TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein Radarsystem zur Unter drückung von Reflexionen in phasenmodulierten Radaren.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Die Radar-Technologie („Radio Detection and Ranging“) bezieht sich auf Vorrichtun gen, Verfahren und Systeme zur Ortung und Erkennung von Objekten auf Basis von elektromagnetischen Wellen im Radiofrequenzbereich. Das Radar sendet ein elekt romagnetisches Signal und empfängt Echos von Objekten. Mittels der Radar- Technologie kann beispielsweise über die Auswertung von Laufzeiten eine Position und unter Berücksichtigung von Frequenzsignaländerungen (Doppler-Effekt) die rela tive Geschwindigkeit eines Objekts ermittelt werden.

Die Radar-Technologie wird beispielsweise in einem Fahrzeug eingesetzt. Fahrzeu ge ermitteln mittels Radarsignalen die Position und Geschwindigkeit von Objekten, wie etwa anderen Verkehrsteilnehmern oder Hindernissen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Radarsystem bzw. ein entsprechendes Antennenmodul bereitzustellen, bei dem das Verhalten des Radarsystems optimiert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.

Die Ausführungsbeispiele zeigen eine Vorrichtung, die einen Prozessor umfasst, der dazu ausgelegt ist, einen Phasencode mit einem gemäß Abtastzeitpunkten abgetas teten Empfangsradarsignal zu korrelieren und eine Verschiebung von Abtastzeit punkten derart zu bestimmen, dass eine Korrelationsleistung in einem vorbestimmten Entfernungsbereich minimiert wird. Der Prozessor kann beispielsweise eine Recheneinheit wie eine zentrale Verarbei tungseinheit (CPU = central Processing unit) sein, die Programminstruktionen aus führt.

Das Empfangsradarsignal kann beispielsweise durch eine phasenmodulierte Dauer strichradartechnologie erzeugt werden. Bei der phasenmodulierten Dauerstrichradar technologie (Phase-Modulated Continuous Wave) werden Phasencodierungen (häu fig +-180°) auf ein hochfrequentes Signal moduliert, übertragen und im Empfänger mit dem genutzten Code korreliert. Die Korrelation hat an den Stellen ein Maximum, bei denen die Verschiebung des Referenzcodes der Signallaufzeit zu einem Ziel und damit der Entfernung entspricht. Bei anderen Verschiebungen könnte das Korrelati onsergebnis jedoch nicht Null sein, sondern proportional zur Amplitude des Maxi mums, siehe z.B. m-Sequenzen („Maximum Length Sequences“), sodass Störungen im gesamten Entfernungsbereich entstehen. Diese Störungen können die Detektio nen von Zielen mit geringem Radarrückstreuquerschnitt oder in großer Distanz ver hindern. Beim FMCW-Radar besteht ein ähnliches Problem (Unterdrückung von Re flexionen des Stoßfängers), das dabei über ein Hochpass-Filter gelöst wird. Dies ist beim PMCWRadar nicht möglich, da dabei kein Zusammenhang zwischen Basis bandfrequenz und Signallaufzeit besteht.

Zur Unterdrückung starker Reflexionen (z.B. Stoßfänger, der immer in derselben Ent fernung ist) werden daher die Abtastzeitpunkte so verschoben, dass diese auf die Nulldurchgänge eines Empfangsradarsignals mit einer bestimmten Signallaufzeit fal len. Einzelne Sequenzen können z.B aus aus ca. 256 oder ca. 512 Abtastpunkten bestehen.

Die Verschiebung der Abtastzeitpunkte derart, dass eine Korrelationsleistung in ei nem vorbestimmten Entfernungsbereich minimiert wird, resultiert in einer optimierten Verschiebung. Diese Optimierung der Abtastzeitpunkte wird vorzugsweise in einer Kalibrierungsphase des Sensors durchgeführt. Nach der Kalibrierung wird die opti mierte Verschiebung der Abtastzeitpunkte gespeichert und für nachfolgende Mes sungen verwendet.

