EP4121792A1 - Verfahren zum betreiben eines radarsystems - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines radarsystems

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EP4121792A1
EP4121792A1 EP21709932.4A EP21709932A EP4121792A1 EP 4121792 A1 EP4121792 A1 EP 4121792A1 EP 21709932 A EP21709932 A EP 21709932A EP 4121792 A1 EP4121792 A1 EP 4121792A1
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EP
European Patent Office
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radar
adaptation
radar sensors
evaluation
sensors
Prior art date
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Pending
Application number
EP21709932.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank GRÜNHAUPT
Jürgen Köhler
Matthis WIELAGE
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.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella GmbH and Co KGaA
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Filing date
Publication date
Application filed by Hella GmbH and Co KGaA filed Critical Hella GmbH and Co KGaA
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93275—Sensor installation details in the bumper area

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a radar system.
  • radar systems are used, inter alia, in vehicles in order to monitor the surroundings of the vehicle.
  • Such radar systems can have at least one radar sensor, which are operated in a network.
  • the radar sensors enable the detection of target objects in the vicinity.
  • the computing power of the flardware used for signal processing is often limited, so that the computing complexity of the signal processing has to be reduced.
  • the increasing use of radar systems in road traffic can lead to mutual interference between the radar sensors of different vehicles. These disturbances, such as interference, can significantly impair the functionality of the radar systems.
  • the object is achieved in particular by a method for operating a radar system with at least two radar sensors.
  • a method for operating a radar system with at least two radar sensors In particular, it is provided that the following steps are carried out, preferably one after the other in the order specified or in any order, with individual and / or all steps also being able to be carried out repeatedly:
  • Carrying out a signal transmission at the radar sensors in order to transmit at least one radar signal (by the radar sensors), preferably by at least one transmitting antenna of the respective radar sensor, in particular in the form of an electromagnetic signal, transmitted to an environment outside the radar sensor,
  • a disturbance evaluation in order to detect at least one disturbance in each case on the basis of the respective detection information in the radar sensors, whereby the disturbance evaluation can preferably be carried out centrally for all of the detection information or individually for the respective detection information in the respective radar sensors, Providing at least one or at least two or at least four or at least six adaptation option (s) to avoid the at least one detected disturbance by adapting the signal transmission,
  • the radar signal for each radar sensor can be transmitted - as a transmission signal s (t) - by at least one transmission antenna of the radar sensor.
  • Each transmission signal s (t) can include a plurality of frequency-modulated ramps (chirps), which are also referred to below as partial signals.
  • the transmitted signal s (t) reflected on a target object and delayed by a signal propagation time t can be received as a received signal e (t) at at least one receiving antenna of the radar sensor.
  • f b is dependent on the signal propagation time t and thus on the distance R of the target object.
  • the disturbance occurs in the manner of an interference, though two radar systems transmit at the same time in the same frequency range (in close proximity to each other).
  • the disturbance can primarily relate to interference from an external radar system.
  • further measures can also be provided.
  • the radar signals from different radar sensors are transmitted with a time offset to one another or in different frequency ranges.
  • the temporal arrangement can take place in several predefined time windows (acquisition slots).
  • the disturbance in the form of an external interference can also be arranged in this frequency-time space.
  • the arrangement of the disturbance can e.g. B. can be determined by the fault evaluation.
  • the arrangement of the radar signals in the frequency-time space can be adapted in order to avoid the interference therein.
  • the interferers can be avoided in a targeted manner in the frequency-time space by delayed transmission and / or a change in the center frequency of the radar signals.
  • Each adaptation option can represent a different parameterization of the delay and / or the center frequency, which is suitable for avoiding the disturbance.
  • the radar signals must be adjusted in a synchronized manner. An adaptation of the arrangement in the frequency-time space for the radar signal of one of the radar sensors then results in an adaptation of the arrangement for the radar signal of the other radar sensors in the same way.
  • the radar sensors can no longer independently decide on their best avoidance strategy in the frequency-time space. For example, all radar sensors must apply the same time delay to the transmission signal in order to be able to continue to operate synchronously without overlapping.
  • the best evasive strategy must be coordinated in particular with all radar sensors in the network, since a time delay in the transmission signal can have different effects for each radar sensor, depending on the interference scenario.
  • Each radar sensor can have a different field of view and thus be influenced by different interferences.
  • the following steps can be provided in order to evaluate the at least one and, in particular, several adaptation option (s), each in the manner of an adaptation strategy, during the evaluation by the individual radar sensors.
  • a maximum delay duration can be defined as tx deiayMax and divided into N tx delay steps. Each of these delay steps then corresponds to an adjustment option.
  • Each radar sensor of the radar system can evaluate the effects of each of the N tx possible delay steps on the basis of a position of the at least one detected fault in the frequency-time space that is predicted by the fault evaluation and can store the N tx evaluation results.
  • the N tx evaluation results can then be transmitted to all other radar sensors of the radar system during the tuning.
  • the evaluation results of all other radar sensors are then available to each radar sensor.
  • the adaptation of the signal transmission can then take place in such a way that the ideal delay step is selected as the adaptation option, which leads to the best result for all radar sensors.
  • an interference value is determined as a function of the detected interference during the evaluation for each adaptation option, for example for each potential position of a chirp sequence in the frequency-time space or for each potential time window.
  • This interference value can e.g. B. can be determined as a degree of influencing the interference on the radar signal when adapting according to the adaptation option.
  • the interference value thus represents a measure of the effect of the adaptation option for the respective radar sensor.
  • An interference value for a radar sensor is e.g. B. proportional to the overlap of the interference and the radar signal of this radar sensor when the radar signal at the potential position is accepted according to the adjustment option.
  • the interference value is therefore available for each adaptation option.
  • the interference values for the various radar sensors can then be added for each adaptation option, the interference values of different radar sensors possibly being weighted differently. If necessary, a radar sensor that is in a critical scenario from the point of view of functional safety (FUSA) can be given a higher weighting.
  • the ideal adaptation option e.g. B. the ideal time window can be determined, which leads to the best result for all radar sensors. For example, a minimum search for summation is also conceivable.
  • other approaches to the selection of the customization option can also be taken, e.g. B. a combination with a criterion that no radar sensor may have the highest interference value.
  • the transmission of the radar signals and / or the signal processing and / or the interference evaluation and / or the evaluation is carried out independently by each of the radar sensors, that is to say independently of the other radar sensors.
  • the signal processing and / or the fault evaluation and / or the evaluation is thus carried out by the radar sensors only on the basis of the respective detection information of this radar sensor.
  • a radar sensor does not yet take into account the detection information from the other radar sensors. Only in the step of tuning can the results of these steps of the other radar sensors also be taken into account for a radar sensor. From the first radar sensor z. B.
  • a first detection information is determined, so that the signal processing and / or the fault evaluation and / or the assessment can only be carried out on the basis of the first detection information for the first radar sensor.
  • a second detection information is determined, so that the signal processing and / or the interference evaluation and / or the assessment can only be carried out on the basis of the second detection information for the second radar sensor. Only when the vote will both the result of the evaluation of the first radar sensor and the second radar sensor are taken into account.
  • the radar sensors may also be operated in a synchronized manner in order to transmit the at least one radar signal in a synchronized manner when the signal is transmitted, so that the radar signals of the different radar sensors are transmitted with a time offset and / or frequency offset (i.e. offset with respect to a center frequency) to one another.
