EP4288803A1 - Radar-system sowie entsprechendes verfahren - Google Patents

Radar-system sowie entsprechendes verfahren

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EP4288803A1
EP4288803A1 EP22705742.9A EP22705742A EP4288803A1 EP 4288803 A1 EP4288803 A1 EP 4288803A1 EP 22705742 A EP22705742 A EP 22705742A EP 4288803 A1 EP4288803 A1 EP 4288803A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
radar
radar module
modules
module
signal
Prior art date
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Pending
Application number
EP22705742.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Gulden
Michael GOTTINGER
Martin Vossiek
Marcel Hoffmann
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.)
Symeo GmbH
Original Assignee
Symeo GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102021118076.7A external-priority patent/DE102021118076A1/de
Application filed by Symeo GmbH filed Critical Symeo GmbH
Publication of EP4288803A1 publication Critical patent/EP4288803A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • the disclosure relates to a radar system, in particular for detecting the surroundings of an object, and a corresponding method.
  • an OFDM-based radar network is proposed using repeaters to build a coherent network.
  • a radar system is also known from DE 10 2017 110 063 A1.
  • distributed incoherent radar units for detecting the surroundings in the automotive sector can also be operated coherently (through suitable signal processing).
  • any virtual MIMO aperture can pass through a defined distribution of the individual radar units (which in principle can have any structure) can be generated. It is considered problematic that a comparatively high angular resolution is associated with a comparatively high space requirement.
  • the object is achieved by a radar system for detecting an environment, in particular of a preferably moving object, in particular a vehicle and/or a transport device, such as in particular a crane, the system preferably being mounted or mountable on the object, and /or for stationary use, the radar system comprising at least two (preferably mutually non-coherent) radar modules with at least one transmitting antenna and at least one receiving antenna, the radar modules (in particular on the object) being or can be arranged in a distributed manner, with at least one first (possibly several or all first) radar module(s) is configured differently from at least one second radar module, is preferably larger and/or has more receiving and/or more transmitting antennas than at least one second (possibly several or all second) radar module (e).
  • a radar system for detecting an environment, in particular of a preferably moving object, in particular a vehicle and/or a transport device, such as in particular a crane, the system preferably being mounted or mountable on the object, and /or for stationary use,
  • One idea of the disclosure is to provide multiple radar modules (at least a first and at least a second) that are configured differently from one another, in particular with regard to their geometry and/or equipment.
  • a few (e.g. two) comparatively large (first) radar module(s) are arranged and a number of comparatively small radar modules.
  • advantages resulting from a comparatively large radar module in which a correspondingly large number of antennas can be arranged and/or multiple antennas can be arranged at a comparatively large distance from one another
  • a virtual aperture can be occupied comparatively densely as a result. Accuracy is improved.
  • a radar module is preferably to be understood as an assembly which can be defined, for example, by a housing and/or a base body (eg plate) on which the corresponding components of the respective module are mounted.
  • a radar module basically has at least one transmitting antenna and one receiving antenna and/or at least one transmitting/receiving antenna.
  • any radar module can have an oscillator and optionally an AD converter. It is also possible to apply a signal from only one oscillator to a number of (in particular a number of second) radar modules. For example, at least two or at least four second radar modules can work with just one oscillator.
  • a radar module is to be understood in particular as a module which has its own (radar) signal generator, preferably comprising an oscillator and optionally a modulator.
  • the at least one first and the at least one second radar module is not a repeater (as, for example, in the article by Werbunat et al. above). Werbunat et al's repeaters do not have their own signal generator (or oscillator) (they merely modulate an existing signal).
  • the oscillator can be a VCO.
  • Each first radar module preferably has its own oscillator (but this is not mandatory).
  • a “own” oscillator is to be understood in particular as meaning that an oscillator is provided which is assigned only to the respective radar module.
  • the amplifier according to the prior art will not be able to amplify noise-free either (which is particularly relevant for longer distances).
  • the radar system preferably has at least one (electronic) evaluation unit.
  • This can be at least partially a component of a (in particular a first) radar module and/or at least partially be formed by an evaluation unit that is external (possibly central) to the radar modules.
  • the evaluation unit is preferably configured to record and evaluate transmission and reception signals from the respective radar modules.
  • the evaluation unit is particularly preferably configured to process transmission and reception signals from at least one first radar module and at least one second radar module in such a way that the at least one radar module is virtually folded at a point on the at least one second (in particular comparatively small) radar module (or that using at least one/the small, second radar module, at least one module can be generated virtually that has the size of the first radar module).
  • first (particularly larger) radar module and at least one second (particularly smaller) radar module which in particular is spatially separate from the first Radar module is - and does not have to be (but can be) coherent with the first radar module.
  • This second (smaller) radar module is preferably used to virtually fold the first (larger) radar module in place of the further radar module.
  • the first (comparatively large) radar module is thus brought virtually to a point where the second radar module is physically provided.
  • the second radar modules can be at a distance (to the nearest neighbor in each case) that is at least 1 cm or at least 3 cm and/or at most 20 cm. If several first radar modules are provided, they can have a distance of at least 50 cm and/or at most 100 or at most 25 or at most 3 m.
  • a “size” of a radar module should preferably be understood to mean its maximum extent (as the distance between that pair of points among all pairs of points on the radar module which is at the greatest distance from one another).
  • the extent along an axis of symmetry can also be understood as a variable.
  • a variable can be understood as meaning the width, height and/or length of a radar module, with the length preferably forming the maximum extension (or in the case of symmetrical shapes the maximum extension along that axis of symmetry where the maximum extension is present).
  • the size can, for example, alternatively or additionally, also be understood as a volume (within a housing of the radar module and/or within an envelope defined by the respective radar module) and/or as a weight.
  • the (respective) size of the (respective) at least one first (possibly several or all first) radar module(s) can be at least 1.5 times, possibly at least 2 times or at least 5 times the size of at least one (possibly several or all) second radar module(s).
  • first radar modules can be of the same size. Alternatively or additionally, this also applies to the second radar modules. However, both first and second radar modules can also have different sizes (within the respective group of radar modules) (or be otherwise shaped in different ways). If this is the case and variables are to be compared, an arithmetic mean should preferably be used for the respective “variable” when a plurality of first radar modules are compared with a plurality of second radar modules.
  • At least one or more or all second radar module(s) can have a size (in particular height and/or width and/or length) of at least 4 mm or at least 8 mm and/or at most 100 cm or at most 25 cm or at most 4 cm. At least one or more or all of the first radar module(s) can have a size of at least 3 cm or at least 5 cm and/or at most 40 cm.
  • additional radar modules are preferably distributed to create at least one comparatively large total aperture.
  • a corresponding virtual array (of the entire arrangement of radar modules) can, for example, be one-dimensional or two-dimensional.
  • second modules can be used in the center of a (possibly moving) object (in particular a motor vehicle). These can consist, for example, of just one antenna element and be configured in such a way that they do not require an HF connection (ie in particular no connection to an HF signal with a frequency in the range of more than 1.0 GHz).
  • HF connection ie in particular no connection to an HF signal with a frequency in the range of more than 1.0 GHz
  • several or all of the second radar modules can be arranged on a common component, for example made of plastic.
  • the component can be a strip and/or lamella and/or a grid, in particular in the area of an air supply.
  • the component can be comparatively thin (e.g. with a thickness of less than 5 cm) and/or elongated (e.g. have a length of at least 20 cm or at least 40 cm). With such an arrangement, a comparatively high mechanical stability can be achieved and/or a connection to a bus system can be made possible. If necessary, several elongated structures (bars) can also be attached next to one another and/or one above the other (with the second radar modules arranged accordingly there).
  • the radar modules are preferably arranged in such a way that corresponding (virtual) elements of (adjacent) virtual arrays overlap (that is to say in particular they are arranged in the same area or at the same location).
  • Installation errors can be estimated and/or corrected initially and/or during operation. In this case, it can be assumed (in the far field) that a phase offset of the overlapping elements is at least essentially the same. If a deviation now occurs, for example due to an installation error and/or expansion while driving, this deviation can be estimated and/or corrected.
  • at least or exactly one transmission and, for example, at least four or exactly four or at least eight or exactly eight reception channels can be provided be.
  • further (comparatively small or second) radar modules for example with precisely one transmission and reception channel, can be used.
  • the division of transmission and reception channels and the arrangement of the comparatively small radar modules and the comparatively large radar modules on an object can be selected freely or according to the requirements of the respective application.
  • At least one or more or all of the second radar module(s) may (preferably in contrast to at least one or more or all of the first radar module(s)) have only one transmitting antenna and/or only one receiving antenna and/or only one transmitting/receiving antenna.
  • the second radar modules can be designed to be comparatively small.
  • At least one evaluation device for evaluating transmitted and/or received signals can be provided, which is preferably configured to process transmitted and received signals of the radar modules into modified measurement signals such that the modified measurement signals are coherent with one another. Corresponding processing can take place, for example, according to one or more of the methods described in DE 10 2017 110 063 A1 (in particular method I and/or method II) and/or (in particular with overlapping virtual elements) of two virtual radar arrays formed by the system be reached.
  • At least two of the radar modules can be connected to one another via a communication channel, in particular a bus system. This can (particularly when several second radar modules are connected) preferably take place via a bar and/or lamella and/or a grid.
  • At least one (possibly several or all) second radar modules can be arranged on a particularly thin strip and/or lamella.
  • at least one radar module in particular at least a second and/or at least or precisely a first (but not a first in alternatives) radar module can be installed in the area of an air supply (e.g. in a front area of a motor vehicle) and/or in the area of a grille, in particular for an air inlet and/or below a license plate mounting area or below a license plate and/or in a region of a moving object.
  • a lower area of the moving object is preferably understood to be a section of the moving object that extends over a maximum of 50% of the (maximum) height of the object, possibly over 30% of this height.
  • At least one first radar module can have at least or precisely one transmitting antenna and/or have at least two or at least four or at least eight and/or at most 100 receiving antennas.
  • At least a first (alternatively no first) radar module and/or at least a second radar module can be arranged in the center of the moving object, preferably exclusively in the center of the moving object. In the case of several corresponding radar modules, this applies preferably to at least one, preferably to a subgroup, if necessary to all of the radar modules.
  • the middle of the moving object should preferably be understood as an area that extends over the entire width of the moving object, excluding the areas that extend from the respective edges up to 10%, possibly up to 25% of the width in Extend towards the respective other edge.
  • At least one second radar module can be arranged between at least two or exactly two first radar modules (this may apply to several or all of the second radar modules).
  • At least one, possibly several or all of the second radar module(s) can be at a smaller distance from at least two first radar modules than the two first radar modules are from one another.
  • At least one or more or all of the first radar modules can optionally be arranged at the edges (in relation to the width of the moving object), with an edge area preferably being an area that does not belong to the center of the moving object (motor vehicle).
  • At least or exactly one or at least or exactly four or at least or exactly eight or at least or exactly 16 or at least 100 and/or at most 10000, possibly at most 500, second radar modules can be provided.
  • the second radar modules can, for example, alternatively or additionally, also be arranged in and/or along an A-pillar.
  • a first signal is generated in one of the radar modules and sent, in particular emitted, via a path
  • another first signal is generated in another of the radar modules and sent, in particular emitted via the path, in a/the evaluation device, in particular in the one radar module
  • a first comparison signal is formed from the first signal of the one radar module and from such a first signal received via the path from the other radar module and in one/the evaluation device, in particular in the other radar module, a further comparison signal from the first Signal from the further radar module and from such a first signal received from the first radar module via the path, the further comparison signal preferably being transmitted, in particular communicated, from the further radar module to the one radar module.
  • the system in particular an/the evaluation device, be configured to form a comparison comparison signal from the first comparison signal and the further comparison signal.
  • the system in particular the evaluation device, be configured to compensate for deviations in the comparison signals caused by systematic deviations in the radar modules in a first step and to calculate at least one complex value from a first of the both comparison signals or from a signal which was derived from this first comparison signal to adapt at least one complex value of the second of the two comparison signals or a value of a signal which was derived from this second comparison signal and thus to form an adapted signal , wherein the adaptation takes place in such a way that the vectorial sum or the difference of the complex values is formed by a mathematical operation or the sum or the difference of the phases of the complex values is formed.
  • the comparison signal in which the two comparison signals are processed with one another—in particular multiplied complex conjugate—corresponds to a comparison signal generated with a coherent radar system.
  • the system in particular a/the evaluation device
  • the system can be configured to enable coherent processing, preferably via phase correction, more preferably using overlapping elements of at least two virtual radar arrays.
  • At least two virtual radar arrays can be formed.
  • Each virtual radar array can have at least one (particularly outer) element that overlaps with at least one (particularly outer) element of the respective other virtual radar array.
  • the system in particular the evaluation device, can be configured to carry out an online calibration.
