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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radartechnologie und insbesondere auf ein Verfahren und eine Radarvorrichtung zum Senden eines Sendesignals durch ein sich änderndes Sendefrequenzband, um eine Signalinterferenz zu vermeiden, wodurch ein Zielobjekt ohne eine Falscherkennung exakt erfasst werden kann.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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In letzter Zeit sind viele Arten von Fahrzeugregelungssystemen zum Regeln bzw. Lenken eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Radarvorrichtung zum Erfassen eines Objekts in der Umgebung entwickelt worden. Für eine exakte Regelung eines Fahrzeugs durch ein solches Fahrzeugregelungssystem ist es unbedingt notwendig, eine exakte Erfassung eines Objekts durch eine Radarvorrichtung zu erzielen.
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Aber wenn ein Sendesignal, das für die Erfassung eines Objekts von einer Radarvorrichtung gesendet wird, eine Interferenz mit einem Sendesignal hervorruft, das von einer anderen Radarvorrichtung oder von einer anderen Kommunikationsvorrichtung in der Umgebung gesendet wird, kann es passieren, dass es der Radarvorrichtung misslingt, ein reales bzw. wirkliches Objekt, das in der Nähe existiert, zu erfassen, oder dass sie fälschlicherweise ein virtuelles Objekt, das kein reales Objekt ist, als ein reales Objekt erkennt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung erstellt worden, um die oben genannten Probleme zu lösen, die beim Stand der Technik auftreten, und ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Radarvorrichtung zum Reduzieren einer Interferenz zwischen einem Sendesignal, das zur Erfassung eines Objekts von der Radarvorrichtung gesendet wird, und einem Sendesignal bereitzustellen, das von einer anderen Radarvorrichtung oder einer anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet wird, die sich in der Nähe befindet.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Radarvorrichtung zum Reduzieren einer Wahrscheinlichkeit, dass die Radarvorrichtung ein virtuelles Objekt eventuell fälschlicherweise als ein reales Objekt erkennt, bereitzustellen, um so die Radarvorrichtung in die Lage zu versetzen, eine exakte Erfassung eines realen Objekts ohne eine Falscherkennung erzielen zu können.
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Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die an einem Fahrzeug angebracht ist und ein Zielobjekt um das Fahrzeug herum erfasst, wobei die Radarvorrichtung Folgendes aufweist: einen Signalsender zum Senden eines Sendesignals in jedem Sendefrequenzzyklus, während er ein Sendefrequenzband entsprechend dem Sendefrequenzzyklus innerhalb eines zur Verfügung stehenden Sendefrequenzbandes ändert; einen Signalempfänger zum Empfangen eines Reflexionssignals, das durch Reflektieren eines gesendeten Signals durch die Umgebung erzeugt wird; eine Interferenzsignalentferneinrichtung zum Entfernen eines Interferenzsignals aus dem empfangenen Reflexionssignal, indem veranlasst wird, dass das Reflexionssignal durch ein Filter durchläuft; und einen Zielobjektdetektor zum Erfassen eines Zielobjekts auf der Grundlage des empfangenen Reflexionssignals, aus dem das Interferenzsignal entfernt worden ist.
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In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erfassen eines Zielobjekts um das Fahrzeug herum durch eine Radarvorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist, bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Senden eines Sendesignals in jedem Sendefrequenzzyklus, während ein Sendefrequenzband entsprechend dem Sendefrequenzzyklus innerhalb eines zur Verfügung stehenden Sendefrequenzbandes geändert wird; Empfangen eines Reflexionssignals, das durch Reflektieren eines gesendeten Signals durch die Umgebung erzeugt wird; Entfernen eines Interferenzsignals aus dem empfangenen Reflexionssignal, indem veranlasst wird, dass das Reflexionssignal durch ein Filter durchläuft; und Erfassen eines Zielobjekts auf der Grundlage des empfangenen Reflexionssignals, aus dem das Interferenzsignal entfernt worden ist.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben worden ist, ist es möglich, eine Interferenz zwischen einem Sendesignal, das für die Erfassung eines Objekts von der Radarvorrichtung gesendet wird, und einem Sendesignal zu reduzieren, das von einer anderen Radarvorrichtung oder einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die sich in der Nähe befindet, gesendet wird.