  • the radar signals of the different radar sensors are transmitted at least partially in parallel in time and offset in a frequency-time space in such a way that partial signals of the radar signals, in particular frequency-modulated ramps, are transmitted without overlapping in terms of frequency.
  • the method according to the invention can be used to avoid interference between synchronized radar sensors (in particular of a vehicle) and external radar sensors.
  • the synchronized radar sensors thus form a sensor network in order to avoid interference between the radar sensors. This is particularly useful when several radar sensors are used to monitor an environment, e.g. B. on different sides of a vehicle.
  • the radar signal includes e.g. B. several sequentially output signal sequences (also referred to as chirps or frequency modulation ramps).
  • the chirps can each be frequency-modulated and thus have a varying frequency.
  • a linear frequency modulation is used, in which the frequency changes linearly within a predetermined bandwidth for a respective chirp.
  • Interference can occur if two radar systems (in close proximity to one another), in particular different vehicles, transmit at the same time in the same frequency range.
  • the interference signal can occur in the time domain in the form of a peak value (peak) in the baseband signal b (t) and thus lead to an increase in a spectrum A (J) of the baseband signal b (t) in the frequency domain.
  • the detection information can be determined for the respective radar sensors on the basis of the received signal e (t), and in particular on the basis of the baseband signal b (t).
  • the detection information results from the digitized baseband signal b (t) or from a frequency analysis of the baseband signal b (t).
  • the detection information can be digital information, that is to say data values. If a sequence of N chirps is output for a radar signal, then the duration of a respective chirp is T1 / N. After the period T 1, the acquisition information can be processed within the period T2-T1.
  • the entire measurement cycle thus has a duration T2, so that the transmission of the radar signal s (t) can be repeated at intervals of T2.
  • T2 thus defines a radar signal distance.
  • Different transmission signals s1 (t) and s2 (t) can be sent out by the different radar sensors.
  • B. differ with regard to a start time for T1.
  • the adaptation of the signal transmission carries out at least one of the following adaptations: According to at least a first of the at least one adaptation option, an adaptation of a frequency range in which the radar signals are transmitted, in particular by changing a center frequency of the radar signals, according to at least one second of the at least one adaptation option an adaptation of a time delay with which the radar signals are transmitted, in particular by adapting a start time of the radar signals, e.g. B. for T 1.
  • a plurality of first and / or second adaptation options can also be provided, each of which defines different parameters for the time delay (such as different starting times and / or time windows) and / or center frequency.
  • the evaluation is used to determine the effect of these parameters for the respective individual radar sensors, i.e. the individual effect for the radar sensors.
  • the overall impact for all radar sensors can then be considered. Since a freely variable definition of the center frequency and / or the delay does not make sense in a network of radar sensors, the coordination of the radar sensors is carried out in order to improve the overall effect of the adaptation.
  • the adaptation of the signal transmission is carried out in the same way for all radar sensors.
  • a time delay with which the radar signals are transmitted to avoid interference is adapted to the same extent for all radar sensors.
  • a result of the malfunction evaluation is used as a prognosis of a malfunction in the detection information.
  • the advantage that can be achieved here is that the malfunction evaluation - for example through the use of a neural network and / or the consideration of previous malfunction evaluations - enables a more reliable and possibly faster detection of the malfunction. This can be due to the fact that not (only) a current fault is recognized, but the fault evaluation even enables the fault to be prognosticated.
  • the malfunction evaluation can be carried out in such a way that a recurring course and / or a recurring pattern and / or a temporal correlation of the malfunction is recognized in the detection information on the basis of the previous malfunction evaluations.
  • the neural network can thus be able to do this if there is a temporal link between Neurons in the sense of feedback loops (as in a recurrent neural network).
  • time-coded information can be determined in the detection information which is specific for the disturbance and therefore also enables a prognosis of the disturbance.
  • detection information from previous detection cycles of the radar system can possibly also be taken into account in the malfunction evaluation.
  • the disturbance evaluation includes an application of a neural network in order to provide a prognosis of the disturbance in the manner that the neural network an indication of a disturbance frequency range takes place in which the disturbance will be present in the future.
  • the disturbance can thus be reliably characterized using the frequency range.
  • previously determined acquisition information can be used as training data in which the frequency range for a disturbance is manually identified.
  • the acquisition information can then be used as training data for training such that the acquisition information that preceded the acquisition information with the manually marked frequency range (i.e. the ground truth) is used as input in order to predict the future presence of the disturbance in this way.
  • the disturbance evaluation is carried out on the basis of the detection information of a current detection cycle of the radar systems in order to obtain, as a result of the disturbance evaluation, an indication of a disturbance frequency range in which the disturbance is predicted in a detection cycle following the current detection cycle, being preferably the adjustment the signal transmission comprises an automatic at least partial adaptation of the frequency range of the radar signals so that the radar signals are transmitted in a frequency range which is at least partially outside the predicted interference frequency range.
  • the radar signals can be transmitted in the frequency range which is at least partially outside the predicted interference frequency range.
  • the at least one frequency range can thus be designed as an at least partially variable frequency range. This enables the interference to be reliably reduced since the interference frequency range is bypassed.
  • the fault evaluation is carried out separately and in particular autarkically for the detection information from different radar sensors, and a result of the evaluation of each of the radar sensors is used in the coordination. This means that the overall effect on the entire radar system can be taken into account during the adjustment.
  • carrying out the evaluation of the at least one adaptation option for each of the radar sensors includes the following step:
  • the result of the evaluation can be transmitted to the other radar sensors (e.g. when voting).
  • the radar system is part of a vehicle.
  • the vehicle is z. B. a passenger vehicle and / or a truck which can provide at least one vehicle function, such as a driver assistance system, by means of the radar system.
  • the radar sensors each have a processing device for performing at least the assessment and / or that the radar system is designed to detect at least one target object in the vicinity of the radar system, in particular a vehicle, the radar system having the at least two radar sensors for different areas of the environment.
  • the radar system has at least four radar sensors or at least six radar sensors.
  • the at least one neural network comprises at least one convolutional neural network (CNN), which preferably receives the detection information as input and whose output is used as input for the recurrent neural network.
  • CNN convolutional neural network
  • the CNN z. B. learned with training data, which is composed of input data (input) and the associated output data (output).
  • the output data can contain the correct output that is expected for the associated input data.
  • the input data are e.g. B. the unchanged acquisition information and the output data a reduced (scaled) version of the acquisition information or an identification of the fault. In this way the CNN is trained to provide an optimized input for the RNN as an output.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a vehicle with a radar system in a top view
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an adaptation of the signal transmission according to an adaptation option
  • FIG. 6 shows a further schematic illustration of an adaptation of the signal transmission according to a further adaptation option
  • FIG. 7 shows a further schematic illustration of an adaptation of the signal transmission according to a further adaptation option
  • FIG. 8 shows a schematic visualization of method steps.
  • a radar system 2 of a vehicle 1 is shown schematically in FIG. 1, in which a plurality of radar sensors 21, 22, 23 are each provided with a processing device 3. Further radar sensors 24, 25, 26 of the radar system 2 are shown schematically in FIG.
  • the processing devices 3 can each serve to carry out steps of a method according to the invention for operating the radar system 2 with the at least two radar sensors 21, 22, 23, 24, 25, 26 to be carried out.
  • the processing devices 3 are designed for this purpose as electronic data processing devices which have at least one processor for carrying out the method steps.
