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DE102017203057A1 - Method for object classification with polarimetric radar data and suitable device therefor - Google Patents

Method for object classification with polarimetric radar data and suitable device therefor Download PDF

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DE102017203057A1
DE102017203057A1 DE102017203057.7A DE102017203057A DE102017203057A1 DE 102017203057 A1 DE102017203057 A1 DE 102017203057A1 DE 102017203057 A DE102017203057 A DE 102017203057A DE 102017203057 A1 DE102017203057 A1 DE 102017203057A1
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radar image
signal
generating
radar
cross polarization
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Stefan Trummer
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Cruise Munich GmbH
Original Assignee
Astyx GmbH
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Publication date
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Priority to US16/487,570 priority patent/US12111414B2/en
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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Objektklassifikation, welches folgende Schritte aufweist zum Bereitstellen eines elliptisch oder zirkular polarisierten Sendesignals, welches auf das zu klassifizierende Objekt gesendet wird, über das Erzeugen eines ersten Radarbildes aus dem kopolar polarisierten Reflexionssignal sowie das Erzeugen eines zweiten Radarbildes aus dem kreuzpolarisierten Reflexionssignal und dem Vergleichen des ersten Radarbildes mit dem zweiten Radarbild.Described is a method for object classification, which comprises the following steps for providing an elliptically or circularly polarized transmission signal which is sent to the object to be classified, generating a first radar image from the copolar polarized reflection signal and generating a second radar image from the cross-polarized reflection signal and comparing the first radar image with the second radar image.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Objektklassifizierung mit polarimetrischen Radardaten und geeignete Vorrichtung hierfür.The present invention relates to a method for object classification with polarimetric radar data and suitable apparatus therefor.

Es ist allgemein bekannt, Radare mit linearpolarisierten Signalen für eine Objektklassifikation heranzuziehen. Die hierbei zu erzielenden Resultate sind beispielsweise bei aufgenommenen Radarbildern nicht eindeutig bzw. hinsichtlich verschiedener Objekte mehrdeutig.It is well known to use radar with linear polarized signals for object classification. The results to be achieved in this case, for example, in recorded radar images are not unique or ambiguous with respect to different objects.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Objektklassifikation und eine geeignete Vorrichtung hierfür zu schaffen, welches die im Stand der Technik vorhandenen Nachteile vermindert. Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Zuordnung bei der Objektklassifikation zu erhöhen und ferner gegebenenfalls Daten zur Verfügung zu stellen, die einer weiteren vielfältigen Anwendungsmöglichkeit herangezogen werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a method of object classification and apparatus therefor which reduces the disadvantages of the prior art. It is a further object of the present invention to increase the assignment in object classification and, if appropriate, to provide data that can be used for a further diverse application.

Gelöst werden die genannten Aufgabenstellungen verfahrenstechnisch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorrichtungstechnisch mit den Merkmalen des Anspruchs 12.The above-mentioned problems are solved procedurally with the features of claim 1 and device technology with the features of claim 12.

Hierbei zeigt es sich, dass durch die Bereitstellung eines elliptisch oder zirkularpolarisierten Sendesignals, welches auf das zu klassifizierende Objekt gesendet wird, entsprechend unterschiedliche Reflektionssignale herangezogen werden, um unterschiedliche Radarbilder zu erzeugen, welche dann verglichen werden können. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, dass hervortretende Objektbereiche unterschieden werden können und somit eine verbesserte Objektklassifikation herbeigeführt werden kann.It turns out that by providing an elliptically or circularly polarized transmission signal, which is transmitted to the object to be classified, correspondingly different reflection signals are used to generate different radar images, which can then be compared. With this measure it is achieved that prominent object areas can be distinguished and thus an improved object classification can be brought about.

Das anmeldungsgemäße Verfahren und die anmeldungsgemäße Vorrichtung kann somit bei zukünftigen Radarsensoren verwendet werden, die insbesondere bei hochautomatisierten und autonomen Fahren angewendet werden können.The method according to the application and the apparatus according to the application can thus be used in future radar sensors, which can be used in particular in highly automated and autonomous driving.

