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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radarsystem, das die Position eines Ziels unter Verwendung eines hochauflösenden Algorithmus erfasst.
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Es sind verschiedene Arten von Radarsystemen bekannt. Eine Art von Radarsystem bekannter Bauart verwendet Array-Antennen, die aus mehreren Antennenelementen aufgebaut sind, um den Abstand zu einem Ziel, das Funkwellen reflektiert hat, oder die Einfallsrichtung von Funkwellen (d.h. eine Richtung, in der das Ziel vorhanden ist) zu erfassen.
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Gemäß der
JP 2006-047282 A sind sogenannte hochauflösende Algorithmen, wie beispielsweise MUSIC (Multiple Signal Classification), ESPRIT (Estimation of Signal Parameters vie Rotational Invariance Techniques) und dergleichen, als Verfahren zum Schätzen der Einfallsrichtung von Funkwellen bekannt. Bei einem Verfahren unter Verwendung solch eines hochauflösenden Algorithmus wird ein Winkelspektrum in Übereinstimmung mit einer Korrelationsmatrix erstellt, die eine Korrelation zwischen Signalen zeigt, die von Antennenelementen empfangen werden (auch als „Kanäle“ bezeichnet). Anschließend wird bei dem Verfahren das Winkelspektrum abgetastet, um die Einfallsrichtung von Funkwellen zu schätzen.
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Bei einem hochauflösenden Algorithmus wird ein Winkelspektrum in einem Prozess zur Berechnung der Einfallsrichtung von Funkwellen erstellt. Insbesondere wird, bei der Erstellung eines Winkelspektrums in dem Prozess, die Anzahl von Reflexionen derart geschätzt, dass die geschätzte Anzahl von Peaks gebildet wird. Folglich können dann, wenn die geschätzte Anzahl von Reflexionen fehlerhaft ist, unnötige Peaks (Rausch-Peaks) gebildet werden, so dass unnötigerweise ein Ziel erfasst wird, das tatsächlich nicht vorhanden ist (nachstehend wird diese Erfassung als „unnötige Erfassung“ bezeichnet). Eine unnötige Erfassung kann eine unnötige Steuerung beispielsweise in einem ACC-System (ACC = Adaptive Cruise Control oder adaptive Geschwindigkeitsregelung) eines Fahrzeugs verursachen. Folglich ist es erforderlich, die unnötigen Erfassungen so weit wie möglich zu verringern.
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Wenn ein hochauflösender Algorithmus verwendet wird, werden Peaks bei der Berechnung mit einer unnötigen Genauigkeit erfasst. Folglich verstärkt eine Verwendung eines hochauflösenden Algorithmus ein Problem der Herausstellung von Rausch-Peaks, die in den Peaks „vergraben“ sein würden, die auf den Wellen basieren, die von einem Ziel reflektiert werden, bei einem sogenannten Strahlbildungsverfahren.
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Demgegenüber sind, wie in der
JP 2006-047282 A beschrieben, mehrere Versuche unternommen worden, um die Genauigkeit bei einem Schätzen der Anzahl von Reflexionen zu verbessern. Es sind jedoch bis dato keine ausreichend zufriedenstellenden Ergebnisse verfügbar.
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Es besteht folglich, hinsichtlich eines Radarsystems zur Erfassung der Position eines Ziels unter Verwendung eines hochauflösenden Algorithmus, Bedarf an solch einem Radarsystem, das dazu ausgelegt ist, das Auftreten von unnötigen Erfassungen von Zielen aufgrund einer fehlerhaften Schätzung der Anzahl von Reflexionen zu verringern.
