DE102012207284A1

DE102012207284A1 - Radarvorrichtung, kalibriersystem und kalibrierverfahren

Info

Publication number: DE102012207284A1
Application number: DE102012207284A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Hasegawa; Koji Shimizu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2032-05-03
Also published as: US8816900B2; US20120293360A1; JP2012242169A; CN102788973B; DE102012207284B4; JP5494567B2; CN102788973A

Abstract

In einem Umgebungsüberprüfungsmodus eines Kalibriersystems führt eine Radarvorrichtung einen Signalanalyseprozess aus, um ein Eigenwertverhältnis von jedem Vergleichseigenwert zu berechnen. Das Eigenwertverhältnis weist einen niedrigen Wert auf, wenn ein Paar von Eigenwerten entsprechend Empfangsradarwellen eine starke Korrelation aufweist. Demgegenüber weist das Eigenwertverhältnis einen hohen Wert auf, wenn das Eigenwertverhältnis zwischen einem Eigenwert und thermischem Rauschen berechnet wird. Ist kein Eigenwert vorhanden, der kleiner oder gleich einem Referenzschwellenwert ist, weist die Radarvorrichtung darauf hin, dass die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist. Demgegenüber weist die Radarvorrichtung dann, wenn wenigstens ein Eigenwert vorhanden ist, der kleiner oder gleich dem Referenzschwellenwert ist, darauf hin, dass die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet ist.

Description

Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 17. Mai 2011 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-110528 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft Radarvorrichtungen, die Radarwellen aussenden und Empfangsradarwellen (oder reflektierte Radarwellen), die von Objekten reflektiert werden, empfangen und ein Objekt auf der Grundlage der Empfangsradarwellen erfassen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Kalibriersysteme und Verfahren zur Kalibrierung, ob eine momentane Umgebung, in der eine Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung einer Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht.
Bekannt sind Radarvorrichtungen, die eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne aufweisen. Die Sendeantenne sendet Radarwellen in Richtung eines Vorausbereichs eines Fahrzeugs eines Fahrers (oder eines Eigenfahrzeugs), das mit einer Radarvorrichtung ausgerüstet ist. Die Empfangsantenne ist eine Array-Antenne, die aus mehreren Antennenelementen aufgebaut ist, die in einer Array-Anordnung vorgesehen sind. Die Empfangsantenne empfängt Empfangsradarwellen (oder reflektierte Radarwellen), die von Objekten reflektiert werden. Die am Eigenfahrzeug befestigte Radarvorrichtung erfasst einen Abstand zwischen der Radarvorrichtung und einem Radarwellen reflektierenden Objekt. Die Radarvorrichtung generiert einen Azimut (oder Einfallsazimut) des Objekts auf der Grundlage der gesendeten Radarwellen und der empfangenen Empfangsradarwellen. Die Radarvorrichtung erzeugt Objektinformation, welche den Abstand und den Einfallsazimut der vom Objekt reflektierten Empfangsradarwellen enthält, auf der Grundlage des erfassten Abstands und des Einfallsazimuts der Empfangsradarwellen. Solch eine herkömmliche Radarvorrichtung wird beispielsweise in der JP 2008-145178 beschrieben.
Diese Art von Radarvorrichtung wendet ein herkömmliches Verfahren zum Schätzen des Einfallsazimuts von Empfangsradarwellen, die von einem Objekt reflektiert werden, an. Das herkömmliche Verfahren erzeugt eine Korrelationsmatrix, die eine Korrelation zwischen Signalen der Empfangsradarwellen, die von den Antennenelementen der Empfangsantenne empfangen werden, zeigt. Das Verfahren führt eine Eigenwertzerlegung der erzeugten Korrelationsmatrix aus, um die Anzahl der Empfangsradarwellen zu schätzen. Das Verfahren erfasst den Einfallsazimut der geschätzten Empfangsradarwellen auf der Grundlage des Winkelspektrums. Bekannt sind Verfahren, wie beispielsweise MUSIC (Multiple Signal Classification) und ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique), die solch einen Einfallsazimut der geschätzten Empfangsradarwellen erfassen.
Es wird angemerkt, dass es dann, wenn die Radarvorrichtung am Eigenfahrzeug befestigt ist, erforderlich ist, eine Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne der Radarvorrichtung mit einer vorbestimmten Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs in Übereinstimmung zu bringen. Dies liegt daran, dass der geschätzte Einfallsazimut der Radarwellen in der Radarvorrichtung unter Verwendung eines Koordinatensystems auf der Grundlage einer Richtung der Empfangsantenne beschrieben wird. Wenn das Verhältnis zwischen dem Koordinatensystem der Empfangsantenne und dem Koordinatensystem des Eigenfahrzeugs nicht bekannt ist, ist es schwierig, den richtigen Einfallsazimut der Empfangsradarwellen mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
Um das obige Problem zu lösen, führt ein bekanntes Verfahren zur Kalibrierung der an einem Motorfahrzeug befestigten Radarvorrichtung einen Schritt zur Erfassung einer Korrespondenz zwischen dem Koordinatensystem der Empfangsantenne und dem Koordinatensystem des Motorfahrzeugs aus. In einem regulären Kalibrierungsschritt, der dazu ausgelegt ist, die Achse, wie beispielsweise die Befestigungsreferenzachse der Radarvorrichtung und die Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne, zu kalibrieren, wird ein Kalibrierungsreflektor (der dazu ausgelegt ist, Radarwellen zu reflektieren) an einer vorbestimmten Position in einer Überprüfungsumgebung installiert und sendet ein Kalibriersystem anschließend Radarwellen zu dem Reflektor. Die Radarvorrichtung schätzt einen Einfallsazimut von Radarwellen, die von dem Reflektor reflektiert werden. Schließlich erfasst das Kalibriersystem auf der Grundlage des geschätzten Einfallsazimuts, ob die Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne der Radarvorrichtung richtig auf die Befestigungsreferenzachse des Motorfahrzeugs ausgerichtet ist oder nicht.
Das herkömmliche Kalibriersystem führt die Kalibrierung jedoch für gewöhnlich in einer Produktionsstätte der Motorfahrzeuge oder einer Fahrzeugreparaturwerkstatt aus. Für gewöhnlich sind viele Objekte (oder verschiedene Kalibrierungshindernisse) zusätzlich zu dem Reflektor in diesen Überprüfungsumgebungen vorhanden, welche die Radarwellen in einem Abstrahlungsbereich der Radarvorrichtung reflektieren. Diese Objekte verursachen eine fehlerhafte Erfassung, wenn das Kalibriersystem verwendet wird.
Das Vorhandensein dieser verschiedenen Kalibrierungshindernisse verhindert, dass die Radarvorrichtung einen richtigen Ort des Reflektors erfasst. Ferner verursacht das Vorhandensein dieser Kalibrierungshindernisse Schwierigkeiten für das Kalibriersystem bei der Erfassung, ob die Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne richtig auf die Befestigungsreferenzachse eines die Radarvorrichtung aufweisenden Motorfahrzeugs ausgerichtet ist oder nicht.
D. h., das Kalibriersystem muss erfassen, ob die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die richtige Kalibrierung geeignet ist oder nicht, bevor das Kalibriersystem erfasst, ob die Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne der am Motorfahrzeug befestigten Radarvorrichtung richtig auf die Befestigungsreferenzachse des Motorfahrzeugs ausgerichtet ist oder nicht.
Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kalibriersystem und ein Kalibrierverfahren zur Kalibrierung, ob eine momentane Umgebung, in der eine Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, bereitzustellen.
Eine beispielhafte Ausführungsform stellt eine Radarvorrichtung bereit. Die Radarvorrichtung weist eine Sendeantenne, eine Empfangsantenne und eine Signalverarbeitungseinheit auf. Die Sendeantenne sendet Radarwellen in Richtung eines oder mehrerer Objekte (oder Hindernisse) vor der Radarvorrichtung aus. Die Empfangsantenne in der Radarvorrichtung weist mehrere Antennenelemente auf. Jedes der Antennenelemente empfängt von einem Objekt reflektierte Empfangsradarwellen (oder reflektierte Radarwellen) als die gesendeten Radarwellen. Die Signalverarbeitungseinheit schätzt wenigstens einen Einfallsazimut einer Empfangsradarwelle und einen Objektabstand des Objekts auf der Grundlage von Information der Empfangsradarwellen, die über die Antennenelemente in der Empfangsantenne empfangen werden. Die Signalverarbeitungseinheit erzeugt Objektinformation. Die Objektinformation enthält beispielsweise den Einfallsazimut der Empfangsradarwelle und den Objektabstand für jedes die Radarwellen reflektierende Objekt. Der Einfallsazimut zeigt einen Azimut der von den Antennenelementen empfangenen Empfangsradarwelle. Der Objektabstand zeigt einen Abstand zwischen der Radarvorrichtung und dem Objekt.
Die Signalverarbeitungseinheit weist eine Eigenwertberechnungseinrichtung, eine Verhältnisberechnungseinrichtung und eine Umgebungsbeurteilungseinrichtung auf. Die Eigenwertberechnungseinrichtung berechnet eine Korrelationsmatrix. Die Korrelationsmatrix zeigt eine Korrelation zwischen Empfangssignalen, die von jedem Paar der Antennenelemente in der Empfangsantenne empfangen werden. Die Eigenwertberechnungseinrichtung berechnet einen Eigenwert der Korrelationsmatrix. Die Verhältnisberechnungseinrichtung berechnet ein Eigenwertverhältnis. Das Eigenwertverhältnis beschreibt ein Verhältnis zwischen dem maximalen Eigenwert unter den von der Eigenwertberechnungseinrichtung berechneten Eigenwerten und einem Vergleichseigenwert, der sich von dem maximalen Eigenwert unterscheidet.
Die Umgebungsbeurteilungseinrichtung beurteilt, ob eine momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, auf der Grundlage des von der Eigenwertberechnungseinrichtung berechneten Eigenwertverhältnisses.
D. h., da jeder der Eigenwerte, die von der Radarvorrichtung berechnet werden, einem Betrag elektrischer Leistung von Empfangsradarwellen entspricht, die von der Empfangsantenne empfangen werden, weist ein Eigenwert entsprechend einer Empfangsradarwelle einen hohen Wert auf. Demgegenüber weist ein Eigenwert entsprechend thermischem Rauschen einen niedrigen Wert auf.
D. h., das Eigenwertverhältnis, das erhalten wird, wenn nur ein Eigenwert vorhanden ist, der einer Empfangsradarwelle entspricht, unterscheidet sich offensichtlich von dem Eigenwertverhältnis, wenn mehrere Eigenwerte vorhanden sind, die Empfangsradarwellen entsprechen.