Hierfür sind polarimetrische Radarsensoren notwendig, die sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass man mit ihnen im Vergleich zu aktuell verwendeten Radaren mit linear polarisierten Signalen deutlich mehr Zielinformationen generieren kann. Dies ist darin begründet, dass man für die Ko- und Kreuzpolarisation voneinander unabhängige Radarbilder generieren kann und eine höhere Zieldetektionswahrscheinlichkeit bei zirkularer Polarisation vorhanden ist.For this purpose, polarimetric radar sensors are necessary, which are particularly characterized by the fact that they can generate significantly more target information with them compared to currently used radars with linearly polarized signals. This is due to the fact that one can generate independent radar images for the co- and cross-polarization and a higher target detection probability in circular polarization is present.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um die Auswertung polarimetrischer Radardaten hinsichtlich der Mustererkennung zur Klassifizierung verschiedener Objekte, sowie um die Erkennung von sogenannten „Geisterziele“. Diese werden durch Mehrwegausbreitungen, Nebenkeulen und durch periodisch wiederkehrende Hauptkeulen (sog. Grating-Lobes) verursacht.In the method according to the invention is the evaluation of polarimetric radar data with respect to the pattern recognition for the classification of different objects, as well as the detection of so-called "ghost targets". These are caused by multipath propagation, side lobes and periodically recurring main lobes (so-called grating praise).

Das anmeldungsgemäße physikalische Prinzip zeigt 1. Es wird eine zirkulare oder elliptisch polarisierte Welle abgesendet und man empfängt abhängig von der Struktur des Ziels eine hauptsächlich kreuzpolarisierte Welle oder eine hauptsächlich kopolarisierte Welle. Bei einer ungeradzahligen Anzahl an Reflektionen am Ziel dreht die Polarisationsrichtung und bei einer geradzahligen Anzahl an Reflektionen erhält man die gleiche Polarisation zurück. Sendet man z.B. mit einer linkszirkularen Welle, dann ist die Kreuzpolarisation eine rechtszirkulare Welle und die Kopolarisation eine linkszirkulare Welle. Eine Beschreibung dieses Prinzips und des Aufbaus eines polarimetrischen Radarsensors befindet sich in [1].The application according physical principle shows 1 , A circular or elliptically polarized wave is transmitted and depending on the structure of the target one receives a mainly cross-polarized wave or a mainly copolarized wave. With an odd number of reflections at the target, the polarization direction rotates, and with an even number of reflections, the same polarization is returned. For example, if you send with a left circular wave, then the cross polarization is a right circular wave and the copolarization is a left circular wave. A description of this principle and the construction of a polarimetric radar sensor is given in [1].

Damit dieses Prinzip umgesetzt werden kann, benötigt man einen Sender, der mindestens eine linkszirkulare oder rechtszirkulare oder elliptische Polarisation absendet. Der Empfänger muss dabei voll polarimetrisch sein. Das bedeutet, dass zirkulare, elliptische und lineare Polarisationen empfangen werden können. Dies kann durch den Empfang von linkszirkularen und rechtszirkularen Anteilen des Empfangssignals realisiert werden. Alle Polarisationen können dann über das Verhältnis der links- und rechtzirkularen Anteile dargestellt werden. Eine weitere Möglichkeit voll polarimetrisch zu empfangen, ist der Empfang von vertikal und horizontal linear polarisierten Anteilen des Empfangssignals. Damit alle Polarisationen dargestellt werden können, müssen hierbei der Betrag und die Phase von den vertikal linear und horizontal linear polarisierten Anteilen des Empfangssignals ausgewertet werden.For this principle to be implemented, one needs a transmitter which transmits at least one left circular or right circular or elliptical polarization. The receiver must be fully polarimetric. This means that circular, elliptical and linear polarizations can be received. This can be realized by receiving left circular and right circular portions of the received signal. All polarizations can then be represented by the ratio of left and right circular components. Another way to receive full polarimetry is to receive vertically and horizontally linearly polarized portions of the received signal. So that all polarizations can be represented, the amount and the phase of the vertically linearly and horizontally linearly polarized portions of the received signal must be evaluated here.

