Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Radareinrichtung zur radarbasierten Größeneinstufung von detektierten Objekten. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug.

Radarsysteme in Kraftfahrzeugen können nützlich sein, um Objekte in einer jeweiligen Umgebung zu detektieren. Dabei können Radarsysteme gegenüber anderen Arten von Sensoren einige Vorteile aufweisen, wie etwa eine höhere effektive Reichweite und eine automatische genaue Geschwindigkeitsbestimmung durch Ausnutzung des Dopplereffekts. Allerdings weisen herkömmliche Radarsysteme oftmals eine begrenzte Winkelauflösung auf, sodass insbesondere in größeren Entfernungen auch ausgedehnte Objekte, wie etwa eine Rückseite eines Lkws oder dergleichen nur als Punktobjekt detektiert werden. Eine größere Winkelauflösung, also eine detailliertere Trennung von Radarechos von unterschiedlichen Stellen oder Bereichen eines ausgedehnten Objekts könnte beispielsweise über eine größere Apertur einer verwendeten Radarantenne erreicht werden. Dies ist jedoch aufgrund von Bauraum- und Kostenbeschränkungen nicht immer praktikabel möglich.

Als einen Lösungsansatz beschreibt die EP 2 215497 B1 einen winkelauflösenden Radarsensor. Dieser weist dort eine optische Linse und ein beabstandet dazu angeordnetes Antennenelement auf, das relativ zu der Linse in einer Richtung quer zur optischen Achse der Linse beweglich ist. Das Antennenelement ist dabei gemeinsam mit einem zugehörigen Hochfrequenzmodul zum Erzeugen eines zu sendenden Radarsignals in der Richtung quer zur optischen Achse der Linse bewegbar. Damit soll ein Radarsensor geschaffen werden, der bei einfachem Aufbau eine einfache Steuerung der Richtcharakteristik und eine hohe Winkelauflösung ermöglicht.

Die EP 3 161 514 B1 beschreibt ein Verfahren zur Ortung eines Radarziels mit einem winkelauflösenden im MIMO-FMCW-Radarsensor. Darin werden empfangene Signale mit dem gesendeten Signal zu Basisbandsignalen heruntergemischt und der Winkel eines georteten Radarziels anhand von Amplituden und/oder Phasenbeziehungen zwischen Basisbandsignalen bestimmt, die für unterschiedliche Auswahlen von zum Senden und Empfangen verwendeten Antennenelementen des Radarsensors erhalten werden. Es soll damit ein Zeitmultiplexverfahren für ein im Ml MO-Radar angegeben werden, das eine genauere Winkelschätzung erlaubt.

Die EP 2 270 541 B1 beschreibt ein Verfahren mit synthetischer Apertur zum Bestimmen eines Einfallswinkels und/oder einer Entfernung eines Sensors zu einem Objekt im Raum, bei dem an einer Anzahl von Aperturpunkten jeweils ein Echoprofil aufgenommen wird. Insbesondere soll mit dem dortigen Verfahren eine Bestimmung eines Einfallswinkels unabhängig von einer Entfernung zum Objekt oder Transponder ermöglicht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte radarbasierten Umgebungserkennung auf besonders effiziente Weise zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden zur radarbasierten Größeneinstufung oder Größenklassifikationen oder Größenerkennung bzw. Größenabschätzung von radarbasiert detektierten Objekten. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren in einem Kraftfahrzeug angewendet werden, ist aber nicht notwendigerweise auf diesen Anwendungsfall beschränkt. Es kann mittels einer Radareinrichtung bzw. wenigstens einer Radarsendeantenne jeweils ein Radarsignal oder Radarimpuls ausgesendet werden. Dies kann Teil des Verfahrens sein oder vor dem eigentlichen erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen. In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann ein resultierendes bzw. korrespondierendes von einem Objekt reflektiertes Radarsignal in mehreren Empfangskanälen bzw. über mehrere Empfangskanäle hinweg erfasst. Solche Empfangskanäle können beispielsweise durch reale und/oder virtuelle Empfänger bzw. Empfangsantennen, ein virtuelles Empfänger- oder Antennenarray, gegebenenfalls unter Verwendung mehrerer Sendeantennen und/oder dergleichen mehr realisiert sein. In letzterem Fall kann die Anzahl der Empfangskanäle dem multiplikativen Produkt aus der Anzahl der Sendeantennen und der Anzahl der Empfangsantennen entsprechen.

