DE102022114239A1 - Radarsystem mit zwei Radarsensoren, Landfahrzeug und Verfahren - Google Patents

Radarsystem mit zwei Radarsensoren, Landfahrzeug und Verfahren Download PDF

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MODELL-UND FORMENBAU BLASIUS GERG GmbH
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MODELL und FORMENBAU BLASIUS GERG GmbH
MODELL-UND FORMENBAU BLASIUS GERG GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Berechnen einer Eigengeschwindigkeit eines Landfahrzeugs (PKW) mit einem an dem Landfahrzeug (PKW) angeordneten Radarsystem (1), welches zwei an dergleichen Position angeordnete Radarsensoren (2,3) aufweist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Berechnen einer ersten Dopplerverschiebung zwischen einer ersten in einer Vorwärtsrichtung (V) des Landfahrzeugs (PKW) ausgesendeten Radarwelle (W1) und einer entsprechenden empfangenen von einem Untergrund (U) des Landfahrzeugs (PKW) reflektierten ersten Radarwelle; Plausibilisierung der ersten Dopplerverschiebung und/oder Kompensation von Störwerten durch eine zweite in einer Rückwärtsrichtung (R) des Landfahrzeugs (PKW) ausgesendeten Radarwelle (W2) und einer entsprechenden empfangenen von dem Untergrund (U) des Landfahrzeugs (PKW) reflektierten zweiten Radarwelle, wobei die erste ausgesendete Radarwelle (W1) und die zweite ausgesendete Radarwelle (W1) unter gleichem Winkel (α) in Richtung des Untergrunds (U) ausgesendet werden; und Berechnen der Eigengeschwindigkeit des Landfahrzeugs (PKW) basierend auf der berechneten ersten Dopplerverschiebung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radarsystem, welches an einem Landfahrzeug, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, angeordnet ist. Das Radarsystem weist zwei Radarsensoren auf. Zudem betrifft die Erfindung ein Landfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Radarsystem und ein Verfahren zum Berechnen der Eigengeschwindigkeit mit dem erfindungsgemäßen Radarsystem.
  • Landfahrzeuge bewegen sich unmittelbar über dem Untergrund - also dem Boden. Daher sind besondere bauliche Gegebenheiten erforderlich, insbesondere gegenüber Flugzeugen oder Schiffen, bei denen der Untergrund meist weit entfernt ist. Die Ermittlung der Eigengeschwindigkeit ist folglich bei Landfahrzeugen deutlich sensibler bezüglich der Position und der Abstrahlwinkel der Radarsensoren.
  • Stand der Technik
  • Heutzutage werden Radarsysteme verwendet, um bei Landfahrzeugen verschiedene Fahrfunktionen oder Fahrassistenzfunktionen zu steuern. Als Beispiel werden automatische Abstandsregelungen, adaptive Geschwindigkeitsregelungen und Kollisionswarnsysteme mittels der Abstands- und Geschwindigkeitsdaten der Radarsensoren gesteuert. Die Radarsensoren sind typischerweise an der Front und am Heck des Fahrzeugs angeordnet. Durch die Positionierung können die Radarsensoren als mechanisch voneinander getrennt angesehen werden. Fährt das Fahrzeug beispielsweise über eine Bodenwelle, so reagieren die Radarsensoren an der Front und am Heck zum gleichen Zeitpunkt unterschiedlich. Dies ist zwar für Messungen eines Abstands relativ zu einem anderen Fahrzeug oder für Messungen der Geschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs weniger relevant. Zur gegenseitigen Kompensation oder Plausibilisierung der Messungen der Radarsensoren für die Berechnung der Eigengeschwindigkeit können solche Radarsensoren allerdings nicht verwendet werden.
  • Die WO 97/21111 A1 betrifft ein Verfahren zur Messung der Bodengeschwindigkeit eines Fahrzeugs mittels Radar. Dabei werden Radarwellen von einem Radarsensor an der Front des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung auf den Boden ausgestrahlt und vom Boden reflektierte Radarwellen aufgenommen. Aus der Frequenzverschiebung durch den Doppler-Effekt wird dann die Eigengeschwindigkeit berechnet. Die Plausibilisierung erfolgt darin durch das gleichzeitige Messen des Abstands und der Relativgeschwindigkeit zum Untergrund.
