DE202017104425U1 - Hindernisüberwachung mittels bewegunskompensiertem Abstand - Google Patents

Hindernisüberwachung mittels bewegunskompensiertem Abstand Download PDF

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Abstract

Hindernisüberwachungssystem, das umfasst: einen ersten Wandler, der eine erste Abstandsmessung zu einem Hindernis unter Verwendung eines ersten linearen frequenzmodulierten(”LFM”)-Chirps erhält; einen zweiten Wandler, der gleichzeitig mit dem ersten Wandler arbeitet, wobei der zweite Wandler eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis unter Verwendung eines zweiten LFM-Chirps erhält, wobei der zweite LFM-Chirp eine invertierte Steigung oder eine verschobene Mittenfrequenz im Vergleich zu dem ersten LFM-Chirp aufweist; und eine Steuerung, die die erste und zweite Abstandsmessung verarbeitet, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen.

Description

  • HINTERGRUND
  • Das Kernkonzept der Ultraschall-Abstandserkennung besteht darin, einen Ultraschallpuls an ein Hindernis zu senden und zu messen, wie bald Echos von dem Hindernis empfangen werden, um den Abstand zum Hindernis zu bestimmen. Insbesondere ist die Zeit zwischen der Übertragung des Pulses und dem Empfang des Echos linear proportional zu dem Abstand zu dem Hindernis. Da jedoch das Echo die Amplitude verringert, wenn die Abstände weiter zunehmen, führt eine Erhöhung der Distanz zu einer Verringerung der Zuverlässigkeit, da die Amplitude des Echos schwierig von dem Rauschen zu unterscheiden ist.
  • Ein einfacher Ansatz zur Abschwächung dieses Kompromisses besteht darin, das Signal-Rausch-Verhältnis durch Erhöhung der Sendeleistung zu erhöhen. Bei einigen Anwendungen, einschließlich Parkassistenzsystemen, wird die Sendeleistung jedoch effektiv von anderen Systemen gedeckelt. Ein weiterer Ansatz, diesen Kompromiss zu mildern, besteht darin, die Länge des Sendeimpulses zu erhöhen. Allerdings machen längere Sendeimpulse das Spektrum enger, machen Doppler-Kompensation schwieriger und schwächen die Zeitauflösung. Diese negativen Nebenwirkungen sind besonders schädlich für den Nutzen von Schnell-Antwort-Hindernis-Überwachungs-Anwendungen einschließlich Parkassistenzsystemen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Hindernisüberwachungssystem umfasst einen ersten Wandler, der eine erste Abstandsmessung zu einem Hindernis unter Verwendung eines ersten linearen frequenzmodulierten(”LFM”)-Chirps erhält. Das System umfasst des Weiteren einen zweiten Wandler, der gleichzeitig zu dem ersten Wandler arbeiten kann, der eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis unter Verwendung eines zweiten LFM-Chirps erhält. Der zweite LFM-Chirp hat eine invertierte Steigung oder eine verschobene Mittenfrequenz gegenüber dem ersten LFM-Chirp. Das System umfasst des Weiteren eine Steuerung, die die erste und die zweite Abstandsmessung mittelt, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Systeme zur Hindernisüberwachung unter Verwendung eines bewegungskompensierten Abstands werden hierin offenbart. In den Zeichnungen:
  • 1 ist ein Diagramm eines veranschaulichenden Wandlers, der einen linearen frequenzmodulierte(”LFM”)Chirp in Richtung eines Hindernisses sendet und ein Echo von dem Hindernis empfängt;
  • 2 ist ein Diagramm von zwei illustrativen Wandlern, die LFM-Chirps zu einem Hindernis senden und Echos von dem Hindernis empfangen;
  • 3 ist ein Diagramm einer beispielhaften Reaktion auf einen Chirp;
  • 4 ist ein Flussdiagramm das erläuternd für eine Hindernisüberwachung ist; und
  • 5 ein Diagramm eines beispielhaften computerlesbaren Mediums ist, das mit einem oder mehreren Prozessoren gekoppelt ist, die eine Hindernisüberwachung ermöglichen;
  • Es sollte jedoch verstanden werden, dass die spezifischen Ausführungsformen, die in den Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung hierauf gegeben sind, die Offenbarung nicht einschränken. Im Gegenteil, sie stellen die Grundlage für einen Fachmann dar, um die alternativen Formen, Äquivalente und Modifikationen zu unterscheiden, die zusammen mit einer oder mehreren der gegebener Ausführungsformen im Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.
