DE19850128A1 - Radargerät zum Erfassen eines jeden von individuellen Zielobjekten basierend auf Reflektionsstrahlen der Objekte - Google Patents
Radargerät zum Erfassen eines jeden von individuellen Zielobjekten basierend auf Reflektionsstrahlen der ObjekteInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein
Radargerät, und im einzelnen auf ein Radargerät zum Erfassen
eines jeden von individuellen Zielobjekten basierend auf von
den Objekten mittels Empfangsantennen empfangenen Reflexions
strahlen.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 57-142575 ist ein
Monopulsradargerät bekannt, bei dem ein Radarstrahl abge
strahlt wird und Reflexionsstrahlen von einem Zielobjekt
empfangen werden, so daß eine Entfernung zwischen dem Radar
gerät und dem Zielobjekt basierend auf den Reflexionsstrah
len erfaßt wird.
Das bekannte Radargerät gemäß der vorgenannten Veröffentli
chung umfaßt eine Sendeantenne zum Abstrahlen einer Mikrowel
le in einer Vorwärtsrichtung. Zwei Empfangsantennen sind in
einer vorgegebenen geometrischen Beziehung zu der Sendeanten
ne angeordnet und empfangen Reflexionsmikrowellen von einem
Zielobjekt. Eine Entfernung zwischen dem Radargerät und dem
Zielobjekt wird basierend auf einem Phasenunterschied der
durch die Empfangsantennen empfangen Reflexionsmikrowellen
erfaßt.
Allerdings empfängt das bekannte Radargerät gemäß der vorge
nannten Veröffentlichung im Falle einer Vielzahl von Zielob
jekten mit nahezu gleichen Entfernungen und Relativgeschwin
digkeiten und in nahezu symmetrischen Richtungswinkeln zu der
Vorwärtsrichtung Reflexionsmikrowellen von den Zielobjekten,
die ein Phasenunterschiedsgemisch der auf die Zielobjekte be
zogenen Reflexionsmikrowellen angeben. Bei dem bekannten Ra
dargerät ist das individuelle Erfassen eines jeden Zielob
jekts basierend auf den Reflexionsmikrowellen problematisch.
Da das Erfassen bei dem bekannten Radargerät lediglich an
hand des Phasenunterschieds der durch die Empfangsantennen
empfangenen Reflexionsmikrowellen erfolgt, ist ein Unter
scheiden des Falls vieler Zielobjekte von dem Fall eines ein
zelnen Zielobjekts nicht möglich. Daher stellt es für das be
kannte Radargerät ein Problem dar, im Falle vieler Zielobjek
te das Vorhandensein jedes Zielobjekte individuell zu erfas
sen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Radarge
rät zum individuellen Erfassen eines jeden einer Vielzahl von
Zielobjekten in einer Vorwärtsrichtung basierend auf durch
die Empfangsantennen empfangene Reflexionsstrahlen bereit zu
stellen, selbst wenn die Zielobjekte annähernd gleiche Ent
fernungen und Relativgeschwindigkeiten aufweisen und unter
nahezu symmetrischen Richtungswinkeln in der Vorwärtsrichtung
angeordnet sind.
Die vorgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Radargerät zum
Abstrahlen eines Radarstrahls in einer Vorwärtsrichtung mit
tels einer Sendeantenne und zum Empfangen von Reflexions
strahlen von Zielobjekten mittels einer Vielzahl von Emp
fangsantennen, mit: einer ersten Erfassungseinheit zum Erfas
sen eines Leistungsspektrums der Reflexionsstrahlen, wobei
das Leistungsspektrum eine Frequenzverteilung der Amplituden
der Reflexionsstrahlen angibt und eine Anfangsfrequenz und
eine Endfrequenz aufweist; einer zweiten Erfassungseinheit
zum Erfassen eines Phasendifferenzspektrums der Reflexions
strahlen, wobei das Phasendifferenzspektrum eine Frequenzver
teilung der Phasendifferenzen der Reflexionsstrahlen angibt;
einer dritten Erfassungseinheit zum Erfassen einer Anfangs
frequenz und einer Endfrequenz einer Änderung in der Phasen
differenz des Phasendifferenzspektrums; einer Spitzenfre
quenzerfassungseinheit zum Erfassen einer auf jedes der indi
viduellen Zielobjekte bezogenen Spitzenfrequenz basierend auf
der Anfangsfrequenz und der Endfrequenz des Leistungsspek
trums und der Anfangsfrequenz und der Endfrequenz der Ände
rung in der Phasendifferenz des Phasendifferenzspektrums; und
einer Existenzdatenerfassungseinheit zum Erfassen von Exi
stenzdaten eines jeden der individuellen Zielobjekte basie
rend auf der Spitzenfrequenz des Zielobjekts und einer der
Spitzenfrequenz des Zielobjekts entsprechenden geschätzten
Phasendifferenz des Phasendifferenzspektrums.
Wenn das Phasendifferenzspektrum der Reflexionsstrahlen bei
dem erfindungsgemäßen Radargerät eine Vielzahl von gleich
bleibenden Phasendifferenzpunkten und das Leistungsspektrum
der Reflexionsstrahlen eine einzelne Spitze der Amplituden
der Reflexionsstrahlen anzeigt, so wird bestimmt, daß es
sich bei dem Leistungsspektrum um ein gemischtes Leistungs
spektrum der Amplituden von eine Vielzahl von Zielobjekten
betreffenden Reflexionsstrahlen handelt. In diesem Fall
führt das erfindungsgemäße Radargerät einen Zielzerlegungs
vorgang durch, so daß die Spitzenfrequenz, die Phasendiffe
renz und die Spitzenamplitude eines jeden der individuellen
Zielobjekte anhand des gemischten Leistungsspektrums und des
Phasendifferenzspektrums bestimmt werden. Des weiteren werden
in dem erfindungsgemäßen Radargerät eine Entfernung eines je
den individuellen Zielobjekts und eine Relativgeschwindigkeit
eines jeden individuellen Zielobjekts basierend auf dem Paar
der Spitzenfrequenzen des Zielobjekts bestimmt, und ein Win
kel eines jeden individuellen Zielobjekts zu der Vorwärts
richtung basierend auf der geschätzten dem Paar der Spitzen
frequenzen des Zielobjekts entsprechenden Phasendifferenz.
Daher können die Existenzdaten eines jeden der Vielzahl von
Zielobjekten durch das erfindungsgemäße Radargerät wirksam
ermittelt werden, falls eine Vielzahl von Zielobjekten mit
annähernd gleichen Entfernungen und Relativgeschwindigkeiten
und unter nahezu symmetrischen Richtungswinkeln zu der Vor
wärtsrichtung vorhanden sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines
Radargeräts gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Flußdiagramm zum Erläutern einer durch eine Si
gnalverarbeitungseinheit des Radargeräts ausgeführten Ein
zelobjekterfassungssteuerprozedur;
Fig. 3 ein Diagramm zum Erläutern eines Falls, bei dem zwei
Zielobjekte mit nahezu gleichen Entfernungen und Relativge
schwindigkeiten unter nahezu symmetrischen Richtungswinkeln
zu einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs vorhanden sind,
Fig. 4A ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen
einer Überlagerungsfrequenz und einem Leistungsspektrum als
Resultat einer Mischung zweier Leistungsspektren der Reflexions
strahlen der in Fig. 3 gezeigten Zielobjekte,
Fig. 4B ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen
einer Überlagerungsfrequenz und einer Phasendifferenz als Re
sultat der Mischung der beiden Leistungsspektren der Re
flexionsstrahlen der in Fig. 3 gezeigten Zielobjekte,
Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Erläutern einer anderen durch die
Signalverarbeitungseinheit des Radargeräts ausgeführten Ein
zelobjekterfassungssteuerprozedur, und
Fig. 6 ein Diagramm zum Erläutern einer Mischung zweier Lei
stungsspektren der Reflexionsstrahlen zweier Zielobjekte.
