DE102013217696A1

DE102013217696A1 - Radarvorrichtung und targethöhen-berechnungsverfahren

Info

Publication number: DE102013217696A1
Application number: DE102013217696.1A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Kurono; Kazuo Shirakawa; Yoji Ohashi
Original assignee: Denso Ten Ltd; Fujitsu Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd; Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2014-03-06
Also published as: JP6192910B2; US9575170B2; JP2014052187A; US20140062762A1

Abstract

Bei einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung (10) werden als ein vertikaler Azimut, der ein Azimut eines Targets in einer senkrecht zu einer Bodenfläche verlaufenden Richtung ist, ein Realbild-Vertikalzimut, der ein Azimut eines über dem Boden befindlichen realen Bilds ist, aus einer reflektierten Welle berechnet, die erzeugt wird, wenn ein von einer Sendeantenne (11a bis 11d) gesendetes Sendesignal von dem Target reflektiert wird, und ein Virtuellbild-Vertikalazimut, der ein Azimut eines imaginär unter dem Boden befindlichen virtuellen Bilds ist, aus einer reflektierten Welle berechnet, die erzeugt wird, wenn das von der Sendeantenne (11a bis 11d) gesendete Sendesignal von dem Target reflektiert wird und nochmals von der Bodenfläche reflektiert wird. Als Nächstes wird bei der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung (10) eine Winkeldifferenz zwischen dem Realbild-Vertikalazimut und dem Virtuellbild-Vertikalazimut, die berechnet werden, berechnet, und eine Höhe des Targets von der Bodenfläche wird anhand der berechneten Winkeldifferenz berechnet.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Prioritätsvorteil der früheren Japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-194537 , eingereicht am 4. September 2012, deren gesamter Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung und ein Targethöhen-Berechnungsverfahren.
2. Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
Bekannterweise ist ein in einem Fahrzeug befindlicher Radar hauptsächlich auf der Prämisse ausgelegt, dass Systeme, wie z. B. ein ACC (Adaptive Cruise Control = adaptive Geschwindigkeitsregelung) oder PCS (Pre-Collision System = vor der Kollision wirksames System) verwendet werden. Ein Detektionstarget des Systems ist ein Target, bei dem das Risiko einer Kollision besteht. Da jedoch ein in einem Fahrzeug befindlicher Radar, der derzeit auf dem Markt ist, keine Funktion zum Berechnen eines vertikalen Azimuts aufweist, kann die Höhe des Targets von der Bodenfläche nicht erfasst werden. Bei einem solchen Radar wird, wie in 22A und 22B dargestellt ist, wenn ein Schild, ein heruntergefallenes Objekt oder dergleichen auf einer Straße detektiert wird, das detektierte Objekt fälschlicherweise als ein vorn befindliches Target erkannt, so dass das ACC und PCS unbeabsichtigt operieren können.
Aus diesem Grund kann als ein Verfahren zum Erkennen eines vorn befindlichen Targets ohne fälschliches Detektieren des Schilds oder des heruntergefallenen Objekts auf der Straße als ein auf der Straße fahrendes Fahrzeug ein Verfahren zum Verdichten eines vertikalen Strahls oder ein Verfahren zum Detektieren einer Veränderung der elektrischen Energie durch eine Mehrfachdurchlauf-Detektion in Betracht gezogen werden.
Bei dem Verfahren zum Verdichten eines vertikalen Strahls und dem Verfahren zum Detektieren einer Veränderung der elektrischen Energie durch eine Mehrfachdurchlauf-Detektion bestand jedoch dahingehend ein Problem, dass es schwierig war, nur ein vorn befindliches Target auf angemessene Weise zu erkennen, ohne fälschlicherweise ein Schild oder ein heruntergefallenes Objekt auf der Straße als ein zweckwidriges Target zu detektieren, wie oben beschrieben ist.
Insbesondere ist hinsichtlich des Verfahrens zum Verdichten eines vertikalen Strahls, da ein stark reflektierendes Target, wie z. B. ein großes Schild, detektiert wird und somit fälschlicherweise als ein vorn befindliches Target erkannt wird, selbst wenn ein vertikaler Strahl verdichtet wird, nicht möglich, mit diesem Verfahren nur ein vorn befindliches Target auf angemessene Weise zu erkennen. Bei dem Verfahren zum Verdichten eines vertikalen Strahls an einer geneigten Stelle, wie z. B. einem abschüssigen Weg, kann, da es einen Fall gibt, in dem es unmöglich wird, ein vorn befindliches Target zu detektieren, ein vorn befindliches Target nicht auf angemessene Weise erkannt werden.
Andererseits ist es bei dem Verfahren zum Erkennen einer Veränderung der elektrischen Energie durch eine Mehrfachdurchlauf-Detektion, da es schwierig ist, das Verhalten der Veränderung der elektrischen Energie durch eine Mehrfachdurchlauf-Detektion vollständig zu erfassen, selbst auf der Basis der Annahme einer spiegelnden Reflexion, wenn ein in einem kurzen Abstand befindliches Target versehentlich detektiert wird, schwierig, auf angemessene Weise zu bestimmen, ob das Target ein Schild oder ein heruntergefallenes Objekt auf der Straße ist oder nicht. Bei dem Verfahren zum Detektieren einer Veränderung der elektrischen Energie durch eine Mehrfachdurchlauf-Detektion kann im Fall eines Targets mit einer komplizierten Gestalt eine falsche Entscheidung erfolgen, da ein wahrer Reflexionspunkt unbekannt ist, so dass ein vorn befindliches Target nicht auf angemessene Weise erkannt werden kann.
ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Probleme bei der bekannten Technologie zumindest teilweise zu lösen.
Bei einem Aspekt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Radarvorrichtung auf: eine Vertikalazimut-Berechnungseinheit, die als einen vertikalen Azimut, der ein Azimut eines Targets in einer senkrecht zu einer Bodenfläche verlaufenden Richtung ist, einen Azimut eines über dem Boden befindlichen realen Bilds aus einer reflektierten Welle berechnet, die erzeugt wird, wenn ein von einer Sendeantenne gesendetes Sendesignal von dem Target reflektiert wird, und einen Azimut eines imaginär unter dem Boden befindlichen virtuellen Bilds anhand einer reflektierten Welle berechnet, die erzeugt wird, wenn das von der Sendeantenne gesendete Sendesignal von dem Target reflektiert wird und nochmals von der Bodenfläche reflektiert wird; eine Winkeldifferenz-Berechnungseinheit, die eine Winkeldifferenz zwischen dem Azimut des realen Bilds und dem Azimut des virtuellen Bilds berechnet, die von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit berechnet werden; und eine Höhenberechnungseinheit, die eine Höhe des Targets von der Bodenfläche aus der von der Winkeldifferenz-Berechnungseinheit berechneten Winkeldifferenz berechnet.
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Darstellung der Konfiguration einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung;
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für die Konfiguration einer Antenne;
3 zeigt eine schematische Darstellung der Skizzierung von ESPRIT;
4 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Berechnungsprozesses zum Berechnen eines vertikalen Azimuts;
5A, 5B und 5C zeigen schematische Darstellungen zum Beschreiben eines Verfahrens unter Verwendung eines Empfangssignals zum Zeitpunkt der Berechnung eines horizontalen/vertikalen Azimuts;
6 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Berechnungsprozesses einer Targethöhe;
7 zeigt eine schematische Darstellung des Grunds, aus dem ein Winkel aufgrund einer Sendezeitverzögerung verschoben wird;
8 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben des Grunds, aus dem ein Winkel aufgrund einer Sendezeitverzögerung verschoben wird;
9A und 9B zeigen eine schematische Darstellung von Beispielen für Berechnungsergebnisse der Targethöhe in einem Stillstandzustand und einem Annäherungszustand;
10 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des gesamten Verarbeitungsvorgangs, der von einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung durchgeführt wird;
11 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Verarbeitungsvorgangs bei einem Höhenberechnungsprozess, der von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung durchgeführt wird;
12 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben der Skizzierung eines Vertikalachsen-Berechnungsverfahrens;
13 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Verarbeitungsvorgangs bei einem Vertikalachsen-Berechnungsprozess, der von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung durchgeführt wird;
14 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Berechnungsprozesses zum Berechnen von Winkeln eines realen Bilds und eines virtuellen Bilds und eines Prozesses zum Berechnen eines Mittelwerts der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds;
15 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Prozesses zum Berechnen eines wahren Werts des Bodenflächenwinkels;
16 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Verhalten eines Spektrums für eine überschlägige Winkelermittlung, wenn keine Vertikalachsenverschiebung vorhanden ist;
17 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Verhalten eines Spektrums für eine überschlägige Winkelermittlung, wenn eine Vertikalachsenverschiebung vorhanden ist;
18 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Verarbeitungsvorgangs bei einem Vertikalachsen-Berechnungsprozess, der von einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung durchgeführt wird;
19 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Spektrum als Ergebnis einer Operation eines vertikalen Azimuts;
20 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Berechnungsprozesses zum Berechnen eines Abstands, eines Berechnungsprozesses zum Berechnen einer Höhe und eines Berechnungsprozesses zum Berechnen eines wahren Werts des Winkels;
21 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Ermittlungsprozesses zum überschlägigen Ermitteln eines Achsenverschiebebetrags; und
22A und 22B zeigen schematische Darstellungen von Beispielen, bei denen ein Schild oder ein heruntergefallenes Objekt fälschlicherweise als ein vorn befindliches Target erkannt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Zuerst wird die Konfiguration einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Konfiguration einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung. Obwohl die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung 10 mit einer ECU (Electronic Control Unit = elektronische Steuerungseinheit) für eine Fahrzeugsteuerung verbunden ist und das Senden und Empfangen von Informationen mit den ECUs für eine Fahrzeugsteuerung durchführt, ist die ECU für eine Fahrzeugsteuerung in den Zeichnungen nicht dargestellt. Die Verbindung, die in 1 dargestellt ist, ist eine elektrische Verbindung.