  • the processing devices 3 can be in data connection with one another, in particular in order to exchange a result of an assessment 104 with one another.
  • the radar sensors 21, 22, 23, 24, 25, 26 can be operated in a synchronized manner in order to transmit the at least one radar signal 211, 212, 213, 214, 215, 216 in a synchronized manner when the signal is transmitted 101, so that the radar signals 211, 212, 213, 214, 215, 216 of the different radar sensors 21, 22, 23, 24, 25, 26 are transmitted with a time offset and / or frequency offset with respect to one another.
  • a first 211, a second 212, a third 213 and a fourth radar signal 214 are shown here by way of example in the frequency-time space 250 (i.e.
  • the radar signals 211, 212, 213, 214, 215, 216 of the different radar sensors 21, 22, 23, 24, 25, 26 are at least partially temporally parallel and offset in this way in the frequency-time space 250 sent out that partial signals 241 of the radar signals 211, 212, 213, 214, 215, 216, in particular frequency-modulated ramps, are transmitted without overlap with regard to the frequency f.
  • the partial signals 241 are also shown with their frequency f, the continuous line representing the partial signal 241 of the first and third radar signals 211, 213 and the dashed line for the partial signal 241 of the second and fourth radar signals 212, 214.
  • the alternating transmission of the partial signals 241 of the different radar signals 211, 213 and 212, 214 is illustrated.
  • the different radar signals 211, 213 or 212, 214 are thus transmitted with a time offset from one another.
  • 212 and 213, 214 are also provided with a frequency offset from one another. This ensures that none of the partial signals 241 overlap in terms of frequency during the signal transmission 101.
  • FIG. 4 shows a disturbance 251 which occupies a certain range in the frequency-time space 250.
  • the overlap with the radar signals 211, 212 is clear. This makes it necessary to adapt the radar signals 211, 212 in the frequency-time space 250. For the sake of simplicity, this is considered below only taking into account the first two radar signals 211, 212. According to FIG.
  • the adaptation 106 of the signal transmission 101 according to a first of the at least one adaptation option 110 can include an adaptation of a frequency range in which the radar signals 211, 212 are transmitted, in particular by changing a center frequency of the radar signals 211, 212 the adaptation 106 of the signal transmission 101 according to a second of the at least one adaptation option 110 include an adaptation of a time delay with which the radar signals 211, 212 are transmitted, in particular by adapting a start time of the radar signals 211, 212 Figure 7 shown. This would be evaluated positively by the first radar sensor 21 for the first radar signal 211, but would continue to result in a disturbance for the second radar sensor 22 for the second radar signal 212.
  • the tuning 105 accordingly leads to the adaptation option 110 shown in FIG. 6, ie the corresponding delay, being preferred.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems (2) mit mindestens zwei Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26), wobei die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden: - Durchführen einer Signalaussendung (101) bei den Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26), um jeweils wenigstens ein Radarsignal (211, 212, 213, 214, 215, 216) auszusenden, - Durchführen einer Signalverarbeitung (102) bei den Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26), um von den Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) jeweils eine Erfassungsinformation (231, 232, 233, 234) zu ermitteln, welche für das jeweils ausgesendete Radarsignal (211, 212, 213, 214, 215, 216) spezifisch ist, - Durchführen einer Störungsauswertung (103), um bei den Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) jeweils wenigstens eine Störung (251) anhand der jeweiligen Erfassungsinformation (231, 232, 233, 234) zu detektieren, - Bereitstellen wenigstens einer Anpassungsoption (110) zur Vermeidung der wenigstens einen detektierten Störung (251) durch eine Anpassung (106) der Signalaussendung (101), - Durchführen einer Bewertung (104) der wenigstens einen Anpassungsoption (110) für jeden der Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26), - Durchführen eines Abstimmens (105) der Anpassungsoption (110) zwischen den verschiedenen Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) anhand der Bewertung (104), - Durchführen der Anpassung (106) der Signalaussendung (101) gemäß der wenigstens einen Anpassungsoption (110) in Abhängigkeit von dem Abstimmen (105).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Radarsysteme u.a. bei Fahrzeugen eingesetzt werden, um eine Umgebung des Fahrzeuges zu überwachen. Solche Radarsysteme können mindestens einen Radarsensor aufweisen, welche im Verbund betrieben werden. Die Radarsensoren ermöglichen eine Detektion von Zielobjekten in der Umgebung. Um Parameter der erfassten Zielobjekte zu ermitteln, wie z. B. eine Entfernung, eine Relativgeschwindigkeit oder eine Richtung des Zielobjekts in Bezug auf das Fahrzeug, kann eine umfangreiche Signalverarbeitung durchgeführt werden. Dennoch ist die Rechenleistung der eingesetzten Flardware zur Signalverarbeitung oft eingeschränkt, sodass die Rechenkomplexität der Signalverarbeitung reduziert werden muss. Darüber hinaus kann es aufgrund des zunehmenden Einsatzes von Radarsystemen im Straßenverkehr häufiger zu gegenseitigen Störungen der Radarsensoren verschiedener Fahrzeuge kommen. Diese Störungen, wie Interferenzen, können die Funktionsfähigkeit der Radarsysteme maßgeblich beeinträchtigen.
Die zunehmende Verbreitung von Radarsystemen bringt daher auch den Nachteil mit sich, dass sich verschiedene Radarsysteme gegenseitig negativ beeinflussen können. Solche Störungen durch sich gegenseitig beeinflussende Radarsysteme werden auch als Interferenzen bezeichnet.
Es besteht dabei häufig noch das Problem, dass sich die Interferenzen nicht zuverlässig bei einem Radarsystem detektieren oder beseitigen lassen.
Aus der Schrift DE 102013210256 A1 ist ein Radarsystem bekannt, bei welchem zwei FMCW Radarsensoren im Verbund genutzt werden. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lösung zur Detektion und Reduzierung von Störungen wie Interferenzen vorzuschlagen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems mit mindestens zwei Radarsensoren. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden, vorzugsweise nacheinander in der angegebenen oder in beliebiger Reihenfolge, wobei einzelne und/oder sämtliche Schritte auch wiederholt durchgeführt werden können:
Durchführen einer Signalaussendung bei den Radarsensoren, um (durch die Radarsensoren) jeweils wenigstens ein Radarsignal auszusenden, vorzugsweise durch wenigstens eine Sendeantenne des jeweiligen Radarsensors, insbesondere in der Art eines elektromagnetischen Signals, ausgesendet in eine Umgebung außerhalb des Radarsensors,
Durchführen einer Signalverarbeitung bei den Radarsensoren, um von den Radarsensoren jeweils eine Erfassungsinformation zu ermitteln, welche für das jeweils ausgesendete Radarsignal spezifisch ist, insbesondere für das ausgesendete, an einem Zielobjekt reflektierte und durch eine Signallaufzeit verzögerte Radarsignal, welches bspw. durch wenigstens eine Empfangsantenne des Radarsensors empfangen werden kann,
Durchführen einer Störungsauswertung, um bei den Radarsensoren jeweils wenigstens eine Störung anhand der jeweiligen Erfassungsinformation zu detektieren, wobei vorzugsweise die Störungsauswertung zentral für sämtliche der Erfassungsinformationen oder einzeln für die jeweiligen Erfassungsinformationen bei den jeweiligen Radarsensoren durchgeführt werden kann, Bereitstellen wenigstens einer oder mindestens zwei oder mindestens vier oder mindestens sechs Anpassungsoption(en) zur Vermeidung der wenigstens einen detektierten Störung durch eine Anpassung der Signalaussendung,
Durchführen einer Bewertung der wenigstens einen Anpassungsoption für jeden der Radarsensoren, insbesondere durch jeden der Radarsensoren,
Durchführen eines Abstimmens der Anpassungsoption zwischen den verschiedenen Radarsensoren anhand der Bewertung,
Durchführen der Anpassung der Signalaussendung gemäß der wenigstens einen Anpassungsoption in Abhängigkeit von dem Abstimmen, insbesondere nur dann, wenn die Anpassungsoption für die überwiegende Anzahl der Radarsensoren eine Störungsreduzierung bewirkt und/oder durch eine Auswahl derjenigen Anpassungsoption, welche für die überwiegende Anzahl der Radarsensoren die Störungsreduzierung bewirkt.