Das Erfassen des reflektierten Radarsignals kann im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise dessen Empfangen oder Messen mittels wenigstens einer Empfangsantenne bzw. Radareinrichtung und/oder ein Abgreifen über eine entsprechende Schnittstelle oder ein Auslesen, beispielsweise entsprechender Rohdaten, aus einem Datenspeicher und/oder dergleichen mehr bedeuten oder umfassen.

In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erfasste reflektierte Radarsignal, also insbesondere entsprechende in der verwendeten Radareinrichtung erfasste bzw. vorliegende Rohdaten, hinsichtlich seines Phasenverlaufs über die mehreren Empfangskanäle hinweg analysiert oder ausgewertet. Der Phasenverlauf kann durch eine Abfolge von Phasen oder Phasenlagen von entsprechenden Einzelsignalen gegeben sein. Diese Einzelsignale können dabei den einzelnen Signalen oder Signalteilen der einzelnen Empfangskanäle bzw. in oder aus den einzelnen Empfangskanälen entsprechen. Unterschiedliche Phasen oder Phasenlagen in verschiedenen Empfangskanälen können beispielsweise korrespondieren mit Reflektionen des Radarsignals an Punkten oder Bereichen des jeweiligen Objekts in unterschiedlichen Tiefen, also unterschiedlichen Entfernungen von der Radareinrichtung und/oder mit Reflektionen des Radarsignals von dem jeweiligen Objekt aus unterschiedlichen Azimut- und/oder Elevationswinkeln. In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Vorliegen wenigstens eines Phasensprungs in dem Phasenverlauf über die Empfangskanäle bzw. die Einzelsignale hinweg das jeweilige Objekt als ausgedehntes Objekt, also insbesondere nicht als Punktobjekt, eingestuft oder klassifiziert. Eine solche Einstufung als ausgedehntes Objekt kann beispielsweise bedeuten, dass eine vorgegebene Mindestgröße für das Objekt angenommen oder ausgegeben wird. Ebenso kann die Größe des jeweiligen Objekts beispielsweise anhand des erfassten Radarsignals bzw. anhand des Phasenverlaufs oder des wenigstens einen Phasensprungs abgeschätzt, also ein entsprechendes Objekt hinsichtlich seiner Größe genauer eingestuft werden. Dazu kann beispielweise eine vorgegebene Zuordnungstabelle, ein vorgegebenes Modell oder ein vorgegebener Algorithmus und/oder eine entsprechend trainierte Einrichtung des maschinellen Lernens, wie etwa ein entsprechend trainiertes künstliches neuronales Netz oder dergleichen, verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass anhand des Phasenverlaufs, also letztendlich der in dem über die mehreren Empfangskanäle hinweg erfassten Radarsignal ohnehin enthaltenen oder codierten Phaseninformationen, zumindest in gewissem Maße auf die Größe des übrigen Objekts geschlossen werden kann. Dabei können insbesondere Phasensprünge, also Diskontinuitäten in dem Phasenverlauf über die mehreren Empfangskanäle hinweg charakteristisch für ausgedehnte Objekte sein. Damit können insbesondere ausgedehnte Objekte erkannt werden, die das Radarsignal zwar von mehreren Stellen oder über einen gewissen Bereich hinweg reflektieren, aufgrund der begrenzten Winkelauflösung der verwendeten Radareinrichtung aber nicht - etwa in Form mehrerer zu demselben Objekt gehörender Radardetektionen - aufgelöst bzw. als ausgedehntes Objekt erkannt werden kann.

