DE102016225494A1

DE102016225494A1 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen eines zielobjekts

Info

Publication number: DE102016225494A1
Application number: DE102016225494.4A
Authority: DE
Inventors: Jaeeun Lee; HaeSueng LIM
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2036-12-20
Also published as: US10429494B2; US20170184702A1; CN106908794B; KR102404891B1; CN106908794A; KR20170075474A; DE102016225494B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen eines Zielobjekts durch eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen der Situation, die die Verschlechterung der Funktion eines Radars bewirkt, wie einen Stahltunnel, und zum Verhindern der Verschlechterung des Leistungsvermögens durch eine Signalverarbeitungstechnologie. Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung und ein Verfahren für diese vor, wobei die Vorrichtung enthält: eine Signalsendeeinheit, die konfiguriert ist zum Senden eines Sendesignals für die Erfassung eines Zielobjekts; eine Signalempfangseinheit, die konfiguriert ist zum Empfangen eines durch eine Reflexion des Sendesignals erzeugten Empfangssignals; eine Signalanalysiereinheit, die konfiguriert ist zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals, und zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen für die Bestimmung einer Periodizität der Frequenzspektruminformationen; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zum Bestimmen, ob eine Störstruktur existiert; und eine Zielerfassungseinheit, die konfiguriert ist zum Erfassen eines Zielobjekts durch Löschen einer Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen, wenn bestimmt wird, dass die Störstruktur existiert.

Description

QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0185166 , die am 23. 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 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen eines Zielobjekts durch eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen der Situation, die die Verschlechterung der Erfassungsfunktion einer Radarvorrichtung bewirkt, wie einen Stahltunnel, und durch eine Signalverarbeitungstechnologie verhindert, dass deren Leistungsfähigkeit verschlechtert wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein fahrzeuggebundenes Radar zeigt eine Radarvorrichtung an, die in verschiedenen Formen vorgesehen ist, die an einem Fahrzeug befestigt werden kann, und zeigt eine Vorrichtung an, die zum Verringern der Wahrscheinlichkeit eines Unfalls, der durch eine Wetterbedingung oder Unachtsamkeit eines Fahrers bewirkt wird, und zum Erfassen eines um das Fahrzeug herum existierenden Objekts verwendet wird.
Da das Interesse an Sicherheit und Bequemlichkeit für einen Fahrer zugenommen hat, wurden verschiedene Technologien, die mit der Sicherheit eines Fahrzeugs und der Bequemlichkeit assoziiert sind, unter Verwendung der fahrzeuggebundenen Radarvorrichtung entwickelt. Verschiedene Technologien wurden entwickelt, beispielsweise eine intelligente Fahrtechnologie, die ein voraus befindliches Fahrzeug erfasst und ein Fahrzeug fährt, indem es automatisch dem erfassten vorausfahrenden Fahrzeug folgt, eine autonomische Fahrtechnologie, eine automatische Notbremstechnologie, und dergleichen.
Das fahrzeuggebundene Radar, das für die Technologien in weitem Umfang verwendet werden kann, kann ein benachbartes Objekt auf der Grundlage eines Reflexionssignals, das reflektiert wird, nachdem ein Radarsignal gesendet wurde, erfassen. Jedoch wird häufig gefunden, dass in einem Abschnitt, in welchem ein Stahltunnel oder eine schalldichte Wand installiert ist, und in einem Abschnitt, in welchem eine Struktur, die einen großen Anteil von elektromagnetischen Wellen reflektiert, installiert ist, dass ein Störungssignal empfangen wird, das größer als ein Zielsignal ist. Aufgrund dieser Erscheinung kann es sein, dass ein Fahrzeug ein vorderes Zielfahrzeug nicht erfasst und ein vorderes Zielfahrzeug nicht vorher erfasst aufgrund einer Fahrzeugumgebung, was nachteilig ist.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei diesem Hintergrund besteht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen, ob eine Struktur, die ein erhebliches Störsignal erzeugen kann, wie ein Stahltunnel, existiert, durch Analysieren eines durch eine Radarvorrichtung erhaltenen Empfangssignals anzugeben.
Auch besteht ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen einer Struktur, die ein erhebliches Störsignal erzeugen kann, und zum Erhöhen eines Zielerfassungsvermögens zur Verbesserung der Sicherheit in einem Abschnitt, in welchem die entsprechende Struktur installiert ist, anzugeben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung vorgesehen, welche enthält: eine Signalsendeeinheit, die konfiguriert ist zum Senden eines Sendesignals zur Erfassung eines Zielobjekts; eine Signalempfangseinheit, die konfiguriert ist zum Empfangen eines durch eine Reflexion des Sendesignals erzeugten Empfangssignals; eine Signalanalysiereinheit, die konfiguriert ist zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals und zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen zum Bestimmen der Periodizität der Frequenzspektruminformationen; eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zum Bestimmen, ob eine Störstruktur existiert; und eine Zielerfassungseinheit, die konfiguriert ist zum Erfassen eines Zielobjekts durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen, wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zielobjekt-Erfassungsverfahren vorgesehen, welches enthält: einen Signalsendevorgang zum Senden eines Sendesignals zur Erfassung eines Zielobjekts; einen Signalempfangsvorgang zum Empfangen eines durch eine Reflexion des Sendesignals erzeugten Empfangssignals; einen Signalanalysevorgang zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals und zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen zur Bestimmung der Periodizität der Frequenzspektruminformationen; einen Bestimmungsvorgang zum Bestimmen, ob eine Störstruktur existiert; und einen Zielerfassungsvorgang zum Erfassen eines Zielobjekts durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen, wenn bestimmt wird, dass die Störstruktur existiert.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Analysieren eines durch eine Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung erhaltenen Empfangssignals und zum Erkennen, ob eine Struktur existiert, die ein erhebliches Störsignal erzeugt, wie ein Stahltunnel, vorgesehen.
Auch sind gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen einer Struktur, die ein erhebliches Störsignal erzeugen kann, und zum Erhöhen eines Zielerfassungsvermögens zur Verbesserung der Sicherheit in einem Abschnitt, in welchem die entsprechende Struktur installiert ist, vorgesehen.
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 ein Diagramm ist, das die Verschlechterung des Erfassungsvermögens für ein Zielsignal aufgrund einer Störstruktur illustriert;
2 ein Diagramm ist, das eine Konfiguration einer Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
3 ein Diagramm ist, das eine Störstruktur illustriert;
4 ein Diagramm ist, das durch eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) herausgezogene Periodizitätsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
5 ein Diagramm ist, das ein binäres Frequenzspektrum gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
6 ein Diagramm ist, das unter Verwendung eines binären Frequenzspektrums herausgezogene Periodizitätsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
7 ein Diagramm ist, das ein binäres Spitzenfrequenzspektrum gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
8 ein Diagramm ist, das unter Verwendung eines binären Spitzenfrequenzspektrums herausgezogene Periodizitätsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
9 ein Diagramm ist, das durch inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) herausgezogene Periodizitätsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
10 ein Diagramm ist, das ein Spektrum, von dem eine Spitzenkomponente in Periodizitätsinformationen unterdrückt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
11 ein Diagramm ist, das einen Vergleich zwischen einem Frequenzspektrum eines Empfangssignals und einem Umwandlungsfrequenzspektrum, das durch Umwandlung nach der Unterdrückung einer Spitzenkomponente erhalten wurde, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
12 ein Diagramm ist, das verschiedene Beispiele für Umwandlungsfrequenzspektren, die durch Umwandlung nach der Unterdrückung einer Spitzenkomponente erhalten wurden, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; und
13 ein Flussdiagramm ist, das ein Zielobjekt-Erfassungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden Aspekte der vorliegenden Erfindung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung der Elemente der vorliegenden Erfindung können Begriffe ”erste”, ”zweite”, ”A”, ”B”, ”(a)”, ”(b)” und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe werden lediglich verwendet, um ein strukturelles Element von anderen strukturellen Elementen zu unterscheiden, und eine Eigenschaft, eine Reihenfolge, eine Sequenz und dergleichen eines entsprechenden strukturellen Elements sind nicht durch den Begriff beschränkt. Es ist festzustellen, dass, wenn in der Beschreibung ausgeführt wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente ”verbunden”, ”gekoppelt” oder ”vereinigt” ist, eine dritte Komponente zwischen der ersten und der zweiten Komponente ”verbunden”, ”gekoppelt” und ”vereinigt” sein kann, obgleich die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder vereinigt sein kann.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung und ein Zielobjekt-Erfassungsverfahren.
Da ein fahrzeuggebundenes Radar weit verbreitet ist, wurden verschiedene Funktionen für die Bequemlichkeit des Fahrers unter Verwendung desselben entwickelt. Eine adaptive Fahrsteuerung (ACC) ist ein Beispiel für die bequemen Funktionen, die automatisch einen Sicherheitsabstand gegenüber einem vorderen Zielfahrzeug aufrechterhält und automatisch die Geschwindigkeit oder die Lenkung des Fahrzeugs steuert.