  • the system in particular the evaluation device, can be configured for a SAR application and/or an imaging method.
  • the system is preferably configured as FMCW radar.
  • the system can also be configured as an OFDM radar.
  • the evaluation device or evaluation unit is preferably configured, signals sent by the at least one first radar module and received by the at least one second radar module and/or signals sent by the at least one second radar module and received by the at least one first radar module, evaluate or present (or output) and, if necessary, to combine.
  • the evaluation unit can be configured, for example, to evaluate all of the two first radar modules and the group of second radar modules (from to evaluate the signals received from the other radar module or radar group (possibly also your own reflected signal).
  • a movable object in particular a vehicle, preferably a motor vehicle, more preferably an automobile, and/or a transport device, such as in particular a crane or a part of a crane, comprising a system of the above type.
  • the above-mentioned object is also achieved by a method for detecting the surroundings of a (preferably moving or movable) object, in particular a vehicle and/or a transport device, such as in particular a crane or a part of a crane, in particular using the above system and /or the above (movable) object, wherein (in particular on and/or in the possibly moving object) at least two (preferably mutually incoherent radar modules) are or will be distributed, with at least one first radar module being separated from at least one second radar module is configured differently, is preferably larger and / or has more receiving and / or more transmitting antennas than at least a second radar module.
  • a transport device such as in particular a crane or a part of a crane
  • Transmission and reception signals of the radar modules can preferably be processed into modified measurement signals in such a way that the modified measurement signals are coherent with one another.
  • the method is preferably further developed in that a first signal is generated in a radar module and sent, in particular emitted, via a path, another first signal is generated in a further radar module and sent, in particular emitted, via the path, a first comparison signal from the first signal from the one radar module and from such a first signal received from the further radar module via the path, and a further comparison signal from the first signal from the further radar module and from such a first signal received from the one radar module via the path is formed, wherein the further comparison signal is preferably transmitted, in particular communicated, from the further radar module to the one radar module (and/or a possibly central evaluation unit, such as a possibly central processor of a vehicle) and/or preferably a comparison comparison signal is output is formed from the first comparison signal and the further comparison signal and/or wherein deviations in the comparison signals caused by systematic deviations in the transceiver units are compensated for in a first step and at least one complex value from a first of the two comparison signals or from a signal which was derived from this
  • the above object is further achieved by using the above system and/or the above movable object and/or the above method for detecting an area surrounding a moving object, in particular a vehicle and/or a transport device, such as in particular a crane or a part of a crane, in particular for estimating, preferably for determining a distance and/or an angular position and/or a (vectorial) (relative) speed and/or a (vectorial) (relative) acceleration and/or for image generation of a surrounding structure.
  • a moving object in particular a vehicle and/or a transport device, such as in particular a crane or a part of a crane, in particular for estimating, preferably for determining a distance and/or an angular position and/or a (vectorial) (relative) speed and/or a (vectorial) (relative) acceleration and/or for image generation of a surrounding structure.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle according to the disclosure in a schematic view from the front
  • FIG. 2 is a schematic representation of a radar array configuration
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a virtual radar array according to the array configuration from FIG. 2
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a virtual radar array according to the array configuration from FIG. 2;
  • Figure 6 shows an alternative array configuration
  • FIG. 7 shows a virtual array of the array configuration according to FIG. 6;
  • FIG. 11 shows a representation of a virtual radar array with redundant elements
  • Figure 12 shows an alternative array configuration including the corresponding virtual array and plots of radar readings (elevation and azimuth);
  • FIG. 13 shows a schematic representation of an arrangement of second radar modules
  • FIG. 15 shows a motor vehicle with a radar system according to the disclosure in a schematic representation.
  • the motor vehicle 9 has (in a front area) a first or more first radar module(s) 12 and a multiplicity of second radar modules 13 .
  • first radar modules 12 are shown (one of which is dashed). However, only the two outer radar modules 12 (below the radar modules shown) are preferably provided. Alternatively, only the first radar module 12 in the middle (shown in dashed lines) can also be provided. In further specific embodiments, all three radar modules 12 (shown) can also be provided.
  • the vehicle also has a large number of second radar modules 13, which are preferably (optionally) arranged here between the outer first radar modules 12 (or in an area that lies between the first radar modules 12).
  • the second radar modules can at least partially (which is indicated in the figure for at least one row of second radar modules) lie on a line that connects the (outer) first radar modules 12 .
  • this does not have to be the case.
  • the second radar modules 13 according to FIG. 1 are arranged in two rows.
  • these rows can be formed by a strip (e.g. made of plastic).
  • the second radar modules 13 are preferably located in an air supply area 14 of the motor vehicle 9.
  • FIG. 2 shows a schematic view of two first (or large) radar modules 12a, 12b (radar 1 and radar 2) (each) designed as an azimuth array, which are arranged or designed mirror-symmetrically to one another.
  • the first radar modules can optionally each have a transmitting antenna Txl or Tx2 and 16 receiving antennas Rxl or Rx2, which for example are at a distance of 0.58 from each other (in the first representation overall, in the following representations excerpts) have.
  • 16 second (small) radar modules can have a center (between radar 1 and radar 2) with a distance of, for example, 15*0.58 ⁇ .
  • Each of the second radar modules (16 here by way of example) can have (exactly) one transmitting antenna and (exactly) one receiving antenna, which are referred to as Tx3 and Rx3, respectively.
  • the second radar modules as a whole can also be referred to as a radar module group or “radar 3” for short. Such an arrangement results in virtual arrays with partially overlapping (virtual) elements.
  • FIG. 3 A virtual (total) array is shown in FIG. 3 (above: complete; in the following figures: partially). Also shown in Fig. 3, which positions (virtually) are fixed, for example is intended to mean that this is a process that only affects radar module 1 (it is therefore about the signal sent by radar module 1 and received accordingly).
  • the "1" stands for "radar module 1” or one of the (two) first radar modules.
  • the "2” stands for radar module 2 (radar 2), so that, for example, l->2 means that this is about the signal sent by radar 1 and received by radar 2.
  • the number “3” in turn describes the group from second radar modules (TRX elements), for example according to FIG. 2.
  • FIG. 4 The signals (simulated here) that result in the corresponding radar modules or the group of second radar modules are shown in FIG.
  • one of the first radar modules eg radar 1 according to the diagram at the top left in FIG. 4 has a comparatively low resolution or a comparatively wide main lobe.
  • the diagram at the top right in FIG. 4 again shows comparatively pronounced side lobes.
  • This diagram describes the situation as it is for the group of second radar modules (TRX elements).
  • FIG. 5 shows how the individual radar modules can interact with one another and which (possibly combined) signals can result.
  • the (combined) signal is shown at the top left in FIG. 5 as it results when both radar 1 and radar 2 are transmitting and (respectively) receiving.
  • This is referred to as "station 1+2".
  • "station 1+3" in FIG. 5 at the top right means that radar 1 and radar module group "3" are transmitting and (each) receiving here 1 the imaging can be based on an antenna array of radar 1; in case 2 -> 2 on the antenna array of Radar 2. In case 1+2 all antennas of radar 1 and 2 contribute to the imaging.
  • FIG. 5 top left in this example
  • an angle estimation algorithm eg Delay and Sum Beamformer
  • station 2+3 in FIG. 5, center left, means that radar 2 and radar module group “3" are transmitting and (respectively) receiving.
  • tation 1+2+3 means that radar modules 1 and 2 and radar module group 3 both transmit and receive (where the combined received signal is shown).
  • Fig. 5 bottom left, a case is again shown (identified with "1+2 RX") in which radar 1 and 2 and the radar module group (radar 3) transmit, but only radar modules 1 and 2 receive.
  • FIG. 6 schematically shows two first (large) radar modules, each of which is designed as a 2D array (for an azimuth and elevation resolution).
  • the first radar modules correspond to one another or are mirrored against one another.
  • the first radar modules may generally comprise a plurality of RX elements (arranged in both azimuth and elevation) with, for example, 0.58 spacing.
  • 16 (one or more) TRX elements (which altogether form a radar module group 3) can be formed centrally, for example, with a spacing of 9*0.58 ⁇ (so that individual virtual elements overlap).
  • the receiving antennas are designated as Rxl, Txl, Rx2, Tx2, Rx3, Tx3 (where the "1” stands for the radar 1 on the left in Fig. 6, the “2” for the radar 2 on the right in Fig. 6 , and the “3" for the middle group of radar modules, also called TRX elements).
  • FIG. 1 A corresponding virtual array is shown in FIG. 1
  • FIG. 1 The possibility of achieving an improved resolution can be seen in FIG. 1 .
  • FIG. 1 Various possible combinations are shown in FIG. 1 .
  • TRX elements can also be arranged at different heights, e.g. B. on an A-pillar.
  • a grid of possibly redundant elements in the first radar modules (left and right in FIG. 7), cf. FIG. 8, top right and center right, is advantageous.
  • the resolution can be about 0.8 degrees in azimuth and 12 degrees in elevation (see Figure 8, top right and center right).
  • An assignment of transmitting or receiving antennas can be exchanged if necessary (whereby a comparatively high number of receiving antennas or receiving channels is considered to be advantageous).
  • one of the two radar modules 1, 2 can also be dispensed with.
  • redundant elements can be implemented in both dimensions (azimuth or elevation).
  • the respective radar system can be expanded in a modular manner (for example in the form of particularly thin strips). If necessary, a comparatively large radar module in the middle or in the area of an air supply can be dispensed with, which allows air to flow in unhindered. Any overlapping elements in the respective virtual arrays can be used to correct an installation position.
  • Multiplexing can be carried out comparatively easily via a comparatively small frequency and/or time offset.
  • FIG. 10 Further configuration options or properties of embodiments of the disclosure are described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 10 Further configuration options or properties of embodiments of the disclosure are described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • a possible configuration is aimed at creating at least one comparatively large virtual ULA (uniform linear array) or URA (uniform rectangular array) and preferably comparatively few elements (radar modules) having to be installed in a central area of the vehicle.
  • Sparse (sparsely populated) arrays in connection with a suitable reconstruction method would also be conceivable.
  • An "L arrangement” may be converted to a "
  • a phase correction can be performed with the common element(s) if necessary. Redundant elements in the respective virtual array can enable an additional correction of a fluctuation or change in the installation position of middle radar modules (elements), whereby a phase correction is preferably also made possible as a result, with a structure possibly being able to take place without a TRX element, with an additional correction can be performed in the near field).
  • the second radar modules are preferably arranged on a strip (e.g. with a common bus for a tract, trigger and ADC data). Larger amounts of data then arise in particular at the first radar modules, with processing being able to take place there or in a further evaluation unit (possibly centrally).
  • FIG. 10 shows redundant elements (in each azimuth array). Additional elements can be provided by a common channel (with phase correction) and overlapping sub-arrays (with installation position correction) (alternatively also without a common element).
  • Figure 11 shows elements (both in azimuth and elevation). Grids of redundant (virtual) elements can be created, which can be used for correction in both dimensions (such as the cruise phase, for example).
  • a first radar module can be installed under the license plate.
  • corresponding first radar modules can be used both under the license plate and on the outside to the left and right.
  • three strips in the area of an air supply can be used to arrange second radar modules.
  • a first radar module can be arranged in the middle or (possibly additionally) two first radar modules on the outside left and right (with either a single or double resolution in the azimuth).
  • one bar with second radar modules or two or more bars with second radar modules can be arranged one above the other (with either single or double resolution in elevation).
  • the second radar module 13 schematically shows a group of second radar modules (three radar modules here as an example or schematically) 13a to 13c. These each have a transmitting and a receiving antenna or a transmitting receiving antenna up.
  • the second radar modules 13a to 13c are arranged on a bar or rail L.
  • the second radar module 13c is shown enlarged again (the second radar modules 13a and 13b can be constructed analogously or identically).
  • the (respective) second radar module 13a to 13c specifically includes a mixer M, an analog/digital converter ADC and an output A via which data can be output.
  • a common local oscillator LO is assigned to the second radar modules 13a to 13c.
  • each of the second radar modules can also have its own local oscillator.
  • first radar module 12 schematically shows a possible configuration of a first radar module 12.
  • This preferably has an antenna array AA, which has, for example, a large number of (for example 16) receiving antennas and one (possibly only one) transmitting antenna/s.
  • the first radar module includes a radar chip with a signal generator RC, which in turn can be controlled by a processor or FPGA. Data can be sent from the radar chip RC to the FPGA.
  • the first radar module according to FIG. 14 can emit data via output A.
  • the radar module according to FIG. 14 has an oscillator OSC.
  • Radar measurement system 10 comprises at least one first radar module 12 with at least one first radar antenna 121 (to transmit and/or receive corresponding radar signals), and at least one second radar module 13 with at least one second radar antenna 131 (to transmit corresponding radar signals to send and/or receive) and an evaluation unit 15.