2 zeigt das Ergebnis einer zirkular polarimetrischen Messung am Beispiel eines PKWs. Man erhält zwei unabhängige Radarbilder, ein kopolares Radarbild und ein kreuzpolares Radarbild. Im kopolaren Radarbild sind geradzahlige Reflektionen am Ziel dargestellt, hauptsächlich Doppelreflektionen. Im kreuzpolaren Radarbild sind ungeradzahlige Reflektionen am Ziel dargestellt, hauptsächlich Einzelreflektionen. Dabei werden in beiden Fällen lokale Maxima der Amplituden des zurückreflektierten Signals mit Kreisen dargestellt, deren Durchmesser in einem Verhältnis zu deren Amplitude steht. 2 shows the result of a circular polarimetric measurement using the example of a car. This gives two independent radar images, a copolar radar image and a cross-polar radar image. In the copolar radar image even reflections are shown at the target, mainly double reflections. The crosspolar radar image shows odd reflections at the target, mainly single reflections. In both cases, local maxima of the amplitudes of the back-reflected signal are represented by circles whose diameter is in proportion to their amplitude.

Fig. 3a und 3b zeigen ein polarimetrisches Radarbild, das sowohl die kopolaren als auch die kreuzpolaren Lokalen Maxima aus 2 beinhalten. Allerdings wird nun zusätzlich für jedes lokale Maxima das Betragsverhältnis zwischen ko- und kreuzpolarisierten Signalanteil (im Folgenden „Ratio“ genannt) in Form von verschiedenen Symbolen dargestellt. Dadurch entsteht an verschiedenen Bereichen des PKWs ein polarimetrisches Muster, mit dem man Objekte klassifizieren kann.Fig. 3a and 3b show a polarimetric radar image showing both the co-polar and cross-polar local maxima 2 include. However, in addition, for each local maxima, the absolute value ratio between the co-polarized and cross-polarized signal component (referred to below as "ratio") is now in the form of different symbols shown. This creates a polarimetric pattern on different areas of the car that can be used to classify objects.

Bei Mustererkennungen für verschiedene Bereiche der Ziele werden folgende Eigenschaften der lokalen Maxima ausgewertet:

  • - Anzahl der kopolaren Maxima, hierbei können auch bestimmte Störabstände (Abstand zum Rauschniveau) einbezogen werden
  • - Anzahl der kreuzpolaren Maxima, hierbei können auch bestimmte Störabstände (Abstand zum Rauschniveau) einbezogen werden
  • - Durchschnittliches Betragsverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation
  • - Maximales Betragsverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation
  • - Minimales Betragsverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation
  • - Phasenverhältnisse zwischen Ko- und Kreuzpolarisation
  • - Besonders charakteristische Eigenschaften
For pattern recognition for different areas of the goals, the following properties of the local maxima are evaluated:
  • - Number of copolar maxima, in this case, certain disturbance intervals (distance to the noise level) can be included
  • - Number of cross-polar maxima, in this case, certain disturbance intervals (distance to the noise level) can be included
  • - Average amount ratio between co- and cross-polarization
  • - Maximum amount ratio between co- and cross-polarization
  • - Minimum amount ratio between co- and cross-polarization
  • - Phase relationships between co- and cross polarization
  • - Particularly characteristic properties

Letzteres ist z.B. die erste Reflektion am PKW im Bereich des vorderen Nummernschildes. Diese besitzt ein Ratio von kleiner -20 dB.The latter is e.g. the first reflection on the car in the area of the front license plate. This has a ratio of less -20 dB.

