DE102008014787A1 - Verfahren zum Erfassen einer Interferenz in einem Radarsystem und Radar, das das gleiche verwendet - Google Patents

Verfahren zum Erfassen einer Interferenz in einem Radarsystem und Radar, das das gleiche verwendet Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren für ein Radar zum Bestimmen eines Pegels einer Interferenz einer Rückkehr einer Radarwelle, die von dem Radar gesendet wird, von einem Zielobjekt und einer Funkwelle, die von irgendeinem anderen Radar gesendet wird, und einem Radar, insbesondere einem frequenzmodulierten Dauerstrich-(FMCW)-Radar, das das Verfahren zum Bestimmen des Pegels einer Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar durchführt, wird geschaffen. In dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird, nachdem eine einfallende Funkwelle, die von dem Radar empfangen wird, einer Frequenzanalyse unterzogen wird, um eine Frequenzspektrumscharakteristik der einfallenden Funkwelle zu erzielen, eine von Frequenzkomponenten einer einfallenden Funkwelle, die eine der Frequenzkomponenten, die eine größere Intensität als einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert aufweist, nicht verwendet, um einen Referenzwert zu berechnen, der den Pegel einer Interferenz anzeigt.

Description

  • QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft die japanischen Patentanmeldungen 2007-72886 , eingereicht am 20. März 2007, und schließt diese durch Verweis ein..
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (Gebiet der Erfindung)
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Radar zum Bestimmen eines Pegels einer Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Interferenz-Erfassungsvorrichtung für ein frequenzmoduliertes Dauerstrich(FMCW)-Radar und den FMCW-Radar, der mit der Interferenz-Erfassungsvorrichtung ausgestattet ist, die das Verfahren zum Bestimmen des Pegels einer Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar verwendet.
  • (Beschreibung des Standes der Technik)
  • Eine Anzahl von Kraftfahrzeug-Radarsystemen, welche für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, zum Beispiel Unfallschutzsysteme, die den Effekt eines Unfalls minimieren, Rückfahrwarnsysteme, die den Fahrer warnen, dass das Fahrzeug dabei ist, rückwärts in ein Objekt, wie zum Beispiel ein Kind oder ein ein anderes Fahrzeug zu fahren, und dergleichen, geeignet sind, sind bekannt. Daher ist es für diese Kraftfahrzeug-Radarsysteme wichtig, dass dem Fahrer irgendeine Information bezüglich der Art oder Stelle eines Zielobjekts zu liefern. Eine Zielcharakteristik eines großen Wichtigkeit ist der Abstand von dem Radar zu dem Zielobjekt. Insbesondere sind, wenn es mehrere Zielobjekte gibt, Abstände zu derartigen Zielobjekten eine wichtige Information für den Fahrer. Daher ist es offensichtlich, dass Radare erwünscht sind, die eine genaue Horizontalinformation für mehrere Zielobjekte liefern.
  • Die einfachsten Kraftfahrzeug-Radarsysteme verwenden ein Dauerstrich-(DW)-Radar, in welchem ein Sender kontinuierlich elektromagnetische Energie an einer einzigen Frequenz sendet. Die gesendete elektromagnetische Energie wird von einem Zielobjekt reflektiert und von einem Radarempfänger empfangen. Das empfangene Signal wird aufgrund eines Dopplereffekts durch eine Bewegung des Zielobjekts relativ zu dem Radar verschoben. Der CW-Empfänger führt irgendwelche Rückgaben ohne eine Dopplerverschiebung, das heißt, Ziele, welche sich nicht bezüglich des Radar bewegen, aus. Wenn der Empfänger das Vorhandensein eines dopplerverschobenen Signals erfasst, sendet der Empfänger eine Unterrichtung, die eine Information über ein Vorhandensein des Zielobjekts enthält.
  • Ein anderer Typ eines Radars ist ein Zweifrequenz-CW-Radar. Das Zweifrequenz-CW-Radar sendet eine elektromagnetische Energie an einer ersten Frequenz und einer zweiten Frequenz. Die gesendete Energie wird von einem Zielobjekt reflektiert und von einem Zweifrequenz-Empfänger empfangen. Der Empfänger misst die Differenz zwischen der Phase des Signals, das an der ersten Frequenz empfangen wird, und der Phase des Signals, das an der zweiten Frequenz empfangen wird.. Der Abstand zu dem Zielobjekt kann aus der gemessenen Phasendifferenz berechnet werden. Unglücklicherweise arbeitet das Zweifrequenz-CW-Radar schlecht, wenn es mehrere Zielobjekte an unterschiedlichen Bereichen gibt, und daher ist eine Bereichsmessung, die aus einem Zweifrequenz-CW-Radar bei dem Vorhandensein von mehreren Zielobjekten erzielt wird, unzuverlässig.
  • Es gibt bekannte FMCW-Radare, die als in ein Fahrzeug eingebaute Radare verwendet werden, um das Vorhandensein eines Zielobjekts oder von Hindernissen, einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und eine Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs von dem Fahrzeug, das mit dem FMCW-Radar ausgestattet ist, zu erfassen.
  • Um eine Zielcharakteristik, wie zum Beispiel ein Vorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs, einen Horizontalabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug und eine Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, zu erfassen, sendet das FMCW-Radar eine Radarwelle über eine Richtantenneneinheit. Die Frequenz der Radarwelle wird moduliert, um sich zeitlich linear zu ändern. Nachdem das Zielobjekt die Radarwelle reflektiert hat, wird die reflektierte Radarwelle von dem Radar empfangen und zu einem empfangenen Signal gewandelt, um einer Signalverarbeitung zum Erzielen der Zielcharakteristik unterzogen zu werden. Das FMCW-Radar mischt das Sendesignal und das empfangene Signal, um ein Überlagerungssignal zu erzeugen. Das Überlagerungssignal wird einer Frequenzanalyse, zum Beispiel einer schnellen Fouriertransformation (FFT) und dergleichen unterzogen, um die Spitzenfrequenzen des Überlagerungssignals (Überlagerungsfrequenzen) zu erzielen, aus welchen der Abstand zu dem Zielobjekt und die Relativgeschwindigkeit zwischen den FMCW-Radar und dem Zielobjekt bestimmt werden können. Das Frequenzspektrum weist Spitzenintensitäten in den Intensitäts/Frequenzcharakteristikkurven auf. Die Überlagerungsfrequenzen weisen die Spitzenintensitäten auf.
  • Während derartiger Vorgänge gibt es eine Möglichkeit, dass das FMCW-Radar nicht nur die reflektierte Welle des Zielobjekts, sondern ebenso eine Radarwelle empfängt, die von irgendeinem anderen Radar, das in ein anderes Fahrzeug eingebaut ist, wie zum Beispiel ein Fahrzeug, das auf der gleichen oder einer anderen Seite der Straße fährt (zum Beispiel ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein entgegenkommendes Fahrzeug), gesendet worden ist. Das heißt, ein Interferenz zwischen dem FMCW-Radar, mit welchem das Bezugsfahrzeug ausgestattet ist, und dem anderen Radar, das in das andere Fahrzeug eingebaut ist, kann auftreten. Als ein Ergebnis einer Interferenz ist es schwer, die Überlagerungsfrequenzen genauer zu erfassen, und der Abstand zu dem Zielobjekt, wie zum Beispiel dem vorausfahrendem Fahrzeug, oder die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts können nicht genau erfasst werden.
  • Einer der Gründe für Schwierigkeiten beim genauen Erfassen einer derartigen Zielcharakteristik ist, dass eine Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals eine breite Spitze enthält. Die breite Spitze in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals kann durch eine Interferenz verursacht werden, welche in Fällen auftritt, in welchen das FMCW-Radar und das andere Radar unterschiedliche Modulationsgradienten von Radarwellen zueinander (auch, wenn sie nur geringfügig sind) aufweisen, oder in denen das andere Radar kein FMCW-Typ, sondern zum Beispiel eine Zweifrequenz-Dauerstrichwelle, eine Mehrfrequenz-Dauerstrichwelle, ein Puls, ein Streuspektrum und dergleichen, ist. Die breite Spitze der Frequenzspektrumscharakteristik kann den Rausch-Untergrenzenpegel der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals derart anheben, dass die Spitzenhöhe einer Spitzenfrequenz des Überlagerungssignals (eine Überlagerungsfrequenz), die durch Mischen des Sendesignals und des Empfangssignals erzeugt wird, nicht den Rausch-Untergrenzenpegel überschreitet. Im Allgemeinen ist der Rausch-Untergrenzenpegel die Intensität des Rauschens von nicht identifizierten Quellen. Als Ergebnis kann die Spitzenfrequenz nicht genau für die Überlagerungsfrequenz erfasst werden. Dies führt zu einem ungenauen Erfassen der Zielcharakteristik. Das heißt, der Abstand zu dem Zielobjekt oder die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts können fehlerhaft bestimmt werden.
  • In der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2006-2220624 und der entsprechenden US-Patentanmeldung Nr. 2006/0181448 offenbar Natsume et al ein FMCW-Radar, welches imstande ist, zu bestimmen, ob das FMCW-Radar durch irgendein anderes Radar gestört wird.
  • Das FMCW-Radar von Natsume et al extrahiert Hochfrequenzkomponenten, die größer als eine Schwellwertfrequenz sind, unter welcher die Überlagerungsfrequenz, die der Zielcharakteristik eines Zielobjekts entspricht, das ich in dem Messbereich des FMCW-Radar befindet, von den Vollfrequenzkomponenten des Überlagerungssignals angeordnet sein sollte. Ein Hochfrequenzbereich ist als ein Frequenzbereich definiert, der Frequenzkomponenten enthält, die die Schwellwertfrequenz überschreiten. Intensitäten von Hochfrequenzkomponenten eines Überlagerungssignals werden verwendet, um einen Referenzwert zu berechnen, welcher als sich auf ein Hintergrundrauschen oder einen Rausch-Untergrenzenpegel beziehend erachtet wird. Dann wird es auf der Grundlage des berechneten Referenzwerts bestimmt, ob das FMCW-Radar durch irgendein anderes Radar gestört wird. In einem der Ausführungsbeispiele des FMCW-Radars von Natsume et al ist der Referenzwert eine Summe (ein Integral) der Intensitäten der Frequenzkomponenten über den Hochfrequenzbereich. Ein Bestimmen bezüglich dessen, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt, wird auf der Grundlage der Summe der Intensitäten der Hochfrequenzkomponenten durchgeführt. In einem anderen Ausführungsbeispiel des FMCW-Radars von Natsume et al ist der Referenzwert eine Anzahl von Frequenzkomponenten, welche vorbestimmte Bedingungen erfüllen. Die vorbestimmten Bedingungen sind diejenigen, die über einem vorbestimmten Frequenz-Schwellwert sind, und die Intensitäten der Referenzkomponenten überschreiten einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert, wobei der vorbestimmte Frequenz-Schwellwert derart festgelegt ist, dass er außerhalb eines Bereichs ist, in welchem die Überlagerungsfrequenz, die dem Zielobjekt entspricht, das sich in dem Messabstandsbereich (dem Radarbereich) befindet, angeordnet sein sollte, und der vorbestimmte Intensitäts-Schwellwert wird derart festgelegt, dass er ein ausreichend großer Wert ist, welcher nicht ohne Auftreten einer Interferenz durch irgendein anderes Radar erzielt werden kann. Der vorbestimmte Frequenz-Schwellwert kann auf das Zweifache der Schwellwertfrequenz festgelegt werden. Es wird auf der Grundlage der Anzahl von Frequenzkomponenten, welche die zuvor erwähnten vorbestimmten Bedingungen erfüllen, beurteilt, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt.
  • Die fundamentale Tatsache, die von den herkömmlichen FMCW-Radaren, die den von Natsume et al beinhalten, beim Erfassen einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar verwendet wird, ist, dass ein Erhöhen des Rausch-Untergrenzenpegels der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals die Summe von Intensitäten der Hochfrequenzkomponenten erhöht und die Anzahl von Frequenzkomponenten erhöht, welche die vorbestimmten Bedingungen erfüllen. Unter Verwendung dieser Tatsache schließen herkömmliche FMCW-Radare, wenn die Summe oder die Anzahl einen entsprechenden Schwellwert überschreitet, dass eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar vorhanden ist.
  • Jedoch werden die gerade erwähnte Summe und Anzahl durch ein Vorhandensein von irgendeinem großen oder langen Hindernis, das sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befindet, erhöht. Ein derartiges großes oder langes Hindernis erzeugt ein Überlagerungssignal, das eine höhere Überlagerungsfrequenz als die aufweist, die dem Zielobjekt entspricht, das sich in dem Messabstandsbereich befindet. Insbesondere kann, wenn es mehr als wenige Zielobjekte gibt, eine breite Spitze des Hochfrequenzbereichs der Frequenzspektrumscharakteristik auftreten und kann die Summe von Intensitäten von Hochfrequenzkomponenten erhöhen oder die Anzahl der Frequenzkomponenten, welche die vorbestimmten Bedingungen erfüllen, über die entsprechenden Schwellwerte erhöhen. Daher können die herkömmlichen FMCW-Radare, die die zuvor erwähnte Tatsache verwenden, fehlerhaft eine Interferenz aufgrund des Vorhandenseins von großen oder langen Objekten erfassen, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden.
  • Weiterhin kann die Frequenzspektrumscharakteristik eines Überlagerungssignals, wenn es irgendwelche großen Fahrzeuge, wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen, oder große und lange Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler gibt, mehrere Hochintensitätsspitzen in dem Hochfrequenzbereich enthalten.
  • Daher erhöhen große Hindernisse, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden, die Summe von Intensitäten der Hochfrequenzkomponenten und erhöhen die Anzahl von Frequenzkomponenten, welche die vorbestimmten Bedingungen erfüllen, auch, wenn es keine anderen Radare in der Nähe gibt, und führen zu einem fehlerhaften Bestimmen eines Auftretens einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem andern Radar. Dies bedeutet, dass es notwendig ist, ein Verfahren für das FMCW-Radar zum genauen Erfassen eines Rausch-Untergrenzenpegels zu bilden, um zuverlässig das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von großen Zielobjekten zu erfassen, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden. Weiterhin ist es erforderlich, ein Verfahren für ein FMCW-Radar zum genauen Bestimmen, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt, zu bilden, auch wenn einige große oder lange Hindernisse wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen oder große und lange Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, über dem Messbereich des FMCW-Radars vorhanden sind.
  • Der erste Schritt, um die zuvor erwähnten Probleme zu lösen, ist erforderlich, um ein Verfahren zum genauen Bestimmen des Rausch-Untergrenzenpegels auf der Grundlage einer einfallenden Welle auf die Empfangsantennen des Radars zu bilden.
  • In einem Verfahren im Stand der Technik für ein Radarsystem, das eine Radarwelle sendet und die reflektierte Radarwelle von einem Zielobjekt empfängt, um die Zielcharakteristik, wie zum Beispiel den Horizontalabstand zwischen dem Zielobjekt und dem Radarsystem zum Schätzen eines Rausch-Untergrenzenpegels eines Überlagerungssignals zu erfassen, das durch Mischen der Radarwelle und der reflektierten Radarwelle erzeugt wird, ist ein funktionaler Wert des Maximalleistungsspektrums des Überlagerungssignals als ein Rausch-Untergrenzenpegel erkannt worden. Komori et al offenbaren in der WO 2006/120824 ein Verfahren zum Bestimmen des Rausch-Untergrenzenpegels als eine Funktion des Maximalleistungsspektrums des Überlagerungssignals. In dem Verfahren von Komori et al wird, wenn irgendein Spitzenrauschen erfasst wird, der Rausch-Untergrenzenpegel der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals auf der Grundlage des Maximalabsolutwerts des Spitzenrauschens bestimmt. In diesem Verfahren ist es erforderlich, genau die Beziehungen zwischen dem Maximalabsolutwert des Spitzenrauschens und dem Rausch-Untergrenzenpegels der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zu bestimmen. Dieses Bestimmen kann eine schwierige Aufgabe sein, wenn irgendeine Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt.
  • In der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2004-1633340 und der entsprechenden US-Patentanmeldung Nr. 2004/0095269 offenbaren Uehara et al ein in eine Fahrzeug eingebautes Radarsystem, das ein Empfangen einer Interferenzwelle erfasst und einen Rausch-Untergrenzenpegel schätzt. Das Radarsystem, das von Uehara et al. offenbart wird, weist eine Sendeeinrichtung zum Senden einer elektromagnetischen Welle und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen der elektromagnetischen Welle auf, die von einem Zielobjekt reflektiert wird. Das Radarsystem von Uehara et al. weist weiterhin eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Messen eines Abstands zwischen dem Radarsystem und dem Zielobjekt und einer Relativgeschwindigkeit auf der Grundlage der gesendeten elektromagnetischen Welle und der empfangenen elektromagnetischen Welle und eine Interferenz-Erfassungseinrichtung zum Anhalten eines Sendevorgangs der Sendeeinrichtung unter einem Steuern der Signalverarbeitungseinrichtung auf, um ein Interferenzsignal von einer anderen externen Vorrichtung zu erfassen. Bei dieser Struktur kann, da lediglich Rauschsignale, wie zum Beispiel eine Interferenzwelle, die das Radarsystem erreicht, ohne Messen der reflektierten Welle von irgendwelchen Hindernissen gemessen werden, der Rausch-Untergrenzenpegel gemäß der Definition des Rausch-Untergrenzenpegels berechnet werden. Jedoch ist es erforderlich, den Sendevorgang anzuhalten, um den Rausch-Untergrenzenpegel zu schätzen und ein Auftreten einer Interferenz zu erfassen. Dies bedeutet, dass während eines Schätzens eines Rausch-Untergrenzenpegels und eines Erfassens einer Interferenz irgendeine Zielcharakteristik, wie zum Beispiel ein Vorhandensein eines Zielobjekts in dem Messabstandsbereich des Radarsystems, ein Abstand zwischen dem Radarsystem und dem Zielobjekt und eine Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem Radarsystem, nicht bestimmt werden kann. Dies bedeutet, dass eine kontinuierliche Messung einer Zielcharakteristik nicht durchgeführt werden kann.
  • Deshalb ist ein Radar erwünscht, das imstande ist, einen Rausch-Untergrenzenpegel genau zu bestimmen, ein Auftreten einer Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar zuverlässig zu erfassen und eine Zielcharakteristik, wie zum Beispiel ein Vorhandensein eines Zielobjekts in dem Messabstandsbereich des Radarsystems, einen Abstand zwischen dem Radarsystem und dem Zielobjekt und eine Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem Radarsystem zu messen, auch wenn große oder lange Hindernisse, wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen, oder große und lange Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, über dem Messabstandsbereich des Radarsystems vorhanden sind, und auch dann, wenn es mehrere Zielobjekte in dem Messabstandsbereich des Radars gibt.
  • Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um die zuvor erwähnten Probleme zu lösen, und deshalb ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für einen Radar zum Bestimmen eines Pegels einer Interferenz einer Rückkehr einer Radarwelle, die von dem Radar gesendet wird, von einem Zielobjekt und einer Funkwelle, die von irgendeinem anderen Radar gesendet wird, und ein Radar, insbesondere einen frequenzmodulierten Dauerstrich-(FMCW)-Radar zu schaffen, der das Verfahren zum Bestimmen des Pegels einer Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar durchführt.
