(57)【要約】殊に自動車用の対象物検出システムを提案する。ここではレーダセンサによって、対象物から反射されたレーダ信号が、対象物の距離（ｄ）および／または相対速度または接近速度（Ｃｖ）を求めるために処理される。最初の評価機会が距離信号（ｄ）または接近速度信号（Ｃｖ）として生じるまでレーダセンサの少なくとも１つのチャネル（Ｉ，Ｑ）のデジタル信号を処理し、距離信号（ｄ）または接近速度信号（Ｃｖ）としての評価に対するモード切り換え（４）を行い、当該切り換えによって、どのデータが求められるのかが定められ、レーダセンサと後続接続された制御装置（７）との間のインターフェース（６）に供給される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
殊に自動車用の対象物検出システムのデータを評価する方法であって、
・レーダセンサによって、対象物から反射されたレーダ信号が、対象物の距離（ｄ）および／または相対速度または接近速度（Ｃｖ）を求めるために処理される形式の方法において、
・最初の評価機会が距離信号（ｄ）または接近速度信号（Ｃｖ）として生じるまで、前記レーダセンサの少なくとも１つのチャネル（Ｉ，Ｑ）のデジタル信号を処理し、
・距離信号（ｄ）または接近速度信号（Ｃｖ）としての評価に対するモード切り換え（４）を行い、当該モード切り換えによって、どのデータが求められるのかが定められ、レーダセンサと後続接続された制御装置（７）の間のインターフェース（６）に供給される、
ことを特徴とする、対象物検出システムのデータを評価する方法。
【請求項２】
・前記レーダセンサの少なくとも１つのチャネル（Ｉ，Ｑ）のデジタル信号を各走査後に、所定のウィンドウ幅を有するデータバッファに供給し、引き続きこのウィンドウ幅内でメジアンフィルタリングによって処理し（１，２）、
・このように処理されたこれらの信号を、以降の評価モード（３，５，６）において共同でさらに処理する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
・距離測定（ｄ）のための第１の評価モード内でデジタル信号を基礎修正し、その後、評価されるべき信号の値形成を行う（３）、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
・前記デジタル信号をマッチングフィルタによって処理する（３）、請求項３記載の方法。
【請求項５】
・対象物の接近速度（Ｃｖ）測定のための第２の評価モード内で、前記基礎修正および値形成を省く、請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
・レーダセンサ内のチャネル（Ｉ，Ｑ）が１つより多い場合、チャネル（Ｉ，Ｑ）の異なるレベルのもとで増幅補償（３，４）を行う、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
・評価モードにおいて処理される信号をデータ圧縮する（５）、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載された方法を実行する回路装置であって、
・レーダセンサ内に評価モードを実行し、切り換えるための記憶手段と、デジタル計算モジュールが設けられており、
・レーダセンサ内にインターフェースコントローラ（６）が設けられており、当該インターフェースコントローラによってレーダセンサは後続接続された制御装置（７）と接続される、
ことを特徴とする回路装置。
【請求項９】
・前記インターフェースコントローラ（６）は、規格化されたバスシステム（ＣＡＮ−バス）との接続のためにデータが処理されるように構成されている、請求項８記載の回路装置。
【請求項１０】
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実行するためおよび／または請求項８または９に記載された記憶手段および／またはデジタル計算モジュールを制御するためのデータ処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載された、殊に自動車用の対象物検出システムの信号またはデータを評価する方法および装置に関する。
【０００２】
この種のシステムは例えば、自動車の適応した走行速度調整および／または間隔調整の枠において使用される。それ自体公知のこのような調整部は、運転者による介入無く、事前に設定された走行速度および／または事前に設定された先行車両までの距離または走行方向に存在する物体および／または対象物までの距離を調整することができる。これは自動車周辺を相応に考慮して、および場合によっては別のパラメータ（例えば天候条件および視界条件）を相応に考慮して行われる。この種の閉ループ制御部は、アダプティブ・クルーズ・コントロールシステム（ＡＣＣシステム）とも称される。全ての走行状況に適切に反応できるように、このＡＣＣシステムは殊に最近の交通密度が上昇していることを鑑みて、充分に柔軟でなければならない。これによって同じように、各走行状況において調整に必要な測定データを供給するために、相応の対象物検出センサ装置が必要となる。
【０００３】
例えばＡＣＣシステムに対するセンサ自体が公知である。このセンサは通常、約１０°の検出角度で約１００ｍ〜１５０ｍの到達距離を有するレーダーまたはライダーセンサ装置を伴う。さらにそ、駐車補助システム用の、到達距離が短い距離センサ自体も公知である。これには主に超音波センサが装備されている。
【０００４】
例えばＤＥ４４４２１８９Ａ１号から、自動車周辺の距離測定システムにおいて、送信ユニットと受信ユニットを有するセンサが情報を同時に送信および受信するために使用されることが公知である。ここでは距離測定を利用して車両に対する受動的な保護手段が、例えば正面衝突、側面衝突または尾部衝突時に起動される。検出された情報を交換することによって例えば、相応のトリガシステムを起動するための交通状況の判断が行われる。
【０００５】
さらにＤＥ１９９６３００５Ａ１号から、距離測定がいわゆるパルスレーダーによって行われることが公知である。ここではキャリアパルスが、（例えばギガヘルツ領域における）電磁振動の矩形のエンベロープとともに送出される。このようなキャリアパルスは目標対象物で反射され、パルスの送出時間と、反射されたビームの到着から目標距離が突き止められ、制限を伴って、ドップラー効果を使用して目標対象物の相対速度が容易に突き止められる。このような測定原則は例えば専門書Ａ.Ｌｕｄｌｏｆｆ著「Ｈａｎｄｂｕｃｈ  Ｒａｄａｒ  ｕｎｄ  Ｒａｄａｒｓｉｇｎａｌｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ（２−２１から２−４４頁、Ｖｉｅｗｅｇ  Ｖｅｒｌａｇ、１９９３年）に記載されている。
【０００６】
このような公知のレーダセンサは基本的に次のように構成されている。すなわち各目標対象物で反射されたレーダパルスがアンテナを介して受信器内に達し、そこでパルス生成部によって準備された、時間的に遅延されたパルスと混合されるように構成されている。受信器の出力信号は、低域フィルタリングおよびアナログ／デジタル変換後に評価ユニットに供給される。
【０００７】
上述した種々異なる使用ケースにおいて、いわゆるプレートフォームセンサが、種々の異なるアプリケーション（例えば駐車補助、プレクラッシュ（ＰｒｅＣｒａｓｈ）、ＡＣＣストップ・アンド・ゴーまたはＴＷＤ（死角検出器））に使用されることが、しばしば必要とされる。しかしこのためには、センサ信号の特性に基づいて、特定の知能がセンサ内に必要である。すなわち、種々異なる評価基準に関してセンサ信号の最適な評価を可能にする知能が必要である。このような評価は一方ではコスト的な理由から最適化されるべきであり、他方では今後の開発のための余地が狭くされてはならない。
【０００８】
殊にここでは距離測定からいわゆるＣｖ測定への切り換え機会（Umschaltmoeglichkeit）ができるだけ容易に進行しなければならない。ここでＣｖ測定とは、生じ得る車両衝突前の接近速度を求めることである（プレクラッシュに対する閉成速度（Ｃｖ））。ここでは制御装置に転送されるいわゆる間隔リストが可能であろう。しかしここでは上述した種々異なる用途が、種々異なる様式の間隔リストを必要とする。この場合には通常、非常にコストのかかるアプリケーション固有のアルゴリズムがセンサ内で必要とされる。このアルゴリズムによって異なる情報が制御装置に伝送されなければならず、これによって、センサと制御装置の間のインターフェースで伝送レートが比較的高くなってしまう。ここでは次のことにも注意されたい。すなわち、コスト的な理由および回路簡易化の理由から、既に車両の他の領域において、安全に関して重要なアプリケーションにおいても使用されている素子がインターフェースに対して使用されるべきであるということに注意されたい。
【０００９】
発明の利点
殊に自動車用の対象物検出システムおよび、ここで生じるデータ信号の評価方法（ここでは、レーダセンサによって、対象物によって反射されたレーダ信号が、対象物の間隔および／または相対速度または接近速度を求めるために処理される）が本発明によって有利には次のように改善される。最初の評価機会（Auswertungsmoglichkeit）が距離信号または接近速度信号として生じるまでしか、レーダセンサの少なくとも１つのチャネルのデジタル信号が処理されない。すなわち信号処理は、レーダセンサ内で、はじめて容易な物理的解釈を可能にする信号までしか行われない。
【００１０】
有利には、距離信号または接近速度信号としての評価に対するモード切り換えが行われる。この切り換えによって、どのデータが求められるのかが定められ、レーダセンサと、後続接続された制御装置との間のインターフェースに供給される。
【００１１】
それ自体公知の方法では、レーダセンサの少なくとも１つのチャネル（しかし有利には２つのチャネルＩおよびＱ）のデジタル信号は各走査後にそれぞれ、所定のウィンドウ幅を有するデータバッファに供給され、引き続き、このウィンドウ幅内で、例えばメジアンフィルタリングによって処理される。従ってＩおよびＱチャネルのデジタル化された生信号は、メジアンフィルタリングによる基礎（Untergrunds）の計算のために各走査後に、特定のウィンドウ幅（例えば１６ワード）を有するデータバッファに供給される。ワード幅が１６ビットである場合には、ここで幾つかのビットがアナログ／デジタル変換された値に対して用いられる。別のビットは、メジアン計算のためのソートアルゴリズムに対する補助量としても用いられる（例えば値のエイジを０〜ウィンドウ幅−１の間の数として）。
【００１２】
次の処理ステップではその後、上述した基礎修正並びに場合によっては必要なＩチャネルとＱチャネルの間の増幅補償（Verstaerkungsausgleich）が行われる。必要な場合にはここで属するパラメータが不揮発性の、再書き込み可能なメモリ内に格納される。これに続いてＩチャネルおよびＱチャネルからの値形成が行われる。
【００１３】
さらに、このようにして計算された信号データは、比較的僅かなリソースコストで、殊に、信号／雑音比を改善するためにさらにマッチングフィルタにおいて、基準信号経過特性ないしは基準ピークと相関させられる。これによって情報だけが相関結果を介して転送されればよい。従って基本的にこの場合には、距離測定に対して、距離データを得るためにさらにピーク探索アルゴリズムだけが必要である。
【００１４】
いわゆるＣｖモード（すなわち対象物の接近速度を求める）に容易に切り換えられ、ここでは上述した基礎修正および値形成が省かれるということによって、本発明による方法は特に有利である。生信号はここでは継続的に距離ゲート内に記録される。相応するアルゴリズムがこの評価モードにおいて各走査値毎に全て計算されるので、データはリアルタイムで、接続された制御装置内に存在する。すなわち例えば、距離測定からＣｖモードへの１０ｍｓの切り換え時間の要求が、プレクラッシュモードに対しても満たされる。
【００１５】
本発明による方法のさらなる経過ではさらに、データ圧縮が容易に行われる。これは例えば外部制御装置によって影響される。例えばいわゆる較正係数およびＣｖモードからの測定値は、データ量が少ないので必ずしも圧縮されずにインターフェースを介して送出されてもよい。
【００１６】
上述した方法を実施するための有利な回路装置では、レーダセンサは記憶手段とデジタルの計算モジュールを、上述した評価モードを実施および切り換えるために有している。レーダセンサ内には、インターフェースコントローラが設けられている。このインターフェースコントローラを介して、レーダセンサは後続の制御装置と接続可能である。インターフェースコントローラはここでは次のように構成されている。すなわちデータが、規格化されたバスシステム（例えばいわゆる自動車内のＣＡＮバス）との接続のために処理されるように構成されている。
【００１７】
本発明の特に有利な実施形態では、本発明による方法を実行する、ないしはレーダセンサ内の記憶手段および／またはデジタル計算モジュールを制御するデータ処理プログラムが次のように構成されている。すなわち相応の評価モードが迅速かつ少ないリソースで行われるように構成されている。
【００１８】
要約すると、距離測定に対して、値形成を伴う、基礎修正された生信号を伝送することにおける多くの利点は殊に、データが容易に解読可能であるということから生じ、２つのチャネル（ＩおよびＱチャネル）のデータ低減はデータレコードに由来する。これに対して単なる生信号のこれまで通常の伝送は、高いインターフェース帯域幅を必要とし、信号は解読困難である。従って種々異なるアプリケーションに対して、基本信号処理での変化およびセンサでの変化が行われる必要はなく、これによって信号処理は基本的にいわゆるブラックボックスとして機能する。
【００１９】
データのさらなる圧縮は例えば先行の測定値に対する微分変化分の転送によって実行される。これによってデータ伝送が適切な廉価の所有に属した（proprietaere）インターフェースを介して行われる。この場合にはデータ圧縮によって低減されたデータ伝送レートは、所有に属したバスシステム（例えばＣＡＮバスまたは他の適切なインターフェース）のこの時点で利用可能なインターフェース帯域幅よりも小さい。
【００２０】
これによって信号処理部が廉価になるだけでなく、同時に、属する制御装置なく、レーダセンサを市場に出すことが可能になる。普遍的に構成された制御装置内の記憶モジュールは通常は、特別に構成されたレーダセンサ内のそれよりも廉価であるので、ここからさらなるコストの利点が生じる。
【００２１】
この場合には値形成後まで、および択一的にはさらにマッチングフィルタ後も、信号処理程度は今後の開発に対しても確実である。なぜなら種々異なるアプリケーションの重畳されたアルゴリズムは制御装置内で相互に依存せず、かつ（例えば緩慢な対象物および迅速な対象物の検出に対する）レーダセンサ内のソフトウェアプログラムに依存しないで最適化されるからである。
【００２２】
図面
本発明による、対象物検出システムのデータを評価する方法を図面に基づいて説明する。図面には方法の経過のブロックダイアグラムが示されている。
【００２３】
実施例の説明
図にはブロック回路図が概略的に示されている。このブロック回路図は、例えば、送信器によってパルス変調されたマイクロ波レーダの信号の評価を示している。この送信器は例えば２４ＧＨｚの周波数で作動し、受信および混合ユニットを有している。このようなレーダセンサは冒頭で従来技術として言及されたＤＥ１９９６３００５Ａ１号に記載されている。この文献には、距離値および相対速度値を突き止めるための、ＩチャネルおよびＱチャネルの準備自体が記載されている。
【００２４】
図示されたこのブロック回路図では、所定の分解能（ＡＤＣ分解能）でデジタル化された、ここには図示されていないレーダセンサのチャネルＩおよびＱの信号が、各走査の後にそれぞれ１度、例えば１６ワードの（エイジ（ｎ＝ｌｏｇ２（ウィンドウ幅）））所定のウィンドウ幅を有する（ブロック１および２内にシンボリックに示されている）データバッファに供給され、引き続きこのウィンドウ幅内で、ｍ＝ＡＤＣ分解能を伴うメジアンフィルタリングによって処理される。値ｍ、ｎはここでは属するビット数を示す。
【００２５】
その後次の処理ステップでは、ブロック３においてチャネルＩおよびＱに対して共通に対象物の距離測定（ｄ測定）に対して基本修正が行われる。ここではさらに、求められた基本信号の信号偏り（Signalausschlaege）がさらに処理される。必要であれば場合によっては必要な増幅補償がＩチャネルとＱチャネルの間で実行され、これに、ＩチャネルおよびＱチャネルからの信号の計算による値形成が続く。
【００２６】
図のブロック３ではさらにルーティンが示されている。このルーティンによって、このようにして計算された信号データが択一的にマッチングフィルタにおいて基準信号特性ないしは基準ピークと相関される。従って、この相関結果に関する情報のみがさらに伝送されればよい。
【００２７】
さらなるブロック４によってルーティンが示されている。このルーティンによって、ブロック３における評価モードがいわゆるＣｖモード（すなわち対象物の接近速度を求める）に切り換えられる。上述した基礎修正および値形成はここでは省かれる。従って、生信号が継続的に距離ゲート内に記録され、ここでは制御装置内で生信号の零通過のみが評価される。この評価モード内では相応するアルゴリズムが各走査値で全て計算されるので、データはリアルタイムで存在する。すなわち距離測定からＣｖモードへの、例えば１０ｍｓの切り換え時間の要求は、プレクラッシュモードに対しても満たされる。さらにブロック４内には、ブロック３における上述した増幅補償に対する較正係数およびパラメータを準備するためのルーティンも準備される。
【００２８】
ブロック５ではデータ圧縮が行われ、ブロック６にはインターフェースコントロールが示されている。このインターフェースコントロールはその出力信号を外部制御装置７に供給する。インターフェースコントローラはブロック６に従ってここで次のように構成される。すなわち規格化されているバスシステム（例えば自動車内のいわゆるＣＡＮバス）との接続のためにデータが処理されるように構成される。
【００２９】
データ圧縮の接続はここでは例えば外部制御装置７によって、インターフェースコントローラ６を介して、診断モジュールまたはサービスモジュール８によって、または評価モードの制御に対するブロック４によっても影響される。例えば較正係数および測定値はＣｖモードにおいて、データ量が少ないので必ずしも圧縮されて送信されなければならないというわけではない。
【００３０】
さらにブロック９には遅延駆動制御が示されている。この遅延駆動制御によってそれ自体公知の方法で、レーダセンサの生信号の伝送時に開始値および終了値に対するトリガが制御される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による信号の評価をあらわすブロック回路図
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【国際調査報告】
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