  • NOTATION UND NOMENKLATUR
  • Bestimmte Ausdrücke werden in der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, um sich auf bestimmte Systemkomponenten und Konfigurationen zu beziehen. Wie ein Fachmann zu schätzen weiß, können sich Unternehmen auf eins Komponente mit verschiedenen Namen beziehen. Dieses Dokument beabsichtigt nicht, zwischen Komponenten zu unterscheiden, die sich im Namen, aber nicht in der Funktion unterscheiden. In der folgenden Diskussion und in den Ansprüchen werden die Begriffe ”einschließen” und ”umfassen” in einer offenen Weise verwendet und sollen daher so interpretiert werden, dass sie ”einschließen, aber nicht beschränkt auf...” sind. Auch der Begriff ”koppeln” oder ”koppelt” soll entweder eine indirekte oder eine direkte elektrische oder physikalische Verbindung bedeuten. Wenn also ein erstes Gerät mit einem zweiten Gerät koppelt, kann diese Verbindung durch eine direkte elektrische Verbindung, durch eins indirekte elektrische Verbindung über andere Geräte und Verbindungen, über eine direkte physikalische Verbindung, oder durch eine indirekte physikalische Verbindung über andere Geräte und Verbindungen in verschiedenen Ausführungsformen erfolgen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Aus Gründen der Klarheit beziehen sich die hierin verwendeten Beispiele auf Parkassistenzsysteme, jedoch können die Konzepte dieser Offenbarung auf jede Art von Hindernisüberwachung angewendet werden, die eine schnelle Reaktion priorisiert. Um den Kompromiss zwischen Distanz und Zuverlässigkeit zu mildern, kann das Hinzufügen einer geeigneten Modulation zu dem Sendeimpuls die Nachteile der Erhöhung der Länge des Sendeimpulses aufheben. Anschließend kann ein Korrelator verwendet werden, um das Echo eines längeren, modulierten Pulses zu verkürzen oder zu komprimieren.
  • Eine Form der Modulation des Sendeimpulses ist der lineare frequenzmodulierte (”LFM”) Chirp. Ein LFM-Chirp ist ein Sendeimpuls, der während der Übertragung die Frequenz ändert, Ein Up-Chirp ist ein LFM-Chirp, der bei der Übertragung in der Frequenz zunimmt, und ein Down-Chirp ist ein LFM-Chirp, der bei der Übertragung in der Frequenz abnimmt. Aus Gründen der Klarheit werden die hier verwendeten Beispiele eine lineare Zunahme oder Abnahme berücksichtigen, jedoch ist bei verschiedenen Ausführungsformen die Zunahme oder Abnahme nicht linear. Ein variabler Chirp erhöht und verringert die Frequenz an verschiedenen Punkten während des Pulses. Das Echo eines Chirps kann in einem Korrelator komprimiert werden, ohne viel oder irgendein Korrelationsrauschen einzuführen. Daher wird die Peak-Erkennung des Echos ohne Verringerung der Zeitauflösung erleichtert. Darüber hinaus widerstehen LFM-Chirps der Doppler-Frequenzverschiebung ohne oder mit einem Minimum an Erhöhung des Korrelationsrauschens. LFM-Chirps können als Sendeimpulse zum Messen eines Abstandes zu einem Hindernis oder Objekt verwendet werden, das vor einem Sensorsystem angeordnet ist, und ein gemeinsames Hindernisüberwachungsszenario ist in 1 dargestellt.