Um jedoch zu ermöglichen, dass die Funktion normal durchgeführt wird und einem Fahrer die Bequemlichkeit vermittelt wird, wird eine hohe Zuverlässigkeit von einer Radarvorrichtung gefordert, die ein vorderes Fahrzeug kontinuierlich erfassen und verfolgen soll. In dem Fall von heftigem Regen oder Nebel, die die Sichtbarkeit beeinträchtigen, kann die Radarvorrichtung eine höhere Zuverlässigkeit liefern als andere Sensoren wie eine Kamera oder dergleichen. Jedoch in der Situation, in der verschiedene Stahlstrukturen von Straßen existieren, nehmen reflektierte Signale zu, und somit kann sich das Vermögen zur Erfassung eines Zielobjekts verschlechtern.
Um den Nachteil zu beseitigen, sind eine Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung und ein Zielobjekt-Erfassungsverfahren vorgesehen, die ein Zielobjekt unverzüglich und genau erfassen können durch Anwenden einer Signalverarbeitungstechnologie selbst in einer Umgebung mit einer großen Anzahl von Störstrukturen.
In der Radartechnologie zeigt ein Störsignal ein reflektierendes Hindernis an, wie ein Echo oder dergleichen, das durch eine unnötige reflektierte Welle bewirkt wird, einer Wasseroberfläche, Regentropfen oder dergleichen erzeugt wird. In der vorliegenden Beschreibung zeigt eine Störstruktur ein Objekt an, das eine Störung bewirkt, und ein Störsignal ist eine Signalkomponente, die eine Radarvorrichtung aufgrund einer unnötigen reflektierten Welle empfängt. Ein Störsignal wird von einem Rauschsignal unterschieden und kann mit einer größeren Intensität als ein Zielsignal durch ein Zielobjekt empfangen werden, und kann somit ein Problem bei der Erfassung eines Zielobjekts bewirken.
Nachfolgend kann eine Störstruktur eine Struktur anzeigen, die auf einer oder um eine Straße herum existiert und die ein Störsignal erzeugen kann, wenn ein Radarsignal empfangen wird.
1 ist ein Diagramm, das die Verschlechterung des Erfassungsvermögens eines Zielsignals aufgrund einer Störstruktur illustriert.
Gemäß 1 kann eine Situation 100 vorliegen, in der ein Fahrzeug während des Fahrens in einen Stahltunnel eintritt. In diesem Fall kann das Zielobjekt-Erfassungsvermögen einer Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung verschlechtert werden aufgrund eines durch einen Stahltunnel in der Situation, in der ein vorderes Fahrzeug 110 als ein Zielobjekt erfasst wird, erzeugt wird.
Daher kann, wenn das Fahrzeug in den Stahltunnel eintritt, ein Frequenzspektrum 150 eines von der Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung des Fahrzeugs empfangenen Empfangssignals mehrere Störsignale enthalten. Aufgrund von mehreren Störsignalkomponenten kann es schwierig sein, ein von dem vorderen Fahrzeug 100 empfangenes Zielsignal 160 zu erfassen. Der Nachteil kann verstärkt werden, wenn mehrere Stahlstrukturen, die ein hohes Reflexionsvermögen mit Bezug auf ein Sendesignal haben, in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Unter der Umgebung, in dem Zustand, in welchem das Frequenzspektrum des Empfangssignals wie in dem Diagramm 150 gezeigt ist, wenn eine Störsignalkomponente durch Umwandeln des Frequenzspektrums in eine verschiedene Dimension unterdrückt wird, kann eine Zielsignalkomponente leicht erfasst werden.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 kann enthalten: eine Signalsendeeinheit 210 zum Senden eines Sendesignals für die Erfassung eines Zielobjekts, eine Signalempfangseinheit 220 zum Empfangen eines Empfangssignals, das aufgrund einer Reflexion eines Sendesignals erzeugt wird, eine Signalanalysiereinheit 230 zum Berechnen der Frequenzspektruminformationen eines Empfangssignals, und zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen für die Bestimmung der Periodizität der Frequenzspektruminformationen, eine Bestimmungseinheit 240 zum Bestimmen, ob eine Störstruktur existiert; und eine Zielerfassungseinheit 250 zum Erfassen eines Zielobjekts durch Löschen einer Spitzenwertkomponente von Periodizitätsinformationen, wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert.
Gemäß 2 kann die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 die Signalsendeeinheit 210 enthalten, die ein Sendesignal zum Erfassen eines Zielobjekts sendet. Das Sendesignal kann ein HF-Signal mit einem Frequenzband für ein Radarsignal sein. Die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 kann ein Sendesignal periodisch oder kontinuierlich in der Vorwärtsrichtung oder um ein Fahrzeug herum senden, um ein Zielobjekt zu erfassen.
Die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 kann die Signalempfangseinheit 220 enthalten, die ein Empfangssignal, das durch Reflexion eines Sendesignals erzeugt wird, empfängt. Das Empfangssignal zeigt ein Signal an, das von einer Empfangsantenne empfangen wird, nachdem ein Sendesignal durch ein Ziel oder verschiedene benachbarte Objekte, die Reflexionswellen erzeugen, reflektiert wurde. Daher kann die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 periodisch oder kontinuierlich ein Sendesignal senden und kann ein Zielobjekt unter Verwendung eines Empfangssignals, das ein Reflexionssignal des entsprechenden Sendesignals ist, erfassen. Die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 kann durch verschiedene Typen von Radarvorrichtungen, die ein Sende-/Empfangssignal verwenden, gebildet sein und braucht nicht auf einen Typ von Sendesignal oder Empfangssignal oder ein Signalsende-/-empfangsschema beschränkt zu sein. Jedoch wird nachfolgend die Beschreibung unter der Annahme gegeben, dass ein vorwärts gerichtetes FMCW-Radar für einen 77-GHz-Fernbereich verwendet wird, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 kann die Signalanalysiereinheit 230 enthalten, die Frequenzspektruminformationen eines Empfangssignals berechnet und Periodizitätsinformationen zum Bestimmen der Periodizität der Frequenzspektruminformationen herauszieht. Die Signalanalysiereinheit 230 kann Frequenzspektruminformationen eines Empfangssignals berechnen. Die Frequenzspektruminformationen können berechnet werden, indem eine Fourier-Transformation bei dem Empfangssignal durchgeführt wird. In diesem Fall können mehrere Störsignale existieren, wie in dem Diagramm 150 von 1 gezeigt ist. Daher kann die Signalanalysiereinheit 230 Periodizitätsinformationen unter Verwendung der berechneten Frequenzspektruminformationen herausziehen. Beispielsweise kann die Signalanalysiereinheit 230 Periodizitätsinformationen herausziehen, indem eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) bei den Frequenzspektruminformationen durchgeführt wird. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalysiereinheit 230 binäre Frequenzspektruminformationen unter Verwendung von Frequenzspektruminformationen und eines binären Bezugswerts berechnen, und kann Periodizitätsinformationen herausziehen durch Durchführen der FFT bei den berechneten binären Frequenzspektruminformationen. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalysiereinheit 230 binäre Spitzenfrequenzspektruminformationen unter Verwendung von Frequenzspektruminformationen und eines binären Bezugswerts berechnen und kann Periodizitätsinformationen durch Durchführen der FFT bei den berechneten binären Spitzenfrequenzspektruminformationen herausziehen. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalysiereinheit 230 Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation (IFFT) bei Frequenzspektruminformationen herausziehen. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalysiereinheit 230 Periodizitätsinformationen herausziehen durch Nehmen eines Logarithmus von Frequenzspektruminformationen und Durchführen der FFT bei denselben. Das heißt, die Signalanalysiereinheit 230 kann ein Cepstrum eines Empfangssignals erhalten und kann dasselbe als Periodizitätsinformationen verwenden. Zusätzlich kann die Signalanalysiereinheit 230 Periodizitätsinformationen eines Frequenzspektrums herausziehen durch Ändern von Frequenzspektruminformationen in eine verschiedene Domäne. Ein Verfahren zum Ändern in eine verschiedene Domäne kann verschiedene Verfahren enthalten, wie FFT, binäre FFT, IFFT, und dergleichen, die beschrieben wurden, und braucht nicht auf ein vorbestimmtes Verfahren beschränkt zu werden.
