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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Fahrzeuganhänger-Erkennungs- und Überwachungssystem. Genauer gesagt, beziehen sich die Aspekte der vorliegenden Offenbarung auf Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zur Verwendung einer Mikro-Doppler-Signatur von einem fahrzeugmontierten Schmalbandradar, um die Position des Anhängers, die Handhabungseigenschaften und die Relativbewegung zu erfassen.
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Autonome Fahrzeuge sind mit zahlreichen Sensoren ausgestattet, um ihre Umgebung und ihr Umfeld zu erfassen. Dies ist wichtig, da das Fahrzeug in dieser Umgebung navigieren und dabei alle Hindernisse vermeiden muss. Im Allgemeinen wird jedoch davon ausgegangen, dass die Größe des Fahrzeugs und die Position der Sensoren fest bleiben. Wenn ein Anhänger an das Fahrzeug angehängt wird, ändern sich Größe und Fahrdynamik des Fahrzeugs, was sich negativ auf die Leistung des autonomen Fahralgorithmus auswirken kann.
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Da Fahrassistenzsysteme ihren Autonomiegrad erhöhen, müssen komplexere Anwendungsfälle, wie z.B. das Hinzufügen von Anhängern zum Fahrzeug, angegangen werden. So kann beispielsweise ein Fahrzeugnutzer wünschen, einen Niederquerschnitt-Anhänger an das im autonomen Modus arbeitende Fahrzeug anzuschließen. Es ist wünschenswert, dass das Fahrzeugsteuerungssystem den Anhänger erkennt und die Parameter wie Größe und Gewicht schätzt, um die Leistung des Algorithmus zu optimieren. Obwohl mehrere Ansätze auf der Grundlage der Verwendung von optischen Sensoren oder Radarsensorinformationen für dieses Problem vorgeschlagen wurden, sind diese Methoden in der Regel nicht kosteneffizient, da eine hohe Sensorgenauigkeit und komplexe Algorithmen erforderlich sind, um mit dem geringen Informationsgehalt der Rückmeldungen vom Anhänger im Vergleich zum Hintergrundunordnung (Unrat im Hintergrund) fertig zu werden. Es wäre wünschenswert, diese Probleme zu überwinden und es dem autonomen System zu ermöglichen, die erforderlichen Anhängerinformationen für die autonome Steuerung zu bestimmen.
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Die oben genannten Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart sind, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik darstellen, der in diesem Land dem Fachmann bereits bekannt ist.
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BESCHREIBUNG
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Hierin offenbart sind Fahrzeugbremsverfahren und -systeme und die dazugehörige Steuerlogik zur Bereitstellung von Fahrzeugbremssteuerungssystemen, Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben solcher Systeme, sowie Kraftfahrzeuge, die mit Onboard-Steuerungssystemen ausgestattet sind. Als Beispiel, und nicht als Einschränkung, werden verschiedene Ausführungsformen eines Feststellbremsassistenzmoduls dargestellt, und ein Verfahren zum Erkennen eines möglichen Hilfszustandes und zum Aktivieren eines Feststellbremsassistenten als Reaktion auf die Erkennung wird hierin offenbart.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs das Empfangen eines Datensignals, das einen Anhängerzustand anzeigt, das Senden eines elektromagnetischen Impulses in einer Richtung eines Anhängers, das Empfangen eines reflektierten elektromagnetischen Impulses, der vom Anhänger reflektiert wird, das Bestimmen einer Mikro-Doppler-Signatur als Reaktion auf den reflektierten elektromagnetischen Impuls, das Bestimmen einer Anhängercharakteristik als Reaktion auf einen Vergleich der Mikro-Doppler-Signatur mit einer gespeicherten Anhänger-Mikro-Doppler-Signatur und das Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern eines Fahrzeugs als Reaktion auf die Anhängercharakteristik.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung einen Sende-Empfänger zum Senden eines elektromagnetischen Impulses und zum Empfangen einer Reflexion des elektromagnetischen Impulses, einen Filter zum Extrahieren einer Mikro-Doppler-Charakteristik aus der Reflexion des elektromagnetischen Impulses, einen Speicher zum Speichern einer Anhänger-Charakteristik, einen Prozessor zum Vergleichen der Mikro-Doppler-Charakteristik mit der Anhänger-Charakteristik, wobei der Prozessor ferner betreibbar ist, um ein Steuersignal als Reaktion darauf, dass die Mikro-Doppler-Charakteristik der Anhänger-Charakteristik entspricht, zu erzeugen, und eine Steuerung zum Steuern eines Fahrzeugs als Reaktion auf das Steuersignal.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs das Senden eines Radarimpulses, das Empfangen einer Reflexion des Radarimpulses, das Bestimmen einer Mikro-Doppler-Charakteristik als Reaktion auf die Reflexion des Radarimpulses, das Bestimmen eines Anhängertyps als Reaktion auf die Mikro-Doppler-Charakteristik und einer gespeicherten Anhänger-Charakteristik, sowie das Erzeugen eines Steuersignals für die Eingabe in ein Fahrzeugsteuerungssystem als Reaktion auf den Anhängertyp .