Dies hat den Vorteil, dass für die Anpassung nicht nur die Auswirkung der Störung bei einem Radarsensor berücksichtigt wird, sondern auch die Auswirkung auf die anderen Radarsensoren.
Bei der Signalaussendung kann für jeden Radarsensor jeweils das Radarsignal - als ein Sendesignal s(t) - durch wenigstens eine Sendeantenne des Radarsensors ausgesendet werden. Jedes Sendesignal s(t) kann dabei mehrere frequenzmodulierte Rampen (Chirps) umfassen, welche nachfolgend auch als Teilsignale bezeichnet werden. Anschließend kann das an einem Zielobjekt reflektierte und durch eine Signallaufzeit t verzögerte Sendesignal s(t) als ein Empfangssignal e(t) an wenigstens einer Empfangsantenne des Radarsensors empfangen werden. Dann kann es bei und/oder bereits vor der Signalverarbeitung vorgesehen sein, dass für jeden Radarsensor aus der Mischung des Sendesignal s(t) und des Empfangssignals e(t) das Basisbandsignal b(t) erhalten wird, mit der Frequenz fb = fs - fe. fb ist dabei abhängig von der Signallaufzeit t und damit von der Entfernung R des Zielobjektes. Die Störung tritt in der Art einer Interferenz auf, wenn zwei Radarsysteme zum gleichen Zeitpunkt im gleichen Frequenzbereich senden (in räumlicher Nähe zueinander).
Die Störung kann primär eine Interferenz durch ein externes Radarsystem betreffen. Zur Vermeidung von internen Interferenzen der Radarsensoren des Radarsystems untereinander können zudem weitere Maßnahmen vorgesehen sein. Bspw. werden die Radarsignale unterschiedlicher Radarsensoren mit zeitlichem Versatz zueinander oder in unterschiedlichen Frequenzbereichen ausgesendet. In diesem Zusammenhang kann von einer versetzen Anordnung der Radarsignale im Frequenz- Zeit-Raum gesprochen werden. Die zeitliche Anordnung kann dabei in mehreren vordefinierten Zeitfenstern (Acquisition Slots) erfolgen. Auch die Störung in der Art einer externen Interferenz kann in diesem Frequenz-Zeit-Raum angeordnet sein. Die Anordnung der Störung kann z. B. durch die Störungsauswertung ermittelt werden.
Um die Störung zu vermeiden, kann die Anordnung der Radarsignale im Frequenz- Zeit-Raum angepasst werden, um darin der Störung auszuweichen. In anderen Worten kann durch die Anpassungsoption(en) den Störern gezielt im Frequenz-Zeit- Raum durch ein verzögertes Aussenden und/oder ein Wechsel der Mittenfrequenz der Radarsignale ausgewichen werden. Jede Anpassungsoption kann dabei eine andere Parametrisierung der Verzögerung und/oder der Mittenfrequenz repräsentieren, die geeignet ist, der Störung auszuweichen. Um dennoch weiterhin die internen Interferenzen zu verhindern, müssen die Radarsignale synchronisiert angepasst werden. Eine Anpassung der Anordnung im Frequenz-Zeit-Raum für das Radarsignal eines der Radarsensoren hat dann eine Anpassung der Anordnung für das Radarsignal der anderen Radarsensoren in gleicher Weise zur Folge. Ein Ausweichen lediglich eines einzelnen synchronisierten Radarsensors ist dann nicht mehr störungsfrei möglich, da es sonst zu einer Überlagerung mit der Chirp-Sequenz im benachbarten Acquisition Slot, also den Zeitfenstern für die Radarsignale, kommen kann. Folglich können die Radarsensoren nicht mehr autark über ihre beste Ausweichstrategie im Frequenz-Zeit-Raum entscheiden. Alle Radarsensoren müssen bspw. die gleiche zeitliche Verzögerung des Sendesignals anwenden, um weiterhin überlappungsfrei synchron betrieben werden zu können. Die beste Ausweichstrategie muss insbesondere mit allen Radarsensoren im Verbund abgestimmt werden, da sich eine zeitliche Verzögerung des Sendesignals abhängig vom Störszenario für jeden Radarsensor unterschiedlich auswirken kann.
Jeder Radarsensor kann ein unterschiedliches Sichtfeld haben und somit von unterschiedlichen Störungen beeinflusst werden. Um die wenigstens eine und insbesondere mehreren Anpassungsoption(en), jeweils in der Art einer Anpassungsstrategie, bei der Bewertung durch die einzelnen Radarsensoren zu bewerten, können die nachfolgenden Schritte vorgesehen sein. Bspw. kann eine maximale Verzögerungsdauer als txdeiayMax festgelegt und in Ntx Verzögerungsschritte unterteilt werden. Jeder dieser Verzögerungsschritte entspricht dann einer Anpassungsoption. Jeder Radarsensor des Radarsystems kann die Auswirkungen eines jeden der Ntx möglichen Verzögerungsschritte anhand einer durch die Störungsauswertung prognostizierten Lage der wenigstens einen detektierten Störung im Frequenz-Zeit-Raum bewerten und die Ntx Bewertungsergebnisse abspeichern.
Die Ntx Bewertungsergebnisse können dann bei dem Abstimmen an alle anderen Radarsensoren des Radarsystems übermittelt werden. Jedem Radarsensor liegen dann die Bewertungsergebnisse aller anderen Radarsensoren vor. Das Anpassen der Signalaussendung kann dann so erfolgen, dass der ideale Verzögerungsschritt als Anpassungsoption gewählt wird, welcher zum besten Ergebnis für alle Radarsensoren führt.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn bei der Bewertung für jede Anpassungsoption, also bspw. für jede potenzielle Position einer Chirp-Sequenz im Frequenz-Zeit-Raum oder für jedes potentielle Zeitfenster, in Abhängigkeit von der detektierten Störung ein Interferenzwert bestimmt wird. Dieser Interferenzwert kann z. B. als ein Ausmaß der Beeinflussung der Störung auf das Radarsignal bei Anpassung gemäß der Anpassungsoption bestimmt werden. Damit stellt der Interferenzwert ein Maß für die Auswirkung der Anpassungsoption für den jeweiligen Radarsensor dar.
