EP1579237A1 - Verfahren und anordnung zur auswertung von signalen oder daten eines objektdetektionssystems - Google Patents

Verfahren und anordnung zur auswertung von signalen oder daten eines objektdetektionssystems

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EP1579237A1
EP1579237A1 EP03769247A EP03769247A EP1579237A1 EP 1579237 A1 EP1579237 A1 EP 1579237A1 EP 03769247 A EP03769247 A EP 03769247A EP 03769247 A EP03769247 A EP 03769247A EP 1579237 A1 EP1579237 A1 EP 1579237A1
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EP
European Patent Office
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radar sensor
data
processed
evaluation
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03769247A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Merkel
Uwe Zimmermann
Achim Pruksch
Werner Uhler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for evaluating signals or data of an object detection system, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of the main claim.
  • Such a system can be used, for example, in the context of an adaptive driving speed and / or distance control of a motor vehicle.
  • This known control can regulate a previously set driving speed and / or a previously set distance to a vehicle in front or to objects and / or objects located in the direction of travel without intervention by the driver. This takes place with appropriate consideration of the environment of the motor vehicle and, if necessary, further parameters such as for example the iteration and visibility conditions.
  • Such a regulation is also referred to as an adaptive cruise control system (ACC system).
  • ACC system adaptive cruise control system
  • the ACC system must be flexible enough, especially in view of the increasing traffic density of today, to react appropriately to all driving situations. This in turn requires an appropriate object detection sensor system in order to deliver the measurement data necessary for the control in every driving situation.
  • sensors for an ACC system are known, generally with radar or lidar sensors, which have a range of approximately 100 to 150 m with a detection angle of approximately 10 °.
  • sensors for parking assistance systems are also known, which are predominantly equipped with ultrasonic sensors.
  • sensors with transmitting and receiving units are used at the same time for transmitting and receiving information in a system for measuring distance in the vicinity of motor vehicles.
  • Passive protective measures for the vehicle for example in the event of a front, side or rear impact, can be activated here with the aid of the distance measurement.
  • an assessment of traffic situations can be carried out in order to activate corresponding triggering systems.
  • a distance measurement can be carried out using a so-called pulse radar, in which a carrier pulse with a rectangular envelope of an electromagnetic oscillation, for example in the gigahertz range, is emitted.
  • This carrier pulse is reflected on the target object and from the time from the sending of the pulse and the arrival
  • the target distance of the reflected radiation and, with restrictions using the Doppler effect, the relative speed of the target object can easily be determined.
  • Such a measurement principle is described, for example, in the textbook A. Ludloff, "Handbook Radar and Radar Signal Processing", pages 2-21 to 2-44, Vieweg Verlag, 1993.
  • the basic structure of such a known radar sensor is designed in such a way that the radar pulses reflected on the respective target object reach a receiver via antennas and are mixed there with the time-delayed pulses provided by the pulse generation.
  • the output signals of the receivers are fed to an evaluation unit after low-pass filtering and analog / digital conversion.
  • a so-called platform sensor for the various applications, such as parking assistance, PreCrash, ACC-Stop & Go or TWD (blind spot detector) in the above-mentioned different applications. Due to the properties of the sensor signals, however, a certain level of intelligence is required in the sensor, which enables an optimal evaluation of the sensor signal with regard to the different evaluation criteria. On the one hand, this evaluation should be optimized for cost reasons without, on the other hand, restricting the scope for future further developments.
  • An object detection system in particular for a motor vehicle, and a method for evaluating the data signals arising here, in which the radar signals reflected by the object to determine the distance and / or the relative or approximate speed of the object are processed with a radar sensor, according to the invention in advantageously developed as follows.
  • the digital signals of at least one channel of the radar sensor are only processed to such an extent that there is a first evaluation option as a distance or approximation speed signal.
  • the signal processing in the radar sensor therefore only takes place up to the signals that allow simple physical interpretation for the first time.