Die einzelnen Empfangskanäle, also entsprechende Einzelsignale physisch realer und/oder virtueller Empfangsantennen, beinhalten Informationen über eine jeweilige Empfangsrichtung des Radarsignals in ihrer jeweiligen Phase oder Phasenlage. Eine Phasenveränderung oder Phasendrehung, also der Phasenverlauf über eine laterale und/oder vertikale Ausdehnung des übrigen Objekts hinweg, kann dann als Ergebnis einer Fourier-Transformation des erfassten Radarsignals ein korrespondierendes bzw. für entsprechend ausgedehnte Objekte charakteristisches Fourierspektrum erzeugen. Eine Erzeugung und Analyse oder Auswertung eines solchen Fourierspektrums kann beispielsweise Teil des Auswerten des jeweiligen Radarsignals hinsichtlich des Phasenverlaufs sein. Wenn die einzelnen Phasen oder Phasenlagen, also ein komplexer Zeiger des erfassten Radarsignals nicht konstant ist oder nicht kontinuierlich über eine Ausdehnung der realen und/oder virtuellen Apertur der verwendeten Radareinrichtung vertikal und/oder lateral fortschreiten, also weiter gedreht sind, kann dies gemäß einer der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis auf versteckte Ziele oder Teilziele oder Subziele bzw. Subobjekte innerhalb eines ausgedehnten Ziels bzw. Objekts hindeuten, da entsprechende verschiedene Reflexpunkte oder Bereiche die über das jeweilige Objekt verteilt angeordnet sind, jeweils einen Beitrag zu dem letztlich erfassten Radarsignal leisten können. Die entsprechende Auswertung der einzelnen, komplexe wertigen Empfangs- bzw. Einzelsignale aus den Empfangskanälen auf Abweichungen in der Phasenlage, beispielsweise bezogen auf eine konstante, also gleiche Phase oder einen kontinuierlichen oder linearen Phasenverlauf kann somit ausgedehnte Ziele, also Objekte indizieren.

Eine entsprechende Einstufung oder Klassifikation als ausgedehntes Objekt - oder, falls kein entsprechender Phasensprungs bzw. kein entsprechend charakteristisches Fourierspektrum oder dergleichen vorliegt als Punktobjekt - kann dann in der weiteren Signal- oder Datenverarbeitung verwendet oder berücksichtigt werden. Beispielsweise kann darauf basierend eine weitere Klassifikation des jeweiligen Objekts durchgeführt oder plausibilisiert werden, etwa auch dann, wenn anhand von radarbasiert ermittelten Doppler- oder Abstandsdaten oder basierend auf der Winkelauflösung oder Winkeltrennung der verwendeten Radareinrichtung allein das jeweilige Objekt nicht als ausgedehntes Objekt erkannt werden kann. Im Anwendungsfall eines Kraftfahrzeugs kann somit beispielsweise bei einem Hinterherfahren hinter einem vorausfahrenden Lkw in konstantem Abstand und mit gleicher Geschwindigkeit dieser basierend auf der mittels des vorliegenden Verfahrens gewonnenen Einstufung oder Klassifikation als ausgedehntes Objekt als Fremdfahrzeug erkannt oder klassifiziert werden. Dies kann eine entsprechend verbesserte, der jeweiligen Situation besser angemessene, sicherere Reaktion beispielsweise eines oder mehrerer weiterer Assistenzsysteme des Kraftfahrzeugs, etwa zur zumindest teilautomatisierten Fahrzeugführung oder dergleichen, ermöglichen.

Somit kann die vorliegende Erfindung also allein durch verbesserte Verarbeitung bzw.

