DE102016224505B4

DE102016224505B4 - Radarvorrichtung für Fahrzeuge und Verfahren zum Entfernen von Geisterbildern derselben

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Publication number: DE102016224505B4
Application number: DE102016224505.8A
Authority: DE
Inventors: Hae Sueng Lim; Jae Eun Lee; Seong Hee JEONG
Original assignee: HL Klemove Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2023-11-09
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: US10261172B2; US20170168139A1; CN107037408A; KR101890352B1; DE102016224505A1; KR20170069476A; CN107037408B

Abstract

Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein Ziel erfasst, das vor einem Fahrzeug positioniert ist, indem sie mehrere Sendeantennen (10) und mehrere Empfangsantennen (20) enthält, welche Radarvorrichtung für Fahrzeuge aufweist:eine Sendeeinheit (30), die konfiguriert ist zum Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die mehreren Sendeantennen (10);eine Empfangseinheit (40), die konfiguriert ist zum Empfangen eines Empfangssignals, das aus dem durch die Sendeeinheit (30) gesendeten Sendesignal erzeugt und durch das vor dem Fahrzeug positionierte Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch die mehreren Empfangsantennen (20) und eine hinzugefügte Empfangsantenne; undeine Signalverarbeitungseinheit (50), die konfiguriert ist zum Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwenden zumindest eines von einem digitalen Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale addiert sind, und einem digitalen Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne (20) empfangene Empfangssignal addiert sind,wobei die hinzugefügte Empfangsantenne (20) ein Intervall hat, das von einem Intervall zwischen den mehreren Empfangsantennen (20) verschieden ist, dadurch gekennzeichnet,dass die mehreren Sendeantennen (10) und die mehreren Empfangsantennen (20) auf einem Substrat angeordnet sind,wobei die mehreren Empfangsantennen (20) Fernbereichs-Empfangsantennen (20) sind und die hinzugefügte Empfangsantenne (20) eine Empfangsantenne (20) ist, die unter mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen (20) am nächsten zu den Fernbereichs-Empfangsantennen (20) angeordnet ist.

Description

QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0176711 , die am 11. Dezember 2015 eingereicht wurde und die hierdurch für alle Zwecke so einbezogen wird, als ob sie hier vollständig offenbart wäre.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge und ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds der Radarvorrichtung für Fahrzeuge, und insbesondere auf eine Radarvorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds durch Bestimmen eines Gitterkeulen-Geisterbilds auf der Grundlage eines Empfangssignals, das durch Empfangsantennen mit linearen und gleichen Abständen und Empfangsantennen mit ungleichen Abständen empfangen wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In jüngerer Zeit hat die Verwendung eines Fahrersicherheitssystems auf der Grundlage eines Radars zum Verhindern eines Zusammenstoßes von Fahrzeugen und zum sicheren Fahren ständig zugenommen. Das Fahrersicherheitssystem misst Informationen wie die Abstände und die Geschwindigkeiten jedes Ziels, die von dem Fahrersicherheitssystem angefordert werden, mit hoher Genauigkeit, obgleich mehrere Ziele vorhanden sind.
Im Allgemeinen verwendet eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die in dem Fahrersicherheitssystem verwendet wird, eine Antennentechnologie mit Phasensteuerung aufgrund einer Beschränkung des Raumes, in welchem die Radarvorrichtung in dem Fahrzeug installiert ist.
In der phasengesteuerten Antennenanordnung verwenden eine digitale Strahlenbündelung und ein Winkelschätzverfahren ein Verfahren der Verwendung von Phasen für jeden Kanal, das unterschiedlich ist gemäß einem durch eine Empfangsantenne und ein Ziel gebildeten Winkel.
Wenn jedoch ein Intervall zwischen den Empfangsantennen größer als eine halbe Wellenlänge ist, kann ein Winkel eines Ziels zweideutig sein gemäß einer Wiederholung einer Phase. Daher hat zusätzlich zu einer Winkelschätzung ein Ziel außerhalb von FoV eine Verstärkung gleich der eines Ziels in dem FoV und eine Winkelenergiespektrum (APS = Angular Power Spectrum)-Form ähnlich der des Ziels in dem FoV, wie in 1 gezeigt ist, und somit wird das Ziel außerhalb des FoV als ein Geisterziel erfasst. Dies wird als ein Gitterkeulen-Geisterbild bezeichnet.
In der Radarvorrichtung für Fahrzeuge kann ein Gitterkeulen-Geisterbild wie in 2 gezeigt einen Fehler bei einer Zielerfassung während des Fahrens bewirken.
Obgleich eine Empfangsenergie eines Ziels in einem FoV verschieden von der eines Ziels außerhalb des FoV ist gemäß der Richtwirkung einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne, ist es für die bestehende Radarvorrichtung des Fahrzeugs nicht einfach, ein Gitterkeulen-Geisterbild zu bestimmen, da es Ziele mit verschiedenen RCSs, von einem Fußgänger bis zu einem Lastwagen auf einer Straße, gibt.
Die bestehende Radarvorrichtung für ein Fahrzeug hat Probleme, wie eine Rauschabstandsverringerung aufgrund eines Störflecks außerhalb des FoV und eine Verringerung des Winkelauflösungsvermögens, da ein Hauptstrahl in dem Fall der Strahlenbündelung breit wird, wenn ein Intervall von Antennen nahe einer halben Wellenlänge eng wird, um das Gitterkeulen-Geisterbild zu entfernen. Patentdokument 2 ist befasst mit einem elektronisch abtastenden Radarsystem und dem Bereitstellen einer Empfangsarrayantenne mit einem ungleichmäßigen Array, die dazu ausgelegt ist, einen breiten Erfassungswinkel mit einer hohen Azimutauflösung vorzusehen. Ein weiteres Radargerät ist aus Patentdokument 4 bekannt. In Patentdokument 3 wird ein Side Lobe Blanker genanntes Radar beschrieben, das die Amplituden des von der Hauptantenne und des von der Hilfsantenne empfangenen Signals vergleicht und das empfangene Signal von den Nebenkeulen entfernt. Nicht-Patentdokument 1 betrifft die volle Integration eines 77-GHz-FMCW-Radar-Transceivers in eine 65-nm-CMOS-Technologie.
