DE102016118431A1

DE102016118431A1 - Signalverarbeitungsvorrichtung einer Radarvorrichtung und Signalverarbeitungsverfahren für eine Radarvorrichtung

Info

Publication number: DE102016118431A1
Application number: DE102016118431.4A
Authority: DE
Inventors: Hisateru Asanuma
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2017-05-04
Also published as: US20170123059A1; JP2017090066A; US10386472B2; JP6729864B2

Abstract

Es wird eine Radarvorrichtung bereitgestellt. Eine Sendeinheit sendet ein erstes Sendesignal, das auf Basis eines ersten Parameters zur Berechnung einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem ersten Erkennungsbereich erzeugt wird, und ein zweites Sendesignal, das auf Basis eines zweiten Parameters zum Berechnen einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem zweiten Erkennungsbereich erzeugt wird. Eine Empfangseinheit empfängt erste Empfangssignale und zweite Empfangssignale von einem Ziel. Eine Messeinheit berechnet eine erste relative Geschwindigkeit oder eine erste Entfernung in dem ersten Erkennungsbereich auf Basis der ersten Empfangssignale und berechnet eine zweite relative Geschwindigkeit oder eine zweite Entfernung in dem zweiten Erkennungsbereich auf Basis der zweiten Empfangssignale und wählt die erste oder die zweite relative Geschwindigkeit beziehungsweise die erste oder die zweite Entfernung als Ergebnis der Messung aus.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie in Bezug auf eine Radarvorrichtung, eine Signalverarbeitungsvorrichtung und ein Signalverarbeitungsverfahren zum Ausführen einer Zielerkennung.
STAND DER TECHNIK
Jüngst wurden Radarvorrichtungen mit FCM (Fast Chirp Modulation, deutsch etwa: schnelles Chirp-Pulskompressionsverfahren) als Radarvorrichtung zur Erkennung von Zielen vorgeschlagen. Ein FCM-System ist ein System zum Erzielen der Entfernung zwischen einem Ziel und einer Radarvorrichtung auf Basis der Frequenzen von Schwebungssignalen, die aus einem Sendesignal und Empfangssignalen erzeugt werden, bei denen es sich um die von einem Ziel reflektierten Wellen des Sendesignals handelt, und zum Erzielen der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Ziel und der Radarvorrichtung auf Basis einer Phasenänderung der Schwebungssignale und es kann die Entfernung und die relative Geschwindigkeit separat erzielen. Damit ist es möglich, eine genauere Zielerkennung zu erwarten. Außerdem hat das FCM-System den Vorteil, dass, selbst wenn Ziele mit unterschiedlichen relativen Geschwindigkeiten in der gleichen Entfernung vorhanden sind, eine Unterscheidung der einzelnen Ziele auf Basis ihrer relativen Geschwindigkeiten möglich ist und die Unterdrückung der Zunahme von Winkelabweichungen aufgrund des Einflusses der Umgebung möglich ist.
Das Patentdokument 1 offenbart ein FCM-Radarsystem, das dafür konfiguriert ist, ein Sendesignal über eine oder mehrere Sendeantennen auszustrahlen und die reflektierten Wellen des Sendesignals von Zielen durch eine oder mehrere Empfangsantennen zu empfangen. Dieses System erfasst Empfangssignale durch verschiedene Kombinationen der Sendeantennen und Empfangsantennen und erzielt die Lage der Ziele auf Basis der Empfangssignale.
Das Patentdokument 2 offenbart eine Radarvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, Ziele unter Verwendung mehrerer Schwebungssignale zu erkennen, die aus Empfangssignalen erzielt werden, welche in einzelnen Sendewellen-Sendeperioden durch wiederholtes Ausgeben einer Sendewelle empfangen werden. Die Sendewelle weist zwei oder mehr Perioden auf, die jeweils einen Abschnitt aufweisen, in dem die Schwingungsfrequenz monoton zunimmt, und beinhaltet mindestens zwei Perioden, die sich in der Neigung der Frequenzänderung unterscheiden.
Patentdokument 3 offenbart eine Radarvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einen Prozess des Erkennens der relativen Entfernung oder der relativen Geschwindigkeit jedes Zielobjekts auf Basis von in einer beliebigen Sendeperiode erzeugten Schwebungssignalen auszuführen sowie einen Prozess des Erkennens der relativen Entfernung oder der relativen Geschwindigkeit des entsprechenden Zielobjekts auf Basis von in einer anderen Sendeperiode erzeugten Schwebungssignalen und des Einstellens von Bewertungspunkten für die erkannten relativen Entfernungen oder die erkannten relativen Geschwindigkeiten und des Bestimmens einer der relativen Entfernungen oder einer der relativen Geschwindigkeiten auf Basis der Bewertungspunkte in jedem Erkennungszyklus einschließlich mehrerer Sendeperioden, die sich in der Rate der Änderung der Frequenz eines Sendesignals unterscheiden.
Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2011-526370A
Patentdokument 2: japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2014-085452A
Patentdokument 3: japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2010-038705A
An dieser Stelle wird kurz ein Verfahren zum Berechnen der Entfernung und der relativen Geschwindigkeit in dem FCM-System beschrieben.
Wenn die Wellenform einer einzelnen Periode einer Sendewelle, in der die Frequenz ähnlich einer Sägezahnwelle variiert, als ein Chirp definiert ist, sendet das FCM-System mehrere Chirps mit einer Periode aus, die kürzer als beim FMCW-System ist, und empfängt reflektierte Wellen von einem Ziel als Empfangssignale. Nachfolgend erzielt das FCM-System die Differenzen zwischen jedem der Empfangssignale und der Sendewelle, wodurch Schwebungssignale erzielt werden, und führt eine zweidimensionale FFT (schnelle Fourier-Transformation) an den Schwebungssignalen aus, wodurch die Entfernung und die relative Geschwindigkeit des Ziels und der Radarvorrichtung erzielt werden. Insbesondere sind die Frequenzen der Schwebungssignale proportional zur Entfernung, da die Zeitverzögerung der Empfangssignale im Verhältnis zur Sendewelle größer wird, wenn die Entfernung des Ziels zunimmt. Deshalb erscheint, wenn an jedem Schwebungssignal ein FFT-Prozess ausgeführt wird, an der Position einer Frequenz, die der Entfernung des Ziels entspricht, eine Spitze. Da die FFT einen Empfangspegel und Phaseninformationen an jedem Frequenz-Bin, das in Intervallen einer festgelegten Frequenz eingestellt ist, genau extrahieren kann, erscheint außerdem an einem Frequenz-Bin, das der Entfernung des Ziels entspricht, eine Spitze. Somit ist es möglich, eine Entfernung zum Ziel durch Erkennen der Spitzenfrequenz zu erzielen.
Nun wird die Berechnung der relativen Geschwindigkeit beschrieben. Wenn zwischen Fahrzeug und Ziel eine relative Geschwindigkeit vorliegt, erkennt das FCM-System mit Hilfe der Phasenveränderung, die der Dopplerfrequenz zuzuschreiben ist, eine Dopplerfrequenz zwischen den Schwebungssignalen, wodurch die relative Geschwindigkeit berechnet wird. Mit anderen Worten werden alle Phasen der Empfangssignale bezüglich der einzelnen Chirps gleich, wenn die relative Geschwindigkeit 0 ist, da zwischen den Empfangssignalen keine Dopplerkomponente vorliegt. Indes wird, wenn zwischen dem Fahrzeug und dem Ziel eine relative Geschwindigkeit vorliegt, durch eine Dopplerfrequenz zwischen den Empfangssignalen bezüglich der einzelnen Chirps eine Phasenänderung bewirkt. Da die Spitzeninformationen, die durch das Ausführen einer FFT an den Schwebungssignalen erzielt wurden, derartige Phaseninformationen enthalten, wird die Dopplerfrequenz aus diesen Phaseninformationen erzielt und an der Position der erzielten Frequenz erscheint eine Spitze, wenn die Spitzeninformationen des gleichen Ziels, die aus den einzelnen Schwebungssignalen erzielt wurden, in zeitlicher Reihenfolge angeordnet werden und die zweite FFT ausgeführt wird. Diese Spitzenfrequenz entspricht der relativen Geschwindigkeit. Wie oben beschrieben, ist es möglich, die Entfernung und die relative Geschwindigkeit durch Ausführen einer FFT an den Schwebungssignalen und Ausführen einer FFT an den FFT-Ergebnissen zu berechnen, d. h. durch Ausführen einer zweidimensionalen FFT an den Schwebungssignalen.
Wie oben beschrieben, sendet das FCM-System fortlaufend die mehreren Chirps und empfängt fortlaufend die mehreren Empfangssignale, die den Chirps entsprechen, und erzielt eine Dopplerfrequenz aus einer Phasenänderung zwischen aufeinanderfolgenden Empfangssignalen, wodurch eine Geschwindigkeitsmessung ausgeführt wird. Damit wird der Erkennungsgeschwindigkeitsbereich auf Basis der Periode der Empfangssignale bestimmt, d. h. der Periode der Chirps, und wenn die relative Geschwindigkeit des Ziels den Erkennungsgeschwindigkeitsbereich überschreitet, tritt Geschwindigkeits-Aliasing auf, und somit ist es unmöglich, eine Geschwindigkeitsmessung genau auszuführen. Der Grund liegt darin, dass, da Dopplerfrequenzen mit der Periode der Chirps abgetastet werden, die Dopplerfrequenzen nicht korrekt abgetastet werden, wenn eine einzelne Periode der Dopplerfrequenzen kleiner wird als das Zweifache der Periode der Chirps, und als Aliasing-Signale (Aliasing) erkannt werden.
Auch in Hinsicht auf die Entfernungen der Ziele tritt Aliasing auf, wenn sich die Entfernung eines Ziels aus einem Erkennungsbereich hinaus bewegt, und somit ist eine genaue Entfernungsmessung unmöglich. Der Grund liegt darin, dass die Frequenz, die der Entfernung entspricht, nicht korrekt abgetastet wird, wenn eine der Entfernung des Ziels entsprechende Frequenz die Hälfte einer Abtastfrequenz zum Abtasten von Schwebungssignalen überschreitet, und als Aliasing-Signal (Aliasing) erkannt wird.
Um einen großen Entfernungs- oder Geschwindigkeitserkennungsbereich einzustellen, ist es aus diesem Grund erforderlich, das Abtasten mit hoher Abtastfrequenz auszuführen. Zwar besteht nun der Wunsch einen großen Entfernungs- oder Geschwindigkeitserkennungsbereich einzustellen, aber aufgrund von Hardware-Beschränkungen gibt es eine Grenze bei der Erhöhung der Abtastfrequenz zum Einstellen des großen Erkennungsbereichs. Insbesondere ist Hardware mit einer hohen Abtastfrequenz erforderlich, da das FCM-System ein Sendesignal (Chirps) mit kürzerer Periode im Vergleich mit einem FMCW-System (FMCM: Frequency Modulated Continuous Wave, deutsch: frequenzmodulierter Dauerstrich) des Standes der Technik verwendet, und es gibt wenig Raum für die Erhöhung der Abtastfrequenz. Außerdem wird, wenn die Bandbreite des Sendesignals klein eingestellt wird, d. h. ΔF niedrig eingestellt wird, ohne die Abtastfrequenz zu ändern, und die Periode des Sendesignals kurz eingestellt wird und ein Entfernungs-/Relativgeschwindigkeitserkennungsbereich groß eingestellt wird, eine Datenmenge, die mit der entsprechenden Abtastfrequenz erfasst werden kann, relativ klein und die Auflösung der Entfernung/relativen Geschwindigkeit nimmt signifikant ab. Daher wird es unmöglich, die erforderliche Leistung zu erreichen.
