发明内容

因此，本发明的目的在于，至少部分克服上述缺点。特别是本发明的目的在于，提出一种用于补偿由于相对速度对相位差的影响的改善的解决方案。

上述目的通过一种具有权利要求1的特征的方法、一种具有权利要求14的特征的雷达系统以及一种具有权利要求15的特征的计算机程序解决。本发明其他特征和细节由相应的从属权利要求、说明书和附图产生。在此结合按照本发明的方法所述的特征和细节自然也适用于结合按照本发明的雷达系统以及按照本发明的计算机程序并且分别反之亦然，从而关于对各个发明方面的公开内容总是相互间进行参考或可参考。

该目的特别是通过一种用于在车辆用雷达系统中确定至少一个目标对象的方向信息的方法来解决。目标对象的方向信息在此可理解为关于目标对象相对于雷达系统或者说车辆的方向的信息。例如该信息包括关于在雷达系统与目标对象之间的角度的说明。关于这些方向信息的结论因此可以通过确定所述雷达系统的雷达信号的入射角和/或出射角而获得。

因此在按照本发明的方法中规定，实施如下步骤、优选依次地或以任意顺序实施如下步骤，其中，也可以重复地实施个别和/或全部步骤：

-由雷达系统的至少两个(不同且间隔开距离的)接收天线提供第一检测信息，其中，优选地第一检测信息对于通过雷达系统的第一发送天线发出的(并且特别是在目标对象上反射的并且由于飞行时间而延迟的)第一雷达信号是特定的；

-由雷达系统的所述至少两个接收天线提供第二检测信息，其中，优选地第二检测信息对于通过雷达系统的第二发送天线发出的(并且特别是在目标对象上反射的并且由于飞行时间而延迟的)第二雷达信号是特定的；

-由第一和第二检测信息实施第一角度确定，以便由此查明第一角度信息，从而第一角度信息对于第一和第二雷达信号是特定的，特别是按照MIMO；

-由第一或第二检测信息实施第二角度确定，以便由此查明第二角度信息，从而第二角度信息对于(所发出的第一或第二)雷达信号之一是特定的，特别是按照SIMO；

-实施第一角度信息与第二角度信息的至少一个比较，以便探测在第一角度确定中的不明确性(Uneindeutigkeit)，以用于确定方向信息。

不明确性可以是目标对象的(所测量的)相对速度的确定的不明确性(下文也简称为速度不明确性)。相对速度的所述确定可以通过对所述检测信息的处理而实现。不明确性可以由于雷达系统的受限的分辨能力而引起，如前面已经描述过的那样。因为目标对象的实际的相对速度可能影响在(所发出的、所反射的和所接收的)第一与第二雷达信号之间的相位差，如果第二雷达信号比第一雷达信号更晚地发出，那么所测量的相对速度可用于补偿该影响。因为所测量的相对速度如果可能是不明确的，所以在此可能导致补偿的错误。第二角度确定和接着的比较的实施然而可以检验并且必要时校正所述补偿。

可以考虑的是，在雷达系统中所述角度确定中至少之一、特别是第一角度确定和/或第三角度确定按照MIMO发送方案(多输入多输出)和/或MIMO处理实施。附加地，所述角度确定之一、特别是第二角度确定可以按照SIMO发送方案(单输入多输出)和/或SIMO处理实现。在此可以分析在第一与第二雷达信号之间的相位差，以便得出对于不同飞行时间和因此对于雷达信号的入射角和出射角的结论并且最终也得出对于方向信息、亦即目标对象相对于雷达系统的方向的结论。

在另一种可行方案可以规定，在实施所述角度确定之前实施如下步骤：

-实施检测信息的处理，以便查明与目标对象的距离(亦即间距)和相对速度。

处理可以包括相应的检测信息的至少一个或优选两个傅里叶变换。具体地，可以对于所述检测信息中的全部检测信息实施二维傅里叶变换，以便分别获得关于目标对象的距离和目标对象的相对速度的信息。

发送天线也可以以Tx表示(x代表发送天线的序号，亦即第一、第二等)，并且接收天线相应地以Rx表示。所述检测信息中的每个检测信息可以根据另一Tx-Rx组合、亦即由确定的接收天线Rx的接收的雷达信号(亦即接收信号)产生，并且对于确定的发送天线Tx的所发出的发送信号可以是特定的。换言之，在各接收天线中的每个接收天线中可以接收各发送天线中的每个发送天线的所发出的和反射的雷达信号，从而将各接收信号中的每个接收信号配置给接收了该接收信号的接收天线，并且配置给发出了该接收信号的发送天线。由不同的发送和接收天线的这些接收信号中的每个接收信号于是可以形成所述接收信息之一。

