DE102014205274B4

DE102014205274B4 - Radareinrichtung und signalverarbeitungsverfahren

Info

Publication number: DE102014205274B4
Application number: DE102014205274.2A
Authority: DE
Inventors: Hisateru Asanuma
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2018-08-23
Anticipated expiration: 2034-03-21
Also published as: US20140292558A1; JP2014196989A; DE102014205274A1; US9442183B2; JP6265617B2

Abstract

Radareinrichtung (1), die in der Lage ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das aus einer Differenzfrequenz erhalten wird zwischen einem Sendesignal, dessen Frequenz sich in einer vorbestimmten Periode verändert, und einem Empfangssignal, das durch Empfangen einer Reflexionswelle einer Sendewelle auf der Basis des Sendesignals an einem Target erhalten wird, und zwar während einer ersten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals ansteigt, und einer zweiten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals abfällt, und Informationen über das Target auf der Basis der extrahierten Spitzensignale abzuleiten, wobei die Radareinrichtung (1) aufweist:eine Vorhersageeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein vorhergesagtes Spitzensignal abzuleiten, das durch Vorhersagen eines aktuellen Spitzensignals auf der Basis des Spitzensignals erhalten wird, welches in einem vorhergehenden Prozess erhalten worden ist;eine Extrahiereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liegt, wobei das vorhergesagte Spitzensignal ein Basispunkt ist, und zwar in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode; undeine Paarungseinheit, die dazu ausgebildet ist, das Spitzensignal, das in der ersten Periode extrahiert wird, und das Spitzensignal, das in der zweiten Periode extrahiert wird, zu paaren,wobei die Paarungseinheit ein Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der Spitzensignale, die in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode extrahiert werden, verändert, wobei, wenn die Anzahl der Spitzensignale, die in einer der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, eine Vielzahl ist und die Anzahl der Spitzensignale, die in der anderen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, eins ist, die Paarungseinheit das Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz aus den Spitzensignalen, die in der einen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, und das Spitzensignal, das in der anderen der ersten und zweiten Perioden vorhergesagt wird, paart.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalverarbeitung zum Ableiten eines Targets.
In der Vergangenheit hat eine an einem Fahrzeug angebaute Radareinrichtung eine Position eines Targets relativ zu einem Fahrzeug (Radareinrichtung) durch Senden einer Sendewelle von einer Sendeantenne und Empfangen einer Reflexionswelle von dem Target durch eine Empfangsantenne abgeleitet. Der genaue Ablauf ist wie folgt. Eine Signalverarbeitungseinheit der Radareinrichtung erzeugt ein Schwebungssignal durch Mischen eines Sendesignals, das der Sendewelle entspricht, deren Frequenz sich in einer vorgegebenen Periode verändert, und eines Empfangssignals, das der Reflexionswelle entspricht. Das heißt, dass die Signalverarbeitungseinheit ein Schwebungssignal erzeugt auf der Basis einer Frequenzdifferenz (Schwebungsfrequenz) zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal in jeder Periode, einschließlich einer Auf-Periode, in der die Frequenz in einer vorbestimmten Periode ansteigt, und einer Ab-Periode, in der die Frequenz in einer vorbestimmten Periode abfällt.
Dann erzeugt die Signalverarbeitungseinheit ein Signal (transformiertes Signal) für jede Frequenz durch Verarbeiten des Schwebungssignals durch FFT (Fast Fourier Transform = schnelle Fourier-Transformation). Aus den transformierten Signalen wird ein Signal, das einen Schwellwert eines vorbestimmten Signalpegels übersteigt, als ein Spitzensignal extrahiert. Die Signalverarbeitungseinheit leitet gepaarte Daten durch Paaren des Spitzensignals der Auf-Periode und des Spitzensignals der Ab-Periode auf der Basis einer vorgegebenen Bedingung ab.
Zum Beispiel leitet die Signalverarbeitungseinheit gepaarte Daten (vorhergesagte gepaarte Daten), die die aktuellen gepaarten Daten vorhersagen, auf der Basis der gepaarten Daten ab, die in der Vergangenheit abgeleitet worden sind, und leitet ein Spitzensignal (vorhergesagtes Spitzensignal) ab, das das aktuelle Spitzensignal vorhersagt. Und die Signalverarbeitungseinheit extrahiert ein Spitzensignal (vorhergesagtes Spitzensignal), das das aktuelle Spitzensignal vorhersagt, aus den vorhergesagten gepaarten Daten. Und die Signalverarbeitungseinheit extrahiert das aktuelle Spitzensignal, das in einem vorbestimmten Bereich enthalten ist, wobei eine Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals ein Basispunkt ist, als ein aktuelles Spitzensignal, das dem vorhergesagten Spitzensignal entspricht, für jede Auf-Periode und Ab-Periode. Die Signalverarbeitungseinheit leitet gepaarte Daten durch Paaren des Spitzensignals jeder entsprechenden Periode aus der Frequenz des extrahierten Spitzensignals und den Winkelinformationen ab.
Die Signalverarbeitungseinheit leitet einen Abstand (vertikalen Abstand) von dem Fahrzeug zu dem Target oder einen Abstand (horizontalen Abstand) des Targets relativ zu einem Fahrzeug ab, das in einer Richtung fährt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft. Ferner leitet die Signalverarbeitungseinheit eine relative Geschwindigkeit des Targets relativ zu dem Fahrzeug ab. Die Signalverarbeitungseinheit gibt ermittelte Informationen über das Target, einschließlich der Position des Targets und der relativen Geschwindigkeit des Targets, an eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung aus, so dass die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung die erforderliche Fahrzeugsteuerung entsprechend den Targetinformationen durchführt. In diesem Fall ist die mit der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehende Technologie zum Beispiel in JP 2010-002 265 A und JP 2004-226 120 A beschrieben.
Selbst für die Reflexionswelle, die von einem Target kommend empfangen wird, kann jedoch eine Vielzahl von Spitzensignalen mit unterschiedlichen Frequenzen innerhalb des vorbestimmten Bereichs auftreten, und zwar in Abhängigkeit von einem Material des Targets. In dem Fall, in dem die Vielzahl von Spitzensignalen mit unterschiedlichen Frequenzen auftritt, wird das Paaren herkömmlicherweise durch Extrahieren des Spitzensignals mit einer Frequenz, die der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals am nächsten liegt, durchgeführt. Wenn das Paaren zum Beispiel mittels dieses Verfahrens durchgeführt wird, treten zwei Spitzensignale in der Auf-Periode bzw. der Ab-Periode auf. Normalerweise können, obwohl die Spitzensignale mit der niedrigen Frequenz gepaart werden sollen in einem Fall, in dem sich die Frequenz des Spitzensignals mit der hohen Frequenz der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals in der Auf-Periode annähert und sich die Frequenz des Spitzensignals mit der niedrigen Frequenz der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals in der Ab-Periode annähert, das Spitzensignal mit der hohen Frequenz in der Auf-Periode und das Spitzensignal mit der niedrigen Frequenz in der Ab-Periode gepaart werden.
Insbesondere umfasst die Reflexionswelle von dem vorausfahrenden Fahrzeug eine Reflexionswelle von einer Bodenfläche des vorausfahrenden Fahrzeugs nahe seinem mittleren Abschnitt zusätzlich zu der Reflexionswelle von einem hinteren Abschnitt des vorausfahrenden Fahrzeugs. Wenn der hintere Abschnitt des vorausfahrenden Fahrzeugs aus Metall oder dergleichen gefertigt ist, ist die Stärke des Spitzensignals groß, da eine Intensität der Reflexionswelle von dem hinteren Abschnitt ausreichend hoch ist. Ferner ist, da die Reflexionswelle von der Bodenfläche nicht detektiert wird oder die Stärke des Spitzensignals ausreichend schwach ist, obwohl es detektiert wird, die Möglichkeit, dass eine Fehlpaarung auftritt, gering. Wenn jedoch der hintere Abschnitt des vorausfahrenden Fahrzeugs aus Harz oder dergleichen gefertigt ist, ist die Stärke des Spitzensignals nicht hoch, da die Intensität der Reflexionswelle von dem hinteren Abschnitt nicht stark ist, so dass die Stärke gleich der Stärke des Spitzensignals der Reflexionswelle von der Bodenfläche sein kann. In diesem Fall treten zwei Spitzensignale auf, und wenn ein Verfahren zum Paaren der Spitzensignale, die sich der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals annähern, angewendet wird, können die Signale gepaart werden, wobei bei dem einen das Spitzensignal des hinteren Abschnitts verwendet wird und bei dem anderen das Spitzensignal der Bodenfläche verwendet wird.
Auf diese Weise tritt infolge der Fehlpaarung bei Ableitung der gepaarten Daten eine Abweichung bei der relativen Geschwindigkeit oder dergleichen auf, wodurch die Fahrzeugsteuerung falsch durchgeführt wird.
Die US 2003/0085835 A1 zeigt eine weitere Radarvorrichtung, bei der Spitzensignale gepaart werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Technologie zu schaffen, mit der vermieden wird, dass ein Fahrzeug falsch gesteuert wird, selbst in einem Fall, in dem ein aktuelles Spitzensignal, das einem vorhergesagten Spitzensignal entspricht, als eine Vielzahl extrahiert wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Radareinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

(1) Nach einem Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Radareinrichtung bereitgestellt, die in der Lage ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das erhalten wird aus einer Differenzfrequenz zwischen einem Sendesignal, dessen Frequenz sich in einer vorbestimmten Periode verändert, und einem Empfangssignal, das durch Empfangen einer Reflexionswelle einer Sendewelle auf der Basis des Sendesignals an einem Target erhalten wird, und zwar während einer ersten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals ansteigt, und einer zweiten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals abfällt, und Informationen über das Target auf der Basis der extrahierten Spitzensignale abzuleiten, wobei die Radareinrichtung aufweist: eine Vorhersageeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein vorhergesagtes Spitzensignal abzuleiten, das durch Vorhersagen eines aktuellen Spitzensignals auf der Basis des Spitzensignals erhalten wird, welches in einem vorhergehenden Prozess erhalten worden ist; eine Extrahiereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liegt, wobei das vorhergesagte Spitzensignal ein Basispunkt ist, und zwar in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode; und eine Paarungseinheit, die dazu ausgebildet ist, das Spitzensignal, das in der ersten Periode extrahiert wird, und das Spitzensignal, das in der zweiten Periode extrahiert wird, zu paaren, wobei die Paarungseinheit ein Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der Spitzensignale, die in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode extrahiert werden, verändert.
(2) Radareinrichtung nach (1), bei der die Paarungseinheit die zu paarenden Spitzensignale entsprechend der Anzahl der Spitzensignale, die in jeder der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, verändert.
(3) Radareinrichtung nach (1) oder (2), bei der dann, wenn sowohl die Anzahl der Spitzensignale, die in der ersten Periode extrahiert werden, als auch die Anzahl der Spitzensignale, die in der zweiten Periode extrahiert werden, eine Vielzahl sind, die Paarungseinheit die Spitzensignale mit der niedrigsten Frequenz aus den Spitzensignalen, die in jeder der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, paart.
(4) Radareinrichtung nach einem von (1) bis (3), bei der dann, wenn die Anzahl der Spitzensignale, die in einer der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, eine Vielzahl ist und die Anzahl der Spitzensignale, die in der anderen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, 1 ist, die Paarungseinheit das Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz aus den Spitzensignalen, die in der einen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, und das Spitzensignal, das in der anderen der ersten und zweiten Perioden vorhergesagt wird, paart.
(5) Radareinrichtung nach einem von (1) bis (4), bei der dann, wenn sowohl die Anzahl der Spitzensignale, die in der ersten Periode extrahiert werden, als auch die Anzahl von Spitzensignalen, die in der zweiten Periode extrahiert werden, 1 sind, die Paarungseinheit die Spitzensignale, die in den ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, paart.
(6) Radareinrichtung nach einem von (1) bis (5), bei der dann, wenn ein Abstand zu dem Target über einem vorbestimmten Abstand liegt, die Paarungseinheit einen Prozess zum Verändern des Paarungsverfahrens ausführt.
(7) Nach einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Signalverarbeitungsverfahren geschaffen, das in der Lage ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das erhalten wird aus einer Differenzfrequenz zwischen einem Sendesignal, dessen Frequenz sich in einer vorbestimmten Periode verändert, und einem Empfangssignal, das durch Empfangen einer Reflexionswelle einer Sendewelle auf der Basis des Sendesignals an einem Target erhalten wird, und zwar während einer ersten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals ansteigt, und einer zweiten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals abfällt, und Informationen über das Target auf der Basis der extrahierten Spitzensignale abzuleiten, wobei das Signalverarbeitungsverfahren umfasst: (a) Ableiten eines Spitzensignals, das ein aktuelles Spitzensignal auf der Basis des Spitzensignals, welches in einem vorhergehenden Prozess erhalten worden ist, vorhersagt; (b) Extrahieren eines Spitzensignals, das innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liegt, wobei das vorhergesagte Spitzensignal ein Basispunkt ist, und zwar in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode; und (c) Paaren des Spitzensignals, das in der ersten Periode extrahiert wird, und des Spitzensignals, das in der zweiten Periode extrahiert wird, wobei in Schritt (c) ein Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der Spitzensignale, die in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode extrahiert werden, verändert wird.

Nach den Aspekten (1) bis (7) kann, da das Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der extrahierten Spitzensignale verändert wird, selbst wenn eine Vielzahl von Spitzensignalen extrahiert wird, das optimale Paaren durchgeführt werden, und somit ist es möglich die falsche Fahrzeugsteuerung durch Verhindern der Fehlpaarung zu vermeiden.