  • the system 100 can have a passenger input device and/or output device 120 (passenger interface), a vehicle coordinator 130 and/or an external input and/or output device 140 (remote expert interface), for example for a control center).
  • the external input and/or output device 140 can allow a person and/or device external (to the vehicle) to make and/or modify settings on or in the autonomous vehicle 110 .
  • This external person/entity may be different from the vehicle coordinator 130 .
  • the vehicle coordinator 130 may be a server.
  • the system 100 enables the autonomous vehicle 110 to have a driving behavior that is dependent on parameters set by a vehicle passenger (for example by means of the passenger input device and/or output device 120) and/or other persons and/or devices involved (for example via the vehicle coordinator 130 and/or or to modify and/or adjust the external input and/or output device 140).
  • the driving behavior of an autonomous vehicle can be determined by (explicit) input or feedback (e.g. by a passenger specifying a maximum speed or a relative comfort level), by implicit input or feedback (e.g. a pulse of a passenger), and/or by others suitable data and/or methods of communication for driving behavior or preferences are specified or modified.
  • the autonomous vehicle 110 is preferably a fully autonomous motor vehicle (e.g. car and/or truck), but can alternatively or additionally be a semi-autonomous or (other) fully autonomous vehicle, for example a watercraft (boat and/or ship) , a (particularly unmanned) aircraft (airplane and/or helicopter), a driverless motor vehicle (e.g. car and/or truck) et cetera.
  • the autonomous vehicle may be configured to transition between a semi-automated state and a fully automated state, where the autonomous vehicle may have characteristics associated with both a semi-automated vehicle and a fully automated vehicle may (depending on the condition of the vehicle).
  • the autonomous vehicle 110 preferably includes an on-board computer 145.
  • Evaluation unit 15 can be arranged at least partially in and/or on vehicle 110, in particular (at least partially) integrated into on-board computer 145 and/or (at least partially) integrated into a calculation unit in addition to on-board computer 145 .
  • the evaluation unit 15 can (at least partially) be integrated in the first and/or second radar module 12, 13. If evaluation unit 15 is (at least partially) provided in addition to on-board computer 145, evaluation unit 15 can be in communication with on-board computer 145, so that data can be transmitted from evaluation unit 15 to on-board computer 145 and/or vice versa.
  • evaluation unit 15 can be integrated (at least partially) into passenger input device and/or output device 120, into vehicle coordinator 130, and/or external input and/or output device 140.
  • the radar measurement system can have a passenger input device and/or output device 120, a vehicle coordinator 130 and/or an external input and/or output device 140.
  • the autonomous vehicle 110 can include at least one further sensor device 150 (for example at least one computer vision system, at least one LIDAR, at least one speed sensor, at least one GPS, at least one camera, etc.)
  • at least one further sensor device 150 for example at least one computer vision system, at least one LIDAR, at least one speed sensor, at least one GPS, at least one camera, etc.
  • Onboard computer 145 may be configured to control autonomous vehicle 110 .
  • Onboard computer 145 can further process data from the at least one sensor device 150 and/or at least one other sensor, in particular a sensor that is provided or formed by at least one radar module 12, 13, and/or data from evaluation unit 15 in order to determine the status of the autonomous vehicle 110 .
  • the onboard computer 145 can preferably modify or control the driving behavior of the autonomous vehicle 110 .
  • the evaluation unit 13 and/or the on-board computer 145 is (are) preferably a (general) calculation unit that is adapted for I/O communication with a vehicle control system and at least one sensor system, but can can additionally or alternatively be formed by any suitable calculation unit (computer).
  • the on-board computer 145 and/or the evaluation unit 15 can be connected to the Internet via a wireless connection. Alternatively or additionally, the on-board computer 145 and/or the evaluation unit 15 can be connected to any number of wireless or wired communication systems.
  • any number of electrical circuits, in particular as part of the evaluation unit 15 and/or the on-board computer 145, the passenger input device and/or output device 120, the vehicle coordinator 130 and/or the external input and/or output device 140 be implemented on a circuit board of a corresponding electronic device.
  • the circuit board can be a general circuit board ("circuit board"), which can have various components of an (internal) electronic system, an electronic device and connections for other (peripheral) devices. Specifically, the circuit board can have electrical connections via which other components of the system may electrically (electronically) communicate.
  • processors e.g., digital signal processors, microprocessors, supporting chipsets, computer-readable (non-volatile) memory elements, etc.
  • board depending on particular processing requirements, computer designs, etc .
  • Other components such as external memory, additional sensors, controllers for audio-video playback and peripherals can be connected to the board, such as plug-in cards, via cables, or integrated into the board itself.
  • functionality described herein may be implemented in emulsified form (as software or firmware) with one or more configurable (e.g., programmable) elements arranged in a structure that enables that functionality.
  • the software or firmware that provides the emulation may be provided on a (non-transitory) computer-readable storage medium, including instructions that allow one or more processors to perform the appropriate function (method).
  • Various embodiments may include any suitable combination of the embodiments described above, including alternative embodiments of embodiments described above in conjunctive form (e.g., the corresponding "and” may be an "and/or”).
  • some embodiments may include one or more objects (e.g., particularly non-transitory computer-readable media) having instructions stored thereon that, when executed, result in an action (method) according to any of the embodiments described above.
  • objects e.g., particularly non-transitory computer-readable media
  • embodiments may include devices or systems having any suitable means for performing the various operations of the embodiments described above.
  • the embodiments discussed herein may be applicable to automotive systems, particularly autonomous vehicles (preferably autonomous automobiles), (safety-critical) industrial applications, and/or industrial process controls.
  • parts of the radar system described or the radar measurement system described can have electronic circuits in order to carry out the functions and methods described here.
  • a or multiple parts of each system are provided by a processor that is specifically configured to perform the functions and method steps described herein.
  • the processor may include one or more application specific components, or it may include programmable logic gates configured to perform the functions described herein.
  • the disclosed objects can be used in airspace surveillance and/or and/or in near-field imaging (e.g. indoor monitoring, vital sign detection) and/or in railroad radar and/or in a truck (it should be noted that a truck front is particularly well suited in connection with the present disclosure) and/or integrated into an A, B or C pillar.
  • a reduced number of physical channels or antennas can be achieved (hardware costs become software costs).
  • a comparatively simple integration of a (virtual) array of the same size can be made possible (example: integration of an automobile radar in the cooler).
  • the array does not have to be planar. Self-calibration through redundancy is possible. The bars explained above can be pre-calibrated (ex works).
  • a flexible construction using the modular principle is possible (example: basic package: 2 radars on the sides of a car; premium package: strips in the middle for additional resolution + functionality).
  • An array size achievable with the present disclosure is not (coherently) achievable in any other way (e.g., one can utilize the maximum aperture area offered by the vehicle).

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radar-System zur Erfassung eines Umfeldes eines sich bewegenden Objektes, insbesondere eines Fahrzeuges und/oder einer Transportvorrichtung, wie insbesondere eines Kranes, wobei das System auf dem sich bewegenden Objekt montiert oder montierbar ist, wobei das Radar-System mindestens ein erstes, vorzugweise nicht-kohärentes, und mindestens ein zweites, vorzugweise nicht-kohärentes, Radarmodul mit mindestens einer Antenne aufweist, wobei die Radarmodule auf dem sich bewegenden Objekt verteilt angeordnet oder anordenbar sind, wobei mindestens ein erstes Radarmodul von mindestens einem zweiten Radarmodul abweichend konfiguriert ist.

Description

Radar-System sowie entsprechendes Verfahren
Beschreibung
Die Offenbarung betrifft ein Radar-System, insbesondere zur Erfassung eines Umfeldes eines Objektes sowie ein entsprechendes Verfahren.
In OFDM-Based Radar Network Providing Phase Coherent DA Estimation, Werbunat et ai, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWA VE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 69, NO. 1, JANUARY 2021 wird eine OFDM-basiertes Radarnetzwerk vorgeschlagen, bei dem Repeater eingesetzt werden, um ein kohärentes Netzwerk aufzubauen. Gerade in dynamischen Situationen und/oder Situationen mit einer vergleichsweise hohen Anzahl von Zielen wird dieses Verfahren jedoch als nur wenig praktikabel angesehen. Ein Radar-System ist weiterhin aus DE 10 2017 110 063 Al bekannt. Demnach können verteilte inkohärente Radareinheiten zur Umfelderfassung im Automobilbereich auch kohärent (durch geeignete Signalverarbeitung) betrieben werden. Hiermit kann beispielsweise eine beliebige virtuelle MIMO Apertur durch eine definierte Verteilung der einzelnen Radareinheiten (die grundsätzlich beliebig im Aufbau sein können) erzeugt werden. Als problematisch wird es dabei angesehen, dass eine vergleichsweise hohe Winkelauflösung mit einem vergleichsweise hohen Platzbedarf einhergeht.
Es ist daher Aufgabe der Offenbarung, ein Radar-System, insbesondere für mobile Anwendungen vorzuschlagen, mit dem eine vergleichsweise hohe Genauigkeit (insbesondere Winkelauflösung) erzielbar ist, wobei die Platzbeanspruchung vergleichsweise gering ausfallen soll. Weiterhin ist es Aufgabe der Offenbarung ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Radar-System zur Erfassung eines Umfeldes insbesondere eines, vorzugsweise sich bewegenden, Objektes, insbesondere eines Fahrzeuges und/oder einer Transportvorrichtung, wie insbesondere eines Kranes, wobei das System vorzugsweise auf dem Objekt montiert oder montierbar ist, und/oder zur stationären Anwendung, wobei das Radar-System mindestens zwei (vorzugsweise zueinander nicht-kohärente) Radarmodule mit mindestens einer Sende- und mindestens einer Empfangsantenne umfasst, wobei die Radarmodule (insbesondere auf dem Objekt) verteilt angeordnet oder anordenbar sind, wobei mindestens ein erstes (ggf. mehrere oder alle ersten) Radarmodul(e) von mindestens einem zweiten Radarmodul abweichend konfiguriert ist, vorzugsweise größer ist und/oder mehr Empfangs- und/oder mehr Sendeantennen aufweist als mindestens ein zweites (ggf. mehrere oder alle zweiten) Radarmodul(e).
Ein Gedanke der Offenbarung liegt darin, mehrere Radarmodule (mindestens ein erstes sowie mindestens ein zweites) vorzusehen, die abweichend voneinander konfiguriert sind, insbesondere hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder Ausstattung.
Vorzugsweise werden nur ein oder nur wenige (z. B. zwei) vergleichsweise große (erste) Radarmodul(e) angeordnet und mehrere vergleichsweise kleine Radarmodule. Dadurch können Vorteile, die sich aus einem vergleichsweise großgebauten Radarmodul (in dem eine entsprechend hohe Anzahl von Antennen angeordnet werden können und/oder mehrere Antennen in vergleichsweise großem Abstand zueinander angeordnet werden können) mit den Vorteilen einer Vielzahl von insgesamt vorgesehenen Radarmodulen verknüpft werden. Insgesamt kann dadurch eine virtuelle Apertur vergleichsweise dicht besetzt werden. Die Genauigkeit wird verbessert.
Unter einem Radarmodul ist vorzugsweise eine Baugruppe zu verstehen, die beispielsweise durch ein Gehäuse und/oder einen Grundkörper (z. B. Platte) definiert sein kann, auf dem die entsprechenden Komponenten des jeweiligen Moduls montiert sind.
Insbesondere weist ein Radarmodul grundsätzlich mindestens eine Sendeantenne sowie eine Empfangsantenne auf und/oder mindestens eine Sende-Empfangs- Antenne.
Neben einer Sende- und/oder Empfangsantenne kann (jegliches) Radarmodul einen Oszillator und ggf. AD-Wandler aufweisen. Es ist auch möglich, mehrere (insbesondere mehrere zweite) Radarmodule mit einem Signal nur eines Oszillators zu beaufschlagen. Beispielsweise können mindestens zwei oder mindestens vier zweite Radarmodule mit nur einem Oszillator arbeiten.
Unter einem Radarmodul ist insbesondere ein Modul zu verstehen, das einen (eigenen) (Radar-)Signalgenerator, umfassend vorzugsweise einen Oszillator, sowie optional einen Modulator aufweist. Insbesondere handelt es sich bei dem mindestens einen ersten und dem mindestens einen zweiten Radarmodul nicht um einen Repeater (wie beispielsweise im obigen Artikel von Werbunat et al). Die Repeater von Werbunat et al weisen keinen eigenen Signalgenerator (und keinen Oszillator) auf (sondern modulieren lediglich ein bestehendes Signal).
Insbesondere bei einem FMCW-Radar kann es sich bei dem Oszillator um einen VCO handeln.
