DE102019206806A1 - Determination of the speed and the distance of objects to a sensor system - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Beatfrequenz-Messverfahren beschrieben. Bei dem Beatfrequenz-Messverfahren wird ein elektromagnetisches Reflexionssignal, welches ein Reflexionssignal (RM) eines Zielobjekts (Z) umfasst, mit mindestens einem von mindestens zwei Sensoren eines kooperativen Sensorsystems monostatisch gemessen. Weiterhin wird ein elektromagnetisches Reflexionssignal (RB), welches ein Reflexionssignal eines Zielobjekts (Z) umfasst, mit mindestens zwei Sensoren des kooperativen Sensorsystems bistatisch gemessen. Es erfolgt überdies ein Ermitteln eines Beatspektrums (RBS, BSk) auf Basis der erfassten Messdaten (RM, RB). Dabei umfasst das Beatspektrum (RBS, BSk) einen niederfrequenten monostatischen Bereich (MB), welcher dem monostatischen Reflexionssignal (RM) zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich (BB), welcher dem bistatischen Reflexionssignal (RB) zugeordnet ist. Auf Basis des ermittelten Beatspektrums (RBS) wird eine monostatische Beatfrequenz (MZF) des Zielobjekts (Z) im monostatischen Bereich (MB) und eine bistatische Beatfrequenz (BZF) des Zielobjekts (Z) im bistatischen Bereich (BB) ermittelt. Es wird auch ein Positionsermittlungsverfahren beschrieben. Zudem wird ein Geschwindigkeitsermittlungsverfahren beschrieben. Ferner wird eine Beatspektrum-Messeinrichtung (60) beschrieben. Überdies wird eine Positionsermittlungseinrichtung (130) beschrieben. Daneben wird auch eine Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung (120) beschrieben. Es wird auch ein bewegliches Objekt beschrieben.A beat frequency measurement method is described. In the beat frequency measurement method, an electromagnetic reflection signal, which comprises a reflection signal (RM) of a target object (Z), is measured monostatically with at least one of at least two sensors of a cooperative sensor system. Furthermore, an electromagnetic reflection signal (RB), which comprises a reflection signal of a target object (Z), is measured bistatically with at least two sensors of the cooperative sensor system. Furthermore, a beat spectrum (RBS, BSk) is determined on the basis of the recorded measurement data (RM, RB). The beat spectrum (RBS, BSk) comprises a low-frequency monostatic range (MB), which is assigned to the monostatic reflection signal (RM), and a higher-frequency bistatic range (BB) which is assigned to the bistatic reflection signal (RB). On the basis of the determined beat spectrum (RBS), a monostatic beat frequency (MZF) of the target object (Z) in the monostatic range (MB) and a bistatic beat frequency (BZF) of the target object (Z) in the bistatic range (BB) are determined. A position finding method is also described. A speed determination method is also described. A beat spectrum measuring device (60) is also described. A position determining device (130) is also described. A speed determination device (120) is also described. A moving object is also described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beatfrequenz-Messverfahren. Bei dem Beatfrequenz-Messverfahren erfolgt eine Messung von Reflexionssignalen von einem Zielobjekt zur Positions- und Geschwindigkeitsermittlung. Die Erfindung betrifft auch ein Positionsermittlungsverfahren. Zudem betrifft die Erfindung ein Geschwindigkeitsermittlungsverfahren. Ferner betrifft die Erfindung eine Beatspektrum-Messeinrichtung. Überdies betrifft die Erfindung eine Positionsermittlungseinrichtung. Daneben betrifft die Erfindung auch eine Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung auch ein bewegliches Objekt.The invention relates to a beat frequency measuring method. With the beat frequency measurement method, reflection signals from a target object are measured to determine position and speed. The invention also relates to a position determination method. The invention also relates to a speed determination method. The invention also relates to a beat spectrum measuring device. The invention also relates to a position determining device. In addition, the invention also relates to a speed determination device. The invention also relates to a moving object.

Autonomes Fahren erfordert eine genaue Kenntnis der Position und Geschwindigkeit von in der Nähe einer Fahrtstrecke eines autonom gesteuerten Fahrzeugs befindlichen Objekten. Zur Abstands- und Geschwindigkeitsermittlung werden oft Radarsysteme eingesetzt. Allerdings messen Radarsysteme immer nur die radiale Geschwindigkeit in Richtung vom Sensor zum Objekt. Eine vektorielle Geschwindigkeitsmessung, welche die Geschwindigkeitskomponenten eines Objekts in allen Raumrichtungen bestimmt, wäre besonders wünschenswert. Die Bestimmung einzelner vektorieller Geschwindigkeitskomponenten könnte zum Beispiel auch für die Berechnung der Bewegungsrichtung von Objekten genutzt werden.Autonomous driving requires precise knowledge of the position and speed of objects located in the vicinity of a route of an autonomously controlled vehicle. Radar systems are often used to determine distance and speed. However, radar systems only ever measure the radial speed in the direction from the sensor to the object. A vectorial speed measurement, which determines the speed components of an object in all spatial directions, would be particularly desirable. The determination of individual vectorial speed components could, for example, also be used to calculate the direction of movement of objects.

Die Erkennung der Bewegungsrichtung von Fahrzeugen spielt im Bereich des autonomen Fahrens zum Beispiel bei der Spurwechselerkennung von vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeugen eine Rolle. Dadurch könnte eine Unterscheidung von Spurwechsel- und Bremsvorgängen ermöglicht werden, welche zu sicherheitskritischen Szenarien führen können. Beispiele für Spurwechselvorgänge und Bremsvorgänge sind in 1 bis 4 dargestellt.The detection of the direction of movement of vehicles plays a role in the field of autonomous driving, for example in the lane change detection of vehicles ahead or behind. This could make it possible to differentiate between lane changes and braking processes, which can lead to safety-critical scenarios. Examples of lane change processes and braking processes are in 1 to 4th shown.

Bisher werden mit Radargeräten und Radarsystemen keine vektoriellen Geschwindigkeiten gemessen. Die Bewegungsrichtung in Kombination mit der Geschwindigkeit kann zum Beispiel mit Hilfe von Radar- oder Lidarsensoren zusammen mit komplexen Objekttrackingalgorithmen ermittelt werden. Die Bewegungsrichtung wird bei einer solchen Vorgehensweise mit Hilfe von mehreren Messungen und Range-Doppler- und Range-Azimut-Auswertungen geschätzt. Vektorielle Geschwindigkeitskomponenten werden dabei jedoch nicht direkt gemessen.So far, no vectorial speeds have been measured with radar devices and radar systems. The direction of movement in combination with the speed can be determined, for example, with the aid of radar or lidar sensors together with complex object tracking algorithms. With such a procedure, the direction of movement is estimated with the aid of several measurements and range-Doppler and range-azimuth evaluations. However, vector velocity components are not measured directly.

Bei Sensorsystemen mit Trackingalgorithmen müssen oft mehrere Messreihen durchgeführt werden, um Aussagen über die Bewegungsrichtung von Objekten treffen zu können. Insbesondere bei zeitkritischen Anwendungen, wie dem autonomen Fahren ist aber der Rechenaufwand dafür zu hoch, um in Echtzeit Informationen liefern zu können.In sensor systems with tracking algorithms, several series of measurements often have to be carried out in order to be able to make statements about the direction of movement of objects. In particular in the case of time-critical applications such as autonomous driving, however, the computing effort is too high to be able to provide information in real time.

Herkömmliche Spurwechselassistenten messen, ob sich auf nebenliegenden Fahrspuren in einem gewissen Abstand Fahrzeuge befinden, ohne die vektorielle Geschwindigkeit dieser Fahrzeuge zu ermitteln.Conventional lane change assistants measure whether there are vehicles in adjacent lanes at a certain distance without determining the vectorial speed of these vehicles.

Es besteht also die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsrichtung, Position und der vektoriellen Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu entwickeln.The object is therefore to develop a method and a device for determining the direction of movement, position and vectorial speed of a vehicle.

Diese Aufgabe wird durch ein Beatfrequenz-Messverfahren gemäß Patentanspruch 1, ein Positionsermittlungsverfahren gemäß Patentanspruch 9, ein Geschwindigkeitsermittlungsverfahren gemäß Patentanspruch 10, eine Beatspektrum-Messeinrichtung gemäß Patentanspruch 11, eine Positionsermittlungseinrichtung gemäß Patentanspruch 13, eine Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung gemäß Patentanspruch 14 und ein bewegliches Objekt gemäß Patentanspruch 15 gelöst.This object is achieved by a beat frequency measuring method according to claim 1, a position determination method according to claim 9, a speed determination method according to claim 10, a beat spectrum measuring device according to claim 11, a position determination device according to claim 13, a speed determination device according to claim 14 and a movable object according to claim 15 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Beatfrequenz-Messverfahren wird ein elektromagnetisches Reflexionssignal, welches ein Reflexionssignal eines Zielobjekts umfasst, mit mindestens einem von mindestens zwei Sensoren eines kooperativen Sensorsystems monostatisch gemessen. Als monostatische Messung soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass Emitter und Empfänger zur Erzeugung bzw. zum Empfang des elektromagnetischen Signals bzw. Reflexionssignals an derselben Position bzw. sehr nahe beieinander angeordnet sind und einen gemeinsamen aktiven Sensor bilden. Ein Zielobjekt kann zum Beispiel ein Fahrzeug oder ein in einem Bewegungsbereich eines sich bewegenden Objekts befindlicher mobiler oder feststehender Gegenstand sein.In the case of the beat frequency measuring method according to the invention, an electromagnetic reflection signal, which comprises a reflection signal of a target object, is measured monostatically with at least one of at least two sensors of a cooperative sensor system. In this context, monostatic measurement should be understood to mean that the emitter and receiver for generating or receiving the electromagnetic signal or reflection signal are arranged at the same position or very close to one another and form a common active sensor. A target object can be, for example, a vehicle or a mobile or stationary object located in a movement area of a moving object.

Weiterhin wird ein elektromagnetisches Reflexionssignal, welches ein Reflexionssignal eines Zielobjekts umfasst, mit mindestens einem von zwei Sensoren des kooperativen Sensorsystems bistatisch gemessen. Bei einer bistatischen Messung werden zwei Sensoren genutzt, wobei ein erster Sensor als aktiver Sensor bzw. als Sendeeinheit genutzt wird, während ein zweiter Sensor als Empfangseinheit für einen Empfang des Reflexionssignals eingesetzt wird. Beide Sensoren werden vorzugsweise durch ein gemeinsames Triggersignal ausgelöst. Das gemeinsame Triggersignal stellt sicher, dass die bistatische Antwort innerhalb der durch Hardware und Software vorgegebenen Grenzen, wie zum Beispiel die Bandbreite der Beatfrequenz, die Rampenkonfiguration und die Abtastfrequenz des Analog-Digital-Wandlers gemessen wird. Ein AD-Wandler wird zur Wandlung der analogen Messsignale in weiterverarbeitbare digitale Daten benötigt.Furthermore, an electromagnetic reflection signal, which comprises a reflection signal of a target object, is measured bistatically with at least one of two sensors of the cooperative sensor system. In a bistatic measurement, two sensors are used, a first sensor being used as an active sensor or as a transmitting unit, while a second sensor is used as a receiving unit for reception of the reflection signal is used. Both sensors are preferably triggered by a common trigger signal. The common trigger signal ensures that the bistatic response is measured within the limits specified by the hardware and software, such as the bandwidth of the beat frequency, the ramp configuration and the sampling frequency of the analog-digital converter. An AD converter is required to convert the analog measurement signals into further processable digital data.

Die Abtastfrequenz des Analog-digital-Wandlers gibt die größte messbare Beatfrequenz vor. Das Triggersignal muss sicherstellen, dass die bistatische Antwort innerhalb dieser maximalen Beatfrequenz liegt. Meist wird die Abtastfrequenz in Abhängigkeit von der maximalen Bandbreite der Beatfrequenz gewählt, sodass die Begrenzung durch die Abtastfrequenz keine Rolle spielt.The sampling frequency of the analog-digital converter specifies the highest measurable beat frequency. The trigger signal must ensure that the bistatic response is within this maximum beat frequency. The sampling frequency is usually selected as a function of the maximum bandwidth of the beat frequency, so that the limitation by the sampling frequency does not matter.

Es erfolgt überdies ein Ermitteln eines Beatspektrums auf Basis der erfassten Messdaten. Dabei umfasst das Beatspektrum einen niederfrequenten monostatischen Bereich, welcher dem monostatischen Reflexionssignal zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich, welcher dem bistatischen Reflexionssignal zugeordnet ist. Auf Basis des ermittelten Beatspektrums wird eine monostatische Beatfrequenz des Zielobjekts im monostatischen Bereich und eine bistatische Beatfrequenz des Zielobjekts im bistatischen Bereich ermittelt. D.h., dem Zielobjekt kann eine bestimmte Frequenz sowohl im monostatischen Bereich als auch im bistatischen Bereich des Beatspektrums zugeordnet werden. Diese Frequenz kann zum Beispiel durch eine charakteristische Gestalt des Beatspektrums in dem Bereich der Frequenz des Zielobjekts identifiziert werden. Beispielsweise kann bei der Frequenz des Zielobjekts ein erhöhter Intensitätswert gemessen werden.A beat spectrum is also determined on the basis of the recorded measurement data. The beat spectrum includes a low-frequency monostatic range, which is assigned to the monostatic reflection signal, and a higher-frequency bistatic range, which is assigned to the bistatic reflection signal. On the basis of the determined beat spectrum, a monostatic beat frequency of the target object in the monostatic range and a bistatic beat frequency of the target object in the bistatic range are determined. This means that the target object can be assigned a specific frequency both in the monostatic range and in the bistatic range of the beat spectrum. This frequency can be identified, for example, by a characteristic shape of the beat spectrum in the range of the frequency of the target object. For example, an increased intensity value can be measured at the frequency of the target object.

Insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen werden eine Vielzahl von Sensoren genutzt. Diese können zum Beispiel Radarsensoren umfassen. Die vorhandene Mehrzahl an Sensoren kann nun beispielsweise vorteilhaft dazu genutzt werden, monostatische und zusätzlich bistatische Beatspektren von im Fahrbereich von Fahrzeugen befindlichen Objekten zu ermitteln und den Objekten charakteristische Frequenzen in den Beatspektren zuzuordnen. Auf Basis dieser Messdaten lassen sich Entfernungen, Positionen und vektorielle Geschwindigkeiten von Objekten bestimmen. Vorteilhaft kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Objektdetektion im Rahmen der autonomen Mobilität verbessert werden. Zudem kann bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sowohl das bistatische Reflexionssignal als auch das monostatische Reflexionssignal von ein- und demselben Sensor, genauer gesagt, dem ersten Sensor erfasst werden. D.h., es werden nur die Messsignale von einem einzelnen Sensor benötigt. Dadurch wird der Signalverarbeitungsaufwand und der Speicheraufwand im Vergleich zu einem Empfang von Messsignalen über mehrere Sensoren reduziert. Auch werden weniger Übertragungsleitungen für eine Übertragung der Messsignale benötigt, um die Messsignale zur Auswertung an eine Recheneinheit zu übermitteln. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf den Einsatz von zwei Sensoren beschränkt. Um die Messgenauigkeit zu erhöhen oder um Redundanz für sicherheitskritische Anwendungen zu erzielen, können auch Messdaten von weiteren Sensoren zur Verarbeitung genutzt werden.A large number of sensors are used, particularly in autonomous vehicles. These can include radar sensors, for example. The existing plurality of sensors can now be used advantageously, for example, to determine monostatic and additionally bistatic beat spectra of objects located in the driving range of vehicles and to assign characteristic frequencies in the beat spectra to the objects. Based on this measurement data, distances, positions and vector speeds of objects can be determined. The security and reliability of object detection can advantageously be improved in the context of autonomous mobility. In addition, with the procedure according to the invention, both the bistatic reflection signal and the monostatic reflection signal can be detected by one and the same sensor, more precisely, the first sensor. In other words, only the measurement signals from a single sensor are required. As a result, the signal processing effort and the memory effort are reduced compared to receiving measurement signals via a plurality of sensors. Fewer transmission lines are also required for transmitting the measurement signals in order to transmit the measurement signals to a computing unit for evaluation. The method according to the invention is not restricted to the use of two sensors. In order to increase the measurement accuracy or to achieve redundancy for safety-critical applications, measurement data from other sensors can also be used for processing.

