DE10311958A1

DE10311958A1 - Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar und Verfahren hierfür

Info

Publication number: DE10311958A1
Application number: DE10311958A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Kumon; Yukimasa Tamatsu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2003-11-06
Also published as: US20030179130A1; JP2003270341A; US6741204B2

Abstract

Die Erfindung stellt eine Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar und ein Verfahren hierfür bereit, welche eine Betriebslast reduzieren und eine hinreichende Erfassungsfähigkeit erhalten können. DOLLAR A Gemäß Informationen eines erfaßten Objekts registriert die Erfindung eine in einem Frequenzbereich um einen Vorhersagepunkt herum, welcher auf einem Abstandsleistungsspektrum zu erfassen ist, enthaltene Freqenz-BIN als Spitzendaten. Die Erfindung sagt eine Fahrtlinie voraus, auf welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug fährt, erhält ein Leistungsspektrum entlang der Fahrtlinie und registriert die Spitze des Leistungsspektrums als Spitzendaten. Dann bildet die Erfindung einen Durchschnitt des für jeden Kanal erhaltenen Abstandsleistungsspektrums, registriert die Spitze des Durchschnittsabstandsleistungsspektrums als Spitzendaten und sucht nur bezüglich der registrierten Spitzendaten (Frequenz-BIN) ein Richtungsleistungsspektrum.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar und ein Verfahren hierfür, durch welche ein Sendesignal und ein Empfangssignal gemischt werden, um ein Schwebungssignal zu erzeugen, und wobei eine Verarbeitung des Schwebungssignals ermöglicht, ein das Sendesignal reflektierendes Objekt zu erfassen.

Beschreibung des Stands der Technik

Aus der Vergangenheit ist eine Fahrzeugabstandssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt worden, welches ein vorausfahrendes Fahrzeug erfassen und einen richtigen Abstand zwischen den Fahrzeugen halten kann, sowie eine Fahrzeugabstandsalarmvorrichtung für ein Fahrzeug, welche einen Führer des Fahrzeugs von der Tatsache unterrichten kann, daß ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug mehr verkürzt ist, als als sicher betrachtet wird. Diese Vorrichtungen setzen als ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-Radar (FMCW) (nachstehend ein "FMCW- Radar" genannt) ein, welches einen Millimeterwellenbereich verwendet.

Das FMCW-Radar macht Gebrauch von einer Radarwelle, welche derart moduliert ist, daß Frequenzen der Radarwelle hinsichtlich der Zeit in der Form eines Dreiecks linear zunehmen oder abnehmen. Auf der Grundlage eines durch Mischen eines Sendesignals der Radarwelle mit einem Empfangssignal der von einem Objekt reflektierten Radarwelle abgeleiteten Schwebungssignals erhält das FMCW-Radar Informationen über das Objekt, welches die Radarwelle reflektiert.

Insbesondere wird bezüglich sowohl einer Zunahmemodulationszeit, wenn die Frequenz der Radarwelle zunimmt, als auch einer Abnahmemodulationszeit, wenn die Frequenz der Radarwelle abnimmt, ein Frequenzanalyseprozeß wie etwa die Schnelle Fourier-Transformation (FFT) des Schwebungssignals durchgeführt, um ein Leistungsspektrum des Schwebungssignals für jede Modulationszeit und Spitzen des Leistungsspektrums zu erhalten. Die aus dem Leistungsspektrum für die zwei Modulationszeiten abgeleiteten Spitzen werden in geeigneter Weise kombiniert, um eine kombinierte Spitze (nachstehend ein "Spitzenpaar" genannt) zu erzeugen, welches auf eine wohlbekannte Berechnungsformel angewendet werden kann. Die Anwendung ermittelt einen Abstand und eine Relativgeschwindigkeit des durch das Spitzenpaar bestimmten Objekts.

Fig. 1 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen, wie ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar im Stand der Technik ein Problem aufweist. Fig. 1(a) ist ein Fall, in welchem es Straßenrandobjekte auf der linken Vorderseite eines vorbestimmten Fahrzeugs und ein vorausfahrendes Fahrzeug vor diesem gibt. Fig. 1(b) ist ein Fall, in welchem es zwei vorausfahrende Fahrzeuge gibt, die parallel vor einem vorbestimmten Fahrzeug fahren. Fig. 1(c) ist ein Diagramm für ein für Fig. 1(a) und 1(b) erhaltenes Leistungsspektrum bezüglich der Frequenz-BIN (Abstand). Die durchgezogene Linie zeigt eine erfaßte Leistung und die gepunktete Linie zeigt eine vorbestimmte Schwelle zum Bestimmen, ob oder nicht eine erfaßte Spitze als eine Spitze extrahiert werden sollte. Wenn, wie in Fig. 1(a) gezeigt, das vorausfahrende Fahrzeug nach. Erfassung in einen Bereich vordringt, in welcher es die Straßenrandobjekte gibt, oder wenn, wie in Fig. 1(b) gezeigt, das vorausfahrende Fahrzeug nach Erfassung parallel mit einem anderen Fahrzeug fährt, erfaßt das FMCW-Radar ein Leistungsspektrum, wie durch die durchgezogenen Linien in Fig. 1(c) gezeigt, wo eine Spitze (dargestellt durch eine strichpunktierte Linie) auf der Grundlage des erfaßten vorausfahrenden Fahrzeugs in den Spitzen für die Straßenrandobjekte oder das vorausfahrende Fahrzeug verborgen ist, ohne erfaßt zu werden. Ein Versagen, eine Spitze zu erfassen, ist ein Problem.