Die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 kann die Bestimmungseinheit 240 enthalten, die bestimmt, ob eine Störstruktur existiert. Beispielsweise kann die Bestimmungseinheit 240 durch eine in einem Fahrzeug konfigurierte Kamera oder dergleichen Bildinformationen empfangen und kann bestimmen, ob eine Störstruktur in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug existiert oder nicht. Als ein anderes Beispiel kann die Bestimmungseinheit 240 durch Empfangen von Straßeninformationen bestimmen, ob eine Störstruktur in der Vorwärtsrichtung existiert. Die Straßeninformationen können von einer Datenempfangsvorrichtung erhalten werden, wie einer in einem Fahrzeug installierten Navigationsvorrichtung, oder sie können durch vorher in einem Fahrzeug gespeicherte Karteninformationen erhalten werden. Als ein anderes Beispiel kann die Bestimmungseinheit 240 auf der Grundlage von Periodizitätsinformationen bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Insbesondere kann die Bestimmungseinheit 240 durch Verwendung einer in den Periodizitätsinformationen enthaltenen Spitzenkomponente bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Beispielsweise kann die Bestimmungseinheit 240, wenn eine in Periodizitätsinformationen enthaltene Spitzenkomponente in regelmäßigen Intervallen erscheint, bestimmen, dass ein durch eine Störstruktur bewirktes Störsignal in einem Empfangssignal enthalten ist. Daher kann die Bestimmungseinheit 240 unter Verwendung der Periodizitätsinformationen den periodischen Ausdruck einer Spitzenkomponente identifizieren, der nicht anhand von Frequenzspektruminformationen identifiziert ist, und kann unter Verwendung der Periodizitätsinformationen bestimmen, dass ein Störsignal in dem entsprechenden Empfangssignal enthalten ist.
Die Zielobjekt-Erfassungsvorrichtung 200 kann die Zielerfassungseinheit 250 enthalten, die ein Zielobjekt durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente von Periodizitätsinformationen erfasst, wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert. Die Zielerfassungseinheit 250 kann eine Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen unterdrücken, wenn auf der Grundlage der Periodizitätsinformationen bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert. Nachfolgend kann die Zielerfassungseinheit 250 die Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in Frequenzspektruminformationen umwandeln und kann ein Zielobjekt erfassen. Ein Verfahren, in welchem die Zielerfassungseinheit 250 Periodizitätsinformationen in Frequenzspektruminformationen umwandelt, kann in umgekehrter Reihenfolge zu dem Verfahren des Umwandelns der Frequenzspektruminformationen in die Periodizitätsinformationen durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Zielerfassungseinheit 250 die Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in ein Frequenzspektrum umwandeln, indem eine IFFT bei den Periodizitätsinformationen durchgeführt wird. Als ein anderes Beispiel kann die Zielerfassungseinheit 250 die Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in ein Frequenzspektrum umwandeln, indem eine IFFT bei den Periodizitätsinformationen durchgeführt wird und dieselben mit einem existierenden Frequenzspektrum multipliziert werden. Als ein anderes Beispiel kann die Zielerfassungseinheit 250 die Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in ein Frequenzspektrum umwandeln, indem eine FFT bei den Periodizitätsinformationen durchgeführt wird. Zusätzlich kann die Zielerfassungseinheit 250 verschiedene Verfahren zum Umwandeln einer Domäne der Periodizitätsinformationen in eine Frequenzdomäne anwenden.
Die Zielerfassungseinheit 250 kann ein Zielobjekt durch Verwendung von Frequenzspektruminformationen, die nach der Unterdrückung eines Spitzenwerts wieder in Periodizitätsinformationen umgewandelt werden, erfassen. In diesem Fall wird die Spitzenwertkomponente in den Periodizitätsinformationen unterdrückt, eine durch ein Störsignal bewirkte Spitzenkomponente kann erheblich in dem Frequenzspektrum unterdrückt werden, und das Zielsignal kann leichter erfasst werden. Daher kann in der Situation, in der es zu schwierig ist, ein Zielsignal unter Verwendung eines Frequenzspektrums eines Empfangssignals zu erfassen, die Zielerfassungseinheit 250 das Zielsignal durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente von Periodizitätsinformationen und Analysieren eines Frequenzspektrums leicht erfassen.
Nachfolgend werden die vorstehend beschriebenen Operationen für jedes Ausführungsbeispiel beschrieben, und die Ausführungsbeispiele werden aufeinanderfolgend im Einzelnen auf der Grundlage eines Spektrumergebnisses beschrieben.
3 ist ein Diagramm, das eine Störstruktur illustriert.
In der vorliegenden Beschreibung kann eine Störstruktur einen/eine oder mehrere von einem Stahltunnel, einer schalldichten Stahlwand und einer Stahlstruktur enthalten, die Störsignale erzeugen. Das heißt, die Störstruktur kann eine Stahlstruktur anzeigen, die mehrere Reflexionswellen aufgrund eines Sendesignals erzeugen kann, und kann einen Stahltunnel, der auf einer Straße installiert ist, eine schalldichte Stahlwand, die auf einer Seite oder beiden Seiten einer Straße installiert ist, oder dergleichen anzeigen. Alternativ kann die Störstruktur eine Struktur sein, die aus einem anderen Material gebildet ist, und die entsprechende Struktur kann ein Objekt anzeigen, das mehrere Reflexionswellen erzeugt und ein Störsignal erzeugt.
Wenn beispielsweise ein Fahrzeug durch eine Stahlbrücke 300 fährt, können Stahlträger 301, die sich auf der linken oder der rechten Seite der Stahlbrücke 300 oder auf der Stahlbrücke 300 befinden, eine Störstruktur sein. Der Stahlträger 301 hat ein hohes Reflexionsvermögen mit Bezug auf ein Sendesignal, und kann somit ein Faktor des Erzeugens mehrerer Störsignale sein. Als ein anderes Beispiel kann, wenn ein Fahrzeug durch eine Hängebrücke 310 fährt, ein Störsignal durch Drahtseile 311 der Hängebrücke 310 erzeugt werden. Als ein anderes Beispiel kann, wenn ein Fahrzeug durch einen Stahltunnel 320 fährt, ein Störsignal durch Stahlträger 321 des Stahltunnels 320 erzeugt werden. Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Störstruktur eine Struktur anzeigen, in der aus einem Material (z. B. Stahl) mit hohem Reflexionsvermögen in Bezug auf ein Sendesignal gebildete Strukturen aufeinanderfolgend existieren. Beispielsweise existieren die Stahlträger 301 der Stahlbrücke 300, die Stahldrahtseile 311 der Hängebrücke 310, die Stahlträger 321 des Stahltunnels 320 und dergleichen aufeinanderfolgend in regelmäßigen Abständen, und sie können ein Hauptfaktor sein, der ein Störsignal bewirkt. Daher sehen die vorliegenden Ausführungsbeispiele ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen nur eines Zielsignals durch Entfernen eines durch eine Störstruktur bewirkten Störsignals selbst in einer Umgebung vor, in der ein Zielobjekt und die Störstruktur gleichzeitig existieren.
Eine Signalanalysiereinheit kann Frequenzspektruminformationen eines Empfangssignals berechnen, das ein Störsignal, ein Zielsignal und ein Rauschsignal miteinander enthält. Beispielsweise ist in dem Fall eines FMCW-Radars ein Verfahren zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen unter Verwendung eines Empfangssignals wie folgt.
Ein für jeden Kanal empfangenes Signal, nachdem ein von dem FMCW-Radar gesendetes Signal durch L Ziele reflektiert wurde, kann durch die nachfolgende Gleichung 1 definiert werden. [Gleichung 1]
A_k(i) bezeichnet eine Größe (Amplitude) eines von jedem Ziel reflektierten Signals. f(i) bezeichnet eine Summe oder Subtraktion von f_r(i) und f_d(i). f_r(i) ist eine Frequenzdifferenz auf der Grundlage eines Abstands, und f_d(i) wird durch eine relative Geschwindigkeit erzeugt, die durch Gleichung 2 bzw. Gleichung 3 berechnet werden. f(i) kann bestimmt werden als eine Summe oder eine Subtraktion von f_r(i) und f_d(i) gemäß einem Aufwärtschirp oder Abwärtschirp eines Signals.
[Gleichung 2]

f_r(i) = 2B / cT R(i) [Gleichung 3]

Hier bezeichnet B eine Bandbreite. T bezeichnet eine Chirpdauer. c bezeichnet die Lichtgeschwindigkeit. f_c bezeichnet eine Mittenfrequenz. R(i) und V_r(i) bezeichnen einen Abstand bzw. eine relative Geschwindigkeit. Auch bezeichnet φ_k(i) eine Phasenkomponente für jeden Kanal eines Empfangssignals.
S_k(n) ist ein diskretes Zeitsignal von S_k(t) und kann als Gleichung 4 ausgedrückt werden. [Gleichung 4]
Hier bezeichnet n einen diskreten Zeitindex eines Empfangssignals während einer einzelnen Abtastung, und N bezeichnet die Gesamtzahl von Abtastungen eines Empfangssignals während einer einzelnen Abtastung.