Die Musterklassifikation unterscheidet hierbei verschiedene Objekttypen wie z.B. PKWs, Fußgänger, Radfahrer, LKWs und Motorradfahrer und straßenbauliche Ziele wie z.B. Gullys, Absperrungen, Leitplanken Brücken und Tunnels.The pattern classification here distinguishes different types of objects such as e.g. Cars, pedestrians, cyclists, trucks and motorcyclists and road construction targets such as e.g. Gullies, barriers, crash barriers bridges and tunnels.

4 zeigt den PKW frontal gemessen und bei einer Winkelablage von -20°. Bei der Winkelablage von -20° ist folgende Veränderung bezogen auf den frontal gemessenen PKW festzustellen:

  • - Die charakteristische Reflektion an der Front mit dem Ratio kleiner als -20 dB verschiebt sich zur rechten Seite des PKWs
  • - Im Bereich der Front treten Reflektionen auf, mit Ratiowerten zwischen 10dB und 15dB, als auch eine Reflektion mit einem Ratio zwischen 15dB und 20 dB. (Dies ist in den stärken kopolaren Eigenschaften begründet. Diese entstehen dadurch, dass es durch das schräg stehende Fahrzeug mehr Doppelreflektionen im Bereich der Front insbesondere im Bereich des Autogrills gibt)
  • - Es ergibt sich eine Veränderung des polarimetrischen Musters vor allem im Bereich der Front, des Lenkrads und im hinteren Bereich des Fahrzeuges
4 shows the car measured frontal and at an angle of -20 °. With the angular deviation of -20 °, the following change with respect to the car measured from the front can be observed:
  • - The characteristic reflection at the front with the ratio smaller than -20 dB shifts to the right side of the car
  • - At the front, reflections occur, with ratiowers between 10dB and 15dB, as well as a reflection with a ratio between 15dB and 20dB. (This is due to the strong copolar properties, which are caused by the fact that there are more double reflections in the area of the front, especially near the autogrills, due to the vehicle at an angle)
  • - There is a change in the polarimetric pattern, especially in the area of the front, the steering wheel and the rear of the vehicle

Anhang dieser Eigenschaften kann festgestellt werden in welchem Winkel sich das Fahrzeug zum Sensor befindet.Attachment of these properties can be determined at what angle the vehicle is to the sensor.

5 zeigt Bereiche, die bei der Mustererkennung und der Klassifizierung von einem frontal gemessenen PKW von besonderer Bedeutung sind. Diese sind:

  • - Frontbereich
  • - Vordere Radkästen
  • - Lenkradbereich
  • - Außenspiegel
5 shows areas of particular importance in pattern recognition and classification of a car measured from the front. These are:
  • - Front area
  • - Front wheel arches
  • - Steering wheel area
  • - Exterior mirrors

Charakteristisch ist hierbei entsprechend 3, eine starke Reflektion im Bereich des vorderen Nummernschildes mit einem sehr geringen Ratio (starke Einfachreflektion).Characteristic here is accordingly 3 , a strong reflection in the area of the front license plate with a very low ratio (strong single reflection).

6 zeigt Bereiche, die bei der Mustererkennung und der Klassifizierung von einem schräg detektierten PKW von besonderer Bedeutung sind:

  • - Frontbereich
  • - die zum Sensor ausgerichteten Radkästen
  • - der zum Sensor ausgerichtete Außenspiegel
  • - der zum Sensor ausgerichtete vordere Türspalt
  • - die zum Sensor ausgerichtete hintere Fahrzeugecke
6 shows areas of particular importance in pattern recognition and classification of an obliquely detected car:
  • - Front area
  • - The wheel arches aligned with the sensor
  • - The exterior mirror facing the sensor
  • - The front door gap aligned with the sensor
  • - The rear vehicle corner aligned to the sensor

Besonders charakteristisch ist hierbei die Detektion der Kontur des Fahrzeugs als L-Form, die exakte Positionserkennung der Radkästen, sowie das Auftreten verhältnismäßig (im Vergleich zu den anderen Messpositionen) vieler Signale mit einem hohen Ratio (Doppelreflektionen).Particularly characteristic here is the detection of the contour of the vehicle as an L-shape, the exact position detection of the wheel arches, as well as the relative appearance (compared to the other measurement positions) of many signals with a high ratio (double reflections).