Vorzugsweise weist jedes erste Radarmodul einen eigenen Oszillator auf (was jedoch nicht zwingend ist). Unter einem „eigenen" Oszillator ist insbesondere zu verstehen, dass ein Oszillator vorgesehen ist, der nur dem jeweiligen Radarmodul zugeordnet ist.
Im Hinblick auf den obengenannten Artikel von Werbunat et al wurde erkannt, dass das dort erwähnte Repeater-Signal den Übertragungskanal (also in der Regel Luft mit allen darin angeordneten Strukturen) zweimal durchquert. Dadurch wird das Repeater-Signal doppelt beeinflusst, was das Signal insgesamt vergleichsweise stark beeinflusst (bzw. verfälscht). Für eine größere Zahl von Zielen (und damit insbesondere für dynamische Straßenverkehrsszenen) kann beim obigen Stand der Technik eine Zuordnung voraussichtlich nicht mehr gewährleistet werden und das Verfahren funktioniert in der Praxis nicht mehr zufriedenstellend. Auch für vergleichsweise große Entfernungen ist davon auszugehen, dass das obige Verfahren gemäß dem Stand der Technik systembedingt nicht mehr ausreichend zuverlässig funktioniert, da eine Empfangsleistung des Repeater-Signals vergleichsweise stark abnimmt.
Der Repeater per se bringt zwar vermutlich kein zusätzliches Phasenrauschen ein, aber auch der Verstärker gemäß dem Stand der Technik wird nicht rauschfrei verstärken können (was insbesondere relevant für größere Entfernungen ist).
Insgesamt ist festzustellen, dass die Lösung gemäß dem Stand der Technik im Vergleich zur vorliegenden Offenbarung bestenfalls sinnvoll in Szenarien mit sehr wenigen Zielen ist, für vergleichsweise kurzen Distanzen und mit einem vergleichsweise sauberen Übertragungskanal (beispielsweise Antennenmesskammer).
Das Radar-System weist vorzugsweise mindestens eine (elektronische) Auswerteeinheit auf. Diese kann zumindest teilweise Bestandteil eines (insbesondere eines ersten) Radarmoduls sein und/oder zumindest teilweise durch ein gegenüber den Radarmodulen externe (ggf. zentrale) Auswerteeinheit gebildet werden. Die Auswerteeinheit ist vorzugsweise konfiguriert, Sende- und Empfangssignale der jeweiligen Radarmodule aufzunehmen und auszuwerten. Besonders bevorzugt ist die Auswerteeinheit konfiguriert, Sende- und Empfangssignale von mindestens einem ersten Radarmodul und mindestens einem zweiten Radarmodul so zu prozessieren, dass das mindestens eine Radarmodul virtuell an eine Stelle des mindestens einen zweiten (insbesondere vergleichsweise kleinen) Radarmoduls gefaltet wird (bzw. dass mithilfe mindestens eines/des kleinen, zweiten Radarmoduls mindestens ein Modul virtuell erzeugt werden kann, dass die Größe des ersten Radarmoduls hat).
Grundsätzlich ist es ein Gedanke der Offenbarung ein erstes (insbesondere größeres) Radarmodul und mindestens ein zweites (insbesondere kleineres) Radarmodul vorzusehen, das insbesondere räumlich getrennt vom ersten Radarmodul ist - und nicht kohärent zu dem ersten Radarmodul sein muss (aber sein kann). Dieses zweite (kleinere) Radarmodul wird vorzugsweise genutzt, um das erste (größere) Radarmodul virtuell an die Stelle des weiteren Radarmoduls zu falten. Es wird also das erste (vergleichsweise große) Radarmodul virtuell an eine Stelle gebracht, wo physikalisch das zweite Radarmodul vorgesehen ist. Insgesamt kann dadurch eine Vielzahl von virtuellen Radarmodulen (bzw. virtuellen Radar-Elementen) realisiert werden, die auch an Orten vorgesehen sein können, die nicht (oder zumindest nicht sinnvoll) mit einem physikalischen Radarmodul besetzt werden können. Mit vergleichsweise geringem Aufwand kann eine Verbesserung des Verfahrens erzielt werden.
Mehrere oder alle zweite Radarmodule können einen Abstand (zum jeweils nächsten Nachbarn) aufweisen, der mindestens 1 cm oder mindestens 3 cm und/oder höchstens 20 cm beträgt. Falls mehrere erste Radarmodule vorgesehen sind, können diese einen Abstand von mindestens 50 cm und/oder höchstens 100 oder höchstens 25 oder höchstens 3 m aufweisen.
Unter einer „Größe" eines Radarmoduls soll vorzugsweise dessen maximale Ausdehnung verstanden werden (als Abstand desjenigen Punktepaares unter sämtlichen Punktepaaren des Radarmoduls mit dem größten Abstand zueinander).
Als Größe kann alternativ oder zusätzlich auch (zumindest bei symmetrischen, beispielsweise quaderförmigen Ausgestaltungen) die Ausdehnung entlang einer Symmetrieachse verstanden werden. Generell kann unter einer Größe die Breite, Höhe und/oder Länge eines Radarmoduls verstanden werden, wobei die Länge vorzugsweise die maximale Ausdehnung bildet (oder bei symmetrischen Formen die maximale Ausdehnung entlang derjenigen Symmetrieachse, bei der die maximale Ausdehnung vorliegt).
Die Größe kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich auch als ein Volumen (innerhalb eines Gehäuses des Radarmoduls und/oder innerhalb einer durch das jeweilige Radarmodul definierten Einhüllenden) und/oder als ein Gewicht verstanden werden.
Die (jeweilige) Größe des (jeweiligen) mindestens eines ersten (ggf. mehrere oder aller ersten) Radarmoduls/-e kann mindestens 1,5-mal, ggf. mindestens 2- mal oder mindestens 5-mal so groß sein wie die Größe mindestens eines (ggf. mehrerer oder aller) zweiten Radarmoduls/-e.
Mehrere oder alle der ersten Radarmodule können gleich groß sein. Alternativ oder zusätzlich gilt dies auch für die zweiten Radarmodule. Sowohl erste als auch zweite Radarmodule können jedoch auch (innerhalb der jeweiligen Gruppe von Radarmodulen) unterschiedliche Größen aufweisen (oder sonst wie auf unterschiedliche Art und Weise ausgeformt sein). Wenn dies der Fall ist und Größen zu vergleiche sind, soll für die jeweilige „Größe", wenn mehrere erste Radarmodule mit mehreren zweiten Radarmodeulen verglichen werden, vorzugsweise ein arithmetisches Mittel herangezogen werden.
Mindestens ein oder mehrere oder alle zweite(n) Radarmodul(e) können eine Größe (insbesondere Höhe und/oder Breite und/oder Länge) von mindestens 4 mm oder mindestens 8 mm und/oder höchstens 100 cm oder höchstens 25 cm oder höchstens 4 cm aufweisen. Mindestens ein oder mehrere oder alle erste Radarmodul(e) können eine Größe von mindestens 3 cm oder mindestens 5 cm und/oder höchstens 40 cm aufweisen.
Es wurde erkannt, dass große Radarmodule mit hoher Winkelauflösung vergleichsweise kompliziert in der Herstellung sind und einen hohen Platzbedarf haben, was beispielsweise die Luftzufuhr eines Autos erschweren kann, wenn ein Radarmodul im entsprechenden Bereich (der Luftzufuhr) angeordnet ist. Grundsätzlich ist die erzielbare Auflösung indirekt proportional zu den geometrischen Abmessungen eines Radarsensors (Radarmoduls).
Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden vorzugsweise zusätzliche Radarmodule verteilt, um mindestens eine vergleichsweise große Gesamtapertur zu erzeugen. Ein entsprechendes virtuelles Array (der gesamten Anordnung von Radarmodulen) kann beispielsweise eindimensional oder zweidimensional besetzt sein. In einer Mitte eines sich (ggf. bewegenden) Objektes (insbesondere Kraftfahrzeuges) können beispielsweise nur vergleichsweise kleine (zweite) Module verwendet werden. Diese können beispielsweise aus nur einem Antennenelement bestehen und so konfiguriert sein, dass sie keine HF- Verbindung benötigen (also insbesondere keine Verbindung zu einem HF-Signal mit einer Frequenz im Bereich von mehr als 1,0 GHz). Besonders bevorzugt können mehrere oder alle zweite Radarmodule auf einem gemeinsamen Bauteil, beispielsweise aus Kunststoff, angeordnet sein. Bei dem Bauteil kann es sich um eine Leiste und/oder Lamelle und/oder ein Gitter handeln, insbesondere im Bereich einer Luftzufuhr. Das Bauteil kann vergleichsweise dünn (z. B. mit einer Dicke von weniger als 5 cm) ausgebildet sein und/oder langgestreckt (z. B. eine Länge von mindestens 20 cm oder mindestens 40 cm aufweisen). Bei einer derartigen Anordnung kann eine vergleichsweise hohe mechanische Stabilität erzielt werden und/oder ein Anschluss an ein Bussystem ermöglicht werden. Gegebenenfalls können auch mehrere langgestreckte Strukturen (Leisten) nebeneinander und/oder übereinander angebracht werden (mit entsprechend dort angeordneten zweiten Radarmodulen).
Bevorzugt werden die Radarmodule so angeordnet, dass entsprechende (virtuelle) Elemente von (benachbarten) virtuellen Arrays überlappen (also insbesondere im selben Bereich bzw. am selben Ort angeordnet sein). Dadurch können vorzugsweise Abweichungen z. B. Einbaufehler initial und/oder während des Betriebs geschätzt und/oder korrigiert werden. Hierbei kann ggf. angenommen werden (im Fernfeld), dass ein Phasenversatz der überlappenden Elemente zumindest im Wesentlichen gleich ist. Tritt nun eine Abweichung, beispielsweise durch einen Einbaufehler und/oder eine Ausdehnung während der Fahrt auf, kann diese Abweichung geschätzt und/oder korrigiert werden.
Alternativ oder zusätzlich zu den in DE 10 2017 110 063 Al beschriebenen Verfahren (dort als „Verfahren I" bzw. „Verfahren II" bezeichnet), kann ein kohärenter Betrieb bzw. eine kohärente Verarbeitung von grundsätzlich nichtkohärenten Radarmodulen über eine Phasenkorrektur anhand (bzw. mittels) der überlappenden Elemente erreicht werden.
In einem Aufbau gemäß einer Ausführungsform kann beispielsweise ein größeres Radarmodul (z. B. ein gewöhnliches ACC-Radar, ACC = adapted cruise control) mit mindestens oder genau einem Sende- und beispielsweise mindestens vier oder genau vier oder mindestens acht oder genau acht Empfangskanälen vorgesehen sein. Daneben können weitere (vergleichsweise kleine bzw. zweite) Radarmodule, beispielsweise mit genau einem Sende- und Empfangskanal, verwendet werden. Grundsätzlich kann die Aufteilung von Sende- und Empfangskanälen sowie die Anordnung der vergleichsweise kleinen Radarmodule und der vergleichsweise großen Radarmodule an einem Objekt frei bzw. gemäß den Anforderungen der jeweiligen Anwendung gewählt werden.
Mindestens ein oder mehrere oder alle zweites/-en Radarmodul(e) können (vorzugsweise im Gegensatz zu mindestens einem oder mehreren oder allen ersten Radarmodul/en) nur eine Sendeantenne und/oder nur eine Empfangsantenne und/oder nur eine Sende-Empfangsantenne aufweisen. Dadurch können die zweiten Radarmodule vergleichsweise kleinbauend ausgebildet werden.
Es kann mindestens eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Sende- und/oder Empfangssignalen vorgesehen sein, die vorzugsweise konfiguriert ist, Sende- und Empfangssignale der Radarmodule zu modifizierten Messsignalen zu verarbeiten derart, dass die modifizierten Messsignale zueinander kohärent sind. Eine entsprechende Verarbeiten kann beispielsweise gemäß einem oder mehreren der in DE 10 2017 110 063 Al beschriebenen Verfahren (insbesondere Verfahren I und/oder Verfahren II) erfolgen und/oder (insbesondere bei überlappenden virtuellen Elementen) von zwei durch das System ausgebildeten virtuellen Radar- Arrays erreicht werden.
Mindestens zwei der Radarmodule (beispielsweise zwei der ersten Radarmodule und/oder zwei der zweiten Radarmodule und/oder mindestens ein erstes und mindestens ein zweites Radarmodul) können über einen Kommunikationskanal, insbesondere ein Bussystem, miteinander verbunden sein. Dies kann (insbesondere bei einer Verbindung von mehreren zweiten Radarmodulen) vorzugsweise über eine Leiste und/oder Lamelle und/oder ein Gitter erfolgen.