Wie in 1 dargestellt ist, weist die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung 10 eine Vielzahl von Sendeantennen 11a bis 11d, eine Vielzahl von Empfangsantennen 12a bis 12d, einen Mischer 13, einen A/D-Wandler 14, einen Signalgenerator 15, einen Oszillator 16, einen Schalter 17 und einen Signalprozessor 18 auf.
Die Sendeantennen 11a bis 11d sind derart angeordnet, dass sie in einer vertikalen Richtung voneinander verschoben werden und einzeln eine Millimeterwelle senden, die von dem Schalter 17 eingegeben wird. Die Empfangsantennen 12a bis 12d sind derart angeordnet, dass sie in einer horizontalen Richtung verschoben werden und einzeln eine reflektierte Welle empfangen.
Hier wird ein Beispiel für die Konfiguration der Antenne mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für die Konfiguration der Antenne. Wie als ein Konfigurationsbeispiel 1 in 2 dargestellt ist, sind die Sendeantennen 11a bis 11d derart angeordnet, dass sie in einer vertikalen Richtung verschoben werden, und die Empfangsantennen 12a bis 12d sind derart angeordnet, dass sie in einer horizontalen Richtung verschoben werden. Wie als ein Konfigurationsbeispiel 2 in 2 dargestellt ist, können die Sendeantennen 11a bis 11d derart angeordnet sein, dass sie in der vertikalen Richtung schräg verschoben werden. Somit kann bei der Anordnung, bei der die Sendeantennen 11a bis 11d in der vertikalen Richtung verschoben werden, der vertikale Azimut des Targets unter Anwendung eines geeigneten Winkelermittlungsverfahrens berechnet werden; und bei der Anordnung, bei der die Empfangsantennen 12a bis 12d in der horizontalen Richtung verschoben werden, kann der horizontale Azimut des Targets unter Anwendung eines geeigneten Winkelermittlungsverfahrens berechnet werden. Das heißt, dass bei diesen Sendeantennen 11a bis 11d und Empfangsantennen 12a bis 12d die Azimute der vertikalen und horizontalen Richtungen bei vergleichsweise niedrigen Kosten gleichzeitig berechnet werden können, ohne dass die Konfiguration eines Radars wesentlich verändert wird. Hinsichtlich des Berechnungsverfahrens zum Berechnen des vertikalen Azimuts wird dieses in Zusammenhang mit dem Signalprozessor 18 detailliert beschrieben.
Der Mischer 13 detektiert und demoduliert ein Reflexionssignal, das von den Empfangsantennen 12a bis 12d empfangen wird, unter Verwendung eines Detektionssignals (mit einer Frequenz von Millimetern), das von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet wird, und ein Reflexionssignal, das von den Empfangsantennen 12a bis 12d empfangen wird, und gibt das demodulierte Detektionssignal und Reflexionssignal in den A/D-Wandler 14 ein. Der A/D-Wandler 14 wandelt ein demoduliertes Signal, das von dem Mischer 13 eingegeben wird, in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal in den Signalprozessor 18 ein.
Der Signalprozessor 15 erzeugt ein Signal für eine Modulation (d. h. Chopping-Wellensignal) und gibt das Signal in den Oszillator 16 ein. Der Oszillator 16 erzeugt zum Beispiel ein frequenzmoduliertes Signal (FMS) mit einer Frequenz von Millimetern aus dem Signal, das von dem Signalgenerator 15 geliefert wird, und gibt das erzeugte Signal in den Schalter 17 ein. Der Schalter 17 gibt das Millimeterwellensignal, das von dem Oszillator 16 eingegeben wird, in eine der Vielzahl von Sendeantennen 11a bis 11d ein. Der Schalter 17 schaltet sequenziell die Sendeantennen 11a bis 11d um, die nacheinander das Millimetersignal von dem Oszillator 16 empfangen.
Der Signalprozessor 18 weist eine Fourier-Transformationseinheit 18a, eine Spitzenextraktionseinheit 18b, eine Horizontalazimut-Operationseinheit 18c, eine Abstand-und-Relativgeschwindigkeit-Operationseinheit 18d und eine Targethöhen-Berechnungseinheit 18e auf.
Die Fourier-Transformationseinheit 18a ist ein Prozessor, der eine Frequenzanalyse relativ zu dem digitalen Signal, das von dem A/D-Wandler 14 umgewandelt wird, mit einer DSP-(Digitalsignalprozessor-)Schaltung durchführt. Insbesondere zerlegt die Fourier-Transformationseinheit 18a das digitale Signal in Signalkomponenten für jede Frequenz durch Durchführen einer FFT (Fast Fourier Transform = schnelle Fourier-Transformation) relativ zu dem digitalen Signal.
Die Spitzenextraktionseinheit 18b extrahiert eine Frequenz, die einem Signal mit einer höheren Leistung als einem vorbestimmten Schwellwert entspricht, aus den Signalkomponenten, die durch die Frequenzanalyse mittels der Fourier-Transformationseinheit 18a erhalten werden. Nachstehend wird diese Frequenz als Spitzenfrequenz bezeichnet.
Die Horizontalazimut-Operationseinheit 18c berechnet einen horizontalen Azimut, der ein Azimut eines Targets in einer parallel zu der Bodenfläche verlaufenden Richtung ist, unter Anwendung eines bekannten Winkelermittlungsverfahrens. Insbesondere berechnet die Horizontalazimut-Operationseinheit 18c den Azimut jedes Targets auf der Basis der Signalkomponenten, die den Spitzenfrequenzen entsprechen, welche von der Spitzenextraktionseinheit 18b extrahiert werden, und gibt den erhaltenen Azimut an die Abstand- und Relativgeschwindigkeit-Operationseinheit 18d aus.
Die Horizontalazimut-Operationseinheit 18c führt eine Azimutoperation für ein Referenzobjekt durch, einschließlich eines stark reflektierenden Objekts selbst (zum Beispiel eines Objekts, das das Empfangssignal mit hoher Leistung erzeugt und das normalerweise ein Fahrzeug, ein Original-Detektionstarget der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 ist), und zwar auf der Basis des Extraktionsergebnisses der Spitzenextraktionseinheit 18b. Bei der Azimutoperation der Horizontalazimut-Operationseinheit 18c weist diese, obwohl die Techniken nicht besonders beschränkt sind, vorzugsweise eine hohe Auflösung auf vom Blickwinkel des Erfordernisses aus betrachtet, vorzugsweise das stark reflektierende Objekts selbst mit ausreichender Genauigkeit zu detektieren.
Dann führt die Horizontalazimut-Operationseinheit 18c eine Azimutoperation unter Anwendung von ESPRIT durch. Hier wird die ESPRIT, obwohl sie auf dem Sachgebiet bekannt ist, mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Skizzierung der ESPIRT.
Die ESPRIT ist eine Technik zum Teilen der Empfangsantennen 12a bis 12d in zwei Subarrays, die voneinander verschoben werden, und zum überschlägigen Ermitteln einer Eingangsrichtung eines Reflexionssignals mittels eines Targets anhand einer Phasendifferenz von Funkwellen, die von den zwei Subarrays empfangen werden.
