WO2019063396A1 - Method for suppressing flase detections, radar system and driver assistance system - Google Patents

Method for suppressing flase detections, radar system and driver assistance system Download PDF

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WO2019063396A1
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Gang Li
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for suppressing false detections in the determination of object information of at least one object which is detected by a radar system, in particular of a vehicle,
  • the invention relates to a radar system, in particular of a vehicle, for determining at least one object information of at least one object,
  • control and / or evaluation means comprises means
  • the invention relates to a driver assistance system of a vehicle, comprising
  • At least one electronic control device for controlling functional devices of the vehicle depending on object information provided by at least one radar system
  • At least one radar system for determining at least one object information of at least one object, wherein the at least one radar system comprises
  • At least one transmitter for transmitting transmission signals in a surveillance area
  • At least one receiver for receiving echoes of the transmission signals reflected at the at least one object as received signals
  • At least one control and / or evaluation device wherein the at least one control and / or evaluation device has means
  • a method for setting a detection threshold is known, with which a received signal of a frequency modulation continuous wave radar sensor of a motor vehicle with respect to the detection of a target object in the environment of the motor vehicle is compared.
  • the detection threshold is set individually for a subset of at least one frequency bin of a received signal.
  • the invention has for its object to design a method, a radar system and a driver assistance system of the type mentioned, in which Falschdetek- tions, especially due to side lobes of the radar transmission signals or reflections in the vicinity, can be better suppressed.
  • At least one primary detection threshold is realized as a primary window function, which has a maximum
  • At least one signal is determined as a target signal whose amplitude is above a predetermined limit value for target signals
  • the original window function is normalized with respect to the amplitude of the at least one target signal to a normalized window function
  • the window function is shifted before or after normalization in a Doppler-gate distance-gate dimension of the result of the Fourier transformation such that its maximum lies on the at least one target signal
  • the adjusted detection threshold for the result of the Fourier transformation with respect to the signals having the same Doppler value and / or the same distance value as the at least one Target signal is used
  • the original detection threshold or, if appropriate, the previously adapted detection threshold is used.
  • a primal window function is adapted such that further signals having the same distance value or the same Doppler value as the at least one target signal lie below the adjusted detection threshold and are identified or suppressed as a false signal.
  • a target signal is detected by its amplitude being above a predetermined limit. The limit value is selected to be high enough that only amplitudes of signals which are most likely to originate from a real object lie above it.
  • the further signals which have the same distance value or the same Doppler value as the at least one target signal may be so-called side lobes of the echo signal. These can be caused in particular by strong reflections. According to the invention, when strong reflections occur, all signals with the same distance value or the same Doppler value as the at least one target signal are eliminated or marked in order to exclude such false detections, so-called ghost signals, from being erroneously used as target signals be recorded.
  • NNL near range leakage
  • a known method for determining a constant false alarm rate can be used to determine the original window function.
  • the CFAR method can be optimized according to the invention in order to better suppress false detections.
  • a computing speed can be improved.
  • the suppression of false detections can be performed more efficiently.
  • At least one multi-dimensional fast Fourier transformation can be carried out as a discrete Fourier transformation. In this way, the at least one Fourier transformation can be calculated faster.
  • the method can advantageously be realized with at least one means by software and / or hardware.
  • the method can be realized in software and / or hardware in combination with the control and / or evaluation device.
  • the means for carrying out the method can be contained in an already required control and / or evaluation device of the radar system.
  • Individual steps of the method can also be performed in a different order. Individual process steps can also be conveniently combined.
  • the radar system can detect stationary or moving objects, in particular vehicles, persons, obstacles, road bumps, in particular potholes or stones, roadway boundaries, free spaces, in particular parking spaces, or the like.
  • the invention can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the invention can be used in a land vehicle, in particular a passenger car, truck, a bus, a motorcycle or the like, an aircraft and / or a watercraft.
  • the invention can also be used in autonomous or at least partially autonomous vehicles.
  • the radar system may advantageously be connected to or part of a driver assistance system of the vehicle, in particular a parking assistance system, a chassis control and / or a driver information device or the like.
  • the detected with the radar system object information in particular distances, directions and / or speeds of an object relative to the vehicle, transmitted to a control of the driver assistance system and for influencing driving functions, in particular the speed, a brake function, a steering function, a chassis control and / or an output of a warning and / or warning signal, in particular for the driver or the like.
  • At least one signal whose amplitude is above the predetermined limit value for target signals can be recorded in a detection list from the result of the Fourier transformation and the at least one target signal can be indirectly determined therefrom. In this way, the elimination of false detections on the detection level, in particular after a detector module, take place.
  • the original window function can be realized as a cardinal sinus function.
  • a cardinal sine function provides a primal window function with a maximum.
  • such a primal window function may be a priori relatively close to a profile of main lobes and sidelobes of the result of the Fourier transform. In this way, an effort in the standardization and displacement according to the invention can be reduced.
  • the original window function can be realized as a Hamming window, Blackman window or the like.
  • the normalized window function can be subjected to an amplitude offset.
  • the detection threshold can be set correspondingly higher.
  • false detections with higher amplitudes can be marked and / or suppressed.
  • at least part of the method can be repeated for at least one further target signal. In this way, a plurality of target signals can be analyzed accordingly and optionally suppressed with these associated false signals.
  • the number of target signals to be examined can be specified. In this way, the number of repetitions of the process can be limited. Thus, a time required can be reduced accordingly.
  • the original window function can be taken from a lookup table.
  • the original window function can be calculated in advance and stored in the lookup table.
  • Lookup tables are known to be translation tables available at the computational level. The look-up table can be recorded before commissioning of the radar system, in particular during a constitution.
  • the object is achieved according to the invention in the radar system in that the control and / or evaluation has means for carrying out the method according to the invention.
  • control and / or evaluation has means for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle with a driver assistance system and a radar system for monitoring a monitoring area in the direction of travel in front of the motor vehicle;
  • FIG. 2 shows a functional representation of the motor vehicle with the driver assistance system and the radar system from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a range gate Doppler gate diagram of a primary window function for suppressing false detections of the radar system
  • Figure 4 is a range gate-Doppler tern diagram of signals from echo signals of the radar system after application of the original window function of Figure 3, which is shifted to a maximum target signal;
  • Figure 5 is a range gate-Dopplertor diagram of the signals corresponding to
  • FIG. 4 wherein here an adapted window function has been applied starting from the original window function for the suppression of false detections
  • FIG. 6 shows a flow chart of a method for suppressing false detections by means of a matched window function
  • Figure 7 is a detailed flow diagram of a method step of the method of Figure 6;
  • FIG. 8 shows a Doppler-Gate amplitude diagram in which the original window function, the normalized primal window function and the adapted window function are shown by way of example for a distance value;
  • FIG. 9 shows a Doppler-Gate amplitude diagram in which a radar measurement signal waveform, the original window function, the normalized window function and the adjusted window function are shown by way of example for a distance value;
  • FIG. 10 shows a distance-gate-amplitude diagram in which a signal curve of FIG Radar measurement of Figure 9, the original window function, the normalized window function and the adjusted window function are shown by way of example for a Doppler value;
  • Figure 1 1 is a range gate amplitude diagram in which a waveform of a
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 10 in the form of a passenger car in front view.
  • the motor vehicle 10 has a radar system 12.
  • the radar system 12 is arranged by way of example in the front bumper of the motor vehicle 10.
  • a monitored area 14 indicated in FIG. 2 in the direction of travel 16 in front of the motor vehicle 10 can be monitored for objects 18.
  • the radar system 12 can also be arranged elsewhere on the motor vehicle 10 and aligned differently.
  • the objects 18 may, for example, be other vehicles, persons, obstacles, road bumps, for example potholes or stones, roadway boundaries or the like.
  • an object 18 is indicated by way of example as a checkered rectangle.
  • FIG. 2 is otherwise merely a functional diagram of some components of the motor vehicle 10 and of the radar system 12, which does not serve the spatial orientation.
  • the radar system 12 is designed, for example, as a frequency-modulated continuous wave radar. Frequency-modulated continuous wave radars are also referred to in the art as FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radars. With the radar system 12, for example, a distance, a direction and a speed of the object 18 relative to the motor vehicle 10 can be determined.
  • FMCW Frequency Modulated Continuous Wave
  • the radar system 12 is part of a driver assistance system 20 or may at least be connected to it.
  • a driver of the motor vehicle 10 can be supported.
  • the motor vehicle 10 at least partially autonomously driving, on or off parking with the help of the driver assistance system 20.
  • driving functions of the motor vehicle 10 such as a motor control, a braking function or a steering function, influenced or hints or warning signals are issued.
  • the driver assistance system 20 is connected to functional devices 22 in a regulating and / or controlling manner.
  • FIG. 2 shows by way of example two functional devices 22.
  • the functional devices 22 may be, for example, an engine control system, a brake system, a steering system, a chassis control or a signal output system.
  • the driver assistance system 20 has an electronic control device 24 with which corresponding electronic control and regulating signals can be transmitted to the functional devices 22 and / or received and processed by them.
  • the radar system 12 includes by way of example a transmitter 26, an electronic control and evaluation device 28 and a receiver 30.
  • the control and evaluation device 28 is signal-technically connected to the control device 24. With the control device 24, depending on object information of the radar system 12, driving functions of the motor vehicle 1 0 can be controlled / regulated.
  • electrical / electronic control and / or evaluation devices such as the control device 24, the control and evaluation device 28, an engine control unit of the motor vehicle 10 or the like, integrated in one or more components or groups of components or at least partly realized as decentralized components or component groups.
  • transmission signals 32 can be sent, for example, with constantly changing frequency in the monitoring area 14.
  • the transmit signals 32 are reflected at the object 18 and sent back as corresponding receive signals 34 to the receiver 30 and received therewith. From the received signals 34, the distance, the direction and the speed of the object 18 relative to the motor vehicle 10 are determined with the control and evaluation device 28.
  • the method for determining object information of objects 18 detected by the radar system 12 will be explained below by way of example.
  • the transmitter 26 is controlled so that transmission signals 32 are sent to the monitoring area 14.
  • the transmission signals 32 are generated, for example, from frequency-modulated continuous-wave signals.
  • the echoes of the transmission signals 32 reflected at the object 18 are received as received signals 34 and, if necessary, brought into a form which can be utilized by the control / evaluation device 28.
  • the received signals 34 are subjected to appropriate means of the control / evaluation device 28 of a two-dimensional fast Fourier transform.
  • a target object is an area of the object 18.
  • Several target objects may originate from the same object 18 or from different objects.
  • NNL near rank leakage
  • high peaks there is a risk that falsely so-called "ghost targets” as False detections are detected in the form of false signals 36b
  • the essence of the invention is to suppress such false detections.