Folglich kann die Radarvorrichtung der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beurteilen, ob die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, indem sie die berechneten Eigenwertverhältnisse überwacht und überprüft. Dies führt dazu, dass es dann, wenn das Beurteilungsergebnis zeigt, dass die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist, möglich ist, mit hoher Genauigkeit zu erfassen, ob die Anordnungsreferenzachse der Radarvorrichtung richtig auf die Befestigungsreferenzachse eines Motorfahrzeugs ausgerichtet ist oder nicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Kalibriersystem bereitgestellt. Das Kalibriersystem überprüft eine momentane Umgebung, in der sich eine Radarvorrichtung befindet. Das Kalibriersystem weist die Radarvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau, eine Schalteinrichtung und eine Benachrichtigungseinrichtung auf. Die Schalteinrichtung ist ein Kalibriergerät, das dann, wenn ein vorbestimmter Befehl über eine Bedieneinheit empfangen wird, die Verhältnisberechnungseinrichtung in der Radarvorrichtung anweist, ein Eigenwertverhältnis zu berechnen und zu beurteilen, ob eine momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht. In der momentanen Umgebung befindet sich die Radarvorrichtung. Die Benachrichtigungseinrichtung empfängt das Beurteilungsergebnis, das von der Umgebungsbeurteilungseinrichtung in der Radarvorrichtung erzeugt und von der Radarvorrichtung gesendet wird. Wenn das von der Radarvorrichtung gesendete Beurteilungsergebnis empfangen wird, stellt die Benachrichtigungseinrichtung das Beurteilungsergebnis nach außen zur Verfügung.
Die Prüfer weist, über die Schalteinrichtung, wie beispielsweise das Kalibrierungsgerät, die an einem Motorfahrzeug befestigte Radarvorrichtung an, für die Radarvorrichtung den Kalibrierungsprozess auszuführen. Der Prüfer empfängt das von der Radarvorrichtung gesendete Kalibrierungsergebnis und erkennt, ob der Zustand der momentanen Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert oder vorhanden ist, für den Kalibrierungsprozess geeignet ist oder nicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Kalibrierverfahren bereitgestellt. Das Kalibrierverfahren überprüft, ob eine momentane Umgebung, in der eine Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht. Das Verfahren nutzt die Radarvorrichtung mit der Sendeantenne, der Empfangsantenne und der Signalverarbeitungseinheit, die vorstehend beschrieben wurden. Die Sendeantenne sendet Radarwellen in Richtung eines oder mehrerer Objekte (oder Kalibrierungshindernisse). Die Empfangsantenne weist mehrere Antennenelemente auf. Jedes der Antennenelemente empfängt von dem Kalibrierungsobjekt reflektierte Empfangsradarwellen als die gesendeten Radarwellen. Die Signalverarbeitungseinheit schätzt wenigstens einen Einfallsazimut und einen Objektabstand auf der Grundlage von Information der Empfangsradarwellen, die von den Antennenelementen empfangen werden. Die Signalverarbeitungseinheit erzeugt Objektinformation. Die Objektinformation enthält den Einfallsazimut der Empfangsradarwelle und den Objektabstand für jedes die Radarwellen reflektierende Objekt. Der Einfallsazimut zeigt einen Azimut der vom Antennenelement empfangenen Empfangsradarwelle. Der Objektabstand zeigt einen Abstand zwischen der Radarvorrichtung und dem Objekt.
Das Verfahren berechnet eine Korrelationsmatrix, die eine Korrelation zwischen Empfangssignalen der Empfangsradarwellen zeigt, und berechnet einen Eigenwert der Korrelationsmatrix. Das Verfahren berechnet ein Eigenwertverhältnis, das ein Verhältnis zwischen dem maximalen Eigenwert unter den Eigenwerten und einem Vergleichseigenwert beschreibt. Der Vergleichseigenwert ist ein vom maximalen Eigenwert verschiedener Eigenwert. Das Verfahren beurteilt auf der Grundlage der Eigenwertverhältnisse, ob eine momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für eine Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht.
Gemäß diesem Verfahren kann richtig erfasst werden, ob die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht.
Insbesondere wird, in dem Schritt der Beurteilung auf der Grundlage der berechneten Eigenwertverhältnisse, ob die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, die Anzahl der Eigenwertverhältnisse, die eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, gezählt. Einer der folgenden Prozess (a) und (b) wird gewählt:

(a) es wird ausgegeben, dass eine momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist, wenn der Zählwert bezüglich der Anzahl der Eigenwertverhältnisse gleich einem vorbestimmten Wert oder kleiner einem anderen vorbestimmten Wert, der sich von dem vorbestimmten Wert unterscheidet, ist; und
(b) es wird ausgegeben, dass eine momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet ist, wenn der Zählwert nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist.

Dieses Kalibrierungsverfahren der beispielhaften Ausführungsform, so wie es vorstehend beschrieben wurde, ermöglicht es, die richtige Information bezüglich der Überprüfungsumgebung der Radarvorrichtung an den Prüfer zur Verfügung zu stellen.
Nachstehend wird eine bevorzugte, nicht beschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
1 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines schematischen Aufbaus eines Kalibriersystems 1 mit einem Fahrunterstützungssteuersystem 5 und einem Kalibrierungsgerät 60 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Signalanalyseprozesses, der von einer Signalverarbeitungseinheit 46 in einer Radarvorrichtung 30 des Fahrunterstützungssteuersystems 5 ausgeführt wird, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung:
3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Modusschaltprozesses, der von einer Steuereinheit 11 in einer elektrischen Fahrunterstützungssteuervorrichtung 10 im Fahrunterstützungssteuersystem 5 ausgeführt wird, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Kalibrierungsprozesses, der von einer Steuereinheit 61 des Kalibrierungsgerätes 60 im Kalibriersystem 1 ausgeführt wird; und
5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Modifikation des Signalanalyseprozesses, der von einer Signalverarbeitungseinheit 46 in einer Radarvorrichtung 30 des Fahrunterstützungssteuersystems 5 ausgeführt wird, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen sind gleiche oder äquivalente Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
(Beispielhafte Ausführungsform)
Nachstehend werden ein Kalibriersystem 1 und ein Verfahren zur Überprüfung, ob eine momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung 30 installiert ist, für die Kalibrierung der an einem Motorfahrzeug befestigten Radarvorrichtung 30 geeignet ist oder nicht, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
1 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung eines schematischen Aufbaus des Kalibriersystems 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kalibriersystem 1 weist ein Fahrunterstützungssteuersystem 5 und ein Kalibrierungsgerät 60 auf.
Das Kalibriersystem 1 weist, wie in 1 gezeigt, das Fahrunterstützungssteuersystem 5 und das Kalibrierungsgerät 60 auf. Ein Motorfahrzeug ist mit dem Fahrunterstützungssteuersystem 5 ausgerüstet. Das Fahrunterstützungssteuersystem 5 weist auf: eine Radarvorrichtung 30, eine elektrische Fahrunterstützungssteuereinheit (als die Fahrunterstützungs-ECU) 10, eine elektrische Motorsteuereinheit (als die Motor-ECU) 20, eine elektrische Bremssteuereinheit (als die Bremssteuer-ECU) 22 und eine elektrische Sicherheitsgurtsteuereinheit (als die Sicherheitsgurt-ECU) 24. Das Kalibriersystem 1 führt die Kalibrierung der Radarvorrichtung 30 aus. Das mit dem Fahrunterstützungssteuersystem 5 ausgerüstete Motorfahrzeug wird nachstehend als das „Eigenfahrzeug” bezeichnet.
(Kalibrierungsgerät 60)
Nachstehend wird das Kalibrierungsgerät 60 im Kalibriersystem 1 beschrieben.
Das Kalibrierungsgerät 60 weist auf: einen Mikrocomputer, eine Steuereinheit 61, eine Kommunikationsschnittstelle (Kommunikations-I/F) 63, eine Bedieneinheit 65 und eine Anzeigeinheit 67. Die Steuereinheit 61 steuert den gesamten Betrieb des Kalibrierungsgerätes 60. Die Kommunikations-I/F 63 ermöglicht es dem Kalibrierungsgerät 60 und dem Fahrunterstützungssteuersystem 5, mit dem in der 1 gezeigten Fahrunterstützungssteuersystem 5 und anderen Vorrichtungen (nicht gezeigt) zu kommunizieren. Die Bedieneinheit 65 weist verschiedene Bedientasten (nicht gezeigt) auf, über die der Prüfer oder der Fahrer des Eigenfahrzeugs verschiedene Befehle an das Fahrunterstützungssteuersystem 5 und das Kalibrierungsgerät 60 selbst gibt. Die Anzeigeinheit 67 ist eine Flüssigkristallanzeige, auf der verschiedene Information angezeigt wird.
(Fahrunterstützungssteuersystem 5)
Nachstehend wird das Fahrunterstützungssteuersystem 5 beschrieben.
Das Fahrunterstützungssteuersystem 5 ist ein Fahrzeugmontagesystem, das eine Fahrunterstützungssteuerung ausführt. Das Fahrunterstützungssteuersystem 5 führt, als die Fahrunterstützungssteuerung, eine adaptive Geschwindigkeitsregelung und eine Pre-Crash-Sicherheitssteuerung aus. Die adaptive Geschwindigkeitsregelung hält den Abstand zwischen dem Eigenfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug bei einem vorbestimmten Sicherheitsabstand. Solch ein vorausfahrendes Fahrzeug fährt beispielsweise vor dem Eigenfahrzeug auf der gleichen Fahrspur einer Straße. Die Pre-Crash-Sicherheitssteuerung zeigt eine Warnung oder gibt eine Warnung aus und strafft einen Sicherheitsgurt, wenn der Fahrzeugabstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug unter einen vorbestimmten Abstand fällt.
Das Fahrunterstützungssteuersystem 5 weist die Radarvorrichtung 30 und die Fahrunterstützungs-ECU 10 auf. Das Fahrunterstützungssteuersystem 5 sendet Millimeterfunkwellen in einem Millimeterwellenlängenbereich als Radarwellen aus und empfängt Empfangsradarwellen (oder reflektierte Radarwellen), die von einem oder mehreren Objekten reflektiert werden. Das Fahrunterstützungssteuersystem 5 erfasst ein Objekt auf der Grundlage der Empfangsradarwellen und erzeugt die Information bezüglich des erfassten Objekts. Solche Information wird nachstehend als „Objektinformation” bezeichnet.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 steuert den Fahrzustand des Eigenfahrzeugs auf der Grundlage der Objektinformation.
Die beispielhafte Ausführungsform verwendet ein Objekt, das ein Hindernis für eine Fahrt eines die Radarvorrichtung 30 aufweisenden Motorfahrzeugs ist. Solch ein Objekt ist beispielsweise vor dem Eigenfahrzeug vorhanden, und das Objekt reflektiert die von der Radarvorrichtung gesendeten Radarwellen.
Die in der beispielhaften Ausführungsform verwendete Objektinformation enthält wenigstens einen Fahrzeugabstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem erfassten Objekt, eine relative Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs zum Objekt und einen Azimut der Empfangsradarwellen zu einer Erfassungsreferenzachse, die im Voraus bestimmt wird. Der Azimut der Empfangsradarwellen wird nachstehend als der „Einfallsazimut” bezeichnet.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 weist eine Steuereinheit 11 und eine Kommunikationsschnittstelle (Kommunikations-I/F) 13 auf. Die Steuereinheit 11 weist einen Mikrocomputer auf. Der Mikrocomputer weist wenigstens ein ROM (Festwertspeicher), ein RAM (Direktzugriffspeicher) und eine CPU (Hauptprozessor) auf. Die Datenkommunikation wird zwischen der Fahrunterstützungs-ECU 10 und dem Kalibrierungsgerät 60 über die Kommunikations-I/F 13 aufgeführt.
