DE102009042221A1 - Signalverarbeitungsvorrichtung und Radarvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Signalverarbeitungsvorrichtung soll in einen Radarsender/Empfänger eingebaut werden, der eine Sendeantenne, die aufgebaut ist, um ein Sendesignal zu senden, eine Vielzahl von Empfangsantennen, von denen jede aufgebaut ist, um das von einem Zielobjekt reflektierte Sendesignal zu empfangen, und einen Generator, der aufgebaut ist, um eine Vielzahl von Überlagerungssignalen für jede der Empfangsantennen zu erzeugen, umfasst. Ein Synthesizer ist aufgebaut, um die Überlagerungssignale zu synthetisieren, um ein synthetisiertes Überlagerungssignal zu erzeugen. Ein Detektor ist aufgebaut, um einen Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und einem der Überlagerungssignale zu erfassen.

Description

  • Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-240998 , eingereicht am 19. September 2008, einschließlich der Spezifikation, Zeichnungen und Ansprüche ist in ihrer Gesamtheit per Referenz eingebunden.
  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Signalverarbeitungsvorrichtung, die in einen Radarsender/Empfänger eingebaut werden soll, der eine Sendeantenne, die aufgebaut ist, um ein Sendesignal zu senden, eine Vielzahl von Empfangsantennen, von denen jede aufgebaut ist, um das von einem Zielobjekt reflektierte Sendesignal zu empfangen, und einen Generator, der aufgebaut ist, um eine Vielzahl von Überlagerungssignalen für jede der Empfangsantennen zu erzeugen, umfasst, und auf eine Radarvorrichtung, die den Radarsender/Empfänger und die Signalverarbeitungsvorrichtung aufweist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Signalverarbeitungsvorrichtung und eine Radarvorrichtung zum Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts basierend auf den Überlagerungssignalen.
  • In letzter Zeit wird für die Unterstützung der automatischen Steuerung in einem Fahrzeug, wie etwa einem Auto, eine Radarvorrichtung im Fahrzeug verwendet, um ein Zielobjekt zu erfassen, das um das eigene Fahrzeug herum vorhanden ist. Und ein elektronisches Abtastverfahren wird als ein Verfahren verwendet, um den Azimutwinkel des Zielobjekts unter Verwendung der Radarvorrichtung zu erfassen. Das Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel für eine Radarvorrichtung unter Verwendung des elektronischen Abtastverfahrens.
  • Wenn gemäß einer Radarvorrichtung unter Verwendung eines elektronischen Abtastverfahrens ein vor der Radarvorrichtung gesendetes Radarsignal von dem Zielobjekt reflektiert wird, werden die sich ergebenden reflektierten Signale als ein Paar empfangener Signale jeweils von einem Paar von Antennen empfangen. Da die gepaarten Antennen in diesem Fall voneinander beabstandet sind, sind die Weglängen der reflektierten Signale von dem Zielobjekt zu den jeweiligen Antennen entsprechend den Azimutwinkeln des Zielobjekts (hier wird ein Winkel der vorne rechts von der Radarvorrichtung vorhanden ist, als null Grad betrachtet) unterschiedlich, wodurch Überlagerungssignale, die erhalten werden, indem das Paar von Empfangssignalen abwärts gewandelt wird, gegenseitig unterschiedliche Phasen haben. Die Radarvorrichtung vom elektronischen Abtasttyp verarbeitet das Paar von Überlagerungssignalen unter Verwendung einer Signalverarbeitungseinheit, wie etwa einem Mikrocomputer, und erfasst den Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf der Phasendifferenz zwischen den gepaarten Überlagerungssignalen, der Entfernung zwischen den gepaarten Antennen und den Wellenlängen der Überlagerungssignale.
  • Ein digitales Strahlformungs-(DBF-)Verfahren ist ein Beispiel für ein derartiges elektronisches Abtastverfahren. In dem DBF-Verfahren sind zwei oder mehr Antennen in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet, eine Vielzahl von Überlagerungssignalen, die jeweils durch die jeweiligen Antennen erhalten werden, werden synthetisiert, und die Phasendifferenz zwischen den Überlagerungssignalen wird variiert, um dadurch den Pegel der zusammengesetzten Amplitude der Überlagerungssignale zu variieren, und ein Azimutwinkel, welcher der Phasendifferenz entspricht, wenn der Pegel der zusammengesetzten Amplitude den Maximalpegel zeigt, wird erfasst. Auch umfasst das elektronische Abtastverfahren ein Phasenmonopulsverfahren, in dem eine Phasendifferenz zwischen einem Paar von Überlagerungssignalen, die jeweils von zwei Antennen empfangen werden, erfasst wird, und ein Azimutwinkel, welcher der erfassten Phasendifferenz entspricht, wird entsprechend einer Betriebsverarbeitung, früher gespeicherten Kennfelddaten oder ähnlichem erhalten.
    • Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung 2000-258524 A
  • Wenn in dem vorstehend erwähnen elektronischen Abtastverfahren die Weglängendifferenz der gepaarten reflektierten Signale in Bezug auf den Antennenabstand die Wellenlänge des Überlagerungssignals überschreitet, weil der Azimutwinkel des Zielobjekts zunimmt, kann die Phase des Überlagerungssignals entsprechend der Weglängedifferenz den Bereich von -π~π überschreiten, wodurch ein Fall aufgebracht wird, in dem ein sogenanntes Phasenwiederholungsphänomen erzeugt werden kann. Wenn dieser Fall berücksichtigt wird und angenommen wird, dass die erfasste Phasendifferenz provisorisch als ϕ ausgedrückt wird, besteht eine Möglichkeit, dass das Zielobjekt in irgendeinem von mehreren Azimutwinkeln gelegen sein kann, die der Phasendifferenz ϕ ± 2kπ (k = 0, 1, 2, ...) entsprechen. Dies wirft ein Problem auf, dass der Azimutwinkel nicht eindeutig aus der Phasendifferenz der gepaarten Überlagerungssignale erhalten werden kann.
  • Um dieses Problem zu lösen, wird ein Verfahren bereitgestellt, in dem durch Festlegen der signalempfangenden Oberflächen der Antennen in einer gewissen Größe die Strahlbreite der Empfangssignale auf einen Azimutwinkelbereich begrenzt wird, in dem das Phasenwiederholungsphänomen nicht erzeugt werden kann (auf den hier nachstehend als ein Azimutwinkelerfassungsbereich Bezug genommen wird). Nach diesem Verfahren kann ein Überlagerungssignal mit einem erwarteten Pegel von einem Zielobjekt erhalten werden, das innerhalb des Azimutwinkelerfassungsbereichs gelegen ist, aber es kann kein Überlagerungssignal mit einem erwarteten Pegel von einem Zielobjekt erhalten werden, das außerhalb des Azimutwinkelerfassungsbereichs gelegen ist, wobei der Azimutwinkel eindeutig aus der Phasendifferenz ϕ zwischen einem Paar von Überlagerungssignalen, die jeweils einen erwarteten Pegel haben (das heißt, eine Phasendifferenz ϕ, die erhalten wird, wenn in der Phasendifferenz ϕ = ±2kπ k = 0), erfasst werden kann.
  • In letzter Zeit besteht die Neigung, eine Radarvorrichtung im Fahrzeug vom elektronischen Abtasttyp nicht nur zu verwenden, um einem Fahrzeug zu folgen, das sich vor dem eigenen Fahrzeug auf der Bewegungsfahrspur bewegt, sondern auch, um das eigene Fahrzeug in der folgenden Weise zu steuern: das heißt, sie erfasst ein Zielobjekt, wie etwa ein entgegenkommendes Fahrzeug in der angrenzenden Fahrspur, ein Fahrzeug oder einen Fußgänger, die vor dem eigenen Fahrzeug kreuzen, oder ein ortsfestes Objekt, das auf der Fahrspur vorhanden ist, um dadurch einen Zusammenstoß mit einem derartigen Zielobjekt zu vermeiden oder einen Aufprall zu milder, wenn das eigene Fahrzeug mit einem derartigen Zielobjekt zusammenstößt. Dies macht es notwendig, dass die Radarvorrichtung fähig ist, das Zielobjekt in einem breiteren Azimutwinkelbereich zu erfassen, als wenn es nur dem Fahrzeug folgt, das sich vor dem eigenen Fahrzeug bewegt.