  • FIGS. 4 and 5 by way of example, two target signals 36a in a range gate doppler gate matrix are indicated by a cross. Accordingly, some false signals 36b are indicated as black dots. Exemplary signal curves 39 of the result of the Fourier transformation with corresponding target signals 36a and false signals 36b are shown in FIG. 9 in a Doppler-Gate amplitude diagram and in FIG. 10 in a range-gate-amplitude diagram.
  • the range gate-doppler gate matrix shown in FIGS. 3 to 5 consists of cells. each characterized by a distance value and a Doppler value and having an amplitude. The amplitudes characterize the intensity of any signal 36a or 36b in the cell or, if no signal is received, the noise there.
  • the range gates correspond to so-called "range bins.”
  • the Doppler gates correspond to so-called relative speed gates or "Doppler bins.”
  • the range gate Doppler gate matrix includes, by way of example, 256 range gates and 128 Doppler gates.
  • a primal detection threshold 42 is realized as a primal windowing function 44.
  • the original window function 44 can either be calculated or taken from a lookup table.
  • the lookup table can be created, for example, before the first startup of the radar system 12.
  • the primal window function 44 may be, for example, a so-called Hamming window, a Blackman window or the like.
  • the original window function 44 is shown by way of example.
  • the Ur-detection threshold 42 has an extension in Doppler direction, for example in the range gate with the distance value 128, and an extension in the direction of distance, for example, with the distance value 64. Overall, the Ur-detection threshold 42 extends approximately cross-shaped, with a maximum 46 im Center of the cross has.
  • the course of the original detection threshold 42 in the Doppler dimension is shown in FIG. 8 in a Doppler-Gate amplitude diagram.
  • FIG. 8 shows, by way of example, the individual phases in the adaptation of the window function in the course of the method.
  • a step 48 those signals which have an amplitude above a predetermined limit value 50 are determined as the target signal 36a from the result of the Fourier transformation.
  • the limit value 50 is indicated, for example, in FIG. 9 in a Dopplertor amplitude diagram.
  • the limit value 50 is chosen so that strong signa- With larger amplitudes, it is most likely that they originate from real object targets. For example, if the amplitudes of the signals are given in decibels, the threshold 50 may be 60 dB.
  • the original window function 44 is normalized to one of the determined target signals 36a.
  • the thus normalized window function 54 is shown for example in FIGS. 8 and 9.
  • the normalized window function 54 is subjected to an amplitude offset 58.
  • the normalized offset function of the window is referred to below as the "normalized offset window function 60" and is shown in FIG.
  • the normalized offset window function 60 is shifted in the distance direction and in the Doppler direction so that its maximum 46 lies on the target signal 36a, as shown in FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 9 shows the Doppler dimension
  • FIG. 10 shows the distance dimension.
  • FIGS. 9 and 10 show the phases of the window function in the course of the method, wherein the displacement of the window function was carried out in the representation of FIGS. 9 and 10 before the normalization. Therefore, the respective phases of the window function and the waveform 39 of the result of the Fourier transform are shown together.
  • the shifted normalized offset window function 60 is referred to below as "adapted window function 64."
  • the curve of the adapted window function 64 forms an adapted detection threshold 66 whose maximum lies at the maximum of the used target signal 36a.
  • the adapted detection threshold 66 is compared with a shifted original detection threshold 42 of the original window function 44, the original window function 44 also having its maximum 46 being shifted towards the corresponding target signal 36a.
  • step 70 If it is determined in a step 70 that the adjusted detection threshold 66 is higher in amplitude than the original detection threshold 42, in a step 72 customized window function 64 used as a new window function.
  • a step 74 all signals from the result of the Fourier transformation with the same distance value or the same Doppler value as the target signal 36a used, which lie below the adapted detection threshold 66 of the new window function, are recognized as false signals 36b and discarded.
  • step 70 If the check in step 70 shows that the adjusted detection threshold 66 is below the original detection threshold 42 of the shifted original window function 44, then in a step 76 the shifted original window function 44 is used as a new window function and accordingly the suppression of the false signals 36b performed in step 74.
  • FIG. 4 shows the application of the displaced primal window function 44 to the signal course 39.
  • FIG. 5 shows the application of the matched window function 64 to the signal course 39.
  • the target signal 36a used is located in the center of the cross of the displaced primal window function 44 or the adapted window function 64.
  • a further target signal 36a which lies above the adapted detection threshold 66, is also recognized when using the adapted window function 64.
  • a step 78 it is checked whether there is still another strong target signal 36a for which a corresponding adaptation of the original window function 44 is to take place. If so, steps 52, 56, 62, 68, 70, 72, 74, 76 and 78 are repeated for this further target signal 36a.
  • step 78 If it results in step 78 that no further strong target signal 36a is to be used, the method is repeated, beginning with step 48, to determine another strong target signal 36a.
  • FIG. 7 shows, by way of example, partial steps of method step 74 from FIG. 6. These sub-steps may be performed, for example, when the signals 36 are taken from a detection list.
  • the detection list can be generated in a manner not of further interest following a radar measurement and contain corresponding distance values, Doppler values and amplitudes of the signals.
  • signals 36 having the same distance value as the selected target signal 36a are searched. These further signals 36 may turn out to be false signals 36b, for example in the distance dimension. These false signals 36b may result, for example, from sidelobe effects of the target signal 36a used. These further signals 36 are identified below with "Det Range Det”.
  • a shift of the original window function 44 such that its maximum 46 lies in the same Doppler range gate as the maximum of the used target signal 36a is a relative distance to the signal marked "Det Range Det" 36 calculated.
  • a step 74c the amplitude of the signal 36 labeled Det-Range-Det is compared with the adjusted detection threshold 66.
  • the signal marked Det-Range-Det 36 is discarded and recognized as a false signal 36b.
  • step 68 the process continues from FIG. 6 to step 68.
  • FIG. 11 shows a distance-gate-amplitude diagram which illustrates the use of the method for suppressing false signals 36b in the near field.
  • distance values smaller than 20 are referred to as a near field.
  • the Ur-detection threshold 42 is there usually too low to suppress false signals 36b. This leads in particular to stationary targets, which may have the Doppler value 65 by way of example, to false detections. These false detections are caused by the so-called Near Range Leakage (NRL).
  • NNL Near Range Leakage
  • this NRL can be compensated.
  • the adjusted detection threshold 66 for a stationary target for example with the Doppler value 65, is predefined.
  • the fixed, adjusted detection threshold is designated in FIG. 11 with 66a.
  • the NRL may be compensated for the receiver 30 by using the strong target signal method 36a as described in FIGS. 6 and 7.
  • the target signal 36a of a main reflection for compensation can be used, which may for example come from a bumper of the vehicle 10, for example with the Doppler value 0.
  • the maximum amplitude of the signals in the range gates 0 to 5 is determined. These signals result from reflections on the bumper. As a rule, the amplitude value of these signals is constant. If the amplitude of the bumper reflection is given in decibels, the amplitude may vary between about 1 dB and 2 dB. The variation of the amplitude can vary in particular with long-term measurements with the measurement duration and, for example, temperature changes.
  • the maximum amplitudes in the near-field range gates can be monitored over a corresponding period of time. By correspondingly large amplitude differences or fluctuations signals with these amplitudes can be distinguished from the determined bumper reflections.
  • maximum amplitude signals 36 are obtained, for example, in the first five range gates at a Doppler value of 0, for example determined and used as corresponding target signals 36a. These target signals 36a themselves are discarded as invalid since they may result from reflections on the bumper.
  • the original window function 44 is normalized on the basis of one of these target signals 36a, subjected to an amplitude offset and shifted with its maximum 46 to the rejected target signal 36a.
  • FIGS. 6 and 7 serve essentially to explain the method according to the invention by way of example.

Abstract

The invention relates to a method for suppressing false detections (36b) in the determining of object information of an object, which is detected with a radar system, in particular of a vehicle. An original detection threshold (42) is carried out as an original window function (44), which has a maximum (46). From the result of a multi-dimensional discrete fourier transform of a receive signal of the radar system, a signal is determined as a target signal with an amplitude that is above a predefined limit value for target signals. The original window function (44) is scaled in relation to the amplitude of the target to form a scaled window function (54). The window function (54) is shifted in a doppler gate-range gate dimension of the result of the fourier transform, such that its maximum is at the target signal. An adapted detection threshold from the scaled and shifted adapted window function is compared with the original detection threshold (42) of the original window function (44), which was shifted with its maximum (46) to the maximum of the target signal. In the event that the adapted detection threshold is above the shifted original detection threshold (42), the adapted detection threshold is used for the result of the fourier transform in relation to the signals with the same doppler value and/or the same range value as the target signal. Otherwise, the original detection threshold (42) is used.

Description

Verfahren zur Unterdrückung von Falschdetektionen, Radarsystem und Fahrerassistenzsystem  Method for suppression of false detections, radar system and driver assistance system
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung von Falschdetektionen bei der Ermittlung von Objektinformationen wenigstens eines Objekts, das mit einem Radarsystem insbesondere eines Fahrzeugs erfasst wird,  The invention relates to a method for suppressing false detections in the determination of object information of at least one object which is detected by a radar system, in particular of a vehicle,
- bei dem wenigstens ein Teil eines Ergebnisses einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation von wenigstens einem Empfangssignal des Radarsystems mit wenigstens einer anpassbaren Detektionsschwelle verglichen wird und in which at least part of a result of a multi-dimensional discrete Fourier transformation of at least one received signal of the radar system is compared with at least one adaptable detection threshold, and
- diejenigen Signale aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation als Falschdetektionen gekennzeichnet oder verworfen werden, deren Amplituden unterhalb der wenigstens einen Detektionsschwelle liegen. - Those signals from the result of the Fourier transform are identified as false detections or discarded, whose amplitudes are below the at least one detection threshold.