Nach den Aspekten (2) bis (5) ist es selbst dann, wenn die Anzahl von extrahierten Spitzensignalen eine Vielzahl ist und die Anzahl eins ist, möglich, das Paaren mittels des optimalen Spitzensignals durchzuführen. Insbesondere ist es nach Aspekt (6) möglich, die weitere zuverlässige Paarung durch Ausschließen des Bereichs mit der Möglichkeit der Fehlpaarung aus dem Prozess nach der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Figurenliste
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines gesamten Fahrzeugs;
2 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugsteuerungssystems;
3 eine schematische Darstellung eines Signals eines FM-CW-Modus;
4 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Prozesses zum Ableiten von Targetinformationen;
5 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Prozesses zum Ableiten der Targetinformationen;
6 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Prozesses zum Ableiten der Targetinformationen;
7 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Paarungsprozesses;
8 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines historischen Paarungsprozesses;
9 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozesses;
10A und 10B schematische Darstellungen eines historischen Spitzensignals;
11A und 11B schematische Darstellungen eines Winkelspektrums;
12A und 12B schematische Darstellungen des historischen Spitzensignals;
13A und 13B schematische Darstellungen des Winkelspektrums;
14 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozesses; und
15A und 15B schematische Darstellungen eines von oben gesehenen Fahrzeugs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
<Konfiguration>
1 zeigt eine Ansicht eines gesamten Fahrzeugs CR. Das Fahrzeug CR weist normalerweise eine Radareinrichtung 1 und eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 auf, die in einem Fahrzeugsteuerungssystem 10 nach dieser Ausführungsform vorgesehen sind. Die Radareinrichtung 1 ist in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs CR eingebaut. Die Radareinrichtung 1 tastet einen vorgegebenen Abtastbereich durch einmaliges Abtasten ab, um einen vertikalen Abstand, der einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs CR entspricht, zwischen dem Fahrzeug CR und einem Target abzuleiten, das heißt, einen Abstand (vertikalen Abstand) bei Ankunft einer Reflexionswelle von dem Target an der Empfangsantenne der Radareinrichtung 1. Ferner leitet die Radareinrichtung 1 einen Abstand, der einem horizontalen Abstand (Fahrzeugbreitenrichtung) des Fahrzeugs CR entspricht, zwischen dem Fahrzeug CR und dem Target ab, das heißt, einen Abstand (horizontalen Abstand) des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR in einer Richtung, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Referenzachse BL verläuft, welche sich ideell in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs CR erstreckt. In diesem Fall wird der horizontale Abstand durch Durchführen einer trigonometrischen Operationsfunktion auf der Basis von Informationen über einen Winkel des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR abgeleitet. Auf diese Weise leitet die Radareinrichtung 1 Informationen über die Position des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR ab. Ferner leitet die Radareinrichtung 1 eine relative Geschwindigkeit ab, die eine Geschwindigkeit des Targets relativ zu der Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR ist.
In diesem Fall zeigt 1 ein Strahlmuster einer Sendewelle, die von zwei Sendeantennen (Sendeantenne 13a und Sendeantenne 13b, die in 2 gezeigt sind) der Radareinrichtung gesendet werden, wie später beschrieben wird. Es sei angenommen, dass die Referenzachse BL ein Winkel von ± 0 Grad ist, ein Strahlmuster NA der Sendewelle, die von der Sendeantenne 13a ausgegeben wird, einen schmalen Winkelbereich (z. B. ± 6 Grad) im Vergleich zu einem Strahlmuster BA der Sendewelle, die von der Sendeantenne 13b ausgegeben wird, aufweist und als ein relativ spitzes Strahlmuster mit einem langen vertikalen Abstand ausgegeben wird. Der Grund für den langen vertikalen Abstand liegt darin, dass ein Ausgabepegel zum Ausgeben der Sendewelle relativ hoch ist.
Im Gegensatz dazu weist das Strahlmuster BA der Sendewelle, die von der Sendeantenne 13b ausgegeben wird, einen breiten Winkelbereich (z. B. ±10 Grad) im Vergleich zu dem Strahlmuster NA der Sendewelle auf, die von der Sendeantenne 13a ausgegeben wird, und wird in Form eines relativ breiten Strahlmusters mit einem kurzen vertikalen Abstand ausgegeben. Der Grund für den kurzen vertikalen Abstand liegt darin, dass ein Ausgabepegel zum Ausgeben der Sendewelle relativ niedrig ist. Durch Ausgeben einer Sendewelle mit einem unterschiedlichen Strahlmuster in jeder Sendeperiode einer Sendeperiode, in der die Sendeantenne 13a die Sendewelle ausgibt, und einer Sendeperiode, in der die Sendeantenne 13b die Sendewelle ausgibt, ist es möglich, einen Fehler bei jeder Ableitung aufgrund eines Phasen-Aliasing der Reflexionswelle von dem Target zu verhindern. Der Prozess zum Ableiten des Winkels des Targets wird später beschrieben.
Die Anbauposition der Radareinrichtung 1 in 1 befindet sich nahe dem vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs, ist jedoch nicht auf die Nähe des vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs beschränkt. Solange mittels der Position das Target gemäß einem Zweck des Steuerns des Fahrzeugs CR durch die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2, die später beschrieben wird, abgeleitet wird, ist eine andere Anbauposition, wie z. B. an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs CR oder einem Seitenspiegel eines seitlichen Abschnitts des Fahrzeugs CR, möglich.
Das Fahrzeug CR weist die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 in dem Fahrzeug CR auf. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 ist eine ECU (Electronic Control Unit = elektronische Steuerungseinheit) zum Steuern jeder Vorrichtung des Fahrzeugs CR.
2 zeigt ein Blockschaltbild des Fahrzeugsteuerungssystems 10. Das Fahrzeugsteuerungssystem 10 ist derart konfiguriert, dass die Radareinrichtung 1 und die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 elektrisch miteinander verbunden sind, und die Targetinformationen über die Position und die relative Geschwindigkeit, die normalerweise von der Radareinrichtung 1 abgeleitet werden, werden an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 ausgegeben. Das heißt, dass die Radareinrichtung 1 die Targetinformationen, die die Informationen über den vertikalen Abstand, den horizontalen Abstand und die relative Geschwindigkeit des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR aufweisen, an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 ausgibt. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 steuert eine Operation der verschiedenen Vorrichtungen des Fahrzeugs CR auf der Basis der Targetinformationen. Ferner ist die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 des Fahrzeugsteuerungssystems 10 elektrisch mit verschiedenen Sensoren verbunden, die in dem Fahrzeug CR vorgesehen sind, wie z. B. einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und einem Lenksensor 41. Ferner ist die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 elektrisch mit verschiedenen Vorrichtungen verbunden, die in dem Fahrzeug CR vorgesehen sind, wie z. B. einer Bremse 50 und einem Gaspedal 51.
Die Radareinrichtung 1 weist im Wesentlichen eine Signalerzeugungseinheit 11, einen Oszillator 12, eine Sendeantenne 13, eine Empfangsantenne 14, einen Mischer 15, ein LPF (Low Pass Filter = Tiefpassfilter) 16, einen A/D- (Analog/Digital-) Wandler 17 und eine Signalverarbeitungseinheit 18 auf.
Die Signalerzeugungseinheit 11 erzeugt zum Beispiel ein Modulationssignal, dessen Spannung sich in Form einer Dreieckswelle auf der Basis eines Steuersignals einer Sendesteuereinheit 107, die später beschrieben wird, verändert.
Der Oszillator 12 ist ein Spannungssteuerungsoszillator zum Steuern einer Oszillationsfrequenz mit einer Spannung und führt eine Frequenzmodulation eines Signals mit einer vorbestimmten Frequenz (z. B. 76,5 GHz) auf der Basis eines von der Signalerzeugungseinheit 11 erzeugten Modulationssignals durch, um dasselbe als ein Sendesignal mit einer Mittenfrequenz von 76,5 GHz an die Sendeantenne 13 auszugeben.
Die Sendeantenne 13 gibt eine Sendewelle, die sich auf das Sendesignal bezieht, an den Außenbereich des Fahrzeugs aus. Die Radarvorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform weist zwei Sendeantennen auf, dass heißt, eine Sendeantenne 13a und eine Sendeantenne 13b. Die Sendeantennen 13a und 13b werden in einer vorbestimmten Periode durch Schalten einer Umwandlungseinheit 131 geschaltet, und die Sendewelle wird von der Sendeantenne 13, die mit dem Oszillator 12 verbunden ist, kontinuierlich zu dem Außenbereich des Fahrzeugs ausgegeben. Die Sendeantenne 13a und die Sendeantenne 13b weisen eine unterschiedliche Anordnung (Antennenmuster) von Antennenelementen auf. Daher unterscheiden sich die Strahlmuster der Sendewelle, die von den Sendeantennen 13a und 13b gesendet werden, voneinander, wie in 1 gezeigt ist.
Die Umwandlungseinheit 131 ist ein Schalter zum Umwandeln einer Verbindung des Oszillators 12 und der Sendeantenne 13 und verbindet den Oszillator 12 und eine der Sendeantenne 13a und der Sendeantenne 13b entsprechend dem Signal der Sendesteuereinheit 107.
Die Empfangsantenne 14 ist eine Vielzahl von Arrayantennen, die eine Reflexionswelle empfangen, welche von dem Target kommt, von dem die Sendewelle, die kontinuierlich von der Sendeantenne 13 gesendet wird, reflektiert wird. Bei dieser Ausführungsform weist die Empfangsantenne 14 vier Empfangsantennen auf, das heißt, Empfangsantennen 14a(ch1), 14b(ch2), 14c(ch3) und 14d(ch4). Jede Antenne der der Empfangsantennen 14a bis 14d ist in einem regelmäßigen Intervall angeordnet.
Der Mischer 15 ist an jeder Empfangsantenne vorgesehen. Der Mischer 15 mischt das Empfangssignal und das Sendesignal. Ein Schwebungssignal, das ein Differenzsignal zwischen beiden Signalen, das heißt, dem Sendesignal und dem Empfangssignal, ist, wird durch Mischen des Sendesignals und des Empfangssignals erzeugt und wird an das LPF 16 ausgegeben.
Das Sendesignal und das Empfangssignal, die das Schwebungssignal erzeugen, werden nun anhand eines FM-CW- (Frequency Modulated Continuous Wave = frequenzmodulierte kontinuierliche Welle) Signalverarbeitungsverfahrens, das in 3 gezeigt ist, beispielhaft beschrieben. Obwohl das FM-CW-Verfahren bei dieser Ausführungsform beispielhaft beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Verfahren beschränkt, wenn mit dem Verfahren das Target durch Kombinieren einer Vielzahl von Perioden, wie z. B. einer Auf-Periode, in der die Frequenz des Sendesignals ansteigt, und einer Ab-Periode, in der die Frequenz des Sendesignals abfällt, abgeleitet wird.
Symbole, die in nachstehend aufgeführten Gleichungen auftreten, und Signale und Schwebungsfrequenzen des FM-CW, die in 3 gezeigt sind, sind folgende: fr: Abstandsfrequenz, fd: Geschwindigkeitsfrequenz, fo: Mittenfrequenz einer Sendewelle, ΔF: Frequenzabweichungsbreite, fm: Wiederholfrequenz einer Modulationswelle, c: Geschwindigkeit des Lichts (Geschwindigkeit einer Welle); T: Hin- und Herbewegungszeit einer Welle zwischen dem Fahrzeug CR und dem Target; fs: Sende-/Empfangsfrequenz, R: vertikaler Abstand, V: relative Geschwindigkeit, θm: Winkel des Targets, θup: Winkel entsprechend einem Spitzensignal in der Auf-Periode, θdn: Winkel entsprechend einem Spitzensignal in der Ab-Periode.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Signals des FM-CW-Modus. Eine obere Zeichnung in 3 zeigt eine Signalwellenform eines Sendesignals TX eines FM-CW-Modus und eines Empfangssignals RX eines FM-CW-Modus, in der eine horizontale Achse eine Zeit [ms] anzeigt. In der Zeichnung wiederholt das Sendesignal TX eine konstante Veränderung zwischen 200 MHz, es fällt zum Beispiel auf eine vorbestimmte Frequenz (z. B. 76,6 GHz) ab und steigt dann auf eine vorbestimmte Frequenz (z. B. 76,4 GHz) an, wobei eine Mittenfrequenz f0 ist. Es umfasst eine Periode (die als eine Auf-Periode bezeichnet wird und beispielsweise Perioden U1, U2, U3 und U4, die in 3 gezeigt sind, aufweist), in der die Frequenz auf eine vorbestimmte Frequenz ansteigt, und eine Periode (die als eine Ab-Periode bezeichnet wird und zum Beispiel Perioden D1, D2, D3 und D4 aufweist), in der die Frequenz auf eine vorbestimmte Frequenz abfällt, nachdem sie auf die vorbestimmte Frequenz angestiegen ist. Ferner wird dann, wenn die Sendewelle, die von den Sendeantennen 13 gesendet wird, von dem Objekt reflektiert wird und dann von der Empfangsantenne 14 als die Reflexionswelle empfangen wird, das Empfangssignal RX über die Empfangsantenne 14 in den Mischer 15 eingegeben. Auf die gleiche Weise wie das Sendesignal TX umfasst auch das Empfangssignal RX eine Auf-Periode, in der die Frequenz auf eine vorbestimmte Frequenz ansteigt, und eine Ab-Periode, in der die Frequenz auf eine vorbestimmte Frequenz abfällt.
Die Radareinrichtung 1 dieser Ausführungsform sendet die Sendewelle, die zwei Zyklen des Sendesignals TX entspricht, bei denen eine Kombination aus einer Auf-Periode und einer Ab-Periode ein Zyklus des Sendesignals TX ist, an den Außenbereich des Fahrzeugs. Zum Beispiel wird die Sendewelle mit einem Strahlmuster NA während des ersten Zyklus (Periode U1 der Auf-Periode bei Sendeperioden t0 bis t1 und Periode D1 der Ab-Periode bei Sendeperioden t1 bis t2) von der Sendeantenne 13a ausgegeben. Die Sendewelle mit dem Strahlmuster BA wird von der Sendeantenne 13b während des nächsten Zyklus (Periode U2 der Auf-Periode bei Sendeperioden t2 bis t3 und Periode D2 der Ab-Periode bei Sendeperioden t3 bis t4) ausgegeben. Die Signalverarbeitungseinheit 18 führt eine Signalverarbeitung zum Ableiten der Targetinformationen unter Verwendung des Sendesignals TX und des Empfangssignals RX (Signalverarbeitungsperiode t4 bis t5) durch. Danach wird die Sendewelle mit dem Strahlmuster NA von der Sendeantenne 13a während des dritten Zyklus (Periode U3 der Auf-Periode bei Sendeperioden t5 bis t6 und Periode D3 der Ab-Periode bei Sendeperioden t6 bis t7) ausgegeben, und die Sendewelle mit dem Strahlmuster BA wird von der Sendeantenne 13b während des vierten Zyklus (Periode U4 der Auf-Periode bei Sendeperioden t7 bis t8 und Periode D4 der Ab-Periode bei Sendeperioden t8 bis t9) ausgegeben. Danach führt die Signalverarbeitungseinheit 18 die Signalverarbeitung zum Ableiten von Targetinformationen durch. Anschließend wird der gleiche Prozess wiederholt.
