DE102020105437A1

DE102020105437A1 - Radarvorrichtung, Geisterentscheidungsverfahren und Programm

Info

Publication number: DE102020105437A1
Application number: DE102020105437.8A
Authority: DE
Inventors: Kazuma Mishima
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2021-01-07
Also published as: US20210003667A1; JP2021012104A; US11782128B2; JP7331506B2

Abstract

In einer Radarvorrichtung der vorliegenden Erfindung entscheidet eine Geisterentscheidungseinheit, ob eine erste Bedingung erfüllt ist, dass ein erster Objektkandidat (P1) und ein zweiter Objektkandidat (P2) in der gleichen Richtung (θ) gegenüber der Sende-/Empfangseinheit (10) liegen, und entscheidet dann, ob eine zweite Bedingung, dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten (P1, P2) eine Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten (P1), der sich weiter von der Sende-/Empfangseinheit entfernt befindet, kleiner ist als eine Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten (P2), der sich näher an der Sende-/Empfangseinheit befindet, erfüllt ist oder nicht. Die Geistentscheidungseinheit entscheidet, dass der erste Objektkandidat (P1) nur dann ein Gesit ist, wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind. (Ausgewählte Zeichnung:

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zur Messung einer Entfernung und einer Richtung zu einem Objekt, indem eine elektromagnetische Welle in Richtung des Objekts emittiert und eine reflektierte Welle vom Objekt beobachtet wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Geisterentscheidungsverfahren zur Entscheidung, ob ein von einer solchen Radarvorrichtung beobachtetes Objekt (Objektkandidat) ein Gesit ist oder nicht. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Programm, mit dem ein Computer ein solches Geisterentscheidungsverfahren ausführen kann.
STAND DER TECHNIK
Konventionell ist beispielsweise dieser Typ von Radarvorrichtungen, wie sie in dem Patentdokument 1 (veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. 2013 - 167554 ) offenbart sind, bekannt, der eine Position eines Objekts durch das Ausstrahlen einer Radarwelle und das Empfangen einer reflektierten Welle der vom Objekt reflektierten Radarwelle bestimmt.
Stand der Technik Dokument
Patentdokument
[Patentdokument 1] Veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. 2013-167554
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
ZU LÖSENDE AUFGABE
Wenn eine reflektierte Welle vom Objekt über mehrere Wege (erzeugt durch das Vorhandensein einer reflektierenden Wand und dergleichen) das Radargerät erreicht, kann ein Geist als ein vom Radargerät beobachtetes Objekt mit erfasst werden. Hier bedeutet der Geist ein Ergebnis (oder irrtümlicherweise erkannte Daten), das Objekt (Objekt) fälschlicherweise erkannt zu haben, als ob es existiert hätte, obwohl es nicht existiert (Im Folgenden wird das beobachtete Objekt unter Berücksichtigung der Möglichkeit, dass das beobachtete Objekt ein Geist ist, angemessen als „Objektkandidat“ bezeichnet.) Aus diesem Grund ist es wünschenswert, um die Erkennungsgenauigkeit der Radarvorrichtung zu erhöhen, entscheiden zu können, ob jeder beobachtete Objektkandidat ein Geist ist oder nicht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Radarvorrichtung, die entscheiden kann, ob ein beobachteter Objektkandidat ein Geist ist oder nicht. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Geisterentscheidungsverfahrens, das entscheiden kann, ob ein von einer solchen Radarvorrichtung beobachteter Objektkandidat ein Geist ist oder nicht. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Programm zur Verfügung zu stellen, mit dem ein Computer ein solches Geisterentscheidungsverfahren ausführen kann.
LÖSUNG ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, ist die Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Radarvorrichtung, die eine Entfernung und eine Richtung von einer Sende-/Empfangseinheit zu einem Objekt misst, indem es eine elektromagnetische Welle von der Sende-/Empfangseinheit zum Objekt sendet und eine reflektierte Welle vom Objekt beobachtet, wobei die Radarvorrichtung umfasst:

eine Kandidatenbestimmungseinheit, die einen Abstand, eine Richtung und eine Reflexionskraft jedes Objektkandidaten in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit auf der Grundlage der reflektierten Welle erhält; und
eine Geistentscheidungseinheit, die entscheidet, ob jeder Objektkandidat ein Geist ist oder nicht, wobei die Geistentscheidungseinheit umfasst:
- eine erste Entscheidungseinheit, die entscheidet, ob eine erste Bedingung, dass ein erster Objektkandidat und ein zweiter Objektkandidat in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit in derselben Richtung sind, erfüllt ist oder nicht, und
- eine zweite Entscheidungseinheit, die entscheidet, ob eine zweite Bedingung, dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten eine Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Sende-/Empfangseinheit entfernt befindet, kleiner ist als eine Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Sende-/Empfangseinheit befindet, erfüllt ist oder nicht, und
- entscheidet, dass nur dann, wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, der erste Objektkandidat ein Geist ist.

In dieser Spezifikation bezeichnet eine „Radarvorrichtung“ im Allgemeinen eine Vorrichtung, die eine Entfernung und eine Richtung zu einem Objekt misst, indem es eine elektromagnetische Welle zum Objekt ausstrahlt und eine reflektierte Welle vom Objekt beobachtet. In der vorliegenden Erfindung ist die elektromagnetische Welle typischerweise eine Millimeterwelle oder eine Mikrowelle, ist aber nicht darauf beschränkt und kann eine längere Wellenlänge oder eine kürzere Wellenlänge (z. B. Licht) haben.
„Geist“ bedeutet ein Ergebnis (oder irrtümlich erkannte Daten), dass ein Objekt fälschlicherweise erkannt wurde, als ob es existiert hätte, obwohl es nicht existiert. Ein Geist tritt beispielsweise auf, wenn eine reflektierte Welle von einem Objekt durch mehrere Wege (verursacht durch das Vorhandensein einer reflektierenden Wand oder dergleichen) eine Radarvorrichtung erreicht.
In der Radarvorrichtung nach der vorliegenden Offenbarung sendet die Sende-/Empfangseinheit eine elektromagnetische Welle in Richtung eines Objekts aus und beobachtet eine reflektierte Welle des Objekts. Die Kandidatenbestimmungseinheit erhält einen Abstand, eine Richtung und eine Reflexionskraft jedes Objektkandidaten in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit auf der Grundlage der reflektierten Welle. Die erste Entscheidungseinheit, die in der Geistentscheidungseinheit enthalten ist, entscheidet darüber, ob die erste Bedingung erfüllt ist, dass der erste Objektkandidat und der zweite Objektkandidat bezüglich der Sende-/Empfangseinheit in der gleichen Richtung sind. Die zweite Entscheidungseinheit entscheidet, ob die zweite Bedingung, dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten eine Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Sende-/Empfangseinheit entfernt befindet, kleiner ist als eine Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Sende-/Empfangseinheit befindet, erfüllt ist oder nicht. Die Geistentscheidungseinheit entscheidet, dass der erste Objektkandidat ein Geist ist, nur wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind. Die Geistentscheidungseinheit entscheidet, ob jeder Objektkandidat einem Geist als erster Objektkandidat entspricht. Auf diese Weise ist es laut dieser Radarvorrichtung möglich, zu entscheiden, ob der beobachtete Objektkandidat ein Geist ist oder nicht.