Es folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Radargeräts gemäß
der vorliegenden Erfindung. Das Radargerät gemäß der vorlie
genden Erfindung ist in einem Fahrzeug installiert, um ein
jedes der in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs befindli
chen Zielobjekte individuell zu erfassen.
Gemäß Fig. 1 führt eine Frequenzmodulationseinheit 10 in dem
Radargerät gemäß der vorliegenden Erfindung einem Oszillator
12 ein frequenzmoduliertes Signal mit einem dreieckförmigen
Signalverlauf zu. Ein Ausgang des Oszillators 12 ist mit ei
ner Sendeantenne 14 verbunden. Der Oszillator 12 erzeugt ein
Frequenzmodulations-Dauerstrichsignal (FMCW) mit einer dem
frequenzmodulierten Signal entsprechenden Schwingfrequenz,
und die Sendeantenne 14 strahlt einen FMCW-Radarstrahl in der
Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs aus. Bei dem durch die Sende
antenne 14 abgestrahlten FMCW-Radarstrahl kann es sich um ei
ne Mikrowelle mit einer Wellenlänge im Bereich von ungefähr
einem Millimeter bis zu einem Meter handeln.
In dem Radargerät gemäß Fig. 1 sind Empfangsantennen 20L und
20R auf beiden Seiten der Sendeantenne 14 vorgesehen und in
einem vorbestimmten Abstand "d" voneinander angeordnet. In
der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs vorhandene Reflexions
strahlen der Zielobjekte werden durch Empfangsantennen 20L
und 20R empfangen. Das durch die Empfangsantenne 20L empfan
gene Reflexionsstrahlsignal wird durch eine Verstärker 22L
verstärkt, und das resultierende Signal wird einem Mischer
24L zugeführt. Gleichzeitig wird das durch die Empfangsanten
ne 20R empfangene Reflexionsstrahlsignal durch einen Ver
stärker 22R verstärkt, und das resultierende Signal wird ei
nem Mischer 24R zugeführt. Ausgänge des Oszillators 12 werden
über einen (nicht gezeigten) Richtungskoppler mit den Mi
schern 24L und 24R verbunden.
In jedem der Mischer 24L und 24R wird ein Überlagerungssignal
durch Mischen des Sendestrahlsignals mit dem empfangenen Re
flexionsstrahlsignal erzeugt. Das durch den Mischer 24L er
zeugte Überlagerungssignal wird einem Analog/Digital-Umsetzer
(ADC) 26L zugeführt, und das Überlagerungssignal wird in ein
erstes digitales Überlagerungssignal umgewandelt. Das durch
den Mischer 24R erzeugte Überlagerungssignal wird einem Ana
log/Digital-Umsetzer (ADC) 26R zugeführt, und das Überlage
rungssignal wird in ein zweites digitales Überlagerungssignal
umgewandelt. Sowohl das erste digitale Überlagerungssignal an
dem Ausgang des ADC 26L als auch das zweite digitale Überla
gerungssignal an dem Ausgang des ADC 26R werden einer Fast-
Fourier-Transformationsverarbeitung-(FFT)-Einheit 30 zuge
führt.
Nachfolgend werden das Überlagerungssignal an dem Ausgang des
ADC 26L und das Überlagerungssignal an dem Ausgang des ADC
26R gemeinsam als die zwei Reflexionsstrahlen bezeichnet,
und das Sendestrahlsignal an dem Ausgang des Oszillators 12
wird als der Sendestrahl bezeichnet.
Die FFT-Einheit 30 erzeugt ein Leistungsspektrum und ein Pha
senspektrum bezüglich eines Frequenzanstiegsbereichs des Sen
destrahls durch die Fast-Fourier-Transformationsverarbeitung
der durch den ADC 26L und den ADC 26R zugeführten beiden Re
flexionsstrahlen. Das durch die FFT-Einheit 30 erzeugte Lei
stungsspektrum zeigt eine Frequenzverteilung der Amplituden
der beiden Reflexionsstrahlen bezüglich des Frequenzan
stiegsbereichs des Sendestrahls. Das durch die FFT-Einheit 30
erzeugte Phasenspektrum zeigt eine Frequenzverteilung der
Phasen der beiden Reflexionsstrahlen bezüglich des Frequenz
anstiegsbereichs des Sendestrahls. Des weiteren erzeugt die
FFT-Einheit 30 ein Leistungsspektrum und ein Phasenspektrum
bezüglich eines Frequenzabnahmebereichs des Sendestrahls
durch die Fast-Fourier-Transformationsverarbeitung der beiden
Reflexionsstrahlen. Das durch die FFT-Einheit 30 erzeugte
Leistungsspektrum zeigt eine Frequenzverteilung der Amplitu
den der beiden Reflexionsstrahlen bezüglich des Frequenzab
nahmebereichs des Sendestrahls. Das durch die FFT-Einheit 30
erzeugte Phasenspektrum zeigt eine Frequenzverteilung der
Phasen der beiden Reflexionsstrahlen bezüglich des Frequenz
abnahmebereichs des Sendestrahls. Diese Leistungsspektren und
Phasenspektren der FFT-Einheit 30 werden einer Signalverar
beitungseinheit 32 zugeführt.
In dem Radargerät gemäß dem in Fig. 1 gezeigten vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird die Signalverarbeitungseinheit 32
durch einen Mikroprozessor gebildet.
Bei dem Radargerät gemäß Fig. 1 ist ein in dem Fahrzeug be
reitgestellter Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 mit der Si
gnalverarbeitungseinheit 32 verbunden. Der Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor 34 gibt ein eine Fahrzeuggeschwindigkeit des
Fahrzeugs angebendes Signal an die Signalverarbeitungseinheit
32 aus. Die Signalverarbeitungseinheit 32 erfaßt die Fahr
zeuggeschwindigkeit basierend auf dem durch den Fahrzeugge
schwindigkeitssensor 34 zugeführten Signal.
Bei dem Radargerät gemäß Fig. 1 ist ein in dem Fahrzeug be
reitgestellter Lenkwinkelsensor 36 mit der Signalverarbei
tungseinheit 32 verbunden. Der Lenkwinkelsensor 36 gibt ein
einen Lenkwinkel des Fahrzeugs angebendes Signal an die Si
gnalverarbeitungseinheit 32 aus. Die Signalverarbeitungsein
heit 32 erfaßt den Lenkwinkel basierend auf dem durch den
Lenkwinkelsensor 36 zugeführten Signal.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm zum Erläutern einer durch die
Signalverarbeitungseinheit 32 des Radargeräts gemäß dem vor
liegenden Ausführungsbeispiel ausgeführten Einzelobjekterfas
sungssteuerprozedur. Die Ausführung dieser Steuerprozedur
durch die Signalverarbeitungseinheit 32 wird in Intervallen
mit einer vorbestimmten Zeitdauer wiederholt.
Gemäß Fig. 2 liest die Signalverarbeitungseinheit 32 zu Be
ginn der Steuerprozedur in einem Schritt S10 ein Leistungs
spektrum und ein Phasenspektrum der beiden Reflexionsstrah
len bezüglich des Frequenzanstiegsbereichs des Sendestrahls
aus der FFT-Einheit 30 aus. Des weiteren liest die Signalver
arbeitungseinheit 32 in dem Schritt S10 ein Leistungsspektrum
und ein Phasenspektrum der beiden Reflexionsstrahlen bezüg
lich des Frequenzabnahmebereichs des Sendestrahls aus der
FFT-Einheit 30 aus.