接收信息分别可以涉及数字信息，其例如借助于模拟数字转换获得。通过这种方式，检测信息的处理可以通过用于雷达系统的数据处理的电子处理装置实现。

第一检测信息在此特别是由通过第一发送天线发出了的、所接收的雷达信号产生，并且因此对于第一发送天线和第一雷达信号是特定的。第二检测信息在此特别是由通过第二发送天线发出了的、所接收的雷达信号产生，并且因此对于第二发送天线和第二雷达信号是特定的。此外还可以将检测信息分为由通过第一接收天线接收的雷达信号产生的检测信息和由通过第二、第三接收天线等接收的雷达信号产生的检测信息。由该组合因此产生M·K个检测信息，其可分别通过傅里叶变换转换为频谱，也称为距离多普勒图或RV图(距离-速度)。接着可以进行频谱的取平均并且在此搜索局部最大值，所述局部最大值位于在探测阈值之上。通过这种方式可以查明相关的反射。(第一和/或第三)角度确定可以紧接着借助于MIMO进行并且可以实施相位和幅度的分析，以便确定方向信息。MIMO在此应用多个Tx和Rx发送或接收天线，以便由此构成虚拟天线布局。相应的所发出的雷达信号可以具有持续时间为T_C并且带宽为B的多个调频的斜坡(线性调频信号)。在此可以在测量时间T_M期间每个发送天线Tx输出N个斜坡作为相应的雷达信号。雷达信号因此可以分别构成为电磁波。

优选地可以规定，由所查明的(亦即所测量的)相对速度来确定用于第一和/或第三角度确定的补偿值。在发送天线之间的飞行时间差同样如在各接收天线之间的飞行时间差那样导致相应于出射角或入射角的相位差。不过，发送天线的时间复用也导致相位差的影响、亦即导致以根据目标对象的目标速度(亦即相对速度)的相移方式的偏差。不过所述相移仍然可以通过如下公式补偿(也称为速度补偿)：

其中，k是雷达信号的波数，而v是(所测量的)目标速度。可以是补偿值，其用于补偿在角度确定中的相移。在最简单的情况下，为此可以将值加到在检测信息(或由此产生的频谱)中的存在的相位差上。

可以规定，所述不明确性以所查明的相对速度的不明确性的方式存在并且导致在补偿值中的相位误差。因此有问题的可能是，在RV图中最高可实现的相对速度为：

其中，Δv为速度分辨率。更高的速度翻转(umklappen)，从而对于所测量的相对速度适用如下：

v_mess＝mod(v+v_max,2·v_max)-v_max

不明确的相对速度因此导致相位误差

尽管这样，首先可以容许该不明确性，因为高成本地接近于实际的相对速度在后续方法步骤中才可以实现。尽管这样为了可以正确查明方向信息，已经可以应用如下校正值，该校正值π表示相对速度的奇数的翻转并且此外是0。因为在雷达分析中速度可信度测试在角度确定之后才可以进行，所以不明确的速度测量必然导致借助于相移的错误的补偿并且因此导致错误的测量角(亦即方向信息)。按照本发明因此能够规定在角度确定期间对速度明确性的识别并且规定对所述补偿的基于此的校正。在此本发明基于如下考虑，即速度补偿必须仅在MIMO情况下实现。相比之下，如果仅仅应用一个发送天线Tx，则补偿是不必要的。因此，MIMO角估计、亦即例如第一和第三角度确定可以为了明确的和不明确的速度假定而与借助于Tx(SIMO角估计)的角度确定相比较。速度不明确性的信息于是可以提供给雷达系统的后续模块。

此外可以可能的是，提供用于相位误差的一个或所述校正值，其中设有如下步骤：

-由第一和第二检测信息实施第三角度确定，以便由此查明第三角度信息，其中，与第一角度确定有差异地应用校正值。

也可能的是，所述第一和第三角度确定来处理第一和第二检测信息，特别是将其相互比较，以便查明第一或第三角度信息。相比之下，第二角度确定可以应用(第一或第二)检测信息中仅其一，并因此可以在不考虑未应用的检测信息的情况下查明第二角度信息。第二角度信息因此可以仅仅对于发送天线之一的雷达信号是特定的，相比之下第一和第三角度信息可以对于两个或全部发送天线的雷达信号是特定的。第一和第三角度确定然而也可以不同地实施。两者可以基于MIMO处理。此外，在两个角度确定中速度补偿可能是必要的。因为基于不明确性应用校正值是必要的，所以在第一角度确定中可以应用校正值＝0，亦即不应用校正值，而在第三角度确定中可以应用特别是π的校正值用于相对速度的奇数的翻转。由此“试验”两种可能性。

