DE10105240A1

DE10105240A1 - Radarvorrichtung

Info

Publication number: DE10105240A1
Application number: DE10105240A
Authority: DE
Inventors: Setzsuo Tokoro
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2001-08-16

Abstract

Eine Radarvorrichtung ist mit einer Empfangsfeldantenne mit einer Vielzahl von Antennenelementen, einem ersten Richtungsdetektor zum Erfassen einer Richtung eines Ziels durch Ausführen einer Signalverarbeitung für einzelne Elementsignale, die auf einer elementweisen Basis über die jeweiligen Antennenelemente empfangen wurden, und einem zweiten Richtungsdetektor zum Erfassen einer Richtung eines Ziels durch Ausführen einer gegenüber der des ersten Richtungsdetektors unterschiedlichen Signalverarbeitung für die einzelnen, über die jeweiligen Antennenelemente empfangenen Elementsignale versehen. Da die Radarvorrichtung mit den beiden Detektoren des ersten Richtungsdetektors und des zweiten Richtungsdetektors als Einrichtungen zum Erfassen der Zielrichtung versehen ist, können bedarfsweise beide oder eines der Ergebnisse der Erfassung durch die zwei Detektoren selektiv verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung, die mit einer aus einer Vielzahl von Antennenelementen bestehenden Empfangsfeld antenne versehen und so aufgebaut ist, daß eine Richtung eines Ziels durch eine Signalverarbeitung für einzelne, durch die je weiligen Antennenelemente empfangener Elementsignale erfaßbar ist.

Die Richtung eines Ziels kann durch eine Abtastung mit einem auf eine gewünschte Breite verengten Antennenstrahl ermittelt werden.

Abtastverfahren können allgemein in mechanische Abtastverfahren und elektronische Abtastverfahren klassifiziert werden, und ein digitales strahlerzeugendes Abtastverfahren kann als eines der elektronischen Abtastverfahren genannt werden.

Das digitale strahlerzeugende Abtastverfahren ist ein Verfahren zum Ausführen der Abtastung mit dem Antennenstrahl durch Anwen den der digitalen strahlerzeugenden Technologie (die auch als Digital Beamforming oder DBF-Technologie bezeichnet wird), bei der der Antennenstrahl unter Verwendung der Feldantenne mit ei ner Vielzahl von Antennenelementen als Empfangsantenne in eine beliebige gewünschte Richtung gelenkt werden kann, Durchführen eines Phasenschiebeprozesses durch digitale Signalverarbeitung der einzelnen, durch die jeweiligen Antennenelemente empfange nen Elementsignale, und Ausführen eines Syntheseprozesses.

Das DBF-Abtastverfahren beseitigt die Notwendigkeit der Rotati on der Antenne, die bei den mechanischen Abtastverfahren erfor derlich war. Demgemäß umgeht es die Notwendigkeit eines Ansteu ermechanismus zum Drehen der Antenne und hat somit die Vortei le, daß es gegen Vibrationen resistent ist und eine Verringe rung von Größe und Gewicht erlaubt. Um größtmöglichen Nutzen aus solchen Vorteilen zu ziehen, wurde bisher nach Anwendungen für fahrzeugbasierte Radarvorrichtungen geforscht.

Nebenbei bemerkt ist es zum Verbessern der Richtungsauflösung bei dem DBF-Abtastverfahren notwendig, die Größe der Antenne zu erhöhen, so daß eine Zunahme der digitalen Verarbeitungs- bzw. Rechenlast zur Erzeugung des Strahls unvermeidbar ist. Aus die sem Grund besteht für die Richtungsauflösung eine Grenze hin sichtlich der Beschränkungen dahingehend, daß die Radarvorrich tung in begrenztem Raum installiert werden muß, oder daß das Erfassungsergebnis innerhalb einer Nutzzeit vorliegen muß.

Insbesondere verschlechtert sich die Richtungsauflösung mit der Entfernung zum Ziel. Beispielsweise wird es unter der Annahme zweier vorausfahrender Fahrzeuge, die sich mit einem vorbe stimmten Abstand zwischeneinander fortbewegen, mit zunehmender Entfernung schwieriger, die beiden Fahrzeuge zu trennen und zu erfassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Radarvor richtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Richtungsauflö sung bedarfsweise zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Radarvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.

Somit wird erfindungsgemäß eine Radarvorrichtung vorgeschlagen, gekennzeichnet durch eine Empfangsfeldantenne mit einer Viel zahl von Antennenelementen; eine erste Richtungserfassungsein richtung zum Erfassen einer Richtung eines Ziels durch Ausfüh ren einer Signalverarbeitung für einzelne Elementsignale, die auf einer elementweisen Basis über die jeweiligen Antennenele mente empfangen wurden; und eine zweite Richtungserfassungsein richtung zum Erfassen einer Richtung eines Ziels durch Ausfüh ren einer gegenüber der der ersten Richtungserfassungseinrich tung unterschiedlichen Signalverarbeitung für die einzelnen Elementsignale, die über die jeweiligen Antennenelemente emp fangen wurden.

Da die Vorrichtung mit der ersten Richtungserfassungseinrich tung und der zweiten Richtungserfassungseinrichtung zwei Rich tungserfassungseinrichtungen als Zielrichtungsbeschaffungsein richtungen umfaßt, können bedarfsweise beide Ergebnisse der Er fassung durch die beiden Einrichtungen oder eines der Erfas sungsergebnisse selektiv verwendet werden.

Bevorzugt ist die Radarvorrichtung derart ausgestaltet, daß die erste Richtungserfassungseinrichtung zur Erfassung der Ziel richtung eine geringere Rechenlast als die zweite Richtungser fassungseinrichtung erfordert, und daß die zweite Richtungser fassungseinrichtung eine höhere Zielrichtungsauflösung als die erste Richtungserfassungseinrichtung besitzt.

Vorteile ergeben sich dadurch, daß die erste Richtungserfas sungseinrichtung auf die Erfassung eines Ziels angewandt wird, das in einem relativ nahen Bereich vorhanden ist, und die zwei te Richtungserfassungseinrichtung auf die Erfassung eines Ziels angewandt wird, das in einem relativ fernen Bereich vorhanden ist.

Die Radarvorrichtung ist bevorzugt eine mit einer frequenzmodu lierten kontinuierlichen Welle arbeitende Radarvorrichtung, die derart ausgestaltet ist, daß ein gesendetes Signal einer fre quenzmodulierten kontinuierlichen Welle verwendet wird und die Entfernung zum Ziel aus einer Interferenzfrequenz zwischen dem gesendeten Signal und einem durch die Empfangsfeldantenne emp fangenen Signal ermittelt wird.

Weiter bevorzugt umfaßt die Radarvorrichtung eine Empfangs schaltung zum Beschaffen von Interferenzsignalen durch Mischen des übertragenen Signals mit den über die Antennenelemente emp fangenen Signalen und Umwandeln des für jedes Antennenelement erhaltenen Interferenzsignals in ein digitales Interferenzsi gnal, wobei die erste Richtungserfassungseinrichtung eine Ein richtung zum Ausführen eines digitalen Strahlerzeugungsprozes ses für die Vielzahl von digitalen Element-Element-Interfe renzsignalen ist, um einen Antennenstrahl in einer Vielzahl von Richtungen zu erzeugen und die Richtung des Ziels zu erfassen, und die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Durchführen einer Analyse durch digitale Signalverarbeitung für einen Phasenunterschied zwischen der Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenzsignalen ist, um die Richtung des Ziels als Punktinformation zu erfassen.

Hierbei hat die erste Richtungserfassungseinrichtung den Vor teil, daß sie in der Lage ist, nicht nur die Mittenposition des Ziels, sondern auch dessen Breite zu erfassen, und hierzu eine kürzere Verarbeitungszeit als die zweite Richtungserfassungs einrichtung zu benötigen, während die zweite Richtungserfas sungseinrichtung den Vorteil hat, daß die Richtungsauflösung höher als die der ersten Richtungserfassungseinrichtung ist. Das Ziel kann durch geeignete Auswahl einer unter Berücksichti gung dieser Vorteile zu verwendenden Richtungserfassungsein richtung genau erfaßt werden.

Eines von Kriterien zur Auswahl der ersten Richtungserfassungs einrichtung oder der zweiten Richtungserfassungseinrichtung kann die Höhe der Interferenzfrequenz sein.

Eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung kann demgemäß so ausge staltet sein, daß die erste Richtungserfassungseinrichtung die Richtung des Ziels unter Verwendung einer Frequenzkomponente der Interferenzfrequenz erfaßt, die nicht größer als ein vorbe stimmter Wert aus den digitalen Element-Element-Interferenz signalen ist, und daß die zweite Richtungserfassungseinrichtung die Richtung des Ziels unter Verwendung einer Frequenzkomponen te der Interferenzfrequenz erfaßt, die größer als der vorbe stimmte Wert aus den digitalen Element-Element-Interferenz signalen ist.

Die Interferenzfrequenz ist zu "Entfernung ± relative Geschwin digkeit" proportional. Das heißt, sie ist grob zu der Entfer nung proportional, obwohl ein gewisser Fehler in Abhängigkeit von der relativen Geschwindigkeitsdifferenz auftritt. Wenn das Ziel im Nahbereich liegt, nimmt die Interferenzfrequenz einen kleineren Wert an als dann, wenn es im Fernbereich liegt.

Andererseits verschlechtert sich die Richtungsauflösung der er sten Richtungserfassungseinrichtung mit der Entfernung zum Ziel. Mit zunehmender Entfernung zum Ziel ist es häufig der Fall, daß es unnötig wird, die Informationen über die Breite des Ziels zu beschaffen.

Folglich wird die erste Richtungserfassungseinrichtung für das Interferenzsignal der Interferenzfrequenz verwendet, die nicht größer als der vorbestimmte Wert ist, während die zweite Rich tungserfassungseinrichtung für das Interferenzsignal der Inter ferenzfrequenz verwendet wird, die größer als der vorbestimmte Wert ist, wodurch es möglich wird, die Breiteninformationen für das Ziel im Nahbereich zu beschaffen und zudem die notwendige Richtungsauflösung über den gesamten Bereich zu erfassender Entfernungen beizubehalten.

Bevorzugt umfaßt diese Radarvorrichtung eine Interferenzfre quenzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Interferenzfre quenz, die eine näherungsweise Entfernung angibt, in der ein Ziel aufgrund einer Annahme existiert, vor der Erfassung der Richtung des Ziels durch die erste Zielerfassungseinrichtung oder durch die zweite Zielerfassungseinrichtung.

Ferner bevorzugt ist zumindest die erste Richtungserfassungs einrichtung oder die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Ausführen der Zielrichtungserfassung mit einer Beschränkung auf die durch die Interfrequenzerfassungseinrich tung gewonnenen Interferenzfrequenzkomponente.

Wenn die Zielrichtungserfassung durch die erste Richtungserfas sungseinrichtung oder durch die zweite Richtungserfassungsein richtung mit einer Beschränkung der Erfassung auf die durch die Frequenzerfassungseinrichtung erfaßte Interferenzfrequenz aus geführt wird, kann die Verarbeitungszeit im Vergleich zu dem Fall, in dem die Zielrichtungserfassung über den gesamten In terferenzfrequenzbereich ausgeführt wird, stark reduziert wer den.

Vorteilhaft ist die Radarvorrichtung derart ausgestaltet, daß die erste Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung ist zum Erfassen der Richtung des Ziels aus einer Position eines Spitzenwerts in einer Leistungsverteilung mit einer Richtungs variablen und Erfassen der Breite des Ziels aus einer Breite der Verteilung an einer Position, an der die Leistung gegenüber der Spitzenwertposition um einen vorbestimmten Betrag verrin gert ist.

Falls die Zielbreite nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, besteht die Möglichkeit einer Verschmelzung von Zielen.

In diesem Fall ist vorteilhaft die Radarvorrichtung derart aus gestaltet, daß die Richtung des Ziels bei derselben Interfe renzfrequenz durch die zweite Richtungserfassungseinrichtung erneut erfaßt wird.

Hierdurch können die Ziele separat erfaßt werden.

Insbesondere kann die Radarvorrichtung so aufgebaut sein, daß die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der Zielrichtung mittels einer analytischen Operation unter Verwendung eines adaptiven Feldantennenfilters ist.

Die Verarbeitungszeit kann hierbei dadurch verkürzt werden, daß Anfangswerte von Gewichten in der analytischen Operation mit dem adaptiven Feldantennenfilter auf der Grundlage des Ergeb nisses der Erkennung durch die erste Richtungserfassungsein richtung oder auf der Grundlage des Ergebnisses einer Zieler kennung in einer vorangehenden Erfassung festgelegt werden.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt die Ra darvorrichtung bevorzugt eine Empfangsschaltung zum Mischen des gesendeten Signals mit den über die Vielzahl von Antennenele menten empfangenen Signalen, um Interferenzsignale zu gewinnen und die entsprechend den Antennenelementen empfangenen Interfe renzsignale in digitale Interferenzsignale umzuwandeln, und ei ne Interferenzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Interfe renzfrequenz, die eine näherungsweise Entfernung angibt, in der ein Ziel aufgrund einer Annahme existiert, wobei die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Richtungserfas sungseinrichtung Einrichtungen zum Ausführen eines digitalen Strahlerzeugungsprozesses auf einer vorbestimmten Frequenzkom ponente der Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenz signalen, um einen Antennenstrahl in einer Vielzahl von Rich tungen zu erzeugen, und Erfassen der Richtung des Ziels sind, die erste Richtungserfassungseinrichtung den digitalen Strah lerzeugungsprozeß für eine durch die erste Frequenzerfassungs einrichtung erfaßte Frequenz, die nicht größer ist als eine vorbestimmte Frequenz ist, oder für eine Frequenz nahe dieser Frequenz durchführt, und die zweite Richtungserfassungseinrich tung eine Einrichtung zum Durchführen des digitalen Strahler zeugungsprozesses für alle Frequenzen von der vorbestimmten Frequenz bis zu einer maximalen Frequenz eines Erfassungsbe reichs ist.

Ein Spitzenpegel in dem Interferenzfrequenzspektrum vor dem DBF-Syntheseprozeß wird mit der Entfernung zum Ziel oder mit einer Zunahme des Werts der Interferenzfrequenz niedriger. Aus diesem Grund ist es möglich, daß die Erfassung der Spitzenfre quenz für ein entferntes Ziel fehlschlägt.

Andererseits hat dann, wenn das Interferenzfrequenzspektrum, das mit dem durch den DBF-Syntheseprozeß erzeugten Antennen strahl erhalten wird, mit dem vor dem DBF-Syntheseprozeß ver glichen wird, das erstgenannte einen steileren Spitzenanstieg aufgrund des Ziels, wenn das Ziel in der Richtung des Antennen strahls liegt.

Da der DBF-Syntheseprozeß für die Interferenzfrequenzen, die größer als die vorbestimmte Frequenz sind, über den gesamten Frequenzbereich bis zur maximalen Frequenz des Erfassungsbe reichs durchgeführt wird, ist es erfindungsgemäß möglich, einen Spitzenwert des Interferenzfrequenzspektrums aufgrund eines Ziels zu erfassen, das in dem Interferenzfrequenzspektrum vor dem DBF-Syntheseprozeß verfehlt werden könnte.