[Zitatliste]
[Patentdokument]

(Patentdokument 1) Koreanische Patent-Offenlegungsschrift KR 10 2014 0142 014 A (11.12.2014) „Eine Radarvorrichtung und eine Antennenvorrichtung“
(Patentdokument 2) Deutsche Veröffentlichung DE 11 2008 000513 T5 (07.01.2010) „Elektronisch abtastendes Radarsystem und Empfangsantenne“
(Patentdokument 3) Japanische Patent-Offenlegungsschrift JP 2015- 10 823 A (19.01.2015) „Antenna apparatus“
(Patentdokument 4) Deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2010 040 850 A1 (21.04.2011) „Gruppenantennenvorrichtung und Radargerät“
(Nicht-Patentdokument 1) LEE, JRI u.a.: A Fully-Integrated 77-GHz FMCW Radar Transceiver in 65-nm CMOS Technology. In: IEEE Journal of Solid-State Circuits Vol. 45, No. 12, 2010, S. 2746-2755

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge und ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds in der Radarvorrichtung für Fahrzeuge anzugeben, die in der Lage sind, ein Geisterbild durch Bestimmen eines Gitterkeulen-Geisterbilds auf der Grundlage eines Empfangssignals, das durch Empfangsantennen, die einen linearen und gleichförmigen Abstand voneinander haben, und Empfangsantennen, die einen ungleichförmigen Abstand voneinander haben, empfangen wird, zu entfernen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Bild erfasst durch Enthalten mehrerer Sendeantennen und mehrerer Empfangsantennen, die auf einem Substrat angeordnet sind, und zusätzlich eine Empfangsantenne mit einem Intervall, das verschieden von einem Intervall zwischen den mehreren Empfangsantennen auf dem Substrat ist, enthält, auf: eine Sendeeinheit, die konfiguriert ist zum Senden eines vorbestimmten Sendesignals zu der Vorderseite des Fahrzeugs durch die mehreren Sendeantennen; eine Empfangseinheit, die konfiguriert ist zum Empfangen eines Empfangssignals, das anhand des von der Sendeeinheit gesendeten Sendesignals erzeugt und von dem vor dem Fahrzeug positionierten Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch die mehreren Empfangsantennen und die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne; und eine Signalverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist zum Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung einer Differenz einer Verstärkung, die erhalten wird durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale und das durch die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne empfangene Empfangssignal addiert sind. Die mehreren Empfangsantennen sind Fernbereichs-Empfangsantennen, und die hinzugefügte Empfangsantenne ist eine Empfangsantenne, die unter mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen am nächsten zu den Fernbereichs-Empfangsantennen angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel erfasst durch Verwendung einer Sendeantenne, die zumindest eine Fernbereichs-Sendeantenne und zumindest eine Nahbereichs-Sendeantenne enthält, und einer Empfangsantenne, die mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen und mehrere Nahbereichs-Empfangsantennen enthält, auf: eine Sendeeinheit, die konfiguriert ist zum Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die Sendeantenne; eine Empfangseinheit, die konfiguriert ist zum Empfangen eines Empfangssignals, das erzeugt wurde aus dem durch die Sendeantenne gesendeten und durch das vor dem Fahrzeug positionierte Ziel reflektierten und zurückgeführten Sendesignal, durch die Empfangsantenne; und eine Signalverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist zum Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung einer Differenz einer Verstärkung, die durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem ein Empfangssignal, das durch die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen in der Empfangsantenne empfangen wurde, und ein Empfangssignal, das durch eine Nahbereichs-Empfangsantenne unter den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in einem Intervall, das verschieden von einem Intervall der mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen ist, angeordnet sind, addiert wurden. Die mehreren Empfangsantennen sind Fernbereichs-Empfangsantennen, und die hinzugefügte Empfangsantenne ist eine Empfangsantenne, die unter mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen am nächsten zu den Fernbereichs-Empfangsantennen angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel erfasst, indem sie mehrere Sendeantennen und mehrere Empfangsantennen, die auf einem Substrat angeordnet sind, enthält und zusätzlich eine Empfangsantenne mit einem Intervall, das verschieden ist von einem Intervall zwischen dem mehreren Empfangsantennen auf dem Substrat, enthält, auf: eine Sendeeinheit, die konfiguriert ist zum Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die mehreren Sendeantennen; eine Empfangseinheit, die konfiguriert ist zum Empfangen eines Empfangssignals, das erzeugt ist aus dem von der Sendeeinheit gesendeten und von dem vor dem Fahrzeug positionierten Ziel reflektierten und zurückgeführten Sendesignal, durch die mehreren Empfangsantennen und die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne; und eine Signalverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist zum Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds, das bestimmt wurde durch Verwenden einer Breite eines Winkelenergiespektrums (APS), das erzeugt wurde auf der Grundlage des Empfangssignals, das durch die mehreren Empfangsantennen empfangen ist, und des Empfangssignals, das empfangen wurde durch die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne, und einer vorbestimmten Bezugsbreite. Die mehreren Empfangsantennen sind Fernbereichs-Empfangsantennen, und die hinzugefügte Empfangsantenne ist eine Empfangsantenne, die unter mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen am nächsten zu den Fernbereichs-Empfangsantennen angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel erfasst durch Verwendung einer Sendeantenne, die zumindest eine Fernbereichs-Sendeantenne und zumindest eine Nahbereichs-Sendeantenne enthält, und einer Empfangsantenne, die mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen und mehrere Nahbereichs-Empfangsantennen enthält, auf: eine Sendeeinheit, die konfiguriert ist zum Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die Sendeantenne; eine Empfangseinheit, die konfiguriert ist zum Empfangen eines Empfangssignals, das erzeugt wurde aus dem von der Sendeeinheit gesendeten und von dem vor dem Fahrzeug positionierten Ziel reflektierten und zurückgeführten Sendesignal, durch die Empfangsantenne; und eine Signalverarbeitungseinheit, die konfiguriert ist zum Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds, das bestimmt wurde durch Verwendung einer Breite eines Winkelenergiespektrums (APS), das erzeugt wurde auf der Grundlage eines Empfangssignals, das durch die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen in der Empfangsantenne empfangen wurde, und eines Empfangssignals, das durch eine Nahbereichs-Empfangsantenne aus den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in einem Intervall angeordnet sind, das verschieden ist von einem Intervall zwischen den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen, empfangen wurde, und einer vorbestimmten Bezugsbreite. Die mehreren Empfangsantennen sind Fernbereichs-Empfangsantennen, und die hinzugefügte Empfangsantenne ist eine Empfangsantenne, die unter mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen am nächsten zu den Fernbereichs-Empfangsantennen angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel erfasst, indem sie mehrere Sendeantennen und mehrere Empfangsantennen, die auf einem Substrat angeordnet sind, enthält und zusätzlich eine Empfangsantenne mit einem Intervall, das von einem Intervall zwischen den mehreren Empfangsantennen auf dem Substrat verschieden ist, enthält, auf: Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die mehreren Sendeantennen; Empfangen eines Empfangssignals, das aus dem Sendesignal, das gesendet und von dem vor dem Fahrzeug positionierten Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, erzeugt wurde, durch die mehreren Empfangsantennen und die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne; und Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung einer Differenz einer Verstärkung, die erhalten wurde durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale und das durch die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne empfangene Empfangssignal addiert sind. Das Entfernen weist auf: Das Entfernen des Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung eines Vergleichsergebnisses, das erhalten wurde durch Vergleichen einer Keulenbreite eines Winkelenergiespektrums, das erhalten wurde durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne empfangene Empfangssignal addiert sind, mit einer vorbestimmten Bezugsbreite.