7 zeigt Bereiche, die bei der Mustererkennung und der Klassifizierung von einem quer detektierten PKW von besonderer Bedeutung sind:

  • - der zum Sensor ausgerichtete Querberiech
  • - die zum Sensor ausgerichteten Radkästen
  • - die zum Sensor ausgerichteten Fahrzeugecken
  • - die zum Sensor ausgerichteten Vordertür
7 shows areas of particular importance in pattern recognition and classification of a transiently detected car:
  • - The aligned to the sensor Querberiech
  • - The wheel arches aligned with the sensor
  • - The vehicle corners aligned to the sensor
  • - The sensor-oriented front door

Besonders charakteristisch ist hierbei die Detektion von starken Reflektionen mir sehr geringem Ratio (starke Einfachreflektionen) im Bereich der Vordertür.Particularly characteristic here is the detection of strong reflections with a very low ratio (strong single reflections) in the area of the front door.

8 zeigt Bereiche, die bei der Mustererkennung und der Klassifizierung von einem von hinten detektierten PKW von besonderer Bedeutung sind:

  • - Hintere Fahrzeugbereich
  • - die zum Sensor ausgerichteten Fahrzeugecken
  • - die zum Sensor ausgerichteten Vordertür
8th shows areas of particular importance in pattern recognition and classification of a car detected from the rear:
  • - Rear vehicle area
  • - The vehicle corners aligned to the sensor
  • - The sensor-oriented front door

Besonders charakteristisch ist hierbei die Detektion von einer starken Reflektion mir sehr geringem Ratio (starke Einfachreflektionen) an der Außenkontur des Hecks, sowie ein polarimetrisches Muster, das vom Innenraum des PKWs stammt.Particularly characteristic here is the detection of a strong reflection with a very low ratio (strong single reflections) on the outer contour of the stern, as well as a polarimetric pattern, which originates from the interior of the car.

Typische polarimetrische Muster mit den beschriebenen Eigenschaften von Objektklassen bzw. Objektunterklassen werden dabei stets verschiedenen Winkel- und Entfernungsbereiche zugeordnet und dienen als Basis für einen Klassifizierungsalgorithmus.Typical polarimetric patterns with the described properties of object classes or object subclasses are always assigned to different angle and distance ranges and serve as the basis for a classification algorithm.

Des Weiteren ergeben sich Vorteile bei der Verwendung zirkularer Polarisation bei der Erkennung durch „Geisterziele“, die durch Mehrwegausbreitungen oder durch Nebenkeulen oder störende wiederkehrende Hauptkeulen entstehen. Die beiden Letzteren sind besonders stark ausgeprägt, wenn starke Ziele bei starken Winkelablagen detektiert werden.Furthermore, there are advantages to using circular polarization in ghost target detection caused by multipath propagation or sidelobes or annoying main recurring lobes. The latter two are particularly pronounced when strong targets are detected at high angular rates.

9 zeigt beispielshaft die Situation bei einer Mehrwegausbreitung bedingt durch eine zusätzliche Reflektion an einem Objekt. Dadurch entsteht ein gespiegeltes Ziel, dass sich bei einem anderen Winkel befindet. Allerdings verursacht die zusätzliche Reflektion auch eine Drehung der Polarisationseigenschaften, sodass die Analyse des veränderten Polarisationsmusters eine Identifizierung von Mehrwegausbreitungen ermöglicht. 9 shows by way of example the situation with a multipath propagation due to an additional reflection on an object. This creates a mirrored target that is at a different angle. However, the additional reflection also causes a rotation of the polarization properties, so that the analysis of the changed polarization pattern allows identification of multipath propagation.