Darüber hinaus wird für das Ziel in dem relativ nahen Bereich die Spitzenfrequenz aus dem Interferenzfrequenzspektrum vor dem DBF-Syntheseprozeß erfaßt, und wird die Erfassung der Entfer nung und der Richtung des Ziels durch den DBF-Syntheseprozeß bei der Frequenz oder einer Frequenz nahe derselben durchge führt, wodurch die Rechenlast kleiner wird als dann, wenn der DBF-Syntheseprozeß über den gesamten Frequenzbereich ausgeführt wird.

Bevorzugt ist die Radarvorrichtung an einem Fahrzeug ange bracht, wobei das Fahrzeug eine Bahnformerfassungseinrichtung zum Erfassen der Form einer Bahn aufweist, auf der sich das Fahrzeug fortbewegt, und dann, wenn ermittelt wird, daß ein durch die erste Richtungserfassungseinrichtung oder durch die zweite Richtungserfassungseinrichtung erfaßtes Ziel auf der durch die Bahnformerfassungseinrichtung erfaßten Bahn vorhanden ist, der DBF-Syntheseprozeß bei Interferenzfrequenzen größer als die dem Ziel entsprechende Interferenzfrequenz abgebrochen wird, bevor eine neue Interferenzfrequenz ermittelt wird, bzw. die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Rich tungserfassungseinrichtung den digitalen Strahlerzeugungsprozeß auf der Grundlage des zu dieser Zeit erfaßten Interferenzsi gnals für Interferenzsignale größer als eine diesem Ziel ent sprechende Interferenzfrequenz abbrechen.

Wenn die mit einer frequenzmodulierten kontinuierlichen Welle arbeitende Radarvorrichtung an einem Fahrzeug angebracht ist und zum Erfassen des Verhaltens eines auf derselben Bahn vo rausfahrenden Fahrzeugs verwendet wird, wird es weniger notwen dig, Fahrzeuge vor dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug zu erfas sen, nachdem das auf derselben Bahn vorausfahrende Fahrzeug er faßt ist.

Bei dieser mit einer frequenzmodulierten kontinuierlichen Welle arbeitenden Radarvorrichtung wird dann, wenn das Ziel auf der selben Bahn erfaßt ist, die Erfassung des vor diesem liegenden Ziels abgebrochen, um dadurch die Rechenlast für den DBF- Syntheseprozeß stark zu reduzieren.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt die Ra darvorrichtung bevorzugt eine Empfangsschaltung zum Mischen des gesendeten Signals mit den über die Vielzahl von Antennenele menten empfangenen Signalen, um Interferenzsignale zu gewinnen und entsprechend den jeweiligen Antennenelementen erhaltenen Interferenzsignale in digitale Interferenzsignale umzuwandeln, wobei die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Richtungserfassungseinrichtung Einrichtungen zum Durchführen eines digitalen Strahlerzeugungsprozesses für die Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenzsignalen sind, um einen Antennenstrahl in einer Vielzahl von Richtungen zu erzeugen und die Richtung des Ziels zu erfassen, und die Anzahl der pro Ein heitswinkel in der ersten Richtungserfassungseinrichtung er zeugten Antennenstrahlen kleiner als die Anzahl der pro Ein heitswinkel in der zweiten Richtungserfassungseinrichtung er zeugten Antennenstrahlen ist.

Die Anzahl der erzeugten Antennenstrahlen pro Einheitswinkel entspricht einer Abtastwinkelauflösung oder einem Abtasttei lungswinkel. Folglich wird mit zunehmender Anzahl von erzeugten Antennenstrahlen pro Einheitswinkel die Abtastwinkelauflösung höher, während der Abtastteilungswinkel kleiner wird. Das heißt, daß bei dieser Radarvorrichtung die zweite Richtungser fassungseinrichtung eine höhere Abtastwinkelauflösung und, mit anderen Worten ausgedrückt, einen kleineren Abtastteilungswin kel hat als die erste Richtungserfassungseinrichtung.

Wenn der Abtastteilungswinkel vorbestimmt ist und folglich die Abtastwinkelauflösung konstant ist, schwankt die Längenauflö sung entlang der Abtastrichtung in Übereinstimmung mit der Ent fernung zum Ziel. Beispielsweise wird der dem Ziel der Breite A gegenüberliegende Winkel mit zunehmender Entfernung zum Ziel kleiner. Daher wird dann, wenn die Abtastwinkelauflösung kon stant ist, die Längenauflösung in der Breitenrichtung des Ziels mit der Entfernung zum Ziel niedriger.

Aus diesem Grund ist dann, wenn die Abtastwinkelauflösung auf der Grundlage der nahen Ziele bestimmt wird, die Längenauflö sung in der Abtastrichtung für die fernen Ziele unzureichend. Andererseits ist dann, wenn die Abtastwinkelauflösung auf der Grundlage der fernen Ziele bestimmt wird, die Längenauflösung in der Abtastrichtung für die nahen Ziele höher als notwendig. Die Auflösung, die höher ist als notwendig, ist nichts anderes als eine Ausführung des DBF-Syntheseprozesses in zu vielen Richtungen, wodurch die Verarbeitungszeit zunimmt.

Die erfindungsgemäße Radarvorrichtung löst dieses Problem da durch, daß die Richtungserfassung durch die erste Richtungser fassungseinrichtung auf nahe Ziele angewandt wird, und die Richtungserfassung durch die zweite Richtungserfassungseinrich tung auf die fernen Ziele angewandt wird.

Ferner bevorzugt ist die erfindungsgemäße Radarvorrichtung da her derart ausgestaltet, daß die erste Richtungserfassungsein richtung den digitalen Strahlerzeugungsprozeß für eine Fre quenzkomponente nicht größer als ein vorbestimmter Wert aus der Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenzsignalen durchführt, und die zweite Richtungserfassungseinrichtung den digitalen Strahlerzeugungsprozeß für eine Frequenzkomponente größer als der vorbestimmte Wert aus der Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenzsignalen durchführt.

Darüber hinaus bevorzugt umfaßt die erfindungsgemäße Radarvor richtung eine Interferenzfrequenzerfassungseinrichtung zum Er fassen einer Interferenzfrequenz, die eine näherungsweise Ent fernung angibt, an der ein Ziel aufgrund einer Annahme exi stiert, wobei die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Richtungserfassungseinrichtung den digitalen Strahler zeugungsprozeß mit einer Beschränkung auf die durch die Inter ferenzerfassungseinrichtung erfaßte Interferenzfrequenzkompo nente durchführen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungs beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 2A und Fig. 2B Diagramme zum Erklären des Prinzips der Er fassung durch die mit einer frequenzmodulierten kontinuierli chen Welle arbeitende Radarvorrichtung;

Fig. 3A und Fig. 3B Diagramme zum Erklären des Prinzips der Er fassung durch die mit einer frequenzmodulierten kontinuierli chen Welle arbeitende Radarvorrichtung;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, das das erste Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Interferenzfre quenzspektrums in einem Aufwärtsintervall zeigt;

Fig. 6 ein Diagramm, das eine Leistungsverteilung zeigt, die durch eine erste Richtungserfassungseinrichtung erhalten wird;

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, das Berechnungsprozeduren zur Be rechnung von Gewichten eines adaptiven Feldantennenfilters zeigt;

Fig. 8 ein Diagramm, das eine Leistungsverteilung zeigt, die durch eine zweite Richtungserfassungseinrichtung erhalten wird;

Fig. 9 ein Diagramm, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm, das ein drittes Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 11 ein Ablaufdiagramm, das ein viertes Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 12 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der ange wandten Richtungserfassungseinrichtung und der Zielentfernung in dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 13 ein Ablaufdiagramm, das ein fünftes Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 14 ein Diagramm, das eine Leistungsverteilung zeigt, die durch die erste Richtungserfassungseinrichtung erhalten wird;

Fig. 15 ein Diagramm, das eine Leistungsverteilung zeigt, die durch die zweite Richtungserfassungseinrichtung erhalten wird;

Fig. 16 ein Ablaufdiagramm, das ein sechstes Ausführungsbei spiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 17 ein Ablaufdiagramm, das ein siebtes Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 18 ein Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß ei nem achten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 19 ein Ablaufdiagramm, das das achte Ausführungsbeispiel der Radarvorrichtung zeigt;

Fig. 20 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Interferenzfre quenzspektrums in einem Aufwärtsintervall zeigt;

Fig. 21 ein Diagramm, das eine Leistungsverteilung nach einem DBF-Syntheseprozeß zeigt;

Fig. 22 eine Aufsicht, die ein Beispiel eines Fahrzustands ei nes Automobils zeigt, das mit der Radarvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist;

Fig. 23 ein Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß ei nem neunten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 24 ein Ablaufdiagramm, das das neunte Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 25 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Interferenzfre quenzspektrums in einem Aufwärtsintervall zeigt;

Fig. 26 ein Diagramm, das eine durch die erste Richtungserfas sungseinrichtung erhaltene Leistungsverteilung zeigt; und

Fig. 27 ein Diagramm, das vereinfacht den Zusammenhang zwischen einem Abtastteilungswinkel und dem Zielabstand der Radarvor richtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Diese Radarvorrichtung ist eine mit einer frequenzmodulierten kontinuierlichen Welle arbeitende Radarvorrichtung (nachstehend in Kurzform als FM-CW- Radarvorrichtung bezeichnet), die ein gesendetes Signal einer frequenzmodulierten (FM) kontinuierlichen Welle (CW) verwendet. Die Vorrichtung ist darüber hinaus eine digitale strahlerzeu gende Radarvorrichtung (die auch als Digital Beamforming oder, wie nachstehend in Kurzform, als DBF-Radarvorrichtung bezeich net wird) zum Erzeugen eines Antennenstrahls und Abtasten mit tels des Antennenstrahls durch die digitale Strahlerzeugungs technologie zum Erfassen der Richtung eines Ziels. Ferner ist die Vorrichtung derart aufgebaut, daß sie in der Lage ist, eine Zielrichtung als Punktinformation unter Verwendung einer adap tiven Feldantennenfilters (auch als Adaptive Array Feldanten nenfilter oder AAAF bezeichnet) zu erfassen.

Vor der Beschreibung der bestimmten Struktur und des Betriebs ablaufs des Ausführungsbeispiels wird nachstehend das Prinzip der Erfassung durch die FM-CW-Radarvorrichtung beschrieben.

Zunächst wird das Prinzip der Erfassung durch die FM-CW- Radarvorrichtung unter Verwendung der Diagramme von Fig. 2A, 2B, 3A und 3C beschrieben. Fig. 2A ist ein Diagramm, das die Änderung einer übertragenen Frequenz durch eine durchgezogene Linie und die Änderung einer empfangenen Frequenz, reflektiert von einem Objekt (Ziel) mit der relativen Geschwindigkeit Null und an der Position der Entfernung R, durch eine durchbrochene Linie zeigt, wobei die Ordinatenachse die Frequenz und die Ab szissenachse die Zeit angeben.

Wie diesem Diagramm entnehmbar ist, ist das gesendete ein modu liertes Signal, das aus einer dreieckförmigen Frequenzmodulati on einer kontinuierlichen Welle resultiert. Die Mittenfrequenz der Trägerfrequenz des gesendeten Signals ist f0, die Frequenz abweichungsbreite ΔF, und die Wiederholfrequenz der Dreieck welle fm.

Fig. 3A ist ein Diagramm, das die Änderung eines gesendeten Si gnals und die Änderung des empfangenen Signals dann zeigt, wenn die relative Geschwindigkeit des Ziels nicht Null, sondern eine Geschwindigkeit V (V ≠ 0) ist, wobei eine durchgezogene Linie die Frequenz des gesendeten Signals und eine durchbrochene Li nie die Frequenz des empfangenen Signals repräsentieren. Das gesendete Signal und die Definition der Koordinatenachsen sind dieselben wie in Fig. 2A.

Wie Fig. 2A und 3A entnehmbar ist, ist das empfangene Signal bei Ausstrahlung eines solchen gesendeten Signals einer Zeit- Verzögerung T (T = 2R/C: C ist die Lichtgeschwindigkeit) gemäß der Entfernung unterworfen, wenn die relative Geschwindigkeit des Ziels Null ist, und ist das empfangene Signal der Zeitver zögerung T gemäß der Entfernung und einer Frequenzabweichung D entsprechend der relativen Geschwindigkeit unterworfen, wenn die relative Geschwindigkeit des Objekts V ist. Das in Fig. 3A dargestellte Beispiel zeigt einen Fall, in dem sich das Ziel nähert, weil die Frequenz des empfangenen Signals in demselben Diagramm nach oben abweicht.

Ein Interferenzsignal bzw. ein Schwebungs- oder Überlagerungs signal wird durch Mischen eines Teils des gesendeten Signals mit diesem empfangenen Signal gewonnen. Fig. 2B und Fig. 3B sind Diagramme, die Interferenzfrequenzen bei der relativen Ge schwindigkeit des Ziels von Null bzw. bei der Geschwindigkeit V zeigen, wobei die Zeitachse (horizontale Achse) jedes derselben mit den Zeiten der Fig. 2A oder 3A in Übereinstimmung gebracht ist.

Es seien nun fr die Interferenzfrequenz bei der relativen Ge schwindigkeit von Null, fd die Doppler-Frequenz basierend auf der relativen Geschwindigkeit, fb1 die Interferenzfrequenz von Frequenzzunahmeintervallen (Aufwärtsintervallen), und fb2 die Interferenzfrequenz von Frequenzabnahmeintervallen (Abwärtsintervallen). Dann gelten die folgenden Gleichungen:

fb1 = fr - fd (1)

fb2 = fr + fd (2)

Durch separates Messen der Interferenzfrequenzen fb1 und fb2 des Aufwärtsintervalls und des Abwärtsintervalls in Modulati onszyklen können daher fr und fd aus den folgenden Gleichungen (3), (4) ermittelt werden:

fr = (fb1 + fb2)/2 (3)

fd = (fb2 - fb1)/2 (4)

Nachdem fr und fd ermittelt sind, können die Entfernung R und die Geschwindigkeit V des Objekts aus den nachstehenden Glei chungen (5) und (6) abgeleitet werden:

R = (C/(4.ΔF.fm)).fr (5)

V = (C/2.f0)).fd (6)

Hierbei repräsentiert C die Lichtgeschwindigkeit.

Der Abstand R und die Geschwindigkeit V des Ziels kann wie vor stehend beschrieben ermittelt werden. Dies ist das Prinzip der Erfassung durch die FM-CW-Radarvorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte FM-CW-Radarvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet eine Feldantenne mit einer Viel zahl von Antennenelementen als Empfangsantenne und kann durch Ausführen eines geeigneten Phasenschiebeprozesses für die emp fangenen Signale über die jeweiligen Antennenelemente und eines Syntheseprozesses einen Antennenstrahl in einer beliebigen ge wünschten Richtung erzeugen. Dann wird eine Strahlabtastung durch aufeinanderfolgendes Verschieben der gewünschten Richtung erreicht. Der Phasenschiebeprozess und der Syntheseprozeß der empfangenen Signale der einzelnen Antennenelemente werden durch digitale Operationen ausgeführt. Das heißt, die Erzeugung und die Abtastung des Antennenstrahls werden unter Verwendung der digitalen Strahlerzeugungstechnologie (DBF-Technologie) ausge führt. Die DBF-Technologie ist gut bekannt und beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. H11-133142 offenbart.