Nutzung ohnehin erfasster Radarsignale eine detailliertere, genauere oder zuverlässigere Umgebungserkennung ermöglichen, insbesondere ohne dass dafür etwa eine im Vergleich zu herkömmlichen, bereits heutzutage für Kraftfahrzeuge verfügbaren Radarsystemen größere Antenne oder eine größere Anzahl von Antennen notwendig wäre.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden für oder als die mehreren Empfangskanäle mehrere physische Antennen oder auch ein virtuelles Antennenarray verwendet. Die mehreren physischen Antennen können mehrere Empfangsantennen und/oder mehrere Sendeantennen sein oder umfassen. Mittels mehrerer Empfangsantennen können direkt entsprechend mehrere Einzelsignale empfangen werden, die zu den einzelnen Empfangskanälen korrespondieren oder diesen entsprechen können. Mittels mehrerer Sendeantennen kann ein entsprechend angepasstes oder variiertes Radarsignal gesendet werden, das dann mit einer oder mehreren physischen Empfangsantennen empfangen werden kann. Damit können sich dann mehrere Empfangskanäle ergeben, deren Anzahl dem multiplikativen Produkt aus der Anzahl der Sendeantennen und der Anzahl der Empfangsantennen entsprechen kann. Der Phasenverlauf kann hier über die mehreren realen Empfangsantennen und/oder über mehrere virtuelle Antennen des virtuellen Antennenarrays hinweg erfasst bzw. ausgewertet werden. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann eine bedarfsgerechte und flexible Anpassung der verwendeten Antennen, also der Ausgestaltung der verwendeten Radareinrichtung ermöglicht und dennoch bei entsprechend unterschiedlichen Varianten oder Ausgestaltungen das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden. So kann das erfindungsgemäße Verfahren dann beispielsweise in unterschiedlichen Gegebenheiten oder Anwendungsfällen, beispielsweise bei unterschiedlichem zur Verfügung stehendem Bauraum und/oder unterschiedlichen Kostenbudgets oder dergleichen angewendet werden.

In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das I&Q-Verfahren (In- Phase-&-Quadrature-Verfahren) und/oder eine Hilbert-Transformation angewendet, um die Phasenlagen der einzelnen Empfangskanäle - und damit effektiv den Phasenverlauf über diese hinweg - zu bestimmen. Damit können die verschiedenen Phasenlagen, also der Phasenverlauf mittels bekannter Methoden direkt aus dem erfassten Radarsignal bzw. entsprechenden Rohdaten ermittelt werden. Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach und effektiv implementiert werden. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird zum Detektieren eines Phasensprungs überprüft, ob die Phasenlagen je Radardetektion und/oder je Dopplerklasse, also Doppler-Bin, gleichmäßig bzw. konstant, also konsistent mit Punktobjekten bzw. Einzeldetektionen für separate Objekte anwachsen bzw. sich verändern. Dabei kann insbesondere ein Vergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert durchgeführt werden. Es kann dann einen Objekt als ausgedehntes Objekt eingestuft werden, wenn eine Phasenveränderung, also ein Phasensprung zwischen zwei verschiedenen Empfangskanälen größer als der vorgegebene Schwellenwert ist oder der Phasenverlauf um wenigstens den vorgegebenen Schwellenwert von einem konstanten oder gleichmäßig anwachsenden Phasenverlauf abweicht. Zum Bestimmen der Phasenlagen können verfügbare Daten aus einem jeweiligen Radarwürfel oder Radarcube, also einer üblichen dreidimensionalen Datenstruktur, die empfangene Radarsignale oder Radardaten enthält, entnommen oder ausgeleitet werden. Dies kann insbesondere Daten betreffen, bevor diese mittels einer, insbesondere schnellen, Fourier- Transformation zum Bestimmen oder Auflösen von Winkeln, in oder unter denen die Radardetektionen bzw. die zu diesen gehörenden Objekte aus Sicht der verwendeten Radareinrichtung erscheinen, transformiert, also weiterverarbeitet werden. Anhand der mittels einer solchen Fourier-Transformation ermittelten Winkel kann dann jedoch eine entsprechende Objekt- oder Detektionszuordnung der erfassten Radardaten durchgeführt werden, um den Phasenverlauf je Objekt zuverlässig ermitteln zu können. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beruht auf der zugrundeliegenden Erkenntnis, dass auf diese Weise ausgedehnte Objekte radarbasiert als solche erkannt werden können, auch wenn diese nicht auf herkömmliche Weise als ausgedehnte Objekte erkannt werden, beispielsweise aufgrund ihrer Entfernung von der Radareinrichtung und/oder der begrenzten Winkelauflösung oder Winkeltrennung der Radareinrichtung.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird auf das erfasste Radarsignal wenigstens eine Fourier-Transformation, insbesondere wenigstens eine schnelle Fourier-Transformation (FFT), angewendet, um einen jeweiligen Detektionswinkel für das Objekt bzw. je Objekt oder je Radardetektion, in dem sich das jeweilige korrespondierende, also für die jeweilige Radardetektion bzw. für das erfasste Radarsignal verantwortliche Objekt aus Sicht der verwendeten Radareinrichtung befindet, zu bestimmen. Weiter wird dann eine Breite eines resultierenden, sich also als Ergebnis der Fourier-Transformation ergebenden Spektrums bzw. eines zentralen Peaks oder Hauptpeaks dieses resultierenden Spektrums ermittelt. Aus dieser Breite oder basierend auf dieser Breite wird dann die Größe des jeweiligen Objekts abgeleitet bzw. abgeschätzt. Dies kann beispielsweise gemäß der zu der Breite korrespondierenden Winkeldifferenz unter Berücksichtigung einer ebenfalls anhand des Radarsignals ermittelten Entfernung des jeweiligen Objekts, mittels einer vorgegebenen Zuordnungstabelle zwischen Breite des Spektrums und Größe oder Ausdehnung des Objekts, mittels eines entsprechenden vorgegebenen Modells oder Algorithmus, mittels einer entsprechend trainierten Einrichtung des maschinellen Lernens und/oder dergleichen mehr durchgeführt werden. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine besonders aufwandsarme und effiziente Implementierung und Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Fourier-Transformation kann beispielsweise im Rahmen einer herkömmlichen Daten- oder Signalverarbeitung von Radareinrichtungen ohnehin durchgeführt werden, um die Detektionswinkel zu bestimmen, also die detektierten Objekte räumlich zu verorten. Die Breite des resultierenden Spektrums kann dann mit besonders wenig zusätzlichem Rechenaufwand ermittelt werden.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird bei dem Auswerten des erfassten reflektierten Radarsignals eine statistische Auswertung durchgeführt. Dabei wird wenigstens ein vorgegebenes statistisches Maß ermittelt und zum Detektieren eines Phasensprungs verwendet, also berücksichtigt. Als ein solches statistisches Maß kann insbesondere eine Standardabweichung von Phasen bzw. Phasenlagen über die Empfangskanäle hinweg ermittelt werden. Diese Standardabweichung oder Standardabweichungen können dann mit dem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden. Dabei kann ein Phasensprung detektiert - und dementsprechend das jeweilige Objekt als ausgedehntes Objekt eingestuft - werden, wenn der vorgegebene Schwellenwert erreicht oder überschritten wird. Eine hier vorgeschlagene statistische Auswertung kann besonders einfach implementiert und durchgeführt werden und flexibel eine schnelle, robuste und zuverlässige Erkennung ausgedehnter Objekte, also eine entsprechende Größeneinstufung ermöglichen.