  • Da die Weglängendifferenz zwischen den gepaarten reflektierten Signalen in dieser Hinsicht abnimmt, wenn sich der Antennenabstand verschmälert, kann der Azimutwinkelerfassungsbereich durch Verschmälern des Antennenabstands im Prinzip verbreitert werden. Jedoch gibt es aufgrund von physikalischen Größenbeschränkungen der Antenne natürlicherweise eine Grenze für das Verschmälern des Antennenabstands. Auch muss die empfangende Oberfläche der Antenne, damit ein Empfangssignal mit einem gewissen Pegel oder höher erhalten werden kann, während die Strahlbreite des empfangenen Signals in den verbreiterten Azimutwinkelerfassungsbereich verschmälert wird, eine gewisse Größe haben. Dies macht es ebenfalls schwierig, den Antenneabstand zu verschmälern.
  • Zusammenfassung
  • Es ist daher eine Aufgabe wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine Signalverarbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Azimutwinkelerfassungsbereich selbst dann verbreitern kann, wenn die gepaarten Antennen um einen gewissen Abstand voneinander beabstandet sind.
  • Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erreichen, wird gemäß einem ersten Aspekt wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Signalverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die in einen Radarsender/Empfänger eingebaut werden, soll, der eine Sendeantenne, die aufgebaut ist, um ein Sendesignal zu senden, eine Vielzahl von Empfangsantennen, von denen jede aufgebaut ist, um das von einem Zielobjekt reflektierte Sendesignal zu empfangen, und einen Generator, der aufgebaut ist, um eine Vielzahl von Überlagerungssignalen für jede der Empfangsantennen zu erzeugen, umfasst, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung aufweist: einen Synthesizer, der aufgebaut ist, um die Überlagerungssignale zu synthetisieren, um ein synthetisiertes Überlagerungssignal zu erzeugen; und einen Detektor, der aufgebaut ist, um einen Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und einem der Überlagerungssignale zu erzeugen.
  • Da die Überlagerungssignale gemäß dem vorstehenden Aspekt miteinander synthetisiert werden, um das synthetisierte Überlagerungssignal zu erzeugen, ist es möglich, ein synthetisiertes Überlagerungssignal mit der gleichen Phase wie das Überlagerungssignal zu erhalten, das von einer virtuellen Antenne erhalten wird, die zwischen ein Paar Antennen eingefügt ist. Durch Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts basierend auf einem der Überlagerungssignale und dem synthetisierten Überlagerungssignal kann der Azimutwinkel basierend auf Überlagerungssignalen erfasst werden, die jeweils von einem Paar Antennen mit einem schmaleren Antennenabstand als einem tatsächlichen Antennenabstand erhalten werden, das heißt, basierend auf Überlagerungssignalen, die jeweils von der virtuellen Antenne und einer der tatsächlichen Antennen erhalten werden. Daher kann ein Azimutwinkelerfassungsbereich, in dem ein Phasenwiederholungsphänomen nicht auftritt, verbreitert werden, während der Antennenabstand eher lang gehalten wird.
  • Der Detektor kann den Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf einer Phasendifferenz zwischen dem synthetisierten Überlagerungssignal und dem einen der Überlagerungssignale erfassen. Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann ferner einen Korrektor aufweisen, der aufgebaut ist, um einen Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals oder einen Pegel eines der Überlagerungssignale zu korrigieren, so dass der Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals gleich dem Pegel eines der Überlagerungssignale wird, und der Detektor kann den Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und dem einen der Überlagerungssignale, dessen Pegel gleich gemacht ist, erfassen. Der Korrektor kann den Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals oder einen Pegel eines der Überlagerungssignale, das dem erfassten Azimutwinkel entspricht, korrigieren, so dass der Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals gleich dem Pegel eines der Überlagerungssignale wird, und der Detektor kann ferner den Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und dem einen der Überlagerungssignale, dessen Pegel gleich gemacht ist, erfassen. Der Radarsender/Empfänger kann auf ein mobiles Objekt montiert werden, und der Detektor kann selektiv eine erste Erfassungsverarbeitung zum Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und einem der Überlagerungssignale und basierend auf einem Bewegungszustand des mobilen Objekts oder einem Zustand des Zielobjekts und eine zweite Erfassungsverarbeitung zum Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts basierend auf den Überlagerungssignalen ausführen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die den Radarsender/Empfänger und die Signalverarbeitungsvorrichtung, die vorstehend beschrieben sind, aufweist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorstehenden Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch detailliertes Beschreiben bevorzugter beispielhafter ihrer Ausführungsformen unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen deutlicher, wobei:
  • 1 eine schematische Ansicht ist, die einen Gebrauchszustand einer Radarvorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellt;
  • 2 eine schematische Ansicht ist, die einen Aufbau einer Radarvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 3A und 3B erläuternde Ansichten sind, die Änderungen in den Frequenzen eines Sendesignals und eines der Empfangssignale gemäß der ersten Ausführungsform darstellen;
  • 4 ein Flussdiagramm eines Hauptbetriebsverfahrens ist, das von einer Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 5A und 5B erläuternde Ansichten sind, die ein Azimutwinkelerfassungsprinzip in einem elektronischen Abtastverfahren darstellen;
  • 6 eine erläuternde Ansicht ist, die ein Antennenmuster von Empfangsantennen darstellt;
  • 7A und 7B erläuternde Ansichten sind, die eine DBF-Verarbeitung darstellen;
  • 8A und 8B eine erläuternde Ansicht ist, die ein Verfahren zum Verbreitern eines Azimutwinkelerfassungsbereichs gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 9 ein Flussdiagramm eines Azimutwinkelerfassungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform ist,
  • 10A bis 10C erläuternde Ansichten sind, die eine erste Modifikation der ersten Ausführungsform darstellen;
  • 11A und 11B erläuternde Ansichten sind, die eine zweite Modifikation der ersten Ausführungsform darstellen;
  • 12 ein Flussdiagramm des Betriebsverfahrens der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß den ersten und zweiten Modifikationen ist;
  • 13 eine schematische Ansicht ist, die einen Aufbau einer Radarvorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 14 ein Flussdiagramm eines Hauptbetriebsverfahrens ist, das von einer Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 15A und 15B Beispiele für Kennfelddaten sind, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen Phasendifferenzen und Azimutwinkeln darstellen;
  • 16 ein Beispiel für Kennfelddaten gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
  • 17 eine erläuternde Ansicht ist, welche die Wirkungen der Ausführungsformen darstellt;
  • 18 ein Flussdiagramm eines Azimutwinkelerfassungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform ist; und
  • 19 ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Der Bereich der Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und umfasst den Bereich der beigefügten Patentansprüche und ihrer Äquivalente.
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Verwendungszustand einer Radarvorrichtung gemäß den Ausführungsformen darstellt. Eine Radarvorrichtung 10 von einem elektronischen Abtasttyp ist in einem beispielhaften Fall auf einem vorderen Kühlergrill oder einer Stoßstange eines Fahrzeugs 1 montiert und wird verwendet, um ein Radarsignal (eine elektromagnetische Welle) in einen Suchbereich vor dem Fahrzeug 1 zu senden und reflektierte Signale aus dem Suchbereich mit mehreren Antennen zu empfangen. Und die Radarvorrichtung 10 erzeugt Überlagerungssignale für jede Antenne und verarbeitet diese Überlagerungssignale unter Verwendung einer Signalverarbeitungsvorrichtung, wie etwa eines Mikrocomputers, um dadurch den Azimutwinkel, den relativen Abstand und die Relativgeschwindigkeit eines in dem Suchbereich vorhandenen Zielobjekts zu erfassen. Hier umfasst das Zielobjekt zum Beispiel ein Fahrzeug, das sich vor dem Fahrzeug 1 bewegt, ein entgegenkommendes Fahrzeug, einen Fußgänger oder ein ortsfestes Objekt, das auf einer Fahrspur vorhanden ist.
  • Und eine Fahrzeugsteuervorrichtung 100 treibt den Aktuator des Fahrzeugs 1 entsprechend Erfassungsergebnissen der Radarvorrichtung 10 an, um dadurch das Verhalten des Fahrzeugs 1 zu steuern. Während man zum Beispiel einem Fahrzeug folgt, das sich vor dem Fahrzeug 1 bewegt, erlaubt die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 dem Fahrzeug 1 unter Verwendung der Radarvorrichtung 10 dem Fahrzeug, das sich vor ihm bewegt, mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen zu folgen; und die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 bestimmt den Wahrscheinlichkeitsgrad für den Zusammenstoß des Fahrzeugs 1 mit dem Zielobjekt entsprechend der Relativgeschwindigkeit oder dem relativen Abstand des Zielobjekts, und wenn vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug 1 mit dem Zielobjekt zusammenstößt, kann die Vorrichtung 100 das Fahrzeug 1 steuern, um einen solchen Zusammenstoß zu vermeiden, oder sie kann eine Warnvorrichtung oder eine Insassenschutzvorrichtung betätigen.