Ferner betrifft die Erfindung ein Radarsystem insbesondere eines Fahrzeugs zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Objekts, Furthermore, the invention relates to a radar system, in particular of a vehicle, for determining at least one object information of at least one object,
- mit wenigstens einem Sender zum Senden von Sendesignalen in einen Überwachungsbereich, with at least one transmitter for transmitting transmission signals in a monitoring area,
- mit wenigstens einem Empfänger zum Empfangen von an dem wenigstens einen Objekt reflektierten Echos der Sendesignale als Empfangssignale und - With at least one receiver for receiving reflected at the at least one object echoes of the transmission signals as received signals and
- mit wenigstens einer Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung, wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist - With at least one control and / or evaluation, wherein the at least one control and / or evaluation means comprises means
- zur Durchführung wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier- Transformation der Empfangssignale, for carrying out at least one multi-dimensional discrete Fourier transformation of the received signals,
- zum Vergleichen wenigstens eines Teils des Ergebnisses der Fourier-Transformation mit einer anpassbar Detektionsschwelle und - zum Kennzeichnen oder Verwerfen derjenigen Signale aus dem Ergebnis der Fourier- Transformation als Falschdetektionen, deren Amplituden unterhalb der Detektions- schwelle liegen. for comparing at least part of the result of the Fourier transformation with an adaptable detection threshold and - To identify or discard those signals from the result of the Fourier transformation as false detections whose amplitudes are below the detection threshold.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs, aufweisend Moreover, the invention relates to a driver assistance system of a vehicle, comprising
- wenigstens eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung von Funktionseinrichtungen des Fahrzeugs abhängig von Objektinformationen, welche durch wenigstens ein Radarsystem bereitgestellt werden, und at least one electronic control device for controlling functional devices of the vehicle depending on object information provided by at least one radar system, and
- wenigstens ein Radarsystem zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Objekts, wobei das wenigstens eine Radarsystem aufweist - At least one radar system for determining at least one object information of at least one object, wherein the at least one radar system comprises
- wenigstens einen Sender zum Senden von Sendesignalen in einen Überwachungsbereich, at least one transmitter for transmitting transmission signals in a surveillance area,
- wenigstens einen Empfänger zum Empfangen von an dem wenigstens einen Objekt reflektierten Echos der Sendesignale als Empfangssignale und at least one receiver for receiving echoes of the transmission signals reflected at the at least one object as received signals and
- wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung, wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist at least one control and / or evaluation device, wherein the at least one control and / or evaluation device has means
- zur Durchführung wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier- Transformation der Empfangssignale, for carrying out at least one multi-dimensional discrete Fourier transformation of the received signals,
- zum Vergleichen wenigstens eines Teils des Ergebnisses der Fourier-Transformation mit einer anpassbaren Detektionsschwelle und for comparing at least part of the result of the Fourier transformation with an adaptable detection threshold and
- zum Kennzeichnen oder Verwerfen derjenigen Signale aus dem Ergebnis der Fourier- Transformation als Falschdetektionen, deren Amplituden unterhalb der Detektionsschwelle liegen. Stand der Technik - To identify or discard those signals from the result of the Fourier transformation as false detections whose amplitudes are below the detection threshold. State of the art
Aus der DE 10 2012 024 999 A1 ist ein Verfahren zum Einstellen einer Detektionsschwelle bekannt, mit welcher ein Empfangssignal eines Frequenzmodulations- Dauerstrich-Radarsensors eines Kraftfahrzeugs im Hinblick auf die Detektion eines Zielobjekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs verglichen wird. In jedem Messzyklus wird die Detektionsschwelle individuell jeweils für eine Untermenge aus mindestens einem Frequenz-Bin eines Empfangssignals eingestellt.  From DE 10 2012 024 999 A1 a method for setting a detection threshold is known, with which a received signal of a frequency modulation continuous wave radar sensor of a motor vehicle with respect to the detection of a target object in the environment of the motor vehicle is compared. In each measurement cycle, the detection threshold is set individually for a subset of at least one frequency bin of a received signal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ein Radarsystem und ein Fahrerassistenzsystem der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen Falschdetek- tionen, insbesondere aufgrund von Nebenkeulen der Radar-Sendesignalen oder Reflexionen im Nahbereich, besser unterdrückt werden können. The invention has for its object to design a method, a radar system and a driver assistance system of the type mentioned, in which Falschdetek- tions, especially due to side lobes of the radar transmission signals or reflections in the vicinity, can be better suppressed.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass  This object is achieved in the method in that
- wenigstens eine Ur-Detektionsschwelle als Ur-Fensterfunktion realisiert wird, welche ein Maximum aufweist, at least one primary detection threshold is realized as a primary window function, which has a maximum,
- aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation direkt oder indirekt wenigstens ein Signal als Zielsignal ermittelt wird, dessen Amplitude über einem vorgegebenen Grenzwert für Zielsignale liegt, directly or indirectly from the result of the Fourier transformation at least one signal is determined as a target signal whose amplitude is above a predetermined limit value for target signals,
- die Ur-Fensterfunktion bezüglich der Amplitude des wenigstens einen Zielsignals zu einer normierten Fensterfunktion normiert wird, the original window function is normalized with respect to the amplitude of the at least one target signal to a normalized window function,
- die Fensterfunktion vor oder nach dem Normieren in einer Dopplertor-Entfernungstor- Dimension des Ergebnisses der Fourier-Transformation so verschoben wird, dass ihr Maximum auf dem wenigstens einen Zielsignal liegt, the window function is shifted before or after normalization in a Doppler-gate distance-gate dimension of the result of the Fourier transformation such that its maximum lies on the at least one target signal,
- eine angepasste Detektionsschwelle aus der normierten und verschobenen, angepassten Fensterfunktion mit der Ur-Detektionsschwelle der Ur-Fensterfunktion, welche mit ihrem Maximum zum Maximum des wenigstens einen Zielsignals verschoben wurde, und gegebenenfalls mit einer vorherigen angepassten Detektionsschwelle einer vorherigen angepassten Fensterfunktion, welche bei einem vorherigen Durchlauf des Verfahrens ermittelt wurde, verglichen wird, an adapted detection threshold from the normalized and shifted, adapted window function with the original detection threshold of the original window function, which has been shifted with its maximum to the maximum of the at least one target signal, and optionally with a previously adapted detection threshold of one previous matched window function, which was determined during a previous run of the method,
- und falls die angepasste Detektionsschwelle über der verschobenen Ur- Detektionsschwelle und gegebenenfalls über der vorherigen angepassten Detektionsschwelle liegt, die angepasste Detektionsschwelle für das Ergebnis der Fourier- Transformation in Bezug auf die Signale mit dem gleichen Dopplerwert und/oder dem gleichen Entfernungswert wie das wenigstens eine Zielsignal verwendet wird, and if the adjusted detection threshold is above the shifted original detection threshold and possibly above the previous adjusted detection threshold, the adjusted detection threshold for the result of the Fourier transformation with respect to the signals having the same Doppler value and / or the same distance value as the at least one Target signal is used
- anderenfalls die Ur-Detektionsschwelle oder gegebenenfalls die vorherige angepasste Detektionsschwelle verwendet wird. otherwise the original detection threshold or, if appropriate, the previously adapted detection threshold is used.
Erfindungsgemäß wird auf Basis wenigstens eines Zielsignals eine Ur-Fensterfunktion so angepasst, dass weitere Signale, die denselben Entfernungswert oder denselben Dopplerwert wie das wenigstens eine Zielsignal aufweisen, unterhalb der angepassten Detektionsschwelle liegen und als Falschsignal gekennzeichnet oder unterdrückt werden. Ein Zielsignal wird daran erkannt, dass seine Amplitude über einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Der Grenzwert wird so hoch gewählt, dass lediglich Amplituden von Signalen, welche mit größter Wahrscheinlichkeit von einem realen Objekt herrühren, darüber liegen. According to the invention, based on at least one target signal, a primal window function is adapted such that further signals having the same distance value or the same Doppler value as the at least one target signal lie below the adjusted detection threshold and are identified or suppressed as a false signal. A target signal is detected by its amplitude being above a predetermined limit. The limit value is selected to be high enough that only amplitudes of signals which are most likely to originate from a real object lie above it.
Bei den weiteren Signalen, welche denselben Entfernungswert oder denselben Dopplerwert wie das wenigstens eine Zielsignal haben, kann es sich um sogenannte Nebenkeulen des Echosignals handeln. Diese können insbesondere durch starke Reflexionen hervorgerufen werden. Derartige Nebenkeulen werden als sogenannte „High Peaks" bezeichnet. Erfindungsgemäß werden beim Auftreten von starken Reflexionen alle Signale mit gleichem Entfernungswert oder gleichem Dopplerwert wie das wenigstens eine Zielsignal eliminiert oder gekennzeichnet, um auszuschließen, dass derartige Falschde- tektionen, sogenannte Geistersignale, fälschlicherweise als Zielsignale erfasst werden. The further signals which have the same distance value or the same Doppler value as the at least one target signal may be so-called side lobes of the echo signal. These can be caused in particular by strong reflections. According to the invention, when strong reflections occur, all signals with the same distance value or the same Doppler value as the at least one target signal are eliminated or marked in order to exclude such false detections, so-called ghost signals, from being erroneously used as target signals be recorded.
Darüber hinaus können mit der Erfindung auch Falschdetektionen aufgrund von Reflexionen im Nahbereich, sogenannte Near Range Leakages (NRL), eliminiert werden. Derartige Reflexionen im Nahbereich können insbesondere durch eine Stoßstange des Fahrzeugs hervorgerufen werden, an welchem die Radar-Sendesignale reflektiert wer- den können. In addition, false detections due to reflections in the near range, so-called near range leakage (NRL), can also be eliminated with the invention. Such reflections in the near range can be caused, in particular, by a bumper of the vehicle on which the radar transmission signals are reflected. you can.
Vorteilhafterweise kann ein bekanntes Verfahren zur Ermittlung einer konstanten Falschalarmrate (CFAR) zur Ermittlung der Ur-Fensterfunktion verwendet werden. Das CFAR-Verfahren kann erfindungsgemäß optimiert werden, um Falschdetektionen besser unterdrücken zu können. Durch die Verbesserung des CFAR-Verfahrens kann eine Rechengeschwindigkeit verbessert werden. Ferner kann die Unterdrückung von Falschdetektionen effizienter durchgeführt werden. Advantageously, a known method for determining a constant false alarm rate (CFAR) can be used to determine the original window function. The CFAR method can be optimized according to the invention in order to better suppress false detections. By improving the CFAR method, a computing speed can be improved. Furthermore, the suppression of false detections can be performed more efficiently.
Vorteilhafterweise kann im Zuge der Ermittlung wenigstens einer Objektinformation wenigstens eine mehrdimensionale schnelle Fourier-Transformation als diskrete Fourier- Transformation ausgeführt werden. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Fourier- Transformation schneller berechnet werden. Advantageously, in the course of determining at least one object information, at least one multi-dimensional fast Fourier transformation can be carried out as a discrete Fourier transformation. In this way, the at least one Fourier transformation can be calculated faster.
Das Verfahren kann vorteilhafterweise mit wenigstens einem Mittel auf softwaremäßigem und/oder hardwaremäßigem Wege realisiert sein. Das Verfahren kann softwaremäßig und/oder hardwaremäßig in Kombination mit der Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung realisiert sein. Die Mittel zum Ausführen des Verfahrens können in einer ohnehin benötigten Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung des Radarsystems enthalten sein. The method can advantageously be realized with at least one means by software and / or hardware. The method can be realized in software and / or hardware in combination with the control and / or evaluation device. The means for carrying out the method can be contained in an already required control and / or evaluation device of the radar system.