  • 1 ist ein Diagramm eines erläuternden Systems 100, das einem Wandler 102 umfasst, der einen LFM-Chirp 108 zu einem Hindernis 106 sendet und ein Echo 104 empfängt. Der Abstand zwischen dem Wandler 102 und dem Hindernis 106 wird durch Messen der Zeit zwischen der Übertragung des LFM-Chirps 108 und dem Empfangen des Echos 104 und dem Multiplizieren dieser Zeit mit der Schallgeschwindigkeit in Luft bestimmt. In verschiedenen Ausführungsformen wird die Schallgeschwindigkeit in einem anderen Material verwendet. Aufgrund des Dopplereffekts erfährt das Echo eine Frequenzverschiebung relativ zu der Sendefrequenz, wenn sich das Hindernis 106 oder der Wandler 102 bewegt. Die Geschwindigkeit des Hindernisses 106 relativ zu dem Wandler 102 kann unter Verwendung einer solchen Frequenzverschiebung bestimmt werden. Genauer gesagt kann die Geschwindigkeit des Hindernisses 106, v, durch v = (fd(c))/(2(ft)) bestimmt werden, wobei fd die Dopplerverschiebung ist, c die Schallgeschwindigkeit ist und ft die LFM-Chirp-Mittenfrequenz ist.
  • Das System 100 umfasst auch einen LFM-Chirp-Generator 112 und einen Sende-Treiber 110, der mit dem Wandler 102 gekoppelt ist. Der Generator 112 kann einen Up-Chirp, ein Down-Chirp oder einen variablen Chirp mit benutzerdefinierter Bandbreite, Dauer und Mittenfrequenz wie gewünscht erzeugen. Der Generator 112 kann die LFM-Chirps 108, die von dem Wandler 102 gesendet werden sollen, basierend auf einer Rückkopplung von vorherigen Messungen anpassen. Zum Beispiel können die LFM-Chirps 108 basierend auf dem minimalen Erfassungsabstand (mit erhöhter Chirp-Dauer wird der minimale Abstand verringert); Signal-Rausch-Verhältnis und maximaler Erfassungsabstand (mit erhöhter Chirp-Dauer wird Signal-Rausch-Verhältnis und maximaler Erfassungsabstand erhöht); Zuverlässigkeit der Kanaltrennung (mit erhöhter Chirp-Dauer wird Kanaltrennung verbessert); Flugzeit-Genauigkeit und Auflösung (eine breitere Bandbreite führt zu einer verbesserten Genauigkeit und Auflösung); Wandlerbandbreite; und dergleichen eingestellt werden. Der Generator 112 liefert den erzeugten Chirp an den Sende-Treiber 110, der den Chirp in ein geeignetes Signal für den Wandler 102 zum Senden umwandelt. Insbesondere setzt der Sende-Treiber 110 den Chirp in einen geeigneten Träger ein, um den Chirp über den Kanal zu übertragen. Der Sende-Treiber 110 liefert das Signal an den Wandler 102, der den LFM-Chirp 108 in Richtung des Hindernisses sendet und das Echo 104 empfängt.
  • Das System 100 umfasst auch einen Verstärker 114 und einen Filter 116, die konfiguriert sind, um nützliche Signalkomponenten von dem Echo 104 zu verstärken und Interfererizsignalkomponenten von dem Echo 104 zu unterdrücken. Wie gezeigt, ist der Filter 116 ein Bandpassfilter, der für einen bestimmten Bereich von Frequenzen kalibriert ist, die von der Umgebung umgeben sind, aber in verschiedenen Ausführungsformen können andere Arten von Filter verwendet werden. Beispielsweise können Tiefpass- und Hochpassfilter verwendet werden. Zusätzlich kann der Filter 116 verwendet werden, um das verstärkte Echo zu digitalisieren, zu sampeln oder zu transformieren. Beispielsweise kann eine Hilbert-Transformation auf das verstärkte Echo angewendet werden.