  • Im Übrigen ist der hier dargestellte Zustand lediglich ein Beispiel. Das heißt, die Radarvorrichtung 10 kann auch auf dem seitlichen Vorderabschnitt, dem Seitenabschnitt, hinteren Abschnitt oder dem seitlichen hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1 montiert sein, und kann auf diese Weise verwendet werden, um ein Zielobjekt in einem Suchbereich zu erfassen, der seitlich vorwärts, seitlich, rückwärts oder seitlich rückwärts von dem Fahrzeug vorhanden ist.
  • Auch in der folgenden Beschreibung wird ein Beispiel, in dem die Radarvorrichtung 10 auf einem Fahrzeug montiert ist, beschrieben; jedoch kann die Radarvorrichtung 10 alternativ auch auf einem anderen mobilen Objekt, wie etwa einem Fluggerät oder einem Schiff, montiert werden.
  • 2 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau einer Radarvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Hier ist die Radarvorrichtung 10 eine Radarvorrichtung, die ein DBF-Verfahren verwendet, welches eines der elektronischen Abtastverfahren ist. Auch verwendet die Radarvorrichtung 10 zusammen mit dem DBF-Verfahren ein FM-CW-(Frequency Modulated-Continuous Wave)Verfahren zum Senden und Empfangen einer kontinuierlichen Welle mit modulierter Frequenz als ein Radarsignal.
  • Die Radarvorrichtung 10 umfasst: einen Radarsender/Empfänger 30, der ein Radarsignal erzeugt, es von einer Sendeantenne 11 sendet und von einem Zielobjekt reflektierte Signale unter Verwendung mehrerer Empfangsantennen 12_1, 12_2, 12_3, ..., empfängt, und danach auch eine Vielzahl von Überlagerungssignalen aus den auf diese Weise empfangenen Signalen erzeugt; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung 14 zum Verarbeiten der Überlagerungssignale.
  • In dem Radarsender/Empfänger 30 erzeugt ein Modulationssignalgenerator 16 ein Modulationssignal mit einer Dreieckswellenform; und ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 18 gibt als ein Radarsignal eine kontinuierliche Welle (eine elektromagnetische Welle) mit einer Millimeterwellenlänge, deren Frequenz in dem Anstiegsblock der Dreieckswelle allmählich größer wird und in dem abfallenden Block der Dreieckswelle allmählich kleiner wird, aus. Auch wenn ein Verteiler 20 die Leistung des Radarsignals auf ein Sendesignal und ein lokales Signal verteilt, wird das Sendesignal von einem Verstärker 19 verstärkt und wird von der Sendeantenne 11 gesendet. Wenn dieses Sendesignal von einem Zielobjekt reflektiert wird, werden die reflektierten Signale jeweils von den Empfangsantennen 12_1, 12_2 und 12_3, die in beliebigen Abständen angeordnet sind, als Empfangssignale empfangen. Die Empfangssignale werden jeweils von ihren zugehörigen Verstärkern 13_1, 13_2 und 13_3 verstärkt und werden dann in eine Schaltschaltung 28 eingegeben. Hier ist der einfacheren Erklärung halber eine Struktur dargestellt, die drei Empfangsantennen umfasst; jedoch kann die Anzahl von Antennen auch zwei oder vier oder mehr sein.
  • Die Schaltschaltung 28 gibt ansprechend auf ein Schaltanweisungssignal von der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 die Empfangssignale aller Antennen 12_1, 12_2 und 12_3 in einem Zeitteilverfahren in einen Mischer 22 ein. Andererseits wird auch das lokale Signal, das von dem Verteiler 20 leistungsverteilt wird, in den Mischer 22 eingegeben. Der Mischer 22 mischt das lokale Signal und die jeweiligen Empfangssignale miteinander und gibt eine Vielzahl von Überlagerungssignalen aus, deren Frequenz jeweils eine Frequenz ist, die einer Frequenzdifferenz zwischen dem lokalen Signal und den jeweiligen Empfangssignalen, das heißt, zwischen dem Sendesignal und den jeweiligen Empfangssignalen, entspricht. Hier werden die Empfangssignale mit einer Millimeterwellenlänge in Überlagerungssignale mit einer Zwischenfrequenz abwärts gewandelt.
  • 3A stellt Änderungen in der Frequenz des Sendesignals und in der Frequenz eines der Empfangssignale dar. Die Frequenz des Sendesignals, steigt und fällt, wie durch eine durchgezogene Linie angezeigt, linear, wobei seine Mittelfrequenz f0 (zum Beispiel 76,5 GHz) und seine Frequenzmodulationsbreite ΔF (zum Beispiel 200 MHz) sind, entsprechend einem Frequenzmodulationssignal einer dreieckigen Welle mit einer Frequenz fm (zum Beispiel 400 Hz). Hier entspricht ein Paar einer Frequenzanstiegszeitspanne (Aufwärtszeitspanne) und Frequenzabfallzeitspanne (Abwärtszeitspanne) einem Modulationszyklus. Andererseits wird die Frequenz des Empfangssignals, wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt, beeinflusst durch: eine Zeitverzögerung ΔT, die durch den relativen Abstand des Zielobjekts bewirkt wird, welches das Empfangssignal reflektiert hat; und eine Abweichung einer Dopplerfrequenz γ, die der Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts entspricht. Als ein Ergebnis davon werden zwischen den Sende- und Empfangssignalen eine Frequenzdifferenz α in der Aufwärtszeitspanne und eine Frequenzdifferenz β in der Abwärtszeitspanne erzeugt. Auf diese Weise stellt die Frequenz (Überlagerungsfrequenz) eines Überlagerungssignals mit einer Frequenz, die der Frequenz zwischen ihnen entspricht, wie in 3B gezeigt, eine Überlagerungsfrequenz α in der Aufwärtsperiode und eine Überlagerungsfrequenz β in der Abwärtsperiode bereit. Und bei den Überlagerungsfrequenzen α, β, dem relativen Abstand R des Zielobjekts und der Relativgeschwindigkeit V des Zielobjekts gelten die folgenden Beziehungen, wobei C die Lichtgeschwindigkeit ausdrückt. R = C·(α + β)/(8·ΔF·fm) Ausdruck (1) V = C·(β – α)/(4·f0) Ausdruck (2)
  • Rückverweisend auf 2 werden die vorstehend erwähnten Überlagerungssignale jeweils von einem A/D-Wandler 24 abgetastet und in digitale Daten umgewandelt, und derartige digitale Daten werden dann in die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 eingegeben. Zu dieser Zeit werden in die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 Eingangssignaldaten über die Überlagerungssignale eingegeben und werden aufgrund des Betriebs der Schaltschaltung 28 im Wesentlichen zur gleichen Zeit aus den Empfangssignalen erzeugt, die gleichzeitig von den Antennen 12_1, 12_2 und 12_3 empfangen werden.
  • Die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 umfasst: einen wohlbekannten Mikrocomputer mit einer CPU (Central Processing Unit: zentrale Verarbeitungseinheit), einen ROM (Read Only Memory: Nur-Lesespeicher) und einen RAM (Random Access Memory: Direktzugriffsspeicher); und ferner eine Betriebsverarbeitungseinheit (z. B. einen DSP: Digital Signal Processor: digitaler Signalprozessor) zum Ausführen schneller Fouriertransformationsverarbeitungen (FFT-Verarbeitung) der digitalen Daten auf den Überlagerungssignalen.
  • Die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 umfasst: eine Synthesizereinheit 14a zum Synthetisieren der gepaarten Überlagerungssignale der Vielzahl von Überlagerungssignalen, die aus den gegenseitig angrenzenden gepaarten Antennen erhalten werden, um dadurch ein synthetisiertes Überlagerungssignal zu erzeugen; eine Azimutwinkelerfassungseinheit 14b zum Ausführen einer DBF-Verarbeitung für die Überlagerungssignale einschließlich des synthetisierten Überlagerungssignals, um dadurch einen Azimutwinkel zu erfassen, wo sich das Zielobjekt befindet; und eine Korrektureinheit 14c zum Korrigieren der Pegel der Überlagerungssignale oder der synthetisierten Überlagerungssignale gemäß einem Verfahren, das später im Detail diskutiert wird. Die Synthesizereinheit 14a, die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b und die Korrektureinheit 14c umfassen jeweils ein Programm, das Betriebsverfahren ausführt, die später im Detail diskutiert werden sollen, und eine CPU, die gemäß dem Programm betrieben werden soll. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 verarbeitet ferner die Überlagerungssignale entsprechend den Verfahren, die nachstehend diskutiert werden sollen, um dadurch den relativen Abstand und die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts zu erfassen, und gibt den erfassten Azimutwinkel, den relativen Abstand und die relative Geschwindigkeit des Zielobjekts an die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 aus.