Im Hinblick auf Bedingungen wie Größe, Gewicht und Kosten gibt es derzeit keine Hardware, die als Fahrzeugbordradar einsetzbar ist und Spezifikationen aufweist, die die Umsetzung eines Geschwindigkeitserkennungsbereichs und einer Auflösung ermöglichen, die denen des FM-CW-Systems des Standes der Technik ebenbürtig sind, und demzufolge ist es bei dem FCM-System schwierig, einen Geschwindigkeitserkennungsbereich und eine Auflösung umzusetzen, die denen des FM-CW-Systems ebenbürtig sind.
Somit besteht das Problem, dass es unmöglich ist, einen Erkennungsbereich groß einzustellen, und es unmöglich ist, die Messung genau auszuführen, aufgrund des Auftretens von Aliasing bei der Entfernung oder der relativen Geschwindigkeit.
KURZDARSTELLUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie bezüglich einer Radarvorrichtung bereitzustellen und es möglich zu machen, Messergebnisse mit höchstmöglicher Genauigkeit gemäß dem Zustand des Aliasing zu erzielen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Sendeeinheit, die dafür konfiguriert ist, mindestens ein erstes Sendesignal zu senden, das auf Basis eines ersten Parameters zur Berechnung einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem ersten Erkennungsbereich erzeugt wird, und ein zweites Sendesignal, das auf Basis eines zweiten Parameters zum Berechnen einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem zweiten Erkennungsbereich erzeugt wird, der kleiner ist als der erste Erkennungsbereich; eine Empfangseinheit, die dafür konfiguriert ist, die reflektierten Wellen des ersten Sendesignals von einem Ziel als erste Empfangssignale zu empfangen und die reflektierten Wellen des zweiten Sendesignals von dem Ziel als zweite Empfangssignale zu empfangen; und eine Messeinheit, die dafür konfiguriert ist, eine erste relative Geschwindigkeit oder eine erste Entfernung in dem ersten Erkennungsbereich auf Basis der ersten Empfangssignale zu berechnen und eine zweite relative Geschwindigkeit oder eine zweite Entfernung in dem zweiten Erkennungsbereich auf Basis der zweiten Empfangssignale zu berechnen und die erste relative Geschwindigkeit oder die zweite relative Geschwindigkeit beziehungsweise die erste Entfernung oder die zweite Entfernung als Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des Ziels auszuwählen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung für eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die für Folgendes konfiguriert ist: Senden mindestens eines ersten Sendesignals, das auf Basis eines ersten Parameters zur Berechnung einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem ersten Erkennungsbereich erzeugt wird, und eines zweiten Sendesignals, das auf Basis eines zweiten Parameters zum Berechnen einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem zweiten Erkennungsbereich erzeugt wird, der kleiner ist als der erste Erkennungsbereich, und Empfangen der reflektierten Wellen des ersten Sendesignals von einem Ziel und der reflektierten Wellen des zweiten Sendesignals von dem Ziel als erste Empfangssignale bzw. als zweite Empfangssignale; Berechnen einer ersten relativen Geschwindigkeit oder einer ersten Entfernung in dem ersten Erkennungsbereich auf Basis der ersten Empfangssignale; Berechnen einer zweiten relativen Geschwindigkeit oder einer zweiten Entfernung in dem zweiten Erkennungsbereich auf Basis der zweiten Empfangssignale und Auswählen der ersten relativen Geschwindigkeit oder der zweiten relativen Geschwindigkeit beziehungsweise der ersten Entfernung oder der zweiten Entfernung als Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des Ziels.
Gemäß einem dritten Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Signalverarbeitungsverfahren für eine Radarvorrichtung bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Senden mindestens eines ersten Sendesignals, das auf Basis eines ersten Parameters zur Berechnung einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem ersten Erkennungsbereich erzeugt wird, und eines zweiten Sendesignals, das auf Basis eines zweiten Parameters zum Berechnen einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem zweiten Erkennungsbereich erzeugt wird, der kleiner ist als der erste Erkennungsbereich, und Empfangen der reflektierten Wellen des ersten Sendesignals von einem Ziel und der reflektierten Wellen des zweiten Sendesignals von dem Ziel als erste Empfangssignale bzw. als zweite Empfangssignale; Berechnen einer ersten relativen Geschwindigkeit oder einer ersten Entfernung in dem ersten Erkennungsbereich auf Basis der ersten Empfangssignale; Berechnen einer zweiten relativen Geschwindigkeit oder einer zweiten Entfernung in dem zweiten Erkennungsbereich auf Basis der zweiten Empfangssignale und Auswählen der ersten relativen Geschwindigkeit oder der zweiten relativen Geschwindigkeit beziehungsweise der ersten Entfernung oder der zweiten Entfernung als Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des Ziels.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung ein Programm zum Umsetzen der Prozesse sein, die in der oben beschriebenen Signalverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium sein, das dieses Programm enthält. In diesem Fall ist es möglich, einen Computer oder dergleichen zu veranlassen, das Programm des Aufzeichnungsmediums zu lesen und auszuführen und dadurch die Funktionen des Programms bereitzustellen. Hierbei bezeichnet der Begriff „computerlesbares Aufzeichnungsmedium” ein Aufzeichnungsmedium, auf dem Informationen wie beispielsweise Daten und Programme elektrisch, magnetisch, optisch, mechanisch oder chemisch akkumuliert werden können und von dem die Informationen von einem Computer oder dergleichen gelesen werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Technologie bezüglich einer Radarvorrichtung bereitzustellen, die das Erzielen von Messergebnissen mit höchstmöglicher Genauigkeit gemäß dem Zustand des Aliasing ermöglicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden auf Basis der folgenden Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
1 eine erklärende Ansicht eines FCM-Systems;
2 ein Konfigurationsdiagramm einer Radarvorrichtung;
3 eine Ansicht, die ein Ergebnis eines Fourier-Transformations-Prozesses einer Bereichs-Bin-Richtung veranschaulicht;
4 eine Ansicht, die ein Ergebnis eines Fourier-Transformations-Prozesses einer Geschwindigkeits-Bin-Richtung veranschaulicht;
5 eine Ansicht, die ein Beispiel eines Sendesignals veranschaulicht;
6 eine erklärende Ansicht des Geschwindigkeits-Aliasing;
7 ein Flussdiagramm der Signalverarbeitung;
8 eine erklärende Ansicht eines zweidimensionalen FFT-Prozesses;
9 eine Ansicht, die einen ersten Parameter veranschaulicht sowie einen Bereich, in dem die Erkennung möglich ist, bei Ausführung einer Messung basierend auf dem ersten Parameter;
10 eine Ansicht, die einen von zweiten Parametern veranschaulicht (im Weiteren „erster Parameter der zweiten Gruppe” genannt) sowie einen Bereich, in dem die Erkennung möglich ist, bei Ausführung einer Messung basierend auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe;
11 eine Ansicht, die einen weiteren der zweiten Parameter veranschaulicht (im Weiteren „zweiter Parameter der zweiten Gruppe” genannt) sowie einen Bereich, in dem die Erkennung möglich ist, bei Ausführung einer Messung basierend auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe;
12 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen tatsächlichen relativen Geschwindigkeiten und Messwerten der relativen Geschwindigkeiten basierend auf dem ersten Parameter, dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe veranschaulicht;
13 eine Ansicht, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem ein Chirp ST1, der auf dem ersten Parameter (9) basiert, und ein Chirp ST2, der auf einem zweiten Parameter (10 basiert) abwechselnd gesendet werden; und
14 eine erklärende Ansicht der Signalverarbeitung einer Modifikation.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Weiteren wird eine Ausführungsform einer Radarvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf Basis der beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine beispielhafte Ansicht eines FCM-Systems und 2 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Radarvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform. Die Radarvorrichtung 1 gemäß den Ausführungsformen kann an einem Fahrzeug montiert und zum Erkennen von Zielen genutzt werden, die um das Fahrzeug herum vorhanden sind, wie beispielsweise andere Fahrzeuge, Schilder und Leitplanken. Das Ergebnis der Zielerkennung kann an einige Komponenten des Fahrzeugs ausgegeben werden, wie beispielsweise eine Speichereinheit und eine elektronische Steuereinheit (ECU), und es kann beispielsweise in einem präventiven Sicherheitssystem (Pre-crash Safety System, PCS) oder einem Notbremsassistenten (Advanced Emergency Braking System, AEBS) zum Steuern des Fahrzeugs verwendet werden. Die Radarvorrichtung 1 gemäß den Ausführungsformen kann jedoch für verschiedene andere Zwecke (wie beispielsweise das Überwachen von fliegenden Luftfahrzeugen und von fahrenden Wasserfahrzeugen) statt als Bord-Radarvorrichtung genutzt werden.
(KONFIGURATION DER VORRICHTUNG)
Die Radarvorrichtung 1 enthält eine Sendeantenne 7, einen Oszillator 8 und eine Signalerzeugungseinheit 9. Außerdem enthält die Radarvorrichtung 1 Empfangsantennen 3 (ch1 bis ch4), die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, Mischer 4 (ch1 bis ch4), die jeweils mit einer Empfangsantenne 3 verbunden sind, A/D-(Analog-Digital-)Wandler 5 (ch1 bis ch4), die jeweils mit einem Mischer 4 verbunden sind, und eine Signalverarbeitungsvorrichtung 19, die dafür konfiguriert ist, Daten der A/D-Wandler 5 zu verarbeiten.
Alternativ kann die Radarvorrichtung 1 eine Empfangsschaltung enthalten, die jeder Empfangsantenne fest zugeordnet ist, oder sie kann eine Empfangsschaltung enthalten, die für das gemeinsame Empfangen von Empfangssignalen aller Empfangsantennen konfiguriert ist. In diesem Fall ist eine Steuerung für das Ausführen des Schaltens auf die Empfangsantennen erforderlich, so dass die Empfangsantennen in einer Zeitmultiplex-Weise fortlaufend der Empfangsschaltung entsprechen, wodurch die Schaltungskonfiguration der Radarvorrichtung 1 jedoch kompakt wird. In der vorliegenden Ausführungsform bilden eine Empfangsantenne 3, ein Mischer 4 und ein A/D-Wandler 5 eine Form einer Empfangseinheit. In 2 ist ein Beispiel mit vier Empfangseinheiten gezeigt. Die Anzahl der Empfangseinheiten ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann je nach der geforderten Leistung und dergleichen beliebig festgelegt werden.
Die Radarvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung verwendet ein FCM-System (Fast Chirp Modulation, deutsch etwa: schnelles Chirp-Pulskompressionsverfahren), und zunächst wird ein Verfahren zur Berechnung von Entfernung und relativer Geschwindigkeit in dem FCM-System kurz beschrieben. Die Radarvorrichtung 1 erzeugt mit der Signalerzeugungseinheit 9 ein Sendesignal (Chirps) ST, bei dem die Frequenz ähnlich einer Sägezahnwelle variiert, wie in (A) von 1 gezeigt, und moduliert das Sendesignal mit dem Oszillator 8 und sendet das Sendesignal über die Sendeantenne 7. In 1 ist ein Symbol „Tm” die Periode des Sendesignals ST, das von der Signalerzeugungseinheit 9 erzeugt wird. Außerdem weist ein Chirp (die Wellenform einer Periode) des Sendesignals ST eine Sägezahnform auf, bei der die Frequenz mit einer Neigung θ von einer Referenzfrequenz f0 mit der Zeit ansteigt und fast senkrecht zur Referenzfrequenz f0 zurückkehrt, wenn ein Maximalwert f1 erreicht ist. Das Sendesignal St kann jedoch auch so erzeugt werden, dass die Wellenform jeder Periode eine umgekehrte Sägezahnform aufweist, bei der die Frequenz fast senkrecht auf den Maximalwert f1 ansteigt und dann mit der Zeit mit der Neigung θ auf die Referenzfrequenz f0 absinkt ((C) von 5). Die Radarvorrichtung 1 sendet fortlaufend mehrere Chirps, die auf Basis eines gewünschten Geschwindigkeitserkennungsbereichs oder einer gewünschten Geschwindigkeitsauflösung, also auf Basis geforderter Spezifikationen für die Radarleistung, bestimmt werden, und sendet eine festgelegte Anzahl von Chirps für eine einzelne Abtastung.