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Der vorgenannte Vorteil und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
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Figurenliste
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Die oben genannten und andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden deutlicher und die Erfindung wird besser verstanden, wenn man sich auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen bezieht, wobei:
- 1 eine exemplarische Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Anhängererkennung und -verfolgung in einem Kraftfahrzeug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
- 2 ein Blockdiagramm zeigt, das ein exemplarisches System zur Anhängererkennung und - Verfolgung in einem Kraftfahrzeug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt.
- 3 ein Flussdiagramm zeigt, das ein exemplarisches Verfahren zur Anhängererkennung und -verfolgung in einem Kraftfahrzeug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform darstellt.
- 4 ein Flussdiagramm zeigt, das ein exemplarisches Verfahren zur Anhängererkennung und -verfolgung in einem Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform darstellt.
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Die hierin dargestellten Beispiele veranschaulichen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, und solche Beispiele sind nicht so auszulegen, dass sie den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die nachfolgende detaillierte Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und soll die Offenlegung oder die Anwendung und Verwendung nicht einschränken. Darüber hinaus besteht keine Absicht, an eine Theorie gebunden zu sein, die im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt wird.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen nur Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details zu bestimmten Komponenten zu zeigen. Spezifische strukturelle und funktionale Details, die hier offenbart werden, sind daher nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für die Lehre eines Fachmanns, die vorliegende Erfindung unterschiedlich zu nutzen. Wie die Fachleute verstehen werden, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf eine der Figuren illustriert und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren illustriert sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich illustriert oder beschrieben werden. Die dargestellten Merkmalskombinationen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen dar. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen gewünscht sein.
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Bestimmte Terminologien können in der folgenden Beschreibung nur zum Zwecke der Bezugnahme verwendet werden und sind daher nicht als Einschränkung gedacht. Begriffe wie „oben“ und „unten“ beziehen sich beispielsweise auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die verwiesen wird. Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „hinten“ und „seitlich“ beschreiben die Ausrichtung und/oder Lage von Teilen der Komponenten oder Elemente innerhalb eines einheitlichen, aber beliebigen Bezugsrahmens, der durch Bezugnahme auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen, die die zu behandelnden Komponenten oder Elemente beschreiben, deutlich gemacht wird. Darüber hinaus können Begriffe wie „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. verwendet werden, um getrennte Komponenten zu beschreiben. Eine solche Terminologie kann die oben genannten Wörter, Ableitungen davon und Wörter von ähnlicher Bedeutung beinhalten.
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Typischerweise sendet ein Radar ein elektromagnetisches Signal mit einer bekannten Trägerfrequenz. Wenn das elektromagnetische Signal von einem Objekt des Interesses reflektiert wird und sich das Objekt mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, wird die reflektierte Frequenz von der Trägerfrequenz um einen Betrag proportional zur Geschwindigkeit verschoben. Dies wird als Doppler-Effekt bezeichnet. Wenn das Objekt zusätzlich zur Geschwindigkeit eine mechanische Vibration oder Drehung aufweist, können Seitenbandfrequenzen um die reflektierte Frequenz erzeugt werden, die als Mikro-Doppler-Eigenschaften bezeichnet werden. Mikro-Doppler-Eigenschaften können verwendet werden, um einige dynamische Eigenschaften des Objekts zu bestimmen, und die Mikro-Doppler-Signatur kann verwendet werden, um ein Objekt oder einen Objekttyp zu identifizieren.