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel erfasst durch Verwendung einer Sendeantenne, die zumindest eine Fernbereichs-Sendeantenne und zumindest eine Nahbereichs-Sendeantenne enthält, und einer Empfangsantenne, die mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen und mehrere Nahbereichs-Empfangsantennen enthält, auf: Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die Sendeantenne; Empfangen eines Empfangssignals, das erzeugt wurde aus dem Sendesignal, das gesendet und durch das vor dem Fahrzeug positionierte Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch die Empfangsantenne; und Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung einer Differenz einer Verstärkung, die durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem ein Empfangssignal, das durch die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen in der Empfangsantenne empfangen wurde, und ein Empfangssignal addiert sind, das durch eine Nahbereichs-Empfangsantenne unter den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in einem Intervall angeordnet sind, das verschieden von einem Intervall der mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen ist, empfangen wurde. Das Entfernen weist auf: Das Entfernen des Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung eines Vergleichsergebnisses, das erhalten wurde durch Vergleichen einer Keulenbreite eines Winkelenergiespektrums, das erhalten wurde durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne empfangene Empfangssignal addiert sind, mit einer vorbestimmten Bezugsbreite.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel erfasst, indem sie mehrere Sendeantennen und mehrere Empfangsantennen, die auf einem Substrat angeordnet sind, enthält und zusätzlich eine Empfangsantenne mit einem Intervall, das von einem Intervall zwischen den mehreren Empfangsantennen auf dem Substrat verschieden ist, enthält, auf: Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch mehrere Sendeantennen; Empfangen eines Empfangssignals, das erzeugt ist aus dem Sendesignal, das gesendet und von dem vor dem Fahrzeug positionierten Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch die mehreren Empfangsantennen und die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne; und Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds, das bestimmt ist durch Verwendung einer Breite eines Winkelenergiespektrums (APS), das erzeugt ist auf der Grundlage des Empfangssignals, das durch die mehreren Empfangsantennen empfangen wurde, und des Empfangssignals, das durch die zusätzlich enthaltene Empfangsantenne empfangen wurde, und einer vorbestimmten Bezugsbreite. Das Entfernen weist auf: Das Entfernen des Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung eines Vergleichsergebnisses, das erhalten wurde durch Vergleichen einer Keulenbreite eines Winkelenergiespektrums, das erhalten wurde durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne empfangene Empfangssignal addiert sind, mit einer vorbestimmten Bezugsbreite.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel erfasst durch Verwendung einer Sendeantenne, die zumindest eine Fernbereichs-Sendeantenne und zumindest eine Nahbereichs-Sendeantenne enthält, und einer Empfangsantenne, die mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen und mehrere Nahbereichs-Empfangsantennen enthält, auf: Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die Sendeantenne; Empfangen eines Empfangssignals, das erzeugt wurde aus dem Sendesignal, das gesendet und durch das vor dem Fahrzeug positionierte Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch die Empfangsantenne; und Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds, das bestimmt wurde durch Verwendung einer Breite eines Winkelenergiespektrums (APS), das erzeugt wurde auf der Grundlage eines Empfangssignals, das durch die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen in der Empfangsantenne empfangen wurde, und eines Empfangssignals, das empfangen wurde durch eine Nahbereichs-Empfangsantenne unter den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in einem Intervall angeordnet sind, das von einem Intervall zwischen den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen verschieden ist, und einer vorbestimmten Bezugsbreite. Das Entfernen weist auf: Das Entfernen des Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung eines Vergleichsergebnisses, das erhalten wurde durch Vergleichen einer Keulenbreite eines Winkelenergiespektrums, das erhalten wurde durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne empfangene Empfangssignal addiert sind, mit einer vorbestimmten Bezugsbreite.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt kann ein Geisterbild entfernt werden durch Bestimmen eines Gitterkeulen-Geisterbilds auf der Grundlage eines Empfangssignals, das durch Empfangsantennen mit linearem und gleichförmigem Abstand und durch Empfangsantennen mit ungleichförmigem Abstand empfangen wurde.
Zusätzlich kann gemäß dem vorliegenden Aspekt bestimmt werden, dass ein Ziel in einem realen FoV ein reales Ziel oder ein Gitterkeulen-Geisterbild ist, durch Berechnen der Differenz einer Verstärkung, die durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem Empfangssignale, die durch mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen mit linearem und gleichförmigem Abstand empfangen wurden, addiert sind, und einer Differenz einer Verstärkung, die erhalten wurde durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis, in welchem Empfangssignale durch die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und eine Nahbereichs-Empfangsantenne unter mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in einem Intervall angeordnet sind, das verschieden von einem Intervall zwischen den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen ist, addiert sind. Daher können durch ein Gitterkeulen-Geisterbild bewirkte Probleme während einer Konstantgeschwindigkeits-Fahrsteuerung eines Fahrzeugs verhindert werden.
Zusätzlich kann gemäß dem vorliegenden Aspekt die Fahrsicherheit eines autonomen Fahrzeugs gewährleistet werden durch Anwenden des gegenwärtigen Aspekts auf eine Fahrerentlastungsvorrichtung, die autonom fährt, während ein angemessener Abstand von einem voraus positionierten Fahrzeug aufrechterhalten wird, wie eine SCC.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlicher anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:

1 und 2 Ansichten zum Beschreiben einer bestehenden Radarvorrichtung für ein Fahrzeug sind.
3 ein Blockschaltbild zum Beschreiben einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel ist.
4 ein Blockschaltbild zum Beschreiben einer in 3 illustrierten Signalverarbeitungseinheit ist.
5 ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zur Entfernung eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist.
6 ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist.