In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein Werteverlauf des ermittelten statistischen Maßes für das jeweilige Objekt über mehrere erfasste Radarsignale aus mehreren Radarmesszyklen hinweg ermittelt und für das Einstufen des jeweiligen Objekts berücksichtigt. Dies ist typischerweise ohne Weiteres möglich, da detektierte Objekte - unabhängig von der Größeneinstufung - üblicherweise beispielsweise radar- oder sensorbasiert getrackt, also nachverfolgt werden oder werden können. Ein Objekt kann beispielsweise nur dann als ausgedehntes Objekt eingestuft werden, wenn der Werteverlauf konsistent ist, also beispielsweise das statistische Maß über mehrere Radarmesszyklen hinweg jeweils einen ausgedehntes Objekt indiziert, also beispielsweise den an anderer Stelle genannten vorgegebenen Schwellenwert mehrfach oder dauerhaft überschreitet. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann eine besonders robuste und zuverlässige Größeneinstufung erreicht werden, da damit beispielsweise einzelne oder im Vergleich zur Gesamtdauer mehrerer, insbesondere aufeinanderfolgender, Radarmesszyklen kurzzeitige Ausreißer, Fehlmessungen, Störeinflüsse oder dergleichen mehr die Größeneinstufung nicht bestimmen oder verändern können.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden das erfasste reflektierte Radarsignal und/oder daraus abgeleitete Daten einer zur darauf basierenden Größeneinstufung von Objekten trainierten Einrichtung des maschinellen Lernens als Input, also als Eingangsdaten bereitgestellt oder zugeführt. Eine solche Einrichtung des maschinellen Lernens kann insbesondere ein künstliches neuronales Netz oder dergleichen sein oder umfassen. Aus dem Radarsignal abgeleitete Daten können beispielsweise der Phasenverlauf und/oder das an anderer Stelle genannte statistische Maß und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen. Basierend auf den bereitgestellten oder zugeführten Eingangsdaten wird das jeweilige Objekt dann durch die trainierte Einrichtung des maschinellen Lernens hinsichtlich seiner Größe, also insbesondere entweder als ausgedehntes Objekt oder als nicht ausgedehntes Objekt bzw. Punktobjekt, eingestuft. Ebenso kann die Einrichtung des maschinellen Lernens zumindest für ein ausgedehntes Objekt jeweils dessen Größe genauer abschätzen, beispielsweise durch eine Einstufung in eine von mehreren vorgegebenen unterschiedlichen Größenklassen oder dergleichen.

Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in dem über die mehreren Empfangskanäle hinweg erfassten reflektierten Radarsignal Informationen oder Muster enthalten oder codiert sein können, die abhängig sein können von der Größe oder Ausdehnung des jeweiligen Objekts. So kann ein von einem ausgedehnten Objekt reflektiertes Radarsignal also für ein solches ausgedehntes Objekt charakteristische Eigenschaften aufweisen, die sich von für Punktobjekte charakteristischen Eigenschaften unterscheiden können. Diese Informationen oder Muster können schwierig exakt zu definieren oder zu erkennen sein, aber mittels des maschinellen Lernens automatisch und besonders robust und vollständig gelernt werden. Somit kann durch die entsprechend trainierte Einrichtung des maschinellen Lernens eine entsprechend robuste und zuverlässige Größeneinstufung durchgeführt werden.

Die hier vorgeschlagene Größeneinstufung von Objekten mittels einer trainierten Einrichtung des maschinellen Lernens kann insbesondere für Randfälle besonders präzise sein, etwa im Vergleich zu anderen Methoden. Zusätzlich kann aber eine solche andere Methode, beispielsweise eine Auswertung via Fourier-Transformation oder dergleichen durchgeführt werden. Eine solche andere Methode kann beispielsweise für Standardfälle oder generische Fälle eine besonders zuverlässige Größeneinstufung ermöglichen und/oder als Absicherung oder Plausibilisierung für die durch die Einrichtung des maschinellen Lernens ausgegebene Größeneinstufung fungieren. Werden mehrere Methoden zur Größeneinstufung, also beispielsweise eine auf dem maschinellen Lernen basierende Methode und eine auf einer Fourier-Transformation basierende Methode, für die Größeneinstufung angewendet, können deren Ergebnisse miteinander kombiniert werden. Dazu kann beispielsweise eine Maximum-Likelihood-Klassifizierung oder - Gewichtung oder dergleichen angewendet werden. Durch eine Kombination mehrerer Methoden für die Größeneinstufung kann diese letztlich besonders robust und zuverlässig durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Radareinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die erfindungsgemäße Radareinrichtung weist eine Signal- oder auch Datenverarbeitungseinrichtung auf und ist zum, insbesondere automatischen, Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann die Radareinrichtung bzw. die Signal- oder Datenverarbeitungseinrichtungen beispielsweise eine entsprechende Schaltung und/oder eine Prozesseinrichtung, also etwa einen Mikrochip, Mikroprozessor, Mikrocontroller oder dergleichen, mit einem damit gekoppelten computerlesbaren Datenspeicher aufweisen. In diesem Datenspeicher kann dann beispielsweise ein entsprechendes Betriebs- oder Computerprogramm und/oder gegebenenfalls das an anderer Stelle genannte künstliche neuronale Netz oder dergleichen gespeichert sein. Das Betriebs- oder Computerprogramm kann die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Verfahrensschritte, Maßnahmen oder Abläufe oder entsprechende Steueranweisungen codieren oder implementieren und mittels der Prozesseinrichtung ausführbar sein, um die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu bewirken. Die erfindungsgemäße Radareinrichtung kann ebenso wenigstens eine Radarantenne und gegebenenfalls eine Signalerzeugungseinrichtung aufweisen. Die erfindungsgemäße Radareinrichtung kann also insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte Radareinrichtung oder das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte Radarsystem sein oder dieser bzw. diesem entsprechen.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, das eine erfindungsgemäße Radareinrichtung aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann auch wenigstens eine Antenne bzw. wenigstens einen Radarsender und -empfänger aufweisen, sofern diese bzw. dieser nicht Teil der Radareinrichtung ist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann also zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Radareinrichtung genannte Kraftfahrzeug sein oder diesem entsprechen.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung mit einem Kraftfahrzeug, das zur radarbasierten Erkennung von Objekten in der Umgebung eingerichtet ist.

