Blindspot—SensorSystem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blindspot—Sensorsystem zur Detektion und/oder Klassifikation von Objekten in einem definierten Überwachungsbereich eines Kraftfahrzeuges mittels Radar—Technik, umfassend wenigstens ein erstes Mittel zum Aussenden eines ersten Radarstrahles sowie ein zweites Mittel zum Aussenden eines zweiten Radarstrahles.

Es ist bekannt, in Kraftfahrzeugen sog. Blindspot—Über— wachungsSysteme -vorzusehen, welche den Fahrer von der Anwe¬ senheit von Objekten im Bereich des sog. "Toten-Winkels" der Außenspiegel informieren. Moderne Systeme sollen dabei zwi¬ schen für die Funktion relevante Objekte (fahrende Fahrzeuge, LKW, Motorräder, usw.) und nicht relevante Objekte (Infra¬ struktur wie Verkehrszeichen, Ampeln, etc., Leitplanken, par¬ kende Fahrzeuge, usw.) unterscheiden können. Diesbezügliche Anforderungen bestehen also in der Detektion, Positionierung und Klassifikation von Objekten des Straßenverkehrs in Bezug auf einen definierten Überwachungsbereich, der typischerweise den an die Außenspiegel eines Fahrzeug angrenzenden Bereich umfasst und den seitlichen Fahrzeugbereich einschließt. Falls sich ein relevantes Objekt innerhalb des Überwachungsberei¬ ches befindet, wird der Fahrer gewarnt.

Im Stand der Technik sind verschiedenste Lösungsansätze für das Problem bekannt. Die einfachste technische Lösung besteht in der Verwendung von gekrümmten Außenspiegeln, die den durch den Spiegel nicht abgedeckten Bereich minimieren. Diese Lö¬ sung ist jedoch beispielsweise in den USA verboten, außerdem führt die Krümmung des Spiegels zu Verzerrungen, so dass eine Abschätzung der Objektentfernung durch den Fahrer aufgrund des Spiegelbildes erschwert wird.

Ein weiterer Lösungsansatz besteht darin, die relevanten Ob- jekte mittels Sensoren zu detektieren und basierend auf der verarbeiteten Sensorinformation die Fahrer zu informieren.

Die dazu eingesetzten Sensoren unterscheiden sich in den phy¬ sikalischen Detektionsprinzipien sowie ihren gemessenen Ob- jekteigenschaften. Bekannt sind hierbei Lösungen basierend auf Infrarot — Laserdioden, Kamera basierende Lösung mit ent¬ sprechender Bildverarbeitung oder aber Radar basierende Sys¬ teme.

Die unterschiedlichen Sensoren haben dabei verschiedene, für die Applikation relevante Vor— und Nachteile, die bei einer Blindspot-Systemauslegung berücksichtigt werden müssen. Bei der Auswahl der Sensoren sind deshalb Randbedingungen wie Systemintegration, Systemüberwachungsbereich, Preis, Perfor- mance, usw. zu berücksichtigen.

Verkehrsteilnehmer, die aktiv am Straßenverkehr teilnehmen (fahrende PKW s, LKW s, etc.) sind für ein Blindspot-System als relevant zu klassifizieren. Statische Objekte und Objek- te, die nicht aktiv am Straßenverkehr teilnehmen (Straßen¬ randbebauung, parkende Fahrzeuge, etc.) sind dagegen vom Blindspot—System als nicht relevant zu betrachten. Befindet sich ein relevantes Objekt innerhalb des Überwachungsberei— ches, sollte ein Blindspot-System dies signalisieren. Handelt es sich hingegen um ein nicht relevantes Objekt, sollte keine Systemreaktion erfolgen. Der Überwachungsbereich, ±n dem die Objekte erkannt werden sollen, ist typischerweise durch eine Zone beginnend hinter den Außenspiegel eines Fahrzeuges definiert (vgl, erhellt hinterlegten Bereich in Fig. 1) . Diese Zone überstreicht die angrenzende Fahrspur und reicht bis zu einer maximalen Ent¬ fernung hinter das mit einem Blindspot-System ausgerüsteten Fahrzeug zurück.

Insbesondere deckt der Überwachungsbereich den "Toten-Winkel" (blind spot) der Λußenspiegel des Fahrzeugs ab. In der Regel ist es zweckdienlich, beide Fahrzeugseiten, also rechten und linken Außenspiegel, mit einem solchen Blindspot—System aus¬ zustatten, da besagte Probleme sowohl bei einem Spurwechsel auf die linke Fahrspur wie auch auf die rechte Fahrspur auf- treten können.

Die Klassifikation eines detektierten Objektes in relevant beziehungsweise nicht relevant kann unter anderem bevorzugt vom Bewegungszustand des Objektes relativ zum Fahrzeug abhän- gig sein.

Bewegt sich ein mit einem Blindspot—System ausgerüsteten Fahrzeug (in Fig. 2 und den übrigen Figuren als "host car" bezeichnet) in einem Koordinatensystem entlang der x - Achse mit positiver Geschwindigkeit, so sind im Sinne der System— funktion Objekte - wie beispielhaft in Fig. 3 aufgeführt - als relevant beziehungsweise nicht relevant zu klassifizie¬ ren, wobei die dort genannten Geschwindigkeiten vo und vi je¬ weils Applikationsgrößen sind.

Die Systemfunktionalität einer "Blind-Spot — Überwachung" — Applikation besteht also darin, den Fahrer eines Kraftfahr¬ zeuges vor der Existenz eines relevanten Objektes, welches sich auf einer benachbarten Spur in dem vom Fahrer schlecht einsehbaren Bereich seitlich hinter und neben dem eigenen Fahrzeug, also innerhalb des weiter oben definierten Überwa¬ chungsbereiches, befindet, zu warnen. Die Intention der Sys- temfunktion ist somit die Assistenz des Fahrers, insbesondere während eines Spurwechselvorgangs.

Nachfolgend werden typische Anwendungsfälle eines "Blind—Spot - Überwachung" Systems beschrieben sowie die jeweils ge- wünschte Systemreaktion veranschaulicht.

Im ersten Fall (siehe Fig. 4) befindet sich das mit einem Blindspot-System ausgestattete Fahrzeug (jeweils dunkel dar¬ gestellt) auf einer mehrspurigen Fahrbahn und wird von einem Fahrzeug (jeweils hell dargestellt) auf der linken Spur über¬ holt.

Die Figuren 4.1. bis 4.6. geben die zeitliche Abfolge des Szenarios an, wobei die aktiviert bzw. deaktiviert darge- stellten "Warnlampen" oberhalb der einzelnen Figuren eine be¬ vorzugt gewünschte Systemreaktion wiedergeben.