  • In dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird, nachdem eine einfallende Funkwelle, die von dem Radar empfangen wird, einer Frequenzanalyse unterzogen worden ist, um eine Frequenzspektrumscharakteristik der einfallenden Funkwellen zu erzielen, eine der Frequenzkomponenten einer einfallenden Funkwelle, die eine der Frequenzkomponenten, die eine größere Intensität als ein vorbestimmter Intensitätsschwellwert aufweist, nicht verwendet, um einen Referenzwert zu berechnen, der den Pegel einer Interferenz anzeigt. Es ist bevorzugt, dass, wenn eine Maximalmessfrequenz als eine Frequenz definiert ist, die äquivalent zu dem weitesten Abstand in dem Messabstandsbereich des Radars ist, und ein Bereich von Frequenzkomponenten, die die Maximalmessfrequenz überschreiten, als ein Hochfrequenzbereich bezeichnet wird, lediglich die Frequenzkomponenten, die in dem Hochfrequenzbereich sind und die Intensität aufweisen, die kleiner oder gleich dem vorbestimmten Intensitätsschwellwert sind, verwendet werden, um den Referenzwert zu berechnen, da eine große Spitze, die in dem Hochfrequenzbereich aufgetreten ist, einem großen oder langem Objekt, wie zum Beispiel LKWs und offenen Lastwägen, oder großen und langen Gebäuden, wie zum Beispiel einer Autobahnbrücke und ihren Pfeilern, die sich außerhalb des Messabstandsbereichs des Radars befinden, zugerechnet werden kann. Es ist zulässig, dass einige der Intensitäten, die größer als der Intensitäts-Schwellwert sind, korrigiert werden, um zu einem korrigierten Wert zu führen, der kleiner oder gleich dem Intensitäts-Schwellwert ist. Daher ist es möglich, den Pegel einer Interferenz einer Rückgabe einer Radarwelle, die von einem Radar gesendet wird, von einem Zielobjekt und einer Radarwelle, die von einem anderen Radar gesendet wird, aufgrund eines Verwendens von lediglich denjenigen Frequenzkomponenten zu bestimmen, welche keine größere Intensität als der vorbestimmte Schwellwert aufweisen. Wenn ein Intensitätswert, der größer als der Intensitäts-Schwellwert ist, durch den korrigierten Wert ersetzt wird, der kleiner oder gleich dem Intensitäts-Schwellwert ist, können alle Frequenzkomponenten der einfallenden Funkwelle oder Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich verwendet werden, um den Referenzwert zu berechnen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen eines Ereignis einer Interferenz geschaffen, in welchem eine einfallende Funkwelle, die von einem Radar empfangen wird, eine Funkwelle beinhaltet, welche nicht von irgendeinem anderen Radar gesendet worden ist und auf eine Rückgabe einer Funkwelle als von einem Radar gesendet überlagert ist.
  • Das Verfahren gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schritte: Durchführen einer Frequenzanalyse, Identifizieren einer Ausnahmefrequenzkomponente, Verringern der Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente, Berechnen eines Referenzwerts und Bestimmen, ob die Interferenz auftritt oder nicht.
  • In dem Schritt zum Durchführen einer Frequenzanalyse wird das elektrische Signal, zu welcher das Radar die einfallende Funkwelle wandelt, einer Frequenzanalyse unterzogen, um eine Verteilung von Intensitäten von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals in einem Frequenzbereich zu erzielen.
  • In dem Schritt zum Identifizieren einer Ausnahmefrequenzkomponente wird eine der Frequenzkomponenten, welche eine Intensität aufweist, die einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet und außerhalb eines gegebenen Frequenzbereichs ist, in welchem die Rückgabe der Radarwelle von einem Zielobjekt in dem Radarbereich fällt, als die Ausnahmefrequenzkomponente identifiziert.
  • In dem Schritt zum Verringern der Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente wird die Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente zu einer korrigierten Intensität abgeleitet, welche kleiner oder gleich dem vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert ist, um einen Einfluss eines Hindernisses, das sich außerhalb des Radarbereichs befindet, auf ein Erfassen des Ereignisses einer Interferenz zu beseitigen.
  • In dem Schritt zum Berechnen eines Referenzwerts wird der Referenzwert durch Aufsummieren von sowohl der verringerten Intensität der Ausnahmefrequenzkomponenten ala auch der Intensität der Frequenzkomponenten berechnet, welche anders als die Ausnahmefrequenzkomponente sind und außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind.
  • In dem Schritt zum Bestimmen, ob die Interferenz auftritt oder nicht, wird auf der Grundlage des Referenzwerts bestimmt, ob die Interferenz auftritt oder nicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein frequenzmodulierter Dauerstrich-(FMCW)-Radar geschaffen, das eine Zielobjektcharakteristik, wie zum Beispiel ein Vorhandensein eines Zielobjekts in einem Radarbereich des Radars, einen Abstand zwischen dem Zielobjekt und dem Radar und eine Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem FMCW-Radar, erfasst.
  • Das FMCW-Radar gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schritte: einen Sendesignalgenerator, eine Sendeantenne, eine Empfangsantenneneinheit, einen Überlagerungssignalgenerator, einen Frequenzanalysator, eine Ausnahmefrequenzkomponenten-Identifikationseinheit, eine Verringerungseinheit, eine Referenzwert-Berechnungseinrichtung, eine Interferenz-Erfassungseinrichtung und eine Zielobjektcharakteristik-Berechnungseinrichtung.
  • Der Sendesignalgenerator erzeugt ein Sendesignal, dessen Frequenz moduliert ist, um einen aufwärts modulierten Bereich aufzuweisen, während welchem sich die Frequenz des Sendesignals zeitlich erhöht und einen abwärts modulierten Bereich aufzuweisen, während welchem sich die Frequenz des Sendesignals zeitlich verringert.
  • Die Sendeantenne sendet das Sendesignal als eine Radarwelle in einer Richtung des Radarbereichs.
  • Die Empfangsantenneneinheit empfängt eine einfallende Funkwelle, die von einem Radar empfangen wird, die eine Funkwelle beinhaltet, welche von irgendeinem anderen Radar gesendet worden ist und auf eine Rückkehr einer Radarwelle als von einem Radar gesendet überlagert ist, um ein empfangenes Signal auf der Grundlage der einfallenden Funkwelle zu erzeugen.
  • Der Überlagerungssignalgenerator erzeugt erste und zweite Überlagerungssignale bezüglich jedem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs auf der Grundlage sowohl des Sendesignals als auch des empfangenen Signals.
  • Der Frequenzanalysator führt eine Frequenzanalyse bezüglich den ersten und zweiten Überlagerungssignalen durch, um eine erste Frequenzspektrumscharakteristik und eine zweite Frequenzspektrumscharakteristik zu erzielen, welche eine Verteilung von Intensitäten von Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals in einem Frequenzbereich bezüglich des aufwärts modulierten Bereichs bzw. des abwärts modulierten Bereichs zeigen.
  • Die Ausnahmefrequenzkomponenten-Identifikationseinheit identifiziert mindestens eine der Frequenzkomponenten einer ersten und einer zweiten Frequenzspektrumscharakteristik, wobei die eine der Frequenzkomponenten eine Intensität aufweist, die einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet und außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs ist, in welchem die Rückkehr der Radarwelle von einem Zielobjekt innerhalb des Radarbereichs fällt, als Ausnahmefrequenzkomponente.
  • Die Verringerungseinheit verringert die Intensitäten der Ausnahmefrequenzkomponenten, um kleiner oder gleich dem vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert zu sein, um einen Einfluss eines Hindernisses, das sich außerhalb des Radarbereichs befindet, auf ein Erfassen des Ereignisses einer Interferenz zu beseitigen.
  • Die Referenzwert-Berechnungseinrichtung berechnet einen Referenzwert durch Aufsummieren sowohl der verringerten Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente und der Intensitäten der Frequenzkomponenten, die anders als die Ausnahmefrequenzkomponente sind, welche anders als die Ausnahmefrequenzkomponente sind und außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind.
  • Die Interferenz-Erfassungseinrichtung erfasst auf der Grundlage des Referenzwerts, ob die Interferenz auftritt oder nicht.
  • Die Zielobjektcharakteristik-Berechnungseinrichtung berechnet die Zielobjektcharakteristik auf der Grundlage der ersten und zweiten Spitzenfrequenzen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Radar-Untergrenzenpegels beim Analysieren einer einfallenden Funkwelle geschaffen, welche von einem Radar empfangen und zu einem elektrischen Signal gewandelt worden ist und welche eine Rückkehr einer Radarwelle als von dem Radar gesendet und von einem Zielobjekt in einem Messabstandsbereich des Radars reflektiert beinhaltet.
  • Das Verfahren gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schritte: Durchführen einer Frequenzanalyse, Identifizieren einer der Frequenzkomponenten, Verringern der Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente, Berechnen eines Histogramms und Bestimmen des Rausch-Untergrenzenpegels.
  • In dem Schritt zum Durchführen einer Frequenzanalyse wird das elektrische Signal einer Frequenzanalyse unterzogen, um eine Verteilung von Intensitäten von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals abzuleiten.
  • In dem Schritt zum Identifizieren einer Ausnahmefrequenzkomponente wird eine der Frequenzkomponenten, welche eine Intensität aufweist, die einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet und welche außerhalb eines gegebenen Frequenzbereichs ist, in welchen die Rückkehr der Radarwelle von einem Zielobjekt in dem Radarbereich fällt, als eine Ausnahmefrequenzkomponente identifiziert.
  • In dem Schritt zum Verringern der Intensität wird die Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente zu einer korrigierten Intensität verringert, welche kleiner oder gleich dem vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert ist, um eine korrigierte Frequenzspektrumscharakteristik zu ergeben, in welcher die korrigierte Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente verwendet wird.
  • In dem Schritt zum Berechnen eines Histogramms wird ein Histogramm der Intensitäten von denjenigen Frequenzkomponenten, welche außerhalb eines gegebenen Frequenzbereichs sind, in welchen die Rückkehr der Radarwelle von dem Zielobjekt fällt, unter Verwendung der korrigierten Frequenzspektrumscharakteristik des elektrischen Signals berechnet.
  • In dem Schritt zum Bestimmen des Rausch-Untergrenzenpegels wird eine der Intensitäten, die die Maximalhöhe in dem Histogramm der Intensitäten der Frequenzkomponenten aufweist, als der Rausch-Untergrenzenpegel bestimmt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung ist aus der detaillierten Beschreibung, die nachstehend gegeben wird, und aus den beiliegenden Zeichnungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung vollständiger zu verstehen, welche nicht genommen werden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele zu beschränken, sondern lediglich zum Zwecke einer Erläuterung und eines Verständnisses betrachtet werden sollten.
  • In den Zeichnungen zeigt:
  • FIG. ein Blockschaltbild, das ein FMCW-Radar gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2A einen erläuternden Graph, der Frequenzänderungen über eine Zeit einer Radarwelle, die von dem FMCW-Radar in einem aufwärts modulierten Bereich und einem abwärts modulierten Bereich gesendet wird, und einer reflektierten Radarwelle von einem Zielobjekt zeigt;
  • 2B einen erläuternden Graph, der die Zeitabhängigkeit der Spannungsamplitude eines Überlagerungssignals zeigt, die durch Mischen der Radarwelle, die von dem FMCW-Radar gesendet wird, und der reflektierten Radarwelle von dem Zielobjekt erzeugt wird;
  • 2C einen erläuternden Graph, der eine Frequenzänderung des Überlagerungssignals über die Zeit zeigt;
  • 2D eine erläuternde Ansicht, die Frequenzkomponenten in dem aufwärts modulierten Bereich und dem abwärts modulierten Bereich zeigt, wobei die Überlagerungsfrequenzen verwendet werden, um den Abstand zu dem Zielobjekt und die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu bestimmen;
  • 3A eine erläuternde Darstellung, die Frequenzänderungen der Radarwelle, die von dem FMCW-Radar gesendet wird, und der empfangenen Radarwelle, die von irgendeinem anderen Radar gesendet wird, über die Zeit zeigt, wenn die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals durch eine Interferenz von irgendeinem anderen Radar beeinträchtigt wird, das eine Radarwelle sendet, die einen unterschiedlichen Modulationsgradienten von dem der Radarwelle aufweist, die von dem FMCW-Radar gesendet wird;
  • 3B eine erläuternde Darstellung, die Änderungen einer Frequenz des Überlagerungssignals und einer Amplitude einer Spannung eines Überlagerungssignals über die Zeit zeigt, wenn die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals durch ein Vorhandensein von irgendeinem anderen Radar beeinträchtigt wird, das die Radarwelle sendet, die einen unterschiedlichen Modulationsgradienten zu dem der Radarwelle aufweist, die von dem FMCW-Radar gesendet wird;
  • 3C eine erläuternde Darstellung, die eine elektrische Leistungsspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zeigt, wenn die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals durch ein Vorhandensein von irgendeinem anderen Radar beeinträchtigt wird, das die Radarwelle sendet, die einen unterschiedlichen Modulationsgradienten zu dem der Radarwelle aufweist, die von dem FMCW-Radar gesendet wird;
  • 4A eine erläuternde Darstellung, die die Änderung über die Zeit in Frequenzen einer Radarwelle, die von dem FMCW-Radar gesendet wird, und einer konstanten Frequenz einer empfangenen Radarwelle zeigt, die von irgendeinem anderen Radar gesendet wird, wenn die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals von irgendeinem anderen Radar beeinträchtigt wird, das eine Radarwelle sendet, die eine konstante Frequenz über die Zeit aufweist;
  • 4B eine erläuternden Darstellung, die Frequenzänderungen des Überlagerungssignals und der Spannungsamplitude des Überlagerungssignals über die Zeit zeigt, wenn die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals von irgendeinem anderen Radar beeinträchtigt wird, das mit einer konstanten Frequenz über die Zeit sendet;
  • 4C eine erläuternde Darstellung, die eine elektrische Leistungsspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zeigt, wenn die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals von irgendeinem anderen Radar beeinträchtigt wird, das die Radarwelle sendet, die die konstante Frequenz über die Zeit aufweist;
  • 5 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erfassen einer Zielobjektcharakteristik zeigt, wobei das Verfahren einen Schritt eines Berechnens eines Integralwerts von Intensitäten von denjenigen von Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals in einem Hochfrequenzbereich als einen Referenzwert beinhaltet, wobei diese Frequenzkomponenten Intensitäten aufweisen, die kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert sind;
  • 6 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen eines Referenzwerts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Verfahren Schritte eines Identifizierens eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine von Spitzenfrequenzkomponenten enthält, die eine Spitzenintensität aufweist, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, und eines Ersetzens der Spitzenintensität durch einen eingestellten Wert beinhaltet, der kleiner oder gleich dem Intensitäts-Schwellwert ist;
  • 7 einen Graph, der eine beispielhafte Leistungsspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, wenn es irgendwelchen großen Zielobjekte gibt, die sich weit über dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars befinden;
  • 8A einen Graph, der eine beispielhafte Leistungsspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, in welchem drei Spitzenfrequenzintervalle, die Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, deren Intensitäten (Spitzenintensitäten) größer als der vorbestimmte Schwellwert sind, in dem Hochfrequenzbereich zu sehen sind;
  • 8B einen Graph, der ein Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zum Festlegen von drei Spitzenfrequenzintervallen zeigt, die die Mitten von Spitzenfrequenzintervallen an drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 bzw. f3 aufweisen und die gleiche Breite fw aufweisen;
  • 9 einen Graph gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zum Ersetzen der Intensitäten der drei Spitzenfrequenzintervalle, die drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, durch eingestellte Werte zeigt, die Mittelwerte von Intensitäten der niedrigsten Spitzenfrequenzkomponenten in den jeweiligen Spitzenfrequenzintervallen sind;
  • 10 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erfassen des Zielobjekts gemäß einer vergleichbaren Stand der Technik zeigt;
  • 11 einen Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zeigt, wenn eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt, wobei die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals einen Hochfrequenzbereich aufweist, in welchem es keine Einfluss von dem Zielobjekt gibt, das sich in dem Messabstandsbereich des FMCW- Radars befindet, und einen Zielerfassungs-Frequenzbereich aufweist, in welchem es irgendeinen Effekt von einem Zielobjekt gibt, das sich in dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars befindet;
  • 12 einen Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt;
  • 13 einen Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn keine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt und keine großen Zielobjekte, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden, vorhanden sind;
  • 14 einen Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn keine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt und es einige große Zielobjekte gibt, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden;
  • 15 einen Graph, der ein Verfahren gemäß einer ersten Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen, die drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, durch eingestellte Werte zeigt, die Werte von Intensitäten der niedrigsten Frequenzkomponente in den jeweiligen Spitzenfrequenzintervallen sind;
  • 16 einen Graph, der ein Verfahren gemäß einer zweiten Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels zum Ersetzen der Intensitäten der drei Spitzenfrequenzintervalle, die drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, durch eingestellte Werte zeigt, die Werte von Intensitäten der höchsten Frequenzkomponente in den jeweiligen Spitzenfrequenzintervallen sind;
  • 17 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen eines Referenzwerts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Verfahren Schritte eines Identifizierens eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine von Spitzenfrequenzkomponenten enthält, die eine Spitzenintensität aufweisen, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, und eines Ersetzens der Spitzenintensität mit einem Nullpegel der Intensität beinhaltet;
  • 18 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen des Integralwerts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Verfahren Schritte eines Identifizierens eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine der Frequenzkomponenten enthält, das eine Intensität aufweist, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, und eines Ersetzens der Spitzenintensität durch einen Nullpegel der Intensität beinhaltet;
  • 19A einen Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn es einige große Zielobjekte gibt, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden;
  • 19B einen Graph, der ein Verfahren gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen, die drei Spitzenfrequenzkomponenten enthalten, durch einen Nullpegel einer Intensität zeigt;
  • 20 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen des Integralwerts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Verfahren Schritte eines Identifizieren eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine der Frequenzkomponenten enthält, die eine Intensität aufweisen, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals sind, und eines Ersetzens der Spitzenfrequenz durch den vorbestimmten Schwellwert beinhaltet;
  • 21 einen Graph eines Verfahrens gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen, die drei Spitzenfrequenzkomponenten enthalten, durch den vorbestimmten Schwellwert zeigt;
  • 22 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zum Berechnen eines Rausch-Untergrenzenpegels des Überlagerungssignals zeigt, wobei das Verfahren einen Schritt eines Berechnens eines Histogramms das Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich beinhaltet; und
  • 23 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt, das ein Histogramm der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich berechnet, wobei das Verfahren folgende Schritte beinhaltet: Identifizieren eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine von Spitzenfrequenzkomponenten enthält, die eine Spitzenintensität aufweisen, die größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals, und Ersetzen der Spitzenintensität mit einem eingestellten Wert, der kleiner oder gleich dem Intensitäts-Schwellwert ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUND VON BEVORZUGTEN
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Identische Bestandteile sind durchgängig durch die Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 wird ein erstes Ausführungsbeispiel und seine Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das ein in ein Fahrzeug eingebautes FMCW-Radar gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das FMCW-Radar erfasst einen Abstand zu einem Zielobjekt, das sich in einem Radarbereich (hier im weiteren Verlauf wird dieser manchmal als ein „Messabstandsbereich" bezeichnet), und/oder eine Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts, wie zu Beispiel ein vorausfahrendes Fahrzeug.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, beinhaltet das FMCW-Radar 2 einen Digital/Analog-(D/A)-Wandler 10, einen Oszillator 12, einen Splitter 14, eine Sendeantenne 16 und eine Signalverarbeitungseinheit 30.