In der Radarvorrichtung nach einer Ausführungsform,
umfasst die Geistentscheidungseinheit
eine dritte Entscheidungseinheit, die entscheidet, ob eine dritte Bedingung, dass ein dritter Objektkandidat in einer anderen Richtung als der erste und zweite Objektkandidat in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit existiert und dass eine Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum ersten Objektkandidaten einer Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum dritten Objektkandidaten entspricht, erfüllt ist oder nicht, und
entscheidet, dass der erste Objektkandidat nur dann ein Geist ist, wenn die dritte Bedingung zusätzlich zu den ersten und zweiten Bedingungen erfüllt ist.
Wenn der erste Objektkandidat ein Geist ist, ist es sehr möglich, dass der zweite Objektkandidat eine reflektierende Wand ist, die den elektromagnetischen Welleneinfall vom dritten Objektkandidat in Richtung der Sende-/Empfangseinheit reflektiert. Daher entscheidet in der Radarvorrichtung nach der Ausführungsform die dritte Entscheidungseinheit, die in der Geisterentscheidungseinheit enthalten ist, ob die dritte Bedingung, dass der dritte Objektkandidat in einer anderen Richtung als der erste und zweite Objektkandidat in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit existiert und dass die Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum ersten Objektkandidaten der Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum dritten Objektkandidaten entspricht, erfüllt ist oder nicht. Wenn die dritte Bedingung erfüllt ist, wird unterstützt, dass der erste Objektkandidat als Geist aus dem Vorhandensein des dritten Objektkandidat abgeleitet wird. Daher wird die Genauigkeit bei der Entscheidung, ob der beobachtete Objektkandidat ein Geist ist, erhöht.
In der Radarvorrichtung nach einer Ausführungsform umfasst die Radarvorrichtung ferner eine Geistentfernungseinheit, die einen Prozess zum Entfernen des Objektkandidaten ausführt, der von der Geistentscheidungseinheit aus den Objektkandidaten, die von der Kandidatenbestimmungseinheit erhalten wurden, als Geist entschieden wurde.
In der Radarvorrichtung nach der Ausführungsform führt die Geistentfernungseinheit einen Prozess des Entfernens des Objektkandidaten aus, der von der Geistentscheidungseinheit aus den Objektkandidaten, die von der Kandidatenbestimmungseinheit erhalten wurden, als Geist entschieden wurde. Daher kann diese Radarvorrichtung nur die Daten ausgeben, die das ursprüngliche Objekt anzeigen.
In der Radarvorrichtung nach einer Ausführungsform umfasst die Radarvorrichtung ferner eine Anzeigeverarbeitungseinheit, die Anzeigedaten erstellt, die derart angezeigt werden, dass unter den von der Kandidatenbestimmungseinheit erhaltenen Objektkandidaten ein Anzeigemodus für den Objektkandidaten, der von der Geistentscheidungseinheit als Geist entschieden wurde, gegenüber einem Anzeigemodus für die verbleibenden Objektkandidaten geändert wird.
In der Radarvorrichtung nach der Ausführungsform kann der Benutzer, indem er die auf den Anzeigedaten basierende Anzeige betrachtet, intuitiv von den Objektkandidaten, die von der Kandidatenbestimmungseinheit erhalten wurden, den Objektkandidat, der von der Geistentscheidungseinheit aus den verbleibenden Objektkandidaten als Geist entschieden wurde, unterscheiden und erfassen.
In einem anderen Aspekt ist das Geisterentscheidungsverfahren der vorliegenden Offenbarung ein Geisterentscheidungsverfahren für eine Radarvorrichtung, das eine Entfernung und eine Richtung von einer Sende-/Empfangseinheit zu einem Objekt misst, indem es eine elektromagnetische Welle von der Sende-/Empfangseinheit zum Objekt sendet und eine vom Objekt reflektierte Welle beobachtet, wobei
die Radarvorrichtung eine Kandidatenbestimmungseinheit umfasst, die auf der Grundlage der reflektierten Welle einen Abstand, eine Richtung und eine Reflexionskraft jedes Objektkandidaten in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit erhält,
wobei das Geisterentscheidungsverfahren
entscheidet, ob eine erste Bedingung erfüllt ist, dass ein erster Objektkandidat und ein zweiter Objektkandidat bezüglich der Sende-/Empfangseinheit in der gleichen Richtung sind,
entscheidet, ob eine zweite Bedingung erfüllt ist, dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten eine Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Sende-/Empfangseinheit entfernt befindet, kleiner ist als eine Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Sende-/Empfangseinheit befindet, erfüllt ist oder nicht, und
entscheidet, dass nur wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, der erste Objektkandidat ein Geist ist, und
dadurch entscheidet, ob jeder der Objektkandidaten einem Geist als erster Objektkandidat entspricht oder nicht.
Im Vorfeld sendet die Sende-/Empfangseinheit der Radarvorrichtung eine elektromagnetische Welle auf das Objekt aus und beobachtet eine vom Objekt reflektierte Welle. Die Kandidatenbestimmungseinheit erhält einen Abstand, eine Richtung und eine Reflexionskraft jedes Objektkandidaten in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit auf der Grundlage der reflektierten Welle. Das Geisterentscheidungsverfahren nach der vorliegenden Offenbarung entscheidet zunächst, ob eine erste Bedingung erfüllt ist, dass ein erster Objektkandidat und ein zweiter Objektkandidat in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit in derselben Richtung sind. Als nächstes wird entschieden, ob eine zweite Bedingung, dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten eine Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Sende-/Empfangseinheit entfernt befindet, kleiner ist als eine Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Sende-/Empfangseinheit befindet, erfüllt ist oder nicht. Dann wird entschieden, dass nur wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, der erste Objektkandidat ein Geist ist. Auf diese Weise wird entschieden, ob jeder der Objektkandidaten einem Geist als erster Objektkandidat entspricht oder nicht. So ist es nach dem Geisterentscheidungsverfahren möglich, zu entscheiden, ob der von der Radarvorrichtung beobachtete Objektkandidat ein Geist ist oder nicht.
In einem anderen Aspekt ist ein Programm nach der vorliegenden Offenbarung ein Programm, dass einen Computer dazu veranlasst, das Geisterentscheidungsverfahren durchzuführen.
Es ist möglich, das Geisterentscheidungsverfahren zu implementieren, indem ein Computer das Programm der vorliegenden Offenbarung ausführt.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Wie aus dem Obigen ersichtlich ist, ist es nach der Radarvorrichtung, dem Geisterentscheidungsverfahren und dem Programm der vorliegenden Offenbarung möglich, zu entscheiden, ob der beobachtete Objektkandidat ein Geist ist oder nicht.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration einer Radarvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2A und 2B sind Diagramme, die das Prinzip veranschaulichen, nach dem die Radarvorrichtung die Entfernung von einer Radar-Sende-/Empfangseinheit zu einem Objekt misst. 2C ist ein Diagramm, das das Prinzip veranschaulicht, nach dem die Radarvorrichtung die Richtung eines Objekts in Bezug auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit misst.
3 ist ein Diagramm, das ein normales Beobachtungsergebnis (ohne Geist) von einer Radardatenverarbeitungseinheit als Kandidatenbestimmungseinheit der Radarvorrichtungzeigt.
4 ist ein Diagramm, das die Reflexionsleistung (in Winkelrichtung summierte Leistung) zeigt, die gemäß dem Abstand von der Radar-Sende-/Empfangseinheit beobachtet wird, wenn das Beobachtungsergebnis von 3 erhalten wird.