7 eine Ansicht ist, die mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen und mehrere Nahbereichs-Empfangsantennen, die auf einem Substrat angeordnet sind, illustriert.
8 ein Diagramm ist, das ein digitales Strahlenbündelungsergebnis, in welchem Empfangssignale, die von mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen mit einem ersten Intervall empfangen wurden, addiert sind, illustriert.
9 ein Diagramm ist, das ein digitales Strahlenbündelungsergebnis illustriert, in welchem Signale addiert sind, die von einer an dem rechten Ende von mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen angeordneten Nahbereichs-Empfangsantenne aus mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in einem Intervall angeordnet sind, das von einem ersten Intervall zwischen den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen verschieden ist, empfangen wurden.
10 ein Diagramm ist, das ein digitales Strahlenbündelungsergebnis, in welchem Empfangssignale, die von mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und einer Nahbereichs-Empfangsantenne empfangen wurden, addiert sind, illustriert.
11 ein Diagramm ist, das ein Winkelenergiespektrum illustriert, wenn ein Ziel als ein reales Ziel bestimmt ist.
12 ein Diagramm ist, das ein Winkelenergiespektrum illustriert, wenn ein Ziel als ein Gitterkeulen-Geisterziel bestimmt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
3 illustriert ein Blockschaltbild zum Beschreiben einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem Ausführungsbeispiel. 4 illustriert ein Blockschaltbild zum Beschreiben einer in 3 illustrierten Signalverarbeitungseinheit.
Gemäß 3 kann die Radarvorrichtung 1 für Fahrzeuge nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Vorderseite eines Fahrzeugs installiert sein und kann ein vor dem Fahrzeug positioniertes Ziel erfassen.
Die Radarvorrichtung für Fahrzeuge enthält eine Sendeantenne 10, eine Empfangsantenne 20, eine Sendeeinheit 30, eine Empfangseinheit 40 und eine Signalverarbeitungseinheit 50.
Es sind mehrere Sendeantennen 10 vorhanden. Die Sendeantenne 10 enthält zumindest eine Fernbereichs-Sendeantenne und zumindest eine Nahbereichs-Sendeantenne.
Die Sendeeinheit 30 sendet ein vorbestimmtes Sendesignal durch die Sendeantenne 10. Genauer gesagt, die Sendeeinheit 30 erzeugt ein Dauerstrich-Sendesignal, das zu einem Objekt vor dem Fahrzeug zu senden ist, und sendet das erzeugte Dauerstrich-Sendesignal durch die Sendeantenne 10. Die Sendeeinheit 30 kann einen D/A-Wandler enthalten, der ein digitales Signal in ein analoges Signal umwandelt.
Die Empfangsantenne 20 verwendet eine Gruppenantenne, die mehrere Elementantennen enthält. Ein von jeder Elementantenne empfangenes Empfangssignal wird zu der Signalverarbeitungseinheit 50 übertragen.
Die Empfangseinheit 40 empfängt ein aus dem von dem Ziel reflektierten und zurückgeführten Sendesignal erzeugtes Empfangssignal durch die Empfangsantenne 20. Genauer gesagt, wenn das Dauerstrich-Sendesignal reflektiert und zurückgeführt wird, empfängt die Empfangseinheit 40 das zurückgeführte Dauerstrich-Reflexionssignal. Die Empfangseinheit 40 kann einen A/D-Wandler enthalten, der ein empfangenes analoges Signal in ein digitales Signal umwandelt.
Die Empfangsantenne 20 enthält mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen und mehrere Nahbereichs-Empfangsantennen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird beispielsweise beschrieben, dass die Empfangsantenne 20 vier Fernbereichs-Empfangsantennen und vier Nahbereichs-Empfangsantennen verwendet.
In einer Gruppenantenne werden aufgrund einer Gestaltungscharakteristik eine Seitenkeule und eine Gitterkeule erzeugt. Die Seitenkeule ist ein Signal, das durch ein Strahlungsmuster eines Fernfelds gebildet ist, und wird als ein Signal bezeichnet, das keine Hauptkeule ist. Die Gitterkeule ist ein Signal, das aus einer spezifischen Form der Seitenkeule besteht, und ist periodisch. Zusätzlich wird die erzeuge Position der Gitterkeule durch ein Antennenintervall der Gruppenantenne bestimmt.
Um das Leistungsvermögen einer Radarvorrichtung zu verbessern, wird, wenn ein Intervall von Antennen breit wird, eine Gitterkeule zu einer zentralen Fläche bewegt. Die Empfangsgröße der Seitenkeule ist kleiner der Hauptkeule. Jedoch ist die Empfangsgröße der Gitterkeule gleich der der Hauptkeule. Daher kann, wenn die Gitterkeule nicht entfernt wird, ein Geisterziel erfasst werden. Das Geisterziel existiert tatsächlich nicht, sondern das Geisterziel wird als ein Fehler bezeichnet, der in einem Signalprozess erfasst und erzeugt wird.
Um in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gitterkeule zu entfernen, ist eine Empfangsantenne mit einem Intervall, das verschieden von einem Intervall der auf einem Substrat (nicht gezeigt) angeordneten Empfangsantenne 20 ist, hinzugefügt. Erfindungsgemäß wird, wie in 7 gezeigt ist, eine mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen am nächsten gelegen angeordnete Nahbereichs-Empfangsantenne aus mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in einem Intervall angeordnet sind, das verschieden von dem von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen ist, verwendet.
Beispielsweise sind, wie in 7 gezeigt ist, die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen in einem ersten Intervall angeordnet, und die mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen sind in einem zweiten Intervall angeordnet, das von dem ersten Intervall auf dem Substrat verschieden ist. Das zweite Intervall ist kleiner als das erste Intervall. Ein Intervall einer Fernbereichs-Empfangsantenne, die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen an dem rechten Ende angeordnet ist, und einer Nahbereichs-Empfangsantenne, die von den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen an dem linken Ende angeordnet ist, ist größer oder kleiner als das erste Intervall. Beispielsweise braucht das Intervall der Fernbereichs-Empfangsantenne, die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen an dem rechten Ende angeordnet ist, und der Nahbereichs-Empfangsantenne, die von den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen an dem linken Ende angeordnet ist, nicht ein ganzzahliges Mehrfaches des ersten Intervalls zu sein.
