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DE102023108197A1 - Simulator für eine simulation einer entfernung für eine sensorik, verfahren zum betreiben eines solchen simulators und eine verzögerungsstrecke für einen solchen simulator - Google Patents

Simulator für eine simulation einer entfernung für eine sensorik, verfahren zum betreiben eines solchen simulators und eine verzögerungsstrecke für einen solchen simulator Download PDF

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DE102023108197A1
DE102023108197A1 DE102023108197.7A DE102023108197A DE102023108197A1 DE 102023108197 A1 DE102023108197 A1 DE 102023108197A1 DE 102023108197 A DE102023108197 A DE 102023108197A DE 102023108197 A1 DE102023108197 A1 DE 102023108197A1
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DE
Germany
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signal
selection
simulator
sensor
working
Prior art date
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Application number
DE102023108197.7A
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English (en)
Inventor
Andreas Himmler
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Dspace GmbH
Original Assignee
Dspace GmbH
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Publication date
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Priority to US18/621,356 priority patent/US20240329201A1/en
Priority to JP2024056655A priority patent/JP2024144399A/ja
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Abstract

Die Anmeldung betrifft einen Simulator (Si) für eine Simulation einer Entfernung für eine Sensorik (Radar, LIDAR). Der Simulator weist auf:
eine Empfangseinrichtung (RX), die eingerichtet ist, ein erstes Sensorsignal (RS1, LS1) von der Sensorik (Radar, LIDAR) zu empfangen und in ein Arbeitssignal (A) umzusetzen,
eine Verzögerungsstrecke (VS) mit einer Mehrzahl von auf wenigstens einem Substrat (Sub) aufgebrachten Verzögerungsleitungen (VZ), und mit einer ersten elektrischen Schalteinrichtung (S1), die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem ersten Auswahlsignal (AW1) eine erste Auswahl der Verzögerungsleitungen (VZ) derart zu schalten, dass ein Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die erste Auswahl umfasst, und
eine Absendeeinrichtung (TX), die eingerichtet ist, das Arbeitssignal (A) nach dem Durchlaufen des Signalpfads in ein zweites Sensorsignal (RS2, LS2) umzusetzen und an die Sensorik (Radar, LIDAR) zu versenden.
Die Anmeldung betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben des Simulators (Si) und eine Verzögerungsstrecke für den Simulator (Si).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Anmeldung betrifft einen Simulator für eine Simulation einer Entfernung für eine Sensorik, ein Verfahren zum Betreiben des Simulators und eine Verzögerungsstrecke für den Simulator.
  • Hintergrund
  • Ein Simulator für eine Simulation einer Entfernung für eine Sensorik, die die Entfernung messen soll, bildet diese Entfernung nach und dient z. B. zum Testen der Sensorik. Eine Sensorik, die eine Entfernung messen soll, wird auch als Abstandssensorik bezeichnet.
  • Aus WO 2020/141151 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Simulatorvorrichtung zum Testen einer mit elektromagnetischen Wellen arbeitenden Abstandssensorik bekannt. Dabei wird entsprechend einem von der Abstandssensorik empfangenen Signal ein gewünschtes Reflexionssignal generiert, das mit einer Frequenzverschiebung versehen ist. Aus der hinzugefügten Frequenzverschiebung kann die Abstandssensorik Informationen über eine Relativgeschwindigkeit gewinnen. Mittels der Simulatorvorrichtung kann die Abstandssensorik getestet werden.
  • Aus WO 2020/136279 A1 ist eine Signalverzögerungsvorrichtung zur Simulation von räumlichen Abständen für eine auf elektromagnetischen Wellen basierende Abstandssensorik bekannt. Dabei wird entsprechend einem von der Abstandssensorik empfangenen Signal ein gewünschtes Reflexionssignal generiert, das mit einer Verzögerung versehen ist. Aus der hinzugefügten Verzögerung des empfangenen Signals kann die Abstandssensorik Abstandsinformationen gewinnen. Mittels der Simulatorvorrichtung kann die Abstandssensorik getestet werden.