  • Es sind weitere Sensorarten bekannt, mit denen die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen werden kann, beispielsweise Beschleunigungssensoren, Raddrehzahlsensoren, GPS-basierte Sensoren, Pitotrohre, Lasersensoren, Kameras, Sonarsensoren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Verfahren zum Berechnen einer Eigengeschwindigkeit eines Landfahrzeugs vorgeschlagen. Das Landfahrzeug weist ein Radarsystem auf, welches an dem Landfahrzeug angeordnet ist. Das Radarsystem weist zwei an der gleichen Position angeordnete Radarsensoren auf. „An dergleichen Position“ bedeutet, dass sie in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind, sodass diese eine direkte mechanische Kopplung erfahren. Eine erste in Vorwärtsrichtung des Landfahrzeugs ausgesendete Radarwelle wird von einem Untergrund des Landfahrzeugs reflektiert und empfangen. Aus der ausgesendeten ersten Radarwelle und der entsprechenden reflektierten Radarwelle wird eine erste Dopplerverschiebung berechnet.
  • Eine zweite in Rückwärtsrichtung des Landfahrzeugs ausgesendete Radarwelle wird von einem Untergrund des Landfahrzeugs reflektiert und empfangen. Die ausgesendete zweite Welle und die entsprechende reflektierte Welle werden zur Plausibilisierung der ersten Dopplerverschiebung verwendet. Dabei können insbesondere die erste Radarwelle betreffende Messungen plausibilisiert werden. Alternativ oder zusätzlich können die ausgesendete zweite Welle und die entsprechende reflektierte Welle zur Kompensation von Störwerten bei der die erste Radarwelle betreffenden Messungen verwendet werden. Insbesondere werden dadurch Nickbewegungen des Fahrzeugs kompensiert. Vorzugsweise wird hierfür eine zweite Dopplerverschiebung zwischen der zweiten in der Rückwärtsrichtung des Landfahrzeugs ausgesendeten Radarwelle und der entsprechenden reflektierten zweiten Radarwelle berechnet.
  • Dies wird ermöglicht, da die erste ausgesendete Radarwelle und die zweite ausgesendete Radarwelle unter gleichem Winkel in Richtung des Untergrunds und in entgegengesetzt Richtungen ausgesendet werden. Die Vorwärtsrichtung zeigt in Fahrtrichtung des Fahrzeugs und die Rückwärtsrichtung ist der Vorwärtsrichtung entgegengesetzt. Fährt das Fahrzeug rückwärts, können die Rollen des ersten Radarsensors und des zweiten Radarsensors vertauscht werden. Jeder der Radarsensoren zeigt in Richtung des Untergrunds. Dabei haben der Winkel der Ausstrahlrichtung der ersten Radarwelle und der Winkel der Ausstrahlrichtung der zweiten Radarwelle den gleichen Betrag, sie sind nur entgegengesetzt zueinander ausgerichtet. Die Winkel werden zu einer festen Bezugslinie/-fläche am Fahrzeug, vorzugsweise zum Unterboden des Fahrzeugs bzw. zum Fahrzeugboden oder zu einer Hauptachse/Längsachse des Fahrzeugs, gewählt.
  • Schließlich wird basierend auf der berechneten ersten Dopplerverschiebung die Relativgeschwindigkeit des Untergrunds zum Landfahrzeug berechnet. Der Untergrund kann als fix angenommen werden, sodass aus der Relativgeschwindigkeit des Untergrunds zum Fahrzeug die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet bzw. ermittelt wird.
  • Zur Verarbeitung können Verfahren verwendet werden, die für einen Radarsensor an sich bekannt sind. Wenn der jeweilige Radarsensor anstelle einer einzelnen Frequenz ein Frequenzspektrum für die reflektierte Radarwelle aufnimmt, kann ein an sich bekannter Algorithmus verwendet werden, um das Frequenzspektrum in eine einzelne Frequenz umzuwandeln, die dann für die Dopplerverschiebung zu Grunde gelegt werden kann.
  • Ferner wird eine Recheneinheit vorgeschlagen, welche eingerichtet ist, jeden Schritt des vorstehend beschriebenen Verfahrens auszuführen.