5 ist eine Ansicht, die eine experimentelle Messumgebung zeigt, in der von der Radarvorrichtung beobachtete Objektkandidaten einen Geist enthalten.
6 ist ein Diagramm, das ein Beobachtungsergebnis der Radardatenverarbeitungseinheit der Radarvorrichtung im Falle der Messumgebung von 5.
7 ist ein Diagramm, das die Reflexionsleistung (in Winkelrichtung summierte Leistung) zeigt, die gemäß dem Abstand von der Radar-Sende-/Empfangseinheit beobachtet wird, wenn das Beobachtungsergebnis von 6 erhalten wird.
8A ist ein Diagramm, das die Reflexionsleistung zeigt, die gemäß dem Abstand von der Radar-Sende-/Empfangseinheit in Bezug auf die die Radar-Sende-/Empfangseinheit und einen Reflektor verbindende Richtung gemessen wird, wenn das Beobachtungsergebnis von 7 erhalten wird. 8B ist ein Diagramm mit der beobachteten Reflexionsleistung entsprechend der Entfernung von der Radar-Sende-/Empfangseinheit in Bezug auf die Richtung, die die Radar-Sende-/Empfangseinheit und eine reflektierende Wand verbindet, wenn das Beobachtungsergebnis von 7 erhalten wird.
9A ist ein Diagramm, das einen schematischen Fluss eines Geisterentscheidungsverfahrens zeigt, das von einer Geisterverarbeitungseinheit der Radarvorrichtung ausgeführt wird. 9B ist ein Diagramm, das speziell den Ablauf eines Geisterentscheidungsverfahren zeigt, die in dem Geisterverarbeitungsverfahren enthalten ist.
10A und 10B sind Diagramme, die schematisch ein Verfahren zur Entscheidung eines Geistes veranschaulichen.
11 ist ein Diagramm, das ein Ausgabebeispiel der Radarvorrichtung zeigt, wenn ein Geist in 6 entfernt wird.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
(Konfiguration der Radarvorrichtung)
1 zeigt eine Blockkonfiguration einer Radarvorrichtung (gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 1) nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Radarvorrichtung 1 umfasst eine Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 als Sende-/Empfangseinheit, eine Radardatenverarbeitungseinheit 20 als Kandidatenbestimmungseinheit, eine Geisterverarbeitungseinheit 30 als Geistentscheidungseinheit und Geistentfernungseinheit, eine Nachstufen-Verarbeitungseinheit 40, und eine Datenausgabeeinheit 50.
Die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 enthält einen Generator (Synthesizer) 11, der ein Zwitscher-Signal (Chirp-Signal) erzeugt (später beschrieben), eine Sendeantenne 12, die das vom Generator 11 erzeugte Zwitscher-Signal als elektromagnetische Welle EM1 an ein Objekt 90 aussendet (sendet), eine Empfangsantenne 13, die eine reflektierte Welle EM2 vom Objekt 90 empfängt, und einem Mischer 14, der ein Zwischenfrequenzsignal IFS erzeugt, indem ein Übertragungssignal EM1 (für ein einfaches Verständnis dargestellt durch das gleiche Bezugszeichen wie eine zu übertragende elektromagnetische Welle) von der Sendeantenne 12 übertragen wird, und ein Empfangssignal EM2 (zur besseren Verständlichkeit dargestellt durch dsas gleiche Bezugszeichen wie die reflektierte Welle), das von der Empfangsantenne 13 empfangen wird.
Wie in 2A dargestellt ist in diesem Beispiel das Übertragungssignal (Zwitscher-Signal) EM1 ein Signal, dessen Frequenz f monoton für eine bestimmte Dauer TC ansteigt (TC = 40 µs in diesem Beispiel). In diesem Beispiel erhöht sich die Frequenz f des Übertragungssignals EM1 von der Startfrequenz von 77 GHz auf 81 GHz bei einer Änderungsrate von 100 MHz/µs. In diesem Beispiel steigt das Empfangssignal EM2 mit einer Verzögerungszeit τ ab dem Beginn der Übertragung des Übertragungssignals EM1 an. Die Verzögerungszeit τ wird als τ = 2d/c durch den Abstand (d) zwischen der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und dem Objekt 90 ausgedrückt. Hier ist c die Lichtgeschwindigkeit. Das heißt, der Abstand d zwischen der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und dem Objekt 90 ergibt sich aus d = τc/2 ...... (Gleichung 1).
Wie die Frequenz f des Übertragungssignals EM1 steigt auch die Frequenz f des Empfangssignals EM2 von der Startfrequenz von 77 GHz auf 81 GHz bei einer Änderungsrate von 100 MHz/µs. Die Frequenzdifferenz S_τ zwischen dem Übertragungssignal EM1 und dem Empfangssignal EM2 ist ein Wert, der proportional zur Verzögerungszeit τ ist.
Wie in 2B gezeigt mischt der Mischer 14 das Übertragungssignal EM1 und das Empfangssignal EM2, um ein Zwischenfrequenzsignal IFS zu erzeugen. Die Frequenz (Zwischenfrequenz) des Signals IFS entspricht der Frequenzdifferenz S_τ zwischen dem Übertragungssignal EM1 und dem Empfangssignal EM2 und ist somit ein Wert, der proportional zur Verzögerungszeit τ ist. Zu beachten ist, dass der Zeitraum, in dem das Signal IFS erhalten wird, ein Zeitraum ist, in dem das Übertragungssignal EM1 und das Empfangssignal EM2 überlagert werden (in 2B, eine Periode zwischen zwei vertikalen unterbrochenen Linien).
In diesem Beispiel sind die in FIG. gezeigte Sendeantenne 12 und Empfangsantenne 13 jeweils in Vielzahl vorgesehen, um die Richtung des Objekts 90 in Bezug auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 in der horizontalen Ebene zu erkennen. Um dies mit einem einfachen Beispiel zu erklären, wie z. B. in 2C gezeigt, wird davon ausgegangen, dass eine Sendeantenne 12 und zwei Empfangsantennen 13 (dargestellt durch Bezugszeichen 13-1 bzw. 13-2) auf dem gemeinsamen Trägermaterial 2 in horizontaler Richtung getrennt voneinander angeordnet sind. Die beiden Empfangsantennen 13-1 und 13-2 sind in horizontaler Richtung durch einen Abstand L voneinander getrennt. Der Abstand zwischen Objekt 90 und Empfangsantenne 13-1 wird als d und der Abstand zwischen Objekt 90 und Empfangsantenne 13-2 als (d + Δd) angegeben. Diese Distanzdifferenz Δd verursacht eine Phasendifferenz ΔΦ zwischen einem Empfangssignal EM2-1, das von der Empfangsantenne 13-1 empfangen wird, und einem Empfangssignal EM2-2, das von der Empfangsantenne 13 empfangen wird. Bei einer flachen Wellenfront (Wellenlänge λ) als Empfangssignal EM2 wird die Phasendifferenz ΔΦ = 2πΔd/λ ausgedrückt. Vorausgesetzt, dass die Richtung des Objekts 90 in Bezug auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 in der horizontalen Ebene (der Winkel in Bezug auf die Vorderseite der Radarübertragung/Empfangseinheit 10) θ ist, beträgt Δd = Lsin(θ) und die Richtung θ wird ermittelt als θ = sin^-1(λΔΦ/2πL) (Gleichung 2)
In diesem Beispiel sind auf dem Trägermaterial 2 eigentlich drei Sendeantennen 12 und vier Empfangsantennen 13 angeordnet, sodass diese in horizontaler Richtung voneinander getrennt sind. Dadurch wird die Richtung θ des Objekts 90 in der Horizontalebene gegenüber der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 in einem weiten Bereich exakt ermittelt (in diesem Beispiel ein Sichtfeld von ±90°).