  • 4 ist ein Flussdiagramm eines Hauptbetriebsverfahrens, das von einer Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Das in 4 gezeigte Verfahren wird in jedem Modulationszyklus eines Sendesignals ausgeführt. Zuerst führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 eine FFT-Verarbeitung für jedes der Überlagerungssignale in jeder Aufwärtszeitspanne und Abwärtszeitspanne aus, um ihre Frequenzspektren zu erfassen und erfasst eine Überlagerungsfrequenz, bei der die erfassten Frequenzspektren eine Spitze bilden (S2). Und die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 führt unter Verwendung der Überlagerungssignale mit der spitzenbildenden Überlagerungsfrequenz eine DBF-Verarbeitung aus, um dadurch den Azimutwinkel des Zielobjekts zu erfassen (S4).
  • Als nächstes paart die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 die Überlagerungsfrequenzen, die in dem Überlagerungssignalpegel und in dem erfassten Azimutwinkel miteinander zusammenfallen, der in den Aufwärts- und Abwärtszeitspannen erfassten Überlagerungsfrequenzen (S6) miteinander und erfasst den relativen Abstand und die Relativgeschwindigkeit des Zielobjekts gemäß den vorstehend erwähnten Ausdrücken (1) und (2) (S8). Dann bestätigt die Signalverarbeitungsvorrichtung 14, ob die erfassten Ergebnisse in den mehreren vergangenen erfassten Zyklen stetig sind oder nicht (S10) und gibt die erfassten Ergebnisse, in denen ein gewisser Grad an historischem Zusammenhang bestätigt wurde, an die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 aus (S12).
  • Hier wird nachstehend eine detaillierte Beschreibung eines Azimutwinkelerfassungsverfahrens unter Verwendung des vorstehend erwähnten Schritts S4 gegeben. Zuerst wird der Einfachheit der Erklärung halber eine Beschreibung eines Azimutwinkelerfassungsprinzips in einem allgemeinen elektronischen Abtastverfahren unter Bezug auf 5A und 5B gegeben. In 5A ist ein Beispiel gezeigt, in dem reflektierte Signale, die von dem Zielobjekt kommen, das in einem Azimutwinkel θ (der ein anderer Winkel als null Grad sein soll) gelegen ist, von den Antennen 12_1 und 12_2 empfangen werden. Wenn hier wird angenommen wird, dass die Wege der gepaarten reflektierten Signale parallel zueinander sind, wird eine Weglängendifferenz Δd(~d·sinθ) proportional zu dem Antennenabstand d erzeugt. Aufgrund dessen ist die Zeit, damit die gepaarten reflektierten Signale an der Antenne 12_2 ankommen, um einen Betrag verzögert, der äquivalent zu der Weglängendifferenz Δd ist. Wenn daher die Wellenlängen der Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2, die durch Abwärtswandeln der gepaarten Empfangssignale erhalten werden, als λ ausgedrückt werden, wird zwischen den Überlagerungssignalen Sb_1 und Sb_2 eine Phasendifferenz ϕ(= Δd·2π/λ) erzeugt, die der Differenz zwischen ihren Empfangszeiten entspricht. Folglich gilt in der Phasendifferenz ϕ zwischen den gepaarten Überlagerungssignalen und dem Azimutwinkel θ des Zielobjekts die folgende Beziehung.
  • Das heißt, θ = arcsin(λϕ/(2π·d)) Ausdruck (3).
  • Wenn hier der Azimutwinkel θ zunimmt, nimmt die Weglängendifferenz Δd zwischen den gepaarten reflektieren Signalen, wie in 5B gezeigt ab, die Phase der Überlagerungssignale Sb_2 in der Empfangszeitdifferenz übersteigt 2π, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, dass ein sogenanntes Phasenwiederholungsphänomen auftreten kann. Wenn eine derartige Phasenwiederholung auftritt, gilt in der Phasendifferenz ϕ zwischen den Überlagerungssignalen Sb_1, Sb_2 und dem Azimutwinkel θ die folgende Beziehung, mit dem Ergebnis, dass der Azimutwinkel θ nicht eindeutig aus der Phasendifferenz ϕ spezifiziert werden kann. θ = arcsin((ϕ ± 2kπ)/(2π·d)) (k = 0, 1, 2, ...) Ausdruck (4).
  • Da hier die Phasendifferenz ϕ in dem Bereich von –π < ϕ < π erfasst wird, kann der Azimutwinkelerfassungsbereich, in dem keine Phasenwiederholung stattfindet, in der folgenden Weise gemäß dem vorstehenden Ausdruck (4) ausgedrückt werden. –arcsin(λ/(2d)) < θ < arcsin(λ/(2d)) Ausdruck (5).
  • Um hier den Azimutwinkel eindeutig aus der Phasendifferenz in dem durch den obigen Ausdruck (5) ausgedrückten Azimutwinkelbereich zu erfassen, sind die jeweiligen Strahlbreiten der gepaarten Empfangssignale, die jeweils von den Antennen 12_1, 12_2 empfangen werden, innerhalb des vorstehend erwähnten Azimutwinkelerfassungsbereichs beschränkt. Das heißt, die Antennen 12_1 und 12_2 sind jeweils aus einer Antenne mit einem solchen Antennenmuster wie in 6 gezeigt, gemacht. In diesem Fall kann aus einem Zielobjekt, das sich in dem Azimutwinkelerfassungsbereich befindet, ein Überlagerungssignal mit einem erwarteten Pegel erhalten werden; aber von einem Zielobjekt, das sich außerhalb des Azimutwinkelerfassungsbereichs befindet, kann kein Überlagerungssignal mit einem erwarteten Pegel erhalten werden. Wenn daher ein Paar von Überlagerungssignalen erhalten wird, die jeweils einen erwarteten Pegel haben, kann basierend auf deren Phasendifferenz ϕ der Azimutwinkel θ gemäß dem Ausdruck (3) eindeutig innerhalb des Bereichs des Ausdrucks (5) erfasst werden.
  • Als nächstes wird nachstehend unter Bezug auf 7A und 7B eine Beschreibung der DBF-Verarbeitung zum Erfassen des Azimutwinkels eines Zielobjekts in dem vorstehend erwähnten Azimutwinkelerfassungsbereich gegeben. Wenn, wie in 7A gezeigt, die von dem Azimutwinkel θ kommenden reflektierten Signale von den Antennen 12_1, 12_2 und 12_3 empfangen werden, löschen die Amplituden der Empfangssignale sich gegenseitig aus, da die Empfangssignale eine Phasendifferenz in den empfangenden Oberflächen der Antennen haben; wohingegen in ihren Oberflächen (den Oberflächen gleicher Phase), die senkrecht zu dem Azimutwinkel θ sind, der Pegel ihrer synthetisierten Amplitude das Maximum liefert, da die Empfangssignale in Phase miteinander sind. Das heißt, in den Überlagerungssignalen Sb_1, Sb_2 und Sb_3 wird eine gleiche Phasendifferenz ϕ zwischen den wechselseitig benachbarten Überlagerungssignalen erzeugt, ihre Amplituden löschen sich gegenseitig aus; jedoch durch Anwenden zum Beispiel einer derartigen Phasendifferenz, wie sie die Phasendifferenz ϕ auslöscht, als einen Versatz, können die Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3 in Phase zueinander gebracht werden, wodurch der Pegel der zusammengesetzten Amplitude der Überlagerungssignale zu dem Maximalpegel gemacht werden kann. Mit anderen Worten fällt zu dieser Zeit die Richtcharakteristik der Antennen 12_1, 12_2 und 12_3 mit dem Azimutwinkel θ zusammen.
  • Auf diese Weise wird in der DBF-Verarbeitung, während eine beliebige Phasendifferenz auf die wechselseitig benachbarten gepaarten Überlagerungssignale angewendet wird, die zusammengesetzte Amplitude der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3 berechnet und durch Spezifizieren der Phasendifferenz ϕ, die den Maximalpegel der zusammengesetzten Amplitude liefern kann, kann der Azimutwinkel θ, welcher der derartig spezifizierten Phasendifferenz ϕ entspricht, erfasst werden.
  • Insbesondere leitet die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b gemäß der digitalen Berechnung und unter Verwendung des Ausdrucks (3) die zusammengesetzte Amplitude E der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3 als eine Funktion mit einem Azimutwinkel als Parameter ab. Und, wie in 7B gezeigt, berechnet die Einheit 14b den Pegel der zusammengesetzten Amplitude E in der Azimutwinkelrichtung und erfasst einen Azimutwinkel θ, wenn die Spitze des Pegels ausgebildet wird.
  • Hier wird nachstehend die Beschreibung eines Verfahrens zum Verbreitern des Azimutwinkelerfassungsbereichs, der durch den Ausdruck (5) ausgedrückt wird, in der ersten Ausführungsform gegeben.