In diesem Fall tritt eine zeitliche Verzögerung (Zeit T) in dem Empfangssignal RX relativ zu dem Sendesignal TX entsprechend dem Abstand des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR auf. Ferner tritt dann, wenn eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR und der Geschwindigkeit des Targets vorhanden ist, eine Differenz zwischen dem Sendesignal TX und dem Empfangssignal RX um eine Doppler-Verschiebung auf.
Die mittlere Zeichnung von 3 zeigt eine Bitfrequenz, die aus einer Differenz zwischen dem Sendesignal TX und dem Empfangssignal RX in der Auf-Periode und der Ab-Periode erzeugt ist, wobei eine vertikale Achse eine Frequenz (kHz) darstellt und eine horizontale Achse die Zeit (ms) darstellt. Zum Beispiel wird eine Bitfrequenz BF1 in der Periode U1 abgeleitet, während eine Bitfrequenz BF2 in der Periode D1 abgeleitet wird. Die Bitfrequenz wird in jeder Periode abgeleitet.
Die untere Zeichnung in 3 zeigt ein Bitsignal, das der Bitfrequenz entspricht, wobei eine vertikale Achse eine Amplitude (V) darstellt und eine horizontale Achse eine Zeit (ms) darstellt. In der Zeichnung ist ein Bitsignal BS, das ein analoges Signal ist, welches der Bitfrequenz entspricht, gezeigt, und nachdem das Bitsignal BS von dem LPF 16, das später beschrieben wird, gefiltert worden ist, wird es von dem A/D-Wandler 17 in digitale Daten umgewandelt. Obwohl 3 das Bitsignal BS zeigt, das dem Empfangssignal RX entspricht, wenn dieses von einem Reflexionspunkt kommend empfangen wird, wenn die Sendewelle, die dem Sendesignal TX entspricht, an einer Vielzahl von Reflexionspunkten reflektiert wird und an der Empfangsantenne 14 als eine Vielzahl von Reflexionswellen empfangen wird, erzeugt in diesem Fall das Empfangssignal RX ein Signal, das der Vielzahl von reflektierten Wellen entspricht. In diesem Fall wird das Bitsignal BS, das eine Differenz zwischen dem Sendesignal TX und dem Empfangssignal RX anzeigt, vom jeder Differenz zwischen der Vielzahl von Empfangssignalen RX und der Vielzahl von Sendesignalen TX synthetisiert.
Nachdem das Bitsignal BS von dem A/D-Wandler 17 in digitale Daten umgewandelt worden ist, werden die digitalen Daten einer FFT-Verarbeitung für jede der Auf-Periode und der Ab-Periode durch die Signalverarbeitungseinheit 18 unterzogen, um FFT-Daten mit dem Wert des Signalpegels und den Phaseninformationen für jede Frequenz jedes Bitsignals BS in der Auf-Periode und der Ab-Periode zu erfassen. In diesem Fall werden FFT-Daten für jede der Empfangsantennen 14a bis 14d erfasst.
Der vertikale Abstand, die relative Geschwindigkeit und der horizontale Abstand des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR werden unter Verwendung der Vielzahl von FFT-Daten, die wie oben beschrieben abgeleitet werden, abgeleitet. Im Fall der normalen Durchführung einer Berechnungstechnik, wie z. B. des räumlichen Mittels, zum Ableiten eines Winkels können korrekte Winkelinformationen durch Berechnen unter Verwendung der Vielzahl von FFT-Daten abgeleitet werden.
Hier wird der vertikale Abstand des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR mittels Gleichung (1) abgeleitet, und die relative Geschwindigkeit des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR wird mittels Gleichung (2) abgeleitet. Ferner wird der Winkel des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR mittels Gleichung (3) abgeleitet. Der horizontale Abstand des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR wird durch eine Berechnung unter Anwendung einer trigonometrischen Funktion von den Informationen über den vertikalen Abstand des Targets und den mittels Gleichung 3 abgeleiteten Winkel abgeleitet.
[Gleichung 1] $R = \frac{(f_{u p} + f_{d n}) \cdot c}{2 \times (4 \times Δ F \times f_{m})}$

[Gleichung 2] $V = \frac{(f_{u p} - f_{d n}) \cdot c}{2 \times (4 \times Δ F \times f_{m})}$

[Gleichung 3] $θ_{m} = \frac{θ_{u p} + θ_{d n}}{2}$
Gemäß 2 ist das LPF (Low Pass Filter = Tiefpassfilter) 16 ein Filter, das in der Lage ist, eine Frequenzkomponente zu verkleinern, die höher ist als eine vorbestimmte Frequenz, ohne eine Frequenzkomponente zu verkleinern, die niedriger ist als die vorbestimmte Frequenz. In diesem Fall ist das LPF 16 wie der Mischer 15 ebenfalls in jede Empfangsantenne eingebaut.
Der A/D-Wandler 17 leitet mehrere Abtastdaten durch Abtastung des Schwebungssignals, das ein analoges Signal ist, in einem vorbestimmten Zyklus ab. Ferner quantisiert der A/D-Wandler 17 die abgetasteten Daten, um das Schwebungssignal mit den analogen Daten in digitale Daten umzuwandeln und die digitalen Daten an die Signalverarbeitungseinheit 18 auszugeben. Der A/D-Wandler 17 ist wie der Mischer 15 ebenfalls in jede Empfangsantenne eingebaut.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 ist ein Computer, der eine CPU 181 und einen Speicher 182 aufweist und die FFT-Daten mittels der FFT-Verarbeitung des Schwebungssignals mit den digitalen Daten, die von dem A/D-Wandler 17 ausgegeben werden, erfasst. Die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert ein Signal, dessen Signalpegelwert einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, aus den Bitsignalen mit FFT-Daten als ein Spitzensignal. Die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet Targetinformationen durch Paaren des Spitzensignals der Auf-Periode und des Spitzensignals der Ab-Periode ab. Ferner beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, ob das extrahierte Spitzensignal eine Phantomspitze ist oder nicht, die dem Target entspricht, das nicht wirklich vorhanden ist, wodurch die Targetinformationen, die dem Spitzensignal des Phantoms entsprechen, aus einem Ausgabeobjekt der Radareinrichtung ausgeschlossen werden.
In dem Speicher 182 ist ein Ausführungsprogramm, wie z. B verschiedene Berechnungsprozesse, die von der CPU 181 ausgeführt werden, gespeichert. Ferner ist in dem Speicher 182 eine Vielzahl von Targetinformationen, die von der Signalverarbeitungseinheit 18 abgeleitet werden, gespeichert. Zum Beispiel sind in dem Speicher Targetinformationen (vertikaler Abstand, horizontaler Abstand und relative Geschwindigkeit des Targets), die bei dem vorangegangen Prozess und bei dem aktuellen Prozess abgeleitet werden, gespeichert. In dem Speicher 182 sind FFT-Daten 182a, die mittels des FFT-Prozesses erfasst werden, gespeichert. In den FFT-Daten 182a sind die FFT-Daten des vorangegangenen Targetableitungsprozesses, einschließlich der FFT-Daten des aktuellen Targetableitungsprozesses, aufgezeichnet.
Die Sendesteuereinheit 107 ist mit der Signalverarbeitungseinheit 18 verbunden und gibt das Steuersignal an die Signalerzeugungseinheit 11 aus zum Erzeugen eines modulierten Signals auf der Basis des Signals von der Signalverarbeitungseinheit 18. Ferner gibt die Sendesteuereinheit 107 das Steuersignal an die Umwandlungseinheit 131, die mit einer Sendeantenne der Sendeantenne 13a und der Sendeantenne 13b und dem Oszillator 12 verbunden ist, auf der Basis eines Signals von der Signalverarbeitungseinheit 18 aus.
Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 steuert Operationen von verschiedenen Vorrichtungen, die in dem Fahrzeug CR vorgesehen sind. Das heißt, dass die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 Informationen von verschiedenen Sensoren erhält, wie z. B. dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und dem Lenksensor 41. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 steuert das Verhalten des Fahrzeugs CR durch Betätigen verschiedener Vorrichtungen, wie z. B. der Bremse 50 und des Gaspedals 51, auf der Basis der Informationen, die aus den verschiedenen Sensoren erhalten werden, und der Targetinformationen, die aus der Signalverarbeitungseinheit 18 der Radareinrichtung 1 erhalten werden.
Beispiele für die Fahrzeugsteuerung, die von der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 durchgeführt wird, sind folgende. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 steuert das Fahrzeug CR, damit dieses dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, das sich auf der gleichen Fahrspur bewegt wie das fahrende Fahrzeug CR. Insbesondere steuert die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 die Bremse 50 und/oder das Gaspedal 51 entsprechend dem Fahren des Fahrzeugs CR, um die Steuerung der ACC durchzuführen, die es dem Fahrzeug CR ermöglicht, dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen in einem Zustand, in dem ein vorgegebener Fahrzeugabstand zwischen dem Fahrzeug CR und dem vorausfahrenden Fahrzeug sichergestellt wird.
Ferner umfasst ein Beispiel für die Fahrzeugsteuerung, die von der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 durchgeführt wird, das Durchführen der Steuerung zum Schutz von Insassen des Fahrzeugs CR in Vorbereitung auf eine Kollision des Fahrzeugs CR mit einem Hindernis. Insbesondere in einem Fall, in dem eine Gefahr besteht, dass das Fahrzeug CR mit einem Hindernis kollidiert, erhält ein Benutzer des Fahrzeugs CR eine Warnanzeige unter Verwendung einer (nicht dargestellten) Alarmvorrichtung, oder es wird ein PCS (Pre-Crash Safety System = vor dem Zusammenstoß wirksames Sicherheitssystem) gesteuert, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR durch Steuern der Bremse 50 zu verringern. Ferner führt die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 die PCS-Steuerung zum Festhalten des Insassen in einem Sitz mittels eines Sicherheitsgurts in dem Fahrzeug oder zum Fixieren der Kopfstütze durch, um somit einen körperlichen Schaden eines Insassen des Fahrzeugs CR zu verringern, der aufgrund eines Stoßes bei einer Kollision auftritt.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 gibt ein Signal entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR auf der Basis der Drehzahl einer Achse des Fahrzeugs CR aus. Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 erfasst eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis des Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40.
Der Lenksensor 41 detektiert einen Drehwinkel eines Lenkrads, das von einem Fahrer des Fahrzeugs CR betätigt wird, und sendet die Informationen über den Winkel einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs CR an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2.
Die Bremse 50 verringert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR in Reaktion auf eine Betätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs CR. Ferner verringert die Bremse 50 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR durch die Steuerung der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2. Zum Beispiel wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR verlangsamt, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug CR und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf einem konstanten Abstand zu halten.
Das Gaspedal 51 erhöht die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR durch Betätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs CR. Ferner erhöht das Gaspedal 51 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR durch die Steuerung der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2. Zum Beispiel erhöht das Gaspedal 51 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug CR und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf einem konstanten Abstand zu halten.
<Gesamtverarbeitung>
4 bis 6 zeigen Ablaufdiagramme des Prozesses, bei dem die Signalverarbeitungseinheit 18 die Targetinformationen ableitet. Die Signalverarbeitungseinheit 18 gibt ein Befehlssignal zum Erzeugen einer Sendewelle an die Sendesteuereinheit 107 aus (Schritt S101). Die Signalerzeugungseinheit 11 wird von der Sendesteuereinheit 107 gesteuert, in die das Befehlssignal von der Signalverarbeitungseinheit 18 eingegeben wird, und die Sendewelle, die dem Sendesignal TX entspricht, wird erzeugt. Die erzeugte Sendewelle wird zu dem Außenbereich des Fahrzeugs ausgegeben.
Die Empfangsantenne 14 empfängt die Reflexionswelle, die von einem Target kommt, an dem die Sendewelle reflektiert wird, und der Mischer 15 mischt das Sendesignal TX und das Empfangssignal RX, das der Reflexionswelle entspricht, um das Schwebungssignal BS zu erzeugen, das eine Differenz zwischen dem Sendesignal TX und dem Empfangssignal RX ist. Das Schwebungssignal BS, das das analoges Signal ist, wird von dem LPF 16 gefiltert und wird von dem A/D-Wandler 17 in die digitalen Daten umgewandelt und wird dann in die Signalverarbeitungseinheit 18 eingegeben.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 führt die FFT-Verarbeitung für das Schwebungssignal mit den digitalen Daten durch, um FFT-Daten mit einem Wert des Signalpegels des Bitsignals für jede Frequenz zu erhalten (Schritt S102).
Anschließend extrahiert die Signalverarbeitungseinheit 18 das Bitsignal, dessen Wert des Signalpegels den vorbestimmten Schwellwert übersteigt, aus den Bitsignalen der FFT-Daten (Schritt S103). In diesem Fall werden die Spitzensignale aus der Auf-Periode und der Ab-Periode, die zwei Zyklen der Sendeperioden bei diesem Prozess entsprechen, extrahiert, und somit wird die Anzahl von Spitzensignalen bestimmt.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 führt einen Historisch-Spitzen-Extrahierprozess zum Extrahieren eines Spitzensignals mit einer Kontinuität zu einem Target, das bei dem vorangegangenen Target-Ableitungsprozess abgeleitet worden ist, aus den Spitzensignalen durch, die bei dem Spitzen-Extrahierprozess extrahiert worden sind (Schritt S104).
Als Nächstes führt die Signalverarbeitungseinheit 18 einen Prozess zum Extrahieren eines Spitzensignals jeder Periode, dessen Frequenzdifferenz zwischen dem Spitzensignal der Auf-Periode und dem Spitzensignal der Ab-Periode der Geschwindigkeit entspricht, aus den Informationen über die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 des Fahrzeugs CR erhalten worden ist, als ein Spitzensignal durch, das einem stationären Objekt entspricht (Schritt S105). Hier bedeutet das stationäre Objekt ein Target mit der im Wesentlichen gleichen relativen Geschwindigkeit wie der Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR. Ferner wird ein Target, das sich mit einer spezifischen Geschwindigkeit bewegt und eine andere relative Geschwindigkeit aufweist als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR, nachstehend als das stationäre Objekt bezeichnet.