Bei dem erfindungsgemäßen Positionsermittlungsverfahren wird zunächst das erfindungsgemäße Beatfrequenz-Messverfahren durchgeführt. Außerdem wird eine erste Laufzeit τ11 des monostatischen Reflexionssignals auf Basis der Frequenz des Zielobjekts im monostatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums ermittelt. Zudem wird eine zweite Laufzeit τ12 des bistatischen Reflexionssignals auf Basis der Frequenz des Zielobjekts im bistatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums ermittelt. Die Laufzeiten verhalten sich proportional zu der monostatischen bzw. bistatischen Frequenz des Zielobjekts. Auf Basis der ermittelten Laufzeiten τ11, τ12 werden Abstände d11, d12 der Sensoren zu dem Zielobjekt ermittelt. Schließlich wird eine Position des Zielobjekts durch Triangulation auf Basis der ermittelten Abstände d11, d12 ermittelt. Ist zum Beispiel der Abstand zwischen den beiden Sensoren bekannt, so lässt sich aus den drei bekannten Seitenlängen eines von den Sensoren und dem Zielobjekt aufgespannten Dreiecks die Position des Zielobjekts berechnen.In the position determination method according to the invention, the beat frequency measurement method according to the invention is first carried out. In addition, a first transit time τ 11 of the monostatic reflection signal is determined on the basis of the frequency of the target object in the monostatic range of the determined beat spectrum. In addition, a second transit time τ 12 of the bistatic reflection signal is determined on the basis of the frequency of the target object in the bistatic range of the determined beat spectrum. The transit times are proportional to the monostatic or bistatic frequency of the target object. Distances d 11 , d 12 between the sensors and the target object are determined on the basis of the determined transit times τ 11 , τ 12 . Finally, a position of the target object is determined by triangulation on the basis of the determined distances d 11 , d 12 . For example, if the distance between the two sensors is known, the position of the target object can be calculated from the three known side lengths of a triangle spanned by the sensors and the target object.

Bei dem erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsermittlungsverfahren wird das erfindungsgemäße Beatfrequenz-Messverfahren durchgeführt. Weiterhin wird eine erste Dopplerfrequenz des monostatischen Reflexionssignals des Zielobjekts im monostatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums ermittelt. Zudem wird eine zweite Dopplerfrequenz des bistatischen Reflexionssignals des Zielobjekts im bistatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums ermittelt. Auf Basis der ersten Dopplerfrequenz wird eine erste Geschwindigkeitskomponente v11 des Zielobjekts ermittelt. Überdies wird eine zweite Geschwindigkeitskomponente v22 des Zielobjekts auf Basis der zweiten Dopplerfrequenz und der ersten Geschwindigkeitskomponente v11 ermittelt. Auf Basis der ermittelten ersten Geschwindigkeitskomponente v11 und der ermittelten zweiten Geschwindigkeitskomponente v22 wird schließlich eine vektorielle Geschwindigkeit V des Zielobjekts ermittelt.In the speed determination method according to the invention, the beat frequency measuring method according to the invention is carried out. Furthermore, a first Doppler frequency of the monostatic reflection signal of the target object is determined in the monostatic range of the determined beat spectrum. In addition, a second Doppler frequency of the bistatic reflection signal of the target object is determined in the bistatic range of the determined beat spectrum. A first speed component v 11 of the target object is determined on the basis of the first Doppler frequency. In addition, a second speed component v 22 of the target object is determined on the basis of the second Doppler frequency and the first speed component v 11 . On the basis of the determined first speed component v 11 and the determined second speed component v 22 , a vectorial speed V of the target object is finally determined.

Die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung zum Ermitteln eines Beatspektrums weist einen ersten Sensor zum monostatischen Messen eines elektromagnetischen Reflexionssignals auf, welches ein Reflexionssignal eines Zielobjekts umfasst. Teil der erfindungsgemäßen Beatspektrum-Messeinrichtung ist auch ein zweiter Sensor mit bekanntem Abstand d zu dem ersten Sensor zum bistatischen Messen eines elektromagnetischen Reflexionssignals, welches ein Reflexionssignal des Zielobjekts umfasst. Die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung weist auch eine Spektrum-Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines Rohdaten-Beatspektrums auf Basis der erfassten Messdaten auf, wobei das Rohdaten-Beatspektrum einen niederfrequenten monostatischen Bereich, welcher dem monostatischen Reflexionssignal zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich, welcher dem bistatischen Reflexionssignal zugeordnet ist, umfasst. Überdies umfasst die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung eine Beatfrequenzermittlungseinheit zum Ermitteln einer monostatischen Beatfrequenz des Zielobjekts im monostatischen Bereich auf Basis des ermittelten Beatspektrums und zum Ermitteln einer bistatischen Beatfrequenz des Zielobjekts im bistatischen Bereich auf Basis des ermittelten Beatspektrums.The beat spectrum measuring device according to the invention for determining a beat spectrum has a first sensor for monostatic measurement of an electromagnetic reflection signal which comprises a reflection signal of a target object. Part of the beat spectrum measuring device according to the invention is also a second sensor with a known distance d to the first sensor for bistatically measuring an electromagnetic reflection signal which comprises a reflection signal of the target object. The beat spectrum measuring device according to the invention also has a spectrum determination unit for determining a raw data beat spectrum on the basis of the recorded measurement data, the raw data beat spectrum having a low-frequency monostatic range, which is assigned to the monostatic reflection signal, and a higher-frequency bistatic range, which is the bistatic Is associated reflection signal includes. Furthermore, the beat spectrum measuring device according to the invention comprises a beat frequency determination unit for determining a monostatic beat frequency of the target object in the monostatic range on the basis of the determined beat spectrum and for determining a bistatic beat frequency of the target object in the bistatic range on the basis of the determined beat spectrum.

Die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Beatspektrum-Messverfahrens. Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung auch mehr als zwei Sensoren umfassen, um die Messgenauigkeit zu erhöhen oder um Redundanz für sicherheitskritische Anwendungen zu erzielen. Die verwendeten Sensoren können jeweils mit einem einzelnen Sende- und Empfangskanal ausgestattet sein, wodurch der Aufwand im Vergleich zu Mehrkanalsystemen reduziert ist.The beat spectrum measuring device according to the invention shares the advantages of the beat spectrum measuring method according to the invention. As already mentioned, the beat spectrum measuring device according to the invention can also comprise more than two sensors in order to increase the measuring accuracy or to achieve redundancy for safety-critical applications. The sensors used can each be equipped with a single transmit and receive channel, which reduces the effort required compared to multi-channel systems.

Um den Hardwareaufwand für eventuell noch zusätzliche Sensoren zur Verbesserung von Genauigkeit und Zuverlässigkeit für die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung weiter zu reduzieren, kann die Beatspektrum-Messeinrichtung als Master-Slave-System ausgebildet sein. Dabei kann ein Sensor als Master ausgelegt sein und mit einer Sende- und Empfangseinheit ausgestattet sein. Die Slave-Sensoren umfassen dann jeweils nur eine Sendeeinheit für die Erzeugung eines Messsignals, wodurch sich eine kompakte und kostengünstige Messeinrichtung ergibt.In order to further reduce the hardware expenditure for possibly additional sensors to improve the accuracy and reliability of the beat spectrum measuring device according to the invention, the beat spectrum measuring device can be designed as a master-slave system. A sensor can be designed as a master and equipped with a transmitter and receiver unit. The slave sensors then each have only one transmission unit for generating a measurement signal, which results in a compact and inexpensive measurement device.

Die erfindungsgemäße Positionsermittlungseinrichtung weist die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung auf. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Positionsermittlungseinrichtung eine Laufzeitermittlungseinheit zum Ermitteln einer ersten Laufzeit τ11 des monostatischen Reflexionssignals auf Basis der Frequenz des Zielobjekts im monostatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums und zum Ermitteln einer zweiten Laufzeit τ12 des bistatischen Reflexionssignals auf Basis der Frequenz des Zielobjekts im bistatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums. Teil der erfindungsgemäßen Positionsermittlungseinrichtung ist auch eine Abstandsermittlungseinheit zum Ermitteln von Abständen d11, d12 der Sensoren zu dem Zielobjekt auf Basis der ermittelten Laufzeiten τ11, τ12. Schließlich umfasst die erfindungsgemäße Positionsermittlungseinrichtung auch eine Positionsermittlungseinheit zum Ermitteln einer Position des Zielobjekts durch Triangulation auf Basis der ermittelten Abstände d11, d12.The position determining device according to the invention has the beat spectrum measuring device according to the invention. Furthermore, the position determining device according to the invention comprises a transit time determination unit for determining a first transit time τ 11 of the monostatic reflection signal based on the frequency of the target object in the monostatic range of the determined beat spectrum and for determining a second transit time τ 12 of the bistatic reflection signal based on the frequency of the target object in the bistatic range of the determined beat spectrum. Part of the position determination device according to the invention is also a distance determination unit for determining distances d 11 , d 12 of the sensors to the target object on the basis of the determined transit times τ 11 , τ 12 . Finally, the position determination device according to the invention also includes a position determination unit for determining a position of the target object by triangulation on the basis of the determined distances d 11 , d 12 .

Vorteilhaft lässt sich eine Positionsbestimmung mit Hilfe von Messdaten durchführen, die von einem einzelnen Radarsensor kommen. Wie bereits erwähnt, lässt sich dadurch der Signalverarbeitungsaufwand und der Speicheraufwand sowie der infrastrukturelle Aufwand für die Datenübermittlung verringern.Position determination can advantageously be carried out with the aid of measurement data that come from a single radar sensor. As already mentioned, this reduces the signal processing effort and the storage effort as well as the infrastructural effort for data transmission.

Die erfindungsgemäße Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung umfasst die erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung. Teil der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung ist auch eine Dopplerfrequenz-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer ersten Dopplerfrequenz des monostatischen Reflexionssignals des Zielobjekts im monostatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums und zum Ermitteln einer zweiten Dopplerfrequenz des bistatischen Reflexionssignals des Zielobjekts im bistatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums. Die erfindungsgemäße Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung weist auch eine Geschwindigkeitskomponenten-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer ersten Geschwindigkeitskomponente v11 des Zielobjekts auf Basis der ersten Dopplerfrequenz und zum Ermitteln einer zweiten Geschwindigkeitskomponente v22 des Zielobjekts auf Basis der zweiten Dopplerfrequenz und der ersten Geschwindigkeitskomponente v11 auf. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung eine Geschwindigkeits-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer vektoriellen Geschwindigkeit v des Zielobjekts auf Basis der ermittelten ersten und zweiten Geschwindigkeitskomponente v11, v22. Mit einem kooperativen Sensorsystem ist eine vektorielle Geschwindigkeitsmessung in allen Raumrichtungen und damit eine Berechnung der Bewegungsrichtung von Objekten möglich. Im Gegensatz zu herkömmlichen Herangehensweisen, wie zum Beispiel der Einsatz von Sensorsystemen mit Trackingalgorithmen, ist eine vektorielle Geschwindigkeitsmessung auf Basis einer einzigen Messreihe möglich. Mithin kann der Rechenaufwand reduziert werden, wodurch Echtzeitanwendungen, wie sie bei der autonomen Mobilität auftreten, leichter realisiert werden.The speed determination device according to the invention comprises the beat spectrum measuring device according to the invention. The speed determination device according to the invention also includes a Doppler frequency determination unit for determining a first Doppler frequency of the monostatic reflection signal of the target object in the monostatic range of the determined beat spectrum and for determining a second Doppler frequency of the bistatic reflection signal of the target object in the bistatic range of the determined beat spectrum. The speed determination device according to the invention also has a speed component determination unit for determining a first speed component v 11 of the target object on the basis of the first Doppler frequency and for determining a second speed component v 22 of the target object on the basis of the second Doppler frequency and the first speed component v 11 . Furthermore, the speed determination device according to the invention comprises a speed determination unit for determining a vector speed v of the target object on the basis of the determined first and second speed components v 11 , v 22 . With a cooperative sensor system a vectorial speed measurement in all spatial directions and thus a calculation of the direction of movement of objects is possible. In contrast to conventional approaches, such as the use of sensor systems with tracking algorithms, vectorial speed measurement is possible on the basis of a single series of measurements. As a result, the computing effort can be reduced, as a result of which real-time applications, as they occur in autonomous mobility, can be implemented more easily.

Das erfindungsgemäße bewegliche Objekt umfasst eine Steuerungseinheit zur autonomen oder zumindest teilautonomen Steuerung einer Bewegung des beweglichen Objekts und eine erfindungsgemäße Beatspektrum-Messeinrichtung und/oder eine erfindungsgemäße Positionsermittlungseinrichtung und/oder eine erfindungsgemäße Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung. Das erfindungsgemäße bewegliche Objekt kann zum Beispiel ein autonom oder teilautonom gesteuertes Fahrzeug oder Flugobjekt umfassen.The movable object according to the invention comprises a control unit for autonomous or at least partially autonomous control of a movement of the movable object and a beat spectrum measuring device according to the invention and / or a position determining device according to the invention and / or a speed determining device according to the invention. The movable object according to the invention can include, for example, an autonomously or partially autonomously controlled vehicle or flight object.

Einige Komponenten der erfindungsgemäßen Mess- und Ermittlungseinrichtungen können zum überwiegenden Teil in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere Teile der Spektrum-Ermittlungseinheit und der Beatfrequenzermittlungseinheit der Beatspektrum-Messeinrichtung, der Laufzeitermittlungseinheit, der Abstandsermittlungseinheit und der Positionsermittlungseinheit der Positionsermittlungseinrichtung und der Dopplerfrequenz-Ermittlungseinheit, der Geschwindigkeitskomponenten-Ermittlungseinheit und der Geschwindigkeits-Ermittlungseinheit der Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung. Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein. Ebenso können die benötigten Schnittstellen, beispielsweise wenn es nur um eine Übernahme von Daten aus anderen Softwarekomponenten geht, als Softwareschnittstellen ausgebildet sein. Sie können aber auch als hardwaremäßig aufgebaute Schnittstellen ausgebildet sein, die durch geeignete Software angesteuert werden.Some components of the measuring and determining devices according to the invention can for the most part be designed in the form of software components. This applies in particular to parts of the spectrum determination unit and the beat frequency determination unit of the beat spectrum measurement device, the transit time determination unit, the distance determination unit and the position determination unit of the position determination device and the Doppler frequency determination unit, the speed component determination unit and the speed determination unit of the speed determination device. In principle, however, these components can also be implemented in part, especially when particularly fast calculations are concerned, in the form of software-supported hardware, for example FPGAs or the like. Likewise, the required interfaces, for example if it is only a matter of transferring data from other software components, can be designed as software interfaces. However, they can also be designed as hardware-based interfaces that are controlled by suitable software.

Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher in einem mobilen Objekt oder in Infrastruktur vorhandene Rechnersysteme nach einer eventuellen Ergänzung durch zusätzliche Hardwareelemente, wie zum Beispiel Sensoren, Taktgeber und Triggerbauelemente, auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung eines solchen Rechnersystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um die durch Software realisierbaren Schritte der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm in dem Rechnersystem ausgeführt wird.A largely software-based implementation has the advantage that computer systems already present in a mobile object or in infrastructure can easily be retrofitted with a software update after a possible addition by additional hardware elements such as sensors, clock generators and trigger components. to work in the manner of the invention. In this respect, the object is also achieved by a corresponding computer program product with a computer program that can be loaded directly into a memory device of such a computer system, with program sections to carry out the steps of the method according to the invention that can be implemented by software when the computer program is executed in the computer system.

Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile, wie z.B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen Zum Transport zur Speichereinrichtung des Rechnersystems und/oder zur Speicherung an dem Rechnersystem kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z.B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen.In addition to the computer program, such a computer program product can optionally contain additional components, e.g. documentation and / or additional components, including hardware components, such as Hardware keys (dongles, etc.) for using the software include a computer-readable medium, for example a memory stick, a hard drive or another transportable or permanently installed data carrier, for transport to the storage device of the computer system and / or for storage on the computer system in which the program sections of the computer program that can be read and executed by a computer unit are stored. The computer unit can e.g. for this purpose have one or more cooperating microprocessors or the like.

Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie und deren Beschreibungsteilen weitergebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung auch die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.The dependent claims and the following description each contain particularly advantageous embodiments and developments of the invention. In particular, the claims of one claim category can also be developed analogously to the dependent claims of another claim category and their description parts. In addition, the various features of different exemplary embodiments and claims can also be combined to form new exemplary embodiments within the scope of the invention.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Beatfrequenz-Messverfahrens umfassen die Sensoren Radarsensoren. Radarwellen eignen sich aufgrund ihrer größeren Wellenlänge von etwa 1 bis 10m für die Detektion größerer Objekte auch in größeren Entfernungen und bei schlechter Sicht. Die Sensoren können auch Lidarsensoren umfassen. Lidarsensoren ermöglichen eine Detektion von Objekten mit erhöhter Auflösung, benötigen allerdings gute Sichtverhältnisse, um zu funktionieren. Werden beide Arten von Sensoren umfasst, so erfolgt eine optimale Objektedetektion bei jedem Wetter.In one embodiment of the beat frequency measuring method according to the invention, the sensors include radar sensors. Due to their longer wavelength of around 1 to 10 m, radar waves are suitable for the detection of larger objects, even at greater distances and in poor visibility. The sensors can also include lidar sensors. Lidar sensors enable the detection of objects with increased resolution, but require good visibility in order to function. If both types of sensors are included, optimal object detection takes place in any weather.

Bevorzugt umfassen die Sensoren FMCW-Sensoren. FMCW-Sensoren nutzen ein sogenanntes frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (Frequency Modulated Continuous Wave radar), welches ein kontinuierliches Sendesignal abstrahlt. Ein solches FMCW-Radar kann seine Arbeitsfrequenz während einer Messung ändern, d.h. das Sendesignal wird frequenzmoduliert. Durch diese Änderungen in der Frequenz werden Laufzeitmessungen ermöglicht. Mit einem FMCW-Sensor lassen sich Entfernungen genau messen. Überdies kann die Entfernung und die Radialgeschwindigkeit gleichzeitig gemessen werden.The sensors preferably include FMCW sensors. FMCW sensors use a so-called frequency-modulated continuous wave radar, which emits a continuous transmission signal. Such an FMCW radar can change its operating frequency during a measurement, i.e. the transmission signal is frequency modulated. These changes in frequency allow time of flight measurements. Distances can be measured precisely with an FMCW sensor. In addition, the distance and the radial speed can be measured simultaneously.

In einer Variante des erfindungsgemäßen Beatfrequenz-Messverfahrens werden die mindestens zwei Sensoren durch einen gemeinsamen Takt vollkohärent betrieben. Als vollkohärenter Betrieb soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die mindestens zwei Sensoren durch ein Taktsignal synchronisiert werden. Im vollkohärenten Betrieb kommt es nicht zu Frequenzverschiebungen im bistatischen Bereich des ermittelten Beatspektrums, so dass eine Korrektur des gemessenen Beatspektrums mit Hilfe eines Referenzziels nicht notwendig ist. Eine solche Lösung ist insbesondere bei an mobilen Einheiten angeordneten Sensoren vorteilhaft, da sich dort die Sensoren mitbewegen und Abstände zu Referenzobjekten möglicherweise nicht immer exakt bekannt sind.In a variant of the beat frequency measuring method according to the invention, the at least two sensors are operated fully coherently by a common clock. As a fully coherent operation in this To be understood context that the at least two sensors are synchronized by a clock signal. In fully coherent operation, there are no frequency shifts in the bistatic range of the determined beat spectrum, so that a correction of the measured beat spectrum with the aid of a reference target is not necessary. Such a solution is particularly advantageous in the case of sensors arranged on mobile units, since there the sensors move with them and distances to reference objects may not always be exactly known.

Alternativ können die mindestens zwei Sensoren durch zusätzliche monostatische und bistatische Messung eines Referenzziels, dessen Position bekannt ist, quasi-kohärent betrieben werden. Im quasi-kohärenten Betrieb erfolgt keine gemeinsame Taktung der mindestens zwei Sensoren. Verschiebungen im Beatspektrum werden durch Messung einer Entfernung eines Referenzobjekts kompensiert. Diese Vorgehensweise ist bei einer stationären Anordnung von Sensoren, beispielsweise an Einheiten der Verkehrs- oder Straßeninfrastruktur vorteilhaft. Denn dort sind Abstände zu möglichen Referenzobjekten bekannt. Eine gemeinsame Taktung der Sensoren kann hier eingespart werden.Alternatively, the at least two sensors can be operated quasi-coherently by additional monostatic and bistatic measurement of a reference target whose position is known. In quasi-coherent operation, there is no common clocking of the at least two sensors. Shifts in the beat spectrum are compensated for by measuring a distance from a reference object. This procedure is advantageous with a stationary arrangement of sensors, for example on units of the traffic or road infrastructure. Because there distances to possible reference objects are known. A common clocking of the sensors can be saved here.

Im Detail erfolgt bei einer quasi-kohärenten Messung eine Kalibrierung zum Ermitteln eines korrigierten Beatspektrums. Hierzu wird eine Frequenz des Referenzziels im bistatischen Bereich auf Basis des ermittelten Rohdaten-Beatspektrums ermittelt. Auf Basis der durch die Messung ermittelten Frequenz des Referenzziels im bistatischen Bereich und einer vorbekannten Sollfrequenz des bistatischen Reflexionssignals des Referenzziels wird ein Wert fdiff einer Frequenzverschiebung des Beatspektrums im bistatischen Bereich ermittelt. Die Sollfrequenz kann auf Basis eines vorbekannten Abstands zu dem Referenzziel ermittelt werden bzw. bekannt sein. Schließlich wird das Rohdaten-Beatspektrum um den ermittelten Wert fdiff der Frequenzverschiebung verschoben.In detail, in the case of a quasi-coherent measurement, a calibration is carried out to determine a corrected beat spectrum. For this purpose, a frequency of the reference target in the bistatic range is determined on the basis of the determined raw data beat spectrum. On the basis of the frequency of the reference target in the bistatic range determined by the measurement and a previously known setpoint frequency of the bistatic reflection signal of the reference target, a value f diff of a frequency shift of the beat spectrum in the bistatic range is determined. The setpoint frequency can be determined or known on the basis of a previously known distance from the reference target. Finally, the raw data beat spectrum is shifted by the determined value f diff of the frequency shift.

Bei dem Referenzziel kann es sich um ein passives Referenzziel handeln, welches mit Hilfe eines aktiven Sensors angestrahlt wird und die von dem Sensor emittierten Wellen unverändert reflektiert. Vorteilhaft kann das Referenzziel sehr einfach ausgebildet sein und keinen Wartungsaufwand erfordern.The reference target can be a passive reference target which is illuminated with the aid of an active sensor and which reflects the waves emitted by the sensor unchanged. The reference target can advantageously be designed very simply and require no maintenance effort.

Alternativ kann das Referenzziel auch als aktives Referenzziel ausgebildet sein. Ein solches aktives Referenzziel umfasst eine Sende-/Empfangsantenne, mit der von einem aktiven Sensor emittierte Wellen empfangen werden, optional verstärkt und/oder moduliert werden und wieder ausgesendet werden. Mit einem solchen Referenzziel kann eine zuverlässige Erkennung und Identifizierung des Referenzziels erreicht werden, da es durch eine spezifische Modulation charakterisierbar ist.Alternatively, the reference target can also be designed as an active reference target. Such an active reference target includes a transmitting / receiving antenna with which waves emitted by an active sensor are received, optionally amplified and / or modulated, and transmitted again. Reliable detection and identification of the reference target can be achieved with such a reference target, since it can be characterized by a specific modulation.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Beatfrequenz-Messverfahrens entspricht eine Frequenz des Referenzziels im bistatischen Bereich einem Maximum des Beatspektrums. Vorteilhaft kann eine Frequenz eines Referenzziels anhand der Intensität eines Spektralwerts erkannt werden.In one embodiment of the beat frequency measuring method according to the invention, a frequency of the reference target in the bistatic range corresponds to a maximum of the beat spectrum. A frequency of a reference target can advantageously be recognized on the basis of the intensity of a spectral value.

In einer vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Beatspektrum-Messeinrichtung weist die Spektrum-Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines korrigierten Beatspektrums eine Referenzfrequenz-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Frequenz des Referenzziels im bistatischen Bereich auf Basis des ermittelten Beatspektrums auf. Teil der erfindungsgemäßen Beatspektrum-Messeinrichtung ist in dieser Variante auch eine Verschiebungsfrequenz-Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines Werts einer Frequenzverschiebung des Beatspektrums im bistatischen Bereich, auf Basis der durch die Messung ermittelten Frequenz des Referenzziels im bistatischen Bereich und einer vorbekannten Sollfrequenz des bistatischen Reflexionssignals des Referenzziels und eine Verschiebungseinheit zum Verschieben des Rohdaten-Beatspektrums um den ermittelten Wert der Frequenzverschiebung. Vorteilhaft kann eine Kalibrierung der Beatspektrum-Messeinrichtung mit Hilfe des Referenzziels erfolgen, so dass eine genauere Frequenzmessung darauf aufbauende genaue Auswertungen der Messung hinsichtlich Geschwindigkeit und Position eines Objekts erfolgen können.In an advantageous variant of the beat spectrum measuring device according to the invention, the spectrum determination unit for determining a corrected beat spectrum has a reference frequency determination unit for determining a frequency of the reference target in the bistatic range on the basis of the determined beat spectrum. In this variant, part of the beat spectrum measuring device according to the invention is also a shift frequency determination unit for determining a value of a frequency shift of the beat spectrum in the bistatic range, based on the frequency of the reference target in the bistatic range determined by the measurement and a previously known setpoint frequency of the bistatic reflection signal of the reference target and a shift unit for shifting the raw data beat spectrum by the determined value of the frequency shift. The beat spectrum measuring device can advantageously be calibrated with the aid of the reference target, so that a more precise frequency measurement based thereon can be used to make precise evaluations of the measurement with regard to the speed and position of an object.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung von zwei hintereinander fahrenden Fahrzeugen,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios mit zwei Fahrzeugen, von denen ein Fahrzeug einen Spurwechsel vornimmt,
  • 3 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios mit drei hintereinanderfahrenden Fahrzeugen,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios, bei dem eine Einfahrt in eine Straße blockiert ist,
  • 5 eine schematische Darstellung eines vollkohärenten kooperativen Radarsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 6 eine schematische Darstellung eines quasikohärenten kooperativen Radarsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 7 ein Schaubild eines Beatspektrums eines quasikohärenten kooperativen Radarsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 8 ein Flussdiagramm, welches ein vollkohärentes Beatfrequenzmessverfahren zum Ermitteln eines Beatspektrums gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 9 ein Flussdiagramm, welches ein quasikohärentes Beatfrequenzmessverfahren zum Ermitteln eines Beatspektrums gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 10 ein Flussdiagramm, welches ein Geschwindigkeitsmessverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 11 ein Flussdiagramm, welches ein Positionsermittlungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 12 eine schematische Darstellung einer Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 13 eine schematische Darstellung einer Positionsermittlungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 14 ein Schaubild, welches eine Positions- und Richtungsermittlung auf Basis der Messungen eines ersten Sensors einer Positions- und Geschwindigkeits-Ermittlungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 15 ein Schaubild, welches Positions- und Richtungsermittlung auf Basis der Messungen eines zweiten von dem ersten Sensor beabstandeten Sensors veranschaulicht.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying figures on the basis of exemplary embodiments. Show it:
  • 1 a schematic representation of two vehicles driving one behind the other,
  • 2 a schematic representation of a traffic scenario with two vehicles, one of which is changing lanes,
  • 3 a schematic representation of a traffic scenario with three vehicles driving one behind the other,
  • 4th a schematic representation of a traffic scenario in which an entry into a street is blocked,
  • 5 a schematic representation of a fully coherent cooperative radar system according to an embodiment of the invention,
  • 6th a schematic representation of a quasi-coherent cooperative radar system according to an embodiment of the invention,
  • 7th a diagram of a beat spectrum of a quasi-coherent cooperative radar system according to an embodiment of the invention,
  • 8th a flowchart which illustrates a fully coherent beat frequency measurement method for determining a beat spectrum according to an embodiment of the invention,
  • 9 a flowchart which illustrates a quasi-coherent beat frequency measurement method for determining a beat spectrum according to an embodiment of the invention,
  • 10 a flow chart illustrating a speed measurement method according to an embodiment of the invention,
  • 11 a flowchart illustrating a position determination method according to an embodiment of the invention,
  • 12 a schematic representation of a speed determination device according to an embodiment of the invention,
  • 13 a schematic representation of a position determining device according to an embodiment of the invention,
  • 14th a diagram which illustrates a position and direction determination based on the measurements of a first sensor of a position and speed determination device according to an embodiment of the invention,
  • 15th a diagram which illustrates position and direction determination on the basis of the measurements of a second sensor spaced apart from the first sensor.

In 1 ist ein Szenario 10 gezeigt, bei dem ein erstes Fahrzeug 1 und ein zweites Fahrzeug 2 hintereinander fahren. Das erste Fahrzeug 1 fährt mit einer ersten Geschwindigkeit vx,1 und das zweite Fahrzeug 2 fährt mit einer zweiten Geschwindigkeit vx,2 entlang einer Straße S. Beide Fahrzeuge 1, 2 weisen nur eine Geschwindigkeitskomponente in x-Richtung, d.h. in Verlaufsrichtung der Straße auf. Wird das vorausfahrende zweite Fahrzeug 2 abgebremst, so verringert sich dessen Gesamtgeschwindigkeit. Da das zweite Fahrzeug 2 nur eine Geschwindigkeitskomponente vx,2 in x-Richtung aufweist, ist die Änderung der Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs 2 gleich der Änderung der Geschwindigkeit vx,2 in x-Richtung. Das erste Fahrzeug 1 misst diese Änderung der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 und müsste in diesem Fall die Geschwindigkeit ebenfalls verringern, um den benötigten Sicherheitsabstand einzuhalten, oder die Spur wechseln, um das vorausfahrende Fahrzeug 2 zu überholen.In 1 is a scenario 10 shown in which a first vehicle 1 and a second vehicle 2 drive one behind the other. The first vehicle 1 drives at a first speed v x, 1 and the second vehicle 2 travels at a second speed v x, 2 along a street S. Both vehicles 1 , 2 have only one speed component in the x-direction, ie in the direction of the road. Becomes the second vehicle in front 2 braked, its overall speed is reduced. Because the second vehicle 2 just a speed component v x, 2 in the x direction is the change in the speed of the second vehicle 2 equal to the change in speed v x, 2 in X direction. The first vehicle 1 measures this change in the speed of the vehicle in front 2 and in this case would also have to reduce the speed in order to maintain the required safety distance or change lanes to avoid the vehicle in front 2 to overtake.