  • Der D/A-Wandler 10 empfängt digitale Daten Dm von der Signalverarbeitungseinheit 30 und wandelt die empfangenen digitalen Daten Dm zu einem analogen Signal M. Der Oszillator 12 empfängt das analoge Signal M von dem D/A-Wandler 10 und erzeugt dadurch ein Hochfrequenzsignal in dem Millimeterwellenband, wobei sich die Frequenz des Signals zeitlich gemäß einer Information ändert, die in dem analogen Signal M enthalten ist. Der Splitter 14 splittet die elektrische Energie des Hochfrequenzsignals, das von dem Oszillator 12 erzeugt wird, in einen ersten Abschnitt, der sich auf ein Sendesignal Ms bezieht, welches das Hochfrequenzsignal in dem Millimeterwellenband ist, und einen zweiten Abschnitt, der sich auf ein lokales Signal L bezieht, das verwendet wird, um ein Überlagerungssignal zu erzeugen. Die Sendeantenne 16 strahlt das Sendesignal Ss als eine Radarwelle zu einem Messabstandsbereich ab, in dem sich ein Zielobjekt befinden kann.
  • Das analoge Signal M wird von dem D/A-Wandler 10 moduliert, um zu einer Dreieckswellenform geformt zu werden, die eine Periode von 2 × ΔT aufweist, wobei ΔT als die Durchlaufzeit bezeichnet wird. Die Frequenz des Hochfrequenzsignals, das von dem Oszillator 12 erzeugt wird, wird gemäß dem analogen Signal M moduliert, um sich linear mit der Durchlaufzeit ΔT zu erhöhen und dann linear mit der Durchlaufzeit ΔT zu verringern. Daher weist die Zeitabhängigkeit der Frequenz des Sendesignals Ss die gleiche Form wie die des lokalen Signals L auf. Im Folgenden wird die Zeitdauer, während welcher die Frequenz des Hochfrequenzsignals linear erhöht wird, als der aufwärts modulierte Bereich oder aufwärts durchlaufene Modulationsbereich bezeichnet und wird die Zeitdauer, während welcher die Frequenz des Hochfrequenzsignals linear verringert wird, als der abwärts modulierte Bereich oder abwärts durchlaufene Modulationsbereich bezeichnet.
  • Das FMCW-Radar 2 beinhaltet weiterhin eine Empfangsantenneneinheit 20, einen Antennenschalter 22, einen Mischer 24, einen Verstärker 26 und einen Analog/Digital-(A/D)-Wandler 28.
  • Die Empfangsantenneneinheit 20 ist aus N Empfangsantennen aufgebaut, die eine reflektierte Radarwelle empfangen, die von dem Zielobjekt reflektiert wird, die sich in dem Messabstandsbereich befindet. Es ist bevorzugt, dass die N Empfangsantennen in einer Linie ausgerichtet und gleichmäßig beabstandet angeordnet sind. Diese Anordnung wird nützlich sein, um die Richtung des Zielobjekts zu erfassen. Jede der Empfangsantennen ist mit dem entsprechenden Empfangskanal des Empfangsschalters 22 verbunden. Der Antennenschalter 22 wählt eine der N Empfangsantennen aus, die die Empfangsantenneneinheit 20 bilden, und liefert ein empfangenes Signal Sr von der ausgewählten Empfangsantenne zu der abwertigen Stufe. Der Antennenschalter 22 ist mit der Signalverarbeitungseinheit 30 verbunden. Die Signalverarbeitungseinheit 30 steuert den Änderungszeitpunkt zum Auswählen der arbeitenden Antenne aus den N Empfangsantennen der Empfangsantenneneinheit 20. Der Mischer 24 mischt das empfangene Signal Sr, das von dem Antennenschalter 22 zugeführt wird, und das logische Signal L, das von dem Splitter 24 eingegeben wird, um ein Überlagerungssignal B zu erzeugen. Der Verstärker 26 verstärkt das Überlagerungssignal, das von dem Mischer 24 auf der Grundlage des empfangenen Signals Sr und des logischen Signals L erzeugt wird. Das verstärkte Überlagerungssignal, das von dem Verstärker 26 erzeugt wird, wird in den A/D-Wandler 28 eingegeben, um es unter Verwendung eines Verfahrens zum Digitalisieren des verstärkten Überlagerungssignals, zum Beispiel durch Abtasten der Amplitude des verstärkten Überlagerungssignals mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz, zu digitalen Daten Db zu wandeln. Um ein abgetastetes Signal mit einer Abtastperiode zu erzeugen, die der vorbestimmten Abtastfrequenz entspricht, weist der A/D-Wandler 28 weiterhin einen Zeitgeber auf, welcher zu einem Takt der Signalverarbeitungsschaltung 30 synchronisiert ist. Die Signalverarbeitungsschaltung 30 empfängt die digitalen Daten Db von dem A/D-Wandler 28 und führt eine Signalverarbeitung bezüglich den digitalen Daten Db durch, um eine Information über die Zielcharakteristik, wie zum Beispiel den Horizontalabstand zu dem Zielobjekt, das die Radarwelle reflektiert, und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bezugsfahrzeug, das mit dem FMCW-Radar 2 ausgestattet ist, und dem Zielobjekt, zu erzielen.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 30 besteht hauptsächlich aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Speicher, wie zum Beispiel einem Nur-Lese-Speicher (ROM) und einem Direktzugriffsspeicher (RAM) und einem digitalen Signalprozessor, welcher dazu ausgelegt ist, eine schnelle Fouriertransformation (FFT) in der Signalverarbeitung der digitalen Daten Db durchzuführen. Die Signalverarbeitungseinheit 30 beinhaltet weiter einen Takt, der eine Betriebsgeschwindigkeit der CPU und des digitalen Signalprozessors steuert und verwendet wird, um eine Zeit zu messen. Die Signalverarbeitungseinheit 30 ist mit dem Antennenschalter 22 und dem A/D-Wandler 28 verbunden, um den Änderungszeitpunkt zum Auswählen der arbeitenden Antenne zu steuern und das Überlagerungssignal B zu den digitalen Daten Db zu wandeln.
  • Die N Empfangsantennen der Empfangsantenneneinheit 20 sind einem Kanal 1 (cha) bis Kanal N (chN) zugewiesen. Wenn die Abtastfrequenz pro Kanal fs ist, sollte die vorbestimmte Abtastfrequenz des A/D-Wandlers 28 Fsamp = N × fs sein.
  • Die Abtastfrequenz pro Kanal fs wird wie folgt festgelegt: Wenn die maximale Messfrequenz als die Frequenz eines Überlagerungssignals B definiert ist, das den weitesten Abstand in dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 entspricht, beschränkt die maximale Messfrequenz einen Messfrequenzbereich derart, dass Frequenzen unter der maximalen Messfrequenz verwendet werden können, um den Abstand zu dem Zielobjekt, das die Radarwelle reflektiert, und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bezugsfahrzeug, das mit dem FMCW-Radar 2 ausgestattet ist, und dem Zielobjekt zu erfassen. Daher wird die Abtastfrequenz pro Kanal fs auf das Zweifache der maximalen Messfrequenz oder größer, vorzugsweise das Vierfache der maximalen Messfrequenz oder größer, festgelegt. Dies bedeutet, dass der A/D-Wandler 28 ein Überabtasten ausführt, um eine redundante Information aus dem Überlagerungssignal B zu extrahieren.
  • In dem FMCW-Radar 2, das auf zuvor erwähnte Weise aufgebaut ist, wird das analoge Signal M von dem D/A-Wandler 10 gemäß den digitalen Daten Dm aus der Signalverarbeitungseinheit 30 erzeugt. Die Frequenz des analogen Signals M ändert sich zeitlich. Dann erzeugt der Oszillator 12 das Hochfrequenzsignal in dem Millimeterwellenband. Die Frequenz des Hochfrequenzsignal ändert sich zeitlich auf die gleiche Weise, wie sich die Frequenz des analogen Signals M ändert. Das Hochfrequenzsignal, das von dem Oszillator 12 erzeugt wird, wird von dem Splitter 14 gesplittet, um das Sendesignal Ss und das lokale Signal L zu erzeugen. Die Antenne 16 strahlt das Sendesignal Ss als die Radarwelle zu dem Messabstandsbereich ab.
  • Die Radarwelle, die von der Antenne 16 des FMCW-Radars 2 abgestrahlt wird, wird von einem Zielobjekt, wie zum Beispiel einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem entgegenkommenden Fahrzeug, reflektiert, das sich in dem Messabstandsbereich befindet. Die reflektierte Radarwelle, die zu dem FMCW-Radar 2 zurückkommt, wird von allen N Empfangsantennen der Empfangsantenneneinheit 20 empfangen. Jedoch empfängt die Empfangsantenneneinheit 20 eine elektromagnetische Welle, die von irgendeinem anderen Radar gesendet wird und von irgendeinem Hindernis reflektiert wird, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs des FMCW-Radars 2 befindet. Diese elektromagnetischen Wellen, von welchen es nicht erwartet wird, das sie das Zielobjekt erfassen, das sich in dem Messabstandsbereich befindet, werden als Rauschsignale identifiziert.
  • Die N Empfangsantennen sind durch einen Kanal i (chi) (i = 1,2, ... N) indiziert. Der Antennenschalter 22 wählt aufeinanderfolgend eine der N Empfangsantennen derart aus, dass sich der Kanal, der von dem Antennenschalter 22 ausgewählt ist, in einem vorbestimmten Intervall ändert, und führt das empfangene Signal Sr, welches von der Antenne empfangen wird, das mit dem ausgewählten Kanal des Empfangsschalters 22 verbunden ist, dem Mischer 24 zu. Es ist bevorzugt, dass der Antennenschalter 22 einen Zeitgeber beinhaltet, um die ausgewählte Antenne in dem vorbestimmten Intervall zu ändern. Weiterhin ist es zulässig, dass der Antennenschalter 22 mit der Signalverarbeitungseinheit 30 verbunden ist und Taktsignale empfängt, um einen Kanal zu ändern. Der Mischer 24 mischt das empfangene Signal Sr, das von dem Antennenschalter 22 zugeführt wird, und das lokale Signet L, das von dem Splitter 14 eingegeben wird, um das Überlagerungssignal B zu erzeugen. Das Überlagerungssignal B wird von dem Verstärker 26 verstärkt und wird dann in den A/D-Wandler 28 eingegeben, um es unter Verwendung eines Verfahrens eines Digitalisierens des verstärkten Überlagerungssignals zu digitalen Daten Db zu wandeln. Die Signalverarbeitungseinheit 30 empfängt die digitalen Daten Db von dem A/D-Wandler 28 und führt eine Signalverarbeitung bezüglich den digitalen Daten Db durch, um eine Information über die Zielcharakteristik, wie zum Beispiel einen Horizontalabstand zu dem Zielobjekt, das die Radarwelle reflektiert, und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bezugsfahrzeug, das mit dem FMCW-Radar 2 ausgestattet ist, und dem Zielobjekt zu erzielen.
  • Unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D wird ein Verfahren zum Erfassen der Zielcharakteristik, wie zum Beispiel des Abstands zu dem Zielobjekt, das die Radarwelle reflektiert, und der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bezugsfahrzeug, das mit dem FMCW-Radar 2 ausgestattet ist, und dem Zielobjekt, beschrieben.
  • Wie es in 2A gezeigt ist, ändert sich die Frequenz der Radarwelle fs, welche dem Sendesignal Ss entspricht und von der Antenne 16 gesendet wird, periodisch als eine Sägezahn-Wellenform. Die Sägezahn-Wellenform der Frequenzänderung der Radarwelle fs weist den aufwärts modulierten Bereich oder aufwärts durchlaufenen Modulationsbereich auf, während welchem die Frequenz der Radarwelle fs durch die Frequenzmodulationsbreite ΔF während der Durchlaufzeit ΔT, die gleich einer Hälfte der Breite der Frequenzänderung der Radarwelle fs, 1/fm, ist, linear erhöht wird, und den abwärts modulierten Bereich oder den abwärts durchlaufenen Modulationsbereich auf, während welchem die Frequenz der Radarwelle fs durch die Frequenzmodulationsbreite ΔF während der Durchlaufzeit ΔT, die gleich der Hälfte der Periode der Frequenzänderung der Radarwelle fs, 1/fm, ist, linear verringert wird. Daher besteht eine Periode der Frequenzänderung der Radarwelle fs von 2 × ΔT aus einem aufwärts modulierten Bereich und dem folgenden abwärts modulierten Bereich. Die Mittenfrequenz der Radarwelle fs ist f0, wie es in 2A gezeigt ist, die verwendet wird, um den Abstand zwischen der Vorrichtung 2 und dem Zielobjekt und die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu berechnen. Die Mittenfrequenz f0 der Radarwelle fs kann eingestellt werden, Die Radarwelle fs, die von der Antenne 16 des FMCW-Radars 2 abgestrahlt wird, wird von dem Zielobjekt reflektiert, das sich in dem Messabstandsbereich befindet. Dann dient das Zielobjekt als eine Quelle der reflektierten Radarawelle fr und wird die reflektierte Radarwelle fr von der Empfangsantenneneinheit 20 empfangen, um das empfangene Signal Sr zu erzeugen. Sowohl das empfangene Signal Sr, das von dem Antennenschalter 22 zugeführt wird, als auch das logische Signal L, das von dem Splitter 14 eingegeben wird, werden von dem Mischer 24 gemischt, um ein Überlagerungssignal B zu erzeugen. Hierbei beinhaltet das Überlagerungssignal B ein gemischtes Signal, das durch das logische Signal L und das empfangene Signal Sr erzeugt wird, in dem aufwärts modulierten Bereich, und ein weiteres gemischtes Signal, das von dem logischen Signal L und dem empfangenen Signal Sr erzeugt wird, in dem abwärts modulierten Bereich.
  • Zum Beispiel ist der Antennenschalter 22 dazu ausgelegt, den folgenden Vorgang auszuführen: Der Antennenschalter 22 ändert aufeinanderfolgend den ausgewählten Kanal der Antenneneinheit 20 von dem Kanal 1 (ch1) zu dem Kanal (chN) zu jeder Zeit, der zu der ein Taktsignal von der Signalverarbeitungseinheit 30 empfangen wird, und wählt wiederholt aus diesen aus. Es wird angenommen, dass die Anzahl von Zeiten eines Abtastens pro Kanal und pro einer Periode der Frequenzänderung der Radarwelle fs, die den aufwärts modulierten Bereich und den abwärts modulierten Bereich beinhaltet, das heißt ein Durchlaufzeit 2 × ΔT = 2 × 1/fm 2 × fsamp ist.
  • Daher werden, wenn eine Messung, die äquivalent zu einem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs ist, beendet ist, Msamp Stücke von abgetasteten Daten bezüglich jedem der Kanäle ch1 bis chN erzeugt.
  • 2B ist ein erläuterndes Zeitablaufsdiagramm, das die Spannungsamplitude des Überlagerungssignals zeigt, das von dem Mischer 24 erzeugt wird. Wenn keine Interferenz auftritt und sich keine großen oder langen Hindernisse über dem Messabstandbereich des FMCW-Radars 2 befinden und es lediglich Zielobjekte, die eine Relativgeschwindigkeit von null zu dem Radar 2 aufweisen, in dem Messabstandsbereich gibt, weist das Überlagerungssignal eine sinusförmige Wellenform auf, die eine konstante Frequenz aufweist.
  • Wie es in den 2A und 2C gezeigt ist, tastet der A/D-Wandler 28 in jedem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs das Überlagerungssignal B rekursiv in einer vorbestimmten Abtastperiode ab und wandelt das abgetastete Überlagerungssignal B zu dem digitalen Signal Db. Daher wird die Frequenzänderung der reflektierten Radarwelle fr, welche eine Frequenzerhöhungsdauer und eine Frequenzverringerungsdauer beinhaltet, erzeugt.
  • Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem die Geschwindigkeit des in ein Fahrzeug eingebauten FMCW-Radars 2 gleich der Geschwindigkeit des Zielobjekts ist, das heißt in dem Fall, in dem die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts null ist, die reflektierte Radarwelle um die Zeit verzögert, welche es dauert, damit die Radarwelle zwischen dem Radar 2 und dem Zielobjekt mit der Lichtgeschwindigkeit c geht. In diesem Fall wird die reflektierte Radarwelle von dem Zielobjekt fr zeitlich um eine verzögerte Zeit td bezüglich der Radarwelle fs verschoben, wie es in 2A gezeigt ist. Weiterhin wird das Überlagerungssignal B durch die Fourieranalyse oder ein anderes Frequenzanalyse-Werkzeug analysiert, um die Leistungsspektrumscharakteristik oder eine andere Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals B zu erzielen.
  • 2D ist ein erläuterndes Diagramm, das Überlagerungsfrequenzen in dem aufwärts modulierten Bereich und dem abwärts modulierten Bereich zeigt.
  • In dem derzeit berücksichtigten Fall, in dem die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts null ist, ist die Spitzenfrequenz fbu des Überlagerungssignals in der Frequenzerhöhungsdauer gleich der Spitzenfrequenz fbd des Überlagerungssignals der Frequenzverringerungsdauer. Wenn ein Abstand zwischen dem Radar 2 und dem Zielobjekt D ist, wird der Abstand D einfach durch Multiplizieren der Lichtgeschwindigkeit c mit der verzögerten Zeit tb erzielt als: D = td × c.
  • Jedoch weist in dem Fall, in dem die Geschwindigkeit des in ein Fahrzeug eingebauten FMCW-Radars 2 unterschiedlich zu der Geschwindigkeit des Zielobjekts ist, das heißt in dem Fall, in dem die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts nicht null ist, die reflektierte Radarwelle eine Dopplerverschiebung fd auf. Daher ist die Frequenz der reflektierten Radarwelle fr in der Frequenz durch die Dopplerverschiebung fd sowie in der Zeit durch die verzögerte Zeit td verschoben. In diesem Fall ist, wie es in 2D gezeigt ist, die Spitzenfrequenz fbu des Überlagerungssignals in der Frequenzerhöhungsdauer unterschiedlich zu der Spitzenfrequenz fbd des Überlagerungssignals in der Frequenzverringerungsdauer. Das heißt, die Frequenz der reflektierten Radarwelle fr ist in der Zeit durch die verzögerte Zeit td wie in der Frequenz um die Dopplerverschiebung fd verschoben. Wenn die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts V ist, kann die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts V aus der Frequenzdifferenz zwischen der Radarwelle fs und der reflektierten Radarwelle fr in der Frequenzachse in 2A berechnet werden.