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Des Weiteren ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Wahrscheinlichkeit, dass die Radarvorrichtung eventuell ein virtuelles Objekt fälschlicherweise als ein reales Objekt erkennt, zu reduzieren, um so die Radarvorrichtung in die Lage zu versetzen, eine exakte Erfassung eines realen Objekts ohne eine Falscherkennung erzielen zu können.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, noch offensichtlicher, in denen:
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1 ein Blockdiagramm einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für das Erfassen eines Zielobjekts unter Verwendung einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3A bis 3C graphische Darstellungen sind, die Beispiele für ein Sendesignal, ein empfangenes Signal und ein Interferenzsignal in einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
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4A bis 4D graphische Darstellungen sind, die Beispiele für ein Sendesignal, ein empfangenes Signal und ein Interferenzsignal in einer herkömmlichen Radarvorrichtungen zeigen;
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5 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für das Erfassen eines Zielobjekts unter Verwendung einer herkömmlichen Radarvorrichtung zeigt; und
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6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens für das Erfassen eines Zielobjekts in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier aufgenommen sind, weggelassen werden, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen würde.
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Außerdem können Termini wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Keine dieser Terminologien wird verwendet, um eine Essenz, eine Größenordnung oder eine Sequenz einer entsprechenden Komponente zu definieren, sondern wird lediglich zur Unterscheidung der entsprechenden Komponente von einer oder mehreren anderen Komponente(n) verwendet. Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn in der Beschreibung beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden”, „gekoppelt” oder „zusammengefügt” ist, eine dritte Komponente zwischen den ersten und zweiten Komponenten „angeschlossen” bzw. „verbunden”, „gekoppelt” und damit „zusammengefügt” sein kann, obwohl die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
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1 ist ein Blockdiagramm einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Signalsender 110 zum Senden eines Sendesignals in jedem Sendefrequenzzyklus, während er ein Sendefrequenzband entsprechend dem Sendefrequenzzyklus innerhalb eines zur Verfügung stehenden Sendefrequenzbandes ändert, einen Signalempfänger 120 zum Empfangen eines Reflexionssignals, das durch Reflektieren eines gesendeten Signals durch die Umgebung erzeugt wird, eine Interferenzsignalentferneinrichtung 130 zum Entfernen eines Interferenzsignals aus einem empfangenen Signal, indem veranlasst wird, dass das empfangene Signal durch ein Filter durchläuft, und einen Zielobjektdetektor 140 zum Erfassen eines Zielobjekts auf der Grundlage des empfangenen Signals, aus dem das Interferenzsignal entfernt worden ist.
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Das Interferenzsignal, das in dem Signal enthalten ist, das von dem Signalempfänger 120 empfangen wird, und das durch ein Filter entfernt wird, kann zum Beispiel ein Sendesignal sein, das von einer Radarvorrichtung gesendet wird, die an einem anderen Fahrzeug angebracht ist, das sich in der Nähe des aktuellen Fahrzeugs befindet, das den Signalempfänger 120 aufweist.
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Der oben beschriebene Signalsender 110 ändert das Sendefrequenzband entsprechend dem Sendefrequenzzyklus innerhalb von zur Verfügung stehenden Frequenzbändern, so dass das Sendefrequenzband in einem Sendefrequenzzyklus oder in mehreren Sendefrequenzzyklen unterschiedlich zu dem Frequenzband des Interferenzsignals wird.
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Das heißt, der Signalsender 110 sendet das Sendesignal, während er das Sendefrequenzband entsprechend dem Sendefrequenzzyklus innerhalb des zur Verfügung stehenden Frequenzbandes ändert, um so zu verhindern, dass die Frequenz des Sendesignals immer mit der Frequenz des Interferenzsignals zusammenfällt.
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Gemäß dem Sendeschema des Sendesignals, wie dies oben beschrieben ist, ist es nicht nur in dem Fall, in dem das Interferenzsignal eine feste Frequenz aufweist, sondern auch in dem Fall, in dem sich die Frequenz des Interferenzsignals ähnlich wie bei dem Sendesignal ändert, möglich, die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die Frequenz des Sendesignals und die Frequenz des Interferenzsignals miteinander zusammenfallen, um so das Auftreten einer falschen Erfassung zu reduzieren.