In den gewöhnlichen Radarsystemen, auf die die DBF-Technologie angewandt wird, sind analoge Hochfrequenzeinrichtungen, wie beispielsweise ein Funkfrequenz- bzw. RF-Verstärker zum Ver stärken des empfangenen Signals, ein Mischer zum Mischen des empfangenen Signals mit dem gesendeten Signal, um das Interfe renzsignal zu erhalten, usw. für jedes Antennenelement vorgese hen. Die Radarvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels jedoch umfaßt nur einen Satz solcher analoger Einrichtungen für die gesamte Vorrichtung und macht von einem schnellen Wechsel schalter Gebrauch.

Diese Radarvorrichtung ist mit einem Sendeabschnitt 1, einer Feldantenne 2, einem Wechselschalter 3, einem Empfangsabschnitt 4, und einem digitalen Signalverarbeitungsabschnitt 5 versehen.

Der Sendeabschnitt 1 besteht aus einem spannungsgesteuerten Os zillator (VCO) 11 mit der Mittenfrequenz f0 (beispielsweise 76 GHz), einem Pufferverstärker 12, einer Sendeantenne 13, und ei nem RF-Verstärker 14. Der spannungsgesteuerte Oszillator 11 gibt in Übereinstimmung mit einer Steuerspannung, die von einer nicht dargestellten Gleichsignal-Leistungsversorgung zur Modu lation zugeführt wird, eine modulierte Welle (gesendetes Si gnal) der Frequenz f0 ± ΔF/2 aus. Die modulierte Welle wird durch den Pufferverstärker 12 verstärkt und strahlt als eine elektromagnetische Welle von der Sendeantenne 13 in einen wei ten Bereich ab. Ein Teil des gesendeten Signals wird durch den RF-Verstärker 14 verstärkt, und das verstärkte Signal wird als lokales Signal zur Erfassung der empfangenen Signale ausgege ben.

Die Empfangsfeldantenne 2 ist mit n Antennenelementen versehen, und der Schalter 3 ist hinter der Empfangsfeldantenne 2 ange ordnet. Der Schalter 3 weist n Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluß auf, und jedes der n Antennenelemente ist mit einem entsprechenden Eingangsanschluß verbunden. Das heißt, der erste Kanal bis zu dem n-ten Kanal, die in den jeweiligen An tennenelementen unabhängig voneinander sind, sind zwischen je dem Antennenelement und dem Schalter 3 ausgebildet.

Der Ausgangsanschluß des Schalters 3 ist mit einem der n Ein gangsanschlüsse verbunden, und die Verbindung wird auf einer periodischen Basis durch ein Wechsel- bzw. Umschaltsignal (Taktsignal) umgeschaltet. Die Umschaltung der Verbindung er folgt elektrisch in Schaltkreisen.

Der Empfängerabschnitt 4 ist mit einem RF-Verstärker 41, einem Mischer 42, einem Verstärker 43, einem Filter 44, einem Ana log-/Digital- bzw. A/D-Umsetzer 45, und einem Umschaltsignal- Oszillator 46 versehen. Der RF-Verstärker 41 verstärkt ein Aus gangssignal aus dem Ausgangsanschluß des Schalters 3, d. h. ein Signal, das durch eines der Antennenelemente der Feldantenne 2 empfangen wurde, und der Mischer 42 mischt dieses mit einem Teil des gesendeten Signals aus dem RF-Verstärker 14. Dieses Mischen resultiert in einer Abwärtsumsetzung des empfangenen Signals zum Erzeugen eines Interferenzsignals, welches ein Dif ferenzsignal zwischen dem gesendeten Signal und dem empfangenen Signal ist.

Die parallel empfangenen Signale in den einzelnen Kanälen wer den durch den Schalter 3 einer Zeitunterteilung zu Zeiten un terworfen, die viel kürzer als die Periode der Interferenzsi gnale sind, um in serielle Signale umgewandelt zu werden. Daher sind die von dem Mischer 42 ausgegebenen Interferenzsignale ebenfalls serielle Interferenzsignale der jeweiligen Kanäle. Jedes der Interferenzsignale wird durch den Verstärker 43 und das Tiefpaßfilter 44 in den A/D-Umsetzer 45 geführt, um zur Zeit des Ausgangssignals aus dem Oszillator 46, d. h. zur Zeit des Taktsignals zur Umschaltung der Verbindung durch den Schal ter 3, in ein digitales Signal umgewandelt zu werden.

Der digitale Signalverarbeitungsabschnitt 5 übernimmt die zuge führten digitalen Interferenzsignale aus dem A/D-Umsetzer 45. Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 separiert oder trennt die in den einzelnen Kanälen seriell zugeführten digitalen Interfe renzsignale auf einer Kanal-Kanal-Basis bzw. kanalweisen Basis und speichert die somit separierten Signale vorübergehend. Dann führt der Signalverarbeitungsabschnitt 5 verschiedene Prozesse über die so erhaltenen kanalweisen digitalen Interferenzsignale aus, um die Zielinformationen, d. h. die Entfernung, die rela tive Geschwindigkeit, die Richtung und die Breite des Ziels zu ermitteln.

Die Entfernung und die relative Geschwindigkeit werden auf der Grundlage des vorstehend erwähnten Prinzips der Erfassung durch die FM-CW-Radarvorrichtung beschafft. Die Richtung wird durch entweder das erste Verfahren des Erzeugens und Abtastens des Antennenstrahls durch die DBF-Technologie oder das zweite Ver fahren des Erfassens der Richtung als Punktinformationen durch Analysieren der Phasendifferenz zwischen den kanalweisen Inter ferenzsignalen gewonnen.

Die nachstehend beschriebenen Beispiele Verwenden das Verfahren zum Durchführen der analytischen Operation unter Verwendung des adaptiven Feldantennenfilters über die kanalweisen digitalen Interferenzsignale als das zweite Verfahren.

Nachstehend wird eine Anzahl von Ausführungsbeispielen des di gitalen Signalverarbeitungsabschnitts 5 unter Bezugnahme auf Ablaufdiagramme beschrieben.

Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein erstes Ausführungsbei spiel zeigt.

Der erste Schritt S11 ist ein Schritt zum separaten, kanalwei sen bzw. auf Kanal-Kanal-Basis erfolgenden Speichern der digi talen Interferenzsignale aus dem A/D-Umsetzer 45. Zu dieser Zeit werden die digitalen Interferenzsignale für sowohl die Aufwärtsintervalle, in welchen die Frequenz des übertragenen Signals zunimmt, und die Abwärtsintervalle, in welchen die Fre quenz abnimmt, gespeichert.

Die Schritte S12 und S13 bilden die Interferenzfrequenzerfas sungseinrichtung zum Erfassen einer Interferenzfrequenz, die eine näherungsweise Entfernung angibt, in der ein Ziel aufgrund einer Annahme existiert, vor der nach Schritt S14 durchgeführ ten Erfassung der Zielrichtung.

Schritt S12 ist ein Schritt zum Durchführen eines schnellen Fourier-Transformationsprozesses (FFT-Prozesses) über das digi tale Interferenzsignal des Aufwärtsintervalls oder des Abwärts intervalls für einen geeigneten Kanal oder für zwei oder mehr geeignete Kanäle. Hierdurch wird ein Interferenzfrequenzspek trum entweder des Aufwärtsintervalls oder des Abwärtsintervalls gewonnen. Es sei hier angenommen, daß das Interferenzfrequenz spektrum des Aufwärtsintervalls ermittelt wird. Fig. 5 zeigt ein Beispiel des ermittelten Interferenzfrequenzspektrums.

Schritt S13 ist ein Schritt zum Erfassen von Frequenzspitzen fi (i = 1, 2, . . ., n) durch Ausführen einer Spitzenwertsuche in dem in Schritt S12 beschafften Interferenzfrequenzspektrum. Hierbei sind die Frequenzspitzen fi Werte von Interferenzfre quenzen entsprechend den Spitzen des Interferenzfrequenzspek trums. In diesem Beispiel werden die Frequenzspitzen fi von dem Index i = 1, 2, . . ., n in von der kleinsten Interferenzfrequenz zu der größten Interferenzfrequenz aufsteigender Folge beglei tet.

Die Spitzenwertsuche in diesem Schritt S13 kann für einen ge eigneten Kanal oder für eine Vielzahl von Kanälen durchgeführt werden. Wenn die Spitzenwertsuche für mehrere Kanäle durchge führt wird, werden Frequenzen, die in einem der Kanäle erfaßt werden, als Frequenzen für die Synthese in dem nächsten Schritt S16 verwendet. Wenn zum Beispiel angenommen wird, daß die Fre quenzen f1, f2 und f3 in dem Kanal ch1 erfaßt werden und die Frequenzen f1, f2 und f4 in dem Kanal ch2 erfaßt werden, ist f1 = f1, f2, f3 und f4.

Dies verhindert, daß eine für die Synthese in Schritt S16 zu verwendende Frequenz ausgelassen wird, und zwar auch unter Um ständen derart, daß eine reflektierte Welle von einer entfern ten Position eine kleine Empfangsleistung hat und in dem Be reich der Erfassungsstreuung aufgrund einer Nähe zu der Fre quenzerfassungsschwelle in einem einzelnen Kanal zufällig nicht erfaßt wird, aber in einem anderen Kanal erfaßt werden kann.

Da das Interferenzfrequenzspektrum des Aufwärtsintervalls in Schritt S12 ermittelt wird, sind die Frequenzspitzen fi äquiva lent zu fb1 (= fr - fd) in der vorstehenden Gleichung (1). Falls das Interferenzfrequenzspektrum des Abwärtsintervalls er mittelt wird, sind die Frequenzspitzen fi äquivalent zu fb2 (= fr + fd) in der vorstehenden Gleichung (2).

Wenn diese FM-CW-Radarvorrichtung zur Verwendung in bzw. an ei nem Fahrzeug gebraucht wird, das heißt, wenn sie an einem zur Erfassung eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs zu nutzenden Kraftfahrzeug angebracht ist, ist die Interferenzfrequenz fr vorwiegend ausreichend größer als die Doppler-Frequenz fd, so daß folglich gesagt werden kann, daß jede der Frequenzspitzen fi näherungsweise proportional zu der Entfernung ist, in der das Ziel existiert.

Die Schritte S14 bis S23 bilden die Richtungserfassungseinrich tung. Im Einzelnen bilden die Schritte S16 und S17 die erste Richtungserfassungseinrichtung zum Durchführen des digitalen Strahlerzeugungsprozesses über die durch die jeweiligen Anten nenelemente erhaltenen Interferenzsignale zum Bewirken der Er zeugung und der Abtastung des Antennenstrahls und zum Erfassen der Richtung des Ziels, und bilden die Schritte S18 und S21 die zweite Richtungserfassungseinrichtung zum Analysieren der Pha sendifferenz zwischen den durch die jeweiligen Antennenelemente erhaltenen Interferenzsignale zum Erfassen der Richtung des Ziels als Punktinformationen.

Schritt S14 ist eih Schritt zum Festlegen von i = 1 für den In dex i der Frequenzspitze fi. In Schritt S22 wird ein Inkrement von 1 zu dem Wert des Index i addiert, und danach wird in Schritt S23 ermittelt, ob der Wert von "i" größer als "n" ist. Hierbei ist "n" der zu der Frequenzspitze der größten Frequenz aus den in Schritt S13 erfaßten Frequenzspitzen fi hinzugefügte Index.

Mittels diesen Schritten S14, S22 und S23 wird entweder die er ste Richtungserfassungseinrichtung in den Schritten S16 und S17 oder die zweite Richtungserfassungseinrichtung in den Schritten S18 und S21 für 1 bis n von "i" ausgeführt, um die Zielrichtung bei jeder Frequenzspitze fi zu erfassen.

Schritt S15 ist ein Schritt zum Ermitteln, ob die Frequenzspit ze fi kleiner als eine voreingestellte Interferenzfrequenz fa ist. Zum Beispiel wird dann, wenn i = 1 festgelegt ist, ermit telt, ob die Frequenzspitze f1 kleiner als die Interferenzfre quenz fa ist. Die Interferenzfrequenz fa repräsentiert eine Grenzentfernung zum Unterscheiden des Fernbereichs und des Nah bereichs voneinander und ist folglich eine Konstante zum Ermit teln, ob sich das Ziel in dem Nahbereich oder dem Fernbereich befindet.

Wenn die Frequenzspitze fi kleiner ist als die Interferenzfre quenz fa, wird ermittelt, daß sich das Ziel in dem Nahbereich befindet, und wird die Richtung desselben durch die erste Rich tungserfassungseinrichtung (Schritte S16, S17) erfaßt. Wenn die Frequenzspitze fi nicht kleiner als die Interferenzfrequenz fa ist, wird ermittelt, daß das Ziel in dem Fernbereich liegt, und wird die Richtung desselben durch die zweite Richtungserfas sungseinrichtung (Schritte S18, S21) erfaßt.

Schritt S16 ist ein Schritt zum Ausführen der DBF-Synthese bei der Frequenzspitze fi zum Gewinnen einer Leistungsverteilung mit einer Variablen der Zielrichtung θ. Es ist übliche Praxis, die DBF-Synthese über den gesamten Frequenzbereich entsprechend dem zu durchsuchenden Entfernungsbereich durchzuführen, jedoch wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die DBF-Synthese nur bei der beschränkten Frequenzspitze fi durchgeführt, weil die Entfernung zu dem Ziel bereits durch die Frequenzspitze fi bekannt ist. Fig. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Lei stungsverteilung bei der Frequenzspitze fi (zum Beispiel bei der Frequenzspitze f1) zeigt.

Schritt S17 ist ein Schritt zum Ermitteln einer Richtung oder Mittenrichtung θ und einer Breite W jedes Ziels aus der in Schritt S16 erhaltenen Leistungsverteilung.

Die Mittenrichtung θ jedes Ziels wird aus einer Richtung ermit telt, die einen Spitzenwert über einer Schwelle in der Lei stungsverteilung angibt. In dem Beispiel von Fig. 6 zum Bei spiel erscheinen zwei Spitzenwerte in der Richtung θ1 und der Richtung θ2 in dem Bereich über der Schwelle T. Spitzenwerte unter der Schwelle T werden als Rauschen behandelt. Dieser Fi gur ist entnehmbar, daß zwei Ziele in der Richtung θ1 bzw. in der Richtung θ2 und in der der Frequenzspitze fi entsprechenden Entfernung existieren.

Die Breite W jedes Ziels wird aus einer Breite an der Position ermittelt, an der die Leistung um einen vorbestimmten Betrag gegenüber der Spitzenposition abgesenkt ist. In dem Beispiel von Fig. 6 ist die W1 Breite des Ziels in der Richtung θ1, und ist W2 die Breite des Ziels in der Richtung θ2.