In 2 ist ein Szenario 20 gezeigt, bei dem das vorausfahrende Fahrzeug 2 von der rechten auf die linke Fahrspur zu wechseln beginnt. Während des Spurwechsels bleibt die Gesamtgeschwindigkeit v 2

Figure DE102019206806A1_0001
des zweiten Fahrzeugs 2 konstant. Im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten Szenario ändert sich jedoch die Bewegungsrichtung des zweiten Fahrzeugs 2 und somit ändern sich auch die einzelnen Geschwindigkeitskomponenten des zweiten Fahrzeugs 2. Die Geschwindigkeit v 2
Figure DE102019206806A1_0002
des zweiten Fahrzeugs 2 setzt sich aus den Komponenten vx,2 und vy,2 , d.h. der Komponenten der Geschwindigkeit v 2
Figure DE102019206806A1_0003
in x-Richtung und der Komponenten der Geschwindigkeit v 2
Figure DE102019206806A1_0004
in y-Richtung zusammen. Da die Gesamtgeschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs 2 gleichbleibt und sich das zweite Fahrzeug 2 zusätzlich mit vy,2 in y-Richtung bewegt, verringert sich auch in diesem Fall die Geschwindigkeit vx,2 in x-Richtung. Die Änderung der Geschwindigkeit vx,2 ist dabei abhängig vom Winkel zwischen der Fahrtrichtung und der x-Richtung. Das Radar des ersten Fahrzeugs 1 misst auch in diesem Fall nur die x-Komponente vx,2 und damit nur die Änderung von vx,2 . Es ist also nicht möglich für das erste Fahrzeug 1, auf Basis einer Radarmessung zu unterscheiden, ob sich die x-Komponente vx,2 der Geschwindigkeit v 2
Figure DE102019206806A1_0005
des zweiten Fahrzeugs 2 aufgrund eines Bremsvorgangs oder aufgrund eines Spurwechsels verringert. In beiden Fällen müsste das erste Fahrzeug 1 seine Geschwindigkeit verringern bzw. die Spur wechseln. Dies kann zum Beispiel zu einem unnötigen Bremsmanöver führen. Um eine falsche Einschätzung der in 2 gezeigten Verkehrssituation zu vermeiden, müssten alle Geschwindigkeitskomponenten bzw. es müsste die Bewegungsrichtung des zweiten Fahrzeugs 2 gemessen werden.In 2 is a scenario 20th shown where the vehicle in front 2 starts to change from the right to the left lane. The overall speed remains during the lane change v 2
Figure DE102019206806A1_0001
of the second vehicle 2 constant. In contrast to the in 1 however, the direction of movement of the second vehicle changes 2 and thus the individual speed components of the second vehicle also change 2 . The speed v 2
Figure DE102019206806A1_0002
of the second vehicle 2 is made up of the components v x, 2 and v y, 2 , ie the components of speed v 2
Figure DE102019206806A1_0003
in the x-direction and the components of the speed v 2
Figure DE102019206806A1_0004
in the y-direction together. As the total speed of the second vehicle 2 remains the same and the second vehicle 2 additionally with v y, 2 moves in y-direction, the speed is also reduced in this case v x, 2 in X direction. The change in speed v x, 2 depends on the angle between the direction of travel and the x-direction. The radar of the first vehicle 1 also in this case only measures the x-component v x, 2 and thus only the change of v x, 2 . So it is not possible for the first vehicle 1 to differentiate on the basis of a radar measurement whether the x-component v x, 2 the speed v 2
Figure DE102019206806A1_0005
of the second vehicle 2 decreased due to braking or changing lanes. In both cases the first vehicle would have to 1 reduce your speed or change lanes. This can lead to an unnecessary braking maneuver, for example. To make a wrong assessment the in 2 To avoid the traffic situation shown, all speed components or the direction of movement of the second vehicle would have to be 2 be measured.

Ein ähnliches Problem liegt auch für einen Spurwechselassistenten vor, der vor einem Überholvorgang den rückwärtigen Verkehr auf eventuelle Gefahren überprüft.A similar problem also arises for a lane change assistant, which checks the traffic behind for possible dangers before overtaking.

In 3 ist ein Szenario 30 mit drei hintereinanderfahrenden Fahrzeugen 1, 2, 3 gezeigt. Möchte das mittlere Fahrzeug 1 das vorausfahrende Fahrzeug 2 überholen, so muss sichergestellt werden, dass nachfolgende Fahrzeuge nicht ausscheren und die für das Überholen benötigte linke Spur blockieren oder es zur Kollision mit nachfolgenden Fahrzeugen kommt. In diesem Fall müsste das mittlere Fahrzeug 1 die Geschwindigkeitskomponenten bzw. die Bewegungsrichtung des hinteren Fahrzeugs 3 kennen, bevor das mittlere Fahrzeug 1 gefahrlos den Überholvorgang des vorderen Fahrzeugs 2 einleiten kann. Wird von dem mittleren Fahrzeug 1 nur die x-Komponente vx,3 des nachfolgenden Fahrzeugs 3 gemessen, könnte ein Spurwechsel des nachfolgenden Fahrzeugs 3 von dem mittleren Fahrzeug 1 fälschlicherweise als Bremsvorgang interpretiert werden und somit ein sicherheitskritischer Überholvorgang eingeleitet werden.In 3 is a scenario 30th with three vehicles driving one behind the other 1 , 2 , 3 shown. Would like the middle vehicle 1 the vehicle in front 2 overtaking, it must be ensured that following vehicles do not pull out and block the left lane required for overtaking or that there is a collision with following vehicles. In this case the middle vehicle would have to 1 the speed components or the direction of movement of the rear vehicle 3 know before the middle vehicle 1 overtaking the vehicle in front is safe 2 can initiate. Used by the middle vehicle 1 only the x component v x, 3 of the following vehicle 3 measured, the following vehicle could change lanes 3 from the middle vehicle 1 falsely interpreted as a braking process and thus a safety-critical overtaking process is initiated.

In 4 ist ein weiteres Szenario 40 gezeigt, bei dem eine Einfahrt in eine Straße blockiert ist (symbolisiert mit einem Einfahrtsverbotsschild). Werden Fahrspuren blockiert, wie zum Beispiel im Bereich von Baustellen oder bei Unfällen, so müssen autonom fahrende Fahrzeuge per Infrastruktur zum Spurwechsel bzw. zum Abbiegen aufgefordert werden. Wird die Route des Fahrzeuges per Infrastruktur vorgegeben, um beispielsweise Staus, Unfälle oder Baustellen zu umgehen, ist es notwendig, die korrekte Einordnung des Fahrzeugs in Abbiegespuren zu überprüfen und den Abbiegevorgang nachzuverfolgen, um das Fahrzeug vor Gefahrensituationen zu schützen. Das in 4 gezeigte Fahrzeug soll an einer Einmündung links abbiegen, da die Weiterfahrt in x-Richtung, d.h. geradeaus blockiert ist. Bei dem Abbiegevorgang ergeben sich Geschwindigkeitskomponenten vx,1 , vy,1 in x-Richtung und in y-Richtung. Würde das Fahrzeug 1 geradeaus in die blockierte Straße einfahren, so würde von der Verkehrsinfrastruktur nur die x-Komponente vx,1 gemessen. Um die Ausführung der Aufforderung zum Abbiegen zu überprüfen und um gegebenenfalls erneut dazu aufzufordern abzubiegen, ist es nötig, einen Spurwechsel bzw. Abbiegevorgang erkennen zu können. Dazu ist es aber notwendig, die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 zu ermitteln.In 4th is another scenario 40 shown, in which an entry into a street is blocked (symbolized by a no entry sign). If lanes are blocked, for example in the area of construction sites or in the event of an accident, autonomous vehicles must be prompted to change lanes or turn off via the infrastructure. If the route of the vehicle is specified by the infrastructure, for example to avoid traffic jams, accidents or construction sites, it is necessary to check that the vehicle is correctly classified in turning lanes and to track the turning process in order to protect the vehicle from dangerous situations. This in 4th The vehicle shown is supposed to turn left at a junction, since the continuation of travel in the x-direction, ie straight ahead, is blocked. During the turning process, there are speed components v x, 1 , v y, 1 in the x-direction and in the y-direction. Would the vehicle 1 drive straight ahead into the blocked road, only the x-component would be of the traffic infrastructure v x, 1 measured. In order to check the execution of the request to turn and to request to turn again if necessary, it is necessary to be able to recognize a lane change or turning process. To do this, however, it is necessary to determine the direction of movement of the vehicle 1 to determine.

In 5 ist eine schematische Darstellung eines kooperativen Radarsystems 50 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das Radarsystem 50 umfasst einen ersten Radarsensor R1 und einen in einem Abstand d zu dem ersten Radarsensor R1 positionierten zweiten Radarsensor R2. Die beiden Sensoren R1, R2, welche in unterschiedlichen Raumrichtungen messen, sind zu einem kooperativen Radarsystem kombiniert. Die Radarsensoren R1, R2 sind als konventionelle eigenständige FMCW-Radarsensoren ausgebildet und messen jeweils eine monostatische Antwort eines Ziels Z, d.h. ein monostatisches Reflexionssignal RM, welches zur Ermittlung der Abstände d11 , d22 zwischen den Radarsensoren R1, R2 und dem Zielobjekt Z sowie der Geschwindigkeit des Ziels Z genutzt werden kann. Zusätzlich zu der monostatischen Antwort kann von den beiden Radarsensoren R1, R2 auch ein bistatisches Reflexionssignal RB gemessen werden. Das bistatische Reflexionssignal RB enthält Informationen zum Abstand in radialer Richtung von dem Sensor R2 zum Ziel Z und in Richtung von dem Radarsensor R1 zu dem Ziel Z sowie Informationen zur Geschwindigkeit des Zielobjekts Z.In 5 is a schematic representation of a cooperative radar system 50 illustrated according to a first embodiment of the invention. The radar system 50 comprises a first radar sensor R1 and one at a distance d to the first radar sensor R1 positioned second radar sensor R2 . The two sensors R1 , R2 that measure in different spatial directions are combined to form a cooperative radar system. The radar sensors R1 , R2 are designed as conventional stand-alone FMCW radar sensors and each measure a monostatic response from a target Z , ie a monostatic reflection signal RM , which is used to determine the distances d 11 , d 22 between the radar sensors R1 , R2 and the target object Z as well as the speed of the target Z can be used. In addition to the monostatic response can be from the two radar sensors R1 , R2 also a bistatic reflection signal RB be measured. The bistatic reflection signal RB contains information about the distance in the radial direction from the sensor R2 to the goal Z and in the direction of the radar sensor R1 towards the goal Z as well as information on the speed of the target object Z .

In dem in 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind die beiden Sensoren R1, R2 durch einen Taktsignalgeber Tkt synchronisiert, d.h. die beiden Radarsensoren R1, R2 werden durch einen gemeinsamen Takt vollkohärent betrieben. Ein solcher vollkohärenter Betrieb kann zum Beispiel in einem autonomen Fahrzeug von Vorteil sein.In the in 5 The first embodiment shown are the two sensors R1 , R2 by a clock signal generator Tkt synchronized, ie the two radar sensors R1 , R2 are operated fully coherently by a common clock. Such fully coherent operation can be advantageous in an autonomous vehicle, for example.

Die Übertragung des Taktsignals von dem Taktsignalgeber an die Radarsensoren R1, R2 kann zum Beispiel über eine elektrische Kabelverbindung zwischen den beiden Radarsensoren und dem Taktsignalgeber Tkt realisiert werden.The transmission of the clock signal from the clock signal generator to the radar sensors R1 , R2 can, for example, via an electrical cable connection between the two radar sensors and the clock signal generator Tkt will be realized.

Mit Hilfe der monostatischen Antwort kann aus der bistatischen Antwort der jeweilige Abstand d11 , d22 aus der Raumrichtung von beiden Sensoren R1, R2 zum Ziel Z und die Geschwindigkeit des Ziels Z ermittelt werden. Dadurch, dass beide Sensoren R1, R2 an räumlich verteilten Punkten aufgestellt sind, ist in einem solchen kooperativen Radarsystem eine Lokalisierung und eine vektorielle Geschwindigkeitsmessung von Objekten Z möglich. Für den Erhalt dieser Informationen werden die Messdaten von nur einem einzigen der beiden Sensoren R1, R2 benötigt.With the help of the monostatic response, the respective distance can be obtained from the bistatic response d 11 , d 22 from the spatial direction of both sensors R1 , R2 to the goal Z and the speed of the target Z be determined. By having both sensors R1 , R2 are set up at spatially distributed points, is a localization and a vectorial speed measurement of objects in such a cooperative radar system Z possible. To obtain this information, the measurement data from just one of the two sensors is used R1 , R2 needed.

Beide Sensoren R1, R2 starten eine Messung durch ein gemeinsames Triggersignal von einer Triggereinheit TR, welche mit den beiden Sensoren R1, R2 entweder über ein Kabel oder per Funk verbunden ist. Das gemeinsame Triggersignal stellt sicher, dass die bistatische Antwort innerhalb der durch die Sensorhardware und Software vorgegebenen Grenzen, d.h. insbesondere Grenzen für die Beatfrequenzbandbreite, die Rampenkonfiguration und den AD-Wandler gemessen werden kann.Both sensors R1 , R2 start a measurement by a common trigger signal from a trigger unit TR which with the two sensors R1 , R2 connected either by cable or by radio. The common trigger signal ensures that the bistatic response can be measured within the limits specified by the sensor hardware and software, ie in particular limits for the beat frequency bandwidth, the ramp configuration and the AD converter.

Um die monostatische Antwort und die bistatische Antwort an dem ersten Sensor R1 zu unterscheiden, wird ein Frequenzoffset zwischen den beiden Radarsensoren R1, R2 realisiert, d.h. die FMCW-Signale des ersten und des zweiten Radarsensors R1, R2 starten bei jeweils unterschiedlichen Frequenzen f0,1, f0,2. Die Bandbreite B und die Dauer T des FMCW-Signals ist bei beiden Sensoren R1, R2 gleich. Dadurch wird die bistatische Antwort um den Frequenzoffset foff = f0,1 - f0,2 zu einem vordefinierten Bereich im Basisband verschoben und kann von der monostatischen Antwort getrennt werden.About the monostatic response and the bistatic response on the first sensor R1 to differentiate is a frequency offset between the two radar sensors R1 , R2 realized, ie the FMCW signals from the first and second radar sensors R1 , R2 start at different frequencies f 0.1 , f 0.2 . The bandwidth B and the duration T of the FMCW signal is the same for both sensors R1 , R2 equal. As a result, the bistatic response is shifted by the frequency offset f off = f 0.1 - f 0.2 to a predefined range in the baseband and can be separated from the monostatic response.

Das Beatsignal SIF,1 des ersten Radarsensors R1 hängt wie folgt mit den Laufzeiten τ11, τ12 des monostatischen Reflexionssignals und des bistatischen Reflexionssignals zusammen: S I F ,1 = S I F ,1, m o n o + S I F ,1, b i = cos ( 2 π ( B T τ 11 t + f 0,1 τ 11 B 2 T τ 11 2 ) ) + cos ( 2 π ( ( f 0,1 f 0,2 ) t + B T τ 12 t + f 0,2 τ 12 B 2 T τ 12 2 ) + ϕ 0,1 ϕ 0,2 ) .

Figure DE102019206806A1_0006
The beat signal S IF, 1 of the first radar sensor R1 is related to the transit times τ 11 , τ 12 of the monostatic reflection signal and the bistatic reflection signal as follows: S. I. F. ,1 = S. I. F. ,1, m O n O + S. I. F. ,1, b i = cos ( 2 π ( B. T τ 11 t + f 0.1 τ 11 - B. 2 T τ 11 2 ) ) + cos ( 2 π ( ( f 0.1 - f 0.2 ) t + B. T τ 12 t + f 0.2 τ 12 - B. 2 T τ 12 2 ) + ϕ 0.1 - ϕ 0.2 ) .
Figure DE102019206806A1_0006

Das Signal SIF,1 umfasst einen monostatischen Anteil SIF,1 , mono und einen bistatischen Anteil SIF,1,bi der auf die Interaktion zwischen dem zweiten Sensor R2, dem Zielobjekt Z und dem ersten Sensor R1 zurückzuführen ist. Die Terme B T τ 11 t ,   B T τ 12 t

Figure DE102019206806A1_0007
verhalten sich proportional zum Abstand des Ziels Z. Die Zeiten τ11 und τ12_bezeichnen die Laufzeiten des monostatischen und des bistatischen Signals SIF,1,mono , SIF,1,bi . Die beiden Phasenwerte ϕ0,1, ϕ0,2_sind die Phasen der beiden Sensorsignale, deren Differenz aufgrund der gemeinsamen Taktung bekannt ist.The signal S IF, 1 includes a monostatic component S IF, 1 , mono and a bistatic component S IF, 1, bi the one on the interaction between the second sensor R2 , the target object Z and the first sensor R1 is due. The terms B. T τ 11 t , B. T τ 12 t
Figure DE102019206806A1_0007
behave proportionally to the distance of the target Z . The times τ 11 and τ 12_ denote the transit times of the monostatic and bistatic signals S IF, 1, mono , S IF, 1, bi . The two phase values ϕ 0.1 , ϕ 0.2_ are the phases of the two sensor signals, the difference of which is known due to the common timing.