Die Kommunikations-I/F 13 der Fahrunterstützungs-ECU 10 ist über einen Verbinder CNT elektrisch mit dem Kalibrierungsgerät 60 verbunden.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 ist mit einem Alarmsummer, einem Monitor, einem Geschwindigkeitsregelungsschalter, einem Zielfahrzeugabstandseinstellschalter und dergleichen verbunden. Ferner ist die Fahrunterstützungs-ECU 10 über einen Kommunikationsbus eines lokalen Netzwerkes (LAN) (nicht gezeigt) elektrisch mit der Motor-ECU 20, der Bremssteuer-ECU 22, der Sicherheitsgurt-ECU 24 und dergleichen verbunden.
D. h., die Fahrunterstützungs-ECU 10 führt die Fahrunterstützungssteuerung auf der Grundlage der von der Radarvorrichtung 30 gesendeten Objektinformation aus.
(Radarvorrichtung 30)
Nachstehend wird die Radarvorrichtung 30 beschrieben, wobei die Umgebung, in der die Radarvorrichtung 30 installiert ist, ein Kalibrierungsziel des Kalibriersystems 1 der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Die Radarvorrichtung 30 ist eine Millimeterwellen-Radarvorrichtung, die ein FMCW-Verfahren (Verfahren für ein frequenzmoduliertes Dauerstrichradar) anwendet. Die Radarvorrichtung 30 weist einen Oszillator 31, einen Verstärker 32, einen Teiler 34, eine Sendeantenne 36 und eine Empfangsantenne 40 auf.
Der Oszillator 31 erzeugt ein Hochfrequenzsignal in einem Millimeterwellenbereich, das moduliert wird, um eine Modulationsperiode aufzuweisen, die einen Aufwärtsmodulationsabschnitt und einem Abwärtsmodulationsabschnitt aufweist. In dem Aufwärtsmodulationsabschnitt wird eine Frequenz über die Zeit linear erhöht (leicht erhöht). Demgegenüber wird eine Frequenz in dem Abwärtsmodulationsabschnitt über die Zeit linear verringert (leicht verringert).
Der Verstärker 32 verstärkt ein vom Oszillator 31 erzeugtes Hochfrequenzsignal. Der Teiler 34 teilt das Ausgangssignal des Verstärkers 32 in ein Sendesignal Ss und ein lokales Signal Ls. Die Sendeantenne 36 emittiert oder sendet die Radarwellen entsprechend dem Sendesignal Ss. Die Empfangsantenne 40 weist N Antennenelemente 39 ₁ bis 39 _N auf, die Empfangsradarwellen empfangen, die von Objekten reflektiert werden, wobei N eine natürlich Zahl von größer oder gleich zwei ist. Insbesondere sind die N Antennenelemente 39 ₁ bis 39 _N in einem Array-Muster angeordnet. Den Kanäle CH₁ bis CH_N sind den N Antennenelementen 39 ₁ bis 39 _N entsprechend zugewiesen.
Die Radarvorrichtung 30 weist einen Empfangsschalter 41, einen Verstärker 42, einen Mischer 43, einen Filter 44, einen A/D-(analog zu digital)-Wandler 45 und eine Signalverarbeitungseinheit 46 auf.
Der Empfangsschalter 41 wählt nacheinander eines der Antennenelemente 39 ₁ bis 39 _N, welche die Empfangsantenne 40 bilden, und gibt das Empfangssignal Sr, das von dem gewählten Antennenelement erhalten wird, an die Einheit in der folgenden Stufe. Der Verstärker 42 verstärkt das vom Empfangsschalter 41 zugeführte Empfangssignal Sr. Der Mischer 43 mischt das vom Verstärker 42 verstärkte Empfangssignal Sr mit einem lokalen Signal Ls und erzeugt ein Schwebungssignal BT. Das Schwebungssignal BT zeigt eine Differenz in der Frequenz zwischen dem Sendesignal S2 und dem vom Verstärker 42 verstärkten Empfangssignal Sr. Der Filter 44 eliminiert ungewünschte Signalkomponenten aus dem Schwebungssignal BT, das vom Mischer 43 erzeugt wird. Der A/D-Wandler 45 führt eine Abtastung der Ausgangsdaten des Filters 44 aus und wandelt die abgetasteten Ausgangsdaten in digitale Daten. Die Signalverarbeitungseinheit 46 erfasst das Objekt, von dem die von der Sendeantenne 36 ausgesendeten Radarwellen reflektiert werden, auf der Grundlage der abgetasteten Daten des Schwebungssignals BT. Die Signalverarbeitungseinheit 46 führt ferner den Signalanalyseprozess aus, um die Objektinformation des erfassten Objekts zu erzeugen.
Die Signalverarbeitungseinheit 46 weist einen Mikrocomputer und dergleichen auf. Der Mikrocomputer weist wenigstens ein ROM (Festwertspeicher), ein RAM (Direktzugriffspeicher) und eine CPU (Hauptprozessor) und dergleichen auf.
Die Signalverarbeitungseinheit 46 weist ferner einen digitalen Signalprozessor (DSP) als eine Rechenverarbeitungseinheit auf, die eine schnelle Fouriertransformation (FFT) ausführt.
Bei der den vorstehenden Aufbau aufweisenden Radarvorrichtung 30 schwingt der Oszillator 31 und erzeugt der Oszillator 31 ein Hochfrequenzsignal, das vom Verstärker 32 verstärkt wird, wenn der Befehl von der Signalverarbeitungseinheit 46 empfangen wird. Der Teiler 34 teilt das erzeugte Hochfrequenzsignal in ein Sendesignal Ss und ein lokales Signal Ls. Die Sendeantenne 36 strahlt das Sendesignal Ss als Radarwellen ab.
Alle der Antennenelemente 39 ₁ bis 39 _N empfangen Empfangsradarwellen, welche die Radarwellen sind, die als das Sendesignal Ss von der Sendeantenne 36 ausgesendet und von einem oder mehreren Objekten reflektiert werden. Der Verstärker 42 verstärkt die Empfangsradarwellen als das Empfangssignal Sr des Empfangskanals Chi (i = 1 bis N, N ist eine natürliche Zahl), der von dem Empfangsschalter 41 gewählt wird. Der Mischer 43 gibt das verstärkte Empfangssignal Sr ein und mischt das verstärkte Empfangssignal Sr mit dem vom Teiler 34 zugeführten lokalen Signal Ls, um das Schwebungssignal BT zu erzeugen. Der Filter 44 eliminiert ungewünschte Signalkomponenten aus dem erzeugten Schwebungssignal BT. Der A/D-Wandler 45 führt die Abtastung des vom Filter 44 zugeführten Schwebungssignals BT aus. Die Signalverarbeitungseinheit 46 gibt das vom A/D-Wandler 45 zugeführte abgetastete Schwebungssignal BT ein.
Der Empfangsschalter 41 schaltet alle der Kanäle CH₁ bis CH_N während einer Modulationsperiode einer Radarwelle zu vorbestimmten Zeiten um (wie beispielsweise 512 Mal). Der A/D-Wandler 45 führt die Abtastung der Empfangsradarwellen synchron zum Schaltzeitpunkt aus. D. h., die abgetasteten Radarwellen werden in einem Speicher, wie beispielsweise dem RAM, jeden Aufwärtsmodulationsabschnitt und Abwärtsmodulationsabschnitt der Radarwelle jeweils für jeden der Kanäle CH₁ bis CH_N gespeichert.
Die Radarvorrichtung 30 ist derart an einem Motorfahrzeug befestigt, dass die Befestigungsreferenzachse des Motorfahrzeugs richtig auf die Anordnungsreferenzachse der Radarvorrichtung 30 ausgerichtet ist. Die Befestigungsreferenzachse des Motorfahrzeugs wird im Voraus bestimmt. Die Anordnungsreferenzachse der Radarvorrichtung 30 wird ebenso im Voraus bestimmt. Insbesondere wird die Anordnungsreferenzachse als eine Richtung der Empfangsantenne 40 bestimmt, wenn die Radarvorrichtung 30 am Motorfahrzeug befestigt wird.
(Achsenkalibrierung)
Für gewöhnlich besteht die Möglichkeit, dass sie die vorbestimmte Bedingung derart nicht erfüllt, dass die Befestigungsreferenzachse des Motorfahrzeugs nicht mit der Anordnungsreferenzachse der Radarvorrichtung 30 fluchtet. Es muss deshalb überprüft werden, ob die Befestigungsreferenzachse des Motorfahrzeugs richtig auf die Anordnungsreferenzachse der Radarvorrichtung 30 ausgerichtet ist oder nicht. Diese Kalibrierung wird nachstehend als die „Achsenkalibrierung” bezeichnet.
Das Kalibrierungsgerät 60, die Fahrunterstützungs-ECU 10 und die Radarvorrichtung 30 führen zusammen die obige Achsenkalibrierung aus. Um den Achsenkalibrierungsprozess auszuführen, führt die Radarvorrichtung 30 den Signalanalyseprozess aus, führt die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Modusschaltprozess aus und führt das Kalibrierungsgerät 60 den Kalibrierungsprozess aus.
Insbesondere führt die beispielhafte Ausführungsform die Achsenkalibrierung aus, wobei ein Zielobjekt (als Reflektor) an einer vorbestimmten Position installiert wird (die nachstehend als „Referenzposition” bezeichnet wird). Das Zielobjekt als der Reflektor ist dazu ausgelegt, die gesendeten Radarwellen zu reflektieren. Nach der Installierung des Zielobjekts als der Reflektor sendet die an einem Motorfahrzeug befestigte Radarvorrichtung 30 Radarwellen aus. Das Kalibriersystem erfasst, ob ein geschätzter Einfallsazimut der Empfangsradarwelle gleich einem erfassten Azimut der Empfangsradarwelle ist oder nicht. Das Kalibriersystem beurteilt, ob die Befestigungsreferenzachse des Motorfahrzeugs auf die Anordnungsreferenzachse der Radarvorrichtung 30 ausgerichtet ist oder nicht, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen dem geschätzten Einfallsazimut der Radarwelle und dem tatsächlichen Einfallsazimut der Radarwelle.
Vorzugsweise weist die Achsenkalibrierungsumgebung nicht irgendein Objekt, das sich von dem Zielobjekt als der Reflektor unterscheidet, innerhalb eines Abstrahlungsbereichs der Radarwellen auf. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass ein Objekt, das sich vom Reflektor als das Zielobjekt unterscheidet, vorhanden ist. Folglich verifiziert die vom Kalibriersystem 1 ausgeführte Achsenkalibrierung solch eine Umgebung dahingehend, ob die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Achsenkalibrierung geeignet ist oder nicht.
(Signalanalyseprozess)
Nachstehend wird der von der Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 ausgeführte Signalanalyseprozess beschrieben.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des von der Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 des Fahrunterstützungssteuersystems 5 ausgeführten Signalanalyseprozesses, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Signalanalyseprozess wird jedes vorbestimmten Zeitintervall ausgeführt. Dieses vorbestimmte Zeitintervall wird im Voraus bestimmt. Wenn der Signalanalyseprozess einmal gestartet wird, startet der Oszillator 31, wie in 2 gezeigt, mit der Erzeugung von Millimeterwellen und startet die Radarvorrichtung 30 mit dem Aussenden von Radarwellen (Schritt S110), wie vorstehend beschrieben.