Die in 1 gezeigte Radardatenverarbeitungseinheit 20 umfasst einen Tiefpassfilter (nicht abgebildet), der ein Zwischenfrequenzsignal IFS aus dem Ausgang des Mischers 14 extrahiert, eine Analog-Digital-Konvertierungseinheit 21, die das extrahierte Signal IFS von einem analogen Signal in ein digitales Signal umwandelt, und eine Schnelle-Fourier-Transformation-Verarbeitungseinheit (FFT-Verarbeitungseinheit) 22, die eine Fourier-Transformations-Verarbeitung durchführt. Die Radardatenverarbeitungseinheit 20 ermittelt für jedes Objekt (Objektkandidat) 90 einen Abstand d, eine Richtung θ und eine Reflexionsleistung PW bezüglich der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10. Das beobachtete Objekt 90 wird in Anbetracht der Möglichkeit, dass das beobachtete Objekt 90 ein Geist ist, angemessen als „Objektkandidat“ bezeichnet.
Insbesondere, wenn eine Vielzahl von Objekten 90 im Sichtfeld der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 vorhanden ist, zeigen die Signale IFS aus dem Ausgang des Mischers 14 für jeden Abstand d zwischen der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und diesen Objekten 90 Frequenzen an, die sich voneinander unterscheiden (Frequenzdifferenz Sτ, diese wird als „Ton“ bezeichnet). Die FFT-Verarbeitungseinheit 22 führt eine Fourier-Transformation auf den Signalen IFS durch und erhält für jeden Ton ein Frequenzspektrum mit individuellen Spitzenwerten (Peaks bzw. Reflexionsleistungen). Jeder Spitzenwert zeigt an, dass das Objekt 90 in einem Abstand d existiert, der der Frequenz entspricht, die durch den Spitzenwert angezeigt wird. Dadurch wird der Abstand d des Objekts 90 zur Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 erhalten.
Beispielsweise zeigt 4 ein Frequenzspektrum, das von der FFT-Verarbeitungseinheit 22 erhalten wird, wenn ein Reflektor 90A (siehe später beschriebene 5) als das Objekt 90 in einer Entfernung von ca. 4 m vor der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 platziert wird, das heißt es zeigt Daten (Einheit: dB in relativem Wert) der beobachteten Reflexionsleistung PW gemäß dem Abstand d von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10. Ein Spitzenwert P10, der in 4 erscheint, zeigt einen Spitzenwert der Reflexionsleistung des Reflektors 90A an, der in einer Entfernung von ca. 4 m vor der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 platziert ist. Der Reflektor 90A ist ein Standardprodukt, das aus einer Metallplatte besteht, die drei Oberflächen eines normalen Tetraeders hat, wobei die verbleibende Oberfläche (die Vorderseite zur Radar-Sende-/Empfangseinheit 10) weggelassen und konkav geformt wurde. Ein Spitzenwert P0, der in einem Abstand von Null erscheint, zeigt an, dass eine Signalkomponente direkt von der Sendeantenne 12 auf die Empfangsantenne 13 fällt. In 4, gibt die Reflexionsleistung PW die Leistung an, die über den maximalen Bereich (in diesem Beispiel das Sichtfeld von ±90°) in der θ Richtung summiert wird. In den Daten der nach dem Abstand d beobachteten Reflexionsleistung PW in der Richtung θ, die die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und den Reflektors 90A verbindet, erscheint der Spitzenwert P10 der Reflexionsleistung des Reflektors 90A in einer Entfernung von ca. 4 m vor der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 wie in 4. In den anderen Richtungen θ erscheint der Spitzenwert P10 aufgrund des Reflektors 90A nicht, und neben dem Spitzenwert P0 wird nur das Rauschen beobachtet. Wie oben beschrieben, wird durch Beobachtung des Spitzenwertes der Reflexionsleistung für jede Richtung θ bezogen auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 die Richtung θ des Objekts 90 bezogen auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 ermittelt.
3 zeigt die von der Radardatenverarbeitungseinheit 20 erhaltenen Beobachtungsergebnisse umfassend an, wenn die Berechnungsergebnisse von 4 erhalten werden. In 3 wird ein XYZ-orthogonales Koordinatensystem gesetzt, wobei die Tiefenrichtung in der horizontalen Ebene die Y-Richtung, die horizontale Richtung die X-Richtung und die vertikale Richtung die Z-Richtung ist, wenn sie von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 aus betrachtet wird. Die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 ist am Ursprung des orthogonalen Koordinatensystems XYZ angeordnet, wobei die + Y-Richtung nach vorne zeigt. In 3 zeigt ein Datenpunkt P10 (der durch dasselbe Bezugszeichen wie der Spitzenwert in 4 zur besseren Verständlichkeit dargestellt wird), der im Wesentlichen in der Mitte erscheint (ca. 4 m Abstand vor der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10), den Reflektor 90A als Objekt 90 an. Die Datenpunkte in 3 erhält man durch Auftragen von Datenpunkten, bei denen die Reflexionsleistung PW gleich oder höher als ein vorgegebener Schwellenwert (in diesem Beispiel 60 dB) ist (dasselbe gilt für die später beschriebenen 6 und 11). Ein Datenpunkt P0, der am Ursprung des orthogonalen XYZ-Koordinatensystems erscheint, weist auf eine Signalkomponente hin, die direkt von der Sendeantenne 12 zur Empfangsantenne 13 eingeht.
Wie oben beschrieben ermittelt die Radardatenverarbeitungseinheit 20 den Abstand d, die Richtung θ und die Reflexionsleistung PW jedes Objekts (Objektkandidats) 90 in Bezug auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10.
In diesem Beispiel führt die in 1 dargestellte Geisterverarbeitungseinheit 30 einen Prozess der Entscheidung , ob jeder von der Radardatenverarbeitungseinheit 20 erhaltene Objektkandidat 90 ein Geist ist oder nicht (Schritt S1 der 9A), und des Entfernens des als Geist beschlossenen Objektkandidaten aus den beobachteten Objektkandidaten durch (Schritt S2 von 9A). Die Funktionsweise der Geisterverarbeitungseinheit 30 wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
Die in 1 dargestellte Nachstufen-Verarbeitungseinheit 40 führt einen bekannten Prozess durch, bei dem die von der Geisterverarbeitungseinheit 30 verarbeiteten Daten in für die Nachstufe erforderliche Informationen konvertiert werden. So führt beispielsweise die Nachstufen-Verarbeitungseinheit 40 einen Zusammenlagerungsprozess (Clustering-Prozess) des Sammelns von Detektionspunkten (eine Vielzahl von nahe aneinander erkannten Datenpunkten) als eine Zusammenlagerung (Cluster), einen Verfolgungs-Prozess (Tracking-Prozess) des Verfolgens des Objekts 90 und dergleichen durch.
Die Datenausgabeeinheit 50 gibt die von der Nachstufen-Verarbeitungseinheit 40 verarbeiteten Daten an ein externes Gerät (z. B. ein Anzeigegerät oder ein Computergerät einschließlich eines Anzeigegeräts) aus.
