JP2020509386A - 周囲をキャプチャする方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
における開始を適用するのみである。ここにおいて、Lはアンテナ開口部の空間的拡張であり、fは送信周波数であり、cは光の速度である。幅が1mで送信周波数が76GHzの配列の例に関して、約507mでの開始でのみ近距離場近似の有効性が与えられる。したがって、例えば、「F. Ali、G. Bauer、M. Vossiek「ロボットナビゲーションのための回転合成開口レーダーイメージングコンセプト」『マイクロ波理論と技術におけるIEEE議事録』62巻、7号、2014年7月」に従い、大きな配列のために有利にホログラフ的にレーダー画像を計算する。この開示は、こうして(特にホログラフィック計算に関して)参考として本開示の一部となっている。
第1の非コヒーレント送受信ユニット(NKSE1)において、第1の信号が生成され(sigTX1)、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
付加的な、特に第2の非コヒーレント送受信ユニット(NKSE2)において、(付加的な)第1の信号(sigTX2)が生成され、前記経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
前記各他の送受信ユニットにおける前記信号(sigTX1とsigTX2)が、直接的にまたは間接的に受信され、そこでさらに、受信信号sigRX12およびsigRX21として処理され、
前記第1の送受信ユニット(NKSE1)において、比較信号(sigC12)が、その第1の信号(sigTX1)から、および、前記経路(SP)を介して前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)によって受信されるような第1の信号(sigRTX2)から、形成され、
前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)において、付加的な比較信号(sigC21)が、その第1の信号(sigTX2)から、および、前記経路(SP)を介して前記第1の送受信ユニット(NKSE1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成され、
前記付加的な比較信号(sigC21)が、前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)から前記第1の送受信ユニット(NKSE1)に送信され、特に通信され、
第1のステップにおいて、前記送受信ユニット(NKSE2、NKSE1)において系統的偏差によって引き起こされる前記信号sigC21とsigC12間の偏差が補償され、
第2のステップにおいて、前記2つの比較信号のうちの第1の比較信号からまたはこの第1の比較信号から生じる信号からの少なくとも1つの複素数値を、前記2つの比較信号のうちの第2の比較信号の少なくとも1つの複素数値またはこの第2の比較信号から生じる信号の値を調整するために使用し、これにより、(調整)信号(sigCC)を形成し、
前記複素数値のベクトル和または差、あるいは前記複素数値の位相の和または差が、数学的演算によって形成されるように、前記調整が行われる。
は、定位相オフセットとキャリア信号の位相ノイズを含む。
であり、
または
であり、
相互送信チャネルを前提とすると、以下も適用される。
τ21=τ12=τ
bbTX1=bbTX2=bbTX
ARX12=ARX21=ARX
sigCC=sigC12+sigC21
計算する空間を、空間内の個々の点によって表すことができる。計算する空間内の、または計算する空間に対する送受信アンテナの配置は(通常)既知である。(仮送信アンテナaから仮受信アンテナbへの)伝播経路に対して生じる合成信号(振幅、位相、周波数)を、空間内の各点について計算することができる。次にこの信号をこの送信経路の実際の測定データに関連付けて、空間内のこの点について複合相関結果を記録することができる。この処理は、空間内のある点についてすべてのk伝播経路に対して繰り返され、それぞれ(複合的に)前の計算結果に加算される。この合計値は、空間内のこの点の配分確率を表す。この処理を空間内のすべてのn、m点に対して繰り返すことができ、このようにしてレーダー画像を生成することができる。
に従って、開始周波数fuと、FMCWシステムの信号経路長dとに関連付けることができる。この信号仮説を、この送信経路の実際の測定データを用いて(正確な振幅と位相値を、補間を通してビートスペクトルから取得することができる)(複合的に共役して)乗算し、空間内のこの点の(複合的)中間結果を記録することができる。この手順は、空間内のこの点についてすべてのk伝播経路に対して繰り返され、それぞれ(複合的に)前の計算結果に加算される。この合計値は、空間内のこの点の配分確率を表す。この処理を(2つの空間的次元内の)空間内のすべてのn、m点に対して繰り返すことができ、このようにしてレーダー画像を生成することができる。
Aa、
2つの位相項
周波数項
で構成される。
a:ステーション数(例えば、1または2)
n:チャネル数(例えば、1から8)
l:ランプ数(例えば、1から128)
Aa:信号振幅