"Aktiviert" (vgl. Figuren 4.2. bis. 4.5.) bedeutet hierbei, dass sich ein relevantes Objekt innerhalb des Überwachungsbe— reiches befindet und erkannt wurde — der Fahrer wird gewarnt. "Deaktiviert" (vgl. Fig. 4.1. und Fig. 4.6.) bedeutet, dass sich kein relevantes Objekt im Überwachungsbereich befindet — es erfolgt keinerlei Warnung.

in dem in Fig. 4 gezeigten Szenario betritt das nachzuweisen¬ de Objekt den Überwachungsbereich in Fahrtrichtung von hin¬ ten, verweilt eine gewisse Zeit im Bereich und verlässt ihn anschließend in Fahrtrichtung nach vorne. Dabei können rela- tiv hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen den Objekten in dieser Konfiguration auftreten, falls sich das überholende Fahrzeug mit hoher Differenzgeschwindigkeit nähert, in einem solchen Fall ist jedoch der Systemnutzen fraglich, da die Zeitspanne, in der eine Warnung an den Fahrer ausgegeben wird eine minimale Zeit (etwa Is) nicht unterschreiten sollte, um dem Fahrer Möglichkeit zu geben zu reagieren. Objekte, die den Überwachungsbereich von hinten betreten, können somit ei¬ ne geringe Systemreaktionszeit bewirken.

Fig. 5 zeigt einen weiteren Anwendungsfall, nämlich den Über¬ holvorgang auf der rechten Spur. Das mit einem Blindspot— System ausgerüstete Fahrzeug (in den Figuren 5.1. bis 5.6. jeweils dunkel dargestellt) fährt auf der rechten Seite an einem relevanten Objekt (beispielsweise einem fahrenden Fahr¬ zeug — jeweils hell dargestellt) vorbei, das sich auf der linken Nachbarspur befindet.

Das relevante Objekt betritt den Überwachungsbereich in die- sem Fall in Fahrtrichtung von vorne. Eine Warnung ist in ei¬ nem solchen Szenario nur dann sinnvoll, wenn sich das über¬ holte Fahrzeug eine gewisse Mindestzeit im Überwachungsbe— reich aufhält.

Ein weiteres Szenario, in dem eine Blind—Spot — Funktionali¬ tät wünschenswert ist, ist der Fall, in dem sich ein relevan¬ tes Objekt seitlich des Überwachungsbereiches annähert (vgl. Fig. 6) .

In diesem Fall des sog. Einschervorgangs sind die auftreten¬ den Relativgeschwindigkeiten weitaus geringer als zuvor in den zu Figuren 5 und 6 beschriebenen Fällen. Daraus folgt, dass Objekte, die den Überwachungsbereich von der Seite be- treten, eine tolerierbare längere Systemreaktionszeit erlau¬ ben.

Bei der Auflistung der typischen Anwendungsfälle eines Blind- spot-Systems sollten nicht nur Szenarien in Betracht gezogen werden, die eine positive Systemreaktion erfordern, sondern auch solche, die keinerlei Systemsreaktion auslösen sollten.

Die nachfolgenden Szenarien stellen typische Fälle dar, die sehr häufig auftreten und keine Warnung eines Bindspot- Systems auslösen sollten:

In dem in Fig. 7 dargestellten Szenario wird ein mit einem Blindspot—System ausgerüstetes Fahrzeug ("host car") von ei- nem Objekt auf der übernächsten Spur überholt. Da sich zu keiner Zeit ein relevantes Objekt im Überwachungsbereich be¬ findet, sollte bei horizontalen Positionsbestimmungen zum 0- berwachungsbereich ein Blindspot—System keinerlei Warnimpuls abgeben.

Ein weiteres häufig auftretendes Szenario ist die Annäherung eines relevanten Objektes auf der eigenen Fahrspur (vgl. Fig. 8) -

In diesem Fall sollte ein Blindspot-ÜberwachungsSystem eben¬ falls keine Warnung ausgeben, da sich wiederum kein relevan¬ tes Objekt im Überwachungsbereich befindet.

Ein weiteres Szenario, dass häufig auftreten kann, ist der Fall, in dem ein nicht relevantes Objekt in den Überwachungs¬ bereich des "Blindspot - Detection" Systems eintritt . Fig. 9 stellt die Annäherung an eine Fahrbahn- bzw. Straßen¬ begrenzung, also an ein statisches Objekt wie das einer Leit- planke oder einer wand, dar. Hier sollte ein Blindspot-System in der Lage sein, die Straßenbegrenzung zu detektieren und als nicht relevant einzustufen, also eine Objektklassifizie¬ rung durchzuführen. Eine Warnung soll in einem solchen Szena¬ rio wiederum nicht erzeug werden.

Ausgehend von wünschenswerten Systemreaktionen sowie den be- schriebenen typischen Anwendungsfällen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Blindspot—Sensorsystem bereitzu¬ stellen, welches die eingangs genannten Anforderungen er¬ füllt. Insbesondere soll das Blindspot-Sensorsystem:

- eine hohe Nachweiswahrscheinlichkeit für die zu detek— tierenden Objekte aufweisen;

eine Bestimmung der relativen Objektgeschwind!gkeit er¬ lauben;

eine Bestimmung von Objektposition relativ zum Überwa¬ chungsbereich gestatten, also ob ein Objekt innerhalb oder außerhalb des Bereiches liegt, wobei nicht notwen¬ digerweise ein Objekt innerhalb des Bereiches genau zu positionieren ist; und/oder

eine Klassifikation der detektierten Objekte in relevant und nicht relevant durchführen.

Darüber hinaus kann optional eine Klassifikation der Fahrum¬ gebung des Fahrzeugs für die Systemfunktion zweckdienlich sein. Des weiteren ist die erforderliche Performance derart auszu¬ legen, dass Fehlalarm- und Falschalarmraten sich in einem to¬ lerierbarem Bereich halten.

Schließlich soll das Blindspot-Sensorsystem für das Automoti¬ ve Umfeld geeignet sein;, d.h. die üblichen Anforderungen hinsichtlich Robustheit, Infrastruktur, Umweltbedingungen, Größe, Integrierbarkeit, usw. erfüllen.

Diese Aufgabe wird durch ein Blindspot-Sensorsystem mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Ge- genstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung baut auf gattungsgemäßen Blindspot- Sensorsystemen zur Detektion und/oder Klassifikation von Ob¬ jekten in einem definierten Überwachungsbereich eines Kraft— fahrzeuges, umfassend wenigstens ein erstes Mittel zum Aus¬ senden eines ersten Radarstrahles sowie ein zweites Mittel zum Aussenden eines zweiten Radarstrahles, dadurch auf, dass der radiale Sichtbereich des ersten Radarstrahls (Strahl I) gegen die Fahrtrichtung (vx) des Kraftfahrzeugs derart ge- neigt und der radiale Sichtbereich des zweiten Radarstrahls (Strahl II) im wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung (vx) derart orientiert ist, dass die Sichtbereiche der Radarstrah¬ len (I und II) sich wenigstens teilweise überlappen und zu¬ sammen im Wesentlichen die Abmaße des Überwachungsbereiches abdecken; wobei zumindest der erste Radarstrahl (Strahl I) sowohl im CW- als auch im FMCW- Modulationsmodus betreibbar ist. Die Realisierung eines Blindspot—Sensorssystems mit wenigs¬ tens zweier, teils speziell betriebener, Radarsensoren weist nachstehend genannte besonders relevante Vorteile auf:

- eine hohe Nachweiswahrscheinlichkeit für die nachzuwei¬ senden Objekte (LKW s, PKW s, Leitplanken, etc.), wel¬ che eine hinreichende Struktur aufweisen und zumindest größtenteils aus Metall bestehen;

- eine Unempfindlichkeit gegenüber teils extreme Umweltbe¬ dingungen wie wechselnde Lichtverhältnisse, Temperatur¬ schwankungen von —400C bis +850C und mehr, Regen, Schnee, etc.;

- eine präzise Bestimmung von radialer Geschwindigkeit und Entfernung der nachgewiesenen Objekte;

die Möglichkeit der Objektklassifizierung durch typische Struktur— und materialabhängige Komponenten in den Ra- darSignalen; und/oder

die Möglichkeit einer Mustererkennung durch typische struktur— und materialabhängige Komponenten im Radar— Spektrum.