  • Das System 100 umfasst auch einen Korrelator 118. Der Korrelator 118 ist konfiguriert, um die Zeit zu bestimmen, zu der die Korrelation zwischen dem LFM-Chirp 108 und dem Echo 104 am höchsten ist. Indem die Zeit als die Empfangszeit des Echos 104 bestimmt wird, kann die Flugzeit des LFM-Chirps 108 und des Echos 104 durch Differenzieren der Sendezeit und der Empfangszeit bestimmt werden. Dementsprechend kann der Abstand zu dem Hindernis 106 durch Multiplizieren der Schallgeschwindigkeit und der Flugzeit bestimmt werden. Daten von dem Echo 104 werden als Rückkopplung an den Frequenz-Chirp-Generator 112 bereitgestellt, der Anpassungen an zukünftigen Chirps basierend auf den Daten vornehmen kann. Das System 100 kann mehr als einen Wandler umfassen, wie in 2 dargestellt.
  • 2 ist ein Diagramm eines Hindernisüberwachungssystems 200, das zwei Wandler 202 umfasst, die LFM-Chirps 204 in Richtung von einem Hindernis 206 senden. Ein Wandler 202 erhält eine erste Abstandsmessung zu dem Hindernis 206 unter Verwendung eines Up-Chirps 204 (ein LFM-Chirp mit zunehmender Frequenz). Der zweite Wandler 202 arbeitet gleichzeitig mit dem ersten Wandler 202 und erhält eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis 206 unter Verwendung eines Down-Chirps 204 (ein LFM-Chirp mit abnehmender Frequenz). In wenigstens einer Ausführungsform hat der Down-Chirp eine invertierte Steigung oder eine unterschiedliche Mittenfrequenz, verglichen mit dem Up-Chirp. Das System 200 umfasst des Weiteren eine Steuerung 210, die die erste und die zweite Abstandsmessung mittelt, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis 206 zu bestimmen. Ein Up-Chirp, wenn er einer Dopplerverschiebung unterworfen wird, prognostiziert die Position des Hindernisses 206, weil die gesamte Flugzeit des Up-Chirps und des Echos für ein sich näherndes Hindernis 206 verringert wird, wodurch es dem Wandler 202 näher vorkommt. Ähnlich zeigt ein Down-Chirp, wenn er einer Dopplerverschiebung unterliegt, eine vorherige Position des Hindernisses 206 an, da die gesamte Flugzeit für ein zurückweichendes Hindernis 206 erhöht wird. In wenigstens einer Ausführungsform sind Up-Chirps mit einem anderen Kanal verknüpft wie Down-Chirps, und beide Chirps haben die gleiche Steigungsgrößenordnung (aber entgegengesetzte Vorzeichen).
  • Die Steuerung 210 kann den Ausgang für jeden Wandler 202 so wechseln, dass jeder Wandler 202 zwischen Up-Chirp- und Down-Chirp-Messungen wechselt und eine gegebene Messzeit sowohl Up-Chirp- wie auch Down-Chirp-Messungen umfasst. In einer Ausführungsform wechselt der erste Wandler 202 zwischen Übertragen eines Up-Chirps und Down-Chirps und der zweite Wandler 202 wechselt zwischen Übertragen eines Down-Chirps und Up-Chirps, entgegengesetzt zu dem ersten Wandler 202. Verschiedene Kombinationen von Up-Chirps und Down-Chirps können in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden.
  • Zusätzlich zur Mittelung der Up-Chirp- und Down-Chirp-Messungen, um die Position zu bestimmen, können die Up-Chirp- und Down-Chirp-Messungen unterschieden werden, um Bewegungsmerkmale des Hindernisses 206 zu bestimmen. Zum Beispiel können die Bewegungsmerkmale des Hindernisses 206 umfassen, ob sich das Hindernis relativ zu den Wandlern 202 annähert oder zurückzieht und die relative Geschwindigkeit des Hindernisses 206 gegenüber dem ersten oder zweiten Wandler 202. Die Steuerung 210 kann die Chirp-Dauer, die Bandbreite, die Mittenfrequenz und dergleichen anpassen, basierend auf: minimalem Erfassungsabstand (mit erhöhter Chirp-Dauer wird der minimale Abstand verringert); Signal-Rausch-Verhältnis und maximaler Erfassungsabstand (mit erhöhter Chirp-Dauer wird Signal-Rausch-Verhältnis und maximaler Erfassungsabstand erhöht); Zuverlässigkeit der Kanaltrennung (mit erhöhter Chirp-Dauer wird Kanaltrennung verbessert); Flugzeit-Genauigkeit und Auflösung (eine breitere Bandbreite führt zu einer verbesserten Genauigkeit und Auflösung); und Wandlerbandbreite;
  • Zusätzlich kann die Steuerung 210 die erste oder zweite Abstandsmessung basierend auf der relativen Geschwindigkeit für eine genauere Abstandsmessung kompensieren. Die Steuerung kann eine akustische, visuelle oder audiovisuelle Warnung basierend auf erkannten Hindernissen erzeugen. Solche Warnungen können durch Anzeigen, Lautsprecher und dergleichen ausgegeben werden. Ein Beispiel für einen Chirp und eine Reaktion ist in 3 gezeigt.