Wenn eine Kurzzeit-Fouriertransformation (STFT) oder FFT bei dem Empfangssignal durchgeführt wird, kann dies als Gleichung 5 ausgedrückt werden. [Gleichung 5]
Hier bezeichnet f einen Frequenzindex, und m bezeichnet einen Abtastindex.
Eine Größenantwort, zu der ein Frequenzdomänensignal für jeden Empfangskanal hinzugefügt wird, kann wie in Gleichung 6 gezeigt erhalten werden. [Gleichung 6]
Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Signalanalysiereinheit Frequenzspektruminformationen unter Verwendung eines Empfangssignals berechnen.
In der vorstehenden Beschreibung wurde das Beispiel für die Berechnung von Frequenzspektruminformationen beschrieben. Jedoch können verschiedene Stücke von frequenzbezogenen Antwortinformationen wie Frequenzantwortinformationen oder dergleichen berechnet werden. Ein Verfahren zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen braucht nicht beschränkt zu werden.
4 ist ein Diagramm, das durch schnelle Fourier-Transformation (FFT) herausgezogene Periodizitätsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Eine Signalanalysiereinheit kann Periodizitätsinformationen herausziehen, indem eine FFT bei Frequenzspektruminformationen durchgeführt wird.
Gemäß 4 enthält ein mit einem Empfangssignal assoziiertes Frequenzspektrum 400 mehrere Spitzenwerte aufgrund eines Störsignals. Daher kann es schwierig sein, in der Situation, in der eine Störstruktur existiert, ein Zielsignal 401 durch die Analyse des Frequenzspektrums 400 zu erfassen. Das heißt, es ist schwierig, ein Zielobjekt aufgrund mehrerer Spitzenwerte mit einer größeren Amplitude als der eines Zielsignals zu erfassen. Um dieses Problem zu überwinden, kann die Signalanalysiereinheit Periodizitätsinformationen 410 herausziehen, indem eine FFT bei dem Frequenzspektrum 400 durchgeführt wird. In der vorliegenden Beschreibung sind die X-Achse und die Y-Achse von Periodizitätsinformationen jeweils als Indizes ausgedrückt. Eine Einheit oder dergleichen kann verschiedenartig geändert werden gemäß einem Signalverarbeitungsverfahren zum Herausziehen der Periodizitätsinformationen. Die durch FFT herausgezogenen Periodizitätsinformationen 410 enthalten mehrere Spitzenwertkomponenten 411, 412, 413, 414, 415 und 416. Die Signalanalysiereinheit kann die Periodizitätsinformationen 410 unter Verwendung des Frequenzspektrums herausziehen, und eine Bestimmungseinheit kann bestimmen, ob eine Spitzenwertkomponente 411, 412, 413, 414, 415 und 416 der Periodizitätsinformationen 410 in regelmäßigen Abständen erscheint, und kann die Existenz einer Störstruktur bestimmen. Das Diagramm 410 illustriert Periodizitätsinformationen, wenn eine Störstruktur existiert.
5 ist ein Diagramm, das ein binäres Frequenzspektrum gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. 6 ist ein Diagramm, das Periodizitätsinformationen illustriert, die unter Verwendung eines binären Frequenzspektrums gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung herausgezogen wurden.
Gemäß 5 kann eine Signalanalysiereinheit binäre Frequenzspektruminformationen 500 berechnen, die durch Umwandeln von Frequenzspektruminformationen in einen Wert von 0 oder 1 auf der Grundlage eines vorbestimmten binären Bezugswerts erhalten wurden, und kann Periodizitätsinformationen herausziehen, indem eine FFT bei den binären Frequenzspektruminformationen 500 durchgeführt wird. Beispielsweise kann die Signalanalysiereinheit die binären Frequenzspektruminformationen 500 durch Umwandeln einer Frequenzkomponente, die größer als der oder gleich dem binären Bezugswert ist, in 1, und Umwandeln einer Frequenzkomponente, die kleiner als der binäre Bezugswert ist, in 0, erzeugen, auf der Grundlage der Frequenzspektruminformationen und des vorbestimmten binären Bezugswerts. 5 illustriert ein Beispiel für die Binärisierung der Frequenzspektruminformationen 400 in 4 unter Verwendung eines binären Bezugswerts 10.000.
Die Signalanalysiereinheit kann Periodizitätsinformationen herausziehen, indem eine FFT bei den binären Frequenzspektruminformationen 500 durchgeführt wird. Gemäß 6 kann die Signalanalysiereinheit Periodizitätsinformationen 600, die durch Durchführen einer FFT bei den binären Frequenzspektruminformationen 500 in 5 erhalten wurden, bestimmen. IN diesem Fall ist, wenn die Frequenzspektruminformationen 400 in Werte von 0 und 1 binärisiert sind, die Amplitude regelmäßig, und somit ist es einfach, die Periode einer Spitzenwertkomponente 601, 602, 603, 604, 605 und 606 aus den Periodizitätsinformationen 600 zu bestimmen.
7 ist ein Diagramm, das ein binäres Spitzenfrequenzspektrum gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Eine Signalanalysiereinheit kann binäre Spitzenfrequenzspektruminformationen, die durch Umwandeln einer Spitzenkomponente von Frequenzspektruminformationen in einen Wert von 0 oder 1 auf der Grundlage eines vorbestimmten binären Bezugswerts erhalten wurden, berechnen und kann Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer FFT bei den binären Spitzenfrequenzspektruminformationen herausziehen.
Gemäß 7 kann die Signalanalysiereinheit binäre Spitzenfrequenzspektruminformationen 700 durch Umwandeln der Frequenzspektruminformationen 400 in 4 in Werte von 0 und 1 auf der Grundlage eines binären Bezugswerts und davon, ob eine entsprechende Komponente einer Spitze entspricht, berechnen. Beispielsweise kann die Signalanalysiereinheit die Frequenzspektruminformationen 400 und den binären Bezugswert vergleichen und kann nur eine Spitzenkomponente von den Komponenten mit Amplituden, die größer als der oder gleich dem binären Bezugswert sind, in 1 umwandeln. Der Wert einer Spitzenkomponente mit einer Amplitude, die kleiner als der binäre Bezugswert ist, kann in 0 umgewandelt werden. Auch können sämtliche Werte der Frequenzspektruminformationen 400, die keine Spitzen sind, in 0 umgewandelt werden. In diesem Fall kann, wenn mit den binären Frequenzspektruminformationen 500 in 5 verglichen wird, die Anzahl von Indizes mit einem Wert 1 kleiner sein. 7 illustriert ein Beispiel für die Binärisierung der Frequenzspektruminformationen 400 in 4 unter Verwendung eines binären Bezugswerts 10000.
8 ist ein Diagramm, das unter Verwendung eines binären Spitzenfrequenzspektrums herausgezogene Periodizitätsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Gemäß 8 kann eine Signalanalysiereinheit Periodizitätsinformationen 800 herausziehen, indem eine FFT bei den binären Spitzenfrequenzspektruminformationen 700 in 7 durchführt. Es wird identifiziert, dass eine Spitzenwertkomponente 801, 802, 803, 804, 805 und 806 periodisch in einem regelmäßigen Intervallbereich aus den durch Durchführen der FFT bei den binären Spitzenfrequenzspektruminformationen 700 herausgezogenen Periodizitätsinformationen 800 erzeugt wird. Eine Bestimmungseinheit kann bestimmen, dass ein Störsignal in einem entsprechenden Empfangssignal enthalten ist, wenn die Spitzenwertkomponente 801, 802, 803, 804, 805 und 806 der Periodizitätsinformationen 800 periodisch in einem regelmäßigen Intervallbereich erscheint.
9 ist ein Diagramm, das durch inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) herausgezogene Periodizitätsinformationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Eine Signalanalysiereinheit kann Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer IFFT bei Frequenzspektruminformationen herausziehen.
Gemäß 9 kann die Signalanalysiereinheit Periodizitätsinformationen 900 durch Durchführen einer IFFT bei Frequenzspektruminformationen herausziehen. Beispielsweise kann die Signalanalysiereinheit die Periodizitätsinformationen 900 herausziehen, indem sie eine Größenantwort durch Durchführen einer IFFT bei Frequenzspektruminformationen, von denen eine Größenantwort durch Durchführen einer FFT bei einem Empfangssignal erhalten wird, erhalten wird. In diesem Fall wird identifiziert, dass eine Spitzenwertkomponente 901, 902, 903, 904, 905 und 906 der Periodizitätsinformationen 900 periodisch in einem regelmäßigen Intervallbereich erscheint.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Signalanalysiereinheit Periodizitätsinformationen durch verschiedene Signalverarbeitungsverfahren unter Verwendung von Frequenzspektruminformationen eines Empfangssignals herausziehen.