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Wenn der Signalsender 110, wie er oben beschrieben ist, ein Sendesignal in jedem Sendefrequenzzyklus sendet, dann kann der Signalsender 110 das Sendefrequenzband entsprechend dem Sendefrequenzzyklus innerhalb eines zur Verfügung stehenden Frequenzbandes optional bestimmen, kann er das Sendefrequenzband jedes Sendefrequenzzyklus innerhalb der zur Verfügung stehenden Frequenzbänder entsprechend Sendefrequenzband-Reihenfolgeinformationen ändern oder kann er das Sendefrequenzband willkürlich ändern.
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Wenn der Signalsender 110 das Sendefrequenzband zum Beispiel entsprechend vorher festgelegten Sendefrequenzband-Änderungsreihenfolgeinformationen ändert und wenn die zur Verfügung stehenden Frequenzbänder ein erstes Sendefrequenzband, ein zweites Sendefrequenzband, ein drittes Sendefrequenzband, ein viertes Sendefrequenzband und ein fünftes Sendefrequenzband umfassen, dann kann der Signalsender 110 das Sendefrequenzband entsprechend den „Sendefrequenzband-Änderungsreihenfolgeinformationen” sequentiell ändern, welche eine Änderung des Frequenzbands in einer Aufeinanderfolge von dem ersten Sendefrequenzband, dem zweiten Sendefrequenzband, dem dritten Sendefrequenzband, dem vierten Sendefrequenzband und dem fünften Sendefrequenzband angeben. Wenn das Sendefrequenzband willkürlich geändert wird, kann in jedem Sendefrequenzzyklus eines von dem ersten Sendefrequenzband, dem zweiten Sendefrequenzband, dem dritten Sendefrequenzband, dem vierten Sendefrequenzband und dem fünften Sendefrequenzband innerhalb der zur Verfügung stehenden Frequenzbänder willkürlich extrahiert werden, und das Frequenzband kann dann in das extrahierte Band umgeändert werden.
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Der Zielobjektdetektor 140, wie er oben beschrieben ist, kann zum Beispiel ein Tracking bzw. eine Verfolgung des von dem Signalsender 110 empfangenen Signals durchführen, aus dem das Interferenzsignal entfernt worden ist. Durch das Tracking zählt der Zielobjektdetektor 140 die Anzahl von Malen, wie oft ein Schätzobjekt, das als ein Zielobjekt eingeschätzt wird, erfasst wird, und bestimmt das Schätzobjekt als das reale Zielobjekt, wenn die gezählte Anzahl von Malen größer als oder gleich groß wie ein vorher festgelegter Schwellenwert ist. Wenn im Gegensatz dazu die gezählte Anzahl von Malen kleiner als der vorher festgelegte Schwellenwert ist, dann ermittelt der Zielobjektdetektor 140 das Schätzobjekt in Folge des Interferenzsignals als ein Geistobjekt und führt eine Steuerung bzw. Regelung durch, um zu verhindern, dass das Geistobjekt als das Zielobjekt erfasst wird.
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Durch das Tracking, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, ein Schätzobjekt aufgrund eines Interferenzsignals als ein Geistobjekt zu bestimmen, und ist es somit möglich, das Interferenzsignal zu entfernen, das von der Interferenzsignalentferneinrichtung 130 bis jetzt noch nicht entfernt worden ist.
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So, wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Geistobjekt” auf ein virtuelles Objekt, das kein real existierendes Objekt ist, sondern in Folge eines Fehlers oder einer Ungenauigkeit bei der Erfassung fälschlicherweise als ein reales Objekt erkannt wird. Außerdem kann sich das Geistobjekt auf ein virtuelles Objekt beziehen, das in Folge eines Interferenzsignals erfasst wird.
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Wenn ein solches Geistobjekt von einer Radarvorrichtung 100 erfasst wird, kann es sein, dass eine ungeeignete Regelung in einem Fahrzeugregelungssystem durchgeführt wird, das ein Ergebnis der Erfassung durch die Radarvorrichtung 100 verwendet, und, was noch bedenklicher ist, es kann sein, dass ein Autounfall stattfindet oder tödliche Konsequenzen auftreten.
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In der Zwischenzeit kann die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Radarvorrichtung sein, die ein Frequenzmodulationsverfahren von einem FMCW-(Frequency Modulated Continuous Wave/frequenzmodulierten Dauerstrich)-Verfahren, einem Pulsdopplerverfahren, einem FSK-(Frequency Shift Keying/Frequenzumtastungs)-Verfahren und einem FMSK-(Frequency Modulated Shift Keying/frequenzmodulierten Umtastungs)-Verfahren verwendet.