  • the mode can advantageously be switched over for evaluation as a distance or proximity signal " / " with which "it is determined " which data is determined and made available to an interface between the radar sensor and a downstream control unit.
  • the digital signals of at least one channel, but preferably two channels I and Q, of the radar sensor can each be fed to a data buffer with a predetermined window width after each scan and then processed within the window width, for example by means of median filtering.
  • the digitized raw signals of the I and Q channels are thus fed to a data buffer with a certain window width (eg 16 words) after each scan to calculate the background by means of median filtering.
  • window width eg 16 words
  • a few bits can be used for the analog / digital converted values. Additional bits can also serve as an auxiliary variable for the sorting algorithm for median calculation, for example the age of the value as a number between 0 and the window width -1.
  • the background correction mentioned above and a gain compensation between the I and Q channels are then carried out. If necessary, the associated parameter can also be stored in a non-volatile, rewritable memory. This is followed by the amount formation from the I and Q channels.
  • the signal data calculated in this way can be correlated with a reference signal curve or reference peak in a matching filter with relatively little resource expenditure, especially to improve the signal-to-noise ratio, so that only information about the correlation result has to be transmitted further.
  • only a peak search algorithm is needed for the distance measurement to get distance data.
  • the method according to the invention is particularly advantageous in that here a simple switchover to the so-called Cv mode, ie the determination of the approximate speed of an object, and the background correction and amount formation described above can be omitted.
  • the raw signals are continuously recorded within a range gate. Since the corresponding algorithm is calculated for each sample value in this evaluation mode, the data is available in real time in the connected control unit, ie a request of, for example, 10 ms switching time from distance measurement to Cv mode can also be met for the PreCrash mode.
  • data compression can be carried out in a simple manner, which can be influenced, for example, by an external control device.
  • so-called calibration coefficients and measured values from the Cv mode do not necessarily have to be sent compressed via the interface due to the small amount of data.
  • a radar sensor has storage means and digital computing modules for carrying out and switching over the aforementioned evaluation modes.
  • An interface controller is present in the radar sensor, via which the radar sensor can be connected to a downstream control unit.
  • the interface controller can be constructed in such a way that the data is prepared for connection to a standardized bus system, for example to the so-called CAN bus in a motor vehicle.
  • a data processing program or may be constructed to control the storage means and / or the digital computation blocks in the radar sensor of the so he 'findungsge ate method for performing that the corresponding Evaluation modes can be executed quickly and in a resource-saving manner.
  • Further compression of the data can e.g. be carried out by forwarding differential changes to the previous measured value, as a result of which data can be transmitted via suitable, inexpensive, proprietary interfaces.
  • the data transfer rate that can be reduced by data compression is smaller than the currently usable interface bandwidths of proprietary bus systems, e.g. CAN bus or other suitable interfaces.
  • the degree of processing of the signals until after the amount has been formed and optionally also after the matching Filter is also safe for future developments, since superimposed algorithms for the various applications in the control unit can be optimized independently of one another and independently of a software program in the radar sensor; eg for the detection of slow and fast objects.
  • a block diagram is shown schematically, which shows the evaluation of the signals of, for example, a pulse-modulated microwave radar with a transmitter that operates, for example, on a frequency of 24 GHz and is provided with receiving and mixing units.
  • a radar sensor is described in DE 199 " 63 005 AI, which was mentioned at the beginning as prior art, here the provision of an I and a Q channel for determining the distance and relative speed values per se, as described , is-.
  • the signals of channels I and Q digitized with a predetermined resolution do not become one here
  • the values m, n here designate the associated number of bits.
  • a background correction is then carried out in block 3 for channels I and Q for the distance measurement of an object (d measurement), in which signal deflections from a determined background signal are further processed. If necessary, a gain compensation between the I and Q channels, which may be necessary, can be carried out and this is then followed by the arithmetic calculation of the magnitude of the signals from the I and Q channels.