Nach der Durchführung des Schritts S10 bestimmt die Signal
verarbeitungseinheit 32 in einem Schritt S20 ein Phasendiffe
renzspektrum der Reflexionsstrahlen bezüglich des Frequenz
anstiegsbereichs des Sendestrahls basierend auf dem Lei
stungsspektrum und dem Phasenspektrum, die in dem Schritt 10
gelesen wurden. Des weiteren bestimmt die Signalverarbei
tungseinheit 32 in einem Schritt S20 ein Phasendifferenzspek
trum der Reflexionsstrahlen bezüglich des Frequenzabnahmebe
reichs des Sendestrahls basierend auf dem Leistungsspektrum
und dem Phasenspektrum, die in dem Schritt S10 gelesen wur
den. Das durch die Signalverarbeitungseinheit 32 bestimmte
Phasendifferenzspektrum zeigt eine Frequenzverteilung der
Phasendifferenzen der Reflexionsstrahlen.
Nach der Durchführung des Schritts S20 führt die Signalverar
beitungseinheit 32 in einem Schritt S30 eine Bestimmung da
hingehend durch, ob eines der Phasendifferenzspektren der
beiden Reflexionsstrahlen bezüglich sowohl des Frequenzan
stiegsbereichs des Sendestrahls als auch des Frequenzabnahme
bereichs des Sendestrahls, die in dem Schritt S20 bestimmt
wurden, zwei gleichbleibende Phasendifferenzpunkte angibt und
ob das Leistungsspektrum der beiden Reflexionsstrahlen eine
einzelne Spitze der Amplituden der beiden Reflexionsstrahlen
zeigt.
Bezüglich des Schritts S30 wird ein Fall angenommen, bei dem
zwei Zielobjekte 40 und 41 in nahezu gleicher Entfernung und
mit nahezu gleichen Relativgeschwindigkeiten unter nahezu
symmetrischen Richtungswinkeln zu der Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs vorhanden sind, wie in Fig. 3 dargestellt ist. In
dem Fall gemäß Fig. 3 ist die Entfernung zwischen der Emp
fangsantenne 20R und dem Objekt 40 um eine Distanz "La" grö
ßer als die Entfernung zwischen der Empfangsantenne 20L und
dem Objekt 40, und es wird eine Phasendifferenz Φa (Φa =
La.2π/L, wobei L eine Wellenlänge des Radarstrahls kenn
zeichnet) zwischen den beiden Reflexionsstrahlen erzeugt.
Des weiteren ist die Entfernung zwischen der Empfangsantenne
20L und dem Objekt 41 um eine Distanz "Lb" größer als die
Entfernung zwischen der Empfangsantenne 20R und dem Objekt
41, und es wird eine Phasendifferenz Φb (Φb = Lb.2π/L, wo
bei L die Wellenlänge des Radarstrahls kennzeichnet) zwischen
den beiden Reflexionsstrahlen erzeugt.
Für den Fall gemäß Fig. 3 ist das ein gemischtes Leistungs
spektrum der Amplituden der beiden Reflexionsstrahlen ange
bende Leistungsspektrum durch eine durchgehende Linie "III"
in Fig. 4A dargestellt. Gemäß Fig. 4A zeigt das Leistungs
spektrum der beiden Reflexionsstrahlen eine einzelne Spitze
"P" der Amplituden der beiden Reflexionsstrahlen. Das Pha
sendifferenzspektrum der beiden Reflexionsstrahlen ist durch
eine durchgehende Linie in Fig. 4B dargestellt. Das in Fig.
4B gezeigte Phasendifferenzspektrum wird durch Subtrahieren
des Phasenspektrums des Überlagerungssignals an dem Ausgang
des ADC 26L von dem Phasenspektrum des Überlagerungssignals
an dem Ausgang des ADC 26R erzeugt. Gemäß Fig. 4B zeigt das
Phasendifferenzspektrum der beiden Reflexionsstrahlen im
Falle der Fig. 3 zwei gleichbleibende Phasendifferenzpunkte
"-Φa" und "Φb".
Befinden sich tatsächlich zwei Zielobjekte in nahezu gleicher
Entfernung mit nahezu gleichen Relativgeschwindigkeiten in
der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, wie beispielsweise in dem
Fall gemäß Fig. 3, so ist das Ergebnis in dem Schritt S30 be
jahend. Dann bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32, daß
die Zielobjekte unter den vorgenannten Bedingungen vorhanden
sind, und schreitet zum Schritt S40. Anderenfalls ist das Er
gebnis des Schritt S30 verneinend, und die Signalverarbei
tungseinheit 32 schreitet zu einem Schritt S50 und führt den
Schritt S40 nicht aus.
Unter Rückbezugnahme auf Fig. 2 führt die Signalverarbei
tungseinheit 32 in dem Schritt S40 einen Zielzerlegungsprozeß
durch, wenn das Ergebnis in dem Schritt S30 bejahend ist.
Während des Zielzerlegungsprozesses bestimmt die Signalverar
beitungseinheit 32 eine Anfangsfrequenz "f0" und eine Endfre
quenz "f3" einer Änderung in der Phasendifferenz des Phasen
differenzspektrums gemäß Fig. 4B. Des weiteren bestimmt die
Signalverarbeitungseinheit 32 eine Spitzenfrequenz "fa" des
ausschließlich auf das Zielobjekt 40 bezogenen Reflexions
leistungsspektrums (das in Fig. 4A durch eine gestrichelte
Linie "I" gekennzeichnet ist) und eine Spitzenfrequenz "fb"
des ausschließlich auf das Zielobjekt 41 bezogenen Re
flexionsleistungsspektrums (das in Fig. 4A durch eine gestri
chelte Linie "II" gekennzeichnet ist) basierend auf einer An
fangsfrequenz "f1" und einer Endfrequenz "f2" des gemischten
Leistungsspektrums "III" gemäß Fig. 4A und basierend auf der
Anfangsfrequenz "f0" und der Endfrequenz "f3" der Änderung in
dem Phasendifferenzspektrum gemäß Fig. 4B, in Übereinstimmung
mit den folgenden Formeln.
fa = (f1 + f3)/2 (1)
fb = (f0 + f2)/2 (2).
Unter der Annahme, daß eine typische Amplitudenverteilung ei
nes auf ein einzelnes Zielobjekt bezogenen Leistungsspektrums
durch g(f) repräsentiert wird, wird das ausschließlich auf
das Zielobjekt 40 bezogene Reflexionsstrahlleistungsspektrum
(gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie "I" in Fig. 4A)
durch Pa.g(f - fa) dargestellt, wobei Pa die Spitzenampli
tude des Leistungsspektrums I kennzeichnet, und das aus
schließlich auf das Zielobjekt 41 bezogene Reflexionsstrahl
leistungsspektrum (gekennzeichnet durch die gestrichelte Li
nie in "II" in Fig. 4A) wird durch Pb.g(f - fb) darge
stellt, wobei Pb die Spitzenamplitude des Leistungsspektrums
II kennzeichnet.
Darüber hinaus wird das gemischte Leistungsspektrum h(f) der
auf beide Zielobjekte 40 und 41 bezogenen Reflexionsstrahlen
(gekennzeichnet durch die durchgehende Linie III in Fig. 4A)
durch die nachfolgende Formel dargestellt.
h(f) = Pa.g(f - fa) + Pb.g(f - fb) (3).
Es werden bekannte Frequenzen fα und fβ zwischen der Anfangs
frequenz f0 und der Endfrequenz f3 der Änderung der Phasen
differenz gemäß Fig. 4B ausgewählt. Durch Einsetzen der be
kannten Frequenzen fα und fβ in die vorgenannte Formel (3)
wird die vorgenannte Formel 3 bezüglich einer jeden der Spit
zenamplituden Pa und Pb wie folgt gelöst.
Pa = {h(fα).g(fβ - fb) - h(fβ).g(fα - fb)}
/{g(fα - fa).g(fβ - fb) - g(fβ - fa).g(fα - fb)} (4)
Pb = {h(fα).g(fβ - fa) - h(fβ).g(fα - fa)}
/{g(fα - fb).g(fβ - fa) - g(fβ - fb).g(fα - fa)} (5).