  • 3 ist ein Diagramm einer beispielhaften Reaktion 302 auf einen Chirp 300. Der Chirp 300 beginnt bei der Frequenz F1 und endet bei der Frequenz F2. Wie gezeigt, ist der Chirp 300 linear, was die Bandbreite B gleich der Differenz zwischen F2 und F1 macht. Der Chirp 300 dauert eine Zeit T. Die Reaktion 302 ist ein Signal, das von dem Korrelator über die Zeit 2 T mit einem zentralen Peak über die Zeit –τ bis τ ausgegeben wird, wobei τ der Kehrwert der Bandbreite B ist. Die Höhe des zentralen Peaks ist die Quadratwurzel von T multipliziert mit B. Die Korrelator-Ausgabe liefert einen klar definierten Peak und verbessert so die Messgenauigkeit. Diese Arten von Chirps und Reaktionen können implementiert werden, wie in 4 gezeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm 400, das erläuternd für Hindernisüberwachung ist. Bei 402 sendet ein Wandler einen Up-Chirp in Richtung eines Hindernisses. In verschiedenen Ausführungsformen können Up-Chirps und Down-Chirps austauschbar verwendet werden. Der Wandler empfängt ein Echo, und bei 404 bestimmt eine Steuerung, die mit dem Wandler gekoppelt ist, eine erste Abstandsmessung zu dem Hindernis basierend auf der Reaktion. Bei 406 sendet ein zweiter Wandler einen Down-Chirp und empfängt ein Echo. Der Down-Chirp kann auf einem separaten Kanal aus dem Up-Chirp übertragen werden. In wenigstens einer AusfÜhrungsform hat der Down-Chirp eine invertierte Steigung oder eine unterschiedliche Mittenfrequenz, verglichen mit dem Up-Chirp. Bei 408 bestimmt die Steuerung eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis basierend auf einer Reaktion auf den Down-Chirp. Die Wandler können gleichzeitig arbeiten, und der Absolutwert der Steigung des Up-Chirps kann dem Absolutwert der Steigung des Down-Chirps entsprechen.
  • Zum Beispiel kann die Größe der Steigungen gleich sein, aber das Vorzeichen kann unterschiedlich sein.
  • Bei 410 verarbeitet die Steuerung die erste und zweite Abstandsmessung, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen. Zum Beispiel können die Abstände gemittelt werden, d. h. die erste Abstandsmessung kann zu der zweiten Abstandsmessung addiert werden, und das Ergebnis kann durch zwei geteilt werden. Bei 412 unterscheidet die Steuerung die erste und zweite Abstandsmessung, um die Bewegung des Hindernisses zu messen. Zum Beispiel können die Bewegungsmerkmale des Hindernisses umfassen, ob sich das Hindernis annähert oder entfernt und können die relative Geschwindigkeit des Hindernisses gegenüber dem ersten oder zweiten Wandler umfassen. Das Flussdiagramm 400 kann des Weiteren Kompensieren der ersten oder zweiten Abstandsmessung basierend auf der relativen Geschwindigkeit umfassen.