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Die aktuelle Offenbarung lehrt ein Verfahren und System zur Verfolgung einer großen Vielfalt von Anhängern unter Nutzung ihrer Mikro-Doppler-Signatur. Dieses Verfahren und System verwendet eine Array-Schmalband-Schmalstrahl-Antenne und eine kohärente Radarverarbeitungskette, um die Antworten der Anhängerstruktur zu erfassen. Die Antworten werden dann verarbeitet, um die Mikro-Doppler-Informationen zu extrahieren und sie zu verwenden, um die Position und Bewegung des Anhängers relativ zum Fahrzeug zu extrahieren. Dies erleichtert das Erkennen und Verfolgen einer größeren Vielfalt von Anhängern, einschließlich Niederquerschnitts-Anhängern, zu niedrigeren Kosten, aufgrund der Art der Antennen und der HF-Signalverarbeitungskette.
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Das offenbarte System und Verfahren verwendet einen Satz dieser Mikro-Doppler-Radarsignalmerkmale, um eine Vielfalt von Zielen unter Verwendung eines kostengünstigen Sensors und rechnerisch effizienter Algorithmen zu erkennen und zu charakterisieren. Durch den Einsatz von MiKro-Doppler können zwei Hauptprobleme mit aktuellen Anhängerortungssystemen gelöst werden. Erstens können die Anhänger- und Hintergrundantworten effektiv getrennt werden, da sie unterschiedliche Schwingungsmuster aufweisen. Darüber hinaus werden die Kosten für die Sensorvorrichtung gesenkt, da die im System verwendete Antenne und das Funk-Frontend eine geringe Bandbreite und eine geringe Strahlbreite aufweisen.
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Nachdem der Anhänger am Fahrzeug befestigt ist, beginnt ein Satz von mehreren Mikro-Doppler-Verfolgungs-Sensoren, eine elektromagnetische Wellenform abzustrahlen und die Antworten (d.h. Reflexionen von den angestrahlten Objekten oder Reaktionen) von Zielen hinter dem Fahrzeug zu sammeln. Die aufgezeichneten Signale werden aufgezeichnet und verarbeitet, um die Mikro-Doppler-Informationen zu extrahieren. Ein adaptiver Filter wird verwendet, um die Reaktionen von stationären/niedrig vibrierenden Objekten (Straßenunordnung, Verkehrszeichen) von den Reaktionen des Anhängers zu unterscheiden. Die Größe der Anhänger-Mikro-Doppler-Signatur an jedem Sensor wird dann zur Interpretation und Verwendung an das Fahrassistenzsystem übertragen. Die Berechnung des Mikro-Dopplers erfolgt sowohl in Entfernungs- als auch in Azimut-Richtung. Segmentierung des Mikro-Dopplerspektrums zur Trennung verschiedener Schwingungsmuster. Registrierung von 2D-Mikro-Doppler-Daten mit strahlgeformten Daten zur räumlich lokalisierten Schwingungscharakterisierung von Radarreflexionen. Verwendung von Mikro-Doppler für eine konstante Falschalarmrate (engl. für constant false alarm rate, CFAR) und Verfolgungs-Filter-Toleranzanpassungen. Verwendung eines selbstanpassenden Schemas in Form von Stützvektormaschinen zur 2D-Schwingungsmustertrennung.
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1 veranschaulicht schematisch eine exemplarische Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Anhängererkennung und -verfolgung in einem Kraftfahrzeug 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist ein erstes Fahrzeug 110 mit einem ersten Anhänger 130 ausgestattet, der einen ersten Satz von Zug- und Leistungsmerkmalen aufweist. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist das erste Fahrzeug 110 in der Lage, ein elektromagnetisches Signal 120 auszusenden, um die Mikro-Doppler-Eigenschaften des ersten Anhängers 130 zu bestimmen. In einer zweiten exemplarischen Ausführungsform ist ein zweites Fahrzeug 150 mit einem zweiten Anhänger 160 ausgestattet, der einen zweiten Satz von Zug- und Leistungsmerkmalen aufweist. Das zweite Fahrzeug ist auch zum Aussenden eines elektromagnetischen Signals 160 ausgerüstet, um die Mikro-Doppler-Eigenschaften des zweiten Anhängers 160 zu bestimmen.