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2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für das Erfassen eines Zielobjekts 200 unter Verwendung einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 2 sendet die Radarvorrichtung 100, die an einem entsprechenden Fahrzeug angebracht ist, ein Sendesignal durch ein Sendefrequenzband, das sich entsprechend dem Sendefrequenzzyklus ändert, entfernt ein Interferenzsignal aus einem Reflexionssignal von der Umgebung und führt dann ein Tracking des Reflektionssignals durch, aus dem das Interferenzsignal entfernt worden ist, um so ein reines Reflexionssignal zu erhalten, das von dem realen Zielobjekt 200 reflektiert worden ist, und erfasst dann das Zielobjekt 200 auf der Grundlage des reinen Reflexionssignals.
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3A bis 3C sind graphische Darstellungen, die Beispiele für ein Sendesignal, ein empfangenes Signal und ein Interferenzsignal in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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3A ist eine graphische Darstellung von Signalen, in der die X-Achse der Zeit entspricht, die Y-Achse der zur Verfügung stehenden Frequenz entspricht, zur Verfügung stehende Frequenzbänder f1 bis f6 umfassen und der Sendefrequenzzyklus T einen Wert von (t1 – t0) aufweist, wobei t1 – t0 = t2 – t1 = t3 – t2 = t4 – t3 = etc. Es sei angenommen, dass eine andere, in der Nähe befindliche Radarvorrichtung ein Sendesignal durch das gleiche Sendefrequenzband f3 ~ f5 in jedem Sendefrequenzzyklus T sendet.
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Die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sendet ein Sendesignal durch ein Sendefrequenzband, das sich entsprechend dem Sendefrequenzzyklus ändert. Wie in 3A gezeigt ist, kann die Radarvorrichtung 100 zum Beispiel ein Sendesignal durch ein Sendefrequenzband (f1 ~ f3) in dem ersten Sendefrequenzzyklus (t0 ~ t1) senden, kann sie ein Sendesignal durch ein Sendefrequenzband (f4 ~ f6) in dem zweiten Sendefrequenzzyklus (t1 ~ t2) senden, kann sie ein Sendesignal durch ein Sendefrequenzband (f2 ~ f4) in dem dritten Sendefrequenzzyklus (t2 ~ t3) senden, kann sie ein Sendesignal durch ein Sendefrequenzband (f1 ~ f3) in dem vierten Sendefrequenzzyklus (t3 ~ t4) senden und kann sie ein Sendesignal durch ein Sendefrequenzband (f3 ~ f5) in dem fünften Sendefrequenzzyklus (t4 ~ t5) senden. Ein empfangenes Signal (d. h. ein Reflexionssignal, das empfangen wird, nachdem es von dem Zielobjekt 200 reflektiert worden ist), in dem ein Interferenzsignal aus einem Signal entfernt worden ist, das durch Reflektieren des Sendesignals durch die Umgebung empfangen worden ist, weist ein Frequenzband auf, das mit dem Frequenzband eines entsprechenden Sendesignals zusammenfällt.
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Deshalb besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Frequenzband des Signals, das von dem Zielobjekt 200 reflektiert wird, nicht mit dem Sendefrequenzband (f3 ~ F5) eines Sendesignals zusammenfällt, das von einer anderen Radarvorrichtung gesendet wird, die sich in der Nähe befindet. Als eine Folge davon ist es möglich, das Auftreten einer Signalinterferenz zwischen dem Signal (empfangenen Signal), das von dem Zielobjekt 200 reflektiert wird, und dem Sendesignal, das von einer anderen Radarvorrichtung gesendet wird, zu verhindern.
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Eine ausführlichere Beschreibung wird unten gegeben werden. Es wird angenommen, dass zusammen mit einem empfangenen Signal (angegeben durch die strichpunktierte Linie in 2A), das durch Reflektieren eines Sendesignals (angegeben durch die durchgehende Linie in 2A) durch das Zielobjekt 200 erhalten wird, ein Interferenzsignal empfangen wird, das durch die gestrichelte Linie angegeben ist. Ein Signal, mit dem es möglich ist, die Geschwindigkeit eines Objekts und Entfernungsinformationen zu berechnen, wird durch eine Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem empfangenen Signal erhalten. Im Allgemeinen ist eine Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Interferenzsignal größer als die Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem empfangenen Signal.