  • Übersicht
  • Ein Simulator für eine Simulation einer Entfernung für eine Sensorik weist eine Empfangseinrichtung auf, die eingerichtet ist, ein erstes Sensorsignal von der Sensorik zu empfangen und in ein Arbeitssignal umzusetzen. Weiterhin weist der Simulator eine Verzögerungsstrecke auf. Die Verzögerungsstrecke weist eine Mehrzahl von auf wenigstens einem Substrat aufgebrachten Verzögerungsleitungen und eine erste elektrische Schalteinrichtung auf. Die erste elektrische Schalteinrichtung ist eingerichtet, in Abhängigkeit von einem ersten Auswahlsignal eine erste Auswahl der Verzögerungsleitungen derart zu schalten, dass ein Signalpfad für das Arbeitssignal die erste Auswahl umfasst. Der Simulator weist weiterhin eine Absendeeinrichtung auf, die eingerichtet ist, das Arbeitssignal nach dem Durchlaufen des Signalpfads in ein zweites Sensorsignal umzusetzen und an die Sensorik zu versenden.
  • Der Simulator ermöglicht durch das erste Auswahlsignal, eine auswählbare und vorgebbare Entfernung durch die Verzögerungsstrecke präzise zu schalten und damit eine geeignete Simulation für die Sensorik zu ermöglichen. Insbesondere im Hinblick auf die Funktion des autonomen Fahrens, bei dem die Sensorik zur Entfernungsmessung eine herausragende Rolle spielt, ist die präzise Simulation der Entfernung für diese Sensorik zum Testen und zum Prüfen der Sensorik erforderlich.
  • Bei dem Simulator handelt es sich um eine Einrichtung mit elektrischen, elektronischen sowie mechanischen Komponenten. Eine beispielsweise mechanische Integration der Sensorik in den Simulator kann beispielsweise durch eine Aufnahme realisiert sein. Der Simulator weist weiterhin Steuerungsfunktionen und beispielsweise auch ein Eingabeterminal auf, um die Simulationen durch eine Person steuern zu können. Außerdem weist der Simulator Funktionen auf, die softwaretechnisch realisiert sind und die nach einer Auslösung automatisch ablaufen können.
  • Die Simulation einer Entfernung ist eine kostengünstige Möglichkeit, um so eine Sensorik für die Entfernungsmessung zu prüfen, denn die Entfernungen im Experiment, z. B. durch ein Objekt in der entsprechenden realen Entfernung, nachzustellen ist eine aufwändige und kostenintensive Tätigkeit.
  • Bei der Sensorik kann es sich beispielsweise um eine auf elektromagnetischen Wellen basierende Umgebungssensorik, wie z. B. Radar, Video oder Lidar handeln. Aber auch andere Entfernung messende Sensoriken sind geeignet, beispielsweise auch eine Ultraschallsensorik.
  • Bei der Empfangseinrichtung handelt es sich um eine elektrische bzw. elektronische Einrichtung, die eingerichtet ist, das erste Sensorsignal, das von der Sensorik stammt, zu empfangen und in ein Arbeitssignal umzusetzen. Dazu weist die Empfangseinrichtung beispielsweise eine Antenne oder vergleichbare Empfangselemente auf. Diese wandeln das empfangene Signal, beispielsweise ein Radarsignal, in ein Arbeitssignal, das von der Empfangseinrichtung z. B. leitungsgebunden an eine Verzögerungsstrecke übertragen wird.
  • Die Verzögerungsstrecke weist eine Mehrzahl von auf einem Substrat aufgebrachten Verzögerungsleitungen auf. Damit kann beispielsweise durch einfache Strukturierungstechniken eine große Anzahl von unterschiedlichen Verzögerungsleitungen einfach realisiert werden. Einzeln oder beispielsweise auch zusammengeschaltet können durch diese Verzögerungsleitungen die unterschiedlichsten Entfernungen simuliert werden. Über die erste Schalteinrichtung wird dann in Abhängigkeit von dem ersten Auswahlsignal eine Auswahl der Verzögerungsleitungen derart geschaltet, dass ein Signalpfad für das Arbeitssignal diese erste Auswahl umfasst, d. h. die Verzögerungsleitungen, die die gewünschte Entfernung simulieren, sind durch die erste Auswahl bestimmt worden. Das Arbeitssignal durchläuft dann diese ausgewählten Verzögerungsleitungen. Mit dem Signalpfad wird demnach die aktuell ausgewählte Verzögerungsleitung bzw. werden die aktuell ausgewählten Verzögerungsleitungen bezeichnet. Weiterhin umfasst der Simulator eine Absendeeinrichtung, die eingerichtet ist, das Arbeitssignal nach dem Durchlaufen des Signalpfads in ein zweites Sensorsignal umzusetzen und an die Sensorik zu versenden. Dieses zweite Sensorsignal soll demnach ein an einem Objekt reflektierten Signal simulieren, wobei die Entfernung ja durch Verzögerungsleitungen simuliert wurde. Daher ist das zweite Sensorsignal so ausgestaltet, dass es von einem Empfänger der Sensorik beispielsweise einem Radar- oder Lidarempfänger empfangen und entsprechend ausgewertet werden kann. Damit ist möglich, die Sensorik in ihrer Funktionalität zu prüfen.