Einzelne Schritte des Verfahrens können auch in anderer Reihenfolge durchgeführt werden. Einzelne Verfahrensschritte können auch zweckmäßig kombiniert werden. Individual steps of the method can also be performed in a different order. Individual process steps can also be conveniently combined.
Mit dem Radarsystem können stehende oder bewegte Objekten, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Freiräume, insbesondere Parklücken, oder dergleichen, erfasst werden. The radar system can detect stationary or moving objects, in particular vehicles, persons, obstacles, road bumps, in particular potholes or stones, roadway boundaries, free spaces, in particular parking spaces, or the like.
Die Erfindung kann bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder dergleichen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei autonomen oder wenigstens teilweise autonomen Fahrzeugen eingesetzt werden. Das Radarsystem kann vorteilhafterweise mit einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs, insbesondere einem Parkassistenzsystem, einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung oder dergleichen, verbunden oder Teil eines solchen sein. Auf diese Weise können die mit dem Radarsystem erfassten Objektinformationen, insbesondere Abstände, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten eines Objektes relativ zum Fahrzeug, an eine Steuerung des Fahrerassistenzsystems übermittelt und zur Beeinflussung von Fahrfunktionen, insbesondere der Geschwindigkeit, einer Bremsfunktion, einer Lenkungsfunktion, einer Fahrwerksregelung und/oder einer Ausgabe eines Hinweis- und/oder Warnsignals insbesondere für den Fahrer oder dergleichen, verwendet werden. The invention can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle. Advantageously, the invention can be used in a land vehicle, in particular a passenger car, truck, a bus, a motorcycle or the like, an aircraft and / or a watercraft. The invention can also be used in autonomous or at least partially autonomous vehicles. The radar system may advantageously be connected to or part of a driver assistance system of the vehicle, in particular a parking assistance system, a chassis control and / or a driver information device or the like. In this way, the detected with the radar system object information, in particular distances, directions and / or speeds of an object relative to the vehicle, transmitted to a control of the driver assistance system and for influencing driving functions, in particular the speed, a brake function, a steering function, a chassis control and / or an output of a warning and / or warning signal, in particular for the driver or the like.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation wenigstens ein Signal, dessen Amplitude über dem vorgegebenen Grenzwert für Zielsignale liegt, in einer Detektionsliste aufgenommen werden und aus dieser indirekt das wenigstens eine Zielsignal ermittelt werden. Auf diese Weise kann die Eliminierung von Falschdetektionen auf der Detektionsebene, insbesondere nach einem Detektormodul, erfolgen. In an advantageous embodiment of the method, at least one signal whose amplitude is above the predetermined limit value for target signals can be recorded in a detection list from the result of the Fourier transformation and the at least one target signal can be indirectly determined therefrom. In this way, the elimination of false detections on the detection level, in particular after a detector module, take place.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Ur- Fensterfunktion als Kardinalsinusfunktion realisiert werden. Eine Kardinalsinusfunktion ermöglicht eine Ur-Fensterfunktion mit einem Maximum. Ferner kann eine derartige Ur- Fensterfunktion von vornherein relativ nah an ein Profil von Hauptkeulen und Nebenkeulen des Ergebnisses der Fourier-Transformation angepasst sein. Auf diese Weise kann ein Aufwand bei der erfindungsgemäßen Normierung und Verschiebung verringert werden. In a further advantageous embodiment of the method, the original window function can be realized as a cardinal sinus function. A cardinal sine function provides a primal window function with a maximum. Furthermore, such a primal window function may be a priori relatively close to a profile of main lobes and sidelobes of the result of the Fourier transform. In this way, an effort in the standardization and displacement according to the invention can be reduced.
Vorteilhafterweise kann die Ur-Fensterfunktion als Hamming-Fenster, Blackman- Fenster oder dergleichen realisiert werden. Advantageously, the original window function can be realized as a Hamming window, Blackman window or the like.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die normierte Fensterfunktion mit einem Amplituden-Offset beaufschlagt werden. Auf diese Weise kann die Detektionsschwelle entsprechend höher gesetzt werden. So können auch Falschdetektionen mit höheren Amplituden gekennzeichnet und/oder unterdrückt werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können kann wenigstens ein Teil des Verfahrens für wenigstens ein weiteres Zielsignal wiederholt werden. Auf diese Weise können mehrere Zielsignale entsprechend analysiert und gegebenenfalls mit diesen einhergehende Falschsignale unterdrückt werden. In a further advantageous embodiment of the method, the normalized window function can be subjected to an amplitude offset. In this way, the detection threshold can be set correspondingly higher. Thus false detections with higher amplitudes can be marked and / or suppressed. In a further advantageous embodiment of the method, at least part of the method can be repeated for at least one further target signal. In this way, a plurality of target signals can be analyzed accordingly and optionally suppressed with these associated false signals.
Vorteilhafterweise kann die Anzahl der zu untersuchenden Zielsignale vorgegeben werden. Auf diese Weise kann die Anzahl der Wiederholungen des Verfahrens begrenzt werden. So kann ein Zeitaufwand entsprechend verringert werden. Advantageously, the number of target signals to be examined can be specified. In this way, the number of repetitions of the process can be limited. Thus, a time required can be reduced accordingly.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Ur- Fensterfunktion aus einem Lookup-Tabelle entnommen werden. Auf diese Weise kann die Ur-Fensterfunktion vorab berechnet und in der Lookup-Tabelle abgespeichert werden. So kann ein entsprechender Rechenaufwand beim Durchführen des eigentlichen Verfahrens beim Betrieb des Radarsystems verringert werden. Lookup-Tabellen sind bekanntermaßen Umsetzungstabellen, welche auf Rechnerebene vorliegen. Die Lookup-Tabelle kann vor Inbetriebnahme des Radarsystems insbesondere bei einer Konstituierung aufgenommen werden. In a further advantageous embodiment of the method, the original window function can be taken from a lookup table. In this way, the original window function can be calculated in advance and stored in the lookup table. Thus, a corresponding amount of computation when performing the actual process during operation of the radar system can be reduced. Lookup tables are known to be translation tables available at the computational level. The look-up table can be recorded before commissioning of the radar system, in particular during a constitution.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Radarsystem dadurch gelöst, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist. Furthermore, the object is achieved according to the invention in the radar system in that the control and / or evaluation has means for carrying out the method according to the invention.
Außerdem wird die auf Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrerassistenzsystem dadurch gelöst, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist. In addition, the object according to the invention in the driver assistance system is achieved in that the control and / or evaluation has means for carrying out the method according to the invention.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Radarsystem und dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Incidentally, the features and advantages shown in connection with the method according to the invention, the radar system according to the invention and the driver assistance system according to the invention and their respective advantageous embodiments apply mutatis mutandis and vice versa. The individual features and advantages can, of course, be combined with one another, whereby further advantageous effects can be achieved that go beyond the sum of the individual effects. Brief description of the drawings
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch  Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description, are explained in more detail in the embodiments of the invention with reference to the drawing. The person skilled in the art will expediently also individually consider the features disclosed in the drawing, the description and the claims in combination and combine these into meaningful further combinations. It show schematically
Figur 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem und einem Radarsystem zu Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug; 1 shows a motor vehicle with a driver assistance system and a radar system for monitoring a monitoring area in the direction of travel in front of the motor vehicle;
Figur 2 eine Funktionsdarstellung des Kraftfahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem und dem Radarsystem aus der Figur 1 ;  FIG. 2 shows a functional representation of the motor vehicle with the driver assistance system and the radar system from FIG. 1;
Figur 3 ein Entfernungstor-Dopplertor-Diagramm einer Ur-Fensterfunktion zur Unterdrückung von Falschdetektionen des Radarsystems;  FIG. 3 shows a range gate Doppler gate diagram of a primary window function for suppressing false detections of the radar system;
Figur 4 ein Entfernungstor-Dopplertor-Diagramm von Signalen aus Echosignalen des Radarsystems nach Anwendung der Ur-Fensterfunktion aus der Figur 3, die auf ein maximales Zielsignal verschoben ist;  Figure 4 is a range gate-Doppler tern diagram of signals from echo signals of the radar system after application of the original window function of Figure 3, which is shifted to a maximum target signal;
Figur 5 ein Entfernungstor-Dopplertor-Diagramm der Signale entsprechend der  Figure 5 is a range gate-Dopplertor diagram of the signals corresponding to
Figur 4, wobei hier eine angepasste Fensterfunktion ausgehend von der Ur-Fensterfunktion zur Unterdrückung von Falschdetektionen angewendet wurde;  FIG. 4, wherein here an adapted window function has been applied starting from the original window function for the suppression of false detections;
Figur 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Unterdrückung von Falschdetektionen mithilfe einer angepassten Fensterfunktion;  FIG. 6 shows a flow chart of a method for suppressing false detections by means of a matched window function;
Figur 7 ein detailliertes Ablaufdiagramm eines Verfahrensschritts des Verfahrens aus Figur 6;  Figure 7 is a detailed flow diagram of a method step of the method of Figure 6;
Figur 8 ein Dopplertor-Amplituden-Diagramm, in welchem die Ur-Fensterfunktion, die normierte Ur-Fensterfunktion und die angepasste Fensterfunktion beispielhaft für einen Entfernungswert gezeigt sind;  FIG. 8 shows a Doppler-Gate amplitude diagram in which the original window function, the normalized primal window function and the adapted window function are shown by way of example for a distance value;
Figur 9 ein Dopplertor-Amplituden-Diagramm, in dem ein Signalverlauf einer Radarmessung, die Ur-Fensterfunktion, die normierte Fensterfunktion und die angepasste Fensterfunktion beispielhaft für einen Entfernungswert gezeigt sind;  FIG. 9 shows a Doppler-Gate amplitude diagram in which a radar measurement signal waveform, the original window function, the normalized window function and the adjusted window function are shown by way of example for a distance value;
Figur 10 ein Entfernungstor-Amplituden-Diagramm, in dem ein Signalverlauf der Radarmessung aus Figur 9, die Ur-Fensterfunktion, die normierte Fensterfunktion und die angepasste Fensterfunktion beispielhaft für einen Dopplerwert gezeigt sind; FIG. 10 shows a distance-gate-amplitude diagram in which a signal curve of FIG Radar measurement of Figure 9, the original window function, the normalized window function and the adjusted window function are shown by way of example for a Doppler value;
Figur 1 1 ein Entfernungstor-Amplituden-Diagramm, in dem ein Signalverlauf einer  Figure 1 1 is a range gate amplitude diagram in which a waveform of a
Radarmessung in einem Nahbereich, die Ur-Fensterfunktion, die angepasste Fensterfunktion und eine daraus ermittelte konstante angepasste Fensterfunktion gezeigt sind, wobei das Verfahren entsprechend der Figuren 6 und 7 angewendet wurde.  Radar measurement in a close range, the original window function, the adjusted window function and a constant matched window function determined therefrom are shown, the method was applied in accordance with Figures 6 and 7.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der Erfindung Embodiment (s) of the invention
In der Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 verfügt über ein Radarsystem 12. Das Radarsystem 12 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Mit dem Radarsystem 12 kann ein in der Figur 2 angedeuteter Überwachungsbereich 14 in Fahrtrichtung 16 vor dem Kraftfahrzeug 10 auf Objekte 18 hin überwacht werden. Das Radarsystem 12 kann auch an anderer Stelle am Kraftfahrzeug 10 angeordnet und anders ausgerichtet sein. Bei den Objekten 18 kann es sich beispielsweise um andere Fahrzeuge, Personen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, beispielsweise Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen oder dergleichen handeln. In der Figur 2 ist ein Objekt 18 beispielhaft als kariertes Rechteck angedeutet. Die Figur 2 ist ansonsten lediglich ein Funktionsschaubild einiger Bauteile des Kraftfahrzeugs 10 und des Radarsystems 12, das nicht der räumlichen Orientierung dient.  FIG. 1 shows a motor vehicle 10 in the form of a passenger car in front view. The motor vehicle 10 has a radar system 12. The radar system 12 is arranged by way of example in the front bumper of the motor vehicle 10. With the radar system 12, a monitored area 14 indicated in FIG. 2 in the direction of travel 16 in front of the motor vehicle 10 can be monitored for objects 18. The radar system 12 can also be arranged elsewhere on the motor vehicle 10 and aligned differently. The objects 18 may, for example, be other vehicles, persons, obstacles, road bumps, for example potholes or stones, roadway boundaries or the like. In FIG. 2, an object 18 is indicated by way of example as a checkered rectangle. FIG. 2 is otherwise merely a functional diagram of some components of the motor vehicle 10 and of the radar system 12, which does not serve the spatial orientation.
Das Radarsystem 12 ist beispielsweise als frequenzmoduliertes Dauerstrichradar ausgestaltet. Frequenzmodulierte Dauerstrichradare werden in Fachkreisen auch als FMCW (Frequency modulated continuous wave) Radare bezeichnet. Mit dem Radarsystem 12 kann beispielsweise eine Entfernung, eine Richtung und eine Geschwindigkeit des Objektes 18 relativ zum Kraftfahrzeug 10 ermittelt werden. The radar system 12 is designed, for example, as a frequency-modulated continuous wave radar. Frequency-modulated continuous wave radars are also referred to in the art as FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radars. With the radar system 12, for example, a distance, a direction and a speed of the object 18 relative to the motor vehicle 10 can be determined.
Das Radarsystem 12 ist Teil eines Fahrerassistenzsystems 20 oder kann zumindest mit diesem verbunden sein. Mit dem Fahrerassistenzsystem 20 kann beispielsweise ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 unterstützt werden. Beispielsweise kann das Kraftfahr- zeug 10 mithilfe des Fahrerassistenzsystems 20 wenigstens teilweise autonom fahren, ein- oder ausparken. Mit dem Fahrerassistenzsystem 20 können Fahrfunktionen des Kraftfahrzeugs 10, beispielsweise eine Motorsteuerung, eine Bremsfunktion oder eine Lenkfunktion, beeinflusst oder Hinweise oder Warnsignale ausgegeben werden. Hierzu ist das Fahrerassistenzsystem 20 mit Funktionseinrichtungen 22 regelnd und/oder steuernd verbunden. In der Figur 2 sind beispielhaft zwei Funktionseinrichtungen 22 dargestellt. Bei den Funktionseinrichtungen 22 kann es sich beispielsweise um ein Motorsteuerungssystem, ein Bremssystem, ein Lenksystem, eine Fahrwerksteuerung oder ein Signalausgabesystem handeln. The radar system 12 is part of a driver assistance system 20 or may at least be connected to it. With the driver assistance system 20, for example, a driver of the motor vehicle 10 can be supported. For example, the motor vehicle 10 at least partially autonomously driving, on or off parking with the help of the driver assistance system 20. With the driver assistance system 20 driving functions of the motor vehicle 10, such as a motor control, a braking function or a steering function, influenced or hints or warning signals are issued. For this purpose, the driver assistance system 20 is connected to functional devices 22 in a regulating and / or controlling manner. FIG. 2 shows by way of example two functional devices 22. The functional devices 22 may be, for example, an engine control system, a brake system, a steering system, a chassis control or a signal output system.
Das Fahrerassistenzsystem 20 weist eine elektronische Steuereinrichtung 24 auf, mit der entsprechende elektronische Steuer- und Regelsignale an die Funktionseinrichtungen 22 übermittelt und/oder von diesen empfangen und verarbeitet werden können. The driver assistance system 20 has an electronic control device 24 with which corresponding electronic control and regulating signals can be transmitted to the functional devices 22 and / or received and processed by them.
Das Radarsystem 12 umfasst beispielhaft einen Sender 26, eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 und einen Empfänger 30. The radar system 12 includes by way of example a transmitter 26, an electronic control and evaluation device 28 and a receiver 30.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 ist signaltechnisch mit der Steuereinrichtung 24 verbunden. Mit der Steuereinrichtung 24 können abhängig von Objektinformationen des Radarsystems 12 Fahrfunktionen des Kraftfahrzeugs 1 0 gesteuert/geregelt werden. The control and evaluation device 28 is signal-technically connected to the control device 24. With the control device 24, depending on object information of the radar system 12, driving functions of the motor vehicle 1 0 can be controlled / regulated.
Für die Erfindung ist es nicht wesentlich, ob elektrische/elektronische Steuer- und/oder Auswertevorrichtungen, wie beispielsweise die Steuereinrichtung 24, die Steuer- und Auswerteeinrichtung 28, ein Motorsteuergerät des Kraftfahrzeugs 10 oder dergleichen, in einem oder mehreren Bauteilen oder Bauteilgruppen integriert oder wenigstens teilweise als dezentrale Bauteile oder Bauteilgruppen realisiert sind. For the invention, it is not essential whether electrical / electronic control and / or evaluation devices, such as the control device 24, the control and evaluation device 28, an engine control unit of the motor vehicle 10 or the like, integrated in one or more components or groups of components or at least partly realized as decentralized components or component groups.
Mit dem Sender 26 können Sendesignale 32 beispielsweise mit sich ständig ändernder Frequenz in den Überwachungsbereich 14 gesendet werden. Die Sendesignale 32 werden an dem Objekt 18 reflektiert und als entsprechende Empfangssignale 34 zu dem Empfänger 30 zurückgesendet und mit diesem empfangen. Aus den Empfangssignalen 34 wird mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 die Entfernung, die Richtung und die Geschwindigkeit des Objektes 18 relativ zum Kraftfahrzeug 10 ermittelt. Das Verfahren zur Ermittlung von Objektinformationen von Objekten 18, die mit dem Radarsystem 12 erfasst werden, wird im Folgenden beispielhaft erläutert. With the transmitter 26 transmission signals 32 can be sent, for example, with constantly changing frequency in the monitoring area 14. The transmit signals 32 are reflected at the object 18 and sent back as corresponding receive signals 34 to the receiver 30 and received therewith. From the received signals 34, the distance, the direction and the speed of the object 18 relative to the motor vehicle 10 are determined with the control and evaluation device 28. The method for determining object information of objects 18 detected by the radar system 12 will be explained below by way of example.
Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 wird der Sender 26 so angesteuert, dass Sendesignale 32 in den Überwachungsbereich 14 gesendet werden. Die Sendesignale 32 werden beispielhaft aus frequenzmodulierten Dauerstrichsignalen erzeugt. With the control and evaluation device 28, the transmitter 26 is controlled so that transmission signals 32 are sent to the monitoring area 14. The transmission signals 32 are generated, for example, from frequency-modulated continuous-wave signals.
Mit dem Empfänger 30 werden die an dem Objekt 18 reflektierten Echos der Sendesignale 32 als Empfangssignale 34 empfangen und falls erforderlich in eine mit der Steuer- /Auswerteeinrichtung 28 verwertbare Form gebracht. With the receiver 30, the echoes of the transmission signals 32 reflected at the object 18 are received as received signals 34 and, if necessary, brought into a form which can be utilized by the control / evaluation device 28.
Die Empfangssignale 34 werden mit entsprechenden Mitteln der Steuer- /Auswerteeinrichtung 28 einer zweidimensionalen schnellen Fourier-Transformation unterzogen. The received signals 34 are subjected to appropriate means of the control / evaluation device 28 of a two-dimensional fast Fourier transform.
Aus dem Ergebnis der zweidimensionalen diskreten Fourier-Transformation gehen aus den Sendesignalen 32 entsprechende Zielsignale 36a von physikalisch vorhandenen Zielobjekten und deren jeweilige Amplituden hervor. Ein Zielobjekt ist ein Bereich des Objekts 18. Mehrere Zielobjekte können von demselben Objekt 18 oder von unterschiedlichen Objekten herrühren. Durch Reflexion im Nahbereich, welche im englischsprachigen als„Near ränge leakage" (NRL) bezeichnet werden, oder aufgrund von Nebenkeulen einer weiter unten erläuterten Fensterfunktion durch starke Reflexionen, sogenannten„High Peaks", besteht die Gefahr, dass fälschlicherweise sogenannte„Geisterziele" als Falschdetektionen in Form von Falschsignalen 36b detektiert werden. Kern der Erfindung ist es, derartige Falschdetektionen zu unterdrücken. From the result of the two-dimensional discrete Fourier transformation, corresponding target signals 36a of physically present target objects and their respective amplitudes emerge from the transmission signals 32. A target object is an area of the object 18. Several target objects may originate from the same object 18 or from different objects. By reflection in the near range, which are referred to in English as "near rank leakage" (NRL), or due to side lobes of a window function explained below by strong reflections, so-called "high peaks", there is a risk that falsely so-called "ghost targets" as False detections are detected in the form of false signals 36b The essence of the invention is to suppress such false detections.
