DE102019214163A1 - Verfahren zur Signalauswertung in einem Ortungssystem mit mehreren Radarsensoren - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Signalauswertung in einem Ortungssystem mit mehreren Radarsensoren (10, 12), deren Ortungsbereiche (16, 18) einander überlappen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:- auswerten des Signals eines ersten (10) der Radarsensoren und identifizieren von nicht leeren Abstandszellen,- für mindestens eine dieser Abstandszellen:- auswählen eines zweiten (12) der Radarsensoren und bestimmen eines Abstandsbereiches (46), in dem die in der Abstandszelle (D1) liegenden Objekte (20, 22) aus der Sicht des zweiten Radarsensors (12) liegen müssten, und- klassifizieren der Objektkonfiguration in dem Abstandsbereich (46) anhand des Signals des zweiten Radarsensors (12).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalauswertung in einem Ortungssystem mit mehreren Radarsensoren, deren Ortungsbereiche einander überlappen.
  • Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem Ortungssystem für Kraftfahrzeuge, das eine möglichst genaue Erfassung des Verkehrsumfelds ermöglichen soll.
  • Stand der Technik
  • Die in Kraftfahrzeuge eingebauten Radarsensoren erfassen üblicherweise die Abstände, Relativgeschwindigkeiten und Azimutwinkel sowie ggf. auch Elevationswinkel der georteten Objekte. Gebräuchlich sind FMCW-Radarsensoren, bei denen die Frequenz des gesendeten Radarsignals rampenförmig moduliert wird. Das empfangene Radarecho wird dann mit einem Anteil des aktuell gesendeten Signals gemischt, so dass man in einem Zwischenfrequenzband ein Schwebungssignal erhält, dessen Frequenz von dem Frequenzunterschied zwischen gesendetem und empfangenem Signal abhängig ist. Wenn die Frequenzrampen sehr steil sind, ist der Frequenzunterschied in erster Linie durch die Signallaufzeit und damit den Objektabstand bestimmt. Wenn man das Zwischenfrequenzsignal durch eine Schnelle Fouriertransformation (FFT) in ein Spektrum umwandelt, zeichnet sich in dem Spektrum jedes Objekt in der Form eines Peaks bei einer bestimmten Frequenz ab, die den jeweiligen Objektabstand angibt. Aufgrund der digitalen Signalverarbeitung ist der Abstandsraum jedoch in diskrete Abstandszellen unterteilt. Eine Zelle soll als „leer“ bezeichnet werden, wenn bei der betreffenden Frequenz kein über dem Rauschpegel liegendes Signal empfangen wird.
  • Im allgemeinen kann auch der durch den Doppler-Effekt verursachte Einfluss der Relativgeschwindigkeit des Objekts auf die Frequenzlage nicht vernachlässigt werden. Eine Möglichkeit, die abstands- und geschwindigkeitsabhängigen Anteile voneinander zu trennen, besteht darin, dass man Frequenzrampen mit unterschiedlicher Steigung benutzt. Da die Steigung nur den abstandsabhängigen Anteil beeinflusst, lassen sich durch Vergleich der Frequenzlagen der Peaks für verschiedene Rampen sowohl der Objektabstand als auch die Relativgeschwindigkeit bestimmen.
  • Eine andere Möglichkeit besteht darin, in rascher Folge mehrere Frequenzrampen mit gleicher Steigung zu senden, deren Frequenzen jeweils gegeneinander versetzt sind, so dass die Rampen ihrerseits eine „Rampe“ mit langsam ansteigender Frequenz bilden. Durch eine zweidimensionale Fouriertransformation über die schnelle Rampe und die langsame Rampe erhält man unmittelbar die Amplitudenverteilung in einem zweidimensionalen Abstands-Geschwindigkeits-Raum (v-d Raum). In diesem Raum gibt es für jeden Objektabstand eine Vielzahl von Abstandszellen, die die unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten repräsentieren.