Zu beachten ist, dass andere Komponenten als die Geisterverarbeitungseinheit 30 in der Radarvorrichtung 1, also die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10, die Radardatenverarbeitungseinheit 20, die Nachstufen-Verarbeitungseinheit 40, und die Datenausgabeeinheit 50 beispielsweise in Millimeterwellen-Sensorvorrichtungen von Texas Instruments realisiert werden. Am Beispiel der Millimeterwellen-Sensorvorrichtung sind auf einem gemeinsamen Trägermaterial 2 eine Radar-Sende-/Empfangseinheit 10, eine Radardatenverarbeitungseinheit 20, eine Nachstufen-Verarbeitungseinheit 40 und eine Datenausgabeeinheit 50 montiert. In diesem Beispiel sind andere Komponenten als die Geisterverarbeitungseinheit 30 in der Radarvorrichtung 1 die der oben beschriebenen Millimeterwellen-Sensorvorrichtung. In diesem Beispiel wird die Geisterverarbeitungseinheit 30 von einem Mikroprozessor konfiguriert, der softwaregesteuert arbeitet (Computerprogramm).
(Geist-Verarbeitung)
Um das von der Geisterverarbeitungseinheit 30 durchgeführte Geistverarbeitungsverfahren zu erklären, zeigt 5 eine experimentelle Messumgebung, in der ein von der Radarvorrichtung 1 beobachteter Objektkandidat einen Geist enthält.
Im Beispiel von 5 wird das Trägermaterial 2, auf dem die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 montiert ist, an der Vorderseite auf einer Bodenfläche 99 angeordnet. Wie von der auf dem Trägermaterial 2 angeordneten Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 aus gesehen, wird ein XYZ-Orthogonalkoordinatensystem gesetzt, wobei die Tiefenrichtung in der horizontalen Ebene die Y-Richtung, die Horizontalrichtung die X-Richtung und die Vertikalrichtung die Z-Richtung ist. Die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 ist am Ursprung des orthogonalen Koordinatensystems XYZ angeordnet, wobei die + Y-Richtung nach vorne zeigt. Ferner wird ein Reflektor 90A als Objekt 90 an einer Position platziert, die einem Abstand von ca. 4 m im Wesentlichen vor (+ Y-Richtung) dem Trägermaterial 2 (Radar-Sende-/Empfangseinheit 10) entspricht. Wie oben beschrieben is der Reflektor 90A ein Standardprodukt, das aus einer Metallplatte besteht, die drei Oberflächen eines normalen Tetraeders hat, wobei die verbleibende Oberfläche (die Vorderseite zur Radar-Sende-/Empfangseinheit 10) weggelassen und konkav geformt wurde. Zusätzlich wird an einer Stelle, die einem Abstand von ca. 2 m vor (+ Y-Richtung) dem Trägermaterial 2 (Radar-Sende-/Empfangseinheit 10) und ca. 1.5 m nach links (-X-Richtung) entspricht, eine Spiegelwand 80 aus einer flachen Aluminiumplatte errichtet. Die Wandfläche (Reflexionsfläche) der reflektierenden Wand 80 ist wesentlich parallel zur Y-Richtung ausgerichtet. In diesem Beispiel wird aus Gründen der Einfachheit angenommen, dass sich das Trägermaterial 2 (Radar-Sende-/Empfangseinheit 10), der Reflektor 90A und die Spiegelwand 80 in vertikaler Richtung im Wesentlichen auf gleicher Höhe befinden.
In der Messumgebung von 5 reflektiert der Reflektor 90A eine elektromagnetische Welle EM1, die von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 übertragen wird, um eine reflektierte Welle EM2 zur Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und eine weitere reflektierte Welle EM2'' zur Spiegelwand 80 zu erzeugen. Die Spiegelwand 80 selbst reflektiert als Objekt 90 eine elektromagnetische Welle EM1', die von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 übertragen wird, um eine reflektierte Welle EM2' zur Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 zu erzeugen. Gleichzeitig reflektiert die Spiegelwand 80 die reflektierte Welle EM2'' vom Reflektor 90A und erzeugt so durch einen weiteren Weg zur Radarübertragung/Empfangseinheit 10 eine reflektierte Welle EM3''. Diese reflektierte Welle EM3'' verursacht einen Geist 81.
7 zeigt das Frequenzspektrum, das von der FFT-Verarbeitungseinheit 22 der Radardatenverarbeitungseinheit 20 erhalten wird, also Daten (Einheit: dB in Relativwert) der gemäß dem Abstand d von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 beobachteten Reflexionsleistung PW im Falle der Messumgebung aus 5. Ein Spitzenwert P3, der in 7 erscheint, zeigt einen Spitzenwert der Reflexionsleistung des Reflektors 90A an, der in einer Entfernung von ca. 4 m vor der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 platziert ist. Ein Spitzenwert P0, der in einem Abstand von Null erscheint, zeigt an, dass eine Signalkomponente direkt von der Sendeantenne 12 auf die Empfangsantenne 13 fällt. Zu beachten ist, dass in 7 die Reflexionsleistung PW die Leistung summiert über den maximalen Bereich (in diesem Beispiel, das Sichtfeld von ±90) in der θ-Richtung zeigt, wie in 4. Daher erscheint ein Spitzenwert P2 aufgrund der Spiegelwand 80 in einem Abstand von ca. 2.5 m von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10. Außerdem erscheint ein Spitzenwert P1 aufgrund des Gesites 81 in einer Entfernung von ca. 5 m von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10.
In den Daten der Reflexionsleistung PW gemessen nach dem Abstand d in der die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und den Reflektor 90A verbindenden Richtung θ, erscheint, wie in 8A dargestellt, zusätzlich zum Spitzenwert P0 nur der Spitzenwert P3 aufgrund des Reflektors 90A in einem Abstand von ca. 4 m von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10. Ferner erscheint, wie in 8B dargestellt, in den Daten der Reflexionsleistung PW gemessen nach dem Abstand d in der die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und den Reflektor 90A verbindenden Richtung θ ein Spitzenwert P2 aufgrund der reflektierenden Wand 80 in einem Abstand von ca. 2.5 m von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 zusätzlich zu einem Spitzenwert P0 und ein Spitzenwert P1 erscheint aufgrund des Geistes 81 in einer Entfernung von ca. 5 m von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10. In den anderen Richtungen θ erscheinen die Spitzenwerte P1 bis P3 nicht und außer dem Spitzenwert P0 wird nur Rauschen beobachtet.
6 zeigt die Beobachtungsergebnisse der Radardatenverarbeitungseinheit 20 der Radarvorrichtung 1 im Falle der Messumgebung von 5. In 6 zeigt ein Datenpunkt P3 (der durch dasselbe Bezugszeichen wie der Spitzenwert in 7 zur besseren Verständlichkeit dargestellt wird), der im Wesentlichen in der Mitte erscheint (ca. 4 m Abstand vor der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10), den Reflektor 90A als Objekt 90 an. In 6 zeigt ein Datenpunkt P2 an einer Position näher am Ursprung des XYZ-Orthogonalkoordinatensystems als der Datenpunkt P3 einen Datenpunkt an, an dem die Spiegelwand 80 als Objekt 90 beobachtet wird. In 6 zeigt ein an einer Position(eine Position in derselben Richtung wie der Datenpunkt P2, wenn er von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 aus betrachtet wird) erscheinender Datenpunkt P1, der in horizontaler Richtung (-X-Richtung) vom Datenpunkt P3 getrennt ist, einen Datenpunkt aufgrund des Geistes 81 an. In diesem Beispiel ist jeder dieser Datenpunkte P1, P2 und P3 ein Objektkandidat.