Ist die Verschiebung der Abtastzeitpunkte derart optimiert, dass eine Korrelationsleis tung im vorbestimmten Entfernungsbereich minimiert wird, fallen die Abtastzeitpunkte auf die Nulldurchgänge des digitalisierten Empfangsradarsignals, so dass Störungen eines Empfangsradarsignals unterdrückt werden können.

Vorzugsweise wird der vorbestimmte Entfernungsbereich so gewählt, dass er keine Reflektionen von Objekten () enthält, außer Reflektionen eines Störobjekts. Der Ab standsbereich kann vom Prozessor bestimmt werden oder manuell, unter Kenntnis der Umgebung während des Kalibrierungsvorgangs, vorgegeben werden.

Vorzugsweise ist der Prozessor dazu ausgelegt, die Verschiebung von Abtastzeit punkte innerhalb einer Sendepulsdauer zu minimieren.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung ferner einen Analog- Digital-Wandler, wobei der Analog-Digital-Wandler den Phasencode in ein digitales Signal umwandelt.

Ferner umfasst die Vorrichtung einen Analog-Digital-Wandler, wobei der Analog- Digital-Wandler dazu ausgelegt ist, das Empfangsradarsignal mit der Verschiebung von Abtastzeitpunkten abzutasten.

Vorzugsweise ist der Prozessor dazu ausgelegt, die Korrelationsleistung auf Grund lage einer Korrelation zwischen dem digitalisierten Empfangsradarsignal und dem digitalisierten Phasencode zu bestimmen.

Statt die Abtastzeitpunkte zwischen sukzessiven Messungen zu verschieben, kann dies unter höherem Rechenaufwand auch in einer einzelnen Messung durchgeführt werden. Wird das Signal unter Einhaltung des Abtasttheorems abgetastet (in der Re gel gegeben), kann dies für den gesamten Zeitbereich dargestellt werden. Damit kann, nach Berechnung zusätzlicher Zeitpunkte, das günstigste Abtastraster gewählt werden.

Vorzugsweise wird das Empfangsradarsignal mittels phasenmodulierter Dauer strichradartechnologie erzeugt.

Die Ausführungsbeispiele offenbaren ferner auch ein Fahrzeug, das eine Vorrichtung umfasst, wobei die Vorrichtung einen Prozessor umfasst, der dazu ausgelegt ist, ei nen Phasencode mit einem abgetasteten Empfangsradarsignal gemäß Abtastzeit punkten zu korrelieren und eine Verschiebung von Abtastzeitpunkten derart zu be stimmen, dass eine Korrelationsleistung in einem vorbestimmten Entfernungsbereich minimiert wird. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um einen PKW, einen LKW, ein Elektrofahrzeug, oder dergleichen handeln. Insbesondere kann die erfin dungsgemäße Vorrichtung in einem Assistenzsystem eines solchen Fahrzeugs zum Einsatz kommen. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug handeln.

Die Ausführungsbeispiele offenbaren ferner auch ein Verfahren, bei dem ein Pha sencode mit einem abgetasteten Empfangsradarsignal gemäß Abtastzeitpunkten korreliert wird und eine Verschiebung von Abtastzeitpunkten bestimmt wird, so dass eine Korrelationsleistung in einem vorbestimmten Entfernungsbereich minimiert wird.

Ausführungsformen werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine Hüllkurve einer phasenkodierten Wellenform eines PMCW-Radars in ei nem Zeitbereich zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zeigt, das eine beispielhafte Konfiguration eines erfin dungsgemäßen Radarsystems darstellt;

Fig. 3 ein exemplarisches Blockdiagramm des vom PN-Generator erzeugten Pha sencodes zeigt;

Fig. 4 exemplarische Abtastzeitpunkte des Analog-Digital-Wandlers 208 zeigt, der ein demoduliertes Empfangsradarsignal digital-wandelt;

Fig. 5 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Bestimmen der optimalen Verschie bung der Abtastzeitpunkte zeigt;

Fig. 6 zeigt, wie der Entfernungsbereichs für die Kalibrierung ausgewählt wird; und

Fig. 7 ein Blockdiagramm zeigt, das schematisch die Konfiguration eines Fahrzeugs mit einem Radarsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung darstellt.