Anschließend erhält die Radarvorrichtung 30 die abgetasteten Daten des Schwebungssignals BT über den A/D-Wandler 45 (Schritt S120). Nachdem die abgetasteten Daten einer erforderlichen Anzahl erhalten werden, wird der Betrieb des Oszillators 31 temporär gestoppt. Dies stoppt ebenso die Aussendung von Radarwellen als Sendewellen.
Anschließend führt die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 die Frequenzanalyse (als den FFT-Prozess in der beispielhaften Ausführungsform) der in Schritt S130 erhaltenen abgetasteten Daten (d. h. des Schwebungssignals BT) aus. Die Frequenzanalyse erzeugt ein Leistungsspektrum des Schwebungssignals BT für jeden Aufwärtsmodulationsabschnitt und Abwärtsmodulationsabschnitt für jeden der Empfangskanäle CH₁ bis CH_N (Schritt S140).
Das erhaltene Leistungsspektrum beschreibt die Frequenz des Schwebungssignals BT und die Stärke des Schwebungssignals BT für jede Frequenz. Die Signalverarbeitungseinheit 46 erfasst Peak-Frequenzen fbu₁ bis fbu_m in dem Leistungsspektrum während der Aufwärtsmodulationsperiode und erfasst ferner die Peak-Frequenzen fbd₁ bis fbd_m in dem Leistungsspektrum während der Abwärtsmodulationsperiode für jeden Kanal (Schritt S150). Jede der Peak-Frequenzen fbu_i-m, fbd_i-m zeigt die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins eines Objekts, welches die Senderadarwelle als Empfangsradarwellen reflektiert.
Insbesondere addiert die Signalverarbeitungseinheit 46 in Schritt S150 alle der Leistungsspektren für jeden Empfangskanal CH und berechnet die Signalverarbeitungseinheit 46 ein mittleres Spektrum des addierten Ergebnisses. Die Signalverarbeitungseinheit 46 erfasst, als die Peak-Frequenz fbu, fbd, die Frequenz, welche der Peak-Frequenz in dem mittleren Spektrum entspricht, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet (d. h. die Frequenz mit der maximalen Leistung im mittleren Spektrum).
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S160 voran. In Schritt S160 erfasst die Signalverarbeitungseinheit 46, ob die Peak-Frequenzen fbu und fbd erfasst werden oder nicht. Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S160 zeigt, dass keine Peak-Frequenz erfasst wird (NEIN in Schritt S160), erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 46 die Objektinformation, die anzeigt, dass kein Objekt vor dem Eigenfahrzeug vorhanden ist, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S170 voranschreitet.
In Schritt S170 gibt die Signalverarbeitungseinheit 46 die Objektinformation an die Fahrunterstützungs-ECU 10. Die Signalverarbeitungseinheit 46 beendet den Signalanalyseprozess. Die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 wartet auf den Signalanalyseprozess in einem nächsten Erfassungszyklus.
Demgegenüber schreitet die Verarbeitung dann, wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S160 die Erfassung der Peak-Frequenzen fbu und fbd zeigt (JA in schritt S160), zu Schritt S180 voran.
In Schritt S180 wählt die Signalverarbeitungseinheit 46 eine Peak-Frequenz fbu unter den Peak-Frequenzen fbu, die während des Aufwärtsmodulationsabschnitts erhalten werden, und eine Peak-Frequenz fbd unter den Peak-Frequenzen fbd, die während des Abwärtsmodulationsabschnitts erhalten werden, die nicht in einer Abfolge der Schritte S190 bis S270 verarbeitet wurden.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S190 voran. In Schritt S190 erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 46 einen Empfangsvektor Xi(k) unter Verwendung der folgenden Gleichung (1). Der Empfangsvektor Xi(k) weist Signalkomponenten (als die Daten, die durch die Ausführung des FFT-Prozesses erhalten werden) der Frequenz auf, die in Schritt S180 gewählt, aus den Leistungsspektren in allen der Kanäle CH₁ bis CH_N extrahiert und in einem Matrixmuster angeordnet. Ferner erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 46 auf der Grundlage des erzeugten Empfangsvektors Xi(k) eine Korrelationsmatrix Rxx(k) unter Verwendung der folgenden Gleichung (2). Die Korrelationsmatrix Rxx(k) beschreibt eine Korrelation zwischen jedem der Empfangsvektoren Xi(k). Xi(k) = {x₁(k), x₂(k), ..., x_N(k)}^T (1) wobei T einen transponierten Vektor beschreibt. Rxx(k) = Xi(k)Xi^H(k) (2) wobei H eine komplexe transponierte Matrix beschreibt.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S200 voran. In Schritt S200 berechnet die Signalverarbeitungseinheit 46 Eigenwerte λ₁~λ_N (wobei λ₁ ≧ λ₂ ≧ ... ≧ λ_N) und Eigenvektoren E₁~E_N, die jeweils den Eigenwerten λ₁~λ_N entsprechen.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S210 voran. Die Signalverarbeitungseinheit 46 beurteilt, ob der Betriebsmodus der Radarvorrichtung 30 auf den Umgebungsüberprüfungsmodus gesetzt ist oder nicht. Der Umgebungsüberprüfungsmodus beurteilt, ob die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, geeignet ist, um die Achsenkalibrierung richtig auszuführen, oder nicht.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 legt den Betriebsmodus der Radarvorrichtung 30 auf der Grundlage des Befehls vom Kalibrierungsgerät 60 fest.
In der beispielhaften Ausführungsform führt das Fahrunterstützungssteuersystem 5 den normalen Betriebsmodus und den Kalibrierungsmodus aus. In dem normalen Betriebsmodus führt das Fahrunterstützungssteuersystem 5 die Fahrunterstützungssteuerung aus. In dem Kalibrierungsmodus führt das Fahrunterstützungssteuersystem 5 die Kalibrierung der Radarvorrichtung 30 aus. Die Radarvorrichtung 30 führt, als den Kalibrierungsmodus, den Umgebungsüberprüfungsmodus aus.
Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S210 positiv ist (JA in Schritt S210), d. h. zeigt, dass die Radarvorrichtung 30 in den Umgebungsüberprüfungsmodus versetzt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S220 voran. In Schritt S220 setzt die Signalverarbeitungseinheit 46 den maximalen Eigenwert λ₁ und Vergleichseigenwerte λ_M in die folgende Gleichung (3), um den Eigenwert SI_M von jedem der Vergleichseigenwerte λ_M zu berechnen.
Der maximale Eigenwert λ₁ ist der maximale Eigenwert λ in der Gesamtheit der Eigenwerte λ₁ bis λ_N, die in Schritt S200 berechnet werden. Die Vergleichseigenwerte λ_M sind die Eigenwerte λ, die sich vom maximalen Eigenwert λ₁ unterscheiden, in der Gesamtheit der Eigenwerte λ₁ bis λ_N, die in Schritt S200 berechnet werden. Folglich liegt M in der folgenden Gleichung (3) innerhalb eines Bereichs von 2 bis M.
Das Eigenwertverhältnis SI_M zwischen einem Paar von Eigenwerten λ, das anhand der Gleichung (3) berechnet wird, weist einen niedrigen Wert auf, wenn diese Eigenwerte λ in dem Paar Empfangsradarwellen mit einer starken Korrelation entsprechen. Demgegenüber weist das Eigenwertverhältnis SI_M zwischen einem Paar von Eigenwerten λ, das anhand der Gleichung (3) berechnet wird, einen hohen Wert auf, wenn ein Eigenwert in dem Paar einer Empfangsradarwelle entspricht und der andere Eigenwert in dem Paar thermischem Rauschen entspricht.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S230 voran. In Schritt S230 beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 46, ob jedes der Eigenwertverhältnisse SI_M, die in Schritt S220 berechnet werden, nicht größer als ein vorbestimmter Referenzschwellenwert Th ist oder nicht. D. h., in Schritt S230 überprüft die Signalverarbeitungseinheit 46, ob das Eigenwertverhältnis von nicht größer als dem vorbestimmten Referenzschwellenwert Th in den Eigenwertverhältnissen SI_M, die in Schritt S220 berechnet werden, existiert oder nicht.
Der vorbestimmten Schwellenwert Th, der in der beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, ist ein Schwellenwert, der im Voraus bestimmt wird, als ein Wert, der wenigstens einem Verhältnis zu wenigstens dem maximalen Eigenwert λ₁ entspricht. Folglich ist der vorbestimmte Referenzschwellenwert Th vorzugsweise kleiner als der Wert, der erhalten wird, indem das Verhältnis (λ₁/λ_M) in die Gleichung (3) eingefügt wird, wobei das Verhältnis (λ₁/λ_M) ein Verhältnis zwischen dem maximalen Eigenwert λ₁ zu dem Vergleichsschwellenwert λ_M ist. Ferner verwendet die beispielhafte Ausführungsform den vorbestimmten Referenzschwellenwert Th, wenn die Signalverarbeitungseinheit 46 die Anzahl L von Empfangsradarwellen schätzt.
Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S230 zeigt, dass kein Eigenwert SI_M vorhanden ist, der kleiner als der Referenzschwellenwert Th ist (NEIN in Schritt S230), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S240 voran. In Schritt S240 gibt die Signalverarbeitungseinheit 46 die Information an die Fahrunterstützungs-ECU 10, die anzeigt, dass die momentane Umgebung für die Achsenkalibrierung geeignet ist (als die „eine geeignete Umgebung anzeigende Information”). Bei der Achsenkalibrierung wird die Befestigungsreferenzachse auf die Anordnungsreferenzachse ausgerichtet. Wenn die eine geeignete Umgebung anzeigende Information, die von der Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 gesendet wird, empfangen wird, sendet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die empfangene eine geeignete Umgebung anzeigende Information an das Kalibrierungsgerät 60. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S260 voran.
Demgegenüber schreitet die Verarbeitung dann, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S230 zeigt, dass wenigstens ein Eigenwertverhältnis SI_M von nicht größer als dem Referenzschwellenwert Th vorhanden ist (JA in Schritt S230), zu Schritt S250 voran. In Schritt S250 gibt die Signalverarbeitungseinheit 46 die Information an die Fahrunterstützungs-ECU 10, die zeigt, dass die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Achsenkalibrierung ungeeignet ist (als die „eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information”). Wenn die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information, die von der Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 gesendet wird, empfangen wird, sendet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die empfangene eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information an das Kalibrierungsgerät 60. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S260 vorn.
Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S210 zeigt, dass der Betriebsmodus der Radarvorrichtung 30 nicht in den Umgebungsüberprüfungsmodus versetzt ist, d. h. der normale Betriebsmodus ist (NEIN in Schritt S210), führt die Signalverarbeitungseinheit 46 den Prozess in Schritt S250 nicht aus und schreitet die Verarbeitung zu Schritt S260 voran.
In Schritt S260 schätzt die Signalverarbeitungseinheit 46 die Anzahl „L” der Empfangsradarwellen mit dem Eigenwert λ von nicht größer als einem vorbestimmten Beurteilungsschwellenwert unter den Eigenwerten λ₁ bis λ_N, die in Schritt S220 berechnet werden, wobei L < N ist.
Da verschiedene herkömmliche Verfahren zur Gewinnung der Anzahl L der Empfangsradarwellen bekannt sind, werden diese Berechnungsverfahren hierin nicht näher beschrieben. Die Berechnungsverfahren verwenden einen Wert entsprechend einer thermischen Rauschleistung, der als der Beurteilungsschwellenwert bestimmt wird.
