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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts durch ein Radarsystem eines Fahrzeugs mit mehreren Empfangsantennen, ein Radarsystem eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit dem Radarsystem, ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Speichermedium.
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Interferenz tritt auf, wenn sich zwei Wellen gleichzeitig durch ein Medium bewegen. Sie können konstruktiv oder destruktiv interferieren oder sich gegenseitig auslöschen.
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Wenn Wellen, die aus zwei oder mehr Quellen stammen, miteinander interagieren, kommt es zu Phaseneffekten, die zu einer Erhöhung oder Verringerung der Wellenenergie an der Stelle der Kombination führen. Wenn sich elastische Wellen derselben Frequenz so treffen, dass ihre Auslenkungen genau synchronisiert sind (in Phase oder 0 Grad Phasenwinkel), addieren sich die Wellenenergien zu einer Welle mit größerer Amplitude. Treffen sie so aufeinander, dass ihre Auslenkungen genau entgegengesetzt sind (180 Grad phasenverschoben), so heben sich die Wellenenergien gegenseitig auf. Bei Phasenwinkeln zwischen 0 Grad und 180 Grad gibt es eine Reihe von Zwischenstufen zwischen vollständiger Addition und vollständiger Auslöschung.
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Wenn ein Signal auf zwei verschiedenen Wegen zum Empfänger gelangt (ein direktes und ein z.B. am Boden reflektiertes Signal), kommt es ebenfalls zu einer Überlagerung der beiden Wellen. Die Wellen breiten sich dabei jeweils mit der gleichen Geschwindigkeit aus. Da die reflektierte Welle einen längeren Weg zurückgelegt hat als die nicht reflektierte Welle, erreicht die reflektierte Welle den Empfänger immer später als die direkte Welle. Da die Reflexionsbedingungen selten konstant sind, ist es möglich, dass durch die daraus resultierenden Unterschiede in der Phase alle Fälle der Überlagerung beider Wellen von gegenphasig bis gleichphasig auftreten können. Dies führt zu einem schwankenden und verzerrten Empfangssignal, das sich in Abhängigkeit von der Zeit ändert. Ein solches Ergebnis ist als Verlust (sog. Fading) bekannt. Dieser auch als Fading-Effekt bekannte Störeffekt tritt frequenzselektiv auf, er bezieht sich theoretisch nur auf eine Frequenz. Durch die Zeitabhängigkeit des Prozesses tragen die Fading-Phänomene jedoch den größten Teil der Gesamtbandbreite des empfangenen Signals bei.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Radarmessung bei einem Fahrzeug verbessert werden kann, insbesondere die mit dem Fading-Effekt in Verbindung stehenden Nachteile umgangen werden können.
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Die voranstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Radarsystem gemäß Anspruch 12, das Fahrzeug gemäß Anspruch 13, das Computerprogramm gemäß Anspruch 14 und das computerlesbare Speichermedium gemäß Anspruch 15 gelöst. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren offenbart sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Radarsystem, erfindungsgemäßen Fahrzeug, erfindungsgemäßen Computerprogramm, erfindungsgemäßen computerlesbaren Speichermedium und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die eingangs gestellte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts durch ein Radarsystem eines Fahrzeugs mit mehreren Empfangsantennen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Erhalten von Erfassungsinformationen von jeder der mehreren Empfangsantennen über die Erfassung des Objektes,
- - Zusammenfassen der erhaltenen Erfassungsinformationen für eine Empfangsantennen-Kombination von mehreren Empfangsantennen, sodass zusammengefasste Erfassungsinformationen für die Empfangsantennen-Kombination erhalten werden, und
- - Erfassen des Objekts anhand der zusammengefassten Erfassungsinformationen für die Empfangsantennen-Kombination, sodass ein Erfassungsergebnis erhalten wird.
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Entsprechend löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass die Erfassungsinformationen von einer Empfangsantennen-Kombination von mehreren der mehreren Empfangsantennen zusammengefasst werden, um damit das Objekt bzw. den Abstand des Objekts vom Fahrzeug und/oder die relative Lage des Objekts zum Fahrzeug bzw. Ego-Fahrzeug zu erfassen. Dabei müssen nicht notwendigerweise die Erfassungsinformationen aller der mehreren Empfangsantennen kombiniert werden, es genügt auch, wenn nur eine Teilmenge bzw. Teilanzahl der mehreren Empfangsantennen miteinander kombiniert werden.