Herkömmliche Fahrzeugradare detektieren ein Punktziel, wie etwa eine Kugel, an dessen bzw. deren geometrischer Mitte in vertikaler und lateraler Ausdehnung. Durch ein Radar eines Folgefahrzeugs werden reale ausgedehnte Ziele, wie etwa eine Fahrzeugrückseite eines Vorausfahrzeugs, herkömmlicherweise nur dann in mehr als ein Ziel aufgelöst, wenn eine Trennung über Dopplergeschwindigkeit, Abstand oder eine Winkeltrennung vertikal und lateral erfolgen kann. Die ersteren beiden Kriterien scheiden jedoch beispielsweise bei einer Zu- oder Folgefahrt auf eine Fahrzeugrückwand in der Regel trotz Streben oder ähnlicher Strukturen aus. Auch die laterale und vertikale Winkeltrennfähigkeit herkömmlicher Fahrzeugradare reicht je nach longitudinalem Abstand in Fahrtrichtung nicht aus, um mehr als einen Punkt bzw. mehr als ein Punktziel darzustellen. Tatsächlich kann in einem Fahrzeugradar mit mehreren Empfängern jedoch prinzipiell die Information über eine Breite oder Ausdehnung des jeweiligen Ziels vorliegen.

Zur Erläuterung der Nutzbarmachung dieser Information zeigt Fig. 1 eine beispielhafte schematische Übersichtsdarstellung eines Kraftfahrzeugs 10, das mit einem Radarsystem 12 ausgestattet ist. Damit kann ein in einem Erfassungsbereich des Radarsystems 12 vorhandenes Ziel, das hier als Objekt 14 bezeichnet wird, detektiert werden.

Das Radarsystem 12 umfasst eine Antenneneinrichtung 16 und eine hier lediglich schematisch angedeutete Daten- bzw. Signalverarbeitungseinrichtung 18. Die Antenneneinrichtung 16 kann Signale in mehreren hier schematisch angedeuteten Empfangskanälen 20 erfassen. So kann ein mittels der Antenneneinrichtung 16 ausgesendeter Radarimpuls an dem ausgedehnten Objekt 14 an verschiedenen Stellen 22 reflektiert werden. Ein entsprechendes reflektiertes Radarsignal 24 ist hier ebenfalls schematisch angedeutet. Das reflektierte Radarsignal 24 kann in den mehreren Empfangskanälen 20 erfasst werden, die dann jeweils ein Einzelsignal liefern.

Diese Einzelsignale aus den einzelnen Empfangskanälen 20 beinhalten eine Information über eine jeweilige Empfangsrichtung, aus oder in der das Radarsignal 24 zu dem jeweiligen Empfangskanal 20 gelangt ist, in einer Phase oder Phasenlage des jeweiligen Einzelsignals. Über die mehreren Empfangskanäle 20 hinweg ergibt sich somit also ein entsprechender Phasenverlauf.

