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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung wenigstens von Richtungen von Radarzielen mit einem Radarsystem, bei dem
wenigstens ein Richtungsspektrum aus Radarechos ermittelt wird, welche von mit dem Radarsystem gesendeten, reflektierten Radarsignale stammen,
aus wenigstens einem Richtungsspektrum wenigstens zwei lokale Maxima bezüglich der Peakhöhe ermittelt werden,
die Peakhöhen der wenigstens zwei lokalen Maxima mit wenigstens einem Schwellwert verglichen werden und, falls die Peakhöhe wenigstens eines lokalen Maximums größer ist als der Schwellwert, dieses wenigstens eine lokale Maximum als zu einem Radarziel gehörend angenommen wird und eine Richtung des Radarziels relativ zu dem Radarsystem aus einem Richtungswert des wenigstens einen lokalen Maximums aus dem wenigstens einen Richtungsspektrum ermittelt wird.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Radarsystem zur Ermittlung wenigstens von Richtungen von Radarzielen, aufweisend
wenigstens eine Sendeeinrichtung zur Sendung von Radarsignalen,
wenigstens eine Empfangseinrichtung zum Empfang von Radarechos, welche von reflektierten Radarsignalen stammen,
wenigstens eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Radarechos und zur Ermittlung von Richtungen von Radarzielen relativ zu dem Radarsystem.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einem Radarsystem zur Ermittlung wenigstens von Richtungen von Radarzielen, aufweisend
wenigstens eine Sendeeinrichtung zur Sendung von Radarsignalen,
wenigstens eine Empfangseinrichtung zum Empfang von Radarechos, welche von reflektierten Radarsignalen stammen,
wenigstens eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Radarechos und zur Ermittlung von Richtungen von Radarzielen relativ zu dem Radarsystem.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2012 101 942 A1 ist ein Verfahren zur Winkelabschätzung für ein Radarsystem zur Umgebungserfassung für ein Fahrzeug bekannt. Das Radarsystem umfasst Sendemittel, Empfangsantennen oder Empfangskanäle und Mittel zur Verarbeitung der empfangenen Radarsignale. Im Rahmen der Signalverarbeitung werden die empfangenen Radarsignale einer Signalvorverarbeitungseinheit zugeführt, die Verarbeitungszellen in Abhängigkeit von der Entfernung und der Relativgeschwindigkeit der umgebenden Objekte aufweist. Einer Verarbeitungszelle wird ein räumlicher Beobachtungsvektor zugeordnet. In Abhängigkeit vom räumlichen Beobachtungsvektor wird ein räumliches Spektrum für eine Verarbeitungszelle berechnet. Dann werden lokale Maxima des räumlichen Spektrums analysiert und anhand der Analyse wird entschieden, ob eine Situation mit einem einzelnen Ziel, eine Situation mit mehreren aufgelösten Zielen oder eine Situation mit mehreren unaufgelösten Zielen vorliegt. Nur bei einer Situation mit unaufgelösten Zielen wird eine hochauflösende Winkelbestimmung durchgeführt. Diese Analyse beinhaltet die Bestimmung signifikanter Maxima in Abhängigkeit von der Winkelposition der Maxima und den Spektralwerten für mindestens zwei lokale Maxima. Ein signifikantes Maximum wird insbesondere dann angenommen, wenn der Betrag der Differenz der Winkelpositionen größer als ein Schwellenwert δ und das Verhältnis der Spektralwerte kleiner als ein Schwellenwert α ist. Ein geeigneter Schwellenwert wird in Abhängigkeit von der Rauschleistung aus verarbeiteten Messdaten des Radarsystems ermittelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ein Radarsystem und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen die Ermittlung von Richtungen mehrerer, auch nahe beieinander liegender Radarziele verbessert werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass wenigstens die Peakhöhe des wenigstens einen lokalen Maximums, welches nicht das lokale Maximum mit der größten Peakhöhe ist, mit einem jeweiligen individuellen Schwellwert verglichen wird,
wobei der jeweilige individuelle Schwellwert für das wenigstens eine lokale Maximum mittels wenigstens eines Nebenkeulenlevels wenigstens eines lokalen Maximums mit größerer Peakhöhe ermittelt wird, welches als zu einem Radarziel gehörend angenommen wird.