Daher bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 während des
Zielzerlegungsprozesses gemäß Schritt S40 die Spitzenfrequenz
fa, die Phasendifferenz (-Φa) und die Spitzenamplitude Pa ba
sierend auf dem Reflexionsstrahlleistungsspektrum des Ob
jekts 40 (gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie I in
Fig. 4A) und der Phasendifferenz (gemäß Fig. 4B), und die
Spitzenfrequenz fb, die Phasendifferenz Φb und die Spitzen
amplitude Pb basierend auf dem Reflexionsstrahlleistungs
spektrum des Objekts 41 (gekennzeichnet durch die gestrichel
te Linie II in Fig. 4A) und der Phasendifferenz (gemäß Fig.
4B).
Nach dem Ausführen des Schritts S40 (oder wenn das Ergebnis
im Schritt S30 verneinend ist) führt die Signalverarbeitungs
einheit 32 in einem Schritt S50 die Paarbildung zwischen der
Spitzenfrequenz eines jeden individuellen Zielobjekts bezüg
lich des Frequenzanstiegsbereichs des Sendestrahls und der
Spitzenfrequenz eines jeden individuellen Zielobjekts bezüg
lich des Frequenzabnahmebereichs des Sendestrahls. In dem
Schritt S50 bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 eine
Entfernung R eines jeden individuellen Zielobjekts und eine
Relativgeschwindigkeit V eines jeden individuellen Zielob
jekts basierend auf dem Spitzenfrequenzpaar des Zielobjekts.
Des weiteren bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 in
dem Schritt S50 einen Winkel θ eines jeden individuellen
Zielobjekts zu der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs basierend
auf einer geschätzten Phasendifferenz des dem Paar der Spit
zenfrequenzen des Zielobjekts entsprechenden Phasendifferenz
spektrums.
Im einzelnen bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 in
dem Schritt S50 eine Relativgeschwindigkeitsfrequenz FD und
eine Entfernungsfrequenz FR des Zielobjekts basierend auf der
Spitzenfrequenz Fdw des Frequenzabnahmebereichs des Sen
destrahls und der Spitzenfrequenz Fup des Frequenzanstiegsbe
reichs des Sendestrahls, in Übereinstimmung mit den nachfol
genden Formeln:
FD = (Fdw - Fup)/2 (6)
FR = (Fdw + Fup)/2 (7).
Des weiteren bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 in
dem Schritt S50 eine Entfernung R eines jeden individuellen
Zielobjekts und eine Relativgeschwindigkeit V eines jeden in
dividuellen Zielobjekts basierend auf der Relativgeschwindig
keitsfrequenz FD und der Entfernungsfrequenz FR des Zielob
jekts unter Verwendung der nachfolgenden Formeln:
FD = 2.V/c.Fo (8)
FR = 4.Fm.dF/c.R (9),
wobei c die Lichtgeschwindigkeit kennzeichnet, Fo eine Mit
tenfrequenz des FMCW-Radarstrahls, Fm eine Modulationsfre
quenz des FMCW-Radarstrahls und dF eine Weite der Frequenz
änderung des FMCW-Radarstrahls.
Des weiteren bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 in
dem Schritt S50 einen Winkel θ eines jeden individuellen
Zielobjekts zu der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs basierend
auf der dem Spitzenfrequenzpaar dieses Zielobjekts entspre
chenden geschätzten Phasendifferenz dΦ.
θ = sin-1(L.dΦ)/(2π.d) (10)
wobei L eine Wellenlänge des Radarstrahls, d den Abstand zwi
schen der Empfangsantenne 20L und der Empfangsantenne 20R,
und dΦ die dem Paar der Spitzenfrequenzen des Zielobjekts
entsprechende geschätzte Phasendifferenz des Phasendifferenz
spektrums kennzeichnet.
Nachfolgend werden die in dem Schritt S50 bestimmten Entfer
nung R, Relativgeschwindigkeit V und Winkel θ als Existenzda
ten des Zielobjekts bezeichnet.
Nach der Durchführung des Schritts S50 führt die Signalverar
beitungseinheit 32 in einem Schritt S60 eine Fahrspurunter
scheidungsverarbeitung durch. Während der Fahrspurunterschei
dungsverarbeitung bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32
einen Kurvenradius einer Fahrspur, auf der das Fahrzeug
fährt, basierend auf dem durch den Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor 34 zugeführten Signal (das eine Fahrzeuggeschwindig
keit des Fahrzeugs angibt) und dem durch den Lenkwinkelsensor
36 zugeführten Signal (das einen Lenkwinkel des Fahrzeugs an
gibt). Des weiteren führt die Signalverarbeitungseinheit 32
in dem Schritt S60 eine Bestimmung dahingehend durch, ob sich
jedes individuelle Zielobjekt auf der Fahrspur des Fahrzeugs
bewegt, basierend auf dem Kurvenradius der Fahrspur, der Ent
fernung R des Zielobjekts und dem Winkel θ des Zielobjekts.
Nach der Durchführung der Fahrspurunterscheidungsverarbeitung
gemäß dem Schritt S60 ist die Einzelobjekterfassungssteuer
prozedur gemäß Fig. 2 beendet.
Zeigt eines der Phasendifferenzspektren der Reflexionsstrah
len bei der vorstehend beschriebenen Einzelobjekterfassungs
steuerprozedur bezüglich sowohl dem Frequenzanstiegsbereich
des Sendestrahls als auch dem Frequenzabnahmebereichs des
Sendestrahls eine Vielzahl gleichbleibender Phasendifferenz
punkte, während das Leistungsspektrum der Reflexionsstrahlen
eine einzelne Spitze der Amplituden der Reflexionsstrahlen
zeigt, so wird bestimmt, daß das Leistungsspektrum ein ge
mischtes Leistungsspektrum der Amplituden der Reflexions
strahlen einer Vielzahl von Zielobjekten ist. In diesem Fall
führt die Signalverarbeitungseinheit 32 des Radargeräts gemäß
der vorliegenden Erfindung den Zielzerlegungsprozeß durch, so
daß die Spitzenfrequenz, die Phasendifferenz und die Spitzen
amplitude eines jeden der individuellen Zielobjekte bestimmt
werden. Des weiteren bestimmt die Signalverarbeitungseinheit
32 eine Entfernung und eine Relativgeschwindigkeit eines je
den der individuellen Zielobjekte basierend auf dem Spitzen
frequenzpaar des Zielobjekts, und einen Winkel eines jeden
der individuellen Zielobjekte zu der Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs basierend auf der dem Spitzenfrequenzenpaar des
Zielobjekts entsprechenden geschätzten Phasendifferenz.
Als nächstes zeigt Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Erläutern ei
ner weiteren Einzelobjekterfassungssteuerprozedur, die durch
die Signalverarbeitungseinheit 32 des erfindungsgemäßen Ra
dargeräts ausgeführt wird. Die Ausführung der Steuerprozedur
durch die Signalverarbeitungseinheit 32 wird in Intervallen
mit einer vorbestimmten Zeitdauer wiederholt.
Gemäß Fig. 5 liest die Signalverarbeitungseinheit 32 zu Be
ginn der Steuerprozedur in einem Schritt S110 ein Leistungs
spektrum und ein Phasenspektrum der beiden Reflexionsstrah
len bezüglich des Frequenzanstiegsbereichs des Sendestrahls
aus der FFT-Einheit 30 aus. Des weiteren liest die Signalver
arbeitungseinheit 32 in dem Schritt S110 ein Leistungsspek
trum und ein Phasenspektrum der beiden Reflexionsstrahlen
bezüglich dem Frequenzabnahmebereich des Sendestrahls aus der
FFT-Einheit 30 aus.