In den Figuren 4 und 5 sind beispielhaft zwei Zielsignale 36a in einer Entfernungstor- Dopplertor-Matrix jeweils mit einem Kreuz angedeutet. Entsprechend sind einige Falschsignale 36b als schwarze Punkte angedeutet. Beispielhafte Signalverläufe 39 des Ergebnisses der Fourier-Transformation mit entsprechenden Zielsignalen 36a und Falschsignalen 36b sind in der Figur 9 in einem Dopplertor-Amplituden-Diagramm und in der Figur 10 in einem Entfernungstor-Amplituden-Diagramm gezeigt. In FIGS. 4 and 5, by way of example, two target signals 36a in a range gate doppler gate matrix are indicated by a cross. Accordingly, some false signals 36b are indicated as black dots. Exemplary signal curves 39 of the result of the Fourier transformation with corresponding target signals 36a and false signals 36b are shown in FIG. 9 in a Doppler-Gate amplitude diagram and in FIG. 10 in a range-gate-amplitude diagram.
Die in den Figuren 3 bis 5 gezeigte Entfernungstor-Dopplertor-Matrix besteht aus Zel- len, welche jeweils durch einen Entfernungswert und einen Dopplerwert charakterisiert werden und eine Amplitude aufweist. Die Amplituden charakterisieren die Intensität eines etwaigen Signals 36a oder 36b in der Zelle oder, falls kein Signal empfangen wird, das dortige Rauschen. In der Entfernungstor-Dopplertor-Matrix entsprechen die Entfernungstore so genannten„Range bins" oder Abstandsintervallen. Die Dopplertore entsprechen sogenannten Relativgeschwindigkeitstoren oder„Doppler bins". Die Entfernungstor-Dopplertor-Matrix umfasst beispielhaft 256 Entfernungstore und 128 Dopplertore. The range gate-doppler gate matrix shown in FIGS. 3 to 5 consists of cells. each characterized by a distance value and a Doppler value and having an amplitude. The amplitudes characterize the intensity of any signal 36a or 36b in the cell or, if no signal is received, the noise there. In the range gate Doppler gate matrix, the range gates correspond to so-called "range bins." The Doppler gates correspond to so-called relative speed gates or "Doppler bins." The range gate Doppler gate matrix includes, by way of example, 256 range gates and 128 Doppler gates.
Um Falschdetektionen zu unterdrücken wird das im folgenden beschriebene Verfahren eingesetzt, welches anhand eines beispielhaften Ablaufdiagramms gemäß der Figur 6 erläutert wird. In order to suppress false detections, the method described below is used, which is explained with reference to an exemplary flowchart according to FIG.
In einem Schritt 40 wird eine Ur-Detektionsschwelle 42 als eine Ur-Fensterfunktion 44 realisiert. Die Ur-Fensterfunktion 44 kann dabei entweder berechnet werden oder aus einer Lookup-Tabelle entnommen werden. Die Lookup-Tabelle kann beispielsweise vor der ersten Inbetriebnahme des Radarsystems 12 erstellt werden. Die Ur- Fensterfunktion 44 kann beispielsweise ein sogenanntes Hamming-Fenster, ein Black- man-Fenster oder dergleichen sein. In a step 40, a primal detection threshold 42 is realized as a primal windowing function 44. The original window function 44 can either be calculated or taken from a lookup table. The lookup table can be created, for example, before the first startup of the radar system 12. The primal window function 44 may be, for example, a so-called Hamming window, a Blackman window or the like.
In der Figur 3 ist beispielhaft die Ur-Fensterfunktion 44 gezeigt. Die Ur- Detektionsschwelle 42 hat dabei eine Erstreckung in Dopplerrichtung, beispielhaft in dem Entfernungstor mit dem Entfernungswert 128, und eine Erstreckung in Entfernungsrichtung, beispielhaft mit dem Entfernungswert 64. Insgesamt erstreckt sich die Ur-Detektionsschwelle 42 etwa kreuzförmig, wobei sie ein Maximum 46 im Zentrum des Kreuzes aufweist. Der Verlauf der Ur-Detektionsschwelle 42 in der Dopplerdimension ist in der Figur 8 in einem Dopplertor-Amplituden-Diagramm gezeigt. Die Figur 8 zeigt beispielhaft die einzelnen Phasen bei der Anpassung der Fensterfunktion im Laufe des Verfahrens. In FIG. 3, the original window function 44 is shown by way of example. The Ur-detection threshold 42 has an extension in Doppler direction, for example in the range gate with the distance value 128, and an extension in the direction of distance, for example, with the distance value 64. Overall, the Ur-detection threshold 42 extends approximately cross-shaped, with a maximum 46 im Center of the cross has. The course of the original detection threshold 42 in the Doppler dimension is shown in FIG. 8 in a Doppler-Gate amplitude diagram. FIG. 8 shows, by way of example, the individual phases in the adaptation of the window function in the course of the method.
In einem Schritt 48 werden aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation diejenigen Signale als Zielsignal 36a ermittelt, deren Amplitude über einem vorgegebenen Grenzwert 50 liegt. Der Grenzwert 50 ist beispielsweise in der Figur 9 in einem Dopplertor- Amplituden-Diagramm angedeutet. Der Grenzwert 50 ist so gewählt, dass starke Signa- le mit größeren Amplituden mit größter Wahrscheinlichkeit von realen Objektzielen herrühren. Falls die Amplituden der Signale in Dezibel angegeben werden, kann der Grenzwert 50 beispielsweise 60 dB betragen. In a step 48, those signals which have an amplitude above a predetermined limit value 50 are determined as the target signal 36a from the result of the Fourier transformation. The limit value 50 is indicated, for example, in FIG. 9 in a Dopplertor amplitude diagram. The limit value 50 is chosen so that strong signa- With larger amplitudes, it is most likely that they originate from real object targets. For example, if the amplitudes of the signals are given in decibels, the threshold 50 may be 60 dB.
In einem Schritt 52 wird die Ur-Fensterfunktion 44 auf eines der ermittelten Zielsignale 36a normiert. Die so normierte Fensterfunktion 54 ist beispielsweise in den Figuren 8 und 9 gezeigt. In a step 52, the original window function 44 is normalized to one of the determined target signals 36a. The thus normalized window function 54 is shown for example in FIGS. 8 and 9.
In einem optionalen Schritt 56 wird die normierte Fensterfunktion 54 mit einem Amplituden-Offset 58 beaufschlagt. Die normierte, mit dem Offset beaufschlagte Fensterfunktion wird im Folgenden als„Normiert-Offset-Fensterfunktion 60" bezeichnet und ist in der Figur 8 gezeigt. In an optional step 56, the normalized window function 54 is subjected to an amplitude offset 58. The normalized offset function of the window is referred to below as the "normalized offset window function 60" and is shown in FIG.
In einem Schritt 62 wird die Normiert-Offset-Fensterfunktion 60 in Entfernungsrichtung und in Dopplerrichtung so verschoben, dass ihr Maximum 46 auf dem Zielsignal 36a liegt, wie dies in den Figuren 9 und 10 gezeigt ist. Figur 9 zeigt dabei die Dopplerdimension und Figur 10 die Entfernungsdimension. Die Figuren 9 und 10 zeigen die Phasen der Fensterfunktion im Laufe des Verfahrens, wobei die Verschiebung der Fensterfunktion bei der Darstellung der Figuren 9 und 10 vor der Normierung durchgeführt wurde. Daher sind die entsprechenden Phasen der Fensterfunktion und der Signalverlauf 39 des Ergebnisses der Fourier-Transformation gemeinsam dargestellt. In a step 62, the normalized offset window function 60 is shifted in the distance direction and in the Doppler direction so that its maximum 46 lies on the target signal 36a, as shown in FIGS. 9 and 10. FIG. 9 shows the Doppler dimension and FIG. 10 shows the distance dimension. FIGS. 9 and 10 show the phases of the window function in the course of the method, wherein the displacement of the window function was carried out in the representation of FIGS. 9 and 10 before the normalization. Therefore, the respective phases of the window function and the waveform 39 of the result of the Fourier transform are shown together.
Die verschobene Normiert-Offset-Fensterfunktion 60 wird im Folgenden als„angepass- te Fensterfunktion 64" bezeichnet. Die Kurve der angepassten Fensterfunktion 64 bildet eine angepasste Detektionsschwelle 66, deren Maximum auf dem Maximum des verwendeten Zielsignals 36a liegt. The shifted normalized offset window function 60 is referred to below as "adapted window function 64." The curve of the adapted window function 64 forms an adapted detection threshold 66 whose maximum lies at the maximum of the used target signal 36a.
In einem Schritt 68 wird die angepasste Detektionsschwelle 66 mit einer verschobenen Ur-Detektionsschwelle 42 der Ur-Fensterfunktion 44 verglichen, wobei die Ur- Fensterfunktion 44 ebenfalls mit ihrem Maximum 46 zu dem entsprechenden Zielsignal 36a hin verschoben wurde. In a step 68, the adapted detection threshold 66 is compared with a shifted original detection threshold 42 of the original window function 44, the original window function 44 also having its maximum 46 being shifted towards the corresponding target signal 36a.
Wird in einem Schritt 70 festgestellt, dass die angepasste Detektionsschwelle 66 bezüglich der Amplitude über der Ur-Detektionsschwelle 42 liegt, wird in einem Schritt 72 die angepasste Fensterfunktion 64 als neue Fensterfunktion verwendet. If it is determined in a step 70 that the adjusted detection threshold 66 is higher in amplitude than the original detection threshold 42, in a step 72 customized window function 64 used as a new window function.
Anschließend werden in einem Schritt 74 alle Signale aus dem Ergebnis der Fourier- Transformation mit gleichem Entfernungswert oder gleichem Dopplerwert wie das verwendete Zielsignal 36a, die unterhalb der angepassten Detektionsschwelle 66 der neuen Fensterfunktion liegen, als Falschsignale 36b erkannt und verworfen. Subsequently, in a step 74, all signals from the result of the Fourier transformation with the same distance value or the same Doppler value as the target signal 36a used, which lie below the adapted detection threshold 66 of the new window function, are recognized as false signals 36b and discarded.
Falls sich bei der Überprüfung in Schritt 70 ergibt, dass die angepasste Detektionsschwelle 66 unterhalb der Ur-Detektionsschwelle 42 der verschobenen Ur- Fensterfunktion 44 liegt, wird in einem Schritt 76 die verschobene Ur-Fensterfunktion 44 als neues Fensterfunktion verwendet und entsprechend die Unterdrückung der Falschsignale 36b in Schritt 74 durchgeführt. If the check in step 70 shows that the adjusted detection threshold 66 is below the original detection threshold 42 of the shifted original window function 44, then in a step 76 the shifted original window function 44 is used as a new window function and accordingly the suppression of the false signals 36b performed in step 74.