Wenn eine Spitzenwertkomponente von Periodizitätsinformationen in einem regelmäßigen Intervallbereich periodisch erzeugt, kann die Bestimmungseinheit bestimmen, dass eine Störstruktur existiert. Wenn beispielsweise Periodizitätsinformationen der 4, 6, 8 und 9 herausgezogen werden, kann die Bestimmungseinheit bestimmen, ob eine Störstruktur existiert, indem bestimmt wird, ob eine Spitzenwertkomponente der herausgezogenen Periodizitätsinformationen in einem regelmäßigen Intervallbereich erzeugt wird. Das heißt, wenn die Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen in einem regelmäßigen Intervallbereich existiert, kann die Bestimmungseinheit bestimmen, dass ein Störsignal in einem Empfangssignal enthalten ist, und bestimmt, dass eine Störstruktur existiert. Wenn umgekehrt eine Spitzenwertkomponente, die als relativ größer als benachbarte Werte erscheint, nicht in den Periodizitätsinformationen existiert oder nicht periodisch in einem regelmäßigen Intervallbereich erzeugt ist, kann die Bestimmungseinheit bestimmen, dass eine Störstruktur nicht existiert.
Beispielsweise können die Periodizitätsinformationen eine Spitzenwertkomponente enthalten, die in einem regelmäßigen Intervallbereich periodisch erzeugt ist, und wenn eine Spitzenwertkomponente, die periodisch erzeugt ist, existiert, wird bestimmt, dass ein Störsignal enthalten ist. In diesem Fall kann es sein, dass eine Spitzenwertkomponente in den Periodizitätsinformationen nicht in regelmäßigen Abständen erzeugt ist. Demgemäß wird, wenn eine Spitzenwertkomponente in einem vorbestimmten regelmäßigen Intervallbereich existiert, bestimmt, dass die Spitzenwertkomponente periodisch erzeugt ist. Hinsichtlich eines Spitzenwerts in den Periodizitätsinformationen kann nur eine Spitze, in einen vorbestimmten Bezugswert überschreitet, herausgezogen werden, oder eine Spitze kann herausgezogen werden, indem bestimmt wird, ob eine Spitze existiert, die um zumindest einen vorbestimmten Wert größer als der Durchschnitt der benachbarten Amplitudenwerte ist. Das heißt, ein Spitzenwert, der den vorbestimmten Bezugswert überschreitet, kann als ein Spitzenwert zum Bestimmen der Periodizität herausgezogen werden, und es kann bestimmt werden, ob der entsprechende Spitzenwert periodisch erzeugt ist. Alternativ können die Größe jedes Spitzenwerts und der Durchschnitt von benachbarten Spitzenwerten verglichen werden, und ein Spitzenwert mit einer Differenz, die größer als ein oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, kann herausgezogen werden. Es kann bestimmt werden, ob der entsprechende Spitzenwert periodisch ist.
Als ein anderes Beispiel kann die Bestimmungseinheit auf der Grundlage dessen, ob ein Spitzenwert in Periodizitätsinformationen existiert, bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Beispielsweise kann die Bestimmungseinheit bestimmen, ob eine Spitzenwertkomponente, die einen vorbestimmten Bezugswert überschreitet, in Periodizitätsinformationen enthalten ist, und kann bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Das heißt, selbst in dem Fall, in welchem eine Spitzenwertkomponente in den Periodizitätsinformationen existiert, kann die Bestimmungseinheit, wenn die Größe der entsprechenden Spitzenwertkomponente den Bezugswert nicht überschreitet, bestimmen, dass eine Störstruktur nicht existiert. Alternativ kann die Bestimmungseinheit nur auf der Grundlage dessen, ob eine Spitzenwertkomponente in einem vorbestimmten Indexabschnitt zum Verkürzen einer Verarbeitungszeit der Periodizitätsinformationen existiert, bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Das heißt, die Bestimmungseinheit braucht nur den vorbestimmten Indexabschnitt aus den Periodizitätsinformationen zu prüfen, kann bestimmen, ob eine Spitzenwertkomponente, die den vorbestimmten Bezugswert überschreitet, in dem vorbestimmten Indexabschnitt existiert, und kann bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. In diesem Fall kann verhindert werden, dass eine Verarbeitungszeit, die zum Bestimmen einer Spitzenwertkomponente mit Bezug auf alle Indizes aufgewendet wird, verschwendet wird. Der vorbestimmte Indexabschnitt kann gesetzt werden unter Verwendung von zumindest einer von einer oberen Grenze und einer unteren Grenze, wie X~Y (X und Y sind reale Zahlen größer als 0) oder 0~Y (Y ist eine reale Zahl größer als 0).
In einem Ausführungsbeispiel, das mit der Bestimmung, ob eine Störstruktur existiert, in der vorliegenden Beschreibung assoziiert ist, können Beispiele des Bestimmens, ob eine Störstruktur existiert, unter Verwendung von Periodizitätsinformationen angewendet werden, wie es die Gelegenheit ergibt.
10 ist ein Diagramm, das ein Spektrum illustriert, dessen Spitzenkomponente in Periodizitätsinformationen unterdrückt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Eine Zielerfassungseinheit kann ein von einem Zielobjekt reflektiertes Zielsignal herausziehen durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente, die größer als ein vorbestimmter Spitzenbezugswert in Periodizitätsinformationen ist, und Umwandeln von Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in Umwandlungsfrequenzspektruminformationen.
Gemäß 10 kann die Zielerfassungseinheit eine Spitzenwertkomponente unterdrücken, die periodisch in Periodizitätsinformationen erzeugt ist, und kann Periodizitätsinformationen 1000 berechnen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist. Die Zielerfassungseinheit kann die Periodizitätsinformationen 1000, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, berechnen durch Änderung eines für die Bestimmung der Periodizität ausgewählten Spitzenwerts in 0. Alternativ kann die Zielerfassungseinheit eine Spitzenwertkomponente durch Ändern eines Spitzenwerts, der für die Bestimmung der Periodizität ausgewählt ist, in einen Größenwert eines benachbarten Indexes, oder den Durchschnitt von Größenwerten von benachbarten Indizes. 10 illustriert ein Beispiel für die Berechnung der Periodizitätsinformationen 1000, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durch Umwandeln eines Spitzenwerts 1001, 1002, 1003, 1004, 1005 und 1006 der Periodizitätsinformationen 410 in 4 in 0.
11 ist ein Diagramm, das einen Vergleich zwischen einem Frequenzspektrum eines Empfangssignals und einem Umwandlungsfrequenzspektrum, das durch Umwandlung nach dem Unterdrücken einer Spitzenkomponente erhalten wurde, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Die Zielerfassungseinheit kann ein durch ein Zielobjekt reflektiertes Zielsignal herausziehen durch Umwandlung der Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in Umwandlungsfrequenzspektruminformationen. In diesem Fall kann ein Verfahren zum Umwandeln von Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in ein Umwandlungsfrequenzspektrum auf der Grundlage eines Periodizitätsinformations-Extraktionsverfahrens geändert werden.
Beispielsweise kann, wenn Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer FFT bei Frequenzspektruminformationen herausgezogen werden, die Ziel erfassungseinheit Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1120 durch Durchführen einer IFFT bei Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, berechnen. In diesem Fall können, da die Spitzenwertkomponente in den Periodizitätsinformationen unterdrückt ist, die Umwandlungsfrequenzspektruminformationen unterschiedlich gegenüber den unter Verwendung eines Empfangssignals berechneten Frequenzspektruminformationen sein. Gemäß 11 kann eine Differenz zwischen ursprünglichen Frequenzspektruminformationen 1110 eines Empfangssignals und den Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1120, die durch Umwandlung nach der Unterdrückung einer Spitzenwertkomponente erhalten wurden, bestimmt werden. Das heißt, es ist schwierig, ein Zielsignal 1111 aus den ursprünglichen Frequenzspektruminformationen 1110 zu erfassen aufgrund mehrerer Störsignale. Jedoch ist es leichter, eine Spitze 1121 eines Zielsignals aus den Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1120 zu erfassen aufgrund einer Spitzenwertkomponente, die in den Periodizitätsinformationen unterdrückt ist. Wie vorstehend beschrieben ist, können die Umwandlungsfrequenzspektruminformationen ermöglichen, dass ein Zielsignal leicht erfasst wird, wenn ein Störsignal existiert. 11 illustriert die ursprünglichen Frequenzspektruminformationen 1110 und die Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1120, wenn die FFT zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen verwendet wird. Nachfolgend werden Umwandlungsfrequenzspektruminformationen gemäß jedem Periodizitätsinformations-Extraktionsverfahren mit Bezug auf 12 beschrieben.