Nach der Durchführung des Schritts S110 bestimmt die Signal
verarbeitungseinheit 32 in einem Schritt S120 ein Phasendif
ferenzspektrum der beiden Reflexionsstrahlen bezüglich des
Frequenzanstiegsbereichs des Sendestrahls basierend auf dem
Leistungsspektrum und dem Phasenspektrum, die in dem Schritt
S110 gelesen wurden. Des weiteren bestimmt die Signalverar
beitungseinheit 32 in dem Schritt S120 ein Phasendifferenz
spektrum der beiden Reflexionsstrahlen bezüglich des Fre
quenzabnahmebereichs des Sendestrahls basierend auf dem Lei
stungsspektrum und dem Phasenspektrum, die in dem Schritt
S110 gelesen wurden.
Nach der Durchführung des Schritts S120 führt die Signalver
arbeitungseinheit 32 eine Bestimmung dahingehend durch, ob
eines der Phasendifferenzspektren der Reflexionsstrahlen be
züglich sowohl des Frequenzanstiegsbereichs des Sendestrahls
als auch des Frequenzabnahmebereichs des Sendestrahls, die in
dem Schritt S120 bestimmt wurden, zwei gleichbleibende Pha
sendifferenzpunkte zeigt, während die entsprechenden Lei
stungsspektren der beiden Reflexionsstrahlen eine einzelne
Spitze der Amplituden der beiden Reflexionsstrahlen zeigt.
Bezüglich des Schritts S130 wird der Fall angenommen, daß
zwei Zielobjekte 40 und 41 in nahezu gleicher Entfernung und
mit nahezu gleichen Relativgeschwindigkeiten unter nahezu
symmetrischen Richtungswinkeln zu der Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs vorhanden sind, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Im
Falle der Fig. 3 ist die Entfernung zwischen der Empfangsan
tenne 20R und dem Objekt 40 um eine Distanz "La" größer als
die Entfernung zwischen der Empfangsantenne 20L und dem Ob
jekt 40, und eine Phasendifferenz Φa (Φa = La.2π/L, wobei L
eine Wellenlänge des Radarstrahls kennzeichnet) der beiden
Reflexionsstrahlen wird erzeugt. Des weiteren ist die Ent
fernung zwischen der Empfangsantenne 20R und dem Objekt 41 um
eine Distanz "Lb" größer als die Entfernung zwischen der Emp
fangsantenne 20R und dem Objekt 41, und eine Phasendifferenz
Φb (Φb = Lb.2π/L, wobei L die Wellenlänge des Radarstrahls
kennzeichnet) der beiden Reflexionsstrahlen wird erzeugt.
Im Falle der Fig. 3 ist das ein gemischtes Leistungsspektrum
der Amplituden der beiden Reflexionsstrahlen angebende Lei
stungsspektrum durch die durchgehende Linie "III" in Fig. 4A
dargestellt. Gemäß Fig. 4A zeigt das Leistungsspektrum der
beiden Reflexionsstrahlen eine einzelne Spitze "P" der
Amplituden der beiden Reflexionsstrahlen. Das Phasendiffe
renzspektrum der beiden Reflexionsstrahlen ist durch die
durchgehende Linie in Fig. 4B dargestellt. Gemäß Fig. 4B
zeigt das Phasendifferenzspektrum der beiden Reflexions
strahlen im Falle der Fig. 3 zwei gleichbleibenden Phasendif
ferenzpunkte "-Φa" und "Φb".
Befinden sich zwei Zielobjekte in nahezu gleichen Entfernun
gen und mit nahezu gleichen Relativgeschwindigkeiten tatsäch
lich unter nahezu symmetrischen Richtungswinkeln zu der Vor
wärtsrichtung des Fahrzeugs, wie beispielsweise im Falle der
Fig. 3, so ist das Ergebnis in dem Schritt S130 bejahend.
Dann bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32, daß die
Zielobjekte unter den vorgenannten Bedingungen existieren,
und schreitet zu dem Schritt S140 (der später beschrieben
wird).
Ist das Ergebnis des Schritt S130 verneinend, so bestimmt die
Signalverarbeitungseinheit 32, daß keine Zielobjekte unter
den vorgenannten Bedingungen existieren, und schreitet zu ei
nem Schritt S131 (der später beschrieben wird) und führt den
Schritt S140 nicht aus.
Unter Rückbezugnahme auf Fig. 5 führt die Signalverarbei
tungseinheit 32 in dem Schritt S140 einen Zielzerlegungsvor
gang durch, wenn das Ergebnis in dem Schritt S130 bejahend
ist. Während des Zielzerlegungsvorgangs bestimmt die Signal
verarbeitungseinheit 32 eine Spitzenfrequenz "fa" des aus
schließlich auf das Zielobjekt 40 bezogenen Leistungsspek
trums (gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie "I" in
Fig. 4A) und eine Spitzenfrequenz "fb" des ausschließlich auf
das Zielobjekt 41 bezogenen Reflexionsleistungsspektrum
(gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie "II" in Fig. 4A)
basierend auf der Anfangsfrequenz "f1" und der Endfrequenz
"f2" des gemischten Leistungsspektrums III gemäß Fig. 4A und
der Anfangsfrequenz "f0" und der Endfrequenz "f3" der Ände
rung in der Phasendifferenz gemäß Fig. 4B, in Übereinstimmung
mit den vorgenannten Formeln (1) und (2).
Unter der Annahme, daß eine typische Verteilung der Amplitu
den eines auf ein einzelnes Zielobjekt bezogenen Reflexions
strahlleistungsspektrums durch g(f) dargestellt wird, ergibt
sich das auf das Zielobjekt 40 bezogene Reflexionsstrahllei
stungsspektrum (gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie
"I" in Fig. 4A) aus Pa.g(f - fa), wobei Pa die Spitzen
amplitude des Leistungsspektrums I kennzeichnet, und das auf
das Zielobjekt 41 bezogene Reflexionsstrahlleistungsspektrum
(gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie "II" in Fig. 4A)
aus Pb.g(f - fb), wobei Pb die Spitzenamplitude des Lei
stungsspektrums II kennzeichnet.
Darüber hinaus wird das auf beide Zielobjekte 40 und 41 bezo
gene gemischte Leistungsspektrum h(f) der Reflexionsstrahlen
(gekennzeichnet durch die durchgehende Linie III in Fig. 4A)
durch die vorgenannte Formel (3) dargestellt. Es werden be
kannte Frequenzen fα und fβ zwischen der Anfangsfrequenz f0
und der Endfrequenz f3 der Änderung in der Phasendifferenz
gemäß Fig. 4B ausgewählt. Durch Einsetzen der bekannten Fre
quenzen fα und fβ in die vorgenannte Formel (3) wird die vor
genannte Formel (3) bezüglich einer jeden der Spitzenamplitu
den Pa und Pb entsprechend den vorgenannten Formeln (4) und
(5) gelöst.
Daher bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 während des
Zielzerlegungsvorgangs gemäß dem Schritt S140 die Spitzenfre
quenz fa, die Phasendifferenz (-Φa) und die Spitzenamplitude
Pa basierend auf dem Reflexionsstrahlleistungsspektrum des
Objekts 40 (gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie I in
Fig. 4A) und dessen Phasendifferenzspektrum (gemäß Fig. 4B),
und bestimmt die Spitzenfrequenz fb, die Phasendifferenz Φb
und die Spitzenamplitude Pb basierend auf dem Reflexions
strahlleistungsspektrum des Objekts 41 (gekennzeichnet durch
die gestrichelte Linie II in Fig. 4A) und dessen Phasendiffe
renzspektrum (gemäß Fig. 4B). Nach der Durchführung des
Schritts S140 schreitet die Signalverarbeitungseinheit 32 zu
einem Schritt S150 (der später beschrieben wird).
Ist das Ergebnis des Schritts S130 verneinend, so führt die
Signalverarbeitungseinheit 32 eine Bestimmung dahingehend
durch, ob der Zielzerlegungsvorgang gemäß dem Schritt S140
während eines vorhergehenden Zyklus durchgeführt wurde.
Ist das Ergebnis in dem Schritt S131 bejahend, so wird be
stimmt, daß in dem vorhergehenden Zyklus Zielobjekte unter
den vorgenannten Bedingungen existierten, wobei diese die
vorgenannten Bedingungen aber in dem vorliegenden Zyklus
nicht mehr erfüllen. In einem Schritt S132 führt die Signal
verarbeitungseinheit 32 eine Bestimmung dahingehend durch, ob
die in dem vorliegenden Zyklus bestimmte Phasendifferenz und
Spitzenamplitude jeweils mit der Phasendifferenz und Spitzen
amplitude des in dem vorhergehenden Zyklus bestimmten ge
mischten Leistungsspektrums übereinstimmen.
Bezüglich des Schritts S132 zeigt Fig. 6 eine Mischung zweier
Leistungsspektren der Reflexionsstrahlen zweier Zielobjekte.
Gemäß Fig. 6 sind das ausschließlich auf das Zielobjekt 40
bezogene Leistungsspektrum und das ausschließlich auf das
Zielobjekt 41 bezogene Leistungsspektrum durch zwei Vektoren
in einer komplexen Ebene dargestellt. In Fig. 6 ist das Lei
stungsspektrum des Reflexionsstrahls des Zielobjekts 40
durch eine mit dem Vektorwinkel übereinstimmende Phasendiffe
renz (-Φa) und eine mit der Vektorlänge übereinstimmende
Spitzenamplitude Pa angegeben. Das Leistungsspektrum des Re
flexionsstrahls des Zielobjekts 41 ist durch eine mit dem
Vektorwinkel übereinstimmende Phasendifferenz Φb und eine mit
der Vektorlänge übereinstimmende Spitzenamplitude Pb angege
ben. Ein gemischtes Leistungsspektrum als Resultat einer Mi
schung der beiden Leistungsspektren ist durch die Resultie
rende der beiden in Fig. 6 gezeigten Vektoren gegeben. Die
Phasendifferenz θ und die Spitzenamplitude AMP des gemischten
Leistungsspektrum werden durch die nachfolgenden Formeln dar
gestellt.
θ = tan-1[{Pa.sin(-Φa) + Pb.sinΦb}
/{Pa.cos(-Φa) + Pb.cosΦb}] (11)
AMP = √[Pa² + Pb² + 2Pa . Pb . cos{Φb - (-Φa)}] (12)
Wenn die in dem vorliegenden Zyklus erhaltenen Phasendiffe
renz und Spitzenamplitude jeweils mit den in dem vorhergehen
den Zyklus erhaltenen Phasendifferenz und Spitzenamplitude
des gemischten Leistungsspektrums übereinstimmen, so ist das
Ergebnis in dem Schritt S132 bejahend. Es wird bestimmt, daß
beide Zielobjekte mit annähernd gleichen Entfernungen und Re
lativgeschwindigkeiten in dem vorliegenden Zyklus immer noch
unter den nahezu symmetrischen Richtungswinkeln zu der Vor
wärtsrichtung des Fahrzeugs vorhanden sind. Danach führt die
Signalverarbeitungseinheit 32 in einem Schritt S133 einen
Zielzerlegungsvorgang unter Verwendung der in dem vorherge
henden Zyklus erhaltenen Phasendifferenzen (-Φa) und Φb
durch. Nach der Durchführung des Schritts S133 schreitet die
Signalverarbeitungseinheit 32 zu dem Schritt S150.
Stimmen die in dem vorliegenden Zyklus erhaltene Phasendiffe
renz und Spitzenamplitude nicht mit den in dem vorhergehenden
Zyklus erhaltenen Phasendifferenz und Spitzenamplitude über
ein, so ist das Ergebnis in dem Schritt S132 verneinend. Es
wird bestimmt, daß die Zielobjekte unter den vorgenannten Be
dingungen in dem vorliegenden Zyklus nicht mehr vorhanden
sind. Danach führt die Signalverarbeitungseinheit 32 in einem
Schritt S134 eine Bestimmung dahingehend durch, ob die in dem
vorliegenden Zyklus erhaltene Phasendifferenz und Spitzen
amplitude jeweils mit der in dem vorhergehenden Zyklus erhal
tenen Phasendifferenz (-Φa) und Spitzenamplitude Pa überein
stimmen.
Ist das Ergebnis in dem Schritt S134 bejahend, so wird be
stimmt, daß das Zielobjekt 41 die Fahrspur des Fahrzeugs ge
rade verlassen hat und daß sich in dem vorliegenden Zyklus
lediglich das Zielobjekt 40 noch immer auf der Fahrspur des
Fahrzeugs bewegt. Danach bestimmt die Signalverarbeitungsein
heit 32 in einem Schritt S135 die Zuordnung zwischen dem
Zielobjekt 40 und der in dem vorliegenden Zyklus erhaltenen
Phasendifferenz und Spitzenamplitude. Nach der Durchführung
des Schritts S135 schreitet die Signalverarbeitungseinheit 32
zu dem Schritt S150.
Ist das Ergebnis in dem Schritt S134 verneinend, so führt die
Signalverarbeitungseinheit 32 in einem Schritt S136 eine Be
stimmung dahingehend durch, ob die in dem vorliegenden Zyklus
erhaltene Phasendifferenz und Spitzenamplitude jeweils mit
der in dem vorhergehenden Zyklus erhaltenen Phasendifferenz
Φb und Spitzenamplitude Pb übereinstimmen.
Ist das Ergebnis in dem Schritt S136 bejahend, so wird be
stimmt, daß das Zielobjekt 40 gerade die Fahrspur des Fahr
zeugs verlassen hat und daß sich in dem vorliegenden Zyklus
lediglich das Zielobjekt 41 noch immer auf der Fahrspur des
Fahrzeugs bewegt. Danach bestimmt die Signalverarbeitungsein
heit 32 in einem Schritt S137 die Zuordnung zwischen dem
Zielobjekt 41 und der in dem vorliegenden Zyklus erhaltenen
Phasendifferenz und Spitzenamplitude. Nach der Durchführung
des Schritts S137 schreitet die Signalverarbeitungseinheit 32
zu dem Schritt S150.
Ist das Ergebnis in dem Schritt S136 verneinend, so schreitet
die Signalverarbeitungseinheit 32 zu dem Schritt S150 und
führt den Schritt S137 nicht aus.
Gemäß Fig. 5 führt die Signalverarbeitungseinheit 32 in dem
Schritt S150 die Paarbildung zwischen der Spitzenfrequenz ei
nes jeden individuellen Zielobjekts bezüglich des Frequenzan
stiegsbereichs des Sendestrahls und der Spitzenfrequenz eines
jeden individuellen Zielobjekts bezüglich des Frequenzabnah
mebereichs des Sendestrahls durch. In dem Schritt S150 be
stimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 eine Entfernung R
eines jeden individuellen Zielobjekts und eine Relativge
schwindigkeit V eines jeden individuellen Zielobjekts basie
rend auf dem Spitzenfrequenzpaar des Zielobjekts. Des weite
ren bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 in dem Schritt
S150 einen Winkel θ eines jeden individuellen Zielobjekts zu
der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs basierend auf der dem
Spitzenfrequenzpaar des Zielobjekts entsprechenden geschätz
ten Phasendifferenz.