Wenn in Schritt S15 die Antwort "Nein" lautet, d. h. wenn er mittelt wird, daß sich das Ziel im Fernbereich befindet, schreitet der Ablauf zu Schritt S18 fort, um die zweite Rich tungserfassungseinrichtung zu verwenden. Schritt S18 ist ein Schritt zum Berechnen von Gewichten des adaptiven Feldantennen filters (AAAF) bei der Frequenzspitze fi. Da das adaptive Feld antennenfilter ein Verfahren zum Berechnen von Gewichten zum Minimieren des Gewinns der Richtung der einfallenden Welle (empfangenes Signal) verwendet, wird ein Nullpunkt in der Ein fallsrichtung erzeugt. Schritt S19 ist ein Schritt zum Abschät zen der Zielrichtung aus der Richtung dieses Nullpunkts. Da dieses Verfahren auf der Annahme basiert, daß jedes Ziel ein Punkt ist, hat es den Nachteil, daß der Nullpunkt nicht immer mit der Mittenrichtung des Ziels übereinstimmt, falls das Ziel eine weite Winkelbreite hat. Das vorliegende Ausführungsbei spiel wendet diesen Schritt jedoch nur auf die fernen Ziele an, so daß daher keine wesentliche Störung bei der Erfassung der Richtung unter der Annahme, daß jedes Ziel ein Punkt ist, auf tritt, weil die Winkelbreite jedes Ziels sehr klein ist.

Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm, das die Berechnungsprozeduren zum Ermitteln der Gewichte des adaptiven Feldantennenfilters zeigt. In diesem Ablaufdiagramm wird schließlich ein nachste hendes, synthetisches Nullmuster P(θ) gewonnen, wie in Schritt S38 beschrieben, und wird in Schritt S39 eine Richtung θ, die ein Nullpunkt von P(θ) ist, als eine Richtung eines Ziels er faßt:

P (θ) = A0 (θ)
+ W1(m) × A1 (θ)
+ W2 (m) × A2 (θ)
.
.
.
+ Wn-1(m) x An-1 (θ) (7)

In Gleichung 7 gibt Ai(θ) einen Steuervektor in dem i-ten An tennenelement an und wird durch die folgende Gleichung ausge drückt:

Ai(θ) = exp (j.2π.di.sinθ/λ) (8)

Da das erste Antennenelement in diesem Beispiel als Referenzan tennenelement verwendet wird, ist der Index i für das erste An tennenelement 0 und ist der Index i für das n-te Antennenele ment n-1 (i = 0, 1, . . ., n-1).

In der vorstehenden Gleichung sind
di: die Entfernung von dem Referenzantennenelement,
λ: die Wellenlänge, und
θ: die Richtung der eintreffenden Welle.

W1(m) in Gleichung (7) repräsentiert ein Gewicht für das i-te Antennenelement, welches durch das in dem Ablaufdiagramm der Fig. 7 dargestellte Verfahren des steilsten Abfalls ermittelt wird und eine komplexe Zahl ist.

Nachstehend wird die Gewichtsberechnung gemäß dem Ablaufdia gramm von Fig. 7 beschrieben.

Schritt S31 ist ein Schritt zum Festlegen anfänglicher Gewichte W0(0), W1(0), W2(0), . . ., Wn-1(0). Da jedoch W0(0) dem Refe renzantennenelement entspricht, ist sein Wert "1". Die Anfangs werte können beliebige Werte sein. Ebenfalls denkbar ist, ge wünschte Anfangswerte in Übereinstimmung mit Gegebenheiten festzulegen, jedoch wird dies hierin nicht diskutiert.

Dann wird in Schritt S32 m = 0 festgelegt und danach Schritt S33 ausgeführt, um ein zusammengesetztes bzw. synthetisches An tennenausgangssignal Y(m) für m = 0, d. h. Y(0), zu erhalten:

Y(0) = F0
+ W1(0) × F1
+ W2(0) × F2
.
.
.
+ Wn-1(0) x Fn-1 (9)

Hierbei sind F0 bis Fn-1 Leistungen (komplexe Zahlen) der emp fangenen Signale in den jeweiligen Kanälen bei der Frequenz spitze fi.

Sodann ist Schritt S34 ein Schritt zum Durchführen der folgen den Operation für i = 1, 2, . . ., n-1:

Wi(m + 1) = Wi(m) - µ × Fi* × Y (m) (10)

Gleichung (10) ist eine Formel zum asymptotischen Berechnen ei nes optimalen Gewichts. Fi* ist eine komplexe Konjugierte von Fi, und µ ist eine Schrittfunktion.

Sodann ist Schritt S35 ein Schritt zum Festlegen von m = m + 1, um den Wert von m zu inkrementieren. Dieses Inkre ment für den Wert von m bewirkt, daß Wi(m) durch das aus Glei chung (10) erhaltene Wi(m + 1) ersetzt wird. In der Phase, in der nur die Anfangswerte Wi(0) der Gewichte festgelegt sind, wird hier Wi(1) bestimmt.

Schritt S36 ist ein Schritt zum Berechnen eines zusammengesetz ten Antennenausgangssignals Y(m) unter Verwendung der durch die Prozesse in den Schritten S34 und S35 erhaltenen Gewichte Wi(m):

Y (m) = F0
+ W1(m) × F1
+ W2(m) × F2
.
.
.
+ Wn-1(m) × Fn-1 (11)

Sodann ist Schritt S37 ein Schritt zum Berechnen eines Absolut werts einer Differenz zwischen dem in Schritt S36 ermittelten zusammengesetzten Antennenausgangssignal Y(m) und dem zusammen gesetzten Antennenausgangssignal Y(m-1) in der vorangehenden Operation und Vergleichen derselben mit einer voreingestellten Toleranz ΔY. Wenn der Absolutwert die folgende Beziehung:

|Y(m) - Y(m-1)| < ΔY (12)

erfüllt, wird festgestellt, daß optimale Gewichte ermittelt wurden, und der Ablauf schreitet zu Schritt S38 fort, um das zusammengesetzte Nullmuster P(θ) basierend auf Gleichung (7) zu erhalten. Wenn die Beziehung (12) nicht erfüllt ist, kehrt der Ablauf zu Schritt S34 zurück, um die Prozesse von Schritt S34 bis Schritt S36 erneut auszuführen. Das heißt, die Betriebsab laufprozesse von Schritt S34 bis Schritt S36 werden wiederholt ausgeführt, bis die Beziehung (12) erfüllt ist.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel des auf diese Art und Weise erhalte nen zusammengesetzten Nullmusters. Dieser Figur ist entnehmbar, daß Nullpunkte in den Richtungen θ3 und θ4 erzeugt werden. Zu dieser Zeit wird in Schritt S39 (= Schritt S21) angenommen, daß Ziele in der Richtung θ3 bzw. der Richtung θ4 existieren.

Nun kehrt der Ablauf zu dem Ablaufdiagramm von Fig. 4 zurück. In der aus Schritt S12 bis Schritt S23 bestehenden Verarbeitung A wird, wie vorstehend beschrieben wurde, die Richtung jedes Ziels durch entweder die erste Richtungserfassungseinrichtung (Schritte S16, S17) oder die zweite Richtungserfassungseinrich tung (Schritte S18, S21) unter Verwendung des Interferenzfre quenzspektrums des Aufwärtsintervalls für jede der Frequenz spitzen fi erfaßt. Da näherungsweise Entfernungen der Ziele an diesem Punkt auch aus den Frequenzspitzen fi erfaßt werden kön nen, ist es möglich, die Entfernung und die Richtung jedes Ziels zu erfassen, und darüber hinaus die Breite des Ziels, insbesondere für nahe Ziele, zu erfassen.

In dem vorliegenden Ausführungsbcispiel werden die Schritte S24 und S25 ausgeführt, um ferner die relative Geschwindigkeit ei nes Ziels zu ermitteln und die Entfernung genauer zu erfassen.

Schritt S24 ist ein Schritt zum Ausführen einer zu der Verar beitung A ähnlichen Verarbeitung unter Verwendung des Interfe renzfrequenzspektrums des Abwärtsintervalls. Diese stellt die Richtung und die Interferenzfrequenz jedes Ziels in dem Ab wärtsintervall bereit.

Schritt S25 ist ein Schritt zum Durchführen eines Paarungspro zesses zwischen Informationselementen, von denen angenommen wird, daß sie dasselbe Ziel betreffende Informationen sind, aus den Zielinformationen des Aufwärtsintervalls (Interferenzfre quenz und Richtung) und den Zielinformationen des Abwärtsinter valls (Interferenzfrequenz und Richtung). Zum Beispiel werden Informationselemente mit zueinander gleichen Richtungen und na he beieinander liegenden Interferenzfrequenzen gepaart.

Schritt S26 ist ein Schritt zum Berechnen der Entfernung und der relativen Geschwindigkeit des Ziels gemäß den Gleichungen (3) bis (6) für jedes Paar zweier in Schritt S25 gepaarter Zielinformationen.

Schließlich ist Schritt S27 ein Schritt zum Ausführen eines Er kennungsprozesses, beispielsweise zum Bestimmen eines Typs je des Ziels aus den bisher gewonnenen Zielinformationen.

Falls die Information über die relative Geschwindigkeit nicht benötigt wird, kann die Zielerkennung unter Auslassung der Schritte S24 bis S26 mit nur dem Ergebnis der Verarbeitung A ausgeführt werden.

Nachstehend wird das zweite Ausführungsbeispiel der Radarvor richtung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 9 be schrieben.

In dem in dem Ablaufdiagramm von Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung so aufgebaut, daß die erste Richtungserfassungseinrichtung für nahe Ziele und die zweite Richtungserfassungseinrichtung für ferne Ziele verwendet wird.

Demgegenüber ist die Radarvorrichtung dieses Ausführungsbei spiels so angeordnet, daß die erste Richtungserfassungseinrich tung für alle Entfernungen verwendet wird, und die Erfassung unter Verwendung der zweiten Richtungserfassungseinrichtung für ein Ziel in dem Fernbereich und mit mehr als einer vorbestimm ten Breite ausgehend von dem Ergebnis der Erfassung durch die erste Richtungserfassungseinrichtung erneut ausgeführt wird.

Die Schritte S41 bis S43 sind dieselben wie die Schritte S11 bis S13 in dem Ablaufdiagramm von Fig. 4. Im Einzelnen ist der Schritt S41 ein Schritt zum Speichern der digitalen Interfe renzsignale auf einer kanalweisen Basis, ist der Schritt S42 ein Schritt zum Beschaffen des Interferenzfrequenzspektrums entweder des Aufwärtsintervalls oder des Abwärtsintervalls, und ist der Schritt S43 ein Schritt zum Erfassen der Frequenzspit zen fi des Interferenzfrequenzspektrums.

Die Schritte S44 bis S52 bilden die Richtungserfassungseinrich tung. Die Schritte S45 und S46 sind dieselben wie die Schritte S16 und S17 in dem Ablaufdiagramm von Fig. 4 und bilden die er ste Richtungserfassungseinrichtung zum Erfassen der Richtung des Ziels durch Ausführen der Erzeugung und Abtastung des An tennenstrahls basierend auf der DBF-Technologie. Die Schritte S50 und S51 sind dieselben wie die Schritte S18 und S21 in dem Ablaufdiagramm von Fig. 4 und bilden die zweite Richtungserfas sungseinrichtung zum Erfassen der Richtung des Ziels als Punkt informationen unter Verwendung des adaptiven Feldantennenfil ters (AAAF).

Die aus den Schritten S44 bis S52 bestehende Richtungserfas sungseinrichtung wird für jede der in Schritt S43 erfaßten Fre quenzspitzen fi (i = 1, 2, . . ., n) ausgeführt, und der Ablauf schreitet zu Schritt S53 fort, nachdem die Zielrichtungen für die Frequenzspitzen fn mittels der Schritte S44, S47 und S52 erfaßt worden sind.

Schritt S48 ist ein Schritt zum Ermitteln, ob die zweite Rich tungserfassung des Ziels (Schritte S50 und S51) für ein erfaß tes Ziel basierend auf zwei aus der Zielbreite Wi, erfaßt durch die erste Richtungserfassungseinrichtung gemäß den Schritten S45 und S46, und der der Zielentfernung entsprechenden Frequenz fi bestehenden Bedingungen weiter auszuführen ist.

Die Bedingung fi < fa bedeutet, daß sich ein Ziel im Fernbe reich befindet. Die Bedingung Wi < Wa bedeutet, daß die Breite des erfaßten Ziels zu groß ist und eine hohe Wahrscheinlichkeit der Verschmelzung mehrerer Ziele besteht.

Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, wird die Richtungs erfassung unter Verwendung der zweiten Richtungserfassungsein richtung mit höherer Auflösung erneut ausgeführt.

Die Anzahl von Ausführungen durch die zweite Richtungserfas sungseinrichtung ist in dem vorliegenden zweiten Ausführungs beispiel kleiner als in dem ersten Ausführungsbeispiel. Im all gemeinen ist die betriebliche Last bzw. Rechenlast der zweiten Richtungserfassungseinrichtung größer als die der ersten Rich tungserfassungseinrichtung. Folglich kann durch das vorliegende Ausführungsbeispiel die Rechenlast insgesamt verringert werden, wodurch wiederum die Erfassungszeit reduziert werden kann.

Darüber hinaus wird angemerkt, daß geeignetere Zielinformatio nen durch Ausführen einer ähnlichen Verarbeitung für das Ab wärtsintervall in Schritt S53 und ferner Durchführen der Paa rungsoperation und der Operationen zum Ermitteln der Entfernung und der relativen Geschwindigkeit sowie Ausführen der Zieler kennung ähnlich zu denjenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel in den Schritten S54 bis S56 gewonnen werden können.

In dem vorliegenden Ausführungsbcispiel ist die Schwelle Wa der Zielbreite ein vorläufig festgelegter fester Wert, sie kann je doch auf einen Wert festgelegt werden, der auf der Grundlage der Frequenz fi, der Richtung θ und des Reflexionspegels P be stimmt wird. Das heißt, die Schwelle kann durch den folgenden Ausdruck gegeben sein:

Wa = Funktion (fi, θ, P)
oder
Wa = Tabelle (fi, θ, P) (13)

Im allgemeinen nimmt die Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit der Verschmelzung von Zielen mit zunehmender Entfernung, zuneh mender Zielbreite, zunehmendem Reflexionspegel oder von der Mitte abweichender Zielrichtung zu.

Nachstehend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Radarvor richtung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 10 beschrieben.

Die in dem Ablaufdiagramm von Fig. 4 dargestellte Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet die erste Rich tungserfassungseinrichtung für nahe Ziele und die zweite Rich tungserfassungseinrichtung für ferne Ziele. Die Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig. 9 verwendet die erste Richtungserfassungseinrichtung für alle Entfernungen und führt die Erfassung unter Verwendung der zweiten Richtungserfassungs einrichtung für das Ziel im Fernbereich und mit einer größeren als der vorbestimmten Breite ausgehend von dem Erfassungsergeb nis der ersten Richtungserfassungseinrichtung erneut aus.

Demgegenüber verwendet die Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Richtungserfassungseinrichtung für nahe Ziele und die zweite Richtungserfassungseinrichtung für ferne Ziele und führt die Erfassung unter Verwendung der zweiten Richtungserfassungseinrichtung erneut aus, falls die durch die erste Richtungserfassungseinrichtung erfaßte Breite eines nahen Zieles nicht kleiner als eine vorbestimmte Breite ist.