  • Die verzögerte Zeit td der reflektierten Radarwelle fr von der Radarwelle fs entspricht einer ersten Komponente fb der Frequenzverschiebung der reflektierten Radarwelle fr von der Radarwelle fr derart, dass:
    Figure 00280001
    wobei fbu und fbd die Spitzenfrequenz des Überlagerungssignals in der Frequenzerhöhungsdauer bzw. die Spitzenfrequenz des Überlagerungssignals in der Frequenzverringerungsdauer sind. Da die erste Komponente fbd in Gleichung (1) durch Beseitigen des Effekts aufgrund der Dopplerverschiebung erzielt wird, entspricht die erste Komponente fb der Frequenzverschiebung dem Abstand D zwischen der Vorrichtung 2 und dem Zielobjekt wie in dem Folgenden:
    Figure 00280002
  • Wobei ΔF die Frequenzmodulationsbreite während einer Hälfte der Periode der Frequenzänderung der Radarwelle fs, 1/fm, ist, c die Lichtgeschwindigkeit ist.
  • Die Dopplerverschiebung fd, die sich auf die Relativgeschwindigkeit V des Zielobjekts bezieht, kann unter Verwendung der Spitzenfrequenz fbu des Überlagerungssignals in der Frequenzerhöhungsdauer und der Spitzenfrequenz fdb des Überlagerungssignals in der Frequenzverringerungsdauer wie folgt ausgedrückt werden:
    Figure 00290001
  • Die Relativgeschwindigkeit V des Zielobjekts kann aus den Spitzenfrequenzen fbu und fbd unter Verwendung des folgenden Ausdrucks erzielt werden:
    Figure 00290002
  • Wobei f0 die Mittenfrequenz der Radarwelle fs ist.
  • Daher ist es unter Verwendung der Spitzenfrequenz fbu des Überlagerungssignals in der Frequenzerhöhungsdauer und der Spitzenfrequenz fbd des Überlagerungssignals in der Frequenzverringerungsdauer möglich, den Abstand zwischen dem FMCW-Radar 2 und dem Zielobjekt und die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem FMCW-Radar 2 zu erzielen. Deshalb ist das Bestimmen der Spitzenfrequenzen fbu und fbd in dem Überlagerungssignal B einer der wichtigen Gegenstände in der Frequenzanalyse. Um die Spitzenfrequenzen fbu und fbd genau zu bestimmen, ist ein Trennen von Rauschkomponenten in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals wichtig, welche sich direkt weder auf den Abstand zwischen dem Zielobjekt und dem Radar 2 noch auf die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts beziehen. Die Rauschkomponenten in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals können aufgrund einer Interferenz erzeugt werden, welche in Fällen auftritt, in denen des FMCW-Radar, mit welchem das Bezugsfahrzeug ausgestattet ist, und das andere Radar, das in ein anderes störendes Fahrzeug eingebaut ist, unterschiedliche Modulationsgraduenten von Radarwellen zueinander, wenn auch nur geringfügig, aufweisen, oder, in denen das andere Radar ein FMCW ist. Derartige Rauschkomponenten in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals führen zu einem Anheben des Rausch-Untergrenzenpegels derart, dass die Höhen bei den Spitzenfrequenzen fbu und fbd den Rausch-Untergrenzenpegel nicht überschreiten können. Im Allgemeinen ist der Rausch-Untergrenzenpegel als der unterste Schwellwert eines sinnvollen Signalpegels definiert. Daher ist der Rausch-Untergrenzenpegel die Intensität des schwachen Rauschens, dessen Quelle nicht bestimmt ist, und wird durch eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendein anderes Radar beeinträchtigt, wenn eine Interferenz auftritt. Weiterhin ergeben herkömmliche Werkzeuge zum Bestimmen, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar vorhanden ist, eine fehlerhafte Schlussfolgerung aufgrund des Vorhandenseins von großen Zielobjekten, die sich weit über dem Messbereich befinden. Daher ist es wichtig, große Zielobjekte zu erfassen, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars 2 befinden.
  • Unter Bezugnahme auf die 3A bis 4C werden detaillierte Erläuterungen bezüglich dessen, wie sich der Rausch-Untergrenzenpegel in mehreren Situationen, zum Beispiel in denen das FMCW-Radar, mit welchem das Bezugsfahrzeug ausgestattet ist, und das andere Radar, das in das andere (störende) Fahrzeug eingebaut ist, unterschiedliche Modulationsgraduenten von Radarwellen zueinander, auch wenn nur geringfügig, aufweisen, und in denen das andere Radar kein FMCW, zum Beispiel eine Zweifrequenz-Dauerstrichwelle, eine Mehrfrequenz-Dauerstrichwelle, ein Puls, ein Spreizspektrum ist, und dergleichen erläutert werden.
  • 3A ist eine erläuternde Darstellung, die zeitliche Änderungen von Frequenzen einer Radarwelle, die von dem FMCW-Radar 2 gesendet wird, und von der empfangenen Radarwelle zeigt, die von irgendeinem anderen Radar gesendet wird, das Radarwellen sendet, die einen unterschiedlichen Modulationsgraduenten zu dem der Radarwelle aufweisen, die von dem FMCW-Radar gesendet wird. In diesem Fall überlappt der Bereich der Frequenzänderung der Radarwelle fs in dem aufwärts modulierten Bereich und dem abwärts modulierten Bereich mit dem Bereich der Frequenzänderung der Radarwellen, die gleichzeitig von dem anderen Radar gesendet werden, in einer Zeitdauer. 3B ist eine erläuternde Darstellung, die Änderungen einer Frequenz des Überlagerungssignals B und einer Amplitude einer Spannung des Überlagerungssignals B über die Zeit zeigt. Wie es in 3B gezeigt ist, ist in dem aufwärts modulierten Bereich die Frequenzdifferenz zwischen dem lokalen Signal L0 und einer empfangenen Radarwelle, die die Radarwelle beinhaltet, die von dem anderen Radar gesendet wird, veränderlich und ändert sich stark im Gegensatz zu dem Fall, der in 2A gezeigt ist. Das Überlagerungssignal wird durch Mischen des lokalen Signals L0 und des empfangenen Signals Sr erzeugt.
  • Wenn das andere Radar Radarwellen sendet, die das gleiche Frequenzänderungsmuster zu der Radarwelle aufweisen, die von dem FMCW-Radar 2 gesendet wird, das heißt, wenn sich die Frequenz der Radarwelle, die von dem anderen Radar gesendet wird, in dem aufwärts modulierten Bereich der Radarwelle erhöht und in dem abwärts modulierten Bereich verringert, tritt eine schmale Spitze in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals auf.
  • Jedoch wird, wenn der Frequenzgradient der Radarwelle, die von dem anderen Radar gesendet wird, unterschiedlich zu dem der Radarwelle ist, die von dem FMCW-Radar 2 gesendet wird, eine breite Spitze in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals bewirkt, da sich die Differenz zwischen den Frequenzen der Radarwellen, die von dem anderen Radar und dem FMCW-Radar 2 geändert werden, zeitlich ändert, so dass viele Komponenten des Frequenzspektrums in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals beinhaltet sind.
  • 3C zeigt eine erläuternde Darstellung, die die elektrische Leistungsspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in diesem Fall zeigt. Es ist zu sehen, dass der Rausch-Untergrenzenpegel durch die Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und dem anderen Radar erhöht wird, der die Radarwelle sendet, die den unterschiedlichen Modulationsgraduenten zu dem der Radarwelle aufweist, die von dem FMCW-Radar 2 gesendet wird.
  • 4A ist eine erläuternde Darstellung, die die Änderung über die Zeit in Frequenzen einer Radarwelle, die von dem FMCW-Radar 2 gesendet wird, und einer konstanten Frequenz einer empfangenen Radarwelle zeigt, die von dem anderen Radar gesendet wird. Die Radare, die eine Radarwelle senden, die eine konstante Frequenz aufweist, können einen Zweifrequenz-Dauerstrich-Radar, einen Mehrfrequenz-Dauerstrich-Radar, einen Pulsradar und einen Spreizspektrumsradar beinhalten.
  • 4B ist eine erläuternde Darstellung, die Änderungen der Frequenz des Überlagerungssignals und der Amplitude einer Spannung des Überlagerungssignals in der Zeit zeigt. In dem Fall, der in 4B gezeigt ist, ist in sowohl dem aufwärts modulierten Bereich als auch dem abwärts modulierten Bereich die Frequenzdifferenz zwischen dem lokalen Signal L0 und der empfangenen Radarwelle, die die Radarwelle beinhaltet, die von dem anderen Radar gesendet wird, nicht konstant und ändert sich stark im Gegensatz zu dem Fall, der in 2A gezeigt ist.
  • In diesem Fall wird, wie es in 4C gezeigt ist, der Rausch-Untergrenzenpegel durch die Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und dem anderen Radar erhöht, das die Radarwelle sendet, die den unterschiedlichen Modulationsgradienten zu dem der Radarwelle aufweist, die von dem FMCW-Radar 2 gesendet wird. In beiden Fällen, die in den 3A und 4A gezeigt sind, beinhaltet das Überlagerungssignal Frequenzkomponenten von einer Niederfrequenz zu einer Hochfrequenz, da die Frequenzdifferenz zwischen dem lokalen Signal L0 und der empfangenen Radarwelle, die die Radarwelle beinhaltet, die von dem anderen Radar gesendet wird, nicht konstant ist und sich stark ändert. Deshalb kann, wenn eine Interferenz zwischen den Radarwellen verursacht wird, die von dem FMCW-Radar 2 und dem anderen Radar gesendet werden, die Frequenzspektrumscharakteristik, die durch eine Frequenzanalyse erzielt wird, eine breite Spitze oder einen erweiterten Rausch-Untergrenzenpegel beinhalten. Wenn die maximale Messfrequenz als eine Frequenz definiert ist, unter welcher die Überlagerungsfrequenz, die der Zielcharakteristik des Zielobjekts entspricht, das sich in einem Messabstandsbereich des FMCW-Radars befindet, sind einige Frequenzkomponenten der breiten Spitze über der maximalen Messfrequenz.
  • Die breite Spitze, die durch eine Interferenz durch irgendein anderes Radar erzeugt wird, wird unter Verwendung eines von bekannten Verfahren unter Verwendung der Tatsache erfasst, dass ein Anstieg des Rausch-Untergrenzenpegels der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zu einem Erhöhen der Summe von Intensitäten der Hochfrequenzkomponenten oder des Zählwerts von Frequenzkomponenten führt, welche die vorbestimmten Bedingungen erfüllen. Unter Verwendung dieser Tatsache schließen herkömmliche FMCW-Radare, wenn die Summe oder der Zählwert einen entsprechenden Schwellwert überschreitet, dass eine Interferenz durch irgendein anderes Radar auftritt.
  • Wenn einige große Fahrzeuge, wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen, oder Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, an einer Stelle weiter als der Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 sind, kann die Frequenzspektrumscharakteristik eines Überlagerungssignals mehrere sehr große Spitzen in dem Hochfrequenzbereich über der Maximalmessfrequenz enthalten. Daher erhöhen große Zielobjekte, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radar befinden, die Summe von Intensitäten der Hochfrequenzkomponenten und den Zählwert von Frequenzkomponenten, welche die vorbestimmten Bedingungen ohne irgendein anderes Radar erfüllen, und führen zu fehlerhaften Bestimmungen einer Interferenz durch irgendein anderes Radar, wenn eines der bekannten Verfahren angewendet wird.
  • Hier im weiteren Verlauf wird unter Bezugnahme auf 5 ein Verfahren zum Bestimmen, ob eine Interferenz durch irgendein anderes Radar auftritt, erläutert. Das nachstehend zu erläuternde Verfahren führt zu einer verbesserten Genauigkeit eines Bestimmens, ob eine Interferenz durch irgendein anderes Radar auftritt.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen zeigt, ob irgendeine Interferenz durch irgendein anderes Radar auftritt. Das Verfahren arbeitet auch dann gut, wenn große Zielobjekte, wie zum Beispiel große Fahrzeuge, wie zum Beispiel LKWs oder offene Lastwägen, oder Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, an einer Stelle weiter als der Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 sind. Das Verfahren beinhaltet einen Schritt eines Erfassens des Rausch-Untergrenzenpegels der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals auf der Grundlage eines Histogramms der Intensitäten der Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals. Die Verfahren, die in 5 gezeigt sind, werden durch die Signalverarbeitungseinheit 30 in 1 ausgeführt. Dieses Verfahren startet und wiederholt sich dann in einem vorbestimmten Intervall.
  • In Schritt S110 gibt die Signalverarbeitungseinheit 30 die digitalen Daten Dm zu dem D/A-Wandler 10 aus. Die digitalen Daten Dm beinhalten eine Information über eine Frequenzmodulation des Hochfrequenzsignals in dem Millimeterwellenband, um die Radarwelle über eine Periode der Frequenzänderung zu erzeugen. Eine Periode der Frequenzänderung besteht aus dem aufwärts modulierten Bereich und dem abwärts modulierten Bereich. In dem aufwärts modulierten Bereich wird die Frequenz der Radarwelle fs durch die Frequenzmodulationsbreite ΔF während der Durchlaufzeit ΔT linear erhöht. In dem abwärts modulierten Bereich wird die Frequenz der Radarwelle fs durch die Frequenzmodulationsbreite ΔF während der Durchlaufszeit ΔT linear verringert. Die Information zum Modulieren des Hochfrequenzsignals wird von dem Oszillator 12 verwendet, um die Radarwelle zu erzeugen, die von der Antenne 156 abzustrahlen ist. Weiterhin liest in einem Schritt S110 die Signalverarbeitungseinheit 30 die digitalen Daten Db, die von dem A/D-Wandler 28 erzielt werden. Die digitalen Daten Db, die durch Wandeln des Überlagerungssignals erzielt werden, werden von dem Mischer 24 erzeugt. Das Überlagerungssignal wird durch Mischen des empfangenen Signals Sr, das heißt der reflektierten Radarwelle, das von der Empfangsantenneneinheit 20 empfangen wird, und des lokalen Signals L erzeugt, das eine Information über die digitalen Daten Dm beinhaltet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel bestehen die digitalen Daten Db des Überlagerungssignals B aus ersten digitalen Daten, die eine Intensität des Überlagerungssignals in dem Frequenzerhöhungsbereich beinhalten, und zweiten digitalen Daten, die eine Intensität des Überlagerungssignals in dem Frequenzverringerungsbereich beinhalten. Die digitalen Daten Db des Überlagerungssignals B werden in dem Speicher der Signalverarbeitungseinheit 30 gespeichert. Alle der ersten und zweiten digitalen Daten weisen N × Msamp Stücke von abgetasteten Daten auf. Daher führt der A/D-Wandler 28 ein Überabtasten aus, um eine redundante Information aus dem Überlagerungssignal zu extrahieren.
  • Nachfolgend führt die Signalverarbeitungseinheit 30 in einem Schritt S120 die Frequenzanalyse, zum Beispiel die schnelle Fouriertransformations-(FFT)-Analyse für die ersten und zweiten digitalen Daten des Überlagerungssignals aus, die den Daten in dem Frequenzerhöhungsbereich bzw. in dem Frequenzverringerungsbereich entsprechen. Als Ergebnis der schnellen Fouriertransformation werden komplexe Werte, wobei jeder Wert der einen der Frequenzkomponenten zugewiesen ist, berechnet. Das heißt, eine Zeitbereichsdarstellung einer Intensität des Überlagerungssignals wird zu einer Frequenzbereichsdarstellung davon mittels der Fouriertransformation transformiert. Der Absolutwert von allen von komplexen Werten zeigt die Leistung der entsprechenden Frequenzkomponenten an. Daher kann mittels der Fouriertransformation das Leistungsspektrum des Überlagerungssignals oder die Frequenzspektrumscharakteristik erzielt werden.
  • Es ist zulässig, dass die ersten und zweiten Frequenzspektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals, die den ersten bzw. zweiten digitalen Daten entsprechen, getrennt berechnet werden würden. Weiterhin ist es zulässig, dass jede Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals bezüglich jedem Kanal und jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs auf der Grundlage von allen Msamp Stücken von abgetasteten Daten berechnet werden würden. In diesem Fall werden zwei Spektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals B erzielt.
  • Es ist anzumerken, dass, wenn die maximale Messfrequenz als eine Frequenz eines Überlagerungssignals B definiert ist, welche den weitesten Abstand in dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2, das heißt eines Radarbereichs, anzeigt, die maximale Messfrequenz einen Messfrequenzbereich derart beschränkt, dass Frequenzkomponenten unter der maximalen Messfrequenz zulässig sind, um den Abstand zu dem Zielobjekt, das die Radarwelle reflektiert, und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bezugsfahrzeug, das mit dem FMCW-Radar 2 ausgestattet ist, und dem Zielobjekt zu erfassen. Daher können Hochfrequenzkomponenten als diejenigen über der maximalen Messfrequenz definiert sein. Der Frequenzbereich, der die Hochfrequenzkomponenten abdeckt, wird als der Hochfrequenzbereich bezeichnet.
  • Die Leistungsspektren des Überlagerungssignals oder die Frequenzspektrumscharakteristiken bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs enthalten nicht nur Frequenzkomponenten niedriger oder gleich der maximalen Messfrequenz, welche als ein Zielerfassungs-Frequenzbereich bezeichnet werden, sondern ebenso Frequenzkomponenten, die die maximale Messfrequenz überschreiten, das heißt in dem Hochfrequenzband.
  • Wenn die maximale Messfrequenz auf 116 Kilohertz festgelegt ist, was 256 Metern entspricht, wenn die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts null ist, kann der Hochfrequenzbereich auf 200 bis 333 Kilohertz festgelegt werden.
  • In Schritt S130 werden unter Verwendung der Leistungsspektren des Überlagerungssignals, die in Schritt S120 erzielt werden, insbesondere unter Verwendung der Leistungsspektrumsdaten, die den Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich entsprechen, erste und zweite Referenzwerte bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereichs berechnet. Eine genauere Beschreibung über Vorgänge in diesem Schritt wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • Hierbei sollte es erwähnt werden, dass die ersten und zweiten Referenzwerte durch Integrieren der Intensitäten der Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals über einen gegebenen Frequenzbereich erzielt werden und den Pegel einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereichs anzeigen. Je höher der Pegel einer Interferenz wird, desto größer wird ein Bruchteil einer Funkwelle, die von dem anderen Radar gesendet wird, zu der einfallenden Funkwelle, die von dem FMCW-Radar empfangen wird, angezeigt. Es ist anzumerken, dass, wenn eine Rückkehr der Radarwelle von Hindernissen, die sich außerhalb des Messabstandsbereichs befinden, beseitigt werden kann, ein Integralwert von Intensitäten der Frequenzkomponenten über dem Hochfrequenzbereich einen Rausch-Untergrenzenpegel des Überlagerungssignals bestimmen kann. Daher können die ersten und die zweiten Referenzwerte als den Rausch-Untergrenzenpegel bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereichs anzeigend erkannt werden.
  • Es ist zulässig, dass lediglich ein Referenzwert anstelle des Falls erzielt wird, in dem die ersten und die zweiten Referenzwerte erzielt werden. In diesem Fall wird der eine Referenzwert unter Verwendung von irgendeinem der zwei Spektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals B, die in Schritt S120 erzeugt werden, oder beiden der zwei Spektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals B berechnet. Zum Beispiel werden die ersten und die zweiten Referenzwerte ermittelt, um den einen Referenzwert zu ergeben.
  • Dann vergleicht die Signalverarbeitungseinheit 30 in Schritt S140 die ersten und zweiten Referenzwerte mit einem vorbestimmten Interferenz-Schwellwert. Das heißt, es wird bestimmt, ob mindestens einer der ersten und zweiten Referenzwerte den vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreitet oder nicht. Wenn ein Ergebnis des Bestimmens in dem Schritt S140 „JA" ist, wird es bestimmt, dass eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar auftritt. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S190 fort.
  • Im Gegensatz dazu, das heißt ein Ergebnis des Bestimmens in dem Schritt S140 ist „NEIN", wird es bestimmt, dass kein Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar auftritt. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S150 fort.
  • Wenn lediglich ein Referenzwert in dem Schritt S130 erzielt worden ist, wird es bestimmt, ob der Integralwert den vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreitet oder nicht.
  • In Schritt S150 wird ein Spitzenerfassungs-Schwellwert auf größer als der vorbestimmte Interferenz-Schwellwert festgelegt und werden Frequenzkomponenten, welche unter der maximalen Messfrequenz sind und deren Leistung den Spitzenerfassungs-Schwellwert überschreitet, getrennt als Spitzenfrequenzen bezüglich des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs und bezüglich jedem Kanal gesammelt. Dann werden die digitalen Daten xi(t) (i = 1 ... N), die jeder der Spitzenfrequenzen bezüglich des entsprechenden Kanals entsprechen, von dem empfangenen Signal Sr gesammelt, um einen Vektor X(t) = (xi(t), ..., xN(t)) auszubilden. Es ist bevorzugt, dass alle der digitalen Daten xi(t) (i = 1, ..., N) aus Daten in drei aufwärts modulierten Bereichen oder drei abwärts modulierten Bereichen besteht. Dieser Vektor X(t) wird verwendet, um die Richtung des Zielobjekts zu erzielen, die sich in dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 befindet. Zum Beispiel kann das Mehrsignal-Klassifikations-(MUSIC)-Verfahren angewendet werden, um die Richtung des Zielobjekts zu erzielen, wenn die N Antennen der Empfangsantenneneinheit 20 gleichmäßig getrennt sind. In dem MUSIC-Verfahren spielt eine Eigenkorrelationsmatrix X(t) eine zentrale Rolle, um die Richtung des Zielobjekts zu schätzen. Eine Beschreibung des MUSIC-Verfahrens ist in „Multiple emitter location and signal parameter estimation" von R. O. Schmidt, IEEE Trans. Antennas Propagat., Bd. 34 (3), März (1986), Seiten 267 bis 280 zu finden. Unter Verwendung des MUSIC-Verfahrens wird die Richtung des Zielobjekts auf der Grundlage der digitalen Signaldaten xi(t) (i = 1 ... N), die jeder der Spitzenfrequenzen bezüglich jedem des Kanals entsprechen, über eine Periode von 2 × ΔT in der Sägezahn-Wellenform der Frequenzänderung des Hochfrequenzsignals erfasst. Wenn eine Mehrzahl von Spitzenfrequenzen erfasst wird, wird es erwartet, dass es eine Mehrzahl von Zielobjekten gibt, deren Anzeige gleich zu der der Spitzenfrequenzen ist. Daher werden die Richtungen der Zielobjekte bezüglich jedem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs erzielt. Derartige Daten, die die Spitzenfrequenzen und die Richtungen der Zielobjekte bezüglich dem aufwärts modulierten Bereich und dem abwärts modulierten Bereich beinhalten, werden hier im weitern Verlauf als eine erste Zielrichtungsinformation bzw. eine zweite Zielrichtungsinformation bezeichnet.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Spitzenfrequenzen auf der Grundlage von N × Msamp Stücken von abtasteten Daten von jedem der ersten und zweiten digitalen Daten erzielt. In diesem Ausführungsbeispiel werden alle N × Msamp Stücke von abgetasteten Daten über N Kanäle gemittelt, dann werden Msamp Stücke von abgetasteten Daten von jedem der ersten und zweiten digitalen Daten verwendet, um die Spitzenfrequenzen zu erzielen.
  • Weiterhin ist es zulässig, die Spitzenfrequenzen auf der Grundlage von abwärts gewandelten Daten zu schätzen, die durch Unterabtasten der vollen N × Msamp Stücke von abgetasteten Daten der ersten und zweiten digitalen Daten erzielt werden. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S160 fort.
  • In dem Schritt S160 wird ein Paarabgleichsverfahren, in welchem die erste Zielrichtungsinformation und die zweite Zielrichtungsinformation verglichen werden, ausgeführt. Eines von Zielen eines Durchführens des Paarabgleichsverfahrens ist, mehrere Zielobjekte zu extrahieren. Als ein Ergebnis des Paarabgleichsverfahrens werden Paardaten, die einen Wert von der ersten Zielrichtungsinformation und den entsprechenden Wert von der zweiten Zielrichtungsinformation aufweisen, vorgesehen.
  • Im Allgemeinen beinhalten beide der ersten und zweiten digitalen Daten, die den aufwärts und abwärts modulierten Bereichen entsprechen, mehrere Intensitätsspitzen, wobei jede Intensitätsspitze Überlagerungsfrequenzen entspricht, in dem Messfrequenzbereich. Jede von derartigen Intensitätsspitzen kann derart erachtet werden, dass sie das Vorhandensein eines Zielobjekts anzeigt. Jedoch ist es notwendig, ein Paar von Spitzenfrequenzen zu bilden, wobei eine aus den ersten digitalen Daten und eine andere aus den zweiten digitalen Daten extrahiert wird, um die Zielobjektcharakteristik zu berechnen. Wenn M Intensitätsspitzen in jeder der ersten und zweiter digitalen Daten beinhaltet sind, sind M × M Paare von Überlagerungsfrequenzen möglich. Daher weisen die Paardaten höchstens M × M Paare von Spitzenfrequenzen auf.
  • In einem Schritt S180 werden die Paardaten verwendet, um einen Abstand von einem von Kandidaten-Zielobjekten und eine Relativgeschwindigkeit der Kandidaten-Zielobjekte zu ergeben.
  • Wenn M Intensitätsspitzen in jedem der ersten und zweiten digitalen Daten beinhaltet sind, werden höchstens M × M Abstände zu Kandidaten-Zielobjekten und M × M Relativgeschwindigkeiten der Kandidaten-Zielobjekte berechnet. Es kann erachtet werden, dass aus M × M Kandidaten-Zielobjekten (m – 1) × M Kandidaten-Zielobjekte Artefakte sind, welche nicht in der realen Welt vorhanden sein können. Die Artefakte würden in einem nächsten Schritt S180 identifiziert.
  • Es ist zulässig, dass eine vorhergehende Zielrichtungsinformation in dem Speicher der Signalverarbeitungseinheit 30 gespeichert worden ist und sich auf diese bezogen werden kann, um das Paarabgleichsverfahren durchzuführen, in welchem eine der Spitzenfrequenzen in der ersten Zielrichtungsinformation und die entsprechende Spitzenfrequenz in der zweiten Zielrichtungsinformation zugeordnet sein sollten, um eines der Zielobjekte zu identifizieren. Das heißt, es ist bevorzugt, dass die derzeitige erste Zielrichtungsinformation und die derzeitige zweite Zielrichtungsinformation in dem Speicher der Signalverarbeitungseinheit 30 gespeichert werden, um das nächste Mal verwendet zu werden. Anstelle der derzeitigen ersten Zielrichtungsinformation und der derzeitigen zweiten Zielrichtungsinformation können alle digitalen Daten xi(t) (i = 1, ..., N), die den Spitzenfrequenzen entsprechen, bezüglich allen N Kanälen und bezüglich dem aufwärts modulierten Bereich und dem abwärts modulierten Bereich gespeichert werden. Weiterhin ist es zulässig, dass das Leistungsspektrum des Überlagerungssignals, das in Schritt S120 erzielt wird, in dem Speicher gespeichert wird.
  • Dann werden in Schritt S180 die Abstände der Zielobjekte und die Relativgeschwindigkeiten der Zielobjekte auf der Grundlage der Paardaten bestimmt, die in Schritt S170 berechnet werden.
  • Zum Beispiel werden alle Kandidaten für Abstände der Kandidaten-Zielobjekte und Relativgeschwindigkeiten der Kandidaten-Zielobjekte bezüglich einer Konsistenz der Bewegungen von Zielobjekten untersucht. Das heißt, wenn einige konsistente physikalische Spuren von Kandidaten für Zielobjekte verfolgt werden können, würden die Kandidaten als reale Zielobjekte beurteilt werden. In diesem Fall ist es notwendig, sich auf die Zielobjektcharakteristik, die einen Abstand zu den Zielobjekten und eine Relativgeschwindigkeit der Zielobjekte aufweist, zu einer Zeit zu beziehen, wenn das FMCW-Radar 2 das Erfassungsverfahren durchgeführt hat, das durch Schritte S110 bis S190 in 5 definiert ist.
  • Weiterhin ist es zulässig, dass Abgleiche von Intensitäten von Spitzenfrequenzen, welche eines der Paare von Spitzenfrequenzen gebildet haben, untersucht werden. Eine große Unausgeglichenheit der Frequenzen der Spitzenfrequenzen schlägt vor, dass zwei Spitzenfrequenzen durch unterschiedliche Zielobjekte erzeugt werden.
  • Weiterhin ist es zulässig, dass alle Kandidaten für Abstände der Kandidaten-Zielobjekte und Relativgeschwindigkeiten der Kandidaten-Zielobjekte bezüglich einer Konsistenz mit den ersten und zweiten Richtungsdaten untersucht werden, die in Schritt S150 erzielt werden. Die vorbestimmten Abstände der Zielobjekte und die Relativgeschwindigkeiten der Zielobjekte können für einen Tempomatvorgang, für einen Fahrzeugnavigationsvorgang und für ein Steuern eines Sicherheitssystems verwendet werden, das in das Fahrzeug eingebaut ist.
  • Weiterhin werden in Schritt S180 die bestimmten Abstände der Zielobjekte und die Relativgeschwindigkeiten der Zielobjekte in dem Speicher der Signalverarbeitungseinheit 30 gespeichert, um sich in dem nächsten Erfassungsverfahren darauf zu beziehen.
  • Wenn das Bestimmen in Schritt S140 „JA" ist, das heißt mindestens einer der ersten und zweiten Integralwerte einen vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreitet, wird es bestimmt, dass irgendeine Interferenz durch irgendein anderes Radar vorhanden ist. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S190 fort.
  • In Schritt S190 werden einige Maßnahmen gegen eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar unternommen.
  • Zum Beispiel wird, wenn ein Erfassen eines Zielobjekts möglich ist, ein Alarm zu einem Fahrer des Fahrzeugs gegeben, das mit dem FMCW-Radar 2 ausgestattet ist. Irgendeine andere Maßnahme wird gegen die Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem andern Radar über eine Anzeige oder einen Tonalarm unternommen.
  • Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 die detaillierten Vorgänge zum Berechnen von jedem der ersten und zweiten Referenzwerte bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs beschrieben.
  • Um den ersten Referenzwert zu berechnen, wird die erste Frequenzcharakteristik verwendet werden, die in Schritt S120 in 5 erzielt wird. Weiterhin wird die zweite Frequenzcharakteristik verwendet werden, um den zweiten Referenzwert zu berechnen. Diese zwei Werte zeigen den Pegel einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar an und bestimmen den Rausch-Untergrenzenpegel des Überlagerungssignals.
  • Einer der Aspekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels schafft ein Radar, das imstande ist, ein Auftreten einer Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar zuverlässig zu erfassen und eine Zielcharakteristik, wie zum Beispiel ein Vorhandensein eines Zielobjekts in dem Messabstandsbereich des Radarsystems, einen Abstand zwischen dem Radarsystem und dem Zielobjekt und eine Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem Radarsystem genau zu messen, auch wenn einige große oder lange Hindernisse, wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen, oder große und lange Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, über dem Messabstandsbereich des Radars vorhanden sind, und auch dann, wenn es mehrere Zielobjekte in dem Messabstandsbereich des Radars gibt.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen des Referenzwerts gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt. Das Verfahren beinhaltet Schritte eines Identifizierens eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine von Spitzenfrequenzkomponenten enthält, die eine Spitzenintensität aufweist, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, und eines Ersetzens der Spitzenintensität mit einem eingestellten Wert, der kleiner oder gleich dem Intensitäts-Schwellwert ist.
  • 7 ist ein Graph, der eine beispielhafte Leistungsspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zeigt, wenn es irgendwelche großen Hindernisse gibt, die sich weit über dem Messabstandbereich des FMCW-Radars befinden.
  • Wie es in 7 zu sehen ist, bringen einige große Zielhindernisse, die sich weit über dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars befinden, drei Intensitätsspitzen in dem Hochfrequenzbereich in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals mit sich.
  • In Schritt S210 erfasst die Signalverarbeitungseinheit 30 eine Spitzenfrequenzkomponente, die eine maximale Intensität aufweist, deren Spitzenintensität größer als der vorbestimmte Schwellwert in dem Hochfrequenzbereich in der ersten oder zweiten Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, das in Schritt S120 erzielt wird.
  • 8A ist ein Graph, der eine beispielhafte Leistungsspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zeigt, in welchem drei Spitzenfrequenzintervalle, die Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, deren Intensitäten (Spitzenintensitäten) größer als der vorbestimmte Schwellwert sind, in dem Hochfrequenzbereich zu sehen sind. Diese drei Spitzenfrequenzintervalle werden als ein erstes, ein zweites bzw. ein drittes Spitzenfrequenzintervall bezeichnet.
  • Dann wird es in Schritt S220 beurteilt, ob es in dem Hochfrequenzbereich mindestens eine Spitzenfrequenzkomponente gibt, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Wenn ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S220 „JA" ist, das heißt, es gibt mindestens eine Spitzenfrequenzkomponente, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, schreitet das Verfahren zu Schritt S230 fort. In dem anderen Fall, in dem ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S220 „NEIN" ist, das heißt., wenn es keine Spitzenfrequenzkomponente gibt, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, springt das Verfahren zu Schritt S250.
  • In Schritt S230 wird das i-te Spitzenfrequenzintervall (i = 1, 2, ....), welches seine Mitte an der Spitzenfrequenzkomponente fi und die Frequenzbreite fw aufweist, in dem Frequenzbereich ausgewählt. Das heißt, das i-te Spitzenfrequenzintervall bedeckt fi – fw/2 bis fi + fw/2 in dem Frequenzbereich.
  • 8B ist ein Graph, der ein Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zum Festlegen von drei Spitzenfrequenzintervallen zeigt, die die Mitten von Spitzenfrequenzintervallen an drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 bzw. f3 aufweisen und die gleiche Breite fw aufweisen.
  • Wenn ein Frequenzabstand von irgendwelchen benachbarten Spitzenfrequenzkomponenten kleiner als fw ist, werden derartige zwei Spitzenfrequenzintervalle kombiniert, um eine Spitzenfrequenzintervall zu empfangen, das eine breitere Breite als die Breite fw aufweist.
  • In Schritt S240 werden die Intensitäten der Frequenzkomponenten, die in einem Spitzenfrequenzintervall beinhaltet sind, zu einem Mittelwert der Intensität der niedrigsten Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall und der weiteren Intensität der Spitzenfrequenzkomponente in dem Spitzenfrequenzintervall verringert.
  • Ein Ersetzen der Intensitäten, die den vorbestimmten Schwellwert überschreiten, mit niedrigeren Werten, kann dazu führen, einen Effekt der Hindernisse über dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 bezüglich der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals zu verringern.
  • 9 ist ein Graph, der ein Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen, die drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, durch eingestellte Intensitäten zeigt, die Mittelwerte von Intensitäten der niedrigsten und höchsten Frequenzkomponenten in den jeweiligen Spitzenfrequenzintervallen sind.
  • Wie es in 9 zu sehen ist, weisen drei Spitzenfrequenzintervalle, welche die Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 beinhalten, Paare von Kanten von Spitzenfrequenzintervallen f1a und f1b, f2a und f2b, bzw. f3a und f3b auf. Es wird angenommen, dass die niedrigste Frequenz in der i-ten Spitzenfrequenz f1a und die höchste in der i-ten Spitzenfrequenz f1b ist. Weiterhin wird es angenommen, dass die Intensitäten der höchsten und der niedrigsten Frequenzen in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall p1a und p1b sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die verringerte Intensität der Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall als (pia + pib)/2 berechnet, das kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist. Daher weisen die Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall die gleiche Intensität von (pia + pib)/2 auf. Als ein Ergebnis eines Verringerns der Intensitäten der Frequenzkomponenten in den Spitzenfrequenzintervallen wird eine korrigierte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals erzielt. Wenn der Vorgang, der in diesem Schritt S240 definiert ist, an den ersten und zweiten Frequenzspektrumscharakteristiken angewendet wird, werden die korrigierten ersten und zweiten Frequenzspektrumscharakteristiken erzielt. In der korrigierten Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals sind alle der Intensitäten von einigen der Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich kleiner als der vorbestimmte Schwellwert. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S250 fort.
  • In Schritt S250 wird ein Referenzwert durch Integrieren der Intensitäten der Frequenzkomponenten über den Hochfrequenzbereich unter Verwendung der korrigierten Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals berechnet. Während der Integration wird die eingestellte Intensität (pia + pib)/2 als Intensitäten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall verwendet. Daher wird der Referenzwert nicht durch den Effekt des Hindernisses beeinflusst, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs des FMCW-Radars 2 befindet.
  • (Vorteile des vorliegenden Ausführungsbeispiels)
  • Deshalb ist das Radar 2 imstande, einen Rausch-Untergrenzenpegel genau zu bestimmen, ein Auftreten einer Interferenz zwischen dem Radar und irgendeinem anderen Radar zuverlässig zu erfassen und eine Zielcharakteristik, wie zum Beispiel ein Vorhandensein eines Zielobjekts in dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2, einen Abstand zwischen dem FMCW-Radar 2 und eine Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem FMCW-Radar 2, auch dann genau zu messen, wenn irgendwelche großen oder langen Zielhindernisse, wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen, oder große und lange Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, über dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 vorhanden sind, und auch wenn es mehrere Zielhindernisse in dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 gibt.
  • Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Spitzenfrequenzkomponente, die eine Spitzenintensität aufweist, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in dem Hochfrequenzbereich der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, erfasst. Dann wird das Spitzenfrequenzintervall, das die Frequenzbreite aufweist, als die Spitzenfrequenzkomponente in dem Frequenzbereich bestimmt. Es ist bevorzugt, dass die Mitte des Spitzenfrequenzintervalls an der Spitzenfrequenzkomponente in dem Frequenzbereich angeordnet ist. Weiterhin wird die Intensität der Spitzenfrequenz zu einer verringerten Intensität verringert, die kleiner oder gleich dem vorbestimmten Schwellwert ist. Alle der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall werden durch die verringerte Intensität der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall ersetzt. Die verringerte Intensität der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall ist ein Merkmal der korrigierten Frequenzspektrumscharakteristik. Die verringerte Intensität der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall und die Intensitäten der Frequenzkomponenten außerhalb des Spitzenfrequenzintervalls in dem Hochfrequenzbereich werden verwendet, um einen Referenzwert zu berechnen, der einen Interferenzpegel zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar durch Aufsummieren derartiger Intensitäten über die Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich anzeigt.
  • Daher kann das FMCW-Radar 2 einen Einfluss eines Hindernisses, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs befindet, bezüglich der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals beseitigen, das von der einfallenden Funkwelle, die von dem FMCW-Radar 2 empfangen wird, die eine Rückkehr der Radarwelle beinhaltet, die von dem FMCW-Radar 2 gesendet wird, umgesetzt wird. Daher ist es möglich, ein Vorhandensein einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar mit einer verbesserten Genauigkeit zu bestimmen, da ein Effekt des Hindernisses, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs befindet, zu einem Erhöhen des Rausch-Untergrenzenpegels des Überlagerungssignals führt, und die Summe von Intensitäten der Hochfrequenzkomponenten zu erhöhen, die beseitigt worden sind.
  • Unter Bezugnahme auf die 10 bis 14 werden einige Vorteile des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Vergleich zu einem vergleichbaren Stand der Technik erläutert, welcher auf der Grundlage des Integrals von Intensitäten von Hochfrequenzkomponenten in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals bestimmt, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erfassen des Zielobjekts gemäß einem vergleichbaren Stand der Technik zeigt.
  • In dem Flussdiagramm, das in 10 gezeigt ist, entsprechen Schritte S900, S910 S940, S950 und S960 Schritten S110, S120, S160, S170 und S180 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das in 5 gezeigt ist. Daher können unbekannte Schritte, von denen es erforderlich ist, dass sie erläutert werden, lediglich in Schritten S920 und S930 zu sehen sein.
  • In Schritt S920 werden Integralwerte durch Integrieren von Intensitäten von Frequenzkomponenten in einem vorbestimmten Hochfrequenzbereich jedem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs und bezüglich jedem Kanal berechnet. Wenn die maximale Messfrequenz auf den gleichen Wert wie dem in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel festgelegt ist, das heißt 116 Kilohertz, was 256 Metern entspricht, wenn die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts null ist, kann der vorbestimmte Hochfrequenzbereich auf 200 bis 330 Kilohertz festgelegt werden.
  • Dann wird es in Schritt S930 bestimmt, ob die Integralwerte, die in Schritt S920 berechnet worden sind, größer als ein vorbestimmter Schwellwert sind. Bei dem Bestimmen, das in Schritt S930 durchgeführt wird, ist es ausreichend, den vorbestimmten Wert mit einem der Integralwerte für den aufwärts modulierten Bereich und den abwärts modulierten Beriech zu vergleichen.
  • Die anderen Schritte weisen die gleiche Funktion wie die entsprechenden Schritte in dem Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf.
  • Anstatt der Integralwerte ist es möglich, eine Anzahl von Frequenzkomponenten zu verwenden, welche in dem Hochfrequenzbereich sind und eine Intensität aufweisen, die einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet.
  • 11 ist ein Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumschrakteristik des Überlagerungssignals zeigt, wenn eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt. In 11 ist der vorbestimmte Hochfrequenzbereich zu sehen. Die untere Grenze des vorbestimmten Hochfrequenzbereichs ist die maximale Messfrequenz, unter welcher Frequenzkomponenten, die dem Zielobjekt in dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 entsprechen, angeordnet sind.
  • 12 ist ein Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem andern Radar auftritt. Es ist zu sehen, dass in dem gesamten Hochfrequenzbereich der Rausch-Untergrenzenpegel angehoben ist. Daher werden die Frequenzkomponenten, welche eine Intensität aufweisen, die den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet, in dem gesamten des Hochfrequenzbereichs festgestellt. Daher ergibt das Verfahren gemäß dem vergleichbaren Stand der Technik ein genaues Ergebnis eines Bestimmens des Auftretens der Interferenz durch irgendein anderes Radar für diesen Fall.
  • 13 ist ein Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn keine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem andern Radar (irgendwelchen anderen Radaren) auftritt und keine großen Zielobjekte, die weit über dem Messbereich des FMCW-Radars angeordnet sind, vorhanden sind. In diesem Fall ist der Rausch-Untergrenzenpegel unter dem vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert ausgenommen in einem Bereich, in dem der Effekt des Zielobjekts auftritt. Daher ist es möglich, zu bestimmen, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt. Daher ergibt das Verfahren gemäß dem vergleichbaren Stand der Technik ein genaues Ergebnis eines Bestimmens des Auftretens der Interferenz durch irgendein anderes Radar wie in diesem Fall.
  • 14 ist ein Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar nicht auftritt und wenn einige große Zielobjekte, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden, vorhanden sind. Die großen Zielobjekte, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden, beeinflussen die Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals derart, dass mehrere schmale Spitzen, die Intensität aufweisen, die den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreiten, in dem Hochfrequenzbereich erzeugt werden. In diesem Fall werden, obgleich eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar nicht auftritt, beide der Integralwerte von Intensitäten von Frequenzkomponenten in dem vorbestimmten Hochfrequenzbereich und der Anzahl von Frequenzkomponenten, welche in dem vorbestimmten Hochfrequenzbereich sind und eine Intensität aufweisen, die den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet, erhöht. Daher führen große Zielobjekte, die sich weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden, manchmal zu fehlerhaften Bestimmungen eines Auftretens einer Interferenz durch irgendein anderes Radar.
  • Jedoch kann, wie es zuvor beschrieben worden ist, insbesondere, wie es in Schritt S140 in 5 gezeigt ist, das Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel genau den Rausch-Untergrenzenpegel schätzen. Die Verbesserung einer Genauigkeit des Bestimmens des Rausch-Untergrenzenpegels führt zu einem zuverlässigen Bestimmen, ob sich die großen Zielobjekte weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden oder nicht.
  • Ein Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-(FMCW)-Radar zum Erfassen eines Auftretens einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar beinhaltet die Schritte: Analysieren eines Überlagerungssignals, das eine Information über ein Zielobjekt enthält, Erfassen von Spitzenfrequenzen, Berechnen einer Zielcharakteristik, die den Horizontalabstand zu dem Zielobjekt beinhaltet und der Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem Radar auf der Grundlage der Spitzenfrequenzen, Erzeugen eines Histogramms, Erfassen eines Rausch-Untergrenzenpegels, Erfassen einer Interferenz und Unternehmen von Maßnahmen gegen eine Interferenz.
  • In den Schritten zum Analysieren des Überlagerungssignals wird das Überlagerungssignal, das durch Mischen des empfangenen Signals Sr, welches sich auf die Amplitude der reflektierten Radarwelle von einem Zielobjekt bezieht, und des lokalen Signals L, welches sich auf das Hochfrequenzsignal bezieht, das von dem Oszillator 12 erzeugt wird, erzielt wird, unter Verwendung eines Verfahrens eines Digitalisierens des verstärkten Überlagerungssignals, zum Beispiel durch Abtasten der Amplitude des verstärkten Überlagerungssignals mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz, zu digitalen Daten gewandelt, um eine Frequenzspektrumscharakteristik oder ein Leistungsspektrum des Überlagerungssignals zu erzielen. Die Frequenz des Hochfrequenzsignals wird moduliert, um in dem aufwärts modulierten Bereich linear erhöht zu werden und dann in dem abwärts modulierten Bereich linear verringert zu werden.
  • In dem Schritt zum Erfassen von Spitzenfrequenzen wird eine Frequenzkomponente, welche unter der maximalen Messfrequenz ist und deren Leistung einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, als eine Spitzenfrequenz bezüglich jedem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs erfasst. Die Spitzenfrequenz bezüglich des aufwärts modulierten Bereichs wird als eine erste Spitzenfrequenz bezeichnet und die andere Spitzenfrequenz bezüglich des abwärts modulierten Bereichs wird als eine zweite Spitzenfrequenz bezeichnet.
  • In dem Schritt zum Berechnen der Zielcharakteristik des Zielobjekts werden mindestens der Abstand zu dem Zielobjekt und die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts auf der Grundlage der ersten und zweiten Spitzenfrequenzen berechnet.
  • In dem Schritt zum Erzeugen des Histogramms wird unter Verwendung der Frequenzspektrumscharakteristik von Hochfrequenzkomponenten des Überlagerungssignals ein Histogramm der Intensitäten der Hochfrequenzkomponenten des Überlagerungssignals erzielt.
  • In dem Schritt zum Erfassen des Rausch-Untergrenzenpegels wird der Wert der Intensität oder der Leistung des Überlagerungssignals, welche in dem Hochfrequenzbereich in dem Histogramm die maximale Höhe aufweist, als ein Rausch-Untergrenzenpegel erfasst.
  • In dem Schritt zum Erfassen einer Interferenz wird es, wenn der Rausch-Untergrenzenpegel einen vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreitet, bestimmt, dass irgendeine Interferenz durch irgendein anderes Radar vorhanden ist.
  • In dem Schritt zum Unternehmen einer Maßnahme gegen eine Interferenz wird irgendeine Maßnahme gegen die Interferenz durch irgendein anderes Radar unternommen.
  • Deshalb ist es möglich, zuverlässig zu bestimmen, ob sich große Zielobjekte weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden, da die Genauigkeit des Bestimmens des Rausch-Untergrenzenpegels verbessert ist. Daher können Gegenmaßnahmen gegen eine Interferenz auf eine rechtzeitige Weise unternommen werden.
  • (Eine erste Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels)
  • Unter Bezugnahme auf 15 wird eine erste Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • 15 ist ein Graph, der ein Verfahren gemäß einer ersten Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen, die drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, durch korrigierte Werte zeigt, die identisch zu einem Wert von Intensitäten der niedrigsten Frequenzkomponente in den jeweiligen Spitzenfrequenzintervallen sind.
  • In dieser Ausgestaltung ist der Vorgang in Schritt S240 in 6 abgeändert. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die korrigierte Intensität der Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall als (pia + pib)/2 berechnet. Jedoch wird in der ersten Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels die korrigierte Intensität der Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall auf pia festgelegt, welches kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist. Das heißt, die Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall weisen die gleich korrigierte Intensität von pia auf, welches die Intensität der niedrigsten Frequenz in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall ist.
  • In dieser Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels können die gleichen Vorteile wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
  • (Eine zweite Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels)
  • Unter Bezugnahme auf 16 wird eine erste Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • 16 ist ein Graph, der ein Verfahren gemäß einer zweiten Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen, die drei Spitzenfrequenzkomponenten f1, f2 und f3 enthalten, durch eingestellte Werte zeigt, die Werte von Intensitäten der höchsten Frequenzkomponente in den jeweiligen Spitzenfrequenzintervallen sind.
  • In dieser Ausgestaltung ist der Vorgang in Schritt S240 in 6 abgeändert. In der zweiten Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels ist die korrigierte Intensität der Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall auf pib festgelegt, was die Intensität der höchsten Frequenzkomponente in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall ist. Das heißt, die Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall weisen die gleiche korrigierte Intensität von pib auf, welche kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist.
  • Weiterhin ist es zulässig, dass die korrigierte Intensität der Frequenzkomponenten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall als eine lineare Kombination der Intensitäten pia und pib der niedrigsten und der höchsten Frequenzen in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall berechnet wird, welches einen Wert ergibt, der höher als max(pia, pib) ist und niedriger als max(pia, pib) ist, wobei max(pia, pib) ein niedriger Wert zwischen pia und pib ist und max(pia, pib) der größere Wert zwischen pia und pib ist.
  • In dieser Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels können die gleichen Vorteile wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Unter Bezugnahme auf 17 wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 17 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen des Referenzwerts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Verfahren Schritte eines Identifizierens eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine von Spitzenfrequenzkomponenten enthält, die eine Spitzenintensität aufweist, die in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, und eines Ersetzens der Spitzenintensität mit einem Nullpegel der Intensität aufweist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Vorgang in Schritt S130 in 5 zum Berechnen der ersten und der zweiten Referenzwerte bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs zu dem in dem ersten Ausführungsbeispiel abgeändert. Daher wird im Folgenden ein Vorgang zum Berechnen der ersten und zweiten Referenzwerte gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der folgende Vorgang bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs getrennt durchgeführt.
  • In Schritt S310 erfasst die Signalverarbeitungseinheit 30 eine Spitzenfrequenzkomponente, die eine maximale Intensität aufweist, deren Spitzenintensität größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, in dem Hochfrequenzbereich unter Verwendung der Frequenzspektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs, wobei die Frequenzspektrumscharakteristiken in Schritt S120 erzielt werden.
  • In einem nachfolgenden Schritt S320 wird es beurteilt, ob es in dem Hochfrequenzbereich mindestens eine Spitzenfrequenzkomponente gibt, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Wenn ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S320 „JA" ist, das heißt es gibt mindestens eine Spitzenfrequenzkomponente, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, schreitet das Verfahren zu Schritt S330 fort. In dem anderen Fall, in dem ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S320 „NEIN" ist, das heißt, wenn es keine Spitzenfrequenzkomponente gibt, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, springt das Verfahren zu Schritt S350.
  • In Schritt S330 wird das i-te Spitzenfrequenzintervall (i = 1, 2, ...), welches die Mitte an der Spitzenfrequenzkomponente fi und die Frequenzbreite fw aufweist, in dem Frequenzbereich festgelegt. Das heißt, das i-te Spitzenfrequenzintervall bedeckt fi – fw/2 bis fi + fw/2 in dem Frequenzbereich.
  • Wenn ein Frequenzabstand von benachbarten Spitzenfrequenzen kleiner als fw ist, werden derartige zwei Spitzenfrequenzintervalle kombiniert, um ein Spitzenfrequenzintervall zu erkennen, das eine breitere Breite als die Frequenzbreite von fw aufweist.
  • In Schritt S340 werden die Intensitäten der Frequenzkomponenten, die in einem Spitzenfrequenzintervall beinhaltet sind, durch einen Nullpegel der Intensitäten ersetzt. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S350 fort.
  • In Schritt S350 werden ein erster und ein zweiter Referenzwert durch Integrieren der Intensitäten der Frequenzkomponenten bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs über den Hochfrequenzbereich berechnet. Dies bedeutet, dass die ersten und zweiten Referenzwerte auf der Grundlage der Intensität der Frequenzkomponente erzielt werden, welche in dem Hochfrequenzbereich und nicht in dem Spitzenfrequenzintervall sind.
  • In Schritt S360 berechnet die Signalverarbeitungseinheit 30 zuerst, wenn es eine Mehrzahl der Spitzenfrequenzintervalle gibt, eine Summe der Breiten der Spitzenfrequenzintervalle, um eine gesamte Breite Wk der Spitzenfrequenzintervalle zu ergeben. Wenn es ein Spitzenfrequenzintervall gibt, ist die gesamte Breite Wk des Spitzenfrequenzintervalls zu der Frequenzbreite von fb identisch. Dann werden die ersten und zweiten Referenzwerte, die in Schritt S350 erzielt werden, durch Multiplizieren derartiger Referenzwerte mit einem Korrekturfaktor korrigiert.
  • Zum Beispiel wird es angenommen, dass die Frequenzbreite des Hochfrequenzbereichs Wa ist, die ersten und zweiten Referenzwerte, die in Schritt S350 erzielt werden, S1 und S2 sind bzw. die korrigierten ersten und zweiten Referenzwerte Sh1 und Sh2 sind. Daher werden die korrigierten ersten und zweiten Referenzwerte Sh1 und Sh2 wie folgt berechnet:
    Figure 00550001
  • Da Wa/(Wa – Wk) > 1 ist, wenn es ein Spitzenfrequenzintervall gibt, werden die ersten und zweiten Referenzwerte in der Korrektur erhöht. In der Korrektur der ersten und der zweiten Referenzwerte, die durch Gleichungen (5) und (6) definiert sind, werden die Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall auf einen Mittelwert der Intensitäten der Frequenzkomponenten festgelegt, welche in dem Hochfrequenzbereich und nicht in dem Spitzenfrequenzintervall sind.
  • Wie es zuvor beschrieben worden ist, weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Verfahren zum Berechnen der Referenzwerte, die beim Bestimmen zu verwenden sind, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar vorhanden ist, die Schritte auf: Erfassen einer Spitzenfrequenzkomponente oder von Spitzenfrequenzkomponenten, Festlegen eines Spitzenfrequenzintervalls oder von Spitzenfrequenzintervallen in dem Frequenzbereich, erneutes Festlegen der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (in den Spitzenfrequenzintervallen), Berechnen eines ersten und eines zweiten Referenzwerts, Berechnen einer Summe der Breite der Spitzenfrequenzintervalle und Korrigieren der ersten und zweiten Referenzwerte.
  • In dem Schritt eines Erfassens einer Spitzenfrequenzkomponente wird es beurteilt, ob es in dem Hochfrequenzbereich mindestens eine Spitzenfrequenzkomponente gibt oder nicht, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
  • In dem Schritt eines Festlegens eines Spitzenfrequenzintervalls oder von Spitzenfrequenzintervallen wird das i-te Spitzenfrequenzintervall (i = 1, 2 ... ), welches die Mitte bei der Spitzenfrequenzkomponente fi und die Frequenzbreite von fw aufweist, in dem Frequenzbereich festgelegt.
  • In dem Schritt eines erneuten Festlegens der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (Spitzenfrequenzintervallen), werden die Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (in den Spitzenfrequenzintervallen) zu einem Nullpegel in der Intensität verringert, um einen Effekt eines Hindernisses, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs des FMCW-Radars 2 befindet, bezüglich der Frequenzspektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals zu beseitigen.
  • In dem Schritt eines Berechnens eines ersten und eines zweiten Referenzwerts werden Integrationen der Intensitäten der Frequenzkomponenten bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereichs über dem Hochfrequenzbereich durchgeführt, um die ersten und zweiten Referenzwerte zu erzielen.
  • In dem Schritt eines Berechnens der Summe von Spitzenfrequenzintervallen, um eine gesamte Breite der Spitzenfrequenzintervalle zu ergeben, wenn es eine Mehrzahl der Spitzenfrequenzintervalle gibt. Wenn es ein Spitzenfrequenzintervall gibt, sollte die Breite des Spitzenfrequenzintervalls als eine gesamte Breite gelesen werden.
  • In dem Schritt eines Korrigierens der ersten und zweiten Referenzwerte werden die ersten und zweiten Referenzwerte mit einem Korrekturfaktor multipliziert, der eine Funktion des Verhältnisses der gesamten Breite der Spitzenfrequenzintervalle zu der Frequenzbreite des Hochfrequenzbereichs ist.
  • Die korrigierten ersten und zweiten Referenzwerte werden verwendet, um in Schritt S140 zu bestimmen, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar auftritt. In Schritt S140 vergleicht die Signalverarbeitungseinheit 30 die ersten und zweiten Referenzwerte mit einem vorbestimmten Interferenz-Schwellwert.
  • Das Hindernis, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs des FMCW-Radars 2 befindet, bewirkt eine Rückkehr der Radarwelle, welche Spitzen in dem Hochfrequenzbereich in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals erzeugt. Daher kann in dem Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Berechnen der Referenzwerte, die beim Bestimmen verwendet werden, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar vorhanden ist, eine Erhöhung der Summe der Intensitäten der Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich aufgrund des Hindernisses verringert werden. Daher können Effekte des Hindernisses, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs befindet, bezüglich des Überlagerungssignals in der Analyse des Überlagerungssignals beseitigt werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die gleichen Vorteile wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden.