  • In einer Ausführungsform ist die Verzögerungsstrecke ausgebildet, eine Mehrzahl von elektrischen Kabeln und eine zweite Schalteinrichtung aufzuweisen, wobei die zweite Schalteinrichtung als elektrische Schalteinrichtung ausgebildet ist. Die zweite Schalteinrichtung ist eingerichtet, in Abhängigkeit von einem zweiten Auswahlsignal eine zweite Auswahl an Verzögerungsleitungen so zu schalten, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal die zweite Auswahl zusätzlich zur ersten Auswahl umfasst. Die zweite Auswahl weist dabei elektrische Kabel als Verzögerungsleitungen auf. Damit ist es möglich, neben den auf dem Substrat aufgebrachten Verzögerungsleitungen zusätzlich auch Verzögerungsleitungen mit elektrischen Kabeln zu verwenden. Mit dem auf dem Substrat aufgebrachten Verzögerungsleitungen sind sehr genaue und kurze Entfernungen auswählbar, während mit den elektrischen Kabeln größere Entfernungen leichter realisierbar sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Verzögerungsstrecke eine Mehrzahl von optischen Kabeln und eine elektrooptische Schalteinrichtung auf, wobei die elektrooptische Schalteinrichtung eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem dritten Auswahlsignal eine dritte Auswahl der optischen Kabel derart zu schalten, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal die dritte Auswahl zumindest zusätzlich zur ersten Auswahl umfasst. Damit ist neben den auf einem Substrat aufgebrachten Verzögerungsleitungen und den optionalen elektrischen Kabeln auch eine Verzögerung durch ausgewählte optische Kabel möglich. Dafür kann das Arbeitssignal von einem elektrischen Signal in ein optisches Signal umgesetzt werden und nach dem Durchlaufen der ausgewählten optischen Kabel für die Absendeeinrichtung auch wieder in ein elektrisches Signal zurück umgesetzt werden. Mit optischen Kabeln können größere Entfernungen leichter nachgebildet werden als mit den Verzögerungsleitungen auf dem Substrat, sodass mit allen drei Möglichkeiten größere Entfernungen sehr präzise nachgebildet werden können.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Empfangseinrichtung einen ersten Wandler auf, der eingerichtet ist, die von der Sensorik ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen, die das erste Sensorsignal bilden, in einem ersten Frequenzbereich zu empfangen und in ein Arbeitssignal in einem zweiten Frequenzbereich zu wandeln. Dabei kann die Empfangseinrichtung die empfangenen elektromagnetischen Signale in einen niedrigeren Frequenzbereich für das Arbeitssignale transformieren, um eine leichtere elektrische bzw. elektronische Übertragung und Verarbeitung des Arbeitssignals zu ermöglichen.
  • Dabei ist es möglich, dass der erste Frequenzbereich um 77 GHz liegt und der zweite Frequenzbereich zwischen einem und 3 GHz bzw. um 1,5 GHz oder um 2,5 GHz liegt.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Substrat eine Leiterplatte ist. Auf Leiterplatten lassen sich durch Strukturierungstechniken effizient Verzögerungsleitungen ausbilden.
  • In Ausführungsformen ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Verzögerungsleitungen und insbesondere die optischen Kabel als Wellenleiter ausgebildet ist.
  • In Ausführungsformen ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem vierten Auswahlsignal das Arbeitssignal hinsichtlich seiner Amplitude zu dämpfen und/oder es ist eine Frequenzänderungseinheit vorgesehen, die eingerichtet ist, das Arbeitssignal in Abhängigkeit von einem fünften Auswahlsignal hinsichtlich seiner Frequenz zu verändern. Damit kann auf bestimmte Objekte oder auch Eigenschaften der Umgebung, durch die beispielsweise ein Radarsignal oder Lidar Signal reflektiert wird, realistisch eingegangen werden.