  • Bei 414 stellt die Steuerung nachfolgende Up-Chirps oder Down-Chirps ein, basierend auf dem minimalen Erfassungsabstand, dem maximalen Erfassungsabstand, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Kanaltrennung, der Flugzeit-Genauigkeit und der Flugzeit-Auflösung oder Wandlerbandbreite, wie oben beschrieben. Das Flussdiagramm kann das Erzeugen eines Audio-, visuellen oder audiovisuellen Alarms auf der Grundlage von erkannten Hindernissen beinhalten. Solche Warnungen können durch Anzeigen, Lautsprecher und dergleichen ausgegeben werden.
  • 5 ist ein Diagramm eines beispielhaften computerlesbaren Mediums, das mit einem oder mehreren Prozessoren gekoppelt ist, die eine Hindernisüberwachung ermöglichen. Insbesondere umfasst ein System 500 ein Kraftfahrzeug 502, das das computerlesbare Medium 504 aufnimmt, das mit einem oder mehreren Prozessoren 506 oder Steuerungen gekoppelt ist, die mit einem oder mehreren Wandlern 508 gekoppelt sind. Das nicht-transitorische computerlesbare Medium 504 umfasst Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, einen oder mehrere Prozessoren dazu veranlassen, jede geeignete Aktion auszuführen, die in dieser Offenbarung beschrieben ist. Zum Beispiel erhalten die Prozessoren eine erste Abstandsmessung zu einem Hindernis unter Verwendung eines Up-Chirps, erhalten eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis unter Verwendung eines Down-Chirps und verarbeiten die erste und zweite Abstandsmessung, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen, wie oben beschrieben. Eine solche Verarbeitung kann das Mitteln der ersten und zweiten Abstände umfassen.
  • Die Anweisungen können sich beispielsweise auf einem Modul zur Implementierung eines Fahrerassistenzsystems oder eines Teilsystems davon in einem Fahrzeug oder einer Anwendung für Fahrerassistenzfunktionen befinden. Die Befehle können auf einem nicht-transitorischen maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden, wie beispielsweise auf einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speichermedium oder in Verbindung mit einer Computervorrichtung, beispielsweise einer entfernbaren CD-ROM, DVD oder auf einem tragbaren Mobiltelefon, Speichermedium, wie z. B. eine Speicherkarte oder einen USB-Stick.
  • Zur Verdeutlichung sind die Wandler 508 auf einer Seite des Kraftfahrzeugs 502 gezeigt. Jedoch sind in anderen Ausführungsformen die Wandler 508 zum Beispiel in der vorderen und/oder hinteren Stoßstange des Kraftfahrzeugs 502 zum Zwecke der Parkhilfe und/oder der Kollisionsvermeidung vorgesehen. Das System 500 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass es teilweise Umgebungen (partial surroundings) des Kraftfahrzeugs 502 erfasst. Beispielsweise können die Wandler 508 in dem vorderen Bereich zum Erfassen von Umgebungen vor dem Kraftfahrzeug 502, Wandler 508 in dem Seitenbereich zum Erfassen eines Seitenbereichs des Kraftfahrzeugs und/oder Wandler 508 im hinteren Bereich zum Erfassen eines hinteren Bereichs des Kraftfahrzeugs 502 jeweils in dem System 500 enthalten sein. Das System 500 kann eine akustische, visuelle oder audiovisuelle Warnung basierend auf erkannten Hindernissen erzeugen. Solche Warnungen können durch Anzeigen, Lautsprecher und dergleichen ausgegeben werden.
  • In einigen Aspekten werden Systeme zur Hindernisüberwachung nach einem oder mehreren der folgenden Beispiele bereitgestellt:
    Beispiel 1: Ein Hindernisüberwachungssystem umfasst einen ersten Wandler, der eine erste Abstandsmessung zu einem Hindernis unter Verwendung eines ersten linearem frequenzmodulierten(”LFM”)-Chirps erhält. Das System umfasst des Weiteren einen zweiten Wandler, der gleichzeitig zu dem ersten Wandler arbeiten kann, der eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis unter Verwendung eines zweiten LFM-Chirps erhält. Der zweite LFM-Chirp hat eine invertierte Steigung oder eine verschobene Mittenfrequenz gegenüber dem ersten LFM-Chirp. Das System umfasst des Weiteren eine Steuerung, die die erste und die zweite Abstandsmessung mittelt, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen.