Das Entfernungstor-Dopplertor-Diagramm der Figur 4 zeigt die Anwendung der verschobenen Ur-Fensterfunktion 44 auf den Signalverlauf 39. Im Vergleich dazu zeigt die Figur 5 die Anwendung der angepassten Fensterfunktion 64 auf den Signalverlauf 39. Bei einem Vergleich ist zu erkennen, dass die in der Figur 4 noch erfassten Falschsignale 36b mit gleichem Dopplerwert oder gleichem Entfernungswert wie das verwendete Zielsignal 36a mit der angepasste Fensterfunktion 64 unterdrückt werden und daher in Figur 5 nicht mehr sichtbar sind. Das verwendete Zielsignal 36a befindet sich im Zentrum des Kreuzes der verschobenen Ur-Fensterfunktion 44 beziehungsweise der angepassten Fensterfunktion 64. Beispielhaft wird ein weiteres Zielsignal 36a, welches oberhalb der angepasste Detektionsschwelle 66 liegt, auch bei Anwendung der angepassten Fensterfunktion 64 erkannt. 4 shows the application of the displaced primal window function 44 to the signal course 39. In comparison, FIG. 5 shows the application of the matched window function 64 to the signal course 39. In a comparison, it can be seen that the in FIG. 4, false signals 36b having the same Doppler value or the same distance value as the target signal 36a used are suppressed with the adapted window function 64 and are therefore no longer visible in FIG. The target signal 36a used is located in the center of the cross of the displaced primal window function 44 or the adapted window function 64. By way of example, a further target signal 36a, which lies above the adapted detection threshold 66, is also recognized when using the adapted window function 64.
In einem Schritt 78 wird überprüft, ob noch ein weiteres starkes Zielsignal 36a vorhanden ist, für das eine entsprechende Anpassung der Ur-Fensterfunktion 44 erfolgen soll. Falls dies der Fall ist, werden die Schritte 52, 56, 62, 68, 70, 72, 74, 76 und 78 für dieses weitere Zielsignal 36a wiederholt. In a step 78, it is checked whether there is still another strong target signal 36a for which a corresponding adaptation of the original window function 44 is to take place. If so, steps 52, 56, 62, 68, 70, 72, 74, 76 and 78 are repeated for this further target signal 36a.
Falls sich in dem Schritt 78 ergibt, dass kein weiteres starkes Zielsignal 36a herangezogen werden soll, wird das Verfahren, beginnend mit dem Schritt 48, zur Ermittlung eines weiteren starken Zielsignals 36a wiederholt. In der Figur 7 sind beispielhaft Teilschritte des Verfahrensschritts 74 aus der Figur 6 gezeigt. Diese Teilschritte können beispielsweise durchgeführt werden, wenn die Signale 36 aus einer Detektionsliste entnommen werden. Die Detektionsliste kann in hier nicht weiter interessierenden Weise in Anschluss an eine Radarmessung erzeugt werden und entsprechende Entfernungswerte, Dopplerwerte und Amplituden der Signale 36 enthalten. If it results in step 78 that no further strong target signal 36a is to be used, the method is repeated, beginning with step 48, to determine another strong target signal 36a. FIG. 7 shows, by way of example, partial steps of method step 74 from FIG. 6. These sub-steps may be performed, for example, when the signals 36 are taken from a detection list. The detection list can be generated in a manner not of further interest following a radar measurement and contain corresponding distance values, Doppler values and amplitudes of the signals.
In einem Schritt 74a werden Signale 36 mit demselben Entfernungswert wie das ausgewählte Zielsignal 36a gesucht. Diese weiteren Signale 36 können sich beispielsweise in der Entfernungsdimension als Falschsignale 36b herausstellen. Diese Falschsignale 36b können beispielsweise von Nebenkeuleneffekten des verwendeten Zielsignals 36a herrühren. Diese weiteren Signale 36 werden im Folgenden mit„Det-Range-Det" gekennzeichnet. In a step 74a, signals 36 having the same distance value as the selected target signal 36a are searched. These further signals 36 may turn out to be false signals 36b, for example in the distance dimension. These false signals 36b may result, for example, from sidelobe effects of the target signal 36a used. These further signals 36 are identified below with "Det Range Det".
In einem Schritt 74b wird aus einer Verschiebung der Ur-Fensterfunktion 44, sodass ihr Maximum 46 im selben Doppler-Entfernungs-Tor liegt wie das Maximum des verwendeten Zielsignals 36a liegt, eine relative Entfernung zu dem mit„Det-Range-Det" gekennzeichneten Signal 36 berechnet. In a step 74b, a shift of the original window function 44 such that its maximum 46 lies in the same Doppler range gate as the maximum of the used target signal 36a is a relative distance to the signal marked "Det Range Det" 36 calculated.
In einem Schritt 74c wird die Amplitude des mit Det-Range-Det gekennzeichneten Signals 36 mit der angepassten Detektionsschwelle 66 verglichen. In a step 74c, the amplitude of the signal 36 labeled Det-Range-Det is compared with the adjusted detection threshold 66.
Falls die Amplitude des mit Det-Range-Det gekennzeichneten Signals 36 unterhalb der angepassten Detektionsschwelle 66 liegt, wird in einem Schritt 74d das mit Det-Range- Det gekennzeichnete Signal 36 verworfen und als Falschsignal 36b erkannt. If the amplitude of the signal marked with Det-Range-Det 36 is below the adjusted detection threshold 66, in a step 74d the signal marked Det-Range-Det 36 is discarded and recognized as a false signal 36b.
Dann werden die Verfahrensschritte 74a bis 74d statt für die Entfernungswerte für die dem ausgewählten Zielsignal 36a entsprechenden Dopplerwerte durchgeführt. Then, the process steps 74a to 74d are performed instead of the distance values for the Doppler values corresponding to the selected target signal 36a.
Anschließend wird entsprechend dem Verfahrensablauf aus der Figur 6 mit dem Schritt 68 fortgefahren. Subsequently, the process continues from FIG. 6 to step 68.
In der Figur 1 1 ist ein Entfernungstor-Amplituden-Diagramm gezeigt, welches die Verwendung des Verfahrens zur Unterdrückung von Falschsignalen 36b im Nahfeld dar- stellt. Als Nahfeld werden beispielsweise Entfernungswerte kleiner als 20 bezeichnet. Im Nahfeld dominiert ein Rauscheffekt. Die Ur-Detektionsschwelle 42 ist dort in der Regel zu gering, um Falschsignale 36b zu unterdrücken. Dies führt insbesondere für stationäre Ziele, welche beispielhaft den Dopplerwert 65 aufweisen können, zu Falschdetektionen. Diese Falschdetektionen werden durch das sogenannte Near Range Leakage (NRL) hervorgerufen. FIG. 11 shows a distance-gate-amplitude diagram which illustrates the use of the method for suppressing false signals 36b in the near field. provides. For example, distance values smaller than 20 are referred to as a near field. In the near field dominated by a noise effect. The Ur-detection threshold 42 is there usually too low to suppress false signals 36b. This leads in particular to stationary targets, which may have the Doppler value 65 by way of example, to false detections. These false detections are caused by the so-called Near Range Leakage (NRL).
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann dieses NRL kompensiert werden. Hierzu wird die angepasste Detektionsschwelle 66 für ein stationäres Ziel, beispielhaft mit dem Dopplerwert 65, fest vorgegeben. Die fest vorgegebene, angepasste Detektionsschwelle ist in der Figur 1 1 mit 66a bezeichnet. With the method according to the invention, this NRL can be compensated. For this purpose, the adjusted detection threshold 66 for a stationary target, for example with the Doppler value 65, is predefined. The fixed, adjusted detection threshold is designated in FIG. 11 with 66a.
Die NRL kann nach dem Empfänger 30 kompensiert werden, indem das Verfahren für starke Zielsignale 36a verwendet wird, wie es in den Figuren 6 und 7 beschrieben ist. In diesem Fall kann das Zielsignal 36a aus einer Hauptreflexion für die Kompensation verwendet werden, welches beispielsweise von einer Stoßstange des Fahrzeugs 10 beispielsweise mit dem Dopplerwert 0 herrühren kann. Zu diesem Zweck wird die Maximalamplitude der Signale in den Entfernungstoren 0 bis 5 bestimmt. Diese Signale resultieren von Reflexionen an der Stoßstange. In der Regel ist der Amplitudenwert dieser Signale konstant. Falls die Amplitude der Stoßstangenreflexion in Dezibel angegeben wird, kann die Amplitude etwa zwischen 1 dB und 2 dB variieren. Die Variation der Amplitude kann insbesondere bei Langzeitmessungen mit der Messdauer und beispielsweise Temperaturänderungen variieren. The NRL may be compensated for the receiver 30 by using the strong target signal method 36a as described in FIGS. 6 and 7. In this case, the target signal 36a of a main reflection for compensation can be used, which may for example come from a bumper of the vehicle 10, for example with the Doppler value 0. For this purpose, the maximum amplitude of the signals in the range gates 0 to 5 is determined. These signals result from reflections on the bumper. As a rule, the amplitude value of these signals is constant. If the amplitude of the bumper reflection is given in decibels, the amplitude may vary between about 1 dB and 2 dB. The variation of the amplitude can vary in particular with long-term measurements with the measurement duration and, for example, temperature changes.
Beispielsweise beim Einparken kann es hilfreich sein, auch andere tatsächliche Zielobjekte im Nahfeld erkennen zu können. Hierzu können die Maximalamplituden in den Nahfeld-Entfernungstoren über eine entsprechende Zeitperiode überwacht werden. Durch entsprechend große Amplitudendifferenzen oder Schwankungen können Signale mit diesen Amplituden von den ermittelten Stoßstangenreflexionen unterschieden werden. For example, when parking, it may be helpful to be able to recognize other actual target objects in the near field. For this purpose, the maximum amplitudes in the near-field range gates can be monitored over a corresponding period of time. By correspondingly large amplitude differences or fluctuations signals with these amplitudes can be distinguished from the determined bumper reflections.
Zur Durchführung des Verfahrens aus den Figuren 6 und 7 zur Unterdrückung von Falschdetektionen im Nahfeld werden Signale 36 mit maximaler Amplitude beispielsweise in den ersten fünf Entfernungstoren bei einem Dopplerwert von beispielsweise 0 ermittelt und als entsprechende Zielsignale 36a verwendet. Diese Zielsignale 36a selbst werden als ungültig verworfen, da sie von Reflexionen an der Stoßstange herrühren können. For carrying out the method of FIGS. 6 and 7 for suppressing false detections in the near field, maximum amplitude signals 36 are obtained, for example, in the first five range gates at a Doppler value of 0, for example determined and used as corresponding target signals 36a. These target signals 36a themselves are discarded as invalid since they may result from reflections on the bumper.
Anschließend wird analog zu dem Verfahren nach Figur 6 und 7 die Ur-Fensterfunktion 44 auf Basis eines dieser Zielsignale 36a entsprechend normiert, mit einem Amplituden- Offset beaufschlagt und mit ihrem Maximum 46 zu dem verworfenem Zielsignal 36a verschoben. Subsequently, analogously to the method according to FIGS. 6 and 7, the original window function 44 is normalized on the basis of one of these target signals 36a, subjected to an amplitude offset and shifted with its maximum 46 to the rejected target signal 36a.