Wie in 3 dargestellt ist, wird ein lineares Array von K Elementen angenommen. Wie in 3 dargestellt ist, ist die Anzahl von Eingangswellen auf L gesetzt und ein Azimut der i. Eingangswelle ist auf θ_i (i = 1, 2, ..., L) gesetzt.
Hier ermittelt die ESPRIT überschlägig eine Phasenrotation jeder Eingangswelle, die durch eine Parallelbewegung des gesamten Arrays verursacht wird, auf der Basis einer Rotationsinvarianten-Gleichung ”J₁AΦ = J₂A”. Eine Matrix J₁ und eine Matrix J₂ sind ein Transformationsmatrixsystem der Ordnung (K – 1) × K, A ist eine Richtungsmatrix, die aus einem Array von Ansprechvektoren gebildet ist, wobei Variable θ₁ bis θ_L sind, und Φ ist eine Diagonalmatrix der Ordnung L, bei der Einträge komplexe Zahlen sind, die auf der Basis der Eingangsrichtung jedes Signals bestimmt werden.
Wie in 3 dargestellt ist, bedeutet in einem linearen Array mit K Elementen dann, wenn Elemente von einem ersten Element bis zu einem (K – 1). Element in ein Subarray #1 gesetzt sind und Elemente von einem zweiten Element bis zu einem K. Element in ein Subarray #2 gesetzt sind, J₁A der Rotationsinvarianten-Gleichung eine Operation des Extrahierens von ersten bis (K – 1). Reihen der Matrix A, und J₂A bedeutet eine Operation des Extrahierens von zweiten bis K. Reihen der Matrix. Das heißt, dass, wie in 3 dargestellt ist, J₁A eine Richtungsmatrix des Subarrays #1 repräsentiert und J₂A eine Richtungsmatrix des Subarrays #2 repräsentiert.
Hier kann dann, wenn A bekannt ist, ein Eingangswinkel eines Wegs durch Erhalten von Φ überschlägig ermittelt werden. Da jedoch A überschlägig zu ermitteln ist, kann Φ nicht direkt gelöst werden. Dann wird nach dem Erhalten einer K × K-Kovarianzmatrix R_xx eines Empfangssignalvektors K. Ordnung eine Signalunterraummatrix E_S, die aus Eigenvektoren gebildet ist, welche Eigenwerten entsprechend, die größer sind als eine thermische Rauschleistung σ², durch Durchführen einer Eigenwertzerlegung relativ zu erhalten.
Die Signalunterraummatrix E_S und die Matrix A können als A = E_ST^–1 unter Verwendung einer regulären Matrix T der L. Ordnung ausgedrückt werden, die einzigartig zwischen diesen vorhanden ist. Hier ist E_S eine K × L-Matrix, und T ist eine reguläre Matrix von L × L. Somit kann (J₁E_S)(T^–1ΦT) = J₂E_S durch Einsetzen von A = E_ST^–1 in eine Rotationsinvarianten-Gleichung erhalten werden. Da E_S bereits bekannt ist, wenn T^–1ΦT aus dieser Formel erhalten wird und die Eigenwertzerlegung durchgeführt wird, wird der Eigenwert ein diagonales Element von Φ. Daher kann der Azimut der Eingangswelle überschlägig aus dem Eigenwert ermittelt werden.
Auf diese Weise wird, da die ESPRIT keine Information über den Arrayansprechvektor benötigt, eine Kalibrierung einer Arrayantenne unnötig, und eine Suchoperation einer Spitzensuche etc. in einem Spektrum wird ebenfalls unnötig.
Die Abstand-und-Relativgeschwindigkeit-Operationseinheit 18d berechnet einen Abstand zu einem Target und eine relative Geschwindigkeit. Hinsichtlich eines Berechnungsverfahrens für den Abstand zu dem Target oder die relative Geschwindigkeit entfällt eine Beschreibung, da dieses auf dem Sachgebiet bekannt ist.
Die Targethöhen-Berechnungseinheit 18e ist ein Prozessor, der die Höhe des Targets von der Bodenfläche berechnet und eine Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181, eine Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182, eine Erfassungseinheit 183 und eine Höhenberechnungseinheit 184 aufweist.
Die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet den Azimut eines Bilds über dem Boden und den Azimut eines virtuellen Bilds unter dem Boden. Insbesondere berechnet die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 den Azimut (d. h. Realbild-Vertikalazimut) eines realen Bilds über dem Boden aus einer reflektierten Welle (direkten reflektierten Welle), die erzeugt wird, wenn eine Sendewelle, die von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet wird, von dem Target reflektiert wird. Die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet den Azimut (d. h. Virtuellbild-Vertikalazimut) eines virtuellen Bilds unter dem Boden aus der reflektierten Welle (reflektierten Welle von der Bodenfläche), die erzeugt wird, wenn die Sendewellen, die von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet werden, von dem Target reflektiert werden und dann nochmals von der Bodenfläche reflektiert werden.
Obwohl ein Verfahren zum Durchführen des Sendens durch sequenzielles Umschalten der Sendeantennen 11a bis 11d ein effektives Verfahren für ein Berechnungsverfahren zum Berechnen des vertikalen Azimuts in der Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 ist, kann ein gleichzeitig erfolgendes Senden auch angewendet werden.
Wie in 4 dargestellt ist, berechnet die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 einen Realbild-Vertikalazimut, der ein vertikaler Azimut der direkt reflektierten Welle ist, die erzeugt wird, wenn die Sendewelle, die von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet wird, von dem Target reflektiert wird, und einen Virtuellbild-Vertikalazimut, der ein vertikaler Azimut der reflektierten Welle von der Bodenfläche ist, welche erzeugt wird, wenn die reflektierte Welle, die von dem Target reflektiert wird, nochmals von der Bodenfläche reflektiert wird. Und die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 erhält einen Winkel (der α in 4 entspricht) des Realbild-Vertikalazimuts und einen Winkel (der β in 4 entspricht) des Virtuellbild-Vertikalazimuts. Die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 kann durch Anwenden der bekannten ESPRIT etc. wie die Horizontalazimut-Berechnungseinheit 18c den vertikalen Azimut berechnen, der ein Azimut des Targets in der senkrecht zu der Bodenfläche verlaufenden Richtung ist.
Hier wird ein Verfahren zum Verwenden des Empfangssignals zum Zeitpunkt der Horizontal-/Vertikalazimut-Berechnung mit Bezug auf 5A, 5B und 5C beschrieben. 5A, 5B und 5C zeigen schematische Darstellungen des Verfahrens zum Verwenden des Empfangssignals zum Zeitpunkt der Horizontal-/Vertikalazimut-Berechnung. Hier wird, wie in 5A dargestellt ist, ein Fall beschrieben, in dem die Anzahl von Sendeantennen vier ist und die Anzahl von Empfangsantennen vier ist. Hier sind die Sendeantennen mit Tx1 bis Tx4 bezeichnet, und die Empfangsantennen sind mit Rx1 bis Rx4 bezeichnet.
Wie in 5B dargestellt ist, wird der horizontale Azimut von den Empfangsantennen berechnet, die derart angeordnet sind, dass sie in der horizontalen Richtung verschoben werden, und der vertikale Azimut wird von den Sendeantennen berechnet, die derart angeordnet sind, dass sie in der vertikalen Richtung verschoben werden. Bei dem Beispiel von 5B gibt es, da die Anzahl von Sendeantennen vier ist und die Anzahl von Empfangsantennen vier ist, wie oben beschrieben ist, insgesamt 16 Empfangssignale.
Die 16 Empfangssignale sind aufeinander abgestimmt, wie in der Tabelle von 5C dargestellt ist. Und wenn die Operation des horizontalen Azimuts durchgeführt wird, extrahiert die Horizontalazimut-Operationseinheit 18c als die Empfangssignale vier Sätze von Empfangssignalen ”X11, X12, X13, X14”, ”X21, X22, X23, X24”, ”X31, X32, X33, X34” und ”X41, X42, X43, X44” und führt die Horizontalazimut-Operation unter Anwendung der Technik durch, die in Zusammenhang mit der Horizontalazimut-Operationseinheit 18c beschrieben worden ist. Zum Beispiel wird bei der Azimutoperation, bei der die ESPRIT angewendet wird, der horizontale Azimut des Targets aus einem Mittelwert von Phasendifferenzen überschlägig ermittelt, die aus jedem der vier Sätze von Empfangssignalvektoren ”X11, X12, X13, X14”, ”X21, X22, X23, X24”, ”X31, X32, X33, X34” und ”X41, X42, X43, X44” berechnet werden, welche von den Empfangsantennen empfangen werden, die derart angeordnet sind, dass sie in der horizontalen Richtung verschoben werden.