Die folgende Gleichung (4) definiert Rauscheigenwertvektoren E_NO. Die Rauscheigenwertvektoren E_NO entsprechen (N – L)-Eigenwerten von nicht größer dem Beurteilungsschwellenwert. Die Signalverarbeitungseinheit 46 berechnet die Auswertefunktion P_MU(θ), die durch die folgende Gleichung (5) beschrieben wird. Die Auswertefunktion P_MU(θ) beschreibt eine komplexe Antwort a(θ) der Empfangsantenne 40 bei dem Azimut θ, der aus der Vorausrichtung des Eigenfahrzeugs beobachtet wird.
In Schritt S270 wird das Winkelspektrum (MUSIC-Spektrum), das durch die Auswertefunktion P_MU(θ) erhalten wird, so gebildet oder festgelegt, dass ein spitzer Peak des Winkelspektrums bei dem Azimut θ erzeugt wird, welcher der Richtung der Empfangsradarwelle entspricht. Die Einfallsazimute θ₁ bis θ_L der Empfangsradarwellen, d. h. der Azimut eines Objektanwärters kann erhalten werden, indem die Peaks des MUSIC-Spektrums erfasst werden.
In Schritt S270 der 2 wird der Wert des MUSIC-Spektrums bei dem Einfallsazimut θ als Einfallsleistung erhalten, die eine Empfangsleistung der Empfangsradarwelle beschreibt. Die Signalverarbeitungseinheit 46 speichert nacheinander den Einfallsazimut der Empfangsradarwelle und die Einfallsleistung beispielsweise in dem RAM. Die Information, die solch einen Einfallsazimut und solch eine Einfallsleistung enthält, die für jede Empfangsradarwelle gespeichert wird, wird nachstehend als die „Azimut-Information” bezeichnet.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S280 voran. In Schritt S280 beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 46, ob der Prozess von Schritt S180 bis Schritt S270 für jeden der Frequenz-Peak-Werte fbu und fbd richtig ausgeführt wird oder nicht, d. h., ob ein nicht gewählter Frequenz-Peak vorhanden ist oder nicht. Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S280 zeigt, dass ein nicht gewählter Peak vorhanden ist (JA in Schritt S280), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S180 zurück. Die Signalverarbeitungseinheit 46 wählt einen der Frequenz-Peaks fbu und fbd, für welchen der Prozess von Schritt S180 bis Schritt S270 nicht ausgeführt ist. Die Signalverarbeitungseinheit 46 führt den Prozess von Schritt S180 bis Schritt S270 für den gewählten Peak aus.
Demgegenüber schreitet die Verarbeitung dann, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S280 zeigt, dass kein nicht gewählter Frequenz-Peak vorhanden ist (NEIN in Schritt S280), zu Schritt S290 voran. In Schritt S290 führt die Signalverarbeitungseinheit 46 einen Paarabgleichsprozess aus. Bei dem Paarabgleichsprozess bildet die Signalverarbeitungseinheit 46 auf der Grundlage des geschätzten Einfallsazimut und der Einfallsleistung, die in Schritt S270 geschätzt wird, ein Paar aus dem Frequenz-Peak F_bu1~_bum, der aus dem Schwebungssignal BT im Aufwärtsmodulationsabschnitt erhalten wird, und dem Frequenz-Peak F_bd1~_bdm, der aus dem Schwebungssignal BT im Abwärtsmodulationsabschnitt erhalten wird. Dieses Paar kann durch die Empfangsradarwellen erhalten werden, die von dem gleichen Objekt reflektiert werden, wobei das Paar beispielsweise in dem ROM gespeichert wird.
Dieses gespeicherte (oder registrierte) Paar der Frequenz-Peaks fbu, fbd wird nachstehend als „Frequenzpaar” bezeichnet.
Genauer gesagt, die Signalverarbeitungseinheit 46 beurteilt ferner, ob eine Differenz sowohl in der Einfallsleistung als auch dem Einfallswinkel zwischen den Frequenz-Peaks in dem Paar innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt. Wenn das Beurteilungsergebnis zeigt, dass die erhaltene Differenz innerhalb des vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt, bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 46, dass das Paar der Frequenz-Peaks ein korrektes Frequenz-Paar ist.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S300 voran. In Schritt S300 berechnet die Signalverarbeitungseinheit 46 den Abstand (als den (Objektabstand”) zwischen der Radarvorrichtung 30 und dem Objektanwärter und die relative Geschwindigkeit (als die „relative Objektgeschwindigkeit”) zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Objektanwärter auf der Grundlage des gespeicherten Frequenz-Paares unter Anwendung eines herkömmlichen bekannten Verfahrens für FMCW-Radarvorrichtungen. Zu diesem Zeitpunkt berechnet die Signalverarbeitungseinheit 46 die Geschwindigkeit des Objektanwärters auf der Grundlage der relativen Objektgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs, und überprüft die Signalverarbeitungseinheit 46, ob der Objektanwärter ein sich bewegendes Objekt oder ein stationäres Objekt ist.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S310 voran. In Schritt S310 gibt die Signalverarbeitungseinheit 46 die Objektinformation bezüglich des Objektazimuts als der Einfallsazimut der Radarwellen des Frequenz-Paares entsprechend jedem Objektanwärter an die Fahrunterstützungs-ECU 10, zusätzlich zu dem Objektabstand und der relativen Objektgeschwindigkeit.
Nach diesem Prozess beendet die Signalverarbeitungseinheit 46 den Signalanalyseprozess im Ablaufdiagramm der 2.
(Modusschaltprozess)
Nachstehend wird der Modusschaltprozess beschrieben, der von der Fahrunterstützungs-ECU 10 ausgeführt wird.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Modusschaltprozesses, der von der Steuereinheit 11 in der Fahrunterstützungs-ECU 10 in dem Fahrunterstützungssteuersystem 5 ausgeführt wird, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Steuereinheit 11 führt den in der 3 gezeigten Modusschaltprozess während des Betriebs der Fahrunterstützungs-ECU 10 wiederholt aus.
Nach Starten des Modusschaltprozesses erfasst die Steuereinheit 11 der Fahrunterstützungs-ECU 10, ob die Steuereinheit 11 in der Fahrunterstützungs-ECU 10 einen vom Kalibrierungsgerät 60 gesendeten Kalibrierungsmoduswechselbefehl empfängt oder nicht (Schritt S410). Der Kalibrierungsmoduswechselbefehl zeigt, dass das Kalibrierungsgerät 60 in den Kalibrierungsmodus eintritt.
Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S410 zeigt, dass die Steuereinheit 11 nicht irgendeinen Kalibrierungsmoduswechselbefehl empfängt (NEIN in Schritt S410), wartet die Steuereinheit 11 in der Fahrunterstützungs-ECU 10 darauf, den vom Kalibrierungsgerät 60 gesendeten Kalibrierungsmoduswechselbefehl zu empfangen.
Wenn der vom Kalibrierungsgerät 60 gesendete Kalibrierungsmoduswechselbefehl empfangen wird (JA in Schritt S410), stoppt die Steuereinheit 11 die Ausführung der Fahrunterstützungssteuerung (Schritt S420).
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S430 voran. In Schritt S430 sendet die Steuereinheit 11 eine Moduswechselbeendigungsbenachrichtigung an das Kalibrierungsgerät 60. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S440 voran. In Schritt S440 gibt die Steuereinheit 11 die Azimut-Information aus, die in der Objektinformation enthalten ist, die von der Radarvorrichtung 30 an das Kalibrierungsgerät 60 gesendet wird (Schritt S440).
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S450 voran. In Schritt S450 überprüft die Steuereinheit 11 in der Fahrunterstützungs-ECU 10, ob die Steuereinheit 11 einen vom Kalibrierungsgerät 60 gesendeten Umgebungsüberprüfungsmoduswechselbefehl empfangen hat oder nicht (Schritt S450). Der Umgebungsüberprüfungsmoduswechselbefehl ist ein Befehl, um die Radarvorrichtung 30 in den Umgebungsüberprüfungsmodus zu versetzen.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S460 voran. In Schritt S460 überprüft die Steuereinheit 11, ob die Steuereinheit 11 einen vom Kalibrierungsgerät 60 gesendeten Umgebungsüberprüfungsmodusfreigabebefehl empfangen hat oder nicht (Schritt S460). Der Umgebungsüberprüfungsmodusfreigabebefehl ist ein Befehl, um die Radarvorrichtung 30 aus dem Umgebungsüberprüfungsmodus freizugeben bzw. zu lösen.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S470 voran. In Schritt S470 überprüft die Steuereinheit 11, ob die Steuereinheit 11 einen vom Kalibrierungsgerät 60 gesendeten Kalibrierungsmodusfreigabebefehl empfangen hat oder nicht (Schritt S470). Der Kalibrierungsmodusfreigabebefehl ist ein Befehl, um die Radarvorrichtung 30 aus dem Korrelationsmatrix freizugeben bzw. zu lösen.
Wenn die Steuereinheit 11 der Fahrunterstützungs-ECU 10 nicht irgendeinen Befehl empfängt, der vom Kalibrierungsgerät 60 gesendet wird (NEIN in Schritt S450, NEIN in Schritt S460 und NEIN in Schritt S470), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S440 voran. In Schritt S440 setzt die Steuereinheit 11 den Prozess zur Ausgabe der Information bezüglich der Azimut-Information an das Kalibrierungsgerät 60 fort.
Demgegenüber gibt die Steuereinheit 11 dann, wenn der Umgebungsüberprüfungsmoduswechselbefehl empfangen wird (JA in Schritt S450), den Umgebungsüberprüfungsmoduswechselbefehl an die Radarvorrichtung 30 (Schritt S480), um die Radarvorrichtung 30 in dem Umgebungsüberprüfungsmodus zu betreiben. Hierdurch kann die Radarvorrichtung 30 in dem Umgebungsüberprüfungsmodus betrieben werden. Die Radarvorrichtung 30 erfasst, ob die momentane Umgebung geeignet ist oder nicht, um die Achsenkalibrierung richtig auszuführen. Wenn das von der Radarvorrichtung 30 gesendete Erfassungsergebnis empfangen wird, gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Umgebungsinformation bezüglich des Erfassungsergebnisses, ob die momentane Umgebung geeignet ist oder nicht, um die Achsenkalibrierung richtig auszuführen, an das Kalibrierungsgerät 60.
Wenn der vom Kalibrierungsgerät 60 gesendete Umgebungsüberprüfungsmodusfreigabebefehl empfangen wird (JA in Schritt S460), gibt die Steuereinheit 11 den Befehl für einen normalen Modus an die Radarvorrichtung 30 (Schritt S490), um die Radarvorrichtung 30 in dem normalen Betriebsmodus betreiben.
Wenn der vom Kalibrierungsgerät 60 gesendete Kalibrierungsmodusfreigabebefehl empfangen wird (JA in Schritt S470), beendet die Steuereinheit 11 temporär den in der 3 gezeigten Modusschaltprozess. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S410 voran. In Schritt S410 wartet die Steuereinheit 11 darauf, den vom Kalibrierungsgerät 60 gesendeten Kalibrierungsmoduswechselbefehl einzugeben.
(Kalibrierungsprozess)
Nachstehend wird der von der Steuereinheit 61 im Kalibrierungsgerät 60 ausgeführte Kalibrierungsprozess beschrieben.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des von der Steuereinheit 61 des Kalibrierungsgerätes 60 im Kalibriersystem 1 ausgeführten Kalibrierungsprozesses.