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In diesem Fall ist es möglich, den größten Teil des Interferenzsignals durch ein Filter, wie etwa ein Tiefpassfilter (LPF; Low Pass Filter) zu entfernen. Dieses Phänomen kann in dem Frequenzbereich wie in 3B und 3C gezeigt ausgedrückt werden. Wie in 3B und in 3C gezeigt ist, ist es durch das Ändern des Sendefrequenzbandes des Sendesignals in jedem Sendefrequenzzyklus möglich, eine große Frequenzdifferenz zwischen dem Interferenzsignal und dem Sendesignal hervorzubringen, so dass es möglich ist, das Interferenzsignal durch ein LPF leicht zu entfernen.
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Signale des Aufwärts-Chirp- bzw. Up-Chirp-Intervalls und des Abwärts-Chirp- bzw. Down-Chirp-Intervalls in 3A können wie in 3B und 3C gezeigt jeweils mittels einer Frequenzextraktion durch eine schnelle Fourier-Transformation (FFT; Fast Fourier Transform) ausgedrückt werden. Durch das Verwenden der extrahierten Frequenzen ist es möglich, das Zielobjekt 200 zu erfassen und somit die Entfernung und die Geschwindigkeit des Zielobjekts 200 zu erhalten.
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In 3B und in 3C gibt fr eine Frequenzvarianz entsprechend der Entfernung an und gibt fd eine Doppler-Frequenz entsprechend der Geschwindigkeit an, und diese können jeweils durch die Gleichungen (1) und (2) definiert werden.
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In den Gleichungen (1) und (2) gibt R die Entfernung an, gibt V die Geschwindigkeit an, gibt C die Lichtgeschwindigkeit an, gibt B eine Bandbreite (Sendefrequenzband) an, gibt τ eine Chirp-Zeit an und gibt fc eine zentrale Frequenz an.
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Durch das Kombinieren der Gleichungen (1) und (2) ist es möglich, die Entfernung R und die Geschwindigkeit V des Zielobjekts 200 zu erhalten.
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Wie oben beschrieben ist, ist es durch das Ändern des Sendefrequenzbandes eines Sendesignals in jedem Sendefrequenzzyklus möglich, die Frequenzdifferenz zwischen einem Interferenzsignal und einem Sendesignal zu vergrößern, und somit ist es möglich, das Interferenzsignal leicht durch ein LPF zu entfernen, um so eine Signalinterferenz zu vermeiden. Dies verringert in beachtlichem Maße die Wahrscheinlichkeit, dass das erfasste Objekt eventuell ein Geistobjekt und kein reales Objekt ist, wodurch eine Wahrscheinlichkeit einer exakten Erfassung des Zielobjekts 200, das ein reales Objekt ist, erhöht wird. Außerdem kann ein Fahrzeugregelungssystem, das die Radarvorrichtung 100 verwendet, eine exaktere Fahrzeugregelung durchführen.
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Selbst wenn eine andere Radarvorrichtung, die an einem Fahrzeug in der Umgebung angebracht ist, etc., eine Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, das heißt, selbst wenn eine andere Radarvorrichtung ein Sendesignal durch ein sich änderndes Sendefrequenzband sendet, kann es sein, dass dann, wenn das Timing, also die Zeitpunkteinstellung, zusammenfällt, das heißt, wenn die Sendefrequenzbänder von Sendesignalen, die von zwei Radarvorrichtungen 100 gesendet werden, miteinander zusammenfallen, ein falsches Objekt fälschlicherweise als ein Zielobjekt 200 erfasst wird. Aber während der Tracking-Operation, die durchgeführt wird, um zu verhindern, dass ein Objekt, das einmal erfasst worden ist und als das Zielobjekt 200 eingeschätzt wird, bereits endgültig als das endgültige Zielobjekt 200 bestimmt wird, wird ein Track (Verfolgungspfad) für das endgültige Zielobjekt 200 nicht sofort erzeugt. Erst, nachdem das geschätzte Objekt mehrere Male erfasst wird, wird ein Track für das endgültige Zielobjekt 200 erzeugt und wird das geschätzte Objekt schließlich als das endgültige Zielobjekt 200 bestimmt. Deshalb wird im Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit die Anzahl von Malen, wie oft das Ziel eventuell falsch erfasst wird, reduziert.