Beim Durchführen der Operation des vertikalen Azimuts extrahiert die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 als die Empfangssignale vier Sätze von Empfangssignalen ”X11, X21, X31, X41”, ”X12, X22, X32, X42”, ”X13, X23, X33, X43” und ”X14, X24, X34, X44” und führt die Vertikalazimut-Operation unter Anwendung der gleichen Technik durch wie einer, die in Zusammenhang mit der Horizontalazimut-Operationseinheit 18c beschrieben worden ist. Zum Beispiel wird bei der Azimutoperation, bei der die ESPRIT angewendet wird, der vertikale Azimut des Targets aus einem Mittelwert von Phasendifferenzen überschlägig ermittelt, die aus jedem der vier Sätze von Empfangssignalvektoren ”X11, X21, X31, X41”, ”X12, X22, X32, X42”, ”X13, X23, X33, X43” und ”X14, X24, X34, X44” berechnet werden, welche von den Empfangsantennen empfangen werden.
Gemäß der Beschreibung anhand von 1 berechnet die Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 eine Winkeldifferenz des Realbild-Vertikalazimuts und des Virtuellbild-Vertikalazimuts, die von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet werden. Insbesondere setzt dann, wenn zwei vertikale Azimute innerhalb des gleichen Abstands vorhanden sind wie der Azimut des Targets, der von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet wird, die Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 einen oberen Azimut für den Realbild-Vertikalazimut und einen unteren Azimut für den Virtuellbild-Vertikalazimut und berechnet eine Differenz zwischen dem Realbild-Vertikalazimut und dem Virtuellbild-Vertikalazimut als eine Winkeldifferenz. Da ein Mehrfachdurchgang nicht erfolgt, wenn das Target ein heruntergefallenes Objekt über der Bodenfläche als der Azimut des Targets ist, der von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet wird, gibt es nur einen vertikalen Azimut innerhalb des gleichen Abstands. In diesem Fall wird in der Höhenberechnungseinheit 184, die nachstehend beschrieben wird, die Höhe des Targets aus dem Abstand, dem vertikalen Azimut und einer Radaranbringhöhe berechnet, ohne die Winkeldifferenz zu errechnen. Wenn die Höhe ungefähr 0 beträgt, wird das Target als ein heruntergefallenes Objekt bestimmt.
Oder wenn es nur einen vertikalen Azimut im gleichen Abstand gibt, kann das Target als ein heruntergefallenes Objekt bestimmt werden. Hier tritt der Virtuellbild-Vertikalazimut nicht zwangsläufig auf. Da es im Fall eines heruntergefallenen Objekts keinen Mehrfachdurchgang gibt, erscheint nur ein reales Bild. Im Fall eines oben befindlichen Objekts treten der Azimut eines realen Bilds und der Azimut eines virtuellen Bilds auf.
Die Erfassungseinheit 183 erfasst den Abstand von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 zu dem Target, der von der Abstand-und-Relativgeschwindigkeit-Operationseinheit 18d berechnet wird, und erfasst die Radaranbringhöhe, die die voreingestellte Höhe der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 von der Bodenfläche ist.
Die Höhenberechnungseinheit 184 berechnet die Höhe des Targets von der Bodenfläche anhand der Winkeldifferenz, die von der Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 berechnet wird. Insbesondere berechnet die Höhenberechnungseinheit 184 die Höhe (nachstehend als ”Targethöhe” bezeichnet) des Targets von der Bodenfläche mittels der folgenden Formel (1) anhand der Winkeldifferenz, die von der Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 berechnet wird. Und die Höhenberechnungseinheit 184 gibt eine Information über die Targethöhe an die (nicht dargestellte) ECU für eine Fahrzeugsteuerung aus, welche verbunden ist, wenn der Abstand, die relative Geschwindigkeit, der horizontale Winkel und die Höhe des Targets berechnet werden.
Hier wird die Formel, die für einen Berechnungsprozess der Targethöhe angewendet wird, anhand des Beispiels von 6 beschrieben. 6 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben des Berechnungsprozesses der Targethöhe. Bei dem Beispiel von 6 ist θ eine Vertikalwinkeldifferenz, die von der Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 berechnet wird; α ist ein Winkel eines Realbild-Vertikalazimuts; β ist ein Winkel eines Virtuellbild-Vertikalazimuts; h ist eine Radaranbringhöhe, die von der Erfassungseinheit 183 erfasst wird; X ist ein Abstand zu dem Target, der von der Erfassungseinheit 183 erfasst wird; z ist eine Targethöhe von einer Radaranbringhöhe; und Y ist eine Targethöhe von einer Straßenfläche und ist ein Wert, der von der Höhenberechnungseinheit 184 berechnet wird.
Selbst unter den in 6 gezeigten Umständen werden dann, wenn Formel (2) angewendet wird, Formel (3) und Formel (4) erhalten. Y = z + h (2) tan α = z / X = Y – h / X (3) tan β = 2h + z / X = Y + h / X (4)
Wenn die Formeln unter Verwendung von Formel (5) umgeformt werden, die ein zusätzliches Theorem bezüglich einer trigonometrischen Funktion ist, wird Formel (6) erhalten. Und Formel (6) wird nach Y gelöst und Formel (7) wird erhalten. (tan(θ)=)tan(α + β) = tan α + tan β / 1 – tan α tan β (5)
Hier wird, da der Wert der Höhe ein positiver Wert (+) ist, ein Wert mit einem positiven Vorzeichen ”+” aus den Vorzeichen ”+” und ”–” als der Wert der Höhe angenommen. Der Wert der Targethöhe wird in Form der oben genannten Formel (1) ausgedrückt. Somit kann, da die Targethöhe auf angemessene Weise aus der Winkeldifferenz berechnet werden kann, nur ein vorn befindliches Target auf angemessene Weise erkannt werden ohne fälschliche Detektion eines Schilds oder eines heruntergefallenen Objekts auf einer Straße. Wenn das Target ein heruntergefallenes Objekt über dem Boden ist, erscheint nur ein reales Bild, und es erscheint kein virtuelles Bild, da es keinen Mehrfachdurchgang gibt. Entsprechend gibt es für den Azimut des Targets, der von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet wird, nur einen Wert, und somit kann die Winkeldifferenz nicht berechnet werden. Daher berechnet die Höhenberechnungseinheit 184 die Höhe des Targets aus dem Abstand, dem vertikalen Azimut und der Radaranbringhöhe. Dabei wird dann, wenn die Höhe nahezu 0 ist, das Target als ein heruntergefallenes Objekt bestimmt. Alternativ kann dann, wenn es nur einen vertikalen Azimut innerhalb des gleichen Abstands gibt, das Target als ein heruntergefallenes Objekt bestimmt werden.
Da die Targethöhe anhand einer Vertikalwinkeldifferenz berechnet wird, ist dieses Verfahren insbesondere dann effektiv, wenn das Verfahren zum Senden durch sequenzielles Umschalten der Sendeantennen 11a bis 11d angewendet wird. Das heißt, dass dann, wenn ein Target mit einer relative Geschwindigkeit detektiert wird, der Einfluss der Sendezeitverzögerung auf den berechneten Wert unterdrückt werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine Azimutdifferenz nahezu konstant ist, während der reine Azimut eines Targets unter dem Einfluss einer Sendezeitverzögerung in großem Maße verschoben wird, die auftritt, wenn das Signal gesendet wird, nachdem die Sendeantenne geschaltet worden ist.
Hier wird mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben, warum bei der bekannten Technologie der Winkel aufgrund der Sendezeitverzögerung verschoben wird. Wie in 7 dargestellt ist, führen bei der Azimutoperation die meisten Verfahren, die insbesondere eine Winkeltrennung durchführen können, eine Berechnung anhand der Phasendifferenz (Fortpflanzungsweg-Längendifferenz) zwischen Funkwellen, die zu der Vielzahl von Empfangsantennen zurückkehren, durch. Das heißt, dass, wie in dem Beispiel von 7 dargestellt ist, da die Empfangsantennen Funkwellen mit unterschiedlichen Weglängen je nach den Rückkehrrichtungen empfangen, ein Phänomen verwendet wird, bei dem die Phase entsprechend um einen Betrag verschoben wird, der der Differenz der Weglänge entspricht. Da hier die gleichzeitig empfangenen Signale verwendet werden, wenn die Phasendifferenz unter Verwendung der Empfangsantennen extrahiert wird, wird die Phasendifferenz genau wie ausgelegt berechnet.