In diesem Fall dienen das Durchführen des Prozesses zum Extrahieren der historischen Spitze (Schritt S104) und der Prozess zum Extrahieren der Spitze des stationären Objekts (Schritt S105) zum Auswählen des Spitzensignals, das dem Target entspricht, bei dem es erforderlich ist, dass es vorzugsweise von der Signalverarbeitungseinheit 18 an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 ausgegeben wird. Zum Beispiel kann, da bei dem Spitzensignal des Targets des aktuellen Prozesses mit der zeitlichen Kontinuität zu dem Target, das bei dem vorhergehenden Prozess abgeleitet worden ist, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Target tatsächlich vorhanden ist im Vergleich zu dem Target, das in dem vorhergehenden Prozess nicht abgeleitet worden ist, sondern neu abgeleitet worden ist, das Signal einen hohen Prioritätspegel aufweisen. Ferner kann, da bei dem Spitzensignal, das dem sich bewegenden Objekt entspricht, die hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Target mit dem Fahrzeug CR kollidiert, und nicht bei dem Spitzensignal, das dem stationären Objekt entspricht, dessen Priorität hoch sein.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 führt die Ausrichtungsberechnung auf der Basis des Spitzensignals in jeder Periode der Auf-Periode und der Ab-Periode durch (Schritt S106). Insbesondere leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 die Ausrichtung (Winkel) des Targets mittels eines vorbestimmten Ausrichtungsberechnungsalgorithmus ab. Zum Beispiel ist der Ausrichtungsberechnungsalgorithmus eine ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques = Schätzung von Signalparametern mittels Rotationsinvarianztechniken). Ein korrekter Wert und ein korrekter Vektor einer Korrelationsmatrix werden aus den Phaseninformationen des Empfangssignals in jeder Empfangsantenne 14a bis 14d berechnet, und ein Winkel θup, der dem Spitzensignal der Auf-Periode entspricht, und ein Winkel θdn, der dem Spitzensignal der Ab-Periode entspricht, werden abgeleitet. In dem Fall, in dem jedes Spitzensignal der der Auf-Periode und der Ab-Periode gepaart sind, wird ein Winkel des Targets mittels der oben angegebenen Gleichung (3) abgeleitet. Ferner entsprechen die Informationen über die Frequenz eines Spitzensignals den Informationen über den Abstand des Targets und die relative Geschwindigkeit, Informationen über die Vielzahl von Targets können jedoch in der Frequenz eines Spitzensignals enthalten sein. Zum Beispiel gibt es bei den Positionsinformationen des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR einen Fall, bei dem die Informationen über die Vielzahl von Targets mit dem gleichen Abstandswert und einem anderen Winkelwert in dem Spitzensignal mit der gleichen Frequenz enthalten sind. In diesem Fall leitet, da die Phaseninformationen über die Vielzahl von Reflexionswellen aus dem unterschiedlichen Winkel zu unterschiedlichen Phaseninformationen werden, die Signalverarbeitungseinheit 18 die Vielzahl von Targetinformationen, die in einem unterschiedlichen Winkel in einem Spitzensignal vorhanden sind, auf der Basis der Phaseninformationen jeder Reflexionswelle ab.
Im Fall des Durchführens der Ausrichtungsberechnung kann die Phase in einem Winkel von 360 Grad gedreht werden in Abhängigkeit von dem Winkel des Targets, und somit können Winkelinformationen, die sich von dem ursprünglichen Winkel, in dem das Target vorhanden ist, unterscheiden, abgeleitet werden. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem die Phaseninformation der Reflexionswelle von dem Target, die von der Empfangsantenne empfangen wird, 420 Grad beträgt, obwohl das Target in der Region des Strahlmusters BA vorhanden ist, das sich von dem in 1 gezeigten Strahlmuster NA unterscheidet, die Phaseninformation als ein Winkel von 60 Grad (420 Grad zu 360 Grad) durch Phasen-Aliasing beurteilt, so dass falsche Winkelinformationen darüber, dass das Target in der Region des Strahlmusters NA vorhanden ist, welches nicht in dem Strahlmuster BA enthalten ist, abgeleitet werden können. Aus diesem Grund wird die Sendewelle mit dem unterschiedlichen Strahlmuster jeweils von zwei Sendeantennen der Sendeantennen 13a und 13b ausgegeben, um den korrekten Winkel des Targets abzuleiten.
Insbesondere wird der Winkel wie folgt auf der Basis der Reflexionswelle an der Sendewelle mit jedem Strahlmustern abgeleitet. In dem Fall, in dem die Phaseninformation der Reflexionswelle 60 Grad beträgt, wird der Wert des Signalpegels des Winkelspektrums, das der Reflexionswelle der Sendewelle der Sendeantenne 13a und der Reflexionswelle der Sendewelle der Sendeantenne 13b entspricht, miteinander verglichen, und wenn der Wert des Signalpegels des Winkelspektrums, das der Reflexionswelle der Sendewelle der Sendeantenne 13a entspricht, hoch ist, wird ein Winkel, der der Phaseninformation von 60 Grad in der Region des Strahlmusters NA mit der Ausnahme der Region des Strahlmusters BA entspricht, als ein Winkel des Targets abgeleitet. Ferner wird dann, wenn der Wert des Signalpegels des Winkelspektrums, das der Reflexionswelle der Sendewelle der Sendeantenne 13b entspricht, hoch ist, ein Winkel, der der Phaseninformation von 420 Grad in der Region des Strahlmusters BA mit der Ausnahme der Region des Strahlmusters NA entspricht, als ein Winkel des Targets abgeleitet. Da die Sendewelle mit unterschiedlichem Strahlmuster für jeden Zyklus von der Sendewelle mit zwei Zyklen des Sendesignals TX ausgegeben wird, verhindert das Target das Ableiten der falschen Winkelinformationen durch Phasen-Aliasing bei der Ausrichtungsberechnung.
Als Nächstes führt die Signalverarbeitungseinheit 18 eine Paarungsverarbeitung zum Paaren des Spitzensignals der Auf-Periode und des Spitzensignals der Ab-Periode durch (Schritt S107). Bei dem Paarungsprozess für die historischen Spitzensignale, die bei dem Extrahierprozess für die historischen Spitzen extrahiert werden (Schritt S104), werden das historische Spitzensignal der Auf-Periode und das historische Spitzensignal der Ab-Periode aus den gesamten Spitzensignalen, die in Schritt 103 abgeleitet worden sind, gepaart. Ferner werden bezüglich der stationär-Objekt-Spitzensignale, die bei dem stationär-Objekt-Spitzenextrahierprozess extrahiert werden (Schritt S105), das stationär-Objekt-Spitzensignal der Auf-Periode und das stationär-Objekt-Spitzensignal der Ab-Periode gepaart. Ferner wird bezüglich der übrigen Spitzensignale mit Ausnahme der historischen Spitzensignale und der stationär-Objekt-Spitzensignale, die bei dem Spitzenextrahierprozess extrahiert werden, die übrigen Spitzensignale der Auf-Periode und die übrigen Spitzensignale der Ab-Periode gepaart.
In diesem Fall wird der Paarungsprozess des Spitzensignals der Auf-Periode und des Spitzensignals der Ab-Periode zum Beispiel mittels einer Berechnung unter Anwendung eines Mahalanobis-Abstands durchgeführt. Insbesondere wird, bevor die Radareinrichtung 1 an dem Fahrzeug CR angebaut wird, eine Vielzahl von Daten, das heißt, normal gepaarten Daten, die in einer korrekten Kombination gepaart sind, und fehlgepaarten Daten, die in einer inkorrekten Kombination gepaart sind, erfasst durch experimentelle Paarung des Spitzensignals der Auf-Periode und des Spitzensignals der Ab-Periode, und ein Mittelwert für jeden der drei Parameter der Vielzahl von normal gepaarten Daten wird aus den drei Parameterwerten einer Differenz der Werte der Signalpegel, einer Differenz der Werte des Winkels und einer Differenz der Werte der Signalpegel des Winkelspektrums abgeleitet und dann im Voraus in dem Speicher 182 gespeichert.
Der Mahalanobis-Abstand wird mittels der nachstehenden Gleichung 4 unter Verwendung des Mittelwerts für alle drei Parameterwerte sämtlicher Kombinationen des Spitzensignals der Auf-Periode und des Spitzensignals der Ab-Periode und drei Parameterwerte der Vielzahl von normal gepaarten Daten aus den Spitzensignalen von FFT-Daten, die bei dem aktuellen Prozess erfasst werden, abgeleitet. Die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet die normal gepaarten Daten des aktuellen Prozesses, bei dem der Mindest-Mahalanobis-Abstand minimiert ist, als die normal gepaarten Daten ab. Hier ist der Mahalanobis-Abstand ein Wert einer Gruppe, die zum Beispiel durch einen Mehrvariablenvektor x = (x1, x2, x3) dargestellt wird, ab, wobei ein Mittelwert µ = (µ1, µ2, µ3)T ist und eine Kovarianzmatrix Σ ist. In diesem Fall stellen µ1, µ2 und µ3 Werte von drei Parametern der normal gepaarten Daten dar, und x1, x2 und x3 stellen Werte von drei Parametern der gepaarten Daten des aktuellen Prozesses dar.
[Gleichung 4] $D_{M} (x) = \sqrt{{(x - μ)}^{T} \sum^{- 1} (x - μ)}$
Die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet den vertikalen Abstand, die relative Geschwindigkeit und den horizontalen Abstand, der auf dem Winkel basiert, der gepaarten Daten, die als die normal gepaarten Daten beurteilt werden, unter Verwendung der Parameterwerte der normal gepaarten Daten des Paarungsprozesses und der Gleichungen (1) bis (3) ab. In diesem Fall erfolgt die detaillierte Beschreibung des Paarungsprozesses unter Verwendung des historischen Spitzensignals später.
Als Nächstes führt die Signalverarbeitungseinheit 18 eine Kontinuitätsbestimmung zum Bestimmen durch, ob es eine zeitlich fortlaufende Beziehung zwischen den aktuell gepaarten Daten, die bei dem aktuellen Target-Ableitungsprozess gepaart werden, und den vorhergehend gepaarten Daten, die bei dem vorhergehenden Prozess gepaart worden sind, gibt oder nicht (Schritt S108). Der Fall (es gibt eine Kontinuität), bei dem es die zeitlich fortlaufende Beziehung zwischen den beiden gepaarten Daten gibt, bedeutet zum Beispiel einen Fall, in dem die vorhergesagten gepaarten Daten, die die aktuell gepaarten Daten vorhersagen, auf der Basis der vorhergehend gepaarten Daten erzeugt werden, und dann liegt ein Differenzwert des vertikalen Abstands, des horizontalen Abstands und der relativen Geschwindigkeit zwischen den aktuell gepaarten Daten und den vorhergesagten gepaarten Daten innerhalb eines vorbestimmten Werts. In diesem Fall wird beurteilt, dass das Target, das bei dem aktuellen Prozess abgeleitet wird, und das Target, das bei der vorangegangenen Verarbeitung abgeleitet worden ist, dasselbe Target sind. Wenn die Vielzahl von aktuell gepaarten Daten innerhalb des vorbestimmten Werts liegt, kann die Signalverarbeitungseinheit 18 beurteilen, dass die aktuell gepaarten Daten mit dem kleinsten Differenzwert zu den vorhergesagten gepaarten Daten eine zeitlich fortlaufende Beziehung zu den Targetinformationen des vorhergehenden Prozesses aufweisen.
Ferner beurteilt dann, wenn der Differenzwert des vertikalen Abstands, des horizontalen Abstands und der relativen Geschwindigkeit zwischen den gepaarte Daten der Targetinformationen des aktuellen Prozesses und den vorhergesagten gepaarten Daten nicht innerhalb des vorbestimmten Werts liegt, die Signalverarbeitungseinheit 18, dass es keine zeitlich fortlaufende Beziehung (keine Kontinuität) zwischen den aktuell gepaarten Daten und den vorhergehenden Targetinformationen gibt. Die gepaarten Daten, bei denen beurteilt wird, dass es keine Kontinuität gibt, werden zu Daten (neu gepaarten Daten), die zum ersten Mal bei dem aktuellen Target-Ableitungsprozess abgeleitet werden. In diesem Fall werden bezüglich der neu gepaarten Daten, da es keine vorhergesagten gepaarten Daten bei einem Filterprozess gibt, der später beschrieben wird, der Abstand, die relative Geschwindigkeit, der Winkel und der Wert des Signalpegels der neu gepaarten Daten zu dem Abstand, der relativen Geschwindigkeit, dem Winkel und dem Wert des Signalpegels eines Targets bei dem aktuellen Target-Ableitungsprozess. Ferner führt dann wenn beurteilt wird, dass die Kontinuität fortlaufend eine vorbestimmte Anzahl von Malen vorhanden ist (d. h. wenn beurteilt wird, dass es dasselbe Target ist), die Signalverarbeitungseinheit 18 einen Prozess zum Bestimmen des detektierten Targets als das korrekte Target durch.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet gepaarte Daten, die dem sich bewegenden Objekt entsprechen, von den Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs CR und die relative Geschwindigkeit der gepaarten Daten ab (Schritt S109). Da dieser Prozess durchgeführt wird, ist es möglich, die gepaarten Daten abzuleiten, bei denen es erforderlich ist, sie vorzugsweise zu verarbeiten.
Wenn es die zeitlich fortlaufende Beziehung zwischen den aktuell gepaarten Daten und den vorhergesagten gepaarten Daten gibt, führt die Signalverarbeitungseinheit 18 eine Filterung des vertikalen Abstands, des horizontalen Abstands, der relativen Geschwindigkeit, und des Werts des Signalpegels zwischen den aktuell gepaarten Daten und den vorhergesagten gepaarten Daten durch (Schritt S110) und leitet die gefilterten gepaarten Daten (gepaarte Daten mit vorangehender Entsprechung) als die Targetinformationen des aktuellen Prozesses ab.
Wenn es zum Beispiel die zeitlich fortlaufende Beziehung zwischen den beiden gepaarten Daten gibt, addiert die Signalverarbeitungseinheit 18 einen Wert von 0,75 zu dem horizontalen Abstand der vorhergesagten gepaarten Daten für den horizontalen Abstand und addiert einen Wert von 0,25 zu dem horizontalen Abstand der aktuell gepaarten Daten. Das Ergebnis, das durch Addieren beider horizontaler Abstände erhalten wird, wird als der horizontale Abstand der gepaarten Daten mit vorangehender Entsprechung des aktuellen Target-Ableitungsprozesses abgeleitet. Ferner werden der vertikale Abstand, die relative Geschwindigkeit und der Wert des Signalpegels ebenfalls gefiltert.