Danach empfängt die Radarvorrichtung 1 über die Empfangsantenne 3 reflektierte Wellen von einem Ziel als Empfangssignale SR. Die Mischer 4 (ch1 bis ch4) mischen die Empfangssignale SR mit Abschnitten des Sendesignals ST und berechnen die Absolutwerte der Differenzen zwischen dem Sendesignal ST und den Empfangssignalen SR, wodurch Schwebungssignale SB erzeugt werden, wie in (B) von 1 gezeigt. Die Schwebungssignale SB werden für jede Periode Tm des in (A) von 1 gezeigten Sendesignals erzeugt. In diesem Fall ist die Frequenz jedes Schwebungssignals SB (zum Beispiel B1) proportional zur Entfernung, da die Zeit (Verzögerungszeit) vom Zeitpunkt des Sendens des in (A) von 1 gezeigten Sendesignals ST bis zum Empfang der reflektierten Welle des Sendesignals vom Ziel als Empfangssignal SR proportional zur Entfernung zwischen dem Ziel und der Radarvorrichtung variiert. Wenn also eine FFT (Fast Fourier Transformation) an jedem Schwebungssignal SB ausgeführt wird, erscheint an der Position einer Frequenz, die der Entfernung des Ziels entspricht, eine Spitze. Da eine FFT einen Empfangspegel und Phaseninformationen an jedem von Frequenzpunkten (im Weiteren auch Bereichs-Bins genannt), die in Intervallen einer festgelegten Frequenz eingestellt sind, genau extrahieren kann, erscheint außerdem am Bereichs-Bin einer Frequenz, die der Entfernung des Ziels entspricht, eine Spitze. Somit ist es möglich, die Entfernung zum Ziel durch Erkennen der Spitzenfrequenz zu erzielen. 3 zeigt ein Beispiel, das durch Anordnen der Ergebnisse eines derartigen FFT-Prozesses in einer Bereichs-Bin-Richtung in einer Matrix und durch Anordnen der Ergebnisse einzelner Schwebungssignale in einer Richtung senkrecht zur Bereichs-Bin-Richtung in der Matrix und Darstellen des Wertes jedes Prozessergebnisses (Spektrum (dB)) in einer Höhenrichtung erzielt wurde. Das Beispiel von 3 weist zwei Spitzen 91 und 92 auf.
Nun wird die Berechnung der relativen Geschwindigkeit beschrieben. Wenn zwischen Fahrzeug und Ziel eine relative Geschwindigkeit vorliegt, erkennt das FCM-System mit Hilfe der Phasenveränderung, die der Dopplerfrequenz zuzuschreiben ist, eine Dopplerfrequenz zwischen den Schwebungssignalen, wodurch die relative Geschwindigkeit berechnet wird. Mit anderen Worten werden alle Phasen der Empfangssignale bezüglich der einzelnen Chirps gleich, wenn die relative Geschwindigkeit 0 ist, da zwischen den Empfangssignalen keine Dopplerkomponente vorliegt. Indes tritt eine Doppler-Phasenänderung zwischen den Empfangssignalen bezüglich der einzelnen Chirps auf, wenn zwischen dem Fahrzeug und dem Ziel eine relative Geschwindigkeit vorliegt. Da die Spitzeninformationen, die durch das Ausführen einer FFT an den Schwebungssignalen erzielt wurden, derartige Phaseninformationen enthalten, wird die Dopplerfrequenz aus diesen Phaseninformationen erzielt und an der Position der erzielten Frequenz erscheint eine Spitze, wenn die Spitzeninformationen des gleichen Ziels, die aus den einzelnen Schwebungssignalen erzielt wurden, in zeitlicher Reihenfolge angeordnet werden und eine zweite FFT ausgeführt wird. Dieser FFT-Prozess extrahiert Phaseninformationen für jeden von Frequenzpunkten (im Weiteren auch Geschwindigkeits-Bins genannt), die in Intervallen einer festgelegten Frequenz gemäß einer Geschwindigkeitsauflösung eingestellt sind, und somit erscheint die Spitze bei dem Geschwindigkeits-Bin einer Frequenz, die der relativen Geschwindigkeit des Ziels entspricht. Damit ist es möglich, die relative Geschwindigkeit des Ziels durch Erkennen der Spitzenfrequenz zu erzielen. 4 zeigt ein Beispiel, das durch Anordnen der Ergebnisse eines zweiten FFT-Prozesses in der Geschwindigkeits-Bin-Richtung in einer Matrix und Anordnen der Ergebnisse des zweiten FFT-Prozesses an Frequenzpunkten in der Matrix, die in der Bereichs-Bin-Richtung in regelmäßigen Intervallen festgelegt sind, und durch Darstellen des Wertes jedes Prozessergebnisses (Spektrum (dB)) in der Höhenrichtung erzielt wurde. Das Beispiel von 4 weist zwei Spitzen 93 und 94 auf.
Die A/D-Wandler 5 (ch1 bis ch4) erfassen die Schwebungssignale SB jeweils von den Mischern 4 (ch1 bis ch4) und führen das Abtasten an den Schwebungssignalen SB, bei denen es sich um analoge Signale handelt, mit einer festgelegten Frequenz aus, wodurch die Schwebungssignale in digitale Signale umgewandelt werden. Da Chirps eine kürzere Periode aufweisen als im FMCW-System, werden in dem FCM-System schnellere A/D-Wandler 5 als im FMCW-System verwendet.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 19 ist ein sogenannter Computer mit einem Prozessor 6, der zum Ausführen arithmetischer Verarbeitung an Signalen gemäß einem Computerprogramm konfiguriert ist, und einem Speicher 16 zum Speichern von Informationen bezüglich der arithmetischen Verarbeitung. Der Speicher 16 kann aus mehreren Speichern bestehen, wie beispielsweise einer Nebenspeichereinheit zum Speichern des Computerprogramms und Einstellen von Werten und einer Hauptspeichereinheit zum zeitweiligen Speichern von Informationen, die bei der arithmetischen Verarbeitung verwendet werden sollen. Wenn dem Fahrzeug elektrische Energie zugeführt wird, führt der Prozessor 6 das Computerprogramm aus, wodurch die Signalverarbeitungsvorrichtung 19 Funktionseinheiten wie beispielweise eine Sendesteuereinheit 10, eine Frequenzanalyseeinheit 11, eine Spitzenextraktionseinheit 12, eine Lageberechnungseinheit 13 und eine Entfernungs-/Relativgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 14 implementiert. Zum Beispiel steuert die Sendesteuereinheit 10 die Signalerzeugungseinheit 9, so dass die Signalerzeugungseinheit ein Sendesignal auf Basis mehrerer voreingestellter Parameter (erste und zweite Parameter, die im Weiteren beschrieben werden sollen) erzeugt und das Sendesignal ausgibt. In der vorliegenden Ausführungsform bilden die Sendesteuereinheit 10, die Signalerzeugungseinheit 9, der Oszillator 8 und die Sendeantenne 7 eine Form einer Sendeeinheit.
5 ist eine Ansicht, die Beispiele für Sägezahn-Sendesignale ST veranschaulicht, die durch die Sendeeinheit gesendet werden. In 5 zeigt (A) Abschnitte der Sendesignale ST, die für ein einzelnes Abtastereignis erforderlich sind, und (B) zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts eines Sendesignals ST. Die Sendeinheit sendet Sendesignale mehrerer Modi mit unterschiedlichen Wellenformen auf Basis mehrerer Parameter. In der vorliegenden Ausführungsform sendet die Sendeeinheit Sendesignale dreier Modi auf Basis eines ersten Parameters und zweier zweiter Parameter (wobei einer als erster Parameter der zweiten Gruppe und der andere als zweiter Parameter der zweiten Gruppe bezeichnet wird). Die Anzahl von Sendesignalmodi ist jedoch nicht auf 3 begrenzt und es sind auch nur zwei oder mehr Modi basierend auf mindestens den ersten und den zweiten Parametern nötig.
In (B) von 5 weist jedes Sendesignal eine Bandbreite ΔF auf, bei der es sich um die Höhe in der durch die Längsachse dargestellten Frequenzrichtung handelt, und eine Periode Tm, in der das Senden eines Chirps wiederholt wird. Jede Periode Tm schließt eine Funkwellen-Sendeperiode UT ein, in der ein einzelner Chirp gesendet wird, und eine Leerperiode AT, bei der es sich um eine Periode vom Ende des Sendens eines Chirps bis zum Beginn des Sendens des nächsten Chirps handelt. Außerdem ist die Anzahl der Sendungen eines Chirps basierend auf einem einzelnen Parameter die Anzahl M an Chirps ((A) von 5).
Da ein erstes Sendesignal und zwei zweite Sendesignale (wobei eines als das erste Sendesignal der zweiten Gruppe und das andere als das zweite Sendesignal der zweiten Gruppe bezeichnet wird) wie oben beschrieben gesendet werden, empfangen die Empfangseinheiten (die Empfangsantennen 3, die Mischer 4 und die A/D-Wandler 5) die reflektieren Wellen des ersten Sendesignals, des ersten Sendesignal der zweiten Gruppe und des zweiten Sendesignals der zweiten Gruppe von Zielen als erstes Empfangssignal, als erstes Empfangssignal der zweiten Gruppe und als zweites Empfangssignal der zweiten Gruppe und erzeugen jeweilige Schwebungssignale in Bezug auf die Empfangssignale.
Da die reflektierten Wellen von mehreren Zielen einander überlagern und als Empfangssignale SR empfangen werden, führt die Frequenzanalyseeinheit 11 einen Prozess zum Trennen von Frequenzkomponenten basierend auf den reflektierten Wellen von jedem Ziel aus, und zwar aus Schwebungssignalen SB, die auf Basis der Empfangssignale SR erzeugt werden. Zum Beispiel führt die Frequenzanalyseeinheit 11 einen FFT-Prozess an den Schwebungssignalen SB aus, wodurch das Prozessergebnis für jedes der in Intervallen der festgelegten Frequenz eingestellten Bereichs-Bins erzielt. Im Weiteren wird ein FFT-Prozess zum Erzielen eines Prozessergebnisses für jedes Bereichs-Bin auch als FFT-Prozess einer Bereichs-Bin-Richtung bezeichnet. Ferner führt die Frequenzanalyseeinheit 11 einen FFT-Prozess an den Prozessergebnissen des FFT-Prozesses der Bereichs-Bin-Richtung für jedes Bereichs-Bin aus, das den mehreren Schwebungssignalen gemeinsam ist, wodurch das Prozessergebnis für jedes von in Intervallen der festgelegten Frequenz eingestellten Geschwindigkeits-Bins erzielt wird. Im Weiteren wird ein FFT-Prozess zum Erzielen eines Prozessergebnisses für jedes Geschwindigkeits-Bin auch als FFT-Prozess einer Geschwindigkeits-Bin-Richtung bezeichnet. In der vorliegenden Erfindung ist als Beispiel für einen Frequenzanalyseprozess, der von der Frequenzanalyseeinheit 11 ausgeführt wird, eine Fourier-Transformation, insbesondere eine schnelle Fourier-Transformation gezeigt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Solange es möglich ist, eine Frequenz gemäß der Entfernung zwischen dem Fahrzeug und jedem Ziel und eine Frequenz gemäß der relativen Geschwindigkeit jedes Ziel zu erzielen, können auch andere Frequenzanalysealgorithmen wie beispielsweise die Wavelet-Transformation verwendet werden.