Als ein anderes Beispiel kann die Zielerfassungseinheit, wenn Periodizitätsinformationen unter Verwendung von binären Frequenzspektruminformationen herausgezogen werden, eine IFFT bei Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchführen und dieselben mit den ursprünglichen Frequenzspektruminformationen multiplizieren (gewichten), um die Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1210 zu berechnen. Insbesondere kann die Zielerfassungseinheit eine Spitzenwertkomponente in den Periodizitätsinformationen, die unter Verwendung der binären Frequenzspektruminformationen herausgezogen wurden, unterdrücken, und kann die IFFT unter Verwendung der Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchführen. Nachfolgend kann die Zielerfassungseinheit das Spektrum, bei dem die IFFT durchgeführt wurde, mit dem ursprünglichen Frequenzspektrum, das unter Verwendung des Empfangssignals erzeugt wurde, multiplizieren, um einen binären Wert zu kalibrieren, wodurch die Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1210 berechnet werden. Es wird identifiziert, dass eine Spitze 1211 eines Zielsignals klar erfasst wird anhand der Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1210.
Als ein anderes Beispiel kann die Zielerfassungseinheit, wenn Periodizitätsinformationen unter Verwendung von binären Spitzenfrequenzspektruminformationen herausgezogen werden, eine IFFT bei Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchführen und dieselben mit den ursprünglichen Frequenzspektruminformationen multiplizieren (gewichten), wodurch Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1220 berechnet werden. In derselben Weise wie in dem Fall, der ein binäres Frequenzspektrum verwendet, kann die Zielerfassungseinheit eine Spitzenwertkomponente in den Periodizitätsinformationen, die unter Verwendung der binären Spitzenfrequenzspektruminformationen herausgezogen wurden, unterdrücken, und kann die IFFT unter Verwendung der Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchführen. Nachfolgend kann die Zielerfassungseinheit das Spektrum, bei dem die IFFT durchgeführt wurde, mit dem ursprünglichen Frequenzspektrum, das unter Verwendung des Empfangssignals erzeugt wurde, multiplizieren, um einen binären Wert zu kalibrieren, wodurch die Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1220 berechnet werden. Es wird identifiziert, dass eine Spitze 1221 eines Zielsignals anhand der Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1220 klar erfasst wird. Auch wird identifiziert, dass eine kleinere Anzahl von Spitzen, die durch ein Störsignal bewirkt werden, in den Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1220 erfasst wird im Vergleich zu den ursprünglichen Frequenzspektruminformationen 1210.
Als ein anderes Beispiel kann die Zielerfassungseinheit, wenn Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer IFFT bei Frequenzspektruminformationen herausgezogen werden, Umwandlungsfrequenzspektruminformationen 1230 durch Durchführen einer FFT oder IFFT bei Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, berechnen. Insbesondere kann die Zielerfassungseinheit eine Spitzenwertkomponente in den durch Durchführen der IFFT bei den Frequenzspektruminformationen herausgezogenen Periodizitätsinformationen unterdrücken, und kann die FFT oder IFFT unter Verwendung der Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchführen. Die Zielerfassungseinheit kann ein Zielobjekt unter Verwendung einer Zielsignalspitze 1231 in den Umwand-Iungsfrequenzspektruminformationen 1230, die durch den vorbeschriebenen Prozess berechnet wurden, erfassen.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Zielerfassungseinheit eine Spitzenwertkomponente unterdrücken, die in den Periodizitätsinformationen periodisch erzeugt ist, und kann die Periodizitätsinformationen in eine Frequenzdomäne umwandeln, wodurch ein Zielsignal im Vergleich zu dem ursprünglichen Frequenzspektrum leicht erfasst wird. Das heißt, ein Zielsignal kann leicht erfasst werden, selbst wenn ein Störsignal enthalten ist.
Wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass eine Störstruktur nicht existiert, kann die Zielerfassungseinheit ein Zielobjekt unter Verwendung eines Frequenzspektrums eines Empfangssignals erfassen. Das heißt, die Zielerfassungseinheit kann verschiedene Bezugsspektren zur Erfassung eines Zielsignals auf der Grundlage dessen, ob eine Störstruktur existiert oder nicht, verwenden. Beispielsweise kann die Zielerfassungseinheit auf der Grundlage eines Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit ein Zielsignal unter Verwendung eines ursprünglichen Frequenzspektrums ohne Verwendung von Periodizitätsinformationen erfassen, oder kann ein Zielsignal unter Verwendung eines Umwandlungsfrequenzspektrums, das durch das vorbeschriebene Verfahren umgewandelt ist, erfassen. Durch das Vorbeschriebene kann verhindert werden, dass Umwandlungsfrequenzspektruminformationen unnötig erzeugt werden.
Alternativ kann die Zielerfassungseinheit ein Zielsignal durch Erzeugen eines Umwandlungsfrequenzspektrums erfassen ungeachtet der Existenz einer Störstruktur. Beispielsweise kann, wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert, die Zielerfassungseinheit ein Zielsignal unter Verwendung von Umwandlungsfrequenzspektruminformationen erfassen. Auch kann die Zielerfassungseinheit, selbst wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur nicht existiert, ein Zielsignal unter Verwendung von Umwandlungsfrequenzspektruminformationen erfassen.
Alternativ kann, wenn eine Störstruktur nicht existiert, die Zielerfassungseinheit ein Zielsignal unter Verwendung sowohl der ursprünglichen Frequenzspektruminformationen als auch der Umwandlungsfrequenzspektruminformationen erfassen. Beispielsweise kann, wenn eine Störstruktur existiert, die Zielerfassungseinheit ein Zielsignal unter Verwendung von Umwandlungsfrequenzspektruminformationen erfassen. Wenn eine Störstruktur nicht existiert, kann die Zielerfassungseinheit ein Zielsignal unter Verwendung von ursprünglichen Frequenzspektruminformationen erfassen, und kann die Zuverlässigkeit des Zielsignals unter Verwendung der Umwandlungsfrequenzspektruminformationen bestimmen, um die Zuverlässigkeit des erfassten Zielsignals zu verbessern.
Die Zielerfassungseinheit kann ein Zielsignal unter Verwendung eines Erfassungsschwellenwerts zusammen mit ursprünglichen Frequenzspektruminformationen oder Umwandlungsfrequenzspektruminformationen erfassen. Die Zielerfassungseinheit kann Erfassungsschwellenwertinformationen zum Erfassen eines Zielsignals aus einem Rauschsignal oder dergleichen verwenden. Das heißt, die Zielerfassungseinheit kann nur dann ein Signal als ein Zielsignal, das verschieden von Rauschen ist, erfassen, wenn die Signalintensität für jede Frequenz einen Erfassungsschwellenwert überschreitet, indem der Erfassungsschwellenwert gesetzt wird.
In diesem Fall kann die Zielerfassungseinheit, wenn mehrere Störsignale wie in den vorliegenden Ausführungsbeispielen illustriert existieren, Schwierigkeiten bei der Erfassung eines entsprechenden Zielobjekts haben, wenn ein Zielsignal als kleiner als ein Störsignal erfasst wird. Wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert, kann die Zielerfassungseinheit ein Zielobjekt erfassen, indem ein Erfassungsschwellenwert so eingestellt wird, dass ein Zielsignal erfasst wird.
In den Ausführungsbeispielen kann ein Erfassungsschwellenwert fixiert sein, kann ein Wert sein, der sich auf der Grundlage von Einstellungen ändert, oder kann ein Wert sein, der dynamisch berechnet wird durch Berücksichtigung der Intensität einer Nachbarfrequenz oder dergleichen.
Die Zielerfassungseinheit kann einen Erfassungsschwellenwert korrigieren und kann ein finales Zielobjekt erfassen durch Verwendung eines adaptiven Algorithmus, der ein Ziel erfasst. Beispielsweise kann eine konstante Falschalarmrate (CFAR) oder dergleichen als der adaptive Algorithmus zum Erfassen eines Ziels verwendet werden. Zusätzlich verschiedene Algorithmen, die ein Zielobjekt auf der Grundlage eines Empfangssignals gegenüber einem Hintergrundrauschen wie Rauschen, Störungen, Interferenzen und dergleichen erfassen.
Wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert, kann die Zielerfassungseinheit einen Erfassungsschwellenwert-Berechnungsparameter korrigieren, um einen Erfassungsschwellenwert herabzusetzen, wenn der Erfassungsschwellenwert zum Erfassen eines Zielobjekts berechnet wird.