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Erfindungsgemäß wird für jedes lokale Maximum ein jeweiliger individueller Schwellwert anhand von Nebenkeulenlevels lokaler Maxima mit größeren Peakhöhen ermittelt, die zuvor als zu Radarzielen gehörend erkannt wurden.
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Mit der Erfindung kann insbesondere in der MIMO-Radartechnik eine Richtungsauflösung, insbesondere eine Winkelauflösung, für Messungen von Richtungen von Zielen relativ zu einem Radarsystem verbessert werden. Insbesondere mit MIMO-Radartechnik können Ziele in derselben Entfernung und Geschwindigkeit, insbesondere im selben Range- und Doppler-Bin, in Azimut und/oder Elevation aufgelöst werden. Das Auflösungsvermögen des Radarsystems hängt von der Leistungsfähigkeit der Antennengruppe, hauptsächlich der Strahlbreite und dem Nebenkeulenlevel des Radarechos, ab. Der Dynamikbereich ist die Fähigkeit, schwache Ziele in der Gegenwart von starken zu aufzulösen. Der Dynamikbereich hängt stark vom Nebenkeulenlevel im Richtungsspektrum ab. Bei Vorhandensein mehrerer Ziele können sich im Richtungsspektrum die Nebenkeulen aufsummieren. Mit der Erfindung kann die Auflösung verbessert werden, sodass auch in diesem Fall die Gefahr von Falschzielen reduziert werden kann. Die Erfindung beruht auf der Tatsache, dass der Nebenkeulenlevel von der Anzahl von Zielen und der Art ihrer Kombination abhängt. Daher ist eine Ermittlung mit einem festen Schwellwert im Falle von mehreren Zielen kritisch. Die Einstellung eines hohen Schwellwertes vermeidet Falschdetektionen, schränkt aber den Dynamikbereich ein, da nur Ziele mit Leistungsunterschieden innerhalb des Schwellwertes erkannt werden. Die Einstellung eines niedrigen Schwellwerts hingegen ermöglicht einen hohen Dynamikbereich auf Kosten von mehr Falschdetektionen durch Nebenkeulen. Bei der Erfindung werden adaptive Schwellwerte verwendet. Der adaptive Schwellwert kann hoch genug eingestellt werden um Falschdetektionen zu vermeiden, ohne den Dynamikbereich einzuschränken.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Radarsystem wenigstens Richtungen von Radarzielen ermitteln. Zusätzlich können mit dem Verfahren mit dem Radarsystem Entfernungen und/oder Geschwindigkeiten von Radarzielen ermittelt werden.
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Die Erfindung kann für Radarsysteme eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung für ein Landfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, einen Bus, ein Motorrad oder dergleichen, ein Luftfahrtzeug und/oder ein Wasserfahrzeug eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch für Radarsysteme von Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Fahrzeuge beschränkt. Sie kann auch im stationären Betrieb, in der Robotik und/oder bei Maschinen, insbesondere Bau- oder Transportmaschinen, wie Kränen, Baggern oder dergleichen, eingesetzt werden.
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Das Radarsystem kann vorteilhafterweise mit wenigstens einem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs oder der Maschine, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem, verbunden sein oder Teil davon sein. Auf diese Weise kann ein autonomer oder teilautonomer Betrieb des Fahrzeugs oder der Maschine ermöglicht werden.
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Mit dem Radarsystem können stehende oder bewegte Objekte, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Straßenbegrenzungen, Freiflächen, insbesondere Parkplätze, Niederschläge oder ähnliches erkannt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der individuelle Schwellwert für ein lokales Maximum mittels der Nebenkeulenlevel von allen lokalen Maxima mit größeren Peakhöhen ermittelt werden, welche als zu Radarzielen gehörend angenommen werden. Auf diese Weise kann die Ermittlung der adaptiven Schwellwerte weiter verbessert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der individuelle Schwellwert für ein lokales Maximum berechnet werden
als Summe der Nebenkeulenlevel aller lokalen Maxima mit größeren Peakhöhen, welche als zu Radarzielen gehörend angenommen werden,
und/oder
als Quadrat der Summe der Quadratwurzeln der Nebenkeulenlevel aller lokalen Maxima mit größeren Peakhöhen, welche als zu Radarzielen gehörend angenommen werden.