Die Signalverarbeitungseinheit 50 kann das Gitterkeulen-Geisterbild entfernen, das bestimmt wird durch Verwendung einer Differenz einer Verstärkung, die durch eine digitale Strahlenbündelung erhalten wurde, in der Empfangssignale, die von der auf dem Substrat angeordneten Empfangsantenne 20 und der hinzugefügten Empfangsantenne mit dem Intervall, das von dem Intervall der Empfangsantenne 20 verschieden ist, empfangen wurden, addiert werden oder Empfangssignale, die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und einer Nahbereichs-Empfangsantenne, die von den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen mit dem Intervall, das von dem der mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen verschieden ist, den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen am nächsten ist, empfangen wurden, addiert werden. Beispielsweise kann die Signalverarbeitungseinheit 50 das Gitterkeulen-Geisterbild entfernen unter Verwendung einer Verstärkungsdifferenz jeder Keule durch Berechnen einer Verstärkungsdifferenz von jeder Keule für eine Keule, für die ein Verstärkungswert berechnet wird als ein Verstärkungswert gleich dem oder höher als ein vorbestimmter Verstärkungswert eines Winkelenergiespektrums, das durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die von den mehreren Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale addiert sind, und eines Winkelenergiespektrums, das durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die von den mehreren Empfangsantennen und der hinzugefügten Empfangsantenne empfangenen Empfangssignale addiert sind.
Nachfolgend wird beschrieben, dass das Gitterkeulen-Geisterbild entfernt wird durch Verwendung von Empfangssignalen, die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen, die in dem ersten Intervall auf dem Substrat angeordnet sind, und einer Nahbereichs-Empfangsantenne (die nachfolgend als „Geisterbild-Entfernungsantenne“ bezeichnet wird), die von den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen, die in dem Intervall angeordnet sind, das von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen verschieden ist, den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen am nächsten ist, empfangen wurden.
Zusätzlich kann die Signalverarbeitungseinheit 50 das Gitterkeulen-Geisterbild entfernen, das bestimmt ist unter Verwendung einer Breite eines Winkelenergiespektrums, das Verstärkungen jedes Winkels von Zielen anzeigt, die erzeugt sind auf der Grundlage der Empfangssignale, die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und der Geisterbild-Entfernungsantenne empfangen wurden, von den durch die Empfangsantenne 20 empfangenen Empfangssignalen, und nicht einmal die Signalverarbeitungseinheit 50 verwendet die vorgenannte Verstärkungsdifferenz.
Gemäß 4 enthält die Signalverarbeitungseinheit 50 eine Berechnungseinheit 51, eine Winkelschätzeinheit 52 und eine Zielbestimmungseinheit 53.
Die Signalverarbeitungseinheit 50 verarbeitet das Sendesignal der Sendeeinheit 30 und das Empfangssignal, das von der Empfangseinheit 40 empfangen wurde. Das heißt, die Signalverarbeitungseinheit 50 kann mehrere Abstände schätzen durch Verarbeiten der mehreren Empfangssignale, die anhand des Sendesignals, das durch die Sendeeinheit 30 gesendet wurde, erzeugt, reflektiert und zurückgeführt wurden, und kann ein Ziel, das in dem kürzesten Abstand unter den mehreren geschätzten Abständen positioniert ist, als ein reales Ziel bestimmen.
Die Berechnungseinheit 51 berechnet jede der Differenzen einer Verstärkung, die aus dem digitalen Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die mehreren von der Empfangseinheit 40 empfangenen Empfangssignale. Genauer gesagt, die mehreren von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale werden addiert, und die Differenz einer Verstärkung, die anhand des digitalen Strahlenbündelungsergebnisses erhalten wurde, in welchem die mehreren von der Empfangseinheit 40 empfangenen Empfangssignale. Genauer gesagt, die mehreren von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und der Geisterbild-Entfernungsantenne empfangenen Signale werden addiert.
Alternativ bestimmt die Berechnungseinheit 51 mehrere Keulen, die als ein Verstärkungswert gleich einem oder höher als ein vorbestimmter Verstärkungswert in einem Winkelenergiespektrum berechnet sind, das aus dem digitalen Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die mehreren Empfangssignale, die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen empfangen wurden, addiert sind, und berechnet eine Verstärkungsdifferenz für die mehreren bestimmten Keulen in dem Winkelenergiespektrum, das aus dem digitalen Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die mehreren Empfangssignale, die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und der Geisterbild-Entfernungsantenne empfangen wurden, addiert sind. Wenn eine entsprechende Keule das Gitterkeulen-Geisterbild ist, ist die Verstärkungsdifferenz gleich einer oder höher als eine Bezugsdifferenz, und wenn die entsprechende Keule eine Hauptkeule durch das Ziel ist, wird die Verstärkungsdifferenz als „null“ berechnet.
Zusätzlich berechnet die Berechnungseinheit 51 eine Differenz einer zweiten Verstärkung, die aus dem digitalen Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und die Geisterbild-Entfernungsantenne addiert sind, das heißt eine Differenz einer Verstärkung zwischen vor dem Fahrzeug erfassten Zielen.
Die Berechnungseinheit 51 berechnet eine Breite zwischen vorbestimmten Punkten im FoV eines Winkelenergiespektrums (APS), das erzeugt wurde zum Schätzen eines Winkels des Ziels auf der Grundlage der von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen und der Geisterbild-Entfernungsantenne empfangenen Empfangssignale. Der vorbestimmte Punkt kann ein Punkt sein, der um ein vorbestimmtes Intervall von einem Spitzenpunkt entfernt ist, ein Punkt, der gleich dem oder um 10 % oder weniger niedriger als der Spitzenpunkt ist, oder ein Punkt von -3 dB von dem Spitzenpunkt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt.
Die Bestimmungseinheit 52 bestimmt, ob die Verstärkungsdifferenz jeder Keule, die durch die Berechnungseinheit 51 berechnet ist, höher als die vorbestimmte Bezugsdifferenz ist, und bestimmt, ob das Ziel vor dem Fahrzeug das Gitterkeulen-Geisterbild oder das reale Ziel ist, gemäß dem Bestimmungsergebnis.
Genauer gesagt, die Bestimmungseinheit 52 bestimmt, dass das Ziel durch die vor dem Fahrzeug positionierte entsprechende Keule das Gitterkeulen-Geisterbild ist, wenn die berechnete Verstärkungsdifferenz jeder Keule höher als die vorbestimmte Bezugsdifferenz ist, und die Bestimmungseinheit 52 bestimmt, dass das Ziel durch die vor dem Fahrzeug positionierte entsprechende Keule das reelle Ziel ist, wenn die berechnete Verstärkungsdifferenz jeder Keule nicht höher als die vorbestimmte Bezugsdifferenz ist.