  • a further block 4 identifies a routine with which the evaluation mode in block 3 can be switched to the so-called Cv mode, ie the determination of the approximation speed of an object.
  • Cv mode ie the determination of the approximation speed of an object.
  • the background correction and described above, the amount of formation can be omitted so that the raw signals continuously within a range gates are recorded and here in the control unit only the null of -Rohsignalstechnik fürerie- be evaluated ".” Since DER appropriate algorithm in this evaluation mode at every sample is calculated, the data is then available in real time, ie the request of e.g. 10 ms Switching time from distance measurement to Cv mode can also be achieved for PreCrash mode. Furthermore, in block 4, routines for providing calibration coefficients and parameters for the aforementioned gain compensation can be provided in block 3.
  • a data compression is specified in a block 5 and an interface controller is shown in a block 6, which provides its output signals to an external control device 7.
  • the interface controller according to block 6 can be constructed in such a way that the data are prepared for connection to a standardized bus system, for example to the so-called CAN bus in a motor vehicle.
  • the activation of the data compression can be influenced, for example, by the external control device 7 via the interface controller 6, by a diagnostic or service module 8 or by block 4 for controlling the evaluation mode.
  • the calibration coefficients and the measured values in Cv mode do not necessarily have to be sent in compressed form due to the small amount of data.
  • a delay or delay control is indicated in block 9, with which a trigger for the start and end value in the transmission of the raw signals of the radar sensor is controlled in a manner known per se.

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Abstract

Es wird ein Objektdetektionssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei dem mit einem Radarsensor die vom Objekt reflektierten Radarsignale zur Ermittlung des Abstandes (d) und/oder der Relativ- oder Näherungsgeschwindigkeit (Cv) des Objekts verarbeitet werden. Die digitalen Signale mindestens eines Kanals (I,Q) des Radarsensors werden soweit bearbeitet, bis sich eine erste Auswertungsmöglichkeit als Abstands- (d) oder als Näherungsgeschwindigkeitssignal (Cv) ergibt und es erfolgt eine Modusumschaltung (4) für die Auswertung als Abstands-, (d) oder als Näherungsgeschwindigkeitssignal (Cv), mit der festgelegt wird, welche Daten ermittelt und einer Schnittstelle (6) zwischen dem Radarsensor und einem nachgeschalteten Steuergerät (7) zur Verfügung gestellt werden.

Description

Verfahren und Anordnung zur Auswertung von Signalen oder Daten eines Objektdetektionssystems
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Auswertung von Signalen oder Daten eines Objektdetektionssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs .
Ein solches System kann beispielsweise im Rahmen einer adaptiven Fahrgeschwindigkeits- und/oder Abstandsregelung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Diese an sich bekannte Regelung kann ohne Eingriff durch den Fahrer eine zuvor eingestellte Fahrgeschwindigkeit und/oder einen zuvor eingestellten Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder zu sich in Fahrtrichtung befindlichen Gegenständen und/ oder Objekten regeln. Dies geschieht unter entsprechender Berücksichtigung des Umfelds des Kraftfahrzeuges und gegebenenfalls weiterer Parameter wie bei- spielsweise den itterungs- und Sichtbedingungen. Eine solche Regelung wird auch als Adaptive-Cruise-Control- System (ACC-System) bezeichnet. Das ACC-System muß insbesondere mit Blick auf die steigende Verkehrsdichte der heutigen Zeit flexibel genug sein, um auf alle Fahrsituationen geeignet zu reagieren. Dies erfordert wiederum eine entsprechende Objektdetektionssensorik, um in jeder Fahrsituation die für die Regelung notwendigen Messdaten zu liefern.