Die Zielerfassungseinheit kann auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinheit bestimmen, ob eine Störstruktur existiert, und wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur nicht existiert, kann die Bestimmungseinheit ein Zielsignal unter Verwendung eines vorbestimmten bestehenden Erfassungsschwellenwerts erfassen. Wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert, kann die Zielerfassungseinheit einen Parameter zum Einstellen des Erfassungsschwellenwerts korrigieren. Nachfolgend kann die Zielerfassungseinheit den Erfassungsschwellenwert unter Verwendung des korrigierten Parameters berechnen. Der Erfassungsschwellenwert kann berechnet werden unter Verwendung verschiedenen Algorithmen zum Erfassen eines Zielsignals, wenn das Zielsignal mit einer Intensität empfangen wird, die größer als der oder gleich dem Erfassungsschwellenwert ist, um Rauschen oder dergleichen zu entfernen. Beispielsweise kann in dem CFAR-Algorithmus oder dergleichen der einen Erfassungsschwellenwert unter Verwendung von Intensitätsinformationen für eine benachbarte Frequenz bestimmt, ein Parameter zum Bestimmen des Erfassungsschwellenwerts auf einen vorbestimmten Wert korrigiert werden, so dass der Erfassungsschwellenwert herabgesetzt werden kann. Hierdurch kann ein Zielsignal erfasst werden, selbst wenn ein Störsignal intensiv empfangen wird.
Die Spitzenerfassungseinheit kann ein Spitzensignal erfassen, das einen Schwellenwert überschreitet, durch Verwendung des bestimmten Erfassungsschwellenwerts. In diesem Fall kann der Erfassungsschwellenwert niedriger als ein Zielsignal sein, und somit können ein Zielsignal und mehrere Störsignale erfasst werden.
Die Zielerfassungseinheit kann ein finales Zielobjekt unter Verwendung von einem oder mehreren erfassten Spitzensignalen erfassen. Beispielsweise kann ein Zielobjekt ein vorderes Fahrzeug sein, das ein sich bewegendes Objekt ist. Ein Störsignal wird durch einen Stahltunnel oder dergleichen, der ein stationäres Objekt ist, erzeugt. Daher kann ein Zielobjekt, das ein sich bewegendes Objekt ist, schließlich durch einen Algorithmus erfasst werden, wie Filtern eines erfassten Spitzensignals oder dergleichen.
Nachfolgend wird ein Zielobjekt-Erfassungsverfahren wieder kurz beschrieben gemäß den Ausführungsbeispielen, die mit Bezug auf die 1 bis 12 beschrieben wurden.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Zielobjekt-Erfassungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Zielobjekt-Erfassungsverfahren enthalten: eine Signalsendeoperation zum Senden eines Sendesignals zur Erfassung eines Zielobjekts, eine Signalempfangsoperation zum Empfangen eines Empfangssignals, das durch eine Reflexion des Sendesignals erzeugt wird, eine Signalanalyseoperation zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals und zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen zur Bestimmung der Periodizität der Frequenzspektruminformationen, eine Bestimmungsoperation zum Bestimmen, ob eine Störstruktur existiert, und eine Zielerfassungsoperation zum Erfassen eines Zielobjekts durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen, wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert.
Gemäß 13 kann das Zielobjekt-Erfassungsverfahren eine Signalsendeoperation S1300 enthalten, die ein Sendesignal zum Erfassen eines Zielobjekts sendet. Das Sendesignal kann ein HF-Signal mit einem Frequenzband für ein Radarsignal haben. Die Sendeoperation kann ein Zielobjekt durch periodisches oder kontinuierliches Senden eines Sendesignals in der Vorwärtsrichtung oder um ein Fahrzeug herum erfassen.
Das Zielobjekt-Erfassungsverfahren kann eine Signalempfangsoperation S1310 enthalten, die ein Empfangssignal, das durch die Reflexion des Sendesignals erzeugt wurde, empfängt. Das Empfangssignal zeigt ein Signal an, das durch eine Empfangsantenne empfangen wird, nachdem das Sendesignal durch ein Ziel oder verschiedene benachbarte Objekte, die Reflexionswellen erzeugen, reflektiert wurde. Daher kann die Empfangsoperation ein Signal empfangen, das erzeugt wird, wenn das Sendesignal durch ein Ziel oder eine benachbarte Struktur reflektiert wird. Der Typ des Sendesignals oder des Empfangssignals sowie ein Signalsende-/-empfangsschema brauchen nicht beschränkt zu sein.
Das Zielobjekt-Erfassungsverfahren kann eine Signalanalyseoperation S1320 enthalten, die Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals berechnet und Periodizitätsinformationen zum Bestimmen der Periodizität der Frequenzspektruminformationen herauszieht. Die Signalanalyseoperation berechnet die Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals. Die Frequenzspektruminformationen können berechnet werden, indem eine Fourier-Transformation bei dem Empfangssignal durchgeführt wird. In diesem Fall kann das in dem Zustand, in welchem mehrere Störstrukturen existieren, empfangene Empfangssignal ein Störsignal enthalten, das mit einer Störstruktur assoziiert ist. Die Signalanalyseoperation kann die Periodizitätsinformationen unter Verwendung der berechneten Frequenzspektruminformationen herausziehen. Beispielsweise kann die Signalanalyseoperation Periodizitätsinformationen herausziehen, indem eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) bei den Frequenzspektruminformationen durchgeführt wird. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalyseoperation binäre Frequenzspektruminformationen berechnen durch Verwendung von Frequenzspektruminformationen und eines binären Bezugswerts, und kann Periodizitätsinformationen herausziehen durch Durchführen der FFT bei den berechneten binären Frequenzspektruminformationen. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalyseoperation binäre Spitzenfrequenzspektruminformationen berechnen durch Verwendung von Frequenzspektruminformationen und eines binären Bezugswerts, und kann Periodizitätsinformationen herausziehen durch Durchführen einer FFT bei den berechneten binären Spitzenfrequenz-Spektruminformationen. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalyseoperation Periodizitätsinformationen herausziehen durch Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation (IFFT) bei Frequenzspektruminformationen. Als ein anderes Beispiel kann die Signalanalyseoperation Periodizitätsinformationen herausziehen durch Nehmen eines Logarithmus von Frequenzspektruminformationen und Durchführen der FFT bei denselben. Das heißt, die Signalanalyseoperation kann ein Zepstrum eines Empfangssignals erhalten und kann dasselbe als Periodizitätsinformationen verwenden. Zusätzlich kann die Signalanalyseoperation Periodizitätsinformationen des Frequenzspektrums herausziehen durch Änderung von Frequenzspektruminformationen in eine verschiedene Domäne. Ein Verfahren zum Ändern in eine verschiedene Domäne kann verschiedene Verfahren enthalten, wie FFT, binäre FFT, IFFT und dergleichen, die beschrieben wurden und nicht auf vorbestimmtes Verfahren beschränkt zu werden brauchen.
Das Zielobjekt-Erfassungsverfahren kann eine Bestimmungsoperation S1330 enthalten, die bestimmt, ob eine Störstruktur existiert. Beispielsweise kann die Bestimmungsoperation auf der Grundlage von Vorwärtsbildinformationen oder Straßeninformationen bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Als ein anderes Beispiel kann die Bestimmungsoperation auf der Grundlage von Periodizitätsinformationen bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Insbesondere kann die Bestimmungsoperation unter Verwendung einer in den Periodizitätsinformationen enthaltenen Spitzenkomponente bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Beispielsweise kann, wenn eine in Periodizitätsinformationen enthaltene Spitzenkomponente in einem regelmäßigen Intervalibereich erscheint, die Bestimmungsoperation bestimmen, dass ein durch eine Störstruktur bewirktes Störsignal in einem Empfangssignal enthalten ist. Daher kann die Bestimmungsoperation unter Verwendung der Periodizitätsinformationen einen periodischen Ausdruck einer Spitzenkomponente identifizieren, der nicht anhand von Frequenzspektruminformationen identifiziert wurde, und kann unter Verwendung der Periodizitätsinformationen bestimmen, ob eine Störstruktur existiert. Die in den Periodizitätsinformationen enthaltene Spitzenkomponente kann unter Verwendung eines vorbestimmten Bezugswerts herausgezogen werden. Alternativ kann die in den Periodizitätsinformationen enthaltene Spitzenkomponente durch den Vergleich mit einem benachbarten Spitzenkomponentenwert herausgezogen werden. In diesem Fall kann, wenn eine Differenz zwischen einer benachbarten Spitzenkomponente und einer vorbestimmte Spitzenkomponente einen vorbestimmten Bezugsbereich überschreitet, die vorbestimmte Spitzenkomponente als eine Spitzenkomponente zur Identifizierung der Periodizität herausgezogen werden.