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Dabei beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass die Fading-Charakteristik von Empfangsantennen auf unterschiedlichen Parametern beruht, wovon einer dieser Parameter die Position der Empfangsantenne ist. So zeigen unterschiedliche Empfangsantennen wegen ihrer unterschiedlichen Positionen unterschiedliche Fading-Charakteristiken. Entsprechend kann erfindungsgemäß durch die Zusammenfassung der Erfassungsinformationen unterschiedlicher Empfangsantennen ein Informationsgewinn in einem Messbereich einer oder mehrerer Empfangsantennen erzielt werden, der den Informationsverlust aufgrund Fading-Effekt in einem Messbereich einer oder mehrerer diesen gegenüber an anderer Stelle positionierter Empfangsantennen ausgleicht.
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Bei der Zusammenfassung kann es sich dabei ganz besonders um eine Addition der Erfassungsinformationen von jeder der mehreren Empfangsantennen handeln.
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Das Verfahren kann insbesondere als ein computer-implementiertes Verfahren ausgebildet werden, bei dem ein, mehrere oder alle Verfahrensschritte durch einen Computer ausführbar sein können. Bei dem Computer kann es sich um einen Computer bzw. eine CPU des Steuergeräts des Fahrzeugs handeln.
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Die hier beschriebenen Verfahrensschritte können ganz besonders in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden, was jedoch nicht zwangsläufig so sein muss, außer, wenn es technisch unumgänglich ist.
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Das Verfahren kann außerdem den Schritt des Erzeugens der Erfassungsinformation durch jeden der mehreren Empfangsantennen aufweisen. Selbstverständlich kann das Verfahren auch das Senden von Signalen durch eine oder mehrere Sendeantennen umfassen, damit die von dem Objekt und ggf. der Umgebung reflektierten Signale von den Empfangsantennen erfasst werden, sodass die Empfangsantennen bzw. das Radarsystem die Erfassungsinformationen über die bzw. bzgl. der Erfassung des Objektes erzeugen kann.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Schritt des Zusammenfassens der erhaltenen Erfassungsinformationen für unterschiedliche Empfangsantennen-Kombinationen der mehreren Empfangsantennen durchgeführt wird, sodass zusammengefasste Erfassungsinformationen für die unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen erhalten werden. Dies ermöglicht es, dass jeweils unterschiedliche Fading-Charakteristiken den unterschiedlichen zusammengefassten Erfassungsinformationen zugrunde gelegt werden, sodass wiederum ein weiterer Informationsgewinn möglich ist, um eine noch präzisere Radarmessung zu ermöglichen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen jeweils eine unterschiedliche Anzahl der mehreren Empfangsantennen umfassen. Wenn beispielsweise insgesamt vier Empfangsantennen in dem Radarsystem vorgesehen sind, können die unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen von jeweils zwei, jeweils drei und allen vier Empfangsantennen gebildet werden. Auch ist es möglich, dass unterschiedliche Empfangsantennen-Kombinationen auch eine gleiche Anzahl an Empfangsantennen aufweisen, jedoch in dieser gleichen Anzahl jeweils unterschiedliche Empfangsantennen enthalten sind.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Schritt des Erfassens des Objekts für jede der zusammengefassten Erfassungsinformationen der unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen durchgeführt wird, sodass jeweils ein Erfassungsergebnis für jede der unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen erhalten wird.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die zusammengefassten Erfassungsinformationen der unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen und/oder die Erfassungsergebnisse der unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen durch eine Fusionsfunktion ausgewertet werden, welche ein finales Erfassungsergebnis ausgibt. Die Fusionsfunktion vereint die unterschiedlichen zusammengefassten Erfassungsinformationen und/oder Erfassungsergebnisse für die unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen. Da diese für sich genommen jeweils eine Fading-Charakteristik bzw. Fading-Kurve aufweisen, die jedoch jeweils unterschiedlich sind, kann die Fusionsfunktion die durch Fading geprägten Informationen einer zusammengefassten Erfassungsinformation und/oder eines Erfassungsergebnisses durch jeweils eine andere ersetzen bzw. ergänzen und damit den Fading-Effekt weitestgehend herausfiltern. So entsteht das finale Erfassungsergebnis mit vollständigeren bzw. optimierten Informationen hinsichtlich der Erfassung des Objekts.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Fusionsfunktion auf maschinellem Lernen basiert. Dies ermöglicht eine stetige Verbesserung der Fusionsfunktion bzw. eines Algorithmus, der von der Fusionsfunktion ausgeführt wird.