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Der erste Anhänger 130 und der zweite Anhänger 160 der ersten und zweiten Ausführungsform weisen sehr unterschiedliche Fahreigenschaften auf, die bei einem autonomen Fahrzeug, das die Anhänger zieht, berücksichtigt werden müssen. So wird beispielsweise der erste Anhänger 130, der das Boot trägt, deutlich schwerer sein und kann daher zu Pendelbewegungen, Schlängeln und Wackeln des Anhängers führen. Der zweite Anhänger 160, der in dieser exemplarischen Ausführungsform entladen ist, wird deutlich leichter sein, kann aber über unebene Fahrbahnoberflächen springen, die entweder den zweiten Anhänger 160 lösen oder das Handling des zweiten Fahrzeugs 150 beeinträchtigen. Es wäre wünschenswert, den Anhänger und die Last des Anhängers während des Fahrzeugbetriebs so identifizieren zu können, dass ein autonomes Fahrzeugsteuerungssystem diese Merkmale während des Betriebs berücksichtigen kann.
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Mit Bezug nun zu 2 ist ein Blockdiagramm, das ein exemplarisches System zur Anhängererkennung und -verfolgung in einem Kraftfahrzeug 200 darstellt, gezeigt. Das exemplarische System kann einen ersten Radarsensor 221 und einen zweiten Radarsensor 222 aufweisen. Die reflektierten Radarsignale von einem einzelnen oder mehreren Sendern werden am ersten Radarsensor 221 und dem zweiten Radarsensor 222 empfangen, wobei die reflektierten Radarsignale eine Frequenz, die eine Geschwindigkeit eines Objekts von Interesse darstellt, und eine Vielzahl von Signalen beinhalten, die eine Mikro-Doppler-Reaktion des Objekts von Interesse darstellen. In dieser exemplarischen Ausführungsform ist das Objekt von Interesse ein Anhänger, der an einem Fahrzeug befestigt ist.
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Die empfangenen reflektierten Radarsignale werden einem adaptiven Filter 220 eingespeist, um die Signale, die das Objekt von Interesse repräsentieren, von anderen stationären oder niedrig schwingenden Objekten, wie z.B. Straßenunordnung und Verkehrszeichen, zu unterscheiden. Die gefilterten Signale werden dann an einen Radarprozessor 230 gegeben, um die Größe der Anhänger-Mikro-Doppler-Signatur an jedem Radarsensor zu bestimmen. Die Berechnung des Mikro-Dopplers erfolgt sowohl in Entfernungs- als auch in Azimut-Richtung. Eine Segmentierung des Mikro-Doppler-Spektrums wird vorgenommen, um verschiedene Schwingungsmuster zu trennen. Der Radarprozessor 230 ist dann für die Registrierung von 2D-Mikro-Doppler-Daten mit strahlgeformten Daten zur räumlich lokalisierten Schwingungscharakterisierung von Radarrückkehrungen betreibbar. In dieser exemplarischen Ausführungsform kann der Mikro-Doppler zur Erkennung von konstanten Fehlalarmraten (CFAR) und Verfolgung von Filtertoleranzeinstellungen verwendet werden. Das exemplarische System kann weiter als selbstanpassendes Schema in Form von Stützvektormaschinen zur 2D-Schwingungsmustertrennung verwendet werden. Die Mikro-Doppler-Signaturen werden dann mit einem Fahrassistenzprozessor 230 gekoppelt, um sie zu interpretieren und zur Identifizierung der Anhänger-Eigenschaften zu verwenden.