Ein Interferenzwert für einen Radarsensor ist z. B. proportional zur Überlappung der Störung und des Radarsignals dieses Radarsensors, wenn das Radarsignal an der potenziellen Position gemäß der Anpassungsoption angenommen wird. Für jeden Radarsensor liegt somit für jede Anpassungsoption der Interferenzwert vor. Anschließend können für jede Anpassungsoption die Interferenzwerte für die verschiedenen Radarsensoren addiert werden, wobei die Interferenzwerte unterschiedlicher Radarsensoren ggf. unterschiedlich gewichtet sein können. Ggf. kann ein Radarsensor, der sich in einem aus Sicht der functional safety (FUSA) kritischem Szenario befindet, eine höhere Gewichtung erhalten. Durch einen Vergleich der aufsummierten Interferenzwerte kann sodann die ideale Anpassungsoption, z. B. das ideale Zeitfenster, bestimmt werden, welche zum besten Ergebnis für alle Radarsensoren führt. Flierzu ist bspw. eine Minimumsuche nach Summenbildung denkbar. Ferner können auch andere Ansätze für die Auswahl der Anpassungsoption gewählt werden, z. B. eine Kombination mit einem Kriterium, dass kein Radarsensor den höchsten Interferenzwert haben darf.
Es kann vorgesehen sein, dass das Aussenden der Radarsignale und/oder die Signalverarbeitung und/oder die Störungsauswertung und/oder die Bewertung durch jeden der Radarsensoren autark, also unabhängig von den anderen Radarsensoren, durchgeführt wird. Damit wird durch die Radarsensoren jeweils die Signalverarbeitung und/oder die Störungsauswertung und/oder die Bewertung nur anhand der jeweiligen Erfassungsinformation dieses Radarsensors durchgeführt. Ein Radarsensor berücksichtigt bei diesen Schritten also noch nicht die Erfassungsinformationen der anderen Radarsensoren. Erst bei dem Schritt des Abstimmens kann es für einen Radarsensor auch zu einer Berücksichtigung der Ergebnisse dieser Schritte der anderen Radarsensoren kommen. Von dem ersten Radarsensor wird z. B. eine erste Erfassungsinformation ermittelt, sodass für den ersten Radarsensor die Signalverarbeitung und/oder die Störungsauswertung und/oder die Bewertung nur anhand der ersten Erfassungsinformation durchgeführt werden kann. Von dem zweiten Radarsensor wird z. B. eine zweite Erfassungsinformation ermittelt, sodass für den zweiten Radarsensor die Signalverarbeitung und/oder die Störungsauswertung und/oder die Bewertung nur anhand der zweiten Erfassungsinformation durchgeführt werden kann. Erst bei der Abstimmung wird sowohl das Ergebnis der Bewertung des ersten Radarsensors als auch des zweiten Radarsensors berücksichtigt.
Es kann weiter möglich sein, dass die Radarsensoren synchronisiert betrieben werden, um jeweils bei der Signalaussendung synchronisiert das wenigstens eine Radarsignal auszusenden, sodass die Radarsignale der unterschiedlichen Radarsensoren zeitlich versetzt und/oder frequenzversetzt (also hinsichtlich einer Mittenfrequenz versetzt) zueinander ausgesendet werden. In einerweiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass die Radarsignale der unterschiedlichen Radarsensoren zumindest teilweise zeitlich parallel und derart in einem Frequenz- Zeit-Raum versetzt ausgesendet werden, dass Teilsignale der Radarsignale, insbesondere frequenzmodulierte Rampen, hinsichtlich der Frequenz überlappungsfrei ausgesendet werden. Konkret kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Interferenzvermeidung zwischen synchronisierten Radarsensoren (insbesondere eines Fahrzeuges) und externen Radarsensoren dienen. Die synchronisierten Radarsensoren bilden somit einen Sensorverbund, um Störungen der Radarsensoren untereinander zu vermeiden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mehrere Radarsensoren zur Überwachung einer Umgebung genutzt werden, z. B. an unterschiedlichen Seiten eines Fahrzeuges.
Das Radarsignal umfasst z. B. mehrere sequenziell ausgegebene Signalfolgen (auch als Chirps oder Frequenzmodulationsrampen bezeichnet). Die Chirps können jeweils frequenzmoduliert sein und somit eine variierende Frequenz aufweisen. Hierbei kommt z. B. eine lineare Frequenzmodulation zum Einsatz, bei welcher sich bei einem jeweiligen Chirp die Frequenz linear innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite verändert. Es kann eine Interferenz auftreten, wenn zwei Radarsysteme (in räumlicher Nähe zueinander), insbesondere verschiedener Fahrzeuge, zum gleichen Zeitpunkt im gleichen Frequenzbereich senden. Das Störsignal kann im Zeitbereich in der Art eines Spitzenwerts (Peaks) im Basisbandsignal b(t) auftreten und somit zu einer Anhebung eines Spektrums A(J) des Basisbandsignals b(t) im Frequenzbereich führen. Um die Detektion des wenigstens einen Zielobjekts durchzuführen, kann bei den jeweiligen Radarsensoren anhand des Empfangssignals e(t), und insbesondere anhand des Basisbandsignals b(t), die Erfassungsinformation ermittelt werden. Bspw. resultiert die Erfassungsinformation aus dem digitalisierten Basisbandsignal b(t) oder aus einer Frequenzanalyse des Basisbandsignals b(t). Entsprechend kann es sich bei der Erfassungsinformation um eine digitale Information handeln, also um Datenwerte. Wenn eine Sequenz von N Chirps bei einem Radarsignal ausgegeben wird, dann beträgt die Zeitdauer eines jeweiligen Chirps T1 /N. Nach der Zeitdauer T 1 kann innerhalb der Zeitdauer T2-T1 die Verarbeitung der Erfassungsinformation erfolgen. Der gesamte Messzyklus hat somit eine Zeitdauer T2, sodass sich in Abständen von T2 das Aussenden des Radarsignals s(t) wiederholen kann. T2 definiert somit einen Radarsignal-Abstand. Durch die verschiedenen Radarsensoren können unterschiedliche Sendesignale s1 (t) und s2(t) ausgesendet werden, welche sich z. B. hinsichtlich eines Startzeitpunkts für T1 unterscheiden.
Des Weiteren ist es denkbar, dass die Anpassung der Signalaussendung wenigstens eine der nachfolgenden Anpassungen durchführt: gemäß wenigstens einer ersten der wenigstens einen Anpassungsoption eine Anpassung eines Frequenzbereichs, in welchem die Radarsignale ausgesendet werden, insbesondere durch einen Wechsel einer Mittenfrequenz der Radarsignale, gemäß wenigstens einer zweiten der wenigstens einen Anpassungsoption eine Anpassung einer zeitlichen Verzögerung, mit welcher die Radarsignale ausgesendet werden, insbesondere durch eine Anpassung eines Startzeitpunkts der Radarsignale, z. B. für T 1.
Dabei können auch mehrere erste und/oder zweite Anpassungsoptionen vorgesehen sein, welche jeweils unterschiedliche Parameter für die zeitliche Verzögerung (wie verschiedene Startzeitpunkte und/oder Zeitfenster) und/oder Mittenfrequenz definieren. Die Bewertung dient dazu, die Auswirkung dieser Parameter für die jeweiligen einzelnen Radarsensoren festzustellen, also die individuelle Auswirkung für die Radarsensoren. Bei dem Abstimmen kann anschließend die Gesamtauswirkung für sämtliche Radarsensoren betrachtet werden. Da eine frei variable Festlegung der Mittenfrequenz und/oder der Verzögerung bei einem Verbund von Radarsensoren nicht sinnvoll ist, wird somit die Abstimmung der Radarsensoren durchgeführt, um die gesamte Auswirkung der Anpassung zu verbessern.
Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung von Vorteil sein, dass die Anpassung der Signalaussendung für sämtliche Radarsensoren gleich durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass durch die Anpassung der Signalaussendung eine Anpassung einer zeitlichen Verzögerung, mit welcher die Radarsignale zur Störungsvermeidung ausgesendet werden, für sämtliche Radarsensoren im gleichen Ausmaße durchgeführt wird. Ferner kann es alternativ oder zusätzlich hierzu vorgesehen sein, dass durch die Anpassung der Signalaussendung der Frequenzbereich, in welchem die Radarsignale ausgesendet werden, für sämtliche Radarsensoren im gleichen Ausmaße verändert wird. Die Sensoren können somit nicht mehr autark über ihre beste Ausweichstrategie im Frequenz-Zeit-Raum entscheiden. Alle Sensoren müssen dann die gleiche zeitliche Verzögerung des Radarsignals anwenden, um weiterhin überlappungsfrei synchron betrieben werden zu können.
Ferner ist es denkbar, dass ein Ergebnis der Störungsauswertung als Prognose einer Störung der Erfassungsinformationen verwendet wird. Hierbei kann der Vorteil erzielt werden, dass durch die Störungsauswertung - bspw. durch die Verwendung eines neuronalen Netzes und/oder die Berücksichtigung vorangegangener Störungsauswertungen - eine zuverlässigere und ggf. schnellere Erkennung der Störung ermöglicht ist. Dies kann dadurch bedingt sein, dass nicht (nur) eine gerade vorliegende Störung erkannt wird, sondern sogar die Prognose der Störung durch die Störungsauswertung ermöglicht wird. Die Störungsauswertung kann hierzu derart ausgeführt sein, dass anhand der vorangegangenen Störungsauswertungen ein wiederkehrender Verlauf und/oder ein wiederkehrendes Muster und/oder eine zeitliche Korrelation der Störung in den Erfassungsinformationen erkannt wird. So kann das neuronale Netz hierzu in der Lage sein, wenn eine zeitliche Verknüpfung von Neuronen im Sinne von Rückkopplungsschleifen (wie bei einem rekurrenten neuronalen Netz) erfolgt. Auf diese Weise können zeitlich kodierte Informationen bei den Erfassungsinformationen ermittelt werden, welche für die Störung spezifisch sind, und daher auch eine Prognose der Störung ermöglichen. Neben der aktuellen Erfassungsinformation können dabei bei der Störungsauswertung ggf. auch Erfassungsinformationen zeitlich vorangegangener Erfassungszyklen des Radarsystems berücksichtigt werden.
Weiter ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass bei den Radarsensoren jeweils wenigstens eine Störung anhand der jeweiligen Erfassungsinformation dadurch detektiert wird, dass die Störungsauswertung jeweils eine Anwendung eines neuronalen Netzes umfasst, um eine Prognose der Störung in der Art bereitzustellen, dass durch das neuronale Netz eine Angabe eines Störungsfrequenzbereiches erfolgt, in welchem die Störung zukünftig vorliegen wird. Hierbei wird es sich zunutze gemacht, dass die Störung - insbesondere in der Form einer Interferenz - nur einen beschränkten Frequenzbereich beeinträchtigt. Somit lässt sich die Störung anhand des Frequenzbereiches zuverlässig charakterisieren. Um das neuronale Netz für diese Funktionsweise anzulernen, können vorab ermittelte Erfassungsinformationen als Trainingsdaten genutzt werden, in denen manuell der Frequenzbereich zu einer Störung gekennzeichnet wird. Als Trainingsdaten für das Training können dann die Erfassungsinformationen so verwendet werden, dass als Eingabe die Erfassungsinformationen verwendet werden, welche den Erfassungsinformationen mit dem manuell gekennzeichneten Frequenzbereich (also dem Ground Truth) vorangegangen sind, um auf diese Weise das zukünftige Vorliegen der Störung zu prädizieren.
Bevorzugt kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Störungsauswertung anhand der Erfassungsinformationen eines aktuellen Erfassungszyklus der Radarsysteme erfolgt, um als ein Ergebnis der Störungsauswertung eine Angabe eines Störungsfrequenzbereiches zu erhalten, in welchem in einem zeitlich dem aktuellen Erfassungszyklus nachfolgenden Erfassungszyklus die Störung prognostiziert wird, wobei vorzugsweise die Anpassung der Signalaussendung eine automatische zumindest teilweise Anpassung des Frequenzbereichs der Radarsignale umfasst, sodass die Radarsignale in einem Frequenzbereich ausgesendet werden, der zumindest teilweise außerhalb des prognostizierten Störungsfrequenzbereiches liegt. Auf diese Weise können die Radarsignale in dem Frequenzbereich ausgesendet werden, welcher zumindest teilweise außerhalb des prognostizierten Störungsfrequenzbereiches liegt. Damit kann der wenigstens eine Frequenzbereich als ein zumindest teilweise variabler Frequenzbereich ausgeführt sein. Dies ermöglicht die zuverlässige Reduzierung der Störung, da der Störungsfrequenzbereich umgangen wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass für die Erfassungsinformationen von verschiedenen Radarsensoren jeweils die Störungsauswertung separat und insbesondere autark durchgeführt wird und bei dem Abstimmen ein Ergebnis der Bewertung jedes der Radarsensoren herangezogen wird. Damit kann die Gesamtauswirkung auf das gesamte Radarsystem bei der Anpassung berücksichtigt werden.
Nach einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass das Durchführen der Bewertung der wenigstens einen Anpassungsoption für jeden der Radarsensoren den nachfolgenden Schritt umfasst:
Bewerten einer Auswirkung jeder Anpassungsoption in der Art einer Störauswirkung auf den Radarsensor anhand wenigstens einer durch die Störungsauswertung detektierten aktuellen und/oder prognostizierten Störung.
Dabei kann (z. B. beim Abstimmen) das Ergebnis der Bewertung den anderen Radarsensoren übermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass das Radarsystem Teil eines Fahrzeugs ist. Das Fahrzeug ist z. B. ein Personen kraftfahrzeug und/oder ein Lastkraftfahrzeug, welches mittels des Radarsystems wenigstens eine Fahrzeugfunktion, wie bspw. ein Fahrassistenzsystem, bereitstellen kann. Auch ist es optional denkbar, dass die Radarsensoren jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung zur Durchführung zumindest der Bewertung aufweisen und/oder dass das Radarsystem zur Detektion von wenigstens einem Zielobjekt in einer Umgebung des Radarsystems, insbesondere eines Fahrzeuges, ausgeführt ist, wobei das Radarsystem die mindestens zwei Radarsensoren für unterschiedliche Umgebungsbereiche der Umgebung aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Radarsystem mindestens vier Radarsensoren oder mindestens sechs Radarsensoren aufweist.