Im einzelnen bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 32 in
dem Schritt S150 eine Relativgeschwindigkeitsfrequenz FD und
eine Entfernungsfrequenz FR des Zielobjekt basierend auf der
Spitzenfrequenz Fdw des Frequenzabnahmebereichs des Sen
destrahls und der Spitzenfrequenz Fup des Frequenzanstiegsbe
reichs des Sendestrahls, in Übereinstimmung mit den vorge
nannten Formeln (6) und (7). Des weiteren bestimmt die Si
gnalverarbeitungseinheit 32 in dem Schritt S150 eine Entfer
nung R eines jeden individuellen Zielobjekts und eine Rela
tivgeschwindigkeit V eines jeden individuellen Zielobjekts
basierend auf der Relativgeschwindigkeitsfrequenz FD und der
Entfernungsfrequenz FR dieses Zielobjekts unter Verwendung
der vorgenannten Formeln (8) und (9). Des weiteren bestimmt
die Signalverarbeitungseinheit 32 in dem Schritt S150 einen
Winkel θ eines jeden individuellen Zielobjekts zu der Vor
wärtsrichtung des Fahrzeugs basierend auf der dem Paar der
Spitzenfrequenzen dieses Zielobjekts entsprechenden geschätz
ten Phasendifferenz dΦ in Übereinstimmung mit der vorgenann
ten Formel (10).
Nach der Durchführung des Schritts S150 führt die Signalver
arbeitungseinheit 32 in einem Schritt S160 eine Fahrspurun
terscheidungsverarbeitung durch. Während der Fahrspurunter
scheidungsverarbeitung bestimmt die Signalverarbeitungsein
heit 32 einen Kurvenradius einer Fahrspur, auf der das Fahr
zeug fährt, basierend auf dem von dem Fahrzeuggeschwindig
keitssensor 34 zugeführten Signal (das eine Fahrzeuggeschwin
digkeit des Fahrzeugs angibt) und dem von dem Lenkwinkelsen
sor 36 zugeführten Signal (das einen Lenkwinkel des Fahrzeugs
angibt). Des weiteren führt die Signalverarbeitungseinheit 32
in dem Schritt S160 eine Bestimmung dahingehend durch, ob
sich ein jedes individuelles Zielobjekt auf der Fahrspur des
Fahrzeugs bewegt, basierend auf dem Kurvenradius der Fahr
spur, der Entfernung R des Zielobjekts und dem Winkel θ des
Zielobjekts. Nach der Durchführung der Fahrspurunterschei
dungsverarbeitung gemäß dem Schritt S160 ist die Einzelob
jekterfassungssteuerprozedur gemäß Fig. 5 beendet.
Bei der vorstehend beschriebenen Einzelobjekterfassungssteu
erprozedur wird die in dem vorliegenden Zyklus erhaltene Pha
sendifferenz mit der Phasendifferenz des in dem vorhergehen
den Zyklus erhaltenen gemischten Leistungsspektrums vergli
chen, um festzustellen, ob die Zielobjekte mit nahezu glei
chen Entfernungen und Relativgeschwindigkeiten in dem vorlie
genden Zyklus noch immer unter nahezu symmetrischen Rich
tungswinkeln zu der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs vorhanden
sind. Das Radargerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbei
spiel kann das Vorhandensein eines jeden der individuellen
Zielobjekte in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs auch dann
richtig erfassen, wenn das Phasendifferenzspektrum keine
gleichbleibende Phasendifferenzpunkte anzeigt. Des weiteren
kann das Radargerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbei
spiel das Vorhandensein eines jeden individuellen Zielobjekts
in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs auch dann korrekt er
fassen, wenn eines der Zielobjekte die Fahrspur des Fahrzeugs
gerade verlassen hat.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung wird durch die durch die Signalverar
beitungseinheit 32 ausgeführten Schritte S10 und S110 eine
erste Erfassungseinheit bereitgestellt zum Erfassen eines
Leistungsspektrums der Reflexionsstrahlen, wobei das Lei
stungsspektrum eine Frequenzverteilung der Amplituden der re
flektierten Strahlen anzeigt und eine Anfangsfrequenz und ei
ne Endfrequenz aufweist. Durch die durch die Signalverarbei
tungseinheit 32 durchgeführten Schritte S20 oder S120 wird
eine zweite Erfassungseinheit bereitgestellt zum Erfassen ei
nes Phasendifferenzspektrums der Reflexionsstrahlen, wobei
das Phasendifferenzspektrum eine Frequenzverteilung der Pha
sendifferenzen der Reflexionsstrahlen angibt. Durch die
durch die Signalverarbeitungseinheit 32 ausgeführten Schritte
S40 oder S140 wird eine dritte Erfassungseinheit bereitge
stellt zum Erfassen einer Anfangsfrequenz und einer Endfre
quenz einer Änderung in der Phasendifferenz des Phasendiffe
renzspektrums. Darüber hinaus wird durch die durch die Si
gnalverarbeitungseinheit 32 ausgeführten Schritte S40 oder
S140 eine Spitzenfrequenzerfassungseinheit bereitgestellt zum
Erfassen einer auf jedes der individuellen Zielobjekte bezo
genen Spitzenfrequenz basierend auf der Anfangsfrequenz und
der Endfrequenz des Leistungsspektrums und der Anfangsfre
quenz und der Endfrequenz der Änderung in der Phasendifferenz
des Phasendifferenzspektrums. Durch die durch die Signalver
arbeitungseinheit 32 ausgeführten Schritte S50 oder S150 wird
eine Existenzdatenerfassungseinheit bereitgestellt zum Erfas
sen von Existenzdaten eines jeden der individuellen Zielob
jekte basierend auf der Spitzenfrequenz des Zielobjekts und
einer geschätzten Phasendifferenz des der Spitzenfrequenz des
Zielobjekts entsprechenden Phasendifferenzspektrums.
Des weiteren wird in den vorgenannten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung durch die durch die Signalverar
beitungseinheit 32 ausgeführten Schritte S131 bis S132 eine
Vergleichseinheit bereitgestellt zum Bestimmen, ob eine in
dem vorliegenden Zyklus erhaltene Phasendifferenz mit einer
in einem vorhergehenden Zyklus erhaltenen Phasendifferenz ei
nes gemischten Leistungsspektrums übereinstimmt, wenn das
Phasendifferenzspektrum keine Vielzahl gleichbleibender Pha
sendifferenzpunkte anzeigt. Durch die durch die Signalverar
beitungseinheit 32 ausgeführten Schritte S133 bis S137 wird
eine Existenzbeurteilungseinheit bereitgestellt zum Bestimmen
des Vorhandenseins eines jeden der individuellen Zielobjekte
basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung durch die Ver
gleichseinheit.
Zusammenfassend enthält das Radargerät eine erste Erfassungs
einheit zum Erfassen eines Leistungsspektrums von Reflexions
strahlen, wobei das Leistungsspektrum eine Frequenzvertei
lung der Amplituden der Reflexionsstrahlen angibt und eine
Anfangsfrequenz und eine Endfrequenz aufweist. Eine zweite
Erfassungseinheit erfaßt ein Phasendifferenzspektrum der Re
flexionsstrahlen, wobei das Phasendifferenzspektrum eine
Frequenzverteilung der Phasendifferenzen der Reflexions
strahlen angibt. Eine dritte Erfassungseinheit erfaßt eine
Anfangsfrequenz und eine Endfrequenz einer Änderung in der
Phasendifferenz des Phasendifferenzspektrums. Eine Spitzen
frequenzerfassungseinheit erfaßt eine auf jedes individuelle
Zielobjekt bezogene Spitzenfrequenz basierend auf der An
fangsfrequenz und der Endfrequenz des Leistungsspektrums und
der Anfangsfrequenz und der Endfrequenz der Änderung in der
Phasendifferenz des Phasendifferenzspektrums. Eine Existenz
datenerfassungseinheit erfaßt Existenzdaten eines jeden der
individuellen Zielobjekte basierend auf der Anfangsfrequenz
des Zielobjekts und einer geschätzten Phasendifferenz des der
Spitzenfrequenz des Zielobjekts entsprechenden Phasendiffe
renzspektrums.