Das Zielobjekt-Erfassungsverfahren kann die Zielerfassungsoperation S1340 enthalten, die eine Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen unterdrückt und ein Zielobjekt erfasst, wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert. Die Zielerfassungsoperation kann eine Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen unterdrücken, wenn auf der Grundlage der Periodizitätsinformationen bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert. Nachfolgend kann die Zielerfassungsoperation die Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in Umwandlungsfrequenzspektruminformationen umwandeln, und kann ein Zielobjekt erfassen. Ein Verfahren zum Umwandeln von Periodizitätsinformationen in Frequenzspektruminformationen in der Zielerfassungsoperation kann als verschieden gesetzt werden auf der Grundlage eines Verfahrens des Umwandelns von Frequenzspektruminformationen in Periodizitätsinformationen. Beispielsweise kann die Zielerfassungsoperation ein Umwandlungsfrequenzspektrum erzeugen, indem die IFFT bei Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchgeführt wird. Als ein anderes Beispiel kann die Zielerfassungsoperation ein Umwandlungsfrequenzspektrum erzeugen, indem die IFFT bei Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchgeführt wird und dieselben mit einem bestehenden Frequenzspektrum multipliziert werden. Als ein anderes Beispiel kann die Zielerfassungsoperation ein Umwandlungsfrequenzspektrum erzeugen, indem die FFT oder IFFT bei Periodizitätsinformationen, in denen eine Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, durchgeführt wird. Zusätzlich kann die Zielerfassungsoperation verschiedene Methoden zum Umwandeln einer Domäne von Periodizitätsinformationen in eine Frequenzdomäne anwenden.
Die Zielerfassungsoperation kann ein Zielobjekt unter Verwendung eines Umwandlungsfrequenzspektrums erfassen. In diesem Fall kann, da eine Spitzenwertkomponente in den Periodizitätsinformationen unterdrückt wird, das Zielsignal anhand des Umwandlungsfrequenzspektrums leicht erfasst werden. Daher kann die Zielerfassungsoperation ein Zielsignal unter Verwendung von Erfassungsschwellenwertinformationen erfassen. Der Erfassungsschwellenwert kann in Abhängigkeit davon, ob eine Störstruktur existiert, dynamisch geändert werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen durch Analysieren eines von einer Radarvorrichtung erhaltenen Signals, ob eine Struktur wie ein Stahltunnel existiert, die ein bemerkenswertes Störsignal erzeugen kann, vorgesehen. Auch sind gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen einer Struktur, die ein bemerkenswertes Störsignal erzeugen kann, und zum Erhöhen eines Zielerfassungsvermögens zur Verbesserung der Sicherheit in einem Abschnitt, in welchem die entsprechende Struktur installiert ist, vorgesehen.
Selbst wenn vorstehend beschrieben wurde, dass sämtliche Komponenten eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als eine einzelne Einheit gekoppelt sind, oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzelne Einheit betrieben werden, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf ein derartiges Ausführungsbeispiel beschränkt. Das heißt, zumindest zwei Elemente sämtlicher strukturellen Element können selektiv vereinigt und betrieben werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Obgleich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne den Bereich und den Geist der wie in den begleitenden Ansprüchen offenbarten Erfindung zu verlassen. Der Bereich der vorliegenden Erfindung ist auf der Grundlage der begleitenden Ansprüche in einer solchen Weise auszulegen, dass sämtliche technischen Ideen, die innerhalb des den Ansprüchen äquivalenten Bereichs enthalten sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2015-0185166 [0001]

Claims

Vorrichtung zum Erfassen eines Zielobjekts, welche Vorrichtung aufweist: eine Signalsendeeinheit (210), die konfiguriert ist zum Senden eines Sendesignals für die Erfassung eines Zielobjekts; eine Signalempfangseinheit (220), die konfiguriert ist zum Empfangen eines durch eine Reflexion des Sendesignals erzeugten Empfangssignals; eine Signalanalysiereinheit (230), die konfiguriert ist zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals und zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen für die Bestimmung der Periodizität der Frequenzspektruminformationen; eine Bestimmungseinheit (240), die konfiguriert ist zum Bestimmen, ob eine Störstruktur existiert; und eine Zielerfassungseinheit (250), die konfiguriert ist zum Erfassen eines Zielobjekts durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen, wenn bestimmt wird, dass eine Störstruktur existiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Störstruktur eine oder mehrere Stahlstrukturen enthält, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Signalanalysiereinheit (230) konfiguriert ist zum Herausziehen der Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) bei den Frequenzspektruminformationen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Signalanalysiereinheit (230) konfiguriert ist zum Berechnen von binären Frequenzspektruminformationen, die durch Umwandeln der Frequenzspektruminformationen in einen Wert 0 oder 1 auf der Grundlage eines vorbestimmten binären Bezugswerts erhalten wurden, und zum Herausziehen der Periodizitätsinformationen durch Ausführen einer FFT bei den binären Frequenzspektruminformationen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Signalanalysiereinheit (230) konfiguriert ist zum Berechnen von binären Spitzenfrequenzspektruminformationen durch Umwandeln einer Spitzenkomponente der Frequenzspektruminformationen in einen Wert 0 oder 1 auf der Grundlage eines vorbestimmten binären Bezugswerts, und zum Herausziehen der Periodizitätsinformationen durch Durchführen der FFT bei den binären Spitzenfrequenzspektruminformationen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Signalanalysiereinheit (230) konfiguriert ist zum Herausziehen der Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation (IFFT) bei den Frequenzspektruminformationen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Bestimmungseinheit (240) konfiguriert ist zum Bestimmen auf der Grundlage von zumindest einen von den Vorwärtsbildinformationen und Straßeninformationen, ob die Störstruktur existiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Bestimmungseinheit (240) konfiguriert ist zum Bestimmen auf der Grundlage der Periodizitätsinformationen, ob die Störstruktur existiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Bestimmungseinheit (240) konfiguriert ist zum Bestimmen, dass die Störstruktur existiert, wenn eine Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen periodisch innerhalb eines regelmäßigen Intervallbereichs erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Bestimmungseinheit (240) konfiguriert ist zum Bestimmen, dass die Störstruktur existiert, wenn eine Spitzenwertkomponente, die eine vorbestimmte Bezugsamplitude überschreitet, in den Periodizitätsinformationen existiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Bestimmungseinheit (240) konfiguriert ist zum Bestimmen, dass die Störstruktur existiert, wenn eine Spitzenwertkomponente, die eine vorbestimmte Bezugsamplitude überschreitet, innerhalb eines vorbestimmten Indexabschnitts der Periodizitätsinformationen existiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Zielerfassungseinheit (250) konfiguriert ist zum: Unterdrücken, in den Periodizitätsinformationen, eine Spitzenwertkomponente mit einem Wert, der größer als ein oder gleich einem vorbestimmten Spitzenbezugswerts ist, Umwandeln der Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in Umwandlungsfrequenzspektruminformationen, und Herausziehen eines von dem Zielobjekt reflektierten Zielsignals.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der, wenn eine Differenz zwischen einem ersten Spitzenwert und Spitzenwerten, die sich vor und hinter dem ersten Spitzenwert befinden, auf der Grundlage des in den Periodizitätsinformationen enthaltenen ersten Spitzenwerts, größer als ein oder gleich einem Bezugswert ist, die Zielerfassungseinheit (250) konfiguriert ist zum: Unterdrücken einer ersten Spitzenwertkomponente, Umwandeln der Periodizitätsinformationen in Umwandlungsfrequenzspektruminformationen und Herausziehen eines von dem Zielobjekt reflektierten Zielsignals.
Verfahren zum Erfassen eines Zielobjekts, welches Verfahren aufweist: eine Signalsendeoperation (S1300) zum Senden eines Sendesignals für die Erfassung eines Zielobjekts; eine Signalempfangsoperation (S1310) zum Empfangen eines Empfangssignals, das durch eine Reflexion des Sendesignals erzeugt wurde; eine Signalanalyseoperation (S1320) zum Berechnen von Frequenzspektruminformationen des Empfangssignals, und zum Herausziehen von Periodizitätsinformationen für die Bestimmung der Periodizität der Frequenzspektruminformationen; eine Bestimmungsoperation (S1330) zum Bestimmen, ob eine Störstruktur existiert; und eine Zielerfassungsoperation (S1340) zum Erfassen eines Zielobjekts durch Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen, wenn bestimmt wird, dass die Störstruktur existiert.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Signalanalyseoperation (S1320) aufweist: Herausziehen der Periodizitätsinformationen durch Durchführen einer ersten Fourier-Transformation (FFT) bei den Frequenzspektruminformationen.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Bestimmungsoperation (S1330) aufweist: Bestimmen, dass die Störstruktur existiert, wenn eine Spitzenwertkomponente der Periodizitätsinformationen periodisch innerhalb eines regelmäßigen Intervallbereichs erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem die Zielerfassungsoperation (S1340) aufweist: Unterdrücken einer Spitzenwertkomponente mit einem Wert, der größer als ein oder gleich einem vorbestimmten Spitzenbezugswert ist, in den Periodizitätsinformationen, Umwandeln der Periodizitätsinformationen, in denen die Spitzenwertkomponente unterdrückt ist, in Umwandlungsfrequenzspektruminformationen, und Herausziehen eines von dem Zielobjekt reflektierten Zielsignals.