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Ganz besonders kann das maschinelle Lernen auf ensemble learning, deep learning und/oder einem neuronalen Netzwerk basieren.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ferner den Schritt eines Rückkoppelns von zurückliegenden finalen Erfassungsergebnissen an die Fusionsfunktion umfasst.
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Ganz besonders können die rückgekoppelten zurückliegenden finalen Erfassungsergebnisse als historische Informationen zur Plausibilitätsprüfung aktueller finaler Erfassungsergebnisse genutzt werden. Dadurch kann eine kontinuierliche Überprüfung der Fusionsfunktion stattfinden, damit das finale Erfassungsergebnis möglichst präzise ist.
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Insbesondere können die Erfassungsinformationen ein Abstandsspektrum umfassen. Auch die zusammengefassten Erfassungsinformationen können ein Abstandsspektrum bzw. zusammengefasste oder addierte Abstandsspektren aufweisen. Das Abstandsspektrum bildet den von jeweils einer Empfangsantenne erfassten Abstand des Fahrzeugs von dem Objekt, insbesondere über der Zeit und/oder in einem Koordinatensystem relativ gegenüber dem Fahrzeug, ab.
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Die erzeugten Empfangsantennen-Kombinationen können insbesondere vorbestimmt sein. Das Verfahren kann aber auch den Schritt des Erzeugens der Empfangsantennen-Kombination der mehreren Empfangsantennen umfassen. Insbesondere kann das Verfahren den Schritt des Erzeugens der unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen umfassen. Dabei kann dieser Schritt jeweils vor allen anderen Verfahrensschritten ausgeführt werden, um die Vorbestimmtheit der erzeugten Empfangsantennen-Kombinationen bereitzustellen. Möglich ist auch, dass die Empfangsantennen-Kombinationen variiert werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch ein Radarsystem eines Fahrzeugs mit mehreren Empfangsantennen und zumindest einem Steuergerät, wobei das Steuergerät zur Ausführung des Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung eingerichtet ist.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit einem Radarsystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen.
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Schließlich wird gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung die eingangs erwähnte Aufgabe gelöst durch ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach dem vierten Aspekt der Erfindung gespeichert ist.
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Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung gemäß von Ausführungsbeispielen nachfolgend näher erläutert. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Figur hervorgehenden Merkmale, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, können sowohl für sich als auch in den beliebigen verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios mit einem Fahrzeug und einem Motorrad;
- 2 eine graphische Repräsentation von Erfassungsinformationen eines Radarsystems des Fahrzeugs aus 1;
- 3 eine weitere graphische Repräsentation von Erfassungsinformationen des Radarsystems des Fahrzeugs aus 1;
- 4 eine weitere schematische Darstellung des Verkehrsszenarios aus 1;
- 5 eine graphische Repräsentation der Signalstärke einer Empfangsantenne des Radarsystems aus 4 über dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Motorrad;
- 6 eine graphische Repräsentation der Amplitude zweier Empfangsantennen des Radarsystems aus 4 über dem Abstand gemessen entlang einer Y-Achse zwischen dem Fahrzeug und dem Motorrad;
- 7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Erfassen des Motorrades durch das Radarsystem des Fahrzeugs in den Verkehrsszenarien der 1 und 4; und
- 8 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs aus den 1 und 4 mit dem Radarsystem.
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Gleichartige oder identische Elemente sind in den 1 bis 8 mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein beispielhaftes Verkehrsszenario. Dabei befindet sich auf einer Straße 3 mit zwei Fahrbahnen ein Fahrzeug 1, welches vorliegend beispielhaft als ein PKW ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Radarsystem 7 (siehe 8), mittels dem es Objekte in seiner Umgebung bis zur Reichweite des Radarsystems 7 erfassen kann.
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Vorliegend ist ein solches Objekt 2 beispielhaft als ein Motorrad gezeigt. Es kann sich gleichwohl auch um ein jegliches anderes Objekt, wie andere Verkehrsteilnehmer in Form von PKWs, LKWs, Fahrradfahrern, Fußgängern oder dergleichen, und auch ein statisches Objekt handeln. Das Objekt 2 ist beispielhaft bei einem Überholmanöver gezeigt, bei dem sich das Objekt 2 dem Fahrzeug 1 von der benachbarten Fahrbahnspur aus nähert, um das Fahrzeug 1 zu überholen. Dadurch kommt das Objekt 2 irgendwann in den Reichweitenbereich des Radarsystems 7 des Fahrzeugs 1 und kann von diesem im Reichweitenbereich erfasst werden. Das Radarsystem 7 kann dabei in seinem Reichweitenbereich in an sich bekannter Weise den Abstand zum Objekt 2 sowie seine Lokalisierung in einem X-Y-Koordinatensystem feststellen.