Für sich gesehen sind beispielsweise Sensoren für ein ACC-System bekannt, in der Regel mit Radar- oder Lidar- sensoren, die - eine Reichweite von ca. 100 bis 150 m mit einem Erfassungswinkel von ca. 10° aufweisen. Desweiteren sind für sich gesehen auch kurzreichweitige Abstandssensoren für Parkhilfesysteme bekannt, die überwiegend mit Ultraschallsensoren ausgerüstet sind.
Es ist beispielsweise aus der DE 44 42 189 AI bekannt, dass bei einem System zur Abstandsmessung im Umgebungsbereich von Kraftfahrzeugen Sensoren mit Sende- und Empfangseinheiten zugleich zum Senden und Empfangen von Informationen verwendet werden. Unter Zuhilfenahme der Abstandsmessung können hier passive Schutzmaßnahmen für das Fahrzeug, beispielsweise bei einem Front-, Seiten- oder Heckaufprall aktiviert werden. Mit einem Austausch der erfassten Informationen kann zum Beispiel eine Beurteilung von Verkehrssituationen zur Aktivierung entsprechender Auslösesysteme durchgeführt werden.
Es ist darüber hinaus aus der DE 199 63 005 AI bekannt, dass eine Abstandsmessung mit einem sogenannten Pulsradar .vorgenommen werden- kann-, .bei dem--ein Trägerpuls mit einer rechteckförmigen Umhüllung einer elektromagnetischen Schwingung, z.B. im Gigahertzbereich, ausgesendet wird. Dieser Trägerpuls wird am Zielobjekt reflektiert und aus der Zeit vom Aussenden des Impulses und dem Eintreffen der reflektierten Strahlung kann die Zielentfernung und mit Einschränkungen unter Ausnutzung des Dopplereffekts auch die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts leicht bestimmt werden. Ein solches Messprinzip ist beispielsweise in dem Fachbuch A. Ludloff , "Handbuch Radar und Radarsignalverarbeitung", Seiten 2-21 bis 2-44, Vieweg Verlag, 1993 beschrieben.
Der prinzipielle Aufbau eines solchen bekannten Radarsensors ist so gestaltet, dass die am jeweiligen Zielobjekt reflektierten Radarpulse über Antennen in einen Empfänger gelangen und dort mit den von der Pulserzeugung bereitgestellten zeitlich verzögerten .Pulsen gemischt werden. Die Ausgangssignale der Empfänger werden nach einer Tief- passfilterung und einer Analog/Digital-Wandlung einer Auswerteeinheit zugeführt .
Es ist häufig erforderlich, dass bei den oben erwähnten unterschiedlichen Anwendungsfällen ein sogenannter Plattform-Sensor für die verschiedenen Anwendungen, wie Einparkassistenz, PreCrash, ACC-Stop&Go oder TWD (Totwinkel - detektor) eingesetzt werden soll . Aufgrund der Eigenschaften der Sensorsignale ist hierzu jedoch eine gewisse Intelligenz im Sensor erforderlich, die eine optimale Auswertung des Sensorsignals im Hinblick auf die unterschiedlichen Auswertungskriterien ermöglicht. Diese Auswertung ist einerseits aus Kostengründen zu optimieren ohne andererseits den Freiraum für zukünftige Weiterentwicklungen einzuengen.
Insbesondere sollte hierbei eine Umschaltmöglichkeit von einer Abstandsmessung auf eine sogenannte Cv-Messung, d.h.-. ■ die Bestimmung - der- -Annäherungsgeschwindigkeit vor einem möglichen Zusammenstoss von Fahrzeugen (Closing Velocity (Cv) für PreCrash) , möglichst einfach ablaufen können. Möglich wären hierbei sogenannte Abstandslisten, die an ein Steuergerät weitergeleitet werden können, wo- bei jedoch die verschiedenen zuvor erwähnten Anwendungen unterschiedliche Arten von Abstandslisten benötigen. Es sind hierbei in der Regel sehr aufwändige anwendungsspezifische Algorithmen im Sensor erforderlich, durch die dann unterschiedliche Informationen an das Steuergerät weitergeben werden müssen, was zu relativ hohen Übertragungsraten an der Schnittstelle zwischen dem Sensor und dem Steuergerät führt. Hierbei ist auch darauf zu achten, dass für die Schnittstelle aus Kosten- und Schaltungsver- einfachungsgründen Komponenten eingesetzt werden sollten, die schon in anderen Bereichen im Fahrzeug auch in Sicherheitskritischen Anwendungen verwendet werden.