Als Nächstes führt die Signalverarbeitungseinheit 18 einen Aufwärts/Abwärts-Objektprozess zum Ableiten eines stationären Objekts durch, was bezüglich der Steuerung des Fahrzeugs CR nicht erforderlich ist (Schritt S111). Insbesondere leitet die Signalverarbeitungseinheit das stationäre Objekt (zum Beispiel ein ausladendes oder türartiges Straßenschild, das über einer Straße vorgesehen ist) mit einer Position in der Fahrzeughöhenrichtung des gestoppten Fahrzeugs CR ab, die höher ist als eine vorbestimmte Höhe (z. B. höher als die Fahrzeughöhe des Fahrzeugs CR). Ferner leitet die Signalverarbeitungseinheit ein stationäres Objekt (z. B. eine Straßenniete, wie z. B eine Rattermarke mit einem daran angebrachten Reflexionsblech, das an einem Mittelstreifen oder einer Kurve einer Straße vorgesehen ist) mit einer Position, die niedriger ist als die Fahrzeughöhe des Fahrzeugs CR ab. Bei dem stationären Objekt, das so abgeleitet wird, wie oben beschrieben ist, werden die Targetinformationen bei einem Prozess zum Entfernen von unerwünschtem Material, der später beschrieben wird, entfernt und werden nicht von der Radareinrichtung 1 als die Targetinformationen an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 ausgegeben.
Bei dem Prozess (nächsten Prozess), der dem aktuellen Prozess folgt, leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 vorhergesagte Werte (vorhergesagten vertikalen Abstand, vorhergesagte relative Geschwindigkeit, vorhergesagten horizontalen Abstand und dergleichen) der nächsten Targetinformationen ab, die bei dem Historisch-Spitzen-Extrahierprozess verwendet werden (Schritt S104) (Schritt S112). Insbesondere leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 20 Targetinformationen mit der hohen Priorität ab, nachdem das Fahrzeug gesteuert worden ist, und berechnet die vorhergesagten Werte jedes Spitzensignals der Auf- und Ab-Perioden, die beim nächsten Prozess zum Ableiten der historischen Spitze verwendet werden. Im Fall der Durchführung der ACC-Steuerung hat das Target mit dem relativ kurzen vertikalen Abstand relativ zu dem Fahrzeug CR in der horizontalen Position, die der gleichen Fahrspur entspricht wie der des fahrenden Fahrzeugs CR, die hohe Priorität, während das Target mit dem relativ langen vertikalen Abstand relativ zu dem Fahrzeug CR in der horizontalen Position, die einer benachbarten Fahrspur entspricht, die niedrige Priorität hat. Ferner hat im Fall der PCS ein Target mit der relativ kurzen Zeit bis zur Kollision (nachstehend als TTC bezeichnet) die hohe Priorität, während das Target mit der relativ langen TTC die niedrige Priorität hat.
Anschließend leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 Informationen über den Kurvenradius der gleichen Fahrspur wie der des fahrenden Fahrzeugs CR und einen horizontalen Abstand, der dem Kurvenradius entspricht, von dem vertikalen Abstand und dem horizontalen Abstand des Targets ab. Insbesondere leitet entsprechend Informationen über den Drehwinkel des Lenkrads, die von dem Lenksensor 41 eingegeben werden, wenn ein (nicht gezeigtes) Lenkrad des Fahrzeugs CR von dem Fahrer des Fahrzeugs CR betätigt wird, die Signalverarbeitungseinheit einen horizontalen Abstand (relativen horizontalen Abstand) des Targets relativ zu der Referenzachse BL ab, die sich ideell in eine lineare oder gekrümmte Form verändert, und leitet die Wahrscheinlichkeit (Wahrscheinlichkeit derselben Fahrspur), dass das Target in die gleiche Fahrspur ausfährt wie das Fahrzeug, von zweidimensionalen Kartendaten ab, von denen der relative horizontale Abstand und der vertikale Abstand des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR im Voraus als die Parameter in dem Speicher 182 gespeichert werden (Schritt S113), und zwar auf der Basis des relativen horizontalen Abstands und des vertikalen Abstands des Targets relativ zu dem Fahrzeug CR.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 führt einen Prozess zum Entfernen des Targets, das nicht notwendigerweise an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 ausgegeben zu werden braucht, bezüglich der Targetinformationen durch, die bei dem vorangegangenen Prozess abgeleitet worden sind (Schritt S114). Zum Beispiel entfernt die Signalverarbeitungseinheit 18 die Targetinformationen, die bei dem oben beschriebenen Aufwärts/Abwärts-Objektprozess von Schritt S111 abgeleitet worden sind, und entfernt die Targetinformationen der Phantomspitze, die dem Target entspricht, das nicht wirklich vorhanden ist und aufgrund einer Interferenz (Intermodulation) zwischen dem Spitzensignal, das dem realen Target entspricht, welches in dem vorbestimmten Abstand oder mehr vorhanden ist, und dem Schaltrauschen des DC-DC-Wandlers der Energieversorgungsvorrichtung der Radareinrichtung 1 hervorgerufen wird.
Als Nächstes führt die Signalverarbeitungseinheit 18 einen Prozess zum Vereinigen einer Vielzahl von Targetinformationen zu einer Targetinformation durch, die einem Objekt entspricht (Schritt S115). Zum Beispiel sind in dem Fall, in dem die Sendewelle von der Sendeantenne 13 der Radareinrichtung 1 emittiert wird, die von der Empfangsantenne 14 zu empfangenen Reflexionswellen in einer Vielzahl vorhanden, wenn die Sendewelle von dem vorausfahrenden Fahrzeug reflektiert wird. Das heißt, dass die Reflexionswellen von einer Vielzahl von Reflexionspunkten desselben Objekts an der Empfangsantenne 14 ankommen. Folglich leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 eine Vielzahl der Targetinformationen mit unterschiedlichen Positionsinformationen auf der Basis der jeweiligen reflektierten Wellen ab, da sie jedoch ursprünglich die Targetinformationen über ein Fahrzeug sind, führt die Signalverarbeitungseinheit 18 den Prozess zum Vereinigen jeder Targetinformation zu einer durch, die als die Targetinformation über dasselbe Objekt zu handhaben ist. Aus diesem Grund betrachtet dann, wenn jede relative Geschwindigkeit der Vielzahl von Targetinformationen im Wesentlichen die gleichen ist und der vertikale Abstand und der horizontale Abstand jeder Targetinformation innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, die Signalverarbeitungseinheit 18 die Vielzahl der Targetinformationen als die Targetinformationen über dasselbe Objekt und führt dann den Prozess zum Vereinigen der Vielzahl der Targetinformationen zu der Targetinformation, die einem Target entspricht, durch.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 gibt die Targetinformationen, die bei der Ausgabe an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 die hohe Priorität aufweisen, aus den Targetinformationen, die in dem Prozess vereinigt worden sind (Schritt S108), an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 aus (Schritt S116).
<Paarungsprozess>
Als Nächstes wird der Paarungsprozess (Schritt S107) nach dieser Ausführungsform mit Bezug auf 7 bis 18 genauer beschrieben. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Paarungsprozesses. Bei dem Paarungsprozess nach dieser Ausführungsform paart die Signalverarbeitungseinheit das Spitzensignal der Auf-Periode und das Spitzensignal der Ab-Periode, die bei dem Spitzenextrahierprozess extrahiert worden sind (Schritt S103), und leitet die Targetinformationen, wie z. B. einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit, auf der Basis der gepaarten Daten, die bei dem Paarungsprozess erhalten werden, ab. Nachstehend folgt eine detaillierte Beschreibung.
Zuerst führt die Signalverarbeitungseinheit 18 den historischen Paarungsprozess durch (Schritt S117). Der historische Paarungsprozess ist ein Prozess zum Paaren der historischen Spitzensignale, die ferner bei dem Historisch-Spitzen-Extrahierprozess aus den Spitzensignalen extrahiert werden (Schritt S104), welche bei dem Spitzenextrahierprozess extrahiert worden sind. Ferner ist der historische Paarungsprozess ein Prozess zum Ableiten der gepaarten Daten (vorhergesagten gepaarten Daten), die die aktuell gepaarten Daten auf der Basis gepaarter Daten (vorhergehend gepaarter Daten), welche bei dem vorhergehenden Prozess abgeleitet worden sind, vorhersagen, und zum Ableiten der tatsächlichen aktuell gepaarten Daten unter Verwendung der vorhergesagten gepaarten Daten.
Insbesondere führt die Signalverarbeitungseinheit 18 einen Prozess, der zu dem Prozess zum Extrahieren der gepaarten Daten entgegengesetzt ist, durch Paaren der Spitzensignale durch, wodurch jedes Spitzensignal (vorhergehendes Spitzensignal) der vorhergehend gepaarten Daten abgeleitet wird. Die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet das Spitzensignal (vorhergesagtes Spitzensignal), das das aktuelle Spitzensignal vorhersagt, ab und vergleicht das vorhergesagte Spitzensignal mit dem historischen Spitzensignal, um das historische Spitzensignal zu extrahieren, das dem vorhergesagten Spitzensignal entspricht.
Das heißt, dass die Signalverarbeitungseinheit 18 das Spitzensignal der Auf-Periode und das Spitzensignal der Ab-Periode (das vorhergehende Auf-Spitzensignal und das vorhergehende Ab-Spitzensignal) aus den vorhergehend gepaarten Daten ableitet. Und die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet ein Spitzensignal (vorhergesagtes Auf-Spitzensignal), das das Spitzensignal der aktuellen Auf-Periode vorhersagt, aus dem vorhergehenden Auf-Spitzensignal ab und leitet ein Spitzensignal (vorhergesagtes Ab-Spitzensignal), das das Spitzensignal der aktuellen Ab-Periode vorhersagt, aus dem vorhergehenden Ab-Spitzensignal ab.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 vergleicht das vorhergesagte Auf-Spitzensignal mit dem historischen Spitzensignal der Auf-Periode, um somit das historische Spitzensignal (historische Auf-Spitzensignal), das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal entspricht, zu extrahieren. Ferner vergleicht die Signalverarbeitungseinheit 18 das vorhergesagte Ab-Spitzensignal mit dem historischen Spitzensignal der Ab-Periode, um das historische Spitzensignal (historische Ab-Spitzensignal), das dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entspricht, zu extrahieren. Die aktuell gepaarten Daten (historischen gepaarten Daten) werden durch Paaren des historischen Auf-Spitzensignals und des historischen Ab-Spitzensignals abgeleitet.
In diesem Fall ist das historische Spitzensignal, das dem vorhergesagten Spitzensignal entspricht, das historische Spitzensignal, das in dem vorbestimmten Frequenzbereich vorhanden ist, wobei das vorhergesagte Spitzensignal ein Basispunkt ist, und ist ferner ein Spitzensignal, das zu einem Kandidaten wird, der als das aktuelle Spitzensignal zu paaren ist. Bei dieser Ausführungsform kann das Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der extrahierten historischen Auf-Signale und der extrahierten historischen Ab-Signale verändert werden, wie später beschrieben wird.
Der historische Paarungsprozess wird nun mit Bezug auf 8 genauer beschrieben. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des historischen Paarungsprozesses. Die Signalverarbeitungseinheit 18 führt zuerst einen ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess durch (Schritt S121). Der erste Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess ist ein Prozess zum Extrahieren des historischen Spitzensignals, das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal und dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entspricht, aus den historischen Spitzensignalen, die in dem vorbestimmten Frequenzbereich enthalten sind, wobei das vorhergesagte Spitzensignal ein Basispunkt ist.
Der Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess wird mit Bezug auf 9 genauer beschrieben. Die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert die gepaarten Daten, deren historisches Flag in einen Ein-Zustand gesetzt ist, aus sämtlichen gepaarten Daten, die bei dem vorhergehenden Abtasten abgeleitet worden sind (Schritt S127). Das historische Flag ist ein Flag, das anzeigt, ob der historische Paarungsprozess ausgeführt wird oder nicht, und der historische Paarungsprozess wird bei dieser Ausführungsform im Fall des Ein-Zustands ausgeführt. Das historische Flag wird in den Ein-Zustand gesetzt, wenn die gepaarten Daten die Kontinuität aufweisen. Als Nächstes extrahiert die Signalverarbeitungseinheit 18 die gepaarten Daten, bei denen ein Zustands-Flag bezüglich der bevorzugten eigenen Fahrspur für das vorausfahrende Fahrzeugs in den Ein-Zustand gesetzt ist, aus den gepaarten Daten, bei denen das historische Flag in den Ein-Zustand gesetzt ist (Schritt S128). Zuerst ist das Zustands-Flag bezüglich der bevorzugten eigenen Fahrspur für das vorausfahrende Fahrzeugs ein Flag, das in den Ein-Zustand gesetzt ist, wenn das vorausfahrende Fahrzeug ein Fahrzeug ist, das dem eigenen Fahrzeug am nächsten ist von den vorausfahrenden Fahrzeugen, die auf derselben Fahrspur fahren wie das eigene Fahrzeug, und das im anderen Fall in einen Aus-Zustand gesetzt ist.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet das vorhergesagte Spitzensignal aus den vorhergehend gepaarten extrahierten Daten ab (Schritt S219). Insbesondere führt die Signalverarbeitungseinheit 18 den Prozess zum Ableiten der gepaarten Daten durch Paaren jedes Spitzensignals der Auf-Periode und der Ab-Periode und den umgekehrten Prozess zum Trennen der vorhergehend gepaarten Daten in jeweils ein Spitzensignal der Auf-Periode und der Ab-Periode durch. Die Signalverarbeitungseinheit 18 leitet das vorhergesagte Auf-Spitzensignal (mit einer vorhergesagten Frequenz und einem vorhergesagten Winkel) und das vorhergesagte Ab-Spitzensignal (mit einer vorhergesagten Frequenz und einem vorhergesagten Winkel) unter Verwendung der Frequenz- und Winkelinformationen jedes Spitzensignals ab.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert das historische Spitzensignal, das dem vorhergesagten Spitzensignal entspricht, aus den aktuellen historischen Spitzensignalen innerhalb des vorbestimmten Frequenzbereichs auf der Basis des vorhergesagten Spitzensignals in jeder der Auf-Periode und der Ab-Periode (Schritt S130). Insbesondere extrahiert die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Auf-Spitzensignal, das in einem Bereich von 6 BIN (jeweils 3 BIN auf der Niederfrequenzseite und der Hochfrequenzseite) vorhanden ist, auf der Basis der Frequenz des vorhergesagten Auf-Spitzensignals. In diesem Fall können ein oder eine Vielzahl von historischen Auf-Spitzensignalen innerhalb des Bereichs von 6 BIN vorhanden sein, oder es kann kein historisches Auf-Spitzensignal vorhanden sein. Ferner extrahiert die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Ab-Spitzensignal, das in einem Bereich von 6 BIN vorhanden ist, auf der Basis der Frequenz des vorhergesagten Ab-Spitzensignals. In diesem Fall können ein oder eine Vielzahl von historischen Ab-Spitzensignalen innerhalb des Bereichs von 6 BIN vorhanden sein, oder es kann kein historisches Ab-Spitzensignal vorhanden sein. In diesem Fall ist 1 BIN ungefähr 468 Hz.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert ein historisches Spitzensignal, bei dem ein Differenz zwischen dem Winkel, der von dem extrahierten historischen Spitzensignal abgeleitet ist, und dem Winkel (vorhergesagten Winkel), der von dem vorhergesagten Spitzensignal abgeleitet ist, weniger als 4 Grad beträgt (Schritt S131). Insbesondere leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 den Winkel mittels des gleichen Prozesses wie der Ausrichtungsberechnung von dem extrahierten historischen Auf-Spitzensignal ab. Und die Signalverarbeitungseinheit 18 vergleicht den abgeleiteten Winkel mit dem vorhergesagten Winkel, der von dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal abgeleitet ist, um das historische Auf-Spitzensignal abzuleiten, bei dem die Differenz des Winkels innerhalb von 4 Grad liegt. In diesem Fall können ein oder eine Vielzahl von historischen Auf-Signalen, bei denen die Differenz des Winkels innerhalb von 4 Grad liegt, vorhanden sein, oder es kann keine Vielzahl von Auf-Spitzensignalen vorhanden sein. Ferner vergleicht die Signalverarbeitungseinheit 18 den abgeleiteten Winkel mit dem vorhergesagten Winkel, der von dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal abgeleitet ist, um das historische Ab-Spitzensignal zu extrahieren, bei dem die Differenz des Winkels innerhalb von 4 Grad liegt. In diesem Fall können ein oder die Vielzahl von historischen Ab-Spitzensignalen, bei denen die Differenz des Winkels innerhalb von 4 Grad liegt, vorhanden sein, oder es kann keine Vielzahl von historischen Ab-Spitzensignalen vorhanden sein. Das historische Auf-Spitzensignal und das historische Ab-Spitzensignal, die innerhalb des Bereichs von 6 BIN vorhanden sind und bei denen die Differenz des Winkels innerhalb von 4 Grad liegt, wird jeweils zu einem Kandidaten, der zu paaren ist.