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Die vorliegende Erfindung stellt folglich das folgende Radarsystem einer beispielhaften Ausführungsform bereit, das aufweist: (i) eine Sendeeinrichtung für eine elektromagnetische Welle, die dazu ausgelegt ist, elektromagnetische Wellen auszusenden; (ii) eine Empfangseinrichtung für elektromagnetische Wellen, die dazu ausgelegt ist, elektromagnetische Wellen zu empfangen, die von Zielen reflektiert werden; und (iii) eine Positionsschätzeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Position jedes Ziels, das die elektromagnetischen Wellen reflektiert hat, unter Verwendung wenigstens eines hochauflösenden Algorithmus zu schätzen, in Übereinstimmung mit Empfangssignalen, die von der Empfangseinrichtung für elektromagnetische Wellen erfasst werden; (iv) eine Erzeugungseinrichtung für einen virtuellen Strahl, die dazu ausgelegt ist, virtuelle Strahlen mit einer vorbestimmten Strahlbreite zu erzeugen, in deren Mitte sich die jeweiligen Positionen der Ziele befinden, die durch die Positionsschätzeinrichtung geschätzt werden; und (v) eine Entfernungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, Ziele zu entfernen, die sich innerhalb eines Bereichs der jeweiligen virtuellen Strahlen befinden und eine Empfangsleistung bezüglich der jeweiligen Position aufweisen, die kleiner als die Leistung der jeweiligen virtuellen Strahlen ist (die erste Eigenschaft des Radarsystems).
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Folglich kann, mittels des virtuellen Strahls, die erste Eigenschaft des Radarsystems den Peak geringer Leistung in der Nähe des Peaks hinsichtlich eines Winkelspektrums entfernen, d.h. eine unnötige Erfassung von nicht vorhandenen Zielen verringern. Dementsprechend kann das vorliegende Radarsystem verhindern, dass eine unnötige Steuerung des Fahrzeugs verursacht wird.
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Vorzugsweise wird eine Breite des virtuellen Strahls auf einen Wert entsprechend einer gewünschten Auflösung gesetzt (die zweite Eigenschaft des Radarsystems). Gemäß der zweiten Eigenschaft kann das Radarsystem eine übermäßige Leistung verhindern und einer Komponente stromabwärts für eine Fahrzeugsteuerung ein bevorzugtes Erfassungsergebnis anbieten.
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Vorzugsweise verarbeitet die Entfernungseinrichtung die geschätzten Ziele in einer absteigenden Reihenfolge ihrer Leistung (die dritte Eigenschaft des Radarsystems). Gemäß der dritten Eigenschaft kann die Rechenlast der Entfernungseinrichtung verringert werden.
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Obgleich die von der Schätzeinrichtung geschätzte Position eine eindimensionale Position sein kann, die durch den Azimut beschrieben wird, wird eine zweidimensionale Position, die sowohl durch den Abstand als auch den Azimut beschrieben wird, bevorzugt (die vierte Eigenschaft des Radarsystems).
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In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
- 1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Radarsensors, der auf ein ACC-System angewandt wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
- 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Verarbeitung, die von einem Signalprozessor in dem Radarsensor ausgeführt wird;
- 3 ein Ablaufdiagramm, das insbesondere eine bei der Verarbeitung ausgeführte zweidimensionale Peak-Extrahierung zeigt;
- 4 eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung einer Skizze eines virtuellen Strahls;
- 5 eine beispielhafte Abbildung zur beispielhaften Veranschaulichung von Positionen von temporären Peaks und einer Verstärkungsverteilung von virtuellen Strahlen auf einer zweidimensionale Abbildung, die durch Abstand und Azimut beschrieben wird; und
- 6 eine Tabelle zur Veranschaulichung von Messungen der Effekte des Radarsensors.
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Radarsensors 1 (entsprechend dem „Radarsystem“ in den Ansprüchen), der auf ein ACC-System (ACC = Adaptive Cruise Control oder adaptive Geschwindigkeitsregelung) angewandt wird, gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Das ACC-System weist, wie in 1 gezeigt, auf: den Radarsensor 1, eine elektronische Steuereinheit für eine Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandsregelung (nachstehend als „Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandsregelungs-ECU“ bezeichnet) 30: hierin beschreibt der „Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand“ einen Abstand zwischen den Fahrzeugen, eine elektronische Steuereinheit für eine Brennkraftmaschine (nachstehend als „Brennkraftmaschinen-ECU“ bezeichnet) 32 und eine elektronische Steuereinheit für eine Bremse (nachstehend als „Brems-ECU“ bezeichnet) 34. Der Radarsensor 1 erfasst Zustände vor dem Fahrzeug. Die Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandsregelungs-ECU 30 steuert automatisch einen Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand in Übereinstimmung mit den Zuständen vor dem Fahrzeug, die von dem Radarsensor 1 erfasst werden, und den Zuständen des Fahrzeugs, die von verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt) erfasst werden. Die Brennkraftmaschinen-ECU 32 steuert die Zustände der Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit einer Stellgröße des Gaspedals oder einem Befehl von der Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandsregelungs-ECU 30. Die Brems-ECU 34 steuert die Zustände der Bremsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Zustand einer Betätigung des Bremspedals oder einem Befehl von der Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandsregelungs-ECU 30. Die ECUs 30, 32 und 34 sind jeweils hauptsächlich aus einem Microcomputer bekannter Bauart aufgebaut und über ein fahrzeugeigenes LAN (Local Area Network oder lokales Netzwerk) miteinander verbunden.
