DE102013210030A1 - Radarvorrichtung und Signalverarbeitungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Radarvorrichtung vorgesehen. Ein erste Bestimmungsabschnitt ist konfiguriert, zu bestimmen, ob ein kontinuierliches stationäres Target an der Seite einer Fahrbahn existiert, auf welcher sich ein Fahrzeug bewegt. Ein zweiter Bestimmungsabschnitt ist konfiguriert, zu bestimmen, ob ein bewegliches Target in einem bestimmten Bereich, welcher vor dem Fahrzeug liegt, und auf einer in Bezug auf die Fahrzeugposition dem stationären Target gegenüberliegenden Seite existiert. Ein Änderungsabschnitt ist konfiguriert, um Positionsinformationen über das bewegliche Target zu einer Position zu ändern, welche durch Rückverlegen einer spezifischen Position, welche die Position des beweglichen Targets innerhalb des bestimmten Bereichs ist, erhalten wird, wobei sich das stationäre Target zwischen diesen befindet, wenn ein stationäres Target existiert und das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich existiert. Die von dem Änderungsabschnitt geänderte Position wird zum Ableiten der Positionsinformationen des Targets verwendet.

Description

  • Die Offenbarung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-125050 , eingereicht am 31. Mai 2012, umfassend Beschreibung, Zeichnungen und Ansprüche, wird durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit Teil des Gegenstandes der vorliegenden Anmeldung.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Signalverarbeitung zur Ableitung der Position eines Targets.
  • Hintergrund
  • Gemäß dem Stand der Technik gibt eine Radarvorrichtung eines Fahrzeugs eine Sendewelle über die Antenne der Radarvorrichtung aus. Wenn die ausgegebene Sendewelle von einem Target reflektiert wird und die reflektierte Welle von der Antenne empfangen wird, leitet die Radarvorrichtung daraus die Position des Targets in Bezug auf das Fahrzeug (die Radarvorrichtung) ab. Der Vorgang läuft im Einzelnen folgendermaßen ab. In der Radarvorrichtung mischt eine Signalverarbeitungseinheit ein Sendesignal, das der Sendewelle entspricht und dessen Frequenz mit einer vorbestimmten Periode variiert, und ein Empfangssignal, das der reflektierten Welle entspricht, wodurch ein Schwebungssignal erzeugt wird. Im einzelnen weist die vorbestimmte Periode des Sendesignals einen AUF-Abschnitt, in welchem die Frequenz ansteigt, und einen AB-Abschnitt auf, in welchem die Frequenz sinkt, und die Signalverarbeitungseinheit erzeugt ein Signal (im Folgenden als ”Schwebungssignal” bezeichnet) basierend auf der Frequenzdifferenz zwischen dem Empfangssignal und dem Sendesignal (bei welcher es sich um eine Schwebungsfrequenz handelt) sowohl in dem AUF-Abschnitt, als auch dem AB-Abschnitt.
  • Danach erstellt die Signalverarbeitungseinheit die Fast-Fourier-Transformation (FFT) jedes Schwebungssignals, wodurch Signale unterschiedlicher Frequenzen erzeugt werden (im Folgenden als ”transformierte Signale” bezeichnet), und erkennt Signale, die einen vorbestimmten Signalpegelschwellenwert übersteigen, als Peak-Signale der transformierten Signale. Auf der Grundlage von Informationen, wie den Signalpegeln und den Frequenzen der Peak-Signale, stellt die Signalverarbeitungseinheit ein Peak-Signal des AUF-Abschnitts, das einem Target entspricht, und ein Peak-Signal des AB-Abschnitts, das dem gleichen Target entspricht, zu einem Paar zusammen, wodurch Paardaten abgeleitet werden.
  • Anschließend leitet die Signalverarbeitungseinheit auf der Grundlage der Paardaten eine Entfernung ab, welche die von einem Target zurückgeworfene reflektierte Welle zurücklegt, bis sie an einer Empfangsantenne 14 einer Radarvorrichtung 1 ankommt (im Folgenden als ”Längsrichtungsentfernung” bezeichnet). Ferner leitet die Signalverarbeitungseinheit die Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Target in seitlicher Richtung in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ab (im Folgenden als ”Seitenrichtungsentfernung” bezeichnet). Anders ausgedrückt leitet die Signalverarbeitungseinheit auf der Grundlage der Paardaten Informationen über die Position des Targets von dem Fahrzeug aus gesehen ab. Ferner leitet die Signalverarbeitungseinheit eine relative Geschwindigkeit ab, bei welcher es sich um die Geschwindigkeit des Targets in Bezug auf das fahrende Fahrzeug handelt. Beispiele für auf relativen Geschwindigkeiten basierende Target-Kategorien sind stationäre Targets, deren Geschwindigkeit nahezu gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und bewegliche Targets mit von der Fahrzeuggeschwindigkeit verschiedenen Relativgeschwindigkeiten. Danach gibt die Radarvorrichtung die abgeleiteten Informationen, wie die Position eines beweglichen Targets, an eine Fahrzeugsteuereinheit zur Steuerung des Fahrzeugbetriebs aus. Infolgedessen führt die Fahrzeugsteuereinheit eine erforderliche Steuerung des Fahrzeugs entsprechend der Position des beweglichen Targets und ähnlicher Ausgänge seitens der Radarvorrichtung durch. Zur Erläuterung einer die vorliegende Erfindung betreffenden Technologie sei ferner auf das Patentdokument 1 verwiesen.
    Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsschrift Nr. 2009-133761
  • Wenn ein Fahrzeug jedoch beispielsweise in einer Umgebung fährt, in welcher stationäre Targets in relativ großer Zahl abgeleitet werden, wie in einem Tunnel, kann die Signalverarbeitungseinheit der Radarvorrichtung Informationen, wie die Ursprungspositionen der Targets, nicht ableiten. Anders ausgedrückt kann in einem Frequenzband, in dem eine Reihe von Peak-Signalen existiert, die einem kontinuierlichen stationären Target, beispielsweise einem Tunnel, entsprechen, die Paarbildung der Peak-Signale (im Folgenden als ”Bewegungs-Peak-Signale” bezeichnet) möglicherweise nicht korrekt durchgeführt werden. Genauer gesagt: ohne die Paarbildung aus dem Bewegungs-Peak-Signal des AUF-Abschnitts und dem Bewegungs-Peak-Signal des AB-Abschnitts, kann es zur Paarbildung aus dem Bewegungs-Peak-Signal des AUF-Abschnitts und einem Stationär-Peak-Signal des AB-Abschnitts kommen, oder ein Stationär-Peak-Signal des AUF-Abschnitts und ein Bewegungs-Peak-Signal des AB-Abschnitts können zu einem Paar zusammengestellt werden. Infolgedessen werden möglicherweise auf den Bewegungs-Peak-Signalen basierende Paardaten nicht abgeleitet, so dass unter Umständen Informationen über die Position eines beweglichen Targets nicht abgeleitet werden.
  • Auch wenn der Signalpegel eines Stationär-Peak-Signals in der Nähe der Frequenz eines Bewegungs-Peak-Signals höher als der Signalpegel des Bewegungs-Peak-Signals ist, kann das Bewegungs-Peak-Signal möglicherweise in dem Stationär-Peak-Signal enthalten sein, und somit erfolgt möglicherweise keine Paarbildung zwischen dem Bewegungs-Peak-Signal des AUF-Abschnitts und dem Bewegungs-Peak-Signal des AB-Abschnitts. Infolgedessen werden auf den Bewegungs-Peak-Signalen basierende Paardaten möglicherweise nicht abgeleitet, und somit werden Informationen, wie die Position des beweglichen Targets, möglicherweise nicht abgeleitet. Infolgedessen kann die Fahrzeugsteuereinheit manchmal die erforderliche Steuerung des Fahrzeugs auf der Basis von seitens der Radarvorrichtung ausgegebenen Informationen, wie der Position eines beweglichen Targets, nicht durchführen.
  • Überblick
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Informationen über die genaue Position eines beweglichen Targets abzuleiten.
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe ist nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Radarvorrichtung vorgesehen, welche zum Abstrahlen einer ein frequenzmoduliertes Sendesignal betreffenden Sendewelle, zum Empfangen der von einem Target reflektierten Sendewelle als Empfangssignal, und zum Ableiten zumindest von Positionsinformationen bezüglich des Targets aus dem Empfangssignal konfiguriert ist, wobei die Radarvorrichtung aufweist: einen ersten Bestimmungsabschnitt, welcher konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein kontinuierliches stationäres Target an der Seite einer Fahrbahn existiert, auf welcher sich das mit der Radarvorrichtung versehene Fahrzeug bewegt; einen zweiten Bestimmungsabschnitt, der konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein bewegliches Target in einem bestimmten Bereich, welcher vor dem Fahrzeug liegt, und auf einer in Bezug auf die Fahrzeugposition dem stationären Target gegenüberliegenden Seite existiert; und einen Änderungsabschnitt, welcher konfiguriert ist, Positionsinformationen über das bewegliche Target zu einer Position zu ändern, welche durch Rückverlegen einer spezifischen Position, welche die Position des beweglichen Targets innerhalb des bestimmten Bereichs ist, erhalten wird, wobei sich das stationäre Target zwischen diesen befindet, wenn ein stationäres Target existiert und das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich existiert, wobei die von dem Änderungsabschnitt veränderte Position zum Ableiten der Positionsinformationen des Targets verwendet wird.
  • Der Änderungsabschnitt kann die Positionsinformationen des beweglichen Targets zu einer Position ändern, die im Wesentlichen symmetrisch zu der spezifischen Position um ein Liniensegment ist, welches sich in Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstreckt und die Position des stationären Targets beinhaltet.
  • Der zweite Bestimmungsabschnitt kann bestimmen, ob mindestens ein stationäres Target zwischen der Position des Fahrzeugs und der spezifischen Position und in einem vorbestimmten Bereich in Bezug auf die spezifische Position existiert, und der Änderungsabschnitt kann die Positionsinformationen über das bewegliche Target ändern, wenn mindestens ein stationäres Target existiert.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Signalverarbeitungsverfahren für eine Radarvorrichtung vorgesehen, welche zum Abstrahlen einer ein frequenzmoduliertes Sendesignal betreffenden Sendewelle, zum Empfangen der von einem Target reflektierten Sendewelle als Empfangssignal, und zum Ableiten zumindest von Positionsinformationen bezüglich des Targets aus dem Empfangssignal konfiguriert ist, wobei das Signalverarbeitungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob ein kontinuierliches stationäres Target an der Seite einer Fahrbahn existiert, auf welcher sich das mit der Radarvorrichtung versehene Fahrzeug bewegt; Bestimmen, ob ein bewegliches Target in einem bestimmten Bereich, welcher vor dem Fahrzeug liegt, und auf einer in Bezug auf die Fahrzeugposition dem stationären Target gegenüberliegenden Seite existiert; und Ändern von Positionsinformationen über das bewegliche Target zu einer Position, welche durch Rückverlegen einer spezifischen Position, welche die Position des beweglichen Targets innerhalb des spezifischen Bereichs ist, erhalten wird, wobei sich das stationäre Target zwischen diesen befindet, wenn ein stationäres Target existiert und das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich existiert, wobei die von dem Änderungsabschnitt veränderte Position zum Ableiten der Positionsinformationen des Targets verwendet wird.
  • Gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung werden die Positionsinformationen über das bewegliche Target auf eine Position eingestellt, welche sich vor dem Fahrzeug und auf der den stationären Targets in Bezug auf die spezifische Position gegenüberliegenden Seite befindet. Daher ist es möglich, genaue Positionsinformationen über das bewegliche Target abzuleiten.
  • Ferner werden gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung die Positionsinformationen über das bewegliche Targets zu einer Position verändert, welche im Wesentlichen symmetrisch zu der spezifischen Position in Bezug auf ein Liniensegment ist, welches sich in Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstreckt und die Positionen der stationären Targets beinhaltet. Es ist daher möglich, die genauen Positionsinformationen über das bewegliche Target abzuleiten, das an der zu der Ursprungsposition symmetrischen Position existiert.
  • Des Weiteren werden gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung in dem Fall, dass zumindest ein stationäres Target existiert, die Positionsinformationen des beweglichen Targets geändert. Es ist daher möglich, die genauen Positionsinformationen über das bewegliche Target entsprechend einer reflektierten Mehrwegwelle abzuleiten.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:
  • 1 eine allgemeine Ansicht eines Fahrzeugs.
  • 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Fahrzeugsteuersystems.
  • 3 eine Ansicht, die hauptsächlich die Wellenformen eines Sendesignals und eines Empfangssignals einer Radarvorrichtung darstellt.
  • 4 eine Ansicht, die hauptsächlich den Abtastbereich einer an einem Fahrzeug angebrachten Radarvorrichtung darstellt.
  • 5 eine Ansicht, die hauptsächlich die Winkel und Längsrichtungsentfernungen von Targets in Bezug auf das Fahrzeug darstellt.
  • 6 eine Ansicht, die hauptsächlich die Position eines beweglichen Targets auf der Basis einer reflektierten Mehrwegwelle darstellt.
  • 7 ein Flussdiagramm eines Target-Datenableitungsprozesses.
  • 8 ein anderes Flussdiagramm des Target-Datenableitungsprozesses.