Fig. 1 zeigt eine Hüllkurve einer phasenkodierten Wellenform eines PMCW-Radars in einem Zeitbereich. Die phasenkodierte Wellenform hat sieben Teilbereiche S1 , S2, S3, S4, S5, S6 und S7. Jeder Teilbereich S1 , S2, S3, S4, S5, S6 und S7 ist einem entsprechenden Phasencode (0, 1 ) zugeordnet. Ist der Phasencode 0 (S1 , S4, S6, S7), wird die phasenkodierte Welle mit einer Phase von 0° ausgesendet und ist der Phasencode 1 (S2, S3, S5), wird die phasenkodierte Welle mit einer Phase von 180° ausgesendet. Die Teilbereiche („Pulse“) S1 , S2, S3, S4, S5, S6 und S7 haben eine gleiche Sendepulsdauer T, wobei die Teilbereiche auf ein Basissignal (nicht in Fig.1 gezeigt), welches eine Hochfrequenz und eine Amplitude von 150mV bis -150 mV hat, moduliert werden. Die Übergänge zwischen 0 und 1 weisen aufgrund der Band begrenzung keine Rechteckform auf, sondern folgen einem Sinus-ähnlichen Verlauf. Die Bandbegrenzung ist z. B. aufgrund von Frequenzregulierungen erforderlich oder kann durch die Bandbreite der Antennen entstehen. Ein zusätzliches Sicher heitsspektrum kann genutzt werden, um sicherzustellen, dass die Bandbegrenzung einen sinusförmigen Verlauf aufweist.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines erfin dungsgemäßen Radarsystems darstellt. Das Radarsystem 200 umfasst eine Radar steuerungseinheit 201 , einen PN-Generator 202, einen Modulator 203, eine Sende antenne 204, einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 205, einen Generator 206, einen Korrelator 207, einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 208, einen Verstärker 209, einen Demodulator 210 und eine Empfangsantenne 21 1 und ein Verzögerungsglied 212. Das Radarsystem 200 ist hier ein Phase-Modulated Continuous Wave (PMCW)- Radarsystem (Phasenmoduliertes Dauerstrichradar). Beim PMCW-Radar werden Phasenkodierungen, wie in Fig. 1 gezeigt, auf ein hochfrequentes Basissignal modu liert, übertragen und im Empfänger mit dem genutzten Code korreliert. Im Ausfüh rungsbeispiel der Fig. 2 wird zwar ein Korrelator 207 dargestellt, aber alternativ kön nen auch mehrere parallele Korrelatoren bereitgestellt werden, um mehrere Entfer nungen zeitgleich zu korrelieren.

Der PN-Generator 202 erzeugt einen Phasencode (Referenzcode), der an den Mo dulator 203 weitergeleitet wird. Der Modulator 203 empfängt auch ein Basissignal mit einer Hochfrequenz vom Generator 206 und mischt das Signal mit dem Phasencode. Das gemischte Signal (phasenkodierte Wellenform) wird an die Sendeantenne 204 übertragen, um das gemischte Signal (phasenkodierte Wellenform) an ein Objekt (Ziel) zu senden. Das gesendete Radarsignal wird von dem Objekt reflektiert und von der Empfangsantenne 21 1 empfangen. Das empfangene Signal wird mit dem Signal des Generators 206 am Demodulator 210 demoduliert und durch den Verstärker 209 verstärkt. Das demodulierte Signal wird vom Analog-Digital-Wandler 208 zu ver schiedenen Abtastzeitpunkten (A1 , ..., A4 in Fig. 4) abgetastet. Die Abtastzeitpunkte des Analog-Digital-Wandlers 208 werden von der Radarsteuerungseinheit 201 über einen Verschiebungsparameter d und ggf. unter Kenntnis des Phasencodes be stimmt. Der Prozess zur Bestimmung des Verschiebungsparameters d ist unter der Beschreibung von Fig. 5 näher erläutert. Der weitere Analog-Digital-Wandler 205 wandelt den Phasencode in ein digitales Signal um. Das Verzögerungsglied 212 ver schiebt den digitalisierten Phasencode in der Zeit, wobei die Radarsteuerungseinheit 201 die Größe der Zeitverschiebung At vorgibt. Am Korrelator 207 wird das abgetas tete demodulierte Signal mit dem zeitversetzten {At) digitalisierten Phasencode kor reliert. Die Korrelation hat an den Stellen ein Maximum, bei denen die Verschiebung des Phasencodes (Referenzcodes) der Signallaufzeit zu einem Ziel entspricht.

Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Antennen beschränkt. Vorzugsweise wird eine Antennenanordnung mit Antennenarrays mit mehreren Sende- und Empfangsantennen verwendet.

Fig. 3 zeigt ein exemplarisches Blockdiagramm des vom PN-Generator 202 erzeug ten Phasencodes. Der Phasencode ist ein Binärcode, der aus einer Sequenz von 1 und 0 besteht. In dieser Ausführungsform ist der Phasencode„0110100“. Die Aus führungsform ist jedoch nicht auf den Phasencode beschränkt, sondern es kann eine andere Konfiguration des Phasencodes verwendet werden, wie zum Beispiel Braker- Code, Frank-Code oder andere Codes, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind.

Fig. 4 zeigt exemplarische Abtastzeitpunkte des Analog-Digital-Wandlers 208, der ein demoduliertes Empfangsradarsignals abtastet („digital-wandelt“). Wie in Fig. 1 weist eine phasenkodierte Wellenform sieben Pulse S1 , S2, S3, S4, S5, S6 und S7 auf, wobei jeder Puls S1 , S2, S3, S4, S5, S6 und S7 einem entsprechenden Phasencode (0, 1 ) zugeordnet ist. Ist der Phasencode 0 (S1 , S4, S6, S7), wird die phasenkodierte Welle mit einer Phase von 0° ausgesendet und ist der Phasencode 1 (S2, S3, S5), wird die phasenkodierte Welle mit einer Phase von 180° ausgesendet. Die Pulse S1 , S2, S3, S4, S5, S6 und S7 haben eine gleiche Sendepulsdauer T, wobei die Teilbe reiche auf ein Basissignal (nicht in Fig.1 gezeigt), welches eine Flochfrequenz und eine Amplitude von 150mV bis -150 mV hat, moduliert werden. Die Übergänge zwi schen 0 und 1 aufgrund der Bandbegrenzung weisen keine Rechteckform auf, son dern folgen einem Sinus-ähnlichen Verlauf. Die phasenkodierte Wellenform wird mit Abtastzeitpunkten A1 , A2, A3, A4, A5 und A6 abgetastet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind die Abtastzeitpunkte A1 , A2, A3 und A4 jedoch unter Kenntnis des Pha sencodes so gewählt, dass die Abtastzeitpunkte so voneinander beabstandet sind, wie die Nulldurchgänge des vorbekannten Phasencodes. Die Abtastzeitpunkte A1 , A2, A3 und A4 werden durch Optimierung des Verschiebungsparameters (d in Fig. 2) in die Nulldurchgänge des Signalverlaufs gelegt (vgl. Schritt 51 in Fig. 5 bzw. Fig. 6). Dadurch, dass die Abtastzeitpunkte A1 , A2, A3 und A4 in die Nulldurchgänge des Signalverlaufs gelegt werden, kann die Empfangsleistung bzw. die Korrelationsleis tung reduziert werden (vgl. Fig. 6). Die Abtastzeitpunkte A5 und A6 fallen nicht auf Nulldurchgänge, so dass deren Korrelationsleistung durch eine Verschiebung der Abtastzeitpunkte nur geringfügig schwankt. Dadurch steigt deren Korrelationsleistung relativ zum Störungsobjekt signifikant (bis ca. 6dB) an.