Die Spitzenextraktionseinheit 12 erkennt einzelne Spitzen aus dem Ergebnis des FFT-Prozesses der Bereichs-Bin-Richtung und dem Ergebnis des FFT-Prozesses der Geschwindigkeits-Bin-Richtung. Die Lageberechnungseinheit 13 misst die Lage jedes Ziels auf Basis der über die Empfangsantennen 3 (ch1 bis ch4) empfangenen Empfangssignale.
Die Entfernungs-/Relativgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 14 erzielt eine Entfernung und eine relative Geschwindigkeit entsprechend jeder von der Spitzenextraktionseinheit 12 erkannten Spitze. Die Entfernungs-/Relativgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 14 erkennt die Frequenz jeder Spitze, die durch den FFT-Prozess der Bereichs-Bin-Richtung erzeugt wird, d. h. ein Bereichs-Bin, bei dem eine Spitze entsprechend der Entfernung zwischen jedem Ziel und dem Fahrzeug erzeugt wurde, wodurch die Entfernung des entsprechenden Ziels erzielt wird. Insbesondere erzielt die Entfernungs-/Relativgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 14 der vorliegenden Ausführungsform die Entfernung zwischen jedem Ziel und dem Fahrzeug durch Berechnen einer ersten Entfernung und zweier zweiter Entfernungen (wobei eine als erste Entfernung der zweiten Gruppe bezeichnet wird und die andere als die zweite Entfernung der zweiten Gruppe bezeichnet wird) auf Basis des ersten Empfangssignals, des ersten Empfangssignals der zweiten Gruppe und des zweiten Empfangssignals der zweiten Gruppe und durch Auswählen einer Entfernung aus der ersten Entfernung, der ersten Entfernung der zweiten Gruppe und der zweiten Entfernung der zweiten Gruppe.
Außerdem erkennt die Entfernungs-/Relativgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 14 die Frequenz jeder Spitze, die durch den FFT-Prozess der Geschwindigkeits-Bin-Richtung erzeugt wird, d. h. jedes Geschwindigkeits-Bin, bei dem eine Spitze entsprechend der relativen Geschwindigkeit eines Ziels erzeugt wurde, wodurch die relative Geschwindigkeit des entsprechenden Ziels erzielt wird. Insbesondere erzielt die Entfernungs-/Relativgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 14 der vorliegenden Ausführungsform die relative Geschwindigkeit zwischen jedem Ziel und dem Fahrzeug durch Berechnen einer ersten relativen Geschwindigkeit, eine ersten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe und einer zweiten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe auf Basis des ersten Empfangssignals, des ersten Empfangssignals der zweiten Gruppe und des zweiten Empfangssignals der zweiten Gruppe und durch Auswählen einer Entfernung aus der ersten Entfernung, der ersten Entfernung der zweiten Gruppe und der zweiten Entfernung der zweiten Gruppe. Mit anderen Worten ist die Entfernungs-/Relativgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 14 in der vorliegenden Ausführungsform eine Form einer Messeinheit.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 19 ist zum Beispiel als Mikrosteuereinheit (MCU) konfiguriert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Solange es möglich ist, die Funktionen der einzelnen Funktionseinheiten 10 bis 14 umzusetzen, kann auch jede andere Konfiguration verwendet werden. Außerdem führt der Prozessor 6 das Computerprogramm in Zusammenarbeit mit dem Speicher 16 aus, wodurch die einzelnen Funktionseinheiten 10 bis 14 umgesetzt werden. Der einfacheren Erläuterung halber sind jedoch in 2 die einzelnen Funktionseinheiten im Prozessor 6 gezeigt. Außerdem sind diese Funktionen nicht auf Komponenten beschränkt, die der Allzweckprozessor 6 auf Basis des Computerprogramms (Software) umsetzt. Zum Beispiel können alle oder einige der Funktionseinheiten durch eine dedizierte arithmetische Schaltung (Hardware) umgesetzt werden, die innerhalb oder außerhalb des Prozessors 6 angeordnet ist.
Wie oben beschrieben, führt die Radarvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform Messungen auf Basis der mehreren Parameter aus und führt eine Bestimmung zum Zustand des Aliasing aus und wählt einen hochgenauen Messwert als Messergebnis aus den Messwerten aus, in denen kein Aliasing aufgetreten ist. Damit ist es möglich, ein Messergebnis mit höchstmöglicher Genauigkeit zu erzielen, auch wenn Aliasing in den Messwerten, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basieren, Aliasing aufgetreten ist.
(BEZÜGLICH DES ALIASING)
Wie oben beschrieben, wird in dem FCM-System eine Geschwindigkeitsmessung vorgenommen, indem ein FFT-Prozess an der Phasenänderung zwischen den fortlaufend empfangenen Empfangssignalen SR ausgeführt wird. Dabei tritt Geschwindigkeits-Aliasing auf, wenn die relative Geschwindigkeit des Ziels den Geschwindigkeitserkennungsbereich überschreitet, und eine relative Geschwindigkeit im Erkennungsbereich wird fälschlicherweise als die relative Geschwindigkeit des Ziels erkannt. Der Grund dafür liegt darin, dass, da die Geschwindigkeitsmessung auf Basis der Phasenänderung zwischen den Empfangssignalen SR ausgeführt wird, eine Doppler-Frequenz bei der Periode der Empfangssignale SR abgetastet wird, bei der es sich um die Periode von Chirps handelt, und das Zweifache der Periode der Chirps durch das Abtasttheorem zur Obergrenze der Erkennungsgeschwindigkeit wird, und wenn eine einzelne Periode der Doppler-Frequenz weniger als das Zweifache der Periode der Chirps wird (mit anderen Worten, wenn das Ziel eine relative Geschwindigkeit aufweist, bei der sich das Ziel um eine Entfernung bewegt, die gleich oder größer als die Hälfte der Doppler-Frequenz zwischen den Chirps ist), kann die Doppler-Frequenz nicht korrekt abgetastet werden und wird als Alias-Signal erkannt (Aliasing).
6 ist eine erklärende Ansicht von Aliasing bei der Geschwindigkeit und zeigt eine Diagrammkurve, die die Beziehung zwischen tatsächlichen relativen Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsmessergebnissen in dem Fall zeigt, dass der Geschwindigkeitserkennungsbereich 100 km/h beträgt. In der Diagrammkurve von 6 sind die tatsächlichen relativen Geschwindigkeiten auf der Querachse gezeigt und die Geschwindigkeitsmessergebnisse sind auf der Längsachse gezeigt, und ein grau hinterlegter Abschnitt (zwischen –100 km/h und 100 km/h) stellt einen Bereich dar, in dem Geschwindigkeitsmessergebnisse gleich den tatsächlichen relativen Geschwindigkeiten sind, d. h. einen Bereich, in dem kein Geschwindigkeits-Aliasing auftritt, und die anderen Abschnitte stellen Bereiche dar, in denen Aliasing-Geschwindigkeit auftritt.
In dem Bereich zwischen –100 km/h und 100 km/h sind die Geschwindigkeitsmessergebnisse gleich den tatsächlichen relativen Geschwindigkeit, wie beispielsweise in einem Fall, in dem eine tatsächliche relative Geschwindigkeit –50 km/h und ein Geschwindigkeitsmessergebnis ebenfalls –50 km/h beträgt, und in einem Fall, in dem eine tatsächliche relative Geschwindigkeit 0 km/h beträgt und ein Geschwindigkeitsmessergebnis ebenfalls 0 km/h beträgt. Mit anderen Worten sind die Geschwindigkeitsmessergebnisse, die auf Bins basieren, bei denen Spitzen erzeugt wurden, gleich den tatsächlichen relativen Geschwindigkeiten. Wenn jedoch eine tatsächliche relative Geschwindigkeit den Erkennungsbereich Vmax überschreitet, erscheint eine Spitze, die auf der entsprechenden tatsächlichen relativen Geschwindigkeit basiert, bei einem Bin, bei dem es sich um eine Aliasing-Position in dem Erkennungsbereich handelt, und somit wird fälschlicherweise eine Geschwindigkeit, die nicht gleich der tatsächlichen relativen Geschwindigkeit ist, als Geschwindigkeitsmessergebnis erkannt. Zum Beispiel werden in einem Fall, in dem eine tatsächliche relative Geschwindigkeit –250 km/h beträgt, fälschlicherweise –50 km/h als Geschwindigkeitsmessergebnisse erkannt, und in einem Fall, in dem eine tatsächliche relative Geschwindigkeit 300 km/h beträgt, werden fälschlicherweise 100 km/h als Geschwindigkeitsmessergebnis erkannt.
Wenn, mit anderen Worten eine tatsächliche relative Geschwindigkeit V_R ist, und ein Geschwindigkeitsmessergebnis V_FFT ist, werden V_R und V_FFT gleich, wenn V_R in einem Bereich größer als –Vmax und gleich oder kleiner als Vmax liegt (in 6 der Bereich größer als –100 km/h und gleich oder kleiner als 100 km/h). Wie oben beschrieben, wird jedoch, wenn die tatsächliche relative Geschwindigkeit außerhalb dieses Bereichs liegt, fälschlicherweise eine relative Geschwindigkeit in dem Erkennungsbereich erkannt und die Beziehung zwischen V_R und V_FFT wird als Ausdruck 1 ausgedrückt. V_FFT = ((V_R + Vmax)mod2·Vmax) – Vmax (Ausdruck 1)
Außerdem tritt auch in Bezug auf die Entfernung zwischen einem Ziel und dem Fahrzeug Aliasing auf, wenn die Entfernung des Ziels einen Erkennungsbereich überschreitet, und fälschlicherweise wird eine Entfernung im Erkennungsbereich erkannt. Der Grund dafür liegt darin, dass, wenn eine Frequenz, die der Entfernung eines Ziels entspricht, die Hälfte der Abtastfrequenz zum Abtasten von Schwebungssignalen überschreitet, die der Entfernung entsprechende Frequenz nicht korrekt abgetastet wird und als Aliasing-Signal (Aliasing) erkannt wird.
Wie oben beschrieben, tritt Aliasing auf, wenn die Entfernung oder die relative Geschwindigkeit des Ziels den Erkennungsbereich verlässt. Aus diesem Grund ist es in Bezug auf die Entfernungen und relativen Geschwindigkeiten von Zielen, die erkannt werden können, erforderlich, die Anforderungsspezifikationen der Radarvorrichtung 1 hoch einzustellen, d. h. es ist erforderlich, die Erkennungsbereiche groß einzustellen. Um jedoch die Erkennungsbereiche groß einzustellen, ist es zum Beispiel erforderlich, eine hohe Abtastfrequenz einzustellen, und die A/D-Wandler 5 müssen schnell sein. Aufgrund dieser Einschränkungen für die Bemessung besteht eine Grenze für die Einstellung des Geschwindigkeitserkennungsbereichs Vmax auf einen großen Wert.