Gemäß einem weiterbildenden, ggf. jedoch auch unabhängigen Gedanken, kann (können) mindestens ein (ggf. mehrere oder alle) zweites/-en Radarmodule auf einer, insbesondere dünnen, Leiste und/oder Lamelle, angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Radarmodul, insbesondere mindestens ein zweites und/oder mindestens oder genau ein erstes (in Alternativen jedoch kein erstes) Radarmodul im Bereich einer Luftzufuhr (beispielsweise in einem Frontbereich eines Kraftfahrzeuges) und/oder im Bereich eines Gitters, insbesondere für eine Luftzufuhr und/oder unterhalb eines Nummernschild-Montagebereiches bzw. unterhalb eines Nummernschildes und/oder in einem Bereich eines sich bewegenden Objektes angeordnet sein. Unter einem unteren Bereich des sich bewegenden Objektes ist vorzugsweise ein Abschnitt des sich bewegenden Objektes zu verstehen, der sich über maximal 50 % der (maximalen) Höhe des Objektes erstreckt, ggf. über 30 % dieser Höhe.
Mindestens ein erstes Radarmodul kann mindestens oder genau eine Sendeantenne aufweisen und/oder mindestens zwei oder mindestens vier oder mindestens acht und/oder höchstens 100 Empfangsantennen aufweisen.
In Ausführungsformen kann mindestens ein erstes (alternativ kein erstes) Radarmodul und/oder mindestens ein zweites Radarmodul in der Mitte des sich bewegenden Objektes, vorzugsweise ausschließlich in der Mitte des sich bewegenden Objektes, angeordnet sein. Bei mehreren entsprechenden Radarmodulen gilt dies vorzugsweise für mindestens eines, vorzugsweise für eine Untergruppe, ggf. alle der Radarmodule.
Unter der Mitte des sich bewegenden Objektes ist vorzugsweise ein Bereich zu verstehen, der sich über die gesamte Breite des sich bewegenden Objektes erstreckt, ohne die Bereiche, die sich von den jeweiligen Rändern bis zu 10 %, ggf. bis zu 25 % der Breite in Richtung des jeweiligen anderen Randes erstrecken.
Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein zweites Radarmodul zwischen mindestens zwei oder genau zwei ersten Radarmodulen angeordnet sein (ggf. gilt dies für mehrere oder alle zweite Radarmodule).
Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein, ggf. mehrere oder alle zweiten Radarmodul(e) zu mindestens zwei ersten Radarmodulen einen geringeren Abstand aufweisen als die beiden ersten Radarmodule untereinander.
Mindestens ein oder mehrere oder alle erste Radarmodule können ggf. (in Bezug auf die Breite des sich bewegenden Objektes) an Randbereichen angeordnet sein, wobei ein Randbereich vorzugsweise ein Bereich ist, der nicht zur Mitte des sich bewegenden Objektes (Kraftfahrzeuges) gehört.
Insgesamt kann/können mindestens oder genau ein oder mindestens oder genau vier oder mindestens oder genau acht oder mindestens oder genau 16 oder mindestens 100 und/oder höchstens 10000, ggf. höchstens 500, zweite Radarmodule vorgesehen sein.
Die zweiten Radarmodule können beispielsweise alternativ oder zusätzlich auch in und/oder entlang einer A-Säule angeordnet sein.
Ausführungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in einem der Radarmodule ein erstes Signal erzeugt und über einen Pfad gesendet, insbesondere ausgestrahlt wird, in einem weiteren der Radarmodule ein weiteres erstes Signal erzeugt und über den Pfad gesendet, insbesondere ausgestrahlt wird, in einer/der Auswerteeinrichtung, insbesondere in dem einen Radarmodul ein erstes Vergleichssignal aus dem erstem Signal des einen Radarmoduls und aus einem solchen von dem weiteren Radarmodul, über den Pfad empfangenen, ersten Signal gebildet wird und in einer/der Auswerteeinrichtung, insbesondere in dem weiteren Radarmodul ein weiteres Vergleichssignal aus dem erstem Signal des weiteren Radarmoduls und aus einem solchen von dem ersten Radarmodul, über den Pfad empfangenen, ersten Signal gebildet wird, wobei das weitere Vergleichssignal vorzugsweise von dem weiteren Radarmodul zu dem einen Radarmodul übertragen, insbesondere kommuniziert wird.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das System, insbesondere eine/die Auswerteeinrichtung zur Bildung eines Vergleichs-Vergleichssignal aus dem ersten Vergleichssignal und dem weiteren Vergleichssignal konfiguriert ist.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen wird vorgeschlagen, dass das System, insbesondere die Auswerteeinrichtung konfiguriert ist, um in einem ersten Schritt Abweichungen der Vergleichssignale die durch systematische Abweichungen in den Radarmodulen hervorgerufen werden, zu kompensieren und um in einem zweiten Schritt zumindest einen komplexen Wert aus einem ersten der beiden Vergleichssignale oder aus einem Signal, das aus diesem ersten Vergleichssignal abgeleitet wurde, dazu zu verwenden, zumindest einen komplexen Wert des zweiten der beiden Vergleichssignale oder einen Wert eines Signals, das aus diesem zweiten Vergleichssignal abgeleitet wurde, anzupassen und so ein angepasstes Signal zu bilden, wobei die Anpassung derart geschieht, dass durch eine mathematische Operation die vektorielle Summe oder die Differenz der komplexen Werte gebildet wird oder die Summe oder die Differenz der Phasen der komplexen Werte gebildet wird. Gemäß alternativen Ausführungsformen wird vorgeschlagen, dass das Vergleichs- Vergleichssignal, indem die beiden Vergleichssignale miteinander verarbeitet - insbesondere konjungiert komplex multipliziert werden - einem mit einem kohärenten Radarsystem erzeugten Vergleichssignal entspricht.
Alternativ oder zusätzlich kann das System (insbesondere eine/die Auswerteeinrichtung) konfiguriert sein, eine kohärente Verarbeitung zu ermöglichen, und zwar vorzugsweise über eine Phasenkorrektur, weiter vorzugsweise anhand von überlappenden Elementen von mindestens zwei virtuellen Radar-Arrays.
Es können mindestens zwei virtuelle Radar-Arrays ausgebildet sein. Jedes virtuelle Radar-Array kann mindestens ein (insbesondere äußeres) Element aufweisen, das mit mindestens einem (insbesondere äußeren) Element des jeweils anderen virtuellen Radar-Array überlappt.
Grundsätzlich kann das System, insbesondere die Auswerteeinrichtung, konfiguriert sein, eine Online-Kalibration durchzuführen.
In Ausführungsformen kann das System, insbesondere die Auswerteeinrichtung, für eine SAR-Anwendung und/oder ein Bildgebungsverfahren konfiguriert sein. Das System ist vorzugsweise als FMCW-Radar konfiguriert. Alternativ oder zusätzlich kann das System auch als OFDM-Radar konfiguriert sein.
Die Auswerteeinrichtung bzw. Auswerteeinheit ist vorzugsweise konfiguriert, Signale die von dem mindestens einen ersten Radarmodul gesendet und durch das mindestens eine zweite Radarmodul empfangen werden und/oder Signale, die von dem mindestens einen zweiten Radarmodul gesendet und von dem mindestens einen ersten Radarmodul empfangen werden, auszuwerten bzw. darzustellen (bzw. auszugeben) und ggf. zu kombinieren. Bei einer konkreten Ausführungsform, umfassend zwei erste Radarmodule und eine Vielzahl von (mindestens vier) zweiten Radarmodulen, die insgesamt eine Gruppe von zweiten Radarmodulen bilden, kann beispielsweise die Auswerteeinheit konfiguriert sein, alle von den beiden ersten Radarmodulen und der Gruppe von zweiten Radarmodulen (von dem jeweils anderen Radarmodul bzw. der Radargruppe) empfangenen Signale zu auszuwerten (ggf. auch das eigene, reflektierte Signal). Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein bewegbares Objekt, insbesondere Fahrzeug, vorzugsweise Kraftfahrzeug, weiter vorzugsweise Automobil und/oder Transportvorrichtung, wie insbesondere Kran oder ein Teil eines Kranes, umfassend ein System der obigen Art.
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Erfassung eines Umfeldes eines sich (vorzugsweise bewegenden bzw. bewegbaren) Objektes, insbesondere eines Fahrzeuges und/oder einer Transportvorrichtung, wie insbesondere eines Kranes oder eines Teiles eines Kranes, insbesondere unter Verwendung des obigen Systems und/oder des obigen (bewegbaren) Objektes, wobei (insbesondere auf und/oder in dem sich ggf. bewegenden Objekt) mindestens zwei (vorzugsweise zueinander nicht-kohärente Radarmodule) verteilt angeordnet sind oder werden, wobei mindestens ein erstes Radarmodul von mindestens einem zweiten Radarmodul abweichend konfiguriert ist, vorzugsweise größer ist und/oder mehr Empfangs- und/oder mehr Sendeantennen aufweist als mindestens ein zweites Radarmodul .
Sende- und Empfangssignale der Radarmodule können vorzugsweise zu modifizierten Messsignalen verarbeitet werden derart, dass die modifizierten Messsignale zueinander kohärent sind.
Vorzugsweise wird das Verfahren dadurch weiter gebildet, dass in einem Radarmodul ein erstes Signal erzeugt und über einen Pfad gesendet, insbesondere ausgestrahlt wird, in einem weiteren Radarmodul ein weiteres erstes Signal erzeugt und über den Pfad gesendet, insbesondere ausgestrahlt wird, ein erstes Vergleichssignal aus dem erstem Signal des einen Radarmoduls und aus einem solchen von dem weiteren Radarmodul, über den Pfad empfangenen, ersten Signal gebildet wird und ein weiteres Vergleichssignal aus dem erstem Signal des weiteren Radarmoduls und aus einem solchen von dem einen Radarmodul, über den Pfad empfangenen, ersten Signal gebildet wird, wobei das weitere Vergleichssignal vorzugsweise von dem weiteren Radarmodul zu dem einen Radarmodul (und/oder einer, ggf. zentralen, Auswerteeinheit, wie beispielsweise einem ggf. zentralen Prozessor eines Fahrzeuges) übertragen, insbesondere kommuniziert wird und/oder wobei vorzugsweise ein Vergleichs-Vergleichssignal aus dem ersten Vergleichssignal und dem weiteren Vergleichssignal gebildet wird und/oder wobei in einem ersten Schritt Abweichungen der Vergleichssignale, die durch systematische Abweichungen in den Sende-Empfangseinheitenhervorgerufen werden, kompensiert werden und in einem zweiten Schritt zumindest ein komplexer Wert aus einem ersten der beiden Vergleichssignale oder aus einem Signal, das aus diesem ersten Vergleichssignal abgeleitet wurde, dazu verwendet wird, zumindest einen komplexen Wert des zweiten der beiden Vergleichssignale oder einen Wert eines Signals, das aus diesem zweiten Vergleichssignal abgeleitet wurde, anzupassen und so ein angepasstes Signal zu bilden, wobei die Anpassung derart geschieht, dass durch eine mathematische Operation die vektorielle Summe oder die Differenz der komplexen Werte gebildet wird oder die Summe oder die Differenz der Phasen der komplexen Werte gebildet wird.
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die Verwendung des obigen Systems und/oder des obigen bewegbaren Objektes und/oder des obigen Verfahrens zur Erfassung eines Umfeldes eines sich bewegenden Objektes, insbesondere eines Fahrzeuges und/oder einer Transportvorrichtung, wie insbesondere eines Kranes oder eines Teiles eines Kranes, insbesondere zur Schätzung, vorzugsweise zur Bestimmung einer Entfernung und/oder einer Winkellage und/oder einer (vektoriellen) (relativen) Geschwindigkeit und/oder einer (vektoriellen) (relativen) Beschleunigung und/oder zur Bilderzeugung einer Umgebungsstruktur.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein offenbarungsgemäßes Kraftfahrzeug in einer schematischen Ansicht von vorne;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Radar-Array-Konfiguration; Fig. 3 eine schematische Darstellung eines virtuellen Radar-Arrays gemäß der Array-Konfiguration aus Fig. 2;
Fig. 4 Diagramme verschiedener Radarsignale (Azimut);
Fig. 5 Diagramme für verschiedene Radarsignale (Azimut);
Fig. 6 eine alternative Array-Konfiguration;
Fig. 7 ein virtuelles Array der Array-Konfiguration gemäß Fig. 6;
Fig. 8 Diagramme für Radarsignale (Elevation und Azimut);
Fig. 9 Diagramme für Radarsignale (Elevation und Azimut);
Fig. 10 eine Darstellung eines virtuellen Radar-Arrays mit redundanten Elementen;
Fig. 11 eine Darstellung eines virtuellen Radar-Arrays mit redundanten Elementen;
Fig. 12 eine alternative Array-Konfiguration einschließlich des entsprechenden virtuellen Arrays und von Diagrammen von Radarauswertungen (Elevation und Azimut);
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Anordnung von zweiten Radarmodulen;
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines ersten Radarmoduls; und
Fig. 15 ein Kraftfahrzeug mit einem offnabrungsgemäßen Radar-System in schematischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein offenbarungsgemäßes Kraftfahrzeug 9 in einer schematischen Ansicht von vorne. Das Kraftfahrzeug 9 weist (in einem vorderen Bereich) ein erstes oder mehrere erste Radarmodul(e) 12 sowie eine Vielzahl von zweiten Radarmodulen 13 auf. Konkret sind drei erste Radarmodule 12 dargestellt (eines davon gestrichelt). Bevorzugt sind jedoch nur die beiden äußeren Radarmodule 12 (unter den dargestellten Radarmodulen) vorgesehen. Alternativ kann auch nur das mittige (gestrichelt gezeichnete) erste Radarmodul 12 vorgesehen sein. In weiteren Ausführungsformen können auch alle drei (dargestellten) Radarmodule 12 vorgesehen sein.