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Der Radarsensor 1 ist als sogenanntes „Millimeterwellen-Radar“ auf der Grundlage eines FMCW-Systems (Frequency Modulated Continuous Wave System oder frequenzmoduliertes Dauerstrichsystem) konfiguriert. Der Radarsensor 1 sendet und empfängt frequenzmodulierte elektromagnetische Wellen in einem Millimeterwellenband als Radarwellen zu und von Erfassungszielen, wie beispielsweise vorausfahrenden Fahrzeugen oder Objekten am Straßenrand (nachstehend als „erfasste Ziele“ bezeichnet). Der Radarsensor 1 erzeugt Information hinsichtlich der erfassten Ziele (nachstehend als „Zielinformation“ bezeichnet) und sendet die Information an die Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandsregelungs-ECU 30.
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Die Zielinformation weist wenigstens Positionen (Abstand und Azimut) der erfassten Ziele und eine relative Geschwindigkeit der erfassten Ziele bezüglich des Fahrzeugs, das mit dem Radarsystem ausgerüstet ist (nachstehend auch als „System-Fahrzeug“ bezeichnet), auf.
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(Konfiguration des Radarsensors)
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Der Radarsensor 1 wird nachstehend näher beschrieben. Der Radarsensor 1 weist einen Oszillator 10, einen Verstärker 12, einen Verteiler 14, eine Sendeantenne 16 und ein Empfangsantennen-Array 20 auf. Der Oszillator 10 erzeugt hochfrequente Signale in einem Millimeterwellenband. Die hochfrequenten Signale werden moduliert, um einen Abschnitt aufzuweisen, in dem die Frequenz über die Zeit linear zunimmt (dieser Abschnitt wird nachstehend als „Frequenzzunahmeabschnitt“ bezeichnet), und einen Abschnitt aufzuweisen, in dem die Frequenz über die Zeit linear abnimmt (dieser Abschnitt wird nachstehend als „Frequenzabnahmeabschnitt“ bezeichnet). Der Verstärker 12 verstärkt die hochfrequenten Signale, die von dem Oszillator 10 erzeugt werden. Der Verteiler 14 verteilt die Leistung des Ausgangs von dem Verstärker 12 in Sendesignale (Ss) und lokale Signale (L). Die Sendeantenne 16 strahlt Radarwellen in Übereinstimmung mit den Sendesignalen (Ss) ab. Das Empfangsantennen-Array 20 ist aus einer Anzahl n von Empfangsantennenelementen (CH1 bis CHn) aufgebaut, welche die Radarwellen empfangen.
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Der Radarsensor 1 weist ferner einen Empfangsschalter 21, einen Verstärker 22, einen Mischer 23, ein Filter 24, einen A/D-Wandler 25 und einen Signalprozessor 26 auf. Der Empfangsschalter 21 wählt der Reihe nach eines der Antennenelemente, welche das Empfangsantennen-Array 20 bilden, um Empfangssignale (Sr) von dem gewählten Antennenelement an eine Komponente stromabwärts zu geben. Der Verstärker 22 verstärkt die Empfangssignale (Sr), die vom Empfangsschalter 21 zugeführt werden. Der Mischer 23 mischt die Empfangssignale (Sr), die vom Verstärker 22 verstärkt werden, mit den lokalen Signalen (L), um Schwebungssignale (BT) zu erzeugen. Das Filter 24 entfernt nicht gewünschte Signalkomponenten aus den Schwebungssignalen (BT), die von dem Mischer 23 erzeugt werden. Der A/D-Wandler 25 tastet den Ausgang des Filters 24 ab und wandelt den abgetasteten Ausgang in digitale Daten. Der Signalprozessor 26 aktiviert oder deaktiviert den Oszillator 10, steuert eine Abtastung der Schwebungssignale (BT), die über den A/D-Wandler 25 ausgeführt wird, verarbeitet die abgetasteten Daten, um Zielinformation zu erzeugen, oder dergleichen.