Als ein Ergebnis der Bestimmungseinheit 52 entfernt, wenn das Ziel das Gitterkeulen-Geisterbild ist, die Geisterbild-Entfernungseinheit 53 eine Gitterkeulenspitze, so dass ein Gitterkeulen-Geisterziel nicht erfasst wird.
Zusätzlich kann die Bestimmungseinheit 52 bestimmen, ob die entsprechende spezifische Keule das Gitterkeulen-Geisterbild ist, durch Vergleichen einer spezifischen Keulenbreite des APS durch die Berechnungseinheit 51 mit einer vorbestimmten Bezugsbreite. Genauer gesagt, wenn die spezifische Keulenbreite des APS höher als die vorbestimmte Bezugsbreite ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 52, dass die entsprechende spezifische Keule das Gitterkeulen-Geisterbild ist. Anderenfalls bestimmt die Bestimmungseinheit 52, dass die entsprechende spezifische Keule das reale Ziel ist.
Wenn die entsprechende spezifische Keule gemäß dem Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit 52 als das Gitterkeulen-Geisterbild bestimmt wird, entfernt die Geisterbild-Entfernungseinheit 53 die Gitterkeulenspitze, so dass das Gitterkeulen-Geisterziel nicht als ein Verfolgungssteuerobjekt ausgewählt wird.
Ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds der Radarvorrichtung für Fahrzeuge mit der vorbeschriebenen Konfiguration wird mit Bezug auf 5 beschrieben.
5 illustriert ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 5 erzeugt eine in einer Radarvorrichtung 1 für Fahrzeuge enthaltene Sendeeinheit 30 ein zu einem Objekt vor einem Fahrzeug zu sendendes Sendesignal, beispielsweise ein Dauerstrich-Sendesignal, und sendet das erzeugte Sendesignal durch eine Sendeantenne 10 (S11). Die Sendeantenne 10 enthält beispielsweise eine Fernbereichs-Sendeantenne und eine Nahbereichs-Sendeantenne.
Eine in der Radarvorrichtung 1 für Fahrzeuge enthaltene Empfangseinheit 40 empfängt ein Empfangssignal, das aus dem durch die Sendeantenne 10 gesendeten Sendesignal erzeugt, von dem Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch eine Empfangsantenne 20 (S13).
Wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, enthält die Empfangsantenne 20 beispielsweise vier Fernbereichs-Empfangsantennen, die in dem ersten Intervall (z. B. 2λ) angeordnet sind, und vier Nahbereichs-Empfangsantennen, die in dem zweiten Intervall (z. B. 1,5λ) angeordnet sind, das von dem ersten Intervall (z. B. 2λ) verschieden ist, an dem rechten Ende der vier Fernbereichs-Empfangsantennen.
Eine Signalverarbeitungseinheit 50, die in der Radarvorrichtung 1 für Fahrzeuge enthalten ist, berechnet ein Winkelenergiespektrum, das durch ein Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem von der Empfangsantenne 20, genauer gesagt mehreren in linearem und gleichförmigem Abstand angeordneten Fernbereichs-Empfangsantennen, empfangene Empfangssignale addiert sind (S15).
8 ist ein Diagramm, das ein digitales Strahlenbündelungsergebnis illustriert, in welchem Empfangssignale von Fernbereichs-Empfangsantennen, die in einem ersten Intervall angeordnet sind, addiert sind. Alle Verstärkungen von Zielen, die vor dem Fahrzeug positioniert sind und die durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurden, werden als 0 berechnet. Verstärkungen von jedem von drei Zielen sind als 0 berechnet. 8 ist ein Winkelenergiespektrum, das durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde. Keulen, die als ein Verstärkungswert gleich einem oder höher als ein vorbestimmter Verstärkungswert berechnet sind, sind drei Keulen von 0 Grad, +30 Grad und -30 Grad. Aber Verstärkungen von jeder Keule sind dieselben, und somit ist es schwierig, zu bestimmen, ob jede der Keulen die Hauptkeule oder das Gitterkeulen-Geisterbild ist.
9 ist ein Diagramm, das ein digitales Strahlenbündelungsergebnis illustriert, in welchem von einer Geisterbild-Entfernungsantenne empfangene Empfangssignale addiert sind.
10 illustriert ein digitales Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die von den mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen empfangenen Empfangssignale, die in 8 illustriert sind, und die von der Geisterbild-Entfernungsantenne empfangenen Empfangssignale, die in 9 illustriert sind, addiert sind.
Die Signalverarbeitungseinheit 50 berechnet ein Winkelenergiespektrum, das durch ein digitales Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die von der Empfangsantenne 20 empfangenen Empfangssignale. Genauer gesagt, die mehreren Fernbereichs-Empfangsantennen, die in dem ersten Intervall angeordnet sind, und die vorgenannte Geisterbild-Entfernungsantenne werden addiert (S17).
Die Signalverarbeitungseinheit 50 berechnet die Verstärkungsdifferenz zwischen Zielen, die vor dem Fahrzeug positioniert sind, die durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde. Das heißt, die Signalverarbeitungseinheit 50 berechnet die Verstärkungsdifferenz jeder Keule durch Verwendung der Winkelenergiespektren nach 8 und 10. Eine Verstärkungsdifferenz eines Ziels, das bei -30 Grad positioniert ist, wird als etwa -2,499 berechnet, eine Verstärkungsdifferenz eines Ziels, das bei 0 Grad positioniert ist, wird als 0 berechnet, und eine Verstärkungsdifferenz eines Ziels, das bei 30 Grad positioniert ist, wird als etwa -2,499 berechnet.
Als Nächstes bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 50, ob die Verstärkungsdifferenzen jeder Keule höher sind als eine vorbestimmte Bezugsdifferenz (S19).
Als ein Ergebnis des Schritts S19 bestimmt, wenn die berechnete Verstärkungsdifferenz kleiner als die vorbestimmte Bezugsdifferenz ist, die Signalverarbeitungseinheit 50, dass ein Ziel mit einem entsprechenden Keulenwinkel ein reales Ziel ist (S22). Als Nächstes steuert die Signalverarbeitungseinheit 50 eine Bewegung des Fahrzeugs derart, dass das Fahrzeug autonom fährt, während ein angemessener Abstand von dem bestimmten realen Ziel aufrechterhalten wird.
Als das Ergebnis des Schritts S19 bestimmt, wenn die berechnete Verstärkungsdifferenz höher als die vorbestimmte Bezugsdifferenz ist, die Signalverarbeitungseinheit 50, dass das Ziel vor dem Fahrzeug, das unter dem entsprechenden Keulenwinkel positioniert ist, als das Gitterkeulen-Geisterbild (S21).