Neben den ersten Radarmodulen 12 weist das Fahrzeug noch eine Vielzahl von zweiten Radarmodulen 13 auf, die hier vorzugsweise (optional) zwischen den äußeren ersten Radarmodulen 12 angeordnet sind (bzw. in einem Bereich, der zwischen den ersten Radarmodulen 12 liegt). Die zweiten Radarmodule können zumindest teilweise (was in der Figur für zumindest eine Reihe von zweiten Radarmodulen angedeutet ist) auf einer Linie liegen, die die (äußeren) ersten Radarmodule 12 verbindet. Dies muss jedoch nicht der Fall sein.
Konkret (was optional ist) sind die zweiten Radarmodule 13 gemäß Fig. 1 in zwei Reihen angeordnet. Beispielsweise können diese Reihen (jeweils) durch eine Leiste (z. B. aus Kunststoff) ausgebildet sein. Die zweiten Radarmodule 13 befinden sich hier vorzugsweise in einem Zuluft-Bereich 14 des Kraftfahrzeuges 9.
Fig. 2 zeigt in schematischer Ansicht zwei (jeweils) als Azimut-Array ausgebildete erste (bzw. große) Radarmodule 12a, 12b (Radar 1 und Radar 2), die zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet bzw. ausgebildet sind.
Die ersten Radarmodule (auch genannt: Radar 1, und Radar 2) können optional jeweils eine Sendeantenne Txl bzw. Tx2 und 16 Empfangsantennen Rxl bzw. Rx2 aufweisen, die beispielsweise einen Abstand von 0,58 zueinander (in der ersten Darstellung insgesamt, in den darauffolgenden Darstellungen ausschnittsweise) aufweisen. Zusätzlich können beispielsweise 16 zweite (kleine) Radarmodule (TRX-Elemente) mittig (zwischen Radar 1 und Radar 2) mit beispielsweise 15 * 0,58 X Abstand aufweisen. Jedes der (hier beispielhaft 16) zweiten Radarmodule kann (genau) eine Sendeantenne und (genau) eine Empfangsantenne aufweisen, die als Tx3 bzw. Rx3 bezeichnet werden. Die zweiten Radarmodule insgesamt können auch als Radarmodulgruppe bzw. kurz „Radar 3" bezeichnet werden. Bei einer derartigen Anordnung ergeben sich virtuelle Arrays mit teilweise überlappenden (virtuellen) Elementen.
Ein virtuelles (Gesamt-) Array ist in Fig. 3 (oben: vollständig; in den weiteren Abbildungen: teilweise) dargestellt. Weiterhin ist in Fig. 3 dargestellt, welche Positionen (virtuell) festgelegt sind, wobei beispielsweise bedeuten soll, dass es sich hierbei um einen Vorgang handelt, der alleine das Radarmodul 1 betrifft (es geht also um das von Radarmodul 1 gesendete und entsprechend empfangene Signal). Die „1" steht hierbei also für „Radarmodul 1" bzw. eines der (zwei) ersten Radarmodule. Entsprechend steht die „2" für das Radarmodul 2 (Radar 2), so dass beispielsweise l->2 bedeutet, dass es hier um das von Radar 1 gesendete und von Radar 2 empfangene Signal geht. Die Ziffer „3" beschreibt wiederum die Gruppe aus zweiten Radarmodulen (TRX-Elementen), beispielsweise gemäß Fig. 2.
Die in den entsprechenden Radarmodulen bzw. der Gruppe aus zweiten Radarmodulen sich ergebenden (hier simulierten) Signale sind in Fig. 4 dargestellt. Wie man erkennt, hat beispielsweise eines der ersten Radarmodule (z. B. Radar 1) gemäß dem Diagramm oben links in Fig. 4 eine vergleichsweise geringe Auflösung bzw. eine vergleichsweise breite Hauptkeule. Das Diagramm rechts oben in Fig. 4 zeigt wiederum vergleichsweise ausgeprägte Nebenkeulen. Dieses Diagramm beschreibt die Situation, wie sie für die Gruppe aus zweiten Radarmodulen (TRX-Elementen) vorliegt.
Die Diagramme Mitte und unten rechts wiederum zeigen das Resultat der offenbarungsgemäßen Anordnung, in der sowohl die Gruppe aus zweiten Radarmodulen als auch ein jeweiliges erstes Radarmodul (als jeweils empfangendes Modul) entsprechend beitragen.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie die einzelnen Radarmodule miteinander Zusammenwirken können bzw. welche (ggf. kombinierten) Signale resultieren können. In Fig. 5 links oben ist das (kombinierte) Signal dargestellt, wie es sich ergibt, wenn sowohl Radar 1 als auch Radar 2 senden und (jeweils) empfangen. Dies wird mit „Station 1+2" bezeichnet. Entsprechend bedeutet „Station 1+3" in Fig. 5 rechts oben, dass hier Radar 1 sowie die Radarmodul-Gruppe „3" senden und (jeweils) empfangen. Im Fall 1->1 kann die Bildgebung auf einem Antennenarray von Radar 1 beruhen; im Fall 2 -> 2 auf dem Antennenarray von Radar 2. Im Fall 1+2 tragen alle Antennen von Radar 1 und 2 zur Bildgebung bei. Dadurch entsteht ein Gesamtarray, dass auf der rechten und linken Seite vergleichsweise viele Antennen hat; in der Mitte hingegen ist eine vergleichsweise große „Lücke", so dass das Array vergleichsweise „sparse" (spärlich besetzt) ist. Die Diagramme in Fig. 5 (an diesem Beispiel oben links) können dann beispielsweise durch einen Winkelschätzungs-Algorithmus (z. B. Delay and Sum Beamformer) erzeugt werden.
Entsprechend bedeutet „Station 2+3" in Fig. 5, Mitte links, dass das Radar 2 und die Radarmodul-Gruppe „3" senden und (jeweils) empfangen. In Fig. 5, Mitte rechts, bedeutet „Station 1+2+3", dass die Radarmodule 1 und 2 sowie die Radarmodul-Gruppe 3 sowohl senden als auch empfangen (wobei das kombinierte Empfangssignal dargestellt ist).
In Fig. 5, links unten ist wiederum ein Fall dargestellt (gekennzeichnet mit „1+2 RX"), bei dem Radar 1 und 2 sowie die Radarmodul-Gruppe (Radar 3) senden, jedoch nur Radarmodule 1 und 2 empfangen.
Grundsätzlich erkennt man in Fig. 5, dass die Auflösung beim Diagramm links oben gegenüber den übrigen vier Diagrammen (bzw. entsprechenden Kombinationsmöglichkeiten) weniger gut ist. Besonders hoch ist die Auflösung beim Diagramm „Station 1+2+3", vor allem wenn man die nur andeutungsweise erkennbaren Nebenkeulen etwa bei 0,6 Grad in Fig. 5, links unten („Station 1+2 RX") berücksichtigt.
Fig. 6 zeigt schematisch zwei erste (große) Radarmodule, die jeweils als 2D-Array (für eine Azimut- und Elevationsauflösung) ausgebildet sind. Auch hier entsprechen die ersten Radarmodule einander bzw. sind gegeneinander gespiegelt. In diesem Beispiel können die ersten Radarmodule allgemein eine Vielzahl von RX-Elementen umfassen (die sowohl in Azimut- als auch in Elevationsrichtung angeordnet sind) mit beispielsweise 0,58 Abstand. Weiterhin können beispielhaft 16 (ein oder mehrere) TRX-Elemente (die insgesamt eine Radarmodul-Gruppe 3 ausbilden) beispielsweise mittig mit 9 * 0,58 X Abstand ausgebildet sein (so dass sich einzelne virtuelle Elemente überlappen). In Fig. 6 sind die Empfangsantennen als Rxl, Txl, Rx2, Tx2, Rx3, Tx3 bezeichnet (wobei die „1" für das in Fig. 6 linke Radar 1 steht, die „2" für das in Fig. 6 rechte Radar 2, und die „3" für die mittlere Gruppe aus Radarmodulen, auch genannt TRX-Elemente).
Ein entsprechendes virtuelles Array ist in Fig. 7 dargestellt.
Die Möglichkeit eine verbesserte Auflösung zu erreichen lässt sich Fig. 8 entnehmen. Verschiedene Möglichkeiten zur Kombination sind in Fig. 9 dargestellt.
Als Weiterbildung von Fig. 6 und 7 können auch weitere TRX-Elemente in unterschiedlicher Höhe angeordnet sein, z. B. an einer A-Säule.
Vorteilhaft ist ein Gitter aus ggf. redundanten Elementen in den ersten Radarmodulen (links und rechts in Fig. 7), vgl. Fig. 8, rechts oben sowie Mitte rechts.
Die Auflösung kann etwa 0,8 Grad in Azimut-Richtung und 12 Grad in Elevationsrichtung betragen (siehe Fig. 8, rechts oben und Mitte rechts).
Eine Zuordnung von Sende- bzw. Empfangsantennen ist ggf. austauschbar (wobei eine vergleichsweise hohe Anzahl von Empfangsantennen bzw. Empfangskanälen als vorteilhaft angesehen wird).
Abweichend von Fig. 8 kann auch auf eines der beiden Radarmodule 1, 2 verzichtet werden.
Im Allgemeinen können redundante Elemente in beiden Dimensionen (Azimut bzw. Elevation) realisiert sein.
Vorteile, die mit Ausführungsformen erreicht werden können, liegen beispielsweise darin, dass das jeweilige Radarsystem modular erweiterbar ist (beispielsweise in Form von insbesondere dünnen Leisten). Gegebenenfalls kann auf ein vergleichsweise großes Radarmodul in der Mitte bzw. im Bereich einer Luftzufuhr verzichtet werden, was ein ungehindertes Einströmen von Luft ermöglicht. Gegebenenfalls überlappende Elemente in den jeweiligen virtuellen Arrays können zur Korrektur einer Einbauposition herangezogen werden.
Verschiedene Kombinationen unterschiedlicher Radararten sind möglich.
Multiplexing ist vergleichsweise einfach durchführbar über einen vergleichsweise kleinen Frequenz- und/oder Zeit-Offset.
Anhand der Fig. 10 und 11 werden weitere Konfigurationsmöglichkeiten bzw. Eigenschaften von Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben.
Eine mögliche Konfiguration zielt ausführungsgemäß darauf ab, dass mindestens ein vergleichsweise großes virtuelles ULA (uniform linear array) oder URA (uniform rectangular array) entsteht und vorzugsweise vergleichsweise wenige Elemente (Radarmodule) in einem mittleren Bereich des Fahrzeuges verbaut werden müssen. Sparse (spärlich besetzte) Arrays in Verbindung mit einer geeigneten Rekonstruktionsmethode wären ebenfalls denkbar. Eine „L- Anordnung" kann ggf. in ein „|" außen und innen aufgebaut sein (und weiter vorzugsweise mindestens ein gemeinsames Element aufweisen), wobei ggf. ein vergleichsweise großes (bzw. erstes) Radarmodul, insbesondere in Form eines URA, in der Mitte angeordnet sein kann.
Eine Phasenkorrektur kann ggf. mit dem/den gemeinsamen Element(en) durchgeführt werden. Redundante Elemente in dem jeweiligen virtuellen Array können eine zusätzliche Korrektur einer Schwankung bzw. Veränderung der Einbauposition von mittleren Radarmodulen (Elementen) ermöglichen (wobei vorzugsweise auch eine Phasenkorrektur dadurch ermöglicht wird, wobei ein Aufbau ggf. ohne TRX-Element erfolgen kann, wobei zusätzlich eine Korrektur im Nahfeld durchgeführt werden kann).