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Der Fahrassistenzprozessor 230 ist in der Lage, die Mikro-Doppler-Signaturen vom Radarprozessor 230 zu empfangen und diese Signaturen mit bekannten Signaturen zu vergleichen, die in einem Speicher 250 gespeichert sind. Als Reaktion auf den Vergleich bestimmt der Fahrassistenzprozessor 230 einen Anhänger mit einer Mikro-Doppler-Signatur, die der der empfangenen Mikro-Doppler-Signaturen nahe kommt. Der Fahrassistenzprozessor 230 kann weiterhin Eingaben von einem Anhängererkennungssystem 235 empfangen. Das Anhängererkennungssystem 235 ist ein Sensor oder dergleichen, der betreibbar ist, um zu erkennen, ob ein Fahrzeug mit einem Anhänger ausgestattet ist. Dies kann durch einen aktiven Sensor, wie beispielsweise einen Anhänger-Elektrosteckerdetektor oder eine Anhänger-Kommunikationsvorrichtung, einen Lastsensor an der Anhängerkupplung, eine Rückfahrkamera, Lidar, Radar, IR-Detektor oder dergleichen erreicht werden. Das Anhängererkennungssystem 235 kann ein Signal senden, das einen Verbindungsstatus des Anhängers anzeigt, oder es kann auf eine Abfrage des Fahrzeugsteuerungssystems oder der Steuerung 240 reagieren. Darüber hinaus kann das Anhängererkennungssystem 235 das Gewicht auf der Deichsel und andere Anhängerparameter in Echtzeit anzeigen und diese Informationen an den Fahrassistenzprozessor 230 koppeln (weitergeben). Der Fahrassistenzprozessor 230 ist dann betreibbar, um einen geeigneten Regelalgorithmus als Reaktion auf die Anhängerermittlung und etwaige Anhängererkennungsdaten zu bestimmen und diesen Regelalgorithmus mit einem Fahrzeugsteuerungssystem 235 zu koppeln. Beispiele für Fahrzeugsteuerungssysteme können Motorsteuerungen, Getriebesteuerungen, Bremsen und Lenken sein.
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Mit Bezug nun zu 3 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zur Anhängererkennung und -verfolgung in einem Kraftfahrzeug 300 darstellt, gezeigt. Das Verfahren ist zunächst betreibbar, um die komplexen Rohdaten 305 zu empfangen. Diese Rohdaten können vom ersten Radarsensor 221 und/oder dem zweiten Radarsensor von 2 empfangen werden. Das Verfahren ist dann betreibbar, um eine schnelle Azimut-FourierTransformation (FFT) 310 an den Rohdaten durchzuführen, um die Daten in die Doppler-Domäne zu transformieren. Die FFT kann in Azimut-Richtung an jedem Entfernungsabschnitt durchgeführt werden, wobei die FFTs an Datenblöcken durchgeführt werden, die von der azimutangepassten Filterlänge überlagert werden. Parallel dazu wird eine zweidimensionale Mikro-Doppler-Spektrumsberechnung 315 an den Rohdaten durchgeführt, um eine Mikro-Doppler-Signatur für ein Objekt im Sichtfeld der Radarsensoren zu erzeugen.
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Eine Stützvektormaschinen (SVM) Unterscheidungs-Anwendung wird dann 320 als Reaktion auf die Dopplerdomänendaten und die Mikro-Doppler-Signatur ausgeführt, um Signalkategorien zu erzeugen. Ein SVM ist ein überwachtes Lernmodell für Maschinenlernen, das zur Analyse von Daten für die Klassifikations- und Regressionsanalyse verwendet wird. Die SVM-Unterscheidungs-Anwendung weist Daten zu und ist betreibbar, um die eingehenden Daten in separate probabilistische Klassifizierungen oder Kategorien einzuordnen. Eine Mikro-Doppler-Spektrum-Region von Interesse (ROI)-Segmentierung wird dann an den SVM-erzeugten Signalkategorien 325 durchgeführt. Eine Berechnung der ROI Mikro-Doppler Schwingungsmuster wird dann für jede ROI-Segmentierung 330 durchgeführt. Zusätzlich wird eine Spektrum-ROI-Berechnung für die SVM-erzeugten Signalkategorien 335 durchgeführt. Ein kohärenter Strahlformungsvorgang 340 im Frequenzbereich wird dann auf der Grundlage der Ergebnisse der Spektrum-ROI-Berechnungen und der berechneten ROI-Mikro-Doppler-Schwingungsmuster durchgeführt. Strahlformung ist eine Signalverarbeitungstechnik der räumlichen Filterung, bei der die empfangenen Signaldaten eine konstruktive Interferenz und destruktive Interferenz erfahren, um eine räumliche Selektivität zu erreichen. Adaptive Strahlformung kann verwendet werden, um das interessierende Signal aus einer Vielzahl von Radarsensoren mittels räumlicher Filterung und Interferenzunterdrückung zu erfassen und zu schätzen.