Des Weiteren ist es optional möglich, dass das wenigstens eine neuronale Netz zumindest ein Convolutional Neural Network (CNN) umfasst, welches vorzugsweise die Erfassungsinformation als Eingabe erhält und dessen Ausgabe als Eingabe für das rekurrente neuronale Netz verwendet wird. Dies ermöglicht es z. B., die Datenmenge der Erfassungsinformation für die Verarbeitung durch das rekurrente neuronales Netz (RNN) zu reduzieren und/oder zur Extraktion einer Information über die Störung vorauszuwerten. Damit kann die Leistungsfähigkeit der Verarbeitung durch das RNN verbessert werden. Hierzu wird das CNN z. B. mit Trainingsdaten angelernt, welche sich aus Eingangsdaten (Eingabe) und den zugehörigen Ausgangsdaten (Ausgabe) zusammensetzen. Im Rahmen eines „überwachten Lernens“ können die Ausgangsdaten die korrekte Ausgabe enthalten, welche bei den zugehörigen Eingangsdaten erwartet wird. Die Eingangsdaten sind z. B. die unveränderten Erfassungsinformationen und die Ausgangsdaten eine verkleinerte (skalierte) Version der Erfassungsinformationen oder eine Kennzeichnung der Störung. Auf diese Weise wird das CNN trainiert, eine optimierte Eingabe für das RNN als Ausgabe zu liefern.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit einem Radarsystem in einer Seitenansicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit einem Radarsystem in einer Draufsicht,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Signalaussendung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Störung bei einer Signalaussendung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Anpassung der Signalaussendung gemäß einer Anpassungsoption,
Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung einer Anpassung der Signalaussendung gemäß einer weiteren Anpassungsoption,
Fig. 7 eine weitere schematische Darstellung einer Anpassung der Signalaussendung gemäß einer weiteren Anpassungsoption,
Fig. 8 eine schematische Visualisierung von Verfahrensschritten.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
In Figur 1 ist schematisch ein Radarsystem 2 eines Fahrzeuges 1 gezeigt, bei welchem mehrere Radarsensoren 21 , 22, 23 jeweils mit einer Verarbeitungsvorrichtung 3 vorgesehen sind. Weitere Radarsensoren 24, 25, 26 des Radarsystems 2 sind schematisch in Figur 2 gezeigt. Die Verarbeitungsvorrichtungen 3 können jeweils dazu dienen, Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Radarsystems 2 mit den mindestens zwei Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26 auszuführen. Bspw. sind die Verarbeitungsvorrichtungen 3 hierzu als elektronische Datenverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt, welche zumindest einen Prozessor zur Ausführung der Verfahrensschritte aufweisen. Darüber hinaus können die Verarbeitungsvorrichtungen 3 untereinander in Datenverbindung stehen, insbesondere um ein Ergebnis einer Bewertung 104 untereinander auszutauschen.
Wie in Figur 8 gezeigt ist, können die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden:
Durchführen einer Signalaussendung 101 bei den Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26, um jeweils wenigstens ein (in Figur 2 visualisiertes) Radarsignal 211 , 212, 213, 214, 215, 216 in die Umgebung 6 auszusenden,
Durchführen einer Signalverarbeitung 102 bei den Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26, um von den Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26 jeweils eine Erfassungsinformation 231 , 232, 233, 234 zu ermitteln, welche für das jeweils ausgesendete Radarsignal 211 , 212, 213, 214, 215, 216 spezifisch ist,
Durchführen einer Störungsauswertung 103, um bei den Radarsensoren 21 ,
22, 23, 24, 25, 26 jeweils wenigstens eine Störung 251 anhand der jeweiligen (beispielhaft vier, aber vorteilhafterweise auch mehr) Erfassungsinformationen 231 , 232, 233, 234 zu detektieren,
Bereitstellen wenigstens einer Anpassungsoption 110 zur Vermeidung der wenigstens einen detektierten Störung 251 durch eine Anpassung 106 der Signalaussendung 101 ,
Durchführen einer Bewertung 104 der wenigstens einen Anpassungsoption 110 für jeden der Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26,
Durchführen eines Abstimmens 105 der Anpassungsoption 110 zwischen den verschiedenen Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26 anhand der Bewertung
104,
Durchführen der Anpassung 106 der Signalaussendung 101 gemäß der wenigstens einen Anpassungsoption 110 in Abhängigkeit von dem Abstimmen
105. Wie in Figur 3 gezeigt ist, können die Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26 synchronisiert betrieben werden, um jeweils bei der Signalaussendung 101 synchronisiert das wenigstens eine Radarsignal 211 , 212, 213, 214, 215, 216 auszusenden, sodass die Radarsignale 211 , 212, 213, 214, 215, 216 der unterschiedlichen Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26 zeitlich versetzt und/oder frequenzversetzt zueinander ausgesendet werden. Beispielhaft dargestellt sind hierbei im Frequenz-Zeit-Raum 250 (also der Frequenz f eines Radarsignals 211 , 212, 213, 214, 215, 216 über die Zeit t) ein erstes 211 , ein zweites 212, ein drittes 213 und ein viertes Radarsignal 214, welche von unterschiedlichen der Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26 bei der Signalaussendung 101 ausgesendet werden. Um eine gegenseitige Störung zu beeinflussen, werden die Radarsignale 211 , 212, 213, 214, 215, 216 der unterschiedlichen Radarsensoren 21 , 22, 23, 24, 25, 26 zumindest teilweise zeitlich parallel und derart in dem Frequenz-Zeit-Raum 250 versetzt ausgesendet, dass Teilsignale 241 der Radarsignale 211 , 212, 213, 214, 215, 216, insbesondere frequenzmodulierte Rampen, hinsichtlich der Frequenz f überlappungsfrei ausgesendet werden. Die Teilsignale 241 sind ebenfalls mit deren Frequenz f dargestellt, wobei die durchgehende Linie für das Teilsignal 241 der ersten bzw. dritten Radarsignale 211 , 213 und die gestrichelte Linie für das Teilsignal 241 der zweiten bzw. vierten Radarsignale 212, 214 steht. Darüber hinaus ist die alternierende Aussendung der Teilsignale 241 der unterschiedlichen Radarsignale 211 , 213 bzw. 212, 214 veranschaulicht. Somit werden die unterschiedlichen Radarsignale 211 , 213 bzw. 212, 214 zueinander zeitlich versetzt ausgesendet. Die Radarsignalpaare 211 ,
212 und 213, 214 sind ferner frequenzversetzt zueinander vorgesehen. Damit ist gewährleistet, dass sich keine der Teilsignale 241 während der Signalaussendung 101 hinsichtlich der Frequenz überlappen.