  • Damit auch die Richtungswinkel zu den georteten Objekten (im Azimut und/oder in Elevation) gemessen werden können, weist jeder Radarsensor eine Vielzahl von Sendeantennenelementen und/oder eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen auf, die auf einer Geraden gegeneinander versetzt sind. Wenn das Radarecho nicht rechtwinklig zu dieser Geraden einfällt, so gibt es von Antennenelement zu Antennenelement Laufzeitunterschiede, die zu einer für den jeweiligen Richtungswinkel des Objekts charakteristischen Verteilung der (komplexen) Amplitude des empfangenen Signals führen. Der Richtungswinkel lässt sich dann zumindest schätzen, indem in einem Antennendiagramm diejenige Amplitudenverteilung aufgesucht wird, die zu der gemessenen Verteilung am besten passt.
  • Wenn mehrere Radarsensoren vorhanden sind, deren Ortungsbereiche einander überlappen, kann jedoch auch ein bekanntes Multilaterationsverfahren angewandt werden, um die Objekte anhand der für die verschiedenen Radarsensoren unterschiedlichen Signallaufzeiten in einem zweidimensionalen Koordinatensystem zu lokalisieren.
  • Bei den bekannten Ortungssystemen ist die Genauigkeit, mit der das Verkehrsumfeld erfasst werden kann, dadurch eingeschränkt, dass die Radarsensoren nur eine begrenzte Fähigkeit haben, Objekte, die in derselben Abstandszelle liegen, voneinander zu trennen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren anzugeben, das es erlaubt, das Umfeld mit erhöhter Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erfassen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:
    • - auswerten des Signals eines ersten der Radarsensoren und identifizieren von nicht leeren Abstandszellen,
    • - für mindestens eine dieser Abstandszellen:
      • - auswählen eines zweiten der Radarsensoren und bestimmen eines Abstandsbereiches, in dem die in der Abstandszelle liegenden Objekte aus der Sicht des zweiten Radarsensors liegen müssten, und
      • - klassifizieren der Objektkonfiguration in dem Abstandsbereich anhand des Signals des zweiten Radarsensors.
  • Erfindungsgemäß werden somit zusätzliche Informationen über das Umfeld dadurch gewonnen, dass die von mehreren Radarsensoren erhaltenen Signale zusammengeführt werden, jedoch nicht im Sinne einer Multilateration, sondern in der Weise, dass Objektkonfiguration näher klassifiziert wird und dadurch die Trennfähigkeit und der Dynamikbereich verbessert werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein wichtiges Kriterium bei der Klassifizierung der Objektkonfiguration betrifft die Frage, wie viele verschiedene Radarziele in derselben nicht leeren Abstandszelle liegen. Bisher lässt sich diese Information nur mit begrenzter Genauigkeit und Zuverlässigkeit im Rahmen einer Winkelschätzung anhand der Amplitudenverteilung gewinnen. Eine Schwierigkeit besteht jedoch darin, dass gerade dann, wenn sich mehrere Radarziele in derselben Abstandszelle befinden, die von den mehreren Objekten und damit aus verschiedenen Richtungen eintreffenden Signale einander so überlagern, dass die Winkelgüte beträchtlich herabgesetzt wird und deshalb eine eindeutige Interpretation der Amplitudenverteilung erschwert ist.
  • Die Erfindung bietet nun eine zusätzliche, von der Winkelschätzung unabhängige Möglichkeit, zwischen Einziel- und Mehrzielszenarien zu unterscheiden. Wenn nämlich zwei Radarziele für einen der Radarsensoren in derselben Abstandszelle liegen, so werden sie aufgrund des räumlichen Abstands zwischen den Radarsensoren für einen anderen Radarsensor mit hoher Wahrscheinlichkeit in zwei benachbarten, aber voneinander verschiedenen Radarzellen liegen, so dass mit diesem Radarsensor eine Trennung der Ziele möglich ist. Mit diesem zweiten Radarsensor können dann getrennte Winkelschätzungen in den beiden Abstandszellen durchgeführt werden, und die Ergebnisse werden genauer und zuverlässiger sein als die Ergebnisse, die man mit dem ersten Radarsensor erhalten würde.
  • Wenn die Richtungswinkel zu den mehreren Zielen einmal bekannt sind, lässt sich die Amplitudenverteilung berechnen, die bei der Messung mit dem ersten Radarsensor zu erwarten wäre, und durch Abgleich der erwarteten Amplitudenverteilung mit der tatsächlich im ersten Radarsensor gemessenen Amplitudenverteilung lässt sich dann Information über die relative Signalstärke der beiden Radarziele aus der Sicht des ersten Radarsensors gewinnen.