Wenn das in 6 gezeigte Beobachtungsergebnis von der Radardatenverarbeitungseinheit 20 ermittelt wird, fungiert die Geisterverarbeitungseinheit 30 als Geistentscheidungseinheit und entscheidet, ob jeder der Objektkandidaten P1, P2 und P3 ist ein Geist 81 gemäß dem in 9B gezeigten Ablauf des Geisterentscheidungsverfahrens ist.
Zuerst fungiert in Schritt S11 aus 9B die Geisterverarbeitungseinheit 30 als erste Entscheidungseinheit und entscheidet, ob eine erste Bedingung (siehe Tabelle 1 unten), dass der erste Objektkandidat und der zweite Objektkandidat in der gleichen Richtung θ hinsichtlich der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 sind, erfüllt ist.
Der Grund für die Bereitstellung der ersten Bedingung ist, dass, wie schematisch in 10A dargestellt, der durch den Geist 81 hervorgerufenen Datenpunkt P1 von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 aus betrachtet immer hinter dem durch die reflektierende Wand 80 hervorgerufene Datenpunkt P2 erscheint. Das heißt, der Datenpunkt P1 als erster Objektkandidat und der Datenpunkt P2 als zweiter Objektkandidat erscheinen in der gleichen Richtung θ bezogen auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10. Daher wird, um zu entscheiden, ob jeder der Objektkandidaten P1, P2, und P3 ein Geist 81 ist, in diesem Beispiel zunächst entschieden, ob die erste Bedingung, dass der erste Objektkandidat und das zweite Objekt in der gleichen Richtung θ in Bezug auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 sind, erfüllt ist.
Im Beispiel von 10A befinden sich die Objektkandidaten P1 und P2 unter den Objektkandidaten P1, P2 und P3 von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 aus gesehen in derselben Richtung θ. Daher wird entschieden, dass die erste Bedingung für die Objektkandidaten P1 und P2 erfüllt ist. Andererseits existiert der Objektkandidat P3 allein in einer anderen Richtung als die Objektkandidaten P1 und P2. Daher wird entschieden, dass die erste Bedingung für den Objektkandidaten P3 nicht erfüllt ist.
Wenn die erste Bedingung erfüllt ist, fungiert in Schritt S12 aus 9B die Geisterverarbeitungseinheit 30 als zweite Entscheidungseinheit und entscheidet, ob eine zweite Bedingung (siehe Tabelle 1 unten), dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten die Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 entfernt befindet, kleiner ist als die Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 befindet, erfüllt ist oder nicht.
Der Grund für die Bereitstellung der zweiten Bedingung ist, dass, wie in 5 gezeigt, da die Länge des optischen Weges der indirekt reflektierten Wellen EM2'' bis EM3'' vom Reflektor 90A über die reflektierende Wand 80 länger ist als die Länge des optischen Weges der direkt von der reflektierenden Wand 80 reflektierten Welle EM2' und da die Anzahl der Reflexionen (zweimal) der indirekten reflektierten Wellen EM2'' bis EM3'' vom Reflektor 90A über die reflektierende Wand 80 größer ist als die Anzahl der Reflexionen (einmal) der direkt von der reflektierenden Wand 80 reflektierten Welle EM2', wird die Reflexionskraft der indirekt reflektierten Welle EM3'' vom Reflektor 90A über die reflektierende Wand 80 immer kleiner sein als die Reflexionskraft der von der reflektierenden Wand 80 direkt reflektierten Welle EM2'.
Wie aus 8B ersichtlich ist, ist in dem Beispiel, in dem das in 6 dargestellte Beobachtungsergebnis erhalten wird, unter den ersten und zweiten Objektkandidaten P1 und P2 die Reflexionsleistung des ersten Objektkandidaten P1, der sich weiter von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 entfernt befindet, kleiner als die Reflexionsleistung des zweiten Objektkandidaten P2, der sich näher an der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 befindet. Daher wird entschieden, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, wobei der Datenpunkt P1 als erster Objektkandidat und der Datenpunkt P2 als zweiter Objektkandidat in 6 verwendet wird.
Wenn die erste und zweite Bedingung erfüllt sind, fungiert die Geisterverarbeitungseinheit 30 als dritte Entscheidungseinheit in Schritt S13 der 9B und entscheidet, ob eine dritte Bedingung (siehe Tabelle 1 unten), dass ein dritter Objektkandidat in einer anderen Richtung als der erste und zweite Objektkandidat in Bezug auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 existiert und dass der Abstand vom zweiten Objektkandidaten zum ersten Objektkandidaten dem Abstand vom zweiten Objektkandidaten zum dritten Objektkandidaten entspricht, erfüllt ist oder nicht.
Der Grund für die Bereitstellung der dritten Bedingung ist, dass, wie schematisch in 10A dargestellt, der dritte Objektkandidat P3 durch den Reflektor 90A und der erste Objektkandidat P1 durch den daraus abgeleiteten Geist 81 immer plansymmetrisch gegenüber der Spiegelwand 80, die den zweiten Objektkandidat P2 bildet, erscheinen (Die Reflexionsfläche der Spiegelwand 80 ist wesentlich parallel zur Y-Richtung ausgerichtet). In einer solchen plansymmetrischen Anordnung entspricht ein Abstand d21 vom zweiten Objektkandidaten P2 zum ersten Objektkandidaten P1 einem Abstand d23 vom zweiten Objektkandidaten P2 zum dritten Objektkandidaten P3. Daher wird in diesem Beispiel entschieden, ob ein solcher dritter Objektkandidat P3 existiert oder nicht. Dies unterstützt, dass der erste Objektkandidat P1 als Geist aus dem Vorhandensein des dritten Objektkandidat P3 abgeleitet wird. Daher wird die Genauigkeit bei der Entscheidung, ob der beobachtete Objektkandidat ein Geist ist, erhöht.
Im Beispiel von 10A existiert der dritte Objektkandidat P3 in einer anderen Richtung als der erste und zweite Objektkandidat P1 und P2 und der Abstand d21 vom zweiten Objektkandidaten P2 zum ersten Objektkandidaten P1 entspricht dem Abstand d23 vom zweiten Objektkandidaten P2 zum dritten Objektkandidaten P3. Das heißt, d21 = d23. Daher wird entschieden, dass die dritte Bedingung erfüllt ist.

(Tabelle 1) Entscheidungsbedingungstabelle

Bedingungen	Inhalt
Erste Bedingung	Der erste Objektkandidat und der zweite Objektkandidat befinden sich in der gleichen Richtung θ bezogen auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10.
Zweite Bedingung	Von den ersten und zweiten Objektkandidaten ist die Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 entfernt befindet, kleiner als die Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 befindet.
Dritte Bedingung	Der dritte Objektkandidat existiert in einer anderen Richtung als der erste und zweite Objektkandidat in Bezug auf die Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 und der Abstand vom zweiten Objektkandidaten zum ersten Objektkandidaten entspricht dem Abstand vom zweiten Objektkandidaten zum dritten Objekt kandidaten.

Nur wenn die ersten, zweiten und dritten Bedingungen erfüllt sind, wie in Schritt S14 in 9B dargestellt, fungiert die Geisterverarbeitungseinheit 30 als Geistentscheidungseinheit und entscheidet, dass der erste Objektkandidat P1 ein Geist 81 ist. Auf der anderen Seite, wenn eine der ersten, zweiten und dritten Bedingungen nicht erfüllt ist, wie in Schritt S15 von 9B dargestellt, entscheidet die Geisterverarbeitungseinheit 30, dass der erste Objektkandidat P1 ein Originalobjekt ist (kein Geist).