  • 9 ein weiteres Flussdiagramm des Target-Datenableitungsprozesses.
  • 10 ein Flussdiagramm eines Positionsinformationsänderungsprozesses.
  • 11 ein Flussdiagramm eines Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozesses.
  • 12 ein anderes Flussdiagramm des Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozesses.
  • 13 eine Ansicht zur Darstellung eines bestimmten Bereichs bei der Bestimmung des Mehrweg-Bewegungs-Targets.
  • 14 eine Ansicht zur Darstellung der Einstellung eines Reflexionsbereichs.
  • 15 ein Flussdiagramm eines Positionsänderungsprozesses.
  • 16 eine Ansicht zur Darstellung der Ableitung einer Seitenrichtungsentfernungsdifferenz.
  • 17 eine Ansicht zur Darstellung der Änderung der Positionsinformationen über ein bewegliches Target.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Das nachfolgende Ausführungsbeispiel ist lediglich illustrativ und der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
  • <Erstes Ausführungsbeispiel>
  • <1. Konfiguration>
  • <1-1. Allgemeine Ansicht des Fahrzeugs>
  • 1 ist eine allgemeine Darstellung eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 weist eine Radarvorrichtung 1, welche in einem Fahrzeugsteuersystem 10 des vorliegende Ausführungsbeispiels enthalten ist, und eine Fahrzeugsteuervorrichtung 2 auf. Die Radarvorrichtung 1 ist an einem vorderen Bereich des Fahrzeugs angebracht. Die Radarvorrichtung 1 führt eine einmalige Abtastung eines Abtastbereichs SC durch und leitet Positionsinformationen über ein Target ab, welche die Längsrichtungsentfernung und die Seitenrichtungsentfernung des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 enthalten. Die Seitenrichtungsentfernung des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 entspricht dem Winkel des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100. Ferner leitet die Radarvorrichtung 1 die relative Geschwindigkeit des Targets in Bezug auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ab.
  • Zwar ist die Radarvorrichtung 1 in 1 am vorderen Bereich des Fahrzeugs angebracht, jedoch ist die Befestigungsposition der Radarvorrichtung 1 an dem Fahrzeug 100 nicht auf den vorderen Bereich beschränkt. Die Radarvorrichtung 1 kann an jedem anderen Bereich, in dem das Ableiten von Targetpositionen möglich ist, angebracht sein, wie dem hinteren Bereich des Fahrzeugs 100 oder dem Außenspiegel des Fahrzeugs 100.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 ist im Fahrzeug 100 eingebaut und ist eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern jeder Einheit des Fahrzeugs 100.
  • <1-2. Blockdiagramm des Systems>
  • 2 ist ein Blockdiagramm des Fahrzeugsteuersystems 10. Das Fahrzeugsteuersystem 10 weist die Radarvorrichtung 1 und die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 auf. In dem Fahrzeugsteuersystem 10 sind die Radarvorrichtung 1 und die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 elektrisch verbunden, und das Fahrzeugsteuersystem 10 gibt hauptsächlich Daten über Targets (im Folgenden als ”Target-Daten” bezeichnet), welche die Radarvorrichtung 1 abgeleitet hat, an die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 aus. Anders ausgedrückt: die Radarvorrichtung 1 gibt Target-Daten, bei welchen es sich um Informationen über die Längsrichtungsentfernungen, die Seitenrichtungsentfernungen und relative Geschwindigkeiten von Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 handelt, an die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 aus. Auf der Grundlage der Target-Daten steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 sodann den Betrieb jeder Einheit des Fahrzeugs 100. Ferner ist die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 elektrisch mit verschiedenen Sensoren verbunden, wie einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und einem Lenksensor 41, die in dem Fahrzeug 100 vorgesehen sind. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 ist ferner elektrisch mit verschiedenen Einheiten verbunden, wie einer Bremse 50, einer Drossel 51 und einer Warneinheit 52, die in dem Fahrzeug 100 vorgesehen sind. Ferner sind der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40, der Lenksensor 41, die Bremse 50, die Drossel 51 und die Warneinheit 52 außerhalb des Fahrzeugsteuersystems 10 angebracht.
  • Die Radarvorrichtung 1 leitet die Target-Daten eines Objekts, beispielsweise eines anderen Fahrzeugs, ab, das sich in der Umgebung des mit der Radarvorrichtung 1 versehenen Fahrzeugs 100 befindet. Im Einzelnen strahlt die Radarvorrichtung 1 eine ein frequenzmoduliertes Sendesignal betreffende Sendewelle ab. Wird die Sendewelle von einem Target reflektieret, empfängt die Radarvorrichtung 1 die reflektierte Welle als ein Empfangssignal und leitet Target-Daten aus dem Empfangssignal ab. Auf der Grundlage der von der Radarvorrichtung 1 abgeleiteten Target-Daten gibt die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 sodann verschiedene Signale aus, wie Steuersignale für den Betrieb der Bremse 50, für das Einstellen der Öffnung der Drossel 51 und das Ausgeben einer Warnung an den Fahrzeugführer mittels der Warneinheit 52.
  • Die Radarvorrichtung 1 weist hauptsächlich eine Signalerzeugungseinheit 11, einen Oszillator 12, Sendeantennen 13, Empfangsantennen 14, Mischer 15, Analog-Digitalwandler (AD) 16 und eine Signalverarbeitungseinheit 17 auf.
  • Die Signalerzeugungseinheit 11 erzeugt ein moduliertes Signal mit einer Spannung, die sich beispielsweise in Form einer Dreieckswelle verändert, auf der Basis eines Steuersignals einer noch zu beschreibenden Sendesteuereinheit 107.
  • Der Oszillator 12 ist ein Spannungssteuerungsoszillator zum Steuern der Oszillationsfrequenz mittels einer Spannung und führt eine Frequenzmodulation an einem Signal in einem vorbestimmten Frequenzband (beispielsweise, ein Signal in einem Frequenzband mit 76,5 GHz als Mittenfrequenz) auf der Basis des von der Signalerzeugungseinheit 11 erzeugten modulierten Signals durch, und gibt das frequenzmodulierte Signal als Sendesignal an die Sendeantennen 13 aus.
  • Die Sendeantennen 13 geben eine auf das Sendesignal bezogene Sendewelle in die Umgebung des Fahrzeugs aus. Die Radarvorrichtung 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist zwei Sendeantennen auf, d. h. eine Sendeantenne 13a und eine Sendeantenne 13b. Das Wechseln zwischen den Sendeantennen 13a und 13b erfolgt mit einer vorbestimmten Periode durch eine Umschalteinheit 131, und die Sendewelle wird kontinuierlich über die mit dem Oszillator 12 verbundene Sendeantenne 13 in die Umgebung des Fahrzeugs ausgestrahlt.
  • Die Umschalteinheit 131 ist ein Schalter zum Wechseln zwischen den mit dem Oszillator 12 zu verbindenden Sendeantennen 13 und verbindet die Sendeantenne 13a bzw. die Sendeantenne 13b mit dem Oszillator 12 entsprechend einem von der Sendesteuereinheit 107 kommenden Signal.
  • Die Empfangsantenne 14 besteht aus mehreren Antennen zum Empfangen der von einem Target reflektierten, von der Sendeantenne 13 kontinuierlich ausgesandten Sendewelle. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Empfangsantennen vorgesehen, d. h. die Empfangsantennen 14a (ch1), 14b (ch2), 14c (ch3) und 14d (ch4). Die Empfangsantennen 14a bis 14d sind in regelmäßigen Abständen angeordnet.
  • Die Mischer 15 sind jeweils für die Empfangsantennen vorgesehen. Jeder Mischer 15 mischt ein Empfangssignal und ein Sendesignal, wodurch ein Schwebungssignal erzeugt wird, bei welchem es sich um ein Differenzsignal zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal handelt, und gibt das Schwebungssignal an einen entsprechenden AD-Wandler 16 aus.
  • Der AD-Wandler 16 tastet das Schwebungssignal, welches ein analoges Signal ist, in vorbestimmten Intervallen ab, wodurch er mehrere Abtastdatenelemente ableitet. Danach quantisiert der AD-Wandler 16 die Abtastdatenelemente, wodurch er das Schwebungssignal, bei dem es sich um analoge Daten handelt, in digitale Daten wandelt, und gibt die digitalen Daten an die Signalverarbeitungseinheit 17 aus. Wie die Mischer 15 sind auch die AD-Wandler 16 für die jeweiligen Empfangsantennen vorgesehen.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 17 ist ein Computer mit einer CPU 171 und einem Speicher 172 und leitet Target-Daten auf der Basis des von dem AD-Wandler 16 ausgegebenen Schwebungssignals ab. Bei der Ableitung der Target-Daten aus dem Schwebungssignal leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 ein Peak-Signal ab. Das Peak-Signal hat eine Frequenz, die von dem Kanal der von dem Objekt zur Empfangsantenne reflektierten Welle der Sendewelle abhängt. Wenn beispielsweise eine von den Antennen ausgestrahlte Sendewelle von verschiedenen Targets (verschiedenen reflektierenden Punkten) eines Gegenstands (beispielsweise einem vorderen Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug 100 fährt) reflektiert wird, hat die reflektierte Welle (im Folgenden als das ”direkte Signal” bezeichnet), wenn eine von einem Target, das einem reflektierenden Punkt des vorderen Fahrzeugs entspricht, reflektierte Welle direkt von den Antennen empfangen wird, eine Frequenz. Auch wenn eine von einem Objekt reflektierte Welle von einem anderen reflektierenden Punkt weiter reflektiert wird und von den Antennen empfangen wird, hat das Peak-Signal der reflektierten Welle (im Folgenden als ”Mehrweg-Reflexionswelle” bezeichnet) eine Frequenz, die von der Frequenz des Peak-Signals der direkten Welle verschieden ist. Ferner hat ein Peak-Signal, das einer direkten Welle entspricht, eine Frequenz, welche den Ursprungspunktinformationen eines entsprechenden Targets entspricht, während ein Peak-Signal, das einer Mehrweg-Reflexionswelle entspricht, eine Frequenz aufweist, welche Positionsinformationen entspricht, die aufgrund der Reflexion einer entsprechenden reflektierten Welle von einem anderen Target von der Originalposition eines entsprechenden Targets verschieden sind. Ferner hängt die Tatsache, ob eine reflektierte Welle eine direkte Welle oder eine Mehrweg-Reflexionswelle ist, von der Form des entsprechenden reflektierenden Punkts oder der Umgebung des Fahrzeugs ab (beispielsweise davon, ob ein Objekt vorhanden ist).
  • Ferner stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 auf der Basis der abgeleiteten Target-Daten fest, ob ein kontinuierliches stationäres Target um das Fahrzeug 100 herum existiert, beispielsweise die Innenwand eines Tunnels oder eine Leitplanke. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 stellt fest, ob an der Seite einer Fahrbahn, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt, ein kontinuierliches stationäres Target existiert (beispielsweise ein stationäres Target, das sich über eine Strecke von 40 m oder mehr erstreckt). Hierbei handelt es sich um einen Vorgang, mit dem bestimmt wird, ob die Umgebung des fahrenden Fahrzeugs 100 Umstände aufweist, in denen eine Mehrweg-Reflexionswelle auftreten kann. Um festzustellen, ob ein kontinuierliches stationäres Target existiert, kann die Signalverarbeitungseinheit 17 feststellen, ob die Anzahl oder Dichte der stationären Targets in einem vorbestimmten Entfernungsbereich einem vorbestimmten Wert entspricht oder diesen übersteigt.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 17 stellt sodann fest, ob bewegliche Targets, wie ein Fahrzeug, in einem bestimmten Bereich auf der der Innenseite eines Tunnels, einer Leitplanke oder dergleichen in Bezug auf das Fahrzeug 100 gegenüberliegenden Seite vorhanden sind. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 stellt fest, ob auf der in Bezug auf das Fahrzeug 100 gegenüberliegenden Seite eines kontinuierlichen stationären Targets in dem spezifischen Bereich vor dem Fahrzeug 100 ein bewegliches Target existiert. Hierbei handelt es sich um einen Vorgang, mit dem auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle festgestellt wird, ob vor dem Fahrzeug 100 ein bewegliches Target existiert. Der spezifische Bereich auf der in Bezug auf das Fahrzeug 100 gegenüberliegenden Seite eines stationären Targets bedeutet hier den vorbestimmten Bereich auf der in Bezug auf das Fahrzeug 100 gegenüberliegenden Seite eines kontinuierlichen stationären Targets.
  • Wenn die Umgebung eines Fahrzeugs 100 Umstände aufweist, unter welchen eine Mehrweg-Reflexionswelle auftreten kann, wie in einem Tunnel, und es existiert ein bewegliches Target in dem spezifischen Bereich, ändert die Signalverarbeitungseinheit 17 die Positionsinformationen des beweglichen Targets von der Position des in dem spezifischen Bereich existierenden beweglichen Targets zu einer anderen Position, wobei die Innenwand eines Tunnels, eine Leitplanke oder dergleichen, dazwischen liegt. Anders ausgedrückt: wenn ein kontinuierliches stationäres Target existiert und ein bewegliches Target in dem spezifischen Bereich existiert, ändert die Signalverarbeitungseinheit 17 die Positionsinformationen des beweglichen Targets zu einer Position, die durch Rückverlegen einer spezifischen Position erhalten wird, bei welcher es sich um die Position des beweglichen Targets in dem spezifischen Bereich mit dazwischen befindlichem kontinuierlichem stationärem Target handelt. Hierbei handelt es sich um einen Prozess, mit welchem die Positionsinformationen des beweglichen Targets auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle zu der Ursprungsposition des beweglichen Targets geändert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die genauen Positionsinformationen des beweglichen Targets abzuleiten. Hierbei bedeutet die Position, die durch Rückverlegen der spezifischen Position mit dazwischen befindlichem kontinuierlichem stationärem Target erhalten wird, eine Position auf der in Bezug auf das stationäre Target gegenüberliegenden Seite der spezifischen Position.