Da Radarsensoren zudem unsichtbar hinter für Radarstrahlen "transparente" Materialien wie Kunststoffe etc. verbaut wer¬ den können, zudem eine bewährte Robustheit und Infrastruktur aufweisen, eignet sich die vorliegende Erfindung insbesondere als Applikation in modernen Kraftfahrzeugen.

Gemäß einer ersten einfachen Ausgestaltung wechseln CW- und FMCW- Modulationsmodus sich sequentiell ab. Zur Steigerung von Nachweiswahrscheinlichkeit und präziseren Bestimmung der Objektgeschwindigkeit ist vorgesehen, dass mehrere FMCW- Modulationsmodi sich mit wenigstens einem CW- Modulationsmodus abwechseln, insbesondere fünf FMCW- zu einem CW- Modi.

Zur Vermeidung von Messungenauigkeiten, insbesondere im CW- Modi, wird vorgeschlagen, dass mehreren FMCW- Modulationsmodi wenigstens zwei CW- Modulationsmodi folgen, vorzugsweise fünf FMCW- zu zwei CW- Modi.

In einer einfachen Ausführung der Erfindung sind die Mittel zum Aussenden von erstem und zweitem Radarstrahl durch einen 2-Strahl-Sensor realisiert. Dem Vorteil raumnaher Kommunika¬ tion steht der Nachteil verhältnismäßig großer Bauräume ge¬ genüber.

Da je nach Fahrzeugtyp kleindimensionierte Bauteile zunehmend entscheidungserheblich sind wird vorgeschlagen, die Mittel zum Aussenden von erstem und zweitem Radarstrahl durch je ei¬ nen 1-Strahl—Sensor zu realisieren. Derartige Separierungen erlaubt zudem vorteilhaft neuartige Sensoranordnungen.

Während 2-Strahl—Sensoren beispielsweise im Außenspiegel, im Kotflügel oder in der hinteren Stoßstange verbaut werden müs¬ sen, lassen sich 1—Strahl—Sensoren beliebig kombinieren. Er¬ findungsgemäß bevorzugt ist beispielsweise der 1—Strahl- Sensor für den ersten Radarstrahl (Strahl I) im Außenspiegel, im Kotflügel, im vorderen Radkasten, in der B-Säule oder im Türschweller und der 1-Strahl-Sensor für den zweiten Radar¬ strahl (Strahl II) in der hinteren Stoßstange verbaut. Zweckmäßigerweise weist der erste Radarstrahl (Strahl I) eine Breite von 30° bis 50°, insbesondere von 40° und einen TiIt zur Längsachse des Kraftfahrzeuges von 2° bis 13°, insbeson¬ dere von 5° oder 10° und der zweite Radarstrahl (Strahl II) eine Breite von 70° bis 140°, insbesondere von 80° oder 130° und einen TiIt zur Längsachse des Kraftfahrzeuges von 2° bis 53°, insbesondere von 5°, 20° oder 50°, auf.

Wie nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen sowie anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft er¬ läutert, eignet sich die vorliegende Erfindung insbesondere zur Detektion und/oder Klassifikation von Objekten in einem definierten Überwachungsbereich eines Kraftfahrzeuges.

Es zeigen schematisch:

Fig. 1 den typischen Überwachungsbereich eines "Blindspot- ÜberwachungsSystems;

Fig. 2 die Definition eines mit einem Blindspot—System ausgerüsteten Fahrzeugs im Koordinatensystems;

Fig. 3 Beispiele für relevante und nicht relevante Objek- te;

Fig. 4 einen Überholvorgang auf der linken benachbarten Fahrspur;

Fig. 5 einen Überholvorgang auf der rechten Fahrspur;

Fig. 6 einen Einschervorgang; Fig. 7 einen ÜberholVorgang auf der übernächsten rechten Fahrspur;

Fig. 8 die Annäherung eines relevanten Objektes auf der eigenen Fahrspur;

Fig. 9 die Annäherung des "host car" an eine Fahrbahnbe¬ grenzung;

Fig. 10 die beispielhafte Anordnung zweier teilweise über¬ lappender Sichtbereiche des/der Radar Sensoren ei¬ nes "Blind-Spot — Überwachung" Systems nach der Er¬ findung;

Fig. 11 zwei Einbausituationen des Blindspot—SensorSystems hinter der Fahrzeugstoßstange für die linke Fahr¬ zeugseite;

Fig. 12 weitere (alternative) Anordnungen der Sensoren für die Blindspot—Überwachung Applikation;

Fig. 13 weitere Einzelheiten und Spezifikationen der in den Figuren 12.1 bis 12.6 dargestellten einzelnen An¬ ordnungen;

Fig. 14 die schematische Darstellung eines ersten typischen Autobahn — Szenarios;

Fig. 15 die zum in Fig. 14 dargestellten Szenario korres- pondierenden FMCW - Peaks im Strahl II;

Fig. 16 eine Objekterkennung und Positionierung bei Annähe¬ rung von hinten; Fig. 17 die zum in Fig. 14 dargestellten Szenario korres¬ pondierenden FMCW - Peaks im Strahl I;

Fig. 18 die mögliche Abfolge der CW und FMCW - Frequenzmo¬ dulation während der Messzyklen des Sensors;

Fig. 19 die zeitliche (sequentielle) Abfolge der FMCW und CW - Peaks im Strahlbereich I;

Fig. 20 die zeitliche Abfolge der FMCW und CW - Peaks im Strahlbereich II;

Fig. 21 die erkannte Objektgeschwindigkeit und Objektent— fernung in den Strahlen I + II während des Auto¬ bahnszenarios nach Fig. 14;

Fig. 22 die schematische Darstellung eines zweiten Autobahn — Szenarios;

Fig. 23 die zum in Fig. 22 dargestellten Szenario korres¬ pondierenden Radarsignale bei der Annäherung an ei¬ ne Leitplanke und der Annäherung an einen LKW;

Fig. 24 die schematische Darstellung eines dritten Autobahn — Szenarios;

Fig. 25 die zum in Fig. 24 dargestellten Szenario korres¬ pondierenden Radarsignale bei der Vorbeifahrt an einer Leitplanke und der Parallelfahrt mit einem PKW; Fig. 26 die Klassifizierung von Objekten, die von vorne in den Überwachungsbereich eintreten;

Fig. 27 die schematische Darstellung eines vierten Autobahn — Szenarios;

Fig. 28 die zum in Fig. 27 dargestellten komplexen Szenario korrespondierenden Radarsignale mit LKW, PKW und Leitplanke;

Fig. 29 die schematische Darstellung eines fünften Autobahn — Szenarios;

Fig. 30 die zum in Fig. 29 dargestellten Szenario korres— pondierenden Radarsignale bei Annäherung an eine Leitplanke;