Wenn ferner die von der Radardatenverarbeitungseinheit 20 beobachteten Objektkandidaten P1, P2 und P3 eine Gruppe bilden (Datenpunktgruppe), entscheidet die Geisterverarbeitungseinheit 30, ob sie dem Geist 81 entsprechen oder nicht, wie folgt.
Es wird beispielsweise angenommen, dass, wie in 10B dargestellt, ein Objektkandidat P1' an einer Position existiert, die leicht nach rechts vom Objektkandidat P1 getrennt ist, und die Objektkandidaten P2'und P3' an Positionen existieren, die leicht nach rechts von den Objektkandidaten P2 bzw. P3 getrennt sind. In diesem Fall befinden sich die Objektkandidaten P1' und P2' in der gleichen Richtung θ' wie von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 aus gesehen. Daher wird entschieden, dass die erste Bedingung für die Objektkandidaten P1' und P2' erfüllt ist (JA in Schritt S11 von 9B). Außerdem wird obwohl nicht dargestellt angenommen, dass von dem ersten und zweiten Objektkandidaten P1' und P2' die Reflexionsleistung des ersten Objektkandidaten P1', der sich weiter von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 entfernt befindet, kleiner ist als die Reflexionsleistung des zweiten Objektkandidaten P2', der sich näher an der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 befindet. Damit wird entschieden, dass die zweite Bedingung erfüllt ist (JA in Schritt S12 von 9B). Weiter, wie in 10B dargestellt, existiert ein dritter Objektkandidat P3' in einer anderen Richtung als der erste und zweite Objektkandidat P1' und P2' und ein Abstand d21' vom zweiten Objektkandidaten P2' zum ersten Objektkandidaten P1' entspricht einem Abstand d23' vom zweiten Objektkandidaten P2' zum dritten Objektkandidaten P3'. Das heißt, d21' = d23'. Daher wird entschieden, dass die dritte Bedingung erfüllt ist (JA in Schritt S13 von 9B). Als Ergebnis wird entschieden, dass der Objektkandidat P1' dem Geist 81 entspricht (Schritt S14 in 9B).
Andererseits wird, wie in 10B dargestellt, angenommen, dass ein anderer Objektkandidat P4 an einer Position auf einer Linie, die den Objektkandidat P2' und den Objektkandidat P1' verbindet, in der Mitte zwischen dem Objektkandidat P2' und dem Objektkandidat P1' vorhanden ist. In diesem Fall befinden sich die Objektkandidaten P4 und P2' von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 aus gesehen in der gleichen Richtung 8'. Daher wird entschieden, dass die erste Bedingung für die Objektkandidaten P4 und P2' erfüllt ist (JA in Schritt S11 von 9B). Obwohl nicht dargestellt wird angenommen, dass von dem ersten und zweiten Objektkandidaten P4 und P2' die Reflexionsleistung des ersten Objektkandidaten P4, der sich weiter von der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 entfernt befindet, kleiner ist als die Reflexionsleistung des zweiten Objektkandidaten P2', der sich näher an der Radar-Sende-/Empfangseinheit 10 befindet. Damit wird entschieden, dass die zweite Bedingung erfüllt ist (JA in Schritt S12 von 9B). Jedoch gibt es im Beispiel von 10B keinen dritten Objektkandidaten, der einen Abstand erhält, der dem Abstand d24' vom zweiten Objektkandidaten P2' zum ersten Objektkandidaten P4 entspricht. Daher wird entschieden, dass die dritte Bedingung nicht erfüllt ist (NEIN in Schritt S13 der 9B). Als Ergebnis wird der Objektkandidat P4 als ursprüngliches Objekt (kein Geist) entschieden (Schritt S15 von 9B).
So kann gemäß der Geisterverarbeitungseinheit 30 der Radarvorrichtung 1 entschieden werden, ob jeder der beobachteten Objektkandidaten P1, P1', ...; P2, P2', ...; P3, P3', ... ein Geist 81 ist oder nicht.
Zu beachten ist, dass im Fluss von 9B, der Grund, warum die Entscheidung, ob die erste Bedingung erfüllt ist oder nicht(Schritt S11), vor der Entscheidung getroffen wird, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht (Schritt S12), ist, dass die Entscheidung, ob die erste Bedingung erfüllt ist oder nicht (Entscheidung basiert nur auf der Richtung θ) eine geringere Rechenleistung als die Entscheidung, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht (Entscheidung basierend auf dem Abstand d und der Reflexionsleistung PW), Erfordert. Das heißt, wenn zuerst die Entscheidung getroffen wird, ob die erste Bedingung erfüllt ist oder nicht, und die Anzahl der Verarbeitungsziele verringert wird, kann die Bearbeitungslast auf dem Mikroprozessor insgesamt reduziert werden. Ebenso ist der Grund, warum die Entscheidung, ob die erste und die zweite Bedingung erfüllt sind oder nicht (Schritte S11 und S12), vor der Entscheidung, ob die dritte Bedingung erfüllt ist oder nicht (Schritt S13), getroffen wird, dass die Entscheidung, ob die erste und zweite Bedingung erfüllt sind oder nicht, einen geringeren Rechenumfang erfordert als die Entscheidung, ob die dritte Bedingung erfüllt ist oder nicht (Die Berechnung der Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum ersten Objektkandidaten und die Berechnung der Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum dritten Objektkandidaten werden einbezogen.) Das heißt, wenn zuerst die Entscheidung getroffen wird, ob die erste und die zweite Bedingung erfüllt sind oder nicht, und die Anzahl der Verarbeitungsziele verringert wird, kann die Bearbeitungslast auf dem Mikroprozessor insgesamt reduziert werden.
In diesem Beispiel fungiert die Geisterverarbeitungseinheit 30, nachdem entschieden wurde, ob jeder der beobachteten Objektkandidaten (aus Gründen der Einfachheit P1, P2 und P3 in 6) ein Geist 81 ist, wie eine Geistentfernungseinheit und führt einen Prozess des Entfernens des Objektkandidaten (PI im obigen Beispiel), der als Geist 81 aus den beobachteten Objektkandidaten P1, P2 und P3 entschieden wurde (Schritt S2 von 9A).
Insbesondere, wie in der der 6 entsprechenden 11 dargestellt, erzeugt die Geisterverarbeitungseinheit 30 Daten Dout, in dem der als Geist 81 beschlossene Objektkandidat P1 aus den beobachteten Objektkandidaten P1, P2 und P3 entfernt wird, und gibt die erzeugten Daten Dout über die Nachstufen-Verarbeitungseinheit 40 und die Datenausgabeeinheit 50, die in 1 dargestellt sind, an das externe Anzeigegerät (oder eine umfangreiche Computervorrichtung mit Anzeigegerät) aus.
Im Beispiel von 11 wurde im Vergleich zu 6 der Datenpunkt P1 aufgrund des Geistes 81, der in dem durch die unterbrochene Linienellipse DG angezeigten Bereich auftauchte, entfernt. Daher kann die Radarvorrichtung 1 nur die Daten ausgeben, die das ursprüngliche Objekt 90 anzeigen (in diesem Beispiel der Datenpunkt P3 aufgrund des Reflektors 90A und der Datenpunkt P2 aufgrund der reflektierenden Wand 80).