  • Ein Verfahren zum Betreiben des Simulators, bei dem eine Entfernung für eine Sensorik mittels einer Verzögerungsstrecke simuliert wird, weist folgende Verfahrensschritte auf:
    • Empfangen eines von der Sensorik ausgesendeten ersten Sensorsignals durch eine Empfangseinrichtung des Simulators, wobei das erste Sensorsignal dabei in ein Arbeitssignale gewandelt wird,
    • Durchlaufen einer ersten Auswahl von Verzögerungsleitung durch das Arbeitssignal in Abhängigkeit von einem ersten Auswahlsignal, wobei die Verzögerungsleitungen auf wenigstens einem Substrat ausgebildet sind und eine erste elektrische Schalteinrichtung in Abhängigkeit von dem ersten Auswahlsignal eine erste Auswahl derart schaltet, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal die erste Auswahl umfasst,
    • Umsetzen des Arbeitssignals in ein zweites Sensorsignal und versenden an die Sensorik.
  • Eine Verzögerungsstrecke für den Simulator weist folgendes auf:
    • eine Empfangsschnittstelle zum Empfang eines Arbeitssignals,
    • eine Mehrzahl von auf wenigstens einem Substrat aufgebrachten Verzögerungsleitungen und
    • eine erste elektrische Schalteinrichtung, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem ersten Auswahlsignal eine erste Auswahl der Verzögerungsleitung derart zu schalten, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal die erste Auswahl umfasst.
  • Der Simulator kann optional ausgebildet sein, mehrere Objekte zu simulieren, welche unterschiedliche Verzögerungen in dem zweiten Sensorsignal aufweisen. Hierfür kann der Simulator mehrere Signalpfade aufweisen, in denen jeweilige Verzögerungsstrecken für jeweilige Verzögerungen vorgesehen sind.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen
    • 1 schematisch eine Gesamtanordnung eines Radars mit einem Simulator,
    • 2 ein Blockdiagramm des Simulators in Kommunikation mit dem Radar,
    • 3 ein weiteres Blockdiagramm des Simulators in Kommunikation mit dem Radar,
    • 4 ein weiteres Blockdiagramm des Simulators in Kommunikation mit einem Lidar,
    • 5 eine schematische Darstellung der Verzögerungsleitungen, die auf einem Substrat aufgebracht sind,
    • 6 ein Flussdiagramm des Verfahrens und
    • 7 ein weiteres Blockdiagramm des Simulators mit zusätzlicher Beeinflussung der Amplitude und der Frequenz des Arbeitssignals.
  • Es werden in den Figuren die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Elemente verwendet. Die Darstellungen in den Figuren können nicht maßstäblich sein.
  • Figurenbeschreibung
  • In 1 ist in einem Blockdiagramm der Simulator Si in Kommunikation mit einem Radarsensor Radar dargestellt. In Kommunikation heißt vorliegend, dass elektromagnetische Signale zwischen dem Radarsensor Radar und dem Simulator Si über die Luft ausgetauscht werden.
  • Der Radarsensor Radar versendet ein erstes Radarsensor Signal RS1, das vom Simulator Si mit einer Empfangseinrichtung RX empfangen wird und in ein Arbeitssignal A gewandelt wird. Dazu weist die Empfangseinrichtung RX beispielsweise einen Heterodyn-Empfänger auf. Das Arbeitssignal A geht über eine erste Schalteinrichtung S1 an eine entsprechende Verzögerungsleitung VZ. Dafür wird die erste Schalteinrichtung S1 mit einem ersten Auswahlsignal AW1 beaufschlagt, das die Schalteinrichtung S1 anweist, die entsprechende Verzögerungsleitung VZ oder die entsprechenden Verzögerungsleitungen VZ für das Arbeitssignal A zu schalten, sodass das Arbeitssignal A diese Verzögerungsleitungen VZ gemäß der ersten Auswahl AW1 durchläuft. Die Verzögerungsleitungen VZ, die von dem Arbeitssignal A durchlaufen werden, bilden den Signalpfad. Die Gesamtheit der Verzögerungsleitungen VZ bilden die Verzögerungsstrecke VS. Das so verzögerte Signal A läuft dann zu einer Absendeeinrichtung TX, die das verzögerte Arbeitssignal A in ein zweites Sensorsignal RS2 wandelt und an den Radarsensor Radar versendet.
  • Bei den Verzögerungsleitungen VZ kann es sich insbesondere um auf Substrat Sub aufgebrachte elektrische Leitungen handeln. Die erste Schalteinrichtung S1 kann deshalb bevorzugt als elektrische Schalteinrichtung, insbesondere in Form von Halbleiterschaltern ausgebildet sein. Es sind auch Relais oder Mikroelektromechanische MEMS Schalteinrichtungen denkbar.
  • 2 zeigt in einem weiteren Blockschaltbild den Simulator Si ergänzt um eine weitere Möglichkeit, das Arbeitssignal A zu verzögern nämlich mit elektrischen Kabeln EK. Um bei den elektrischen Kabeln EK die gewünschte Verzögerung auszuwählen, wird das Auswahlsignal AW2 an eine zweite Schalteinrichtung S2 angewandt. Die zweite Schalteinrichtung S2 ist bevorzugt als elektrische Schalteinrichtung S2 ausgebildet. Damit wird der Signalpfad für das Arbeitssignal A durch die auf dem Substrat Sub aufgebrachten Verzögerungsleitungen VZ und durch die entsprechenden elektrischen Kabel EK gebildet. Wiederum wird das so verzögerte Arbeitssignal A dann über die Absendeeinrichtung TX als zweites Sensorsignal RS2 an den Radarsensor Radar versendet.
  • Im in 2 dargestellten Beispiel bilden die erste Schalteinrichtung S1, die zumindest eine Verzögerungsleitung VZ, die zweite Schalteinrichtung S2 und das zumindest eine elektrische Kabel EK die Verzögerungsstrecke VS.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Simulators Si, nämlich eine dritte Möglichkeit Verzögerungen in den Signalpfad für das Arbeitssignal A zu schalten. Es gibt die Möglichkeit über ein drittes Auswahlsignal AW3 eine dritte Schalteinrichtung S3 anzuweisen, optische Kabel OK in den Signalpfad zu schalten, um eine bestimmte Verzögerung durch diese optischen Kabel OK zu erreichen. Dafür muss das Arbeitssignal A in ein optisches Signal gewandelt werden, um die optischen Kabel OK zu durchlaufen. Dafür sind elektrooptische Wandler notwendig, die aus dem elektrischen Arbeitssignal A ein optischen Arbeitssignal A erzeugen.
  • Die dritte Schalteinrichtung ist bevorzugt als optische Schalteinrichtung ausgebildet und kann z. B. als optischer MEMS-Baustein ausgebildet sein.
  • Nach dem Durchlaufen des optischen Kabels OK erfolgt eine Wandlung in ein elektrisches Signal, was vorliegend nicht dargestellt ist. Für die Wandlung kann ein optisch-elektrischer Wandler vorgesehen sein. Das elektrische Arbeitssignal A wird über die Absendeeinrichtung TX als zweites Sensorsignal RS2 an den Radarsensor Radar versendet.
  • Im in 3 dargestellten Beispiel bilden die erste Schalteinrichtung S1, die zumindest eine Verzögerungsleitung VZ, die zweite Schalteinrichtung S2, das zumindest eine elektrische Kabel EK, die dritte Schalteinrichtung S3 und das zumindest eine optische Kabel OK die Verzögerungsstrecke VS.
  • 4 zeigt in einem weiteren Blockschaltbild den Simulator Si, der nunmehr in Kommunikation mit einem Lidarsensor Lidar steht. Das erste Sensorsignal LS1 ist vom Lidarsensor Lidar ausgesandtes Licht, das von der Empfangseinrichtung RX in das Arbeitssignal A gewandelt wird. Bei dem Arbeitssignal A handelte es sich bevorzugt um ein elektrisches Signal.
  • Wiederum werden, wie in den 1-3 gezeigt, die entsprechenden Möglichkeiten zur Bildung des Signalpfads für das Arbeitssignal A durch die Verzögerungsstrecke VS angeboten, d. h. die Auswahlsignale AW1, AW2 und AW3 werden verwendet, um die entsprechenden Verzögerungsleitungen VZ und die weiteren optionalen elektrischen und/oder optischen Kabel EK, OK auszuwählen. Das Arbeitssignal A, das diese Verzögerungsleitungen VZ als Signalpfad durchlaufen hat, wird dann über die Sendeeinrichtung TX in das zweite Sensorsignal LS2 gewandelt, um an den Lidarsensor Lidar zurückgesendet zu werden.
  • 5 zeigt eine einfache Ausführungsform einer Verzögerungsleitung VZ, die auf einem Substrat Sub aufgebracht ist. Dazu durchläuft das Arbeitssignale A auf einem Substrat Sub einen wellenförmig gestalteten Leiter, der als Verzögerungsleitung VZ wirkt und dadurch eine entsprechende Verzögerung bewirkt. Eine solche Ausführungsform ermöglicht eine platzsparende und damit kostengünstige Realisierung einer Verzögerungsleitung VZ.
  • 6 zeigt in einem Flussdiagramm das Verfahren zum Betrieb des Simulators Si. In Verfahrensschritt 600 wird das erste Sensorsignal RS1 durch die Empfangseinrichtung RX empfangen und in das Arbeitssignal A gewandelt. In Verfahrensschritt 601 erfolgt die Auswahl der entsprechenden bzw. gewünschten Verzögerungsleitungen VZ durch die Auswahlsignale AW1, AW2 und/oder AW3. Das Arbeitssignal A durchläuft dann den so gebildeten Signalpfad, was in Verfahrensschritte 602 geschieht. Sodann wird das so verzögerte Arbeitssignal A als zweites Sensorsignal RS2 an die zu prüfende Sensorik Radar zurückgesendet.
  • 7 zeigt in einem weiteren Blockdiagramm den Aufbau des Simulators Si in Kommunikation mit dem Radarsensor Radar, wobei zusätzlich zu einer Beaufschlagung des Arbeitssignals A mit einer Verzögerung durch die Verzögerungsstrecke VS auch eine Veränderung der Amplitude und der Frequenz des Arbeitssignals A im Simulator Si ermöglicht wird.
  • Das erste Sensorsignal RS1, das vom Radarsensor Radar versendet wurde, wird durch die Empfangseinrichtung RX empfangen. Die Empfangseinrichtung RX wandelt das erste Sensorsignal RS1 in das Arbeitssignal A um. Das Arbeitssignal A wird leitungsgebunden einer Dämpfungseinrichtung DE zugeführt, die durch ein viertes Auswahlsignal AW4 derart beeinflussbar ist, dass das vierte Auswahlsignal AW4 die Höhe der Dämpfung durch die Dämpfungseinrichtung DE bestimmt. Die Dämpfung beeinflusst dabei die Amplitude des Arbeitssignals A und in Folge die Amplitude des zweiten Sensorsignals RS2. Aus der Amplitude des zweiten Sensorsignals RS2 kann die Sensorik Radar z. B. Informationen über die Größe des Objektes gewinnen, an dem die Reflexion des ersten Sensorsignals RS1 vorliegend simuliert wird.
  • Die Beeinflussung der Höhe der Dämpfung kann in Stufen und/oder kontinuierlich erfolgen. Bspw. können verschiedene Widerstände hierfür zugeschaltet werden und/oder es kann ein Potentiometer verwendet werden. Dafür weist die Dämpfungseinrichtung ein oder mehrere Schalteinrichtungen auf, die in Abhängigkeit von dem vierten Auswahlsignal AW4 betätigt werden. Sodann folgt die Verzögerungsstrecke VS, durch die in Abhängigkeit des ersten und/oder zweiten und/oder dritten Auswahlsignals AW1-3 dem Arbeitssignal A eine entsprechende Verzögerung, die durch die Auswahlsignale AW1-3 bestimmt wird, hinzugefügt wird.
  • Dann wird das Arbeitssignal A noch einer Frequenzänderungseinrichtung FE zugeführt, die die Frequenz des Arbeitssignals A in Abhängigkeit von einem fünften Auswahlsignal AW5 ändert. Dazu kann bspw. ein spannungsgesteuerter Oszillator verwendet werden, der eine Frequenz liefert, um die bspw. die Frequenz des Arbeitssignals A erhöht oder vermindert wird. Dazu kann eine Multiplikation des Arbeitssignals A mit dem Signal des Oszillators dienen. Aus der Frequenz des Arbeitssignals A und in Folge des zweiten Sensorsignals RS2 kann die Sensorik Radar z. B. durch Nutzung des Dopplereffektes Informationen über die Relativgeschwindigkeit des Objektes gewinnen, an dem die Reflexion des ersten Sensorsignals RS1 vorliegend simuliert wird.
  • Die dargestellten Komponenten DE, FE und VS müssen nicht in der dargestellten Reihenfolge vorliegen, sondern können auch in anderer Reihenfolge vorgesehen sein. Es kann sein, dass nur die Dämpfungseinrichtung DE oder nur die Frequenzänderungseinrichtung FE vorliegt.
  • Das dann so veränderte Arbeitssignal A wird durch die Absendeeinrichtung TX in das zweite Sensorsignal RS2 gewandelt und als Radarsignal zum Radarsensor Radar zurückgesendet.
  • In 7 ist der Simulator am Ausführungsbeispiel einer Radarsensorik Radar dargestellt. Der Simulator Si ist entsprechend auch für andere Umfeldsensoriken, wie z. B. Lidar anwendbar.
  • Bezugszeichenliste
  • Radar, Lidar
    Sensorik
    RS1, LS1
    erstes Sensorsignal
    RS2, LS2
    zweites Sensorsignal
    RX
    Empfangseinrichtung
    TX
    Absendeeinrichtung
    A
    Arbeitssignal
    S1-S3
    Schalteinrichtungen
    VZ
    Verzögerungsleitungen auf Substrat
    VS
    Verzögerungsstrecke
    Si
    Simulator
    AW1-5
    Auswahlsignale
    EK
    elektrische Kabel
    OK
    optische Kabel
    600-602
    Verfahrensschritte
    DE
    Dämpfungseinrichtung
    FE
    Frequenzänderungseinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2020141151 A1 [0003]
    • WO 2020136279 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Simulator (Si) für eine Simulation einer Entfernung für eine Sensorik (Radar, LIDAR), aufweisend: eine Empfangseinrichtung (RX), die eingerichtet ist, ein erstes Sensorsignal (RS1, LS1) von der Sensorik (Radar, LIDAR) zu empfangen und in ein Arbeitssignal (A) umzusetzen, eine Verzögerungsstrecke (VS) mit einer Mehrzahl von auf wenigstens einem Substrat (Sub) aufgebrachten Verzögerungsleitungen (VZ), und mit einer ersten elektrischen Schalteinrichtung (S1), die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem ersten Auswahlsignal (AW1) eine erste Auswahl der Verzögerungsleitungen (VZ) derart zu schalten, dass ein Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die erste Auswahl umfasst, und eine Absendeeinrichtung (TX), die eingerichtet ist, das Arbeitssignal (A) nach dem Durchlaufen des Signalpfads in ein zweites Sensorsignal (RS2, LS2) umzusetzen und an die Sensorik (Radar, LIDAR) zu versenden.
  2. Simulator nach Anspruch 1, wobei die Verzögerungsstrecke (VS) eine Mehrzahl von elektrischen Kabeln (EK) und eine zweite elektrische Schalteinrichtung (S2) aufweist, wobei die zweite elektrische Schalteinrichtung (S2) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem zweiten Auswahlsignal (AW2) eine zweite Auswahl der elektrischen Kabel (EK) derart zu schalten, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die zweite Auswahl umfasst.
  3. Simulator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verzögerungsstrecke (VS) eine Mehrzahl von optischen Kabeln (OK) und eine elektro-optische Schalteinrichtung (S3) aufweist, wobei die elektro-optische Schalteinrichtung (S3) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem dritten Auswahlsignal (AW3) eine dritte Auswahl der optischen Kabel (OK) derart zu schalten, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die dritte Auswahl umfasst.
  4. Simulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Empfangseinrichtung (RX) einen ersten Wandler aufweist, der eingerichtet ist, die von der Sensorik (Radar, LIDAR) ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen, die das erste Sensorsignal (RS1, LS1) bilden, in einem ersten Frequenzbereich zu empfangen und in ein Arbeitssignal (A) in einem zweiten Frequenzbereich zu wandeln.
  5. Simulator nach Anspruch 4, wobei der erste Frequenzbereich um 77GHz liegt und der zweite Frequenzbereich zwischen 1 GHz und 3GHz, z. B. um 1,5GHz oder um 2,5GHz, liegt.
  6. Simulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat (Sub) eine Leiterplatte ist.
  7. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest ein Teil der Verzögerungsleitungen (VZ) als Wellenleiter ausgebildet ist.
  8. Simulator (Si) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Dämpfungseinrichtung (DE), die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem vierten Auswahlsignal (AW4) das Arbeitssignal (A) hinsichtlich seiner Amplitude zu dämpfen, und/oder eine Frequenzänderungseinheit (FE), die eingerichtet ist, das Arbeitssignal (A) in Abhängigkeit von einem fünften Auswahlsignal (AW5) hinsichtlich seiner Frequenz zu verändern.