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Nachstehend werden die Empfangssysteme unter Verwendung der Antennenelemente CH1 bis CHn, welche das Empfangsantennen-Array 20 bilden, entsprechend als Kanäle CH1 bis CHn bezeichnet. Der Signalprozessor 26, der hauptsächlich aus einem Microcomputer bekannter Bauart aufgebaut ist, weist eine Verarbeitungseinheit (wie beispielsweise einen DSP (Digital Signal Processor oder digitaler Signalprozessor)) auf. Die Verarbeitungseinheit weist eine Funktion beispielsweise zum Ausführen einer Verarbeitung entsprechend einer schnellen Fouriertransformation (FFT) bezüglich von über den A/D-Wandler 25 erfassten Daten auf.
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(Betrieb des Radarsensors)
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Bei dem auf diese Weise konfigurierten Radarsensor 1 werden dann, wenn der Oszillator 10 in Übereinstimmung mit einem Befehl vom Signalprozessor 26 aktiviert wird, die hochfrequenten Signale, die im Oszillator 10 erzeugt werden, zur Verstärkung an den Verstärker 12 gegeben. Anschließend wird die Ausgangsleistung der verstärkten hochfrequenten Signale durch den Verteiler 14 in Sendesignale (Ss) und lokale Signale (L) aufgeteilt. Von diesen Signalen werden die Sendesignale (Ss) als Radarwellen über die Sendeantenne 16 ausgesendet.
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Die von der Sendeantenne 16 ausgesendeten und von einem Ziel reflektierten Radarwellen werden von den Empfangsantennenelementen empfangen, welche das Empfangsantennen-Array 20 bilden. In diesem Fall werden einzig die Empfangssignale (Sr) eines Empfangskanals Chi (i = 1 bis n), der durch den Empfangsschalter 21 gewählt wird, zur Verstärkung an den Verstärker 22 gegeben. Die Empfangssignale (Sr), die von dem Verstärker 22 verstärkt werden, werden an den Mischer 23 gegeben. Anschließend mischt der Mischer 23 die Empfangssignale (Sr) mit den lokalen Signalen (L) von dem Verteiler 14, um die Schwebungssignale (BT), d.h. Frequenzkomponenten gleich der Differenz zwischen den Signalen (Ss) und den Signalen (Sr) zu erzeugen. Die Schwebungssignale (BT) werden im Filter 24 einer Filterung unterzogen, um nicht gewünschte Signalkomponenten zu entfernen. Anschließend werden die gefilterten Signale durch den A/D-Wandler abgetastet und die abgetasteten Signale als digitale Daten an den Signalprozessor 26 gegeben.
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Es wird gewährleistet, dass der Empfangsschalter 21 die Kanäle CH1 bis CHn derart wechselt bzw. schaltet, dass alle der Kanäle CH1 bis CHn während eines Modulationszyklus der Radarwellen eine vorbestimmte Anzahl von Malen gewählt werden. Ferner wird gewährleistet, dass der A/D-Wandler 25 eine Abtastung in Synchronisation mit dem Schaltzeitpunkt bzw. Schalttiming ausführt. Insbesondere werden, während eines Modulationszyklus der Radarwellen, abgetastete Daten für jeden der Kanäle CH1 bis CHn und für sowohl den Frequenzzunahmeabschnitt als auch den Frequenzabnahmeabschnitt der Radarwellen gespeichert.
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(Hauptverarbeitung)
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Nachstehend wird die vom Signalprozessor 26 ausgeführte Hauptverarbeitung unter Bezugnahme auf das in der 2 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Die Hauptverarbeitung wird auf der Grundlage eines Modulationszyklus der Radarwellen als ein Messzyklus wiederholt gestartet.
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Wenn die Hauptverarbeitung gestartet wird, wird zunächst in Schritt S110 eine Frequenzanalyse (hierin eine FFT-Verarbeitung) für die abgetasteten Daten entsprechend einem Modulationszyklus, die während eines Modulationszyklus gespeichert werden, ausgeführt. Während der Frequenzanalyse berechnet der Signalprozessor 26 ein Leistungsspektrum der Schwebungssignale (BT) für jeden der Kanäle CH1 bis CHn und für sowohl den Frequenzzunahmeabschnitt als auch den Frequenzabnahmeabschnitt der Radarwellen.