Aus diesem Grund erzeugt in der vorliegenden Ausführungsform die Radarvorrichtung ein erstes Sendesignal basierend auf einem ersten Parameter mit einem ersten Erkennungsbereich für die relative Geschwindigkeit oder die Entfernung, der gleich oder größer als der der Anforderungsspezifikationen ist, und ein zweites Sendesignal basierend auf einem zweiten Parameter mit einem zweiten Erkennungsbereich für die relative Geschwindigkeit oder die Entfernung, der kleiner als der erste Erkennungsbereich ist und eine höhere Auflösung aufweist als der erste Parameter, und sendet das erste und das zweite Sendesignal. Dann empfängt die Radarvorrichtung die reflektierten Wellen des ersten und des zweiten Sendesignals von jedem Ziel als erste und zweite Empfangssignale und berechnet eine erste und eine zweite relative Geschwindigkeit und eine erste und eine zweite Entfernung auf Basis der ersten und zweiten Empfangssignale und wählt die erste relative Geschwindigkeit oder die zweite relative Geschwindigkeit aus und wählt die erste Entfernung oder die zweite Entfernung aus, wodurch das Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des entsprechenden Ziels erzielt wird.
Insbesondere vergleicht die Messeinheit die erste Entfernung und die zweite Entfernung. Wenn die erste Entfernung der zweiten Entfernung entspricht, wählt die Messeinheit die erste Entfernung als gemessenes Ergebnis aus; wenn hingegen die erste Entfernung nicht der zweiten Entfernung entspricht, wählt die Messeinheit die zweite Entfernung als das gemessene Ergebnis aus. Außerdem vergleicht die Messeinheit die erste relative Geschwindigkeit und die zweite relative Geschwindigkeit. Wenn die erste relative Geschwindigkeit der zweiten relativen Geschwindigkeit entspricht, wählt die Messeinheit die erste relative Geschwindigkeit als das gemessene Ergebnis aus; wenn hingegen die erste relative Geschwindigkeit nicht der zweiten relativen Geschwindigkeit entspricht, wählt die Messeinheit die zweite relative Geschwindigkeit als gemessenes Ergebnis aus.
Dabei tritt im Falle der Messung basierend auf dem ersten Parameter in den Erkennungsbereichen der Anforderungsspezifikationen kein Aliasing auf, doch ist die Auflösung geringer als die des zweiten Parameters. Im Gegensatz dazu ist im Falle der Messung basierend auf dem zweiten Parameter die Auflösung höher als die des ersten Parameters; es besteht jedoch die Möglichkeit, dass in den Erkennungsbereichen der Anforderungsspezifikationen Aliasing auftritt. Aus diesem Grund werden in einem Fall, in dem das Messergebnis, das auf dem ersten Parameter basiert, dem Messergebnis entspricht, das auf dem zweiten Parameter basiert, das Messergebnis basierend auf dem zweiten Parameter mit hoher Genauigkeit (hoher Auflösung) verwendet, da davon ausgegangen werden kann, dass kein Aliasing in der Messung basierend auf dem zweiten Parameter aufgetreten ist; und in einem Fall, in dem das Messergebnis, das auf dem ersten Parameter basiert, nicht dem Messergebnis entspricht, das auf dem zweiten Parameter basiert, wird das Messergebnis basierend auf dem ersten Parameter verwendet, da davon ausgegangen werden kann, dass Aliasing in der Messung basierend auf dem zweiten Parameter aufgetreten ist. Somit ist es möglich, ein Messergebnis mit höchstmöglicher Genauigkeit gemäß dem Zustand des Aliasing zu erzielen.
Wie oben beschrieben, führt die Radarvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Messung auf Basis der mehreren Parameter aus und führt eine Bestimmung zum Zustand des Aliasing aus und wählt einen hochgenauen Messwert als Messergebnis aus den Messwerten aus, in denen kein Aliasing aufgetreten ist. Damit ist es möglich, ein Messergebnis mit höchstmöglicher Genauigkeit zu erzielen, auch wenn Aliasing in den Messwerten, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basieren, Aliasing aufgetreten ist.
(MESSVERFAHREN)
Im Weiteren wird anhand des Flussdiagramms von 7 ein Prozessablauf beschrieben, den der Prozessor 6 ausführt, wenn elektrische Energie vom Fahrzeug zur Radarvorrichtung 1 geführt wird. Wenn die Antriebsquelle des Fahrzeugs in Betrieb ist – falls zum Beispiel die Antriebsquelle ein Verbrennungsmotor ist -, wenn ein Zündschalter in angeschaltetem Zustand ist oder – falls die Antriebsquelle ein Hybridsystem oder ein Elektrofahrzeugsystem ist – wenn sich die Energieversorgung des Systems in angeschaltetem Zustand befindet, wiederholt der Prozessor 6 den folgenden Prozessablauf.
In SCHRITT S10 weist der Prozessor 6 die Signalerzeugungseinheit 9 an, das Umschalten auf die Modulation an einem ersten Sendesignal ST1 gemäß dem ersten Parameter, der gemäß den Anforderungsspezifikationen der Radarvorrichtung 1 voreingestellt ist, auszuführen. Anschließend weist der Prozessor 6 in SCHRITT S20 die Signalerzeugungseinheit 9 an, das erste Sendesignal ST1 zu senden.
Wenn danach in SCHRITT S30 die reflektierten Wellen des ersten Sendesignals ST1 von einem Ziel empfangen und durch die A/D-Wandlung der A/D-Wandler 5 (ch1 bis ch4) in erste Empfangssignale SR umgewandelt werden, erfasst der Prozessor 6 die ersten Empfangssignale von den Empfangseinheiten und führt einen zweidimensionalen FFT-Prozess an den ersten Empfangssignalen aus, wodurch er eine erste Entfernung und eine erste relative Geschwindigkeit erzielt.
Anschließend weist der Prozessor 6 in SCHRITT S40 die Signalerzeugungseinheit 9 an, das Umschalten auf die Modulation an einem ersten Sendesignal ST der zweiten Gruppe gemäß dem ersten Parameter der zweiten Gruppe auszuführen. Als Nächstes weist der Prozessor 6 in SCHRITT S50 die Signalerzeugungseinheit 9 an, das erste Sendesignal ST der zweiten Gruppe zu senden.
Wenn danach in SCHRITT S60 die reflektierten Wellen des ersten Sendesignals ST der zweiten Gruppe von dem Ziel empfangen und durch die A/D-Wandlung der A/D-Wandler 5 (ch1 bis ch4) in erste Empfangssignale SR der zweiten Gruppe umgewandelt werden, erfasst der Prozessor 6 die ersten Empfangssignale der zweiten Gruppe von den Empfangseinheiten und führt einen zweidimensionalen FFT-Prozess an den ersten Empfangssignalen der zweiten Gruppe aus, wodurch er eine erste Entfernung der zweiten Gruppe und eine erste relative Geschwindigkeit der zweiten Gruppe erzielt.
Anschließend weist der Prozessor 6 in SCHRITT S70 die Signalerzeugungseinheit 9 an, das Umschalten auf die Modulation an einem zweiten Sendesignal ST der zweiten Gruppe gemäß dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe auszuführen. Als Nächstes weist der Prozessor 6 in SCHRITT S80 die Signalerzeugungseinheit 9 an, das zweite Sendesignal ST der zweiten Gruppe zu senden.
Wenn danach in SCHRITT S90 die reflektierten Wellen des zweiten Sendesignals ST der zweiten Gruppe von dem Ziel empfangen und durch die A/D-Wandlung der A/D-Wandler 5 (ch1 bis ch4) in zweite Empfangssignale SR der zweiten Gruppe umgewandelt werden, erfasst der Prozessor 6 die zweiten Empfangssignale der zweiten Gruppe von den Empfangseinheiten und führt einen zweidimensionalen FFT-Prozess an den zweiten Empfangssignalen der zweiten Gruppe aus, wodurch er eine zweite Entfernung der zweiten Gruppe und eine zweite relative Geschwindigkeit der zweiten Gruppe erzielt.
Anschließend bestimmt der Prozessor 6 in SCHRITT S100, ob Aliasing aufgetreten ist, indem er die Entfernung und die relative Geschwindigkeit, die auf dem ersten Parameter basieren, mit der Entfernung und der relativen Geschwindigkeit vergleicht, die auf jedem zweiten Parameter basieren. Wenn zum Beispiel die erste Entfernung der ersten Entfernung der zweiten Gruppe entspricht, bestimmt der Prozessor, dass kein Aliasing in der ersten Entfernung der zweiten Gruppe aufgetreten ist; wenn hingegen die erste Entfernung nicht der ersten Entfernung der zweiten Gruppe entspricht, bestimmt der Prozessor, dass in der Entfernung der zweiten Gruppe Aliasing aufgetreten ist. In ähnlicher Weise bestimmt der Prozessor, dass kein Aliasing in der zweiten Entfernung der zweiten Gruppe aufgetreten ist, wenn die erste Entfernung der zweiten Entfernung der zweiten Gruppe entspricht; wenn hingegen die erste Entfernung nicht der zweiten Entfernung der zweiten Gruppe entspricht, bestimmt der Prozessor, dass Aliasing in der zweiten Entfernung der zweiten Gruppe aufgetreten ist. Ebenso bestimmt der Prozessor 6, dass kein Aliasing in der relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe aufgetreten ist, wenn die erste relative Geschwindigkeit der ersten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe entspricht; wenn hingegen die erste relative Geschwindigkeit nicht der ersten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe entspricht, bestimmt der Prozessor, dass in der ersten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe Aliasing aufgetreten ist. In ähnlicher Weise bestimmt der Prozessor, dass kein Aliasing in der zweiten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe aufgetreten ist, wenn die erste relative Geschwindigkeit der zweiten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe entspricht; wenn hingegen die erste relative Geschwindigkeit nicht der zweiten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe entspricht, bestimmt der Prozessor, dass Aliasing in der zweiten relativen Geschwindigkeit der zweiten Gruppe aufgetreten ist. In der vorliegenden Ausführungsform vergleicht der Prozessor die erste Entfernung jeweils mit der ersten Distanz der zweiten Gruppe und der zweiten Distanz der zweiten Gruppe und bestimmt dadurch, ob Aliasing aufgetreten ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und es ist möglich zu bestimmen, ob der Wert der ersten Entfernung jeweils innerhalb eines ersten Erkennungsbereichs der zweiten Gruppe und eines zweiten Erkennungsbereichs der zweiten Gruppe liegt. Zum Beispiel können der erste Erkennungsbereich der zweiten Gruppe und der zweite Erkennungsbereich der zweiten Gruppe als Datentabelle vorab in einem Speicher oder dergleichen gespeichert werden. In diesem Fall kann der Prozessor 6 bestimmen, dass kein Aliasing aufgetreten ist, wenn der Wert der ersten Entfernung innerhalb des ersten Erkennungsbereichs der zweiten Gruppe oder des zweiten Erkennungsbereichs der zweiten Gruppe liegt, die aus der Datentabelle ausgelesen werden. Wenn indes der Wert der ersten Entfernung nicht innerhalb des ersten Erkennungsbereichs der zweiten Gruppe oder des zweiten Erkennungsbereichs der zweiten Gruppe liegt, kann der Prozessor 6 bestimmen, dass Aliasing aufgetreten ist.
Anschließend wählt der Prozessor 6 in SCHRITT S105 aus Entfernungen und relativen Geschwindigkeiten, in denen kein Aliasing aufgetreten ist, eine Entfernung und eine relative Geschwindigkeit mit der höchsten Genauigkeit (der höchsten Auflösung) aus und gibt sie aus.
Wie oben beschrieben, sendet in der vorliegenden Ausführungsform in einem einzelnen Abtastereignis, mit anderen Worten in einem Prozess des Erzielens der Ergebnisse eines Messereignisses, die Radarvorrichtung abwechselnd die Sendesignale ST, die auf den mehreren Parametern basieren, und führt die Bestimmung zum Aliasing in Bezug auf die Entfernungen oder die relativen Geschwindigkeiten aus, die auf Basis der einzelnen Sendesignale ST gemessen werden, und wählt eine Entfernung und eine relative Geschwindigkeit mit der höchsten Genauigkeit aus den Entfernungen und relativen Geschwindigkeiten, in denen kein Aliasing aufgetreten ist, als Ergebnis der Messung aus.
Damit ist es möglich, mehrere Parameter einzustellen, wie beispielsweise einen Parameter mit großem Erkennungsbereich und niedriger Auflösung und einen Parameter mit kleinem Erkennungsbereich und hoher Auflösung, und es ist möglich, aus Entfernungen oder relativen Geschwindigkeiten, die auf Basis der mehreren Parameter gemessen werden, eine Entfernung oder eine relative Geschwindigkeit mit hoher Genauigkeit auszuwählen.
Im Beispiel von 7 wird die Messung auf Basis des ersten Parameters und zweier zweiter Parameter, d. h. des ersten Parameters der zweiten Gruppe und des zweiten Parameters der zweiten Gruppe, ausgeführt. Die Anzahl zweiter Parameter ist jedoch nicht auf 2 begrenzt und kann eins oder drei oder mehr betragen.
8 ist eine Ansicht, die ein konkretes Beispiel des zweidimensionalen FFT-Prozesses veranschaulicht. Wie in 8 in SCHRITT S110 gezeigt, erfasst der Prozessor 6 in den SCHRITTEN S30, S60 und S90 von 7 zunächst die Schwebungssignale, die auf Basis der Empfangssignale SR, die den einzelnen Sendesignalen ST entsprechen, erzeugt werden. Diese Schwebungssignale SB sind Zeitreihendaten, die durch Ausführen einer A/D-Wandlung mit einer festgelegten Abtastfrequenz erzielt werden. In SCHRITT S120 analysiert der Prozessor 6 eines der Schwebungssignale in der Zeitreihe durch Ausführen eines FFT-Prozesses an dem Schwebungssignal in der Bereichs-Bin-Richtung. Der Prozessor 6 wiederholt den Prozess von SCHRITT S120 an jedem der Anzahl M von Schwebungssignalen SB (SCHRITT S130).
Zur Erklärung zeigt (C) von 1 ein Matrixmuster, in dem die Werte R1 bis RJ, die in festgelegten Frequenzintervallen als Ergebnis BF1 des FFT-Prozesses des Schwebungssignals B1 erzielt werden, an den Bereichs-Bins RA1 bis RAJ der entsprechenden Frequenzen angeordnet sind und die Ergebnisse BF2 bis BFM des FFT-Prozesses der einzelnen Schwebungssignale B2 bis BM in der Richtung senkrecht zu den Bereichs-Bins angeordnet sind. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem die Ergebnisse der Fourier-Transformations-Prozesse der Bereichs-Bin-Richtung auf einer Ebene wie oben beschrieben angeordnet sind und das die Werte (Spektrum (dB)) der einzelnen Prozessergebnisse in einer Höhenrichtung darstellt. Wie oben beschrieben, tritt als Ergebnis des Fourier-Transformations-Prozesses in der Bereichs-Bin-Richtung bei einer Frequenz (einem Bereichs-Bin) entsprechend der Entfernung jedes Ziels eine Spitze auf. Somit ist es durch Erkennen der Spitzenfrequenz möglich, die Entfernung des entsprechenden Ziels zu erzielen. Diese matrixartige Anordnung dient jedoch nur der einfacheren Erklärung und ist nicht auf einen Fall begrenzt, in dem die Ergebniswerte physisch in dieser Anordnung gespeichert werden.
Anschließend führt der Prozessor 6 in SCHRITT S140 in Bezug auf die Ergebnisse der Fourier-Transformations-Prozesse der Bereichs-Bin-Richtung einen FFT-Prozess der Geschwindigkeits-Bin-Richtung an Zeitreihendaten zu derselben Entfernung, d. h. demselben Bereichs-Bin aus. Dabei wiederholt der Prozessor 6 den FFT-Prozess von SCHRITT S140, bis die Anzahl von FFT-Prozessen eine festgelegte Anzahl NR, d. h. die Anzahl NR von Bereichs-Bins (SCHRITT S150), erreicht. Insbesondere kehrt der Prozessor zu SCHRITT S140 zurück, wenn die Anzahl von FFT-Prozessen nicht NR beträgt („Nein” in SCHRITT 150). 4 zeigt ein Beispiel, das durch Anordnen der Ergebnisse des FFT-Prozesses der Geschwindigkeits-Bin-Richtung in einer Matrix aus der Bereichs-Bin-Richtung und der Geschwindigkeits-Bin-Richtung und durch Darstellen der Werte der Prozessergebnisse in der Höhenrichtung erzielt wird, wie in 3 gezeigt ist. Wie oben beschrieben, wird als Ergebnis des Fourier-Transformations-Prozesses in der Geschwindigkeits-Bin-Richtung bei einer Frequenz (einem Geschwindigkeits-Bin) entsprechend der relativen Geschwindigkeit jedes Ziels eine Spitze erzeugt. Damit ist es durch Erkennen dieser Spitzenfrequenz möglich, die relative Geschwindigkeit des entsprechenden Ziels zu erzielen.
Wie oben beschrieben, führt die Radarvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die Messung auf Basis der mehreren Parameter aus und führt eine Bestimmung zum Zustand des Aliasing aus und wählt einen hochgenauen Messwert als Messergebnis aus den Messwerten aus, in denen kein Aliasing aufgetreten ist. Damit ist es möglich, ein Messergebnis mit höchstmöglicher Genauigkeit zu erzielen, auch wenn in den Messwerten, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basieren, Aliasing aufgetreten ist.
(SPEZIFISCHE BEISPIELE FÜR PARAMETER)
9 ist eine Ansicht, die den ersten Parameter veranschaulicht sowie einen Bereich, in dem die Erkennung möglich ist, wenn die Messung mit Hilfe des ersten Sendesignals basierend auf dem ersten Parameter ausgeführt wird.
Es wird angenommen, dass bei dem ersten Parameter die Bandbreite ΔF α Hz beträgt und die Funkwellen-Sendeperiode UT β Sekunden beträgt und die Abtastfrequenz γ Hz beträgt und die Lichtgeschwindigkeit 299792458 m/s beträgt und die Leerperiode AT 6 Sekunden beträgt und die Anzahl M von Chirps ε beträgt und die FM-Frequenz ζ Hz beträgt und die Chirp-Periode Tm η Sekunden beträgt und die Anzahl von FFT-Punkten λ beträgt und die Mittenfrequenz Hz beträgt.
Die Anzahl von FFT-Punkten ist die Anzahl von FFT-Prozessergebnissen im Falle des getrennten Erzielens der Ergebnisse der FFT-Prozesse in festgelegten Frequenzintervallen.
Die Abtastfrequenz ist eine Frequenz, die für die A/D-Wandler 5 zum Ausführen des Abtastens an Schwebungssignalen verwendet wird und deren Obergrenze ist tatsächlich gemäß den Spezifikationen der A/D-Wandler 5 eingeschränkt. In diesem Beispiel wird angenommen, dass der erste und die zweiten Parameter alle γ Hz betragen.
Damit können die Entfernungen in Intervallen von einem Bin von diesen Werten als Ausdruck 2 bestimmt werden.
(Ausdruck 2)
Weist der erste Parameter die oben beschriebenen Werte auf und wird π durch Ausdruck 2 als Entfernung pro Bin (Auflösung) erzielt, ist es möglich, σ als Entfernungserkennungsbereich (den maximalen Entfernungswert) zu erzielen, indem die Entfernung pro Bin mit der Anzahl der Bereichs-Bins (Hälfte der Anzahl von FFT-Punkten) multipliziert wird.
Außerdem kann die relative Geschwindigkeit pro Bin durch Ausdruck 3 bestimmt werden.
(Ausdruck 3)
In Ausdruck 3 stellt „UT” die Funkwellen-Sendeperiode dar und „AT” stellt die Leerperiode dar und „M” ist die Anzahl von Chirps.
Wenn der erste Parameter die oben beschriebenen Werte aufweist und ρ durch Ausdruck 3 als relative Geschwindigkeit pro Bin (Auflösung) erzielt wird, wird φ als Erkennungsbereich der relativen Geschwindigkeit (der maximale Wert der relativen Geschwindigkeit) erzielt, indem die relative Geschwindigkeit ρ pro Bin mit der Anzahl der Geschwindigkeits-Bins (ein Viertel der Anzahl M von Chirps) multipliziert wird.
Die Diagrammkurve von 9 zeigt den Entfernungserkennungsbereich und den Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich. In der Diagrammkurve von 9 stellt die Querachse die Entfernung dar und die Längsachse stellt die relative Geschwindigkeit dar und eine durch eine gestrichelte Linie gezeigte Fläche AS ist ein Erkennungsbereich im Falle des Ausführens der Messung auf Basis der Anforderungsspezifikationen und eine durch eine durchgehende fette Linie gezeigte Fläche A1 ist der Erkennungsbereich im Falle des Ausführens der Messung auf Basis des ersten Parameters.
10 ist eine Ansicht, die den ersten Parameter der zweiten Gruppe veranschaulicht sowie einen Bereich, in dem eine Erkennung möglich ist, im Falle des Ausführens der Messung mit Hilfe des ersten Sendesignals der zweiten Gruppe, das auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basiert. Es wird angenommen, dass bei dem ersten Parameter der zweiten Gruppe die Bandbreite ΔF 5,71α Hz beträgt und die Funkwellen-Sendeperiode UT 8,33β Sekunden beträgt und die Abtastfrequenz γ Hz beträgt und die Leerperiode AT 0,33δ Sekunden beträgt und die Anzahl M von Chirps ε beträgt und die FM-Frequenz 0,12ζ Hz beträgt und die Chirp-Periode (Zyklus) Tm 3,53η Sekunden beträgt und die Anzahl von FFT-Punkten 8λ beträgt und die Mittenfrequenz ξ Hz beträgt.
Weist der erste Parameter der zweiten Gruppe die oben beschriebenen Werte auf, kann die Entfernung (Auflösung) pro Bin durch Ausdruck 2 erzielt werden. Während die Entfernung pro einem Bin, die auf dem ersten Parameter basiert, π beträgt, wird basierend auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe 0,18π als Entfernung pro einem Bin erzielt. Außerdem kann der Entfernungserkennungsbereich (der maximale Entfernungswert) erzielt werden, indem die Entfernung pro Bin mit der Anzahl von Bereichs-Bins (die Hälfte der Anzahl von FFT-Punkten) multipliziert wird. Während der Entfernungserkennungsbereich, der auf dem ersten Parameter basiert, σ beträgt, wird basierend auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe 1,46σ als Entfernungserkennungsbereich erzielt.