Vorteile der Erfindung
Ein Objektdetektionssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und ein Verfahren zur Auswertung der hier anfallenden Datensignale, bei dem mit einem Radarsensor die vom Objekt reflektierten Radarsignale zur Ermittlung des Abstandes und/oder der Relativ- oder Näherungsgeschwindigkeit des Objekts verarbeitet werden, wird erfindungs- gemäß in vorteilhafter Weise wie folgt weitergebildet . Die digitalen Signale mindestens eines Kanals des Radarsensors werden nur soweit bearbeitet bis sich eine erste Auswertungsmöglichkeit als Abstands- oder als Näherungs- geschwindigkeitssignal ergibt. Die Signalverarbeitung erfolgt also im Radarsensor nur bis zu den Signalen, die zum ersten Mal eine einfache physikalische Interpretation zulassen .
In vorteilhafter Weise kann eine Modusumschaltung für die Auswertung als Abstands- oder als Näherungsgeschwindig- keitssignal "erfolgen/ "mit der "festgelegt wird", welche Daten ermittelt und einer Schnittstelle zwischen dem Radarsensor und einem nachgeschalteten Steuergerät zur Verfügung gestellt werden. In an sich bekannter Weise können die digitalen Signale mindestens eines Kanals, vorzugsweise jedoch zweier Kanäle I und Q des Radarsensors nach jeder Abtastung jeweils einem Datenpuffer mit vorgegebener Fensterbreite zugeführt werden und anschließend innerhalb der Fensterbreite z.B. mittels einer Medianfilterung bearbeitet werden. Die digitalisierten Rohsignale des I- und Q-Kanals werden somit zur Berechnung des Untergrunds mittels der Median- Filterung nach jeder Abtastung einem Datenpuffer mit bestimmter Fensterbreite (z.B. 16 Worte) zugeführt. Bei einer Wortbreite von 16 Bit können hierbei einige Bits für die analog/digital-gewandelten Werte benutzt werden. Weitere Bits können auch als Hilfsgröße für den Sortieralgorithmus zur Medianberechnung, z.B. das Alter des Wertes als Zahl zwischen 0 und der Fensterbreite -1, dienen.
Im nächsten Verarbeitungsschritt erfolgt dann die zuvor erwähnte Untergrundkorrektur sowie ein unter Umständen nötiger Verstärkungsausgleich zwischen den I- und Q- Kanälen. Falls erforderlich kann der hier zugehörige Parameter auch in einem nichtflüchtigen, wiederbeschreibba- ren Speicher abgelegt werden. Daran schließt sich dann die Betragsbildung aus den I- und Q-Kanälen an.
Desweiteren können die auf diese Weise errechneten Signaldaten unter relativ geringem Ressourcenaufwand vor allem zur Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses noch in einem Matching-Filter mit einem Referenzsignalverlauf bzw. Referenzpeak korreliert werden, so dass nur noch Informationen über das Korrelationsergebnis weiter übertragen werden müssen. Im Prinzip wird hierbei somit für die Abstandsmessung nur noch ein Peaksuchalgorithmus benötigt, um zu Abstandsdaten zu gelangen.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, dass hier eine einfache Umschaltung auf den sog. Cv-Modus, d.h. die Ermittlung der Näherungsgeschwindig- keit eines Objektes, durchgeführt werden kann und dabei die zuvor beschriebene Untergrundkorrektur und Betrags- bildung entfallen kann. Die Rohsignale werden dabei kontinuierlich innerhalb eines Range-Gates aufgezeichnet. Da der entsprechende Algorithmus in diesem Auswertemodus bei jedem Abtastwert durchgerechnet wird, liegen die Daten in Echtzeit im angeschlossenen Steuergerät vor, d.h. eine Anforderung von z.B. 10ms Umschaltzeit von Abstandsmessung auf den Cv-Modus ist auch für den PreCrash-Modus erfüllbar .