  • Weiterhin erlaubt es die Erfindung, die georteten Objekte anhand der Winkelabhängigkeit ihres Radarquerschnitts näher zu charakterisieren. Der Radarquerschnitt, also die Signalstärke, mit der ein Radarsignal, das aus einer bestimmten Richtung auf ein Objekt auftritt und dann in derselben Richtung wieder reflektiert wird, ist von der Richtung abhängig, aus der das Radarsignal eintrifft, und die Winkelabhängigkeit dieses Radarquerschnitts ist in charakteristischer Weise von der Geometrie des betreffenden Objekts abhängig, so dass sich unterschiedliche Objekttypen, beispielsweise Lkw, Pkw, und Zweiräder, anhand der Winkelabhängigkeit des Radarquerschnitts voneinander unterscheiden lassen.
  • Die Erfindung erlaubt es, ein- und dasselbe Objekt mit zwei verschiedenen Radarsensoren aus voneinander verschiedenen Richtungen zu betrachten, so dass man Radarquerschnitte für zwei unterschiedliche Winkel erhält und daraus Hinweise auf die Art des Objekts ableiten kann.
  • Wenn mit dem ersten Radarsensor mindestens ein Ziel in einer bestimmten Abstandszelle geortet wird, sich in dem zugehörigen Abstandsbereich bei dem zweiten Radarsensor jedoch kein Objekt finden lässt, so deutet dies darauf hin, dass das Radarecho für dieses Objekt außerhalb des Dynamikbereiches dieses zweiten Radarsensors liegt, sei es, weil das Objekt für diesen Radarsensor an der Grenze des Ortungsbereiches liegt oder weil in der Richtung, aus welcher der zweite Radarsensor das Objekt sieht, der Radarquerschnitt des Objekts zu klein ist. Anhand der mit dem ersten Radarsensor erhaltenen Abstands- und Winkeldaten lässt sich dann überprüfen, ob wenigstens eine dieser Hypothesen plausibel ist oder ob eine Funktionsstörung des Ortungssystems vorliegt. Gegebenenfalls kann dann für den zweiten Radarsensor auch die Rausch-Schwelle vorübergehend herabgesetzt werden, um zu prüfen, ob sich das schwache Signal dann auch mit dem zweiten Radarsensor aufspüren lässt.
  • Insgesamt wird durch Auswertung und Abgleich der Signale der mehreren Radarsensoren die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass tatsächlich vorhandene Objekte auch wirklich mit mindestens einem der Radarsensoren geortet werden.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Ortungsdiagramm für ein Ortungssystem mit zwei Radarsensoren;
    • 2 ein Diagramm der von den beiden Radarsensoren in 1 empfangenen Signale in einem jeweiligen d-v Raum;
    • 3 eine Prinzipskizze eines winkelauflösenden Radarsensors;
    • 4 eine Skizze zur Illustration eines Radarquerschnitts der Rückfront eines Lkw;
    • 5 eine Skizze zur Illustration eines Radarquerschnitts eines schräg zur Ausbreitungsrichtung der Radarwellen orientierten Zweirads; und
    • 6 eine Frontansicht eines Lkw mit einem für das erfindungsgemäße Verfahren ausgebildeten Ortungssystem.
  • 1 zeigt ein Ortungssystem, das in diesem vereinfachten Beispiel zwei Radarsensoren 10, 12 und eine zentrale Auswertungseinheit 14 aufweist, in der die Signale der Radarsensoren zusammengeführt und ausgewertet werden. Die beiden Radarsensoren 10, 12 haben Ortungsbereiche 16, 18, die einander überlappen. In der Überlappungszone befinden sich zwei Objekte 20, 22, die mit beiden Radarsensoren geortet werden können. Die beiden Objekte 20, 22 liegen auf einem auf den Radarsensor 10 zentrierten Kreis 24, so dass der Radarsensor 10 für diese beiden Objekte denselben Abstand d1 misst. Es soll weiterhin angenommen werden, dass die beiden Objekte 20, 22 relativ zu den Radarsensoren 10, 12 auch die gleiche Relativgeschwindigkeit v haben. Im d-v Raum 26 (2) des Radarsensors 10 werden die beiden Objekte folglich durch einen einzigen Signalpeak 28 repräsentiert, der in einer einzigen Abstandszelle D1 liegt. Allein durch Abstands- und Relativgeschwindigkeitsmessung mit dem Radarsensor 10 lassen sich die beiden Objekte folglich nicht voneinander trennen.