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Vorteilhafterweise kann der individuelle Schwellwert für eine lokales Maximum als Summe der Nebenkeulenlevel alle lokalen Maxima mit größeren Peakhöhen berechnet werden. Der Schwellwert für eine lokales Maximum ist die Summe der Nebenkeulenlevel aller zuvor identifizierten Ziele. So können die Schwellwerte relativ einfach berechnet werden. Auf diese Weise kann eine optimistische Identifikation der Ziele realisiert werden. Diese Annahme kann im Fall von Zielen mit einer kombinierten Amplitude verwendet werden. Diese Annahme kann als „inkohärente Summe“ bezeichnet werden.
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Alternativ kann der individuelle Schwellwert für lokale Maxima als Quadrat der Summe der Quadratwurzeln der Nebenkeulenlevel aller lokalen Maxima mit größeren Peakhöhen berechnet werden. Der Schwellwert für eine lokales Maximum ist die quadrierte Summe der Quadratwurzeln aus den Nebenkeulenleveln aller zuvor identifizierten Ziele. Auf diese Weise können die Schwellwerte genauer berechnet werden. So kann eine pessimistische Identifikation der Ziele realisiert werden. Diese Berechnung kann als „kohärente Summe“ bezeichnet werden. Die Annahme der kohärenten Summe ist allgemeiner als die Annahme der inkohärenten Summe. Genauer gesagt, im Fall der Richtungsschätzung, insbesondere der Winkelschätzung, kann die Phaseninformation für mehrere Ziele, die sich im Richtungsspektrum, insbesondere im Winkelspektrum, kombinieren, entscheidend sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die lokale Maxima in absteigender Reihenfolge der Peakhöhen mit ihren jeweiligen individuellen Schwellwert verglichen werden. So können Ziele von der höchsten bis zu niedrigsten Leistung identifiziert werden. Weil das lokale Maximum mit der größten Peakhöhe sicher von einem Radarziel stammt, ist das Starten des Verfahrens mit diesem größten lokalen Maximum sehr effizient.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Nebenkeulenlevel der lokalen Maxima, welche nicht das lokale Maximum mit der größten Peakhöhe sind, als Quotient ihrer jeweiligen Peakhöhen und ihrer jeweiligen individuellen Schwellwerte ermittelt werden. So kann der Zusammenhang zwischen Peakhöhe und individuellem Schwellwert bei der Berechnung des individuellen Schwellwerts für das folgende lokale Maximum berücksichtigt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der Nebenkeulenlevel des lokalen Maximums mit der größten Peakhöhe als Quotient aus dessen Peakhöhe und einem zuvor bekannten Dynamikbereich ermittelt werden. So kann das lokale Maximum mit der größten Peakhöhe als das erste erfasste lokale Maximum verwendet werden, das von einem Radarziel stammt. Das lokale Maximum mit der größten Peakhöhe kann sicher als zu einem Radarziel gehörend betrachtet werden.
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Vorteilhafterweise kann der Dynamikbereich vorab ermittelt werden, insbesondere offline mit Richtungs-Kalibrationsdaten, insbesondere mit Winkel-Kalibrationsdaten. So ist der Dynamikbereich schnell für Onlineberechnungen mit dem Verfahren verfügbar.