Die Steuereinheit 61 des Kalibrierungsgerätes 60 führt den in der 4 gezeigten Kalibrierungsprozess wiederholt aus, gleich wenn eine Energiequelle des Kalibrierungsgerätes 60 einmal aufgenommen wurde.
Wenn der Kalibrierungsprozess initiiert wird, weist die Steuereinheit 61 des Kalibrierungsgerätes 60 die Anzeigeinheit 67 an, ein Startfenster anzuzeigen.
Anschließend wartet die Steuereinheit 61 des Kalibrierungsgerätes 60 darauf, einen von der Bedieneinheit 65 gesendeten Operationsbefehl zu empfangen. Wenn der Fahrer des Eigenfahrzeugs die Bedieneinheit 65 bedient, erzeugt die Bedieneinheit 65 solch einen Operationsbefehl und gibt diesen an die Steuereinheit 61.
Die Steuereinheit 61 erfasst, ob der Operationsbefehl ein Kalibrierungsstartbefehl ist oder nicht (Schritt S530). Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S530 zeigt, dass der Operationsbefehl kein Befehl ist, um die Kalibrierung der Radarvorrichtung 30 zu starten (NEIN in Schritt S530), führt die Steuereinheit 61 den empfangenen Operationsbefehl aus (Schritt S540). Anschließend kehrt die Verarbeitung zu Schritt S510 zurück.
Demgegenüber erzeugt die Steuereinheit 61 des Kalibrierungsgerätes 60 dann, wenn der empfangene Operationsbefehl der Kalibrierungsstartbefehl ist (JA in Schritt S530), den Kalibrierungsmoduswechselbefehl und gibt diesen an die Fahrunterstützungs-ECU 10 (Schritt S550).
Die Steuereinheit 61 erfasst, ob die Steuereinheit 61 die von der Fahrunterstützungs-ECU 10 gesendete Moduswechselbeendigungsbenachrichtigung empfängt oder nicht, innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von dem Zeitpunkt an gezählt, an welchem das Kalibrierungsgerät 60 den Kalibrierungsmoduswechselbefehl ausgibt. D. h., die Steuereinheit 61 erfasst, ob der Moduswechsel abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S560).
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S560 zeigt, dass die Steuereinheit 61 die Moduswechselbeendigungsbenachrichtigung innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne eingibt (JA in Schritt S560), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S570 voran. Der Prozess in Schritt S570 wird nachstehend näher beschrieben.
Demgegenüber weist die Steuereinheit 61 dann, wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S560 zeigt, dass die Steuereinheit 61 nicht irgendeine Moduswechselbeendigungsbenachrichtigung innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne eingibt (NEIN in Schritt S560), die Anzeigeinheit 67 an, eine Nachricht „Fehler beim Wechsel in den Kalibrierungsmodus” anzuzeigen. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S660 voran.
Wenn die Verarbeitung zu Schritt S570 voranschreitet, empfängt die Steuereinheit 61 die verschiedene Information, wie beispielsweise die Azimut-Information, die eine geeignete Umgebung anzeigende Information, die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information, die von der Radarvorrichtung 30 gesendet wird, über die Fahrunterstützungs-ECU 10 (Schritt S570).
Die Steuereinheit 61 weist die Anzeigeinheit 67 an, die empfangene Information, wie beispielsweise die Azimut-Information, die eine geeignete Umgebung anzeigende Information, die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information, die von der Radarvorrichtung 30 über die Fahrunterstützungs-ECU 10 gesendet wird, anzuzeigen (Schritt S580). Die Anzeigeinheit 67 kann eine Abbildung bzw. ein Diagramm anzeigen, welches die zeitliche Änderung des Einfallsazimuts der Radarwellen als die Azimut-Information zeigt.
Ferner erfasst die Steuereinheit 61, ob ein Prüfer oder der Fahrer des Eigenfahrzeugs die Bedieneinheit 65 bedient oder nicht (Schritt S590). Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S590 zeigt, dass der Fahrer des Eigenfahrzeugs nicht die Bedieneinheit 65 bedient (Nein in Schritt S590), führt die Steuereinheit 61 wiederholt den Prozess in Schritt S570 und Schritt S580 aus. Demgegenüber führt die Steuereinheit 61 dann, wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S590 zeigt, dass der Fahrer des Eigenfahrzeugs die Bedieneinheit 65 bedient (JA in Schritt S590), den durch die Bedieneinheit 65 gezeigten Prozess aus.
Insbesondere gibt die Steuereinheit 61 dann, wenn die Bedienung der Bedieneinheit 65 den Wechsel in den Umgebungsüberprüfungsmodus anfragt (JA in Schritt S600), den Umgebungsüberprüfungsmoduswechselbefehl an die Fahrunterstützungs-ECU 10 (Schritt Steuereinheit 610). Die Radarvorrichtung 30 arbeitet unter dem Umgebungsüberprüfungsmodus. Nachdem der Umgebungsüberprüfungsmodus abgeschlossen ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S570 voran.
Demgegenüber gibt die Steuereinheit 61 dann, wenn die Bedienung der Bedieneinheit 65 die Freigabe aus dem Umgebungsüberprüfungsmodus anfragt, jedoch nicht den Wechsel in den Umgebungsüberprüfungsmodus (NEIN in Schritt S600 und JA in Schritt S620), den Umgebungsüberprüfungsmodusfreigabebefehl an die Fahrunterstützungs-ECU 10 (Schritt S630). Hierdurch kann die Radarvorrichtung 30 in den normalen Betriebsmodus versetzt werden. Nachdem der Kalibrierungsprozess abgeschlossen ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S570 voran.
Wenn die Bedienung der Bedieneinheit 65 nicht den Wechsel in den Umgebungsüberprüfungsmodus und die Freigabe aus dem Umgebungsüberprüfungsmodus zeigt (NEIN in Schritt S600 und NEIN in Schritt S620) und ferner nicht die Freigabe aus dem Kalibrierungsmodus zeigt (NEIN in Schritt S640), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S570 voran.
Ferner gibt die Steuereinheit 61 dann, wenn die Bedienung der Bedieneinheit 65 nicht den Wechsel in den Umgebungsüberprüfungsmodus und die Freigabe aus dem Umgebungsüberprüfungsmodus zeigt (NEIN in Schritt S600 und NEIN in Schritt S620), jedoch die Freigabe aus dem Kalibrierungsmodus zeigt (JA in Schritt S640), den Befehl zur Freigabe des Kalibrierungsmodus an die Fahrunterstützungs-ECU 10 (Schritt S660).
Nach diesem Prozess wird der Kalibrierungsprozess abgeschlossen.
(Effekte des Kalibriersystems 1 der beispielhaften Ausführungsform)
Für gewöhnlich entspricht jeder Eigenwert λ dem Betrag einer Leistung, die von der Empfangsantenne 40 der Radarvorrichtung 30 empfangen wird. Folglich weist der Eigenwert λ einen hohen Wert auf, wenn der Eigenwert λ den Empfangsradarwellen entspricht, und weist der Eigenwert λ einen niedrigen Wert auf, wenn der Eigenwert λ thermischem Rauschen entspricht.
Wenn ein Eigenwert λ entsprechend der Empfangsradarwelle unter den Eigenwerten λ vorhanden ist, die in dem Signalanalyseprozess in Schritt S200 berechnet werden, überschreiten alle der Eigenwertverhältnisse SI_M den Referenzschwellenwert Th. Demgegenüber ist dann, wenn viele Eigenwerte λ entsprechend den Empfangsradarwellen vorhanden sind, wenigstens ein Eigenwertverhältnis SI_M nicht größer als der Referenzschwellenwert Th.
Gemäß dem Kalibriersystem 1 der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beurteilt werden, ob die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung 30 installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung 30 geeignet ist oder nicht, indem das Eigenwertverhältnis SI_M überwacht oder überprüft wird. Die geeignete Umgebung ist für die Achsenkalibrierung der Radarvorrichtung 30 geeignet, d. h. weist nur einen Reflektor und kein Kalibrierungshindernis auf.
Wenn das Beurteilungsergebnis zeigt, dass die momentane Umgebung für die Achsenkalibrierung geeignet ist, erfasst die Prüfer, ob die Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne gleich der Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs ist oder richtig auf die Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs ausgerichtet ist oder nicht. Hierdurch kann die Kalibriergenauigkeit verbessert werden.
Wenn das Erfassungsergebnis zeigt, dass die Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne nicht gleich der Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs ist oder nicht richtig auf die Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs ausgerichtet ist, kann die Position der am Eigenfahrzeug befestigten Radarvorrichtung 30 so abgestimmt werden, dass die Anordnungsreferenzachse der Empfangsantenne mit der Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs fluchtet bzw. auf die Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs ausgerichtet ist. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Radarvorrichtung 30 für lange Zeit in einer nicht geeigneten Umgebung gehalten wird, in welcher die Anordnungsreferenzachse der Referenzantenne nicht auf die Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs ausgerichtet ist.
(Modifikationen)
Nachstehend werden verschiedene Modifikationen des Kalibriersystems 1 der beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
Der vorstehend beschriebene Signalanalyseprozess erfasst beispielsweise, ob das Eigenwertverhältnis SI_M von nicht größer als dem vorbestimmten Referenzschwellenwert Th in jedem der Frequenz-Peaks fbu, fbd vorhanden ist oder nicht. Wenn der Eigenwert SI_M von nicht größer als dem Referenzschwellenwert Th vorhanden ist, gibt die Signalverarbeitungseinheit 46 der Radarvorrichtung 30 unmittelbar die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information an die Fahrunterstützungs-ECU 10. Die Steuereinheit 61 in dem Kalibrierungsgerät 60 empfängt die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information über die Fahrunterstützungs-ECU 10.
Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Die Signalverarbeitungseinheit 46 der Radarvorrichtung 30 kann die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information beispielsweise an einem der folgenden Zeitpunkte (a), (b) an die Fahrunterstützungs-ECU 10 ausgeben:

(a) es wird erfasst, ob das Eigenwertverhältnis SI_M von nicht größer als dem Referenzschwellenwert Th bei allen der Frequenz-Peaks fbu, fbd, die während einer Modulationsperiode erfasst werden, vorhanden ist oder nicht. Die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 gibt die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information zu dem Zeitpunkt an die Fahrunterstützungs-ECU 10, wenn das Eigenwertverhältnis SI_M von kleiner als einem vorbestimmten Wert nicht über dem Referenzschwellenwert Th liegt;
(b) die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 gibt die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information zu dem Zeitpunkt an die Fahrunterstützungs-ECU 10, an welchem das Eigenwertverhältnis SI_M von nicht kleiner als dem vorbestimmten Wert nicht über dem Referenzschwellenwert Th liegt, nach der Wiederholung der Modulationsperiode.

In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform schätzt die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 die Anzahl L der Empfangsradarwellen, nachdem die Signalverarbeitungseinheit 46 die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information an die Fahrunterstützungs-ECU 10 ausgegeben hat. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 kann den Signalanalyseprozess abschließen, sofort wenn die Signalverarbeitungseinheit 46 die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information an die Fahrunterstützungs-ECU 10 ausgibt.