Weist der erste Parameter der zweiten Gruppe die oben beschriebenen Werte auf, kann außerdem durch Ausdruck 3 die relative Geschwindigkeit pro einem Bin (Auflösung) erzielt werden. Während die relative Geschwindigkeit pro einem Bin, die auf dem ersten Parameter basiert, ρ beträgt, wird basierend auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe 0,28ρ als die relative Geschwindigkeit pro einem Bin erzielt. Außerdem kann der Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich (der maximale Wert der relativen Geschwindigkeit) erzielt werden, indem die relative Geschwindigkeit pro einem Bin mit der Anzahl von Geschwindigkeits-Bins (ein Viertel der Anzahl M von Chirps) multipliziert wird. Während der Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich, der auf dem ersten Parameter basiert, φ beträgt, wird basierend auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe 0,28φ als Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich erzielt. Die Diagrammkurve von 10 zeigt den Entfernungserkennungsbereich und den Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich. In der Diagrammkurve von 10 stellt die Querachse die Entfernung dar und die Längsachse stellt die relative Geschwindigkeit dar und eine durch eine gestrichelte Linie gezeigte Fläche AS ist ein Erkennungsbereich im Falle des Ausführens der Messung auf Basis der Anforderungsspezifikationen und eine durch eine durchgehende fette Linie gezeigte Fläche A2-1 ist der Erkennungsbereich im Falle des Ausführens der Messung auf Basis des ersten Parameters der zweiten Gruppe.
11 ist eine Ansicht, die den zweiten Parameter der zweiten Gruppe veranschaulicht sowie einen Bereich, in dem eine Erkennung möglich ist, im Falle des Ausführens der Messung mit Hilfe des zweiten Sendesignals der zweiten Gruppe, das auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert. Es wird angenommen, dass bei dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe die Bandbreite ΔF 4,29α Hz beträgt und die Funkwellen-Sendeperiode UT 2,83β Sekunden beträgt und die Abtastfrequenz γ Hz beträgt und die Leerperiode AT 2,22δ Sekunden beträgt und die Anzahl M von Chirps ε beträgt und die FM-Frequenz 0,35ζ Hz beträgt und die Chirp-Periode (Zyklus) Tm 2,47η Sekunden beträgt und die Anzahl von FFT-Punkten 4λ beträgt.
Weist der zweite Parameter der zweiten Gruppe die oben beschriebenen Werte auf, kann die Entfernung (Auflösung) pro Bin durch Ausdruck 2 erzielt werden. Während die Entfernung pro einem Bin, die auf dem ersten Parameter basiert, π beträgt, wird basierend auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe 0,17π als Entfernung pro einem Bin erzielt. Ferner kann der Entfernungserkennungsbereich (der maximale Entfernungswert) erzielt werden, indem die Entfernung pro Bin mit der Anzahl von Bereichs-Bins (die Hälfte der Anzahl von FFT-Punkten) multipliziert wird. Während der Entfernungserkennungsbereich, der auf dem ersten Parameter basiert, σ beträgt, wird basierend auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe 0,66σ als Entfernungserkennungsbereich erzielt.
Weist der erste Parameter der zweiten Gruppe die oben beschriebenen Werte auf, kann außerdem durch Ausdruck 3 die relative Geschwindigkeit pro einem Bin (Auflösung) erzielt werden. Während die relative Geschwindigkeit pro einem Bin, die auf dem ersten Parameter basiert, ρ beträgt, wird basierend auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe 0,41ρ als die relative Geschwindigkeit pro einem Bin erzielt. Außerdem kann der Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich (der maximale Wert der relativen Geschwindigkeit) erzielt werden, indem die relative Geschwindigkeit pro einem Bin mit der Anzahl von Geschwindigkeits-Bins (ein Viertel der Anzahl M von Chirps) multipliziert wird. Während der Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich, der auf dem ersten Parameter basiert, φ beträgt, wird basierend auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe 0,41φ als Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich erzielt. Die Diagrammkurve von 11 zeigt den Entfernungserkennungsbereich und den Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich. In der Diagrammkurve von 11 stellt die Querachse die Entfernung dar und die Längsachse stellt die relative Geschwindigkeit dar und eine durch eine gestrichelte Linie gezeigte Fläche AS ist ein Erkennungsbereich im Falle des Ausführens der Messung auf Basis der Anforderungsspezifikationen und eine durch eine durchgehende fette Linie gezeigte Fläche A2-2 ist der Erkennungsbereich im Falle des Ausführens der Messung auf Basis des zweiten Parameters der zweiten Gruppe.
Wie in 9 bis 11 gezeigt, unterscheiden sich der erste Parameter, der erste Parameter der zweiten Gruppe und der zweite Parameter der zweiten Gruppe in ihren Entfernungserkennungsbereichen, ihren Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereichen und ihren Auflösungen. Der erste Parameter entspricht dem Entfernungs- und dem Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich der Anforderungsspezifikationen und somit tritt in den Erkennungsbereichen der Anforderungsspezifikationen kein Aliasing auf; seine Auflösung ist jedoch geringer als die des ersten Parameters der zweiten Gruppe und die des zweiten Parameters der zweiten Gruppe.
Der erste Parameter der zweiten Gruppe überschreitet den Entfernungserkennungsbereich der Anforderungsspezifikationen und somit tritt im Entfernungserkennungsbereich der Anforderungsspezifikationen kein Aliasing auf; da jedoch sein Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich kleiner als der der Anforderungsspezifikationen ist, besteht die Möglichkeit, dass sogar im Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich der Anforderungsspezifikationen Aliasing auftritt. Außerdem ist die Entfernungsauflösung höher als die des ersten Parameters und geringer als die des zweiten Parameters der zweiten Gruppe. Ferner ist die Auflösung der relativen Geschwindigkeit höher als die des ersten Parameters und die des zweiten Parameters der zweiten Gruppe.
Der zweite Parameter der zweiten Gruppe weist einen Entfernungserkennungsbereich und einen Relativgeschwindigkeits-Erkennungsbereich auf, die kleiner als die der Anforderungsspezifikationen sind und somit besteht die Möglichkeit, dass in den Erkennungsbereichen der Anforderungsspezifikationen Aliasing auftritt. Außerdem ist die Entfernungsauflösung höher als die des ersten Parameters und des ersten Parameters der zweiten Gruppe. Ferner ist die Auflösung der relativen Geschwindigkeit höher als die des ersten Parameters und geringer als die des ersten Parameters der zweiten Gruppe.
Wie oben beschrieben, führt, da sich die Erkennungsbereiche und Auflösungen der einzelnen Parameter unterscheiden, die Radarvorrichtung 1 die Bestimmung im Hinblick auf Aliasing aus, indem sie die Messwerte, die auf dem ersten Parameter basieren, mit den Messwerten vergleicht, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basieren, und wählt aus den Messwerten, bei denen kein Aliasing aufgetreten ist, die Messwerte mit der höchsten Genauigkeit als Messwerte aus.
12 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen tatsächlichen relativen Geschwindigkeiten und Messwerten der relativen Geschwindigkeiten basierend auf dem ersten Parameter, dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe veranschaulicht. In 12 sind die tatsächlichen relativen Geschwindigkeiten auf der Querachse gezeigt und die Messwerte sind auf der Längsachse gezeigt und die Linien, die Korrelationen zwischen den Fällen darstellen, in denen die Messung auf Basis des ersten Parameters, des ersten Parameters der zweiten Gruppe und des zweiten Parameters der zweiten Gruppe ausgeführt wurden, sind als L1, L2-1 bzw. L2-2 dargestellt. Außerdem ist bei den Linien L1, L2-1 und L2-2 der Mittenwert jeweils durch eine durchgehende Linie gezeigt und die relative Geschwindigkeit (Auflösung) pro einem Bin ist durch Schraffur gezeigt.
Wie in 12 gezeigt ist, überlappt in einem Bereich, in dem kein Aliasing in den Messwerten der relativen Geschwindigkeit auftritt, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basieren, insbesondere im Bereich zwischen –0,28φ m/s und 0,28φ/m/s, eine Linie L2-2, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basiert, eine Linie L1, die auf dem ersten Parameter basiert, und in den anderen Bereichen überlappen die Linien L-1 die Linien L1 nicht. Wenn also der Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basiert, dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, ist es möglich zu bestimmen, dass die Linie L2-1 die Linie L1 überlappt, d. h. dass kein Aliasing in dem Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basiert, aufgetreten ist. Wenn indes der Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basiert, nicht dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, ist es möglich zu bestimmen, dass die Linie L2-1 die Linie L1 nicht überlappt, d. h. dass Aliasing in dem Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basiert, aufgetreten ist.
In ähnlicher Weise ist es, wenn der Messwert, der auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, möglich zu bestimmen, dass die Linie L2-2 die Linie L1 überlappt, d. h. dass kein Aliasing in dem Messwert, der auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, aufgetreten ist. Wenn indes der Messwert, der auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, nicht dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, ist es möglich zu bestimmen, dass die Linie L2-2 die Linie L1 nicht überlappt, d. h. dass Aliasing in dem Messwert, der auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, aufgetreten ist.
Hierbei ist der Zustand, in dem der Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe oder dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, nicht auf einen Zustand beschränkt, in dem der Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe oder dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, gleich dem Messwert ist, der auf dem ersten Parameter basiert. Da als Messwerte, die auf den einzelnen Parametern basieren, separate Werte einzelner Bins erzielt werden, können sich die Messwerte, die auf den einzelnen Parametern basieren, selbst dann unterscheiden, wenn die Messung an der gleichen tatsächlichen relativen Geschwindigkeit in einem Bereich ausgeführt wird, in dem kein Aliasing auftritt. Wenn zum Beispiel die Messung auf Basis des ersten Parameters der zweiten Gruppe und einem Bereich der tatsächlichen relativen Geschwindigkeit zwischen –0,28φ m/s und 0,28φ m/s ausgeführt wird, wird als Messwert 0 m/s erzielt. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Messung auf Basis des ersten Parameters in einem Bereich der tatsächlichen relativen Geschwindigkeit zwischen –φ m/s und φ m/s ausgeführt wird, als Messwert 0 m/s erzielt. Damit wird bei einer tatsächlichen relativen Geschwindigkeit von 0,9φ m/s durch eine Messung auf Basis des ersten Parameters der zweiten Gruppe als Messwert 0,98φ m/s erzielt, wohingegen durch eine Messung auf Basis des ersten Parameters 0 m/s erzielt werden. Der Messwert von 0,98φ auf Basis des ersten Parameters der zweiten Gruppe und der Messwert 0 m/s auf Basis des ersten Parameters sind Messwerte, die auf derselben tatsächlichen relativen Geschwindigkeit basieren, und sie sind Werte, die einander entsprechen. Mit anderen Worten sind in einem Fall, in dem Bereiche einander überlappen, die Messwerte, die auf den einzelnen Parametern basieren, als Mittenwerte aufweisen und die jeweils der relativen Geschwindigkeit pro Bin (Auflösung) entsprechen, die Messwerte Werte, die einander entsprechen.
Wie oben beschrieben, wird in einem Fall, in dem als Ergebnis der Bestimmung zum Aliasing bestimmt wird, dass die Messwerte, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basieren, beide dem Messwert entsprechen, der auf dem ersten Parameter basiert, der Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe basiert, als Messergebnis verwendet. Außerdem wird, wenn bestimmt wird, dass nur der Messwert, der auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, der Messwert, der auf dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, mit einer höheren Genauigkeit als der erste Parameter. Außerdem wird, wenn bestimmt wird, dass die Messwerte, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basieren, beide nicht dem Messwert entsprechen, der auf dem ersten Parameter basiert, der Messwert, der auf dem ersten Parameter basiert und kein Aliasing aufweist, als das Messergebnis verwendet.