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2 zeigt eine graphische Repräsentation der Erfassung des Objekts 2 relativ zum Fahrzeug 1 in dem Y-X-Koordinatensystem durch das Radarsystem 7. Dabei steht Xpos für die X-Position von Fahrzeug 1 und Objekt 2 in dem Koordinatensystem und Ypos steht für die Y-Position von Fahrzeug 1 und Objekt 2 in dem Koordinatensystem. Das Fahrzeug 1 ist auf die Position 0, 0 in X-Position und Y-Position festgelegt.
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Das Objekt 2 bewegt sich bei dem beispielhaften Überholmanöver, bei dem das Fahrzeug 1 und das Objekt 2 auf der Straße 3 in dieselbe Richtung fahren, entlang einer Trajektorie 4 zum Fahrzeug 1 hin. Das Radarsystem 7 erfasst dabei jeweils die X- und Y-Position des Objekts 2 relativ zum Fahrzeug 1 in dem X-Y-Koordinatensystem. Die Erfassungspunkte sind dabei in dem X-Y-Koordinatensystem als eine Punktewolke 5 entlang der Trajektorie 4 gezeigt.
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Die Punktewolke 5 zeigt, dass die erste Erfassung in einem Abstand entlang der Trajektorie 4 bzw. in X-Richtung bzw. X-Position von ca. 190 m erfolgt, welches ungefähr der Reichweite des Radarsystems 7 entsprechen kann. Entsprechend den Verlusten im freien Raum nimmt die vom Radarsystem 7 empfangene Signalleistung mit abnehmender Entfernung zum Objekt 2 selbst zu. Nach der ersten Erkennung bei etwa 190 Metern sollte sich die Erfassungs- bzw. Erkennungsleistung daher monoton verbessern. Allerdings gibt es zahlreiche Erfassungsunterbrechungen im markierten Bereich von ca. 100 bis 133 Metern, der eine Fading-Charakteristik zeigt. Dies kann auf den eingangs bereits erläuterten Fading-Effekt zurückgeführt werden.
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Der Fading-Effekt kann auch noch einmal in 3 gesehen werden, bei dem eine graphische Repräsentation des Abstands bzw. der Entfernung (im Englischen typischerweise als „Range“ bezeichnet) zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 2 über der Zeit (im Englischen „time“, hier mit normierten Zeiteinheiten) dargestellt ist. Dabei korreliert der erfasste Abstand mit der registrierten Signalleistung an Empfangsantennen 8 (siehe 8) des Radarsystems 7. Diese Repräsentation der Erfassungsinformationen 9 des Abstands bzw. der Entfernung können auch als Abstandsspektrum (im Englischen auch als „Range-Doppler (Power) Spectrum“ bezeichenbar) bezeichnet werden.
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4 als schematische Darstellung des Verkehrsszenarios 1 aus 1 veranschaulicht dabei, dass es in den meisten Szenarien mehr als einen Ausbreitungsweg 9 zwischen dem Radarsystem 7 des Fahrzeugs 1 und dem erfassten Objekt 2 bzw. Zielobjekt gibt.
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Auf einer Empfängerseite des Radarsystems 7 bzw. an Empfängerantennen 8 des Radarsystems 7 werden mehrere Signale von den Zielen über die Ausbreitungswege 9 zurückgestreut. Sie werden auf der Empfängerseite bzw. an den Empfängerantennen 8 des Radarsystems 7 überlagert. Abhängig von der relativen Phase zwischen diesen Signalen, werden sie entweder konstruktiv oder destruktiv überlagert. Die Phasen der einzelnen Signale werden durch die Ausbreitungsreichweite bestimmt.