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Anschließend durchsucht der Signalprozessor 26 in Schritt S120 das in Schritt S110 berechnete Leistungsspektrum, um Frequenzkomponenten als Peaks zu extrahieren (nachstehend als „Abstand-Richtung-Peaks“ bezeichnet). In Schritt S130 führt der Signalprozessor 26 eine Azimutberechnung aus, um die Einfallsrichtungen der reflektierten Wellen zu gewinnen, welche die in Schritt S120 extrahierten Abstand-Richtung-Peaks hervorgerufen haben, für jede der Frequenzen und für jeden der Modulationsabschnitte der Abstand-Richtung-Peaks. Insbesondere wendet der Signalprozessor 26 einen hochauflösenden Algorithmus, wie beispielsweise MUSIC, unter Verwendung der gleichen Abstand-Richtung-Peaks, die in den Kanälen CH1 bis CHn gleichzeitig erfasst werden, an, um ein Winkelspektrum zu erhalten.
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In Schritt S140 führt der Signalprozessor 26 eine zweidimensionale Peak-Extrahierung aus. Bei der zweidimensionalen Peak-Extrahierung entfernt der Signalprozessor 26 unnötige Rausch-Peaks aus den Peaks (temporäre Peaks), deren Positionen durch den Abstand und den Azimut, die durch die Schritte S110 bis S130 erhalten werden, zweidimensional beschrieben werden, um Peaks auf der Grundlage der Wellen zu extrahieren, die von dem Ziel reflektiert werden (nachstehend als „zweidimensionale Peaks“ bezeichnet).
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In Schritt S150 führt der Signalprozessor 26 einen Paarabgleich aus. Bei dem Paarabgleich kombiniert der Signalprozessor 26, unter den zweidimensionalen Peaks, die in Schritt S140 extrahiert werden, für sowohl den Frequenzzunahmeabschnitt als auch den Frequenzabnahmeabschnitt, die Peaks auf der Grundlage der Wellen, die von dem gleichen Ziel reflektiert werden. Insbesondere kombiniert der Signalprozessor 26 die zweidimensionalen Peaks, die in den Signalpegeln der Abstand-Richtung-Peaks, so wie sie in Schritt S120 extrahiert werden, und in den Einfallsrichtungen, so wie sie in Schritt S130 berechnet werden, miteinander übereinstimmen.
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In Schritt S160 berechnet der Signalprozessor 26 einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit für jede der Kombinationen, die in Schritt S150 bestimmt werden, unter Verwendung eines bekannten Prozesses in einem FMCW-Radar. Anschließend erzeugt der Signalprozessor 26 Zielinformation in Übereinstimmung mit dem berechneten Abstand und der berechneten relativen Geschwindigkeit sowie des in Schritt S130 berechneten Azimuts und beendet anschließend die Hauptverarbeitung. Die bei der Hauptverarbeitung erzeugte Zielinformation wird an die Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandsregelungs-ECU 30 gesendet, um bei einer ACC oder dergleichen verwendet zu werden.
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(Zweidimensionale Peak-Extrahierung)
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Nachstehend wird die zweidimensionale Peak-Extrahierung unter Bezugnahme auf das in der 3 gezeigte Ablaufdiagramm näher beschrieben.
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Bei dem Start der zweidimensionale Peak-Extrahierung werden die in Schritt S130 erzielten Ergebnisse (das mittels MUSIC erhaltene Winkelspektrum) in Schritt S210 einer Peak-Abtastung unterzogen, um so temporäre Peaks zu extrahieren und eine Liste zu erstellen, die zweidimensionale Positionen und Leistungen der temporäre Peaks anzeigt. Die Anzahl von temporären Peaks ist gleich der Anzahl von Reflexionen, die während des MUSIC-Prozesses geschätzt worden ist.
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Anschließend werden in Schritt S220 die in Schritt S210 extrahierten temporären Peaks in einer absteigenden Reihenfolge ihrer Leistung sortiert. In Schritt S230 wird von den temporären Peaks derjenige mit einer maximalen Leistung als ein zweidimensionaler Peak registriert und gleichzeitig aus der Liste der temporären Peaks entfernt.