Die Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann nahe Ziele auch dann trennen, wenn sie in dem Ergebnis der Er fassung für nahe Ziele durch die erste Richtungserfassungsein richtung verschmolzen sind. Unter der Annahme, daß die vorlie gende Vorrichtung eine FM-CW-Radarvorrichtung zur Verwendung in Fahrzeugen ist, können zwei in geringem Abstand voneinander fahrende Kraftfahrzeuge in dem Erfassungsergebnis der ersten Richtungserfassungseinrichtung verschmelzen. Selbst unter sol chen Umständen können die Ziele durch die zweite Richtungser fassungseinrichtung getrennt erfaßt werden.

Die Schritte S61 bis S63 sind dieselben wie die Schritte S11 bis S13 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Schritte S74 bis S77 sind dieselben wie die Schritte S24 bis S27 des ersten Aus führungsbeispiels.

Die Schritte S66 und S67 bilden die erste Richtungserfassungs einrichtung, und die Schritte S70 und S71 bilden die zweite Richtungserfassungseinrichtung. Falls in dem Ermittlungsschritt S65 ein Ziel als ein nahes Ziel beurteilt wird, schreitet der Ablauf zu Schritt S66 fort, um die erste Richtungserfassungs einrichtung anzuwenden. Falls ein Ziel als ein fernes Ziel be urteilt wird, geht der Ablauf zu Schritt S70 über, um die zwei te Richtungserfassungseinrichtung anzuwenden.

Wenn in dem Ermittlungsschritt S68 ermittelt wird, daß die Breite des durch die erste Richtungserfassungseinrichtung er faßten nahen Ziels größer als der vorbestimmte Wert Wa ist, schreitet der Ablauf zu Schritt S70 fort, um die zweite Rich tungserfassungseinrichtung anzuwenden.

Nachstehend wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Radarvor richtung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 11 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels. Das Ablaufdiagramm von Fig. 11 ist nahezu dasselbe wie das Ablaufdiagramm von Fig. 10 und unterscheidet sich von diesem nur dadurch, daß die Ermittlungs schritte S65 und S68 durch Ermittlungsschritte S65' bzw. S68' ersetzt sind.

Das dritte Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer Radarvor richtung, die so aufgebaut ist, daß die erste Richtungserfas sungseinrichtung für nahe Ziele und die zweite Richtungserfas sungseinrichtung für ferne Ziele verwendet wird, und daß die Richtungserfassung unter Verwendung der zweiten Richtungserfas sungseinrichtung erneut durchgeführt wird, falls die Breite des durch die erste Richtungserfassungseinrichtung erhaltenen nahen Ziels nicht kleiner als die vorbestimmte Breite ist.

Demgegenüber beschränkt die Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die wiederholte Erfassung der Richtung des Ziels durch die zweite Richtungserfassungseinrichtung nicht nur durch dessen Breite, sondern darüber hinaus durch eine durch eine neue Schwelle spezifizierte Entfernung.

Das heißt, das vorliegende Ausführungsbeispiel ist darin zu dem dritten Ausführungsbeispiel ähnlich, daß unter Verwendung der ersten Schwelle der Frequenz fa1 ermittelt wird, ob ein Ziel ein nahes Ziel oder ein fernes Ziel ist, und daß die Richtungs erfassung unter Verwendung der ersten Richtungserfassungsein richtung für nahe Ziele und der zweiten Richtungserfassungsein richtung für ferne Ziele ausgeführt wird.

Die wiederholte Richtungserfassung durch die zweite Richtungs erfassungseinrichtung wird jedoch nur dann ausgeführt, wenn die Breite des durch die erste Richtungserfassungseinrichtung er haltenen nahen Ziels nicht kleiner als die vorbestimmte Breite ist, und falls sich das Ziel weiter entfernt als die der Fre quenz fa2 der zweiten Schwelle, die kleiner ist als die Fre quenz fa1, entsprechende Entfernung befindet.

Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der ange wandten Richtungserfassungseinrichtung und der Zielentfernung zeigt. Die zweite Richtungserfassungseinrichtung wird unter Verwendung des adaptiven Feldantennenfilters (AAAF) auf das Ziel in dem Fernbereich mit einer Entfernung größer als die der Frequenz fa1 entsprechende Entfernung angewandt, die erste Richtungserfassungseinrichtung wird unter Verwendung der DBF auf das Ziel näher als die der Frequenz fa2 entsprechende Ent fernung angewandt, und sowohl die erste Richtungserfassungsein richtung unter Verwendung der DBF als auch die zweite Rich tungserfassungseinrichtung unter Verwendung des adaptiven Feld antennenfilters werden auf das zwischen den Frequenzen fa1 und fa2 existierende Ziel angewandt, vorausgesetzt, daß die Breite W größer als der vorbestimmte Wert Wa ist.

Hinsichtlich des Ziels nahe dem Pol wird durch die Zielrich tungserfassung durch die erste Richtungserfassungseinrichtung nur selten ein verschmolzener Zustand zweier oder mehr Ziele erfaßt. Es besteht in diesem Bereich folglich keine Notwendig keit der wiederholten Richtungserfassung durch die zweite Rich tungserfassungseinrichtung, so daß die Weglassung dieses Pro zesses die Rechenlast verringern kann.

Nachstehend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der Radarvor richtung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 13 beschrieben. In den vorangehenden Ausführungsbeispielen wird die Richtungserfassung durch die zweite Richtungserfassungsein richtung nur bei Bedarf ausgeführt, weil die Berechnungslast der zweiten Richtungserfassungseinrichtung groß ist.

Demgegenüber stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Beispiel einer Vorrichtung bereit, welche unter der Annahme, daß etwas Rechenzeit übrig ist, derart aufgebaut ist, daß so wohl die erste Richtungserfassungseinrichtung als auch die zweite Richtungserfassungseinrichtung für alle Ziele in dem Er fassungsbereich ausgeführt werden. Das vorliegende Ausführungs beispiel kann die Erfassungsgenauigkeit durch eine Kombination der durch die beiden Einrichtungen erfaßten Zielrichtungen wei ter verbessern.

Die Schritte S81 bis S83 sind dieselben wie die Schritte S11 bis S13 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Schritte S100 bis S103 sind dieselben wie die Schritte S24 bis S27 des ersten Ausführungsbeispiels. Dann bilden die Schritte S85 und S86 die erste Richtungserfassungseinrichtung und die Schritte S88 und S90 die zweite Richtungserfassungseinrichtung.

Das Merkmal des vorliegenden Ausführungsbeispiels besteht in den Schritten S91 bis S95. Schritt S91 ist ein Schritt zum Er mitteln, ob es unter den durch die erste Richtungserfassungs einrichtung erfaßten Zielbreiten Wi eine Vielzahl von durch die zweite Richtungserfassungseinrichtung erfaßten Zielrichtungen θiA gibt.

Falls es nur eine Zielrichtung gibt, schreitet der Ablauf zu Schritt S92 fort, um die durch die erste Richtungserfassungs einrichtung erfaßte Zielrichtung θiD auf die Zielrichtung θi festzulegen. Falls es mehrere Richtungen gibt, schreitet der Ablauf zu Schritt S93 fort, um zu ermitteln, ob das Ziel ein nahes Ziel oder ein fernes Ziel ist. Falls das Ziel ein fernes Ziel ist, schreitet der Ablauf zu Schritt S95 fort, um einfach abzuschätzen, daß es mehrere Ziele mit der Breite Wi gibt, und um θiA1, θiA2, . . . als Zielrichtungen festzulegen. Fig. 14 und Fig. 15 zeigen die Ergebnisse der Erfassung, wobei die Rich tungserfassung für die Ziele A1 und A2 durch die erste Rich tungserfassungseinrichtung bzw. die zweite Richtungserfassungs einrichtung ausgeführt wurde. Aufgrund der Verschmelzung wird durch die erste Richtungserfassungseinrichtung nur eine Rich tung θiD erfaßt, jedoch werden durch die zweite Richtungserfas sungseinrichtung zwei Zielrichtungen θiA1 und θiA2 erfaßt.

In dem Fall eines nahen Ziels werden θiD, θiA1, θiA2, . . . wie in der Referenzbreite Wo (entsprechend der Fahrzeugbreite in dem Beispiel der fahrzeugbasierten FM-CW-Radarvorrichtung) ent halten aus sämtlichen für dieses Ziel durch die erste und die zweite Richtungserfassungseinrichtung erfaßten Richtungsdaten ausgewählt, und wird die Zielrichtung θi durch das Verfahren des gewichteten Mittelwerts bestimmt.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ermöglicht einen feinen Zielerfassungsprozeß wie vorstehend beschrieben und kann somit Erfassungsfehler reduzieren.

Nachstehend wird ein sechstes Ausführungsbeispiel unter Bezug nahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 16 beschrieben. Da das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels (des Ablaufdiagramms von Fig. 4) ist, sind dieselben Schritte durch dieselben Bezugssymbole bezeichnet.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Rechenzeit da durch reduziert, daß von dem Ergebnis der vorangehenden Opera tion, d. h. dem Ergebnis vor einem Operationszyklus für die an fänglichen Gewichte W1(0), W2(0), . . ., Wn-1(0) des adaptiven Feldantennenfilters, Gebrauch gemacht wird.

Schritt S112 ist ein Schritt zum Berechnen gewünschter Anfangs gewichte des adaptiven Feldantennenfilters aus den vorangehen den Daten. Zum Beispiel kann dann, wenn es k (k < n; n ist die Anzahl von Antennenelementen) aus den vorangehenden Daten be kannte Zielrichtungen gibt und die Richtungen θi (i = 1, 2, . . ., k) sind, eine schnelle Konvergenz durch Festlegen der An fangswerte W1(0), W2(0), . . ., Wn-1(0) wie folgt erreicht wer den:

[W₁(0), W₂(0), . . ., W_k]^T = [a]^-1 × (-1, -1, . . ., -1]^T
mit ^T: transponierte Matrix, ^-1: inverse Matrix,
[a] = [A₁(θ₁), A₂(θ₁), . . ., A_k(θ₁)
A₁(θ₂), A₂(θ₂), . . ., A_k(θ₂)
. . .
A₁(θ_k), A₂(θ_k), . . ., A_k(θ_k)]
W_k+1(0) = W_k+2(0) = . . . = W_n-1(0) = 0 (14)

Falls die Zielextraktion für den Fernbereich in der vorangehen den Operation (Schritt S111) nahe der Frequenz fi durchgeführt wurde, können die endgültigen Werte des wiederholten Berech nungsergebnisses der Gewichte unverändert gespeichert und fest gelegt werden.

Nachstehend wird ein siebtes Ausführungsbeispiel unter Bezug nahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 17 beschrieben. Da das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels ist, sind dieselben Schritte durch diesel ben Referenzsymbole bezeichnet.

Das Merkmal des zweiten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die zweite Richtungserfassungseinrichtung auf ein Ziel im Fern bereich mit einer größeren als der vorbestimmten Breite ange wandt wird, um die Richtungen von Zielen, die als verschmolzen betrachtet werden, genau zu erfassen. Das vorliegende Ausfüh rungsbeispiel beinhaltet ein weiteres Merkmal dahingehend, daß unterschiedliche Anfangsgewichtfestlegeverfahren in der Rich tungserfassung durch das adaptive Feldantennenfilter der zwei ten Richtungserfassungseinrichtung in Abhängigkeit davon ange wandt werden, ob ein Ziel nahe der Frequenz fa in dem Ergebnis der vorangehenden Operation existiert hat.

Wenn ein Ziel nahe der Frequenz fa in dem Ergebnis der vorange henden Operation existiert hat, wird das in dem sechsten Aus führungsbeispiel beschriebene Anfangsgewichtfestlegeverfahren angewandt (Schritt S121). Falls kein solches Ziel existiert hat, werden die Anfangsgewichte nicht auf der Grundlage der Richtung θ in dem vorangehenden Berechnungsergebnis festgelegt, sondern auf der Grundlage der Richtung θ festgelegt, die aus dem Ergebnis der ersten Richtungserfassungseinrichtung erhalten wird.

Der Berechnungsprozeß mit dem adaptiven Feldantennenfilter wur de als die zweite Richtungserfassungseinrichtung angewandt, je doch kann anstelle dessen das "MUSIC"-Verfahren angewandt wer den. Das "MUSIC"-Verfahren ist beispielsweise in der Druck schrift "Multiple Emitter Location and Signal Parameter Estima tion: IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, Band AP- 31, Nr. 3, März 1986" beschrieben.

Wie vorstehend beschrieben wurde, umfaßt die FM-CW-Radarvor richtung die erste Richtungserfassungseinrichtung zum Erfassen der Richtung des Ziels durch Ausführen der Erzeugung und der Abtastung des Antennenstrahls auf der Grundlage des DBF- Prozesses über die durch die Vielzahl von Antennenelementen er haltenen Interferenzsignale, und die zweite Richtungserfas sungseinrichtung zum Erfassen der Richtung des Ziels als Punkt information durch Analysieren der Phasendifferenz zwischen den über die Vielzahl von Antennenelementen erhaltenen Interferenz signale, und ist derart aufgebaut, daß die Zielrichtung durch geeignetes Auswählen einer oder beider der Erfassungseinrich tungen erfaßt werden, um dadurch in der Lage zu sein, Erfas sungsfehler zu reduzieren.

Fig. 18 ist ein Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel zeigt. Ebenso wie die Radar vorrichtung nach Fig. 1 ist diese Radarvorrichtung eine FM-CW- Radarvorrichtung, die das gesendete Signal einer frequenzmodu lierten kontinuierlichen Welle verwendet. Die Vorrichtung ist darüber hinaus eine DBF-Radarvorrichtung, die die Erzeugung und die Abtastung des Antennenstrahls mittels der digitalen Strah lerzeugungstechnologie zum Erfassen der Zielrichtung ausführt. Zu denjenigen in Fig. 1 vergleichbare oder äquivalente Elemente sind durch dieselben Bezugssymbole bezeichnet.

Im allgemeinen bedingt der DBF-Syntheseprozeß eine große Be triebs- bzw. Rechenlast. Es wird daher in Erwägung gezogen, daß die DBF-Synthese mit einer begrenzten Anzahl von Interferenz frequenzen entsprechend Entfernungen mit hohen Wahrscheinlich keiten des Vorhandenseins eines Ziels durchgeführt wird (vgl. die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. H11-133142), um die Rechenlast zu senken.

Ein Beispiel von Verfahren zum Erfassen von Interferenzfrequen zen entsprechend Entfernungen mit hohen Wahrscheinlichkeiten des Vorhandenseins eines Ziels ist ein Verfahren zum Erfassen einer Frequenz eines Spitzenwerts (Spitzenfrequenz) aus dem In terferenzfrequenzspektrum vor dem DBF-Syntheseprozeß.

Der Spitzenpegel in dem Interferenzfrequenzspektrum vor dem DBF-Syntheseprozeß wird jedoch mit zunehmender Entfernung zum Ziel oder mit zunehmendem Wert der Interferenzfrequenz niedri ger. Daher ist es möglich, daß die Erfassung einer Spitzenfre quenz für ein fernes Ziel fehlschlägt. Das vorliegende Ausfüh rungsbeispiel wird bereitgestellt, um dieses Problem zu lösen.