此外可选择地规定，在所述至少一个比较的实施中附加地比较第三角度信息与第二角度信息，以便通过比较查明第一与第二角度信息的第一偏差以及第二与第三角度信息的第二偏差，以便根据偏差确定来方向信息。由此可以紧接于各角度确定将由不同的校正产生的第一和第三角度信息与第二角度信息相比较，以便对于方向信息的确定来选择第一和第三角度信息中的最接近第二角度信息的那个。在第二角度信息中不明确性不会导致错误，因为对于第二角度确定未实施速度补偿。因此有利的是，如果第一偏差小于第二偏差，那么由第一角度信息确定方向信息，否则由第三角度信息确定方向信息。

在本发明范围中的另一优点可如下实现，即，在时间上交替地实施第一雷达信号通过第一发送天线的发出和第二雷达信号通过第二发送天线的发出。备选或附加地可以规定，在时间上错开地实施第一雷达信号通过第一发送天线的发出和第二雷达信号通过第二发送天线的发出。这特别是指的是：无重叠地发出雷达信号的各个斜坡。由此可能的是，这样查明检测信息，使得该检测信息对于某一发送天线的某一雷达信号是特定的并且因此可配置给该发送天线。

优选地可以规定，由接收天线的接收信号这样查明第一检测信息，使得第一检测信息对于通过雷达系统的第一发送天线发出的和/或在目标对象上反射的和/或由于第一飞行时间而延迟的第一雷达信号是特定的，其中，第一检测信息(相互间)与目标对象的方向(关于雷达系统)相关地并且与各接收天线相互间的间距有关地具有第一相位差；和/或由各接收天线的接收信号这样查明第二检测信息，使得第二检测信息对于通过雷达系统的第二发送天线发出的和/或在目标对象上反射的和/或由于第二飞行时间而延迟的第二雷达信号是特定的，其中，所述第二检测信息(相互间)与目标对象的方向有关地并且与各接收天线的间距有关地具有第二相位差；和/或第一检测信息相对于第二检测信息与目标对象的方向和各发送天线相互间的间距有关地具有第三相位差，从而第三相位差可以对于来自各发送天线的雷达信号的出射角是特定的；并且第一和/或第二相位差可以对于在各接收天线上的雷达信号的入射角是特定的；和/或第一和第二相位差相互间具有由于目标对象的相对速度带来的相位偏差，其中，该相位偏差为了确定第三相位差而可以根据相对速度的测量来补偿，以便根据第三相位差实施第一和/或第三角度确定。通过这种方式可以非常可靠地利用MIMO发送方案的优点。

此外，在本发明的范围中可以有利的是，所述相位偏差的补偿、亦即速度补偿通过如下补偿值进行，该补偿值不明确地通过所测量的相对速度限定。该不明确性可以由对于相对速度的受限的分辨率和因此受限的测量范围而引起。

此外，在本发明的范围中可考虑的是，所述至少两个接收天线构成为至少四个或至少六个接收天线。必要时也可能的是，设有另外的接收天线。由此可以提高雷达系统的工作能力。

此外可考虑的是，所述第一角度确定和特别是第三角度确定借助于MIMO方法实施，而所述第二角度确定借助于SIMO方法实施。

本发明的技术方案同样是一种用于车辆的雷达系统，所述车辆例如是轿车或货车。雷达系统可以具有(特别是电子)处理装置，以便实施按照本发明的方法的各步骤。由此按照本发明的雷达系统随之带来与详细参照按照本发明的方法详细描述过的优点所相同的优点。可能的是，所述雷达系统实施为调制连续波雷达装置、特别是FMCW雷达。

本发明的技术方案同样是一种计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令在通过处理装置执行特别是按照本发明的方法时促使该处理装置执行按照本发明的方法的各步骤。由此按照本发明的计算机程序随之带来与参照按照本发明的雷达系统详细描述过的优点所相同的优点。所述处理装置例如可以具有至少一个处理器，所述处理器从存储器读取计算机程序，以用于执行所述计算机程序。