Claims (10)
1. Radargerät zum Aussenden eines Sendestrahls in einer Vor
wärtsrichtung mittels einer Sendeantenne und zum Empfangen
von Reflexionsstrahlen von Zielobjekten mittels einer Viel
zahl von Empfangsantennen, mit:
- a) einer ersten Erfassungseinheit (S10, S110) zum Erfassen eines Leistungsspektrums der Reflexionsstrahlen, wobei das Leistungsspektrum eine Frequenzverteilung der Amplituden der Reflexionsstrahlen angibt und eine Anfangsfrequenz und eine Endfrequenz aufweist,
- b) einer zweiten Erfassungseinheit (S20, S120) zum Erfassen eines Phasendifferenzspektrums der Reflexionsstrahlen, wobei das Phasendifferenzspektrum eines Frequenzverteilung der Pha sendifferenzen der Reflexionsstrahlen angibt,
- c) einer dritten Erfassungseinheit (S40, S140) zum Erfassen einer Anfangsfrequenz und einer Endfrequenz einer Änderung in der Phasendifferenz des Phasendifferenzspektrums,
- d) einer Spitzenfrequenzerfassungseinheit (S40, S140) zum Er fassen einer auf jedes der Zielobjekte bezogenen Spitzenfre quenz basierend auf der Anfangsfrequenz und der Endfrequenz des Leistungsspektrums und der Anfangsfrequenz und der End frequenz der Änderung in der Phasendifferenz des Phasendiffe renzspektrums, und
- e) eine Existenzdatenerfassungseinheit (S50, S150) zum Erfas sen von Existenzdaten eines jeden der individuellen Zielob jekte basierend auf der Spitzenfrequenz des Zielobjekts und einer geschätzten Phasendifferenz des der Spitzenfrequenz des Zielobjekts entsprechenden Phasendifferenzspektrums.
2. Radargerät nach Anspruch 1, wobei die Existenzdatenerfas
sungseinheit (S50, S150) Existenzdaten erfaßt, die eine Ent
fernung eines jeden individuellen Zielobjekts, eine Relativ
geschwindigkeit eines jeden individuellen Zielobjekts und ei
nen Winkel eines jeden individuellen Zielobjekts zu der Vor
wärtsrichtung enthalten.
3. Radargerät nach Anspruch 1, wobei das Radargerät weiterhin
umfaßt:
eine Vergleichseinheit (S131 bis S132) zum Bestimmen, ob eine in einem vorliegenden Zyklus erhaltene Phasendifferenz mit einer in einem vorhergehenden Zyklus erhaltenen Phasendiffe renz eines gemischten Leistungsspektrums übereinstimmt, wenn das Phasendifferenzspektrum keine Vielzahl gleichbleibender Phasendifferenzpunkte angibt, und
eine Existenzbeurteilungseinheit (S134 bis S137) zum Bestim men des Vorhandenseins eines jeden der individuellen Zielob jekte basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung durch die Vergleichseinheit.
eine Vergleichseinheit (S131 bis S132) zum Bestimmen, ob eine in einem vorliegenden Zyklus erhaltene Phasendifferenz mit einer in einem vorhergehenden Zyklus erhaltenen Phasendiffe renz eines gemischten Leistungsspektrums übereinstimmt, wenn das Phasendifferenzspektrum keine Vielzahl gleichbleibender Phasendifferenzpunkte angibt, und
eine Existenzbeurteilungseinheit (S134 bis S137) zum Bestim men des Vorhandenseins eines jeden der individuellen Zielob jekte basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung durch die Vergleichseinheit.
4. Radargerät nach Anspruch 3, wobei dann, wenn die in dem
vorliegenden Zyklus erhaltene Phasendifferenz mit einer in
dem vorhergehenden Zyklus erhaltenen, auf eines der Zielob
jekte bezogenen Phasendifferenz übereinstimmt, die Existenz
beurteilungseinheit (S134 bis S137) die Zuordnung des einen
der Zielobjekte zu der in dem vorliegenden Zyklus erhaltenen
Phasendifferenz bestimmt.
5. Radargerät nach Anspruch 1, wobei die dritte Erfassungs
einheit (S40, S140) die Anfangsfrequenz und die Endfrequenz
der Änderung in der Phasendifferenz des Phasendifferenzspek
trums erfaßt, wenn das Phasendifferenzspektrum eine Vielzahl
von Phasendifferenzpunkten angibt und das Leistungsspektrum
eine einzelne Spitze der Amplituden der Reflexionsstrahlen
angibt.
6. Radargerät nach Anspruch 1, wobei die Spitzenfrequenzer
fassungseinheit (S40, S140) die auf jedes der individuellen
Zielobjekte bezogene Spitzenfrequenz erfaßt, wenn das Phasen
differenzspektrum eine Vielzahl gleichbleibender Phasendiffe
renzpunkte angibt und das Leistungsspektrum eine einzelne
Spitze der Amplituden der Reflexionsstrahlen angibt.
7. Radargerät nach Anspruch 1, wobei die Existenzdatenerfas
sungseinheit (S50, S150) eine Relativgeschwindigkeitsfrequenz
FD und eine Entfernungsfrequenz FR eines jeden individuellen
Zielobjekts basierend auf einer Spitzenfrequenz Fdw eines
Frequenzabnahmebereichs des Sendestrahls und einer Spitzen
frequenz Fup eines Frequenzanstiegsbereichs des Sendestrahls
bestimmt in Übereinstimmung mit den Formeln:
FD = (Fdw - Fup)/2 und FR = (Fdw + Fup)/2.
FD = (Fdw - Fup)/2 und FR = (Fdw + Fup)/2.
8. Radargerät nach Anspruch 7, wobei die Existenzdatenerfas
sungseinheit (S50, S150) eine Entfernung R eines jeden indi
viduellen Zielobjekts und eine Relativgeschwindigkeit V eines
jeden individuellen Zielobjekts bestimmt basierend auf der
Relativgeschwindigkeitsfrequenz FD und der Entfernungsfre
quenz FR des Zielobjekts unter Verwendung der Formeln:
FD = 2.V/c.Fo und FR = 4.Fm.dF/c.R,
wobei c die Lichtgeschwindigkeit kennzeichnet, Fo eine Mit tenfrequenz des Sendestrahls, Fm eine Modulationsfrequenz des Sendestrahls, und dF eine Weite einer Frequenzänderung des Sendestrahls.
FD = 2.V/c.Fo und FR = 4.Fm.dF/c.R,
wobei c die Lichtgeschwindigkeit kennzeichnet, Fo eine Mit tenfrequenz des Sendestrahls, Fm eine Modulationsfrequenz des Sendestrahls, und dF eine Weite einer Frequenzänderung des Sendestrahls.
9. Radargerät nach Anspruch 8, wobei die Existenzdatenerfas
sungseinheit (S50, S150) einen Winkel θ eines jeden individu
ellen Zielobjekts zu der Vorwärtsrichtung basierend auf einer
einem Paar der Spitzenfrequenzen des Zielobjekts entsprechen
den geschätzten Phasendifferenz dΦ bestimmt in Übereinstim
mung mit der Formel: θ = sin-1(L.dϕ)/(2π.d), wobei L eine
Wellenlängen des Sendestrahls kennzeichnet, d eine vorbe
stimmte Distanz zwischen den Empfangsantennen, und dΦ die ge
schätzte Phasendifferenz des dem Paar der Spitzenfrequenzen
des Zielobjekts entsprechenden Phasendifferenzspektrums.
10. Radargerät nach Anspruch 1, wobei die Empfangsantennen
zwei Empfangsantennen (20L, 20R) umfassen, die auf beiden
Seiten der Sendeantenne in einem vorbestimmten Abstand von
einander angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9300499A JPH11133143A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | レーダ装置 |
Publications (1)
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---|---|
DE19850128A1 true DE19850128A1 (de) | 1999-05-27 |
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ID=17885556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19850128A Ceased DE19850128A1 (de) | 1997-10-31 | 1998-10-30 | Radargerät zum Erfassen eines jeden von individuellen Zielobjekten basierend auf Reflektionsstrahlen der Objekte |
Country Status (2)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11133143A (de) |
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