Die Abtastzeitpunkte A1 bis A6 sind, entsprechend einer Abtastrate (Samplingrate) äquidistant gewählt, wobei die Abtastrate der Frequenz entspricht, mit dem der Pha sencode auf das Basisbandsignal aufmoduliert ist. Dies hat den Vorteil, dass der Analog-Digital-Wandler keine Kenntnis über den Phasencode benötigt, hat aber den Nachteil, dass das Radarempfangssignal auch nach Optimierung der Abtastzeitpunk te an Stellen abgetastet wird, an denen keine Nulldurchgänge des Radarempfangs signals zu erwarten sind, nämlich an stellen des Phasencodes, an denen kein Bit wechsel stattfindet.

Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Bestimmen der optimalen Ver schiebung der Abtastzeitpunkte, wie sie von der Radarsteuereinheit 201 in Fig. 2 in einer Kalibrierungsphase durchgeführt wird. In Schritt S50 wird ein Entfernungsbe reich [At ₁ ,At ₂ ] ausgewählt. Der gewählte Entfernungsbereich [Dί ₁ ,Dί ₂ ] wird vor zugsweise so ausgewählt, dass im Entfernungsbereich [D^,D^ ] keine Objekte oder Objekte mit geringer Reflexion enthalten sind, außer dem Objekt (Objekt nicht von Interesse), bei dem der Abstand vorgegeben ist, wie dies in Fig. 6 gezeigt und be schrieben ist.

In Schritt S51 wird die optimale Verschiebung ( 5 ^opt ) der Abtastzeitpunkte bestimmt. Die Verschiebung wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel anhand der folgenden Gleichung ermittelt: wobei T die Sendepulsdauer ist, d e [0, G[ die Verschiebung der Abtastzeitpunkte innerhalb des Verschiebungsbereichs [0, G[ ist, J _A ^A _t ^f _l ² |/ ⁽⁵⁾ (At)| ² dAt die Korrelations leistung zwischen einem digitalisierten Phasencode und dem abgetasteten demodu- lierten Empfangsradarsignal innerhalb des Entfernungsbereichs [At _l At ₂ ] ist und min bedeutet, dass die optimale Verschiebung bestimmt wird, bei der die Korrelati onsleistung dAt minimal ist.

Statt die Abtastzeitpunkte zwischen sukzessiven Messungen zu verschieben, kann dies durch höheren Rechenaufwand auch in einer einzelnen Messung mit hohe Ab tastrate durchgeführt werden. Dabei wird die Abtastrate höher gewählt, als die Puls frequenz des Phasencodes. Wird beispielsweise die Abtastrate so gewählt, dass sie dem zehnfachen der Pulsfrequenz des Phasencodes entspricht, so können damit Korrelationsleistungen für zehn verschiedene Verschiebungsparameter d mit einer Messung ermittelt werden. Wird das Signal unter Einhaltung des Abtasttheorems ab getastet was üblicheweise der Fall ist, kann dies für den gesamten Zeitbereich dar gestellt werden. Damit kann, nach Berechnung zusätzlicher Zeitpunkte, das günstigs te Abtastraster gewählt werden.