  • Zudem wird ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm ist auf einem Speichermedium gespeichert. Das Speichermedium umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Bevorzugt werden die erste Radarwelle in Vorwärtsrichtung und die zweite Radarwelle in Rückwärtsrichtung unter gleichem Winkel in Richtung des Untergrunds mittels desselben Radarsystems ausgesendet und die entsprechenden vom Untergrund reflektierten ersten und zweiten Radarwellen werden mittels desselben Radarsystems empfangen.
  • Des Weiteren wird ein Radarsystem vorgeschlagen, welches zwei Radarsensoren aufweist, die an der gleichen Position an einem Landfahrzeug angeordnet sind. „An der gleichen Position“ bedeutet, dass sie in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind, sodass diese eine direkte mechanische Kopplung erfahren. Insbesondere können die beiden Radarsensoren in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Die beiden Radarsensoren sind vorzugsweise baugleich ausgebildet. Ein erster Radarsensor ist in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet und ein zweiter Radarsensor ist in Rückwärtsrichtung ausgerichtet. Die Vorwärtsrichtung zeigt in Fahrtrichtung des Fahrzeugs und die Rückwärtsrichtung ist der Vorwärtsrichtung entgegengesetzt. Die beiden Sensoren sind folglich in entgegengesetzten Richtungen in einer sogenannten Janus-Konfiguration (nach Art des Janus-Kopfes) ausgerichtet. Fährt das Fahrzeug rückwärts, können die Rollen des ersten Radarsensors und des zweiten Radarsensors vertauscht werden. Jeder der Radarsensoren zeigt in Richtung des Untergrunds. Dabei haben der Winkel der Ausstrahlrichtung des ersten Radarsensors und der Winkel der Ausstrahlrichtung des zweiten Radarsensors den gleichen Betrag, sie sind nur entgegengesetzt zueinander ausgerichtet. Die Winkel werden zu einer festen Bezugslinie/-fläche am Fahrzeug, vorzugsweise zum Unterboden des Fahrzeugs oder zu einer Hauptachse/Längsachse des Fahrzeugs, gewählt. Die Winkel lassen sich im Wesentlichen frei wählen und können an den Einsatzzweck des Fahrzeugs angepasst werden. Je nach Fahrzeug können flachere oder steilere Winkel vorteilhaft sein. Der erste Radarsensor sendet Radarwellen in Vorwärtsrichtung unter dem Winkel in Richtung des Untergrunds aus und empfängt vom Untergrund reflektierte Radarwellen in Vorwärtsrichtung. Der zweite Radarsensor sendet Radarwellen in Rückwärtsrichtung unter dem gleichen Winkel zum Untergrund aus und empfängt vom Untergrund reflektierte Radarwellen in Rückwärtsrichtung.
  • Mit einem solchen Radarsystem lässt sich die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs zum Untergrund messen. Aus den ausgesendeten Radarwellen und den reflektierten Radarwellen lässt sich die Dopplerverschiebung in der Frequenz bestimmen und somit die Relativgeschwindigkeit des beweglichen Objekts in Bewegungsrichtung berechnen. Da der Untergrund als fix angenommen werden kann, kann aus der Relativgeschwindigkeit die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt bzw. berechnet werden. Durch die beiden Radarsensoren in Janus-Konfiguration mit dem gleichen Winkel wird die Messung des einen Radarsensors zur Plausibilisierung der Messung des anderen Radarsensors und/oder zur Kompensation von Störwerten verwendet. Insbesondere werden dadurch Nickbewegungen des Fahrzeugs kompensiert.
  • Die beiden Radarsensoren des Radarsystems sind vorteilhafterweise an dem Fahrzeugboden, d.h. am Unterboden des Fahrzeugs, angeordnet. Am Fahrzeugboden können die beiden Radarsensoren in einfacher Weise an einer Position angeordnet und gleichzeitig so ausgerichtet werden, dass beide im gleichen Winkel, aber in entgegensetzten Richtungen auf den Untergrund abstrahlen. Am Fahrzeugboden sind bei dieser Anordnung typischerweise keine Komponenten des Fahrzeugs im Blickfeld der Radarsensoren vorhanden.