Im weiteren Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf einfache Weise noch eine Datenkompression erfolgen, die beispielsweise von einem externen Steuergerät beein- flusst werden kann. Zum Beispiel müssen sog. Kalibrierkoeffizienten und Messwerte aus dem Cv-Modus aufgrund der geringen Datenmengen nicht notwendigerweise komprimiert über die Schnittstelle gesendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Schaltungsanordnung zur Durchführung des vorher beschriebenen Verfahrens weist ein Radarsensor Speichermittel und digitale Rechenbausteine zur Durchführung und Umschaltung der erwähnten Auswertemodi auf. Im Radarsensor ist ein Schnittstellencontroller vorhanden, über den der Radarsensor mit einem nachgeschalteten Steuergerät verbindbar ist. Der Schnittstellencontroller kann dabei so aufgebaut sein, dass die Daten zur Anschaltung an ein genormtes Bussystem, zum Beispiel an den sog. CAN-Bus in einem Kraftfahrzeug, aufbereitet sind.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann ein Datenverarbeitungsprogramm zur Durchführung des er'findungsge äßen Verfahrens bzw. zur Steuerung der Speichermittel und/oder der digitalen Rechenbausteine im Radarsensor so aufgebaut sein, dass die entsprechenden Auswertemodi schnell und ressourcensparend ausgeführt werden können.
Zusammenfassend ergeben sich eine Reihe von Vorteilen in der Übertragung von untergrundkorrigierten Rohsignalen mit einer Betragsbildung für die Abstandsmessung insbesondere dadurch, dass die Daten leicht interpretierbar sind und eine Datenreduktion von zwei Kanälen (I- und Q- Kanal) auf einen Datensatz zurückgeführt werden kann. Die bisher übliche Übertragung reiner Rohsignale erfordert dagegen eine hohe Schnittstellenbandbreite und die Signale sind nur schwer interpretierbar. Es müssen somit für die verschiedenen Anwendungen keine Änderungen an der Basis-Signalverarbeitung und im Sensor vorgenommen werden, wodurch die Signalverarbeitung im Prinzip als sog. Black- Box finktioniert .
Eine weitere Komprimierung der Daten kann z.B. durch Weiterleitung differentieller Änderungen zum vorhergegangenen Messwert durchgeführt werden, wodurch eine Datenübertragung über geeignete preisgünstige, proprietäre Schnittstellen erfolgen kann. Die durch Datenkompression herabsetzbare Datenübertragungsrate ist hier kleiner als die derzeit nutzbare Schnittstellenbandbreiten proprietärer Bussysteme, z.B. CAN-Bus oder anderer geeigneter Schnittstellen.
Dies macht nicht nur die Signalverarbeitung preisgünstig sondern gestattet gleichzeitig eine Vermarktung der Radarsensoren auch ohne ein zugehöriges Steuergerät . Da Speicherbausteine in dem universell aufgebauten Steuergerät in der Regel kostengünstiger sind als im speziell aufgebauten "Radarsensor -ergeben -sich hieraus -weitere- -Kostenvorteile .
Der Grad der Verarbeitung der Signale bis nach der Betragsbildung und optional auch noch nach dem Matching- Filter ist hierbei auch für zukünftige Entwicklungen sicher, da überlagerte Algorithmen der verschiedenen Anwendungen im Steuergerät unabhängig voneinander und unabhängig von einem Softwareprogramm im Radarsensor optimiert werden können; z.B. für die Erfassung langsamer und schneller Objekte.