Fig. 6 zeigt, wie der Entfernungsbereichs [At _l At ₂ ] in Schritt 50 der Fig. 5 für die Ka librierung ausgewählt wird. Beim PMCW-Radar (Phase-Modulated Continuous Wave) werden Phasencodierungen (häufig +-180°) auf ein hochfrequentes Signal moduliert, übertragen und im Empfänger mit dem genutzten Code korreliert. Die Kor relation f hat an den Stellen ein Maximum, bei denen die Verschiebung des Refe renzcodes der Signallaufzeit bzw. Entfernung zu einem Ziel entspricht. In Fig. 6 ist bei einer Entfernungen ein Signalmaximum zu sehen, das einer Reflektion eines Störungsobjekts wie beispielsweise einem Stoßfänger des mit dem Radarsensor ausgestatteten Fahrzeugs entspricht, der immer in derselben Entfernung ist. Bei an deren Verschiebungen At ist die Korrelationsamplitude / jedoch nicht Null, sondern proportional zur Amplitude des Maximums (siehe z.B. m-Sequenzen bzw.„Maximum Length Sequences“), sodass Störungen im gesamten Entfernungsbereich entstehen. Diese Störungen können die Detektionen von Zielobjekten mit geringer Reflexion (d.h. mit geringem Radarrückstreuquerschnitt oder in großer Distanz) verhindern. Zur Unterdrückung starker Reflexionen wie z.B. jener eines störenden Stoßfängers, der immer in derselben Entfernung ist, werden daher die Abtastzeitpunkte wie in Fig. 5 beschrieben so verschoben, dass diese auf die Nulldurchgänge des Empfangsradar signals des Störobjekts fallen. Bei der optimalen Verschiebung 5 ^opt der Abtastzeit punkte sind die starken Reflexionen gegenüber dem nichtoptimierten Fall unterdrückt (vgl. gegenüber / ^(d) ). Durch das Verfahren kann beispielhaft eine Unterdrü ckung Af des Empfangsradarsignals von ca. 5dB erreicht werden.

In einem nichtoptimierten Fall (/ ^(d) ) unterdrückt die Leistung des Störobjekts, die sich im gesamten Entfernungsbereich bemerkbar macht, das Signal-Rausch-Verhältnis einer Reflexion eines Zielobjekts (SNR1 ). In einem optimierten Fall wird die Leistung des störenden Objekts unterdrückt und somit wird das Signal-Rausch- Verhältnis einer Reflexion eines Zielobjekts (SNR2) erhöht. Daher ist das Signal-

Rausch-Verhältnis (SNR2) bei einem optimierten Fall größer als das Signal- Rausch-Verhältnis (SNR1 ) bei einem nicht optimierten Fall Deshalb kann eine Reflexion eines Zielobjekts mit einer kleinen Amplitude zuverlässiger detektiert wer den.

In der Kalibrierungsphase wird der Entfernungsbereich [At ₁ ,At ₂ ] vorzugsweise so gewählt, dass im Entfernungsbereich [At _l At ₂ ] keine Objekte oder Objekte mit ge ringer Reflexion enthalten sind, außer dem Reflexionssignal des Störobjekts (Objekt nicht von Interesse), dessen Abstand vorgegeben ist (z.B. Stoßfänger, der immer in derselben Entfernung ist). Dies wird z. B. durch eine Detektion verfahren, z. B. durch CFAR (Constant False Alarm Rate), gewährleistet.