Die Prozesse von Schritt S130 und Schritt S131 werden nun mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben. 10 zeigt eine schematische Darstellung des historischen Spitzensignals, wobei 10A das historische Spitzensignal der Auf-Periode zeigt und 10B das historische Spitzensignal des Ab-Periode zeigt. Die Signalverarbeitungseinheit 18 sucht das historische Spitzensignal, das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal innerhalb des Bereichs von 3 BIN jeweils auf der Hochfrequenzseite und der Niederfrequenzseite entspricht, wobei eine Frequenz feup des vorhergesagten Auf-Spitzensignals sein Zentrum ist. Bei dem in 10A gezeigten Fall gibt es ein entsprechendes historisches Spitzensignal Pu1, und die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert das historische Spitzensignal Pu1 als das historische Auf-Spitzensignal (Frequenz fup). Auf im Wesentlichen gleiche Weise sucht die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Spitzensignal, das dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal innerhalb des Bereichs von 3 BIN jeweils auf der Hochfrequenzseite und der Niederfrequenzseite entspricht, wobei eine Frequenz fedn des vorhergesagten Ab-Spitzensignals sein Zentrum ist. Bei dem in 10B gezeigten Fall gibt es ein entsprechendes historisches Spitzensignal Pd1, und die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert das historische Spitzensignal Pd1 als das historische Ab-Spitzensignal (Frequenz fdn).
Anschließend führt die Signalverarbeitungseinheit 18 eine Trennung und Ableitung des Winkel-Auf-Spitzensignals von dem historischen Auf-Spitzensignal Pu1 mittels der Ausrichtungsberechnung durch. 11A zeigt ein Winkelspektrum, das von dem historischen Auf-Spitzensignal Pu1 abgeleitet ist. Die Signalverarbeitungseinheit 18 beurteilt, ob das aktuelle Winkel-Auf-Spitzensignal innerhalb von 4 Grad zu dem vorhergesagten Winkel θeup liegt oder nicht, der von dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal abgeleitet ist. Bei dem in 11A gezeigten Fall gibt es ein entsprechendes Winkel-Auf-Spitzensignal Pu1θ1, und die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert den Winkel θup des Winkel-Auf-Spitzensignals Pu1θ1 als einen Winkel des historischen Auf-Spitzensignals, das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal entspricht. Das heißt, dass das historische Auf-Spitzensignal, das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal entspricht, die Informationen über die Frequenz fup und den Winkel θup aufweist. Wenn der Winkel θup nicht innerhalb von 4 Grad zu θeup liegt, wird das historische Auf-Spitzensignal Pu1 nicht als das historische Spitzensignal extrahiert.
Auf im Wesentlichen gleiche Weise führt die Signalverarbeitungseinheit 18 eine Trennung und Ableitung des Winkel-Ab-Spitzensignals von dem historischen Ab-Spitzensignal Pd1 mittels der Ausrichtungsberechnung durch. 11B zeigt ein Winkelspektrum, das von dem historischen Ab-Spitzensignal Pd1 abgeleitet ist. Die Signalverarbeitungseinheit 18 beurteilt, ob das aktuelle Winkel-Ab-Signal innerhalb von 4 Grad zu dem vorhergesagten Winkel θedn liegt oder nicht, der von dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal abgeleitet ist. Bei dem in 11B gezeigten Fall gibt es ein entsprechendes Winkel-Auf-Spitzensignal Pd1θ1, und die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert den Winkel θdn des Winkel-Ab-Spitzensignals Pd1θ1 als einen Winkel des historischen Ab-Spitzensignals, das dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entspricht. Das heißt, dass das historische Ab-Spitzensignal, das dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entspricht, die Informationen über die Frequenz fdn und den Winkel θdn aufweist. Wenn der Winkel θdn nicht innerhalb von 4 Grad zu θedn liegt, wird das historische Ab-Spitzensignal Pd1 nicht als das historische Spitzensignal extrahiert.
Anschließend wird bei dem Prozess von S130 ein Beispiel, bei dem zwei historische Auf-Spitzensignale und zwei historische Ab-Spitzensignale jeweils innerhalb des vorbestimmten Bereichs mit den Frequenzen des vorhergesagten Auf-Spitzensignals und des vorhergesagten Ab-Spitzensignals als sein Zentrum extrahiert werden, nun mit Bezug auf 12 beschrieben. 12A zeigt das historische Spitzensignal der Auf-Periode, und 12B zeigt das historische Spitzensignal der Ab-Periode. Die Signalverarbeitungseinheit 18 sucht das historische Spitzensignal, das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal entspricht, innerhalb des Bereichs von 3 BIN jeweils auf der Hochfrequenzseite und der Niederfrequenzseite mit einer Frequenz feup des vorhergesagten Auf-Spitzensignals als sein Zentrum. Bei dem in 12A gezeigten Fall gibt es zwei entsprechende historische Spitzensignale Pu1 (Frequenz fup1) und Pu2 (Frequenz fup2), und die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert diese historischen Spitzensignale als die historischen Spitzensignale Pu1 und Pu2.
Auf im Wesentlichen gleiche Weise sucht die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Spitzensignal, das dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entspricht, innerhalb des Bereichs von 3 BIN jeweils auf der Hochfrequenzseite und der Niederfrequenzseite mit einer Frequenz fedn des vorhergesagten Ab-Spitzensignals als sein Zentrum. In dem in 12B gezeigten Fall gibt es zwei entsprechende historische Spitzensignale Pd1 (Frequenz Pdn1) und Pd2 (Frequenz Pdn2), und die Signalverarbeitungseinheit 18 extrahiert diese historischen Spitzensignale als die historischen Spitzensignale Pd1 und Pd2.
Obwohl nicht dargestellt, leitet auf im Wesentlichen gleiche Weise wie in 11 die Signalverarbeitungseinheit 18 Winkel θup1 und θup2 von den extrahierten historischen Auf-Spitzensignalen Pu1 und Pu2 mittels der Ausrichtungsberechnung ab und leitet Winkel θdn1 und θdn2 von den extrahierten historischen Ab-Spitzensignalen Pd1 und Pd2 mittels der Ausrichtungsberechnung ab. Die Signalverarbeitungseinheit 18 beurteilt, ob die Winkel θup1 und θup2 innerhalb von 4 Grad zu dem vorhergesagten Winkel θeup liegen oder nicht, der von dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal abgeleitet ist. Wenn die Winkel θup1 und θup2 innerhalb von 4 Grad zu dem vorhergesagten Winkel θeup liegen, extrahiert die Signalverarbeitungseinheit die historischen Auf-Spitzensignale Pu1 und Pu2 als das historische Auf-Spitzensignal, das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal entspricht. In diesem Fall werden diese historischen Auf-Spitzensignale Pu1 und Pu2 zu Kandidaten, die zu paaren sind. Auf im Wesentlichen gleiche Weise wie bei der Ab-Periode extrahiert dann, wenn die Winkel θdn1 und θdn2 innerhalb von 4 Grad zu dem vorhergesagten Winkel θedn liegen, die Signalverarbeitungseinheit die historischen Ab-Spitzensignale Pd1 und Pd2 als das historische Ab-Spitzensignal, das dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entspricht. In diesem Fall werden diese historischen Ab-Spitzensignale Pd1 und Pd2 zu Kandidaten, die zu paaren sind.
Wenn der Winkel θup, der von dem historischen Auf-Spitzensignal abgeleitet ist, in einer Vielzahl vorhanden ist, wird der Winkel θup verwendet, der dem vorhergesagten Winkel θeup am nächsten liegt. Das historische Ab-Spitzensignal ist ebenfalls im Wesentlichen gleich.
Ferner wird ein Beispiel, bei dem eines des historischen Auf-Spitzensignals und des historischen Ab-Spitzensignals nicht extrahiert werden kann, nun mit Bezug auf 13 beschrieben. 13 zeigt ein Beispiel, bei dem das historische Ab-Spitzensignal nicht extrahiert werden kann. 13 zeigt eine schematische Darstellung des Winkelspektrums, das von dem historischen Auf-Spitzensignal und dem historischen Ab-Spitzensignal abgeleitet ist, die auf die gleiche Weise extrahiert werden wie in 11. Bei dem in 13 gezeigten Beispiel liegt der Winkel θup, der von dem historischen Auf-Spitzensignal abgeleitet ist, innerhalb von 4 Grad zu dem vorhergesagten Winkel θeup, so dass das historische Auf-Spitzensignal Pu als das historische Spitzensignal abgeleitet wird, das dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal entspricht.
Das Winkelspektrum, das von dem historischen Ab-Spitzensignal abgeleitet ist, kann nicht detektiert werden, da der Winkel θdn nicht als die Spitze auftritt. Daher erfüllt das historische Ab-Spitzensignal nicht die Bedingung von Schritt S131. Zum Beispiel besteht der Grund darin, dass, da eine Intensität der Reflexionswelle von einem am Straßenrand befindlichen Objekt oder dergleichen, das im gleichen Abstand vorhanden ist wie das vorausfahrende Fahrzeug, groß ist, die Winkelspitze des vorausfahrenden Fahrzeugs in der Winkelspitze des am Straßenrand befindlichen Objekts oder dergleichen enthalten ist, so dass sie nicht als die Spitze auftritt. In diesem Fall beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, dass es kein historisches Spitzensignal gibt, das dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entspricht, und extrahiert somit nicht das historische Ab-Spitzensignal.
In dem Fall, in dem beide Winkel des historischen Auf-Spitzensignals und des historischen Ab-Spitzensignals nicht als das Spitzensignal detektiert werden und dieses somit nicht die Bedingung von Schritt S131 erfüllen, werden sowohl das historische Auf-Spitzensignal als auch das historische Ab-Spitzensignal nicht extrahiert. Auf diese Weise können ein oder eine Vielzahl von historischen Spitzensignalen, die dem vorhergesagten Spitzensignal entsprechen, extrahiert werden, oder es wird kein historisches Spitzensignal extrahiert. Wenn ein oder eine Vielzahl von historischen Spitzensignalen extrahiert werden, wird das extrahierte historische Spitzensignal zu einem Kandidaten, der zu paaren ist.
Gemäß Fig. 9 führt die Signalverarbeitungseinheit 18 den Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess durch (Schritt S132). Der Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess ist ein Prozess zum Beurteilen, ob sowohl das historische Auf-Spitzensignal als auch das historische Ab-Spitzensignal vorhanden sind oder nicht. Wenn sowohl das historische Auf-Spitzensignal als auch das historische Ab-Spitzensignal vorhanden sind, umfasst der Prozess einen Prozess zum Auswählen des historischen Spitzensignals, das für das Paaren zu verwenden ist.
Diese Prozesse werden nun mit Bezug auf 14 beschrieben. 14 zeigt ein Ablaufdiagamm mit Darstellung des Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozesses. Wie in 14 dargestellt ist, beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, ob das historische Auf-Spitzensignal und das historische Ab-Spitzensignal, die die Bedingung von Schritten S130 und S131 erfüllen, vorhanden sind oder nicht, das heißt, das historische Auf-Spitzensignal und das historische Ab-Spitzensignal innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (nachstehend als „innerhalb eines vorhergesagten Bereichs“ bezeichnet) vorhanden sind, auf der Basis der Frequenz und des Winkels des vorhergesagten Auf-Spitzensignals und des vorhergesagten Ab-Spitzensignals (Schritt S133). Wenn eines oder beide des historischen Auf-Spitzensignals und des historischen Ab-Spitzensignals nicht vorhanden sind (d. h. wenn es nicht extrahiert werden kann) (Nein in Schritt S133), beurteilt die Signalverarbeitungseinheit, dass das normale historische Spitzensignal nicht vorhanden ist. Nach Beendigung des Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozesses geht er zum nächsten Prozess (C in 14) weiter.