  • Der Radarsensor 12 ist gegenüber dem Radarsensor 10 räumlich versetzt und misst deshalb für die beiden Objekte 20, 22 zwei voneinander verschiedene Abstände d2 und d3. Im d-v Raum 30 dieses Radarsensors werden die Objekte folglich durch Signalpeaks 32 und 34 repräsentiert, die in verschiedenen Abstandszellen D2 und D3 liegen.
  • Durch Auswertung der Signale des Radarsensors 12 lässt sich somit einfach und sicher feststellen, dass es sich bei dem Peak 28 um eine Überlagerung der Radarechos von zwei verschiedenen Objekten handelt.
  • Diese Information ist beispielsweise dann wertvoll, wenn durch Winkelschätzung die Azimutwinkel der Objekte 20 und 22 bestimmt werden sollen.
  • Wie 3 zeigt, weist der Radarsensor 10 ein Antennenarray mit vier Antennenelementen 36 auf, die auf einer waagerechten Geraden angeordnet sind. Radarstrahlen 38, die von den Antennenelementen 36 gesendet, am Objekt 20 reflektiert und dann wieder von demselben Antennenelement empfangen werden, das sie ausgesandt hat, unterscheiden sich somit in ihren Lauflängen jeweils um einen Betrag 2 * delta1. Diese Lauflängenunterschiede führen zu Unterschieden in den komplexen Amplituden, insbesondere in den Phasen der Signale, die von den verschiedenen Antennenelementen 36 empfangen und dann durch Fouriertransformation auf den d-v Raum 26 abgebildet werden. Die Verteilung der komplexen Amplituden für die vier Antennenelemente 36 ist in charakteristischer Weise von dem Azimutwinkel α20 abhängig, unter dem das Objekt 20 von dem Radarsensor 10 gesehen wird. Diese Winkelabhängigkeit der Amplitudenverteilung lässt sich in einem Antennendiagramm darstellen, und durch Abgleich der gemessenen Amplitudenverteilung mit dem Antennendiagram lässt sich dann im Prinzip der Azimutwinkel α20 schätzen.
  • Das gleiche gilt sinngemäß auch für Radarstrahlen 40, die an dem Objekt 22 reflektiert werden, das vom Radarsensor 10 unter dem Azimutwinkel α22 gesehen wird. In diesem Fall beträgt der Lauflängenunterschied 2 * delta2.
  • Da jedoch die von den Objekten 20 und 22 empfangenen Signale in allen vier Empfangskanälen des Radarsensors 10 in der gleichen Abstandszelle D1 liegen, lassen sich die Signale nicht anhand ihrer Frequenzen voneinander trennen, und die letztlich gemessene Amplitudenverteilung ist das Resultat einer Überlagerung der Radarstrahlen 38 und 40. Dadurch verschlechtert sich die Korrelation der Amplitudenverteilung mit dem Antennendiagramm (die Winkelgüte wird schlechter), und der Azimutwinkel, für den die Amplitudenverteilung noch am besten mit der gemessenen Verteilung korreliert, ist ein vermeintlicher Winkel, der weder mit α20 noch mit α22 übereinstimmt.
  • Der Radarsensor 10 ortet also anstelle der beiden Objekte 20 und 22 ein Scheinobjekt, das an irgendeiner anderen Stelle auf dem Kreis 24 liegt. Zwar lässt sich die Verlässlichkeit der Winkelschätzung ungefähr beziffern, wenn man die erhaltene Winkelgüte berechnet, doch lassen sich damit immer noch nicht die wahren Azimutwinkel α20 und α22 bestimmen.
  • Die Auswertung des Signals des Radarsensors 12 liefert jedoch eine einfachere und verlässlichere Möglichkeit, Fehler der oben beschriebenen Art zu erkennen und zu korrigieren.