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Das heißt, die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein falsch erfasstes Schätzobjekt infolge eines Interferenzsignals mit dem Zielobjekt 200, welches ein reales Objekt ist, durch einen Tracking-Prozess herausfiltern. Deshalb ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit einer falschen Zielerfassung beträchtlich zu reduzieren und somit den Fehler beim Steuern und Regeln eines Fahrzeugs beträchtlich zu reduzieren.
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Im Folgenden wird eine herkömmliche Radarvorrichtung 100 unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben, um die Wirkung der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung deutlicher zu zeigen.
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4A bis 4D sind graphische Darstellungen, die Beispiele für ein Sendesignal, ein empfangenes Signal und ein Interferenzsignal in einer herkömmlichen Radarvorrichtung zeigen.
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Die herkömmliche Radarvorrichtung kann zum Beispiel ein FMCW-(Frequency Modulated Continuous Wave/frequenzmoduliertes Dauerstrich)-Verfahren verwenden. Dann sendet die herkömmliche Radarvorrichtung, wie in 4A gezeigt ist, ein Sendesignal nach dem Modulieren der Frequenz innerhalb der gleichen speziellen Bandbreite (d. h. der zur Verfügung stehenden Bandbreite) unter Verwendung der gleichen speziellen Trägerfrequenz und empfängt dann ein Signal, das eine geänderte Frequenz aufweist und das durch Reflektieren des Sendesignals durch ein Zielobjekt 200 erzeugt worden ist, um so die Geschwindigkeit und die Entfernung des Zielobjekts 200 zu erhalten, wodurch das Zielobjekt 200 erfasst wird.
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Aber wenn es viele Radarvorrichtungen gibt, die gleichzeitig arbeiten, kann es zu einer Interferenz zwischen Radarvorrichtungen kommen, die das gleiche Frequenzband (zur Verfügung stehende Frequenzband) verwenden. In diesem Fall kann es sein, dass, wie in 5 gezeigt ist, bedingt durch ein empfangenes Signal, das durch die Interferenz erzeugt wird, ein Geistobjekt 500 anstelle eines realen Objekts erfasst wird, oder es kann sein, dass das gesamte Signal-Rausch-Verhältnis (SNR; Signal to Noise Ratio) des empfangenen Signals schlechter wird, so dass die Leistung der Erfassung eines Objekts schlechter wird.
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4B ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzdifferenz (durchgehende Linie) zwischen dem Sendesignal und dem empfangenen Signal sowie die Frequenzdifferenz (gestrichelte Linie) zwischen dem Sendesignal und dem Interferenzsignal zeigt.
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Unter Verwendung der in 4B gezeigten graphischen Darstellung kann die Frequenzkomponente in dem Aufwärts-Chirp- bzw. Up-Chirp-Intervall und die Frequenzkomponente in dem Abwärts-Chirp- bzw. Down-Chirp-Intervall jeweils wie in 4C und 4D gezeigt ausgedrückt werden. In 4C und in 4D ist die Frequenzkomponente, die von dem realen Zielobjekt 200 extrahiert worden ist, mit einer durchgehenden Linie angezeigt, und die Frequenzkomponente, die durch das Interferenzsignal bedingt ist, ist mit einer gestrichelten Linie angegeben. In 4C und in 4D gibt fr eine Frequenzvarianz entsprechend der Entfernung an und gibt fd eine Doppler-Frequenz-Varianz entsprechend der Geschwindigkeit an.
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In diesem Beispiel wird als Ergebnis des Erfassens unter Verwendung der Frequenzkomponente, die aus dem empfangenen Signal extrahiert worden ist, das einem Reflexionssignal entspricht, das durch Reflektieren des Sendesignals durch das reale Zielobjekt 200 erzeugt worden ist, das Fahrzeug 200 erfasst, wie in 5 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu kann es, da, wie in 2B bis 2D gezeigt ist, die Frequenz des Interferenzsignals niedriger als die des empfangenen Signals ist, das von dem realen Zielobjekt 200 erzeugt worden ist, sein, dass ein Geistobjekt 500 an einer näher gelegenen Position erfasst wird, wie dies in 5 gezeigt ist, wodurch ein unnötiger, schneller Bremsvorgang bedingt durch das Erfassen des Geistobjekts 500 verursacht wird. Dies kann die gefährliche Möglichkeit einer Kollision in einer tatsächlichen Straßensituation erhöhen.
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Um solche Probleme zu überwinden, sendet eine Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Sendesignal, während sie das Sendefrequenzband, durch das das Sendesignal gesendet wird, entsprechend jedem Sendefrequenzzyklus ändert.