  • Vorzugsweise sind die beiden Radarsensoren in einer Aussparung im Fahrzeugboden angeordnet. Die Radarsensoren liegen somit nicht an der Außenseite des Fahrzeugs, sondern sind nach innen zurückgesetzt, wodurch sie geschützt sind. Die Aussparung ist so ausgestaltet, dass das Blickfeld der Radarsensoren freigehalten wird. Diese Anordnung eignet sich hier besonders, da die Radarsensoren jeweils in einem vorgegebene Winkel ausstrahlen und keine Rundumsicht erforderlich ist.
  • Um die Radarsensoren vor aufgewirbeltem Dreck, Steinen oder Schutt zu schützen, welche die Radarsensoren beschädigen können, kann ein Fenster vorgesehen sein, welches das Radarsystem zum Untergrund hin gegenüber dem Umfeld abdeckt und somit schützt. Das Fenster besteht aus einem Material, welches für die ausgestrahlten Radarwellen und für die reflektierten Radarwellen transparent ist.
  • Des Weiteren wird ein Landfahrzeug vorgeschlagen, bei dem das vorstehend beschriebene Radarsystem am Unterboden des Fahrzeugs bzw. am Fahrzeugboden angeordnet ist. Generell ist das Radarsystem für jegliche Landfahrzeuge geeignet. Bevorzugt ist das Landfahrzeug ein Kraftfahrzeug und besonders bevorzugt ein Personenkraftwagen. Es wird auf die vorstehende Beschreibung und die darin genannten Vorteile verwiesen.
  • Gegenüber der Messung mit einem einzelnen Radarsensor bieten sich folgende Vorteile:
    • - „Parasitäre Echos“, beispielsweise von vorrausfahrenden Fahrzeugen, lassen sich durch die entgegengesetzt angeordneten Radarsensoren leicht identifizieren und kompensieren.
    • - Bei einem einzelnen Radarsensor gemäß dem Stand der Technik ist eine genaue Kenntnis des Winkels, mit dem die Radarwellen auf dem Untergrund auftreffen, immanent wichtig für die Geschwindigkeitsbestimmung. Bereits kleine Winkelabweichungen können zu einem großen Fehler bei der berechneten Eigengeschwindigkeit führen. Gerade in dynamischen Fahrsituationen, bei denen das Fahrzeug häufig bremst und/oder beschleunigt, ändert sich dieser Winkel aufgrund der Nickbewegung des Fahrzeugs ständig. In der vorliegenden Janus-Konfiguration wirkt sich die von der Nickbewegung bewirkte Änderung des Winkels gegensätzlich, aber mit gleichem Betrag auf die beiden Radarsensoren aus und lässt sich somit einfach kompensieren.
    • - Gemäß dem Stand der Technik misst ein einzelner Radarsensor sowohl die Relativgeschwindigkeit als auch den Abstand zum Untergrund, wobei die Abstandsmessung zur Plausibilisierung der Geschwindigkeitsmessung dient. Die Messung des Abstands ist allerdings in Situationen problematisch, in denen sich die Lage der Karosserie gegenüber dem Untergrund ständig ändert, was bei unwegsamen Gelände, Bodenwellen und Ähnlichem oder bei Fahrzeugen mit aktivem Fahrwerk der Fall ist. Bei den vorliegenden zwei Radarsensoren wird die Plausibilisierung durch ein Sensorsignal des jeweils anderen Radarsensors ermöglicht,
  • Im Folgenden werden die Vorteile gegenüber der Messung mit anderen Sensorarten genannt:
    • - Gegenüber Beschleunigungssensoren werden kumulierende Fehler entfernt.
    • - Gegenüber Raddrehzahlsensoren werden Fehler aufgrund von Schlupf, also der Relativbewegung zwischen dem Rad und dem Untergrund, entfernt.
    • - Gegenüber GPS-Sensoren werden Fehler aufgrund von schlechtem Empfang entfernt. Zudem wird die Zuverlässigkeit erhöht, da die Geschwindigkeitsbestimmung auch funktioniert, wenn keine GPS-Verbindung möglich ist. Ferner kann die Geschwindigkeit mit Radarsensoren deutlich schneller ermittelt werden.
    • - Gegenüber Pitotrohren müssen die Messungen nicht an festen Orten stattfinden.