Zeichnung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung der Daten eines Objektdetektionssystems wird anhand der Figur der Zeichnung erläutert, die ein schematisches Blockdiagramm des Verfahrensablaufs zeigt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der einzigen Figur ist schematisch ein Blockschaltbild gezeigt, das die Auswertung der Signale beispielsweise eines pulsmodulierten Mikrowellenradars mit einem Sender, der z.B. auf einer Frequenz von 24 GHz arbeitet und mit Empfangs- und Mischeinheiten versehen ist, zeigt. Ein solcher Radarsensor ist in der eingangs als Stand der Technik erwähnten DE 199 " 63 005 AI beschrieben, wobei hier die Bereitstellung eines I- und eines Q-Kanals für die Bestimmung der Abstands- und Relativgeschwindigkeits- werte für. sich., gesehen -heschrieben, ist-.
Gemäß des Blockschaltbildes in der gezeigten Figur werden die mit einer vorgegebenen Auflösung (ADC-Auflösung) digitalisierten Signale der Kanäle I und Q eines hier nicht dargestellten Radarsensors nach jeder Abtastung jeweils einem (symbolisch in Blöcken 1 und 2 gezeigt) Datenpuffer mit vorgegebener Fensterbreite, z.B. 16 Worte (Alter (n=log2 (Fensterbreite) ) ) , zugeführt und anschließend innerhalb der Fensterbreite mittels einer Medianfilterung mit m=ADC-Auflösung bearbeitet. Die Werte m, n bezeichnen hier die zugehörige Bitanzahl .
Im nächsten Verarbeitungsschritt erfolgt dann im Block 3 für die Kanäle I und Q gemeinsam für die Abstandsmessung eines Objekts (d-Messung) eine Untergrundkorrektur, bei der noch Signalausschläge von einem ermittelten Untergrundsignal weiterverarbeitet werden. Soweit erforderlich kann noch ein unter Umständen nötiger Verstärkungsausgleich zwischen den I- und Q-Kanälen durchgeführt werden und daran schließt sich dann die rechnerische Betragsbildung der Signale aus den I- und Q-Kanälen an.
Im Block 3 der Figur ist außerdem noch eine Routine gezeigt, mit der die auf diese Weise errechneten Signaldaten optional in einem Matching-Filter mit einem Referenzsignalverlauf bzw. Referenzpeak korreliert werden, so dass nur noch Informationen über das Korrelationsergebnis weiter übertragen werden müssen.
Mit einem weiteren Block 4 ist eine Routine gekennzeichnet, mit der eine Umschaltung des Auswertemodus im Block 3 auf den sog. Cv-Modus, d.h. die Ermittlung der Näherungsgeschwindigkeit eines Objektes, durchgeführt werden kann. Die zuvor beschriebene Untergrundkorrektur und die Betragsbildung kann dabei entfallen, so dass die Rohsignale kontinuierlich innerhalb eines Range-Gates aufgezeichnet werden und hier im Steuergerät nur die Null- durchgänge- des -Rohsignals ausgewertet "werden." Da der- entsprechende Algorithmus in diesem Auswertemodus bei jeden Abtastwert durchgerechnet wird, liegen die Daten dann in Echtzeit vor, d.h. die Anforderung von z.B. 10ms Um- schaltzeit von Abstandsmessung auf den Cv-Modus ist auch für den PreCrash-Modus erfüllbar. Weiterhin können im Block 4 auch Routinen zur Bereitstellung von Kalibrierkoeffizienten und Parameter für den erwähnten Verstärkungs- ausgleich im Block 3 bereitgestellt werden.
In einem Block 5 ist eine Datenkompression angegeben und in einem Block 6 ist ein Schnittstellencontroller gezeigt, der seine Ausgangssignale einem externen Steuergerät 7 zur Verfügung stellt. Der Schnittstellencontroller nach dem Block 6 kann dabei so aufgebaut sein, dass die Daten zur Anschaltung an ein genormtes Bussystem, zum Beispiel an den sog. CAN-Bus in einem Kraftfahrzeug, aufbereitet sind.