  • Beispiel 2: Hindernisüberwachung umfasst Senden eines ersten linearen frequenzmodulierten(”LFM”)-Chirps und umfasst des Weiteren Bestimmen einer ersten Abstandsmessung zu einem Hindernis, basierend auf einer Reaktion auf den ersten LFM-Chirp. Es umfasst des Weiteren Senden eines zweiten LFM-Chirps, wobei der zweite LFM-Chirp eine invertierte Steigung oder eine verschobene Mittenfrequenz aufweist, verglichen mit dem ersten LFM-Chirp. Es umfasst des Weiteren Bestimmen einer zweiten Abstandsmessung zu dem Hindernis, basierend auf einer Reaktion auf den zweiten LFM-Chirp. Es umfasst des Weiteren Verarbeitung der ersten und zweiten Abstandsmessung, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen.
  • Beispiel 3: Ein nicht-transitorisches computerlesbares Medium umfasst Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, einen oder mehrere Prozessoren dazu veranlassen, eine erste Abstandsmessung zu einem Hindernis unter Verwendung eines ersten linearen frequenzmodulierten(”LFM”)-Chirps zu erhalten. Der eine oder die mehreren Prozessoren werden des Weiteren dazu veranlasst, eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis unter Verwendung eines zweiten LFM-Chirps zu erhalten, wobei der zweite LFM-Chirp eine invertierte Steigung oder eine verschobene Mittenfrequenz im Vergleich zu dem ersten LFM-Chirp aufweist. Der eine oder die mehreren Prozessoren werden des Weiteren dazu veranlasst, die erste und zweite Abstandsmessung zu verarbeiten, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen.
  • Die folgenden Merkmale können in die verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen aufgenommen werden, wobei diese Merkmale entweder einzeln in oder in Verbindung mit einem oder mehreren der anderen Merkmale aufgenommen werden. Die Steuerung kann die erste und die zweite Abstandsmessung unterscheiden, um eine Bewegung des Hindernisses zu messen. Die Bewegung des Hindernisses kann Annähern oder Entfernen umfassen. Die Bewegung des Hindernisses kann eine relative Geschwindigkeit des Hindernisses im Vergleich zu dem ersten oder zweiten Wandler umfassen. Die Steuerung kann die erste oder zweite Abstandsmessung basierend auf der Relativgeschwindigkeit kompensieren. Die Steuerung kann die anschließenden Chirps basierend auf dem minimalen Erfassungsabstand, dem maximalen Erfassungsabstand, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Kanaltrennung, der Flugzeit-Genauigkeit, der Flugzeit-Auflösung oder der Wandlerbandbreite einstellen. Die Steuerung kann die Chirp-Dauer einstellen. Die Steuerung kann die Chirp-Bandbreite anpassen. Die Steuerung kann die Chirp-Mittenfrequenz einstellen. Der erste und zweite LFM-Chirp können auf separaten Kanälen übertragen werden. Die Absolutwerte der Steigungen des ersten und zweiten LFM-Chirps können gleich sein. Es kann des Weiteren Unterscheiden der ersten und zweiten Abstandsmessungen umfassen, um eine Bewegung des Hindernisses zu messen. Es kann des Weiteren Kompensieren der ersten oder zweiten Abstandsmessung basierend auf der relativen Geschwindigkeit umfassen. Es kann des Weiteren Anpassung von nachfolgenden Chirps basierend auf dem minimalen Erfassungsabstand, dem maximalen Erfassungsabstand, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Kanaltrennung, der Flugzeit-Genauigkeit, der Flugzeit-Auflösung oder der Wandlerbandbreite umfassen. Übertragen des zweiten LFM-Chirps kann Übertragen des zweiten LFM-Chirps auf einem separaten Kanal von dem ersten LFM-Chirp umfassen.