    • - Gegenüber Laser-Sensoren funktionieren die Radarsensoren auch unter Bedingungen, die für Laser-Sensoren nicht möglich sind. Radarsensoren sind weniger anfällig gegenüber Dreck, Schmutz, Schlamm, Kies und Ähnlichem.
    • - Gegenüber Kameras sind die Größe und das Gewicht des Radarsystems deutlich geringer, nämlich zwischen 40% und 60%. Zudem sind die Radarsensoren weniger anfällig für Umwelteinflüsse, wie Beschlag durch Feuchtigkeit, oder gegenüber Dreck, Schmutz, Schlamm, Kies und Ähnlichem.
    • - Gegenüber Sonar-Sensoren ist die Genauigkeit verbessert, da die Radarsensoren weniger anfällig für Umwelteinflüsse, wie die Luftdichte, sind.
    • - Gegenüber Sensoren, die bei Schiffen verwendet werden, sind die vorliegenden Radarsensoren kleiner und leichter.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Personenkraftwagens mit dem erfindungsgemäßen Radarsystem.
    • 2 zeigt eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Radarsystems aus 1.
    • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • 1 zeigt einen Personenkraftwagen PKW, bei dem das erfindungsgemäße Radarsystem 1 in einer Aussparung 6 an einem Unterboden 5 des Personenkraftwagens PKW angeordnet ist. Eine Recheneinheit 8 ist eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren zu steuern. Der Personenkraftwagen PKW ist hier ein Rennwagen, der eine Geschwindigkeit von bis zu 360 km/h erreicht. Das erfindungsgemäße Radarsystem 1 ermittelt bzw. berechnet die aktuelle Geschwindigkeit des Personenkraftwagens PKW zum Untergrund U. Zudem sind in 1 und 2 die Vorwärtsrichtung V und die Rückwärtsrichtung R gezeigt.
  • 2 zeigt den mit II gekennzeichneten Ausschnitt aus 1. Das Radarsystem 1 weist zwei Radarsensoren 2, 3 auf, die in einem gemeinsamen Gehäuse 7 an der gleichen Position angeordnet sind. Der erste Radarsensor 2 ist in Vorwärtsrichtung V und in einem Winkel α zum Unterboden 5 des Personenkraftwagens PKW ausgerichtet und sendet eine erste Radarwelle W1 in Richtung des Untergrunds U aus. Wie im Diagramm in III gezeigt, weist die erste Radarwelle W1 ein Frequenzspektrum um die Zentralfrequenz auf. Damit einhergehend weist die erste Radarwelle W1 eine Strahlbreite um einen Hauptstrahl auf, der wie in 2 dargestellt mit der Zentralfrequenz zusammenhängt. Der erste Radarsensor 2 strahlt die erste Radarwelle W1 so ab, dass der Hauptstrahl im Winkel α zum Unterboden 5 verläuft. Die erste Radarwelle W1 wird vom Untergrund U reflektiert und die hier nicht gezeigte reflektierte Radarwelle wird vom ersten Radarsensor 2 empfangen. Der zweite Radarsensor 3 ist in Rückwärtsrichtung R und im gleichen Winkel α zum Unterboden 5 des Personenkraftwagens PKW ausgerichtet und sendet eine zweite Radarwelle W2 in Richtung des Untergrunds U aus. Analog zur ersten Radarwelle W2 weist die zweite Radarwelle W2 ebenfalls eine Strahlbreite um einen Hauptstrahl auf. Der zweite Radarsensor 3 strahlt die zweite Radarwelle W2 so ab, dass der Hauptstrahl im gleichen Winkel α zum Unterboden 5 wie die erste Radarwelle W1, nur in entgegengesetzte Richtung, verläuft. Die zweite Radarwelle W2 wird vom Untergrund U reflektiert und die hier nicht gezeigte reflektierte Welle wird vom zweiten Radarsensor 3 empfangen. Um die Frequenzspektren der Radarwellen bei der Ermittlung der Dopplerverschiebung vergleichen zu können, wird jedes Frequenzspektrum durch an sich bekannte Algorithmen in die Zentralfrequenz, welche mit dem jeweiligen Hauptstrahl zusammenhängt, umgewandelt.