Wenn sowohl das historische Auf-Spitzensignal als auch das historische Ab-Spitzensignal vorhanden sind (Ja in Schritt S133), beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, dass das normale historische Spitzensignal vorhanden ist, und sie geht zu einem Prozess zum Auswählen des historischen Spitzensignals , das zum Paaren zu verwenden ist, weiter. Insbesondere beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18 zuerst, ob der Abstand von dem Fahrzeug zu dem Target über einem vorbestimmten Abstand liegt oder nicht (Schritt S134). Wenn sich das Target nahe an dem Fahrzeug befindet, kann eine Vielzahl von Spitzensignalen in einer Frequenzrichtung extrahiert werden. Aus diesem Grund besteht dann, wenn der Prozess zum Verändern des Paarungsverfahrens entsprechend der Anzahl von historischen Spitzensignalen, der später beschrieben wird, ausgeführt wird, eine große Möglichkeit, dass die falsch gepaarten Daten erzeugt werden können. Daher ist er bei dieser Ausführungsform auf das Target beschränkt, das um einen vorbestimmten Abstand oder mehr von dem Fahrzeug beabstandet ist. Der vorbestimmte Abstand kann ein Abstand sein, bei dem die Möglichkeit, dass die falsch gepaarten Daten erzeugt werden, kleiner wird. Dieser Abstand kann zum Beispiel 14 m betragen, ein anderer Abstand kann jedoch gegebenenfalls eingestellt werden. In diesem Fall kann als der Abstand zu dem Target der Wert, der durch Abtasten beim vorhergehenden Prozess detektiert worden ist, verwendet werden.
Wenn der Abstand zu dem Target gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Abstand (Nein in Schritt S134), wählt die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Spitzensignal mit der Frequenz aus, die der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals am nächsten liegt (Schritt S135). Das heißt, dass die Signalverarbeitungseinheit das historische Auf-Spitzensignal mit der Frequenz auswählt, die der Frequenz des vorhergesagten Auf-Spitzensignals am nächsten liegt, und das historische Ab-Spitzensignal mit der Frequenz auswählt, die der Frequenz des vorhergesagten Ab-Spitzensignals am nächsten liegt. Dieses ausgewählte historische Auf-Spitzensignal und historische Ab-Spitzensignal werden zu dem historischen Spitzensignal, wenn die historischen gepaarten Daten abgeleitet werden.
Wenn der Abstand zu dem Target über dem vorbestimmten Abstand liegt (Ja in Schritt S134), leitet die Signalverarbeitungseinheit die Anzahl der historischen Spitzensignale ab, die innerhalb des vorhergesagten Bereichs liegen (Schritt S136). Das heißt, dass die Signalverarbeitungseinheit 18 die Anzahl des extrahierten historischen Auf-Spitzensignals und die Anzahl des extrahierten historischen Ab-Spitzensignals extrahiert. Dies dient dem Verändern des Spitzensignals, das verwendet wird, wenn die historischen gepaarten Daten entsprechend der Anzahl dieses extrahierten historischen Auf-Spitzensignals und historischen Ab-Spitzensignals abgeleitet werden.
Anschließend beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, ob die Anzahl der abgeleiteten historischen Spitzensignale eine der folgenden (a) bis (c) ist (Schritt S137): (a) sämtliche der Anzahl des historischen Auf-Spitzensignals und der Anzahl des historischen Ab-Spitzensignals sind 2 oder mehr; (b) eine der Anzahl des historischen Auf-Spitzensignals und der Anzahl des historischen Ab-Spitzensignals ist 2 oder mehr, und die andere ist 1; und (c) sämtliche der Anzahl der historischen Auf-Spitzensignale und der Anzahl der historischen Ab-Spitzensignale sind 1.
Die Signalverarbeitungseinheit 18 verändert das Spitzensignal, das verwendet wird, wenn die historischen gepaarten Daten abgeleitet werden, entsprechend der Anzahl der historischen Spitzensignale, die zu einem der oben aufgeführten (a) bis (c) gehört. Insbesondere wenn sämtliche der Anzahl der historischen Auf-Spitzensignale und der Anzahl der historischen Ab-Spitzensignale 2 oder mehr sind ((a) in Schritt S137), wählt die Signalverarbeitungseinheit 18 die historischen Spitzensignale mit der niedrigsten Frequenz aus (Schritt S138). Das heißt, dass die Signalverarbeitungseinheit das historische Auf-Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz aus den historischen Auf-Spitzensignalen auswählt, die innerhalb des vorhergesagten Bereichs extrahiert werden, und die historischen Ab-Spitzensignale mit der niedrigsten Frequenz aus den historischen Ab-Spitzensignalen auswählt, die innerhalb des vorhergesagten Bereichs extrahiert werden.
Der Fall, in dem zwei historische Auf-Spitzensignale und zwei historische Ab-Spitzensignale extrahiert werden, wird nun mit Bezug auf 15 beschrieben. 15 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf das Fahrzeug, wobei 15A eine schematische Darstellung der Auf-Periode ist und 15B eine schematische Darstellung der Ab-Periode ist. Das Symbol „+“ in der Zeichnung zeigt die vorhergesagte Position an, die dem vorhergesagten Spitzensignal entspricht, und eine Region, die von einer gestrichelten Linie umschlossen ist, ist der vorhergesagte Bereich. Wie in 15 dargestellt ist, ist der vorhergesagte Bereich ein Bereich, der jeweils von einem Bereich von 3 BIN auf der Niederfrequenzseite und der Hochfrequenzseite umschlossen ist, auf der Basis der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals und jeweils ein Bereich von 4 Grad in der linken und rechten Richtung auf der Basis des Winkels des vorhergesagten Spitzensignals. In diesem Fall ist das Symbol „•“ das historische Spitzensignal, das bei dem aktuellen Prozess extrahiert wird. Pu1 und Pu2 sind das historische Auf-Spitzensignal, und die Frequenz von Pu1 ist niedriger als die von Pu2. Pd1 und Pd2 sind das historische Ab-Spitzensignal, und die Frequenz von Pd1 ist niedriger als die von Pd2. Das heißt, dass in dem in 15 gezeigten Fall die historischen Auf-Spitzensignale Pu1 mit der niedrigen Frequenz und die historischen Ab-Spitzensignale Pd1 mit der niedrigen Frequenz ausgewählt werden.
In dem Fall, in dem das historische Auf-Spitzensignal und das historische Ab-Spitzensignal in einer Vielzahl vorhanden sind, ist es möglich, das Fehlpaaren durch Auswählen der historischen Spitzensignale mit den niedrigen Frequenzen zu verhindern. Das heißt, dass die Auswahl der historischen Spitzensignale mit den niedrigsten Frequenzen zum Auswählen der historischen Spitzensignale mit dem kleinsten Abstand und zum Auswählen der historischen Spitzensignale dient, die von den Reflexionswellen von demselben Abschnitt erzeugt werden. Aus diesem Grund besteht dann, wenn die historischen Spitzensignale mit der im Wesentlichen ungefähren Stärke in einer Vielzahl vorhanden sind, wenn das historische Spitzensignal, das der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals am nächsten liegt, ausgewählt wird, eine Möglichkeit des Auswählens der historischen Spitzensignale, die von den Reflexionswellen von den Abschnitten in einem unterschiedlichen Abstand erzeugt werden, es ist jedoch möglich, die Fehlpaarung zu verhindern.
Gemäß Fig. 14 wählt dann, wenn eine der Anzahl der historischen Auf-Spitzensignale und der Anzahl der historischen Ab-Spitzensignale 2 oder mehr ist und die andere 1 ist ((b) in Schritt S137), die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz und das vorhergesagte Spitzensignals aus (Schritt S139). Insbesondere wählt die Signalverarbeitungseinheit zwei oder mehr extrahierte historische Spitzensignale mit der niedrigsten Frequenz aus und wählt das vorhergesagte Spitzensignal relativ zu nur einer Extrahierseite aus. Zum Beispiel wählt in dem Fall, in dem zwei oder mehr historische Auf-Spitzensignale extrahiert werden und ein historisches Ab-Spitzensignal extrahiert wird, die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Auf-Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz aus den historischen Auf-Spitzensignalen und das vorhergesagte Ab-Spitzensignal aus. Aufgrund der Tatsache, dass zwei oder mehr auf einer Seite extrahiert werden, während nur eines auf der anderen Seite extrahiert wird, kann die Zuverlässigkeit des einen extrahierten historischen Spitzensignals niedrig sein. Aus diesem Grund wird das extrahierte historische Spitzensignal nicht für das Paaren verwendet, sondern es wird das vorhergesagte Spitzensignal verwendet.
Ferner wählt dann, wenn sämtliche der Anzahl der historischen Auf-Spitzensignale und der Anzahl der historischen Ab-Spitzensignale 1 sind ((c) in Schritt S137), die Signalverarbeitungseinheit 18 dieses extrahierte historische Auf-Spitzensignal und historische Ab-Spitzensignale aus (Schritt S140).
In dem Fall, in dem das normale historische Spitzensignal vorhanden ist, wird das Paarungsverfahren durch Verändern des Spitzensignals, das verwendet wird, wenn die historischen gepaarten Daten abgeleitet werden, entsprechend der Anzahl des extrahierten historischen Auf-Spitzensignals und der Anzahl des extrahierten historischen Ab-Spitzensignals umgeschaltet.
Gemäß Fig. 8 führt als Ergebnis des Beurteilens der ersten normalen historischen Spitze, wenn beurteilt wird, dass das normale historische Spitzensignal vorhanden ist (Ja in Schritt S122), die Signalverarbeitungseinheit 18 den Prozess zum Ableiten der historischen gepaarten Daten durch (Schritt S126). In diesem Fall werden die historischen gepaarten Daten durch Paaren der ausgewählten historischen Spitzensignale (zwei aus dem historischen Auf-Spitzensignal, dem historischen Ab-Spitzensignal und dem vorhergesagten Spitzensignal) abgeleitet. Wenn kein normales historisches Spitzensignal vorhanden ist (Nein in Schritt S122), führt die Signalverarbeitungseinheit 18 einen zweiten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess durch (Schritt S123).
Der zweite Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess ist ein Prozess zum Extrahieren des historischen Auf-Spitzensignals und des historischen Ab-Spitzensignals innerhalb eines Frequenzbereichs, der sich von demjenigen des ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozesses unterscheidet. Selbst in dem Fall, in dem eine Spitze nicht bei einem Winkel auftritt, bei dem die Spitze ursprünglich vorhanden sein sollte, da die vorgesehene Winkelspitze bei dem historischen Spitzensignal mit der unterschiedlichen Frequenz auftreten kann, führt die Signalverarbeitungseinheit den gleichen Prozess wie den ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess durch, und zwar durch Erweitern des zu durchsuchenden Frequenzbereichs und Verengen des zu durchsuchenden Winkelbereichs.
Als Ergebnis des Beurteilens der zweiten normalen historischen Spitze, wenn beurteilt wird, dass das normale historische Spitzensignal vorhanden ist (Ja in Schritt S124), führt die Signalverarbeitungseinheit 18 den Prozess zum Ableiten der historischen gepaarten Daten durch (Schritt S126). Wenn sowohl das historische Auf-Spitzensignal als auch das historische Ab-Spitzensignal vorhanden sind, beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, dass das normale historische Spitzensignal vorhanden ist. In diesem Fall werden die historischen gepaarten Daten durch Paaren des extrahierten historischen Auf-Spitzensignals und des extrahierten historischen Ab-Spitzensignals abgeleitet. Wenn kein normales historisches Spitzensignal vorhanden ist (Nein in Schritt S124), führt die Signalverarbeitungseinheit 18 einen Prozess zum Beurteilen einer einseitigen historischen Spitze durch (Schritt S125).
Der Ein-Seiten-Spitzen-Beurteilungsprozess ist ein Prozess zum Suchen des historischen Spitzensignals, wobei nur eines des historischen Auf-Spitzensignals und des historischen Ab-Spitzensignals, die dem vorhergesagten Auf-Spitzensignal und dem vorhergesagten Ab-Spitzensignal entsprechen, aus den historischen Spitzensignalen extrahiert wird, die die gleiche Bedingung erfüllen wie bei dem ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess.
Bei dem oben beschriebenen ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, ob sowohl das Normal-Historisch-Auf-Spitzensignal als auch das Normal-Historisch-Ab-Spitzensignal vorhanden sind oder nicht. Entsprechend beurteilt dann, wenn eines davon nicht vorhanden ist, die Signalverarbeitungseinheit nicht, dass es das Normal-Historisch-Spitzensignal ist, sondern hält das Beurteilungsergebnis des Ziels aufrecht, dass nur eine Seite vorhanden ist. Aus diesem Grund extrahiert bei dem Ein-Seiten-Spitzen-Beurteilungsprozess die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Spitzensignal, das nur auf einer Seite vorhanden ist, aus dem Ergebnis des ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozesses. Wenn ein solches historisches Spitzensignal vorhanden ist, beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, dass das einseitige historische Spitzensignal vorhanden ist. Wenn es kein historisches Spitzensignal gibt, beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, dass es kein einseitiges historisches Spitzensignal gibt.
Die Signalverarbeitungseinheit leitet die historischen gepaarten Daten auf der Basis der Ergebnisse jedes Beurteilungsprozesses ab (Schritt S126). Bei dem ersten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess und dem zweiten Normal-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess leitet dann, wenn beurteilt wird, dass das normale historische Spitzensignal vorhanden ist, da sowohl das historische Auf-Spitzensignal als auch das historische Ab-Spitzensignal vorhanden sind, die Signalverarbeitungseinheit 18 die historischen gepaarten Daten durch Paaren dieser Signale ab.
Wenn bei dem Ein-Seiten-Historisch-Spitzen-Beurteilungsprozess beurteilt wird, dass das einseitige historische Spitzensignal vorhanden ist, da das historische Spitzensignal auf nur einer Seite vorhanden ist, leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 die historischen paarten Daten durch Paaren des einseitigen historischen Spitzensignals und des historischen Spitzensignals, dessen Winkelinformationen der anderen Seite nicht erhalten werden können, ab. Zum Beispiel leitet bei dem oben beschriebenen Beispiel die Signalverarbeitungseinheit 18 die historischen gepaarten Daten durch Paaren des historischen Spitzensignals, in dem das Spitzensignal nach dem FFT-Prozess vorhanden ist und dessen Winkelinformationen abgeleitet werden können, und des historischen Spitzensignals, in dem das Spitzensignal nach dem FFT-Prozess vorhanden ist, dessen Winkelinformationen jedoch nicht abgeleitet werden können, ab. In diesem Fall werden die Frequenzinformationen der historischen gepaarten Daten zu der Frequenz des historischen Auf-Spitzensignals und der Frequenz des historischen Ab-Spitzensignals, und die Winkelinformationen verwenden die Winkelinformationen des historischen Auf-Spitzensignals, aus dem sie nicht abgeleitet werden können.