Teil der in 5 gezeigten Beatspektrum-Messeinrichtung 50 ist auch eine Auswertungseinheit 100a mit einer Spektrum-Ermittlungseinheit 101 zum Ermitteln eines Rohdaten-Beatspektrums RBS auf Basis der erfassten Messdaten SIF,1 . Das Rohdaten-Beatspektrum RBS weist einen niederfrequenten monostatischen Bereich MB, welcher dem monostatischen Reflexionssignal RM zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich BB auf, welcher dem bistatischen Reflexionssignal RB zugeordnet ist, auf. Die beiden unterschiedlichen Bereiche MB, BB des Rohdaten-Beatspektrums sind in 7 veranschaulicht.Part of the in 5 shown beat spectrum measuring device 50 is also an evaluation unit 100a with a spectrum determination unit 101 to determine a raw data beat spectrum RBS based on the recorded measurement data S IF, 1 . The raw data beat spectrum RBS has a low frequency monostatic range MB , which corresponds to the monostatic reflection signal RM is assigned, and a higher frequency bistatic range BB on which the bistatic reflection signal RB is assigned to. The two different areas MB , BB of the raw data beat spectrum are in 7th illustrated.

Auf Basis des Rohdatenbeatspektrums RBS wird schließlich von einer Beatfrequenz-Ermittlungseinheit 105 eine monostatische Beatfrequenz MZF und eine bistatische Beatfrequenz BZF des Zielobjekts Z ermittelt.Based on the raw data beat spectrum RBS is finally determined by a beat frequency determination unit 105 a monostatic beat frequency MZF and a bistatic beat frequency BZF of the target object Z determined.

Auf Basis dieser Beatfrequenzen sowie der bekannten Bandbreite B des Signals und der Signaldauer T lassen sich die Laufzeiten τ11, τ12 des monostatischen Reflexionssignals und des bistatischen Reflexionssignals ermitteln.On the basis of these beat frequencies and the known bandwidth B of the signal and the signal duration T, the transit times τ 11 , τ 12 of the monostatic reflection signal and the bistatic reflection signal can be determined.

Aus der Laufzeit τ11 des monostatischen Signals SIF,1 , mono lässt sich aus folgender Gleichung der Abstand d11 zwischen dem ersten Sensor R1 und dem Zielobjekt Z berechnen: τ 11 = 2 d 11 c .

Figure DE102019206806A1_0008
From the transit time τ 11 of the monostatic signal S IF, 1 , mono, the distance can be derived from the following equation d 11 between the first sensor R1 and the target object Z to calculate: τ 11 = 2 d 11 c .
Figure DE102019206806A1_0008

Dabei ist c die Lichtgeschwindigkeit bzw. die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Radarwellen.Here, c is the speed of light or the speed of propagation of the radar waves.

Aus der Laufzeit τ12 des bistatischen Signals SIF,1,bi sowie dem ermittelten Wert d11 des Abstands zwischen dem ersten Sensor R1 und dem Zielobjekt Z lässt sich über folgende Gleichung der Abstand d22 zwischen dem zweiten Sensor R2 und dem Zielobjekt Z berechnen: τ 12 = d 11 + d 22 c .

Figure DE102019206806A1_0009
From the transit time τ 12 of the bistatic signal S IF, 1, bi as well as the determined value d 11 the distance between the first sensor R1 and the target object Z the distance can be calculated using the following equation d 22 between the second sensor R2 and the target object Z to calculate: τ 12 = d 11 + d 22nd c .
Figure DE102019206806A1_0009

Aus einer einfachen trigonometrischen Berechnung auf Basis der nun bekannten Dreiecksseiten d, d11 , d22 lässt sich dann die Position P des Zielobjekts Z relativ zu dem Radarsystem 50 ermitteln.From a simple trigonometric calculation based on the now known triangle sides d , d 11 , d 22 can then change the position P of the target object Z relative to the radar system 50 determine.

Die Geschwindigkeit v = v11 + v22, wobei v, v11 , v22 jeweils vektorielle Größen sind und v11 in Richtung von d11 und v22 in Richtung von d22 zeigt, ergibt sich aus den Dopplerfrequenzen des monostatischen und des bistatischen Sensorsignals SIF,1,mono , SIF,1,bi The speed v = v 11 + v 22 , where v , v 11 , v 22 are vector quantities and v 11 in the direction of d 11 and v 22 in the direction of d 22 shows, results from the Doppler frequencies of the monostatic and bistatic sensor signals S IF, 1, mono , S IF, 1, bi

Die Dopplerfrequenz ergibt sich aus der Differenz der Frequenz eines emittierten Signals und der Frequenz des reflektierten Signals. Die Dopplerfrequenz kann außerdem mit Hilfe mehrerer, im zeitlichen Abstand T, aufeinanderfolgender Signale berechnet werden. Die Dopplerfrequenz ergibt sich hierbei aus dem Phasenunterschied zwischen den einzelnen Signalen bei der jeweiligen Beatfrequenz des Zielobjektes. Die Dopplerfrequenz kann auf verschiedenen Wegen berechnet werden. Bei statischen Zielen ist die Phase des Beatsignals bei zeitlich aufeinanderfolgenden Signalen konstant. Bei bewegten Objekten ändert sich die Phase des Beatsignals bei zeitlich aufeinanderfolgenden Signalen proportional zur Änderung des Abstandes und somit proportional zur Geschwindigkeit. Diese Änderung der Phase über der Zeit ergibt die Dopplerfrequenz. Diese Methode wird auch als „Range-Doppler Algorithmus“ oder „Range Doppler Processing“ bezeichnet.The Doppler frequency results from the difference between the frequency of an emitted signal and the frequency of the reflected signal. The Doppler frequency can also be calculated with the aid of several signals following one another at a time interval T. The Doppler frequency results from the phase difference between the individual signals at the respective beat frequency of the target object. The Doppler frequency can be calculated in different ways. With static targets, the phase of the beat signal is constant for successive signals. In the case of moving objects, the phase of the beat signal changes proportionally to the change in the distance and thus proportional to the speed in the case of successive signals. This change in phase over time gives the Doppler frequency. This method is also known as the “Range Doppler Algorithm” or “Range Doppler Processing”.

Die Dopplerfrequenz fd,mono des monostatischen Signalanteils ergibt sich wie folgt: f d , m o n o = 2 f 0,1 v 11 c .

Figure DE102019206806A1_0010
The Doppler frequency f d, mono of the monostatic signal component results as follows: f d , m O n O = 2 f 0.1 v 11 c .
Figure DE102019206806A1_0010

Ist die Laufzeit τ11 des monostatischen Signals bekannt, so lässt sich aus der Dopplerfrequenz fd,mono die Geschwindigkeit v11 , d.h. die Geschwindigkeitskomponente des Zielobjekts Z in Richtung der Strecke zwischen dem ersten Sensor R1 und dem Zielobjekt Z ermitteln.If the transit time τ 11 of the monostatic signal is known, the Doppler frequency f d, mono the speed v 11 , ie the velocity component of the target object Z in the direction of the path between the first sensor R1 and the target object Z determine.

Die Dopplerfrequenz fd,bi des bistatischen Sensorsignals ergibt sich wie folgt: f d , b i = f 0,2 v 11 + v 22 c .

Figure DE102019206806A1_0011
The Doppler frequency f d, bi of the bistatic sensor signal results as follows: f d , b i = f 0.2 v 11 + v 22nd c .
Figure DE102019206806A1_0011

Aus der bistatischen Dopplerfrequenz fd,bi sowie der ermittelten Geschwindigkeitskomponente v11 lässt sich dann auch die zweite Geschwindigkeitskomponente v22 in Richtung der Strecke zwischen dem zweiten Sensor R2 und dem Zielobjekt Z ermitteln. Aus den beiden vektoriellen Geschwindigkeitskomponenten v11 , v22 lässt sich zudem die vektorielle Gesamtgeschwindigkeit v des Zielobjekts Z berechnen zu: v = v 11 + v 22 .

Figure DE102019206806A1_0012
From the bistatic Doppler frequency f d, bi as well as the determined speed component v 11 the second speed component can then also be used v 22 in the direction of the path between the second sensor R2 and the target object Z determine. From the two vectorial speed components v 11 , v 22 the total vector velocity v of the target object can also be calculated Z calculate to: v = v 11 + v 22nd .
Figure DE102019206806A1_0012

In 6 ist eine schematische Darstellung eines kooperativen Radarsystems 60 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Radarsystem 60 umfasst ebenso wie das in 5 dargestellte Radarsystem 50 einen ersten Radarsensor R1 und einen in einem Abstand d zu dem ersten Radarsensor R2 positionierten zweiten Radarsensor R2. Bei dem in 6 dargestellten Radarsystem 60 handelt es sich anders als bei dem in 5 gezeigten Radarsystem 50 nicht um ein vollkohärentes System, sondern um ein quasi-kohärentes System. Der Unterschied zu dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass das in 6 gezeigte System keinen Taktgeber Tkt für die beiden Sensoren aufweist. Infolgedessen weisen die Sensorsignale unterschiedlicher Sensoren keine feste Phasenbeziehung auf. Stattdessen werden die beiden Radarsensoren R1, R2 unter Verwendung eines bekannten Referenzziels RO und durch entsprechende Signalverarbeitung quasi-kohärent betrieben. Bei einem solchen Betrieb mit einem Referenzziel RO wird die bistatische Antwort mit Hilfe des bekannten und des gemessenen Abstandes dref zum Referenzziel RO korrigiert.In 6th is a schematic representation of a cooperative radar system 60 shown according to a second embodiment. The radar system 60 as well as in 5 illustrated radar system 50 a first radar sensor R1 and one at a distance d to the first radar sensor R2 positioned second radar sensor R2 . The in 6th illustrated radar system 60 is different from the one in 5 shown radar system 50 not a fully coherent system, but a quasi-coherent system. The difference to the in 5 The embodiment shown is that the in 6th system shown does not have a clock Tkt for the two sensors. As a result, the sensor signals from different sensors do not have a fixed phase relationship. Instead, the two radar sensors R1 , R2 using a known reference target RO and operated quasi-coherently through appropriate signal processing. In such an operation with a reference target RO the bistatic response becomes with the help of the known and the measured distance dref to the reference target RO corrected.

Die beiden Sensoren R1, R2, welche in unterschiedlichen Raumrichtungen messen, sind zu einem kooperativen Radarsystem kombiniert. Die Radarsensoren R1, R2 sind als konventionelle eigenständige FMCW-Radarsensoren ausgebildet und messen jeweils eine monostatische Antwort des Ziels Z und des Referenzziels RO, d.h. ein monostatisches Reflexionssignal RM, welches zur Ermittlung des Abstands d11 , dref sowie der Geschwindigkeit des Ziels Z bzw. Referenzziels RO in radialer Raumrichtung von dem Sensor R1, R2 zum Ziel Z bzw. Referenzziel RO genutzt werden kann. Zusätzlich zu der monostatischen Antwort wird wie bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel von den beiden Radarsensoren R1, R2 auch ein bistatisches Reflexionssignal RB gemessen.The two sensors R1 , R2 that measure in different spatial directions are combined to form a cooperative radar system. The radar sensors R1 , R2 are designed as conventional stand-alone FMCW radar sensors and each measure a monostatic response from the target Z and the reference target RO , ie a monostatic reflection signal RM which is used to determine the distance d 11 , d ref as well as the speed of the target Z or reference target RO in the radial spatial direction from the sensor R1 , R2 to the goal Z or reference target RO can be used. In addition to the monostatic response, as in the 5 shown embodiment of the two radar sensors R1 , R2 also a bistatic reflection signal RB measured.

Das bistatische Reflexionssignal enthält Informationen zum Abstand und zur Geschwindigkeit in radialer Richtung von dem Sensor R2 zum Ziel Z und in Richtung von dem Radarsensor R1 zu dem Ziel Z. Entsprechendes gilt auch für das Referenzziel RO.The bistatic reflection signal contains information on the distance and speed in the radial direction from the sensor R2 to the goal Z and in the direction of the radar sensor R1 towards the goal Z . The same applies to the reference target RO .

Wie bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel starten beide Sensoren R1, R2 eine Messung durch ein gemeinsames Triggersignal von der Triggereinheit TR, welche mit den beiden Sensoren R1, R2 entweder über ein Kabel oder per Funk verbunden ist. Das gemeinsame Triggersignal stellt sicher, dass die bistatische Antwort innerhalb der durch die Sensorhardware und Software vorgegebenen Grenzen, d.h. insbesondere Grenzen für die Beatfrequenzbandbreite, die Rampenkonfiguration und AD-Wandler gemessen werden kann.As with the in 5 The embodiment shown start both sensors R1 , R2 a measurement by a common trigger signal from the trigger unit TR which with the two sensors R1 , R2 connected either by cable or by radio. The common trigger signal ensures that the bistatic response can be measured within the limits specified by the sensor hardware and software, ie in particular limits for the beat frequency bandwidth, the ramp configuration and AD converter.

Um die monostatische Antwort und die bistatische Antwort an einem Sensor R1 zu unterscheiden, wird ein Frequenzoffset zwischen den beiden Radarsensoren R1, R2 realisiert, d.h. die FMCW-Signale der Radarsensoren starten bei jeweils unterschiedlichen Frequenzen. Die Bandbreite und die Dauer des FMCW-Signals ist bei beiden Sensoren R1, R2 gleich. Dadurch wird die bistatische Antwort um den Frequenzoffset foff zu einem vordefinierten Bereich im Basisband verschoben und kann von der monostatischen Antwort getrennt werden.About the monostatic response and the bistatic response on one sensor R1 to differentiate is a frequency offset between the two radar sensors R1 , R2 realized, ie the FMCW signals of the radar sensors start at different frequencies. The bandwidth and duration of the FMCW signal is the same for both sensors R1 , R2 equal. As a result, the bistatic response is shifted by the frequency offset f off to a predefined range in the baseband and can be separated from the monostatic response.

Nach dem Ermitteln eines Beatspektrums erfolgt nun anders als bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Korrektur des bistatischen Anteils des Beatspektrums. Dieser Vorgang ist im Zusammenhang mit 7 ausführlich erläutert.After determining a beat spectrum, it now takes place differently than in 5 shown embodiment a correction of the bistatic portion of the beat spectrum. This process is related to 7th explained in detail.

Das korrigierte Beatspektrum wird dann analog zu der in 5 geschilderten Vorgehensweise dazu genutzt, eine Position P und eine Geschwindigkeit v des Zielobjekts Z zu ermitteln.The corrected beat spectrum is then analogous to that in 5 described procedure used to set a position P and a speed v of the target object Z to determine.

Wie im Zusammenhang mit 5 erläutert, können mit Hilfe der monostatischen Antwort aus der bistatischen Antwort der Abstand und die Geschwindigkeit in Richtung von dem Sensor R2 zu dem Zielobjekt Z ermittelt werden. Werden beide Sensoren R1, R2 an räumlich verteilten Punkten aufgestellt, dann ist in einem solchen kooperativen Radarsystem eine Lokalisierung und eine vektorielle Geschwindigkeitsmessung von Objekten Z möglich. Für den Erhalt dieser Informationen werden die Messdaten von nur einem der beiden Sensoren R1, R2 benötigt.As related to 5 explained, with the help of the monostatic response from the bistatic response, the distance and the speed in the direction of the sensor R2 to the target object Z be determined. Will both sensors R1 , R2 set up at spatially distributed points, then in such a cooperative radar system a localization and a vectorial speed measurement of objects is necessary Z possible. To obtain this information, the measurement data from only one of the two sensors is used R1 , R2 needed.

Der quasi-kohärente Betrieb kann auch mit Hilfe eines GPSgesteuerten Systems oder einer Funkverbindung zwischen den einzelnen Sensoren realisiert werden. GPS oder Funkverbindungen zwischen den Sensoren können die Triggereinheit TR ersetzen. Beide Varianten können für den kohärenten und den quasikohärenten Betrieb genutzt werden.The quasi-coherent operation can also be implemented with the help of a GPS-controlled system or a radio link between the individual sensors. GPS or radio links between the sensors can be the trigger unit TR replace. Both variants can be used for coherent and quasi-coherent operation.