10 zeigt die gleiche Situation wie in 9 bezieht sich aber ausschließlich auf Ziele mit einer relativen Geschwindigkeit zum Radarsensor und der Umgebung. Wenn nun bei Zielen innerhalb von einem Entfernungs- und Winkeltor ein lokales Maximum unterschiedliche Geschwindigkeiten im kopolaren Signal und im kreuzpolaren Signal aufweist, dann handelt es sich um ein „Geisterziel“. Diese können dabei sowohl durch Mehrwegausbreitung, als auch durch Nebenkeulen oder wiederkehrende Hauptkeulen verursacht werden. 10 shows the same situation as in 9 but refers exclusively to targets with a relative speed to the radar sensor and the environment. If, at targets within a range and an angle gate, a local maximum has different velocities in the co-polar signal and in the cross-polar signal, then it is a "ghost target". These can be caused by multipath propagation as well as side lobes or recurring main lobes.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.Advantageous further developments are subject matters of the dependent claims.

Zusammenfassend zeigt 1 ein Prinzip eines polarimetrischen Radars, unter anderem eine ungerade Anzahl an Reflektionen, wobei eine Kreuzpolarisierte Welle reflektiert wird, sowie eine gerade Anzahl an Reflektionen, wobei die Kopolarisierte Welle reflektiert wird. 2 zeigt ein Ko-und Kreuzpolares Radarbild von einem frontal detektierten PKW und stellt die Lokalen Maxima (LM) für das kopolare und kreuzpolare Radarbild dar, wobei Kreise deren Positionen markieren. Die Durchmesser der Kreise stehen in einem Verhältnis zu der Amplitude der LMs. 3a zeigt ein polarimetrisches Radarbild von einem frontal detektierten PKW. Die Tabelle gemäß Fig. 3b und 4 stellt das Verhältnis zwischen dem Signalbetrag des kopolaren und kreuzpolaren Lokalen Maximums (LM) dar. Die Größe der Symbole stehen in einem Verhältnis zu den Amplituden der LMs. Ferner zeigt 4 ein polarimetrisches Radarbild von einem frontal ausgerichteten und von einem bei einer Winkelablage von -20° befindlichen PKW. 5 zeigt Musterbereiche zur Klassifikation von einem frontal detektierten PKW. 6 zeigt Musterbereiche zur Klassifikation von einem schräg detektierten PKW. 7 zeigt Musterbereiche zur Klassifikation von einem quer detektierten PKW. 8 zeigt Musterbereiche zur Klassifikation von einem von hinten detektierten PKW. 9 zeigt eine Erkennung von Mehrwegausbreitungen mit Hilfe polarimetrischer Informationen bei stationären und bewegten Zielen und unter anderem, dass das Muster bei einem gespiegelten Ziel gedrehte Polarisatonseigenschaften besitzt. 10 zeigt eine Erkennung von „Geisterzielen“ mit Hilfe polarimetrischer Informationen bei bewegten Zielen, unter anderem ein Ziel mit einer relativen Geschwindigkeit zum Sensor und der Umgebung und ein „Geisterziel“, wobei es sich um ein „Geisterziel“ handelt, wenn beide Polarisationen an derselben Stelle (identisches Empfangstor) unterschiedliche Geschwindigkeiten haben.In summary shows 1 a principle of a polarimetric radar, including an odd number of reflections, reflecting a cross-polarized wave, and an even number of reflections, reflecting the copolarized wave. 2 shows a co-and Kreuzpolares radar image of a car detected head-on and represents the local maxima (LM) for the copolar and cross-polar radar image, with circles mark their positions. The diameters of the circles are in proportion to the amplitude of the LMs. 3a shows a polarimetric radar image of a car detected head-on. The table according to Fig. 3b and 4 represents the ratio between the signal magnitude of the co-polar and cross-polar local maximum (LM). The size of the symbols are in proportion to the amplitudes of the LMs. Further shows 4 a polarimetric radar image of a front-facing and a car at an angular deviation of -20 ° located car. 5 shows pattern areas for the classification of a car detected head-on. 6 shows pattern areas for classification of an obliquely detected car. 7 shows pattern areas for classification of a transversely detected car. 8th shows pattern areas for classification of a car detected from the rear. 9 Figure 12 shows detection of multipath propagation using polarimetric information for stationary and moving targets and, inter alia, that the pattern has rotated polarization properties at a mirrored target. 10 Figure 12 shows detection of "ghost targets" using polarimetric information on moving targets, including a target having a relative velocity to the sensor and the environment, and a "ghost target," which is a "ghost target" if both polarizations are in the same location (identical receiving gate) have different speeds.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