  • 8A und 8B sind eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Verbreitern eines Azimutwinkelerfassungsbereichs durch den Ausdruck (5) gemäß der ersten Ausführungsform. Zuerst stellt 8A die Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2 dar, die aus einem Paar von Empfangssignalen erzeugt werden, die jeweils von den Antennen 12_1 und 12_2 empfangen werden. Die Synthesizereinheit 14a der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 synthetisiert zuerst die Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2 gemäß dem digitalen Betrieb, um ein synthetisiertes Überlagerungssignal Sb_12 zu erzeugen. Hier ist das synthetisierte Überlagerungssignal Sb_12 ein Signal, das die gleiche Frequenz wie die Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2 hat, und dessen maximale Amplitude gleich der Summe der maximalen Amplituden der Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2 ist. Und die Phasendifferenzen zwischen dem Überlagerungssignal Sb_1 und dem synthetisierten Signal Sb_12 ebenso wie die Phasendifferenz zwischen dem synthetisierten Signal Sb_12 und dem Überlagerungssignal Sb_2 sind jeweils die Hälfte der Phasendifferenz zwischen den Überlagerungssignalen Sb_1 und Sb_2. Das heißt, wird angenommen, dass sich eine virtuelle Antenne 12_12 zwischen den Antennen 12_1 und 12_2 befindet, hat das synthetisierte Überlagerungssignal Sb_12 die gleiche Phase wie ein Überlagerungssignal, das aus einem Empfangssignal erzeugt wird, das von der virtuellen Antenne 12_12 empfangen wird.
  • Wenn hier, wie vorstehend erwähnt, eine derartige DBF-Verarbeitung unter Verwendung der Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2 ebenso wie des synthetisierten Überlagerungssignals Sb_12 ausgeführt wird, ist es möglich, einen Azimutwinkel zu erfassen, der auf der Phasendifferenz zwischen den Überlagerungssignalen Sb_1 und Sb_12, die jeweils von der Antenne 12_1 und der virtuellen Antenne 12_12 empfangen werden, ebenso wie auf der auf der Phasendifferenz zwischen den Überlagerungssignalen Sb_12 und Sb_2, die jeweils von der virtuellen Antenne 12_12 und der Antenne 12_2 empfangen werden, basiert. Das heißt, es kann das gleiche Ergebnis erhalten werden wie in einem Fall, in dem eine DBF-Verarbeitung unter Verwendung von Überlagerungssignalen ausgeführt wird, die jeweils von einem Paar von Antennen erhalten werden, deren Antennenabstand schmäler als der Antennenabstand zwischen den tatsächlichen Antennen 12_1 und 12_2 ist. Dies entspricht einem Fall, in dem in dem Ausdruck (5) anstelle des Antennenabstands d d/2 verwendet wird. Daher kann der Azimutwinkelerfassungsbereich verbreitert werden.
  • Wenngleich der Einfachheit der Erklärung halber hier vorstehend die Beschreibung des Azimutwinkelverbreiterungsverfahrens unter Verwendung der Antennen 12_1 und 12_2 gegeben wurde, kann diese Verarbeitung auch jeweils auf ein Paar von Überlagerungssignalen angewendet werden, die von den wechselseitig benachbarten Antennen 12_2 und 12_3 empfangen werden. Auf diese Weise kann, wie in 8B gezeigt, das gleiche Ergebnis erhalten werden wie in einem Fall, in dem eine DBF-Verarbeitung unter Verwendung der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3, die jeweils von den Antennen 12_1, 12_2 und 12_3 empfangen werden, ebenso wie der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12 und Sb_23, die jeweils von den virtuellen Antennen 12_12 und 12_23 empfangen werden, ausgeführt wird.
  • Das heißt, gemäß der ersten Ausführungsform kann die Anordnung von drei Antennen eine Struktur realisieren, die äquivalent zu der Anordnung von fünf Antennen ist. Da infolgedessen der Azimutwinkelerfassungsbereich verbreitert und auch eine DBF-Verarbeitung unter Verwendung einer größeren Anzahl von Überlagerungssignalen ausgeführt werden kann, kann der Betrag von Änderungen in dem Pegel der zusammengesetzten Amplituden von Überlagerungssignalen in einer Azimutwinkelrichtung steil gemacht werden. Folglich kann die Azimutwinkelauflösungsleistung erhöht werden.
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines Azimutwinkelerfassungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform. Das in 9 gezeigte Verfahren entspricht der Subroutine von Schritt S4, der in 4 gezeigt ist. Zuerst synthetisiert die Synthesizereinheit 14a ein Paar von Überlagerungssignalen, das jeweils von jedem Paar wechselseitig benachbarter Antennen empfangen wird, um synthetisierte Überlagerungssignale zu erzeugen (S40). Als nächstes führt die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b die vorstehend erwähnte DBF-Verarbeitung für alle Überlagerungssignale einschließlich der synthetisierten Überlagerungssignale aus, um den Azimutwinkel θ eines Zielobjekts zu erfassen (S42). Gemäß einem derartigen Verfahren kann der Azimutwinkelerfassungsbereich verbreitert werden, ohne den physikalischen Antennenabstand zu ändern.
  • Als nächstes wird nachstehend die Beschreibung einer Modifikation der ersten Ausführungsform gegeben. Wie vorstehend beschrieben, ist der Pegel der maximalen Amplitude des synthetisierten Überlagerungssignals Sb_12 oder Sb_23 gleich der Summe der maximalen Amplituden der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2 oder der Überlagerungssignale Sb_2 und Sb_3.
  • Dies ist in 10A gezeigt. Wenn der Pegel P_1 der maximalen Amplitude in Bezug auf den Azimutwinkel in den Überlagerungssignalen Sb_1, Sb_2 und Sb_3 mit dem Pegel P_2 der maximalen Amplitude in Bezug auf den Azimutwinkel in den synthetisierten Überlagerungssignalen Sb_12 und Sb_23 verglichen wird, ist der Pegel P_2 in dem zentralen Abschnitt des Azimutwinkelerfassungsbereichs höher als der Pegel P_1, während der Pegel P_1 in den Endabschnitten des Azimutwinkelerfassungsbereichs höher als der Pegel P_2 ist. Wenn in diesem Fall gemäß der DBF-Verarbeitung der Maximalwert des Pegels der zusammengesetzten Amplitude E erfasst wird, sind die Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3 im Pegel nicht einheitlich mit dem Pegel der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12 und Sb_23. Dies führt zur Erzeugung des Azimutwinkelerfassungsfehlers.
  • Angesichts dessen wird gemäß der vorliegenden Modifikation eine derartige Korrekturverarbeitung ausgeführt, die den Überlagerungssignalen Sb_1, Sb_2 und Sb_3 ermöglicht, einen einheitlichen Pegel mit den synthetisierten Überlagerungssignalen Sb_12 und Sb_23 zu haben. Wie zum Beispiel in 10B gezeigt, wird der Pegel P_2 der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12 und Sb_23 zum Beispiel auf Pm_1 korrigiert. Bezug nehmend auf ein spezifisches Korrekturverfahren wird der Pegel der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12 und Sb_23 mit einem vorgegebenen Korrekturkoeffizienten (zum Beispiel einhalb) multipliziert, um den Pegel zu korrigieren. Oder der Pegel P_1 der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3 wird, wie in 10C gezeigt, zum Beispiel auf Pm_2 korrigiert. Insbesondere wird der Pegel der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3 mit einem vorgegebenen Korrekturkoeffizienten (zum Beispiel 2) multipliziert.
  • Da die DBF-Verarbeitung, wie vorstehend beschrieben, für die Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2 und Sb_3 ebenso wie für die synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12 und Sb_23 in einem Zustand ausgeführt wird, in dem ihr Pegel gleich ist, kann der Erfassungsfehler für den Azimutwinkel verhindert werden.
  • Selbst wenn hier die vorstehende Korrektur vorgenommen wird, ist in den Endabschnitten des Azimutwinkelerfassungsbereichs die Pegeldifferenz zwischen den Überlagerungssignalen Sb_1, Sb_2, Sb_3 und den synthetisierten Überlagerungssignalen Sb_12, Sb_23 groß. Wenn folglich ein Zielobjekt sich tatsächlich in den Endabschnitten des Azimutwinkelerfassungsbereichs befindet, kann, da die synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12, Sb_23 einen niedrigeren Pegel als die Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2, Sb_3 haben, in dem Pegel der zusammengesetzten Amplitude der Überlagerungssignale keine saubere Spitze ausgebildet werden, wodurch eine Befürchtung entsteht, dass eine Weglassung oder ein Fehler bei der Azimutwinkelerfassung gemacht werden kann.