Bei GPS Signalen wird ein sehr stabiles „Pulse Per Second“-Signal (GPS 1 PPS) gesendet (Frequenz 1 Hz). Dieses Signal kann beim Betrieb im Freien an den Sensoren des Systems empfangen werden und im Anschluss daraus lokal ein Triggersignal generiert werden. Dies kann jeweils mit Hilfe einer eigenen Phasenregelschleife realisiert werden, welche als Referenzsignal das 1 PPS Signal verwendet.With GPS signals, a very stable "Pulse Per Second" signal (GPS 1 PPS) is sent (frequency 1 Hz). This signal can be received by the sensors of the system during operation outdoors and a trigger signal can then be generated locally from it. This can be implemented with the help of a separate phase-locked loop, which uses the 1 PPS signal as the reference signal.

Eine Funkverbindung zwischen den Sensoren setzt einen Master-Slave Betrieb zwischen den Sensoren voraus. Der Master Sensor kann dabei ein Triggersignal an den Slave Sensor senden. Dies kann sowohl innerhalb des für die Abstandsmessung benutzten Radarfrequenzbandes geschehen als auch mit zusätzlicher Hardware in anderen Frequenzbändern. Außerdem können mit Hilfe einer vorher definierten Signalform, welche vom Master zum Slave Sensor gesendet wird, Frequenz- und Phasenoffsets kompensiert werden, ähnlich zu einem Pilottonverfahren.A radio connection between the sensors requires a master-slave operation between the sensors. The master sensor can send a trigger signal to the slave sensor. This can be done both within the radar frequency band used for distance measurement and with additional hardware in other frequency bands. In addition, frequency and phase offsets can be compensated for, similar to a pilot tone method, with the aid of a previously defined signal form which is sent from the master to the slave sensor.

Ein Beispiel für eine Synchronisierung mittels einer direkten Funkverbindung zwischen zwei Radarsensoren ist im Paper „Precise Distance Measurement with Cooperative FMCW Radar Units“ von A. Stelzer, M. Jahn und S. Scheiblhofer, 1-4244-1463-6/08/$25.00 2008 IEEE, S. 771 bis 774 gegeben. Hier wird allerdings nur der Abstand zwischen den Sensoren gemessen.An example of synchronization using a direct radio link between two radar sensors is given in the paper “Precise Distance Measurement with Cooperative FMCW Radar Units” by A. Stelzer, M. Jahn and S. Scheiblhofer, 1-4244-1463-6 / 08 / $ 25.00 2008 IEEE, pp. 771 to 774. However, only the distance between the sensors is measured here.

Teil der in 6 gezeigten Beatspektrum-Messeinrichtung 60 ist auch eine Auswertungseinheit 100 mit einer Spektrum-Ermittlungseinheit 101 zum Ermitteln eines Rohdaten-Beatspektrums RBS auf Basis der erfassten Messdaten SIF,1 . Das Rohdaten-Beatspektrum RBS weist einen niederfrequenten monostatischen Bereich MB, welcher dem monostatischen Reflexionssignal RM zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich BB auf, welcher dem bistatischen Reflexionssignal RB zugeordnet ist. Das Rohdaten-Beatspektrum RBS wird an eine Referenzfrequenz-Ermittlungseinheit 102 übermittelt, die dazu eingerichtet ist, eine Frequenz RF des Referenzziels RO im bistatischen Bereich BB auf Basis des ermittelten Rohdaten-Beatspektrums RBS zu ermitteln. Die Frequenz RF des Referenzziels RO wird an eine Verschiebungsfrequenz-Ermittlungseinheit 103 übermittelt, die dazu eingerichtet ist, einen Wert fdiff einer Frequenzverschiebung des Beatspektrums RBS im bistatischen Bereich BB, auf Basis der durch die Messung ermittelten Frequenz RF des Referenzziels RO im bistatischen Bereich BB und einer vorbekannten Sollfrequenz SFB des bistatischen Reflexionssignals des Referenzziels RO zu ermitteln.Part of the in 6th shown beat spectrum measuring device 60 is also an evaluation unit 100 with a spectrum determination unit 101 to determine a raw data beat spectrum RBS based on the recorded measurement data S IF, 1 . The raw data beat spectrum RBS has a low frequency monostatic range MB , which corresponds to the monostatic reflection signal RM is assigned, and a higher frequency bistatic range BB on which the bistatic reflection signal RB assigned. The raw data beat spectrum RBS is sent to a reference frequency determination unit 102 which is set up to a frequency RF of the reference target RO in the bistatic area BB based on the determined raw data beat spectrum RBS to determine. The frequency RF of the reference target RO is sent to a shift frequency determining unit 103 that is set up to transmit a value f diff a frequency shift of the beat spectrum RBS in the bistatic area BB , based on the frequency determined by the measurement RF of the reference target RO in the bistatic area BB and a previously known setpoint frequency SFB of the bistatic reflection signal of the reference target RO to determine.

Der Wert fdiff der Frequenzverschiebung und das Rohdaten-Beatspektrum RBS werden an eine Verschiebungseinheit 104 übermittelt. Die Verschiebungseinheit dient dazu, den bistatischen Teil des Rohdaten-Beatspektrums RBS um den ermittelten Wert der Frequenzverschiebung fdiff zu verschieben. Bei diesem Vorgang wird ein korrigiertes Beatspektrum BSk ermittelt, welches als Grundlage für eine Positionsberechnung und eine Geschwindigkeitsberechnung dienen kann.The value f diff the frequency shift and the raw data beat spectrum RBS are attached to a displacement unit 104 transmitted. The displacement unit is used to move the bistatic part of the raw data beat spectrum RBS by the determined value of the frequency shift f diff to move. In this process, a corrected beat spectrum BS k is determined, which can serve as the basis for a position calculation and a speed calculation.

Auf Basis des korrigierten Beatspektrums BSk wird schließlich von einer Beatfrequenz-Ermittlungseinheit 105 eine monostatische Beatfrequenz MZF und eine bistatische Beatfrequenz BZF des Zielobjekts Z ermittelt.Based on the corrected beat spectrum BS k is finally determined by a beat frequency determination unit 105 a monostatic beat frequency MZF and a bistatic beat frequency BZF of the target object Z determined.

In 7 ist ein Schaubild 70 veranschaulicht, welches ein sogenanntes Beatspektrum einer Messung mit der in 6 gezeigten Anordnung 60 veranschaulicht. Das in 7 gezeigte Beatspektrum wurde also im quasi-kohärenten Betrieb aufgenommen. Es zeigt die Magnitude M in Dezibel über die Frequenz f in Kilohertz aufgetragen.In 7th is a graph 70 illustrates what a so-called beat spectrum of a measurement with the in 6th shown arrangement 60 illustrated. This in 7th The beat spectrum shown was recorded in quasi-coherent operation. It shows the magnitude M in decibels plotted against the frequency f in kilohertz.

Bei der Messung fand keine volle Synchronisation der beiden Radarsensoren R1, R2 durch ein Taktsignal Tkt statt. Stattdessen wurde ein monostatisches Reflexionssignal RM und ein bistatisches Reflexionssignal RB sowohl von dem Zielobjekt Z als auch einem Referenzziel RO gemessen. In dem Beatspektrum sind der monostatische Bereich MB und der bistatische Bereich BB voneinander durch eine vertikale schwarze Linie L getrennt, die ungefähr bei einer Frequenz von 250 kHz liegt. Im monostatischen Bereich MB sind Maxima RF, ZF, die dem Referenzziel RO und dem Zielobjekt ZO zugeordnet sind, eingezeichnet. Die Frequenz ZF, die dem Zielobjekt Z entspricht, liegt ungefähr bei 50 kHz und die Frequenz RF, die dem Referenzziel RO entspricht, liegt ungefähr bei 100 kHz.During the measurement, the two radar sensors were not fully synchronized R1 , R2 by a clock signal Tkt instead of. Instead, a monostatic reflection signal was used RM and a bistatic reflection signal RB both from the target object Z as well as a reference target RO measured. In the beat spectrum are the monostatic range MB and the bistatic area BB from each other by a vertical black line L. separated, which is approximately at a frequency of 250 kHz. In the monostatic range MB are maxima RF , ZF that the reference target RO and are assigned to the target object ZO. The frequency IF that the target object Z corresponds to is approximately 50 kHz and the frequency RF that the reference target RO corresponds to is approximately 100 kHz.

Auch im bistatischen Bereich BB des Beatspektrums sind Maxima RFB, ZFB, die dem Referenzziel RO und dem Zielobjekt ZO entsprechen, erkennbar. Die Frequenz ZFB, die dem Zielobjekt ZO entspricht, liegt ungefähr bei 530 kHz und die Frequenz RFB, die dem Referenzziel RO entspricht, liegt ungefähr 570 kHz. Die voll durchgezogene Linie kennzeichnet die Rohdaten RD des Radarsensors R1, d.h. die Daten, welche noch nicht mit Hilfe des Referenzzieles RO korrigiert wurden. Durch eine Korrektur des Beatspektrums BS im bistatischen Bereich BB werden die Frequenzen der beiden Zielobjekte RO, Z im Beatspektrum nach rechts verschoben. Das verschobene Spektrum CD ist durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet. Mit Hilfe der korrigierten Spektraldaten CD lässt sich der Abstand d22 zwischen dem zweiten Radarsensor R2 und dem Ziel Z ermitteln. Unter Kenntnis der Abstände d11 , d22 zwischen den Radarsensoren R1, R2 und dem Ziel Z lässt sich nun das unbekannte Ziel Z durch Triangulation lokalisieren, d.h. dessen Position P bestimmen. Weiterhin kann durch eine Bestimmung der Dopplerfrequenz auch die vektorielle Geschwindigkeit v des Zielobjekts Z ermittelt werden. Für die Ermittlung beider Größen werden monostatische und bistatische Antworten ausgewertet. Diese liefern Abstandswerte bzw. Geschwindigkeitswerte in zwei Raumrichtungen.Also in the bistatic area BB of the beat spectrum are maxima RFB , ZFB corresponding to the reference target RO and correspond to the target object ZO, recognizable. The frequency ZFB, which corresponds to the target object ZO, is approximately 530 kHz and the frequency RFB that the reference target RO is approximately 570 kHz. The solid line indicates the raw data RD of the radar sensor R1 , ie the data which has not yet been used with the help of the reference target RO corrected. By correcting the beat spectrum BS in the bistatic range BB become the frequencies of the two target objects RO , Z shifted to the right in the beat spectrum. The shifted spectrum CD is indicated by a dashed line. With the help of the corrected spectral data CD, the distance d 22 between the second radar sensor R2 and the goal Z determine. Knowing the distances d 11 , d 22 between the radar sensors R1 , R2 and the goal Z can now be the unknown destination Z localize by triangulation, ie its position P determine. Furthermore, the vector velocity can also be determined by determining the Doppler frequency v of the target object Z be determined. To determine both variables, monostatic and bistatic responses are evaluated. These supply distance values or speed values in two spatial directions.

In 8 ist ein Flussdiagramm 800 gezeigt, welches ein vollkohärentes Beatfrequenzmessverfahren zum Ermitteln eines Beatspektrums veranschaulicht.In 8th is a flow chart 800 shown, which illustrates a fully coherent beat frequency measurement method for determining a beat spectrum.

Bei dem Schritt 8.I wird zunächst ein monostatisches Radarsignal RM eines Zielobjekts Z von einem Radarsensor R1 erfasst. Weiterhin wird bei dem Schritt 8.II ein bistatisches, nicht-kohärentes elektromagnetisches Reflexionssignal RB, welches ein Reflexionssignal eines Zielobjekts Z umfasst, mit demselben Radarsensor R1 gemessen. Bei dem Schritt 8.III werden die erfassten Messdaten dazu genutzt, ein Rohdaten-Beatspektrum RBS zu ermitteln. Das Rohdaten-Beatspektrum RBS umfasst einen niederfrequenten monostatischen Bereich MB, welcher dem monostatischen Reflexionssignal RM zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich BB, welcher dem bistatischen Reflexionssignal RB zugeordnet ist. Bei dem Schritt 8.IV wird auf Basis des Rohdatenbeatspektrums RBS eine monostatische Beatfrequenz MZF und eine bistatische Beatfrequenz BZF des Zielobjekts Z ermittelt.At the step 8.I is first a monostatic radar signal RM of a target object Z from a radar sensor R1 detected. Furthermore, in step 8.II a bistatic, non-coherent electromagnetic reflection signal RB , which is a reflection signal of a target object Z includes, with the same radar sensor R1 measured. At the step 8.III the recorded measurement data are used to create a raw data beat spectrum RBS to determine. The raw data beat spectrum RBS includes a low frequency monostatic range MB , which corresponds to the monostatic reflection signal RM is assigned, and a higher frequency bistatic range BB which corresponds to the bistatic reflection signal RB assigned. At the step 8.IV is based on the raw data beat spectrum RBS a monostatic beat frequency MZF and a bistatic beat frequency BZF of the target object Z determined.

In 9 ist ein Flussdiagramm 900 gezeigt, welches ein quasi-kohärentes Beatfrequenzmessverfahren zum Ermitteln eines Beatspektrums veranschaulicht. Bei dem Schritt 9.I wird zunächst ein monostatisches Radarsignal RM eines Zielobjekts Z und eines Referenzziels RO von einem Radarsensor R1 erfasst. Weiterhin wird bei dem Schritt 9.II ein bistatisches, nicht-kohärentes elektromagnetisches Reflexionssignal RB, welches ein Reflexionssignal eines Zielobjekts Z und eines Referenzziels RO umfasst, mit demselben Radarsensor R1 gemessen. Beidem Schritt 9.III werden die erfassten Messdaten RM, RB dazu genutzt, ein Rohdaten-Beatspektrum RBS zu ermittelt. Das Rohdaten-Beatspektrum RBS umfasst einen niederfrequenten monostatischen Bereich MB, welcher dem monostatischen Reflexionssignal RM zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich BB, welcher dem bistatischen Reflexionssignal RB zugeordnet ist.In 9 is a flow chart 900 shown, which illustrates a quasi-coherent beat frequency measurement method for determining a beat spectrum. At the step 9.I is initially a monostatic Radar signal RM of a target object Z and a reference target RO from a radar sensor R1 detected. Furthermore, in step 9.II a bistatic, non-coherent electromagnetic reflection signal RB , which is a reflection signal of a target object Z and a reference target RO includes, with the same radar sensor R1 measured. Both step 9.III the recorded measurement data RM , RB used to create a raw data beat spectrum RBS too determined. The raw data beat spectrum RBS includes a low frequency monostatic range MB , which corresponds to the monostatic reflection signal RM is assigned, and a higher frequency bistatic range BB which corresponds to the bistatic reflection signal RB assigned.

Bei dem Schritt 9.IV wird eine Frequenz RFB des Referenzziels RF im bistatischen Bereich BB auf Basis des ermittelten Rohdaten-Beatspektrums RBS ermittelt. Dem Referenzziel RO entspricht im bistatischen Bereich ein Maximum des Spektrums. Aus der bekannten Lage des Referenzziels RO ist zudem eine Sollfrequenz SFB des bistatischen Reflexionssignals RB des Referenzziels RO bekannt, die mit der aus dem Rohdaten-Beatspektrum RBS bekannten Frequenz RFB verglichen werden kann.At the step 9.IV becomes a frequency RFB of the reference target RF in the bistatic area BB based on the determined raw data beat spectrum RBS determined. The reference target RO corresponds to a maximum of the spectrum in the bistatic range. From the known location of the reference target RO is also a setpoint frequency SFB of the bistatic reflection signal RB of the reference target RO known with the one from the raw data beat spectrum RBS known frequency RFB can be compared.

Bei dem Schritt 9.V wird nun ein Wert fdiff einer Frequenzverschiebung des Beatspektrums im bistatischen Bereich BB auf Basis der durch die Messung ermittelten Frequenz RFB des Referenzziels RO im bistatischen Bereich BB und der vorbekannten Sollfrequenz SFB des bistatischen Reflexionssignals RB des Referenzziels RO durch Differenzbildung ermittelt.At the step 9.V now becomes a value f diff a frequency shift of the beat spectrum in the bistatic range BB based on the frequency determined by the measurement RFB of the reference target RO in the bistatic area BB and the previously known setpoint frequency SFB of the bistatic reflection signal RB of the reference target RO determined by forming the difference.

Bei dem Schritt 9.VI wird das Rohdaten-Beatspektrum RBS um den ermittelten Wert fdiff der Frequenzverschiebung verschoben, wodurch ein korrigiertes Beatspektrum BSk erhalten wird.At the step 9.VI the raw data beat spectrum RBS is increased by the determined value f diff shifted the frequency shift, creating a corrected beat spectrum BS k is obtained.