Fig. 31 die Einzel FMCW Spektren des Sichtbereichs im Strahl II im Leitplankenszenario nach Fig. 29;

Fig. 32 die Einzel FMCW Spektren des Sichtbereichs im Strahl I im Leitplankenszenario nach Fig. 29;

Fig. 33 die schematische Darstellung eines sechsten Auto- bahn — Szenarios;

Fig. 34 die zum in Fig. 33 dargestellten Szenario korres¬ pondierenden Radarsignale bei einem Übergang von Leitplanke zu Betonwand;

Fig. 35 die Einzel FMCW Spektren des Sichtbereichs im Strahl II im Leitplanken-Betonmauerszenario nach Fig. 33; Fig. 36 die Einzel FMCW Spektren des Sichtbereichs im Strahl I im Leitplanken-Betonmauerszenario nach Fig. 33;

Fig. 37 die in Anlehnung zum in Fig. 14 dargestellten Sze¬ nario korrespondierenden Radarsignale, bei dem das Fahrzeug von zwei Pkw auf der Nachbarspur überholt wird; und

Fig. 38 die in Anlehnung zum in Fig. 14 dargestellten Sze¬ nario korrespondierenden Radarsignale, bei dem das Fahrzeug von einem Lkw mit Anhänger auf der Nach¬ barspur überholt wird.

Ebenso wie bei den eingangs beschriebenen Figuren sind in der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gleiche oder vergleichbare Kompo- nenten gleich dargestellt.

Fig. 10 zeigt eine beispielhafte Anordnung der beiden Radar — Strahlbereiche. Strahl I deckt einen Sektor von ca. 40° in der horizontalen Ebene der benachbarten Fahrbahn ab. Er ist gegenüber der Längsrichtung des Fahrzeug ca. 10° verkippt. Strahl II besitzt einen Sektor von ca. 130° und ist senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs orientiert. Der abzudeckende Überwachungsbereich, in dem die Objekte nachgewiesen und klassifiziert werden sollen, ist erhellt gezeichnet.

Die hier ausgewählten Strahlbreiten und Strahlorientierungen sind auf den gewünschten Überwachungsbereich (erhellt hinter- legt) ausgelegt. Ein anderweitig definierter Überwachungsbe¬ reich, würde eine Anpassung von Strahlbreite und Strahlorien— tierung erfordern. Die prinzipielle Auslegung und Konfigura¬ tion der beiden Strahlbereiche wäre jedoch gleich. Sie ist notwendig um die weiter unten beschriebenen Strategien / Lö¬ sungen der Teilanforderungen für die Signalauswertung anwen¬ den zu können.

Das vorgeschlagene Sensorsystem beruht auf der bevorzugten Verwendung von 24 GHz, ggf- auch 77 GHz, Radarsensoren. Ra- darstrahlung mit einer entsprechenden Wellenlänge von einigen Millimetern hat die vorteilhafte Eigenschaft, durch eine Vielzahl von Kunststoffmaterialien ohne merkenswerte Beein¬ flussung hindurchtreten zu können. Da die Mehrzahl der KFZ — Stoßfänger derzeit aus Kunststoff gefertigt sind, bietet dies die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Blindspot—Sensorsystem, hinter dem hinteren Stoßfänger zu verbauen. Es ist somit un¬ sichtbar und vor äußeren Einwirkungen wie etwa Steinschlag geschützt. Dies ist zugleich ein nicht unerheblicher vorteil in der Systemintegration gegenüber anderen Sensorkonzepten wie etwa Video, Infrarot, Laser.

Das geforderte Gesichtsfeld der Radarstrahlen erlaubt sowohl einen zweistrahligen Sensor als auch zwei einstrahlige Senso- ren zu verwenden. Die erst Variante hat den klaren Vorteil, dass nur ein Gehäuse mit entsprechender Infrastruktur benö¬ tigt wird. Jedoch setzt das geforderte Gesichtsfeld dann enge Grenzen an den Einbauort des Sensors.

Werden zwei einstrahlige Sensoren verwendet, so benötigt man zusätzlich eine hinreichend leistungsfähige Schnittstelle zwischen den beiden Sensoren. Dafür ist man bei der Verwen¬ dung von zwei Sensoren sehr flexibel bei den möglichen Ein- bauorten der einzelnen Sensoren, da die einstrahligen Senso¬ ren deutlich kleiner (etwa halb so groß) sind als ein zwei¬ strahligen Sensor.

In Fig. 11 sind typische Einbausituationen für die vorge¬ schlagene Sensorkonfiguration dargestellt. Diese Sensorkonfi¬ guration ist primär aus zweierlei Überlegungen ausgewählt worden. Einerseits soll das System z.B. in einen PKW integ¬ rierbar sein. Bei der Verwendung von 24 GHz Radarsensoren be- grenzt die benötigte Antennenfläche die Abmessungen des Sen¬ sors. Etwa für einen in Fig. 11.1 gezeigten zweistrahligen Sensor mit den in Fig. 10 gezeigtem Gesichtsfeld beträgt die benötigte Antennenflache etwa 150 x 60 mm. Aufgrund der ge¬ forderten Ausrichtung des Sensors und seiner Größe findet man in einem konventionellen PKW nur bedingt geeignete Einbauor¬ te.

Denkt man an zwei Einzelsensoren (siehe Fig. 11.2) für die Realisierung des Überwachungsbereiches, so vereinfacht dies vorteilhaft die Integration der Sensoren in das Fahrzeug da¬ hingehend, dass die Einzelsensoren entsprechend kleiner di— mensionierbar sind, auch wenn nun eine hinreichend schnelle Kommunikation zwischen den beiden Einzelsensoren benötigt wird.

Alternativ zu der in Fig. 11 vorgestellten Anordnung ist es möglich, alternative Strahlkonfigurationen mit entsprechenden Einbauorten am Fahrzeug bei gegebenem Überwachungsbereich an¬ zuwenden.

Fig . 12 zeigt für einen gegebenen Überwachungsbereich (hell hinterlegt) mögliche Strahlanordnungen für ein Blindspot— Sensorsystem. Fig. 12.1 zeigt die aus dem Stand der Technik bekannte klassische Anordnung mit nur einem Radar-Strahl.

Fig. 12.2. bis 12.6 zeigen Strahlanordnungen nach der Erfin- düng, bei welchen die nachfolgend beschriebenen Signalverar¬ beitungsstrategien angewendet werden können, wobei weitere Einzelheiten und Spezifikationen der in den Figuren 12.1 bis 12.6 dargestellten einzelnen Anordnungen in Fig. 13 niederge¬ legt sind.

Nachfolgend werden Nachweis-, Klassifikations- und Musterer¬ kennungsstrategien, die bei der Realisierung des erfindungs¬ gemäßen Blindspot—Sensorsystem alternativ oder kumulativ An¬ wendung finden können, im Detail beschrieben sowie ihre An- wendung anhand einer jeweils zugrundeliegenden Teilanforde¬ rung diskutiert.

