WO2019110487A1 - Verfahren zur verbesserten zieltrennung unter anwendung phasenkodierter fmcw-rampen verschiedener sender eines kfz-radarsystems - Google Patents

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transmission signal
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Hamid AFRASIABI VAYGHAN
Yoke Leen SIT
Urs LÜBBERT
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • G01S7/356—Receivers involving particularities of FFT processing

Definitions

  • the invention relates to a method for determining at least one object information of at least one target object, which is detected by a radar system, in particular of a vehicle, in which
  • the received signals are subjected to at least one multi-dimensional discrete Fourier transformation
  • At least one target signal is determined from the result of the at least one Fourier transformation
  • At least one object information is determined from the at least one target signal.
  • the invention relates to a radar system, in particular of a vehicle, for the determination of at least one object information of at least one target object,
  • the at least one control and / or evaluation device has means for determining at least one target signal from at least one multi-dimensional discrete Fourier transform of the received signals and for determining at least one object information from at least one target signal.
  • the invention relates to a driver assistance system of a vehicle
  • 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 target object, wherein the at least one radar system has
  • At least one transmitter for transmitting transmission signals in a monitoring area
  • At least one receiver for receiving echoes of the transmission signals reflected at the at least one target object as reception signals
  • control and / or evaluation device At least one control and / or evaluation device
  • the at least one control and / or evaluation device has means for determining at least one target signal from at least one multi-dimensional discrete Fourier transform of the received signals and for determining at least one object information from at least one target signal.
  • a radar system for use in driver assistance systems in motor vehicles has a transmitting antenna for emitting transmitting signals and a plurality of receiving antennas in particular for the simultaneous reception of transmitted signals reflected on objects.
  • the distance of objects can be measured, a frequency of a floccular oscillator and thus the transmission signals are changed very quickly linear; one speaks of a frequency ramp.
  • the frequency ramps are repeated periodically; In total there are 1024 frequency ramps in a numerical example.
  • the received signals are sampled on an A / D converter in all receiving channels, for example 512 times in each case at intervals of, for example, 25 ns.
  • a discrete Fourier transform in the form of a fast Fourier transform (FFT) is formed over the eg 512 samples of each frequency ramp and each receiving channel.
  • DFT discrete Fourier transform
  • FFT fast Fourier transform
  • Each of the discrete frequency support points j of the DFT corresponds to a distance r and can therefore also be referred to as a distance gate analogous to pulsed radars.
  • Several objects with different relative speeds in the same distance gate are separated by calculating a second DFT for each receiving channel and each distance gate via the complex spectral values occurring in the eg 1024 frequency ramps.
  • Each discrete node I of this second DFT corresponds to a set of Doppler frequencies. In the exemplary interpretation considered, the set of possible relative speeds always only provides one that is sensible or possible for road traffic.
  • the object of the invention is to design a method, a radar system and a driver assistance system of the type mentioned above, in which any ambiguities with regard to object information, in particular distance, speed and / or direction of the at least one object relative to the radar system , easier and / or more reliable can be resolved.
  • At least one first transmit signal and at least one second transmit signal are generated on the transmitter side from a frequency-modulated continuous wave signal, wherein the at least one second transmit signal is coded by means of a phase modulation with respect to the at least one first transmit signal, so that an at least temporary signal orthogonality between the at least one first Transmission signal and the at least one second transmission signal is achieved,
  • the at least one first transmission signal with at least one first transmitter and the at least one second transmission signal with at least one second transmitter are simultaneously transmitted to the surveillance area of the radar system, wherein the at least one second transmission signal is transmitted with regular transmission pauses of predetermined length.
  • the at least one first transmission signal and the at least one second transmission signal are not transmitted permanently simultaneously.
  • regular transmission pauses are entered with a predetermined length.
  • the at least one first transmit signal and the at least one second transmit signal are transmitted in different phase positions.
  • the at least one first transmitter and the at least one second transmitter are active at the same time. In this way, the determination of the object information can be accelerated.
  • the reflected echoes are received on the receiver side as received signals and, if necessary, brought into a usable form for an electronic control and / or evaluation device. If the transmission signals and the resulting echoes have a signal type which can not be processed directly with the corresponding electronic control and / or evaluation device, the reception signals are brought into an electronically usable form. Otherwise, no corresponding adaptation, in particular conversion, of the received signals is required. In this way, the received signals can be processed by means of the electronic control and / or evaluation device directly or optionally after appropriate adaptation.
  • the method can advantageously be realized with at least one means in 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 a control and / or evaluation device of the radar system that is required without any delay.
  • the radar system can use a fast frequency modulation for realizing the transmission signals.
  • several so-called chirps with corresponding frequency ramps are emitted as chirp sequences one behind the other.
  • the at least one second transmit signal is coded by means of a phase modulation with respect to the at least one first transmit signal in such a way that an at least temporary signal orthogonality is achieved between the at least one first transmit signal and the at least one second transmit signal. In this way, a differentiation of the at least one first transmission signal from the at least one second transmission signal on the receiver side can be simplified.
  • the target signals which originate from the individual transmit signals, are shifted in dependence on the phase difference added by chirp to chirp in the Doppler dimension.
  • the individual signal components can be unambiguously assigned to the at least one first transmission signal and the at least one second transmission signal, and the phase position of the individual propagation paths can be determined independently of one another.
  • a plurality of target signals can be determined on the receiver side from the result of the at least one multi-dimensional discrete Fourier transformation.
  • one of the target signals may correspond to the at least one first transmit signal and two target signals may correspond to the at least one second transmit signal. That I the intensity of the at least one second transmission signal is divided into two target signals, provided that the first transmission signal and the second transmission signal are transmitted at the same intensity, the amplitudes of the target signals from the at least one second transmission signal are smaller than the amplitude of the target signal from the first transmission signal. signal. In this way, the two target signals from the at least one second transmit signal can be distinguished from the target signal from the at least one first transmit signal.
  • the result of the at least one multi-dimensional Fourier transformation can be realized as a range Doppler matrix for a uniqueness range with respect to a Doppler dimension.
  • the distance-Doppler matrix can consist of cells which can each be characterized by a Doppler value and a distance value and can have a complex-valued amplitude which can characterize a signal intensity.
  • the range Doppler matrix can be subdivided into four sub-matrices of equal extent with respect to the Doppler dimension. For each distance value, the magnitudes of the amplitudes of the respective cells of the sub-matrices, which in each case correspond in terms of their Doppler value, can be combined to form a respective spectrum value. From the spectrum values, it is possible to determine those which are above a predetermined threshold and are recognized as target spectrum values belonging to a respective target signal
  • the dimension of a cell in the range Doppler matrix in the range dimension is called the distance gate.
  • the dimension of a cell in the Doppler dimension is called a Doppler gate.
  • Each range gate is characterized by a distance value and each Doppler gate by a Doppler value.
  • each cell in the range-doppler matrix is characterized by a range value and a doubling value.
  • the number of sub-matrices can be calculated from the quotient of the number of Doppler ports of the uniqueness range and the smallest Doppler distance of target signals originating from the at least one first transmit signal and the at least one second transmit signal of one and the same target object.
  • the distance Doppler matrix can be subdivided into four sub-matrices, each with the extension of 32 Doppler gates.
  • the uniqueness range may also include more or fewer than 128 Doppler ports.
  • the smallest Doppler distances between the target signals can be specified by appropriate selection of the phase modulation and / or the transmission pauses on the transmitter side.
  • a difference of the complex-valued amplitudes of the cells belonging to this target spectral value with the smallest Doppler value and the third smallest Doppler value can be formed, the magnitude of this difference can be squared and assigned to a first comparison value , A difference of the complex-valued amplitudes of the cells belonging to this target spectrum value with the second smallest Doppler value and the largest Doppler value can be formed, the amount of this difference can be squared and assigned to a second comparison value.
  • the comparison values can be compared and the signals belonging to the cells whose amplitudes are the smaller of the two comparison values than the two target signals for the same target object resulting from the at least one second transmission signal can be validated ,
  • the amounts of the amplitudes of the cells which do not serve to form the smallest comparison value can be compared, and the signal belonging to the cell of the largest amplitude for the same target object can be compared to the target signal of the at least one first transmission signal, be validated.
  • the magnitudes of the amplitudes of the respective cells of the sub-matrices are combined to form a respective spectrum value.
  • a total of four amounts are added - for each of the sub-matrices an amount - which have equal ranking with respect to their Doppler value.
  • the cells are equal in terms of their Doppler value, which have the smallest Doppler value in their respective sub-matrix. Accordingly, the cells are equally ranked, which have in their respective sub-matrix the second smallest Doppler value, etc.
  • the amounts of the amplitudes of the respective cells can be added and the result squared to determine the spectrum values.
  • you can the magnitudes of the amplitudes are squared (magnitude squares) and the magnitude squares of the amplitudes are added together. In this way, by combining the corresponding cells of the sub-matrices, a total amplitude of the mutually corresponding cells with the same distance value can be determined.
  • a difference of the complex-valued amplitudes of the cells belonging to this target spectrum value with the smallest Doppler value and the third smallest Doppler value is formed, the magnitude of this difference is squared and assigned to a first comparison value. Furthermore, a difference of the complex valued amplitudes of the cells belonging to this target spectrum value with the second smallest Doppler value and the largest Doppler value is formed, the magnitude of the difference is squared and assigned to a first comparison value.
  • the comparison values are compared.
  • the signals which belong to the cells from whose complex-value amplitudes the smaller of the two comparison values is formed are validated as the two target signals for the same target object resulting from the at least one second transmit signal.
  • the amounts of the amplitudes of the cells that do not serve to form the smallest comparison value are compared.
  • the signal associated with the cell of the largest magnitude magnitude is validated for the same target object as the target signal resulting from the at least one first transmit signal. By comparing the comparison values, the cells containing actual target signals can be efficiently and quickly identified.
  • At least one object information can be determined from at least one validated target signal.
  • both the at least one first transmission signal and the at least one second transmission signal and, correspondingly, the target signals can be used to determine object information. So different object information can be determined more directly and any ambiguity will be solved reliably.
  • At least one object information in the form of a speed and / or a position, in particular a distance and / or a direction, of the at least one object relative to the radar system can be determined from at least one validated target signal.
  • information about the at least one object can be obtained with the radar system, which information is of particular interest for controlling driving functions of the vehicle.
  • the target objects that can be detected by the radar system may be from stationary or moving objects, in particular around other vehicles, persons, obstacles, road bumps, in particular potholes or stones, roadway boundaries or the like. Multiple targets can come from different areas of the same object or from different objects.
  • 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.
  • a driver assistance system of the vehicle in particular a parking assistance system, a chassis control and / or a driver information device.
  • the object information acquired by the radar system in particular distances, directions and / or speeds of an object relative to the vehicle, can be transmitted to a control of the driver assistance system and influencing driving functions, in particular the speed, a braking function, a steering function and / or an output of a warning and / or warning signal in particular for the driver to be used.
  • the target spectrum values can be determined from the spectrum values by means of at least one detection algorithm become.
  • signals belonging to target spectrum values can be distinguished from signals resulting from noise or ghost signals.
  • an algorithm for the determination of a constant false alarm rate (CFAR) can be used as the detection algorithm.
  • the length of the transmission pauses of the at least one second transmission signal can be specified as a period or an integral multiple of the period of the at least one first transmission signal.
  • the at least one second transmission signal on the receiver side can be divided into two target signals by means of the Fourier transformation. The distance of these two target signals in the Doppler dimension can correspond to half the number of Doppler gates in the uniqueness range.
  • the at least one first transmission signal and the at least one second transmission signal are each transmitted as a chirp of the same time duration.