Schließlich wird bei dem Schritt 9.VII anhand des korrigierten Beatspektrums BSk eine monostatische Beatfrequenz MZF und eine bistatische Beatfrequenz BZF des Zielobjekts Z ermittelt.Finally, at the step 9.VII based on the corrected beat spectrum BS k a monostatic beat frequency MZF and a bistatic beat frequency BZF of the target object Z determined.

In 10 ist ein Flussdiagramm 1000 gezeigt, welches ein Geschwindigkeitsmessverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.In 10 is a flow chart 1000 which illustrates a speed measurement method according to an embodiment of the invention.

Bei dem Schritt 10.I wird zunächst das in 8 oder 9 veranschaulichte Beatspektrum-Messverfahren durchgeführt. Anschließend erfolgt bei dem Schritt 10.IIa ein Ermitteln einer ersten Dopplerfrequenz fd,mono des monostatischen Reflexionssignals RM des Zielobjekts Z im monostatischen Bereich MB des ermittelten Beatspektrums RBS, BSk . Zusätzlich erfolgt bei dem Schritt 10.IIb ein Ermitteln einer zweiten Dopplerfrequenz fd,bi des bistatischen Reflexionssignals RB des Zielobjekts Z im bistatischen Bereich BB des ermittelten Beatspektrums RBS, BSk . Weiterhin wird bei dem Schritt 10.III eine erste Geschwindigkeitskomponente v11 des Zielobjekts Z auf Basis der ersten Dopplerfrequenz fd,mono ermittelt und bei dem Schritt 10.IV eine zweite Geschwindigkeitskomponente v22 des Zielobjekts Z auf Basis der zweiten Dopplerfrequenz fd,bi und der ersten Geschwindigkeitskomponente v11 ermittelt. Schließlich wird eine vektorielle Geschwindigkeit V des Zielobjekts Z auf Basis der ermittelten ersten Geschwindigkeitskomponente v11 und der ermittelten zweiten Geschwindigkeitskomponente v22 ermittelt. Die Ermittlung der Dopplerfrequenzen fd,mono , fd,bi sowie der Geschwindigkeit V kann auf die im Zusammenhang mit 5 veranschaulichte Art und Weise erfolgen.At the step 10.I the in 8th or 9 illustrated beat spectrum measurement method performed. This is followed by the step 10.IIa determining a first Doppler frequency f d, mono of the monostatic reflection signal RM of the target object Z in the monostatic range MB of the determined beat spectrum RBS , BS k . Additionally takes place at the step 10.IIb determining a second Doppler frequency f d, bi of the bistatic reflection signal RB of the target object Z in the bistatic area BB of the determined beat spectrum RBS , BS k . Furthermore, in step 10.III a first speed component v 11 of the target object Z based on the first Doppler frequency f d, mono determined and at the step 10.IV a second speed component v 22 of the target object Z based on the second Doppler frequency f d, bi and the first speed component v 11 determined. Eventually it becomes a vector velocity V of the target object Z based on the determined first speed component v 11 and the determined second speed component v 22 determined. The determination of the Doppler frequencies f d, mono , f d, bi as well as the speed V can be related to the 5 illustrated manner.

In 11 ist ein Flussdiagramm 1100 gezeigt, welches ein Positionsermittlungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Bei dem Schritt 11.I wird zunächst das in 8 oder 9 veranschaulichte Beatspektrum-Messverfahren durchgeführt. Anschließend erfolgt bei dem Schritt 11.II ein Ermitteln von Abständen d11 , d22 der Sensoren R1, R2 zu dem Zielobjekt Z auf Basis des korrigierten Beatspektrums BSk . Schließlich wird bei dem Schritt 11.III eine Position P des Zielobjekts Z durch Triangulation auf Basis der ermittelten Abstände d21 , d12 ermittelt. Die Ermittlung der Abstände d11 , d22 wurde im Zusammenhang mit der ausführlichen Beschreibung von 5 und 6 im Detail erläutert.In 11 is a flow chart 1100 which illustrates a position determination method according to an embodiment of the invention. At the step 11.I the in 8th or 9 illustrated beat spectrum measurement method performed. This is followed by the step 11.II determining distances d 11 , d 22 of the sensors R1 , R2 to the target object Z based on the corrected beat spectrum BS k . Finally, at the step 11.III a position P of the target object Z by triangulation based on the determined distances d 21 , d 12 determined. The determination of the distances d 11 , d 22 was used in connection with the detailed description of 5 and 6th explained in detail.

In 12 ist eine Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung 120 umfasst die in 5 oder alternativ in 6 gezeigte Beatspektrum-Messeinrichtung 50, 60. Weiterhin umfasst die Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung 120 eine Dopplerfrequenz-Ermittlungseinheit 12 zum Ermitteln einer monostatischen Dopplerfrequenz fd,mono und einer bistatischen Dopplerfrequenz fd,bi auf Basis des von der Beatspektrum-Messeinrichtung 50, 60 ermittelten Beatspektrums RBS bzw. der daraus abgeleiteten monostatischen und bistatischen Beatfrequenzen MZF, BZF. Die von der Dopplerfrequenz-Ermittlungseinheit 12 ermittelten Dopplerfrequenzen fd,mono , fd,bi wird an eine Geschwindigkeits-Ermittlungseinheit 13 übermittelt, die ebenfalls Teil der Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung 120 ist. Die Geschwindigkeits-Ermittlungseinheit 13 ist dazu eingerichtet, eine erste Geschwindigkeitskomponente v11 des Zielobjekts Z auf Basis der monostatischen Dopplerfrequenz fd,mono und eine zweite Geschwindigkeitskomponente v22 des Zielobjekts Z auf Basis der bistatischen Dopplerfrequenz fd,bi und der ersten Geschwindigkeitskomponente v11 zu ermitteln. Teil der Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung 120 ist auch eine Geschwindigkeits-Ermittlungseinheit 13a zum Ermitteln einer vektoriellen Geschwindigkeit V des Zielobjekts Z auf Basis der ermittelten ersten und zweiten Geschwindigkeitskomponente v11 , v22 .In 12 is a speed determining device 120 shown schematically according to an embodiment of the invention. The speed determination device 120 includes the in 5 or alternatively in 6th shown beat spectrum measuring device 50 , 60 . Furthermore, the speed determination device comprises 120 a Doppler frequency determination unit 12 for determining a monostatic Doppler frequency f d, mono and a bistatic Doppler frequency f d, bi on the basis of the beat spectrum measuring device 50 , 60 determined beat spectrum RBS or the monostatic and bistatic beat frequencies derived therefrom MZF , BZF . The one from the Doppler frequency determination unit 12 determined Doppler frequencies f d, mono , f d, bi is sent to a speed determination unit 13 transmitted, which is also part of the speed determination device 120 is. The speed determination unit 13 is set up to have a first speed component v 11 of the target object Z based on the monostatic Doppler frequency f d, mono and a second speed component v 22 of the target Z based on the bistatic Doppler frequency f d, bi and the first speed component v 11 to determine. Part of the speed determination device 120 is also a speed determination unit 13a for determining a vector velocity V of the target object Z based on the determined first and second speed components v 11 , v 22 .

In 13 ist eine schematische Darstellung einer Positionsermittlungseinrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Die Positionsermittlungseinrichtung 130 umfasst die in 5 oder alternativ in 6 gezeigte Beatspektrum-Messeinrichtung 50, 60. Teil der Positionsermittlungseinrichtung 130 ist auch eine Laufzeitermittlungseinheit 14 zum Ermitteln einer ersten Laufzeit τ11 des monostatischen Reflexionssignals RM auf Basis der Frequenz MZF des Zielobjekts Z im monostatischen Bereich MB des ermittelten Beatspektrums und zum Ermitteln einer zweiten Laufzeit τ12 des bistatischen Reflexionssignals RB auf Basis der Frequenz BZF des Zielobjekts Z im bistatischen Bereich BB des ermittelten Beatspektrums RBS, BSk .In 13 is a schematic representation of a position determining device 130 illustrated according to an embodiment of the invention. The position determining device 130 includes the in 5 or alternatively in 6th shown beat spectrum measuring device 50 , 60 . Part of the position determination device 130 is also a runtime determination unit 14th for determining a first transit time τ 11 of the monostatic reflection signal RM based on frequency MZF of the target object Z in the monostatic range MB of the determined beat spectrum and to determine a second transit time τ 12 of the bistatic reflection signal RB based on frequency BZF of the target object Z in the bistatic area BB of the determined beat spectrum RBS , BS k .

Weiterhin umfasst die Positionsermittlungseinrichtung 130 eine Abstandsermittlungseinheit 15 zum Ermitteln von Abständen d11 , d22 der Radarsensoren zu dem Zielobjekt Z auf Basis des Beatspektrums RBS bzw. der daraus abgeleiteten monostatischen und bistatischen Beatfrequenzen MZF, BZF. Teil der Positionsermittlungseinrichtung 130 ist auch eine Positionsermittlungseinheit 16, welche eine Position P des Zielobjekts Z durch Triangulation auf Basis der ermittelten Abstände d11, d22 ermittelt.The position-determining device also includes 130 a distance determining unit 15th for determining distances d 11 , d 22 the radar sensors to the target object Z based on the beat spectrum RBS or the monostatic and bistatic beat frequencies derived therefrom MZF , BZF . Part of the position determination device 130 is also a position determination unit 16 which a position P of the target object Z by triangulation based on the determined distances d 11 , d 22 determined.

In 14 und 15 sind Ergebnisse einer Lokalisierungs- und Geschwindigkeitsmessung mit einer in 6 veranschaulichten Messeinrichtung veranschaulicht. Die zum kooperativen System verbundenen Sensoren R1, R2 befinden sich bei den Positionen (x, y) = (0; 0) und bei (x, y) = (2,03; 0) Meter. Das unbekannte Ziel Z bewegt sich geradlinig über eine Strecke S von 2,5 Metern und mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s von beiden Sensoren R1, R2 weg. Der tatsächliche Weg R des Zieles Z ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet. In 14 wurden die Messdaten von dem linken Sensor R1 in Position (x; y) = (0; 0) zur Auswertung verwendet. In 15 wurden die Daten vom rechten Sensor R2 bei (x; y) = (2,03; 0) verwendet. Die Kreise kennzeichnen die lokale Position P des Ziels Z während einer Bewegung. Die Pfeile geben die gemessene Bewegungsrichtung D des Ziels Z und deren Länge die gemessen Geschwindigkeit an. Es ergibt sich eine durchschnittliche Abweichung der gemessenen Positionen P und der tatsächlichen Positionen des Ziels Z von etwa 26 Millimetern. Die Bewegungsrichtung D des Ziels Z wurde mit einer Abweichung von weniger als 3° ermittelt. Diese Ergebnisse veranschaulichen die Anwendbarkeit des in 6 gezeigten Radarsystems 60 für die in 1 bis 4 veranschaulichten Szenarien.In 14th and 15th are the results of a localization and speed measurement with an in 6th illustrated measuring device illustrates. The sensors connected to the cooperative system R1 , R2 are at the positions (x, y) = (0; 0) and at (x, y) = (2.03; 0) meters. The unknown destination Z moves in a straight line over a distance S of 2.5 meters and at a speed of 1 m / s from both sensors R1 , R2 path. The actual path R of the goal Z is indicated by a dashed line. In 14th were the measurement data from the left sensor R1 in position (x; y) = (0; 0) used for evaluation. In 15th was the data from the right sensor R2 used when (x; y) = (2.03; 0). The circles mark the local position P of target Z while moving. The arrows indicate the measured direction of movement D of the target Z and its length the measured speed. The result is an average deviation of the measured positions P and the actual positions of the target Z of about 26 millimeters. The direction of movement D of the target Z was determined with a deviation of less than 3 °. These results illustrate the applicability of the in 6th shown radar system 60 for the in 1 to 4th illustrated scenarios.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.Finally, it is pointed out once again that the methods and devices described above are merely preferred exemplary embodiments of the invention and that the invention can be varied by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention, insofar as it is specified by the claims. For the sake of completeness, it is also pointed out that the use of the indefinite article “a” or “an” does not exclude the possibility of the relevant features being present several times. Likewise, the term “unit” does not exclude that it consists of several components, which may also be spatially distributed.

Claims (17)