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Vorteilhafterweise kann der Dynamikbereich aus dem Nebenkeulenlevel in einem Richtungsspektrum, insbesondere einem Winkelspektrum, im Falle eines Ziels ermittelt werden. Der Nebenkeulenlevel kann einfach ermittelt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Richtungsspektrum aus Radarechos mit einer digitalen Beamforming-Methode ermittelt werden. Digitales Beamforming ermöglicht es nacheinander mehrere lokale Maxima im Richtungsspektrum, insbesondere im Winkelspektrum, zu extrahieren. So können Ziele insbesondere in der Azimut-Elevation-Szene erfasst werden. Zu diesem Zweck können komplexe Beobachtungswerte, die aus den Radarechos abgeleitet werden, für alle Empfangskanäle, insbesondere MIMO-Kanäle, verwendet werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Richtungsspektrum als Winkelspektrum realisiert werden. So können die Richtungen der Ziele in Winkeln angegeben werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Richtungsspektrum eindimensionale Richtungen oder zweidimensionale Richtungsinformationen umfassen. Insbesondere kann wenigstens ein Richtungsspektrum einen Winkel, im Besonderen Elevation oder Azimut, oder zwei Winkel, insbesondere Elevation und Azimut, umfassen. Mit einen Dimension können die Richtungen von Zielen in einer Ebene angegeben werden. Mit zwei Dimensionen können die Richtungen von Zielen im Raum angegeben werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Richtungsspektrum ein Leistungs-RichtungsSpektrum, insbesondere ein Leistungs-Winkel-Spektrum, sein. Mit der Leistung können die Intensitäten von empfangenen Radarechos charakterisiert werden. Vorteilhafterweise kann die Leistung in Dezibel angegeben werden.
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Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit dem Radarsystem dadurch gelöst, dass das Radarsystem Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
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Vorteilhafterweise kann das Radarsystem Mittel aufweisen zur Richtungsauflösung, insbesondere Winkelauflösung, für mehrere Ziele in derselben Entfernung und mit derselben Geschwindigkeit relativ zum Radarsystem. Auf diese Weise können mehrere Ziele in verschiedenen Richtungen identifiziert werden.
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Vorteilhafterweise kann das Radarsystem, insbesondere wenigstens eine Auswerteeinrichtung des Radarsystems, Softwaremittel und/oder Hardwaremittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweisen.
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Vorteilhafterweise kann das Radarsystem mehrere Sendeeinrichtungen und/oder mehrere Empfangseinrichtungen aufweisen. Auf diese Weise können Richtungen, Entfernungen und Geschwindigkeiten von Zielen relativ zum Radarsystem genauer ermittelt werden.
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Vorteilhafterweise kann das Radarsystem ein MIMO-Radarsystem sein. Auf diese Weise können Entfernungen, Richtungen und Geschwindigkeiten von Radarzielen relativ zu dem Radarsystem genauer ermittelt werden.
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Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass das Fahrzeug wenigstens ein erfindungsgemäßes Radarsystem aufweist.
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Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrerassistenzsystem aufweisen. Mit dem Fahrerassistenzsystem können Informationen, die von dem wenigstens ein Radarsystem erhalten werden, für den autonomen oder wenigstens teilweise autonomen Betrieb des Fahrzeugs verwendet werden.
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Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Radarsystem und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen dargestellten Merkmale und Vorteile sinngemäß auch untereinander und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich miteinander kombiniert werden, wodurch sich weitere vorteilhafte Wirkungen ergeben können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung mit den vorgenannten und weiteren Merkmalen und Vorteilen ist am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen zu verstehen, die jedoch nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist, wobei schematisch dargestellt ist
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem und einem MIMO-Radarsystem zu Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug;
- 2 eine Draufsicht des Kraftfahrzeugs mit dem Radarsystem aus der 1;
- 3 eine Seitenansicht des Kraftfahrzeugs mit dem Radarsystem aus den 1 und 2;
- 4 eine Funktionsdarstellung des Kraftfahrzeugs mit dem Radarsystem und dem Fahrerassistenzsystem aus den 1 bis 3;
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung von Richtungen von Radarzielen mit dem Radarsystem aus den 1 bis 4;
- 6 ein Richtungsspektrum von Radarechos im Falle eines Radarziels;
- 7 ein Richtungsspektrum von Radarechos im Falle von drei Radarzielen, wobei individuelle Schwellwerte für lokale Maxima mit einer inkohärenten Summe berechnet sind;
- 8 ein Richtungsspektrum von Radarechos im Falle von drei Radarzielen, wobei individuelle Schwellwerte für lokale Maxima mit kohärenten Summen berechnet sind.
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In den Zeichnungen wird auf gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugsziffern verwiesen. Die Zeichnungen sind lediglich schematische Darstellungen und nicht dazu bestimmt, spezifische Parameter der Erfindung darzustellen. Außerdem sollen die Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und sind daher nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu betrachten.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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1 zeigt eine Kraftfahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht. 2 zeigt eine Draufsicht des Fahrzeugs 10 und 3 eine Seitenansicht. 4 zeigt eine Funktionaldarstellung des Fahrzeugs 10.
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Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ein Radarsystem 12, welches beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Mit dem Radarsystem 12 kann ein Überwachungsbereich 14 in Fahrtrichtung 16 vor dem Fahrzeug 10 auf Objekte 18 hin überwacht werden. 2 bis 4 zeigen drei beispielhafte Objekte 18. Teile der Objekte 18, an denen Radarsignale 20 des Radarsystems 12 reflektiert werden können, werden im Folgenden als Radarziele 12 bezeichnet. Objekte 18 können mehrere solcher Radarziele 22 aufweisen.
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Das Radarsystem 12 kann auch an anderer Stelle des Fahrzeugs 10 angeordnet und anders ausgerichtet sein. Bei den Objekten 18 kann es sich um stehende oder bewegte Objekte handeln, beispielsweise andere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, unebene Fahrbahnoberflächen, beispielsweise Schlaglöcher oder Steine, Straßenbegrenzungen, Verkehrsschilder, Freiflächen, beispielsweise Parkplätze, Niederschlag oder ähnliches.
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Mit dem Radarsystem 12 können beispielsweise eine jeweilige Entfernung d, eine jeweilige Richtung, beispielhaft in Form von Azimut φ und/oder Elevation Θ, und eine jeweilige Geschwindigkeit der Radarziele 22 relativ zu dem Kraftfahrzeug 10 ermittelt werden.
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Das Radarsystem 12 ist mit einem Fahrerassistenzsystem 24 verbunden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 24 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden.
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Das Radarsystem 12 ist als sogenanntes MIMO-Radarsystem ausgestaltet. Wie in der Funktionsdarstellung in 4 gezeigt ist, umfasst das Radarsystem 12 beispielhaft zwei Sender 26, zwei Empfänger 28 und eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 30.
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Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 ist mit dem Fahrerassistenzsystem 24 verbunden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 24 können Funktionen des Fahrzeugs 10 abhängig von Umgebungsinformationen, die mit dem Radarsystem 12 gewonnen werden, gesteuert werden. Für die Erfindung ist es nicht wesentlich, ob elektrische Kontroll- und/oder Auswerteeinrichtungen, wie das Fahrerassistenzsystem 12, die Steuer- und Auswerteeinrichtung 30, eine Motorsteuerungseinheit des Fahrzeugs 10 oder dergleichen, in einer oder mehreren Komponenten oder Gruppen von Komponenten oder wenigstens teilweise als dezentrale Komponenten oder Gruppen von Komponenten realisiert sind.
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Mit den Sendeeinrichtungen 26 können jeweilige Radarsignale 20 in den Überwachungsbereich 14 gesendet werden. Die Radarsignale 20 werden an den Objekten 18, respektive den Radarzielen 22, reflektiert und als entsprechende Radarechos 22 zu den Empfängern 28 zurückgesendet. Mit den Empfängern 28 werden die Radarechos 32 in eine Form umgewandelt, die mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 verarbeitet werden kann. Aus den Radarechos 32 werden mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 Entfernungen, Richtungen und Geschwindigkeiten der Radarziele 22 relativ zu dem Fahrzeug 10 ermittelt.
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Im Folgenden wird ein Verfahren 34 zu Ermittlung der Richtungen der Radarziele mit dem Radarsystem 12 anhand der 5 bis 8 beschrieben.
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In einem Schritt 34.1 werden die Radarsignale 32 mit beiden Empfängern 28 empfangen.
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In einem Schritt 34.2 wird ein Richtungsspektrum 36 in Form eines eindimensionalen Leistungs-Winkel-Spektrums beispielhaft mit einer digitalen Beamforming-Methode aus den Radarechos 32 ermittelt. Das Richtungsspektrum 36 zeigt eine richtungsabhängige Leistung, beispielsweise die richtungsabhängige Leistung P. Typischerweise ist die Leistung P in Dezibel angegeben.
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Zur Erläuterung ist in 6 lediglich ein Richtungsspektrum 36 für eine Radarziel 22 dargestellt. Das Richtungsspektrum 36 eines Radarziels 22 hat üblicherweise eine Hauptkeule 38 in der Mitte und eine Anzahl von Nebenkeulen 40 auf beiden Seiten der Hauptkeule 38. Der Leistungsunterschied zwischen dem Peak der Hauptkeule 38 und dem Peak der benachbarten Nebenkeulen 40 wird als Nebenkeulenlevel SLL bezeichnet.
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Das Richtungsspektrum 36 für die beispielhaft drei Ziele 22 aus den 1 bis 4, welche beispielhaft die gleichen Entfernungen und die gleichen Geschwindigkeiten relativ zum Radarsystem 12 haben, ist in der 7 gezeigt. Hier addieren sich die Leistungen der jeweiligen Richtungsspektren der drei Radarziele 22 auf. Als Ergebnis können lokale Maxima 42 in diesem Richtungsspektrum 36 von einer Hauptkeule 38 eines der Radarziele 22 herrühren oder sie können die Summe der Leistungen P der Nebenkeulen 40 mehrerer Radarziele 22 sein. Mit den folgenden Schritten des Verfahrens 34 können lokale Maxima 42, die von zu Radarzielen 22 gehörenden Hauptkeulen 38 stammen, von lokalen Maxima 22, die lediglich von Nebenkeulen 40 stammen, unterschieden werden. Lokale Maxima 42, die ausschließlich von Nebenkeulen 40 stammen, erzeugen Informationen über falsche Radarziele, welche vermieden werden sollten.
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In einem Schritt 34.3 werden die lokalen Maxima 42 aus dem Richtungsspektrum 36 bezüglich ihrer jeweiligen Leistung P ermittelt. Zur leichteren Unterscheidung werden im Beispiel mit den drei Radarzielen 22 den Bezeichnungen der vier größten lokalen Maxima 42 jeweils ein Index i zwischen 1 und 4 zugeordnet. Diese lokalen Maxima werden als 42.i, respektive 42.1, 42.2, 42.3 und 42.4, bezeichnet. Das lokale Maximum 42.i, respektive 42.1, mit der größten Peakhöhe P(i), respektive P(1), wird als zu einem der Radarziele 22 gehörend betrachtet.
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Der Nebenkeulenlevel SLL(1) des lokalen Maximums 42.1 mit der größten Peakhöhe P(1) wird als Quotient seiner Peakhöhe P(1) und einem zuvor bekannten Dynamikbereich DR berechnet:
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Der Dynamikbereich DR kann offline aus Richtungs-Kalibrationsdaten, insbesondere Winkel-Kalibrationsdaten, ermittelt werden. Beispielhaft wird der Dynamikbereich DR aus dem Nebenkeulenlevel SLL in einem Richtungsspektrum 36 im Fall eines Radarziels 22, wie in der 6 gezeigt, ermittelt.
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In einem Schritt 34.4 wird der Nebenkeulenlevel SLL(1) des lokalen Maximums 42.1 mit der größten Peakhöhe P(1) als ein individueller Schwellwert TH(2) für das lokale Maximum 42.2 mit der nächst größten Peakhöhe P(i), respektive der Peakhöhe P(2), verwendet.
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Die folgenden Schritte 34.5, 34.7, 34.8 und 34.9 werden als Schleife mehrmals für die folgenden lokalen Maxima durchgeführt. Zum einfacheren Verständnis sind die lokalen Maxima 42.i, die Peakhöhen P(i), die individuellen Schwellwerte TH(i) und die Nebenkeulenlevel SLL(i) mit dem Index i bezeichnet. Der Index i liegt zwischen 2 und der Anzahl von relevanten lokalen Maxima, die in dem beschriebenen Beispiel aufgrund von drei Radarziele 22 die Anzahl 4 beträgt.
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In dem Schritt 34.5 wird die Peakhöhe P(i) des nächsten lokalen Maximums 42.i mit der nächst größten Peakhöhe P(i) mit seinem individuellen Schwellwerte TH(i) verglichen.