Die Radarvorrichtung 30 in der beispielhaften Ausführungsform verwendet, wie vorstehend beschrieben, das Eigenwertverhältnis SI_M, das ein Logarithmus eines Verhältnisses des maximalen Eigenwerts λ₁ zu einem Vergleichseigenwert λ_M ist. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Radarvorrichtung 30 kann, als das Eigenwertverhältnis SI_M, einen Logarithmus eines Verhältnisses (λ₁/Σλ_M) einer Summe des maximalen Eigenwerts λ₁ zu Vergleichseigenwerten λ_M verwenden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den vorstehend beschriebenen Signalanalyseprozess beschränkt, der ausgeführt wird, wenn der Betriebsmodus der Umgebungsüberprüfungsmodus ist. Es kann beispielsweise jeder beliebige Prozess ausgeführt werden, der dazu geeignet ist, das Eigenwertverhältnis SI_M zu überwachen und die geeignete Umgebung zu erfassen, um die Kalibrierung der Radarvorrichtung 30 auszuführen, wenn der Betriebsmodus der Umgebungsüberprüfungsmodus ist.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Modifikation des Signalanalyseprozesses, der von der Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 des Fahrunterstützungssteuersystems 5 ausgeführt wird, gemäß einer Modifikation der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere kann die Radarvorrichtung 30 den Prozess in Schritt S222 und Schritt S224 der 5 anstelle des Prozesses in Schritt S230 der 2 während des Signalanalyseprozesses ausführen.
Bei dem in der 5 gezeigten Signalanalyseprozess zählt die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 den Zählwert CN des Eigenwertverhältnisses SI_M von nicht größer als dem Referenzschwellenwert in Schritt S222 auf den Schritt S220 folgend. Wenn der Zählwert CN, der in Schritt S222 erhalten wird, unter einem vorbestimmten Wert Thα liegt (Thα = 1 in dieser Modifikation) (JA in Schritt S224), gibt die Radarvorrichtung 30 die eine geeignete Umgebung anzeigende Information an die Fahrunterstützungs-ECU 10, wobei die eine geeignete Umgebung anzeigende Information für die Achsenkalibrierung geeignet ist, die überprüft, ob die Befestigungsreferenzachse des Eigenfahrzeugs richtig auf die Anordnungsreferenzachse der Radarvorrichtung 30 ausgerichtet ist oder nicht (Schritt S240).
Demgegenüber gibt die Radarvorrichtung 30 dann, wenn der Zählwert CN, der in Schritt S222 erhalten wird, nicht unter dem vorbestimmten Wert Thα liegt (NEIN in Schritt S224), die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information an die Fahrunterstützungs-ECU 10, wobei die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information für die Achsenkalibrierung ungeeignet ist (Schritt S250).
Die Schritte, mit Ausnahme der Schritte S222 und S224, in dem Ablaufdiagramm der 5 entsprechen den Schritten in dem Ablaufdiagramm des Signalanalyseprozesses in der 2. Diese Schritte werden nachstehend der Kürze halber nicht beschrieben.
Es wird angemerkt, dass der Prozess in Schritt S224 erfasst, ob der Zählwert CN unter dem vorbestimmten Wert Thα liegt oder nicht. Das Konzept der vorliegenden Erfindung wird jedoch nicht durch den Schritt S222 beschränkt. Es kann beispielsweise erfasst werden, ob der Zählwert CN gleich einem vorbestimmten Wert (wie beispielsweise = null) ist oder nicht.
D. h., wenn der Zählwert CN im Signalanalyseprozess der 5 gleich dem vorbestimmten Wert ist, bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30, dass die momentane Umgebung für die Achsenkalibrierung geeignet ist und erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30 die eine geeignete Umgebung anzeigende Information und gibt diese an die Fahrunterstützungs-ECU 10 aus (Schritt S240).
Wenn der Zählwert CN in dem Signalanalyseprozess der 5 nicht gleich dem vorbestimmten Wert ist, bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 46 in der Radarvorrichtung 30, dass die momentane Umgebung für die Achsenkalibrierung ungeeignet ist und erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 46 die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information und gibt diese an die Fahrunterstützungs-ECU 10 (Schritt S250).
Es wird angemerkt, dass die Radarvorrichtung der beispielhaften Ausführungsform MUSIC (Multiple Signal Classification) anwendet, das ein Verfahren zum Schätzen des Azimuts einer Empfangsradarwelle ist. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Radarvorrichtung 30 kann ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique) oder Root-MUSIC anstelle von MUSIC anwenden. Ferner kann die Radarvorrichtung 30 eines der Verfahren Unitary MUSIC, Unitary ESPRIT und Unitary Root-MUSIC anwenden.
D. h., es kann ein anderes Verfahren angewandt werden, wie beispielsweise ein Minimum-Norm-Verfahren, das eine Korrelationsmatrix Rxx berechnet, die eine Korrelation zwischen empfangenen Radarwellen in jedem der Antennenelemente 39 ₁ bis 39 _N der Empfangsantenne 40 beschreibt, einen Eigenwert λ der Korrelationsmatrix Rss berechnet, und den Einfallsazimut der Radarwelle auf der Grundlage des erhaltenen Eigenwertes λ schätzt.
Die vorstehend beschriebene Radarvorrichtung 30 der beispielhaften Ausführungsform weist ein Empfangssystem auf. Das Empfangssystem weist die Empfangsantenne 40, den Empfangsschalter 41, den Verstärker 42, den Mischer 43, den Filter 44 und den A/D-Wandler 45 auf. Die Empfangsantenne 40 weist N Antennenelemente 39 ₁ bis 39 _N auf. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau des Empfangssystems beschränkt. Das Empfangssystem kann den Empfangsschalter 41 nicht aufweisen. In diesem Fall kann das Empfangssystem N Verstärker 42 ₁ bis 42 _N, N Mischer 43 ₁ bis 43 _N, N Filter 44 ₁ bis 44 _N und N A/D-Wandler 45 ₁ bis 45 _N aufweisen. Die N Verstärker 42 ₁ bis 42 _N verstärken das Empfangssignal Sr, das jeweils von den Antennenelementen 39 ₁ bis 39 _N zugeführt wird. Die N Mischer 43 ₁ bis 43 _N mischen das lokale Signal Ls jeweils mit dem Empfangssignal Sr, das jeweils von den Verstärkern 42 ₁ bis 42 _N verstärkt wird, und erzeugen das Schwebungssignal BT. Die N Filter 44 ₁ bis 44 _N eliminieren nicht gewünschte Signalkomponenten aus dem Schwebungssignal BT, das von jedem der Mischer 43 ₁ bis 43 _N erzeugt wird. Die N A/D-Wandler 45 ₁ bis 45 _N führen die Abtastung des Ausgangssignals der Filter 44 ₁ bis 44 _N aus und wandeln die abgetasteten Daten in digitale Daten.
Darüber hinaus offenbart die beispielhafte Ausführungsform die Radarvorrichtung 30 als FMCW-Radarvorrichtung. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau des Empfangssystems beschränkt. Das Konzept der vorliegenden Erfindung kann auf eine Impuls-Radarvorrichtung und eine Zweifrequenz-Radarvorrichtung angewandt werden. D. h., das Kalibriersystem 1 der beispielhaften Ausführungsform kann die Kalibrierung von jeder beliebigen Radarvorrichtung auszuführen, wenn die Radarvorrichtung den Einfallsazimut der Radarwellen unter Anwendung des obigen Verfahrens schätzen kann.
(Korrespondenz zwischen den in der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform offenbarten Einheiten und den Einrichtungen bzw. Mitteln in den Ansprüchen)
Die in Schritt S190 und Schritt S200 in dem Signalanalyseprozess ausgeführte Funktion entspricht einer Eigenwertberechnungseinrichtung, die in den Ansprüchen verwendet wird. Die in Schritt S220 in dem Signalanalyseprozess ausgeführte Funktion entspricht einer Verhältnisberechnungseinrichtung, die in den Ansprüchen verwendet wird. Die in Schritt S230 bis Schritt S250 in dem Signalanalyseprozess ausgeführte Funktion entspricht einer Umgebungsbeurteilungseinrichtung, die in den Ansprüchen verwendet wird.
Die Funktion, die erhalten wird, indem der Modusschaltprozess ausgeführt wird, entspricht der Schalteinrichtung, die in den Ansprüchen verwendet wird. D. h., die Schalteinrichtung, die in den Ansprüchen verwendet wird, entspricht beispielsweise ebenso dem in der 1 gezeigten Kalibrierungsgerät 60. Die in Schritt S580 in dem Kalibrierungsprozess ausgeführte Funktion entspricht der Benachrichtigungseinrichtung, die in den Ansprüchen verwendet wird.
(Weitere Eigenschaften und Effekte der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung)
Bei der Radarvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der beispielhaften Ausführungsform beurteilt die Umgebungsbeurteilungseinrichtung, ob eine momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs des Eigenwerts, der von der Eigenwertberechnungseinrichtung berechnet wird, mit einem vorbestimmten Referenzschwellenwert. Hierdurch kann das Eigenwertverhältnis mit hoher Genauigkeit sicher überwacht werden.
Bei der Radarvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zählt die Umgebungsbeurteilungseinrichtung die Anzahl der Eigenwertverhältnisse, die eine vorbestimmte Bedingung erfüllen. Ferner beurteilt die Umgebungsbeurteilungseinrichtung, ob eine momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, auf der Grundlage des Zählwerts bezüglich der Anzahl der Eigenwertverhältnisse.
Diese vorbestimmte Bedingung ist beispielsweise das berechnete Eigenwertverhältnis von nicht größer als dem Referenzwert, wenn der Logarithmus des Verhältnisses des maximalen Eigenwertes zu dem Vergleichseigenwert berechnet wird. Der Referenzschwellenwert wird im Voraus bestimmt und entspricht wenigstens einem Verhältnis des maximalen Eigenwertes zu einem Beurteilungsschwellenwert. Vorzugsweise ist der Referenzschwellenwert kleiner als das Verhältnis des maximalen Eigenwertes zum Beurteilungsschwellenwert. Dieser Beurteilungsschwellenwert ist ein vorbestimmter Schwellenwert als ein Referenzwert, der zu verwenden ist, wenn die Anzahl von Empfangsradarwellen unter Verwendung eines normalen Schätzverfahrens zum Schätzen eines Einfallsazimuts solcher Radarwellen geschätzt wird.
Die Radarvorrichtung mit dem obigen Aufbau und den obigen Funktionen ermöglicht es, die Eigenwertverhältnisse zu zählen, welche die vorbestimmte Bedingung erfüllen, und die Eigenwertverhältnisse mit hoher Genauigkeit zu überwachen.
Darüber hinaus kann die Umgebungsbeurteilungseinrichtung in der Radarvorrichtung eine der beiden folgenden Bestimmungen ausgeben: (a) die momentane Umgebung ist für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet, wenn der Zählwert bezüglich der Anzahl der Eigenwertverhältnisse gleich einem vorbestimmten Wert oder kleiner einem anderen vorbestimmten Wert ist; und (b) die momentane Umgebung ist für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet, wenn der Zählwert nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
Ferner kann die Umgebungsbeurteilungseinrichtung in der Radarvorrichtung die eine geeignete Umgebung anzeigende Information ausgeben. Die eine geeignete Umgebung anzeigende Information zeigt, dass die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist, wenn das Eigenwertverhältnis zeigt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen eins ist. Die Umgebungsbeurteilungseinrichtung in der Radarvorrichtung kann ferner die eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information ausgeben, die zeigt, dass die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet ist, wenn das Eigenwertverhältnis zeigt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen nicht kleiner als zwei ist.