Beatfrequenz-Messverfahren, aufweisend die Schritte: - Monostatisches Messen eines elektromagnetischen Reflexionssignals, welches ein Reflexionssignal (RM) eines Zielobjekts (Z) umfasst, mit mindestens einem von mindestens zwei Sensoren (R1, R2) eines kooperativen Sensorsystems (50, 60), - bistatisches Messen eines elektromagnetischen Reflexionssignals (RB), welches ein Reflexionssignal eines Zielobjekts (Z) umfasst, mit mindestens zwei Sensoren (R1, R2) des kooperativen Sensorsystems, - Ermitteln eines Beatspektrums (RBS, BSk) auf Basis der erfassten Messdaten (RM, RB), wobei das Beatspektrum einen niederfrequenten monostatischen Bereich (MB), welcher dem monostatischen Reflexionssignal (RM) zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich (BB), welcher dem bistatischen Reflexionssignal (RB) zugeordnet ist, umfasst, - Ermitteln einer monostatischen Beatfrequenz (MZF) des Zielobjekts (Z) im monostatischen Bereich (MB) auf Basis des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk), - Ermitteln einer bistatischen Beatfrequenz (BZF) des Zielobjekts (Z) im bistatischen Bereich (BB) auf Basis des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk).Beat frequency measuring method, comprising the steps: - Monostatic measurement of an electromagnetic reflection signal, which comprises a reflection signal (RM) of a target object (Z), with at least one of at least two sensors (R1, R2) of a cooperative sensor system (50, 60), bistatic measurement of an electromagnetic reflection signal (RB), which comprises a reflection signal of a target object (Z), with at least two sensors (R1, R2) of the cooperative sensor system, - determination of a beat spectrum (RBS, BS k ) on the basis of the recorded measurement data (RM, RB), the beat spectrum comprising a low-frequency monostatic range (MB), which is assigned to the monostatic reflection signal (RM), and a higher-frequency bistatic range (BB), which is assigned to the bistatic reflection signal (RB), - determining a monostatic beat frequency (MZF) of the target object (Z) in the monostatic range (MB) based on the determined beat spectrum (RBS, BS k ) - Determining a bistatic beat frequency (BZF) of the target object (Z) in the bistatic region (BB) on the basis of the determined beat spectrum (RBS, BS k ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sensoren (R1, R2) Radarsensoren und/oder Lidarsensoren umfassen.Procedure according to Claim 1 , wherein the sensors (R1, R2) comprise radar sensors and / or lidar sensors. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sensoren (R1, R2) FMCW-Sensoren umfassen.Procedure according to Claim 1 , wherein the sensors (R1, R2) comprise FMCW sensors. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens zwei Sensoren (R1, R2) durch einen gemeinsamen Takt vollkohärent betrieben werden.Method according to one of the Claims 1 to 3 , wherein the at least two sensors (R1, R2) are operated fully coherently by a common clock. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens zwei Sensoren (R1, R2) durch eine zusätzliche monostatische und bistatische Messung eines Referenzziels (RO), dessen Position bekannt ist, quasi-kohärent betrieben werden.Method according to one of the Claims 1 to 3 , the at least two sensors (R1, R2) being operated quasi-coherently by an additional monostatic and bistatic measurement of a reference target (RO) whose position is known. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Kalibrierung zum Ermitteln eines korrigierten Beatspektrums (BSk) durchgeführt wird, mit den folgenden Schritten: - Ermitteln einer Frequenz (RFB) des Referenzziels (RO) im bistatischen Bereich (BB) auf Basis des ermittelten Beatspektrums (RBS), - Ermitteln eines Werts (fdiff) einer Frequenzverschiebung des Beatspektrums im bistatischen Bereich (BB), auf Basis der durch die Messung ermittelten Frequenz (RFB) des Referenzziels (RO) im bistatischen Bereich (BB) und einer vorbekannten Sollfrequenz (SFB) des bistatischen Reflexionssignals (RB) des Referenzziels (RO), - Verschieben des Beatspektrums (RBS) um den ermittelten Wert (fdiff) der Frequenzverschiebung.Procedure according to Claim 5 , wherein a calibration for determining a corrected beat spectrum (BS k ) is carried out, with the following steps: determining a frequency (RFB) of the reference target (RO) in the bistatic range (BB) based on the determined beat spectrum (RBS), - determining a value (f diff ) of a frequency shift of the beat spectrum in the bistatic range (BB), based on the frequency (RFB) of the reference target (RO) in the bistatic range (BB) determined by the measurement and a previously known target frequency (SFB) of the bistatic reflection signal ( RB) of the reference target (RO), - Shifting the beat spectrum (RBS) by the determined value (f diff ) of the frequency shift. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Referenzziel (RO) als passives Referenzziel ausgebildet ist.Procedure according to Claim 5 or 6th , the reference target (RO) being designed as a passive reference target. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Referenzziel (RO) als aktives Referenzziel ausgebildet ist.Procedure according to Claim 5 or 6th , the reference target (RO) being designed as an active reference target. Positionsermittlungsverfahren, aufweisend die Schritte: - Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, - Ermitteln einer ersten Laufzeit (τ11) des monostatischen Reflexionssignals (RM) auf Basis der Frequenz (MZF) des Zielobjekts (Z) im monostatischen Bereich (MB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk), - Ermitteln einer zweiten Laufzeit (τ12) des bistatischen Reflexionssignals (RB) auf Basis der Frequenz (BZF) des Zielobjekts (Z) im bistatischen Bereich (BB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk), - Ermitteln von Abständen (d11, d22) der Sensoren (R1, R2) zu dem Zielobjekt (Z) auf Basis der ermittelten Laufzeiten (τ11, τ12), - Ermitteln einer Position (P) des Zielobjekts (Z) durch Triangulation auf Basis der ermittelten Abstände (d11, d22).Position determination method, comprising the steps: - Carrying out the method according to one of the Claims 1 to 8th - Determination of a first transit time (τ 11 ) of the monostatic reflection signal (RM) on the basis of the frequency (MZF) of the target object (Z) in the monostatic range (MB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ), - Determination of a second transit time ( τ 12 ) of the bistatic reflection signal (RB) based on the frequency (BZF) of the target object (Z) in the bistatic area (BB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ), - Determination of distances (d 11 , d 22 ) of the sensors (R1, R2) to the target object (Z) on the basis of the determined transit times (τ 11 , τ 12 ), - determination of a position (P) of the target object (Z) by triangulation on the basis of the determined distances (d 11 , d 22 ) . Geschwindigkeitsermittlungsverfahren, aufweisend die Schritte: - Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, - Ermitteln einer ersten Dopplerfrequenz (fd,mono) des monostatischen Reflexionssignals (RM) des Zielobjekts (Z) im monostatischen Bereich (MB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk), - Ermitteln einer zweiten Dopplerfrequenz (fd,bi) des bistatischen Reflexionssignals (RB) des Zielobjekts (Z) im bistatischen Bereich (BB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk), - Ermitteln einer ersten Geschwindigkeitskomponente (v11) des Zielobjekts (Z) auf Basis der ersten Dopplerfrequenz (fd,mono), - Ermitteln einer zweiten Geschwindigkeitskomponente (v22) des Zielobjekts (Z) auf Basis der zweiten Dopplerfrequenz (fd,bi) und der ersten Geschwindigkeitskomponente (v11), - Ermitteln einer vektoriellen Geschwindigkeit (V) des Zielobjekts (Z) auf Basis der ermittelten ersten Geschwindigkeitskomponente (v11) und der ermittelten zweiten Geschwindigkeitskomponente (v22).Speed determination method, comprising the steps: - Carrying out the method according to one of the Claims 1 to 8th - Determination of a first Doppler frequency (f d, mono ) of the monostatic reflection signal (RM) of the target object (Z) in the monostatic range (MB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ), - Determination of a second Doppler frequency (f d, bi ) of the bistatic reflection signal (RB) of the target object (Z) in the bistatic area (BB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ), - Determination of a first speed component (v 11 ) of the target object (Z) on the basis of the first Doppler frequency (f d, mono ), - determination of a second speed component (v 22 ) of the target object (Z) on the basis of the second Doppler frequency (f d, bi ) and the first speed component (v 11 ), - determination of a vectorial speed (V) of the target object (Z) on the basis of the determined first speed component (v 11 ) and the determined second speed component (v 22 ). Beatspektrum-Messeinrichtung (50, 60) zum Ermitteln eines Beatspektrums (RBS, BSk), aufweisend: - einen ersten Sensor (R1) zum monostatischen Messen eines elektromagnetischen Reflexionssignals, welches ein Reflexionssignal (RM) eines Zielobjekts (Z) umfasst, - einen zweiten Sensor (R2) mit bekannten Abstand (d) zu dem ersten Sensor (R1) zum bistatischen Messen eines elektromagnetischen Reflexionssignals (RB), welches ein Reflexionssignal des Zielobjekts (Z) umfasst, - eine Spektrum-Ermittlungseinheit (101) zum Ermitteln eines Beatspektrums (RBS, BSk) auf Basis der erfassten Messdaten (RB, RM), wobei das Beatspektrum (RBS, BSk) einen niederfrequenten monostatischen Bereich (MB), welcher dem monostatischen Reflexionssignal (RM) zugeordnet ist, und einen höherfrequenten bistatischen Bereich (BB), welcher dem bistatischen Reflexionssignal (RB) zugeordnet ist, umfasst, - eine Beatfrequenzermittlungseinheit (105) zum Ermitteln einer monostatischen Beatfrequenz (MZF) des Zielobjekts (Z) im monostatischen Bereich (MB) auf Basis des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk) und zum Ermitteln einer bistatischen Beatfrequenz (BZF) des Zielobjekts (Z) im bistatischen Bereich (BB) auf Basis des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk).Beat spectrum measuring device (50, 60) for determining a beat spectrum (RBS, BS k ), comprising: - a first sensor (R1) for monostatic measurement of an electromagnetic reflection signal which comprises a reflection signal (RM) of a target object (Z), second sensor (R2) with known distance (d) to the first sensor (R1) for bistatic measurement of an electromagnetic reflection signal (RB), which comprises a reflection signal of the target object (Z), - a spectrum determination unit (101) for determining a beat spectrum (RBS, BS k ) on the basis of the recorded measurement data (RB, RM), the beat spectrum (RBS, BS k ) being a low-frequency monostatic area (MB), which is assigned to the monostatic reflection signal (RM), and a higher-frequency bistatic area ( BB), which is assigned to the bistatic reflection signal (RB), comprises - a beat frequency determination unit (105) for determining a monostatic beat frequency (MZF) of the target object (Z) in the monostatic range (MB) based on the determined beat spectrum (RBS, BS k ) and for Determining a bistatic beat frequency (BZF) of the target object (Z) in the bistatic area (BB) on the basis of the determined beat spectrum (RBS, BS k ). Beatspektrum-Messeinrichtung (60) nach Anspruch 11, wobei die Spektrum-Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines korrigierten Beatspektrums (BSk) aufweist: - eine Referenzfrequenz-Ermittlungseinheit (102) zum Ermitteln einer Frequenz (RF) des Referenzziels (RO) im bistatischen Bereich (BB) auf Basis des ermittelten Beatspektrums (RBS), - eine Verschiebungsfrequenz-Ermittlungseinheit (103) zum Ermitteln eines Werts (fdiff) einer Frequenzverschiebung des Beatspektrums im bistatischen Bereich (BB), auf Basis der durch die Messung ermittelten Frequenz (RF) des Referenzziels (RO) im bistatischen Bereich (BB) und einer vorbekannten Sollfrequenz (SFB) des bistatischen Reflexionssignals (RB) des Referenzziels (RO), - eine Verschiebungseinheit (104) zum Verschieben des Beatspektrums (RBS) um den ermittelten Wert (fdiff) der Frequenzverschiebung.Beat spectrum measuring device (60) according to Claim 11 , wherein the spectrum determination unit for determining a corrected beat spectrum (BS k ) comprises: - a reference frequency determination unit (102) for determining a frequency (RF) of the reference target (RO) in the bistatic range (BB) on the basis of the determined beat spectrum (RBS) ), - a shift frequency determination unit (103) for determining a value (f diff ) of a frequency shift of the beat spectrum in the bistatic range (BB) based on the frequency (RF) of the reference target (RO) in the bistatic range (BB) determined by the measurement ) and a previously known setpoint frequency (SFB) of the bistatic reflection signal (RB) of the reference target (RO), - a shift unit (104) for shifting the beat spectrum (RBS) by the determined value (f diff ) of the frequency shift. Positionsermittlungseinrichtung (130), aufweisend: - die Beatspektrum-Messeinrichtung (50, 60) nach Anspruch 11 oder 12, - eine Laufzeitermittlungseinheit (14) zum Ermitteln einer ersten Laufzeit (τ11) des monostatischen Reflexionssignals (RM) auf Basis der Frequenz (MZF) des Zielobjekts (Z) im monostatischen Bereich (MB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk) und zum Ermitteln einer zweiten Laufzeit (τ12) des bistatischen Reflexionssignals (RB) auf Basis der Frequenz (BZF) des Zielobjekts (Z) im bistatischen Bereich (BB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk), - eine Abstandsermittlungseinheit (15) zum Ermitteln von Abständen (d11, d22) der Sensoren (R1, R2) zu dem Zielobjekt (Z) auf Basis der ermittelten Laufzeiten (τ11, τ12), - eine Positionsermittlungseinheit (16) zum Ermitteln einer Position (P) des Zielobjekts (Z) durch Triangulation auf Basis der ermittelten Abstände (d11, d22).Position determining device (130), comprising: - the beat spectrum measuring device (50, 60) after Claim 11 or 12 - A transit time determination unit (14) for determining a first transit time (τ 11 ) of the monostatic reflection signal (RM) on the basis of the frequency (MZF) of the target object (Z) in the monostatic range (MB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ) and to determine a second transit time (τ 12 ) of the bistatic reflection signal (RB) based on the frequency (BZF) of the target object (Z) in the bistatic area (BB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ), - a distance determination unit (15) for Determination of distances (d 11 , d 22 ) of the sensors (R1, R2) to the target object (Z) on the basis of the determined transit times (τ 11 , τ 12 ), - a position determination unit (16) for determining a position (P) of the Target object (Z) by triangulation based on the determined distances (d 11 , d 22 ). Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung (120), aufweisend: - die Beatspektrum-Messeinrichtung (50, 60) nach Anspruch 11 oder 12, - eine Dopplerfrequenz-Ermittlungseinheit (12) zum Ermitteln einer ersten Dopplerfrequenz (fd,mono) des monostatischen Reflexionssignals (RM) des Zielobjekts (Z) im monostatischen Bereich (MB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk) und zum Ermitteln einer zweiten Dopplerfrequenz (fd,bi) des bistatischen Reflexionssignals (RB) des Zielobjekts (Z) im bistatischen Bereich (BB) des ermittelten Beatspektrums (RBS, BSk), - eine Geschwindigkeitskomponenten-Ermittlungseinheit (13) zum Ermitteln einer ersten Geschwindigkeitskomponente (v11) des Zielobjekts (Z) auf Basis der ersten Dopplerfrequenz (fd,mono) und zum Ermitteln einer zweiten Geschwindigkeitskomponente (v22) des Zielobjekts (Z) auf Basis der zweiten Dopplerfrequenz (fd,bi) und der ersten Geschwindigkeitskomponente (v11), - eine Geschwindigkeits-Ermittlungseinheit (13a) zum Ermitteln einer vektoriellen Geschwindigkeit des Zielobjekts (Z) auf Basis der ermittelten ersten und zweiten Geschwindigkeitskomponente (v11, v22).Speed determining device (120), comprising: - the beat spectrum measuring device (50, 60) according to Claim 11 or 12 - A Doppler frequency determination unit (12) for determining a first Doppler frequency (f d, mono ) of the monostatic reflection signal (RM) of the target object (Z) in the monostatic range (MB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ) and for determining a second Doppler frequency (f d, bi ) of the bistatic reflection signal (RB) of the target object (Z) in the bistatic area (BB) of the determined beat spectrum (RBS, BS k ), - a speed component determination unit (13) for determining a first speed component (v 11 ) of the target object (Z) based on the first Doppler frequency (f d, mono ) and for determining a second speed component (v 22 ) of the target object (Z) based on the second Doppler frequency (f d, bi ) and the first speed component (v 11 ), - a speed determination unit (13a) for determining a vectorial speed of the target object (Z) on the basis of the determined first and second speed components (v 11 , v 22 ). Bewegliches Objekt, aufweisend - eine Steuerungseinheit zur autonomen oder teilautonomen Steuerung einer Bewegung des beweglichen Objekts und - eine Beatspektrum-Messeinrichtung (50, 60) nach Anspruch 11 und/oder eine Positionsermittlungseinrichtung (130) nach Anspruch 13 und/oder eine Geschwindigkeitsermittlungseinrichtung (120) nach Anspruch 14.Movable object, comprising - a control unit for autonomous or semi-autonomous control of a movement of the movable object and - a beat spectrum measuring device (50, 60) Claim 11 and / or a position determining device (130) according to Claim 13 and / or a speed determination device (120) according to Claim 14 . Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinheit einer Steuereinrichtung eines beweglichen Objekts ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn das Computerprogramm in der Rechnereinheit ausgeführt wird.Computer program product with a computer program which can be loaded directly into a storage unit of a control device of a movable object, with program sections to carry out all steps of a method according to one of the Claims 1 to 10 execute when the computer program is executed in the computer unit. Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden.Computer-readable medium on which program sections executable by a computer unit are stored in order to carry out all steps of the method according to one of the Claims 1 to 10 execute when the program sections are executed by the computer unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207135A1 (en) 2020-06-08 2021-12-09 Siemens Mobility GmbH Simultaneous identification and localization of objects through bistatic measurement
WO2024068070A1 (en) * 2022-09-28 2024-04-04 Robert Bosch Gmbh Method for controlling a coherent cooperative radar sensor network

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361072A (en) * 1992-02-28 1994-11-01 Codar Ocean Sensors, Ltd. Gated FMCW DF radar and signal processing for range/doppler/angle determination
US6856276B2 (en) * 2001-07-26 2005-02-15 Codar Ocean Sensors, Ltd. Multi-station HF FMCW radar frequency sharing with GPS time modulation multiplexing
JP2009041981A (en) * 2007-08-07 2009-02-26 Nissan Motor Co Ltd Object detection system and vehicle equipped with object detection system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015224787A1 (en) * 2015-12-10 2017-06-14 Robert Bosch Gmbh Cooperatively operated automobile radar
DE102017215561A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-07 Robert Bosch Gmbh FMCW radar sensor with synchronized high frequency components

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361072A (en) * 1992-02-28 1994-11-01 Codar Ocean Sensors, Ltd. Gated FMCW DF radar and signal processing for range/doppler/angle determination
US6856276B2 (en) * 2001-07-26 2005-02-15 Codar Ocean Sensors, Ltd. Multi-station HF FMCW radar frequency sharing with GPS time modulation multiplexing
JP2009041981A (en) * 2007-08-07 2009-02-26 Nissan Motor Co Ltd Object detection system and vehicle equipped with object detection system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIPA, B. [et al.]: HF Radar Bistatic Measurement of Surface Current Velocities: Drifter Comparisons and Radar Consistency Checks. In: Remote Sensing, Vol. 1, 2009. S. 1190–1211. - ISSN 2072-4292 *
STELZER, A. ; JAHN, M. ; SCHEIBLHOFER, S.: Precise distance measurement with cooperative FMCW radar units. In: IEEE: 2008 IEEE Radio and Wireless Symposium, 22-24 Jan. 2008, Orlando, FL, USA, 2008, S. 771-774. - ISBN 978-1-4244-1462-8. URL: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4463606 [abgerufen am 2019-08-01]. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207135A1 (en) 2020-06-08 2021-12-09 Siemens Mobility GmbH Simultaneous identification and localization of objects through bistatic measurement
WO2021249678A1 (en) 2020-06-08 2021-12-16 Siemens Mobility GmbH Simultaneous identification and localization of objects by means of bistatic measurement
WO2024068070A1 (en) * 2022-09-28 2024-04-04 Robert Bosch Gmbh Method for controlling a coherent cooperative radar sensor network

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