Die FM-CW-Radarvorrichtung gemäß dem in Fig. 18 dargestellten achten Ausführungsbeispiel verwendet eine Feldantenne mit einer Vielzahl von Antennenelementen als Empfangsantenne und kann durch Ausführen eines geeigneten Phasenschiebeprozesses über die empfangenen Signale durch die jeweiligen Antennenelemente und den Syntheseprozeß einen Antennenstrahl in einer beliebigen gewünschten Richtung erzeugen. Dann wird die Strahlabtastung durch aufeinanderfolgendes Verschieben der gewünschten Richtung erzielt. Der Phasenschiebeprozeß und der Syntheseprozeß der elementweise empfangenen Signale werden mittels digitalen Ope rationen durchgeführt. Das heißt, die Erzeugung und die Abta stung des Antennenstrahls werden unter Verwendung der digitalen Strahlerzeugungstechnologie oder DBF-Technologie durchgeführt. Die DBF-Technologie ist gut bekannt und beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. H11-133142 offen bart.

In den gewöhnlichen Radarsystemen, auf die die DBF-Technologie angewandt wird, sind die analogen Hochfrequenzeinrichtungen, wie beispielsweise der RF-Verstärker zum Verstärken des empfan genen Signals, der Mixer zum Mischen des empfangenen Signals mit dem gesendeten Signal, um das Interferenzsignal zu gewin nen, usw. für jedes der Antennenelemente bereitgestellt. Die Radarvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels jedoch ist aus einem Satz solcher Einrichtungen für die gesamte Radar vorrichtung aufgebaut, wobei von einem schnellen Umschalt- bzw. Wechselschalter Gebrauch gemacht wird.

Diese Radarvorrichtung ist mit dem Sendeabschnitt 1, der Feld antenne 2, dem Wechselschalter 3, dem Empfangsabschnitt 4, und dem digitalen Signalverarbeitungsabschnitt 5 versehen. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Bahnformerfassungseinrichtung 6 als zusätzliche Komponente auf.

Der Sendeabschnitt 1 besteht aus dem spannungsgesteuerten Os zillator (VCO) 11 mit der Mittenfrequenz f0 (beispielsweise 76 GHz), dem Pufferverstärker 12, der Sendeantenne 13, und dem RF- Verstärker 14. Der spannungsgesteuerte Oszillator 11 gibt in Übereinstimmung mit einer Steuerspannung, die von einer nicht dargestellten Gleichsignal-Leistungsversorgung zur Modulation zugeführt wird, eine modulierte Welle (gesendetes Signal) der Frequenz f0 ± ΔF/2 aus. Die modulierte Welle wird durch den Pufferverstärker 12 verstärkt und strahlt als eine elektroma gnetische Welle von der Sendeantenne 13 in einen weiten Bereich ab. Ein Teil des gesendeten Signals wird durch den RF-Verstär ker 14 verstärkt, und das verstärkte Signal wird als lokales Signal zur Erfassung der empfangenen Signale ausgegeben.

Der Empfängerabschnitt 4 ist mit dem RF-Verstärker 41, dem Mi scher 42, dem Verstärker 43, dem Filter 44, dem A/D-Umsetzer 45, und dem Umschaltsignal-Oszillator 46 versehen. Der RF- Verstärker 41 verstärkt das Ausgangssignal aus dem Ausgangs anschluß des Schalters 3, d. h. ein Signal, das durch eines der Antennenelemente der Feldantenne 2 empfangen wurde, und der Mi scher 42 mischt dieses mit einem Teil des gesendeten Signals aus dem RF-Verstärker 14. Dieses Mischen resultiert in einer Abwärtsumsetzung des empfangenen Signals zum Erzeugen eines In terferenzsignals, welches ein Differenzsignal zwischen dem ge sendeten Signal und dem empfangenen Signal ist.

Der digitale Signalverarbeitungsabschnitt 5 übernimmt die zuge führten digitalen Interferenzsignale aus dem A/D-Umsetzer 45. Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 separiert die in den einzel nen Kanälen seriell zugeführten digitalen Interferenzsignale auf einer Kanal-Kanal-Basis bzw. kanalweisen Basis und spei chert die somit separierten Signale vorübergehend. Dann führt der Signalverarbeitungsabschnitt 5 verschiedene Prozesse über die so erhaltenen kanalweisen digitalen Interferenzsignale durch, um die Zielinformationen, d. h. die Entfernung, die re lative Geschwindigkeit, die Richtung und die Breite des Ziels zu ermitteln.

Die Entfernung und die relative Geschwindigkeit werden auf der Grundlage des vorstehend erwähnten Prinzips der Erfassung durch die FM-CW-Radarvorrichtung ermittelt. Die Richtung wird durch das Verfahren zum Durchführen des Erzeugens und Abtastens des Antennenstrahls in Übereinstimmung mit der DBF-Synthesetech nologie gewonnen.

Die Bahnformerfassungseinrichtung 6 ist zusätzlich an der FM- CW-Radarvorrichtung angebracht. Wenn die Vorrichtung an einem Fahrzeug angebracht ist, erfaßt die Bahnformerfassungseinrich tung 6 die Form der Bahn bzw. Spur, auf der sich das Fahrzeug fortbewegt. Beispielsweise kann die Krümmung der Fahrbahn aus der Geschwindigkeit und der Neigungsrate mittels einem Ge schwindigkeitssensor und einem Neigungsratensensor, die an dem Fahrzeug angebracht sind, ermittelt werden.

Nachstehend werden die Verarbeitungsprozeduren in dem digitalen Signalverarbeitungsabschnitt 5 unter Bezugnahme auf das Ablauf diagramm von Fig. 19 beschrieben.

Zunächst ist der Schritt S211 ein Schritt zum Separieren der aus dem A/D-Umsetzer 45 zugeführten digitalen Interferenzsigna le und Speichern derselben auf einer kanalweisen Basis. Zu die ser Zeit werden die digitalen Interferenzsignale für sowohl die Aufwärtsintervalle, in welchen die Frequenz des übertragenen Signals zunimmt, und die Abwärtsintervalle, in welchen die Fre quenz abnimmt, gespeichert.

Schritt S212 ist ein Schritt zum Ausführen des schnellen Fou rier-Transformationsprozesses (FFT-Prozesses) über die digita len Interferenzsignale des Aufwärtsintervalls für einen geeig neten Kanal oder für zwei oder mehr geeignete Kanäle. Durch diesen Schritt wird ein Interferenzfrequenzspektrum des Auf wärtsintervalls gewonnen.

Fig. 20 zeigt ein Beispiel des gewonnenen Interferenzfrequenz spektrums anhand durchgezogener Linien. Wie dieser Figur ent nehmbar ist, werden mit zunehmender Interferenzfrequenz die Leistungspegel von aus Zielen resultierenden Spitzenfrequenzen niedriger, wird es schwieriger, Spitzen von Rauschen zu unter scheiden, und verlieren die Spitzen ihre Schärfe. In derselben Figur sind fx und fy voreingestellte Werte, wobei fx eine obere Grenze der Interferenzfrequenz angibt, die als Spitzenwerter fassungsgrenze ohne Fehler betrachtet wird, und fy eine Inter ferenzfrequenz entsprechend der Entfernung des entferntesten zu erfassenden Ziels angibt. Es wird angemerkt, daß fx und fy nicht auf feste Werte festgelegt sein müssen, sondern den Um ständen entsprechend als variable Werte festgelegt sein können.

Schritt S213 ist ein Schritt zum Ausführen der Spitzenwertsuche in dem Frequenzbereich kleiner fx für das in Schritt S212 er haltene Interferenzfrequenzspektrum, um Spitzenfrequenzen fi (i = 1, 2, . . ., n) zu erfassen. Hierbei sind die Spitzenfrequenzen fi Interferenzfrequenzen entsprechend Spitzen in dem Interfe renzfrequenzspektrum. Die Spitzenfrequenzen fi werden von dem Index i = 1, 2, . . ., n in von der kleinsten Interferenzfrequenz zu der größten Interferenzfrequenz aufsteigender Folge beglei tet. Daher ist die Spitzenfrequenz fn die maximale Spitzenfre quenz, die nicht größer als fx ist.

Die Spitzenwertsuche in diesem Schritt S213 kann für einen ge eigneten Kanal oder für eine Vielzahl von Kanälen durchgeführt werden. Wenn sie für mehrere Kanäle durchgeführt wird, werden Frequenzen, die in einem der Kanäle erfaßt werden, als Frequen zen für die Synthese in dem nächsten Schritt S215 verwendet. Wenn zum Beispiel die Frequenzen f1, f2 und f3 in dem Kanal ch1 erfaßt werden und die Frequenzen f1, f2 und f4 in dem Kanal ch2 erfaßt werden, ist f1 = f1, f2, f3 und f4.

Dies verhindert, daß eine der Synthese in Schritt S215 zu un terwerfende Frequenz ausgelassen wird, und zwar auch dann, wenn aufgrund einer kleinen empfangenen Leistung einer reflektierten Welle aus dem Fernbereich oder dergleichen und aufgrund der Nä he zur Schwelle der Frequenzerfassung eine reflektierte Welle in dem Bereich der Erfassungsstreuung und in einem einzelnen Kanal zufällig nicht erfaßt wird, aber in einem anderen Kanal erfaßt werden kann.

Wie der vorstehenden Beschreibung entnehmbar ist, bilden die Schritte S212 und S213 eine Spitzenfrequenzerfassungseinrich tung zum Erfassen der Frequenzen von Spitzen aus dem Interfe renzfrequenzspektrum vor dem DBF-Syntheseprozeß.

Da das Interferenzfrequenzspektrum des Aufwärtsintervalls in Schritt S212 beschafft wird, sind die Spitzenfrequenzen fi äquivalent zu fb1 ( = fr - fd) in der vorstehenden Gleichung (1). Falls das Interferenzfrequenzspektrum des Abwärtsinter valls anstelle des Aufwärtsintervalls beschafft wird, sind die Frequenzspitzen fi äquivalent zu fb2 ( = fr + fd) in der vorste henden Gleichung (2).

Wenn die vorliegende FM-CW-Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug gebraucht wird, das heißt, wenn die Vorrichtung an einem zur Erfassung eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs zu nutzenden Kraftfahrzeug angebracht ist, ist die Interferenzfre quenz fr normalerweise ausreichend größer als die Doppler- Frequenz fd, so daß folglich gesagt werden kann, daß jede der Spitzenfrequenzen fi näherungsweise proportional zu der Entfer nung ist, in der das Ziel existiert.

Die Schritte S214 bis S225 bilden die Richtungserfassungsein richtung. Schritt S214 ist ein Schritt zum Festlegen von i = 1 für den Index i der Spitzenfrequenz fi. In Schritt S221 wird ein Inkrement von 1 zu dem Wert des Index i addiert, und danach wird in Schritt S223 ermittelt, ob der Wert von "i" größer als "n" ist. Wie bereits beschrieben wurde, ist "n" der zu der größten Frequenz aus den in Schritt S213 erfaßten Spitzenfre quenzen fi nicht größer als fx angefügte Index.

Mittels diesen Schritten S214, S221 und S223 wird der Zieler fassungsprozeß durch die Schritte S215 bis S218 für 1 bis n von "i" ausgeführt. Falls jedoch die nachstehend beschriebene Ab bruchbedingung zwischenzeitlich erfüllt ist, wird der Zieler fassungsprozeß durch die Schritte S215 bis S218 abgebrochen, bevor i den Wert n erreicht.

Schritt S215 ist ein Schritt zum Ausführen der DBF-Synthese bei der Spitzenfrequenz fi zum Gewinnen einer Leistungsverteilung mit der Variablen der Zielrichtung 0. Wie nachstehend beschrie ben wird, wird die DBF-Synthese für die fernen Ziele über den gesamten Frequenzbereich entsprechend dem zu durchsuchenden Entfernungsbereich ausgeführt; jedoch wird hierin die DBF- Synthese beschränkt auf die Spitzenfrequenzen fi durchgeführt, weil bereits klar ist, daß die Ziele in dem Nahbereich näher als die Entfernung entsprechend der Interferenzfrequenz fx lie gen und daß näherungsweise Entfernungen derselben, d. h. Ent fernungen, die aufgrund der relativen Geschwindigkeit einen Fehler beinhalten, durch die Spitzenfrequenzen fi bereits be kannt sind. Fig. 21 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Lei stungsverteilung mit der Variablon der Zielrichtung θ bei der Spitzenfrequenz fi (zum Beispiel bei der Frequenzspitze f1) zeigt.

Schritt S216 ist ein Schritt zum Ermitteln der Mittenrichtung θ und der Breite W jedes Ziels aus der in Schritt S215 erhaltenen Leistungsverteilung.

Die Mittenrichtung θ jedes Ziels wird aus einer Richtung ermit telt, die einen Spitzenwert über einer Schwelle in der Lei stungsverteilung angibt. In dem Beispiel von Fig. 21 zum Bei spiel erscheinen zwei Spitzenwerte in der Richtung θ1 und der Richtung θ2 in dem Bereich über der Schwelle T. Spitzenwerte unter der Schwelle T werden als Rauschen behandelt. Dieser Fi gur ist entnehmbar, daß zwei Ziele in der Richtung θ1 bzw. in der Richtung θ2 und in der der Spitzenfrequenz fi entsprechen den Entfernung existieren.

Die Breite W jedes Ziels wird aus einer Breite an der Position ermittelt, an der die Leistung um einen vorbestimmten Betrag gegenüber der Spitzenposition abgesenkt ist. In dem Beispiel von Fig. 21 ist die W1 Breite des Ziels in der Richtung θ1, und ist die W2 Breite des Ziels in der Richtung θ2.

Schritt S217 ist ein Schritt zum Durchführen des DBF-Synthese prozesses für einen Frequenzbereich nahe der Interferenzfre quenz fi, einschließlich der Spitzenfrequenz fi, unter Verwen dung des Interferenzsignals des Abwärtsintervalls, um eine Lei stungsverteilung mit der Variablen der Zielrichtung für den Frequenzbereich zu erhalten. Dann werden die Mittenrichtung und die Breite des Ziels aus der Leistungsverteilung erfaßt.

Sodann ist Schritt S218 ein Schritt zum Suchen nach Zielinfor mationen fast derselben Richtung und Breite wie die der in Schritt S216 beschafften Zielinformationen des Aufwärtsinter valls aus den in Schritt S217 beschafften Zielinformationen des Abwärtsintervalls und Paaren derselben. Der Grund hierfür be steht darin, daß Zielinformationselemente von Interferenzfre quenzen, Richtungen und Breiten, die näherungsweise zueinander gleich sind, als Informationen betrachtet werden können, die aus einem gemeinsamen Ziel resultieren.

Eine genaue Entfernung und relative Geschwindigkeit des Ziels kann durch Anwenden der vorstehenden Gleichungen (5) und (6) auf diese gepaarten Zielinformationen erhalten werden. Durch das Vorstehende werden sämtliche Informationen betreffend die Entfernung, die relative Geschwindigkeit, die Richtung und die Breite des Ziels bereitgestellt, wodurch das Ziel praktisch er kannt ist.

Nach Abschluß des Schritts S218 schreitet der Ablauf über Schritt S221 zu Schritt S222 fort. Schritt S222 ist ein Schritt zum Ermitteln, ob das am Ende von Schritt S218 erkannte Ziel auf der durch die Bahnformerfassungseinrichtung 6 ermittelten Bahn vorhanden ist.