  • Wenn der Radarsensor 10 eine nicht leere Abstandszelle feststellt wie beispielsweise die Abstandszelle D1, so lässt sich der Abstand D1 des Objekts oder der Objekte in dieser Zelle bestimmen, und anhand der räumlichen Anordnung der Radarsensoren 10, 12 lässt sich dann errechnen, in welchem Abstandsbereich der andere Radarsensor 12 dieses Objekt oder diese Objekte sehen müsste. Die Grenzen der Ortungsbereiche 16, 18 der beiden Radarsensoren (1) sind bekannt, und der gemessene Abstand d1 liefert die Lage des Kreises 24 auf dem das oder die Objekte liegen müssen. Die Schnittpunkte dieses Kreises 24 mit den Grenzen der Ortungsbereiche 16 und 18 liefern dann eine obere Grenze 42 und eine untere Grenze 44 für den Abstandsbereich 46, in dem die Objekte 20 und 22 aus der Sicht des Radarsensors 12 liegen müssen.
  • Wenn sich nun zeigt, dass im d-v Raum 30 des Radarsensors 12 in diesem Abstandsbereich genau zwei Peaks 32, 34 auftreten, so weiß man, dass diese beiden Peaks Objekte repräsentieren müssen, die im d-v Raum 26 des Radarsensors 10 in der Abstandszelle D1 liegen. Damit ist klar, dass der Peak 28 in der Abstandszelle D1 eine Überlagerung ist, die genau zwei Objekte repräsentiert.
  • Da die Peaks 32 und 34 im d-v Raum 30 des Radarsensors 12 in getrennten Abstandszellen D2, D3 liegen, lassen sich ihre Amplitudenverteilungen getrennt auswerten, so dass Winkelschätzungen mit hoher Güte vorgenommen werden können, um die Azimutwinkel der Objekte 20 und 22 aus der Sicht des Radarsensors 12 zu bestimmen.
  • Um ein möglichst genaues und zutreffendes Bild vom Umfeld des Ortungssystems zu erhalten, wird man deshalb in diesem Fall die mit dem Radarsensor 10 durchgeführte Winkelschätzung verwerfen und sich stattdessen auf die Winkelschätzung mit dem Radarsensor 12 verlassen.
  • Aus den mit dem Radarsensor 12 gemessenen Azimutwinkeln für die Objekte 20 und 22 lassen sich dann durch einfache geometrische Transformation auch die Azimutwinkel α20 und α22 aus der Sicht des Radarsensors 10 berechnen. Alternativ kann auch die Information von Radarsensor 12 genutzt werden, um mit Radarsensor 10 eine verbesserte Zweizielwinkelschätzung durchzuführen.
  • Die Absolutbeträge der Amplituden an den Scheiteln der Peaks 32 und 34 liefern auch Anhaltspunkte für das Verhältnis der Signalstärken der Radarstrahlen 38 und 40. Daraus lässt sich dann die Amplitudenverteilung berechnen, die im Radarsensor 10 zu erwarten wäre. Zur Konsistenzprüfung kann man nun diese erwartete Amplitudenverteilung mit der Amplitudenverteilung vergleichen, die der Radarsensor 10 tatsächlich gemessen hat. Falls sich dabei eine Abweichung ergibt, kann man diese dadurch korrigieren, dass man das angenommene Verhältnis der Signalstärken variiert. Auf diese Weise lässt sich feststellen, ob die Reflektivität der Objekte 20 und 22 für die Signale des Radarsensors 10 eine andere ist als für die Signale des Radarsensors 12. Solche Unterschiede in der Reflektivität sind zu erwarten, wenn die Objekte nicht punktförmig oder kugelförmig sind, sondern einen winkelabhängigen Radarquerschnitt haben.
  • Selbstverständlich kann man auch umgekehrt vorgehen und zunächst nach nicht leeren Abstandszellen im d-v Raum 30 des Radarsensors 12 suchen und danach den entsprechenden Abstandsbereich im d-v Raum des Radarsensors 10 durchsuchen. Je nach Objektkonstellation kann es auch vorkommen, dass sich zwei Objekte nur mit dem Radarsensor 10 trennen lassen aber nicht mit dem Radarsensor 12.