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Die Ergebnisse des kohärenten Strahlformungsprozesses werden dann auf einen konstante Falschalarmrate (CFAR) Detektor 345 angewendet, um Objekte von Interesse vor Hintergrundrauschen, Unordnung und Interferenzen zu erkennen. Die Ergebnisse des CFAR-Detektors werden dann auf einen Zielpositionsextraktor 350 angewendet. Ein Verfolgungs-Filtervorgang 355 wird dann auf die Ergebnisse des Zielpositionsextraktors und der ROI-Mikro-Doppler-Schwingungsmuster angewendet. Die Ergebnisse des Verfolgungs-Filter-Vorgangs 355 werden dann auf eine kognitive Maschine 360 angewendet. Die Ausgabe der kognitiven Maschine ist eine Liste von Objekten von Interesse, die durch das Radarsystem bestimmt werden. Die kognitive Maschine wird als Reaktion auf das mit dem Anhänger verknüpften Mikro-Doppler-Schwingungsmuster bestimmen, dass ein Objekt von Interesse ein Anhänger ist. Diese Liste der Objekte von Interesse wird dann mit dem Fahrzeug-Fahrassistenzprozessor 365 gekoppelt, um sie zur Steuerung des Fahrzeugs zu verwenden. Der Fahrassistenzprozessor ist in der Lage, die Liste der Objekte und der zugehörigen Informationen mit einer Liste bekannter Anhänger-Muster zu vergleichen und einen Satz von Anhänger-Eigenschaften ähnlich dem aufgelisteten Anhänger zu bestimmen. Der Fahrassistenzprozessor ist dann betreibbar, das Fahrzeug als Reaktion auf den festgelegten Satz von Eigenschaften für optimale Leistung und Sicherheit zu steuern.
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Mit Bezug nun zu 4 ist ein Flussdiagramm, das ein weiteres exemplarisches Verfahren zur Anhängererkennung und -verfolgung in einem Kraftfahrzeug 400 darstellt, gezeigt. Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs umfasst das Empfangen eines Datensignals, das einen Anhängerzustand 402 anzeigt. Das Datensignal kann durch einen Anhängerstecker, einen Sensor in einer Anhängerkupplung, eine Benutzeroberfläche in einer Fahrzeugkabine oder dergleichen erzeugt werden. Das Datensignal zeigt an, dass ein Anhänger am Fahrzeug befestigt ist. Übertragen eines elektromagnetischen Impulses in Richtung eines Anhängers 405. Der elektromagnetische Impuls kann ein Radarimpuls sein, der von einem oder mehreren Radarsendern mit einer bekannten Frequenz und Dauer übertragen wird. Empfangen eines reflektierten elektromagnetischen Impulses, der vom Anhänger 410 reflektiert wird. Der reflektierte elektromagnetische Impuls kann eine erste Signalkomponente beinhalten, die eine Radialgeschwindigkeit anzeigt, und eine zweite Signalkomponente, die eine Mikro-Doppler-Signatur anzeigt. Für einen Anhänger, der von einem Fahrzeug gezogen wird, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug Null und somit würde die Radialgeschwindigkeit eines Anhängers eine Größe von Null haben. Das Verfahren ist dann betreibbar, um eine Mikro-Doppler-Signatur als Reaktion auf den reflektierten elektromagnetischen Impuls 415 zu bestimmen. Das Verfahren vergleicht dann die Mikro-Doppler-Signatur mit einer Datenbank bekannter Anhänger-Mikro-Doppler-Signaturen und bestimmt als Reaktion auf einen Vergleich der Mikro-Doppler-Signatur mit der gespeicherten Anhänger-Mikro-Doppler-Signatur 420 eine Anhänger-Charakteristik. Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern eines Fahrzeugs als Reaktion auf die Anhängercharakteristik 430. Das Steuersignal ist ein Indikator für eine geschätzte Anhängergröße, -gewicht und - handhabungseigenschaften, die von einem Fahrzeugsteuersystem zum Steuern eines Fahrzeugs mit angehängtem Anhänger verwendet werden. Das Fahrzeug kann ein autonomes Fahrzeug sein und muss daher den Betrieb des Fahrzeugs als Reaktion auf das Vorhandensein und die Fahreigenschaften des Anhängers steuern.