Fig. 22 ist eine vereinfachte Aufsicht, die ein Beispiel eines Fahrzustands eines mit der vorliegenden FM-CW-Radarvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs zeigt. In diesem Beispiel fährt das mit der Vorliegenden FM-CW-Radarvorrichtung ausgerüstete Fahrzeug 61 auf einer mittleren Bahn 64 einer dreispurigen Straße 62. Die Straße 62 ist stark rechtsgekrümmt, und ein weiteres Fahr zeug 63 fährt vor dem Fahrzeug 61 auf der mittleren Bahn 64. In diesem Zustand ist es nicht immer notwendig, das Verhalten ei nes weiter vor dem Fahrzeug 63 fahrenden Fahrzeugs zu kennen.

Wenn wie in diesem Beispiel ein vorausfahrendes Fahrzeug auf derselben Bahn vorhanden ist, führt Schritt S222 zum Ergebnis "Ja", um die wiederholt ausgeführte Zielerkennung durch die Schritte S215 bis S218 abzubrechen. Danach kehrt der Ablauf zu Schritt S211 zurück, um ein neues Interferenzsignal zu beschaf fen.

Die Form der Fahrbahn, d. h. der mittleren Bahn 64 19197 00070 552 001000280000000200012000285911908600040 0002010105240 00004 19078, wird hier bei durch die Bahnformerfassungseinrichtung 6 erfaßt, wie vor stehend beschrieben wurde.

Falls das in Schritt S218 erkannte Ziel nicht auf der interes sierenden Bahn fährt, geht der Ablauf zu Schritt S223 über, um die Zielerkennung durch die Schritte S215 bis S218 zu wiederho len, bevor bzw. bis ein Ziel für die Spitzenfrequenz fn erkannt wird.

Nach Abschluß der Zielerkennung für die Spitzenfrequenzen fn schreitet der Ablauf von Schritt S223 zu Schritt S224 fort. Schritt S224 ist ein Schritt zum Durchführen des DBF-Synthese prozesses für das Aufwärtsintervall und das Abwärtsintervall in dem Interferenzfrequenzbereich größer als die Interferenzfre quenz fx und kleiner als die Interferenzfrequenz fy. Wenn der Antennenstrahl in einer Richtung erzeugt wird, in der ein Ziel existiert, erscheint ein von einem Ziel herrührender Spitzen wert in einem Frequenzbereich, in dem vor dem DBF-Synthese prozeß kein bestimmter Spitzenwert erschienen war, wie bei spielsweise die Spitzenwerte P1 bis P3 von Fig. 20.

Schritt S225 ist ein Schritt zum Vergleichen der Zielinforma tionen des Aufwärtsintervalls mit den Zielinformationen des Ab wärtsintervalls, Paaren von Informationselementen mit zueinan der gleichen Richtungen und Breiten und mit nahe beieinander liegenden Interferenzfrequenzen, und Erfassen der genauen Ent fernung und relativen Geschwindigkeit des Ziels, und dadurch Erkennen des Ziels.

Nach Abschluß des Schritts S225 kehrt der Ablauf zu Schritt S211 zurück, um die Zielerkennung auf vergleichbare Art und Weise basierend auf einem neuen Interferenzsignal fortzusetzen.

Wie vorstehend beschrieben wurde, erfaßt die FM-CW-Radarvor richtung der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele auf ein fache Art und Weise die Spitzenwerte des in den Zielen entste henden Interferenzfrequenzspektrums, weil sie für die Interfe renzfrequenzen größer als die vorbestimmte Frequenz den DBF- Syntheseprozeß über den gesamten Frequenzbereich bis zu der ma ximalen Frequenz des Erfassungsbereichs durchführt. Darüber hinaus ist, da die Vorrichtung so aufgebaut ist, daß sie die Spitzenfrequenz für jedes Ziel in dem relativ nahen Bereich aus dem Interferenzfrequenz vor dem DBF-Syntheseprozeß erfaßt und die Entfernung und die Richtung des Ziels durch den DBF- Syntheseprozeß bei der Frequenz oder bei einer Frequenz in der Nähe derselben erfaßt, die Rechenlast kleiner als in dem Fall, in dem der DBF-Syntheseprozeß über den gesamten Frequenzbereich ausgeführt wird.

Fig. 23 ist ein Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel zeigt, wobei die Struktur der Vorrichtung im wesentlichen dieselbe ist wie die der ersten Ra darvorrichtung.

Ein Beispiel der DBF-Radarvorrichtung ist beispielsweise wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. H11-160423 beschrieben. Die in dieser Anmeldung beschriebene DBF-Radar vorrichtung führt die Abtastung in Intervallen eines voreinge stellten Abtastteilungswinkels durch.

Der Abtastteilungswinkel der DBF-Radarvorrichtung wird in Übereinstimmung mit dem Anwendungszweck der Radarvorrichtung geeignet festgelegt. Unter der Annahme, daß die DBF-Radar vorrichtung als eine Einrichtung zum Erfassen eines vorausfah renden Fahrzeugs verwendet wird, tastet beispielsweise dann, wenn der Abtastteilungswinkel 0,5° beträgt und der Antennen strahl aufeinanderfolgend in 41 Richtungen erzeugt wird, der Strahl den Winkelbereich von näherungsweise 20° ab.

Der Abtastteilungswinkel entspricht der Abtastwinkelauflösung; folglich wird die Abtastwinkelauflösung mit kleiner werdendem Abtastteilungswinkel höher, wohingegen die Abtastwinkelauflö sung mit größer werdendem Abtastteilungswinkel niedriger wird.

Nebenbei bemerkt schwankt dann, wenn der Abtastteilungswinkel vorläufig bzw. vorausgehend festgelegt wird und die Abtastwin kelauflösung konstant ist, die Längenauflösung in der Abtast richtung in Übereinstimmung mit der Entfernung zum Ziel. Bei spielsweise nimmt der durch ein Ziel der Breite A gegenüberlie gende Winkel mit zunehmender Entfernung zum Ziel ab. Aus diesem Grund wird dann, wenn die Abtastwinkelauflösung konstant ist, die Längenauflösung in der Breitenrichtung des Ziels mit zuneh mender Entfernung zum Ziel niedriger.

Aus diesem Grund ist dann, wenn die Abtastwinkelauflösung auf der Grundlage der nahen Ziele festgelegt wird, die Längenauflö sung in der Abtastrichtung für die fernen Ziele unzureichend. Andererseits ist dann, wenn die Abtastwinkelauflösung auf der Grundlage der fernen Ziele festgelegt wird, die Längenauflösung in der Abtastrichtung für die nahen Ziele höher als notwendig. Eine Auflösung, die höher ist als notwendig, ist nichts anderes als eine Ausführung des DBF-Syntheseprozesses in zu vielen Richtungen und führt zu einem Anstieg der Verarbeitungszeit.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist bereitgestellt, um die ses Problem lösen.

Genau wie die Radarvorrichtung nach Fig. 1 ist die Radarvor richtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem Sendeab schnitt 1, der Feldantenne 2, dem Wechselschalter 3, dem Emp fangsabschnitt 4, und dem digitalen Signalverarbeitungsab schnitt 5 versehen. Da die Einrichtungen von dem Sendeabschnitt 1 bis zu dem Empfangsabschnitt 4 zu denen der Radarvorrichtung nach Fig. 1 vergleichbar sind, wird eine redundante Beschrei bung derselben hier weggelassen.

Der digitale Signalverarbeitungsabschnitt 5 übernimmt die zuge führten digitalen Interferenzsignalen aus dem A/D-Umsetzer 45. Hierbei werden serielle digitale Interferenzsignale auf einer kanalweisen Basis separiert und die auf diese Art und Weise se parierten Signale vorübergehend gespeichert. Verschiedene Pro zesse werden über die so erhaltenen kanalweisen digitalen In terferenzsignale ausgeführt, um die Zielinformationen oder die Entfernung, die relative Geschwindigkeit, die Richtung und die Breite des Ziels zu ermitteln.

Die Entfernung und die relative Geschwindigkeit werden auf der Grundlage des vorstehend erwähnten Prinzips der Erfassung durch die FM-CW-Radarvorrichtung ermittelt. Die Richtung wird durch das Verfahren zum Bewirken des Erzeugens und Abtastens des An tennenstrahls auf der Grundlage der DBF-Synthesetechnologie ge wonnen.

Nachstehend werden die Verarbeitungsprozeduren in dem digitalen Signalverarbeitungsabschnitt 5 unter Bezugnahme auf das Ablauf diagramm von Fig. 24 beschrieben.

Zunächst ist Schritt S311 ein Schritt zum Separieren oder Tren nen der von dem A/D-Umsetzer 45 zugeführten digitalen Interfe renzsignale in die einzelnen Kanäle und Speichern derselben. Zu dieser Zeit werden die digitalen Interferenzsignale für sowohl die Aufwärtsintervalle, in welchen die Frequenz des gesendeten Signals zunimmt, und die Abwärtsintervalle, in welchen die Fre quenz abnimmt, gespeichert.

Die Schritte S312 und S313 bilden eine Einrichtung zum Beschaf fen von Informationen betreffend eine passende Entfernung eines Ziels, von dem angenommen wird, daß es existiert, d. h. vorläu figen Entfernungsinformationen, vor dem nach Schritt S314 aus geführten DBF-Syntheseprozeß. Das heißt, die näherungsweise Entfernung des Ziels, also die Zielentfernung einschließlich eines Fehlers aufgrund der Höhe der relativen Geschwindigkeit, wird vor dem DBF-Syntheseprozeß unter Verwendung des Entfer nungserfassungsprinzips der FM-CW-Radarvorrichtung vorläufig bestimmt.

Schritt S312 ist ein Schritt zum Ausführen des schnellen Fou rier-Transformationsprozesses (des FFT-Prozesses) über die di gitalen Interferenzsignale des Aufwärtsintervalls oder des Ab wärtsintervalls für einen geeigneten Kanal oder für zwei oder mehr geeignete Kanäle. Dies stellt das Interferenzfrequenzspek trum entweder des Aufwärtsintervalls oder des Abwärtsintervalls bereit. Es sei hier angenommen, daß das Interferenzfrequenz spektrum des Aufwärtsintervalls ermittelt wird.

Fig. 25 zeigt ein Beispiel des ermittelten Interferenzfrequenz spektrums. In derselben Figur gibt die Abszissenachse die In terferenzfrequenz an, und gibt die Ordinatenachse die Leistung empfangener Signale an.

Schritt S313 ist ein Schritt zum Erfassen von Spitzenfrequenzen fi (i = 1, 2, . . ., n) durch Ausführen einer Spitzenwertsuche in dem in Schritt S312 gewonnenen Interferenzfrequenzspektrum. Hierbei sind die Spitzenfrequenzen fi Werte von Interferenzfre quenzen entsprechend den Spitzenwerten des Interferenzfrequenz spektrums. In diesem Beispiel werden die Spitzenfrequenzen fi durch den Index i = 1, 2, . . ., n in von der kleinsten Interfe renzfrequenz zu der größten Interferenzfrequenz aufsteigender Folge begleitet.

Die Spitzenwertsuche in diesem Schritt S313 kann für einen ge eigneten Kanal oder für eine Vielzahl von Kanälen durchgeführt werden. Wenn die Spitzenwertsuche für mehrere Kanäle durchge führt wird, werden alle in den jeweiligen Kanälen erfaßte Fre quenzen verwendet. Wenn zum Beispiel die Frequenzen f1, f2 in dem Kanal ch1 erfaßt werden und die Frequenzen f1, f3 in dem Kanal ch2 erfaßt werden, ist f1 = f1, f2 und f3.

Dies verhindert, daß eine für die Synthese in Schritt S316 zu verwendende Frequenz ausgelassen wird, und zwar auch unter Um ständen derart, daß eine reflektierte Welle von einer entfern ten Position eine kleine Empfangsleistung hat und in dem Be reich der Erfassungsstreuung aufgrund einer Nähe zu der Fre quenzerfassungsschwelle in einem einzelnen Kanal zufällig nicht erfaßt wird, aber in einem anderen Kanal erfaßt werden kann.

Da das Interferenzfrequenzspektrum des Aufwärtsintervalls in Schritt S312 beschafft wird, sind die Frequenzspitzen fi äqui valent zu fb1 (= fr - fd) in der vorstehenden Gleichung (1). Falls das Interferenzfrequenzspektrum des Abwärtsintervalls be schafft wird, sind die Frequenzspitzen fi äquivalent zu fb2 (= fr + fd) in der vorstehenden Gleichung (2).

Wenn die vorliegende DBF-Radarvorrichtung zur Verwendung in bzw. an einem Fahrzeug gebraucht wird, das heißt, wenn sie an einem zur Erfassung eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs zu nutzenden Kraftfahrzeug angebracht ist, ist die Interferenzfre quenz fr vorwiegend ausreichend größer als die Doppler-Frequenz fd, so daß folglich gesagt werden kann, daß jede der Frequenz spitzen fi näherungsweise proportional zu der Entfernung ist, in der das Ziel existiert.

Die Schritte S314 bis S322 bilden die Zielerfassungseinrich tung. Schritt S314 ist ein Schritt zum Festlegen von i = 1 für den Index i der Frequenzspitze fi. In Schritt S321 wird ein In krement von 1 zu dem Wert des Index i addiert, und danach wird in Schritt S322 ermittelt, ob der Wert von "i" größer als "n" ist. Wie vorangehend beschrieben wurde, ist "n" der zu der Fre quenzspitze der größten Frequenz aus den in Schritt S313 erfaß ten Frequenzspitzen fi angefügte Index.

Mittels diesen Schritten S314, S321 und S322 wird der Zieler fassungsprozeß durch die Schritte S315 bis S318 für 1 bis n von "i" ausgeführt.

Schritt S315 ist ein Schritt zum Bestimmen des Abtastteilungs winkels Δθi für den darauffolgend ausgeführten DBF-Synthese prozeß auf der Grundlage der Spitzenfrequenz fi. Der Abtasttei lungswinkel Δθi wird basierend auf nachstehender Gleichung (15) bestimmt, welche den Zusammenhang mit der Spitzenfrequenz fi definiert:

Δθi = Δθ0/fi (15)

(ΔA0 ist eine Konstante)

Gemäß dieser Gleichung (15) wird der Abtastteilungswinkel Δθi mit der Zielentfernung kleiner.

Anstelle dieser Gleichung (7) kann der Zusammenhang zwischen der Interferenzfrequenz fi und dem Abtastteilungswinkel Δθi vo rangehend in Form einer Tabelle gespeichert sein. Tabelle 1 zeigt einen solchen Zusammenhang.

Tabelle 1

Unter Verwendung dieser Tabelle 1 kann dann, wenn die Interfe renzfrequenz fi zwischen zwei bestimmten Punkten der Tabelle 1 liegt, beispielsweise wenn die Interferenzfrequenz 45 kHz be trägt, der Abtastteilungswinkel durch lineare Interpolation be stimmt werden.

Sodann ist Schritt S316 ein Schritt zum Durchführen der DBF- Synthese bei der Spitzenfrequenz fi in Intervallen des Abtast teilungswinkels Δθi, um die Leistungsverteilung mit der Varia blen der Zielrichtung θ zu gewinnen, und Ermitteln der Mitten richtung und der Breite jedes Ziels aus der Leistungsvertei lung.