f0:キャリア周波数(例えば、約78GHz)
τ:経過時間、クロス経路
τl:物体の移動による経過時間変化
Toff,l=Toff,0+Tj,l+l・TD:タイミングオフセット(例えば、ケーブル長、ジッタおよび/またはドリフトによる)
δφ0,l:キャリア周波数ドリフトおよび/または未知の他の成分を介した位相変異
φp,al(t):(無相関の)位相ノイズ
φan:ステーションと個々のチャネルとの間の位相変異
Δf:周波数オフセット(例えば、350kHz)
μ:スイープ速度(例えば、500GHz/s)
が各ランプlに対して生じ、確率αは±1クロックのジャンプにつながる。ビート周波数の変化はJ0〜12.5nsで示され、システムクロック(例えば、ここではfclk=80MHz)とスイープ速度μに依存する。
は、2(Δf−μToff,l)での周波数を前提として、明確な最大値を含む。この折り畳みはすべての目標物を含むので、この演算は測定されたシナリオからは独立して機能する。考察された測定において、SNRは、全体的に十分に高ければよい。こうして個々のランプごとに最大値を決定することができ、これを下記のシーケンスとしてみなすことができる。
を、l=1…N−1、に対して計算することができる。ここにおいて、この場合N=128は送信されたランプの総数の例である。
が強い最大値につながる。後者は分布の観点からは同一であるが、fm=Δf−Toff,0から得られる「仮想中心」fmの左右に伸びている。2つのチャネル応答の新たな折り畳み
によって、仮想中心の非常に正確な推定値f^mとして使用できるH(f)の最大値を決定することができる。ドリフトとジッタの先の補正は、SNR全体を(顕著に)増加させることができるので、現段階で有利である。
として近似される、すなわち(FMCW)ランプ中にスイープからスイープの大部分およびより小さいもの)位相ノイズの大まかな影響、および、位相位置と2つのステーションの不明な残りの項δφ0,lに対するToff,lとしてモデル化されるタイミングオフセットの影響を補正することに関する。後者は、Toff,l+δφ0,lとして式に含まれ、両ステーションにおいて等しく発生する。したがって、合計では、位相変位Γal=Toff,l+δφ0,l+γ1がスイープからスイープに生じる。
が、現段階で各(FMCW)スイープと各個別チャネルに対して評価され、その後、(例えば8つの受信チャネルに対して1/8の前因子で)平均値が生成される。これはチャネル間の位相関係に影響を与えない。この推定結果を、式(6)において妨害部分を補正するために用いることができ、これは下記につながる。
においてのみ典型的な1次応答からそれる。この部分は無相関の位相ノイズの影響を表し、これは(FMCW)ランプまたは(FMCW)スイープ内の位相変位につながる。
としての線形項後に終結したテーラー展開によって近似することができる。次の加算後、その結果が(最終)信号モデル
となる。
が、現在(完全に)1次応答に類似しており、好ましくは、この信号をコヒーレント処理のために用いることができる。 ここで、Aは振幅を表し、ej2πf0τは初期位相、ej2πf0τlはドップラー部分、ejφanは角度成分、δ(f−μτ)は付随するビート周波数を表す。マルチパス伝搬の場合または複数の目標物を仮定すると、モデリング
が生じ、ここにおいて、kは個別経路の番号に対応する。
第1の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)において、第1の信号(sigTX1)が生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
付加的な、特に第2の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE2)において、第1の信号(sigTX2)が生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
前記第1の送受信ユニット(NKSE1)において、比較信号(sigC12)が、その第1の信号(sigTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)によって受信されるような第1の信号(sigRTX2)から、形成され、
前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)において、付加的な比較信号(sigC21)が、その第1の信号(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1の送受信ユニット(NKSE1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成され、
前記比較信号(sigC21)が、前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)から前記第1の送受信ユニット(NKSE1)に送信される、特に通信される。
複数の比較比較信号(sigCC12)が、少なくとも2つの送受信ユニット(NKSE1、NKSE2)を用いて時間の経過順に交互に測定され、この送受信ユニット(NKSE1、NKSE2)のうちの少なくとも1つは移動し、