Wie in 8 dargestellt ist, wird jedoch bei dem Verfahren zum Durchführen eines Sendens durch sequenzielles Umschalten der Sendeantennen die Weglängendifferenz, die einer Distanz entspricht, um die sich das Target bewegt hat, zu der Weglängendifferenz in der Empfangsantenne selbst für jede Zeitperiode hinzuaddiert, während der jede Sendeantenne ausgewählt ist, so dass die Phasendifferenz nicht auf angemessene Weise berechnet werden kann. Zum Beispiel tritt selbst dann, wenn die Zeitverzögerung ”5 ms” bei einem Intervall der Antennen von ”2,88 Lambda” beträgt, ein Fehler von ”1 Grad” bei einer Relativgeschwindigkeitsdifferenz von ungefähr ”0,06 km/h” auf.
Hier sind bei der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 nach der vorliegenden Ausführungsform hinsichtlich der Winkeldifferenz der direkten Welle und der Welle, die von der Bodenfläche reflektiert wird, da die relativen Geschwindigkeiten nahezu die gleichen sind, die Beträge der Phasenverschiebung ebenfalls die gleichen. Aus diesem Grund ist zwar der Fehler eines Winkels groß, der Fehler der Winkeldifferenz ist jedoch vergleichsweise klein.
Da der Fehlerbetrag der direkten Welle und der Welle, die von der Bodenfläche reflektiert wird, größtenteils proportional zu der relativen Geschwindigkeit ist, kann auch eine Korrektur vergleichsweise leicht durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung 10 mit einer Tabelle versehen sein, in der die relative Geschwindigkeit und der Fehler der Winkeldifferenz im Voraus in Zusammenhang miteinander aufgezeichnet werden. In diesem Fall liest die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung 10 den Wert des Fehlers der Winkeldifferenz, der der berechneten relativen Geschwindigkeit entspricht, aus der Tabelle aus und korrigiert die Winkeldifferenz der direkten Welle und der Welle, die von der Bodenfläche reflektiert wird, anhand des ausgelesenen Werts des Fehlers der Winkeldifferenz.
Als Nächstes werden die Ergebnisse der Berechnung der Targethöhe in einem Stillstandzustand und einem Annäherungszustand mit Bezug auf 9A und 9B beschrieben. 9A und 9B zeigen schematische Darstellungen der Ergebnisse der Berechnung der Targethöhe in einem Stillstandzustand und einem Annäherungszustand. Zum Beispiel beschreibt 9A einen Fall, in dem der Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem Target ”80 m” beträgt, die Targethöhe ”4,5 m” beträgt und sich das Fahrzeug im Stillstandzustand befindet. In diesem Fall führt, wie von den Berechnungsergebnissen von 9A dargestellt ist, die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung 10 den Targethöhen-Berechnungsprozess 100 Mal durch (hier repräsentiert der Zählwert auf der Querachse in 9A die Anzahl von Berechnungen) und berechnet ungefähr 4,5 m für sämtliche Targethöhen-Berechnungsprozesse. Das heißt, dass die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung 10 die Targethöhe mit ausreichender Genauigkeit berechnen kann.
Das Beispiel von 9B zeigt einen Fall, in dem sich ein Fahrzeug dem Target von einem Punkt aus, der um ”100 m” von dem Target beabstandet ist, mit einer Geschwindigkeit von ”10 km/h” nähert. Wie in den Berechnungsergebnissen von 9B dargestellt ist, wird der Targethöhen-Berechnungsprozess wiederholt, bis sich das Fahrzeug einem Punkt nähert, der um ungefähr ”20 m” von dem Target beabstandet ist, und zwar ab dem Punkt, der um ”100 m” von dem Target beabstandet ist, die Berechnungsergebnisse sämtlicher Targethöhen-Berechnungsprozesse zeigen jedoch ungefähr 3,5 m an. Das heißt, dass es, da die Höhe des Targets aus der Phasendifferenz zwischen den Sendeantennen 11a bis 11d mit ausreichender Genauigkeit unabhängig vom Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein der relativen Geschwindigkeit der Targets berechnet werden kann, möglich ist, festzustellen, ob das Target ein hochliegendes Objekt, wie z. B. ein Schild, oder ein tiefliegendes Objekt, wie z. B. ein heruntergefallenes Objekt, ist.
Als Nächstes wird eine Verarbeitung, die von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 durchgeführt wird, mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des gesamten Verarbeitungsvorgangs in einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung. 11 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Verarbeitungsvorgangs eines Höhenberechnungsprozesses, der von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung durchgeführt wird.
Wie in 10 dargestellt ist, führt die Fourier-Transformationseinheit 18a der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 eine erste Fourier-Transformation relativ zu dem digitalen Signal durch, das von dem A/D-Wandler 24 umgewandelt wird (Schritt S101). Insbesondere zerlegt die Fourier-Transformationseinheit 18a das Empfangssignal in Signalkomponenten für jede Frequenz durch Durchführen einer schnellen Fourier-Transformation relativ zu dem digitalen Signal, und die Spitzenextraktionseinheit 18b detektiert eine Spitzenfrequenz.
Als Nächstes berechnet die Horizontalazimut-Operationseinheit 18c den horizontalen Azimut, der ein Azimut eines Targets in einer parallel zu der Bodenfläche verlaufenden horizontalen Richtung ist, unter Anwendung eines bekannten Winkelermittlungsverfahrens (Schritt S102). Dann berechnet die Abstand-und-Relativgeschwindigkeit-Operationseinheit 18d einen Abstand zu dem Target und eine relative Geschwindigkeit (Schritt S103). Da bei dem Berechnungsprozess zum Berechnen des Abstands zu dem Target und/oder der relativen Geschwindigkeit eine bekannte Technologie angewendet wird, wird hier keine detaillierte Beschreibung gegeben.
Und die Targethöhen-Berechnungseinheit 18e führt einen Höhenberechnungsprozess (der nachstehend mit Bezug auf 11 detailliert beschrieben wird) zum Berechnen der Höhe des Targets von der Bodenfläche durch (Schritt S104). Anschließend sendet dann, wenn die Höhe des Targets von der Bodenfläche berechnet worden ist, die Targethöhen-Berechnungseinheit 18e eine Information über das Target, wie z. B. die Höhe des Targets von der Bodenfläche, als eine Targetinformation an die externe ECU für eine Fahrzeugsteuerung (Schritt S105) und beendet den Prozess.
Als Nächstes wird der Höhenberechnungsprozess, der von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 durchgeführt wird, mit Bezug auf 11 beschrieben. Wie in 11 dargestellt ist, berechnet die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 einen Azimut eines realen Bilds über dem Boden und einen Azimut eines virtuellen Bilds unter dem Boden. Insbesondere berechnet die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 den Azimut eines realen Bilds über dem Boden aus reflektierten Wellen (direkten reflektierten Wellen), die erzeugt werden, wenn Wellen, welche von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet werden, von dem Target reflektiert werden. Die Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet einen Azimut des virtuellen Bilds unter dem Boden aus reflektierten Wellen (reflektierten Wellen von der Bodenfläche), die erzeugt werden, wenn die Sendewellen, die von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet werden, von dem Target reflektiert werden und dann nochmals von der Bodenfläche reflektiert werden (Schritt S201).
Als Nächstes berechnet die Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 eine Winkeldifferenz eines Realbild-Vertikalazimuts und eines Virtuellbild-Vertikalazimuts, die von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit 181 berechnet werden (Schritt S202). Insbesondere berechnet die Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 Winkel des Targets und des virtuellen Bilds und berechnet eine Differenz zwischen den Winkeln als eine Winkeldifferenz.
Und die Erfassungseinheit 183 erfasst den Abstand von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 zu dem Target, der von der Abstand-und-Relativgeschwindigkeit-Operationseinheit 18d berechnet wird (Schritt S203). Dann erfasst die Erfassungseinheit 183 eine Radaranbringhöhe, die eine Höhe der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 von der Bodenfläche ist und die im Voraus gesetzt wird (Schritt S204).
Dann berechnet die Höhenberechnungseinheit 184 die Höhe des Targets von der Bodenfläche anhand der Winkeldifferenz, die von der Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 berechnet wird (Schritt S205). Insbesondere berechnet die Höhenberechnungseinheit 184 die Höhe des Targets von der Bodenfläche mittels der Formel (1) anhand des Abstands von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 zu dem Target, der von der Erfassungseinheit 183 erfasst wird, der Radaranbringhöhe und der Winkeldifferenz, die von der Winkeldifferenz-Berechnungseinheit 182 berechnet wird.