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Das Verfahren kann ferner zum Empfangen eines Sensorsignals betreibbarsein, das das Vorhandensein eines Anhängers anzeigt, und wobei die Mikro-Doppler-Signatur als Reaktion auf das Sensorsignal und den reflektierten elektromagnetischen Impuls bestimmt wird. Die Anhängercharakteristik kann auf die Größe und das Gewicht eines Anhängers hinweisen. Das Verfahren kann ferner das Filtern des reflektierten elektromagnetischen Impulses als Reaktion auf eine Frequenz des elektromagnetischen Impulses zum Extrahieren eines Mikro-Doppler-Signals umfassen, und wobei die Mikro-Doppler-Signatur als Reaktion auf das Mikro-Doppler-Signal bestimmt wird. Der reflektierte elektromagnetische Impuls kann eine Frequenz umfassen, die eine Radialgeschwindigkeit anzeigt, und wobei das Datensignal als Reaktion darauf, dass die Größe der Radialgeschwindigkeit Null ist, erzeugt wird.
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Es ist zu betonen, dass viele Variationen und Modifikationen an den hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, deren Elemente unter anderem als akzeptable Beispiele zu verstehen sind. Alle diese Änderungen und Variationen sind dazu bestimmt, hierin im Rahmen dieser Offenbarung aufgenommen zu werden und durch die folgenden Ansprüche geschützt zu sein. Darüber hinaus kann jeder der hierin beschriebenen Schritte gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge als die hierin beschriebenen Schritte durchgeführt werden. Darüber hinaus können, wie sich zeigen sollte, die Merkmale und Attribute der hierin offenbarten spezifischen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden, die alle in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.
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Die hierin verwendete bedingte Sprache, wie, unter anderem, „kann“, „könnte“, „würde“, „mag“, „z.B.“ und dergleichen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder anderweitig im Rahmen des verwendeten Kontexts verstanden, soll im Allgemeinen vermitteln, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände beinhalten, während andere Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände nicht beinhalten. Daher ist eine solche bedingte Sprache im Allgemeinen nicht dazu bestimmt, zu implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind, oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise eine Logik beinhalten, um zu entscheiden, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in einer bestimmten Ausführungsform enthalten sind oder ausgeführt werden sollen, mit oder ohne Eingabe oder Bestätigung durch einen Urheber.
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Darüber hinaus kann die folgende Terminologie hierin verwendet worden sein. Die Singularformen „eine“, „ein“ und „der/die/das“ beinhalten mehrere Bezugnahmen, sofern der Kontext nichts anderes vorschreibt. So beinhaltet beispielsweise die Bezugnahme auf einen Gegenstand die Bezugnahme auf einen oder mehrere Gegenstände. Der Begriff „welche“ bezieht sich auf eins, zwei oder mehr und gilt im Allgemeinen für die Auswahl eines Teils oder der gesamten Menge. Der Begriff „Vielzahl“ bezieht sich auf zwei oder mehr von einem Gegenstand. Der Begriff „etwa“ oder „ungefähr“ bedeutet, dass Mengen, Abmessungen, Größen, Formulierungen, Parameter, Formen und andere Merkmale nicht genau sein müssen, sondern je nach Wunsch angenähert und/oder größer oder kleiner sein können, was akzeptable Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Rundungen, Messfehler und dergleichen und andere den Fachleuten bekannte Faktoren widerspiegelt. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, dass das rezitierte Merkmal, der Parameter oder der Wert nicht genau erreicht werden müssen, sondern dass Abweichungen oder Variationen, einschließlich beispielsweise Toleranzen, Messfehler, Einschränkungen der Messgenauigkeit und anderer Faktoren, die den Fachleuten bekannt sind, in Mengen auftreten können, die die Wirkung, die das Merkmal erzielen sollte, nicht ausschließen.