  • Die CPU 171 führt verschiedene arithmetische Prozesse auf der Basis verschiedener, in dem Speicher 172 gespeicherter Programme aus. Beispielsweise führt die Signalverarbeitungseinheit 17 einen Prozess zum Ändern der Positionsinformationen des beweglichen Targets von der spezifischen Position zu einer anderen Position durch, wobei das kontinuierliche stationäre Target dazwischen liegt.
  • Der Speicher 172 speichert Programme für die Durchführung verschiedener arithmetischer Prozesse, welche die CPU 171 ausführt, und dergleichen. Ferner speichert der Speicher 172 Informationen von einer Vielzahl von Target-Datenelementen, die durch die Signalverarbeitungseinheit 17 abgeleitet wurden. Beispielsweise speichert der Speicher 172 Target-Daten (die Längsrichtungsentfernungen, die Seitenrichtungsentfernungen und die Relativgeschwindigkeiten von Targets), die bei vergangenen Abtastungen und der aktuellen Abtastung abgeleitet wurden. Ferner speichert der Speicher 172 den Zustand eines Flags (ein im Folgenden noch beschriebenes Reflexions-Target-Flag), der angibt, ob ein bewegliches Target ein auf einer Mehrweg-Reflexionswelle basierendes bewegliches Target ist, wie im Folgenden noch beschrieben.
  • Die Sendesteuereinheit 107 ist mit der Signalverarbeitungseinheit 17 verbunden und gibt ein Steuersignal an die Signalerzeugungseinheit 11 aus, um auf der Basis eines Signals der Signalverarbeitungseinheit 17 ein moduliertes Signal zu erzeugen. Ebenfalls auf der Basis eines Signals der Signalverarbeitungseinheit 17 gibt die Sendesteuereinheit 107 ein Steuersignal an die Umschalteinheit 131 aus, um den Oszillator 12 mit einer der Sendeantennen, entweder der Sendeantenne 13a oder der Sendeantenne 13b, zu verbinden.
  • Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 steuert den Betrieb jeder Einheit des Fahrzeugs 100. Anders ausgedrückt: die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 erfasst Informationen von verschiedenen Sensoren, wie dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und dem Lenksensor 41. Auf der Grundlage der von den verschiedenen Sensoren erfassten Informationen und der von der Signalverarbeitungseinheit 17 der Radarvorrichtung 1 erfassten Target-Daten betreibt die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 Einheiten wie die Bremse 50, die Drossel 51 und die Warneinheit 52, um die Bewegung des Fahrzeugs 100 zu steuern.
  • Im Folgenden wird ein Beispiel für die Steuerung des Fahrzeugs durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 im Fahrzeug beschrieben. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 führt die Steuerung derart durch, dass das Fahrzeug 100 einem vorausfahrenden Fahrzeug (beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug 200, wie in 4 dargestellt) folgt, welches vor dem Fahrzeug 100 auf der Fahrspur fährt, auf welcher auch das Fahrzeug 100 fährt (beispielsweise die Spur ro1 in der 4, die im Folgenden noch beschrieben wird). Genauer gesagt steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 die Bremse 50 und/oder die Drossel 51 entsprechend der Fahrt des Fahrzeugs 100, wodurch eine Steuerung derart erfolgt, dass das Fahrzeug 100 dem vorausfahrenden Fahrzeug 200 mit einem vorbestimmten Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Fahrzeug 200 folgt. Ein Beispiel für diese Steuerung ist die automatische Abstandsregelung (ACC).
  • Ein weiteres Beispiel für die Steuerung des Fahrzeugs durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 im Fahrzeug ist nachfolgend beschrieben. Falls die Gefahr eines Zusammenstoßes besteht, steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 die Warneinheit 52 derart, dass die Warneinheit eine Warnung anzeigt, und steuert die Bremse 50 derart, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 verringert wird. Ferner führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 eine derartige Steuerung durch, dass die Insassen bei einem Zusammenstoß durch den Sicherheitsgurt in ihren Sitzen fixiert sind, um auf den Aufprall vorbereitet zu sein, oder die Kopfstützen werden fixiert, um körperliche Schäden der Insassen zu verringern. Ein Beispiel für diese Steuerung ist ein Pre-Crash-Sicherheitssystem (PCS). Ferner erfolgt die nachstehende Beschreibung unter der Annahme, dass eine ACC vorhanden ist, welches das Fahrzeug 100 dem Fahrzeug 200 folgen lässt.
  • Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 gibt ein Signal entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 auf der Basis der Achsdrehzahl des Fahrzeugs 100 aus. Auf der Grundlage des Signals des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 40 erfasst die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
  • Der Lenksensor 41 erfasst den Lenkwinkel eines Lenkrades entsprechend der Betätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs 100, und gibt die Winkelinformationen des Fahrzeugs 100 an die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 aus.
  • Die Bremse 50 verringert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 entsprechend der Betätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs 100. Ferner verringert die Bremse 50 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 entsprechend der Steuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 2. Beispielsweise verringert die Bremse 50 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Fahrzeug 200 entsprechend einem vorbestimmten Abstand einzuhalten.
  • Die Drossel 51 verringert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 entsprechend der Betätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs 100. Ferner verringert die Drossel 51 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 entsprechend der Steuerung durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 2. Beispielsweise verringert die Drossel 51 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Fahrzeug 200 entsprechend einem vorbestimmten Abstand einzuhalten.
  • Die Warneinheit 52 arbeitet in Reaktion auf ein Signal der Fahrzeugsteuervorrichtung 2. Beispielsweise bei der Möglichkeit eines Zusammenstoßes des Fahrzeugs 100 und des vorausfahrenden Fahrzeugs 200 gibt die Warneinheit 52 an den Fahrer des Fahrzeugs 100 eine Warnung vor einem Zusammenstoß aus.
  • <2. FMCW-Signalverarbeitung>
  • Im Folgenden wird nunmehr als Beispiel für ein Signalverarbeitungsschema, bei welchem die Radarvorrichtung 1 die Position eines Targets ableitet, ein Schema für eine frequenzmodulierte kontinuierliche Welle (FMCW) beschrieben. Zwar wird das FMCW-Schema als Beispiel in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das FMCW-Schema beschränkt, sonder kann auf jedes Schema des Kombinierens mehrerer Abschnitte, wie beispielsweise eines AUF-Abschnitts, in dem die Frequenz eines Sendesignals ansteigt, und eines AB-Abschnitts, in welchem die Frequenz eines Sendesignals abnimmt, angewandt werden, um dadurch ein Target abzuleiten.
  • Ferner werden in den nachfolgenden Gleichungen und der 3 die folgenden Bezugszeichen für FMCW-Signale und Schwebungsfrequenzen verwendet. Das Bezugszeichen fr bezeichnet eine Entfernungsfrequenz, das Bezugszeichen fd bezeichnet eine Geschwindigkeitsfrequenz, das Bezugszeichen fo bezeichnet die Mittenfrequenz einer Sendewelle, das Bezugszeichen ΔF bezeichnet die Frequenzverschiebungsweite, das Bezugszeichen fm bezeichnet die Wiederholfrequenz einer modulierten Welle, das Bezugszeichen c bezeichnet die Lichtgeschwindigkeit (die Geschwindigkeit einer elektrischen Welle), das Bezugszeichen T bezeichnet Umlaufzeit der elektrischen Welle zwischen dem Fahrzeug 100 und einem Target, das Bezugszeichen fs bezeichnet die Sendefrequenz (Empfangsfrequenz), das Bezugszeichen fb bezeichnet eine Schwebungsfrequenz, das Bezugszeichen R bezeichnet die Längsrichtungsentfernung, das Bezugszeichen V bezeichnet die relative Geschwindigkeit, das Bezugszeichen fup bezeichnet die Entfernungsfrequenz eines AUF-Abschnitts, das Bezugszeichen fdn bezeichnet die Entfernungsfrequenz eines AB-Abschnitts, das Bezugszeichen θm bezeichnet den Winkel des Targets, das Bezugszeichen θup bezeichnet den Winkel, der dem Schwebungssignal des AUF-Abschnitts entspricht, und das Bezugszeichen θdn bezeichnet den Winkel, der dem Schwebungssignal des AB-Abschnitts entspricht.
  • 3 ist eine Ansicht, die hauptsächlich ein Sendesignal und ein Empfangssignal der Radarvorrichtung 1 darstellt. Die obere Ansicht in 3 zeigt die Signalwellenformen eines FMCW-Sendesignals und eines FMCW-Empfangssignals. Die untere Ansicht in 3 zeigt Schwebungsfrequenzen, welche durch die Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal erzeugt werden. In der oberen Ansicht in 3 gibt die horizontale Achse die Zeit (ms) an, und die vertikale Achse gibt die Frequenz (GHz) an. Das in der oberen Ansicht in der 3 als durchgezogene Linie dargestellte Sendesignal hat die Eigenschaft, dass sich die Frequenz mit einer vorbestimmten Periode ändert, und weist AUF-Abschnitte, in welchen die Frequenz von einer vorbestimmten niedrigeren Frequenz zu einer vorbestimmten höheren Frequenz ansteigt, und AB-Abschnitte auf, in denen die Frequenz von der vorbestimmten höheren Frequenz zu der vorbestimmten niedrigeren Frequenz abnimmt. Anders ausgedrückt: Das Sendesignal ändert sich periodisch von der vorbestimmten niedrigeren Frequenz zu der vorbestimmten höheren Frequenz. Wenn die Sendewelle von einer Sendeantenne 13 ausgegeben und von einem Target reflektiert wird, empfängt eine Empfangsantenne 14 die reflektierte Welle als Empfangssignal. Das Empfangssignal entspricht der Darstellung als gestrichelte Linie in 3. Ähnlich dem Sendesignal weist auch das Empfangssignal AUF-Abschnitte und AB-Abschnitte auf.
  • Ferner weist das Empfangssignal entsprechend der Längsrichtungsentfernung zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Target eine Zeitverzögerung T (= 2R/c) in Bezug auf das Sendesignal auf. Wenn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Target eine Geschwindigkeitsdifferenz besteht, verschiebt sich das Empfangssignal in Bezug auf das Sendesignal in paralleler Richtung entlang der Achse der Frequenz fs. Dieser Doppler-Verschiebungsbetrag wird zu fd.
  • In der unteren Ansicht in 3 gibt die untere Achse die Zeit (ms) an, und die vertikale Achse gibt die Frequenz (KHz) an. Die untere Ansicht in 3 zeigt Schwebungsfrequenzen, welche die Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal in jedem AUF-Abschnitt und die Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal in jedem AB-Abschnitt darstellen.
  • Die Längsrichtungsentfernung des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 wird gemäß der Gleichung 1 abgeleitet, und die relative Geschwindigkeit des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 wird gemäß der Gleichung 2 abgeleitet. Ferner wird der Winkel des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 gemäß der Gleichung 3 abgeleitet. Danach wird aus Informationen über den mittels der Gleichung 3 abgeleiteten Winkel und über die Längsrichtungsentfernung des Targets die Seitenrichtungsentfernung des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 durch eine Operation unter Verwendung einer trigonometrischen Funktion abgeleitet. R = (fup + fdn)·c / 2 × (4xΔF × fm) [Gleichung 1] V = (fup – fdn)·c / 2 × (4xdF × fm) [Gleichung 2] θm = θup + θdn / 2 [Gleichung 3]
  • <3. Ableiten von Positionsinformationen bezüglich des Targets auf der Basis der reflektierten Welle>
  • <3-1. Abtastbereich>
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 9 der Vorgang des Ableitens eines beweglichen Targets durch die Signalverarbeitungseinheit 17 beschrieben. 4 ist eine Ansicht, die hauptsächlich den Abtastbereich SC der an dem Fahrzeug 100 angebrachten Radarvorrichtung 1 darstellt. 4 zeigt ferner das auf der Fahrspur ro1 fahrende Fahrzeug 100, das vorausfahrende Fahrzeug 200, das auf der gleichen Fahrspur ro1 wie das Fahrzeug 100 vor dem Fahrzeug 100 fährt, und eine Begrenzung Re auf der linken Seite der Fahrspur ro1, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt. Im vorliegenden Fall ist das vorausfahrende Fahrzeug 200 ein durch die Signalverarbeitungseinheit 17 der Radarvorrichtung 1 abzuleitendes bewegliches Target und wird beispielsweise zu einem Objekt, dem durch die ACC der Fahrzeugsteuervorrichtung 2 zu folgen ist. Bei der Abschirmung Re handelt es sich beispielsweise um die Innenwand eines Tunnels oder eine Leitplanke, und sie stellt ein kontinuierliches stationäres Target dar, das durch die Signalverarbeitungseinheit 17 abzuleiten ist.
  • Die Sendewelle wird von der Radarvorrichtung 1 über den Abtastbereich SC abgestrahlt, welcher einen Teil der Fahrspur ro1, einschließlich des vorausfahrenden Fahrzeugs 200, einen Teil der Abschirmung Re, und einen Teil der benachbarten Fahrspur ro2 neben der Fahrspur ro1 umfasst. Danach empfängt die Radarvorrichtung 1 von dem vorausfahrenden Fahrzeug 200 und der Abschirmung Re reflektierte Wellen über die Empfangsantennen 14. Aufgrund der Existenz der Abschirmung Re umfasst der Abtastbereich einen abgeschirmten Bereich Ns, bei dem es sich um einen Bereich handelt, der von der Sendewelle nicht erreicht wird. Die Signalverarbeitungseinheit 17 leitet daher die Daten eines Targets in dem abgeschirmten Bereich Ns nicht ursprünglich ab. Auf diese Weise führt die Radarvorrichtung 1 eine einmalige Abtastung durch, wodurch von einem beweglichen Target, wie dem vorausfahrenden Fahrzeug 200, und einem stationären Target, wie der Abschirmung Re, reflektierte Wellen von den Empfangsantennen 14 empfangen werden, und sie leitet Target-Daten ab, welche Positionsinformationen und die Relativgeschwindigkeit jedes Targets enthalten.
  • <3-2. Winkel und Längsrichtungsentfernung des Targets>
  • 5 ist eine Ansicht, welche hauptsächlich den Winkel und die Längsrichtungsentfernung jedes Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 darstellt. Ferner zeigt 5 ein bewegliches Target pa und ein bewegliches Target pb, die mehreren reflektierenden Punkten der hinteren Stoßstange des vorausfahrenden Fahrzeugs 200 entsprechen, und ein stationäres Target rp, das einem reflektierenden Punkt der Abschirmung Re entspricht. Zunächst wird der Winkel eines jeden Targets beschrieben. Wenn beispielsweise der Winkel eines Targets, das sich direkt vor dem Fahrzeug 100 befindet, in Bezug zu dem Fahrzeug 100 mit 0 Grad angesetzt wird, so wird der Winkel des sich direkt vor dem Fahrzeug 100 befindlichen beweglichen Targets pa 0 Grad, der Winkel des stationären Targets rp wird der Winkel θa und der Winkel des beweglichen Targets pb wird der Winkel θb, der größer als der Winkel θa ist. Die Signalverarbeitungseinheit 17 leitet den Winkel jedes Targets auf der Basis der von dem entsprechenden Target reflektierten Welle ab. Hierbei wird aus den folgenden Gründen in Bezug auf das bewegliche Target pb ein Winkel abgeleitet, der von dem Ursprungswinkel verschieden ist. Anders ausgedrückt: die von den Sendeantennen 13 abgestrahlte Sendewelle wird von dem beweglichen Target pb reflektiert, und die reflektierte Welle wird von einem reflektierenden Punkt mp der Abschirmung Re reflektiert, wodurch die reflektierte Welle von den Empfangsantennen 14 empfangen wird und das bewegliche Target pb aus der Mehrweg-Reflexionswelle abgeleitet wird. Aus diesem Grund leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 den Winkel θb, der der Position des reflektierenden Punkts mp entspricht, als den Winkel des beweglichen Targets pb ab.
  • Ferner wird die Seitenrichtungsentfernung jedes beweglichen Targets oder jedes stationären Targets durch eine Operation mit einer trigonometrischen Funktion unter Verwendung des Winkels und der Längsrichtungsentfernung des entsprechenden Targets abgeleitet. Die Seitenrichtungsentfernung des stationären Targets rp wird beispielsweise durch eine Operation mit einer trigonometrischen Funktion unter Verwendung des Winkels θa und der Längsrichtungsentfernung L3 abgeleitet, wie im Folgenden noch beschrieben.
  • Nachfolgend wird die Längsrichtungsentfernung jedes Targets beschrieben. Die Signalverarbeitungseinheit 17 leitet die Längsrichtungsentfernung sowohl des beweglichen Targets pa, als auch des beweglichen Targets pb und des stationären Targets rp in Bezug auf das Fahrzeug 100 auf der Basis der reflektierten Welle des entsprechenden Targets ab. Wie in 5 dargestellt, handelt es sich bei den Längsrichtungsentfernungen des beweglichen Targets pa, des beweglichen Targets pb und des stationären Targets rp in Bezug auf das Fahrzeug 100 um L1, L2 beziehungsweise L3. Hierbei wird aus dem folgenden Grund in Bezug auf das bewegliche Target pb eine von der ursprünglichen Längsrichtungsentfernung verschiedene Entfernung abgeleitet. Anders ausgedrückt: die von den Sendeantennen 13 der Radarvorrichtung 1 abgestrahlte Sendewelle wird von dem beweglichen Target pb reflektiert und die reflektierte Welle wird von dem reflektierenden Punkt mp der Begrenzung Re reflektiert, wodurch die Mehrweg-Reflexionswelle von den Empfangsantennen 14 empfangen wird und das bewegliche Target pb aus der Mehrweg-Reflexionswelle abgeleitet wird. Aus diesem Grund leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 die Längsrichtungsentfernung L2, welche die Summe aus der Entfernung zwischen dem beweglichen Target pb und dem reflektierenden Punkt mp und der Entfernung zwischen dem reflektierenden Punkt mp und dem Fahrzeug 100 ist, als die Längsrichtungsentfernung des beweglichen Targets pb ab. Jedoch wird die von der Signalverarbeitungseinheit 17 abgeleitete Position (Winkel und Längsrichtungsentfernung) des beweglichen Targets pb eine Position, die einem beweglichen Target pc (im Folgenden in Zusammenhang mit 6 beschrieben) entspricht, nicht jedoch der Ursprungsposition des beweglichen Targets pb.
  • <3-3. Position des Targets der Mehrweg-Reflexionswelle>
  • 6 ist eine Ansicht, die hauptsächlich die Position des beweglichen Targets PC auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle darstellt. 6 zeigt ferner das bewegliche Target pc, welches die Signalverarbeitungseinheit 17 der Radarvorrichtung 1 auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle ableitet, welche von dem zuvor beschriebenen beweglichen Target pb in 5 reflektiert wird. Die Position des beweglichen Targets PC ist wie folgt. Anders ausgedrückt: der Winkel des beweglichen Targets PC ist der gleiche Winkel θb wie derjenige des reflektierenden Punkts mp, und die Längsrichtungsentfernung des beweglichen Targets PC ist die Längsrichtungsentfernung L2. Ferner wird als die Seitenrichtungsentfernung des beweglichen Targets PC eine Seitenrichtungsentfernung S2 durch eine Operation mit einer trigonometrischen Funktion unter Verwendung des Winkels θb und der Längsrichtungsentfernung L2 abgeleitet. Ferner wird durch eine Operation mit einer trigonometrischen Funktion unter Verwendung des Winkels θa und der Längsrichtungsentfernung L3 aus der Seitenrichtungsentfernung des stationären Targets rp die Seitenrichtungsentfernung S3. Des Weiteren liegt die Position des beweglichen Targets pc im durch die Abschirmung Re abgetrennten abgeschirmten Bereich Ns, in dem das Target nicht ursprünglich abgeleitet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 6 wurde ein stationäres Target rp, das einen reflektierenden Punkt mp der Abschirmung Re darstellt, als Beispiel beschrieben. Jedoch werden von der im Abtastbereich SC der Radarvorrichtung 1 befindlichen Abschirmung Re, bezogen auf die von den Sendeantennen 13 der Radarvorrichtung 1 abgestrahlte Sendewelle, mehrere reflektierte Wellen von mehreren reflektierenden Punkten mp der Abschirmung Re durch die Empfangsantennen 14 empfangen. Wenn die Frequenzen mehrerer stationärer Peak-Signale, die den mehreren reflektierten Wellen entsprechen, in der Nähe der Frequenz eines Peak-Signals (im Folgenden als ”direktes Bewegungs-Peak-Signal” bezeichnet) existieren, das der von dem beweglichen Target pa kommenden direkten Welle entspricht, kann, wenn beispielsweise die Signalpegel der stationären Peak-Signale höher als der Signalpegel des direkten Bewegungs-Peak-Signals sind, das direkte Bewegungs-Peak-Signal in den stationären Peak-Signalen enthalten sein, so dass die Paardaten für das direkte Bewegungs-Peak-Signal nicht abgeleitet werden können.
  • Selbst wenn die Paardaten eines Peak-Signals (im Folgenden als ”indirektes Bewegungs-Peak-Signal” bezeichnet), welches der von dem beweglichen Target pb reflektierten Mehrweg-Reflexionswelle entspricht, abgeleitet werden, werden Positionsinformationen abgleitet, welche von den ursprünglichen Positionsinformationen verschieden sind. Daher ist die Signalverarbeitungseinheit 17 der Radarvorrichtung 1 nicht in der Lage, die genauen Positionsinformationen des dem vorausfahrenden Fahrzeug 200 entsprechenden beweglichen Targets abzuleiten, und somit ist die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 nicht in der Lage, das Fahrzeug 100 dem Fahrzeug 200 auf der Grundlage genauer Positionsinformationen folgen zu lassen.
  • Wenn das Fahrzeug 100 sich in einer Umgebung wie einem Tunnel bewegt, können Paardaten auf der Grundlage des entsprechende Targets abgeleitet werden, selbst wenn es nicht möglich ist, Paardaten auf der Grundlage des direkten Bewegungs-Peak-Signals eines Targets abzuleiten. Wenn die Anzahl der stationären Peak-Signale in der Nähe der Frequenz des indirekten Bewegungs-Peak-Signals in einem Prozess von mehreren Targetableitungsprozessen der Radarvorrichtung 1 kleiner als die Anzahl in den anderen Prozessen ist, da sich die Umgebung des Fahrzeugs 100 mit der Zeit verändert, kann das indirekte Bewegungs-Peak-Signal erkannt werden und die Paardaten des indirekten Bewegungs-Peak-Signals können abgeleitet werden.
  • Selbst in dem Fall, dass mehrere stationäre Peak-Signale in der Nähe der Frequenz des indirekten Bewegungs-Peak-Signals vorhanden sind, kann, wenn der Signalpegel des indirekten Bewegungs-Peak-Signals höher als die Signalpegel der stationären Peak-Signale sind, das indirekte Bewegungs-Peak-Signal erkannt werden, und die auf dem indirekten Bewegungs-Peak-Signal basierenden Paardaten können abgeleitet werden. Infolgedessen kann selbst in einem Fall, in dem es nicht möglich ist, das bewegliche Target auf der Basis der Paardaten des direkten Bewegungs-Peak-Signals abzuleiten, das bewegliche Target auf der Basis der Paardaten des indirekten Bewegungs-Peak-Signals abgleitet werden. Aus diesem Grund werden die Positionsinformationen des beweglichen Targets auf der Basis der Paardaten des indirekten Bewegungs-Peak-Signals verwendet, um den Prozess des Ableitens der Ursprungsposition des beweglichen Targets durchzuführen. Im Folgenden wird der Target-Datenableitungsprozess der Signalverarbeitungseinheit 17 im Überblick beschrieben, und anschließend wird ein Prozess zum Ändern der Positionsinformationen des beweglichen Targets auf der Basis der Paardaten des indirekten Bewegungs-Peak-Signals, d. h. des beweglichen Targets auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle, im Einzelnen beschrieben.
  • <4. Prozessflussdiagramm>
  • <4-1. Gesamtprozess>
  • Die 7 bis 9 sind Flussdiagramme des Target-Datenableitungsprozesses. Wie in 7 gezeigt, geben im Schritt S101 die Sendeantennen 13 eine Sendewelle, welche einem von dem Oszillator 12 ausgegebenen Sendesignal entspricht, an die Umgebung des Fahrzeugs 100 aus.
  • Wenn ein AUF-Abschnitt und ein AB-Abschnitt des Sendesignals eine Periode bilden, geben die Sendeantennen 13 die der ersten Periode entsprechende Sendewelle über die erste Sendeantenne 13a in die Umgebung des Fahrzeugs aus, und sie geben die der zweiten Periode entsprechende Sendewelle über die andere Sendeantenne 13b in die Umgebung des Fahrzeugs aus.
  • Wenn die Sendewelle von einem Target reflektiert wird, empfangen im Schritt S102 die Empfangsantennen 14 die reflektierten Wellen (die direkte Welle und die Mehrweg-Reflexionswelle).
  • Anschließend mischen im Schritt S103 die Mischer 15 Empfangssignale, welche den von den Empfangsantennen empfangenen reflektierten Wellen entsprechen, mit dem Sendesignal, wodurch Schwebungssignale erzeugt werden, bei welchen es sich um Differenzen zwischen dem Sendesignal und den Empfangssignalen handelt.
  • Danach wandeln im Schritt S104 die A/D-Wandler 16 die Schwebungssignale, bei welchen es sich um analoge Signale handelt, in digitale Signale um.
  • Anschließend führt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S105 eine FFT an den Schwebungssignalen der digitalen Daten durch, wodurch die transformierten Signale erzeugt werden.
  • Danach leitet die Signalverarbeitungseinheit 17, wie in 8 dargestellt, im Schritt S106 transformierte Signale, welche einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigen, als Peak-Signale ab.
  • Im Schritt S107 führt die Signalverarbeitungseinheit 17 einen Winkelberechnungsprozess auf der Basis der Peak-Signale sowohl in dem AUF-Abschnitt, als auch in dem AB-Abschnitt durch. Im Einzelnen leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 den Winkel des Targets entsprechend einem vorbestimmten Winkelableitungsprozessalgorithmus ab. Der Winkelableitungsprozessalgorithmus entspricht beispielsweise den Estimation-of-Signal-Parameters-via-Rotational-Invariance-Techniques (ESPRIT), und der Eigenwert, der Eigenvektor und dergleichen einer Korrelationsmatrix werden aus Informationen über die Phasendifferenzen zwischen den Empfangssignalen der Empfangsantennen 14a bis 14d berechnet, und ein Winkel θup, welcher dem Peak-Signal des AUF-Abschnitts entspricht, und ein Winkel θdn, welcher dem Peak-Signal des AB-Abschnitts entspricht, werden abgeleitet. Ferner wird auf der Basis der Winkel der Peak-Signale des AUF-Abschnitts und des AB-Abschnitts der Winkel der Target-Daten mittels der genannten Gleichung 3 abgeleitet.
  • Anschließend bildet die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S108 Paare aus den Peak-Signalen des AUF-Abschnitts und des AB-Abschnitts und leitet die Längsrichtungsentfernung und die Relativgeschwindigkeit des Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 auf der Grundlage der genannten Gleichungen 1 und 2 ab.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 17 führt einen Prozess durch, um zu bestimmen, ob ein zeitlich kontinuierliches Verhältnis zwischen den Paardaten (im Folgenden als ”aktuelle Paardaten” bezeichnet), welche durch den gegenwärtigen Targetableitungsprozess erhalten wurden, und Daten (im Folgenden als ”vorhergesagte Paardaten” bezeichnet) besteht, welche durch das Vorhersagen der aktuellen Paardaten auf der Basis der durch den vorangegangenen Targetableitungsprozess abgeleiteten Target-Daten erhalten wurden. Falls zwischen diesen ein zeitlich kontinuierliches Verhältnis besteht, wird ein Filtervorgang zwischen den aktuellen Paardaten und den vorhergesagten Paardaten durchgeführt, und die gefilterten Paardaten (im Folgenden als ”vorhergehende entsprechende Paardaten” bezeichnet) werden als Target-Daten der aktuellen Abtastung erhalten. Hierbei handelt es sich bei einem Fall, in dem ein zeitlich kontinuierliches Verhältnis zwischen den aktuellen Paardaten und den vorhergesagten Paardaten existiert, beispielsweise um einen Fall, in dem jeder der Werte der Differenz der Längsrichtungsentfernung, der Seitenrichtungsentfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen den aktuellen Paardaten und den vorhergesagten Paardaten einem vorbestimmten Wert entspricht oder geringer ist. Wenn ein zeitlich kontinuierliches Verhältnis zwischen den aktuellen Paardaten und den vorhergesagten Paardaten existiert, weist die Signalverarbeitungseinheit 17 hinsichtlich der Längsrichtungsentfernung der Längsrichtungsentfernung der vorhergesagten Paardaten eine Gewichtung von 0,5 zu und weist der Längsrichtungsentfernung der aktuellen Paardaten eine Gewichtung von 0,5 zu. Anschließend leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 die Summe der gewichteten Werte als die Längsrichtungsentfernung der vorhergehenden entsprechenden Paardaten der aktuellen Abtastung ab. In ähnlicher Weise wird auch ein Filterprozess hinsichtlich der Relativgeschwindigkeiten und der Winkel durchgeführt.
  • Wenn einer der Werte der Differenzen der Längsrichtungsentfernung, der Seitenrichtungsentfernung und der Relativgeschwindigkeit zwischen den aktuellen Paardaten und den vorhergesagten Paardaten größer als der vorbestimmte Wert ist, stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, dass kein zeitlich kontinuierliches Verhältnis zwischen den aktuellen Paardaten und den vorhergesagten Paardaten besteht. Die Paardaten, welche als keine solche Kontinuität aufweisend festgestellt wurden (im Folgenden als ”neue Paardaten” bezeichnet), die in dem gegenwärtigen Targetableitungsprozess zum ersten Mal abgeleitet wurden. Die Entfernung, die Relativgeschwindigkeit, der Winkel und der Signalpegel der neuen Paardaten werden zu der Entfernung, der Relativgeschwindigkeit, dem Winkel und dem Signalpegel eines Target-Datenelements in dem gegenwärtigen Target-Datenableitungsprozess. Im Schritt S109 führt die Signalverarbeitungseinheit 17 den Bestimmungsprozess und den Filterprozess wie zuvor beschrieben durch, wodurch sie die Längsrichtungsentfernung, die Seitenrichtungsentfernung und die Relativgeschwindigkeit der Target-Daten in einem Targetableitungsprozess ableitet. Ferner wird im Schritt S109 festgestellt, ob das von der Signalverarbeitungseinheit 17 abgeleitete Target ein bewegliches Target oder ein stationäres Target ist.
  • Anschließend führt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S110 an den im Prozess des Schritts S109 abgeleiteten Target-Daten einen Mehrweg-Stationärtargetbestimmungsprozess durch, bei welchem bestimmt wird, ob eine Innenwand eines Tunnels, eine Leitplanke oder dergleichen um das Fahrzeug 100 herum existiert. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 stellt fest, ob ein kontinuierliches stationäres Target (beispielsweise ein stationäres Target, das sich über 40 m oder mehr durchgehend erstreckt) an der Seite der Fahrbahn ro1 befindet, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt. Genauer gesagt stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 beispielsweise fest, ob unter mehreren Abtastungen die Anzahl der Abtastungen, in denen jeweils die in dem FFT-Prozess des Schritts S105 abgeleiteten Peak-Signale mehr als 80 Peak-Signale umfassen, die stationären Targets entsprechen, eine vorbestimmte Anzahl übersteigt. Wenn die Häufigkeit dieser Abtastungen die vorbestimmte Häufigkeit übersteigt, stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, dass die Feststellungsbedingung erfüllt ist. Hierbei handelt es sich um einen Prozess zur Feststellung, ob die Umgebung, in welcher das Fahrzeug 100 fährt, eine Umgebung ist, in welcher eine Mehrweg-Reflexionswelle auftreten kann.
  • Wie in 9 dargestellt, danach geht die Signalverarbeitungseinheit 17 im Falle der Feststellung der Existenz eines kontinuierlichen stationären Targets an der Seite der Fahrbahn ro1, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt (Ja im Schritt S111), zum Prozess gemäß Schritt S112 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass sich seitlich von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 kein kontinuierliches stationäres Target befindet (Nein im Schritt S111), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess gemäß Schritt S113 über.
  • Im Schritt S112 stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 auf der Grundlage der im Bestimmungsprozess nach S109 abgeleiteten Target-Daten fest, ob ein bewegliches Target vorhanden ist, und zwar auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle. Falls ein bewegliches Target auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle existiert, führt die Signalverarbeitungseinheit 17 einen Prozess zur Änderung der Positionsinformationen des entsprechenden beweglichen Targets durch. Die Prozessinhalte des Prozesses zur Änderung der Positionsinformationen des beweglichen Targets werden im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 17 führt sodann im Schritt S113 einen Klassifizierungsprozess an den im Schritt S109 abgeleiteten Target-Daten durch. Im Einzelnen führt die Signalverarbeitungseinheit 17 folgende Klassifizierung an jedem Element der Target-Daten durch. Falls ein bewegliches Target eine vorbestimmte Bedingung für ein Objekt, das als dem Fahrzeug 100 vorausfahrendes vorderes Fahrzeug definiert ist, erfüllt, klassifiziert die Signalverarbeitungseinheit 17 das entsprechende bewegliche Target als einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechendes Objekt. Falls jedoch ein bewegliches Target die Bedingungen für ein Objekt, das für die ACC geeignet ist, erfüllt, klassifiziert die Signalverarbeitungseinheit 17 das entsprechende bewegliche Target als ACC-Objekt.
  • Im Folgenden wird ein Beispiel für die vorbestimmte Bedingung zur Klassifizierung als vorausfahrendes Fahrzeug beschrieben. Ein bewegliches Target, das in einem Bereich existiert, bei welchem die Längsrichtungsentfernung von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus weniger als 120 m, die Seitenrichtungsentfernung links von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 weniger als 5,4 m und die Seitenrichtungsentfernung rechts von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 weniger als 5,4 m beträgt (beispielsweise der im Folgenden noch beschriebene Bereich pr zur Bestimmung eines vorausfahrenden Fahrzeugs, der in 13 dargestellt ist), wird als ein einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechendes Objekt klassifiziert. Ein Beispiel für die vorbestimmte Bedingung für die Klassifizierung als ein ACC-Objekt ist nachfolgend beschrieben. Ein bewegliches Target, das in einem Bereich existiert, bei welchem die Längsrichtungsentfernung von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus weniger als 120 m, die Seitenrichtungsentfernung links von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 weniger als 1,8 m und die Seitenrichtungsentfernung rechts von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 weniger als 1,8 m beträgt (beispielsweise die Fahrbahn ro1, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt), wird das entsprechende Objekt als ACC-Objekt klassifiziert.
  • Anschließend führt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S114 an den mehreren Target-Datenelementen einen Prozess des Kombinierens von jedem der Targets entsprechenden Target-Datenelementen durch. Beispielsweise werden, wenn eine Sendewelle von den Sendeantennen 13 der Radarvorrichtung 1 ausgestrahlt wird und die Sendewelle von dem vorausfahrenden Fahrzeug 200 reflektiert wird, mehrere reflektierte Wellen von den Empfangsantennen 14 empfangen. Anders ausgedrückt: die reflektierten Wellen von mehreren reflektierenden Punkten kommen an den Empfangsantennen 14 an. Infolgedessen leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 auf der Basis der reflektierten Wellen mehrere Target-Datenelemente ab, die sich jeweils in den Positionsinformationen unterscheiden. Da jedoch die mehreren Target-Datenelemente ursprünglich die Target-Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs 200 sind, das ein Target darstellt, müssen die einzelnen Target-Datenelemente kombiniert und als ein Target-Datenelement behandelt werden. Aus diesem Grund wird der Prozess gemäß Schritt S114 durchgeführt. Anders ausgedrückt: wenn die Relativgeschwindigkeiten mehrerer Target-Datenelemente im Wesentlichen gleich sind, und die Längsrichtungsentfernungen sowie die Seitenrichtungsentfernungen der Target-Datenelemente in den vorbestimmten Bereichen liegen, so betrachtet die Signalverarbeitungseinheit 17 die mehreren Target-Datenelemente als die Daten des selben Targets und führt einen Prozess des Kombinierens der mehreren Target-Datenelemente zu einem Target-Datenelement durch. Wenn die veränderten Positionsinformationen des beweglichen Targets, wobei die Positionsinformationen durch den Positionsinformationenänderungsprozess des beweglichen Targets verändert wurden, durch den Prozess nach dem Schritt S112 abgeleitet wurden, ist es möglich, genauere Positionsinformationen abzuleiten, da das bewegliche Target, dessen Positionsinformationen verändert wurden, zu den mehreren Datenelementen hinzugefügt wird, wenn die mehreren Target-Datenelemente zu einem Target-Datenelement kombiniert werden. Anders ausgedrückt: wenn mehrere Target-Datenelemente, die einem Objekt entsprechen, abgeleitet werden, indem ein Wert, welcher erhalten wird, indem die Positionsinformationen der mehreren Target-Datenelemente, bei welchen das bewegliche Target, dessen Positionsinformationen geändert wurden, gemittelt werden, den zu kombinierenden Target-Datenelementen hinzugefügt werden (beispielsweise ein Mittelwert der Längsrichtungsentfernungen der mehreren Target-Datenelemente, zu welchen das veränderte begliche Target hinzugefügt ist, und ein Mittelwert der Seitenrichtungsentfernungen der mehreren Target-Datenelemente, zu welchen das veränderte begliche Target hinzugefügt ist), ist es möglich, die genauen Positionsinformationen des einen Objekts abzuleiten, anders als im Vergleich mit einem Fall, bei welchem ein Wert durch Mitteln der Positionsinformationen erhalten wird, ohne dass das bewegliche Target, bei welchem die Positionsinformationen verändert wurden, hinzugefügt wird.
  • Anschließend gibt die Signalverarbeitungseinheit 17 ein Hoch-Prioritäts-Target-Datenelement der im Schritt S114 kombinierten Target-Datenelemente an die Fahrzeugsteuervorrichtung 2 im Schritt S115 aus und beendet den Target-Datenableitungsprozess. Bei dem Hoch-Prioritäts-Target-Datenelement handelt es sich beispielsweise um ein Target-Datenelement, das eine Relativgeschwindigkeit aufweist, die höher als die der anderen Target-Datenelemente ist, ein Target-Datenelement mit einer Längsrichtungsentfernung und einer Seitenrichtungsentfernung, die kleiner als die der anderen Target-Datenelement sind, oder dergleichen.
  • <4-2. Positionsinformationenänderungsprozess>
  • Nachfolgend wird der Positionsinformationenänderungsprozess des Schritts S112 von 9 im Einzelnen unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm des Positionsinformationsänderungsprozesses. Wie in 10 gezeigt, stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S201 fest, ob das in dem Bestimmungsprozess von Schritt S109 der 9 abgeleitete bewegliche Target ein bewegliches Target auf der in 4 gezeigten benachbarten Fahrbahn ro2 und dergleichen ist, und ob es das Fahrzeug 100 überholt. Genauer gesagt: wenn es sich bei dem Target, welches das Objekt der Bestimmung ist, um ein bewegliches Target handelt, das neuen Paardaten entspricht, die Längsrichtungsentfernung der entsprechenden Target-Daten geringer als 20 m ist und die Seitenrichtungsentfernung der entsprechenden Target-Daten 1,8 m oder mehr beträgt, so stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, dass das entsprechende bewegliche Target ein bewegliches Target auf der benachbarten Fahrbahn ro2 ist, welches das Fahrzeug 100 überholt (im Folgenden als ”überholendes Target” bezeichnet). Hierbei handelt es sich um einen Prozess, mit welchem verhindert wird, dass ein auf der benachbarten Fahrbahn ro2 fahrendes überholendes Target irrtümlich als ein bewegliches Target auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle erkannt wird.
  • Wenn es sich bei dem Target, das Gegenstand der Bestimmung in Schritt S201 ist, um ein überholendes Target handelt (Ja in Schritt S202), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 sodann zum Prozess in Schritt S203 über. Handelt es sich bei dem Target, das Gegenstand der Bestimmung in Schritt S201 ist, nicht um ein überholendes Target (Nein in Schritt S202), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Prozess nach Schritt S205 über.
  • Im Schritt S203 stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 auf der Basis der Target-Daten des im Bestimmungsprozess nach Schritt S109 abgeleiteten Targets fest, ob ein bewegliches Target, beispielsweise ein Fahrzeug, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs existiert, welcher durch die Innenwand eines Tunnels, eine Leitplanke oder dergleichen von der Position des Fahrzeugs 100 getrennt ist. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 stellt fest, ob sich ein bewegliches Target in Bezug auf die Position des Fahrzeugs 100 in einem bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug 100 und auf der entgegengesetzten Seite eines durchgehenden stationären Targets befindet. Hierbei handelt es sich um einen Prozess zur Feststellung des Vorhandenseins eines beweglichen Targets vor dem Fahrzeug 100 auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle. Dieser Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozess wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Als nächstes verändert die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S204 die Positionsinformationen des beweglichen Targets von einer spezifischen Position zu einer anderen Position, wobei sich die Innenwand des Tunnels, die Leitplanke oder dergleichen zwischen diesen befindet. Anders ausgedrückt: wenn ein kontinuierliches stationäres Target existiert, und das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich existiert, verändert die Signalverarbeitungseinheit 17 die Positionsinformationen des beweglichen Targets zu einer Position, die erhalten wird, indem die spezifische Position rückverlegt wird, wobei sich das kontinuierliche stationäre Target dazwischen befindet. Hierbei handelt es sich um einen Prozess zum Verändern der Positionsinformationen des beweglichen Targets auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle in die Ursprungsposition des beweglichen Targets. Auf diese Weise ist es möglich, genaue Positionsinformationen des beweglichen Targets abzuleiten.
  • Wenn festgestellt wird, dass der Prozess für sämtliche Daten beweglicher Targets, die in dem Bestimmungsprozess nach Schritt S109 abgeleitet wurden, beendet ist (Ja im Schritt S205), beendet die Signalverarbeitungseinheit 17 den Positionsinformationenänderungsprozess. Wenn jedoch festgestellt wird, dass der Prozess nicht für alle Daten beweglicher Targets abgeschlossen ist (Nein im Schritt S205), kehrt die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Schritt S201 zurück und setzt den Positionsinformationenänderungsprozess fort.
  • <4-3. Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozess>
  • Im Folgenden wird der Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozess des Schritts 203 unter Bezugnahme auf die 11 bis 13 beschrieben. Die 11 und 12 sind Flussdiagramme zur Darstellung des Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozesses. Der nunmehr beschriebene Prozess ist ein Prozess, welcher dem Ableiten jedes beweglichen Targets auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle dient.
  • In 11 wählt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S301 ein bewegliches Target aus, wenn mehrere bewegliche Targets in dem Bestimmungsprozess des Schritts S109 abgeleitet wurden.
  • Danach stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S302 fest, ob das in dem gegenwärtigen Targetableitungsprozess abgeleitete bewegliche Target im Klassifizierungsprozess des Schritts S113 des vorhergehenden Targetableitungsprozesses als einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechendes Objekt klassifiziert wurde. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 stellt fest, ob das bewegliche Target in dem Klassifizierungsprozess des vorhergehenden Targetableitungsprozesses als ein einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechendes Objekt klassifiziert wurde, und zwar unter Bezugnahme auf die Target-Daten der vorhergehenden entsprechenden Paardaten, welche in dem gegenwärtigen Targetableitungsprozess abgeleitet wurden. Wenn festgestellt wird, dass das bewegliche Target als einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechendes Objekt klassifiziert wurde (Ja im Schritt S302), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess nach Schritt S303 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass das bewegliche Target nicht als einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechendes Objekt klassifiziert wurde (Nein im Schritt S302), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Prozess nach Schritt S309 über, der im Folgenden noch beschrieben wird.
  • Im Schritt S303 stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, ob das in dem gegenwärtigen Targetableitungsprozess der Radarvorrichtung 1 abgeleitete bewegliche Target in dem Klassifizierungsprozess des Schritts S113 des vorhergehenden Targetableitungsprozesses als ACC-Objekt klassifiziert wurde. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 stellt fest, ob das bewegliche Target in dem Klassifizierungsprozess des Schritts S113 des vorhergehenden Targetableitungsprozesses als ACC-Objekt klassifiziert wurde, und zwar in Bezug auf die Target-Daten der vorhergehenden entsprechenden Paardaten, welche in dem gegenwärtigen Targetableitungsprozess abgeleitet wurden. Wenn festgestellt wird, dass das bewegliche Target nicht als ACC-Objekt klassifiziert wurde (Nein im Schritt S303), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess nach Schritt S304 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass das bewegliche Target als ACC-Objekt klassifiziert wurde (Ja im Schritt S303), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Prozess nach Schritt S309 über.
  • Im Schritt S304 stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, ob die Seitenrichtungsentfernung des beweglichen Targets in dem gegenwärtigen Targetableitungsprozess einer vorbestimmten Entfernung oder mehr (beispielsweise 2,8 m oder mehr) entspricht. Wenn festgestellt wird, dass die Seitenrichtungsentfernung des beweglichen Targets der vorbestimmten Entfernung oder mehr entspricht (Ja im Schritt S304), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess nach Schritt S305 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Seitenrichtungsentfernung des beweglichen Targets geringer als die vorbestimmte Entfernung ist (Nein im Schritt S304), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Prozess gemäß Schritt S309 über. Auf diese Weise wird in den Bestimmungsprozessen der Schritte S302 bis S304 festgestellt, ob sich das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich in Bezug auf die Position des Fahrzeugs 100 auf der gegenüberliegenden Seite der Abschirmung Re, welche ein kontinuierliches stationäres Target ist, befindet.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 13 die Feststellung beschrieben, ob sich das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich in Bezug auf die Position des Fahrzeugs 100 auf der gegenüberliegenden Seite des stationären Targets befindet. 13 ist eine Ansicht, welche den spezifischen Bereich in dem Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozess darstellt. Aus dem Abtastbereich SC des Fahrzeugs 100 in 13 wurde das bewegliche Target pc abgeleitet. Das bewegliche Target wurde bereits in dem Bestimmungsprozess nach Schritt S109 als bewegliches Target festgestellt. Anschließend stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, ob das bewegliche Target pc ein einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechendes Objekt ist, das heißt, ob das bewegliche Target pc innerhalb des Bereichs pr zur Bestimmung eines vorausfahrenden Fahrzeugs liegt (entsprechend Schritt 302 in 11). Der Bereich pr zur Bestimmung eines vorausfahrenden Fahrzeugs wird zu einem Bereich, in welchem die Längsrichtungsentfernung von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus gesehen der Längsrichtungsentfernung L11 (beispielsweise 120 m oder weniger) entspricht, die Seitenrichtungsentfernung von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus gesehen in der, bezogen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100, linken Richtung der Seitenrichtungsentfernung S11 (beispielsweise 5,4 m oder weniger) entspricht, und die Seitenrichtungsentfernung von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus gesehen in der, bezogen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100, rechten Richtung der Seitenrichtungsentfernung S12 (beispielsweise 5,4 m oder weniger) entspricht. Im vorliegenden Fall liegt das bewegliche Target pc in dem Bereich pr zur Bestimmung eines vorausfahrenden Fahrzeugs.
  • Anschließend stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, ob das bewegliche Target pc ein ACC-Objekt ist, das heißt, ob sich das bewegliche Target pc vor dem Fahrzeug 100 auf der Fahrbahn ro1, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt, befindet (entsprechend Schritt S303 der 11). Der Bereich für die Klassifizierung als ACC-Objekt ist ein Bereich vor dem Fahrzeug 100 auf der Fahrbahn ro1. Genauer gesagt: der Bereich für die Klassifizierung als ACC-Objekt wird der Bereich, bei welchem die Längsrichtungsentfernung von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus gesehen 120 m oder weniger beträgt, die Seitenrichtungsentfernung links von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus gesehen weniger als 1,8 m beträgt, und die Seitenrichtungsentfernung rechts von der Position der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeugs 100 aus gesehen weniger als 1,8 m beträgt.
  • Zusätzlich zu dem Bereich für die Klassifizierung als ACC-Objekt existieren ein spezifischer Bereich Lt und ein spezifischer Bereich Rt auf der linken bzw. der rechten Seite des Fahrzeugs 100, und das bewegliche Target pc ist in dem spezifischen Bereich Lt vorhanden. Wenn das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich Lt oder in dem spezifischen Bereich Rt vorhanden ist, welches Bereiche sind, die in dem der Bestimmung eines vorausfahrenden Fahrzeugs dienenden Bereich pr des Abtastbereichs SC der Radarvorrichtung 1 und außerhalb der Fahrbahn (der Fahrbahn ro1), auf welcher das Fahrzeug 100 fährt, liegen, führt die Signalverarbeitungseinheit 17 auf diese Weise den Prozess des Einstellens eines Reflexionsbereichs nach Schritt S306 durch, der im Folgenden noch beschrieben wird.
  • Erneut Bezug nehmend auf die 11, stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S305 auf der Basis eines Eingangssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 fest, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder höher ist (beispielsweise 40 km/h oder mehr). Wenn festgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit oder höher ist (Ja im Schritt S305), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Prozess nach Schritt S306 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist (Nein im Schritt S305), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Prozess gemäß Schritt S309 über. Diese Bedingung ist gegeben, da es in dem Fall, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 die vorbestimmte Geschwindigkeit oder höher ist, schwierig wird, den Bestimmungsprozess durchzuführen.
  • Um zu bestätigen, ob es sich bei dem beweglichen Target pc um ein auf einer Mehrweg-Reflexionswelle basierendes Target handelt, stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S306 den Reflexionsbereich (beispielsweise den in 14 dargestellten, noch zu beschreibenden Reflexionsbereich qe) auf der Basis der Position des beweglichen Targets pc ein.
  • Nachfolgend wird das Einstellen des Reflexionsbereichs qe im Einzelnen unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. 14 ist eine Ansicht zur Darstellung des Einstellens des Reflexionsbereichs qe entsprechend der Position des beweglichen Targets pc. Die Signalverarbeitungseinheit 17 führt eine Operation gemäß einer trigonometrischen Funktion auf der Basis der Längsrichtungsentfernung L2 und der Seitenrichtungsentfernung S2 des beweglichen Targets pc durch, wodurch eine Entfernung L2a erhalten wird. Danach leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 einen Längsrichtungsmittelpunkt mpa ab, bei welchem es sich um den Mittelpunkt der Entfernung L2a handelt. Ferner leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 einen Seitenrichtungsmittelpunkt mpb ab, bei welchem es sich um den Mittelpunkt Seitenrichtungsentfernung S2 handelt. Danach leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 ein Liniensegment, das sich in Winkelrichtung des beweglichen Targets pc erstreckt und das bewegliche Target pc und die Radarvorrichtung 1 miteinander verbindet, und den reflektierenden Punkt ab mp, bei welchem es sich um den Schnittpunkt des Längsrichtungsmittelpunkts mpa und des Seitenrichtungsmittelpunkts mpb handelt. Danach leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 den Reflexionsbereich qe ab, der eine Längsrichtungsentfernung La (beispielsweise 30 m) mit dem reflektierenden Punkt mp als Mittelpunkt und eine Seitenrichtungsentfernung Sa (beispielsweise 4 m) mit dem reflektierenden Punkt mp als Mittelpunkt aufweist.
  • Erneut Bezug nehmend auf 12, stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 im Schritt S307 fest, ob ein stationäres Target vorhanden ist, das einen Faktor darstellt, welcher eine Mehrweg-Reflexionswelle in dem Reflexionsbereich erzeugen könnte. Falls festgestellt wird, dass mindestens ein stationäres Target in dem Reflexionsbereich qe existiert (Ja im Schritt S307), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess gemäß dem Schritt S308 über. Falls jedoch festgestellt wird, dass in dem Reflexionsbereich qe kein stationäres Target vorhanden ist (Nein im Schritt S307), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Prozess nach Schritt S309 über. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 führt einen Prozess aus, um festzustellen, ob mindestens ein stationäres Target in einem vorbestimmten Bereich (dem Reflexionsbereich qe, in dem ein stationäres Target vorhanden sein kann, das einen Faktor darstellt, welcher ein bewegliches Target auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle erzeugt), welcher der spezifischen Position entspricht, an welcher das bewegliche Target pc sich befindet, zwischen der Position des Fahrzeugs 100 und der spezifischen Position existiert. Auf diese Weise ist es möglich, die genauen Positionsinformationen des der Mehrweg-Reflexionswelle entsprechenden beweglichen Targets pc abzuleiten. Ferner handelt es sich bei einem stationären Target, das in dem Reflexionsbereich qe existiert, um einen Teil des zuvor genannten kontinuierlichen stationären Targets.
  • Im Schritt S308 versetzt die Signalverarbeitungseinheit 17 ein ReflexionsTarget-Flag, welches angibt, dass ein kontinuierliches stationäres Target nahe der Fahrbahn ro1 existiert, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt, und dass das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich Lt existiert, in den EIN-Zustand und speichert die ReflexionsTarget-Flag-Informationen in dem Speicher 172.
  • Wenn sodann festgestellt wird, dass der Prozess an allen Target-Daten, die Gegenstand des Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozesses sind, abgeschlossen ist (Ja im Schritt S309), beendet die Signalverarbeitungseinheit 17 den Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozess und geht zum Prozess nach Schritt S204 der 10 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass der an allen Target-Daten auszuführende Prozess nicht abgeschlossen ist (Nein im Schritt S309), kehrt die Signalverarbeitungseinheit 17 zu dem Schritt S301 zurück und setzt den Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozess fort.
  • <4-4. Positionsinformationenänderungsprozess>
  • Im Folgenden wird ein Prozess zur Änderung der Positionsinformationen eines beweglichen Targets unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. Der nachfolgend beschriebene Prozess dient der Änderung der Positionsinformationen über ein bewegliches Target auf der Basis einer Mehrweg-Reflexionswelle zu der Ursprungsposition des beweglichen Targets. 15 ist ein Flussdiagramm des Positionsinformationenänderungsprozesses. Im Schritt S401 stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, ob Positionsinformationen über ein bewegliches Target mit einem im EIN-Zustand befindlichen ReflexionsTarget-Flag in dem Speicher 172 aufgezeichnet wurden.
  • Wenn festgestellt wird, dass Informationen über ein bewegliches Target mit einem im EIN-Zustand befindlichen ReflexionsTarget-Flag in dem Speicher 172 aufgezeichnet wurden (Ja im Schritt S401), wählt die Signalverarbeitungseinheit 17 das bewegliche Target als Objekt und geht zum Schritt S402 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass keine Informationen über ein bewegliches Target mit einem im EIN-Zustand befindlichen ReflexionsTarget-Flag in dem Speicher 172 aufgezeichnet wurden (Nein im Schritt S401), beendet die Signalverarbeitungseinheit 17 den Positionsinformationenänderungsprozess und geht zum Prozess nachdem Schritt S205 der 10 über.
  • Im Schritt S402 stellt die Signalverarbeitungseinheit 17 fest, ob die Längsrichtungsentfernung des beweglichen Targets mit der im EIN-Zustand befindlichen ReflexionsTarget-Flag in Bezug auf das Fahrzeug 100 innerhalb eines vorbestimmten Längsrichtungsentfernungsbereichs (beispielsweise einem Längsrichtungsentfernungsbereich von 2,8 m bis 5,4 m) befindet. Wenn festgestellt wird, dass sich der Längsrichtungsentfernungsbereich innerhalb des vorbestimmten Längsrichtungsentfernungsbereichs befindet (Ja im Schritt S402), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess nach Schritt S403 über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass der Längsrichtungsentfernungsbereich nicht innerhalb des vorbestimmten Längsrichtungsentfernungsbereichs liegt (Nein im Schritt S402), beendet die Signalverarbeitungseinheit 17 den Positionsinformationenänderungsprozess und geht zum Prozess nachdem Schritt S205 der 10 über. Wenn die Positionsinformationen eines beweglichen Targets geändert werden, werden daher die geänderten Positionsinformationen des beweglichen Targets zu einer Position auf der Fahrbahn ro1, auf welcher das Fahrzeug 100 fährt. Anders ausgedrückt: ein bewegliches Target, das durch Positionsinformationenänderung die Position eines ACC-Objekts für das Fahrzeug 100 einnehmen soll, wird als Objekt einer Positionsinformationenänderung gewählt.
  • Im Schritt S403 subtrahiert die Signalverarbeitungseinheit 17 sodann die Seitenrichtungsentfernung des stationären Targets in Bezug auf das Fahrzeug 100 von der Seitenrichtungsentfernung des beweglichen Targets mit einem im EIN-Zustand befindlichen ReflexionsTarget-Flag in Bezug auf das Fahrzeug 100, wodurch eine Seitenrichtungsentfernungsdifferenz abgeleitet wird. Diese Ableitung der Seitenrichtungsentfernungsdifferenz wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Wenn festgestellt wird, dass die Seitenrichtungsentfernungsdifferenz einer vorbestimmten Differenz oder mehr entspricht (beispielsweise 1 m oder mehr) (Ja im Schritt S404), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess nach Schritt S406 weiter. Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Seitenrichtungsentfernungsdifferenz geringer als eine vorbestimmte Differenz oder mehr ist (beispielsweise weniger als 1 m) (Nein im Schritt S404), geht die Signalverarbeitungseinheit 17 zum Prozess nach Schritt S405 weiter.
  • Im Schritt S405 führt die Signalverarbeitungseinheit 17 einen Prozess des Addierens eines vorbestimmten Korrelationswerts zu der Seitenrichtungsentfernungsdifferenz durch, wodurch eine neue Seitenrichtungsentfernungsdifferenz abgeleitet wird. Beträgt die Seitenrichtungsentfernungsdifferenz beispielsweise 0,5 m, addiert die Signalverarbeitungseinheit 17 einen Korrelationswert von 2 m zu der Seitenrichtungsentfernungsdifferenz, wodurch eine Seitenrichtungsentfernungsdifferenz von 2,5 m eingestellt wird. Falls der Differenzkorrelationswert kleiner als die Breite der Abschirmung Re, welche ein stationäres Target ist, ist, wird die Position des beweglichen Targets eine Position an dem stationären Target, wenn der Positionsinformationenänderungsprozess an dem beweglichen Target im nächsten Schritt S406 durchgeführt wird. Um dies zu verhindern, wird der Schritt S405 durchgeführt.
  • Im Schritt S406 ändert die Signalverarbeitungseinheit 17 auf der Basis der Seitenrichtungsentfernungsdifferenz die Positionsinformationen des beweglichen Targets, dessen ReflexionsTarget-Flag im EIN Zustand ist. Genauer gesagt ändert die Signalverarbeitungseinheit 17 die Position des beweglichen Targets, dessen ReflexionsTarget-Flag im EIN Zustand ist, zu einer Position, in welcher sich das Fahrzeug 100 bewegt, wobei die Position erhalten wird, indem eine spezifische Position, bei welcher es sich um die Position des beweglichen Targets in dem spezifischen Bereich Lt handelt, wobei sich das kontinuierliche stationäre Target zwischen diesen befindet. Auf diese Weise ist es möglich, die genauen Positionsinformationen des beweglichen Targets abzuleiten.
  • Im Folgenden werden die Ableitung der Seitenrichtungsentfernungsdifferenz und die Positionsinformationenänderung des Positionsinformationenänderungsprozesses unter Bezugnahme auf die 16 und 17 näher beschrieben. 16 ist eine Ansicht zur Darstellung der Ableitung einer Seitenrichtungsentfernungsdifferenz S4. Die Signalverarbeitungseinheit 17 subtrahiert die Seitenrichtungsentfernung S3 des stationären Targets rp von der Seitenrichtungsentfernung S2 des beweglichen Targets pc, das in dem Abtastbereich SC der Radarvorrichtung abgeleitet wurde, wodurch die Differenz erhalten wird. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 leitet die Seitenrichtungsentfernungsdifferenz S4 des beweglichen Targets pc in Bezug auf das stationäre Target rp ab. Anschließend verwendet die Signalverarbeitungseinheit 17 die Seitenrichtungsentfernungsdifferenz S4 zur Durchführung der Änderung der Position des beweglichen Targets. Dieser Prozess wird unter Bezugnahme auf 17 im Detail beschrieben.
  • 17 ist eine Ansicht zur Darstellung der Änderung der Positionsinformationen des beweglichen Targets pc. Die Signalverarbeitungseinheit 17 verwendet die Positionsinformationen des beweglichen Targets pc (die Längsentfernungsrichtung L2 und die Seitenentfernungsrichtung S2 des beweglichen Targets pc), die Seitenrichtungsentfernungsdifferenz S4 und die Positionsinformationen des stationären Targets rp (die Längsrichtungsentfernung L3 und die Seitenrichtungsentfernung S3 des stationären Targets rp), um die Positionsinformationen des beweglichen Targets pc zu der Position zu ändern, die dem bewegliche Target pb entspricht. Anders ausgedrückt: die Signalverarbeitungseinheit 17 ändert die Positionsinformationen des beweglichen Targets pc zu einer Position (der Position des beweglichen Targets pb), die in Bezug auf die spezifische Position (der Position des beweglichen Targets pc) nahezu symmetrisch um ein Liniensegment ax angeordnet ist, welches sich in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 erstreckt und das stationäre Target rp einschließt. Infolgedessen werden die Positionsinformationen (die Längsrichtungsentfernung L2 und die Seitenrichtungsentfernung S2) des beweglichen Targets pc zu Positionsinformationen (eine Längsrichtungsentfernung 15 und eine Seitenrichtungsentfernung S5) geändert, die dem beweglichen Target pb entsprechen. Auf diese Weise ist es möglich, die genauen Positionsinformationen des beweglichen Targets abzuleiten. Insbesondere ist es möglich, die genauen Positionsinformationen des beweglichen Targets abzuleiten, das sich an der zu der Ursprungsposition symmetrischen Position befindet.
  • Hier sind die Seitenrichtungsentfernung S4 von der Position (der spezifischen Position) des beweglichen Targets pc in 17 zu der Symmetrieachse ax in seitlicher Richtung und die Seitenrichtungsentfernung S4 von der Position des beweglichen Targets pb zu der Symmetrieachse ax in seitlicher Richtung gleich. Jedoch können sie als unterschiedliche Entfernungen eingestellt sein. Wie in 17 dargestellt, leitet die Signalverarbeitungseinheit 17 ferner nicht nur das stationäre Target rp ab, sondern auch andere stationäre Targets im Abtastbereich SC. Hierdurch leitet die Signalverarbeitungseinhelt 17 mehrere stationäre Targets rg ab, die dem kontinuierlichen stationären Target entsprechen.
  • <Modifikationen>
  • Zwar wurde ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorgenannte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise verändert werden. Im Folgenden werden diese Modifizierungen beschrieben. Alle Formen, einschließlich der in Zusammenhang mit dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Formen und im Folgenden noch zu beschreibenden Formen sind in geeigneter Weise kombinierbar.
  • Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ändert die Signalverarbeitungseinheit 17 die Positionsinformationen (Längsrichtungsentfernung und Seitenrichtungsentfernung) des beweglichen Targets. Jedoch kann die Signalverarbeitungseinheit 17 auch die Relativgeschwindigkeitsinformationen anstelle der Positionsinformationen ändern. Ähnlich der Änderung der Positionsinformationen kann die Änderung der Relativgeschwindigkeitsinformationen durch eine Operation unter Verwendung einer trigonometrischen Funktion erfolgen.
  • Wenn ferner bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Positionsinformationen des beweglichen Targets von der spezifischen Position geändert werden, ändert die Signalverarbeitungseinheit 17 die Positionsinformationen zu einer Position auf der gegenüberliegenden Seite des stationären Targets rp in Bezug auf die spezifische Position auf der Fahrbahn ro1, auf welcher das Fahrzeug fährt. Die geänderte Position auf der gegenüberliegenden Seite des kontinuierlichen stationären Targets in Bezug auf die spezifische Position kann jedoch eine Position auf einer von der Fahrbahn ro1 verschiedenen Fahrbahn (beispielsweise der benachbarten Fahrbahn ro2 oder einer anderen Fahrbahn) sein.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ferner das kontinuierliche stationäre Target ein Objekt mit einer bestimmten Länge entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100, wie beispielsweise Fahrzeuge, die Innenwand eines Tunnels, eine Leitplanke, oder dergleichen, das sich über 40 m oder mehr auf einer Seite der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 erstreckt, und es muss nicht notwendigerweise kontinuierlich sein, sondern kann durch stationäre Targets gebildet sein, die in regelmäßigen Abständen oder in unterschiedlichen Abständen vorhanden sind.