合成開口工程が、前記送受信ユニット(NKSE2、NKSE1)のうちの1つの距離、位置、速度または存在、またはそのような送受信ユニット(NKSE2、NKSE1)の存在のうちの少なくとも1つ、または物体(O)に対する距離、位置、速度または物体(O)の存在のうちの少なくとも1つを決定するために、使われる。
少なくとも1つの第1の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)が、第1の信号(sigTX1)を生成し、経路(SP)を介して送信する、特に発するように設計され、
少なくとも1つの付加的な、特に第2の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)が、第1の信号(sigTX2)を生成し、前記経路(SP)を介して送信する、特に発するように設計され、
前記第1の送受信ユニット(NKSE1)は、その第1の信号(sigTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)によって受信されるような第1の信号(sigTX2)から、比較信号(sigC12)を形成するように設計され、
前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)は、その第1の信号(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1の送受信ユニット(NKSE1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、比較信号(sigC21)を形成するように設計され、
前記比較信号(sigC21)は、前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)から前記第1の送受信ユニット(NKSE1)に送信される、特に通信される。
第1の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)として設計され、
信号生成器と少なくとも1つのアンテナ(TA1;RA1)を有し、これらは、第1の信号(sigTX1)を生成し、経路(SP)を介して送信する、特に発するように設計されていて、
前記第1の信号および前記経路(SP)を介して前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)によって受信されるような第1の信号(sigTX2)から比較信号(sigC12)を形成するように設計された配置を有し、
前記比較信号(sigC12)を前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)に送信する、特に通信するように設計されたインターフェース(CommTX)、または、
送信、特に通信により前記第1の送受信ユニット(NKSE1)において前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)によって生成されるような付加的な比較信号(sigC21)を受信するように設計されたインターフェース(CommRX)、
のうちの少なくとも1つを有する。
第1の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)において、第1の信号(sigTX1)が生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
付加的な、特に第2の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)において、第1の信号(sigTX2)が生成され、前記経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
前記第1の信号(sigTX1とsigTX2)が各付加的な送受信ユニットにおいて直接的または間接的に受信され、そこでさらに受信信号(sigRX12とsigRX21)として処理され、
前記第1の送受信ユニット(NKSE1)において、比較信号(sigC12)が、その第1の信号(sigTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)によって受信されるような第1の信号(sigRTX2)から、形成され、
前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)において、付加的な比較信号(sigC12)が、その第1の信号(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1の送受信ユニット(NKSE1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成され、
前記付加的な比較信号(sigC21)が、前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)から前記第1の送受信ユニット(NKSE1)に送信され、特に通信され、
第1のステップにおいて、前記送受信ユニット(NKSE2、NKSE1)における系統的偏差によって引き起こされる前記比較信号(sigC21とsigC12)の偏差が補償され、
第2のステップにおいて、前記2つの比較信号のうちの第1の比較信号またはこの第1の比較信号から生じる信号からの少なくとも1つの複素数値が、前記2つの比較信号のうちの第2の比較信号の少なくとも1つの複素数値またはこの第2の比較信号から生じた信号の値を調整するために用いられ、これにより、調整信号(sigCC)を形成し、
前記調整は、数学的演算が複素数値のベクトル和または差を形成するように、または前記複素数値の位相の和または差を形成するように、行われる。
自蔵型評価装置であることが可能であり、前記各送受信ユニットまたは前記各送受信ユニットの残りの部品に接続される、または、例えば共有のハウジングにおいておよび/または1つのユニットとして、前記第1のおよび/または前記付加的な(非コヒーレント)送受信ユニットに組み込まれることが可能である。
第1の信号(sigTX1)を生成し、経路(SP)を介して前記第1の信号(sigTX1)を送信する、特に発するための第1の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)と、
第1の信号(sigTX2)を生成し、経路(SP)を介して前記第1の信号(sigTX2)を送信する、特に発するための付加的な、特に第2の(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1)と、を備え、
前記(非コヒーレント)送受信ユニット(NKSE1とNKSE2)は、直接的または間接的に前記第1の信号(sigTX1とsigTX2)を受信し、そこでさらにそれらを受信信号(sigRX12とsigRX21)として処理するように設計され、
前記第1の送受信ユニット(NKSE1)は、比較信号(sigC12)を、その第1の信号(sigTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)によって受信されるような第1の信号(sigRTX2)から、形成するように設計され、
前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)は、付加的な比較信号(sigC21)を、その第1の信号(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1の送受信ユニット(NKSE1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成するように設計され、
送信ユニットは、前記付加的な比較信号(sigC21)を、前記付加的な送受信ユニット(NKSE2)から前記第1送受信ユニット(NKSE1)に送信するために、特に通信するために設けられ、
少なくとも1つの評価ユニットが備えられ、これは、第1のステップにおいて、前記送受信ユニット(NKSE2、NKSE1)における系統的偏差によって引き起こされる前記比較信号(sigC21とsigC12)における偏差を補償し、第2のステップにおいて、前記2つの比較信号のうちの第1の比較信号またはこの第1の比較信号から生じる信号からの少なくとも1つの複素数値を、前記2つの比較信号のうちの第2の比較信号の少なくとも1つの複素数値またはこの第2の比較信号から生じた信号の値を調整するために用いるように設計され、これにより、調整信号(sigCC)を形成し、前記調整は、数学的演算が複素数値のベクトル和または差を形成するように、あるいは前記複素数値の位相の和または差を形成するように、行われる。
および/または、バスシステムが、オフセットを、特にタイムオフセットおよび/または周波数オフセットを決定するために設けられる。
送信ミキサーが前記経路(SP)に設けられる。
合わせの場合でも、本発明に不可欠なものとして主張されており、特に詳細は図面に示さ
れている。これに対する修正は、専門家によく知られている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
移動物体、特にクレーンのような、特に車両および/または輸送装置、の周囲をキャプ
チャするレーダーシステムであって、前記システムは、前記移動物体に搭載され、または
搭載可能であり、前記レーダーシステムは、少なくとも1つの送信および少なくとも1つ
の受信アンテナを持つ少なくとも2つの非コヒーレントレーダーモジュール(RM1、R
M2、…、RMN)を具備し、
前記レーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)は、分散的に前記移動物体に
配置され、または配置可能であり、
少なくとも1つの評価装置が備えられ、これは、前記レーダーモジュールの送受信信号
を、修正測定信号が互いに関して可干渉性を有するように、前記修正測定信号に処理する
ように構成される、
レーダーシステム。
[2]
前記少なくとも2つのレーダーモジュールは、バスシステムによって互いに接続される
、[1]のシステム。
[3]
第1の信号(sigTX1)が、第1のレーダーモジュール(RM1)で生成され、経
路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
付加的な第1の信号(sigTX2)が、付加的な、特に第2のレーダーモジュール(
RM2)で生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
前記評価装置において、特に前記第1のレーダーモジュール(RM1)において、第1
の比較信号(sigC12)が、前記第1のレーダーモジュールの前記第1の信号(si
gTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的なレーダーモジュール(R
M2)によって受信されるような第1の信号(sigTX2)から、形成され、
前記評価装置において、特に前記付加的なレーダーモジュール(RM2)において、付
加的な比較信号(sigC21)が、前記付加的なレーダーモジュールの前記第1の信号
(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1のレーダーモジュール
(RM1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成され、
前記比較信号(sigC21)が、好ましくは、前記付加的なレーダーモジュール(R
M2)から前記第1のレーダーモジュール(RM1)に送信される、特に通信される、
[1]または[2]のシステム。
[4]
前記システムは、特に前記評価装置は、前記第1の比較信号(sigC21)と前記付
加的な比較信号(sigC21)から、比較比較信号(sigCC21;sigCC12
)を形成するように構成される、[1]ないし[3]のうちの1つの、特に[3]のシス
テム。
[5]
前記システム、特に評価装置は、第1のステップにおいて、前記レーダーモジュール(
RM1、RM2)における系統的偏差によって引き起こされる前記比較信号(sigC2
1とsigC12)における偏差を補償し、第2のステップにおいて、前記2つの比較信
号のうちの第1の比較信号またはこの第1の比較信号から生じる信号からの少なくとも1
つの複素数値を、前記2つの比較信号のうちの第2の比較信号の少なくとも1つの複素数
値またはこの第2の比較信号から生じた信号の値を調整するために用いるように構成され
、これにより、調整信号(sigCC)を形成し、前記調整は、数学的演算が複素数値の
ベクトル和または差を形成するように、または前記複素数値の位相の和または差を形成す
るように、行われる、
[1]ないし[4]のうちの1つの、特に[3]または[4]のシステム。
[6]
前記比較比較信号(sigC21;sigC12)は、前記2つの比較信号(sigC
12、sigC21)を互いに処理することにより、特にそれらを共役虚数乗法にかける
ことにより、コヒーレントレーダーシステムによって生成される比較信号に対応するよう
に、作られる、[1]ないし[5]のうちの1つの、特に[4]のシステム。
[7]
第1および/または第2のレーダーモジュール(RM1、RM2)は、少なくとも1つ
の、好ましくは少なくとも2つの送信アンテナ、およびまたは、少なくとも1つの、好ま
しくは少なくとも2つの受信アンテナを備え、
および/または、
ある/前記第1のおよび/またはある/前記第2のレーダーモジュール(RM1、RM
2)は、最大で4つの、好ましくは最大で3つの送信アンテナ、および/または、最大で
5つの、好ましくは最大で4つの受信アンテナを備える、
[1]ないし[6]のうちの1つのシステム。
[8]
前記レーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)は、前記レーダーモジュール
に起因する開口が細く広がるように、互いに遠く離れて配置され、および/または、前記
レーダーモジュールは、少なくとも5cm、好ましくは少なくとも10cm、さらに好ま
しくは少なくとも40cmの間隔で離れている、
[1]ないし[7]のうちの1つのシステム。
[9]
前記システム、特に前記評価装置は、位相モノパルス法により、および/または状態空
間における方法により、周囲構造の角度位置を推定するように、特に決定するように、構
成される、[1]ないし[8]のうちの1つのシステム。
[10]
前記システム、特に前記評価装置は、ホログラフィ法を用いて周囲構造をキャプチャす
るように構成され、好ましくは、前記周囲構造の角度位置および/または(ベクトルの)
(相対的)速度および/または(ベクトルの)(相対的)加速度を推定する、特に決定す
るために、前記ホログラフィ法を用いるように構成され、および/または、前記システム
、特に前記評価装置は、前記ホログラフィ法を用いてキャリブレーションを行うように構
成される、[1]ないし[9]のうちの1つのシステム。
[11]
前記システム、特に前記評価装置は、特に受信チャネルの微分位相の変化を比較する方
法により、横ベクトルまたは速度ベクトルを決定するように構成され、および/または、
前記システム、特に前記評価装置は、特に受信チャネルの微分位相の変化を比較する方
法により、横加速度または加速度ベクトルを決定するように構成される、
[1]ないし[10]のうちの1つのシステム。
[12]
前記システム、特に前記評価装置は、SAR応用および/またはイメージング処理のた
めに構成される、[1]ないし[11]のうちの1つのシステム。
[13]
前記レーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)は、好ましくは干渉SAR処
理によって、特に前記移動物体の環境において周辺物体の高さを測定するために、変動す
る高さにおいて前記移動物体に配置される、または配置可能である、[1]ないし[12
]のうちの1つのシステム。
[14]
前記システム、特に前記評価装置は、測定スペクトル内の変動と測定スペクトルから測
定スペクトルへの変動のための1つの項において位相ノイズ部を組織するように構成され
、測定スペクトルから測定スペクトルへの前記変動は、好ましくは、第1の分離ステップ
として決定される、[1]ないし[13]のうちの1つのシステム。
[15]
測定スペクトルから測定スペクトルへの前記位相ノイズ部のある/前記変動は、特に前
記2つの測定スペクトルのスカラー積を通して、各測定スペクトルにおける位相の変動か
ら、両ステーションにおいて1つの結合部として決定される、[1]ないし[14]のう
ちの1つの、特に[14]のシステム。
[16]
2つの/前記2つの測定スペクトルが加算され、前記測定スペクトルの振幅が、任意に
、あらかじめ、絶対標準に、または、互いに標準化される、[1]ないし[15]のうち
の1つの、特に[14]または[15]のシステム。
[17]
[1]ないし[16]のうちの1つのシステムを具備する移動可能な物体、特に車両、
好ましくは動力車、さらに好ましくは自動車および/または特にクレーンまたはクレーン
の一部のような輸送装置。
[18]
特に[1]ないし[16]のうちの1つのシステムおよび/または[17]の移動可能
な物体を用いた、移動物体、特にクレーンやクレーンの一部のような、特に車両および/
または輸送装置、の周囲をキャプチャする方法であって、少なくとも2つの非コヒーレン
トレーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)が、分散的に、前記移動物体上に
および/または前記移動物体に配置され、前記レーダーモジュールの前記送受信信号が、
互いに可干渉性を有するように、修正測定信号に処理される、方法。
[19]
[18]の方法において、
第1の信号(sigTX1)が、第1のレーダーモジュール(RM1)において生成さ
れ、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
付加的な第1の信号(sigTX2)が、付加的な、特に第2のレーダーモジュール(
RM2)において生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
第1の比較信号(sigC12)が、前記第1のレーダーモジュールの前記第1の信号
(sigTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的なレーダーモジュー
ル(RM2)によって受信されるような第1の信号(sigTX2)から、形成され、
付加的な比較信号(sigC21)が、前記付加的なレーダーモジュールの前記第1の
信号(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1のレーダーモジュ
ール(RM1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成され、
前記付加的な比較信号(sigC21)は、好ましくは、前記付加的なレーダーモジュ
ール(RM2)から前記第1のレーダーモジュール(RM1)に送信され、特に通信され
、および/または、
比較比較信号(sigCC21;sigCC12)は、好ましくは、前記第1の比較信
号(sigC21)と前記付加的な比較信号(sigC21)から形成され、および/ま
たは、第1のステップにおいて、前記送受信ユニット(RM2、RM1)における系統的
偏差によって引き起こされる前記比較信号(sigC21とsigC12)における偏差
が補償され、第2のステップにおいて、前記2つの比較信号のうちの第1の比較信号また
はこの第1の比較信号から生じる信号からの少なくとも1つの複素数値が、前記2つの比
較信号のうちの第2の比較信号の少なくとも1つの複素数値またはこの第2の比較信号か
ら生じた信号の値を調整するために用いられ、これにより、調整信号(sigCC)を形
成し、前記調整は、数学的演算が複素数値のベクトル和または差を形成するように、ある
いは前記複素数値の位相の和または差を形成するように、行われる、
方法。
[20]
移動物体、特にクレーンやクレーンの一部のような、特に車両および/または輸送装置
、の周囲をキャプチャするための、特に、距離および/または角度位置および/または(
ベクトルの)(相対的)速度および/または(ベクトルの)(相対的)加速度を推定する
、特に決定するための、および/または周囲構造をキャプチャするための、[1]から[
16]のうちの1つのシステムおよび/または[17]の移動可能な物体および/または
[18]または[19]のうちの1つの方法の使用。
Claims (20)
- 移動物体、特にクレーンのような、特に車両および/または輸送装置、の周囲をキャプチャするレーダーシステムであって、前記システムは、前記移動物体に搭載され、または搭載可能であり、前記レーダーシステムは、少なくとも1つの送信および少なくとも1つの受信アンテナを持つ少なくとも2つの非コヒーレントレーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)を具備し、
前記レーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)は、分散的に前記移動物体に配置され、または配置可能であり、
少なくとも1つの評価装置が備えられ、これは、前記レーダーモジュールの送受信信号を、修正測定信号が互いに関して可干渉性を有するように、前記修正測定信号に処理するように構成される、
レーダーシステム。 - 前記少なくとも2つのレーダーモジュールは、バスシステムによって互いに接続される、請求項1のシステム。
- 第1の信号(sigTX1)が、第1のレーダーモジュール(RM1)で生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
付加的な第1の信号(sigTX2)が、付加的な、特に第2のレーダーモジュール(RM2)で生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
前記評価装置において、特に前記第1のレーダーモジュール(RM1)において、第1の比較信号(sigC12)が、前記第1のレーダーモジュールの前記第1の信号(sigTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的なレーダーモジュール(RM2)によって受信されるような第1の信号(sigTX2)から、形成され、
前記評価装置において、特に前記付加的なレーダーモジュール(RM2)において、付加的な比較信号(sigC21)が、前記付加的なレーダーモジュールの前記第1の信号(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1のレーダーモジュール(RM1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成され、
前記比較信号(sigC21)が、好ましくは、前記付加的なレーダーモジュール(RM2)から前記第1のレーダーモジュール(RM1)に送信される、特に通信される、
請求項1または請求項2のシステム。 - 前記システムは、特に前記評価装置は、前記第1の比較信号(sigC21)と前記付加的な比較信号(sigC21)から、比較比較信号(sigCC21;sigCC12)を形成するように構成される、請求項1ないし請求項3のうちの1つの、特に請求項3のシステム。
- 前記システム、特に評価装置は、第1のステップにおいて、前記レーダーモジュール(RM1、RM2)における系統的偏差によって引き起こされる前記比較信号(sigC21とsigC12)における偏差を補償し、第2のステップにおいて、前記2つの比較信号のうちの第1の比較信号またはこの第1の比較信号から生じる信号からの少なくとも1つの複素数値を、前記2つの比較信号のうちの第2の比較信号の少なくとも1つの複素数値またはこの第2の比較信号から生じた信号の値を調整するために用いるように構成され、これにより、調整信号(sigCC)を形成し、前記調整は、数学的演算が複素数値のベクトル和または差を形成するように、または前記複素数値の位相の和または差を形成するように、行われる、
請求項1ないし請求項4のうちの1つの、特に請求項3または4のシステム。 - 前記比較比較信号(sigC21;sigC12)は、前記2つの比較信号(sigC12、sigC21)を互いに処理することにより、特にそれらを共役虚数乗法にかけることにより、コヒーレントレーダーシステムによって生成される比較信号に対応するように、作られる、請求項1ないし請求項5のうちの1つの、特に請求項4のシステム。
- 第1および/または第2のレーダーモジュール(RM1、RM2)は、少なくとも1つの、好ましくは少なくとも2つの送信アンテナ、およびまたは、少なくとも1つの、好ましくは少なくとも2つの受信アンテナを備え、
および/または、
ある/前記第1のおよび/またはある/前記第2のレーダーモジュール(RM1、RM2)は、最大で4つの、好ましくは最大で3つの送信アンテナ、および/または、最大で5つの、好ましくは最大で4つの受信アンテナを備える、
請求項1ないし請求項6のうちの1つのシステム。 - 前記レーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)は、前記レーダーモジュールに起因する開口が細く広がるように、互いに遠く離れて配置され、および/または、前記レーダーモジュールは、少なくとも5cm、好ましくは少なくとも10cm、さらに好ましくは少なくとも40cmの間隔で離れている、
請求項1ないし請求項7のうちの1つのシステム。 - 前記システム、特に前記評価装置は、位相モノパルス法により、および/または状態空間における方法により、周囲構造の角度位置を推定するように、特に決定するように、構成される、請求項1ないし請求項8のうちの1つのシステム。
- 前記システム、特に前記評価装置は、ホログラフィ法を用いて周囲構造をキャプチャするように構成され、好ましくは、前記周囲構造の角度位置および/または(ベクトルの)(相対的)速度および/または(ベクトルの)(相対的)加速度を推定する、特に決定するために、前記ホログラフィ法を用いるように構成され、および/または、前記システム、特に前記評価装置は、前記ホログラフィ法を用いてキャリブレーションを行うように構成される、請求項1ないし請求項9のうちの1つのシステム。
- 前記システム、特に前記評価装置は、特に受信チャネルの微分位相の変化を比較する方法により、横ベクトルまたは速度ベクトルを決定するように構成され、および/または、
前記システム、特に前記評価装置は、特に受信チャネルの微分位相の変化を比較する方法により、横加速度または加速度ベクトルを決定するように構成される、
請求項1ないし請求項10のうちの1つのシステム。 - 前記システム、特に前記評価装置は、SAR応用および/またはイメージング処理のために構成される、請求項1ないし請求項11のうちの1つのシステム。
- 前記レーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)は、好ましくは干渉SAR処理によって、特に前記移動物体の環境において周辺物体の高さを測定するために、変動する高さにおいて前記移動物体に配置される、または配置可能である、請求項1ないし請求項12のうちの1つのシステム。
- 前記システム、特に前記評価装置は、測定スペクトル内の変動と測定スペクトルから測定スペクトルへの変動のための1つの項において位相ノイズ部を組織するように構成され、測定スペクトルから測定スペクトルへの前記変動は、好ましくは、第1の分離ステップとして決定される、請求項1ないし請求項13のうちの1つのシステム。
- 測定スペクトルから測定スペクトルへの前記位相ノイズ部のある/前記変動は、特に前記2つの測定スペクトルのスカラー積を通して、各測定スペクトルにおける位相の変動から、両ステーションにおいて1つの結合部として決定される、請求項1ないし請求項14のうちの1つの、特に請求項14のシステム。
- 2つの/前記2つの測定スペクトルが加算され、前記測定スペクトルの振幅が、任意に、あらかじめ、絶対標準に、または、互いに標準化される、請求項1ないし請求項15のうちの1つの、特に請求項14または15のシステム。
- 請求項1ないし請求項16のうちの1つのシステムを具備する移動可能な物体、特に車両、好ましくは動力車、さらに好ましくは自動車および/または特にクレーンまたはクレーンの一部のような輸送装置。
- 特に請求項1ないし請求項16のうちの1つのシステムおよび/または請求項17の移動可能な物体を用いた、移動物体、特にクレーンやクレーンの一部のような、特に車両および/または輸送装置、の周囲をキャプチャする方法であって、少なくとも2つの非コヒーレントレーダーモジュール(RM1、RM2、…、RMN)が、分散的に、前記移動物体上におよび/または前記移動物体に配置され、前記レーダーモジュールの前記送受信信号が、互いに可干渉性を有するように、修正測定信号に処理される、方法。
- 請求項18の方法において、
第1の信号(sigTX1)が、第1のレーダーモジュール(RM1)において生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
付加的な第1の信号(sigTX2)が、付加的な、特に第2のレーダーモジュール(RM2)において生成され、経路(SP)を介して送信され、特に発せられ、
第1の比較信号(sigC12)が、前記第1のレーダーモジュールの前記第1の信号(sigTX1)から、および前記経路(SP)を介して前記付加的なレーダーモジュール(RM2)によって受信されるような第1の信号(sigTX2)から、形成され、
付加的な比較信号(sigC21)が、前記付加的なレーダーモジュールの前記第1の信号(sigTX2)から、および前記経路(SP)を介して前記第1のレーダーモジュール(RM1)によって受信されるような第1の信号(sigTX1)から、形成され、
前記付加的な比較信号(sigC21)は、好ましくは、前記付加的なレーダーモジュール(RM2)から前記第1のレーダーモジュール(RM1)に送信され、特に通信され、および/または、
比較比較信号(sigCC21;sigCC12)は、好ましくは、前記第1の比較信号(sigC21)と前記付加的な比較信号(sigC21)から形成され、および/または、第1のステップにおいて、前記送受信ユニット(RM2、RM1)における系統的偏差によって引き起こされる前記比較信号(sigC21とsigC12)における偏差が補償され、第2のステップにおいて、前記2つの比較信号のうちの第1の比較信号またはこの第1の比較信号から生じる信号からの少なくとも1つの複素数値が、前記2つの比較信号のうちの第2の比較信号の少なくとも1つの複素数値またはこの第2の比較信号から生じた信号の値を調整するために用いられ、これにより、調整信号(sigCC)を形成し、前記調整は、数学的演算が複素数値のベクトル和または差を形成するように、あるいは前記複素数値の位相の和または差を形成するように、行われる、
方法。 - 移動物体、特にクレーンやクレーンの一部のような、特に車両および/または輸送装置、の周囲をキャプチャするための、特に、距離および/または角度位置および/または(ベクトルの)(相対的)速度および/または(ベクトルの)(相対的)加速度を推定する、特に決定するための、および/または周囲構造をキャプチャするための、請求項1から請求項16のうちの1つのシステムおよび/または請求項17の移動可能な物体および/または請求項18または請求項19のうちの1つの方法の使用。
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