Teilanforderung A - Separation von Objekt und Umgebung / Ob¬ jektpositionierung. Die Objekterkennung und Klassifikation soll vorzugsweise mit Hilfe eines zweistrahligen Radarsensors erfolgen. Der Sensor besitzt innerhalb der zwei Strahlkeulen keinerlei Winkelauflösung, sie messen ausschließlich radiale Entfernungen und Geschwindigkeiten im Sichtbereich der Radar¬ keulen. Dennoch sollen die Objekte in Bezug auf einen vorge- gebenen Überwachungsbereich positioniert werden. Im typischen Anwendungsfall stellt die Separation der relevanten Objekte von der Umgebung eine weitere Anforderung, da im typischen Anwendungsfall eine ausgeprägte Mehrzielumgebung vorherrscht (z.B. Fahrzeug neben Leitplanke):

Das erfindungsgemäße Blindspot—System führt die Objektpositi¬ onierung und die Objekterkennung durch eine gezielte Anord- rrang und Auslegung der beiden Sichtbereiche des/der Sensoren durch.

Um den gesamten Überwachungsbereich abdecken zu können, wird ein Sensor mit einem sehr ausgedehnten horizontalen Gesichts¬ feld benötigt. Dieses wird in der vorgestellten Konfiguration durch den Strahl II des Sensors realisiert, der einen Öff¬ nungswinkel von ca. 130° in der horizontalen Ebene aufweist (siehe Fig. 10) . Das Blindspot-Sensorsystem ist insbesondere für den Einsatz auf mehrspurigen, zumeist baulich begrenzten, Fahrbahnen (z.B. Autobahn mit Leitplankenbegrenzung) konzi¬ piert.

Dieses Umfeld stellt für einen Sensor, der ausschließlich senkrecht zu Bewegungsriehtung des Fahrzeuges ausgerichtet ist (Strahl II) , eine ausgeprägte Mehrzielumgebung da. Da insbesondere jeder metallische Gegenstand zu einem Nachweis führt, ist eine rechtzeitige Erkennung und Klassifizierung von Objekten in einer solchen Mehrzielumgebung sehr schwie- rig.

Zur Verdeutlichung soll ein typisches AutobahnSzenario disku¬ tiert werden. Das mit dem Blindspot—Sensorsystem ausgerüstete Fahrzeug (host car) fährt auf der rechten Spur einer zweispu- rigen Autobahn, deren zweite Spur durch eine Leitplanke be¬ grenzt ist. Das Fahrzeug wird sukzessive von fünf Fahrzeugen überholt. Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung des Szenarios.

Fig. 15 zeigt die zum in Fig. 14 dargestellten Szenario kor¬ respondierenden FMCW — Peaks im Strahl II, d.h. dargestellt sind die detektierten Frequenzmaxima (Peaks) im FMCW - Radar¬ spektrum des Strahls II, wobei Peaks, die den überholenden Fahrzeugen zuzuordnen sind, mit Fzg gekennzeichnet sind, so dass die restlichen Peaks der Leitplanke zuzuordnen sind.

Wie dem FMCW — Radarprinzip eigen, ist die einzelne Frequenz— position hierbei proportional zur radialen Objektentfernung und Geschwindigkeit des jeweiligen Reflexpunktes am Objekt.

Aufgrund des großen Öffnungswinkels im Strahl II (±65°), fal¬ len sowohl die Leitplankenbegrenzung sowie deren Metallpfos- ten als auch die überholenden Fahrzeuge in den Überwachungs— bereich des Sensors.

Da der Sensor ausschließlich radiale Größen misst und sich im Überwachungsbereich sehr viele Ziele mit vergleichbarer Ent— fernung und Relativgeschwindigkeit befinden, ist eine Separa¬ tion der relevanten (Fahrzeuge) von den nicht relevanten Ob¬ jekten (wie Leitplankenpfosten) mit Hilfe des Strahles Il erst dann sicher möglich, wenn in dem vorliegenden Szenario der radiale Abstand der relevanten Objekte deutlich kleiner ist, als der kleinste radiale Abstand der nicht relevanten Objekte.

Dies ist für eine zuverlässige und rechtzeitige Erkennung und Klassifikation der Objekte nicht ausreichend!

Um dennoch eine rechtzeitige Objekterkennung und Klassifika¬ tion durchführen zu können, wird — wie bereits erwähnt - eine Anordnung vorgeschlagen, die aus zwei teilweise überlappenden Sensor Überwachungsbereichen besteht.

Die Strategie besteht darin, die an die benachbarte Fahrspur angrenzende Leitplanke durch gezielte Auswahl des Sichtberei- ches von Strahl I sowie seiner Orientierung in Bezug auf das Fahrzeug auszublenden.

Der Nachweisbereich von Strahl I ist so gewählt, dass er vor- nehmlich die angrenzende Fahrspur überwacht und somit nicht durch die Leitplanke oder ähnliche nicht relevante Objekte beeinflusst wird.

Objekte, die mit einer definierten radialen Entfernung im Strahl I detektiert werden, befinden sich auf der angrenzen¬ den Fahrspur und sind als mögliche relevante Objekte zu klas¬ sifizieren. In Fig. 16 sind die geometrischen Verhältnisse schematisch verdeut1icht.

Die angegebenen Radien rmax und rmin sind dabei von der Wahl der Strahlbreite und der Orientierung des Strahls I abhängig. Der Sektor zwischen rmaχ und rmin stellt hierbei ein Bereich dar, in dem die Ziele zu erkennen sind und ihre Signale in den Radarspektren verfolgt werden.

Die Entscheidung, ob sich das Objekt auf der benachbarten o— der übernächsten Spur befindet wird dann getroffen, wenn die Objektspur den radialen Abstand rmin unterschreitet. Danach erfolgt die Positionierung aufgrund der radialen Positionsbe- Stimmung in Strahl II.

Aus der Geometrie der Strahlkeulen von Strahl I und II wird deutlich, dass es beider Strahlen bedarf, um ein Objekt in Bezug auf den Überwachungsbereich positionieren zu können. Aufgrund der Bereichsüberlappung werden Objekte aus Strahl I im Strahlbereich II weiterverfolgt, bis sie den Überwachungs¬ bereich verlassen. Das beschriebene System führt eine Objektfrüherkennung mit Hilfe des Strahles I durch. Dies ist sinnvoll, da Objekte mit hoher Relativgeschwindigkeit sich bei der beschriebenen An¬ wendung dem System von hinten, also aus der Blickrichtung von Strahl I nähern. Gerade in dieser Richtung muss das System in der Lage sein, Objekte mit einer hohen Relativgeschwindigkeit sicher zu erkennen.

In Fig. 17 sind die detektierten Frequenzmaxima für das dis- kutierte Autobahnszenario im Strahl I dargestellt. Es wird deutlich, dass durch die Auswahl von Strahlorientierung und Strahlform die relevanten von den nicht relevanten Objekten deutlich getrennt worden sind.

Im Strahl I sind in dem vorliegenden Szenario fast aus¬ schließlich die relevanten Objekte zu erkennen (z.B. Fahrzeu¬ ge, die auf der benachbarten Spur vorbeifahren) . Aufgrund der Strahlorientierung werden diese Objekte jedoch nur bis zu ei¬ nem minimalen radialen Abstand gesehen. Dieser minimale Ab- stand reicht nicht aus, um ausschließlich mit Hilfe von Strahl I Aussagen über die Objektposition relativ zum Überwa— chungsbereich machen zu können.