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration eines Fahrzeugs mit einem Radarsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung darstellt. Das Fahrzeug gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird von einem menschlichen Fahrer gesteuert oder ist ein Fahrzeug das ganz oder teilweise ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers im Straßenverkehr agieren kann. Beim auto nomen Fahren übernimmt das Steuerungssystem des Fahrzeugs vollständig oder weitestgehend die Rolle des Fahrers. Autonome (bzw. teilautonome) Fahrzeuge können mithilfe verschiedener Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen, aus den ge wonnenen Informationen ihre Position und die anderer Verkehrsteilnehmer bestim men und mithilfe des Steuerungssystems und der Navigationssoftware des Fahr zeugs das Fahrziel ansteuern und im Straßenverkehr entsprechend agieren. Das Fahrzeug 600 umfasst ein Radarsystem 200 und eine Zentralsteuerungseinheit 610 (ECU 4). Radardaten werden von dem Radarsystem 200 erfasst und beispiels weise an die Zentralsteuerungseinheit 610 (ECU 4) übertragen. Ferner wird die opti male Verschiebung ( ö ^opt ) der Abtastzeitpunkte bestimmt (siehe Fig. 5). Im Falle ei nes Fahrzeugs kann beispielsweise der Stoßfänger des Fahrzeugs vor dem Radar system 200 eine hohe Reflexion eines Radarsignals erzeugen. Da der Stoßfänger des Fahrzeugs in der Regel kein Objekt von Interesse ist, kann das reflektierte Ra darsignal des Stoßfängers eine große Störung verursachen. Diese Störungen kön nen die Detektionen von Zielen mit geringem Radarrückstreuquerschnitt oder in gro ßer Distanz verhindern. Zur Unterdrückung dieser Störungen werden die Abtastzeit punkte so verschoben, dass diese auf die Nulldurchgänge des demodulierten Emp fangsradarsignals fallen, das durch den Stoßfänger erzeugt wird. Dies ist möglich, indem nach der Korrelation ein Entfernungsbereich betrachtet wird, der keine oder nur schwache Ziele enthält und darin die Korrelationsleistung durch Verschiebung der Abtastzeitpunkte in aufeinanderfolgenden Messungen minimiert wird (siehe Fig. 5). Da sich ein Stoßfänger immer im selben Abstand befindet oder dieser sich wäh rend der Fahrt nur gering ändert, müssen die Abtastzeitpunkte nur gelegentlich an gepasst werden. Die Zentralsteuerungseinheit 610 (ECU 4) ist dazu ausgelegt, die Radardaten vom Radarsystem 200 zu empfangen und die Radardaten zu verarbei ten. Die Radardaten umfassen Informationen, wie beispielsweise die zeitliche Ver schiebung zwischen Sende- und Empfangsradarstrahlen und Dopplerfrequenz. Ba sierend auf der Zeitverschiebung wird ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 600 und einem Objekt bestimmt und eine relative Bewegung wird durch die Dopplerfrequenz bestimmt.

Das Fahrzeug 600 umfasst ferner mehrere elektronische Komponenten, welche via ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 613 miteinander verbunden sind. Das Fahr zeugkommunikationsnetzwerk 613 kann beispielsweise ein im Fahrzeug eingebautes standardgemäßes Fahrzeugkommunikationsnetzwerk wie etwa ein CAN-Bus (Con troller area network), ein LIN-Bus (local interconnect network), ein Ethernet-basierter LAN-Bus (local area network), ein MOST-Bus, ein LVDS-Bus oder dergleichen sein.

In dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel umfasst das Fahrzeug 600 ferner eine Steue rungseinheit 601 (ECU 1 ), die ein Lenksystem steuert. Das Lenksystem bezieht sich dabei auf die Komponenten, die eine Richtungssteuerung des Fahrzeugs ermögli- chen. Das Fahrzeug 600 umfasst ferner eine Steuerungseinheit 602 (ECU 2), die ein Bremssystem steuert. Das Bremssystem bezieht sich dabei auf die Komponenten, die ein Bremsen des Fahrzeugs ermöglichen. Das Fahrzeug 600 umfasst ferner eine Steuerungseinheit 603 (ECU 3), die einen Antriebsstrang steuert. Der Antriebsstrang bezieht sich dabei auf die Antriebskomponenten des Fahrzeugs. Der Antriebsstrang kann einen Motor, ein Getriebe, eine Antriebs-/Propellerwelle, ein Differential und einen Achsantrieb umfassen. Die Steuerungseinheiten 601 , 602 und 603 können fer ner von den oben genannten Fahrzeugsubsystemen Fahrzeugbetriebsparameter empfangen, die diese mittels ein oder mehrerer Fahrzeugsensoren erfassen. Fahr zeugsensoren sind vorzugsweise solche Sensoren, die einen Zustand des Fahr zeugs oder einen Zustand von Fahrzeugteilen erfassen, insbesondere deren Bewe gungszustand. Die Sensoren können einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Gierraten-Sensor, einen Beschleunigungssensor, einen Lenkradwinkelsensor, einen Fahrzeuglastsensor, Temperatursensoren, Drucksensoren und dergleichen umfas sen. Beispielsweise können auch Sensoren entlang der Bremsleitung angeordnet sein, um Signale auszugeben, die den Bremsflüssigkeitsdruck an verschiedenen Stellen entlang der hydraulischen Bremsleitung anzeigen. Andere Sensoren in der Nähe des Rades können vorgesehen sein, welche die Radgeschwindigkeit und den Bremsdruck erfassen, der am Rad aufgebracht wird. Die Zentralsteuerungseinheit 610 steuert ein oder mehrere Fahrzeugsubsysteme, während das Fahrzeug 600 be trieben wird, nämlich das Bremssystem 602, das Lenksystem 601 und das Antriebs system 603. Hierfür kann die Steuerungseinheit 610 beispielsweise über das Fahr zeugkommunikationsnetzwerk 613 mit den entsprechenden Steuerungseinheiten 601 , 602 und 603 kommunizieren.