  • Weiterhin ist es zulässig, dass anstatt eines Korrigierens der ersten und zweiten Referenzwerte, wie es zuvor beschrieben worden ist, der Interferenz-Schwellwert, welcher in Schritt S140 in 5 verwendet wird, auf der Grundlage des Verhältnisses der gesamten Breite der Spitzenfrequenzintervalle zu der Frequenzbreite des Hochfrequenzbereichs korrigiert werden kann.
  • Zum Beispiel wird, wenn der Interferenz-Schwellwert T ist, ein korrigierter Interferenz-Schwellwert Th gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
    Figure 00580001
  • Da (Wa – Wk)/Wa < 1 ist, wird, wenn es mindestens ein Spitzenfrequenzintervall gibt, der Interferenz-Schwellwert in der Korrektur verringert. Eine der Ideen, die in der vorhergehenden Korrektur des Interferenz-Schwellwerts enthalten ist, ist wie folgt:
    Als ein Ergebnis eines Vorgangs, der in dem Schritt zum erneuten Festlegen der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (Spitzenfrequenzintervallen) durchgeführt wird, kann eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar keinen Einfluss auf die Summe der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich aufweisen, so dass die Referenzwerte, das heißt die Summe von Intensitäten, unterschätzt wird. Daher ist es notwendig, den Interferenz-Schwellwert zu korrigieren, um die verringerte Höhe der Referenzwerte zu kompensieren. In Gleichung (7) ist eine Verringerung des Referenzwerts äquivalent zu einem Ersetzen von jeder der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall durch eine mittlere Intensität der Intensitäten der Frequenzkomponenten, welche in dem Hochfrequenzbereich und nicht in dem Spitzenfrequenzintervall sind.
  • Weiterhin ist es zulässig, dass beide der Referenzwerte und des Interferenz-Schwellwerts gemäß den folgenden Gleichungen korrigiert werden:
    Figure 00580002
  • Das heißt, die korrigierten ersten und zweiten Referenzwerte Sh1 und Sh2 werden auf die jeweiligen Mittelwerte der Intensitäten der Frequenzkomponenten festgelegt, welche in dem Hochfrequenzbereich bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereich sind. Weiterhin wird der Interferenz-Schwellwert korrigiert, um den korrigierten Interferenz-Schwellwert Th gemäß der gleichen Formel zu ergeben, die in den korrigierten ersten und zweiten Referenzwerten Sh1 und Sh2 verwendet wird.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Unter Bezugnahme auf die 18 bis 19B wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Vorgang in Schritt S130 in 5 zum Berechnen der ersten und der zweiten Referenzwerte bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs von dem in dem ersten Ausführungsbeispiel abgeändert. Daher wird im Folgenden der Vorgang zum Berechnen der ersten und der zweiten Referenzwerte gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert.
  • 18 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen des Integralwerts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Verfahren die Schritte eines Identifizierens eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine der Frequenzkomponenten enthält, die eine Intensität aufweist, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, und eines Ersetzens der Spitzenintensität mit einem Nullpegel der Intensität beinhaltet.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der folgende Vorgang bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs getrennt durchgeführt.
  • In Schritt S410 erfasst die Signalverarbeitungseinheit 30 einen Hochintensitätsbereich in der Frequenzspektrumscharakteristik. Der Hochintensitätsbereich wird in der Frequenzspektrumscharakteristik derart bestimmt, dass eine Intensität größer als ein vorbestimmter Schwellwert in dem Hochfrequenzbereich in den Frequenzspektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs ist, wobei dies Frequenzspektrumscharakteristiken in Schritt S120 erzielt werden.
  • 19A ist ein Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn sich einige Hindernisse weit über dem Messbereich des FMCW-Radars 2 befinden.
  • In der Frequenzspektrumscharakteristik, die in 19A gezeigt ist, können drei Hochintensitätsbereiche, deren Intensitäten den vorbestimmten Schwellwert überschreiten, in dem Hochfrequenzbereich festgestellt werden. Dann enthält jedes der drei Spitzenfrequenzintervalle Frequenzkomponenten, die Intensitäten aufweisen, die den vorbestimmten Schwellwert überschreiten. Das Spitzenfrequenzintervall weist die minimalen und maximalen Frequenzen auf, an welchen Intensitäten gleich dem vorbestimmten Schwellwert sind.
  • In einem nachfolgenden Schritt S420 wird es beurteilt, ob mindestens ein Spitzenfrequenzintervall in dem Hochfrequenzbereich ist oder nicht. Wenn ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S420 „JA" ist, das heißt es gibt mindestens ein Spitzenfrequenzintervall in dem Hochfrequenzbereich, schreitet das Verfahren zu Schritt S430 fort. In dem anderen Fall, in dem ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S420 „NEIN" ist, das heißt, wenn es mindestens ein Spitzenfrequenzintervall in dem Hochfrequenzbereich gibt, springt das Verfahren zu Schritt S440.
  • Es ist anzumerken, dass in Schritt S420 die Signalverarbeitungseinheit 30 nicht eine einzelne Spitzenfrequenzkomponente erfasst, die eine Spitzenintensität aufweist, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in dem Hochfrequenzbereich ist. Stattdessen wird ein Bruchteil von Intensitäten erfasst, die den vorbestimmten Schwellwert überschreiten.
  • In Schritt S430 werden die Intensitäten der Frequenzkomponenten, die in dem Spitzenfrequenzintervall beinhaltet sind, durch einen Nullpegel der Intensität ersetzt, wie es in 19B gezeigt ist.
  • 19B ist ein Graph, der ein Verfahren gemäß einer ersten Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels zum Ersetzen der Intensitäten der drei Spitzenfrequenzintervalle zeigt, die drei Spitzenfrequenzkomponenten mit einem Nullpegel einer Intensität enthalten. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S440 fort.
  • In Schritt S440 werden erste und zweite Referenzwerte durch Integrieren der Intensitäten der Frequenzkomponenten bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereichs über dem Hochfrequenzbereich berechnet. Dies bedeutet, dass die ersten und zweiten Referenzwerte auf der Grundlage der Intensität der Frequenzkomponenten erzielt werden, welche in dem Frequenzbereich sind und nicht in dem Spitzenfrequenzintervall sind, wie es in 19B gezeigt ist. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S450 fort.
  • 19B ist ein Graph, der ein Verfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen zeigt, die drei Spitzenfrequenzkomponenten mit einem Nullpegel der Intensität enthalten.
  • In Schritt S450 werden die ersten und zweiten Referenzwerte, die in Schritt S350 erzielt werden, durch Multiplizieren von derartigen Referenzwerten mit einem Korrekturfaktor korrigiert. Der Korrekturvorgang ist der gleiche wie der, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Daher ist es zulässig, das beide der Referenzwerte und des Interferenz-Schwellwerts gemäß den Gleichungen (8) bis (10) korrigiert werden können.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die gleichen Vorteile wie diejenigen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele erzielt werden.
  • Weiterhin wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein einfacherer Vorgang zum Festlegen eines Spitzenfrequenzintervalls oder von Spitzenfrequenzintervallen als diejenigen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwendet. Daher ist es möglich, das Verfahren zum Erfassen eines Vorhandenseins einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar auf eine einfachere Weise als diejenige durchzuführen, die in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel angewendet wird.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Unter Bezugnahme auf 20 bis 21 wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Vorgang in Schritt S130 wie in 5 zum Berechnen der ersten und zweiten Referenzwerte bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs von dem in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel abgeändert. Daher wird im Folgenden ein Vorgang zum Berechnen der ersten und zweiten Referenzwerte gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der folgende Vorgang bezüglich dem Frequenzerhöhungsbereich und dem Frequenzverringerungsbereich getrennt durchgeführt.
  • In Schritt S510 erfasst die Signalverarbeitungseinheit 30 einen Hochintensitätsbereich in der Frequenzspektrumscharakteristik. Der Hochintensitätsbereich wird in der Frequenzspektrumscharakteristik derart bestimmt, dass eine Intensität größer als ein vorbestimmter Interferenz-Schwellwert in dem Hochfrequenzbereich in den Frequenzspektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals bezüglich dem Frequenzerhöhungsbereich und dem Frequenzverringerungsbereich ist, wobei diese Frequenzspektrumscharakteristiken in Schritt S120 erzielt werden.
  • 19A ist ein Graph, der eine beispielhafte Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wenn es einige Hindernisse gibt, die sich weit über dem Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 befinden.
  • In der Frequenzspektrumscharakteristik, die in 19A gezeigt ist, können drei Hochintensitätsbereiche, deren Intensitäten den vorbestimmten Schwellwert überschreiten, in dem Hochfrequenzbereich festgestellt werden. Dann enthalten alle von drei Spitzenfrequenzintervallen Frequenzkomponenten, welche Intensitäten aufweisen, die den vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreiten. Das Spitzenfrequenzintervall weist die minimalen und maximalen Frequenzen auf, an welchen Intensitäten gleich dem vorbestimmten Interferenz-Schwellwert sind.
  • In einem nachfolgenden Schritt S520 wird es beurteilt, ob es mindestens ein Spitzenfrequenzintervall in dem Hochfrequenzbereich gibt oder nicht. Wenn ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S520 „JA" ist, das heißt es gibt mindestens ein Spitzenfrequenzintervall in dem Hochfrequenzbereich, schreitet das Verfahren zu Schritt S530 fort. In dem anderen Fall, in dem ein Ergebnis des Bestimmens in Schritt S520 „NEIN" ist, das heißt, wenn es mindestens ein Spitzenfrequenzintervall in dem Hochfrequenzbereich gibt, springt das Verfahren zu Schritt S540.
  • Es ist anzumerken, dass in Schritt S520 die Signalverarbeitungseinheit 30 nicht einzeln eine Spitzenfrequenzkomponente erfasst, die eine Spitzenintensität aufweist, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in dem Hochfrequenzbereich ist. Stattdessen wird ein Bruchteil von Intensitäten erfasst, der den vorbestimmten Schwellwert überschreitet. In Schritt S530 werden die Intensitäten der Frequenzkomponenten, die in einem Spitzenfrequenzintervall beinhaltet sind, durch den vorbestimmten Schwellwert der Intensität ersetzt, wie es in 19C gezeigt ist.
  • 21 ist ein Graph, der ein Verfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zum Ersetzen der Intensitäten von drei Spitzenfrequenzintervallen, die drei Spitzenfrequenzkomponenten enthalten, durch den vorbestimmten Schwellwert der Intensität zeigt. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S540 fort.
  • In Schritt S540 werden erste und zweite Referenzwerte durch Integrieren der Intensitäten der Frequenzkomponenten bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereichs über dem Hochfrequenzbereich berechnet. Bei dem Berechnen der ersten und zweiten Referenzwerte werden die korrigierten Intensitäten der Frequenzkomponenten, die in Schritt S520 erzielt werden, verwendet, wenn die Frequenzkomponenten in den Spitzenfrequenzintervallen sind.
  • In Schritt S450 werden die ersten und zweiten Referenzwerte, die in Schritt S350 erzielt werden, durch Multiplizieren von derartigen Referenzwerten mit einem Korrekturfaktor korrigiert. Der Korrekturvorgang ist der gleiche, wie der, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Daher ist es zulässig, dass sowohl die Referenzwerte als auch der Interferenz-Schwellwert gemäß den Gleichungen (8) bis (10) korrigiert werden können.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die gleichen Vorteile wie diejenigen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele erzielt werden.
  • Weiterhin wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein einfacherer Vorgang zum Festlegen eines Spitzenfrequenzintervalls oder von Spitzenfrequenzintervallen als diejenigen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwendet. Daher ist es möglich, das Verfahren zum Erfassen eines Vorhandenseins einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar 2 und irgendeinem anderen Radar auf eine einfachere Weise als diejenige durchzuführen, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen angewendet wird.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • Unter Bezugnahme auf die 22 bis 23 wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum genauen Erfassen eines Rausch-Untergrenzenpegels der Frequenzspektrumscharakteristik eines Überlagerungssignals geschaffen, welches durch Mischen eines Sendesignals, das eine Radarwelle moduliert, um sich zeitlich linear zu ändern, und eines empfangenen Signals, das sich auf eine reflektierte Radarwelle von einem Zielobjekt bezieht, auf der Grundlage eines Histogramms geschaffen, das eine Verteilung der Intensitäten der Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals darstellt, um genau zu bestimmen, ob eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt, auch wenn einige große oder lange Zielobjekte, wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen, oder große und lange Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, über dem Messbereich des FMCW-Radars angeordnet sind.
  • Das Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet die Schritte: Durchführen einer Frequenzanalyse bezüglich des elektrischen Signals, um eine Verteilung von Intensitäten von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals abzuleiten, Berechnen eines Histogramms der Intensitäten von Frequenzkomponenten, welche außerhalb eines gegebenen Frequenzbereichs sind, in welchem die Rückkehr der Radarwelle von dem Zielobjekt fällt, und Bestimmen einer der Intensitäten, die die maximale Höhe in dem Histogramm der Intensitäten der Frequenzkomponenten aufweist, als der Rausch-Untergrenzenpegel.
  • Ein Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-(FMCW)-Radar zum Schätzen eines Rausch-Untergrenzenpegels, der als Reaktion auf ein Auftreten einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar erhöht wird, beinhaltet die Schritte: Analysieren eines Überlagerungssignals, Erzeugen eines Histogramms und Erfassen eines Rausch-Untergrenzenpegels.
  • In dem Schritt zum Analysieren des Überlagerungssignals wird das Überlagerungssignal, das durch Mischen des empfangenen Signals Sr, welches sich auf die Amplitude der reflektierten Radarwelle von einem Zielobjekt bezieht, und des lokalen Signals L erzielt wird, welches sich auf ein Hochfrequenzsignal bezieht, das von dem Oszillator 12 erzeugt wird, unter Verwendung eines Verfahrens eines Digitalisierens des abwärts verstärkten Überlagerungssignals zum Beispiel durch Abtasten der Amplitude des verstärkten Überlagerungssignals mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz, zu digitalen Daten gewandelt, um eine Frequenzspektrumscharakteristik oder ein Leistungsspektrum des Überlagerungssignals zu erzielen. Die Frequenz des Hochfrequenzsignals wird moduliert, um in dem aufwärts modulierten Bereich linear erhöht zu werden und dann in dem abwärts modulierten Bereich linear verringert zu werden.
  • In dem Schritt zum Erzeugen des Histogramms wird ein Histogramm der Intensitäten von Hochfrequenzkomponenten des Überlagerungssignals unter Verwendung der Frequenzspektrumscharakteristik von Hochfrequenzkomponenten des Überlagerungssignals erzielt.
  • Weiterhin beinhaltet der Schritt zum Erzeugen des Histogramms: Identifizieren eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine Spitzenfrequenzkomponenten enthält, die eine Spitzenintensität aufweist, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, und Ersetzen von Spitzenintensitäten durch einen eingestellten Wert, der kleiner oder gleich dem Intensitäts-Schwellwert ist, um eine korrigierte Frequenzspektrumscharakteristik zu erzeugen.
  • 22 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zum Berechnen eines Rausch-Untergrenzenpegels des Überlagerungssignals zeigt, wobei das Verfahren einen Schritt eines Berechnens eines Histogramms der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich beinhaltet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Durchführen von Vorgängen in Schritt S130 und S140 in 5 zum Berechnen der ersten und zweiten Referenzwerte bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs von dem in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen abgeändert. Daher wird im Folgenden ein Vorgang zum Berechnen der ersten und der zweiten Referenzwerte gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert.
  • In Schritt S630 werden unter Verwendung der Leistungsspektren des Überlagerungssignals, die in Schritt S120 erzielt werden, insbesondere unter Verwendung der Leistungsspektrumsdaten, die den Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich entsprechen, Histogramme der Intensitäten von derartigen Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals bezüglich jedem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs erzielt. Das Histogramm zeigt, wie häufig eine gegebene Intensität oder Leistung in den Frequenzkomponenten der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich gezählt wird. Anders ausgedrückt zeigt das Histogramm die Verteilung der Intensität oder Leistung des Überlagerungssignals bezüglich der Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzband. Der Vorgang, der in diesem Schritt durchgeführt wird, wird nachstehend beschrieben.
  • Dann extrahiert die Signalverarbeitungseinheit 30 in Schritt S640 den Wert der Intensität oder Leistung des Überlagerungssignals in dem aufwärts modulierten Bereich von den Intensitäten von derartigen Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals derart, dass der Wert die maximale Höhe in dem Histogramm aufweist. Das gleiche Verfahren wird bezüglich des abwärts modulierten Bereichs durchgeführt. Die extrahierten Werte definieren entsprechende Rausch-Untergrenzenpegel, das heißt den ersten Rausch-Untergrenzenpegel, der auf der Grundlage der ersten digitalen Daten erzielt wird, die dem aufwärts modulierten Bereich entsprechen, und den zweiten Rausch-Untergrenzenpegel, der auf der Grundlage der zweiten digitalen Daten erzielt wird, die den abwärts modulierten Bereich entsprechen. Die Werte der Intensität oder Leistung des Überlagerungssignals, welche die jeweilige maximale Höhe in den Histogrammen aufweisen, werden als Spitzenleistungen bezeichnet. Anders ausgedrückt ist der erste Rausch-Untergrenzenpegel die am Häufigsten festgestellte Intensität in dem Histogramm der Intensitäten der Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich bezüglich dem aufwärts modulierten Bereich. Der zweite Rausch-Untergrenzenpegel ist die häufigste festgestellte Intensität in dem Histogramm der Intensitäten der Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich bezüglich des abwärts modulierten Bereichs.
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden die Histogramme bezüglich dem aufwärts modulierten Bereich und dem abwärts modulierten Bereich auf der Grundlage von N × Msamp Stücken von abgetasteten Daten der ersten bzw. zweiten digitalen Daten erzielt. Jedoch ist es zulässig, dass lediglich eines der Histogramme bezüglich mindestens einem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs auf der Grundlage lediglich von digitalen Daten gemäß dem Überlagerungssignal erzielt wird, das von dem empfangenen Signal Sr erzeugt wird, das alle von Kanälen der Empfangsantenneneinheit 320 aufweist. In diesem Fall kann lediglich ein Wert einer Intensität oder einer Leistung des Überlagerungssignals, welcher die maximale Höhe in dem Histogramm aufweist, als ein Rausch-Untergrenzenpegel ausgewählt werden.
  • Wenn eine Mehrzahl von Werten der Intensität oder Leistung des Überlagerungssignals die gleiche maximale Höhe in dem Histogramm in Schritt S630 ergeben, ist es zulässig, entweder die niedrigste oder die höchste Intensität, welche die maximale Höhe ergibt, als den Rausch-Untergrenzenpegel zu erkennen oder einen Wert als eine Funktion der Werte der Intensität oder Leistung des Überlagerungssignals, welche die gleiche maximale Höhe ergeben, als den Rausch-Untergrenzenpegel zu berechnen.
  • Wenn lediglich ein Rausch-Untergrenzenpegel in dem Schritt S640 erzielt worden ist, wird es beurteilt, ob der Rausch-Untergrenzenpegel einen vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreitet oder nicht.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Rausch-Untergrenzenpegel, der in Schritt S540 erzielt wird, der am häufigsten gesehene in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich. Daher beinhaltet das Verfahren zum Bestimmen eines Rausch-Untergrenzenpegels keine Zweideutigkeit. Deshalb ist es möglich, den Rausch-Untergrenzenpegel auch dann genau zu schätzen, wenn einige große oder lange Zielobjekte, wie zum Beispiel LKWs oder offene Lastwägen, oder große und lange Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, über dem Messbereich des FMCW-Radars vorhanden sind, und auch dann, wenn es mehrere Zielobjekte in dem Messbereich des Radars gibt.
  • Nachfolgend wird es in Schritt S650 bestimmt, ob mindestens einer der ersten und zweiten Rausch-Untergrenzenpegel einen vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreitet oder nicht. Dieses Bestimmen wird ausgeführt, um zu beurteilen, ob irgendwelche Maßnahmen gegen die Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar unternommen werden oder nicht.
  • Wenn das Bestimmen in Schritt S650 „NEIN" ist, das heißt wenn beide der ersten und zweiten Rausch-Untergrenzenpegel nicht den vorbestimmten Interferenz-Schwellwert überschreiten, wird es bestimmt, dass weder eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar noch ein Einfluss eines Vorhandenseins von Objekten, die sich weit über dem Messbereich befinden, aufgetreten ist. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S150 fort.
  • Wenn das Bestimmen in Schritt S650 „JA" ist, das heißt mindestens einer der ersten und zweiten Rausch-Untergrenzenpegel überschreitet einen vorbestimmten Interferenz-Schwellwert, wird es bestimmt, dass irgendeine Interferenz durch irgendein anderes Radar vorhanden ist. Dann schreitet das Verfahren zu Schritt S190 fort.
  • 23 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zum Berechnen eines Histogramms der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Hochfrequenzbereich zeigt, wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet: Identifizieren eines Spitzenfrequenzintervalls, das eine von Spitzenfrequenzkomponenten enthält, die eine Spitzenintensität aufweisen, die größer als der vorbestimmte Schwellwert in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals ist, und Ersetzen der Spitzenintensität mit einem eingestellten Wert, der kleiner oder gleich dem Intensitäts-Schwellwert ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird anstatt eines Durchführens eines Vorgangs in Schritt S250 in 6 zum Berechnen der ersten und zweiten Referenzwerte bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und Frequenzverringerungsbereichs ein Vorgang zum Berechnen des Histogramms durchgeführt, wie er in Schritt S710 in 23 gezeigt ist. Daher wird im Folgenden ein Vorgang erläutert, der das Histogramm gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet.
  • In Schritt S710 in 23 werden Histogramme bezüglich jedem des Frequenzerhöhungsbereichs und des Frequenzverringerungsbereichs unter Verwendung der korrigierten Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals berechnet. Während eines Berechnens der Histogramme wird eine Intensität (pia + pib)/2 als korrigierte Intensitäten in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall verwendet, wobei pia und pib die Intensitäten der niedrigsten und der höchsten Frequenzen in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall sind. Daher wird der Referenzwert nicht durch den Effekt des Hindernisses beeinflusst, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs des FMCW-Radars 2 befindet.
  • Es ist anzumerken, dass es anstatt eines Verwendens von (pia + pib)/2 als die korrigierte Intensität möglich ist, irgendeine andere Formel zu verwenden, die vorhergehend offenbart worden ist. Zum Beispiel wird der Nullpegel einer Intensität als die korrigierte Intensität in dem i-ten Spitzenfrequenzintervall verwendet.
  • Ein Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-(FMCW)-Radar zum Schätzen eines Rausch-Untergrenzenpegels, der als Reaktion auf ein Auftreten einer Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar erhöht wird, beinhaltet die Schritte: Analysieren eines Überlagerungssignals, Erzeugen eines Histogramms und Erfassen eines Rausch-Untergrenzenpegels.
  • In dem Schritt zum Analysieren des Überlagerungssignals wird das Überlagerungssignal, das durch Mischen des empfangenen Signals Sr, welches sich auf die Amplitude der reflektierten Radarwelle von einem Zielobjekt bezieht, und des lokalen Signals L erzielt wird, welches sich auf das Hochfrequenzsignal bezieht, das von dem Oszillator 12 erzeugt wird, unter Verwendung eines Verfahrens eines Digitalisierens des verstärkten Überlagerungssignals zum Beispiel durch Abtasten der Amplitude des verstärkten Überlagerungssignals mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz zu digitalen Daten gewandelt, um eine Frequenzspektrumscharakteristik oder ein Leistungsspektrum des Überlagerungssignals zu erzielen. Die Frequenz des Hochfrequenzsignals wird moduliert, um in dem aufwärts modulierten Bereich linear erhöht und dann in dem abwärts modulierten Bereich linear verringert zu werden.
  • Der Schritt zum Erzeugen des Histogramms beinhaltet weiterhin die Schritte: Erfassen einer Spitzenfrequenzkomponente oder von Spitzenfrequenzkomponenten, Festlegen eines Spitzenfrequenzintervalls oder von Spitzenfrequenzintervallen in dem Frequenzbereich, Korrigieren der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (Spitzenfrequenzinervallen), Berechnen eines ersten und eines zweiten Referenzwerts, Berechnen eines Histogramms unter Verwendung der korrigierten Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (in den Spitzenfrequenzintervallen).
  • In dem Schritt eines Erfassens einer Spitzenfrequenzkomponente wird es beurteilt, ob es in dem Hochfrequenzbereich mindestens eine Spitzenfrequenzkomponente gibt oder nicht, die eine Intensität aufweist, die den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet.
  • In dem Schritt eines Festlegens eines Spitzenfrequenzintervalls oder von Spitzenfrequenzintervallen wird das i-te Spitzenfrequenzintervall (i = 1,2 ...), welches die Mitte an der Spitzenfrequenzkomponenten fi und die Frequenzbreite fw aufweist, in dem Frequenzbereich festgelegt.
  • In dem Schritt eines erneuten Festlegens der Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (Spitzenfrequenzintervallen), werden die Intensitäten der Frequenzkomponenten in dem Spitzenfrequenzintervall (Spitzenfrequenzintervallen) zu einem korrigierten Pegel verringert, der kleiner als der vorbestimmte Intensitäts-Schwellwert ist, um einen Effekt eines Hindernisses, das sich außerhalb des Messabstandsbereichs des FMCW-Radars 2 befindet, auf die Frequenzspektrumscharakteristiken des Überlagerungssignals zu verringern.
  • In dem Schritt eines Berechnens eines ersten und eines zweiten Referenzwerts werden Integrationen der Intensitäten der Frequenzkomponenten bezüglich des Frequenzerhöhungsbereichs bzw. des Frequenzverringerungsbereichs über den Hochfrequenzbereich durchgeführt, um die ersten und zweiten Referenzwerte zu erzielen.
  • In dem Schritt eines Berechnens der Summe von Spitzenfrequenzintervallen wird die gesamte Breite der Spitzenfrequenzintervalle verwendet, wenn es eine Mehrzahl der Spitzenfrequenzintervalle gibt. Wenn es ein Spitzenfrequenzintervall gibt, sollte die Breite des Spitzenfrequenzintervalls als eine gesamte Breite gelesen werden.
  • In dem Schritt zum Erfassen des Rausch-Untergrenzenpegels wird ein Wert der Intensität oder Leistung des Überlagerungssignals, welches die maximale Höhe in dem Histogramm aufweist, als ein Rausch-Untergrenzenpegel erfasst.
  • Daher kann auch dann, wenn es große oder lange Zielobjekte, wie zum Beispiel große Fahrzeuge, wie zum Beispiel LKWs und offene Lastwägen, oder Gebäude, wie zum Beispiel eine Autobahnbrücke und ihre Pfeiler, an einer Stelle weiter als der Messabstandsbereich des FMCW-Radars 2 gibt, der Einfluss von derartigen großen oder langen Zielobjekten in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals in dem Hochfrequenzbereich nicht gesehen werden, da Intensitäten von Frequenzkomponenten, die durch derartige Objekte beeinträchtigt werden, den Rausch-Untergrenzenpegel nicht überschreiten.
  • Deshalb ist es möglich, zuverlässig zu bestimmen, ob sich große Zielobjekte weit über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden oder nicht, da die Genauigkeit des Bestimmens des Rausch-Untergrenzenpegels verbessert wird. Daher können Gegenmaßnahmen gegen eine Interferenz auf eine zeitgerechte Weise durchgeführt werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Alarm zu dem Fahrer in Schritt S190 in 22 unterrichtet, wenn es unmöglich ist, Zielobjekte von einem Fahrzeug zu erfassen, das mit dem FMCW-Radar 2 ausgestattet ist. Jedoch ist es möglich, Schritte S150 bis S180 unter Verwendung eines neu definierten Rausch-Untergrenzenpegels auszuführen, der durch Addieren irgendeiner Grenze zu dem Rausch-Untergrenzenpegel erzielt wird. In diesem Fall können die Spitzenfrequenzen, deren Intensitäten den Rausch-Untergrenzenpegel überschreiten, verwendet werden, um die Zielcharakteristik eines Zielobjekts zu erfassen, auch wenn irgendeine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt oder irgendein Einfluss von irgendwelchen großen oder langen Hindernissen, wie zum Beispiel LKWs und offenen Lastwägen, oder großen und langen Gebäuden, wie zum Beispiel einer Autobahnbrücke und ihren Pfeilern, die sich über dem Messbereich des FMCW-Radars befinden, in der Frequenzspektrumscharakteristik des Überlagerungssignals auftritt.
  • Weiterhin ist bevorzugt, Schritte S150 bis S180 unter Verwendung eines neu definierten Rausch-Untergrenzenpegels auszuführen, der durch Addieren irgendeiner Grenze zu dem Rausch-Untergrenzenpegel erzielt wird, wenn eine Interferenz zwischen dem FMCW-Radar und irgendeinem anderen Radar auftritt.
  • (Ausgestaltungen)
  • Die vorliegende Erfindung kann in mehreren anderen Formen realisiert werden, ohne ihren Umfang zu verlassen. Das soweit beschriebene Ausführungsbeispiel ist deshalb gedacht, lediglich veranschaulichend und nicht beschränkend zu sein, da der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die beiliegenden Ansprüche anstatt durch die diesen vorhergehende Beschreibung definiert ist. Alle Änderungen, die innerhalb des Umfangs und der Grenzen der Ansprüche fallen, oder Äquivalente von derartigen Umfängen und Grenzen sind deshalb gedacht als durch die Ansprüche abgedeckt zu werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2007-72886 [0001]
    • - JP 2006-2220624 [0010]
    • - US 2006/0181448 [0010]
    • - WO 2006/120824 [0017]
    • - JP 2004-1633340 [0018]
    • - US 2004/0095269 [0018]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Multiple emitter location and signal parameter estimation" von R. O. Schmidt, IEEE Trans. Antennas Propagat., Bd. 34 (3), März (1986), Seiten 267 bis 280 [0137]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Erfassen eines Ereignisses einer Interferenz, in welchem eine einfallende Funkwelle, die von einem Radar empfangen wird, eine Funkwelle enthält, welche von irgendeinem anderen Radar gesendet worden ist und auf eine Rückkehr einer Radarwelle als von einem Radar gesendet überlagert ist, das die Schritte aufweist: Durchführen einer Frequenzanalyse bezüglich eines elektrischen Signals, zu welchem das Radar die einfallende Funkwelle wandelt, um eine Verteilung von Intensitäten von Frequenzkomponenten des elektrischen Signals in einem Frequenzbereich zu erzielen; Identifizieren von einer der Frequenzkomponenten, welche eine Intensität aufweist, die einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet, und welche außerhalb eines gegebenen Frequenzbereichs ist, in welchem die Rückkehr der Radarwelle von einem Zielobjekt in dem Radarbereich fällt, als eine Ausnahmefrequenzkomponente; Verringern der Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente, um kleiner oder gleich dem vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert zu sein, um einen Einfluss eines Hindernisses, das sich außerhalb des Radarbereichs befindet, bezüglich eines Erfassens des Ereignisses einer Interferenz zu beseitigen; Berechnen eine Referenzwerts durch Aufsummieren sowohl der verringerten Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente als auch der Intensitäten der Frequenzkomponenten, welche andere als die Ausnahmefrequenzkomponente sind und außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind; und Bestimmen, ob die Interferenz aufgetreten ist oder nicht, auf der Grundlage des Referenzwerts.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente, wobei diese Intensität den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet, durch einen Nullpegel einer Intensität ersetzt wird, um die verringerte Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente zu ergeben, und der Referenzwert, welcher durch Aufsummieren von sowohl der verringerten Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente als auch der Intensitäten der Frequenzkomponenten berechnet wird, welche andere als die Ausnahmefrequenzkomponenten sind und außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind, durch Multiplizieren mit einem Faktor korrigiert wird, der eine Funktion eines Verhältnisses einer Anzahl der Ausnahmefrequenzkomponente zu einer Anzahl von einigen der Frequenzkomponenten ist, welche außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente, wobei diese Intensität den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet, durch einen Wert des vorbestimmten Intensitäts-Schwellwerts ersetzt wird, um die verringerte Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente zu ergeben.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Radar ein frequenzmodulierter Dauerstrich-(FMCW)-Radar ist, das eine frequenzmodulierte Radarwelle sendet, deren Frequenz sich zeitlich ändert, wobei die Radarwelle einen aufwärts modulierten Bereich, während welchem sich die Frequenz der Radarwelle zeitlich erhöht, und einen abwärts modulierten Bereich aufweist, während welchem sich die Frequenz der Radarwelle zeitlich verringert, das elektrische Signal ein erstes Überlagerungssignal und ein zweites Überlagerungssignal beinhaltet, welche durch Mischen der einfallenden Funkwelle, die von dem Radar empfangen wird, und der Rückkehr der Radarwelle erzeugt werden, die von dem Radar in dem aufwärts modulierten Bereich bzw. in dem abwärts modulierten Bereich gesendet werden, und mindestens eines der ersten und zweiten Überlagerungssignale verwendet wird, um eine Verteilung von Intensitäten von Frequenzkomponenten zu erzielen.
  5. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente zu einem Nullpegel einer Intensität verringert wird, der Referenzwert gemäß einem Verhältnis der Anzahl der Ausnahmefrequenzkomponenten zu der Anzahl von einigen der Frequenzkomponenten korrigiert wird, welche außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind; und der korrigierte Referenzwert als der Referenzwert verwendet wird, um zu bestimmen, ob die Interferenz auftritt oder nicht.
  6. Das Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin die Schritte aufweist: Neudefinieren von Ausnahmefrequenzkomponenten als diejenigen der Frequenzkomponenten, welche Abstände von einer der Frequenzkomponenten aufweisen, welche eine Intensität aufweisen, die einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet und welche außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind.
  7. Ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-(FMCW)-Radar, das eine Zielobjektcharakteristik erfasst, die mindestens eines eines Vorhandenseins eines Zielobjekts in einem Radarbereich des Radars, einen Abstand zwischen dem Zielobjekt und dem Radar und eine Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu dem Radar beinhaltet, das aufweist: einen Sendesignalgenerator, der ein Sendesignal erzeugt, dessen Frequenz moduliert ist, um einen aufwärts modulierten Bereich, während welchem sich die Frequenz des Sendesignals zeitlich erhöht, und einen abwärts modulierten Bereich aufzuweisen, während welchem sich die Frequenz des Sendesignals zeitlich verringert; eine Sendeantenne, die das Sendesignal als eine Radarwelle in Richtung des Radarbereichs sendet; eine Empfangsantenneneinheit, die eine einfallende Funkwelle empfängt, die von einem Radar empfangen wird, die eine Funkwelle beinhaltet, welche von irgendeinem anderen Radar gesendet worden ist und auf eine Rückkehr einer Radarwelle als durch einen Radar gesendet überlagert ist, um ein empfangenes Signal auf der Grundlage der einfallenden Funkwelle zu erzeugen; einen Überlagerungssignalgenerator, der erste und zweite Überlagerungssignale bezüglich jedem des aufwärts modulierten Bereichs und des abwärts modulierten Bereichs auf der Grundlage von sowohl dem Sendesignal als auch dem empfangenen Signal erzeugt; einen Frequenzanalysator, der eine Frequenzanalyse bezüglich der ersten und zweiten Überlagerungssignalen durchführt, um eine erste und eine zweite Frequenzspektrumscharakteristik zu erzielen, welche eine Verteilung von Intensitäten von Frequenzkomponenten des Überlagerungssignals in einem Frequenzbereich bezüglich des aufwärts modulierten Bereichs bzw. des abwärts modulierten Bereichs zeigen; eine Ausnahmefrequenzkomponenten-Identifikationseinheit, die mindestens eine der Frequenzkomponenten einer ersten und einer zweiten Frequenzspektrumscharakteristik identifiziert, wobei die eine der Frequenzkomponenten eine Intensität aufweist, die einen vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet und welche außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs ist, in welchem die Rückkehr der Radarwelle von einem Zielobjekt in dem Radarbereich fällt, als eine Ausnahmefrequenzkomponente; eine Verringerungseinheit, die die Frequenzen der Ausnahmefrequenzkomponente auf kleiner oder gleich dem vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert verringert, um einen Einfluss eines Hindernisses, das sich außerhalb des Radarbereichs befindet, bezüglich eines Erfassens des Ereignisses einer Interferenz zu beseitigen; eine Referenzwert-Berechnungseinrichtung, die einen Referenzwert durch Aufsummieren sowohl der verringerten Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente als auch der Intensitäten der anderen Frequenzkomponenten als der Ausnahmefrequenzkomponente berechnet, welche anders als die Ausnahmefrequenzkomponente sind und außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind; eine Interferenz-Erfassungseinrichtung, die auf der Grundlage des Referenzwerts erfasst, ob die Interferenz auftritt oder nicht; und eine Zielobjektcharakteristik-Berechnungseinrichtung, die die Zielobjektcharakteristik auf der Grundlage der ersten und zweiten Spitzenfrequenzen berechnet.
  8. Das Radar nach Anspruch 7, wobei die Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente, wobei diese Intensität den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet, durch einen Nullpegel einer Intensität ersetzt wird, um die verringerte Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente zu ergeben, und der Referenzwert, welcher durch Aufsummieren sowohl der verringerten Intensität der Ausnahmefrequenz als auch der Intensitäten der Frequenzkomponenten berechnet wird, welche anders als die Ausnahmefrequenzkomponenten sind und außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind, durch Multiplizieren mit einem Faktor korrigiert wird, der eine Funktion eines Verhältnisses einer Anzahl der Ausnahmefrequenzkomponenten zu einer Anzahl von einigen der Frequenzkomponenten ist, welche außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs sind.
  9. Das Radar nach Anspruch 7, wobei die Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente, wobei diese Intensität den vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet, durch einen Wert des vorbestimmten Intensitäts-Schwellwerts ersetzt wird, um die verringerte Intensität der Ausnahmefrequenzkomponente zu ergeben.
  10. Das Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin aufweist: eine Neudefinitions-Einheit, die Ausnahmefrequenzkomponenten als einige von Frequenzkomponenten neu definiert, welche Abstände von einer der Frequenzkomponenten aufweisen, welche eine Intensität aufweisen, die einem vorbestimmten Intensitäts-Schwellwert überschreitet und welcher außerhalb des gegebenen Frequenzbereichs ist.
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