Strahl I dient demzufolge dazu, Objekte, die sich von hinten auf der benachbarten Spur nähern frühzeitig zu erkennen. Da sich die Strahlbereiche überlappen, werden Objekte, die sich auf der benachbarten Spur von hinten nähern, in beiden Strahlbereichen nachgewiesen.

Teilanforderung B - Zuverlässige Erkennung von Objekten mit hoher Differenzgeschwindigkeit. Wie bereits beschrieben muss das System in der Lage sein, Objekte, die sich dem ausgerüs¬ teten Fahrzeug ("host car")von hinten mit relativ hoher Dif- ferenzgeschwindigkeit nähren (etwa > 40 Km/h) , sicher zu er¬ kennen:

Der eingesetzte Radarsensor zumindest für Strahl I bietet die Möglichkeit der Modulationsumschaltung, d.h. er kann sowohl im CW als auch im FMCW - Modulationsmode betrieben werden. Beide Modulationsarten haben spezifische Vorteile und ergän¬ zen sich in dem Vermögen, Objekte zu erkennen, zu separieren sowie ihren radiale Position und Geschwindigkeit zu bestim- men.

Im CW — Mode ist der Sensor in der Lage, ausschließlich die Geschwindigkeit von Objekten im Überwachungsbereich des Sen¬ sors zu vermessen. Der Sensor misst also lediglich das Vor- handensein von Objekten sowie deren Relativgeschwindigkeit. Eine Objekttrennung kann nur aufgrund unterschiedlicher Ge¬ schwindigkeit erfolgen.

Der Geschwindigkeitsmessbereich wird hierbei auf den für die Anwendung sinnvollen Bereich eingeschränkt (etwa 0...30 m/s). Der räumliche Überwachungsbereich ist im CW - Mode einerseits durch den Öffnungswinkel der Antenne sowie der Empfindlich¬ keit des Sensors bestimmt (im Vergleich zum FMCW — Mode gibt es keinen festen maximalen radialen Nachweisbereich!).

Insbesondere ist der radiale Sichtbereich für relevante Ob¬ jekte (PKW, LKW, ...) größer als der maximale Sichtbereich, in dem eine radiale Positionsbestimmung durchgeführt werden kann.

Der FMCW — Mode hat den Vorteil, dass sowohl radiale Objekt¬ entfernungen als auch radiale Relativgeschwindigkeiten von Objekten im Überwachungsbereich gleichzeitig bestimmt werden können.

Der radiale Überwachungsbereich ist hierbei jedoch durch die Objektgeschwindigkeit und dem radialen Abstand begrenzt. Etwa für Objekte mit Relativgeschwindigkeit vreiatlv = 0 beträgt die maximale Entfernung rmdL!i (abhängig von der Sensorauslegung) . Für ein Objekt mit der Relativgeschwindigkeit v = v0 hingegen nur (rmaχ - k*vo) (k>0) , ist also entsprechend kleiner.

Zudem besitzt die FMCW - Signalauswertung den Nachteil von Mehrdeutigkeiten in einer Mehrziel — Umgebung. Befinden sich mehr als ein Objekt im Überwachungsbereich des Sensors, so kann in einem einzelnen FMCW - Messzyklus nicht eindeutig die radialen Entfernungen und Geschwindigkeiten der Objekte be¬ stimmt werden. Dies hat zur Folge, das es zu Fehlinterpreta¬ tionen der FMCW - Daten kommen kann und virtuelle Objekte (Geisterziele) gebildete werden.

Der FMCW — Mode bietet grundsätzlich die Möglichkeit, Objekte nach Entfernung und Geschwindigkeit zu trennen.

Der sequentielle Betrieb des CW und FMCW Radar — Modulations¬ verfahren ermöglicht es, die Vorteile beider Verfahren zu kombinieren und Synergieeffekte auszunutzen.

Die hohe Sensitivität des CW — Mode erlaubt es, die Geschwin¬ digkeit von Objekten (insbesondere von Objekten mit hoher Re¬ lativgeschwindigkeit) zu einem sehr frühen Zeitpunkt zu bestimmen. Somit erfolgt eine Objektfrüherkennung und die Signalverarbeitung des FMCW — Mode kann gezielt auf die Prä¬ senz von Objekten mit der detektierten Objektgeschwindigkeit im CW — Mode sensibilisiert werden. Hierdurch kann die Position und Geschwindigkeit von Objekten zu einem sehr frühen Zeitpunkt sicher bestimmt werden und. Mehrdeutigkeiten in der FMCW — SignalVerarbeitung vermieden werden.

Fig. 18 zeigt die mögliche Abfolge der CW und FMCW — Fre¬ quenzmodulation während der Messzyklen des Sensors.

Zur Verdeutlichung soll an dieser Stelle erneut das oben be¬ schriebene Autobahnszenario diskutiert werden (siehe Fig. 14) . Fig. 19 und Fig. 20 zeigen die gemessenen FMCW- und CW - Frequenzmaxima während des Szenarios als Funktion der Zeit.

Die Frequenzmaxima im CW - Mode repräsentieren die radiale Relativgeschwindigkeit der Objekte in den jeweiligen Strahl¬ bereichen. In beiden Fig. 19 und 20 ist deutlich zu erkennen, dass Objektgeschwindigkeit im CW — Mode zeitlich vor der De- tektion der Objekte im FMCW - Mode stattfindet.

Somit kann in der FMCW - Signalauswertung gezielt nach Objek¬ ten mit der CW - Geschwindigkeit gesucht werden. Hierdurch wird die radiale Entfernung dieser Objekte zu einem Zeitpunkt bestimmt, an dem es in einer alleinigen FMCW — Datenauswer- tung nicht sicher möglich wäre.

In Fig. 21 ist das Ergebnis der CW und FMCW - Datenanalyse während des diskutierten Autobahnszenarios als Funktion der Zeit dargestellt. In den beiden Diagrammen sind dabei sowohl die ermittelte Objektgeschwindigkeit aufgrund der CW — Daten als auch die Geschwindigkeit basierend auf den FMCW - Daten gezeigt. Beide Verfahren ergänzen sich in ihrem Vermögen, Objekte zu detektieren und zu klassifizieren. Aufgrund des Messprinzips ist der CW - Mode nicht in der Lage, Objekte zu erkennen, die keine Relativgeschwindigkeit zum Sensor besitzen.

Ein typisches Objekt, das für eine Blind-Spot — Anwendung von Bedeutung ist, stellt die Fahrbahnbegrenzung (Leitplanke) dar. In dem diskutierten Szenario bewegt sich das Fahrzeug parallel zu dieser Fahrbahnbegrenzung. Demzufolge ist sie im CW - Mode im Strahl I nicht zu sehen.

Währenddessen wird die Leitplanke als statisches Objekt im FMCW - Mode erkannt und kann für eine Blind—Spot — Anwendung verwendet werden.

Teilanforderung C — Objekt und Fahrsituationsklassifikation in relevante und nicht relevante Objekte. Neben der Erkennung und Positionierung der Objekte relativ zum Überwachungsbe— reich muss das System in der Lage sein, Objekte zu klassifi- zieren. Wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt, kann die Relevanz eines Objektes unter anderem durch die Relativgeschwindigkeit bestimmt sein:

Da das vorgeschlagene Sensorsystem in der Lage ist, die Ge- schwindigkeit von Fahrzeugen zu bestimmen, die sich entgegen der Fahrtrichtung, also von hinten dem System nähren, ist ei¬ ne Klassifikation der Objekte in diesen Fällen relativ ein¬ fach.