Modifikation
Im obigen Beispiel wurde der als der Geist 81 entschiedene Objektkandidat P1 aus den beobachteten Objektkandidaten P1, P2 und P3 entfernt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Geisterverarbeitungseinheit 30 als Anzeigeverarbeitungseinheit fungieren und Anzeigedaten für die Anzeige der Datenpunkte erzeugen, indem sie den Anzeigemodus des als Geist 81 festgelegten Datenpunkts P1 vom Anzeigemodus der Datenpunkte P2 und P3, die das ursprüngliche Objekt 90 anzeigen, ändert, wie z.B. die Anzeige der Datenpunkte P2 und P3, die das ursprüngliche Objekt 90 anzeigen, in Blau, während der als Geist 81 festgelegte Datenpunkt P1 in Rot (oder Grau) angezeigt wird. In einem solchen Fall kann der Benutzer, indem er die Anzeige anhand der Anzeigedaten betrachtet, den als Geist 81 beschlossenen Objektkandidaten P1 intuitiv von den verbleibenden Objektkandidaten P2 und P3 unter den beobachteten Objektkandidaten P1, P2 und P3 unterscheiden und erfassen.
Die oben beschriebene Geisterverarbeitungseinheit 30 wird von einem Mikroprozessor konfiguriert, der softwaregesteuert arbeitet (Computerprogramm). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Geisterverarbeitungseinheit 30 kann durch eine Logikschaltung (integrierte Schaltung) wie ein programmierbares Logikgerät (Programmable Logic Device (PLD)) und ein programierbares Logikgatter (Field Programmable Gate Array (FPGA)) konfiguriert werden. Darüber hinaus kann die Geisterverarbeitungseinheit 30 beispielsweise in eine handelsübliche Millimeterwellen-Sensorvorrichtung eingebaut werden.
Das oben erwähnte Geisterentscheidungsverfahren (oder Geisterverarbeitungsverfahren) kann als Software (Computerprogramm) auf einem Aufnahmemedium aufgezeichnet werden, das Daten nicht vorübergehend speichern kann, wie z. B. CD, DVD oder Flash-Speicher. Es ist möglich, dass ein Computergerät das oben beschriebene Geisterentscheidungsverfahren (oder Geisterverarbeitungsverfahren) ausführt, indem die auf einem solchen Aufnahmemedium aufgezeichnete Software in einem wesentlichen Computergerät wie einem PC, einem PDA oder einem Smartphone installiert wird.
Die oben genannten Ausführungsformen sind anschaulich und können auf vielfältige Weise verändert werden, ohne vom Anwendungsbereich dieser Erfindung abzuweichen. Es ist anzumerken, dass die verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen individuell innerhalb jeder Ausführungsform beurteilt werden können, aber die Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden. Es ist auch zu beachten, dass die verschiedenen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen individuell für sich alleine betrachtet werden können, aber die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

10: Radar-Sende-/Empfangseinheit
20: Radardatenverarbeitungseinheit
30: Geisterverarbeitungseinheit
40: Nachstufen-Verarbeitungseinheit
50: Datenausgabeeinheit
80: Reflektor
81: Geist
90: Objekt
90A: Reflektor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013 [0002]
JP 167554 [0002]
JP 2013167554 [0003]

Claims

Radarvorrichtung, die eine Entfernung und eine Richtung von einer Sende-/Empfangseinheit zu einem Objekt misst, indem es eine elektromagnetische Welle von der Sende-/Empfangseinheit zum Objekt sendet und eine reflektierte Welle vom Objekt beobachtet, wobei die Radarvorrichtung umfasst: eine Kandidatenbestimmungseinheit, die einen Abstand, eine Richtung und eine Reflexionskraft jedes Objektkandidaten in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit auf der Grundlage der reflektierten Welle erhält; und eine Geistentscheidungseinheit, die entscheidet, ob jeder Objektkandidat ein Geist ist oder nicht, wobei die Geistentscheidungseinheit umfasst: eine erste Entscheidungseinheit, die entscheidet, ob eine erste Bedingung, dass ein erster Objektkandidat und ein zweiter Objektkandidat in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit in derselben Richtung sind, erfüllt ist oder nicht, und eine zweite Entscheidungseinheit, die entscheidet, ob eine zweite Bedingung, dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten eine Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Sende-/Empfangseinheit entfernt befindet, kleiner ist als eine Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Sende-/Empfangseinheit befindet, erfüllt ist oder nicht, und entscheidet, dass nur dann, wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, der erste Objektkandidat ein Geist ist.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei Die Geistentscheidungseinheit eine dritte Entscheidungseinheit, die entscheidet, ob eine dritte Bedingung, dass ein dritter Objektkandidat in einer anderen Richtung als der erste und zweite Objektkandidat in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit existiert und dass eine Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum ersten Objektkandidaten einer Entfernung vom zweiten Objektkandidaten zum dritten Objektkandidaten entspricht, erfüllt ist oder nicht, und die entscheidet, dass der erste Objektkandidat nur dann ein Geist ist, wenn die dritte Bedingung zusätzlich zu den ersten und zweiten Bedingungen erfüllt ist.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: eine Geistentfernungseinheit, die einen Prozess zum Entfernen des Objektkandidaten ausführt, der von der Geistentscheidungseinheit aus den Objektkandidaten, die von der Kandidatenbestimmungseinheit erhalten wurden, als Geist entschieden wurde.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: eine Anzeigeverarbeitungseinheit, die Anzeigedaten erstellt, die derart angezeigt werden, dass unter den von der Kandidatenbestimmungseinheit erhaltenen Objektkandidaten ein Anzeigemodus für den Objektkandidaten, der von der Geistentscheidungseinheit als Geist entschieden wurde, gegenüber einem Anzeigemodus für die verbleibenden Objektkandidaten geändert wird.
Ein Geisterentscheidungsverfahren für eine Radarvorrichtung, die eine Entfernung und eine Richtung von einer Sende-/Empfangseinheit zu einem Objekt misst, indem es eine elektromagnetische Welle von der Sende-/Empfangseinheit zum Objekt sendet und eine reflektierte Welle vom Objekt beobachtet, in welcher die Radarvorrichtung eine Kandidatenbestimmungseinheit umfasst, die auf der Grundlage der reflektierten Welle einen Abstand, eine Richtung und eine Reflexionskraft jedes Objektkandidaten in Bezug auf die Sende-/Empfangseinheit erhält, wobei das Geisterentscheidungsverfahren entscheidet, ob eine erste Bedingung erfüllt ist, dass ein erster Objektkandidat und ein zweiter Objektkandidat bezüglich der Sende-/Empfangseinheit in der gleichen Richtung sind, entscheidet, ob eine zweite Bedingung erfüllt ist, dass unter den ersten und zweiten Objektkandidaten eine Reflexionskraft des ersten Objektkandidaten, der sich weiter von der Sende-/Empfangseinheit entfernt befindet, kleiner ist als eine Reflexionskraft des zweiten Objektkandidaten, der sich näher an der Sende-/Empfangseinheit befindet, erfüllt ist oder nicht, und entscheidet, dass nur wenn die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, der erste Objektkandidat ein Geist ist, und dadurch entscheidet, ob jeder der Objektkandidaten einem Geist als erster Objektkandidat entspricht oder nicht.
Programm zum Veranlassen eines Computers, das Geisterentscheidungsverfahren gemäß Anspruch 5 auszuführen.