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Falls die Peakhöhe P(i) des lokalen Maximums 42.i nicht größer ist als sein individueller Schwellwert TH(i), wird das Verfahren mit einem Schritt 34.6 beendet.
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Andernfalls, falls die Peakhöhe P(i) des lokalen Maximums 42.i größer ist als sein individueller Schwellwert TH(i) wird in einem Schritt 34.7 das lokale Maximum 42.i als zu einem Radarziel 22 gehörend betrachtet. Eine Richtung des Radarziels 22 relativ zu dem Radarsystem 12 wird aus dem Azimut φ des lokalen Maximums 42.2 des Richtungsspektrums 36 ermittelt.
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In einem Schritt 34.8 wird der Nebenkeulenlevel SLL(i) des lokalen Maximums 42.i als Quotient seiner Peakhöhe P(i) und seines Dynamikbereichs DR ermittelt:
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Die lokalen Maxima 42.i, respektive 42.1, 42.2, 42.2 und 42.4, werden in absteigender Reihenfolge der Peakhöhen P(i) mit ihren jeweiligen individuellen Schwellwerten TH (i) verglichen.
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In dem Schritt 34.9 wird der jeweilige individuelle Schwellwert TH(i+1) für das nächste lokale Maximum 42.i+1 mit der nächst größten Peakhöhe P(i+1) mittels der Nebenkeulenlevel SLL(1) bis SLL(i) aller vorhergehenden lokalen Maxima 42.1 bis 42.i mit größeren Peakhöhen P(1) bis P(i), welche als zu einem Radarziel 22 betrachtet werden, ermittelt.
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In einer Ausführungsform wird der individuelle Schwellwert TH(i+1) für das nächste lokale Maximum 42.i+1 als inkohärente Summe der Nebenkeulenlevel SLL(1) bis SLL(i) aller lokalen Maxima 42.1 bis 42.i mit größeren Peakhöhen P(1) bis P(i), welche zuvor als zu Radarzielen 22 gehörend betrachtet werden, wie folgt berechnet:
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Die Positionen der als inkohärente Summe berechneten individuellen Schwellwerte TH(3) und TH(4) sind 7 gezeigt.
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Alternativ kann in einer anderen Ausführungsform der individuelle Schwellwert TH(i+1) für das nächste lokale Maximum 42.i+1 als Quadrat der Summe der Quadratwurzeln der Nebenkeulenlevel SLL(1) bis SLL(i) aller lokalen Maxima 42.1 bis 42.i mit größeren Peakhöhen P(1) bis P(i), welche zuvor als zu Radarzielen 22 gehörend betrachtet wurden, wie folgt berechnet werden:
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Diese Berechnung kann „kohärente Summe“ genannt werden. Die Positionen der als kohärente Summe berechneten individuellen Schwellwerte TH(3) und TH(4) sind in der 8 gezeigt.
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Das Verfahren 34 wird mit Schritt 34.5 fortgesetzt, indem die Peakhöhe P(i+1) des nächsten lokalen Maximums 42.i+1 mit der nächst größten Peakhöhe P(i+1) mit seinem individuellen Schwellwert TH(i+1), der in Schritt 34.9 berechnet wurde, verglichen wird.
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Die lokalen Maxima 42.1, 42.2 und 42.3 liegen sowohl mit der inkohärenten Summe als auch mit der kohärenten Summe berechnet über ihren jeweiligen individuellen Schwellwerten TH(1), TH(2) und TH(3), und werden daher als zu einem Radarziel 22 gehörend betrachtet. Das lokale Maximum 42.4 liegt unter seinem individuellen Schwellwert TH(4) und wird daher nicht als zu einem Radarziel 22 gehörend betrachtet.
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Die Schleife mit den Schritten 34.5, 34.7, 38.8 und 34.9 wird gestoppt sobald es kein lokales Maximum 42 gibt, dessen Peakhöhe P größer ist als sein individueller Schwellwert TH. Dies ist der Fall, wenn der individuell Schwellwert TH größer wird als die Peakhöhe P eines jeden lokalen Maximums 42. In dieser Situation können keine weiteren lokalen Maxima 42 identifiziert werden, die den individuellen Schwellwert TH übersteigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012101942 A1 [0004]