  9. Verfahren zum Betreiben des Simulators (Si) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Entfernung für eine Sensorik (Radar, LIDAR) mittels einer Verzögerungsstrecke (VS) simuliert wird, mit folgenden Verfahrensschritten: Empfangen eines von der Sensorik (Radar, LIDAR) ausgesendeten ersten Sensorsignals (RS1, LS1) durch eine Empfangseinrichtung (RX) des Simulators (Si), wobei das erste Sensorsignal (RS1, LS1) dabei in ein Arbeitssignal (A) gewandelt wird, Durchlaufen einer ersten Auswahl von Verzögerungsleitungen (VZ) durch das Arbeitssignal (A) in Abhängigkeit von einem ersten Auswahlsignal (AW1), wobei die Verzögerungsleitungen (VZ) auf wenigstens einem Substrat (Sub) ausgebildet sind und eine erste elektrische Schalteinrichtung (S1) in Abhängigkeit von dem ersten Auswahlsignal (AW1) die erste Auswahl derart schaltet, dass ein Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die erste Auswahl umfasst, Umsetzen des Arbeitssignals (A) in ein zweites Sensorsignal (RS2, LS2) und versenden an die Sensorik (Radar, LIDAR).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Mehrzahl von elektrischen Kabeln (EK) vorgesehen ist, und wobei eine zweite Schalteinrichtung (S2) in Abhängigkeit von einem zweiten Auswahlsignal (AW2) eine zweite Auswahl der elektrischen Kabel (EK) derart schaltet, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die zweite Auswahl umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Mehrzahl von optischen Kabeln (OK) vorgesehen ist, und wobei eine elektro-optische Schalteinrichtung (S3) in Abhängigkeit von einem dritten Auswahlsignal (AW3) eine dritte Auswahl der optischen Kabel (OK) derart schaltet, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die dritte Auswahl umfasst.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Empfangseinrichtung (RX) einen ersten Wandler aufweist, der die von der Sensorik (Radar, LIDAR) ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen, die das erste Sensorsignal (RS1, LS1) bilden, in einem ersten Frequenzbereich empfängt und in ein Arbeitssignal (A) in einem zweiten Frequenzbereich wandelt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Frequenzbereich um 77GHz liegt und der zweite Frequenzbereich zwischen 1 GHz und 3GHz, z. B. um 1,5GHz oder um 2,5GHz liegt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei eine Dämpfungseinrichtung (DE) in Abhängigkeit von einem vierten Auswahlsignal (AW4) das Arbeitssignal (A) hinsichtlich seiner Amplitude dämpft und/oder wobei eine Frequenzänderungseinheit das Arbeitssignal (A) in Abhängigkeit von einem fünften Auswahlsignal (AW5) hinsichtlich seiner Frequenz verändert.
  15. Verzögerungsstrecke (VS) für einen Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend: eine Empfangsschnittstelle zum Empfang eines Arbeitssignals (A), eine Mehrzahl von auf wenigstens einem Substrat (Sub) aufgebrachten Verzögerungsleitungen (VZ), und eine erste elektrische Schalteinrichtung (S1), die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem ersten Auswahlsignal (AW1) eine erste Auswahl der Verzögerungsleitungen (VZ) derart zu schalten, dass der Signalpfad für das Arbeitssignal (A) die erste Auswahl umfasst.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018122292A1 (de) * 2016-12-29 2018-07-05 Avl List Gmbh Schaltvorrichtung für einen radarzielemulator und radarzielemulator mit einer solchen schaltvorrichtung
WO2020136279A1 (de) 2018-12-28 2020-07-02 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Signalverzögerungsvorrichtung und simulatorvorrichtung zur simulation von räumlichen abständen bei auf elektromagnetischen wellen basierenden abstandsmessgeräten
WO2020141151A1 (de) 2018-12-31 2020-07-09 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Verfahren zum betrieb einer prüfvorrichtung zum test eines mit elektromagnetischenwellen arbeitenden abstandssensors und entsprechende prüfvorrichtung
WO2022129005A1 (de) * 2020-12-15 2022-06-23 Dspace Gmbh Programmierbare faseroptische verzögerungsstrecke

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018122292A1 (de) * 2016-12-29 2018-07-05 Avl List Gmbh Schaltvorrichtung für einen radarzielemulator und radarzielemulator mit einer solchen schaltvorrichtung
WO2020136279A1 (de) 2018-12-28 2020-07-02 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Signalverzögerungsvorrichtung und simulatorvorrichtung zur simulation von räumlichen abständen bei auf elektromagnetischen wellen basierenden abstandsmessgeräten
WO2020141151A1 (de) 2018-12-31 2020-07-09 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Verfahren zum betrieb einer prüfvorrichtung zum test eines mit elektromagnetischenwellen arbeitenden abstandssensors und entsprechende prüfvorrichtung
WO2022129005A1 (de) * 2020-12-15 2022-06-23 Dspace Gmbh Programmierbare faseroptische verzögerungsstrecke

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