Wenn das historische Spitzensignal auf einer Seite vorhanden ist, es jedoch kein historisches Spitzensignal auf der anderen Seite gibt (d. h. es kein Spitzensignal nach dem FFT-Prozess gibt und die Winkelinformationen nicht abgeleitet werden können), leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 die historischen gepaarten Daten durch Paaren des historischen Spitzensignals, das auf einer Seite vorhanden ist, und des vorhergesagten Spitzensignals auf der anderen Seite ab.
Gemäß Fig. 7 führt nach dem Ausführen des Paarungsprozesses die Signalverarbeitungseinheit einen stationär-Objekt-Paarungsprozess durch (Schritt S118). Der stationär-Objekt-Paarungsprozess ist ein Paarungsprozess, der relativ zu der stationär-Objekt-Spitze durchgeführt wird, die bei dem stationär-Objekt-Spitzen-Extrahierprozess extrahiert wird. Dieser Prozess kann mittels des gleichen Verfahrens durchgeführt werden wie der oben beschriebene Paarungsprozess von Schritt S107.
Ferner führt nach dem Ausführen des stationär-Objekt-Paarungsprozesses die Signalverarbeitungseinheit einen Neupaarungsprozess durch (Schritt S119). Der Neupaarungsprozess ist ein Paarungsprozess, der relativ zu dem Spitzensignal, mit Ausnahme des historischen Spitzensignals und des stationär-Objekt-Spitzensignals, aus den Spitzensignalen durchgeführt wird, die bei dem Spitzenextrahierprozess extrahiert werden. Dieser Prozess kann ebenfalls mittels des gleichen Verfahrens durchgeführt werden wie der oben beschriebene Paarungsprozess von Schritt S107.
Anschließend leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 den Abstand, die relative Geschwindigkeit und so weiter ab (Schritt S120). Das heißt, dass die Signalverarbeitungseinheit 18 den Prozess zum Ableiten des vertikalen Abstands, der relativen Geschwindigkeit und des horizontalen Abstands auf der Basis der gepaarten Daten durchführt, die bei jedem Paarungsprozess abgeleitet werden. Im Fall des Ableitens derselben auf der Basis der gepaarten Daten des stationären Objekts, die bei dem stationär-Objekt-Paarungsprozess abgeleitet werden, und der neu gepaarten Daten, die bei dem Neupaarungsprozess abgeleitet werden, kann der Prozess auf die gleiche Weise wie im Fall der Anwendung der Gleichungen 1 bis 3 durchgeführt werden.
Im Fall des Ableitens derselben auf der Basis der historischen gepaarten Daten, die bei dem historischen Paarungsprozess abgeleitet werden, verfährt die Signalverarbeitungseinheit wie folgt. Zuerst beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, ob das normale historische Spitzensignal vorhanden ist oder nicht. Wenn das normale historische Spitzensignal vorhanden ist, leitet die Signalverarbeitungseinheit den Abstand und die relative Geschwindigkeit unter Verwendung des FFT-Spitzensignals des extrahierten historischen Spitzensignals jeder Periode ab und leitet gleichzeitig den Winkel der gepaarten Daten unter Verwendung der Winkelinformationen ab, die von dem FFT-Spitzensignal des historischen Spitzensignals jeder Periode abgeleitet werden.
Wenn es kein normales historisches Spitzensignal gibt, beurteilt die Signalverarbeitungseinheit 18, ob das einseitige historische Spitzensignal vorhanden ist oder nicht. Wenn das einseitige historische Spitzensignal vorhanden ist, leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 den Abstand oder dergleichen auf der Basis des einseitigen historischen Spitzensignals ab.
Wenn es kein einseitiges historisches Spitzensignal gibt (d. h. keines des normalen historischen Spitzensignals und des einseitigen historischen Spitzensignals vorhanden ist), leitet die Signalverarbeitungseinheit den Abstand, die relative Geschwindigkeit und den Winkel unter Verwendung des vorhergesagten Spitzensignals sowohl in der Auf-Periode als auch der Ab-Periode ab.
Bei dieser Ausführungsform wird selbst dann, wenn die Vielzahl von Spitzensignalen innerhalb des vorbestimmten Frequenzbereichs extrahiert wird, oder selbst dann, wenn ein Spitzensignal nicht extrahiert wird, das zu paarende Spitzensignal entsprechend der Anzahl der extrahierten Spitzensignale verändert. Das heißt, dass das Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der extrahierten Spitzensignale verändert wird. Daher ist es möglich, die Fehlpaarung in dem Fall zu verhindern, in dem die Vielzahl von Spitzensignalen extrahiert wird.
Ferner leitet bei dieser Ausführungsform selbst dann, wenn die Winkelinformationen nicht von dem einseitigen Spitzensignal abgeleitet werden können oder das FFT-Spitzensignal nicht extrahiert werden kann, die Signalverarbeitungseinheit die gepaarten Daten nicht unter Verwendung des FFT-Spitzensignals des vorhergesagten Spitzensignals ab, sondern unter Verwendung des FFT-Spitzensignals, das tatsächlich extrahiert wird, und leitet somit die Informationen über den Abstand oder dergleichen ab. Es ist möglich, die Informationen über den Abstand und dergleichen mit einer höheren Zuverlässigkeit als in dem Fall, in dem das vorhergesagte Spitzensignal verwendet wird, abzuleiten.
<Modifizierte Beispiele>
Vorstehend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene modifizierte Beispiele sind möglich. Nachstehend werden solche modifizierten Beispiele beschrieben. Andererseits können sämtliche Formen, einschließlich Formen, die bei den oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind, und nachstehend zu beschreibende Formen gegebenenfalls kombiniert werden.
In Schritt S137 der oben beschriebenen Ausführungsform wählt dann, wenn eine der Anzahl der historischen Auf-Spitzensignale und der Anzahl der historischen Ab-Spitzensignale 2 oder mehr ist und die andere 1 ist, die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz auf einer Seite aus und wählt das vorhergesagte Spitzensignal auf der anderen Seite aus, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der folgende Modus kann angewendet werden.
Zum Beispiel kann die Signalverarbeitungseinheit das historische Spitzensignal mit der Frequenz nahe der Frequenz des vorhergesagten Spitzensignals auswählen. Insbesondere wenn zwei oder mehr historische Auf-Spitzensignale extrahiert werden und ein historisches Ab-Spitzensignal extrahiert wird, wählt die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Auf-Spitzensignal mit der Frequenz aus, die nahe an der Frequenz des vorhergesagten Auf-Spitzensignals liegt. Ferner wird, da nur ein historisches Ab-Spitzensignal extrahiert wird, das extrahierte historische Ab-Spitzensignal ausgewählt. Danach leitet die Signalverarbeitungseinheit die historischen gepaarten Daten durch Verwenden jedes ausgewählten Spitzensignals in der gleichen Weise wie bei der vorstehenden Beschreibung ab.
Ferner kann die Signalverarbeitungseinheit zum Beispiel das Paar auswählen, bei dem ein Grad an Übereinstimmung zwischen dem historischen Auf-Spitzensignal und dem historischen Ab-Spitzensignal hoch ist. Insbesondere wenn zwei oder mehr historische Auf-Spitzensignale extrahiert werden und ein historisches Ab-Spitzensignal extrahiert wird, leitet die Signalverarbeitungseinheit 18 den Grad an Übereinstimmung zwischen einem der zwei oder mehr historischen Spitzensignale und dem historischen Ab-Spitzensignal ab und kann das Paar der historischen Spitzensignale mit dem höchsten Grad an Übereinstimmung auswählen. Der Grad an Übereinstimmung kann zum Beispiel unter Anwendung eines Mahalanobis-Abstands abgeleitet werden. Danach werden die historischen gepaarten Daten unter Verwendung jedes ausgewählten Spitzensignals auf die gleiche Weise wie bei der vorstehenden Beschreibung abgeleitet.
Ferner können zum Beispiel die Frequenzen von zwei oder mehr extrahierten historischen Spitzensignalen egalisiert werden. Insbesondere wenn zwei oder mehr historische Spitzensignale extrahiert werden und ein historisches Ab-Spitzensignal extrahiert wird, egalisiert die Signalverarbeitungseinheit 18 die Frequenz jedes historischen Auf-Spitzensignals und leitet die historischen gepaarten Daten unter Verwendung des historischen Auf-Spitzensignals mit der egalisierten Frequenz und des extrahierten historischen Ab-Spitzensignals ab.
Ferner kann die Signalverarbeitungseinheit zum Beispiel die historische Spitze mit der niedrigsten Frequenz aus zwei oder mehr extrahierten historischen Spitzensignalen auswählen. Insbesondere wenn zwei oder mehr historische Spitzensignale extrahiert werden und ein historisches Ab-Spitzensignal extrahiert wird, wählt die Signalverarbeitungseinheit 18 das historische Auf-Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz aus den historischen Auf-Spitzensignalen und ein extrahiertes historisches Ab-Spitzensignal aus und leitet die historischen gepaarten Daten unter Verwendung jedes historischen Spitzensignals ab.
Ferner kann die Signalverarbeitungseinheit zum Beispiel die vorhergesagten Spitzensignale in sämtlichen der Auf-Periode und der Ab-Periode auswählen. Insbesondere wenn zwei oder mehr historische Spitzensignale extrahiert werden und ein historisches Ab-Spitzensignal extrahiert wird, kann die Signalverarbeitungseinheit 18 die vorhergesagten Spitzensignale sowohl in der Auf-Periode als auch der Ab-Periode auswählen, ohne das extrahierte historische Auf-Spitzensignal und das extrahierte historische Ab-Spitzensignal zu verwenden, um die historischen gepaarten Daten abzuleiten.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist beschrieben worden, dass verschiedene Funktionen mittels einer Software durch die arithmetische Operation der CPU gemäß dem Programm realisiert werden. Ein Teil dieser Funktionen kann jedoch mittels einer elektrischen Hardwareschaltung realisiert werden. Im Gegensatz dazu kann ein Teil der Funktionen, die von der Hardwareschaltung realisiert werden, von der Software realisiert werden.

Claims

Radareinrichtung (1), die in der Lage ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das aus einer Differenzfrequenz erhalten wird zwischen einem Sendesignal, dessen Frequenz sich in einer vorbestimmten Periode verändert, und einem Empfangssignal, das durch Empfangen einer Reflexionswelle einer Sendewelle auf der Basis des Sendesignals an einem Target erhalten wird, und zwar während einer ersten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals ansteigt, und einer zweiten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals abfällt, und Informationen über das Target auf der Basis der extrahierten Spitzensignale abzuleiten, wobei die Radareinrichtung (1) aufweist: eine Vorhersageeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein vorhergesagtes Spitzensignal abzuleiten, das durch Vorhersagen eines aktuellen Spitzensignals auf der Basis des Spitzensignals erhalten wird, welches in einem vorhergehenden Prozess erhalten worden ist; eine Extrahiereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liegt, wobei das vorhergesagte Spitzensignal ein Basispunkt ist, und zwar in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode; und eine Paarungseinheit, die dazu ausgebildet ist, das Spitzensignal, das in der ersten Periode extrahiert wird, und das Spitzensignal, das in der zweiten Periode extrahiert wird, zu paaren, wobei die Paarungseinheit ein Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der Spitzensignale, die in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode extrahiert werden, verändert, wobei, wenn die Anzahl der Spitzensignale, die in einer der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, eine Vielzahl ist und die Anzahl der Spitzensignale, die in der anderen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, eins ist, die Paarungseinheit das Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz aus den Spitzensignalen, die in der einen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, und das Spitzensignal, das in der anderen der ersten und zweiten Perioden vorhergesagt wird, paart.
Radareinrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Paarungseinheit die zu paarenden Spitzensignale entsprechend der Anzahl der Spitzensignale, die in jeder der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, verändert.
Radareinrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der dann, wenn sowohl die Anzahl der Spitzensignale, die in der ersten Periode extrahiert werden, als auch die Anzahl der Spitzensignale, die in der zweiten Periode extrahiert werden, eine Vielzahl sind, die Paarungseinheit die Spitzensignale mit der niedrigsten Frequenz aus den Spitzensignalen, die in jeder der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, paart.
Radareinrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der dann, wenn sowohl die Anzahl der Spitzensignale, die in der ersten Periode extrahiert werden, als auch die Anzahl von Spitzensignalen, die in der zweiten Periode extrahiert werden, 1 sind, die Paarungseinheit die Spitzensignale, die in den ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, paart.
Radareinrichtung (1) nach Anspruch 4, bei der dann, wenn ein Abstand zu dem Target über einem vorbestimmten Abstand liegt, die Paarungseinheit einen Prozess zum Verändern des Paarungsverfahrens ausführt.
Signalverarbeitungsverfahren, das in der Lage ist, ein Spitzensignal zu extrahieren, das aus einer Differenzfrequenz erhalten wird zwischen einem Sendesignal, dessen Frequenz sich in einer vorbestimmten Periode verändert, und einem Empfangssignal, das durch Empfangen einer Reflexionswelle einer Sendewelle auf der Basis des Sendesignals an einem Target erhalten wird, und zwar während einer ersten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals ansteigt, und einer zweiten Periode, in der die Frequenz des Sendesignals abfällt, und Informationen über das Target auf der Basis der extrahierten Spitzensignale abzuleiten, wobei das Signalverarbeitungsverfahren umfasst: (a) Ableiten eines Spitzensignals, das ein aktuelles Spitzensignal auf der Basis des Spitzensignals, welches in einem vorhergehenden Prozess erhalten worden ist, vorhersagt; (b) Extrahieren eines Spitzensignals, das innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liegt, wobei das vorhergesagte Spitzensignal ein Basispunkt ist, und zwar in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode; und (c) Paaren des Spitzensignals, das in der ersten Periode extrahiert wird, und des Spitzensignals, das in der zweiten Periode extrahiert wird, wobei in Schritt (c) ein Paarungsverfahren entsprechend der Anzahl der Spitzensignale, die in jeder der ersten Periode und der zweiten Periode extrahiert werden, verändert wird, wobei, wenn die Anzahl der Spitzensignale, die in einer der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, eine Vielzahl ist und die Anzahl der Spitzensignale, die in der anderen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, eins ist, die Paarungseinheit das Spitzensignal mit der niedrigsten Frequenz aus den Spitzensignalen, die in der einen der ersten und zweiten Perioden extrahiert werden, und das Spitzensignal, das in der anderen der ersten und zweiten Perioden vorhergesagt wird, paart.