Die Signalverarbeitungseinheit 50 entfernt die Gitterkeulenspitze (S23). Somit bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 50, dass das Frontziel durch die entsprechende Keule das Gitterkeulen-Geisterziel ist, so dass das Frontziel nicht als das Verfolgungssteuerziel ausgewählt wird.
Demgemäß kann bestimmt werden, dass ein Ziel in einem realen FoV das reale Ziel oder das Gitterkeulen-Geisterbild ist. Daher können Probleme, die aufgrund des Gitterkeulen-Geisterziels erzeugt werden, während einer Konstantgeschwindigkeits-Fahrsteuerung eines Fahrzeugs vermieden werden.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds in einem Verfahren, das von dem Verfahren des Ausführungsbeispiels von 5 verschieden ist, mit Bezug auf 6 beschrieben.
6 illustriert ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einem anderen weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 6 erzeugt eine in einer Radarvorrichtung 10 für Fahrzeuge enthaltene Sendeeinheit 30 ein Sendesignal, das zu einem Objekt vor einem Fahrzeug zu senden ist, beispielsweise ein Dauerstrich-Sendesignal, und sendet das erzeugte Sendesignal durch eine Sendeantenne 10 (S51). Beispielsweise enthält die Sendeantenne 10 eine Fernbereichs-Sendeantenne und eine Nahbereichs-Sendeantenne.
Eine in der Radarvorrichtung 1 für Fahrzeuge enthaltene Empfangseinheit 40 empfängt ein Empfangssignal, das aus dem durch die Sendeantenne 10 gesendeten Sendesignal erzeugt, von dem Ziel reflektiert und zurückgeführt ist, durch eine Empfangsantenne 20 (S53). Wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, enthält die Empfangsantenne 20 beispielsweise vier Fernbereichs-Empfangsantennen, die in dem ersten Intervall (z. B. 2λ) angeordnet sind, und vier Nahbereichs-Empfangsantennen, die in dem zweiten Intervall (z. B. 1,5λ) angeordnet sind, das von dem ersten Intervall (z. B. 2λ) verschieden ist, an dem rechten Ende der vier Fernbereichs-Empfangsantennen.
Eine in der Radarvorrichtung 1 für Fahrzeuge enthaltene Signalverarbeitungseinheit 50 erzeugt ein Winkelenergiespektrum durch Empfangssignale, die von der Empfangsantenne 20 empfangen wurden. Genauer gesagt, mehrere Fernbereichs-Empfangsantennen, die in dem ersten Intervall angeordnet sind, und die Geisterbild-Entfernungsantenne (S55). Das Winkelenergiespektrum wird in einem Prozess zum Schätzen eines Winkels des Ziels erzeugt.
11 illustriert ein Winkelenergiespektrum, wenn ein Ziel als ein reales Ziel bestimmt wird. 12 illustriert ein Winkelenergiespektrum, wenn ein Ziel als ein Gitterkeulen-Geisterziel bestimmt wird.
Die Signalverarbeitungseinheit 50 berechnet die Breite zwischen vorbestimmten Punkten im FoV des erzeugten Winkelenergiespektrums (S57).
Die Signalverarbeitungseinheit 50 bestimmt, ob die berechnete Breite breiter als eine vorbestimmte Bezugsbreite ist (S59).
Als ein Ergebnis des Schritts S59 bestimmt, wenn die berechnete Breite schmaler als die vorbestimmte Bezugsbreite ist, die Signalverarbeitungseinheit 50, dass das Frontziel, das unter einem entsprechenden Keulenwinkel positioniert ist, ein reales Ziel ist (S60).
Als Nächstes steuert die Signalverarbeitungseinheit 50 eine Bewegung des Fahrzeugs derart, dass das Fahrzeug autonom fährt, während ein angemessener Abstand zu dem bestimmten realen Ziel aufrechterhalten wird.
Als das Ergebnis des Schritts S59 bestimmt, wenn die berechnete Breite breiter als die vorbestimmte Bezugsbreite ist, die Signalverarbeitungseinheit 50, dass das Frontziel, das unter dem entsprechenden Keulenwinkel positioniert ist, das Gitterkeulen-Geisterbild ist (S61).
Die Signalverarbeitungseinheit 50 entfernt die Gitterkeulenspitze, die unter dem Gitterkeulenwinkel positioniert ist (S63). Somit bestimmt die Signalverarbeitungseinheit 50, dass das Frontziel, das unter dem Gitterkeulenwinkel positioniert ist, das Gitterkeulen-Geisterziel ist, so dass das Frontziel nicht als das Verfolgungssteuerziel ausgewählt wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann bestimmt werden, dass ein Frontziel, das unter einem entsprechenden Keulenwinkel jeder Keule positioniert ist, ein reales Ziel oder ein Gitterkeulen-Geisterziel ist, durch Vergleichen der Breite zwischen vorbestimmten Punkten im FoV eines Winkelenergiespektrums mit einer vorbestimmten Bezugsbreite. Daher kann die vorliegende Erfindung bei einer Fahrerentlastungsvorrichtung, wie eine SCC, angewendet werden, die autonom fährt, während ein geeigneter Abstand zu einem voraus positionierten Fahrzeug aufrechterhalten wird, und somit kann die Fahrsicherheit eines autonomen Fahrzeugs gewährleistet werden.
Der Bereich der vorliegenden Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche zu interpretieren, und er sollte so ausgelegt werden, dass alle technischen Ideen innerhalb des Bereichs, der den Ansprüchen äquivalent ist, zu dem Bereich der vorliegenden Erfindung gehören.

Claims

Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein Ziel erfasst, das vor einem Fahrzeug positioniert ist, indem sie mehrere Sendeantennen (10) und mehrere Empfangsantennen (20) enthält, welche Radarvorrichtung für Fahrzeuge aufweist: eine Sendeeinheit (30), die konfiguriert ist zum Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die mehreren Sendeantennen (10); eine Empfangseinheit (40), die konfiguriert ist zum Empfangen eines Empfangssignals, das aus dem durch die Sendeeinheit (30) gesendeten Sendesignal erzeugt und durch das vor dem Fahrzeug positionierte Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch die mehreren Empfangsantennen (20) und eine hinzugefügte Empfangsantenne; und eine Signalverarbeitungseinheit (50), die konfiguriert ist zum Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwenden zumindest eines von einem digitalen Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale addiert sind, und einem digitalen Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne (20) empfangene Empfangssignal addiert sind, wobei die hinzugefügte Empfangsantenne (20) ein Intervall hat, das von einem Intervall zwischen den mehreren Empfangsantennen (20) verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Sendeantennen (10) und die mehreren Empfangsantennen (20) auf einem Substrat angeordnet sind, wobei die mehreren Empfangsantennen (20) Fernbereichs-Empfangsantennen (20) sind und die hinzugefügte Empfangsantenne (20) eine Empfangsantenne (20) ist, die unter mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen (20) am nächsten zu den Fernbereichs-Empfangsantennen (20) angeordnet ist.
Radarvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, bei der die Signalverarbeitungseinheit (50) aufweist: eine Berechnungseinheit (51), die konfiguriert ist zum Berechnen einer Verstärkungsdifferenz jeder Keule, deren Verstärkungswert gleich einem oder höher ist als ein vorbestimmter Verstärkungswert eines Winkelenergiespektrums, das durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale addiert sind, und eines Winkelenergiespektrums, das durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne (20) empfangene Empfangssignal addiert sind; und eine Geisterbild-Entfernungseinheit (53), die konfiguriert ist zum Entfernen eines entsprechenden Gitterkeulen-Geisterbilds durch Bestimmen der Keule als das Gitterkeulen-Geisterbild, wenn die berechnete Verstärkungsdifferenz jeder Keule höher als eine vorbestimmte Bezugsdifferenz ist.
Radarvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Berechnungseinheit die Verstärkungsdifferenz jeder Keule berechnet durch gegenseitigen Vergleich von Verstärkungen der unter demselben Winkel des Winkelenergiespektrums erzeugten Keulen, und eine Keule, deren Verstärkungsdifferenz jeder Keule gleich null ist, als die Hauptkeule bestimmt.
Radarvorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Signalverarbeitungseinheit (50) das Gitterkeulen-Geisterbild entfernt durch Verwendung eines Vergleichsergebnisses, das erhalten wurde durch Vergleichen einer Keulenbreite mit einem Winkelenergiespektrum, das durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne (20) empfangene Empfangssignal addiert sind, mit einer vorbestimmten Bezugsbreite.
Radarvorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Signalverarbeitungseinheit (50) aufweist: eine Berechnungseinheit (51), die konfiguriert ist zum Berechnen einer Keulenbreite für zumindest eine Keule des Winkelenergiespektrums in einem vorbestimmten Verstärkungswert; und eine Bestimmungseinheit (52), die konfiguriert ist zum Bestimmen der Keule als das Gitterkeulen-Geisterbild, wenn die Keulenbreite gleich der oder größer als die Bezugsbreite ist.
Radarvorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Signalverarbeitungseinheit (50) weiterhin eine Geisterbild-Entfernungseinheit (53) aufweist, die konfiguriert ist zum Bestimmen der Keule als eine Hauptkeule, wenn die Keulenbreite geringer als die Bezugsbreite ist, und zum Entfernen der als das Gitterkeulen-Geisterbild bestimmten Keule.
Verfahren zum Entfernen eines Geisterbilds einer Radarvorrichtung für Fahrzeuge, die ein vor einem Fahrzeug positioniertes Ziel dadurch erfasst, dass sie mehrere Sendeantennen (10) und mehrere Empfangsantennen (20), die auf einem Substrat angeordnet sind, enthält, welches Verfahren aufweist: Senden eines vorbestimmten Sendesignals in den Bereich vor dem Fahrzeug durch die mehreren Sendeantennen (10); Empfangen eines Empfangssignals, das aus dem gesendeten Sendesignal erzeugt und durch das vor dem Fahrzeug positionierte Ziel reflektiert und zurückgeführt wurde, durch die mehreren Empfangsantennen (20) und eine hinzugefügte Empfangsantenne (20); und Entfernen eines Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung von zumindest einem von einem digitalen Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale addiert sind, und einem digitalen Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne (20) empfangene Empfangssignal addiert sind, wobei die hinzugefügte Empfangsantenne (20) ein Intervall hat, das von einem Intervall zwischen den mehreren Empfangsantennen (20) verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen aufweist: das Entfernen des Gitterkeulen-Geisterbilds durch Verwendung eines Vergleichsergebnisses, das erhalten wurde durch Vergleichen einer Keulenbreite eines Winkelenergiespektrums, das erhalten wurde durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne (20) empfangene Empfangssignal addiert sind, mit einer vorbestimmten Bezugsbreite.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Entfernen aufweist: Berechnen einer Verstärkungsdifferenz jeder Keule, deren Verstärkungswert gleich einem oder größer ist als ein vorbestimmter Verstärkungswert eines Winkelenergiespektrums, das durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale addiert sind, und eines Winkelenergiespektrums, das durch das digitale Strahlenbündelungsergebnis erhalten wurde, in welchem die durch die mehreren Empfangsantennen (20) empfangenen Empfangssignale und das durch die hinzugefügte Empfangsantenne (20) empfangene Empfangssignal addiert sind; und Entfernen eines entsprechenden Gitterkeulen-Geisterbilds durch Bestimmen der Keule als das Gitterkeulen-Geisterbild, wenn die berechnete Verstärkungsdifferenz jeder Keule größer als eine vorbestimmte Bezugsdifferenz ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Berechnen aufweist: Berechnen der Verstärkungsdifferenz jeder Keule durch gegenseitiges Vergleichen von Verstärkungen der unter demselben Winkel des Winkelenergiespektrums erzeugten Keulen und Bestimmen einer Keule, deren Verstärkungsdifferenz von jeder Keule gleich null ist, als eine Hauptkeule.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die mehreren Empfangsantennen (20) Fernbereichs-Empfangsantennen (20) sind und die hinzugefügte Empfangsantenne (20) eine Empfangsantenne (20) ist, die unter den mehreren Nahbereichs-Empfangsantennen den Fernbereichs-Empfangsantennen (20) am nächsten ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem das Entfernen aufweist: Berechnen einer Keulenbreite für zumindest eine Keule des Winkelenergiespektrums in einem vorbestimmten Verstärkungswert; und Bestimmen der Keule als das Gitterkeulen-Geisterbild, wenn die Keulenbreite gleich der oder größer als die Bezugsbreite ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem das Entfernen weiterhin aufweist: Bestimmen der Keule als eine Hauptkeule, wenn die Keulenbreite geringer als die Bezugsbreite ist, und Entfernen der als das Gitterkeulen-Geisterbild bestimmten Keule.