Wie oben beschrieben ist, wird in der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 nach einer ersten Ausführungsform als der vertikale Azimut, der ein Azimut des Targets in der senkrecht zu der Bodenfläche verlaufenden vertikalen Richtung ist, ein Azimut eines realen Bilds über dem Boden aus den reflektierten Wellen berechnet, die erzeugt werden, wenn die Sendewellen, welche von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet werden, von dem Target reflektiert werden, und ein Azimut eines virtuellen Bilds unter dem Boden wird aus den reflektierten Wellen berechnet, die erzeugt werden, wenn die Sendewellen, welche von den Sendeantennen 11a bis 11d gesendet werden, von dem Target reflektiert werden und dann nochmals von der Bodenfläche reflektiert werden. Und in der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 wird die Winkeldifferenz des Azimuts des realen Bilds und des Azimuts des virtuellen Bilds, die berechnet wurden, berechnet, und die Höhe des Targets von der Bodenfläche wird anhand der berechneten Winkeldifferenz berechnet. Dadurch kann in der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform, da die Höhe des Targets von der Bodenfläche berechnet werden kann, bestimmt werden, ob das Target entweder ein Schild auf einer Straße, das über der Bodenfläche installiert ist, oder ein heruntergefallenes Objekt ist, das auf der Straße liegen bleibt, oder das Target ein Fahrzeug oder dergleichen ist, das vor dem Fahrzeug fährt. Das heißt, dass nur ein vor dem Fahrzeug befindliches Target auf angemessene Weise ohne fälschliche Detektion eines Schilds oder eines heruntergefallenes Objekts auf der Straße erkannt werden kann.
Bei der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform weist die Sendeantenne eine Vielzahl von Sendeantennen 11a bis 11d auf, und die Sendeantennen 11a bis 11d sind in Positionen angeordnet, die in der vertikalen Richtung verschoben werden. Aus diesem Grund können in der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 der Realbild-Vertikalazimut, der ein vertikaler Azimut der Sendewelle relativ zu dem Target ist, und der Virtuellbild-Vertikalazimut, der ein vertikaler Azimut der reflektierten Welle, die erzeugt wird, wenn die Sendewelle von der Bodenfläche reflektiert wird, relativ zu dem Target ist, auf angemessene Weise berechnet werden.
Bei der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform sendet eine der Sendeantennen 11a bis 11d von der Vielzahl von Sendeantennen 11a bis 11d eine Sendewelle nach der anderen. Bei der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung 10 kann, da die Höhe des Targets von der Bodenfläche anhand der Winkeldifferenz des Realbild-Vertikalazimuts und des Virtuellbild-Vertikalazimuts berechnet wird, selbst wenn ein Target mit einer relativen Geschwindigkeit mittels des Verfahrens zum Durchführen des Sendens durch sequenzielles Umschalten der Sendeantennen detektiert wird, der Einfluss einer Sendezeitverzögerung, die auf das Schalten zwischen den Sendeantennen zurückzuführen ist, unterdrückt werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zwar soweit beschrieben worden, die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in verschiedenen anderen Formen neben der oben beschriebenen Ausführungsform implementiert werden. Daher werden nachstehend verschiedene Ausführungsformen beschrieben, die kategorisiert sind in (1) Bestimmung bezüglich einer Achsenverschiebung einer vertikalen Achse eines Radars, (2) die Anzahl von Antennen, (3) ein Radar, (4) Anbringen an einem Fahrzeug, (5) die Konfiguration eines Systems etc.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem Winkel eines Realbild-Vertikalazimuts und eines Virtuellbild-Vertikalazimuts berechnet werden, und dann wird die Höhe eines Targets von der Bodenfläche berechnet. Alternativ werden die Winkel des Realbild-Vertikalazimuts und des Virtuellbild-Vertikalazimuts berechnet, und ein Betrag einer Verschiebung einer vertikalen Achse (Vertikalachsen-Verschiebebetrag) des Radars kann überschlägig ermittelt werden.
Hier wird die Skizzierung eines Berechnungsverfahrens zum Berechnen des Vertikalachsen-Verschiebebetrags mit Bezug auf 12 beschrieben. 12 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Vertikalachsen-Berechnungsverfahrens. Wie in 12 dargestellt ist, setzt eine in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung einen Mittelwert eines Realbildazimuts und eines Virtuellbildazimuts als einen Bodenflächenazimut. Und die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung ermittelt überschlägig den Vertikalachsen-Verschiebebetrag aus einem Fehler zwischen dem Mittelwert des Realbildazimuts und des Virtuellbildazimuts und einem wahren Wert des Bodenflächenazimuts. Bei einer Technik zum überschlägigen Ermitteln des Vertikalachsen-Verschiebebetrags unter der Annahme, dass der Mittelwert des Realbildazimuts und des Virtuellbildazimuts auf den Bodenflächenazimut gesetzt ist, wenn eine Radaranbringhöhe oder eine Höhe des Targets hoch ist oder wenn ein Abstand des Targets kurz ist, vergrößert sich ein Fehler des Vertikalachsen-Verschiebebetrags. Aus diesem Grund wird das Verfahren zum präziseren überschlägigen Ermitteln des Vertikalachsen-Verschiebebetrags nachstehend detailliert beschrieben.
Zuerst wird ein Verarbeitungsvorgang zum überschlägigen Ermitteln des Vertikalachsen-Verschiebebetrags unter der Annahme, dass der Mittelwert des Realbildazimuts und des Virtuellbildazimuts auf den Bodenflächenazimut gesetzt ist, mit Bezug auf 13 beschrieben. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Verarbeitungsvorgangs eines Vertikalachsen-Verschiebebetrag-Berechnungsprozesses, der von einer in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung durchgeführt wird. Wie in 13 dargestellt ist, berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung Winkel eines realen Bilds und eines virtuellen Bilds (Schritt S301). Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung einen Mittelwert der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds (Schritt S302).
Hier werden ein Berechnungsprozess zum Berechnen der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds und ein Prozess zum Berechnen des Mittelwerts der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds mit Bezug auf 14 beschrieben. 14 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben des Berechnungsprozesses zum Berechnen der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds und des Prozesses zum Berechnen des Mittelwerts der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds. Wie in 14 dargestellt ist, werden ein Winkel (Realbildazimut [Grad]) relativ zu dem Azimut eines realen Bilds über dem Boden und ein Winkel (Virtuellbildazimut [Grad]) relativ zu dem Azimut des virtuellen Bilds unter dem Boden berechnet. Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung einen Winkelmittelwert [Grad], der ein Mittelwert des Realbildazimuts [Grad] und des Virtuellbildazimuts [Grad] ist, unter Anwendung der folgenden Formel (8). Winkelmittelwert [Grad] = Realbildazimut [Grad] + Virtuellbildazimut [Grad] / 2 (8)
Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung einen Abstand von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung zu dem Target (Schritt S303). Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung den wahren Wert des Bodenflächenwinkels anhand der Radaranbringhöhe und des Abstands von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung zu dem Target (Schritt S304).
Hier wird ein Prozess zum Berechnen des wahren Werts des Bodenflächenwinkels mit Bezug auf 15 beschrieben. 15 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben des Prozesses zum Berechnen des wahren Werts des Bodenflächenwinkels. Wie in 15 dargestellt ist, erfasst die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung den Abstand (Abstand [m]) von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung zu dem Target und die Anbringhöhe eines Radars (Radaranbringhöhe [m]), die voreingestellt ist, und berechnet den wahren Wert des Bodenflächenwinkels (Bodenflächenazimut [Grad]), der ein Winkel des Bodenflächenazimuts ist, mittels der folgenden Formel (9). Bodenflächenazimut [Grad] = tan^–1( –Radaranbringhöhe [m] / Abstand [m]) (9)
Anschließend ermittelt die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung überschlägig einen Achsenverschiebebetrag anhand des Winkelmittelwerts und des wahren Werts des Bodenflächenwinkels (Schritt S305). Insbesondere ermittelt die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung überschlägig den Winkelverschiebebetrag durch Berechnen von ”Achsenverschiebeermittlung [Grad] = –Winkelmittelwert [Grad] + Bodenflächenazimut [Grad].”