Das Fahrzeug 600 umfasst ferner eine oder mehrere Sensoren 606, die für eine Um gebungsüberwachung ausgelegt sind. Bei den weiteren Sensoreinheiten 606 kann es sich beispielsweise um ein Lidarsystem, Ultraschallsensoren, ToF-Kameras oder andere Einheiten handeln. Daten aus einer Abstands- und Geschwindigkeitsmes sung werden von diesen weiteren Sensoreinheiten 606 erfasst und beispielsweise an die Zentralsteuerungseinheit 610 übertragen. Basierend auf den Daten dieser Senso ren 606 wird ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 600 und ein oder mehreren Objek ten bestimmt. Das Fahrzeug 600 umfasst ferner eine GPS/Lagesensor-Einheit 607. Die GPS/ La gesensor-Einheit 607 ermöglicht die absolute Positionsbestimmung des autonomen Fahrzeugs 600 bezüglich einem geodätischen Referenzsystem (Erdkoordinaten). Bei dem Lagesensor kann es sich beispielsweise um einen Gyrosensor oder dergleichen handeln, der auf Beschleunigungen, Drehbewegungen oder Lageänderungen rea giert.

Die in dieser Beschreibung beschriebene Funktionalität kann als integrierte Schal tungslogik, z.B. auf einem Chip, implementiert werden. Die beschriebene Funktionali tät kann, wenn nicht anders angegeben, auch durch Software implementiert werden. Soweit die oben beschriebenen Ausführungsformen zumindest teilweise mit Hilfe von Software-gesteuerten Prozessoren implementiert werden, wird auch ein Computer programm zur Bereitstellung einer solchen Softwaresteuerung und eines entspre chenden Speichermediums als Aspekte der vorliegenden Offenlegung angesehen.

Bezugszeichen

200 Radarsystem

201 Radarsteuerungseinheit

202 PN-Generator

203 Modulator

204 Sendeantenne

205 Analog-Digital-Wandler

206 Generator

207 Korrelator

208 Analog-Digital-Wandler

209 Verstärker

210 Demodulator

21 1 Empfangsantenne

212 Verzögerungsglied

600 Fahrzeug

601 Lenksystem (ECU 1 )

602 Bremssystem (ECU2)

606 Sensoren

607 GPS/ Lagesensor-Einheit

610 Zentralsteuerungseinheit

613 Fahrzeugkommunikationsnetzwerk

A1 , A2, A3, A4 Abtastzeitpunkte

S1 , S2, S3, S4, S5, S6, S7 Pulse des Phasencodes

[At ₁ D t ₂ ] Entfernungsbereich

T Sendepulsdauer

S Radarempfangssignal

d Verschiebung der Abtastzeitpunkte _s °pt optimale Verschiebung der Abtastzeitpunkte

At Laufzeit (bzw. Entfernung)

f Korrelationsfunktion

f ^iS) m \ ² dAt Korrelationsleistung