Fig. 26 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Leistungsvertei lung mit der Variablen der Zielrichtung θ bei der Spitzenfre quenz fi (zum Beispiel bei der Frequenzspitze f1) zeigt. Die Mittenrichtung θ und die Breite W jedes Ziels werden aus dieser Leistungsverteilung ermittelt.

Die Mittenrichtung θ eines Ziels wird aus einer Richtung ermit telt, die einen Spitzenwert über der Schwelle in der Leistungs verteilung anzeigt. In dem Beispiel von Fig. 26 zum Beispiel erscheinen zwei Spitzen an den Positionen der Richtung θ1 und der Richtung θ2 in dem Bereich über der Schwelle T. Spitzen un ter der Schwelle T werden als Rauschen behandelt. Dieser Figur ist entnehmbar, daß zwei Ziele in der Richtung θ1 bzw. der Richtung θ2 und in der näherungsweisen Entfernung entsprechend der Spitzenfrequenz fi existieren.

Die Breite W des Ziels wird aus der Breite an der Position er mittelt, an der die Leistung um einen vorbestimmten Betrag ge genüber der Spitzenposition abgesenkt ist. In dem Beispiel von Fig. 26 ist W1 die Breite des Ziels in der Richtung θ1, und ist die W2 Breite des Ziels in der Richtung θ2.

Schritt S317 ist ein Schritt zum Durchführen des DBF-Synthese prozesses für einen Bereich nahe der Interferenzfrequenz fi, einschließlich der Spitzenfrequenz fi, unter Verwendung des In terferenzsignals des Abwärtsintervalls, um eine Leistungsver teilung mit der Variablen der Zielrichtung in dem Frequenzbe reich zu erhalten. Dann werden die Mittenrichtung und die Brei te jedes Ziels aus der Leistungsverteilung erfaßt. Der Abtast teilungswinkel Δθi zu dieser Zeit ist derjenige, der in Schritt S315 bestimmt wurde.

Sodann ist Schritt S318 ein Schritt zum Suchen nach Zielinfor mationen der Richtung und der Breite, die näherungsweise iden tisch zu den Zielinformationen des in Schritt S316 beschafften Aufwärtsintervalls sind, aus den Zielinformationen des in Schritt S317 beschafften Abwärtsintervalls, und Paaren dersel ben. Der Grund hierfür ist, daß die Zielinformationen mit den Interferenzfrequenzen, Richtungen und Breiten, die näherungs weise zueinander gleich sind, als die aus einem gemeinsamen Ziel resultierenden Zielinformationen betrachtet werden können. Die genaue Entfernung und die relative Geschwindigkeit jedes Ziels können durch Anwenden der vorstehenden Gleichungen (5) und (6) auf die auf diese Art und Weise gepaarten Zielinforma tionen ermittelt werden. Durch das Vorstehende werden die In formationen betreffend die Richtung, die relative Geschwindig keit, und die Breite des Ziels bereitgestellt, wodurch das Ziel hierin erkannt ist.

Nach Abschluß von Schritt S318 wird i in Schritt S321 inkremen tiert und wird danach in Schritt S322 ermittelt, ob i größer ist als n. Falls i größer ist als n, kehrt der Ablauf zu Schritt S311 zurück, um ein nächstes digitales Interferenzsi gnal zu beschaffen. Falls i kleiner ist als n, kehrt der Ablauf zu Schritt S315 zurück, um den DBF-Syntheseprozeß bei der näch sten Interferenzfrequenz fi durchzuführen.

Fig. 27 ist ein Diagramm, das vereinfacht den Zusammenhang zwi schen der Zielentfernung und dem Abtastteilungswinkel der DBF- Radarvorrichtung des vorliegender. Ausführungsbeispiels zeigt.

Wenn ein Fahrzeug 72 vor einem mit der vorliegenden Vorrichtung ausgerüsteten Fahrzeug 71 fährt, wird in Schritt S313 die der Entfernung des Fahrzeugs 72 entsprechende Interferenzfrequenz fi erfaßt und folglich der DBF-Syntheseprozeß in Intervallen des Abtastteilungswinkels Δθ1 (zum Beispiel 1,0°) entsprechend der Interferenzfrequenz f1 ausgeführt. Wenn der Schritt S313 dazu führt, daß die Interferenzfrequenz f2 erfaßt wird, die ei nem Fahrzeug 73 entspricht, das etwa zweimal weiter entfernt als das Fahrzeug 72 ist, wird der DBF-Syntheseprozeß in Inter vallen des Abtastteilungswinkels Δθ2 (zum Beispiel 0,5°) ent sprechend der Interferenzfrequenz f2 ausgeführt.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel beinhaltet den Schritt S312 und den Schritt S313 zum Erfassen der näherungsweisen Entfer nung, in der das Ziel existiert, vor dem DBF-Syntheseprozeß, um die Rechenlast für den DBF-Syntheseprozeß zu verringern; es ist jedoch ebenfalls möglich, die Schritte S312 und S313 wegzulas sen.

In diesem Fall wird ein voreingestellter Interferenzfrequenzbe reich in eine Vielzahl von Frequenzintervallen unterteilt, und wird der DBF-Syntheseprozeß in Intervallen des Abtastteilungs winkels gemäß der Interferenzfrequenz für jedes der Frequenzin tervalle ausgeführt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die aufgezeigte DBF- Radarvorrichtung so angeordnet, daß der Abtastteilungswinkel für den DBF-Syntheseprozeß mit zunehmender Entfernung zum Ziel verringert wird. Demgemäß kann die Vorrichtung die Abfallrate der Längenauflösung in der Abtastrichtung, die sich normaler weise mit zunehmender Entfernung zum Ziel verschlechtert, redu zieren, so daß es dadurch wiederum möglich ist, die Auflösung unabhängig von der Zielentfernung konstant zu halten.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße Ra darvorrichtung mit einer Empfangsfeldantenne mit einer Vielzahl von Antennenelementen, einem ersten Richtungsdetektor zum Er fassen einer Richtung eines Ziels durch Ausführen einer Signal verarbeitung für einzelne Elementsignale, die auf einer ele mentweisen Basis über die jeweiligen Antennenelemente empfangen wurden, und einem zweiten Richtungsdetektor zum Erfassen einer Richtung eines Ziels durch Ausführen einer gegenüber der des ersten Richtungsdetektors unterschiedlichen Signalverarbeitung für die einzelnen, über die jeweiligen Antennenelemente empfan genen Elementsignale versehen. Da die Radarvorrichtung mit den beiden Detektoren des ersten Richtungsdetektors und des zweiten Richtungsdetektors als Einrichtungen zum Erfassen der Zielrich tung versehen ist, können bedarfsweise beide oder eines der Er gebnisse der Erfassung durch die zwei Detektoren selektiv ver wendet werden.

Claims

1. Radarvorrichtung, gekennzeichnet durch:
eine Empfangsfeldantenne mit einer Vielzahl von Antennen elementen;
eine erste Richtungserfassungseinrichtung zum Erfassen ei ner Richtung eines Ziels durch Ausführen einer Signalverarbei tung für einzelne Elementsignale, die auf einer elementweisen Basis über die jeweiligen Antennenelemente empfangen wurden; und
eine zweite Richtungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Richtung eines Ziels durch Ausführen einer gegenüber der der ersten Richtungserfassungseinrichtung unterschiedlichen Si gnalverarbeitung für die einzelnen Elementsignale, die über die jeweiligen Antennenelemente empfangen wurden.

2. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Richtungserfassungseinrichtung zur Erfassung der Zielrichtung eine geringere Rechenlast als die zweite Rich tungserfassungseinrichtung erfordert, und daß die zweite Rich tungserfassungseinrichtung eine höhere Zielrichtungsauflösung als die erste Richtungserfassungseinrichtung besitzt.

3. Radarvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Richtungserfassungseinrichtung auf die Erfassung eines Ziels angewandt wird, das in einem relativ nahen Bereich vorhanden ist, und die zweite Richtungserfassungseinrichtung auf die Erfassung eines Ziels angewandt wird, das in einem re lativ fernen Bereich vorhanden ist.

4. Radarvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein gesendetes Signal einer frequenzmodulierten kontinuier lichen Welle verwendet wird und die Entfernung zum Ziel aus ei ner Interferenzfrequenz zwischen dem gesendeten Signal und ei nem durch die Empfangsfeldantenne empfangenen Signal ermittelt wird.

5. Radarvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
eine Empfangsschaltung zum Mischen des gesendeten Signals mit den über die Vielzahl von Antennenelementen empfangenen Si gnalen, um Interferenzsignale zu gewinnen und die entsprechend den jeweiligen Antennenelementen erhaltenen Interferenzsignale in digitale Interferenzsignale umzuwandeln, wobei
die erste Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Ausführen eines digitalen Strahlerzeugungsprozesses für die Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenzsignalen ist, um einen Antennenstrahl in einer Vielzahl von Richtungen zu er zeugen und die Richtung des Ziels zu erfassen, und
die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Ausführen einer Analyse durch digitale Signalverarbeitung für einen Phasenunterschied zwischen der Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenzsignalen ist, um die Richtung des Ziels als Punktinformation zu erfassen.

6. Radarvorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Richtungserfassungseinrichtung die Richtung des Ziels unter Verwendung einer Frequenzkomponente der Interfe renzfrequenz erfaßt, die nicht größer als ein vorbestimmter Wert aus den digitalen Element-Element-Interferenzsignalen ist, und daß
die zweite Richtungserfassungseinrichtung die Richtung des Ziels unter Verwendung einer Frequenzkomponente der Interfe renzfrequenz erfaßt, die größer als der vorbestimmte Wert aus den digitalen Element-Element-Interferenzsignalen ist.

7. Radarvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ei ne Interferenzfrequenzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Interferenzfrequenz, die eine näherungsweise Entfernung angibt, in der ein Ziel aufgrund einer Annahme existiert, vor der Er fassung der Richtung des Ziels durch die erste Zielerfassungs einrichtung oder durch die zweite Zielerfassungseinrichtung.

8. Radarvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste Richtungserfassungseinrichtung oder die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Aus führen der Zielrichtungserfassung mit einer Beschränkung auf die durch die Interfrequenzerfassungseinrichtung gewonnenen In terferenzfrequenzkomponente ist.

9. Radarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung ist zum Erfassen der Richtung des Ziels aus einer Position ei nes Spitzenwerts in einer Leistungsverteilung mit einer Rich tungsvariablen und Erfassen der Breite des Ziels aus einer Breite der Verteilung an einer Position, an der die Leistung gegenüber der Spitzenwertposition um einen vorbestimmten Betrag verringert ist.

10. Radarvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die durch die erste Richtungserfassungseinrich tung erfaßte Zielbreite nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die Richtung des Ziels durch die zweite Richtungser fassungseinrichtung bei derselben Interferenzfrequenz erneut erfaßt wird.

11. Radarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der Zielrichtung mittels einer analytischen Opera tion unter Verwendung eines adaptiven Feldantennenfilters ist, wobei Anfangswerte von Gewichten in der analytischen Operation auf der Grundlage des Ergebnisses der Erkennung durch die erste Richtungserfassungseinrichtung festgelegt sind.

12. Radarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der Zielrichtung mittels einer analytischen Opera tion unter Verwendung eines adaptiven Feldantennenfilters ist, wobei Anfangswerte von Gewichten in der analytischen Operation auf der Grundlage des Ergebnisses einer Zielerkennung in einer vorangehenden Erfassung festgelegt sind.

13. Radarvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch:
eine Empfangsschaltung zum Mischen des gesendeten Signals mit den über die Vielzahl von Antennenelementen empfangenen Si gnalen, um Interferenzsignale zu gewinnen und die entsprechend den Antennenelementen empfangenen Interferenzsignale in digita le Interferenzsignale umzuwandeln, und
eine Interferenzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Interferenzfrequenz, die eine näherungsweise Entfernung angibt, in der ein Ziel aufgrund einer Annahme existiert, wobei
die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Richtungserfassungseinrichtung Einrichtungen zum Ausführen ei nes digitalen Strahlerzeugungsprozesses auf einer vorbestimmten Frequenzkomponente der Vielzahl von digitalen Element-Element- Interferenzsignalen, um einen Antennenstrahl in einer Vielzahl von Richtungen zu erzeugen, und Erfassen der Richtung des Ziels sind,
die erste Richtungserfassungseinrichtung den digitalen Strahlerzeugungsprozeß für eine durch die erste Frequenzerfas sungseinrichtung erfaßte Frequenz, die nicht größer ist als ei ne vorbestimmte Frequenz ist, oder für eine Frequenz nahe die ser Frequenz durchführt, und
die zweite Richtungserfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Durchführen des digitalen Strahlerzeugungsprozesses für al le Frequenzen von der vorbestimmten Frequenz bis zu einer maxi malen Frequenz eines Erfassungsbereichs ist.

14. Radarvorrichtung nach Anspruch 13, die an einem Fahrzeug angebracht ist, wobei das Fahrzeug eine Bahnformerfassungsein richtung zum Erfassen der Form einer Bahn aufweist, auf der sich das Fahrzeug fortbewegt, dadurch gekennzeichnet, daß
dann, wenn ermittelt wird, daß ein Ziel auf der durch die Bahnformerfassungseinrichtung erfaßten Bahn vorhanden ist, die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Richtungs erfassungseinrichtung den digitalen Strahlerzeugungsprozeß auf der Grundlage des zu dieser Zeit erfaßten Interferenzsignals für Interferenzsignale größer als eine diesem Ziel entsprechen de Interferenzfrequenz abbrechen.

15. Radarvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
eine Empfangsschaltung zum Mischen des gesendeten Signals mit den über die Vielzahl von Antennenelementen empfangenen Si gnalen, um Interferenzsignale zu gewinnen und die entsprechend den jeweiligen Antennenelementen erhaltenen Interferenzsignale in digitale Interferenzsignale umzuwandeln, wobei
die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Richtungserfassungseinrichtung Einrichtungen zum Ausführen ei nes digitalen Strahlerzeugungsprozesses für die Vielzahl von digitalen Element-Element-Interferenzsignalen sind, um einen Antennenstrahl in einer Vielzahl von Richtungen zu erzeugen und die Richtung des Ziels zu erfassen, und
die Anzahl der pro Einheitswinkel in der ersten Richtungs erfassungseinrichtung erzeugten Antennenstrahlen kleiner als die Anzahl der pro Einheitswinkel in der zweiten Richtungser fassungseinrichtung erzeugten Antennenstrahlen ist.

16. Radarvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Richtungserfassungseinrichtung den digitalen Strahlerzeugungsprozeß für eine Frequenzkomponente nicht größer als ein vorbestimmter Wert aus der Vielzahl von digitalen Ele ment-Element-Interferenzsignalen durchführt, und
die zweite Richtungserfassungseinrichtung den digitalen Strahlerzeugungsprozeß für eine Frequenzkomponente größer als der vorbestimmte Wert aus der Vielzahl von digitalen Element- Element-Interferenzsignalen durchführt.

17. Radarvorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch
eine Interferenzfrequenzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Interferenzfrequenz, die eine näherungsweise Entfernung angibt, an der ein Ziel aufgrund einer Annahme existiert, wobei
die erste Richtungserfassungseinrichtung und die zweite Richtungserfassungseinrichtung den digitalen Strahlerzeugungs prozeß mit einer Beschränkung auf die durch die Interferenzer fassungseinrichtung erfaßte Interferenzfrequenzkomponente durchführen.