Somit ist zwar das Verfahren zum überschlägigen Ermitteln des Achsenverschiebebetrags unter der Annahme beschrieben worden, dass bei der vorstehenden Beschreibung der Mittelwert des Realbildazimuts und des Virtuellbildazimuts der Bodenflächenazimut ist, nachstehend wird jedoch eine Technik zum präziseren überschlägigen Ermitteln des Achsenverschiebebetrags als bei dem oben beschriebenen Achsenverschiebebetrag-Ermittlungsprozess beschrieben.
Zuerst werden Unterschiede beim Verhalten der Winkelspektren zwischen einem Fall, in dem es keine Achsenverschiebung gibt, und einem Fall, in dem es eine Achsenverschiebung gibt, mit Bezug auf 16 und 17 beschrieben. 16 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für das Verhalten eines Winkelspektrums in einem Fall, in dem es keine Vertikalachsenverschiebung gibt. 17 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für das Verhalten eines Winkelspektrums in einem Fall, in dem es eine Vertikalachsenverschiebung gibt. Wenn es keine Vertikalachsenverschiebung gibt, wie in 16 dargestellt ist, stimmt eine Radarmitte, 0 [Grad], die ein Winkel des vertikalen Azimuts ist, der als eine Mittenrichtung des Radars gesetzt ist, mit einer Fahrzeugreferenz, 0 [Grad], überein, die ein Winkel des vertikalen Azimuts ist, wenn das Fahrzeug eine Referenz ist. Andererseits erfolgt dann, wenn es die Vertikalachsenverschiebung gibt, wie in 17 dargestellt ist, eine Verschiebung zwischen der Fahrzeugreferenz 0 [Grad] und der Radarmitte 0 [Grad]. Ferner unterscheidet sich dann, wenn das in 17 dargestellte Spektrum und das in 16 dargestellte Spektrum miteinander verglichen werden, das Verhalten der Spektren voneinander. Bei dem Spektrum, das in 17 dargestellt ist, tritt ein Fehler auf, der auf die Achsenverschiebung zurückzuführen ist. Mit Fokussierung hauptsächlich auf den Unterschied im Verhalten des Winkelspektrums zwischen dem Fall, in dem es keine Vertikalachsenverschiebung gibt, und dem Fall, in dem es eine Vertikalachsenverschiebung gibt, wird somit nachstehend eine Technik zum überschlägigen Ermitteln des Achsenverschiebebetrags beschrieben.
Der Verarbeitungsvorgang zum überschlägigen Ermitteln des Achsenverschiebebetrags wird mit Bezug auf 18 beschrieben. 18 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Verarbeitungsvorgangs bei einem Vertikalachsen-Verschiebebetrag-Berechnungsprozess, der von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung durchgeführt wird. Wie in 18 dargestellt ist, berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung Winkel eines realen Bilds und eines virtuellen Bilds (Schritt S401). Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung eine Winkeldifferenz des realen Bilds und des virtuellen Bilds (Schritt S402).
Hier werden ein Berechnungsprozess zum Berechnen der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds und ein Prozess zum Berechnen der Winkeldifferenz des realen Bilds und des virtuellen Bilds mit Bezug auf 19 beschrieben. 19 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für das Spektrum als ein Ergebnis einer Vertikalazimutoperation. Wie in 19 dargestellt ist, berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung Winkel eines realen Bilds und eines virtuellen Bilds durch Durchführen einer überschlägigen Winkelermittlung (DBF, ESPRIT etc.) eines vertikalen Azimuts (Vorgang 1). Als Nächstes subtrahiert die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung den Winkel [Grad] des virtuellen Bilds von dem Winkel [Grad] des realen Bilds und berechnet somit eine Winkeldifferenz zwischen den Winkeln des realen Bilds und des virtuellen Bilds, die ein Differenzial zwischen dem Winkel [Grad] des realen Bilds und dem Winkel [Grad] des virtuellen Bilds ist (Vorgang 2).
Anschließend berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung einen Abstand von der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung zu dem Target (Schritt S403). Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung eine Höhe des Targets von der Bodenfläche (Schritt S404). Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung die wahren Werte der Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds aus dem Abstand und der Höhe (Schritt S405).
Hier werden ein Berechnungsprozess zum Berechnen des Abstands, ein Berechnungsprozess zum Berechnen der Höhe und ein Berechnungsprozess zum Berechnen der wahren Werte der Winkel mit Bezug auf 20 beschrieben. 20 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben des Berechnungsprozesses zum Berechnen des Abstands, des Berechnungsprozesses zum Berechnen der Höhe und des Berechnungsprozesses zum Berechnen der wahren Werte der Winkel. Wie in 20 dargestellt ist, ist die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung ein Radar, der FM-CW etc. nutzt, und sie berechnet den Abstand zu einem Target unter Anwendung einer bekannten Technologie (Vorgang 3). Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung die Höhe des Targets von der Bodenfläche mittels der folgenden Formel (10) anhand der Winkeldifferenz ”8” des realen Bilds und des virtuellen Bilds, des Abstands ”X” zu dem Target und der Radaranbringhöhe ”h” (Vorgang 4).
Als Nächstes berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung einen wahren Wert des realen Bilds [Grad] mittels der folgenden Formel (11) anhand des Abstands [m] zu dem Target, der Radaranbringhöhe [m] und der Höhe [m] des Targets von der Bodenfläche (Vorgang 5) (siehe Formel (3)). Ferner berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung einen wahren Wert des virtuellen Bilds [Grad] mittels der folgenden Formel (12) anhand des Abstands [m] zu dem Target, der Radaranbringhöhe [m] und der Höhe [m] des Targets von der Bodenfläche (Vorgang 5) (siehe Formel (4)). Wahrer Wert des realen Bilds [Grad] = tan^–1( Höhe [m] – Radaranbringhöhe[m] / Abstand [m]) (11) Wahrer Wert des virtuellen Bilds [Grad] = tan^–1( –(Höhe [m] + Radaranbringhöhe [m]) / Abstand [m]) (12)
Als Nächstes ermittelt die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung überschlägig den Achsenverschiebebetrag (Schritt S406). Hier wird ein Ermittlungsprozess zum überschlägigen Ermitteln des Achsenverschiebebetrags mit Bezug auf 21 beschrieben. 21 zeigt eine schematische Darstellung zum Beschreiben des Ermittlungsprozesses zum überschlägigen Ermitteln des Achsenverschiebebetrags. Wie in 21 dargestellt ist, werden die Winkel des realen Bilds und des virtuellen Bilds, die in Vorgang 1 berechnet werden, mit dem wahren Wert des realen Bilds und dem wahren Wert des virtuellen Bilds verglichen, die in Vorgang 5 berechnet werden. Als ein Ergebnis des Vergleichs werden ein Differenzial zwischen dem Winkel des realen Bilds und dem wahren Wert des realen Bilds und ein Differenzial zwischen dem Winkel des virtuellen Bilds und dem wahren Wert des virtuellen Bilds als Fehler angenommen.
Insbesondere berechnet die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung den Achsenverschiebe-Ermittlungswert (reales Bild) durch Errechnen von ”Achsenverschiebe-Ermittlungswert (reales Bild) [Grad] = –Realbildwinkel (berechneter Wert) [Grad] + Realbildwinkel (theoretischer Wert) [Grad]” (Vorgang 6). Die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung berechnet den Achsenverschiebe-Ermittlungswert (virtuelles Bild) [Grad] durch Errechnen von ”Achsenverschiebe-Ermittlungswert (virtuelles Bild) [Grad] = –Virtuellbildwinkel (berechneter Wert) [Grad] + Virtuellbildwinkel (theoretischer Wert) [Grad]” (Vorgang 6). Hier stimmen zwar der Achsenverschiebe-Ermittlungswert (reales Bild) [Grad], der aus dem realen Bild berechnet wird, und der Achsenverschiebe-Ermittlungswert (virtuelles Bild) [Grad], der aus dem virtuellen Bild berechnet wird, theoretisch überein, es wird jedoch damit gerechnet, dass tatsächlich ein Fehler auftritt. Wenn ein solcher Fehler auftritt, wird der Achsenverschiebe-Ermittlungswert durch Durchführen zum Beispiel eines Prozesses zum Nehmen eines Mittelwerts des Achsenverschiebe-Ermittlungswerts (reales Bild) [Grad] und des Achsenverschiebe-Ermittlungswerts (virtuelles Bild) [Grad] etc. berechnet.