Ein solcher Phasenverlauf bzw. eine entsprechende Phasendrehung über die laterale und/oder vertikale Ausdehnung des Objekts 14 hinweg kann ein korrespondierendes oder charakteristisches Spektrum nach einer Fourier-Transformation des erfassten Radarsignals 24 bzw. der Einzelsignale, die beispielsweise durch die Signalverarbeitungseinrichtung 18 durchgeführt werden kann, erzeugen. Durch die Signalverarbeitungseinrichtung 18 kann dann eine entsprechende Analyse hinsichtlich des Phasenverlaufs durchgeführt werden. Dazu kann die Signalverarbeitungseinrichtung 18 die Einzelsignale aus den Empfangskanälen 20 beispielsweise über eine Schnittstelle 26 erfassen und mittels eines Prozessors 28 und eines Datenspeichers 30 verarbeiten. Damit kann ein gegebenenfalls vorhandener Phasensprung, also eine Abweichung in der Phase oder Phasenlage verschiedener Einzelsignale aus verschiedenen Empfangskanälen 20 detektiert werden. Solche Phasensprünge oder Abweichungen können auf eine gewisse Ausdehnung des Objekts 14 hindeuten.

Dementsprechend kann das Objekt 14 bei Detektion eines entsprechenden Phasensprungs oder einer entsprechenden Abweichung der Phasen oder Phasenlagen der Einzelsignale voneinander als ausgedehntes Objekt eingestuft oder klassifiziert werden.

Die Phasen oder Phasenlagen der einzelnen, komplexwertigen Empfangs- oder Einzelsignale aus den verschiedenen Empfangskanälen 20 können beispielsweise mittels des I&Q-Verfahrens oder nach Anwendung einer Hilbert-Transformation oder dergleichen unmittelbar verfügbar sein bzw. ermittelt werden. Aus dem Radarcube können dann beispielsweise noch vor Anwendung einer Fourier-Transformation zur Detektionswinkelbestimmung entsprechende Daten entnommen oder ausgeleitet werden. Darauf basierend kann dann pro Detektion in dem jeweiligen Erfassungsbereich und/oder beispielsweise pro Doppler-Bin überprüft werden, ob die Phasen oder Phasenlagen der Einzelsignale gleich sind, einen konstanten Aufwuchs, also eine konstante Zunahme über die Empfangskanäle 20 hinweg aufweisen oder Abweichungen davon zeigen. Dazu können an sich bekannte mathematische Verfahren angewendet werden, wie beispielsweise eine Bestimmung der Breite des aus der Fourier-Transformation resultierenden Spektrums, statistische Verfahren, wie etwa eine Ermittlung einer Standardabweichung der Phasenlagen über die Empfangskanäle 20 hinweg, und/oder dergleichen mehr. Ebenso kann ein entsprechendes statistisches Maß über mehrere Mess- bzw. Radarzyklen hinweg ermittelt werden basierend auf einem automatischen Tracking des jeweiligen Objekts 14.

Durch den hier beschriebenen Ansatz kann dem Problem begegnet werden, dass herkömmlich zur Trennung oder separaten Erkennung Ziele, wie hier beispielsweise die verschiedenen Stellen 22 des Objekts 14, soweit räumlich voneinander beabstandet sein müssen, dass entsprechende Spektren eindeutig voneinander unterschieden werden können. Da aber die schnelle Fourier-Transformation ebenso wie andere Zeitbereichs- Transformationsverfahren einer gewissen Fensterung, etwa aufgrund einer begrenzten Messzeit und einer damit resultierenden Frequenzunsicherheit bzw. Unsicherheit im Spektrum, unterliegen, ergibt sich selbst für eine einzelne Frequenz als Transformierte immer ein Spektrum mit einer gewissen Breite bzw. Peakbreite. Dadurch können eigentlich neben einem Hauptpeak vorhandene weitere Peaks durch die Breite des Hauptpeaks überdeckt und somit nicht mehr aufgelöst oder detektiert werden. Auch in solchen Situationen kann durch das hier beschriebene Ausnutzen von Phaseninformationen eine Methode zur Einstufung oder Klassifikation von laterale und/oder vertikal ausgedehnten Zielen mittels Radar erfolgreich angewendet werden, um ausgedehnte Ziele zu erkennen bzw. von tatsächlichen Punktzielen zu unterscheiden.

Bezugszeichenliste 10 Kraftfahrzeug

12 Radarsystem

14 Objekt

16 Antenneneinrichtung

18 Signalverarbeitungseinrichtung 20 Empfangskanäle

22 Stellen (des Objekts 14)

24 Radarsignal

26 Schnittstelle

28 Prozessor 30 Datenspeicher