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5 zeigt ein Simulationsbeispiel mit 2-Wege-Reflexion (im Englischen als „2-path reflection“ bezeichnet). Aufgrund der konstruktiven oder destruktiven Überlagerung sich ergebendes Fading ist bei der auf der Ordinate gegenüber dem Abstand in Metern abgetragenen Signalleistung (im Englischen als „Signal power“ bezeichnet) in dB anhand der Kurve 2-Wege-Reflexion sichtbar, die zusammen mit der Kurve ohne Mehrweg-Effekt (im Englischen als „without multipath effect“ bezeichnet), nämlich nur Freiraumverlust, in den Graphen eingezeichnet ist.
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Die Positionen der Signalleistungsunterbrechungen in der Fadingkurve sind dabei von vielen Faktoren abhängig. Eine davon ist die Position der Empfangsantenne 8.
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Eine Verschiebung in der Skala der Wellenlänge kann dabei einen signifikanten Einfluss auf das Fadingverhalten haben, wie 6 zeigt, welche zusätzlich zu der Kurve ohne Multiweg-Effekt Kurven von Empfangsantennen 8 zeigt, die eine Fading-Charakteristik mit zwei Ausbreitungswegen aufweisen. Bei der als „horizontal pol. with Rx position shift“ Kurve wurde die Position der Empfangsantenne 8 um das 2-fache der Wellenlänge gegenüber der als „horizontal pol.“ bezeichneten Kurve verschoben. Unterschiedliche Empfangsantennen 8 in einem Radarsystem 7 weisen demnach aufgrund ihrer unterschiedlichen Position ein unterschiedliches Fading-Verhalten auf.
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Um dem Rechnung zu tragen bzw. die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Radarmessung des Radarsystems 7 zu verbessern, wird das in 7 gezeigte Verfahren 20 vorgeschlagen.
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Zunächst wird ein Radarsignal mittels einer oder mehrerer Sendeantennen 15 des Radarsystems 7 (siehe 8) ausgesendet. Dieses Radarsignal wird, wie bereits zuvor erwähnt, von umgebenden Objekten 2 zurück an die Empfangsantennen 8, die hier auch als Rx1, Rx2 ... RxN bezeichnet sind, reflektiert und in ihrer Anzahl zumindest zwei, insbesondere zumindest drei und beliebig sein können.
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In einem ersten Schritt 21 des Verfahrens 20 empfangen die Empfangsantennen 8 die reflektierten Radarsignale. Aus den empfangenen Radarsignalen werden am Radarsystem 7 Erfassungsinformationen 9 erhalten. Die Erfassungsinformationen 9 liegen hier ganz besonders als Abstandsspektren vor, wie zuvor bereits erläutert worden ist, und geben Informationen über die Erfassung des Objekts 2, insbesondere über den Abstand bzw. die Entfernung des Fahrzeugs 1 gegenüber dem Objekt 2 im Zeitverlauf und ganz besonders im bereits erläuterten X-Y-Koordinatensystem wieder.
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In einem zweiten Schritt 22 des Verfahrens 20 werden für unterschiedliche der Empfangsantennen 8 jeweils Empfangsantennen-Kombinationen 10 gebildet. für diese unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen 10 werden dann jeweils die Erfassungsinformationen 9 der zugehörigen Empfangsantennen 8 zusammengefasst, sodass in dem dritten Schritt 23 zusammengefasste Erfassungsinformationen 11 für jede der Empfangsantennen-Kombinationen 10 erhalten werden.
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Dieser Ansatz beruht wie erläutert darauf, dass die Empfangsantennen 8 ein unterschiedliches Fading-Verhalten aufweisen. Daher können wir sie als Grundlage für die Diversität einer Erzeugung von Empfangsantennen-Kombinationen 10 verwendet werden. In jedem Erfassungszyklus können damit anstelle einer einzigen Erfassungsinformation 8, insbesondere eines Abstandspektrums RDS (Abkürzung für englisch „Range-Doppler (Power) Spectrum“), die zusammengefassten Erfassungsinformationen 11 mehrerer Kombinationen von Empfangsantennen-Kombinationen 10 im Voraus bestimmt werden. Um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen, können die jeweiligen RDS der Empfangsantennen 8 für die Zielerfassung dabei durch inkohärent Summieren zusammengefasst werden, wenn mehr als eine Empfangsantenne 8 in je einer der Empfangsantennen-Kombinationen 10 enthalten ist. Jede Empfangsantennen-Kombination 10 kann dann ein Erfassungsergebnis vom Objekt 2 liefern, indem z. B. der Ansatz der konstanten Fehlalarmrate (auch als CFAR bezeichnet, kurz für Englisch „constant false alarm rate“) angewendet wird.