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Numerische Daten können hierin in einem Bereichsformat ausgedrückt oder dargestellt werden. Es ist zu verstehen, dass ein solches Bereichsformat lediglich der Einfachheit und Kürze halber verwendet wird und daher flexibel interpretiert werden sollte, um nicht nur die explizit als Grenzen des Bereichs aufgezählten Zahlenwerte, sondern auch alle einzelnen Zahlenwerte oder Teilbereiche, die in diesem Bereich enthalten sind, einzubeziehen, als ob jeder Zahlenwert und Teilbereich explizit aufgezählt würde. Zur Veranschaulichung sollte ein Zahlenbereich von „etwa 1 bis 5“ so interpretiert werden, dass er nicht nur die explizit genannten Werte von etwa 1 bis etwa 5 beinhaltet, sondern auch Einzelwerte und Teilbereiche innerhalb des angegebenen Bereichs. So sind in diesem Zahlenbereich Einzelwerte wie 2, 3 und 4 und Teilbereiche wie „etwa 1 bis etwa 3“, „etwa 2 bis etwa 4“ und „etwa 3 bis etwa 5“, „1 bis 3“, „2 bis 4“, „3 bis 5“ usw. enthalten. Das gleiche Prinzip gilt für Bereiche, die nur einen Zahlenwert zitieren (z.B. „größer als etwa 1“) und sollte unabhängig von der Breite des Bereichs oder den beschriebenen Merkmalen gelten. Eine Vielzahl von Elementen kann zur Vereinfachung in einer gemeinsamen Liste aufgeführt werden. Diese Listen sollten jedoch so ausgelegt werden, als ob jedes Mitglied der Liste einzeln als separates und eindeutiges Mitglied identifiziert wird. Daher sollte kein einzelnes Mitglied dieser Liste de facto als gleichwertig mit einem anderen Mitglied derselben Liste angesehen werden, und zwar ausschließlich aufgrund seiner Präsentation in einer gemeinsamen Gruppe ohne gegenteilige Hinweise. Werden die Begriffe „und“ und „oder“ in Verbindung mit einer Liste von Gegenständen verwendet, so sind sie weit auszulegen, indem einer oder mehrere der aufgeführten Gegenstände allein oder in Kombination mit anderen aufgeführten Gegenständen verwendet werden können. Der Begriff „alternativ“ bezieht sich auf die Auswahl einer von zwei oder mehreren Alternativen und soll die Auswahl nicht auf die aufgelisteten Alternativen oder nur auf eine der aufgelisteten Alternativen gleichzeitig beschränken, es sei denn, der Kontext zeigt deutlich etwas anderes an.
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Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an eine Verarbeitungsvorrichtung, Steuerung oder einen Computer lieferbar bzw. von dieser implementiert werden, die eine vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann. Ebenso können die Prozesse, Methoden oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die von einer Steuerung oder einem Computer in vielen Formen ausgeführt werden können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie ROM-Vorrichtungen gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Methoden oder Algorithmen können auch in einem Software-ausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Methoden oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten wie Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder -geräten oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten umgesetzt werden. Solche exemplarischen Vorrichtungen können als Teil eines Fahrzeugrechnersystems an Bord sein oder sich außerhalb des Fahrzeugs befinden und eine Fernkommunikation mit Vorrichtungen in einem oder mehreren Fahrzeugen durchführen.
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Obwohl vorstehend exemplarische Ausführungsformen beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen umfasst werden. Die in der Spezifikation verwendeten Wörter sind Worte der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie bereits beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen zu weiteren exemplarischen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kombiniert werden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt werden. Während verschiedene Ausführungsformen als Vorteile aufweisend oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf ein oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt hätten bezeichnet werden können, erkennen die Fachleute, dass ein oder mehrere Merkmale oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert beschrieben werden als andere Ausführungsformen oder Implementierungen zum Stand der Technik in Bezug auf ein oder mehrere Merkmale, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