  • Es sind auch Konstellationen denkbar, bei denen der Radarsensor 10 eine nicht leere Abstandszelle D1 feststellt, der Radarsensor 12 aber in dem zugehörigen Abstandsbereich 46 nur ein einziges Objekt ortet. In dem Fall können Winkelschätzungen mit hoher Winkelgüte in beiden Radarsensoren 10, 12 vorgenommen werden, und die Ergebnisse müssten konsistent sein. Konsistenzprüfungen dieser Art können beispielsweise dazu genutzt werden, eine etwaige Fehlausrichtung eines der beiden Radarsensoren 10, 12 zu erkennen und ggf. zu korrigieren.
  • Da die Reflektivität des georteten einzigen Objekts winkelabhängig sein kann und die beiden Radarsensoren das Objekt aus leicht unterschiedlichen Richtungen betrachten, können sich die in den beiden Radarsensoren gemessenen Signalstärken trotz annähernd gleichen Objektabstands unterscheiden. Da die mit den beiden Sensoren gemessenen Abstände zum Objekt bekannt sind, lässt sich die Entfernungsabhängigkeit der Signalstärke rechnerisch korrigieren, so dass man die Radarquerschnitte des Objekts für die Blickrichtungen der beiden Radarsensoren miteinander vergleichen kann.
  • Als Beispiel illustriert 4 einen Fall, in der der Radarsensor 10 eine Rückfront eines Lkw 48 unter einem Azimutwinkel α10 von annähernd 0° sieht. Die weitgehend ebene, rechtwinklig zu den Radarstrahlen 38 orientierte Rückfront des Lkw führt zu einem großen Radarquerschnitt und einer entsprechend hohen Reflektivität in der 0°-Richtung. Der Radarsensor 12 sieht dagegen den Lkw 48 unter einem von 0° verschiedenen Azimutwinkel α12. Die Radarsrahlen dieses Sensors (in 4 nicht gezeigt) treffen daher schräg auf die Rückfront des Lkw und werden so reflektiert, dass sie (abgesehen von Beugungseffekten) nicht wieder auf den Radarsensor 12 treffen. Die Winkelabhängigkeit der Reflektivität der Rückfront des Lkw 48 ist in 4 durch eine Kurve 50 angegeben. Der Radarsensor 10 misst eine hohe Reflektivität, während der Radarsensor 12 eine deutlich kleinere Reflektivität misst.
  • Zum Vergleich illustriert 5 eine Situation, in der der Radarsensor 10 bei dem Azimutwinkel α10 von annähernd 0° ein Zweirad 54 ortet. Der Radarsensor 12 ortet dieses Zweirad unter dem von 0 verschiedenen Azimutwinkel α12 und blickt deshalb schräg auf das Zweirad 54, was hier durch eine Schrägstellung des Zweirads gegenüber den Radarstrahlen 56 des Radarsensors 12 symbolisiert wird. Die Winkelabhängigkeit des Radarquerschnitts ist hier durch eine Kurve 58 angegeben. Bei Betrachtung von der Seite her ist der Radarquerschnitt des Zweirads 54 größer als bei der Betrachtung direkt von hinten, so dass in diesem Fall der Radarsensor 12 ein stärkeres Signal misst als der Radarsensor 10.
  • Anhand solcher Unterschiede in den von den Radarsensoren gemessenen Signalstärken oder Reflektivitäten lässt sich somit auf die Art der georteten Objekte schließen.
  • Die Ortungsbereiche 16, 18 der Radarsensoren 10 und 12, die in 1 als Kreissektoren dargestellt sind, haben in der Praxis an den linken und rechten Rändern keine scharfen Grenzen. Vielmehr nimmt sowohl die Ausleuchtung mit den gesendeten Radarstrahlen als auch die Empfindlichkeit für die empfangenen Radarechos mit zunehmendem Azimutwinkel allmählich ab. Für Objekte, die nahe an der Grenze des Ortungsbereiches eines Radarsensors liegen, kann deshalb das Radarecho so schwach werden, dass es mit diesem Sensor nicht mehr detektierbar ist oder es sich zumindest nicht mehr zuverlässig vom Rauschuntergrund unterscheiden lässt. Es können deshalb auch Konstellationen auftreten, in denen beispielsweise der Radarsensor 10 mindestens ein Objekt in der Abstandszelle D1 ortet, aber der Radarsensor 12 in dem zugehörigen Abstandsbereich 46 keine Objekte feststellt. Solche Situationen dürften aber bei fehlerfreiem Betrieb des Ortungssystems nur dann auftreten, wenn der mit dem Radarsensor 10 gemessene Azimutwinkel auf eine Position des Objektes nahe der Grenze des Ortungsbereichs 18 des Radarsensors 12 hindeutet. Auch in solchen Situationen erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren somit eine Art Selbsttest des Ortungssystems.