In ähnlicher Weise ist es bei der Messung der relativen Geschwindigkeit von 12 auch in Bezug auf Entfernung möglich zu bestimmen, dass kein Aliasing bei dem Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe oder dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, aufgetreten ist, wenn der Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe oder dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, und wenn der Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe oder dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, nicht dem Messwert entspricht, der auf dem ersten Parameter basiert, ist es möglich zu bestimmen, dass Aliasing in dem Messwert, der auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe oder dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basiert, aufgetreten ist.
Außerdem werden in dem oben beschriebenen Beispiel bei der Entfernungsmessung und bei der Messung der relativen Geschwindigkeit dieselben Parameter verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und bei der Entfernungsmessung und bei der Messung der relativen Geschwindigkeit können unterschiedliche Erfassungsparameter verwendet werden. Zum Beispiel ist es auch möglich, die Messung der relativen Geschwindigkeit mit Hilfe der Parameter der 9 bis 11 als ersten Parameter, ersten Parameter der zweiten Gruppe bzw. zweiten Parameter der zweiten Gruppe auszuführen, die Entfernungsmessung mit Hilfe der Parameter der 10 bis 12 als ersten bzw. zweiten Parameter durchzuführen.
Wie oben beschrieben führt die Radarvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die Messung auf Basis der mehreren Parameter aus und führt eine Bestimmung im Hinblick auf den Zustand des Aliasing aus und wählt einen hochgenauen Messwert als Messergebnis aus den Messwerten aus, bei denen kein Aliasing aufgetreten ist. Damit ist es möglich, ein Messergebnis mit höchstmöglicher Genauigkeit zu erzielen, auch wenn in den Messwerten, die auf dem ersten Parameter der zweiten Gruppe und dem zweiten Parameter der zweiten Gruppe basieren, Aliasing aufgetreten ist.
<MODIFIKATIONEN>
In der oben beschriebenen Ausführungsform sendet die Radarvorrichtung auf Basis des ersten Parameters, des ersten Parameters der zweiten Gruppe und des zweiten Parameters der zweiten Gruppe eine Anzahl M von Chirps des Sendesignals. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Radarvorrichtung kann die Chirps der Sendesignale, die auf den Parametern basieren, auch abwechselnd nacheinander senden.
13 ist eine erklärende Ansicht von Chirps, die in der vorliegenden Modifikation verwendet werden, und (A) von 13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel veranschaulicht, bei dem Chirps ST1, die auf dem ersten Parameter (dem in 9 gezeigten Parameter) basieren, und Chirps ST2, die auf dem zweiten Parameter (dem in 10 gezeigten Parameter) basieren, abwechselnd gesendet werden.
14 ist eine erklärende Ansicht der Signalverarbeitung der vorliegenden Modifikation. Wenn die Antriebsquelle des Fahrzeugs in Betrieb ist – falls zum Beispiel die Antriebsquelle ein Verbrennungsmotor ist –, wenn ein Zündschalter in angeschaltetem Zustand ist oder – falls die Antriebsquelle ein Hybridsystem oder ein Elektrofahrzeugsystem ist – wenn sich die Energieversorgung des Systems in angeschaltetem Zustand befindet, wiederholt der Prozessor 6 den folgenden Prozessablauf.
In SCHRITT S210 weist der Prozessor 6 die Signalerzeugungseinheit 9 an, die Chirps, die auf dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter basieren, die gemäß den Anforderungsspezifikationen der Radarvorrichtung 1 voreingestellt sind, abwechselnd nacheinander zu modulieren. Anschließend weist der Prozessor 6 in SCHRITT S220 das Senden der in SCHRITT S210 modifizierten Sendesignale ST an.
Wenn danach in SCHRITT S230 die reflektierten Wellen der Sendesignale ST von einem Ziel empfangen und durch die A/D-Wandlung der A/D-Wandler 5 (ch1 bis ch4) in Empfangssignale SR umgewandelt werden, erfasst der Prozessor 6 die Empfangssignale von den Empfangseinheiten und speichert die Empfangssignale im Speicher. Wie oben beschrieben, werden die Chirps ST1 und die Chirps ST2 der Sendesignale ST, die auf dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter basieren, abwechselnd gesendet. Damit erscheinen in den Empfangssignalen SR abwechselnd Chirps, die auf den Parametern basieren. In SCHRITT S240 extrahiert der Prozessor 6 die ersten Chirps ST1, die auf dem ersten Parameter basieren, aus den Empfangssignalen SR ((B) von 13) und führt einen zweidimensionalen FFT-Prozess an ihnen aus und erzielt damit eine erste Entfernung und eine erste relative Geschwindigkeit. Anschließend extrahiert der Prozessor 6 in SCHRITT S250 die zweiten Chirps ST2, die auf dem zweiten Parameter basieren, aus den Empfangssignalen SR ((C) von 13) und führt einen zweidimensionalen FFT-Prozess an ihnen aus und erzielt damit eine zweite Entfernung und eine zweite relative Geschwindigkeit.
Anschließend führt der Prozessor 6 in SCHRITT S260 eine Bestimmung zum Aliasing aus, indem er die Entfernung und die relative Geschwindigkeit, die auf dem ersten Parameter basieren, mit der Entfernung und der relativen Geschwindigkeit vergleicht, die auf jedem zweiten Parameter basieren.
Anschließend wählt der Prozessor 6 in SCHRITT S270 aus Entfernungen und relativen Geschwindigkeiten, in denen kein Aliasing aufgetreten ist, eine Entfernung und eine relative Geschwindigkeit mit der höchsten Genauigkeit (der höchsten Auflösung) aus und gibt sie aus.
Wie oben beschrieben, ist es selbst in dem Fall, dass Chirps, die auf den einzelnen Parametern basieren, abwechselnd nacheinander gesendet werden, möglich, ein Messergebnis mit höchstmöglicher Genauigkeit zu erzielen, indem die Messung auf Basis jedes der Parameter ausgeführt und eine Bestimmung zum Aliasing ausgeführt wird.
Zwar wurde oben die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, doch ist die Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt und kann eine beliebige Kombination der Ausführungsformen beinhalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-526370 A [0005]
JP 2014-085452 A [0005]
JP 2010-038705 A [0005]

Claims

Radarvorrichtung, umfassend: eine Sendeinheit, die dafür konfiguriert ist, mindestens ein erstes Sendesignal zu senden, das auf Basis eines ersten Parameters zur Berechnung einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem ersten Erkennungsbereich erzeugt wird, und ein zweites Sendesignal, das auf Basis eines zweiten Parameters zum Berechnen einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem zweiten Erkennungsbereich, der kleiner ist als der erste Erkennungsbereich, erzeugt wird, eine Empfangseinheit, die dafür konfiguriert ist, die reflektierten Wellen des ersten Sendesignals von einem Ziel als erste Empfangssignale zu empfangen und die reflektierten Wellen des zweiten Sendesignals von dem Ziel als zweite Empfangssignale zu empfangen, und eine Messeinheit, die dafür konfiguriert ist, eine erste relative Geschwindigkeit oder eine erste Entfernung in dem ersten Erkennungsbereich auf Basis der ersten Empfangssignale zu berechnen und eine zweite relative Geschwindigkeit oder eine zweite Entfernung in dem zweiten Erkennungsbereich auf Basis der zweiten Empfangssignale zu berechnen und die erste relative Geschwindigkeit oder die zweite relative Geschwindigkeit beziehungsweise die erste Entfernung oder die zweite Entfernung als Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des Ziels auszuwählen.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messeinheit die erste Entfernung und die zweite Entfernung vergleicht und wobei, wenn die erste Entfernung und die zweite Entfernung einander entsprechen, die Messeinheit die erste Entfernung als das Messergebnis auswählt, wohingegen die Messeinheit die zweite Entfernung als das Messergebnis auswählt, wenn die erste Entfernung und die zweite Entfernung einander nicht entsprechen.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Messeinheit die erste relative Geschwindigkeit und die zweite relative Geschwindigkeit vergleicht und wobei, wenn die erste relative Geschwindigkeit und die zweite relative Geschwindigkeit einander entsprechen, die Messeinheit die erste relative Geschwindigkeit als das Messergebnis auswählt, wohingegen die Messeinheit die zweite relative Geschwindigkeit als das Messergebnis auswählt, wenn die erste relative Geschwindigkeit und die zweite relative Geschwindigkeit einander nicht entsprechen.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sendeinheit mehrere zweite Sendesignale sendet, die auf Basis mehrerer zweiter Parameter zum Berechnen von relativen Geschwindigkeiten oder Entfernung in mehreren verschiedenen Erkennungsbereichen erzeugt werden, wobei die Empfangseinheit die reflektierten Wellen der mehreren zweiten Sendesignale von einem Ziel als mehrere zweite Empfangssignale empfängt, und wobei die Messeinheit mehrere relative Geschwindigkeiten oder mehrere zweite Entfernungen auf Basis der mehreren zweiten Empfangssignale berechnet und eine aus der ersten relativen Geschwindigkeit und den mehreren zweiten relativen Geschwindigkeiten oder eine aus der ersten Entfernung und den mehreren zweiten Entfernungen als Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des Ziels auswählt.
Signalverarbeitungsvorrichtung für eine Radarvorrichtung, die für Folgendes konfiguriert ist: Senden mindestens eines ersten Sendesignals, das auf Basis eines ersten Parameters zur Berechnung einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem ersten Erkennungsbereich erzeugt wird, und eines zweiten Sendesignals, das auf Basis eines zweiten Parameters zum Berechnen einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem zweiten Erkennungsbereich erzeugt wird, der kleiner ist als der erste Erkennungsbereich, und Empfangen der reflektierten Wellen des ersten Sendesignals von einem Ziel und der reflektierten Wellen des zweiten Sendesignals von dem Ziel als erste Empfangssignale beziehungsweise als zweite Empfangssignale, Berechnen einer ersten relativen Geschwindigkeit oder einer ersten Entfernung in dem ersten Erkennungsbereich auf Basis der ersten Empfangssignale, Berechnen einer zweiten relativen Geschwindigkeit oder einer zweiten Entfernung in dem zweiten Erkennungsbereich auf Basis der zweiten Empfangssignale und Auswählen der ersten relativen Geschwindigkeit oder der zweiten relativen Geschwindigkeit beziehungsweise der ersten Entfernung oder der zweiten Entfernung als Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des Ziels.
Signalverarbeitungsverfahren für eine Radarvorrichtung, umfassend: Senden mindestens eines ersten Sendesignals, das auf Basis eines ersten Parameters zur Berechnung einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem ersten Erkennungsbereich erzeugt wird, und eines zweiten Sendesignals, das auf Basis eines zweiten Parameters zum Berechnen einer relativen Geschwindigkeit oder einer Entfernung in einem zweiten Erkennungsbereich erzeugt wird, der kleiner ist als der erste Erkennungsbereich, und Empfangen der reflektierten Wellen des ersten Sendesignals von einem Ziel und der reflektierten Wellen des zweiten Sendesignals von dem Ziel als erste Empfangssignale beziehungsweise als zweite Empfangssignale, Berechnen einer ersten relativen Geschwindigkeit oder einer ersten Entfernung in dem ersten Erkennungsbereich auf Basis der ersten Empfangssignale, Berechnen einer zweiten relativen Geschwindigkeit oder einer zweiten Entfernung in dem zweiten Erkennungsbereich auf Basis der zweiten Empfangssignale und Auswählen der ersten relativen Geschwindigkeit oder der zweiten relativen Geschwindigkeit beziehungsweise der ersten Entfernung oder der zweiten Entfernung als Ergebnis der Messung der relativen Geschwindigkeit oder der Entfernung des Ziels.