Optimierung von Antennenarrays zur verbesserten Richtungsschätzung für automobile Radarsysteme

Beschreibung

Moderne Kraftfahrzeuge sind mit diversen Sicherheitssystemen ausgestattet, um Unfallfolgen zu mildern oder Unfälle ganz zu verhindern. Neben passiven Systemen wie z.B. dem Sicherheitsgurtstraffer oder dem Airbag gewinnen dabei aktive Systeme immer mehr an Bedeutung. Dazu zählen vor allem aktive Fahrerassistenzsysteme, die das Fahrzeugumfeld überwachen, den Fahrer vor potenziellen Gefahren warnen und ggf. automatisch in die Fahrregelung eingreifen, um einen Unfall zu vermeiden bzw. die Folgen zu mildern. Diese Arbeit stellt einen Beitrag zur Verbesserung von Fahrerassistenzsystemen auf Basis von Radarsensoren dar. Zur Umfeldüberwachung ist neben dem Abstand und der Relativgeschwindigkeit auch die Richtung, in der sich ein kollisionsrelevantes Objekt befindet, von großer Bedeutung. Je genauer diese bestimmt wird, desto besser können beispielsweise Fahrspurzuordnungen erfolgen oder Gassensituationen erkannt werden. Das Ziel der Arbeit ist es, die Richtungsschätzung von Radarsensoren zu verbessern, wodurch sich nicht nur der Nutzen eines Fahrerassistenzsystemems erhöht, sondern auch das Auftreten von Fehlfunktionen aufgrund falscher Szeneninterpretationen verringert wird. Als Empfangsantennen werden dabei Sensorgruppen (Arrays) betrachtet, die in der digitalen Domäne die Möglichkeit zur Richtungsschätzung mit modellbasierten Verfahren mit einer bestmöglichen Genauigkeit und Robustheit bieten. Die Strategie zur Verbesserung der Richtungsschätzung in dieser Arbeit ist zweigliedrig: Neben Ansätzen, die sich mit der Algorithmik zur Richtungsschätzung befassen, wird im Kern der Arbeit die Arrayoptimierung untersucht. Es wird also zwischen Software- und Hardware-Optimierung unterschieden. Stilistisch orientiert sich diese Dissertation dabei an einem Lehrbuch, da einerseits in einer vollständigen und logischen Abfolge das gesamte Thema der Array-Signalverarbeitung behandelt wird und andererseits das Titelthema in einer hohen Detailtreue diskutiert wird.
Moderne Kraftfahrzeuge sind mit diversen Sicherheitssystemen ausgestattet, um Unfallfolgen zu mildern oder Unfälle ganz zu verhindern. Neben passiven Systemen wie z.B. dem Sicherheitsgurtstraffer oder dem Airbag gewinnen dabei aktive Systeme immer mehr an Bedeutung. Dazu zählen vor allem aktive Fahrerassistenzsysteme, die das Fahrzeugumfeld überwachen, den Fahrer vor potenziellen Gefahren warnen und ggf. automatisch in die Fahrregelung eingreifen, um einen Unfall zu vermeiden bzw. die Folgen zu mildern. Diese Arbeit stellt einen Beitrag zur Verbesserung von Fahrerassistenzsystemen auf Basis von Radarsensoren dar. Zur Umfeldüberwachung ist neben dem Abstand und der Relativgeschwindigkeit auch die Richtung, in der sich ein kollisionsrelevantes Objekt befindet, von großer Bedeutung. Je genauer diese bestimmt wird, desto besser können beispielsweise Fahrspurzuordnungen erfolgen oder Gassensituationen erkannt werden. Das Ziel der Arbeit ist es, die Richtungsschätzung von Radarsensoren zu verbessern, wodurch sich nicht nur der Nutzen eines Fahrerassistenzsystemems erhöht, sondern auch das Auftreten von Fehlfunktionen aufgrund falscher Szeneninterpretationen verringert wird. Als Empfangsantennen werden dabei Sensorgruppen (Arrays) betrachtet, die in der digitalen Domäne die Möglichkeit zur Richtungsschätzung mit modellbasierten Verfahren mit einer bestmöglichen Genauigkeit und Robustheit bieten. Die Strategie zur Verbesserung der Richtungsschätzung in dieser Arbeit ist zweigliedrig: Neben Ansätzen, die sich mit der Algorithmik zur Richtungsschätzung befassen, wird im Kern der Arbeit die Arrayoptimierung untersucht. Es wird also zwischen Software- und Hardware-Optimierung unterschieden. Stilistisch orientiert sich diese Dissertation dabei an einem Lehrbuch, da einerseits in einer vollständigen und logischen Abfolge das gesamte Thema der Array-Signalverarbeitung behandelt wird und andererseits das Titelthema in einer hohen Detailtreue diskutiert wird.

Autor*in

Oliver Lange

Stimmen zu »Optimierung von Antennenarrays zur verbesserten Richtungsschätzung für automobile Radarsysteme«

Details

Link teilen