Somit ist es, da die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung den Achsenverschiebe-Ermittlungswert berechnen kann, möglich, einen Anbringwinkel der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung auf der Basis des Achsenverschiebe-Ermittlungswerts einzustellen, um die Achsenverschiebung der vertikalen Achse der in einem Fahrzeug befindlichen Radarvorrichtung zu verhindern und um auf angemessene Weise die Targethöhe zu berechnen.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben ist, bei dem vier Sendeantennen und vier Empfangsantennen vorgesehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, dass drei oder mehr Sendeantennen und zwei oder mehr Empfangsantennen vorgesehen sein können.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Millimeterwelle als ein Strahl in Betracht gezogen wird, der von den Antennen gesendet und empfangen wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung auf im Wesentlichen gleiche Weise wie auf die Millimeterwelle auch auf Funkwelle, eine Lichtwelle, eine Ultraschallwelle etc. anwendbar.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung, die in einem vorderen Teil eines Fahrzeugs angebracht ist, und eine Abtastregion, die vor einem Fahrzeug eingestellt ist, in Betracht gezogen werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf im Wesentlichen gleiche Weise auf die in einem Fahrzeug befindliche Radarvorrichtung angewendet werden, bei der die Abtastregion im hinteren Teil eines Fahrzeugs, einem vorderen Seitenteil eines Fahrzeugs, der Umgebung eines Fahrzeugs etc. eingestellt ist, und die vorliegende Ausführungsform wird nicht durch die Abtastregion eingeschränkt.
Von den bei der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Prozessen können sämtliche Prozesse oder kann ein Teil der Prozesse, die als automatisch durchgeführt beschrieben sind, manuell durchgeführt werden, oder es können sämtliche Prozesse oder kann ein Teil der Prozesse, die als manuell durchgeführt beschrieben sind, automatisch durchgeführt werden. Ferner können ein Verarbeitungsvorgang, ein Steuerungsvorgang, spezifische Bezeichnungen, Informationen, einschließlich verschiedener Arten von Daten und Parametern, die in der Beschreibung dargestellt und in den Zeichnungen gezeigt sind, willkürlich verändert werden, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes gesagt ist.
Ferner ist jede Komponente jeder dargestellten Vorrichtung eine konzeptionell funktionale Komponente und ist physisch nicht zwangsläufig in der gleichen Weise festgelegt wie dargestellt. Das heißt, dass die konkrete Form der Verteilung und Integration jeder Vorrichtung nicht auf die dargestellte beschränkt ist, sondern dass sämtliche Teile oder ein Teil funktional oder physisch in willkürlich gewählten Einheiten entsprechend verschiedenen Arten von Lasten, Verwendungsbedingungen etc. verteilt oder integriert sein können. Hinsichtlich jeder Prozessfunktion, die von jeder Vorrichtung ausgeführt wird, kann die gesamte Prozessfunktion oder eine bestimmte Teil-Prozessfunktion von einer CPU und einem Programm, das von der CPU analysiert und ausgeführt wird, implementiert sein oder kann von einer Hardware, die von einer verdrahteten Logik gebildet ist, imnplementiert sein.
Das bei der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Targethöhen-Berechnungsverfahren kann dadurch implementiert werden, dass bewirkt wird, dass ein Computer, wie z. B. ein Personal Computer oder eine Arbeitsstation, ein zuvor erstelltes Programm ausführt. Dieses Programm kann über Netzwerke, wie z. B. das Internet, verteilt werden. Dieses Programm wird in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium, wie z. B. einer Festplatte, einer flexiblen Platte (Flexible Disk = FD), CD-ROM, MO und DVD, aufgezeichnet und kann dadurch ausgeführt werden, dass bewirkt wird, dass ein Computer das Programm aus dem Aufzeichnungsmedium ausliest.
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil des angemessenen Erkennens nur eines vorn befindlichen Targets ohne fälschliche Detektion eines Schilds oder eines heruntergefallenen Objekts auf einer Straße.
Wie oben beschrieben ist, sind eine Radarvorrichtung und ein Targethöhen-Berechnungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung sinnvoll zum angemessenen Detektieren eines vorn befindlichen Targets, und sie sind insbesondere sinnvoll zum Berechnen der Höhe eines Targets von der Bodenfläche.
Weitere Wirkungen und Modifikationen sind für einen Fachmann leicht erkennbar. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen der Erläuterung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine spezifische oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Daher sind verschiedene Änderungen möglich, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindung, die in den Patentansprüchen und deren Äquivalenten beschrieben ist, abgewichen wird.
Obwohl die Erfindung zum Zwecke einer vollständigen und anschaulichen Offenbarung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, sind die beiliegenden Patentansprüche dadurch nicht eingeschränkt, sondern sind so auszulegen, dass sie sämtliche Modifikationen und alternative Ausführungen enthalten, die einem Fachmann in den Sinn kommen können und die in ausreichendem Maße in die hier dargestellten grundlegenden Lehren fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-194537 [0001]

Claims

Radarvorrichtung (10), die aufweist: eine Vertikalazimut-Berechnungseinheit (181), die als einen vertikalen Azimut, der ein Azimut eines Targets in einer senkrecht zu einer Bodenfläche verlaufenden Richtung ist, einen Azimut eines über dem Boden befindlichen realen Bilds aus einer reflektierten Welle berechnet, die erzeugt wird, wenn ein von einer Sendeantenne (11a bis 11d) gesendetes Sendesignal von dem Target reflektiert wird, und einen Azimut eines imaginär unter dem Boden befindlichen virtuellen Bilds anhand einer reflektierten Welle berechnet, die erzeugt wird, wenn das von der Sendeantenne (11a bis 11d) gesendete Sendesignal von dem Target reflektiert wird und nochmals von der Bodenfläche reflektiert wird; eine Winkeldifferenz-Berechnungseinheit (182), die eine Winkeldifferenz zwischen dem Azimut des realen Bilds und dem Azimut des virtuellen Bilds berechnet, die von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit (181) berechnet werden; und eine Höhenberechnungseinheit (184), die eine Höhe des Targets von der Bodenfläche anhand der von der Winkeldifferenz-Berechnungseinheit (182) berechneten Winkeldifferenz berechnet.
Radarvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Sendeantenne (11a bis 11d) eine Vielzahl von Sendeantennen (11a bis 11d) aufweist, die in Positionen angeordnet sind, welche in der vertikalen Richtung voneinander verschoben werden.
Radarvorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der einige Sendeantennen (11a bis 11d) aus der Vielzahl von Sendeantennen (11a bis 11d) sequenziell die Sendewelle senden.
Radarvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner aufweist: eine Bodenflächenposition-Berechnungseinheit (18), die eine Position der Bodenfläche aus dem Azimut des realen Bilds und dem Azimut des virtuellen Bilds berechnet, welche von der Vertikalazimut-Berechnungseinheit (181) berechnet werden; eine Vergleichseinheit (18), die eine von der Bodenflächenposition-Berechnungseinheit (18) berechnete Position der Bodenfläche mit einer realen Position der Bodenfläche vergleicht; und eine Einstelleinrichtung (18), die einen Anbringwinkel der Radarvorrichtung derart einstellt, dass als ein Ergebnis des Vergleichs durch die Vergleichseinheit (18) die von der Bodenflächenposition-Berechnungseinheit (18) berechnete Position der Bodenfläche und die reale Position der Bodenfläche in Übereinstimmung kommen.
Targethöhen-Berechnungsverfahren, das umfasst: einen Vertikalazimut-Berechnungsschritt zum Berechnen als einen vertikalen Azimut, der ein Azimut eines Targets in einer senkrecht zu einer Bodenfläche verlaufenden Richtung ist, eines Azimuts eines über dem Boden befindlichen realen Bilds aus einer reflektierten Welle, die erzeugt wird, wenn ein von einer Sendeantenne (11a bis 11d) gesendetes Sendesignal von dem Target reflektiert wird, und einen Azimut eines imaginär unter dem Boden befindlichen virtuellen Bilds aus einer reflektierten Welle, die erzeugt wird, wenn das von der Sendeantenne (11a bis 11d) gesendete Sendesignal von dem Target reflektiert wird und nochmals von der Bodenfläche reflektiert wird; einen Winkeldifferenz-Berechnungsschritt zum Berechnen einer Winkeldifferenz zwischen dem Azimut des realen Bilds und dem Azimut des virtuellen Bilds, die in dem Vertikalazimut-Berechnungsschritt berechnet werden; und einen Höhenberechnungsschritt zum Berechnen einer Höhe des Targets von der Bodenfläche anhand der in dem Winkeldifferenz-Berechnungsschritt berechneten Winkeldifferenz.