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In Schritt S240 wird bestimmt, ob irgendwelche temporären Peaks nicht entfernt zurückbleiben oder nicht. Wenn keine temporären Peaks nicht entfernt zurückbleiben (NEIN in Schritt S240), wird die zweidimensionale Peak-Extrahierung beendet. Demgegenüber schreitet die Steuerung dann, wenn irgendein temporärer Peak zurückbleibt (JA in Schritt S240), zu Schritt S250 voran. In Schritt S250 werden virtuelle Strahlen für die registrierten zweidimensionalen Peaks erzeugt. Anschließend wird in Schritt S260 bestimmt, ob irgendwelche temporären Peaks, die in den virtuellen Strahlen „vergraben“ sind, vorhanden sind oder nicht.
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4 zeigt eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines Umrisses eines virtuellen Strahls. Wie durch die gestrichelte Linie in der 4 gezeigt, wird ein virtueller Strahl erzeugt, um eine Strahlform (Strahlbreite) aufzuweisen, bei der eine Verstärkung an einer Position um eine Hälfte einer Zielazimutauflösung (oder Abstandsauflösung) entfernt von dem zweidimensionalen Peak, der zu verarbeiten ist, um 6 dB verringert ist. Die Beschreibung „in einem virtuellen Strahl vergraben“ bezieht sich auf die Empfangsleistung des temporären Peaks, die nicht größer als die Leistung des virtuellen Strahls an der Position ist. Die Abbildung in der 4 basiert einzig auf einer Azimutbeziehung. Für den Fall, dass eine Abstandsbeziehung verwendet wird, wird der Bereich der Verringerung um 6 dB nicht durch die Azimutauflösung, sondern durch eine Bereichsauflösung bestimmt. Ansonsten wird eine Abstandsbeziehung ähnlich einer Azimutbeziehung gehandhabt.
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5 zeigt eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung von Positionen von temporären Peaks und einer Verstärkungsverteilung von virtuellen Strahlen auf einer durch Abstand und Azimut beschriebenen zweidimensionalen Abbildung. Insbesondere sind, in der 5, die Positionen von temporären Peaks (durch die in Kreise eingefassten Nummern 1 bis 5 in einer absteigenden Reihenfolge der Leistung der Peaks gezeigt) auf der durch Abstand und Azimut dargestellten zweidimensionalen Abbildung gezeigt. Ferner ist, für die temporären Peaks mit den drei höchsten Leistungen, die Verstärkungsverteilung von virtuellen Strahlen durch eine Grauskala in der Abbildung gezeigt. Die Verstärkungsverteilung von jedem virtuellen Strahl erscheint beispielsweise wie in der 5 gezeigt.
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Wenn keine temporären Peaks in den virtuellen Strahlen „vergraben“ sind (NEIN in Schritt S260), kehrt die Steuerung zu Schritt S230 zurück, um die Schritte S230 bis S260 zu wiederholen. Wenn irgendwelche Peaks in den virtuellen Strahlen „vergraben“ sind (JA in Schritt S260), schreitet die Steuerung zu Schritt S270 voran. In Schritt S270 werden die in den virtuellen Strahlen „vergrabenen“ temporären Peaks als die aus Rauschen hervorgehenden Peaks bestimmt und entfernt.
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In Schritt S280 wird bestimmt, ob temporäre Peaks, die zurückbleiben, ohne entfernt zu werden, vorhanden sind oder nicht. Wenn irgendwelche temporären Peaks nicht entfernt zurückbleiben (JA in Schritt S280), kehrt die Steuerung zu Schritt S230 zurück, um die Schritte S230 bis S280 zu wiederholen. Wenn keine temporären Peaks nicht entfernt zurückbleiben (NEIN in Schritt S280), d.h. wenn alle der temporären Peaks verarbeitet worden sind, wird die zweidimensionale Peak-Extrahierung beendet.
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(Vorteile)
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Bei dem Radarsensor 1 wird der temporäre Peak mit der maximalen Leistung, wie vorstehend beschrieben, als ein zweidimensionaler Peak registriert. Anschließend wird ein virtueller Strahl gebildet, in dessen Mitte sich die Position des zweidimensionalen Peaks befindet. Hierauf folgend wird der temporäre Peak, wenn er im virtuellen Strahl „vergraben“ ist, als ein Rausch-Peak entfernt. Der gleiche Prozess wird für die temporären Peaks wiederholt, die zurückbleiben, ohne entfernt zu werden, um so eine Extrahierung von zweidimensionalen Peaks zu gewährleisten.