(1)(1)
Frontbereichfront area
(2)(2)
Vorderer RadkastenFront wheel arch
(3)(3)
Lenkradbereichsteering wheel area
(4)(4)
AußenspiegelMirrors
(5)(5)
Türspalt FahrertürDoor gap driver's door
(6)(6)
Hinterer RadkastenRear wheel arch
(7)(7)
Hintere FahrzeugeckeRear corner of the vehicle
(8)(8th)
Querbereichcross section
(9)(9)
VordertürIn front of the door
(10)(10)
Vordere FahrzeugeckeFront corner of the vehicle
(11)(11)
Hinterer FahrzeugbereichRear vehicle area
(12)(12)
FahrzeuginnenbereichVehicle interior

Claims (17)

Verfahren zur Objektklassifikation, welches folgende Schritte aufweist: a. Bereitstellen eines elliptisch oder zirkular polarisierten Sendesignals, welches auf das zu klassifizierende Objekt gesendet wird. b. Erzeugen eines ersten Radarbildes aus dem kopolar polarisierten Reflexionssignal und Erzeugen eines zweiten Radarbildes aus dem kreuzpolarisierten Reflexionssignal c. Vergleichen des ersten Radarbildes mit dem zweiten RadarbildMethod for object classification, comprising the following steps: a. Providing an elliptically or circularly polarized transmission signal which is sent to the object to be classified. b. Generating a first radar image from the copolar polarized reflection signal and generating a second radar image from the cross-polarized reflection signal c. Comparing the first radar image with the second radar image Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen des ersten und zweiten Radarbildes aus links- oder rechtszirkularen Signalanteilen erfolgt.Method according to Claim 1 wherein the generating of the first and second radar image from left or right circular signal components takes place. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen des ersten und zweiten Radarbildes aus linear horizontalen und linear vertikalen Signalanteilen erfolgt.Method according to Claim 1 wherein the generating of the first and second radar image from linear horizontal and linear vertical signal components takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Erzeugen des ersten und zweiten Radarbildes gleichzeitig, vorzugsweise mittels des Sendesignals, erfolgt.Method according to one of Claims 1 to 3 wherein the generating of the first and second radar image takes place simultaneously, preferably by means of the transmission signal. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, wobei das Vergleichen anhand der Signaleigenschaften der lokalen Maxima der Reflexionssignale erfolgt.Method according to Claim 1 to 4 wherein the comparison is based on the signal properties of the local maxima of the reflection signals. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Vergleichen anhand der Signaleigenschaften einzelner Zielbereiche des Objektes erfolgt.Method according to Claim 5 wherein the comparison is based on the signal properties of individual target areas of the object. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Signaleigenschaften zumindest eines der folgenden Kriterien aufweist: - Anzahl der kopolaren lokalen Maxima - Anzahl der kreuzpolaren lokalen Maxima - Betragsverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation, vorzugsweise durchschnittliches Betragsverhältnis hiervon - Maximales Betragsverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation - Minimales Betragsverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation - Phasenverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation - Lage von lokalen Maxima mit hohen oder mit niedrigen Betragsverhältnis zwischen Ko- und Kreuzpolarisation - GeschwindigkeitsauswertungMethod according to one of Claims 5 or 6 in which the signal properties comprise at least one of the following criteria: number of copolar local maxima number of crosspolar local maxima magnitude ratio between co- and cross polarization, preferably average magnitude ratio thereof maximum limit ratio between co- and cross polarization minimum ratio between co- and cross polarization Cross polarization - phase relationship between co- and cross polarization - location of local maxima with high or low magnitude ratio between co- and cross polarization - velocity evaluation Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Ähnlichkeitsmuster zur Objektklassifikation erstellt werden.Method according to one of Claims 1 to 7 , where similarity patterns are created for object classification. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei weitere Unterobjektklassen vorgesehen sind, die zumindest bei einem das Sendesignal aussendenden Radarsensor aufgeteilt sind, in - Abstand zum Radarsensor - Winkelausrichtung zum Radarsensor - Objektausrichtung zum Radarsensor - Relativer Geschwindigkeit zum RadarsensorMethod according to one of Claims 1 to 8th , wherein further sub-object classes are provided which are divided at least in a radar sensor emitting the transmission signal, in - distance to the radar sensor - angular alignment to the radar sensor - object orientation to the radar sensor - relative speed to the radar sensor Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Objektklassifikation sich auf die Lage- und Ausrichtungserkennung des Objektes, vorzugsweise eines PKW, bezieht.Method according to one of Claims 1 to 9 , wherein the object classification refers to the position and orientation recognition of the object, preferably a car. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei bei frontaler Objektbestimmung zumindest folgende Bereiche eines PKW ausgewertet werden.Method according to one of Claims 1 to 10 In the case of frontal object determination, at least the following areas of a car are evaluated. Vorrichtung zur Festlegung einer Objektklassifikation, insbesondere unter Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass a. Mittel zum Bereitstellen eines elliptisch oder zirkular polarisierten Sendesignals, welches auf das zu klassifizierende Objekt gesendet wird, b. Mittel zum Erzeugen eines ersten Radarbildes aus dem kopolar polarisierten Reflexionssignals und zum Erzeugen eines zweiten Radarbildes aus dem kreuzpolarisierten Reflexionssignal und c. Mittel zum Vergleichen des ersten Radarbildes mit dem zweiten Radarbild vorgesehen sindDevice for determining an object classification, in particular using the method according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that a. Means for providing an elliptically or circularly polarized transmission signal which is transmitted to the object to be classified, b. Means for generating a first radar image from the copolar polarized reflection signal and generating a second radar image from the cross-polarized reflection signal and c. Means are provided for comparing the first radar image with the second radar image Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei Mittel zum Erzeugen des ersten und zweiten Radarbildes aus links- oder rechtszirkularen Signalanteilen vorgesehen sind.Device after Claim 12 , wherein means for generating the first and second radar image from left or right circular signal components are provided. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei Mittel zum Erzeugen des ersten und zweiten Radarbildes aus linear horizontalen und linear vertikalen Signalanteilen vorgesehen sind.Device after Claim 12 , wherein means for generating the first and second radar image of linear horizontal and linear vertical signal components are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der das Erzeugen des ersten und zweiten Radarbildes gleichzeitig, vorzugsweise mittels des Sendesignals, erfolgt.Device according to one of Claims 12 to 14 in which the generation of the first and second radar image takes place simultaneously, preferably by means of the transmission signal. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der das Vergleichen anhand der Signaleigenschaften der lokalen Maxima der Reflexionssignale erfolgt.Device according to one of Claims 12 to 15 in which the comparison is based on the signal properties of the local maxima of the reflection signals. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der das Vergleichen anhand der Signaleigenschaften einzelner Zielbereiche des Objektes erfolgt.Device after Claim 16 in which the comparison is based on the signal properties of individual target areas of the object.
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