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6 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen eines Zielobjekts durch eine Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 6 umfasst das Verfahren zum Erfassen eines Zielobjekts in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung folgende Schritte: Senden eines Sendesignals in jedem Sendefrequenzzyklus, während ein Sendefrequenzband entsprechend dem Sendefrequenzzyklus innerhalb eines zur Verfügung stehenden Sendefrequenzbandes geändert wird (Schritt S600); Empfangen eines Reflexionssignals, das durch Reflektieren des Sendesignals durch die Umgebung erzeugt wird (Schritt S602); Entfernen eines Interferenzsignals aus dem empfangenen Reflexionssignal, indem veranlasst wird, dass das Reflexionssignal durch ein Filter durchläuft (Schritt S604); und Erfassen eines Zielobjekts auf der Grundlage des empfangenen Reflexionssignals, aus dem das Interferenzsignal entfernt worden ist (Schritt S606).
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Wie oben beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung die Interferenz zwischen einem Sendesignal, das zur Erfassung eines Objekts von einer Radarvorrichtung 100 gesendet wird, und einem Sendesignal reduzieren, das von einer anderen Radarvorrichtung oder einer anderen Kommunikationsvorrichtung gesendet wird, die sich in der Nähe befindet.
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Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung eine Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass die Radarvorrichtung eventuell fälschlicherweise ein virtuelles Objekt als ein reales Objekt erkennt, um so die Radarvorrichtung in die Lage zu versetzen, eine exakte Erfassung eines realen Objekts ohne eine Falscherkennung erzielen zu können.
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Auch wenn vorstehend beschrieben worden ist, dass alle Komponenten einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit verbunden oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das heißt, dass von den Komponenten eine oder mehrere Komponente(n) selektiv gekoppelt werden kann/können, um als eine oder mehrere Einheiten operativ betrieben zu werden. Hinzu kommt, dass obzwar jede der Komponenten als eine unabhängige Hardware implementiert werden kann, einige oder alle Komponenten selektiv miteinander kombinierbar sind, so dass sie als ein Computerprogramm mit einem oder mit mehreren Programmmodulen zum Ausführen von einigen oder von allen Funktionen implementiert werden können, die in einem oder in mehreren Hardware-Geräten kombiniert sind. Codes und Codesegmente, die das Computerprogramm bilden, können von einem Durchschnittsfachmann auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung leicht konzipiert werden. Ein derartiges Computerprogramm kann die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementieren, indem es in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert und von einem Computer gelesen und ausgeführt wird. Ein Magnetaufzeichnungsträger, ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein Trägerwellenmedium oder dergleichen mehr können als Speichermedium zur Anwendung kommen.
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Da des Weiteren die Begriffe wie etwa ”enthalten”, „umfassen” und „aufweisen” bedeuten, dass eine oder mehrere korrespondierende Komponente(n) vorhanden sein können – wenn nicht ausdrücklich auf das Gegenteil hingewiesen wird –, sind diese so auszulegen, dass eine oder mehrere andere Komponenten beinhaltet sein können. Sämtliche Terminologien, die einen oder mehrere technische oder wissenschaftliche Begriffe enthalten, haben dieselbe Bedeutung, wie sie Fachleute auf dem Gebiet normalerweise verstehen, sofern sie nicht abweichend definiert worden sind. Ein normal verwendeter Begriff, wie ein Begriff, der in einem Wörterbuch definiert ist, ist so auszulegen, dass er eine Bedeutung hat, die gleichbedeutend zu der in dem Kontext in einer relevanten, einschlägigen Beschreibung ist, und soll nicht in einer idealisierten oder allzu formalen Bedeutung interpretiert werden, außer wenn diese in der vorliegenden Patentspezifikation klar definiert ist.
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Obzwar zum Zwecke der Veranschaulichung eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Erweiterungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang und dem Geist der Erfindung abzuweichen, wie diese in den anhängenden Patentansprüchen definiert ist. Daher dienen die in der vorliegenden Erfindung offen gelegten Ausführungsformen zur Darstellung des Schutzumfangs der technischen Idee der vorliegenden Erfindung, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist auf der Basis der anhängenden Patentansprüche so auszulegen, dass alle technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Patentansprüchen sind, zur vorliegenden Erfindung gehören.