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Folglich ist der Radarsensor 1 dazu ausgelegt, Rausch-Peaks für den Fall, dass die Rausch-Peaks in der Nähe der zweidimensionalen Peaks hervorgerufen werden, zu entfernen, um so eine fehlerhafte Schätzung der Anzahl von Reflexionen als größer der tatsächlichen Anzahl zu vermeiden. Dementsprechend ist der Radarsensor 1 dazu ausgelegt, unnötige Erfassungen zu verhindern.
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Ferner ist der Radarsensor 1 dazu ausgelegt, individuell und separat einen Peak zu erfassen, der eine größere Leistung als derjenige des virtuellen Strahls aufweist, für den Fall, dass die Peaks in Bezug auf eine erforderliche Auflösung nahe beieinander liegen.
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6 zeigt eine Tabelle zur Veranschaulichung von Messungen der Effekte des Radarsensors 1. Insbesondere zeigt die Tabelle in der 6 Messungen der Frequenz von unnötigen Erfassungen, die von einem herkömmlichen Radar (unter Verwendung eines hochauflösenden Algorithmus (MUSIC)) und von dem Radarsensor 1 der vorliegenden Ausführungsform (unter Verwendung einer Kombination eines hochauflösenden Algorithmus und virtuellen Strahlen) ausgeführt werden. Die Messungen basieren auf einer Situation, dass ein bestimmtes Fahrzeug, das auf der benachbarten Fahrspur fährt, das Systemfahrzeug passiert. Es ist, wie in der Tabelle aufgezeigt, bestätigt worden, dass der Radarsensor 1 der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl von unnötigen Erfassungen auf 1/3 bis 1/4 von derjenigen des herkömmlichen Radars verringert.
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In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Komponenten, die sich von dem Signalprozessor 26 des Radarsensors 1 unterscheiden, der Sende- und Empfangseinrichtung für eine elektromagnetische Welle; entspricht der Signalprozessor 26, der die Schritte S120 und S130 ausführt, der Positionsschätzeinrichtung; entspricht der Signalprozessor 26, der Schritt S250 ausführt, der Erzeugungseinrichtung für einen virtuellen Strahl; und entspricht der Signalprozessor 26, der die Schritte S260 und S270 ausführt, der Entfernungseinrichtung.
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(Modifikationen)
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Vorstehend wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform zeigt beispielhaft den Fall auf, dass der Radarsensor 1 auf ein ACC-System angewandt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Ferner kann, als eine Alternative zu MUSIC als ein hochauflösender Algorithmus, der in der obigen Ausführungsform bei der Azimuterfassung angewandt wird, ESPRIT oder ein anderer Algorithmus angewandt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden virtuelle Strahlen auf die temporären Peaks angewandt, deren Positionen durch Abstand und Azimut zweidimensional beschrieben werden. Alternativ können virtuelle Strahlen auf die Peaks angewandt werden, deren Positionen eindimensional beschrieben werden (d.h. entweder durch den Azimut oder den Abstand), infolge einer Anwendung eines hochauflösenden Algorithmus.
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Vorstehend wurde ein Radarsystem offenbart.
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Es wird ein Radarsystem zur Erfassung von Positionen von Zielen unter Verwendung eines hochauflösenden Algorithmus bereitgestellt. Die Anzahl von fehlerhaften Zielerfassungen aufgrund einer fehlerhaften Schätzung der Anzahl von Radarreflexionen wird verringert. Ein zweidimensionaler (Azimut und Abstand) Peak maximaler Leistung wird erfasst, und ein virtueller Strahl, in dessen Mitte sich dieser Peak befindet, wird gebildet. Wenn dieser zweidimensionale Peak in dem virtuellen Strahl „vergraben“ ist, wird Einfallsrichtung als Rausch-Peak angenommen und entfernt. Dies wird für alle zweidimensionalen Peaks wiederholt, um so Rausch-Peaks zu entfernen und die Anzahl von unnötigen Zielerfassungen zu verringern. Das System kann ebenso Peaks, die bei einer bestimmten Auflösung nahe beieinander liegen, jedoch eine Leistung aufweisen, die über derjenigen des virtuellen Strahls liegt, richtig erfassen.