Analog zu den Verfahrensschritten 74a bis 74b aus der Figur 7 werden für die Dopplerwerte von beispielsweise 0 bis 32 alle Signale mit dem gleichen Entfernungswert wie das verwendete, verworfene Zielsignal 36a gesucht, mit„Det-Range-Det" gekennzeichnet, mit der angepasste Detektionsschwelle 66 verglichen und entsprechend als Falschsignale 36b gekennzeichnet oder verworfen. Analogous to the method steps 74a to 74b from FIG. 7, for the Doppler values of, for example, 0 to 32, all signals with the same distance value as the used, rejected target signal 36a are sought, labeled "Det Range Det", with the adapted detection threshold 66 and correspondingly identified as false signals 36b or discarded.
Die in Verbindung mit den Figuren 6 und 7 erläuterten Verfahrensschritte können auch in anderer Reihenfolge durchgeführt werden. Es können auch mehrere Verfahrensschritte zweckmäßig kombiniert werden. Die Ablaufdiagramme der Figuren 6 und 7 dienen im Wesentlichen der beispielhaften Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. The method steps explained in connection with FIGS. 6 and 7 can also be carried out in a different order. It is also possible to combine several process steps expediently. The flowcharts of FIGS. 6 and 7 serve essentially to explain the method according to the invention by way of example.

Claims

Ansprüche claims
Verfahren zur Unterdrückung von Falschdetektionen (36b) bei der Ermittlung von Objektinformationen wenigstens eines Objekts (18), das mit einem Radarsystem (12) insbesondere eines Fahrzeugs (10) erfasst wird, Method for suppressing false detections (36b) in the determination of object information of at least one object (18) which is detected by a radar system (12), in particular of a vehicle (10),
- bei dem wenigstens ein Teil eines Ergebnisses einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation von wenigstens einem Empfangssignal (34) des Radarsystems mit wenigstens einer anpassbaren Detektionsschwelle (66) verglichen wird und in which at least part of a result of a multi-dimensional discrete Fourier transformation of at least one received signal (34) of the radar system is compared with at least one adaptable detection threshold (66), and
- diejenigen Signale aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation als Falschdetektionen (36b) gekennzeichnet oder verworfen werden, deren Amplituden unterhalb der wenigstens einen Detektionsschwelle (66) liegen, dadurch gekennzeichnet, dass - Those signals from the result of the Fourier transformation as false detections (36b) are marked or discarded, whose amplitudes are below the at least one detection threshold (66), characterized in that
- wenigstens eine Ur-Detektionsschwelle (42) als Ur-Fensterfunktion (44) realisiert wird, welche ein Maximum (46) aufweist, at least one primary detection threshold (42) is realized as the original window function (44), which has a maximum (46),
- aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation direkt oder indirekt wenigstens ein Signal als Zielsignal (36a) ermittelt wird, dessen Amplitude über einem vorgegebenen Grenzwert (50) für Zielsignale (36a) liegt, directly or indirectly from the result of the Fourier transformation at least one signal is determined as the target signal (36a) whose amplitude is above a predetermined limit value (50) for target signals (36a),
- die Ur-Fensterfunktion (44) bezüglich der Amplitude des wenigstens einen Zielsignals (36a) zu einer normierten Fensterfunktion (54) normiert wird, the primal window function (44) is normalized with respect to the amplitude of the at least one target signal (36a) to a normalized window function (54),
- die Fensterfunktion (54) vor oder nach dem Normieren in einer Dopplertor- Entfernungstor-Dimension des Ergebnisses der Fourier-Transformation so verschoben wird, dass ihr Maximum auf dem wenigstens einen Zielsignal (36a) liegt, the window function (54) is shifted before or after normalization in a Doppler-gate distance-gate dimension of the result of the Fourier transformation so that its maximum lies on the at least one target signal (36a),
- eine angepasste Detektionsschwelle (66) aus der normierten und verschobenen, angepassten Fensterfunktion (64) mit der Ur-Detektionsschwelle (42) der Ur- Fensterfunktion (44), welche mit ihrem Maximum (46) zum Maximum des wenigstens einen Zielsignals (36a) verschoben wurde, und gegebenenfalls mit einer vorherigen angepassten Detektionsschwelle einer vorherigen angepassten Fensterfunktion, welche bei einem vorherigen Durchlauf des Verfahrens ermittelt wurde, verglichen wird, - und falls die angepasste Detektionsschwelle (66) über der verschobenen Ur- Detektionsschwelle (42) und gegebenenfalls über der vorherigen angepassten Detektionsschwelle liegt, die angepasste Detektionsschwelle (66) für das Ergebnis der Fourier-Transformation in Bezug auf die Signale (36) mit dem gleichen Dopplerwert und/oder dem gleichen Entfernungswert wie das wenigstens eine Zielsignal (36a) verwendet wird, - An adapted detection threshold (66) from the normalized and shifted, adapted window function (64) with the Ur-detection threshold (42) of the original window function (44), which with its maximum (46) to the maximum of the at least one target signal (36a). has been shifted, and possibly compared with a previous adjusted detection threshold of a previous adjusted window function, which was determined in a previous run of the method, and if the adjusted detection threshold (66) is above the shifted primary detection threshold (42) and optionally above the previous adjusted detection threshold, the adjusted detection threshold (66) for the result of the Fourier transformation with respect to the signals (36) same Doppler value and / or the same distance value as the at least one target signal (36a) is used,
- anderenfalls die Ur-Detektionsschwelle (42) oder gegebenenfalls die vorherige angepasste Detektionsschwelle verwendet wird. otherwise the original detection threshold (42) or, if appropriate, the previous adjusted detection threshold is used.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation wenigstens ein Signal, dessen Amplitude über dem vorgegebenen Grenzwert für Zielsignale (36a) liegt, in einer Detektionsliste aufgenommen wird und aus dieser indirekt das wenigstens eine Zielsignal (36a) ermittelt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that from the result of the Fourier transform at least one signal whose amplitude is above the predetermined limit for target signals (36a) is recorded in a detection list and from this indirectly the at least one target signal (36a ) is determined.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ur-3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Ur-
Fensterfunktion (44) als Kardinalsinusfunktion realisiert wird. Window function (44) is implemented as Cardinal sine function.
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die normierte Fensterfunktion (54) mit einem Amplituden-Offset (58) beaufschlagt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the normalized window function (54) with an amplitude offset (58) is acted upon.
5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Verfahrens für wenigstens ein weiteres Zielsignal (36a) wiederholt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least part of the method for at least one further target signal (36a) is repeated.
6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the
Ur-Fensterfunktion (44) aus einem Lookup-Tabelle entnommen wird. Ur window function (44) is taken from a lookup table.
7. Radarsystem (12) insbesondere eines Fahrzeugs (10) zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Objekts (18), 7. Radar system (12), in particular of a vehicle (10) for determining at least one object information of at least one object (18),
- mit wenigstens einem Sender (26) zum Senden von Sendesignalen (32) in einen Überwachungsbereich (14), - having at least one transmitter (26) for transmitting transmission signals (32) in a monitoring area (14),
- mit wenigstens einem Empfänger (30) zum Empfangen von an dem wenigstens einen Objekt (18) reflektierten Echos der Sendesignale (32) als Empfangssignale (34) und - With at least one receiver (30) for receiving at the at least one object (18) reflected echoes of the transmission signals (32) as received signals (34) and
- mit wenigstens einer Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28), wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) Mittel aufweist - With at least one control and / or evaluation device (28), wherein the at least one control and / or evaluation device (28) comprises means
- zur Durchführung wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier- Transformation der Empfangssignale (34), for carrying out at least one multi-dimensional discrete Fourier Transformation of the received signals (34),
- zum Vergleichen wenigstens eines Teils des Ergebnisses der Fourier- Transformation mit einer anpassbar Detektionsschwelle (66) und for comparing at least part of the result of the Fourier transformation with an adaptable detection threshold (66) and
- zum Kennzeichnen oder Verwerfen derjenigen Signale aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation als Falschdetektionen (36b), deren Amplituden unterhalb der Detektionsschwelle (66) liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist. - For identifying or discarding those signals from the result of the Fourier transformation as false detections (36b) whose amplitudes are below the detection threshold (66), characterized in that the control and / or evaluation device (28) means for carrying out the method according to the invention having.
8. Fahrerassistenzsystem (20) eines Fahrzeugs (10), aufweisend 8. Driver assistance system (20) of a vehicle (10), comprising
- wenigstens eine elektronische Steuereinrichtung (24) zur Steuerung von Funktionseinrichtungen (22) des Fahrzeugs (10) abhängig von Objektinformationen, welche durch wenigstens ein Radarsystem (12) bereitgestellt werden, und - At least one electronic control device (24) for controlling functional devices (22) of the vehicle (10) depending on object information, which are provided by at least one radar system (12), and
- wenigstens ein Radarsystem (12) zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Objekts (18), wobei das wenigstens eine Radarsystem (12) aufweist- wenigstens einen Sender (26) zum Senden von Sendesignalen (32) in einen Überwachungsbereich (14), at least one radar system (12) for determining at least one object information of at least one object (18), the at least one radar system (12) having at least one transmitter (26) for transmitting transmission signals (32) into a monitoring area (14),
- wenigstens einen Empfänger (30) zum Empfangen von an dem wenigstens einen Objekt (18) reflektierten Echos der Sendesignale (32) als Empfangssignale (34) und - At least one receiver (30) for receiving at the at least one object (18) reflected echoes of the transmission signals (32) as received signals (34) and
- wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28), wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) Mittel aufweist - At least one control and / or evaluation device (28), wherein the at least one control and / or evaluation device (28) comprises means
- zur Durchführung wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier- Transformation der Empfangssignale (34), for carrying out at least one multi-dimensional discrete Fourier transformation of the received signals (34),
- zum Vergleichen wenigstens eines Teils des Ergebnisses der Fourier- Transformation mit einer anpassbaren Detektionsschwelle (66) und - For comparing at least a part of the result of the Fourier transformation with an adjustable detection threshold (66) and
- zum Kennzeichnen oder Verwerfen derjenigen Signale aus dem Ergebnis der Fourier-Transformation als Falschdetektionen (36b), deren Amplituden unterhalb der Detektionsschwelle (66) liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) Mittel zur Ausführung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens aufweist. for characterizing or discarding those signals from the result of the Fourier transformation as false detections (36b) whose amplitudes are below the detection threshold (66), characterized in that the control and / or evaluation device (28) has means for carrying out the invention. has the method according to the invention.
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