Die zweiten Radarmodule werden bevorzugt auf eine Leiste angeordnet (beispielsweise mit gemeinsamem Bus für einen Trakt, Trigger und ADC-Daten). Größere Datenmengen fallen dann insbesondere an den ersten Radarmodulen an, wobei eine Verarbeitung dort oder in einer weiteren Auswerteeinheit (gegebenenfalls zentral) erfolgen kann.
Fig. 10 zeigt redundante Elemente (in einem jeweiligen Azimut-Array). Zusätzliche Elemente können durch einen gemeinsamen Kanal (unter Phasenkorrektur) und überlappende Teil-Arrays (unter Korrektur der Einbauposition) vorgesehen sein (alternativ auch ohne gemeinsames Element).
Fig. 11 zeigt Elemente (sowohl in Azimut-Richtung als auch in Elevationsrichtung). Gitter aus redundanten (virtuellen) Elementen können entstehen, die zur Korrektur in beiden Dimensionen (wie auch beispielsweise der Kreuzfahrtphase) verwendet werden können.
Beispielsweise unter einem Nummernschild können in einem Beispiel ca. 60 mm bis 110 mm für den Einbau von Radarmodulen verwendet werden. Beispielsweise kann unter dem Nummernschild ein erstes Radarmodul eingebaut sein. Bevorzugt ist jedoch wenn zwei erste Radarmodule (links und rechts außen) eingebaut werden. In weiteren Ausführungsformen können sowohl unter dem Nummernschild als auch links und rechts außen entsprechende erste Radarmodule eingesetzt werden.
Weiterhin können beispielsweise drei Leisten im Bereich einer Luftzufuhr (an der Frontseite des Fahrzeugs) ausgenutzt werden, um zweite Radarmodule anzuordnen.
Insgesamt kann beispielsweise ein erstes Radarmodul in der Mitte angeordnet sein oder (ggf. zusätzlich) zwei erste Radarmodule links und rechts außen (mit entweder einer einfachen bzw. doppelten Auflösung im Azimut).
Weiter kann eine Leiste mit zweiten Radarmodulen oder zwei oder mehr Leisten mit zweiten Radarmodulen übereinander angeordnet sein (mit entweder einer einfachen oder doppelten Auflösung in Elevation).
Fig. 12 zeigt eine Simulation. In Elevationsrichtung ist nur eine 20 mm Apertur simuliert (aufgrund einer Speicherlimitierung der Simulationssoftware). Daher müsste der entsprechende Wert mit 5,5 oder 11, für eine bzw. zwei Leisten multipliziert werden; die erzielte Auflösung also durch diese Werte geteilt werden.
Fig. 13 zeigt schematisch eine Gruppe von zweiten Radarmodulen (hier exemplarisch bzw. schematisch drei Radarmodulen) 13a bis 13c. Diese weisen jeweils eine Sende- sowie eine Empfangsantenne bzw. eine Sende- Empfangsantenne auf. Konkret sind die zweiten Radarmodule 13a bis 13c auf einer Leiste bzw. Schiene L angeordnet. Das zweite Radarmodul 13c ist nochmals vergrößert dargestellt (die zweiten Radarmodule 13a und 13b können analog bzw. identisch aufgebaut sein). Konkret umfasst das (jeweilige) zweite Radarmodul 13a bis 13c ausführungsgemäß einen Mischer M, einen Analog-Digital-Wandler ADC sowie einen Ausgang A über den Daten ausgegeben werden können. In der Ausführungsform gemäß Fig. 13 ist den zweiten Radarmodulen 13a bis 13c ein gemeinsamer Lokaloszillator LO zugeordnet. Alternativ kann auch jedes der zweiten Radarmodule einen eigenen Lokaloszillator aufweisen.
Fig. 14 zeigt schematisch eine mögliche Ausgestaltung eines ersten Radarmoduls 12. Dieses weist vorzugsweise ein Antennen-Array AA auf, das beispielsweise eine Vielzahl von (beispielsweise 16) Empfangsantennen und eine (ggf. nure ne) Sendeantenne/n aufweist. Weiterhin umfasst das erste Radarmodul einen Radarchip mit Signalgenerator RC, der wiederum von einem Prozessor bzw. FPGA gesteuert werden kann. Vom Radarchip RC können Daten zum FPGA übersendet werden. Weiterhin kann das erste Radarmodul gemäß Fig. 14 Daten über den Ausgang A abgeben. Zuletzt weist das Radarmodul gemäß Fig. 14 einen Oszillator OSC auf.
Fig. 15 zeigt ein System 100, umfassend ein autonomes Fahrzeug 110 und ein Radar-Messsystem (Radar-System) 10 gemäß Ausführungsformen. Das Radar- Messsystem 10 umfasst mindestens ein erstes Radarmodul 12 mit mindestens einer ersten Radar-Antenne 121 (um entsprechende Radarsignale zu senden und/oder zu empfangen), und mindestens ein zweites Radarmodul 13 mit mindestens einer zweiten Radar-Antenne 131 (um entsprechende Radarsignale zu senden und/oder zu empfangen) sowie eine Auswerteeinheit 15.
Das System 100 kann ein Passagier-Eingabeeinrichtung und/oder - Ausgabeeinrichtung 120 passenger interface), einen Fahrzeugkoordinator 130 und/oder eine externe Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 140 remote expert interface) beispielsweise für eine Leitstelle) aufweisen. In Ausführungsformen kann die externe Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 140 einer (gegenüber dem Fahrzeug) externen Person und/oder Einrichtung erlauben, Einstellungen am oder im autonomen Fahrzeug 110 vorzunehmen und/oder zu modifizieren. Diese externe Person/Einrichtung kann sich von dem Fahrzeugkoordinator 130 unterscheiden. Der Fahrzeugkoordinator 130 kann ein Server sein.
Das System 100 ermöglicht dem autonomen Fahrzeug 110 ein von Parametern abhängiges Fahrverhalten, die von einem Fahrzeugpassagier (beispielsweise mittels der Passagier-Eingabeeinrichtung und/oder -Ausgabeeinrichtung 120) und/oder anderen beteiligten Personen und/oder Einrichtungen (beispielsweise über den Fahrzeugkoordinator 130 und/oder die externe Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 140) zu modifizieren und/oder einzustellen. Das Fahrverhalten eines autonomen Fahrzeugs kann durch (expliziten) Input oder Feedback (beispielsweise durch einen Passagier, der eine maximale Geschwindigkeit oder ein relatives Komfort-Level vorgibt), durch impliziten Input oder Feedback (beispielsweise einen Puls eines Passagiers), und/oder durch andere geeignete Daten und/oder Kommunikationsweisen für ein Fahrverhalten bzw. Präferenzen vorgegeben oder modifiziert werden.
Das autonome Fahrzeug 110 ist vorzugsweise ein voll-autonomes Kraftfahrzeug (z. B. Pkw und/oder Lkw), kann aber alternativ oder zusätzlich ein halbautonomes oder (sonstiges) voll-autonomes Fahrzeug sein, beispielsweise ein Wasserfahrzeug (Boot und/oder Schiff), ein (insbesondere unbemanntes) Luftfahrzeug (Flugzeug und/oder Hubschrauber), einer fahrerloses Kraftfahrzeug (z. B. Pkw und/oder Lkw) et cetera. Zusätzlich oder alternativ kann das autonome Fahrzeug so konfiguriert sein, dass es zwischen einem halb-automatischen Zustand und einem voll-automatischen Zustand wechseln kann, wobei das autonome Fahrzeug Eigenschaften aufweisen kann, die sowohl einem halbautomatischen Fahrzeug als auch einem voll-automatischen Fahrzeug zugeordnet werden können (abhängig vom Zustand des Fahrzeugs).
Das autonome Fahrzeug 110 umfasst vorzugsweise einen Bord-Computer 145.
Die Auswerteeinheit 15 kann zumindest teilweise in und/oder an dem Fahrzeug 110 angeordnet sein, insbesondere (zumindest teilweise) in den Bord-Computer 145 integriert sein, und/oder (zumindest teilweise) in eine Berechnungseinheit zusätzlich zu dem Bord-Computer 145 integriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit 15 (zumindest teilweise) in dem ersten und/oder zweiten Radarmodul 12, 13 integriert sein. Falls die Auswerteeinheit 15 (zumindest teilweise) zusätzlich zum Bord-Computer 145 vorgesehen ist, kann die Auswerteeinheit 15 in Kommunikation mit dem Bord-Computer 145 sein, so dass Daten von der Auswerteeinheit 15 zu dem Bord-Computer 145 übermittelt werden können und/oder umgekehrt.
Zusätzlich oder alternativ kann die Auswerteeinheit 15 (zumindest teilweise) in die Passagier-Eingabeeinrichtung und/oder -Ausgabeeinrichtung 120, in den Fahrzeugkoordinator 130, und/oder die externe Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 140 integriert sein. Insbesondere in einem solchen Fall kann das Radar- Messsystem eine Passagier-Eingabeeinrichtung und/oder -Ausgabeeinrichtung 120, einen Fahrzeugkoordinator 130 und/oder eine externe Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 140 aufweisen.
Zusätzlich zu den Radarmodulen 12, 13, kann das autonome Fahrzeug 110 mindestens eine weitere Sensoreinrichtung 150, umfassen (beispielsweise mindestens ein Computer-Vision-System, mindestens ein LIDAR, mindestens einen Geschwindigkeitssensor, mindestens ein GPS, mindestens eine Kamera, etc.)
Der Bord-Computer 145 kann konfiguriert sein, um das autonome Fahrzeug 110 zu steuern. Der Bord-Computer 145 kann Daten von der mindestens einen Sensoreinrichtung 150 und/oder mindestens einem anderen Sensor, insbesondere einem Sensor, der durch mindestens ein Radarmodul 12, 13 bereitgestellt bzw. ausgebildet wird, und/oder Daten von der Auswerteeinheit 15 weiterverarbeiten, um den Status des autonomen Fahrzeugs 110 zu bestimmen.
Basierend auf dem Zustand des Fahrzeugs und/oder programmierten Instruktionen, kann der Bord-Computer 145 vorzugsweise das Fahrverhalten des autonomen Fahrzeugs 110 modifizieren oder kontrollieren. Die Auswerteeinheit 13 und/oder der Bord-Computer 145 ist (sind) vorzugsweise eine (allgemeine) Berechnungseinheit, die angepasst ist, für eine I/O-Kommunikation mit einem Fahrzeug-Steuersystem und mindestens einem Sensorsystem, kann jedoch zusätzlich oder alternativ durch jegliche geeignete Berechnungseinheit (Computer) gebildet werden. Der Bord-Computer 145 und/oder die Auswerteeinheit 15 kann mit dem Internet über Drahtlos-Verbindung verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Bord-Computer 145 und/oder die Auswerteeinheit 15 mit jeglicher Anzahl von Drahtlos- oder drahtgebundenen Kommunikationssystemen verbunden sein.
Beispielsweise kann jegliche Anzahl von elektrischen Schaltkreisen, insbesondere als Teil der Auswerteeinheit 15 und/oder des Bord-Computers 145, der Passagier- Eingabeeinrichtung und/oder -Ausgabeeinrichtung 120, dem Fahrzeugkoordinator 130 und/oder der externen Ein- und/oder Ausgabeeinrichtung 140 auf einer Platine eines entsprechenden elektronischen Gerätes implementiert sein. Die Platine kann eine allgemeine Schaltplatine („circuit board") sein, die verschiedene Komponenten eines (internen) elektronischen Systems, einer elektronischen Einrichtung und Verbindungen für andere (periphere) Einrichtungen aufweisen kann. Konkret kann die Platine elektrische Verbindungen aufweisen, über die andere Komponenten des Systems elektrisch (elektronisch) kommunizieren können. Jegliche geeignete Prozessoren (beispielsweise digitaler Signalprozessoren, Mikroprozessoren, unterstützende Chipsätze, computerlesbare (nicht-flüchtige) Speicherelemente usw.) können mit der Platine gekoppelt sein (abhängig von entsprechenden Prozessierungs-Anforderungen, Computer-Designs etc.). Andere Komponenten, wie beispielsweise ein externer Speicher, zusätzliche Sensoren, Controller für eine Audio-Video-Wiedergabe und periphere Einrichtungen können mit der Platine verbunden sein, wie beispielsweise als Einsteck-Karten, via Kabel, oder in die Platine selbst integriert.
In verschiedenen Ausführungsformen können Funktionalitäten, die hier beschrieben sind, in emulgierter Form (als Software oder Firmware) implementiert sein, mit ein oder mehreren konfigurierbaren (beispielsweise programmierbaren) Elementen, die in einer Struktur angeordnet sind, die diese Funktion ermöglicht. Die Software oder Firmware, die die Emulation bereitstellt, kann bereitgestellt werden auf einem (nicht-flüchtigen) computerlesbaren Speichermedium, umfassend Instruktionen, die es erlauben, ein oder mehrere Prozessoren die entsprechende Funktion (das entsprechende Verfahren) auszuführen.