  • Angesichts dessen wird als eine zweite Modifikation der ersten Ausführungsform, wenn ein Azimutwinkel, der in beim letzten Erfassungszyklus erfasst wurde, in den Endabschnitten des Azimutwinkelerfassungsbereichs vorhanden ist, der Pegel der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12, Sb_23 oder der Pegel der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2, Sb_3 erneut korrigiert. Wie insbesondere in 11A gezeigt, wird eine Differenz zwischen dem nachkorrigierten Pegel Pm_1 der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12, Sb_23 und dem nachkorrigierten Pegel P_1 der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2, Sb_3 vorher für jeden vorgegebenen Azimutwinkel als ein Korrekturwert in einen ROM gespeichert (zum Beispiel für den beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel θ1 ein Korrekturwert ΔL1 und für den beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel θ2 ein Korrekturwert ΔL2); und ein Korrekturwert, der dem beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel entspricht, wird aus dem ROM ausgelesen und zu dem Pegel der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12, Sb_23 addiert.
  • Oder, wie in 11B gezeigt, wird eine Differenz zwischen dem nachkorrigierten Pegel Pm_2 der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2, Sb_3 und dem nachkorrigierten Pegel P_2 der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12, Sb_23 vorher für jeden vorgegebenen Azimutwinkel als ein Korrekturwert in einen ROM gespeichert (zum Beispiel für den beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel θ1 ein Korrekturwert ΔL11 und für den beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel θ2 ein Korrekturwert ΔL21); und ein Korrekturwert, der dem beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel entspricht, wird aus dem ROM ausgelesen und von dem Pegel der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2, Sb_3 subtrahiert.
  • Und unter Verwendung der auf diese Weise korrigierten Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2, Sb_3 und synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12, Sb_23 wird die DBF-Verarbeitung ausgeführt, um dadurch erneut den Azimutwinkel zu erfassen. Da eine zusammengesetzte Amplitude, die dem beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel entspricht, leicht eine Spitze bildet, kann infolge dessen die Furcht, dass eine Weglassung oder ein Fehler bei der Azimutwinkelerfassung gemacht wird, verringert werden.
  • 12 ist ein Flussdiagramm des Betriebsverfahrens der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß den ersten und zweiten Modifikationen. Das in 12 gezeigte Verfahren ist eine modifizierte Version des in dem Flussdiagramm von 9 gezeigten Verfahrens. Das heißt, wenn die Synthesizereinheit 14a ein synthetisiertes Überlagerungssignal erzeugt (S40), multipliziert die Korrektureinheit 14c den Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals oder des Überlagerungssignals mit einem vorgegebenen Korrekturkoeffizienten (S40a). Und wenn ein in dem letzten Erfassungszyklus erfasster Azimutwinkel in den Endabschnitten des Azimutwinkelerfassungsbereichs vorhanden ist (ja in S41a), addiert die Korrektureinheit 14c einen Korrekturwert, der dem beim letzten Mal erfassten Azimutwinkel entspricht, zu dem Pegel des nachkorrigierten synthetisierten Überlagerungssignals oder Überlagerungssignals oder subtrahiert einen derartigen Korrekturwert von einem derartigen Pegel, um dadurch erneut einen Korrekturarbeitsgang auszuführen (S41b). Und die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b führt eine DBF-Verarbeitung unter Verwendung des erneut korrigierten synthetisierten Überlagerungssignals und der Überlagerungssignale aus, um dadurch einen Azimutwinkel zu erfassen (S42).
  • Gemäß derartigen Verfahren ist es möglich, die Weglassung oder einen Fehler der Azimutwinkelerfassung, die durch die Tatsache verursacht werden, dass die maximale Amplitude der synthetisierten Überlagerungssignale Sb_12, Sb_23 größer als die maximale Amplitude der Überlagerungssignale Sb_1, Sb_2, Sb_3 ist, zu verhindern. Das heißt, es ist möglich, die Azimutwinkelerfassungsgenauigkeit zu verbessern, wenn der Azimutwinkelerfassungsbereich verbreitert wird.
  • 13 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau einer Radarvorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Radarvorrichtung 10 eine Radarvorrichtung, die ein Phasenmonopulsverfahren verwendet, das in dem elektronischen Abtastverfahren enthalten ist. Nachstehend wird die Beschreibung der Teile der zweiten Ausführungsform gegeben, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
  • Hier empfängt ein Radarsender/Empfänger 30 reflektierte Signale von einem Zielobjekt unter Verwendung von zwei Empfangsantennen 12_1 und 12_2 und erzeugt ein Paar Überlagerungssignale aus den jeweiligen reflektierten Signalen. Und die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 umfasst: eine Synthesizereinheit 14a zum Synthetisieren der gepaarten Überlagerungssignale, um ein synthetisiertes Überlagerungssignal zu erzeugen; und eine Azimutwinkelerfassungseinheit 14b zum Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts gemäß einem Phasenmonopulsverfahren unter Verwendung der gepaarten Überlagerungssignale und des synthetisierten Überlagerungssignals.
  • 14 ist ein Flussdiagramm eines Hauptbetriebsverfahrens, das von einer Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird. Dieses Flussdiagramm unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass anstelle des Schritts S4, der in dem gemäß der ersten Ausführungsform auszuführenden Verfahren enthalten ist, ein Schritt S4a ausgeführt wird. Das heißt, die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b erfasst einen Azimutwinkel gemäß dem Phasenmonopulsverfahren unter Verwendung der gepaarten Überlagerungssignale (S4a).
  • Hier wird nachstehend die Beschreibung eines Azimutwinkelerfassungsverfahrens, das in dem Schritt 4a verwendet wird, gegeben. Gemäß dem Phasenmonopulsverfahren erfasst die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b die Phasendifferenz ϕ zwischen den in 5A gezeigten gepaarten Überlagerungssignalen aus den FFT-Ergebnissen und erfasst den Azimutwinkel θ entsprechend Phasendifferenz ϕ unter Verwendung des Ausdrucks (3). In diesem Fall kann eine Betriebsverarbeitung zur Berechnung des Ausdrucks (3) ausgeführt werden; oder Kennfelddaten, in denen der Azimutwinkel θ dazu gebracht ist, der Phasendifferenz ϕ zu entsprechen, können vorher in einen ROM gespeichert werden, und der Azimutwinkel θ kann durch Lesen des Azimutwinkels θ entsprechend der Phasendifferenz ϕ erfasst werden.
  • 15A und 15B sind Beispiele für Kennfelddaten, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen Phasendifferenzen und Azimutwinkeln zeigen. Die Kennfelddaten in 15A zeigen die Entsprechungsbeziehung zwischen den Phasendifferenzen (vertikale Achse) und Azimutwinkeln (horizontale Achse) eines Paars von Überlagerungssignalen, wobei der Antennenabstand d zwischen den Antennen 12_1 und 12_2 für die 1 Wellenlänge λ der gepaarten Signale festgelegt ist. Hier ist ein Azimutwinkelbereich θa~θb, in dem keine Phasenwiederholung erzeugt wird, ein Azimutwinkelerfassungsbereich. In diesem Fall können, wie in 15A gezeigt, aus einer Phasendifferenz ϕ1 aufgrund der Erzeugung der Phasenwiederholung bei einem Azimutwinkel θb mehrere Azimutwinkel, das heißt, ein Azimutwinkel θ1, der der Phasendifferenz ϕ1 entspricht, und ein Azimutwinkel θ12, der einer Phasendifferenz ϕ1 + 2π entspricht, erhalten werden; und aus einer Phasendifferenz ϕ2 können aufgrund der Erzeugung der Phasenwiederholung bei einem Azimutwinkel θa mehrere Azimutwinkel, das heißt, ein Azimutwinkel θ2, der der Phasendifferenz ϕ2 entspricht, und ein Azimutwinkel θ22, der einer Phasendifferenz ϕ2 + 2π entspricht, erhalten werden. Daher kann der Azimutwinkel nicht eindeutig aus der Phasendifferenz erhalten werden. Wenn in diesem Fall die Strahlbreite der gepaarten Empfangssignale in den Antennen 12_1 und 12_2 innerhalb des Azimutwinkelerfassungsbereichs (θa~θb) in dem Azimutwinkelerfassungsbereich begrenzt wird, kann der Azimutwinkel θ eindeutig aus der Phasendifferenz erfasst werden.
  • Hier wird der vorstehend erwähnte Azimutwinkelerfassungsbereich in der zweiten Ausführungsform unter Verwendung des folgenden Verfahrens verbreitert. Das heißt, wie bereits in 8A gezeigt, synthetisiert die Synthesizereinheit 14a der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 mit einem digitalen Betrieb die Überlagerungssignale Sb_1 und Sb_2, die aus den gepaarten Empfangssignalen erzeugt werden, welche jeweils von den Antennen 12_1 und 12_2 empfangen werden, wodurch das synthetisierte Überlagerungssignal Sb_12 erzeugt wird. In diesem Fall hat das synthetisierte Überlagerungssignal Sb_12 die gleiche Phase wie ein Überlagerungssignal, das aus einem Empfangssignal erzeugt wird, das von der virtuellen Antenne 12_12 empfangen wird, die zwischen den Antennen 12_1 und 12_2 gelegen ist; und zu dieser Zeit liefert der Abstand zwischen der Antenne 12_1 oder 12_2 und der virtuellen Antenne 12_12 d/2, das heißt, eine Hälfte der Wellenlänge λ des Überlagerungssignals.
  • Da in diesem Fall in dem Ausdruck (5) d/2 anstelle des Antennenabstands d verwendet wird und auch weil d/2 gleich λ/2(d/2 = λ/2) ist, kann der Azimutwinkelerfassungsbereich bis in den Bereich –90 Grad~+90 Grad verbreitert werden. Folglich werden in den Kennfelddaten von 15B, in denen der Bereich von –90 Grad~+90 Grad als ein Azimutwinkelerfassungsbereich betrachtet wird, in dem keine Phasendifferenz erzeugt wird, die Phasendifferenz (vertikale Achse) und der Azimutwinkel (horizontale Achse) zwischen dem Überlagerungssignal und dem synthetisierten Überlagerungssignal dazu gebracht, einander zu entsprechen; und daher kann der Azimutwinkel θ eindeutig aus der Phasendifferenz ϕ erhalten werden. Infolgedessen kann der Azimutwinkelerfassungsbereich verbreitert werden, selbst wenn es schwierig ist, den Antennenabstand schmäler als die Wellenlänge des Überlagerungssignals zu machen.
  • Ferner ist es gemäß einem bevorzugten Beispiel der zweiten Ausführungsform möglich, die Kennfelddaten von 15A und 15B in Kombination zu verwenden. Wenn die Kennfelddaten von 15A und 15B miteinander verglichen werden, kann in den Kennfelddaten von 15B, wie vorstehend beschrieben, der Azimutwinkel eindeutig aus der Phasendifferenz erhalten werden, während Änderungen in dem Azimutwinkel in Bezug auf Änderungen in der Phasendifferenz kleiner als in den Kennfelddaten von 15A sind. Das heißt, die Azimutwinkelauflösungsleistung, die erhalten werden kann, wenn die Kennfelddaten von 15B verwendet werden, ist niedriger als die Azimutwinkelauflösungsleistung, die erhalten werden kann, wenn die Kennfelddaten von 15A verwendet werden.
  • Angesichts dessen wird, wie in 16 gezeigt, zuerst unter Verwendung der Kennfelddaten M2 von 15B ein Azimutwinkel θ10, der einer Phasendifferenz ϕ entspricht, erfasst. Der dann erfasste Azimutwinkel θ10 wird mit einer relativ niedrigen Azimutwinkelauflösungsleistung erfasst. Als nächstes, wenn ein Azimutwinkel, welcher der Phasendifferenz ϕ entspricht, unter Verwendung der Kennfelddaten M2 von 15A erfasst wird, können Azimutwinkel θ20 und θ11 erfasst werden. Die dann erfassten Azimutwinkel θ20 und θ11 werden mit einer relativ hohen Azimutwinkelauflösungsleistung erfasst. Da hier ein Azimutwinkel, der näher an dem unter Verwendung der Kennfelddaten M2 erfassten Azimutwinkel θ10 ist, der Azimutwinkel θ11 ist, kann bestimmt werden, dass der Azimutwinkel θ20 ein virtuelles Bild ist, das sich aus der Phasenwiederholung ergibt. Und der Azimutwinkel θ11, der mit der hohen Azimutwinkelauflösungsleistung erfasst wird, wird schließlich als ein erfasster Azimutwinkel verwendet. Da dadurch der Azimutwinkel mit einer höheren Azimutwinkelauflösungsleistung erfasst werden kann als wenn nur die Kennfelddaten M2 von 15B verwendet werden, kann die Genauigkeit der Azimutwinkelerfassung erhöht werden.
  • Gemäß dem bevorzugten Beispiel der zweiten Ausführungsform kann in einem Fall, in dem Antennen 12_1, 12_2 und 12_3, wie in 17 gezeigt, verwendet werden, das gleiche Ergebnis erhalten werden wie wenn die Azimutwinkelerfassung unter Verwendung der in dem Abstand d angeordneten Antennen 12_1, 12_3 und die Azimutwinkelerfassung unter Verwendung der in dem Abstand d/2 angeordneten Antennen 12_1, 12_2 in Kombination ausgeführt werden. Das heißt, selbst wenn die Anzahl von Antennen kleiner ist und es schwieriger ist, den Antennenabstand zu verschmälern, kann die Azimutwinkelerfassung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.
  • 18 ist ein Flussdiagramm eines Azimutwinkelerfassungsverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform. Das in 18 gezeigte Verfahren entspricht der Subroutine des in 14 gezeigten Schritts S4a. Zuerst synthetisiert die Synthesizereinheit 14a ein Paar von Überlagerungssignalen, die jeweils von allen benachbarten gepaarten Antennen empfangen werden, um dadurch ein synthetisiertes Überlagerungssignal zu erzeugen (S40). Als nächstes erfasst die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b entsprechend der Phasendifferenz ϕ zwischen den Überlagerungssignalen und dem synthetisierten Überlagerungssignal unter Verwendung eines Phasenmonopulsverfahrens einen Azimutwinkel (S44). Hier wird der Azimutwinkel als ein Beispiel unter Verwendung der Kennfelddaten von 15B erfasst. Gemäß diesem Verfahren kann der Azimutwinkelerfassungsbereich verbreitert werden, ohne den physikalischen Antennenabstand zu ändern.
  • Wenn ein Verfahren gemäß einem weiteren bevorzugten Beispiel ausgeführt wird, erfasst die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b entsprechend der Phasendifferenz ϕ zwischen den gepaarten Überlagerungssignalen unter Verwendung der Kennfelddaten von 15B entsprechend dem Phasenmonopulsverfahren einen Azimutwinkel (S46), und ein Azimutwinkel nahe dem in Schritt S44 erfassten Azimutwinkel wird als ein erfasster Azimutwinkel verwendet (S48). Wenn der Azimutwinkelerfassungsbereich gemäß diesem Verfahren verbreitert wird, kann die Azimutwinkelerfassungsgenauigkeit erhöht werden.
  • Als ein weiteres Beispiel ist es für die vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen möglich, ein Verfahren zu verwenden, das den Azimutwinkelerfassungsbereich entsprechend dem Zustand eines Zielobjekts verbreitert. Zum Beispiel führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 den Azimutwinkelerfassungsbereich-Verbreiterungsarbeitsgang nicht aus, wenn der in der Vergangenheit erfasste Azimutwinkel eines Zielobjekts vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden ist, oder wenn der relative Abstand eines Zielobjekts weit ist. Der Grund dafür ist, dass es nicht notwendig ist, den Azimutwinkelerfassungsbereich zu verbreitern, wenn das Zielobjekt erfasst wird, das vor dem eigenen Fahrzeug oder entfernt vorhanden ist, und folglich kann eine Betriebsverarbeitungslast beim Verbreitern des Azimutwinkelerfassungsbereichs verringert werden.
  • Wann andererseits der Azimutwinkel eines Zielobjekts nahe der seitlichen Richtung des eigenen Fahrzeugs oder nahe am eigenen Fahrzeug ist, kann durch Verbreitern des Azimutwinkelerfassungsbereichs die Erfassungsgenauigkeit des Zielobjekts erhöht werden.
  • Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist es ferner möglich, ein Verfahren zu verwenden, das den Azimutwinkelerfassungsbereich entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs verbreitert. In diesem Fall erhält die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 ein Fahrgeschwindigkeitssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der am eigenen Fahrzeug bereitgestellt ist, um dadurch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erfassen. Oder sie erhält einen Lenkwinkel oder Wenderadius von einer Lenksteuereinheit oder einem Giergeschwindigkeitssensor, um dadurch zu erfassen, dass das Fahrzeug 1 wendet. Da, wenn das eigene Fahrzeug sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt oder sich entlang einer geraden Straße bewegt, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Zielobjekt, das erfasst werden soll, sich selbst vor dem eigenen Fahrzeug, das heißt in der Vorwärtsrichtung des eigenen Fahrzeugs befindet, führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 den Arbeitsgang zum Verbreitern des Azimutwinkelerfassungsbereichs nicht aus. Dies kann die Betriebsverarbeitungslast der Vorrichtung 14, die notwendig ist, um den Azimutwinkelerfassungsbereich zu verbreitern, senken. Da andererseits, wenn das eigene Fahrzeug sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt oder sich in einer Kurve dreht, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Zielobjekt, das erfasst werden soll, ein anderes Fahrzeug ist, das sich von der benachbarten Spur nahe dem eigenen Fahrzeug hereindrängt, oder ein ortsfestes Objekt ist, das auf der Fahrspur des Fahrzeugs vorhanden ist, kann die Erfassungsgenauigkeit des Zielobjekts erhöht werden, wenn der Azimutwinkelerfassungsbereich verbreitert wird.
  • Wenn hier die Radarvorrichtung 10 auf ein mobiles Objekt, wie etwa ein Schiff oder ein Luftfahrzeug, montiert wird, kann ein Verfahren verwendet werden, das den Azimutwinkelerfassungsbereich entsprechend dem Bewegungszustand des sich bewegenden Körpers verbreitern kann. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 erhält ein Bewegungsgeschwindigkeitssignal von einem auf dem mobilen Objekt bereitgestellten Geschwindigkeitssensor, um dadurch die Bewegungsgeschwindigkeit des mobilen Objekts zu erfassen. Oder die Vorrichtung 14 erhält einen Lenkwinkel oder einen Wenderadius von einer Lenksteuereinheit oder einem Giergeschwindigkeitssensor, um dadurch zu erfassen, dass das mobile Objekt sich dreht. Und da, auch wenn das mobile Objekt sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt oder gerade fährt, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Zielobjekt, das erfasst werden soll, sich in der Bewegungsrichtung des mobilen Objekts vorwärts befindet, führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 14 den Arbeitsgang zum Verbreitern des Azimutwinkelerfassungsbereichs nicht aus. Dies kann die Betriebsverarbeitungslast der Vorrichtung 14, die notwendig ist, um den Azimutwinkelerfassungsbereich zu verbreitern, senken. Da andererseits, wenn das mobile Objekt sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt oder sich in einer Kurve dreht, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Zielobjekt, das erfasst werden soll, sich auf einem anderen Kurs als der Bewegungsbahn des mobilen Objekts befindet, kann durch Verbreitern des Azimutwinkelerfassungsbereichs die Erfassungsgenauigkeit des Zielobjekts erhöht werden.
  • 19 ist ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen. Das in 19 gezeigte Verfahren entspricht der Subroutine von dem Schritt S4, der in dem in 4 gezeigten Hauptbetriebsverfahren enthalten ist.
  • In der Signalverarbeitungsvorrichtung 14 bestimmt die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b entsprechend dem Bewegungszustand eines mobilen Objekts, wie etwa eines Fahrzeugs, oder entsprechend dem Zustand des Zielobjekts, ob es notwendig ist, den Azimutwinkelerfassungsbereich zu verbreitern oder nicht (S50). Und wenn es notwendig ist (ja in Schritt S50), führt die Azimutwinkelerfassungseinheit 14b die Azimutwinkelverbreiterungsverarbeitung aus (S52). Hier wird das in 14 oder in 17 gezeigte Verfahren als die Subroutine des Schritts S52 ausgeführt. Andererseits führt die Einheit 14b, falls nicht notwendig (nein in Schritt S50), eine DBF-Verarbeitung aus, die keine Azimutwinkelverbreiterungsverarbeitung umfasst, oder führt eine Azimutwinkelerfassungsverarbeitung gemäß dem Phasenmonopulsverfahren aus (S54).
  • Ein derartiges Verfahren kann die Verarbeitungslast der gesamten Signalverarbeitungsvorrichtung 14 senken. Dies kann die Ausgabe der Erfassungsergebnisse an die Fahrzeugsteuereinheit 100 beschleunigen, wodurch sie fähig ist, die Sicherheit in der Fahrzeugsteuerung zu verbessern.
  • In der vorangehenden Beschreibung wurde das Azimutwinkelerfassungsverfahren gemäß dem DBF-System oder dem Phasenmonopulssystem dargestellt. Jedoch können die vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen neben den vorstehend dargestellten Verfahren auch auf ein wohlbekanntes Azimutwinkelerfassungsverfahren, wie etwa ein MUSIC-(Multiple Signal Classification)Verfahren, ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques) oder ein CAPON-Verfahren, angewendet werden, vorausgesetzt, es ist ein Verfahren, das den Azimutwinkel eines Zielobjekts entsprechend einer Phasendifferenz zwischen einem Paar von Überlagerungssignalen erfasst, die jeweils von einem Paar Antennen erhalten werden, und das auch den Antennenabstand verschmälert, um dadurch in der Lage zu sein, einen Bereich zu verbreitern, in dem keine Phasenwiederholung erzeugt wird.
  • Wie hier bereits beschrieben wurde ist es gemäß der Erfindung durch Synthetisieren der gepaarten Signale, um das synthetisierte Überlagerungssignal zu erzeugen, wenn eine virtuelle Antenne zwischen die gepaarten Antennen eingefügt wird, möglich, ein synthetisiertes Überlagerungssignal mit der gleichen Phase wie eine Überlagerungssignal, das von der virtuellen Antenne erhalten wird, zu erhalten. Und da durch Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts entsprechend einer Phasendifferenz zwischen dem synthetisierten Überlagerungssignal und einem der gepaarten Überlagerungssignale der Azimutwinkel des Zielobjekts entsprechend den gepaarten Überlagerungssignalen, die jeweils von den gepaarten Antennen mit einem schmaleren Antennenabstand als dem tatsächlichen Antennenabstand erhalten werden, erfasst werden kann, kann ein Azimutwinkelerfassungsbereich, in dem keine Phasenwiederholung erzeugt wird, verbreitert werden, während der Antennenabstand bis zu einem gewissen Grad lang gehalten wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2008-240998 [0001]
    • - JP 2000-258524 A [0005]

Claims (6)

  1. Signalverarbeitungsvorrichtung, die in einen Radarsender/Empfänger eingebaut werden soll, der eine Sendeantenne, die aufgebaut ist, um ein Sendesignal zu senden, eine Vielzahl von Empfangsantennen, von denen jede aufgebaut ist, um das von einem Zielobjekt reflektierte Sendesignal zu empfangen, und einen Generator, der aufgebaut ist, um eine Vielzahl von Überlagerungssignalen für jede der Empfangsantennen zu erzeugen, umfasst, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung aufweist: einen Synthesizer, der aufgebaut ist, um die Überlagerungssignale zu synthetisieren, um ein synthetisiertes Überlagerungssignal zu erzeugen; und einen Detektor, der aufgebaut ist, um einen Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und einem der Überlagerungssignale zu erzeugen.
  2. Signalverarbeitungsvorrichtung, wie in Anspruch 1 dargelegt, wobei der Detektor den Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf einer Phasendifferenz zwischen dem synthetisierten Überlagerungssignal und dem einen der Überlagerungssignale erfasst.
  3. Signalverarbeitungsvorrichtung, wie in Anspruch 1 dargelegt, die ferner einen Korrektor umfasst, der aufgebaut ist, um einen Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals oder einen Pegel eines der Überlagerungssignale zu korrigieren, so dass der Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals gleich dem Pegel eines der Überlagerungssignale wird, und wobei der Detektor den Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und einem der Überlagerungssignale, deren Pegel gleich zueinander gemacht ist, erfasst.
  4. Signalverarbeitungsvorrichtung, wie in Anspruch 3 dargelegt, wobei der Korrektor den Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals oder einen Pegel eines der Überlagerungssignale, das dem erfassten Azimutwinkel entspricht, korrigiert, so dass der Pegel des synthetisierten Überlagerungssignals gleich dem Pegel eines der Überlagerungssignale wird, und wobei der Detektor ferner den Azimutwinkel des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und dem einen der Überlagerungssignale, deren Pegel gleich zueinander gemacht ist, erfasst.
  5. Signalverarbeitungsvorrichtung, wie in Anspruch 3 dargelegt, wobei der Radarsender/Empfänger auf ein mobiles Objekt montiert werden soll, und wobei der Detektor selektiv eine erste Erfassungsverarbeitung zum Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts basierend auf dem synthetisierten Überlagerungssignal und einem der Überlagerungssignale und basierend auf einem Bewegungszustand des mobilen Objekts oder einem Zustand des Zielobjekts und eine zweite Erfassungsverarbeitung zum Erfassen des Azimutwinkels des Zielobjekts basierend auf den Überlagerungssignalen ausführt.
  6. Radarvorrichtung, die den Radarsender/Empfänger und die Signalverarbeitungsvorrichtung, wie in Anspruch 1 dargelegt, aufweist.
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