Das Zuschalten der Datenkompression kann dabei beispielsweise vom externen Steuergerät 7 über den Schnittstellencontroller 6, von einem Diagnose- oder Service-Baustein 8 oder auch vom Block 4 für die Steuerung des Auswertemodus beeinflusst werden. Zum Beispiel müssen die Kalibrierkoeffizienten und die Messwerte im Cv-Modus aufgrund der geringen Datenmengen nicht notwendigerweise komprimiert gesendet werden.
Weiterhin ist noch im Block 9 eine Verzögerungs- bzw. De- lay-Ansteuerung angedeutet, mit der in an sich bekannter Weise ein Trigger für den Anfangs- und Endwert bei der Übertragung der Rohsignale des Radarsensors gesteuert wird.

Claims

Patentansprüche
1) Verfahren zur Auswertung der Daten eines Objektdetek- tionssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei dem mit einem Radarsensor die vom Objekt reflektierten
Radarsignale zur Ermittlung des Abstandes (d) und/oder der Relativ- oder Näherungsgeschwindigkeit (Cv) des Objekts verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass
die digitalen Signale mindestens eines Kanals (I,Q) des Radarsensors soweit bearbeitet werden, bis sich eine erste Auswertungsmöglichkeit als Abstands- (d) oder als Näherungsgeschwindigkeitssignal (Cv) ergibt und dass eine Modusumschaltung (4) für die Auswertung als Abstands- (d) oder als Näherungsgeschwindigkeitssignal (Cv) erfolgt, mit der festgelegt wird, welche Daten ermittelt und einer Schnittstelle (6) zwischen dem Radarsensor und einem nachgeschalteten Steuergerät (7) zur Verfügung gestellt werden. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die digitalen Signale mindestens eines Kanals (I,Q) des Radarsensors nach jeder Abtastung einem Datenpuffer mit vorgegebener Fensterbreite zugeführt werden und anschließend innerhalb der Fensterbreite mittels einer Medianfilterung bearbeitet werden (1,2) und dass die so bearbeiteten Signale in den folgenden- Auswerte- modi (3,5,6) gemeinsam weiterverarbeitet werden.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb eines ersten Auswertemodus zur Abstandsmessung (d) die digitalen Signale einer Untergrundkorrektur unterzogen werden und danach eine Betragsbildung des auszuwertenden Signals vorgenommen wird (3) .
4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die digitalen Signale mit einem Matching-Filter bearbeitet werden (3) .
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb eines zweiten Auswertemodus zur Messung der Näherungsgeschwindigkeit (Cv) des Objekts die Untergrundkorrektur und die Betragsbildung übersprungen werden. 6) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
bei mehr als einem Kanal (I,Q) im ' Radarsensor ein Verstärkungsausgleich (3,4) bei unterschiedlichen Pegeln der Kanäle (I,Q) durchgeführt wird.
7) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die in den Auswertemodi bearbeiteten Signale einer Datenkompression unterzogen werden (5) .
8) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
im Radarsensor Speichermittel und digitale Rechenbausteine zur Durchführung und Umschaltung der Auswerte- modi vorhanden sind und dass im Radarsensor ein Schnittstellencontroller (6) vorhanden ist, durch den der Radarsensor mit einem nachgeschalteten Steuergerät (7) verbindbar ist.
9) Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Schnittstellencontroller (6) so aufgebaut ist, dass die Daten zur Anschaltung an ein genormtes Bussystem (CAN—Bus) aufbe-reite-t- sind.
10) Datenverarbeitungsprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder zur Steuerung der Speichermittel und/oder der digitalen Rechenbausteine nach einem der Ansprüche 8 oder 9.
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