In Figur 4 ist eine Störung 251 dargestellt, welche einen bestimmten Bereich im Frequenz-Zeit-Raum 250 einnimmt. Die Überschneidung mit den Radarsignalen 211 , 212 ist deutlich. Dies macht eine Anpassung der Radarsignale 211 , 212 im Frequenz- Zeit-Raum 250 notwendig. Diese wird nachfolgend zur Vereinfachung nur unter Berücksichtigung der ersten beiden Radarsignale 211 , 212 betrachtet. Gemäß Figur 5 kann die Anpassung 106 der Signalaussendung 101 gemäß einer ersten der wenigstens einen Anpassungsoption 110 eine Anpassung eines Frequenzbereichs umfassen, in welchem die Radarsignale 211 , 212 ausgesendet werden, insbesondere durch einen Wechsel einer Mittenfrequenz der Radarsignale 211 , 212. Gemäß Figur 6 kann die Anpassung 106 der Signalaussendung 101 gemäß einer zweiten der wenigstens einen Anpassungsoption 110 eine Anpassung einer zeitlichen Verzögerung umfassen, mit welcher die Radarsignale 211 , 212 ausgesendet werden, insbesondere durch eine Anpassung eines Startzeitpunkts der Radarsignale 211 , 212. Eine weitere zweite Anpassungsoption 110 ist in Figur 7 dargestellt. Diese würde von dem ersten Radarsensor 21 für das erste Radarsignal 211 positiv bewertet werden, jedoch für den zweiten Radarsensor 22 für das zweite Radarsignal 212 weiterhin eine Störung zur Folge haben. Das Abstimmen 105 führt entsprechend dazu, dass die in Figur 6 dargestellte Anpassungsoption 110, d.h. die entsprechende Verzögerung, bevorzugt wird.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
2 Radarsystem
3 Verarbeitungsvorrichtung
5 Zielobjekt
6 Umgebung
101 Signalaussendung
102 Signalverarbeitung
103 Störungsauswertung
104 Bewertung
105 Abstimmen
106 Anpassung
110 Anpassungsoption
241 Teilsignale
250 Frequenz-Zeit-Raum
251 Störung f Frequenz 21 , 22, 23, 24, 25, 26 Radarsensoren 211 , 212, 213, 214, 215, 216 Radarsignale, Sendesignale 231 , 232, 233, 234 Erfassungsinformationen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems (2) mit mindestens zwei Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26), wobei die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden:
- Durchführen einer Signalaussendung (101) bei den Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26), um jeweils wenigstens ein Radarsignal (211 , 212, 213, 214, 215, 216) auszusenden,
- Durchführen einer Signalverarbeitung (102) bei den Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26), um von den Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) jeweils eine Erfassungsinformation (231 , 232, 233, 234) zu ermitteln, welche für das jeweils ausgesendete Radarsignal (211 , 212, 213, 214, 215, 216) spezifisch ist,
- Durchführen einer Störungsauswertung (103), um bei den Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) jeweils wenigstens eine Störung (251) anhand der jeweiligen Erfassungsinformation (231 , 232, 233, 234) zu detektieren,
- Bereitstellen wenigstens einer Anpassungsoption (110) zur Vermeidung der wenigstens einen detektierten Störung (251) durch eine Anpassung (106) der Signalaussendung (101),
- Durchführen einer Bewertung (104) der wenigstens einen Anpassungsoption (110) für jeden der Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26),
- Durchführen eines Abstimmens (105) der Anpassungsoption (110) zwischen den verschiedenen Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) anhand der Bewertung (104),
- Durchführen der Anpassung (106) der Signalaussendung (101 ) gemäß der wenigstens einen Anpassungsoption (110) in Abhängigkeit von dem Abstimmen (105).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) synchronisiert betrieben werden, um jeweils bei der Signalaussendung (101 ) synchronisiert das wenigstens eine Radarsignal (211 , 212, 213, 214, 215, 216) auszusenden, sodass die Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216) der unterschiedlichen Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) zeitlich versetzt und/oder frequenzversetzt zueinander ausgesendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216) der unterschiedlichen Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) zumindest teilweise zeitlich parallel und derart in einem Frequenz-Zeit-Raum (250) versetzt ausgesendet werden, dass Teilsignale (241) der Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216), insbesondere frequenzmodulierte Rampen, hinsichtlich der Frequenz (f) überlappungsfrei ausgesendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung (106) der Signalaussendung (101 ) wenigstens eine der nachfolgenden Anpassungen durchführt:
- Gemäß einer ersten der wenigstens einen Anpassungsoption (110) eine Anpassung eines Frequenzbereichs, in welchem die Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216) ausgesendet werden, insbesondere durch einen Wechsel einer Mittenfrequenz der Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216),
- Gemäß einer zweiten der wenigstens einen Anpassungsoption (110) eine Anpassung einer zeitlichen Verzögerung, mit welcher die Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216) ausgesendet werden, insbesondere durch eine Anpassung eines Startzeitpunkts der Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung (106) der Signalaussendung (101 ) für sämtliche Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) gleich durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Anpassung (106) der Signalaussendung (101 ) eine Anpassung (106) einer zeitlichen Verzögerung, mit welcher die Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216) zur Störungsvermeidung ausgesendet werden, für sämtliche Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) im gleichen Ausmaße durchführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Anpassung (106) der Signalaussendung (101 ) eine Anpassung eines Frequenzbereichs, in welchem die Radarsignale (211 ,
212, 213, 214, 215, 216) ausgesendet werden, für sämtliche Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) im gleichen Ausmaße verändert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ergebnis der Störungsauswertung (103) als Prognose einer Störung (251) der Erfassungsinformationen (231 , 232, 233, 234) verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) jeweils die wenigstens eine Störung (251) anhand der jeweiligen Erfassungsinformation (231 , 232, 233, 234) dadurch detektiert wird, dass die Störungsauswertung (103) jeweils eine Anwendung eines neuronalen Netzes umfasst, um eine Prognose der Störung (251) in der Art bereitzustellen, dass durch das neuronale Netz eine Angabe eines Störungsfrequenzbereiches erfolgt, in welchem die Störung (251) zukünftig vorliegen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Störungsauswertung (103) anhand der Erfassungsinformationen (231 , 232, 233, 234) eines aktuellen Erfassungszyklus der Radarsysteme (2) erfolgt, um als ein Ergebnis der Störungsauswertung (103) eine Angabe eines Störungsfrequenzbereiches zu erhalten, in welchem in einem zeitlich dem aktuellen Erfassungszyklus nachfolgenden Erfassungszyklus die Störung (251) prognostiziert wird, wobei die Anpassung (106) der Signalaussendung (101) eine automatische zumindest teilweise Anpassung des Frequenzbereichs der Radarsignale (211, 212, 213, 214, 215, 216) umfasst, sodass die Radarsignale (211 , 212, 213, 214, 215, 216) in einem Frequenzbereich ausgesendet werden, der zumindest teilweise außerhalb des prognostizierten Störungsfrequenzbereiches liegt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erfassungsinformationen (231 , 232, 233, 234) von verschiedenen Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) jeweils die Störungsauswertung (103) separat und insbesondere autark durchgeführt wird und bei dem Abstimmen (105) ein Ergebnis der Bewertung (104) jedes der Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) herangezogen wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführen der Bewertung (104) der wenigstens einen Anpassungsoption (110) für jeden der Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) den nachfolgenden Schritt umfasst:
- Bewerten einer Auswirkung jeder Anpassungsoption (110) in der Art einer Störauswirkung auf den Radarsensor (21 ,22,23,24,25,26) anhand wenigstens einer durch die Störungsauswertung (103) detektierten aktuellen und/oder prognostizierten Störung (251), wobei das Ergebnis der Bewertung (104) den anderen Radarsensoren (21 ,22,23,24,25,26) übermittelt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem (2) Teil eines Fahrzeugs (1) ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radarsensoren (21, 22, 23, 24, 25, 26) jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung (3) zur Durchführung zumindest der Bewertung (104) aufweisen und dass das Radarsystem (2) zur Detektion von wenigstens einem Zielobjekt (5) in einer Umgebung (6) des Radarsystems (2), insbesondere eines Fahrzeuges (1), ausgeführt ist, wobei das Radarsystem (2) die mindestens zwei Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) für unterschiedliche Umgebungsbereiche der Umgebung (6) aufweist.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem mindestens vier Radarsensoren (21 , 22, 23, 24) oder mindestens sechs Radarsensoren (21 , 22, 23, 24, 25, 26) aufweist.
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