Folglich kann die den obigen Aufbau aufweisende Radarvorrichtung die Tauglichkeit der Umgebung überwachen, um die Kalibrierung der Radarvorrichtung auszuführen.
Bei der Radarvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet die Verhältnisberechnungseinrichtung, als das Eigenwertverhältnis, einen Logarithmus eines Verhältnisses des maximalen Eigenwerts zum Vergleichseigenwert. Die Umgebungsbeurteilungseinrichtung bestimmt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen eins ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis, das nicht über einem vorbestimmten Referenzschwellenwert liegt, null ist. Die Umgebungsbeurteilungseinrichtung bestimmt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen nicht kleiner als zwei ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis, das nicht über dem vorbestimmten Referenzschwellenwert liegt, nicht kleiner als eins ist.
Gemäß der obigen Radarvorrichtung kann sicher erfasst werden kann, ob die Anzahl von Empfangsradarwellen eins ist oder nicht.
Bei der Radarvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet die Verhältnisberechnungseinrichtung, als das Eigenwertverhältnis, ein Verhältnis des maximalen Eigenwerts zu einer Summer der Vergleichseigenwerte. Ferner bestimmt die Umgebungsbeurteilungseinrichtung, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen eins ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis von nicht größer als einem vorbestimmten Referenzschwellenwert null ist. Darüber hinaus bestimmt die Umgebungsbeurteilungseinrichtung, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen nicht kleiner als zwei ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis, das nicht über dem vorbestimmten Referenzschwellenwert liegt, nicht kleiner als eins ist.
Die den obigen Aufbau aufweisende Radarvorrichtung ermöglicht es, dass sicherer erfasst werden kann, ob die Anzahl von Empfangsradarwellen eins ist oder nicht. Der in der Radarvorrichtung mit dem obigen Aufbau verwendete Referenzschwellenwert wird im Voraus bestimmt und entspricht wenigstens einem Verhältnis des maximalen Eigenwerts zu einem Beurteilungsschwellenwert. Vorzugsweise ist der Referenzschwellenwert kleiner als das Verhältnis des maximalen Eigenwerts zu dem Beurteilungsschwellenwert. Dieser Beurteilungsschwellenwert ist ein vorbestimmter Schwellenwert als ein Referenzwert, der zu verwenden ist, wenn die Anzahl von Empfangsradarwellen unter Verwendung eines normalen Schätzverfahrens zum Schätzen eines Einfallsazimuts solcher Radarwellen geschätzt wird.
Obgleich bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher beschrieben worden sind, sollte wahrgenommen werden, dass Fachleuten verschiedene Modifikationen und Alternativen zu diesen Details ersichtlich sein werden, die angesichts der gesamten Lehre der Offenbarung realisiert werden können. Folglich sollen die hierin offenbarten bestimmten Anordnungen als die vorliegende Erfindung veranschaulichend und nicht beschränkend angesehen werden, deren Schutzumfang sich nach den folgenden Ansprüchen sowie äquivalenten Auslegungen dieser richtet.
Vorstehend wurden eine Radarvorrichtung, ein Kalibriersystem und ein Kalibrierverfahren offenbart.
In einem Umgebungsüberprüfungsmodus eines Kalibriersystems führt eine Radarvorrichtung einen Signalanalyseprozess aus, um ein Eigenwertverhältnis von jedem Vergleichseigenwert zu berechnen. Das Eigenwertverhältnis weist einen niedrigen Wert auf, wenn ein Paar von Eigenwerten entsprechend Empfangsradarwellen eine starke Korrelation aufweist. Demgegenüber weist das Eigenwertverhältnis einen hohen Wert auf, wenn das Eigenwertverhältnis zwischen einem Eigenwert und thermischem Rauschen berechnet wird. Ist kein Eigenwert vorhanden, der kleiner oder gleich einem Referenzschwellenwert ist, weist die Radarvorrichtung darauf hin, dass die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist. Demgegenüber weist die Radarvorrichtung dann, wenn wenigstens ein Eigenwert vorhanden ist, der kleiner oder gleich dem Referenzschwellenwert ist, darauf hin, dass die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011-110528 [0001]
JP 2008-145178 [0003]

Claims

Radarvorrichtung mit: – einer Sendeantenne, die Radarwellen in Richtung eines Objekts vor der Radarvorrichtung sendet; – einer Empfangsantenne, die mehrere Antennenelemente aufweist, wobei jedes Antennenelement von dem Objekt reflektierte Empfangsradarwellen empfängt; und – einer Signalverarbeitungseinheit, die wenigstens einen Einfallsazimut und einen Objektabstand auf der Grundlage von Information der von den Antennenelementen empfangenen Empfangsradarwellen schätzt, und Objektinformation erzeugt, welche den Einfallsazimut der Empfangsradarwelle und den Objektabstand für jedes die Radarwelle reflektierende Objekt enthält, wobei der Einfallsazimut ein Azimut der von den Antennenelementen empfangenen Empfangsradarwellen ist und der Objektabstand ein Abstand zwischen der Radarvorrichtung und dem Objekt ist, wobei – die Signalverarbeitungseinheit aufweist: – eine Eigenwertberechnungseinrichtung zur Berechnung einer Korrelationsmatrix, die eine Korrelation zwischen Empfangssignalen in jedem Paar der Antennenelemente in der Empfangsantenne zeigt, und zur Berechnung eines Eigenwerts der Korrelationsmatrix; – eine Verhältnisberechnungseinrichtung zur Berechnung eines Eigenwertverhältnisses, das ein Verhältnis zwischen dem maximalen Eigenwert unter den von der Eigenwertberechnungseinrichtung berechneten Eigenwerten und einem Vergleichseigenwert, der ein vom maximalen Eigenwert verschiedener Eigenwert ist, zeigt; und – eine Umgebungsbeurteilungseinrichtung zur Beurteilung, ob eine momentane Umgebung, in der sich die Radarvorrichtung befindet, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, auf der Grundlage des von der Eigenwertberechnungseinrichtung berechneten Eigenwertverhältnisses.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsbeurteilungseinrichtung beurteilt, an eine momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses eines Vergleichs des von der Eigenwertberechnungseinrichtung berechneten Eigenwerts mit einem vorbestimmten Referenzschwellenwert.
Radarvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung die Anzahl der Eigenwertverhältnisse zählt, die eine vorbestimmte Bedingung erfüllen; und – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung beurteilt, ob die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, auf der Grundlage des Zählwerts bezüglich der Anzahl der Eigenwertverhältnisse.
Radarvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsbeurteilungseinrichtung eine der beiden folgenden Bestimmungen ausgibt: (a) die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, ist für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet, wenn der Zählwert bezüglich der Anzahl der Eigenwertverhältnisse gleich einem vorbestimmten Wert oder kleiner einem anderen vorbestimmten Wert ist; und (b) die momentane Umgebung ist für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet, wenn der Zählwert nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung eine geeignete Umgebung anzeigende Information ausgibt, die anzeigt, dass die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist, wenn das Eigenwertverhältnis zeigt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen eins ist; und – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung eine ungeeignete Umgebung anzeigende Information ausgibt, die zeigt, dass die momentane Umgebung, in der die Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet ist, wenn das Eigenwertverhältnis zeigt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen nicht kleiner als zwei ist.
Radarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verhältnisberechnungseinrichtung, als das Eigenwertverhältnis, einen Logarithmus eines Verhältnisses des maximalen Eigenwerts zum Vergleichseigenwert berechnet, – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung bestimmt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen eins ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis von nicht größer einem vorbestimmten Referenzschwellenwert null ist; und – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung bestimmt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen nicht kleiner als zwei ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis von nicht größer dem vorbestimmten Referenzschwellenwert nicht kleiner als eins ist.
Radarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verhältnisberechnungseinrichtung, als das Eigenwertverhältnis, ein Verhältnis des maximalen Eigenwerts zu einer Summer der Vergleichseigenwerte berechnet; – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung bestimmt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen eins ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis von nicht größer als einem vorbestimmten Referenzschwellenwert null ist; und – die Umgebungsbeurteilungseinrichtung bestimmt, dass die Anzahl der Empfangsradarwellen nicht kleiner als zwei ist, wenn das berechnete Eigenwertverhältnis von nicht größer dem vorbestimmten Referenzschwellenwert nicht kleiner als eins ist.
Kalibriersystem, das eine Umgebung überprüft, in der sich eine Radarvorrichtung befindet, und aufweist: – die Radarvorrichtung nach Anspruch 1; – eine Schalteinrichtung zum Anweisen, bei Empfang eines vorbestimmten Befehls, der Verhältnisberechnungseinrichtung in der Radarvorrichtung, ein Eigenwertverhältnis zu berechnen und zu beurteilen, ob eine momentane Umgebung, in der sich die Radarvorrichtung befindet, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht; und – eine Benachrichtigungseinrichtung zum Empfangen des Beurteilungsergebnisses, das von der Umgebungsbeurteilungseinrichtung erhalten und von der Radarvorrichtung gesendet wird, wobei die Benachrichtigungseinrichtung das Beurteilungsergebnis nach außen zur Verfügung stellt.
Verfahren zum Überprüfen, ob eine momentane Umgebung, in der eine Radarvorrichtung installiert ist, für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, wobei die Radarvorrichtung Radarwellen in Richtung eines Objekts vor der Radarvorrichtung sendet und von Objekten reflektierte Empfangsradarwellen empfängt, wenigstens einen Einfallsazimut und einen Objektabstand auf der Grundlage von Information der Empfangsradarwellen schätzt, und Objektinformation erzeugt, welche den Einfallsazimut der Empfangsradarwelle und den Objektabstand für jedes die Radarwelle reflektierende Objekt enthält, wobei der Einfallsazimut ein Azimut der Empfangsradarwellen ist und der Objektabstand ein Abstand zwischen der Radarvorrichtung und dem Objekt ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Berechnen einer Korrelationsmatrix, die eine Korrelation zwischen Empfangssignalen der Empfangsradarwellen zeigt, und Berechnen eines Eigenwerts der Korrelationsmatrix; Berechnen eines Eigenwertverhältnisses, das ein Verhältnis zwischen dem maximalen Eigenwert unter den Eigenwerten und einem Vergleichseigenwert, der ein vom maximalen Eigenwert verschiedener Eigenwert ist, beschreibt; und – Beurteilen, ob eine momentane Umgebung, in der sich die Radarvorrichtung befindet, für eine Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, auf der Grundlage des Eigenwertverhältnisses.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt zur Beurteilung auf der Grundlage des Eigenwertverhältnisses, ob die momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist oder nicht, die Anzahl der Eigenwertverhältnisse, die eine vorbestimmten Bedingung erfüllen, gezählt wird und einer der folgenden Prozesse (a) und (b) gewählt wird: (a) es wird ausgegeben, dass eine momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung geeignet ist, wenn der Zählwert bezüglich der Anzahl der Eigenwertverhältnisse gleich einem vorbestimmten Wert oder kleiner einem anderen vorbestimmten Wert ist; und (b) es wird ausgegeben, dass eine momentane Umgebung für die Kalibrierung der Radarvorrichtung ungeeignet ist, wenn der Zählwert nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist.