale von einem Objekt reflektierte Sendesignale, welche direkt zu der Detektionsvorrichtung zurückgesendet werden.
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Das Zuordnen einer Vielzahl von detektierten Objekten zu direkt reflektierten Empfangssignalen oder indirekt reflektierten Empfangssignalen ermöglicht eine Reduktion der Menge der erkannten Objekte auf die Objekte, welche für den Betrieb des eigenen Fahrzeugs, welches als Egofahrzeug bezeichnet werden kann, interessant sind. Interessant sind Objekte, von welchen insbesondere eine direkte Kollisionsgefahr ausgehen kann. Die interessanten Objekte sind durch direkte Empfangssignale charakterisiert. Dabei kann es sich insbesondere um andere Fahrzeuge handeln, welche dem eigenen Fahrzeug voraus fahren oder folgen. Die über indirekt reflektierte Empfangssignale erkannten Objekte können insbesondere durch die Reflexionen aus Winkelpositionen erfasst werden, welche sich außerhalb des eigentlichen Überwachungsbereich befinden. So können insbesondere an Leitplanken, Straßenoberflächen oder anderen, insbesondere seitlich des eigenen Fahrzeugs befindlichen Fahrzeugen, Gebäuden, Tunnelwänden oder andere Straßenbegrenzungen oder auch benachbarten Fahrzeugen indirekte Reflexionen hervorgerufen werden. An derartigen Reflexionsflächen können Empfangssignale reflektiert werden, die eigentlich von weiter entfernten, und daher zum gegebenen Zeitpunkt nicht interessierenden Objekten stammen. Derartige indirekt erkannte Objekte sind nicht immer interessant, insbesondere wenn sie sich außerhalb des direkten Fahrwegs des eigenen Fahrzeugs befinden. Durch die indirekten Reflexionen kann eine Liste von erfassten Objekten insbesondere in einer Auswerteeinheit unnötig vergrößert werden. Durch die Erfindung kann eine derartige Liste deutlich verkürzt werden.
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Erfindungsgemäß wird der physikalische Umstand genutzt, dass, wenn ein linear polarisiertes Sendesignal senkrecht auf eine Reflexionsoberfläche trifft, dieses direkt reflektiert und als direkt reflektiertes Empfangssignal empfangen werden kann.
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Wenn ein linear polarisiertes Sendesignal stattdessen schräg auf dieselbe Reflexionsoberfläche trifft, wird es abgelenkt und kann daher, sofern es an einem weiteren Objekt in Richtung der Detektionsvorrichtung reflektiert wird, lediglich als indirekt reflektiertes Empfangssignal empfangen werden.
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Bei einem schrägen Einfall einer linear polarisierten elektromagnetischen Welle auf eine Reflexionsoberfläche, wie dies in der Regel bei einer indirekten Reflexion der Fall ist, ist die Intensität der reflektierten Welle bekanntermaßen abhängig von der Orientierung der Polarisationsrichtungen relativ zur Reflexionsoberfläche. Wohingegen bei einem Einfall einer linear polarisierten Welle senkrecht auf dieselbe Reflexionsoberfläche, wie dies bei der direkten Reflexion der Fall ist, die Intensität der reflektierten Welle idealerweise unabhängig von der Orientierung der Polarisationsrichtung ist. Die mit einer Empfangseinrichtung, insbesondere einer Empfangsantenne, aufgenommenen Empfangssignale von ein und demselben Objekt unterscheiden sich damit in der Intensität in Abhängigkeit von der jeweiligen Polarisationsrichtung, je nachdem, ob es sich um eine direkte Signalausbreitung oder eine indirekte Signalausbreitung über zusätzliche Reflexionsflächen handelt.
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Bei der Erfindung werden reflektierte Empfangssignale bezüglich ihrer linearen Polarisationsrichtungen getrennt voneinander empfangen und miteinander verglichen, um indirekte Reflexionen zu identifizieren. Unterscheiden sich die Verhältnisse der Intensitäten der Anteile in den jeweiligen Polarisationsrichtungen des wenigstens einen Empfangssignals und der Intensitäten der Anteile in den jeweiligen Polarisationsrichtungen des wenigstens einen Sendesignals signifikant, so kann davon ausgegangen werden, dass es sich um eine indirekte Reflexion handelt. In diesem Fall wird ein entsprechender Hinweis erzeugt. Der Hinweis kann die Form eines Hinweissignals haben. Der Hinweis kann für weitere Funktionen der Detektionsvorrichtung und/oder des Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems, herangezogen werden.
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Üblicherweise wird die Polarisationsrichtung durch die Richtung des elektrischen Vektors (E-Vektor) der elektromagnetischen Welle definiert.
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Die Erfindung wird bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, verwendet. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder dergleichen, verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei autonomen oder wenigstens teilweise autonomen Fahrzeugen eingesetzt werden.
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Das Verfahren und/oder die Detektionsvorrichtung können vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise können die mit der Detektionsvorrichtung erfassten Objektdaten, insbesondere die Entfernung, Orientierung und/oder Relativgeschwindigkeit eines Objekts relativ zum Fahrzeug, an die Steuervorrichtung übermittelt und zur Beeinflussung von Fahrfunktionen, insbesondere der Geschwindigkeit, einer Bremsfunktion, einer Lenkungsfunktion und/oder einer Ausgabe eines Hinweis-und/oder Warnsignals insbesondere für den Fahrer, verwendet werden.
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Vorteilhafterweise kann das Verfahren und/oder die Detektionsvorrichtung Teil einer Fahrwerksteuerung eines Fahrzeugs sein oder mit dieser verbunden sein. Mit der Fahrwerksteuerung kann ein Fahrwerk des Fahrzeugs an eine Fahroberfläche angepasst werden. Mit der Fahrwerksteuerung kann eine aktive Federung oder aktives Fahrwerk gesteuert werden. So kann bei Erkennung eines Objekts oder Hindernisses, insbesondere einer Erhöhung auf oder einer Vertiefung in der Fahroberfläche, mit der Detektionsvorrichtung in einem mit dem Sichtfeld überwachten Überwachungsbereich das Fahrwerk, insbesondere die Federung, entsprechend angepasst werden. Mit der Fahrwerksregelung kann das Fahrwerk aktiv auf eine kommende Situation, insbesondere Unebenheiten der Fahroberfläche, eingestellt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können wenigstens ein erstes Sendesignal mit linearer Polarisation in der ersten Polarisationsrichtung und wenigstens ein zweites Sendesignal mit linearer Polarisation in der zweiten Polarisationsrichtung gleichzeitig oder nacheinander in den Überwachungsbereich gesendet werden, wenigstens ein erstes Empfangssignal mit der ersten linearen Polarisationsrichtung, welches aus wenigstens einer Reflexion des wenigstens einen ersten Sendesignals an wenigstens einem Objekt herrührt, und wenigstens ein zweites Empfangssignal mit der zweiten linearen Polarisationsrichtung, welches aus wenigstens einer Reflexion des wenigstens einen zweiten Sendesignals an wenigstens einem Objekt herrührt, erfasst und deren jeweilige Intensitäten miteinander verglichen werden, und falls ein Verhältnis der Intensität des wenigstens einen ersten Empfangssignals zur Intensität des wenigstens einen zweiten Empfangssignals signifikant von einem Verhältnis der Intensität des wenigstens einen ersten Sendesignals zur Intensität des wenigstens einen zweiten Sendesignals abweicht, ein Hinweis erzeugt werden, dass das wenigstens eine erste Empfangssignal und das wenigstens eine zweite Empfangssignal aus einer indirekten Reflexion herrührt.
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Auf diese Weise können bereits die Sendesignale mit entsprechenden geeigneten Polarisationsrichtungen definiert und vorgegeben werden. Die Empfangssignale können so einfacher, insbesondere eindeutig, den entsprechenden Sendesignalen zugeordnet werden. Die Polarisationsrichtungen können an übliche reale Situationen angepasst sein, so das die Unterscheidung zwischen indirekten und direkten Reflexionen vereinfacht und/oder verbessert werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die erste lineare Polarisationsrichtung und die zweite lineare Polarisationsrichtung orthogonal zueinander ausgerichtet werden. Auf diese Weise können die Intensitätsunterschiede abhängig von den Polarisationsrichtungen einfacher und/oder deutlicher erkannt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die erste lineare Polarisationsrichtung räumlich horizontal ausgerichtet werden und die zweite linearen Polarisationsrichtung kann räumlich vertikal ausgerichtet werden. Auf diese Weise können Intensitätsunterschiede bei indirekten Reflexionen an räumlich horizontalen Reflexionsflächen, insbesondere Fahrbahnoberflächen, und räumlich vertikalen Reflexionsflächen, insbesondere Leitplanken, einfacher und/oder deutlicher erfasst werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das wenigstens eine Sendesignal in Form eines Radarsignals gesendet werden und das wenigstens eine Empfangssignal kann entsprechend in Form eines Radarsignals empfangen werden. Mit Radarsignalen können auch bei eingeschränkten Sichtverhältnissen, insbesondere bei Nebel, Rauch oder dergleichen, Objekte erfasst werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das wenigstens eine Sendesignal in Form eines frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsignals gesendet werden. Mit frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsignalen können Objektdaten wie insbesondere Richtung, Entfernung und Geschwindigkeit eines erfassten Objekts relativ zum eigenen Fahrzeug einfacher und genauer ermittelt werden.
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Vorteilhafterweise können auf der Senderseite und/oder der Empfängerseite der Detektionsvorrichtung Antennenstrukturen mit wenigstens zwei umschaltbaren oder wenigstens zwei synchron nutzbaren Polarisationsrichtungen verwendet werden. Auf diese Weise können die Polarisationsrichtungen gezielt vorgegeben werden.
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Vorteilhafterweise können die Polarisationsrichtungen auf der Senderseite und der Empfängerseite Detektionsvorrichtung synchron umgeschaltet werden. Auf diese Weise können die Sendesignale und die entsprechenden Empfangssignale besser einander zugeordnet werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können der Anteil des wenigstens einen Empfangssignals in der ersten linearen Polarisationsrichtung mit wenigstens einer ersten Empfangsantenne und der Anteil des wenigstens einen Empfangssignals in der zweiten linearen Polarisationsrichtung mit wenigstens einer zweiten Empfangsantenne empfangen werden. So können separate Antennenstrukturen für die unterschiedlichen Polarisationsrichtungen verwendet werden. Auf diese Weise können die Polarisationsrichtungen der Empfangssignale getrennt voneinander und/oder gleichzeitig erfasst werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können wenigstens ein erstes Sendesignal mit linearer Polarisation in der ersten Polarisationsrichtung mit wenigstens einer ersten Sendeantenne und wenigstens ein zweites Sendesignal mit linearer Polarisation in der zweiten Polarisationsrichtung mit wenigstens einer zweiten Sendeantenne gesendet werden. So können separate Antennenstrukturen für die unterschiedlichen Polarisationsrichtungen verwendet werden. Auf diese Weise können die Polarisationsrichtungen der Sendesignale getrennt voneinander und/oder gleichzeitig gesendet werden.
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Alternativ oder zusätzlich können auf der Senderseite unterschiedliche Signale, insbesondere Hochfrequenzsignale, zur Erzeugung der Sendesignale mit unterschiedlicher Polarisationsrichtung in die gleiche Antennenstruktur eingespeist werden. Auf diese Weise kann die Anzahl der Antennen verringert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann ein Relativwert, welcher eine signifikante Abweichung des Intensitätsverhältnisses des wenigstens einen Empfangssignals von dem Intensitätsverhältnis des wenigstens einen Sendesignals charakterisiert und oberhalb dem angenommen wird, dass das wenigstens eine Empfangssignal aus einer indirekten Reflexion herrührt, vorgegeben werden. Auf diese Weise kann ein Relativwert für die Abweichung der Intensitätsverhältnisse vorgegeben werden, ab dem eine Reflexion als indirekte Reflexion betrachtet wird. Der Relativwert kann bezogen auf die Absolutwerte der Intensitäten vorgegeben werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann, falls das Verhältnis der Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der ersten Polarisationsrichtung zur Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der zweiten Polarisationsrichtung um mehr als einen vorgebbaren Relativwert, insbesondere um mehr als 10 %, von dem Verhältnis der Intensität des Anteils des wenigstens einen Sendesignals in der ersten Polarisationsrichtung zu einer Intensität des Anteils des wenigstens einen Sendesignals in der zweiten Polarisationsrichtung abweicht, ein Hinweis erzeugt werden, dass das wenigstens eine Empfangssignal aus einer indirekten Reflexion herrührt.
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Ferner wird die technische Aufgabe bei der Detektionsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens eine Empfangseinrichtung so ausgestaltet ist, dass mit ihr ein Anteil wenigstens eines Empfangssignals in einer ersten linearen Polarisationsrichtung und ein Anteil des wenigstens einen Empfangssignals in einer zweiten linearen Polarisationsrichtung empfangen werden kann, wobei die wenigstens eine erste linearen Polarisationsrichtung schräg zu der wenigstens einen zweiten linearen Polarisationsrichtung verläuft, die Detektionsvorrichtung wenigstens ein Vergleichsmittel aufweist, mit dem eine Intensität des Anteils in der ersten Polarisationsrichtung mit einer Intensität des Anteils in der zweiten Polarisationsrichtung verglichen werden kann, und die Detektionsvorrichtung wenigstens ein Hinweiserzeugungsmittel aufweist, mit dem ein Hinweis erzeugt werden kann, dass das wenigstens eine Empfangssignal aus einer indirekten Reflexion herrührt, falls ein Verhältnis der Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der ersten Polarisationsrichtung zur Intensität des Anteils des wenigstens einen Empfangssignals in der zweiten Polarisationsrichtung signifikant von einem Verhältnis einer Intensität eines Anteils des wenigstens einen Sendesignals in der ersten Polarisationsrichtung zu einer Intensität eines Anteils des wenigstens einen Sendesignals in der zweiten Polarisationsrichtung abweicht.
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Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
- 1 eine Draufsicht auf eine Fahrsituation eines Fahrzeugs, bei welchem mit einer Radar-Detektionsvorrichtung über direkte Reflexion von Radarsignalen ein weiteres Fahrzeug und über indirekte Reflexionen eine Fahrbahn und eine Leitplanke erfasst werden;
- 2 einen Signalweg eines linear polarisierten vertikalen Sendesignals der Radar-Detektionsvorrichtung aus der 1 bei einer indirekten Reflexion an der Fahrbahn;
- 3 einen Signalweg eines linear polarisierten horizontalen Sendesignals der Radar-Detektionsvorrichtung aus der 1 bei der indirekten Reflexion an der Fahrbahn entsprechend der 2;
- 4 einen Signalweg eines linear polarisierten vertikalen Sendesignals und eines linear polarisierten horizontalen Sendesignals der Radar-Detektionsvorrichtung aus der 1 bei einer direkten Reflexion an dem weiteren Fahrzeug.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In der 1 ist eine Fahrsituation eines Fahrzeugs beispielhaft in Form eines Personenkraftwagens, welches im Folgenden als Egofahrzeug 10 bezeichnet wird, auf einer Fahrbahn 12 in der Draufsicht gezeigt. Das Egofahrzeug 10 fährt in einer Fahrtrichtung 14 entlang der Fahrbahn 12. Dem Egofahrzeug 10 folgt ein zweites Fahrzeug 16, welches sich schräg hinter dem Egofahrzeug 10 befindet. Parallel zur Fahrbahn 12 erstreckt sich eine Leitplanke 18.
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Das Egofahrzeug 10 verfügt über mehrere Radar-Detektionsvorrichtungen 20, von denen beispielhaft eine an einem hinteren Eck des Egofahrzeugs 10 gezeigt ist. Die Detektionsvorrichtungen 20 sind signaltechnisch mit einem Fahrerassistenzsystem 22 des Egofahrzeugs 10 verbunden. Die Detektionsvorrichtungen 20 können auch Teil des Fahrerassistenzsystems 22 sein.
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Mit dem Fahrerassistenzsystem 22 können bekanntermaßen Fahrfunktionen des Egofahrzeugs 10, beispielsweise Bremsfunktion, Lenkfunktion, Beschleunigungsfunktion oder eine Signalausgabe, unterstützt oder autonom ausgeführt werden. Das Fahrerassistenzsystem 22 kann der Unterstützung eines Fahrers dienen oder ohne Zutun des Fahrers entsprechende Funktionen des Egofahrzeugs 10 wenigstens mit steuern.
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Mit der in der 1 gezeigten Detektionsvorrichtung 20 kann ein hinter dem Egofahrzeug 10 gelegener Überwachungsbereich 24 auf Objekte hin überwacht werden. Derartige Objekte können beispielsweise das zweite Fahrzeug 16, die Leitplanke 18, die Fahrbahn 12 oder andere Hindernisse, Fahrzeuge oder dergleichen, sein.
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Mit der Detektionsvorrichtung 20 können eine Richtung, eine Entfernung und eine Geschwindigkeit eines erfassten Objekts relativ zum Egofahrzeug 10 erfasst werden. Hierzu werden Sendesignale 26 in Form von frequenzmodulierten Dauer-Radarsignalen mit einer entsprechenden Sendeeinrichtung 28 in den Überwachungsbereich 24 gesendet.
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Die Sendesignale 26 können an entsprechenden Objekten, in der 1 beispielhaft am zweiten Fahrzeug 16, reflektiert und als direkt reflektierte Empfangssignale 30 zurückgesendet und mit einer entsprechenden Empfangseinrichtung 32 der Detektionsvorrichtung 20 erfasst werden. Die direkt reflektierten Empfangssignale 30 sind in der 1 als durchgängige Pfeile angedeutet.
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Außerdem können die Sendesignale 26 an einem Objekt, beispielsweise an dem zweiten Fahrzeug 16, so reflektiert werden, dass sie zu einem weiteren Objekt, in der 1 beispielsweise der Leitplanke 18 oder der Fahrbahn 12, abgelenkt und an diesem nochmals reflektiert werden. Auf diese Weise indirekt reflektierte Empfangssignale 34 können, sofern in deren Richtung reflektiert, ebenfalls von der Empfangseinrichtung 32 erfasst werden. An der Leitplanke 18 indirekt reflektierte Empfangssignale 34 sind in der 1 als strichgepunkteter Pfeil angedeutet. An der Fahrbahn 12 indirekt reflektierte Empfangssignale 34 sind als gepunktete Pfeile angedeutet.
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Objektinformationen, welche durch die indirekt reflektierten Empfangssignale 34 geliefert werden, sind für den Betrieb des Egofahrzeugs 10 nicht hilfreich. Sie belasten lediglich eine Auswerteeinrichtung 36 der Detektionsvorrichtung 20 zur Auswertung der Objektinformationen.
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Um indirekt reflektierte Empfangssignale 34 identifizieren und von direkt reflektierten Empfangssignalen 30 unterscheiden zu können, weist die Sendeeinrichtung 28 eine Antennenstruktur mit zwei umschaltbaren Polarisationsebenen auf. Mit der Sendeeinrichtung 28 können, wie im Folgenden beispielhaft anhand der 2 und 3 näher erläutert, abwechselnd linear polarisierte horizontale Sendesignale 26H und linear polarisierte vertikale Sendesignale 26V ausgesendet werden. Bei den horizontalen Sendesignalen 26H ist ein E-Vektor der elektromagnetischen Welle räumlich horizontal ausgerichtet. Bei den vertikalen Sendesignalen 26V ist der E-Vektor räumlich vertikal ausgerichtet.
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Entsprechend verfügt die Empfangseinrichtung 32 über eine Empfangs-Antennenstruktur, welche durch entsprechende, mit der Sendeeinrichtung 28 synchronisierte Umschaltung abwechselnd linear polarisierte horizontale Empfangssignale 30H und 34H und vertikal orientierte linear polarisierte Empfangssignale 30V und 34V empfangen kann. Bei den horizontalen Empfangssignalen 30H und 34H ist der E-Vektor räumlich horizontal ausgerichtet. Bei den vertikalen Empfangssignalen 30V und 34V ist der E-Vektor räumlich vertikal ausgerichtet.
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Beim Betrieb der Detektionsvorrichtung 20 können die Sendeeinrichtung 28 und die Empfangseinrichtung 22 jeweils synchron zwischen ihren horizontalen Polarisationsebenen und vertikalen Polarisationsebenen umgeschaltet werden.
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Ein Verfahren zum Betreiben der Detektionsvorrichtung 20 wird im Folgenden beispielhaft in Verbindung mit den 2 und 3 näher erläutert. In den 2 und 3 ist beispielhaft die Situation gezeigt, bei der die Sendesignale 26 von der Fahrbahn 12 reflektiert und als indirekt reflektierte Empfangssignale 34 von der Detektionsvorrichtung 20 empfangen werden. Der besseren Orientierung wegen sind in den 2 und 3 entsprechende Raumrichtungen für die räumlich Vertikale V und die räumlich Horizontale H angedeutet.
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Zunächst wird die Sendeeinrichtung 28 so eingestellt, dass sie in einer Polarisationsebene beispielsweise, wie in der 2 gezeigt, vertikale Sendesignale 26V aussendet.
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Die vertikalen Sendesignale 26V treffen beispielhaft von schräg oben auf eine beispielhaft ebene Reflexionsfläche 38 des zweiten Fahrzeugs 16. Sie werden dort reflektiert und zu der Fahrbahn 12 abgelenkt. Die Fahrbahn 12 wirkt als zweite Reflexionsfläche 40.
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Da beispielhaft eine Einfallsebene 42 der Sendesignale 26V senkrecht auf der Reflexionsfläche 38 des zweiten Fahrzeugs 16 steht und die Reflexionsfläche 38 vertikal verläuft, sind die Sendesignale 26V parallel zur Reflexionsfläche 38 ausgerichtet. Die Sendesignale 26V werden entsprechend mit etwas geringerer Intensität als vertikal linear polarisierte Signale 43 reflektiert.
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Eine Einfallsebene 44 der reflektierten vertikalen Signale 43 auf die zweite Reflexionsfläche 40 der Fahrbahn 12 verläuft beispielhaft senkrecht zu dieser. In dem gezeigten Beispiel verläuft die Reflexionsfläche 40 der Fahrbahn 12 räumlich horizontal. Die von dem zweiten Fahrzeug 16 reflektierten vertikalen Signale 43 sind senkrecht zu der zweiten Reflexionsfläche 40 polarisiert. Bei dieser Anordnung werden die von der ersten Reflexionsfläche 38 reflektierten vertikal polarisierten Signale 43 nicht nochmals reflektiert. Mit der Empfangseinrichtung 32, deren Polarisationsebene zum Empfang von vertikal ausgerichteten linearen polarisierten Empfangssignalen eingestellt ist, kann hier kein Empfangssignal empfangen werden. Die entsprechende Intensität des Empfangssignals hätte demnach den Betrag 0.
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Anschließend werden die Polarisationsebenen der Sendeeinrichtung 28 und der Empfangseinrichtung 32 umgeschaltet. Mit der Sendeeinrichtung 28 werden horizontal polarisierte Sendesignale 26H, wie in der 3, ausgesendet. Die horizontalen Sendesignale 26H werden an der ersten Reflexionsfläche 38 des zweiten Fahrzeugs 16 reflektiert und als nun horizontal polarisierte Signale 43 zu der Fahrbahn 12 gesendet. Nun ist die Polarisationsrichtung der horizontalen Signale 43 parallel zur zweiten Reflexionsfläche 40 ausgerichtet, sodass die horizontalen Signale 43 an der zweiten Reflexionsfläche 40 reflektiert und als indirekt reflektierte horizontal polarisierte Empfangssignale 34H zur Empfangseinrichtung 32 gesendet werden. Die Empfangssignale 34H haben, abgesehen von entsprechenden Verlusten beispielsweise bei den jeweiligen Reflexionen, eine etwas geringere Intensität als die entsprechenden Sendesignale 26H.
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Die Intensität der vertikalen Empfangssignale 34V wird beispielsweise mithilfe eines Vergleichsmittels 46 mit der Intensität der horizontalen Empfangssignale 34H verglichen. Entsprechend werden die Intensität der vertikalen Sendesignale 26V mit der Intensität der horizontalen Sendesignale 26H verglichen. Beispielhaft kann angenommen werden, dass die Intensität der vertikalen Sendesignale 26V und die Intensität der horizontalen Sendesignale 26H etwa gleich groß sind.
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Falls ein Verhältnis der Intensität der vertikalen Empfangssignale 34V zu der Intensität der horizontalen Empfangssignale 34H signifikant von einem Verhältnis der Intensität der vertikalen Sendesignale 26V zu der Intensität der horizontalen Sendesignale 26H abweicht, wird ein Hinweis erzeugt, dass die Empfangssignale 34H und 34V aus einer indirekten Reflexion herrühren.
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Beispielsweise kann von einer signifikanten Abweichung der Verhältnisse ausgegangen werden, wenn die Verhältnisse der jeweiligen Intensitäten um einen Relativwert von mehr als 10 % voneinander abweichen. Dieser Relativwert kann in einer entsprechenden Speichereinrichtung der Auswerteeinrichtung 36 vorgegeben sein.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 ergibt das Verhältnis der Intensität der vertikalen Empfangssignale 34V zu der Intensität der horizontalen Empfangssignale 34H, da kein vertikales Empfangssignal 34V erfasst wird, den Betrag 0. Das Verhältnis der Intensität der vertikalen Sendesignale 26V zu der Intensität der horizontalen Sendesignale 26H ergibt, da die beiden Intensitäten beispielhaft gleich groß sind, den Betrag 1. Die Verhältnisse der Intensitäten weichen also um mehr als 10 % voneinander ab, sodass auf eine indirekte Reflexion geschlossen und ein entsprechender Hinweis erzeugt wird.
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Der Hinweis wird in der Auswerteeinrichtung 36 entsprechend verarbeitet. Beispielsweise kann er dazu verwendet werden, dass die entsprechend als indirekt reflektiert identifizierte Empfangssignale 34V und 34H nicht zur Identifikation eines Objekts herangezogen und gespeichert werden.
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Das Verfahren wird zyklisch wiederholt, indem in einem entsprechenden Schaltzyklus die Polarisationsebenen der Sendeeinrichtung 28 und der Empfangseinrichtung 32 synchron umgeschaltet werden.
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In der 4 ist eine beispielhafte Situation gezeigt, in der die Sendesignale 26 als direkt reflektierte Empfangssignale 30 zu der Empfangseinrichtung 32 zurückgesendet werden. Das oben beschriebene Verfahren zur Identifikation von indirekt reflektierten Empfangssignalen 34 wird hier analog durchgeführt. Im Unterschied zu indirekt reflektierten Empfangssignalen 34 stimmt bei direkt reflektierten Empfangssignalen 30 das Verhältnis der Intensität der horizontalen Sendesignale 26H zu der Intensität der vertikalen Sendesignalen 26V und das Verhältnis der Intensität von direkt reflektierten vertikalen Empfangssignalen 30V zu der Intensität von direkt reflektierten horizontalen Empfangssignalen 30H unter Berücksichtigung entsprechender Verluste innerhalb der vorgegebenen 10 %-Grenze nahezu überein. Demzufolge wird kein Hinweis auf eine indirekte Reflexion erzeugt. Die mittels der direkten Empfangssignale 30 erhaltenen Objektinformationen werden nicht gelöscht und werden mit der Auswerteeinrichtung 36 entsprechend weiterverarbeitet.
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Hinweise über indirekt reflektierte Empfangssignale 34 können alternativ oder zusätzlich von entsprechenden Steuereinrichtungen, beispielsweise des Fahrerassistenzsystems 22, direkt übernommen werden und/oder mithilfe anderer Messungen, beispielsweise mit anderen Detektionsvorrichtungen, verifiziert werden.
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An der Leitplanke 18 indirekt reflektierte Empfangssignale 34 können analog nach dem oben erläuterten Verfahren identifiziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013102424 A1 [0003]