  • Es versteht sich, dass das Verfahren nicht auf Ortungssysteme mit nur zwei Radarsensoren beschränkt ist. Vorzugsweise umfasst das Ortungssystem mindestens drei Radarsensoren, von denen vorzugsweise einer auch in der Vertikalen gegenüber den beiden anderen Sensoren versetzt ist, so dass die Richtungswinkel, unter denen die Objekte von den verschiedenen Radarsensoren geortet werden, nicht nur im Azimut, sondern auch in Elevation variieren. Das ermöglicht eine hohe Trennfähigkeit auch in Situationen, in denen zwei Radarziele oder zwei Reflexionszentren sich in gleichem Abstand und bei dem gleichen Azimutwinkel jedoch in unterschiedlicher Höhe befinden. Ebenso wird durch die Erfassung von Unterschieden im Radarquerschnitt bei unterschiedlichen Elevationswinkeln eine noch differenziertere Objektklassifizierung ermöglicht, insbesondere eine deutlichere Unterscheidung zwischen Pkw und Lkw.
  • Als Beispiel zeigt 6 ein Ortungssystem mit drei Radarsensoren 10, 12, 60, die in der Frontpartie eines Lkw 62 verbaut sind. Die Radarsensoren bilden in diesem Fall in der Ansicht von vorn ein gleichschenklig-rechtwinkliges Dreieck mit horizontaler Basis.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Signalauswertung in einem Ortungssystem mit mehreren Radarsensoren (10, 12, 60), deren Ortungsbereiche (16, 18) einander überlappen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - auswerten des Signals eines ersten (10) der Radarsensoren und identifizieren von nicht leeren Abstandszellen (D1), - für mindestens eine dieser Abstandszellen: - auswählen eines zweiten (12) der Radarsensoren und bestimmen eines Abstandsbereiches (46), in dem die in der Abstandszelle (D1) liegenden Objekte (20, 22) aus der Sicht des zweiten Radarsensors (12) liegen müssten, und - klassifizieren der Objektkonfiguration in dem Abstandsbereich (46) anhand des Signals des zweiten Radarsensors (12).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Klassifizierung der Objektkonfiguration eine Bestimmung der Anzahl der Objekte (20, 22) in der nicht leeren Abstandszelle (D1) des ersten Radarsensors einschließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem, wenn sich für einen der Radarsensoren (10, 12) mehrere Objekte in derselben Abstandszelle (D1) befinden, eine Winkelschätzung zur Bestimmung der Richtungswinkel zu diesen Objekten mit einem Radarsensor (12) ausgeführt wird, für den diese Objekte in getrennten Abstandszellen (D2, D3) liegen.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem, wenn sich für einen der Radarsensoren (10, 12) mehrere Objekte in derselben Abstandszelle (D1) befinden, Information des einen Radarsensors (12) dazu genutzt wird, mit dem anderen Radarsensor (10) eine verbesserte Zweiziel-Winkelschätzung durchzuführen.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Klassifizierung der Objektkonfiguration einen Vergleich der Radarquerschnitte eines Objekts, das von mehreren Radarsensoren (10, 12) geortet wird, auf der Basis der von diesen Radarsensoren empfangenen Signalstärken einschließt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem anhand des Vergleichs der Radarquerschnitte eine Hypothese über die Art des georteten Objekts aufgestellt wird.
  7. Ortungssystem für Kraftfahrzeuge, mit mehreren Radarsensoren (10, 12, 60), deren Ortungsbereiche (16, 18) einander überlappen, und mit einer Auswertungseinheit (14), die dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
  8. Softwareprodukt mit maschinenlesbarem Programmcode, der, wenn er in eine Auswertungseinheit (14) eines Ortungssystems nach Anspruch 6 geladen ist, die Auswertungseinheit veranlasst, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
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