  • Zahlreiche andere Modifikationen, Äquivalente und Alternativen werden für den Fachmann offensichtlich, sobald die obige Offenbarung vollständig erkannt wird. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche so interpretiert werden, dass sie alle derartigen Modifikationen, Äquivalente und Alternativen umfassen, soweit anwendbar.

Claims (19)

  1. Hindernisüberwachungssystem, das umfasst: einen ersten Wandler, der eine erste Abstandsmessung zu einem Hindernis unter Verwendung eines ersten linearen frequenzmodulierten(”LFM”)-Chirps erhält; einen zweiten Wandler, der gleichzeitig mit dem ersten Wandler arbeitet, wobei der zweite Wandler eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis unter Verwendung eines zweiten LFM-Chirps erhält, wobei der zweite LFM-Chirp eine invertierte Steigung oder eine verschobene Mittenfrequenz im Vergleich zu dem ersten LFM-Chirp aufweist; und eine Steuerung, die die erste und zweite Abstandsmessung verarbeitet, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung die erste und die zweite Abstandsmessung unterscheidet, um eine Bewegung des Hindernisses zu messen.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die Bewegung des Hindernisses Annähern oder Entfernen relativ zu dem ersten und dem zweiten Wandler umfasst.
  4. System nach Anspruch 2, wobei die Bewegung des Hindernisses eine Relativgeschwindigkeit des Hindernisses im Vergleich zu dem ersten oder zweiten Wandler umfasst.
  5. System nach Anspruch 4, wobei die Steuerung die erste oder zweite Abstandsmessung basierend auf der Relativgeschwindigkeit kompensiert.
  6. System nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung nachfolgende Chirps basierend auf minimalem Erfassungsabstand, maximalem Erfassungsabstand, Signal-zu-Rausch-Verhältnis, Kanaltrennung, Flugzeit-Genauigkeit, Flugzeit-Auflösung oder Wandlerbandbreite einstellt.
  7. System nach Anspruch 6, wobei die Steuerung Chirp-Dauer einstellt.
  8. System nach Anspruch 6, wobei die Steuerung die Chirp-Bandbreite einstellt.
  9. System nach Anspruch 6, wobei die Steuerung Chirp-Mittenfrequenz einstellt.
  10. System nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite LFM-Chirp auf getrennten Kanälen übertragen werden.
  11. System nach Anspruch 1, wobei die Absolutwerte der Steigungen des ersten und zweiten LFM-Chirps gleich sind.
  12. Hindernisüberwachungsvorrichtung, die umfasst: eine Steuerung, die eine erste Abstandsmessung zu einem Hindernis basierend auf einer Reaktion auf einen ersten linearen frequenzmodulierten(”LFM”)-Chirp bestimmt; wobei die Steuerung eine zweite Abstandsmessung zu dem Hindernis basierend auf einer Reaktion auf einen zweiten LFM-Chirp bestimmt, wobei der zweite LFM-Chirp eine invertierte Steigung oder eine verschobene Mittenfrequenz im Vergleich zu dem ersten LFM-Chirp aufweist; und wobei die Steuerung die erste und zweite Abstandsmessung verarbeitet, um eine bewegungskompensierte Abstandsmessung zu dem Hindernis zu bestimmen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuerung die erste und die zweite Abstandsmessung unterscheidet, um eine Bewegung des Hindernisses zu messen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Bewegung des Hindernisses Annähern oder Entfernen relativ zu einem Wandler umfasst.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Bewegung des Hindernisses eine Relativgeschwindigkeit des Hindernisses umfasst.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Steuerung die erste oder zweite Abstandsmessung basierend auf der Relativgeschwindigkeit kompensiert.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuereinrichtung nachfolgende Chirps basierend auf minimalem Erfassungsabstand, maximalem Erfassungsabstand, Signal-zu-Rausch-Verhältnis, Kanaltrennung, Flugzeit-Genauigkeit, Flugzeit-Auflösung oder Wandlerbandbreite einstellt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuerung den zweiten LFM-Chirp auf einem separaten Kanal von dem ersten LFM-Chirp überträgt.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Absolutwerte der Steigungen des ersten und zweiten LFM-Chirps gleich sind.
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