  • Bei dem hier dargestellten Rennwagen liegt der Abstand d zwischen dem Unterboden 5 und dem Untergrund U im Bereich von 3 bis 10 cm. Zum Schutz des Radarsystems 1, insbesondere der Radarsensoren 2, 3, liegt das Gehäuse 7 mit den beiden Radarsensoren 2, 3 vollständig in der Aussparung 6. Die Aussparung 6 ist so ausgebildet, dass sie die Radarsensoren 2, 3 nicht behindert. Zudem ist die Aussparung 6 durch ein Fenster 4 zum Untergrund U hin abgeschlossen. Das Fenster 4 besteht aus einem Material, welches für die Radarwellen W1, W2 sowie für die reflektierten Radarwellen transparent ist.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es wird eine erste Radarwelle W1 vom ersten Radarsensor 2 in Vorwärtsrichtung V unter einem Winkel α zum Unterboden 5 in Richtung des Untergrunds U ausgesendet 10. Zeitgleich wird eine zweite Radarwelle W2 vom zweiten Radarsensor 3 in Rückwärtsrichtung R unter demselben Winkel α zum Unterboden 5 in Richtung des Untergrunds U ausgesendet 20. Die erste Radarwelle W1 wird vom Untergrund U reflektiert und vom ersten Radarsensor 2 empfangen 11. Ebenso wird die zweite Radarwelle W2 vom Untergrund U reflektiert und vom zweiten Radarsensor 3 empfangen 21. Aus der ausgesendeten ersten Radarwelle W1 und der entsprechend empfangenen ersten Radarwelle wird eine erste Dopplerverschiebung in der Frequenz der ersten Radarwelle W1 berechnet 12.
  • Hierbei können direkt die Messung der ausgesendeten zweiten Radarwelle W2 und der entsprechend empfangenen zweiten Radarwelle miteinfließen. Diese werden zur Plausibilisierung der Messung der ersten Radarwelle und/oder der Berechnung 12 der ersten Dopplerverschiebung verwendet. Zudem werden diese zur Kompensation von Störwerten verwendet. Als Beispiel ist hier die Neigung des Fahrzeugs PKW genannt. Aus der Messung der ausgesendeten zweiten Radarwelle W2 und der entsprechend empfangenen zweiten Radarwelle kann eine zweite Dopplerverschiebung 22 in der Frequenz der zweiten Radarwelle W2 berechnet 22 werden. Die zweite Dopplerverschiebung kann in die Berechnung 12 der ersten Dopplerverschiebung einfließen und zur Plausibilisierung der Messung der ersten Radarwelle und/oder der Berechnung 12 der ersten Dopplerverschiebung verwendet werden. Zudem wird die zweite Dopplerverschiebung zur Kompensation von Störwerten verwendet. Als Beispiel ist hier die Neigung des Fahrzeugs PKW genannt.
  • Schließlich wird aus der ersten Dopplerverschiebung unter der Annahme, dass der Untergrund U fix ist, die Eigengeschwindigkeit des Landfahrzeugs PWK berechnet 30.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 9721111 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Berechnen einer Eigengeschwindigkeit eines Landfahrzeugs (PKW) mit einem an dem Landfahrzeug (PKW) angeordneten Radarsystem (1), welches zwei an dergleichen Position angeordnete Radarsensoren (2,3) aufweist, mit folgenden Schritten: - Berechnen einer ersten Dopplerverschiebung zwischen einer ersten in einer Vorwärtsrichtung (V) des Landfahrzeugs (PKW) ausgesendeten Radarwelle (W1) und einer entsprechenden empfangenen von einem Untergrund (U) des Landfahrzeugs (PKW) reflektierten ersten Radarwelle; - Plausibilisierung der ersten Dopplerverschiebung und/oder Kompensation von Störwerten durch eine zweite in einer Rückwärtsrichtung (R) des Landfahrzeugs (PKW) ausgesendeten Radarwelle (W2) und einer entsprechenden empfangenen von dem Untergrund (U) des Landfahrzeugs (PKW) reflektierten zweiten Radarwelle, wobei die erste ausgesendete Radarwelle (W1) und die zweite ausgesendete Radarwelle (W2) unter gleichem Winkel (α) in Richtung des Untergrunds (U) ausgesendet werden; - Berechnen der Eigengeschwindigkeit des Landfahrzeugs (PKW) basierend auf der berechneten ersten Dopplerverschiebung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung der ersten Dopplerverschiebung und/oder die Kompensation von Störwerten durch Berechnen einer zweiten Dopplerverschiebung zwischen der zweiten, in der Rückwärtsrichtung (R) des Landfahrzeugs (PKW) ausgesendeten Radarwelle (W2) und der entsprechenden empfangenen, von dem Untergrund (U) des Landfahrzeugs (PKW) reflektierten zweiten Radarwelle erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Schritt des - Aussendens der ersten Radarwelle (W1) in Vorwärtsrichtung (V) und der zweiten Radarwelle (W2) in Rückwärtsrichtung (R) unter gleichem Winkel (α) in Richtung des Untergrunds (U) mittels des Radarsystems (1) und - Empfangens der vom Untergrund (U) reflektierten ersten und zweiten Radarwellen (W1,W2) mittels des Radarsystems (1).