  • the at least one second transmit signal may pause every other chirp for the duration of one chirp.
  • the period of the corresponding transmission signal can correspond to the duration of a chirp.
  • a phase difference between at least two validated target signals can be determined. From the phase difference, an angle of incidence or direction angle can be determined as object information. Thus, the direction of the detected target object relative to the radar system can be determined.
  • At least one multi-dimensional discrete Fourier transformation can be carried out as fast Fourier transformation in the course of the determination of at least one object information. In this way, the at least one Fourier transformation can be calculated faster.
  • a single multi-dimensional, in particular two-dimensional, three-dimensional, four-dimensional or the like, discrete Fourier transformation can be carried out.
  • information can be obtained from at least one of the at least one particular fast Fourier transformation a first transmission signal as well as from the at least one second transmission signal are utilized. This makes the process more efficient.
  • a two-dimensional Fourier transformation can be performed.
  • a higher-dimensional, in particular three-dimensional Fourier transformation can be carried out.
  • the at least one second transmission signal can be coded on the transmitter side by means of a binary phase shift keying.
  • a binary phase shift keying is a per se known digital modulation method and is also referred to in professional circles as "Binary Phase-Shift Keying" (BPSK).
  • the coding of at least one transmission signal can take place in time with the frequency ramps of the chirp sequences.
  • the successive linear frequency ramps can optionally be transmitted with different phase angles, in particular 0 ° or 180 °.
  • the phases can be scanned in such a way that the transmission signals in the at least one first transmitter and the at least one second transmitter are orthogonal over the entire sequence duration.
  • At least one transmission signal can be assigned a regularly alternating pattern.
  • the at least one transmission signal in particular at least one second transmission signal, can be differentiated from at least one other transmission signal, in particular at least one first transmission signal, and can be separated more easily on the receiver side.
  • at least one transmission signal can be transmitted in the form of chirps.
  • At least one transmission signal with a constant phase and / or at least one transmission signal with a changing phase can be transmitted.
  • the at least one first sensor designally be better distinguished from the at least one second transmission signal.
  • At least one first transmission signal with a constant phase and at least one second transmission signal with an alternating phase can be transmitted.
  • at least one first transmit signal with alternating phase and at least one second transmit signal with constant phase can be transmitted.
  • the transmission signal which is transmitted with a constant phase, can, after appropriate evaluation on the receiver side, serve as a reference with respect to at least one object information without the need for a correction of the phase shift.
  • a relative speed between the detected target object and the radar system can be determined directly from this transmission signal.
  • At least one transmission signal can be assigned after each frequency ramp of the frequency-modulated continuous wave signal with a phase change between 0 ° and 180 °. In this way, the at least one transmission signal can simply be assigned a regularly alternating pattern. Alternatively, at least one transmission signal can be assigned after each frequency ramp and a subsequent signal pause with a phase change between 0 ° and 180 °. In this way ambiguity can be avoided.
  • the method can be carried out several times in succession, in particular cyclically.
  • the surveillance area can be monitored for a longer period of time.
  • the results of the individual measurement cycles can be compared with one another, thus improving validation of the target signals and clarifying ambiguities better.
  • At least one target signal can be validated over several measuring cycles.
  • Such a method may be referred to as "tracking.”
  • the knowledge can be used that of two object information, in particular two different speeds, which are determined for a target signal, only an object information, ie a speed, can be correct. Overall, ambiguities with respect to target signals and the object information contained therein can be resolved more reliably.
  • the technical problem is solved according to the invention in the radar system in that the at least one control and / or evaluation unit has means for carrying out the method according to the invention.
  • the means for carrying out the method according to the invention can be realized in a software-based and / or hardware-based way.
  • the technical problem is solved in the driver assistance system in that the at least one control and / or evaluation unit 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 frequency-time diagram of a first transmission signal of a first
  • FIG. 5 shows a range Doppler diagram with target signals which are obtained from reception signals of the first transmission signal and of the second transmission signal from FIGS. 3 and 4, which have been reflected on three target objects;
  • Figure 6 is an amplitude amount Doppler diagram of the target signals of Figure 5 located in the same range gate
  • FIG. 7 shows a spectrum matrix which can be obtained from the amplitudes of the cells in accordance with the distance-Doppler diagram from FIG. 5;
  • FIG. 8 shows calculations of exemplary four spectrum values of the spectrum matrix from FIG. 7;
  • FIG. 9 shows the spectrum matrix from FIG. 7, which contains the spectrum values from the calculations from FIG. 8 by way of example.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 10 in the form of a passenger car in the front view.
  • the motor vehicle 10 has a radar system 12.
  • the radar system 12 is arranged, for example, in the front bumper of the motor vehicle 10. All components of the radar system 12, for example multiple transmitters and receivers, may for example be combined in a single radar sensor.
  • a monitoring 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.
  • 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 as a frequency-modulated continuous wave radar. Frequency-modulated continuous wave radars are also referred to in professional circles 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 can at least partially drive autonomously, with the aid of the driver assistance system 20, on or off.
  • driving functions of the motor vehicle 10 for example a motor control, a brake function or a steering function, can be influenced or flinctions or warning signals can be output.
  • 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, a motor 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 comprises by way of example a first transmitter 26a, a second transmitter 26b, an electronic control and evaluation device 28 and a receiver 30.
  • the transmitters 26a and 26b are implemented by way of example with a radar sensor which, for example, has a chip with the two integrated ones Transmitters 26a and 26b contains.
  • the transmitters 26a and 26b are each connected to a separate transmit antenna.
  • the transmission antennas - here three - are arranged at a distance of a few millimeters.
  • 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 10 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.
  • the respective transmitter antennas of the transmitters 26a and 26b are constructed identically by way of example. With the transmitters 26a and 26b, respective transmission signals 32a and 32b can be transmitted to the monitoring area 14, each with a constantly changing frequency. The transmit signals 32a and 32b are reflected at the object 18 and sent back to the receiver 30 as respective receive signals 34a and 34b and received therewith. From the received signals 34a and 34b, the distance, the direction and the speed of the object 18 relative to the motor vehicle 10 are determined by the control and evaluation device 28 according to a method described below.
  • the transmitters 26a and 26b and the receiver 30, for example their antennas may be arranged spatially separated from one another.
  • the transmitters 26a and 26b, as well as the receiver 30, or the respective antennas can also be arranged in other ways, for example in different fleas and / or at different distances and / or different arrangements, and / or elsewhere ,
  • the transmitters 26a and 26b are controlled by the control and evaluation device 28 in such a way that with the first transmitter 26a the first transmit signal 32a and the second transmitter 26b simultaneously input the second transmit signal 32b into the monitor. 14 can be sent.
  • the transmission signals 32a and 32b are generated from the same frequency-modulated continuous-wave signal and consist of a plurality of sequentially following chirps.
  • the second transmit signal 32b is also coded by means of a phase modulation in the form of a binary phase shift with respect to the first transmit signal 32a such that a signal orthogonality between the first transmit signal 32a and the second transmit signal 32b is achieved.
  • FIG. 3 shows a frequency-time diagram for the first transmission signal 32a.
  • the frequency f is plotted on the ordinate axis and the time t on the abscissa axis.
  • the chirps are shown here as frequency ramps.
  • the successive chirps of the first transmission signal 32a each have the same phase position, ie are each shifted by 0 ° with respect to their phase.
  • the first transmission signal 32a is thus transmitted with a constant phase.
  • 128 such chirps are emitted by way of example during a measurement.
  • the number of chirps indicates a uniqueness range, which is 128 here.
  • FIG. 4 shows a frequency-time diagram, comparable with FIG. 3, of the second transmit signal 32b.
  • the second transmission signal 32b is transmitted analogously to the first transmission signal 32a on the basis of successive chirps, but here with a transmission pause after every transmitted chirp.
  • the length of the transmission pause corresponds to the length of a chirp.
  • the successive chirps are realized with a phase change, namely between 0 ° and 180 °, and thus with a regularly alternating pattern.
  • the echoes of the transmission signals 32a and 32b reflected at the object 18 are received as reception signals 34a and 34b and brought into a form which can be utilized by the control / evaluation device 28.
  • the received signals 34a and 34b are subjected to a two-dimensional fast Fourier transformation by appropriate means of the control / evaluation device 28.
  • the result of the two-dimensional discrete Fourier transform becomes the Transmit signals 32a and 32b corresponding target signals ZS determined by physically existing targets and their respective complex valued amplitudes.
  • a target object is an area of the object 18.
  • a plurality of target objects may originate from the same object 18 or from different objects.
  • the first transmit signal 32a corresponds to a target signal ZS per target object. Due to the shift in the phase position and the transmission pauses in the second transmission signal 32b, two target signals ZS correspond to the target object per Fourier transformation. Each target object thus corresponds to a total of three target signals ZS.
  • the target signals ZS from the second transmit signal 32b in the Doppler dimension are shifted from one another by half of the uniqueness range and by 1/4 or 3/4 of the uniqueness range relative to the target signal ZS from the first transmit signal 32a. Furthermore, if the transmission signals 32a and 32b are transmitted with the same power, the amplitudes of the target signals ZS from the second transmission signal 32b with respect to magnitude and phase, ie the complex values, are identical for the same target object and lower with respect to the magnitude as the amplitude of the target signal ZS from the first transmission signal 32a.
  • the target signals ZS in a distance-doppler matrix are indicated by a cross.
  • the distance gates correspond to so-called “range bins” or distance intervals.
  • the range Doppler matrix includes, by way of example, 256 range gates.
  • the Doppler doors correspond to so-called relative speed gates or "Doppler bins".
  • the unambiguity range in the Doppler dimension corresponds to the number of chirps and, as already mentioned above, is 128 Doppler gates.
  • the distance Doppler matrix thus includes, for example, 128 Doppler gates.
  • the distance Doppler matrix consists of cells, which are each characterized by a distance value k and a Doppler value I and have a complex-valued amplitude s (k, I).
  • the magnitude of the amplitude s (k, I) characterizes the intensity of any signal in the cell or, if no signal is received, the noise there.
  • the target signals ZS are determined by three target objects.
  • the target signals ZS which are located in the same range gate with the same distance value, that is to say at the same distance to the radar system 12, correspond to the same target object.
  • the target signals are labeled "ZS1", “ZS2" and "ZS3" according to the target objects.
  • the target signals ZS resulting from the first transmission signal 32a are additionally labeled "TX1".
  • the target signals ZS corresponding to the second transmit signal 32b are additionally denoted by "TX21” or "TX22", where "TX21" corresponds to the first target signal and "TX22" corresponds to the second target signal of the second transmit signal 32b.
  • the target signal corresponding to the second target object which originates from the first transmit signal 32a, has the designation "ZS2TXI”.
  • the target signals corresponding to the second target object resulting from the second transmission signal 32b have the designations "ZS2TX2I" and "ZS2TX22".
  • the three target signals ZS which belong to the same target object, are surrounded by a dashed ellipse for the purpose of simple recognition.
  • the target signals ZS1 belonging to the first target object have the same distance value, for example 32.
  • the three target signals ZS1 have the Doppler values 0, 32 and 64.
  • the target signals ZS2 belonging to the second target object have the same distance value, for example 96.
  • the three The target signals ZS3 belonging to the third target object have the same distance value, for example 192.
  • the three target signals ZS3 have the Doppler values 16, 48 and 80.
  • FIG. 6 shows, by way of example, the target signals ZS2TXI, ZS2TX2I and ZS2TX22, which belong to the second target object, in an amplitude-amount Doppler diagram.
  • the magnitude of the amplitude of the strongest target signal ZS2TXI is normalized to 1.
  • the amplitudes can be specified as attenuation.
  • the amplitudes of the target signals ZS2TX2I and ZS2TX22 from the second transmit signal 32b may be 6 dB lower than the amplitude of the target signal ZS2TXI from the first transmit signal 32a.
  • the range Doppler matrix is subdivided into partial matrices TMO, TM1, TM2 and TM3 with the same extent in the Doppler dimension.
  • the number of partial matrices TM is calculated from the quotient of the number of Doppler ports of the uniqueness region and the smallest possible Doppler distance of target signals ZS of the same target object originating from the first transmit signal 32a and the second transmit signal 32b.
  • the distance Doppler matrix is subdivided into four partial matrices TMO, TM1, TM2 and TM3, each with the extension of 32 Doppler gates.
  • the magnitudes of the amplitudes s of the respective cells of the sub-matrices TM0, TM1, TM2 and TM3, which correspond in number to their Doppler value I, are combined to form a respective spectrum value ak.it.
  • the respective cells of the submatrices TMO, TM1, TM2 and TM3 are combined with the smallest Doppler value I, those with the second smallest Doppler value I, those with the third smallest Doppler value I and so on.
  • the amounts of the amplitudes s of the respective cells are added together and the result is squared. This happens according to the following formula:
  • "k” is the respective distance value between 0 and 256.
  • "It” is a running parameter for the Doppler values I. "It” runs from 0 to 32, that is to say over the extent of a partial matrix TM in the Doppler dimension complex-valued amplitude in the cell of the lowest in the Figure 5 sub-matrix TMO, which extends between the Doppler values 0 and 32.
  • Si corresponds to the respective complex-valued amplitude in the cell of the second lowest sub-matrix TM1 in FIG. 5, which extends between the Doppler values 32 and 64.
  • S2 corresponds to the respective complex-valued amplitude in the cell of the third sub-matrix TM2 extending in FIG.
  • S3 corresponds to the respective complex-valued amplitude in the cell of the uppermost sub-matrix TM3 in FIG. 5, which extends between the Doppler values 96 and 128.
  • the resulting spectrum values ak can be represented in a 32x256 spectrum matrix (ak, it,), as indicated in FIG. For better clarity, only four of the spectrum values ak, it are designated by way of example.
  • FIG. 8 shows calculations for four of the spectrum values ak, it.
  • the amplitudes s of cells in which target signals ZS are located are surrounded by dashed ellipses and provided with the corresponding designations.
  • the amplitudes s, which are not marked with ellipses, have only noise.
  • the corresponding spectrum matrix (ak.it,) is shown in FIG. In this case, for better clarity, the exemplary calculated values and the spectrum values ak.it already shown in FIG. 7 are shown.
  • the complex valued amplitudes are such (k, lt), si (k, lt + 32), S2 (k, lt + 64), and S3 (k, lt + 96) that are related to this target Spectrum value azk.it leading cells with the same distance value k according to the following formulas in pairs to respective comparison values Xo and Xi combined.
  • a difference of the complex-valued amplitude is thus formed for the cell with the smallest Doppler value I belonging to the relevant target spectral value az and the complex-valued amplitude S2 of the cell with the third smallest Doppler value I belonging to the target spectral value az.
  • the amount of the difference is squared and assigned to a first comparison value Xo.
  • the amount of the difference is squared and assigned to a second comparison value Xi.
  • the second target object corresponds to the target spectrum value QZQQ, O with the amplitudes so (96,0), si (96,32), S2 (96,64), and S3 (96,96). Accordingly are exemplary
  • the comparison values Xo and Xi are compared.
  • the signals belonging to the cells whose amplitudes s are the smaller of the two comparison values Xo or Xi are validated as the two target signals ZSTX21 and ZSTX22 for the same target object resulting from the second transmission signal 32b.
  • the smaller comparison value is Xi, ziei2.
  • the comparison value Xi, ziei2 was formed from the amplitudes si (96,32) and S3 (96,96).
  • the signals belonging to the cells (96, 32) and (96, 96) of the range Doppler matrix are validated as the two target signals ZS2TX2I and ZS2TX22 of the second target object from the second sensor design 32b.
  • the magnitudes of the amplitudes so (96,0) and S2 (96,64) of the cells (96,0) and (96,64), which do not serve to form the smaller comparison value Xi, ziei2, are compared.
  • the target signal which belongs to the cell with the largest amplitude in magnitude, is validated as the target signal for the same target object resulting from the first transmit signal 32a.
  • 0.2. Therefore, the target signal belonging to the cell 96.0 having the greater magnitude of amplitude so (96.0) is validated as the target signal ZS2TXI for the second target resulting from the first transmit signal 32a.
  • object information of the second target object for example a speed, a direction angle and a distance of the target object relative to the radar system 12 are determined.
  • the Doppler value I associated with the first target signal 38a can be regarded as the correct Doppler value and the correct relative speed of the second target object derived therefrom.
  • a phase difference D between the validated target signals ZS2TXI, ZS2TX2I and ZS2TX22 is determined.
  • the phase of magnitude D then corresponds to the phase difference between the target signals.
  • the method steps that are explained by way of example based on the second target object are carried out correspondingly for the first target object and the third target object.
  • the corresponding target signals ZS I TXI, ZS1 TX21, ZS1 TX22 or ZS3TXI, ZS3TX2I, ZS3TX22 are also validated for the other target objects and the corresponding object information is determined therefrom.
  • the entire process is carried out cyclically so that the monitoring area 14 can be monitored continuously for objects 18 and corresponding detected objects 18 can be tracked.
  • the invention can also be used in radar system 12 with more than one receiver 30.
  • a three-dimensional fast Fourier transformation can be carried out instead of a two-dimensional fast Fourier transformation.

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Abstract

Es werden ein Verfahren zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Zielobjektes (18), das mit einem Radarsystem (12) insbesondere eines Fahrzeugs (10) erfasst wird, ein Radarsystem (12) und ein Fahrerassistenzsystem (20) beschrieben. Bei dem Verfahren werden mit wenigstens einem Sender (26a, 26b) Sendesignale (32a, 32b) in einen Überwachungsbereich (14) des Radarsystems (12) gesendet. Mit wenigstens einem Empfänger (30) werden an dem wenigstens einen Zielobjekt (18) reflektierte Echos der Sendesignale (32a, 32b) als Empfangssignale (34a, 34b) empfangen und sofern erforderlich in eine für eine elektronische Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) verwertbare Form gebracht. Die Empfangssignale (34a, 34b) werden wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation unterzogen. Aus dem Ergebnis der wenigstens einen Fourier-Transformation wird wenigstens ein Zielsignal ermittelt. Aus dem wenigstens einen Zielsignal wird wenigstens eine Objektinformation ermittelt. Auf der Senderseite werden aus einem frequenzmodulierten Dauerstrichsignal wenigstens ein erstes Sendesignal (32a) und wenigstens ein zweites Sendesignal (32b) erzeugt. Das wenigstens eine zweite Sendesignal (32b) wird mittels einer Phasenmodulation gegenüber dem wenigstens einen ersten Sendesignal (32a) codiert, so dass eine zumindest temporäre signaltechnische Orthogonalität zwischen dem wenigstens einen ersten Sendesignal (32a) und dem wenigstens einen zweiten Sendesignal (32b) erzielt wird. Das wenigstens eine erste Sendesignal (32a) wird mit wenigstens einem ersten Sender (26a) und das wenigstens eine zweite Sendesignal (32b) wird mit wenigstens einem zweiten Sender (26b) gleichzeitig in den Überwachungsbereich (14) des Radarsystems (12) gesendet. Das wenigstens eine zweite Sendesignal (32b) wird mit regelmäßigen Sendepausen vorgegebener Länge ausgesendet.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR VERBESSERTEN ZIELTRENNUNG UNTER ANWENDUNG PHASENKODIERTER FMCW-RAMPEN VERSCHIEDENER
SENDER EINES KFZ-RADARSYSTEMS
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinforma- tion wenigstens eines Zielobjektes, das mit einem Radarsystem insbesondere eines Fahrzeugs erfasst wird, bei dem
-mit wenigstens einem Sender Sendesignale in einen Überwachungsbereich des Radarsystems gesendet werden,
-mit wenigstens einem Empfänger an dem wenigstens einen Zielobjekt reflektier- te Echos der Sendesignale als Empfangssignale empfangen und sofern erforder- lich in eine für eine elektronische Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung verwert- bare Form gebracht werden,
-die Empfangssignale wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier- Transformation unterzogen werden,
-aus dem Ergebnis der wenigstens einen Fourier-Transformation wenigstens ein Zielsignal ermittelt wird,
-aus dem wenigstens einen Zielsignal wenigstens eine Objektinformation ermit- telt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Radarsystem insbesondere eines Fahrzeugs zur Ermitt- lung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Zielobjekts,
- mit wenigstens einem Sender zum Senden von Sendesignalen in einen Über- wachungsbereich, -mit wenigstens einem Empfänger zum Empfangen von an dem wenigstens ei- nen Zielobjekt reflektierten Echos der Sendesignale als Empfangssignale und -mit wenigstens einer Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung,
-wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist zur Ermittlung wenigstens eines Zielsignals aus wenigstens einer mehrdimensio- nalen diskreten Fourier-Transformation der Empfangssignale und zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation aus wenigstens einem Zielsignal.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs, aufwei- send
-wenigstens eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung von Funktions- einrichtungen des Fahrzeugs abhängig von Objektinformationen, welche durch wenigstens ein Radarsystem bereitgestellt werden, und
-wenigstens ein Radarsystem zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinfor- mation wenigstens eines Zielobjekts, wobei das wenigstens eine Radarsystem aufweist
-wenigstens einen Sender zum Senden von Sendesignalen in einen Überwa- chungsbereich,
-wenigstens einen Empfänger zum Empfangen von an dem wenigstens einen Zielobjekt reflektierten Echos der Sendesignale als Empfangssignale und
-wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung,
-wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist zur Ermittlung wenigstens eines Zielsignals aus wenigstens einer mehrdimensio- nalen diskreten Fourier-Transformation der Empfangssignale und zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation aus wenigstens einem Zielsignal.
Stand der Technik Aus der EP 2 417 475 B1 ist ein Radarsystem zum Einsatz für Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug bekannt. Das Radarsystem besitzt eine Sendeantenne zur Abstrahlung von Sendesignalen und eine Mehrzahl insbesondere von Empfangsantennen zum gleichzeitigen Empfang von an Objekten reflektierten Sendesignalen. Damit die Entfernung von Objekten gemessen werden kann, wird eine Frequenz eines Flochfrequenz-Oszillators und damit der Sendesignale sehr schnell linear verändert; man spricht dabei von einer Frequenzrampe. Die Frequenzrampen werden periodisch wiederholt; insgesamt gibt es in einem Zahlenbeispiel 1024 Frequenzrampen. Während jeder Frequenzrampe werden in allen Empfangskanälen die Empfangssignale an einem A/D-Wandler z.B. 512 mal jeweils im Abstand von z.B. 25 ns abgetastet. Dann wird über die z.B. 512 Abtastwerte jeder Frequenzrampe und jedes Empfangskanals eine diskrete Fouriertransformation (DFT) in Form einer schnellen Fouriertransformation (FFT = Fast Fourier Transform) gebildet. Dadurch kann man Objekte in unterschiedlichen Entfernungen, welche zu unterschiedlichen Frequenzen führen, trennen. Jede der diskreten Frequenzstützstellen j der DFT korrespondiert zu einer Entfernung r und kann deshalb analog zu Pulsradaren auch als Entfernungstor bezeichnet werden. Mehrere Objekte mit unterschiedlicher Relativgeschwindigkeit im selben Entfernungstor werden dadurch getrennt, dass für jeden Empfangskanal und jedes Entfernungstor über die in den z.B. 1024 Frequenzrampen anfallenden komplexen Spektralwerte eine zweite DFT gerechnet wird. Jede diskrete Stützstelle I dieser zweiten DFT korrespondiert zu einem Satz von Dopplerfrequenzen. Bei der be- trachteten beispielhaften Auslegung gibt es aus dem Satz möglicher Relativgeschwin- digkeiten immer nur eine für den Straßenverkehr sinnvolle beziehungsweise mögliche.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ein Radarsystem und ein Fah- rerassistenzsystem der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen etwaige Mehr- deutigkeiten in Bezug auf Objektinformationen, insbesondere Abstand, Geschwindigkeit und/oder Richtung des wenigstens einen Objektes relativ zum Radarsystem, einfacher und/oder zuverlässiger aufgelöst werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass - auf der Senderseite aus einem frequenzmodulierten Dauerstrichsignal wenigstens ein erstes Sendesignal und wenigstens ein zweites Sendesignal erzeugt werden, wobei das wenigstens eine zweite Sendesignal mittels einer Phasenmodulation gegenüber dem wenigstens einen ersten Sendesignal codiert wird, so dass eine zumindest temporäre signaltechnische Orthogonalität zwischen dem wenigstens einen ersten Sendesignal und dem wenigstens einen zweiten Sendesignal erzielt wird,
- das wenigstens eine erste Sendesignal mit wenigstens einem ersten Sender und das wenigstens eine zweite Sendesignal mit wenigstens einem zweiten Sender gleichzeitig in den Überwachungsbereich des Radarsystems gesendet werden, wobei das wenigstens eine zweite Sendesignal mit regelmäßigen Sendepausen vorgegebener Länge ausgesendet wird.
Erfindungsgemäß werden das wenigstens eine erste Sendesignal und das wenigstens eine zweite Sendesignal nicht permanent simultan ausgesendet. Bei dem wenigstens einen zweiten Sendesignal werden regelmäßige Sendepausen mit vorgegebener Länge eingelegt. Außerdem werden das wenigstens eine erste Sendesignal und das wenigs- tens eine zweite Sendesignal in unterschiedlichen Phasenlagen ausgesendet. Insge- samt wird so erreicht, dass das Ergebnis der wenigstens einen diskreten Fourier- Transformation keine Mehrdeutigkeiten aufweist. Die Zielsignale wenigstens eines Ziel objekts können den Sendesignalen zugeordnet und so validiert werden.
Der wenigstens eine erste Sender und der wenigstens eine zweite Sender sind gleich- zeitig aktiv. Auf diese Weise kann die Ermittlung der Objektinformationen beschleunigt werden.
Die reflektierten Echos werden auf der Empfängerseite als Empfangssignale empfan- gen und sofern erforderlich in eine für eine elektronische Steuer- und/oder Auswerteein- richtung verwertbare Form gebracht. Sofern die Sendesignale und die resultierenden Echos eine Signalart aufweisen, welche nicht direkt mit der entsprechenden elektroni- schen Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung verarbeitet werden kann, werden die Emp- fangssignale in eine elektronisch verwertbare Form gebracht. Andernfalls ist keine ent- sprechende Anpassung, insbesondere Umwandlung, der Empfangssignale erforderlich. Auf diese Weise können die Empfangssignale mittels der elektronischen Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung direkt oder gegebenenfalls nach entsprechender Anpas- sung verarbeitet werden.
Das Verfahren kann vorteilhafterweise mit wenigstens einem Mittel auf softwaremäßi- gem und/oder hardwaremäßigem Wege realisiert sein. Das Verfahren kann software- mäßig und/oder hardwaremäßig in Kombination mit der Steuer- und/oder Auswerteein- richtung realisiert sein. Die Mittel zum Ausführen des Verfahrens können in einer ohne- hin benötigten Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung des Radarsystems enthalten sein.
Vorteilhafterweise kann das Radarsystem eine schnelle Frequenzmodulation zur Reali- sierung der Sendesignale nutzen. Dabei werden hintereinander mehrere sogenannte Chirps mit entsprechenden Frequenzrampen als Chirp-Sequenzen ausgesendet.
Das wenigstens eine zweite Sendesignal wird mittels einer Phasenmodulation gegen- über dem wenigstens einen ersten Sendesignal so codiert, dass eine zumindest tempo- räre signaltechnische Orthogonalität zwischen dem wenigstens einen ersten Sendesig- nal und dem wenigstens einen zweiten Sendesignal erzielt wird. Auf diese Weise kann eine Unterscheidung des wenigstens einen ersten Sendesignals von dem wenigstens einen zweiten Sendesignals auf der Empfängerseite vereinfacht werden.
Am Ausgang der Fourier-Transformation sind die Zielsignale, welche von den einzelnen Sendesignalen herrühren, in Abhängigkeit der von Chirp zu Chirp hinzugefügten Pha- sendifferenz in der Dopplerdimension verschoben. Mithilfe des erfindungsgemäßen Ver- fahrens können die einzelnen Signalkomponenten eindeutig dem wenigstens einen ers- ten Sendesignal und dem wenigstens einen zweiten Sendesignal zugeordnet und die Phasenlage der einzelnen Ausbreitungspfade unabhängig voneinander bestimmt wer- den.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann auf der Empfängerseite aus dem Ergeb- nis der wenigstens einen mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation eine Mehrzahl von Zielsignalen ermittelt werden. Dabei kann pro physikalisch vorhandenem Zielobjekt eines der Zielsignale dem wenigstens einen ersten Sendesignal entsprechen und zwei Zielsignale dem wenigstens einen zweiten Sendesignal entsprechen. Da sich die Intensität des wenigstens einen zweiten Sendesignals auf zwei Zielsignale aufteilt, sind - sofern das erste Sendesignal und das zweite Sendesignal mit gleichen Intensitä ten ausgesendet werden - die Amplituden der Zielsignale aus dem wenigstens einen zweiten Sendesignal kleiner als die Amplitude des Zielsignals aus dem ersten Sende- signal. Auf diese Weise können die beiden Zielsignale aus dem wenigstens einen zwei- ten Sendesignal von dem Zielsignal aus dem wenigstens einen ersten Sendesignal un- terschieden werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Ergebnis der wenigstens einen mehrdimensionalen Fourier-Transformation als Entfernungs-Doppler-Matrix für einen Eindeutigkeitsbereich bezüglich einer Dopplerdimension realisiert werden. Dabei kann die Entfernungs-Doppler-Matrix aus Zellen bestehen, welche jeweils durch einen Dopplerwert und einen Entfernungswert charakterisiert werden können und eine kom- plexwertige Amplitude aufweisen können, die eine Signalintensität charakterisieren können. Die Entfernungs-Doppler-Matrix kann in vier Teilmatrizen mit gleicher Ausdeh- nung bezüglich der Doppler-Dimension unterteilt werden. Für jeden Entfernungswert können die Beträge der Amplituden der jeweils bezüglich ihres Dopplerwerts rangmäßig entsprechenden Zellen der Teilmatrizen zu einem jeweiligen Spektrumswert kombiniert werden. Aus den Spektrumswerten können diejenigen ermittelt werden, welche über einer vorgegebenen Schwelle liegen, und als zu einem jeweiligen Zielsignal gehörende Ziel-Spektrumswerte erkannt werden
Die Dimension einer Zelle in der Entfernungs-Doppler-Matrix in der Entfernungsdimen- sion wird als Entfernungstor bezeichnet. Die Dimension einer Zelle in der Dopplerdi- mension wird als Dopplertor bezeichnet. Jedes Entfernungstor ist durch ein Entfer- nungswert und jedes Dopplertor durch einen Dopplerwert charakterisiert. Damit ist jede Zelle in der Entfernungs-Doppler-Matrix durch einen Entfernungswert und einen Dopp- lerwert charakterisiert.
Vorteilhafterweise kann die Anzahl der Teilmatrizen aus dem Quotienten der Anzahl der Dopplertore des Eindeutigkeitsbereichs und dem kleinsten Doppler-Abstand von aus dem wenigstens einen ersten Sendesignal und dem wenigstens einen zweiten Sende- signal herrührenden Zielsignalen ein und desselben Zielobjekts berechnet werden. Bei einem Eindeutigkeitsbereich von insbesondere 128 Dopplertoren und einem kleinsten Dopplerabstand von insbesondere 32 Dopplertoren kann die Entfernung-Doppler-Matrix in vier Teilmatrizen jeweils mit der Ausdehnung von 32 Dopplertoren unterteilt werden. Der Eindeutigkeitsbereich kann auch mehr oder weniger als 128 Dopplertore umfassen. Die kleinsten Dopplerabstände zwischen den Zielsignalen können durch entsprechende Wahl der Phasenmodulation und/oder der Sendepausen auf der Senderseite vorgege- ben werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können für wenigstens einen Ziel- Spektrumswert eine Differenz der komplexwertigen Amplituden der zu diesem Ziel- Spektrumswert gehörenden Zellen mit dem kleinsten Dopplerwert und dem drittkleins- ten Dopplerwert gebildet, der Betrag dieser Differenz quadriert und einem erster Ver- gleichswert zugewiesen werden. Eine Differenz der komplexwertigen Amplituden der zu diesem Ziel-Spektrumswert gehörenden Zellen mit dem zweitkleinsten Dopplerwert und dem größten Dopplerwert kann gebildet, der Betrag dieser Differenz kann quadriert und einem zweiten Vergleichswert zugewiesen werden. Die Vergleichswerte können vergli chen und die Signale, welche zu den Zellen gehören, aus deren Amplituden der kleine- re der beiden Vergleichswerte gebildet ist, als die zwei Zielsignale für dasselbe Zielob- jekt, die von dem wenigstens einen zweiten Sendesignal herrühren, können validiert werden. Die Beträge der Amplituden der Zellen, die nicht zur Bildung des kleinsten Ver- gleichswerts dienen, können verglichen werden, und das Signal, welches zu der Zelle mit der betragsmäßig größten Amplitude gehört, für dasselbe Zielobjekt kann als das Zielsignal, das von dem wenigstens einen ersten Sendesignal herrührt, validiert werden.
Für jeden Entfernungswert werden die Beträge der Amplituden der jeweils bezüglich ihres Dopplerwerts rangmäßig entsprechenden Zellen der Teilmatrizen zu einem jewei- ligen Spektrumswert kombiniert. Insbesondere werden insgesamt vier Beträge - für jede der Teilmatrizen ein Betrag - die bezüglich ihres Dopplerwerts gleichrangig sind, ad- diert. Beispielsweise sind die Zellen bezüglich ihres Dopplerwerts gleichrangig, welche in ihrer jeweiligen Teilmatrix den kleinsten Dopplerwert aufweisen. Entsprechend sind die Zellen gleichrangig, die in ihrer jeweiligen Teilmatrix den zweitkleinsten Dopplerwert aufweisen usw.
Vorteilhafterweise können zur Ermittlung der Spektrumswerte die Beträge der Amplitu- den der jeweiligen Zellen addiert und das Ergebnis quadriert werden. Alternativ können die Beträge der Amplituden quadriert (Betragsquadrate) und die Betragsquadrate der Amplituden addiert werden. Auf diese Weise kann durch die Kombination der entspre- chenden Zellen der Teilmatrizen eine Gesamtamplitude der einander entsprechenden Zellen mit gleichem Entfernungswert ermittelt werden.
Aus den Spektrumswerten werden diejenigen ermittelt, welche in Bezug auf ihre Leis- tung über einer vorgegebenen Rauschschwelle liegen. Diese Spektrumswerte werden als zu einem jeweiligen Zielsignal gehörende Ziel-Spektrumswerte erkannt. Auf diese Weise können die tatsächlichen Zielsignale von Rauschen und/oder Geistersignalen unterschieden werden. So können die Zellen der Entfernung-Doppler-Matrix ermittelt werden, welche Zielsignale enthalten.
Für wenigstens einen Ziel-Spektrumswert wird eine Differenz der komplexwertigen Amplituden der zu diesem Ziel-Spektrumswert gehörenden Zellen mit dem kleinsten Dopplerwert und dem drittkleinsten Dopplerwert gebildet, der Betrag dieser Differenz quadriert und einem erster Vergleichswert zugewiesen. Ferner wird eine Differenz der komplexwertigen Amplituden der zu diesem Ziel-Spektrumswert gehörenden Zellen mit dem zweitkleinsten Dopplerwert und dem größten Dopplerwert gebildet, der Betrag die ser Differenz quadriert und einem erster Vergleichswert zugewiesen wird. Die Ver- gleichswerte werden verglichen. Die Signale, welche zu den Zellen gehören, aus deren komplexwertigen Amplituden der kleinere der beiden Vergleichswerte gebildet ist, wer- den als die zwei Zielsignale für dasselbe Zielobjekt, die von dem wenigstens einen zweiten Sendesignal herrühren, validiert. Die Beträge der Amplituden der Zellen, die nicht zur Bildung des kleinsten Vergleichswerts dienen, werden verglichen. Das Signal, welches zu der Zelle mit der betragsmäßig größten Amplitude gehört, wird für dasselbe Zielobjekt als das Zielsignal, das von dem wenigstens einen ersten Sendesignal her- rührt, validiert. Mithilfe des Vergleichs der Vergleichswerte können die Zellen, welche tatsächliche Zielsignale enthalten, effizient und schnell identifiziert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann aus wenigstens einem validier- ten Zielsignal wenigstens eine Objektinformation ermittelt werden. Dabei können sowohl das wenigstens eine erste Sendesignal als auch das wenigstens eine zweite Sendesig- nal und entsprechend die Zielsignale zur Ermittlung von Objektinformationen herange- zogen werden. So können unterschiedliche Objektinformationen direkter ermittelt und etwaige Mehrdeutigkeiten zuverlässige gelöst werden.
Vorteilhafterweise kann aus wenigstens einem validierten Zielsignal wenigstens eine Objektinformation in Form einer Geschwindigkeit und/oder einer Position, insbesondere einem Abstand und/oder einer Richtung, des wenigstens einen Objektes relativ zu dem Radarsystem ermittelt werden. Auf diese Weise können mit dem Radarsystem Informa- tionen über das wenigstens eine Objekt gewonnen werden, welche insbesondere zur Steuerung von Fahrfunktionen des Fahrzeugs interessant sind.
Die mit dem Radarsystem erfassbaren Zielobjekten können von stehenden oder beweg- ten Objekten, insbesondere um andere Fahrzeuge, Personen, Flindernisse, Fahr- bahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen oder dergleichen, herrühren. Mehrere Zielobjekte können von unterschiedliche Berei- chen ein und desselben Objekts oder von unterschiedlichen Objekten herrühren.
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 derglei- chen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Die Er- findung kann auch bei autonomen oder wenigstens teilweise autonomen Fahrzeugen eingesetzt werden.
Das Radarsystem kann vorteilhafterweise mit einem Fahrerassistenzsystem des Fahr- zeugs, insbesondere einem Parkassistenzsystem, einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung, 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 Fahr- zeug, an eine Steuerung des Fahrerassistenzsystems übermittelt und zur Beeinflussung von Fahrfunktionen, insbesondere der Geschwindigkeit, einer Bremsfunktion, einer Lenkungsfunktion und/oder einer Ausgabe eines Hinweis- und/oder Warnsignals insbe- sondere für den Fahrer, verwendet werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Ziel-Spektrumswerte mittels wenigstens einem Detektionsalgorithmus aus den Spektrumswerten ermittelt werden. Auf diese Weise können Signale, welche zu Ziel-Spektrumswerten gehören, von Signalen, welche von Rauschen oder Geistersignalen herrühren, unterschieden werden. Vorteilhafterweise kann als Detektionsalgorithmus ein Algorithmus zur Ermitt- lung einer konstanten Falschalarmrate (CFAR) eingesetzt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Länge der Sendepausen des wenigstens einen zweiten Sendesignals als Periodendauer oder einem ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer des wenigstens einen ersten Sendesignals vorgegeben werden. Auf diese Weise kann das wenigstens eine zweite Sendesignal auf der Emp- fängerseite mithilfe der Fourier-Transformation in zwei Zielsignale aufgeteilt werden. Der Abstand dieser beiden Zielsignale in der Dopplerdimension kann der Hälfte der An- zahl der Dopplertore im Eindeutigkeitsbereich entsprechen.
Vorteilhafterweise das wenigstens eine erste Sendesignal und das wenigstens eine zweite Sendesignal jeweils als Chirp gleicher Zeitdauer ausgesendet werden. Das we- nigstens eine zweite Sendesignal kann bei jedem zweiten Chirp für die Dauer eines Chirps pausieren. Die Periodendauer des entsprechenden Sendesignals kann der Dau- er eines Chirps entsprechen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Phasendiffe- renz zwischen wenigstens zwei validierten Zielsignalen ermittelt werden. Aus der Pha- sendifferenz kann ein Einfallswinkel oder Richtungswinkel als eine Objektinformation bestimmt werden. So kann die Richtung des erfassten Zielobjekts relativ zu dem Ra- darsystem bestimmt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann im Zuge der Ermitt- lung wenigstens einer Objektinformation wenigstens eine mehrdimensionale diskrete Fourier-Transformation als schnelle Fourier-Transformation ausgeführt werden. Auf die se Weise kann die wenigstens eine Fourier-Transformation schneller berechnet werden.
Vorteilhafterweise kann eine einzige mehrdimensionale, insbesondere zweidimensiona- le, dreidimensionale, vierdimensionale oder dergleichen, diskrete Fourier- Transformation ausgeführt werden. Auf diese Weise können mit nur einer einzigen ins- besondere schnellen Fourier-Transformation Informationen sowohl aus dem wenigstens einen ersten Sendesignal als auch aus dem wenigstens einen zweiten Sendesignal verwertet werden. So kann das Verfahren effizienter ausgeführt werden.
Vorteilhafterweise kann bei einem Empfängern eine zweidimensionale Fourier- Transformation durchgeführt werden. Bei mehr als zwei Empfängern kann eine höher- dimensionale, insbesondere dreidimensionale Fourier-Transformation, durchgeführt werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine zweite Sendesignal auf der Senderseite mittels einer binären Phasenumtastung codiert werden. Auf diese Weise kann eine sig- naltechnische Orthogonalität zwischen dem wenigstens einen ersten Sendesignal und dem wenigstens einen zweiten Sendesignal erzielt werden. Die binäre Phasenumtas- tung ist ein an sich bekanntes digitales Modulationsverfahren und wird in Fachkreisen auch als“Binary Phase-Shift Keying“ (BPSK) bezeichnet.
Vorteilhafterweise kann die Codierung wenigstens eines Sendesignals im Takt der Fre- quenzrampen der Chirp-Sequenzen erfolgen. Auf diese Weise können die aufeinander folgenden linearen Frequenzrampen wahlweise mit unterschiedlichen Phasenlagen, insbesondere 0° oder 180°, ausgesendet werden. So können die Phasen derart umge- tastet werden, dass die Sendesignale bei dem wenigstens einen ersten Sender und dem wenigstens einen zweiten Sender über die gesamte Sequenzdauer betrachtet or- thogonal sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Sendesignal mit einem regelmäßig alternierenden Muster belegt werden. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Sendesignal, insbesondere wenigstens ein zweites Sendesignal, von wenigstens einem anderen Sendesignal, insbesondere wenigstens einem ersten Sendesignal, unterschieden und auf der Empfängerseite einfacher ge- trennt werden. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Sendesignal in Form von Chirps ausgesendet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Sendesignal mit konstanter Phase und/oder wenigstens ein Sendesignal mit wechseln- der Phase ausgesendet werden. Auf diese Weise kann das wenigstens eine erste Sen- designal besser von dem wenigstens einen zweiten Sendesignal unterschieden werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein erstes Sendesignal mit konstanter Phase und wenigstens ein zweites Sendesignal mit wechselnder Phase ausgesendet werden. Al ternativ kann wenigstens ein erstes Sendesignal mit wechselnder Phase und wenigs- tens ein zweites Sendesignal mit konstanter Phase ausgesendet werden.
Das Sendesignal, welches mit konstanter Phase ausgesendet wird, kann nach entspre- chender Auswertung auf der Empfängerseite als Referenz bezüglich wenigstens einer Objektinformation dienen, ohne dass eine Korrektur der Phasenverschiebung erforder- lich ist. So kann insbesondere aus diesem Sendesignal direkt eine Relativgeschwindig- keit zwischen dem erfassten Zielobjekt und dem Radarsystem ermittelt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Sendesignal nach jeder Frequenzrampe des frequenzmodulierten Dauerstrichsignals mit einem Pha- senwechsel zwischen 0° und 180° belegt werden. Auf diese Weise kann das wenigs- tens eine Sendesignal einfach mit einem regelmäßig alternierenden Muster belegt wer- den. Alternativ kann wenigstens ein Sendesignal nach jeder Frequenzrampe und einer anschließenden Signalpause mit einem Phasenwechsel zwischen 0° und 180° belegt werden. Auf diese Weise kann eine Mehrdeutigkeit vermieden werden.
Vorteilhafterweise kann das Verfahren mehrmals hintereinander, insbesondere zyklisch, durchgeführt werden. Auf diese Weise kann der Überwachungsbereich über einen län- geren Zeitraum überwacht werden. Zusätzlich oder alternativ können die Ergebnisse der einzelnen Messzyklen miteinander verglichen werden und somit eine Validierung der Zielsignale verbessert und Mehrdeutigkeiten besser aufgelöst werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Zielsignal über mehrere Messzyklen validiert werden. Ein derartiges Verfahren kann als„Tracking“ bezeichnet werden. Durch Be- obachtung von Änderungen mindestens einer Objektinformation, insbesondere eines Abstands des Zielobjekts, über mehrere Messzyklen kann ermittelt werden, welche von mehreren anderen Objektinformationen, insbesondere Geschwindigkeiten, die aus er- mittelten Zielsignalen bestimmt werden können, korrekt sind. Dabei kann zusätzlich die Kenntnis darüber genutzt werden, dass von zwei Objektinformationen, insbesondere zwei unterschiedliche Geschwindigkeiten, die für ein Zielsignal ermittelt werden, nur eine Objektinformation, also eine Geschwindigkeit, korrekt sein kann. Insgesamt kön- nen so Mehrdeutigkeiten in Bezug auf Zielsignale und darin enthaltenen Objektinforma- tionen zuverlässiger aufgelöst werden.
Ferner wird die technische Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Radarsystem dadurch gelöst, dass die wenigstens einen Steuer- und/oder Auswerteeinheit Mittel aufweist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Vorteilhafterweise können die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- rens auf softwaremäßigem und/oder hardwaremäßigem Wege realisiert sein.
Außerdem wird die technische Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrerassistenzsys- tem dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit Mittel aufweist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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 kön- nen selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschrei- bung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
Figur 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem und einem Radarsys- tem zu Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug; Figur 2 eine Funktionsdarstellung des Kraftfahrzeugs mit dem Fahrerassistenz- system und dem Radarsystem aus der Figur 1 ;
Figur 3 ein Frequenz-Zeit-Diagramm eines ersten Sendesignals eines ersten
Senders des Radarsystems aus den Figuren 1 und 2;
Figur 4 ein Frequenz-Zeit-Diagramm eines zweiten Sendesignals eines zweiten
Senders des Radarsystems aus den Figuren 1 und 2;
Figur 5 ein Entfernungs-Doppler-Diagramm mit Zielsignalen, welche aus Emp- fangssignalen des ersten Sendesignals und des zweiten Sendesignals aus den Figuren 3 und 4 gewonnen werden, die an drei Zielobjekten re- flektiert wurden;
Figur 6 ein Amplitudenbetrags-Doppler-Diagramm der Zielsignale aus der Figur 5, welche sich im gleichen Entfernungstor befinden;
Figur 7 eine Spektrumsmatrix, welche aus den Amplituden der Zellen entspre- chend dem Entfernungs-Doppler-Diagramm aus der Figur 5 gewonnen werden kann;
Figur 8 Berechnungen von beispielhaft vier Spektrumswerten der Spektrums- matrix aus der Figur 7;
Figur 9 die Spektrumsmatrix aus der Figur 7, welche beispielhaft die Spektrums- werte aus den Berechnungen aus der Figur 8 enthält.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in der Vor- deransicht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 verfügt über ein Radarsystem 12. Das Radar- system 12 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Kraftfahrzeugs 10 angeord- net. Alle Komponenten des Radarsystems 12, beispielsweise mehrere Sender und Empfänger, können beispielhaft in einem einzigen Radarsensor kombiniert enthalten sein. Mit dem Radarsystem 12 kann ein in der Figur 2 angedeuteter Überwachungsbe- reich 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 ange- ordnet und anders ausgerichtet sein. Bei den Objekten 18 kann es sich beispielsweise um andere Fahrzeuge, Personen, Flindernisse, 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.
Das Radarsystem 12 ist als frequenzmoduliertes Dauerstrichradar ausgestaltet. Fre- quenzmodulierte Dauerstrichradare werden in Fachkreisen auch als FMCW (Frequency modulated continuous wave) Radare bezeichnet. Mit dem Radarsystem 12 kann bei spielsweise eine Entfernung, eine Richtung und eine Geschwindigkeit des Objektes 18 relativ zum Kraftfahrzeug 10 ermittelt werden.
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 Flinweise 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 Mo- torsteuerungssystem, ein Bremssystem, ein Lenksystem, eine Fahrwerksteuerung oder ein Signalausgabesystem handeln.
Das Fahrerassistenzsystem 20 weist eine elektronische Steuereinrichtung 24 auf, mit der entsprechende elektronische Steuer- und Regelsignale an die Funktionseinrichtun- gen 22 übermittelt und/oder von diesen empfangen und verarbeitet werden können.
Das Radarsystem 12 umfasst beispielhaft einen ersten Sender 26a, einen zweiten Sen- der 26b, eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 und einen Empfänger 30. Die Sender 26a und 26b sind beispielhaft mit einem Radarsensor realisiert, der bei spielsweise einen Chip mit den zwei integrierten Sendern 26a und 26b enthält. Die Sender 26a und 26b sind jeweils mit einer separaten Sendeantenne verbunden. Bei- spielhaft sind die - hier drei - Sendeantennen im Abstand von wenigen Millimetern an- geordnet. 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 10 gesteuert/geregelt werden. 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 teil- weise als dezentrale Bauteile oder Bauteilgruppen realisiert sind.
Die jeweiligen Senderantennen der Sender 26a und 26b sind beispielhaft identisch auf- gebaut. Mit den Sendern 26a und 26b können jeweilige Sendesignale 32a und 32b je- weils mit sich ständig ändernder Frequenz in den Überwachungsbereich 14 gesendet werden. Die Sendesignale 32a und 32b werden an dem Objekt 18 reflektiert und als entsprechende Empfangssignale 34a und 34b zu dem Empfänger 30 zurückgesendet und mit diesem empfangen. Aus den Empfangssignalen 34a und 34b wird nach einem weiter unten beschriebenen Verfahren mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 die Entfernung, die Richtung und die Geschwindigkeit des Objektes 18 relativ zum Kraft- fahrzeug 10 ermittelt.
Alternativ können bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel die Sender 26a und 26b und der Empfänger 30, beispielsweise deren Antennen, räumlich voneinander ent- fernt angeordnet sein. Die Sender 26a und 26b, sowie der Empfänger 30, respektive die jeweiligen Antennen .können auch in anderer Weise, beispielsweise in unterschiedli- chen Flöhen und/oder in unterschiedlichen Abständen und/oder unterschiedlicher An- ordnung, und/oder an anderer Stelle angeordnet sein.
Das Verfahren zur Ermittlung von Objektinformationen von Objekten 18, die mit dem Radarsystem 12 erfasst werden, wird im Folgenden anhand der Figuren 3 bis 9 bei spielhaft erläutert.
Bei dem Verfahren werden mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 28 die Sender 26a und 26b so angesteuert, dass mit dem ersten Sender 26a das erste Sendesignal 32a und dem zweiten Sender 26b das zweite Sendesignal 32b gleichzeitig in den Überwa- chungsbereich 14 gesendet werden. Die Sendesignale 32a und 32b werden aus bei spielhaft demselben frequenzmodulierten Dauerstrichsignal erzeugt und bestehen aus mehreren nacheinander folgenden sogenannten Chirps. Das zweite Sendesignal 32b wird außerdem mittels einer Phasenmodulation in Form einer binären Phasenumtas- tung gegenüber dem ersten Sendesignal 32a so codiert, dass eine signaltechnische Orthogonalität zwischen dem ersten Sendesignal 32a und dem zweiten Sendesignal 32b erzielt wird.
In der Figur 3 ist ein Frequenz-Zeit-Diagramm für das erste Sendesignal 32a gezeigt. Die Frequenz f ist auf der Ordinatenachse und die Zeit t auf der Abszissenachse aufge- tragen. Die Chirps sind hier jeweils als Frequenzrampen gezeigt. Die aufeinander fol genden Chirps des ersten Sendesignals 32a haben jeweils die gleiche Phasenlage, sind also jeweils um 0° bezüglich ihrer Phase verschoben. Das erste Sendesignal 32a wird also mit konstanter Phase ausgesendet. Insgesamt werden beispielhaft bei einer Messung 128 solcher Chirps ausgesendet. Die Anzahl der Chirps gibt einen Eindeutig- keitsbereich an, der hier 128 beträgt.
In der Figur 4 ist ein mit der Figur 3 vergleichbares Frequenz-Zeit-Diagramm des zwei- ten Sendesignals 32b gezeigt. Das zweite Sendesignal 32b wird analog zum ersten Sendesignal 32a auf Basis von nacheinander folgenden Chirps, hier jedoch mit einer Sendepause nach jedem ausgesendeten Chirp, ausgesendet. Die Länge der Sende- pause entspricht der Länge eines Chirps. Außerdem werden die aufeinander folgenden Chirps mit einem Phasenwechsel, nämlich zwischen 0° und 180°, und so mit einem re- gelmäßig alternierenden Muster realisiert.
Mit dem Empfänger 30 werden die an dem Objekt 18 reflektierten Echos der Sendesig- nale 32a und 32b als Empfangssignale 34a und 34b empfangen und in eine mit der Steuer-/Auswerteeinrichtung 28 verwertbare Form gebracht.
Die Empfangssignale 34a und 34b werden mit entsprechenden Mitteln der Steuer- /Auswerteeinrichtung 28 einer zweidimensionalen schnellen Fourier-Transformation unterzogen.
Aus dem Ergebnis der zweidimensionalen diskreten Fourier-Transformation werden den Sendesignalen 32a und 32b entsprechende Zielsignale ZS von physikalisch vorhande- nen Zielobjekten und deren jeweilige komplexwertige Amplituden ermittelt. Ein Zielob- jekt ist ein Bereich des Objekts 18. Mehrere Zielobjekte können von demselben Objekt 18 oder von unterschiedlichen Objekten herrühren. Dem ersten Sendesignal 32a ent- spricht pro Zielobjekt ein Zielsignal ZS. Aufgrund der Verschiebung der Phasenlage und der Sendepausen bei dem zweiten Sendesignal 32b entsprechen nach der Fourier- Transformation pro Zielobjekt zwei Zielsignale ZS. Jedem Zielobjekt entsprechen also insgesamt drei Zielsignale ZS. Dabei sind die Zielsignale ZS aus dem zweiten Sende- signal 32b in der Doppler-Dimension um die Hälfte des Eindeutigkeitsbereichs unterei- nander und um 1/4 beziehungsweise 3/4 des Eindeutigkeitsbereichs gegenüber dem Zielsignal ZS aus dem ersten Sendesignal 32a verschoben. Ferner sind - sofern die Sendesignale 32a und 32b mit derselben Leistung ausgesendet werden - für dasselbe Zielobjekt die Amplituden der Zielsignale ZS aus dem zweiten Sendesignal 32b in Be- zug auf Betrag und Phase, also die komplexen Werte, identisch und in Bezug auf den Betrag geringer als die Amplitude des Zielsignals ZS aus dem ersten Sendesignal 32a.
In der Figur 5 sind beispielhaft die Zielsignale ZS in einer Entfernungs-Doppler-Matrix jeweils mit einem Kreuz angedeutet. Die Entfernungstore entsprechen dabei so ge- nannten„Range bins“ oder Abstandsintervallen. Die Entfernungs-Doppler-Matrix um- fasst beispielhaft 256 Entfernungstore. Die Dopplertore entsprechen sogenannten Rela- tivgeschwindigkeitstoren oder„Doppler bins“. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ent- spricht der Eindeutigkeitsbereich in der Dopplerdimension der Anzahl der Chirps und beträgt, wie bereits oben erwähnt, 128 Dopplertore. Die Entfernungs-Doppler-Matrix umfasst also beispielhaft 128 Dopplertore. Die Entfernungs-Doppler-Matrix besteht aus Zellen, welche jeweils durch einen Entfernungswert k und einen Dopplerwert I charakte- risiert werden und eine komplexwertige Amplitude s(k, I) aufweist. Der Betrag der Amplitude s(k, I) charakterisieren die Intensität eines etwaigen Signals in der Zelle oder, falls kein Signal empfangen wird, das dortige Rauschen.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Zielsignale ZS von drei Zielobjekten ermittelt. Dabei entsprechen die Zielsignale ZS, die sich im selben Entfernungstor mit dem demselben Entfernungswert, also in derselben Entfernung zu dem Radarsystem 12, befinden, demselben Zielobjekt. Die Zuordnung der Zielsignale ZS zu den Sendesignalen 32a und 32b und den entspre- chenden Zielobjekten erfolgt zwar erst in der weiter unten erläuterten Weise. Jedoch werden der besseren Verständlichkeit wegen die jeweiligen Bezeichnungen bereits jetzt eingeführt. Die Zielsignale sind den Zielobjekten entsprechend mit„ZS1“,„ZS2“ und „ZS3“ bezeichnet. Die Zielsignale ZS, die von dem ersten Sendesignal 32a herrühren, sind zusätzlich mit„TX1“ gekennzeichnet. Die Zielsignale ZS, die dem zweiten Sende- signal 32b entsprechen, sind zusätzlich mit„TX21“ oder„TX22“ bezeichnet, wobei „TX21“ dem ersten Zielsignal und„TX22“ dem zweiten Zielsignal des zweiten Sendesig- nals 32b entspricht. Beispielsweise hat das dem zweiten Zielobjekt entsprechende Ziel- signal, welches von dem ersten Sendesignal 32a herrührt, die Bezeichnung „ZS2TXI“. Entsprechend haben die dem zweiten Zielobjekt entsprechenden Zielsignale, welche von dem zweiten Sendesignal 32b herrühren, die Bezeichnungen „ZS2TX2I“ und „ZS2TX22“.
In der Figur 5 sind jeweils die drei Zielsignale ZS, welche zu demselben Zielobjekt ge- hören, der einfachen Erkennbarkeit wegen mit einer gestrichelten Ellipse umgeben. Die zu dem ersten Zielobjekt gehörenden Zielsignale ZS1 haben denselben Entfernungs- wert, beispielsweise 32. ferner haben die drei Zielsignale ZS1 die Dopplerwerte 0, 32 und 64. Die zu dem zweiten Zielobjekt gehörenden Zielsignale ZS2 haben denselben Entfernungswert, beispielsweise 96. Ferner haben die drei Zielsignale ZS2 die Dopp- lerwerte 0, 32 und 96. Die zu dem dritten Zielobjekt gehörenden Zielsignale ZS3 haben denselben Entfernungswert, beispielsweise 192. Ferner haben die drei Zielsignale ZS3 die Dopplerwerte 16, 48 und 80.
Figur 6 zeigt beispielhaft die Zielsignale ZS2TXI , ZS2TX2I und ZS2TX22 , welche zu dem zweiten Zielobjekt gehören, in einem Amplitudenbetrags-Doppler-Diagramm. Der bes- seren Verständlichkeit wegen ist der Betrag der Amplitude des stärksten Zielsignals ZS2TXI auf 1 normiert. Beispielsweise können die Amplituden als Dämpfung angegeben werden. In diesem Fall können beispielhaft die Amplituden der Zielsignale ZS2TX2I und ZS2TX22 aus dem zweiten Sendesignal 32b um 6dB geringer sein als die Amplitude des Zielsignals ZS2TXI aus dem ersten Sendesignal 32a.
Im Folgenden wird erläutert, wie die Zielsignale ZS den entsprechenden Sendesignalen 32a und 32b zugeordnet und validiert werden. Die Entfernungs-Doppler-Matrix wird in Teilmatrizen TMO, TM1 , TM2 und TM3 mit glei- cher Ausdehnung in der Doppler-Dimension unterteilt. Dabei wird die Anzahl der Teil matrizen TM berechnet aus dem Quotienten der Anzahl der Dopplertore des Eindeutig- keitsbereichs und dem kleinstmöglichen Doppler-Abstand von aus dem ersten Sende- signal 32a und dem zweiten Sendesignal 32b herrührenden Zielsignalen ZS ein und desselben Zielobjekts. Bei dem beispielhaften Eindeutigkeitsbereich von 128 Dopplerto- ren und einem kleinstmöglichen Dopplerabstand von 32 Dopplertoren wird die Entfer- nungs-Doppler-Matrix in vier Teilmatrizen TMO, TM1 , TM2 und TM3 jeweils mit der Ausdehnung von 32 Dopplertoren unterteilt.
Für jeden Entfernungswert k werden die Beträge der Amplituden s der jeweils bezüglich ihres Dopplerwerts I rangmäßig entsprechenden Zellen der Teilmatrizen TMO, TM1 , TM2 und TM3 zu einem jeweiligen Spektrumswert ak.it kombiniert. Mit anderen Worten werden die jeweiligen Zellen der Teilmatrizen TMO, TM1 , TM2 und TM3 mit dem kleins ten Dopplerwert I, diejenigen Zellen mit dem zweitkleinsten Dopplerwert I, diejenigen Zellen mit dem drittkleinsten Dopplerwert I usw. kombiniert. Zur Ermittlung der Spekt- rumswerte ak.it werden die Beträge der Amplituden s der jeweiligen Zellen addiert und das Ergebnis quadriert. Dies geschieht nach folgender Formel:
Figure imgf000022_0001
Dabei ist„k“ der jeweilige Entfernungswert zwischen 0 und 256.„It“ ist ein Laufparame- ter für die Dopplerwerte I.„It“ läuft von 0 bis 32, also über die Ausdehnung einer Teil matrix TM in der Dopplerdimension so entspricht der jeweiligen komplexwertigen Amplitude in der Zelle der in der Figur 5 untersten Teilmatrix TMO, welche sich zwi- schen den Dopplerwerten 0 und 32 erstreckt. Si entspricht der jeweiligen komplexwerti- gen Amplitude in der Zelle der in der Figur 5 zweituntersten Teilmatrix TM1 , welche sich zwischen den Dopplerwerten 32 und 64 erstreckt. S2 entspricht der jeweiligen komplex- wertigen Amplitude in der Zelle der in der Figur 5 dritten Teilmatrix TM2, welche sich zwischen den Dopplerwerten 64 und 96 erstreckt. S3 entspricht der jeweiligen komplex- wertigen Amplitude in der Zelle der in der Figur 5 obersten Teilmatrix TM3, welche sich zwischen den Dopplerwerten 96 und 128 erstreckt. Die dadurch erhaltenen Spektrumswerte ak,it können in einer 32x256 Spektrumsmatrix (ak,it,) dargestellt werden, wie sie in der Figur 7 angedeutet ist. Dabei sind der besseren Übersichtlichkeit wegen beispielhaft lediglich vier der Spektrumswerte ak,it bezeichnet.
Beispielhaft sind in der Figur 8 Berechnungen für vier der Spektrumswerte ak,it gezeigt. Unter Vorwegnahme des Ergebnisses sind zur einfacheren Erläuterung die Amplituden s von Zellen, in denen Zielsignale ZS liegen, mit gestrichelten Ellipsen umgeben und mit den entsprechenden Bezeichnungen versehen. Die Amplituden s, welche nicht mit El- lipsen markiert sind, weisen lediglich Rauschen auf. Die entsprechende Spektrums- matrix (ak.it,) ist in der Figur 9 dargestellt. Dabei sind der besseren Übersichtlichkeit we gen die beispielhaft berechneten und die bereits in Figur 7 dargestellten Spektrumswer- te ak.it gezeigt.
Aus allen Spektrumswerten ak.it werden beispielsweise mit einem Detektionsalgorithmus zur Ermittlung einer konstanten Falschalarmrate (CFAR) diejenigen ermittelt, welche über einer vorgegebenen Schwelle liegen und als zu einem jeweiligen Zielsignal ZS1 , ZS2 und ZS3 gehörende Ziel-Spektrumswerte erkannt. Im vorliegenden Beispiel sind dies die Spektrumswerte a32,o, a96,o, und ai92,i6, welche im Folgenden der besseren Übersichtlichkeit wegen als Ziel-Spektrumswerte az32,o, az96,o, und azi92,i6 bezeichnet werden.
Für jeden Ziel-Spektrumswert azk.it werden die komplexwertigen Amplituden so(k,lt), si(k,lt+32), S2(k,lt+64) und S3(k,lt+96) der zu diesem Ziel-Spektrumswert azk.it führenden Zellen mit demselben Entfernungswert k gemäß folgender Formeln paarweise zu jewei- ligen Vergleichswerten Xo und Xi kombiniert.
Xo =|so - s2|2
X1 = |S1 - S3|2
Dabei wird eine Differenz der komplexwertigen Amplitude so der zu dem betreffenden Ziel-Spektrumswert az gehörenden Zelle mit dem kleinsten Dopplerwert I und der kom- plexwertigen Amplitude S2 der zu dem Ziel-Spektrumswert az gehörenden Zelle mit dem drittkleinsten Dopplerwert I gebildet. Der Betrag der Differenz wird quadriert und einem ersten Vergleichswert Xo zugewiesen. Ferner wird eine Differenz der komplexwertigen Amplitude si der zu demselben Ziel-Spektrumswert az gehörenden Zelle mit dem zweit- kleinsten Dopplerwert I und der komplexwertigen Amplitude S3 der zu dem Ziel- Spektrumswert az gehörenden Zelle mit dem größten Dopplerwert I gebildet. Der Betrag der Differenz wird quadriert und einem zweiten Vergleichswert Xi zugewiesen.
Im Folgenden wird dies beispielhaft für das zweite Zielobjekt mit dem Entfernungswert k=32 durchgeführt. Bei dem Beispiel entspricht dem zweiten Zielobjekt der Ziel- Spektrumswert QZQQ,O mit den Amplituden so(96,0), si(96,32), S2(96,64) und S3(96,96). Entsprechend sind beispielhaft
Xo,ziei2 =|so(96,0) - S2(96,64)|2
Xi,ziei2 =|si(96,32) - S3(96,96)|2
Im Folgenden wird in Anlehnung an das Doppler-Amplituden-Diagramm aus der Figur 6 der einfacheren Berechenbarkeit wegen beispielhaft angenommen, dass eine Zelle mit einem Zielsignal ZSI TXI , welches von dem ersten Sendesignal 32a herrührt, die nor- mierte Amplitude s(k, I) =1 aufweist. Die Zellen mit den Zielsignalen ZS1 TX2I und ZS1 TX22, welche von dem zweiten Sendesignal 32b herrühren, weisen beispielhaft die normierte Amplitude s(k, I) =0,5 auf. Die Zellen ohne Zielsignal weisen beispielhaft Amplituden im Mittel von etwa s(k, I) =0,2 auf. Zellen ohne Zielsignal weisen in der Re- gel ein Rauschen auf.
Für das zweite Zielobjekt ergeben sich folgende Amplituden: so(96,0) = 1
si(96,32) = 0,5
S2(96,64) = 0,2
S3(96,96) = 0,5
Für die Vergleichswerte Xo,ziei2 und Xi,ziei2 ergibt sich:
Xo,ziei2 = 11 -0,2|2 = 0,8
Xi,ziei2 = |0,5 - 0,5|2 = 0 Die Vergleichswerte Xo und Xi werden verglichen. Die Signale, welche zu den Zellen gehören, aus deren Amplituden s der kleinere der beiden Vergleichswerte Xo oder Xi gebildet ist, werden als die zwei Zielsignale ZSTX21 und ZSTX22 für dasselbe Zielobjekt, die von dem zweiten Sendesignal 32b herrühren, validiert.
Bei dem Beispiel ist der kleinere Vergleichswert Xi,ziei2. Der Vergleichswert Xi,ziei2 wurde aus den Amplituden si(96,32) und S3(96,96) gebildet. Es werden also die Signale, wel- che zu den Zellen (96, 32) und (96, 96) der Entfernungs-Doppler-Matrix gehören, als die beiden Zielsignale ZS2TX2I und ZS2TX22 des zweiten Zielobjekts aus dem zweiten Sen- designal 32b validiert.
Anschließend werden die Beträge der Amplituden so(96,0) und S2(96,64) der Zellen (96,0) und (96,64), die nicht zur Bildung des kleineren Vergleichswerts Xi,ziei2 dienen, verglichen. Das Zielsignal, welches zu der Zelle mit der betragsmäßig größten Amplitu- de gehört, wird als das Zielsignal für dasselbe Zielobjekt, das von dem ersten Sende- signal 32a herrührt, validiert. Der Betrag der Amplitude |so(96,0)| =1 ist größer als der Betrag der Amplitude |S2(96,64)| =0,2. Daher wird das Zielsignal, welches zu der Zelle (96,0) mit dem größeren Betrag der Amplitude so(96,0) gehört, als das Zielsignal ZS2TXI für das zweite Zielobjekt, das von dem ersten Sendesignal 32a herrührt, validiert.
Aus den validierten Zielsignalen ZS2TXI , ZS2TX2I und ZS2TX22 werden Objektinformatio- nen des zweiten Zielobjekts, beispielsweise eine Geschwindigkeit, ein Richtungswinkel und eine Entfernung des Zielobjekts relativ zu dem Radarsystem 12 ermittelt.
Da das erste Sendesignal 32a nicht codiert und in seiner Phase verschoben ist, kann der dem ersten Zielsignal 38a zugehörige Dopplerwert I als der korrekte Dopplerwert betrachtet werden und daraus die korrekte Relativgeschwindigkeit des zweiten Zielob- jekts abgeleitet werden.
Für die Bestimmung eines Richtungswinkels wird eine Phasendifferenz D zwischen den validierten Zielsignalen ZS2TXI, ZS2TX2I und ZS2TX22 ermittelt. Die Phasendifferenz D kann beispielsweise durch folgende mathematische Operation aus den validierten Ziel- Amplituden STXI , STX21 und STX22 ermittelt werden: D = STXI * conj (STX21 + STX22) wobei D und die Amplituden STXI , STX21 und STX22 komplexe Zahlen sind und wobei„conj“ für„konjugiert komplex“ steht. Die Phase der Größe D entspricht dann der Phasendiffe- renz zwischen den Zielsignalen.
Bei dem gewählten Beispiel ergibt sich demnach folgender mathematischer Zusam- menhang:
D= so(96,0) * conj ( si(96,32) + ss(96,96) )
Die beispielhaft anhand des zweiten Zielobjekts erläutern Verfahrensschritte werden für das erste Zielobjekt und das dritte Zielobjekt entsprechend durchgeführt. Auf diese Weise werden auch für die anderen Zielobjekte die entsprechenden Zielsignale ZS I TXI , ZS1 TX21 , ZS1 TX22 beziehungsweise ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22 validiert und daraus die entsprechenden Objektinformationen ermittelt.
Das gesamte Verfahren wird zyklisch durchgeführt, sodass der Überwachungsbereich 14 kontinuierlich auf Objekte 18 hin überwacht und entsprechende erfasste Objekte 18 verfolgt werden können.
Die Erfindung kann auch bei Radarsystem 12 mit mehr als einem Empfänger 30 einge- setzt werden. Bei der Verwendung von beispielsweise zwei Empfängern kann statt ei- ner zweidimensionalen schnellen Fourier-Transformation eine dreidimensionale schnel- le Fourier-Transformation durchgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung von wenigstens einer Objektinformation wenigstens eines Zielobjektes (18), das mit einem Radarsystem (12) insbesondere eines Fahrzeugs (10) erfasst wird, bei dem
- mit wenigstens einem Sender (26a, 26b) Sendesignale (32a, 32b) in einen Überwachungsbereich (14) des Radarsystems (12) gesendet werden,
- mit wenigstens einem Empfänger (30) an dem wenigstens einen Zielobjekt (18) reflektierte Echos der Sendesignale (32a, 32b) als Empfangssignale (34a, 34b) empfangen und sofern erforderlich in eine für eine elektronische Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) verwertbare Form gebracht werden,
- die Empfangssignale (34a, 34b) wenigstens einer mehrdimensionalen diskre- ten Fourier-Transformation unterzogen werden,
- aus dem Ergebnis der wenigstens einen Fourier-Transformation wenigstens ein Zielsignal (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22) ermittelt wird,
- aus dem wenigstens einen Zielsignal (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22) wenigstens eine Objektinformation ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- auf der Senderseite aus einem frequenzmodulierten Dauerstrichsignal wenigs- tens ein erstes Sendesignal (32a) und wenigstens ein zweites Sendesignal (32b) erzeugt werden, wobei das wenigstens eine zweite Sendesignal (32b) mittels einer Phasenmodulation gegenüber dem wenigstens einen ersten Sen- designal (32a) codiert wird, so dass eine zumindest temporäre signaltechni- sche Orthogonalität zwischen dem wenigstens einen ersten Sendesignal (32a) und dem wenigstens einen zweiten Sendesignal (32b) erzielt wird,
- das wenigstens eine erste Sendesignal (32a) mit wenigstens einem ersten Sender (26a) und das wenigstens eine zweite Sendesignal (32b) mit wenigs- tens einem zweiten Sender (26b) gleichzeitig in den Überwachungsbereich (14) des Radarsystems (12) gesendet werden, wobei das wenigstens eine zweite Sendesignal (32b) mit regelmäßigen Sendepausen vorgegebener Län- ge ausgesendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Empfängersei- te aus dem Ergebnis der wenigstens einen mehrdimensionalen diskreten Fourier- Transformation eine Mehrzahl von Zielsignalen (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22) ermittelt wird, wobei pro physikalisch vorhandenem Zielobjekt (18) eines der Zielsignale (ZS I TXI , ZS2TXI , ZS3TXI ) dem wenigstens einen ersten Sendesignal (32a) entspricht und zwei Zielsignale (ZS 1 TX2I , ZS1 TX22, ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TX2I , ZS3TX22) dem wenigstens einen zweiten Sende- signal (32b) entsprechen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der wenigstens einen mehrdimensionalen Fourier-Transformation als Entfernungs- Doppler-Matrix für einen Eindeutigkeitsbereich bezüglich einer Dopplerdimension realisiert wird, wobei die Entfernungs-Doppler-Matrix aus Zellen besteht, welche je- weils durch einen Dopplerwert (I) und einen Entfernungswerte (k) charakterisiert werden und eine komplexwertige Amplitude (s(k, I)) aufweisen, die eine Signalinten- sität charakterisiert,
- die Entfernungs-Doppler-Matrix in vier Teilmatrizen (TM) mit gleicher Ausdeh- nung bezüglich der Doppler-Dimension unterteilt wird,
- für jeden Entfernungswert (k) die Beträge der Amplituden (s(k, I)) der jeweils bezüglich ihres Dopplerwerts (I) rangmäßig entsprechenden Zellen der Teilmat- rizen (TM) zu einem jeweiligen Spektrumswert (akjt) kombiniert werden,
- aus den Spektrumswerten (akjt) diejenigen ermittelt werden, welche über einer vorgegebenen Schwelle liegen, und als zu einem jeweiligen Zielsignal (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22) gehören- de Ziel-Spektrumswerte (azkjt) erkannt werden.
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens einen Ziel-Spektrumswert (azkjt)
- eine Differenz der komplexwertigen Amplituden (s(k, I)) der zu diesem Ziel- Spektrumswert (azkjt) gehörenden Zellen mit dem kleinsten Dopplerwert (I) und dem drittkleinsten Dopplerwert (I) gebildet, der Betrag dieser Differenz quadriert und einem erster Vergleichswert (Xo) zugewiesen wird,
- und eine Differenz der komplexwertigen Amplituden (s(k, I)) der zu diesem Ziel-Spektrumswert (azkjt) gehörenden Zellen mit dem zweitkleinsten Dopp- lerwert (I) und dem größten Dopplerwert (I) gebildet, der Betrag dieser Diffe- renz quadriert und einem zweiten Vergleichswert (Xi) zugewiesen wird,
- die Vergleichswerte (Xo, Xi ) verglichen und die Signale, welche zu den Zel- len gehören, aus deren Amplituden (s(k, I)) der kleinere der beiden Ver- gleichswerte (Xo, Xi ) gebildet ist, als die zwei Zielsignale (ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TX2I , ZS3TX22) für dasselbe Zielobjekt (1 8), die von dem wenigstens einen zweiten Sendesignal (32b) herrühren, validiert werden,
- die Beträge der Amplituden (s(k, I)) der Zellen, die nicht zur Bildung des kleinsten Vergleichswerts (Xo, Xi) dienen, verglichen werden, und das Sig nal, welches zu der Zelle mit der betragsmäßig größten Amplitude (s(k, I)) gehört, für dasselbe Zielobjekt (18) als das Zielsignal, (ZSI TXI , ZS2TXI , ZS3TXI) das von dem wenigstens einen ersten Sendesignal (32a) herrührt, validiert wird
5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus wenigstens einem validierten Zielsignal (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22) wenigstens eine Objektinformation ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziel-Spektrumswerte (azk.it) mittels wenigstens einem Detektionsalgorithmus aus den Spektrumswerten (ak.it) ermittelt werden.
7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Sendepausen des wenigstens einen zweiten Sendesignals (32b) als Pe- riodendauer oder einem ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer des wenigstens einen ersten Sendesignals (32b) vorgegeben werden.
8. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Ermittlung wenigstens einer Objektinformation eine Phasendifferenz (D) zwischen wenigstens zwei validierten Zielsignalen (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22) ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we- nigstens eine mehrdimensionale diskrete Fourier-Transformation als schnelle Fou- rier-Transformation ausgeführt werden.
10. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we- nigstens ein Sendesignal (32a, 32b) mit einem regelmäßig alternierenden Muster belegt wird.
11. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we- nigstens ein Sendesignal (32a) mit konstanter Phase und/oder wenigstens ein Sen- designal (32b) mit wechselnder Phase ausgesendet wird.
12. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass we- nigstens ein Sendesignal (32b) nach jeder Frequenzrampe des frequenzmodulierten Dauerstrichsignals mit einem Phasenwechsel zwischen 0° und 180° belegt wird.
13. Radarsystem (12) insbesondere eines Fahrzeugs (10) zur Ermittlung von wenigs- tens einer Objektinformation wenigstens eines Zielobjekts (18),
- mit wenigstens einem Sender (26a, 26b) zum Senden von Sendesignalen (32a, 32b) in einen Überwachungsbereich (14),
- mit wenigstens einem Empfänger (30) zum Empfangen von an dem wenigs- tens einen Zielobjekt (18) reflektierten Echos der Sendesignale (32a, 32b) als Empfangssignale (34a, 34b) und
- mit wenigstens einer Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28),
- wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) Mittel aufweist zur Ermittlung wenigstens eines Zielsignals (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22) aus wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation der Empfangssignale (34a, 34b) und zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation aus wenigs- tens einem Zielsignal (ZS I TXI , ZS 1 TX2I , ZS 1 TX22, ZS2TXI , ZS2TX2I , ZS2TX22, ZS3TXI , ZS3TX2I , ZS3TX22),
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens einen Steuer- und/oder Auswerteeinheit (28) Mittel aufweist zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorigen Ansprüche.
14. Fahrerassistenzsystem (20) eines Fahrzeugs (10), aufweisend
- wenigstens eine elektronische Steuereinrichtung (24) zur Steuerung von Funk- tionseinrichtungen des Fahrzeugs (10) abhängig von Objektinformationen, wel- che durch wenigstens ein Radarsystem (12) bereitgestellt werden, und
- wenigstens ein Radarsystem (12) zur Ermittlung von wenigstens einer Objektin- formation wenigstens eines Zielobjekts (18), wobei das wenigstens eine Radar- System (12) aufweist
- wenigstens einen Sender (26a, 26b) zum Senden von Sendesignalen (32a, 32b) in einen Überwachungsbereich (14),
- wenigstens einen Empfänger (30) zum Empfangen von an dem wenigstens ei- nen Zielobjekt (18) reflektierten Echos der Sendesignale (32a, 32b) als Emp- fangssignale (34a, 34b) und
- wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28),
- wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (28) Mittel aufweist zur Ermittlung wenigstens eines Zielsignals (ZSITXI, ZS1TX2I, ZS1TX22, ZS2TXI, ZS2TX2I, ZS2TX22, ZS3TXI, ZS3TX2I, ZS3TX22) aus wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation der Empfangssignale (34a, 34b) und zur Ermittlung wenigstens einer Objektinformation aus wenigs- tens einem Zielsignal (ZSITXI, ZS1TX2I, ZS1TX22, ZS2TXI, ZS2TX2I, ZS2TX22, ZS3TXI, ZS3TX2I, ZS3TX22),
dadurch gekennzeichnet, dass
- die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit (28) Mittel aufweist zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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