  • Ferner kann bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in dem Mehrweg-Stationärtargetbestimmungsprozess nach Schritt S110 nicht nur das Verfahren der Bestimmung der Anzahl von Peak-Signalen, sondern auch andere Bestimmungsverfahren verwendet werden. Genauer gesagt kann die Signalverarbeitungseinheit 17 feststellen, ob ein an einer spezifischen Position existierendes bewegliches Target, das eine Längsrichtungsentfernung aufweist, die größer als die Längsrichtungsentfernung des kontinuierlichen stationären Targets ist, durch mehrere Abtastungen mit einer vorbestimmten oder einer größeren Häufigkeit abgeleitet wurde, und wenn ein an einer spezifischen Position existierendes bewegliches Target, das eine Längsrichtungsentfernung aufweist, die größer als die Längsrichtungsentfernung des kontinuierlichen stationären Targets ist, durch mehrere Abtastungen mit einer vorbestimmten oder einer größeren Häufigkeit abgeleitet wurde, kann die Signalverarbeitungseinheit 17 feststellen, dass die Bestimmungsbedingung erfüllt ist.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich der Bedingungen für den Fall, in dem die Signalverarbeitungseinheit 17 die Positionsinformationen des beweglichen Targets mit einem im EIN-Zustand befindlichen ReflexionsTarget-Flag ändert, im Schritt S402 in dem Fall, dass die Seitenrichtungsentfernung des beweglichen Targets innerhalb des vorbestimmten Seitenrichtungsentfernungsbereichs liegt, eine der Bedingungen für das Ändern der Positionsinformationen erfüllt. Die Seitenrichtungsentfernung des beweglichen Target muss jedoch nicht notwendigerweise innerhalb des vorbestimmten Seitenentfernungsbereichs liegen. Anders ausgedrückt: bei einer Änderung der Positionsinformationen des beweglichen Targets kann eine der Bedingungen für das Ändern der Positionsinformationen als erfüllt gelten, selbst wenn die geänderte Position beispielsweise eine Position auf einer benachbarten Fahrbahn ro2 oder eine Position auf einer anderen Fahrbahn, also keine Position auf der Fahrbahn ro1 ist, auf der das Fahrzeug 100 fährt.
  • Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Signalverarbeitungseinheit 17 das bewegliche Target an der Position des beweglichen Targets (beispielsweise des beweglichen Targets pc) basierend auf der Mehrweg-Reflexionswelle ableitet, und nicht an der Position des beweglichen Targets (beispielsweise des beweglichen Targets pb) basierend auf der direkten Welle ableitet, ändert die Signalverarbeitungseinheit 17 die Positionsinformationen des beweglichen Targets pc. Wenn ferner die Signalverarbeitungseinheit 17 den Targetableitungsprozess mehrfach durchführt, können sowohl das bewegliche Target auf der Basis der direkten Welle, als auch das bewegliche Target, dessen Positionsinformationen auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle geändert wurden, abgeleitet werden. In diesem Fall können die Positionsinformationen zur Summe der einzelnen Positionsinformationselemente multipliziert mit vorbestimmten Verhältnissen geändert werden. Genauer gesagt können die Positionsinformationen des beweglichen Targets zu der Summe des Produkts aus 0,9 und dem Wert der Positionsinformationen des beweglichen Targets auf der Basis der direkten Welle und des Produkts aus 0,1 und dem Wert der Positionsinformationen des beweglichen Targets, dessen Positionsinformationen auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle geändert wurden, geändert werden.
  • Ferner kann bei den mehreren Targetableitungsprozessen in dem Fall, dass das bewegliche Target auf der Basis der direkten Welle in dem vergangenen (vorherigen) Ableitungsprozess abgeleitet wurde, jedoch in dem gegenwärtigen Ableitungsprozess nicht abgeleitet wurde, auf der Basis der in dem vorherigen Ableitungsprozess abgeleiteten Positionsinformationen ein Prozess zur Vorhersage der Positionsinformationen in dem gegenwärtigen Ableitungsprozess (im Folgenden als ”Extrapolationsprozess” bezeichnet) durchgeführt werden. Falls in einem Targetableitungsprozess die Signalverarbeitungseinheit 17 das bewegliche Target auf der Basis der direkten Welle mittels des Extrapolationsprozesses ableitet, und auch das bewegliche Target, dessen Positionsinformationen entsprechend den Positionsinformationen auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle geändert wurden, abgeleitet wird, können, ähnlich dem Fall, in dem das bewegliche Target nach der direkten Welle und das bewegliche Target, dessen Positionsinformationen entsprechend den Positionsinformationen auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle geändert wurden, abgeleitet werden, die Positionsinformationen zu der Summe der einzelnen Positionsinformationselemente multipliziert mit vorbestimmten Verhältnissen geändert werden.
  • Genauer gesagt können durch den Extrapolationsprozess die Positionsinformationen des beweglichen Targets zu der Summe des Produkts aus 0,6 und dem Wert der Positionsinformationen des abgeleiteten beweglichen Targets auf der Basis der direkten Welle und des Produkts aus 0,4 und dem Wert der Position des beweglichen Targets, dessen Positionsinformationen entsprechend den Positionsinformationen auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle geändert wurden, geändert werden. Auf diese Weise kann in einem Extrapolationsprozess das Verhältnis des Werts der Position des beweglichen Targets, dessen Positionsinformationen entsprechend den Positionsinformationen auf der Basis der Mehrweg-Reflexionswelle geändert wurden, im Vergleich zu dem Fall vergrößert werden, in dem das bewegliche Target auf der Basis der direkten Welle abgeleitet wird.
  • Bi dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Gewichtung der einzelnen Datenelemente bei der Filterung im Schritt S109 und 8 um ein Beispiel, und die Gewichtungen können Werte sein, welche von denjenigen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels verschieden sind.
  • Ferner wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in einem Prozess, wie dem Mehrweg-Stationärtargetbestimmungsprozess nach Schritt S110 und dem Mehrweg-Bewegungs-Targetbestimmungsprozess nach Schritt S203, die Bestimmung durch einen Targetableitungsprozess durchgeführt. Wenn jedoch die Bestimmungsbedingung mit einer vorbestimmten Häufigkeit oder öfter durch die mehreren Targetableitungsprozesse erfüllt wird, kann der nächste Prozess nur durchgeführt werden, wenn sämtliche Bestimmungsbedingungen der einzelnen Prozesse erfüllt sind.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ferner als Beispiel für ein Verfahren, bei welchem die Signalverarbeitungseinheit 17 den Reflexionsbereich qe ableitet, ein Verfahren beschrieben, bei welchem die Signalverarbeitungseinheit 17 das sich in Winkelrichtung des beweglichen Targets pc erstreckende und das bewegliche Target pc und die Radarvorrichtung 1 verbindende Liniensegment und den Reflexionspunkt mp ableitet, welcher der Schnittpunkt zwischen dem Längsrichtungsmittelpunkt mpa und dem Seitenrichtungsmittelpunk mpb ist, und den vorbestimmten Reflexionsbereich qe mit dem Reflexionspunkt mp als Mittelpunkt ableitet. Das Verfahren zum Ableiten des Reflexionsbereichs qe kann jedoch auch ein anderes Verfahren sein, und es ist möglich, einen bestimmten Bereich einzustellen, welcher den Reflexionspunkt mp einschließt, wobei die Signalverarbeitungseinheit 17 den Reflexionsbereich qe mittels anderer Verfahren ableiten kann.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind ferner der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40, der Lenksensor 41, die Bremse 50, die Drossel 51 und die Warneinheit 52 außerhalb des Fahrzeugsteuersystems 10 angeordnet. Mindestens eine dieser Einheiten kann jedoch innerhalb des Fahrzeugsteuersystems 10 vorgesehen sein.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Antennen-Abtastschema der Radarvorrichtung 1 ein Mega-Abtastschema. Die Technologie des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann jedoch auch auf ein elektronisches Abtastschema angewendet werden, bei welchem mindestens ein Algorithmus gemäß dem Digital Beam Forming (DBF), dem Propagator-Verfahren auf der Basis einer verbesserten Raumglättungsmatrix (PRISM), der Multiple-Signal-Classification (MUSIC), den Estimation-of-Signal-Parameters-via-Rotational-Invariance-Techniques (ESPRIT) und dergleichen verwendet wird, um den Winkel eines Reflexionspunkts eines Objekts bei der Schätzung der Richtung des Objekts zu berechnen, ohne eine Antenne zu betreiben.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Sendewelle und der Empfangswelle, welche von einer Flachantenne fa gesendet und empfangen werden, um Signale wie elektrische Wellen, Laserstrahlen oder Ultraschallwellen. Die Sendewelle kann jedoch jedes andere Signal sein, das von der Flachantenne fa gesendet, von einem Objekt zurückkehren und als reflektierte Welle empfangen werden kann, wodurch es möglich ist, den Reflexionspunkt des Objekts zu detektieren.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Antenne um eine Flachantenne fa. Die Antenne kann jedoch eine beliebige andere Antenne sein, wie beispielsweise eine Linsenantenne oder eine Reflektorantenne, die geeignet ist, eine Sendewelle zu senden und die von einem Objekt reflektierte Sendewelle als reflektierte Welle zu empfangen. Anstelle der Sendeantenne 13 und der Empfangsantenne 14 kann ferner eine bidirektionale Antenne verwendet werden, die in der Lage ist, sowohl das Senden, als auch das Empfangen durchzuführen.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann ferner die Radarvorrichtung 1 an einem Fahrzeug angebracht sein, jedoch kann sie für zahlreiche Zwecke eingesetzt werden (beispielsweise die Überwachung eines Flugzeugs während des Flugs und/oder die Überwachung eines Schiffs auf der Fahrt).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2009-133761 [0005]

Claims (4)

  1. Radarvorrichtung, welche zum Abstrahlen einer ein frequenzmoduliertes Sendesignal betreffenden Sendewelle, zum Empfangen der von einem Target reflektierten Sendewelle als Empfangssignal, und zum Ableiten zumindest von Positionsinformationen bezüglich des Targets aus dem Empfangssignal konfiguriert ist, wobei die Radarvorrichtung aufweist: einen ersten Bestimmungsabschnitt, welcher konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein kontinuierliches stationäres Target an der Seite einer Fahrbahn existiert, auf welcher sich das mit der Radarvorrichtung versehene Fahrzeug bewegt; einen zweiten Bestimmungsabschnitt, der konfiguriert ist, zu bestimmen, ob ein bewegliches Target in einem bestimmten Bereich, welcher vor dem Fahrzeug liegt, und auf einer in Bezug auf die Fahrzeugposition dem stationären Target gegenüberliegenden Seite existiert; und einen Änderungsabschnitt, welcher konfiguriert ist, Positionsinformationen über das bewegliche Target zu einer Position zu ändern, welche durch Rückverlegen einer spezifischen Position, welche die Position des beweglichen Targets innerhalb des bestimmten Bereichs ist, erhalten wird, wobei sich das stationäre Target zwischen diesen befindet, wenn ein stationäres Target existiert und das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich existiert, wobei die von dem Änderungsabschnitt geänderte Position zum Ableiten der Positionsinformationen des Targets verwendet wird.
  2. Radarsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Änderungsabschnitt die Positionsinformationen des beweglichen Targets zu einer Position ändert, die im Wesentlichen um ein Liniensegment symmetrisch zu der spezifischen Position liegt, wobei sich das Liniensegment in Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstreckt und die Position des stationären Targets beinhaltet.
  3. Radarsystem nach Anspruch 1, bei welchem der zweite Bestimmungsabschnitt feststellt, ob mindestens ein stationäres Target zwischen der Position des Fahrzeugs und der spezifischen Position und in einem vorbestimmten Bereich in Bezug auf die spezifische Position existiert, und der Änderungsabschnitt die Positionsinformationen über das bewegliche Target ändert, wenn mindestens ein stationäres Target existiert.
  4. Signalverarbeitungsverfahren für eine Radarvorrichtung, welche zum Abstrahlen einer ein frequenzmoduliertes Sendesignal betreffenden Sendewelle, zum Empfangen der von einem Target reflektierten Sendewelle als Empfangssignal, und zum Ableiten zumindest von Positionsinformationen bezüglich des Targets aus dem Empfangssignal konfiguriert ist, wobei das Signalverarbeitungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob ein kontinuierliches stationäres Target an der Seite einer Fahrbahn existiert, auf welcher sich das mit der Radarvorrichtung versehene Fahrzeug bewegt; Bestimmen, ob ein bewegliches Target in einem bestimmten Bereich, welcher vor dem Fahrzeug liegt, und auf einer in Bezug auf die Fahrzeugposition dem stationären Target gegenüberliegenden Seite existiert; und Ändern von Positionsinformationen über das bewegliche Target zu einer Position, welche durch Rückverlegen einer spezifischen Position, welche die Position des beweglichen Targets innerhalb des spezifischen Bereichs ist, erhalten wird, wobei sich das stationäre Target zwischen diesen befindet, wenn ein stationäres Target existiert und das bewegliche Target in dem spezifischen Bereich existiert, wobei die von dem Änderungsabschnitt geänderte Position zum Ableiten der Positionsinformationen des Targets verwendet wird.
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