  4. Recheneinheit (8), die eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 auszuführen.
  5. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 auszuführen.
  6. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 auszuführen.
  7. Radarsystem (1), bevorzugt umfassend die Recheneinheit (8) nach Anspruch 4, wobei das Radarsystem (1) an einem Landfahrzeug (PKW) angeordnet ist und zwei Radarsensoren (2, 3) aufweist, wobei ein erster Radarsensor (2) in einem Winkel (α) relativ zu einer Bezugslinie/-fläche am Fahrzeug (PKW) in Vorwärtsrichtung (V) ausgerichtet ist und ausgebildet ist, Radarwellen (W1) in Vorwärtsrichtung (V) zum Untergrund (U) hin auszusenden und vom Untergrund (U) reflektierte Radarwellen zu empfangen, und wobei ein zweiter Radarsensor (3) an der Position des ersten Radarsensors (2) angeordnet ist und in dem gleichen Winkel (α) relativ zur Bezugslinie/-fläche am Fahrzeug (PKW) in Rückwärtsrichtung (R) ausgerichtet ist und ausgebildet ist, Radarwellen (W2) in Rückwärtsrichtung (R) zum Untergrund (U) hin auszusenden und vom Untergrund (U) reflektierte Radarwellen zu empfangen.
  8. Radarsystem (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem (1) an einem Fahrzeugboden (5) angeordnet ist.
  9. Radarsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem (1) in einer Aussparung (6) im Fahrzeugboden (5) angeordnet ist.
  10. Radarsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem (1) mit einem für die Radarwellen (W1, W2) transparenten Fenster (4) zum Untergrund (U) hin abgedeckt ist.
  11. Landfahrzeug (PKW) mit einem Radarsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Radarsystem (1) an einem Fahrzeugboden (5) des Fahrzeugs (PKW) angeordnet ist.
DE102022114239.6A 2022-06-07 2022-06-07 Radarsystem mit zwei Radarsensoren, Landfahrzeug und Verfahren Pending DE102022114239A1 (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997021111A1 (fr) 1995-12-05 1997-06-12 Siemens Automotive S.A. Procede de mesure de la vitesse d'un vehicule par rapport au sol, au moyen d'un radar utilisant la reflexion d'ondes electromagnetiques sur la chaussee

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3859660A (en) * 1972-02-14 1975-01-07 Midwest Microwave Inc Doppler radar for land vehicles
US4050071A (en) * 1976-05-17 1977-09-20 Rca Corporation Bi-static radar speed sensor
DE3374149D1 (en) * 1982-05-25 1987-11-26 Plessey Overseas Vehicle mounted doppler radar system
DE3835510C2 (de) * 1987-10-30 1999-01-07 Volkswagen Ag Nach dem Doppler-Prinzip arbeitende Vorrichtung zur Ermittlung der von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke
DE3909644A1 (de) * 1989-03-23 1990-09-27 Vdo Schindling Verfahren und vorrichtung zur eigengeschwindigkeitsmessung eines fahrzeugs nach dem dopplerradarprinzip

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997021111A1 (fr) 1995-12-05 1997-06-12 Siemens Automotive S.A. Procede de mesure de la vitesse d'un vehicule par rapport au sol, au moyen d'un radar utilisant la reflexion d'ondes electromagnetiques sur la chaussee

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