Demgegenüber deutlich komplizierter ist der Sachverhalt, wenn sich ein Objekt dem Überwachungsbereich von vorne oder der Seite nähert. In diesem Fall ist die direkte Vermessung der Relativgeschwindigkeit problematisch bzw. nicht ohne ein Mo- dell der FahrUmgebung oder weitere Mittel, beispielsweise ei¬ nes nach vorne gerichteten dritten Radarstrahls, möglich.

Da die Absolutbewegung des mit dem System ausgerüsteten Fahr- zeugs nicht bekannt ist, kann aus den gemessenen Objektab— ständen und Relativgeschwindigkeiten nicht ohne weiteres auf den Bewegungszustandes des Objektes allein geschlossen wer¬ den.

Zur Veranschaulichung der Problematik ist in Fig. 22 ein zweites typisches AutobahnSzenario dargestellt, in der das mit dem System ausgerüstete Fahrzeug sich zunächst einer Leitplanke und anschließend einem LKW nähert. Fig. 23 zeigt die zum in Fig. 22 dargestellten Szenario korrespondierenden Radarsignale bei der Annäherung an eine Leitplanke und der Annäherung an einen LKW. Das obere Diagramm zeigt die FMCW — Peakpositionen und Intensität des Strahl I als Funktion der Zeit; das untere die entsprechenden Informationen für den Strahl II.

Ebenfalls zur Veranschaulichung der Problematik ist in Fig. 24 ein drittes typisches Autobahnszenario dargestellt, in der das mit dem System ausgerüstete Fahrzeug zunächst an einer Leitplanke vorbeifährt und anschließend mit einem PKW paral— IeI fährt. Fig. 25 zeigt die zum in Fig. 24 dargestellten Szenario korrespondierenden Radarsignale bei der Vorbeifahrt an der Leitplanke und Parallelfahrt mit dem PKW. Das obere Diagramm zeigt wiederum die FMCW - Peakpositionen und Inten¬ sität des Strahl I als Funktion der Zeit; das untere die ent- sprechenden Informationen für den Strahl II.

Leitplanke und PKW bzw. LKW treten in den Figuren 22 und 23 bzw. 24 und 25 dargestellten Szenarien in den vorderen Über- wachungsbereich ein. Da jeweils beide Objekte sich dem Über¬ wachungsbereich von vorne nähern, kann keine Objekterkennung bzw. Geschwindigkeitsbestimmung im Strahlbereich I erfolgen.

Das System muss dennoch zwischen den beiden Objekten Leit¬ planke (nicht relevantes Objekt) und LKW (relevantes Objekt) entscheiden können.

Dazu werden erfindungsgemäß bevorzugt folgende Strategien implementiert. Falls es sich bei dem im strahl II detektier- ten Objekt um ein statisches Objekt handelt, so wird dieses Objekt nach einer Zeit tmin im Strahl I zu detektieren sein. Diese Zeitspanne ist definiert durch die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs und den lateralen Abstand der beiden Strahlkeu— len. Wie in Fig. 26 veranschaulicht gilt somit folgender Zu¬ sammenhang:

Wird demzufolge ein Objekt im Strahl II erkannt, ohne dass dieses Objekt bereits durch den Strahlbereich I gelaufen ist, so wird, nachdem das Fahrzeug die Strecke dxstrahi_i_strahi_n durchlaufen hat, nach Objekten in vordefiniertem radialen Ab¬ stand in Strahl I gesucht, wird ein solches Objekt, das zudem positive Relativgeschwindigkeit besitzt, nachgewiesen, so kann darauf geschlossen werden, dass es sich um ein stati¬ sches Objekt handelt und somit als nicht relevant zu klassi¬ fizieren ist.

Wird hingegen kein Objekt detektiert, so kann davon ausgegan¬ gen werden, dass sich das Objekt parallel zum ausgerüsteten Fahrzeug mitbewegt und somit, falls es sich im Überwachungs¬ bereich befindet, als relevant zu klassifizieren ist.

In Fig. 23 und 25 sind die aufgezeichneten FMCW — Spektren als Funktion der Zeit für die in Fig. 22 und 24 beschriebenen Szenarien dargestellt.

Teilanforderung D — Mustererkennung im Radarspektrum. Um zu¬ sätzliche Informationen über die detektierten Objekte zu er- halten, wird eine Mustererkennung in den detektierten FMCW - Spektren der beiden Radarkeulen durchgeführt:

Dabei wird nach bestimmten Charakteristika der häufig auftre¬ tenden Objekte im FMCW Spektrum gesucht, so dass beispiels- weise durch Vergleich mit in einem Speicher hinterlegten ty¬ pischen Referenzmustern zuverlässige Zusatzinformationen über die detektierten Objekte gewonnen werden können.

Insbesondere werden die Informationen der beiden Sensor — Sichtbereiche (Strahl I ; Strahl II) fusioniert, um die Ro¬ bustheit der Klassifizierung zu erhöhen, bzw. eine Unter¬ scheidung verschiedener Klassen zu ermöglichen.

Zur Veranschaulichung der Vorgehensweise soll nachfolgend an— hand verschiedener Beispiele diskutiert werden:

Fig. 27 zeigt ein viertes Autobahnszenario. In diesem Szena¬ rio wird das Fahrzeug ("host car")zunächst von einem IKW auf der linken nächsten Spur überholt. Anschließend fährt ein PKW auf der übernächsten Spur an dem Fahrzeug vorbei. Zuletzt fährt das Fahrzeug entlang einer im Überwachungsbereich be¬ ginnenden Leitplanke entlang. In Fig. 28 sind die aufgezeichneten FMCW - Spektren als Funk¬ tion der Zeit für das in Fig. 27 beschriebene Szenario darge¬ stellt.

Bei der Klassifikation wird in den FMCW Spektren nach für das zu klassifizierende Objekt typischen Merkmalen gesucht. Fol¬ gende Merkmale werden bei der Auswertung der FMCW Spektren berücksichtigt und am Beispiel einer Leitplankenerkennung (vgl. Fig. 29 bis 32) illustriert:

Intensitätsverteilung des FMCW Signals - bei dem in Fig. 29 dargestellten Szenario bewegt sich das Fahrzeug ("host car") im Wesentlichen parallel zur Leitplanke und nähert sich die¬ ser als Funktion der Zeit an. Eine Leitplanke besteht zumeist aus einer horizontalen MetallStruktur, die mittels regelmäßig angeordneten Metallpfosten getragen wird. Im FMCW Spektrum im Strahl II zeichnet sich das durch einen Hauptreflex (größte Intensität im Spektrum) aus (vgl. Fig. 31), der den minimalen Abstand zur Leitplanke repräsentiert und einer Vielzahl re— gelmäßig (konstanter Abstand der Pfosten) angeordneter Refle¬ xe aufgrund der Leitplankenpfosten. Im Strahl I hingegen ist aufgrund der geometrischen Verhältnisse nur eine Reihe von regelmäßig angeordneten Reflexen aufgrund der Leitplanken— pfosten erkennbar (siehe Fig. 32 — wobei Amplitude sowie Fre— quenz jeweils in "willkürlichen Einheiten" [w.E.] aufgetragen sind) . Mit Hilfe des minimalen Abstandes zur Leitplanke, der aufgrund der Informationen im Strahl II bestimmt werden kann und der Eigengeschwindigkeit, lässt sich die Position der Re¬ flexpunkte im Strahl I vorherbestimmen. Kombiniert man die Informationen aus Strahl I und Il so lässt sich vorteilhaft eine verlässliche Aussage über das Vorhandensein und die Po¬ sition einer Leitplanke im Überwachungsbereich erzielen. Zeitliche Variation des Signals - die Leitplanke ist aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften (regelmäßige Anordnung von Metallteilen, hohe Symmetrie) ein sehr "stabiles" Ziel für das Radar, entsprechend ist die zeitliche Variation der Sig— nale gering im Vergleich zu anderen Objekten (etwa Fußgän¬ ger) .