Die obige Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder Einschränkung hinsichtlich der genauen Ausgestaltungen, wie beschrieben. Während spezifische Implementierungen von und Beispiele für verschiedene(n) Ausführungsformen oder Konzepten hier zur Veranschaulichung beschrieben wurden, sind abweichende (äquivalente) Modifikationen möglich, wie für Fachleute auf dem vorliegenden Gebiet erkennbar. Diese Modifikationen können unter Berücksichtigung der obigen detaillierten Beschreibung oder der Figuren vorgenommen werden.
Verschiedene Ausführungsformen können jede geeignete Kombination der oben beschriebenen Ausführungsformen umfassen, einschließlich alternative Ausführungsformen von Ausführungsformen, die oben in konjunktiver Form beschrieben sind (z. B. kann das entsprechende „und" ein „und/oder" sein).
Darüber hinaus können einige Ausführungsformen ein oder mehrere Gegenstände umfassen (z. B. insbesondere nicht-flüchtige computerlesbare Medien), mit darauf abgespeicherten Anweisungen, die bei ihrer Ausführung zu einer Aktion (einem Verfahren) gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsform führen.
Darüber hinaus können einige Ausführungsformen Vorrichtungen oder Systeme mit allen geeigneten Mitteln zur Ausführung der verschiedenen Vorgänge der oben beschrieben Ausführungsformen umfassen.
In bestimmten Zusammenhängen können die hier besprochenen Ausführungsformen auf Automobilsysteme, insbesondere auf autonome Fahrzeuge (vorzugsweise autonome Automobile), (sicherheitskritische) industrielle Anwendungen und/oder industrielle Prozesssteuerungen anwendbar sein.
Darüber hinaus können Teile des beschriebenen Radarsystems bzw. des beschriebenen Radar-Messsystems (bzw. allgemein: wellenbasierten Messsystems) elektronische Schaltungen aufweisen, um die hier beschriebenen Funktionen sowie Verfahren auszuführen. In einigen Fällen können ein oder mehrere Teile des jeweiligen Systems durch einen Prozessor bereitgestellt werden, der speziell für die Ausführung der hier beschriebenen Funktionen sowie Verfahrensschritte konfiguriert ist. Beispielsweise kann der Prozessor ein oder mehrere anwendungsspezifische Komponenten enthalten, oder er kann programmierbare Logikgatter enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die hier beschriebenen Funktionen ausführen.
Die offenbarten Gegenstände können Anwendung finden bei der Luftraumüberwachung und/oder und/oder in der Nahfeldbildgebung (beispielsweise Indoor Monitoring, Vital Sign Detection) und/oder bei einem Bahnradar und/oder bei einem LKWs (wobei darauf hinzuweisen ist, dass eine LKW-Front besonders gut geeignet ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung) und/oder integriert in eine A-, B- oder C-Säule.
Es kann eine reduzierte Anzahl physikalischer Kanäle bzw. Antennen erreicht werden (aus einem Hardware-Aufwand wird ein Software-Aufwand). Es kann eine vergleichsweise einfache Integration eines gleich großen (virtuellen) Arrays ermöglicht werden (Beispiel: Integration eines Automobilradars in den Kühler). Das Array muss nicht planar ausgeführt werden. Eine Selbstkalibrierung durch Redundanz ist möglich. Die oben erläuterten Leisten können (ab Werk) vorkalibriert werden. Ein flexibler Aufbau im Baukastenprinzip ist möglich (Beispiel: Basispaket: 2 Radare an den Seiten eines Autos; Premiumpaket: Leisten in der Mitte für zusätzliche Auflösung + Funktionalität). In einem Fahrzeug, z. B. PKW, können vergleichsweise gute Auflösungen erreicht werden. Eine mit der vorliegenden Offenbarung erreichbare Arraygröße ist (kohärent) auf andere Weise nicht realisierbar (man kann z. B. die maximale Aperturfläche, die das Fahrzueg bietet, nutzen).
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebene Teile bzw. Funktionen für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als offenbarungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass ein möglichst breiter Schutzumfang angestrebt wird. Insofern kann die in den Ansprüchen enthaltene Offenbarung auch durch Merkmale präzisiert werden, die mit weiteren Merkmalen beschrieben (auch ohne dass diese weiteren Merkmale zwingend aufgenommen werden sollen). Explizit wird darauf hingewiesen, dass runde Klammern und der Begriff „insbesondere" im jeweiligen Kontext die Optionalität von Merkmalen hervorheben soll (was nicht im Umkehrschluss bedeuten soll, dass ohne derartige Kenntlichmachung ein Merkmal als im entsprechenden Zusammenhang zwingend zu betrachten ist).

Claims

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Ansprüche Radar-System zur Erfassung eines Umfeldes eines sich bewegenden Objektes, insbesondere eines Fahrzeuges und/oder einer Transportvorrichtung, wie insbesondere eines Kranes, wobei das System auf dem sich bewegenden Objekt montiert oder montierbar ist, und/oder zur stationären Anwendung, wobei das Radar-System mindestens ein erstes und mindestens ein zweites, vorzugweise zum ersten Radarmodul nicht-kohärentes, Radarmodul mit mindestens einer Antenne aufweist, wobei die Radarmodule verteilt angeordnet oder anordenbar sind, wobei mindestens ein erstes Radarmodul von mindestens einem zweiten Radarmodul abweichend konfiguriert ist, vorzugsweise größer ist und/oder mehr Empfangs- und/oder mehr Sendeantennen aufweist als mindestens ein zweites Radarmodul. System nach Anspruch 1, umfassend mindestens eine Auswerteeinheit, die vorzugsweise konfiguriert ist, Sende- und Empfangssignale von mindestens einem ersten Radarmodul und mindestens einem zweiten Radarmodul so zu prozessieren, dass das mindestens eine erste Radarmodul virtuell an eine Stelle des mindestens einen zweiten Radarmoduls gefaltet wird. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein zweites Radarmodul, vorzugsweise im Gegensatz zu mindestens einem ersten Radarmodul, nur eine Sendeantenne und/oder nur eine Empfangsantenne, ggf. nur eine Sende-Empfangs-Antenne, aufweist. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung von Sende- und/oder Empfangssignalen vorgesehen ist, die vorzugsweise konfiguriert ist, Sende- und Empfangssignale der
Radarmodule zu modifizierten Messsignalen zu verarbeiten derart, dass die modifizierten Messsignale zueinander kohärent sind. System nach einem der vorangehenden Ansprüche 2, wobei mindestens zwei der Radarmodule über einen Kommunikationskanal, insbesondere ein Bussystem, miteinander verbunden sind. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein, vorzugsweise mindestens ein zweites, Radarmodul auf einer, insbesondere dünnen, Leiste und/oder Lamelle, angeordnet ist und/oder mindestens ein Radarmodul, insbesondere mindestens ein zweites und/oder mindestens oder genau ein erstes, alternativ kein erstes, Radarmodul im Bereich einer Luftzufuhr und/oder im Bereich eines Gitters, insbesondere für eine Luftzufuhr und/oder unterhalb einer Nummernschild-Montagebereiches bzw. unterhalb eines Nummernschildes und/oder in einem unteren Bereich des sich bewegenden Objektes angeordnet ist. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein erstes Radarmodul mindestens oder genau eine Sende-Antenne aufweist und/oder mindestens zwei oder mindestens vier oder mindestens acht und/oder höchstens 10000 Empfangsantennen aufweist. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein erstes, alternativ kein erstes, Radarmodul, und/oder mindestens ein zweites Radarmodul in der Mitte des sich insbesondere bewegenden Objektes, vorzugsweise ausschließlich in der Mitte des sich insbesondere bewegenden Objektes, angeordnet ist, und/oder wobei mindestens ein zweites Radarmodul zwischen mindestens zwei oder genau zwei ersten Radarmodulen angeordnet ist und/oder wobei mindestens ein zweites Radarmodul zu mindestens zwei ersten Radarmodulen einen geringeren Abstand aufweist als die beiden ersten Radarmodule untereinander. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens oder genau ein oder mindestens oder genau zwei und/oder höchstens vier erste Radarmodule vorgesehen sind und/oder wobei mindestens oder genau ein oder mindestens oder genau vier oder mindestens oder genau acht oder mindestens oder genau 16 oder mindestens 100 zweite Radarmodule vorgesehen sind. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in einem der Radarmodule ein erstes Signal erzeugt und über einen Pfad gesendet, insbesondere ausgestrahlt wird, in einem weiteren der Radarmodule ein weiteres erstes Signal erzeugt und über den Pfad gesendet, insbesondere ausgestrahlt wird, in einer/der Auswerteeinrichtung, insbesondere in dem einen Radarmodul ein erstes Vergleichssignal aus dem erstem Signal des einen Radarmoduls und aus einem solchen von dem weiteren Radarmodul, über den Pfad empfangenen, ersten Signal gebildet wird und in einer/der Auswerteeinrichtung, insbesondere in dem weiteren Radarmodul ein weiteres Vergleichssignal aus dem erstem Signal des weiteren Radarmoduls und aus einem solchen von dem ersten Radarmodul, über den Pfad empfangenen, ersten Signal gebildet wird, wobei das weitere Vergleichssignal vorzugsweise von dem weiteren Radarmodul zu dem einen Radarmodul übertragen, insbesondere kommuniziert wird. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach dem unmittelbar Anspruch, wobei das System, insbesondere die Auswerteeinrichtung zur Bildung eines Vergleichs-Vergleichssignal aus dem ersten Vergleichssignal und dem weiteren Vergleichssignal konfiguriert ist. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der beiden unmittelbar vorhergehenden Ansprüche, wobei das System, insbesondere die Auswerteeinrichtung konfiguriert ist, um in einem ersten Schritt Abweichungen der Vergleichssignale die durch systematische Abweichungen in den Radarmodulen hervorgerufen werden, zu kompensieren und um in einem zweiten Schritt zumindest einen komplexen Wert aus einem ersten der beiden Vergleichssignale oder aus einem Signal, das aus diesem ersten Vergleichssignal abgeleitet wurde, dazu zu verwenden, zumindest einen komplexen Wert des zweiten der beiden Vergleichssignale oder einen Wert eines Signals, das aus diesem zweiten Vergleichssignal abgeleitet wurde, anzupassen und so ein angepasstes Signal zu bilden, wobei die Anpassung derart geschieht, dass durch eine mathematische Operation die vektorielle Summe oder die Differenz der komplexen Werte gebildet wird oder die Summe oder die Differenz der Phasen der komplexen Werte gebildet wird. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der beiden dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch unmittelbar vorhergehenden Ansprüchen, wobei das Vergleichs-Vergleichssignal, indem die beiden Vergleichssignale miteinander verarbeitet - insbesondere konjungiert komplex multipliziert werden - einem mit einem kohärenten Radarsystem erzeugten Vergleichssignal entspricht. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das System konfiguriert ist, eine kohärente Verarbeitung, über eine Phasenkorrektur, vorzugsweise anhand von überlappenden Elementen von mindestens zwei virtuellen Radar-Arrays, zu ermöglichen. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei virtuelle Radararrays ausgebildet sind, wobei jedes virtuelle Radar- 32 array mindestens ein, insbesondere äußeres Element aufweist, das mit mindestens einem Element des anderen virtuellen Radararray überlappt. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das System, insbesondere die Auswerteeinrichtung, konfiguriert ist, eine Online-Kalibration durchzuführen. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das System, insbesondere die Auswerteeinrichtung für eine SAR Anwendung und/oder ein Bildgebungsverfahren konfiguriert ist. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das System als FMCW-Radar oder als OFDM-Radar konfiguriert ist. Bewegbares Objekt, insbesondere Fahrzeug, vorzugsweise Kraftfahrzeug, weiter vorzugsweise Automobil und/oder Transportvorrichtung, wie insbesondere Kran oder ein Teil eines Kranes, umfassend ein System nach einem der vorangehenden Ansprüche. Verfahren zur Erfassung eines Umfeldes eines Objektes, insbesondere eines Fahrzeuges und/oder einer Transportvorrichtung, wie insbesondere eines Kranes oder eines Teiles eines Kranes, und/oder zur stationären Anwendung, insbesondere unter Verwendung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und/oder des bewegbaren Objektes nach Anspruch 18, wobei zwei vorzugsweise zueinander nicht-kohärente Radarmodule verteilt angeordnet sind oder werden, wobei mindestens ein erstes Radarmodul von mindestens einem zweiten Radarmodul abweichend konfiguriert ist, vorzugsweise größer ist und/oder mehr Empfangs- und/oder mehr Sendeantennen aufweist als mindestens ein zweites Radarmodul.
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