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Wie der 7 entnommen werden kann, werden beispielsweise in der obersten Empfangsantennen-Kombination 10 in 7 die drei Abstandsspektren RDS1 für die erste Empfangsantenne 8 bzw. Rx1, RDS2 für die zweite Empfangsantenne 8 bzw. Rx2 sowie RDS3 für eine dritte Empfangsantenne 8 bzw. Rx3 (nicht gezeigt), als erhaltene Erfassungsinformationen 9 zusammengefasst. Hierneben werden weitere Empfangsantennen-Kombinationen 10 gebildet, wie die darunter abgebildeten Empfangsantennen-Kombinationen 10 für vier Empfangsantennen 8 mit RDS1, RDS2, RDS3, RDS4 und zwei Empfangsantennen RDS1, RDS2 zeigen.
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Aus den jeweiligen zusammengefassten Erfassungsinformationen 11 lässt sich dann für jede Empfangsantennen-Kombination 10 das Objekt 2 erfassen, sodass jeweils ein Erfassungsergebnis vom Objekt 2 erhalten wird. Die Erfassungsergebnisse der unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen 10 weisen dabei unterschiedliche Fading-Charakteristiken auf. So kann es bei einer Empfangsantennen-Kombination 10 beispielsweise im Abstands- bzw. Entfernungsbereich von 10 bis 30 Meter zu einem Fading kommen, während es bei einer anderen Empfangsantennen-Kombination im Abstands- bzw. Entfernungsbereich von 70 bis 90 Meter zu einem Fading kommt.
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Um das Erfassungsergebnis zu verbessern, werden die zusammengefassten Erfassungsinformationen 11 in einem vierten Schritt 24 des Verfahrens 20 durch eine Fusionsfunktion 12 verarbeitet. Die Fusionsfunktion 12 ist in einem Computerprogramm 19, welches auf einem computerlesbaren Speichermedium 18 eines Steuergeräts 16 des Radarsystems 7 (siehe 8) gespeichert ist, enthalten und wird von einem Computer 17 des Steuergeräts 16 ausgeführt. Der Computer 17 erhält auch die Erfassungsinformationen 9 von den Empfangsantennen 8 zum Zusammenfassen dieser zu den zusammengefassten Erfassungsinformationen 11, wobei diese Informationen jeweils im Speichermedium 18 abgespeichert werden können.
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Die Fusionsfunktion 12 basiert auf maschinellem Lernen und optimiert die Erfassungsinformationen 11 und/oder die daraus gebildeten Erfassungsergebnisse vom Objekt 2, indem das Auftreten von Erfassungsunterbrechungen bzw. Erfassungslücken aufgrund von Fading-Effekten verringert wird, da die Fading-Charakteristiken für die unterschiedlichen Empfangsantennen-Kombinationen 10, wie oben ausgeführt, im Erfassungsbereich jeweils schwanken. Erhalten wird entsprechend ein optimiertes zusammengefasstes finales Erfassungsergebnis 13.
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Um die Fusionsleistung der Fusionsfunktion 12 weiter zu verbessern, wird das Erfassungsergebnis 13 in einem fünften Schritt 25 des Verfahrens 20 mittels eines Trackingalgorithmus 14 an die Fusionsfunktion 12 rückgekoppelt, um die Fusionsfunktion bei Diskrepanzen zwischen den zusammengefassten Erfassungsergebnissen 11 mehrerer Empfangsantennen-Kombinationen 10 zu unterstützen.
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8 zeigt rein schematisch ein Fahrzeug 1 mit einem Radarsystem 7, aufweisend das bereits erläuterte Steuergerät 16 sowie Empfangsantennen 8 und Sendeantennen 15.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Objekt
- 3
- Straße
- 4
- Trajektorie des Objekts
- 5
- Punktwolke
- 6
- Fading-Charakteristik
- 7
- Radarsystem
- 8
- Empfangsantenne
- 9
- Erfassungsinformation
- 10
- Empfangsantennen-Kombination
- 11
- zusammengefasste Erfassungsinformation
- 12
- Fusionsfunktion
- 13
- finales Erfassungsergebnis
- 14
- Trackingalgorithmus
- 15
- Sendeantenne
- 16
- Steuergerät
- 17
- Computer
- 18
- Speichermedium
- 19
- Computerprogramm
- 20
- Verfahren
- 21...25
- Verfahrensschritte