Zeitliche Variation der Struktur — aufgrund der Eigenge¬ schwindigkeit und der geometrischen Verhältnisse ist die zeitliche Entwicklung der Reflexpunkte der Leitplankenpfosten vorherbestimmt. Der Hauptreflexpunkt der Leitplanke bleibt bei Parallelfahrt entsprechend dem Abstand zur Leitplanke ortsfest mit Relativgeschwindigkeit 0 m/s. Die Struktur ist aufgrund der räumlichen Ausdehnung der Leitplanke für eine entsprechend lange Zeit sichtbar.

Räumliche Variation der Struktur - ist bestimmt durch die ge¬ ometrischen Verhältnisse und bei der Leitplanke eher gering.

Strukturunterschied innerhalb der beiden unterschiedlichen FMCW Messungen [ (Frequenzrampe mit positiver Steigung (untere Kurve im Fig. 31) Frequenzrampe mit negativer Steigung (obere Kurve in Fig. 31)] unter Berücksichtigung der Eigengeschwin¬ digkeit und Bewegungsrichtung — charakteristisch für eine Leitplanke ist z.B. die Übereinstimmung der beiden FMCW Mes¬ sungen für den Hauptreflex sowie der geschwindigkeitsabhängi— gen Verschiebung der Reflexpunkte die den Leitplankenpfosten zugeordnet werden können.

Strukturbreite (Zusammenfassung mehrerer intensitätsmaxima zu einer Struktur, die einem Objekt zugeordnet werden kann) — wie bereits geschildert ist die Leitplanke durch eine Viel¬ zahl von charakteristischen Reflexpunkten im Spektrum charak— terisiert. Diese Reflexpunkte können allesamt dem Ziel Leit— planke zugeordnet werden.

Intensitätsverteilung innerhalb einer Struktur als Funktion der Frequenz - charakteristisch für die Leitplanke ist das Intensitätsmaxima im Hauptreflex sowie Reflexe geringerer In¬ tensität im Anschluss an den Hauptreflex.

Vergleich der Strukturen in den beiden Strahlregionen - di- rekter Zusammenhang zwischen der Position der Leitplanken Re¬ flexpunkte im Strahlbereich I und II aufgrund von geometri¬ schen Überlegungen.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Merkmale der Ob- jektklassifikation dabei entweder aus der Übertragung der physikalischen / geometrischen Objekteigenschaften auf seine FMCW radarspezifische Auswirkung abgeleitet, oder durch Refe¬ renzdaten auf Basis von typischen Messungen der jeweiligen Objektklassen generiert werden.

Fig. 33 zeigt ein sechstes typisches Autobahnszenario, bei dem sich das Fahrzeug ("host car") zunächst parallel zu einer Leitplanke und anschließend parallel zu einer Betonwand be¬ wegt. Der Unterschied ist deutlich in den FMCW Spektren der beiden Strahlbereiche zu erkennen (vgl. Fig. 34). Bewegt sich das Fahrzeug entlang einer Betonmauer, so fehlen die Reflexe aufgrund der Leitplankenpfosten. Der Hauptreflex ist dagegen in beiden Fällen vorhanden.

Dieser Unterschied wird besonders deutlich, wenn die FMCW Spektren eines einzelnen Messzyklus der beiden Sichtbereiche betrachtet und diese mit dem Leitplankenszenario verglichen werden (siehe Figuren 35 und 36) . Abschließend, sind, in Anlehnung zu dem in Fig. 14 dargestell¬ ten Szenario, in den Figuren 37 und 38 jeweils zwei Überhol¬ szenarien dargestellt, in denen das mit dem Blindspot- Sensorsystem ausgerüstete Fahrzeug ("host car") von zwei PKWs (Fig. 37) bzw. einem LKW mit Anhänger (Fig. 38) über¬ holt wird.

Deutlich erkennbar ist, wie sich ein PKW und ein LKW hinrei— chend in ihrer jeweiligen Abmessung unterscheiden. Dies wird ebenfalls in den aufgezeichneten FMCW Signalen deutlich. Die FKCW Struktur eines LKW ist deutlich ausgedehnter und struk¬ turierter im Vergleich zum PKW.

Die Breite der Struktur sowie ihre Intensitätsverteilung sind charakteristisch für die jeweilige Objektklasse LKW bzw. PKW und werden bei der Klassifizierung herangezogen.

Die vorliegende Erfindung hat sich insbesondere als Applika— tion eines Blindspot—Sensorsystems basierend auf Radarsenso¬ ren (etwa 24 GHz oder 77GHz) geeignet zum Aussenden wenigs¬ tens eines ersten und eines zweiten RadarStrahls mit folgen¬ den Eigenschaften bewährt:

- Zwei Radarstrahlen mit zwei teilweise überlappenden Sichtbereichen (Strahl I / Strahl II); Sichtbereich I ist gegen die Fahrtrichtung geneigt und überwacht die angrenzende Fahrspur; Sichtbereich II ist im wesentlichen senkrecht zur Fahr- richtung orientiert und deckt mit einem weiten Sektorbe— reich den Überwachungsbereich des Systems ab; die Sichtbereiche besitzen einen Überlappungsbereich und sind gegeneinander verkippt; Umschaltbares Radar Modulationsprinzip des/der Sen¬ sor (en) vornehmlich im Strahlbereich I (FMCW und CW) (mindestens jedoch FMCW, um radiale Entfernung und Ge¬ schwindigkeit bestimmen zu können) ; - Bi-Statische Auslegung des/der Radarsensoren; Radiale Sichtbereiche des/der Sensoren deckt zusammen mindestens die Ausmaße des Überwachungsbereiches ab. Ein größerer Sichtbereich des/der Sensors, insb- im Strahl¬ bereich I, ist sinnvoll, um Objekte früh erkennen und verfolgen zu können; Radiale Auflösung typisch dr < 0.5m; Radiale Geschwindigkeitsauflösung typisch dv < 2m/s; sowie Messzykluszeit für (FMCW und CW) typisch dt < 30 ms.

Die vorliegende Erfindung eignet sich damit insbesondere für den Einsatz in einem Assistenzsystem, beispielsweise zum Spurwechsel, moderner Kraftfahrzeuge jedweder Art.