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, um ein verborgenes Objekt zu erfassen. Das Verfahren verwendet eine Matrix von Antennen, welche eine Radarwelle empfängt, welche eine Phasendifferenz erzeugt. Unter Verwendung der Phasendifferenz in der Matrix wird ein Verfahren einer digitalen Strahlformung (DBF) durchgeführt, durch welches das verborgene Objekt in einer zu erfassenden Richtung getrennt wird.

Der DBF-Prozeß wird insbesondere ausgeführt wie unten beschrieben. Das heißt, aus einem Leistungsspektrum (ein "Abstandsleistungsspektrum" genannt, nachdem Frequenzen einem Abstand entsprechen) eines für jede Antenne erhaltenen Schwebungssignals werden jeweils Komponenten der gleichen Frequenz extrahiert. Der Frequenzanalyseprozeß, wie etwa die FFT, der extrahierten Signalkomponenten wird ausgeführt, um ein Leistungsspektrum (ein "Richtungsleistungsspektrum" genannt, nachdem Frequenzen einer Richtung entsprechen) zu erhalten. Der Prozeß eines Erhaltens des Richtungsleistungsspektrums wird über einen gesamten Bereich (gesamte Frequenz-BIN) des Abstandsleistungsspektrums durchgeführt, welcher für die gleiche Richtung klassifiziert ist, um einen Strahl zu formen.

Nachdem jedoch eine Arbeitslast zum Durchführen der Strahlformung hinreichend groß ist, müssen Hochgeschwindigkeitsprozessoren verwendet werden, um eine schnelle Erfassung des Objekts zu garantieren. Demgemäß gibt es ein Problem, daß solche Hochgeschwindigkeitsprozessoren teuer sind.

Darüber hinaus offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2001-228239 eine Technik, durch welche die Spitzen eines Abstandsleistungsspektrums extrahiert werden und die Operation des Richtungsleistungsspektrums nur für die Spitzen durchgeführt wird, um eine Arbeitslast zu reduzieren.

Allerdings kann die Technik keine in einer anderen Spitze, deren Frequenz in dem Abstandsleistungsspektrum unterschiedlich ist, verborgene Spitze ableiten. Daher kann ein Objekt, welches die verborgene Spitze erzeugt, nicht erfaßt werden, was ein Versagen in einer Bereitstellung einer hinreichenden Erfassungsfähigkeit darstellt. Dies ist auch ein Problem.

Wie zuvor erwähnt, gibt es, nachdem der Stand der Technik zu den Problemen Anlaß gibt, ein Bedürfnis, die Probleme zu lösen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung ist auf eine Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar und ein Verfahren hierfür gerichtet, welche das Bedürfnis befriedigen. Die Erfindung reduziert eine Arbeitslast und stellt eine hinreichende Erfassungsfähigkeit bereit.

Ein Gesichtspunkt der Erfindung berührt eine Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar, welche eine Mehrzahl von durch eine Sendeantenne und eine Empfangsantennenmatrix ausgebildeten Kanälen aufweist, und zum Verarbeiten eines durch Mischen eines Sendesignals einer durch die Sendeantenne übertragenen Radarwelle mit einem durch die Kanäle durch die Empfangsantennenmatrix empfangenen Empfangssignal abgeleiteten Schwebungssignals. Die Signalprozeßvorrichtung weist eine erste Operationseinheit zum Durchführen einer Frequenzanalyse des Schwebungssignals und Erhalten eines Abstandsleistungsspektrums für jeden der Kanäle; eine Vorhersagepunktfestlegungseinheit zum Festlegen eines Vorhersagepunkts, an welchem angenommen wird, daß ein Objekt existiert, auf der Grundlage anderer Informationen als Spitzen des Abstandsleistungsspektrums; und eine zweite Operationseinheit zum Erhalten eines Richtungsleistungsspektrums an dem durch die Vorhersagepunktfestlegungseinheit hergestellten Vorhersagepunkt auf der Grundlage eines Operationsergebnisses der ersten Operationseinheit auf, wodurch auf der Grundlage des Operationsergebnisses der ersten und zweiten Operationseinheiten Informationen über das Objekt, welches die Radarwelle reflektiert, erhalten werden.

Die Signalprozeßvorrichtung liefert Informationen, die ein Objekt, welches eine Radarwelle reflektiert, betreffen, auf der Grundlage eines Operationsergebnisses durch die erste Operationseinheit und die zweite Operationseinheit.

Die Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar kann eine Arbeitslast zum Erfassen eines Objekts reduzieren, nachdem ein Richtungsleistungsspektrum nur bezüglich eines Vorhersagepunkts, an welchem angenommen wird, daß das Objekt vorliegt, aber nicht ein Richtungsleistungsspektrum bezüglich eines Gesamtbereichs eines durch die erste Operationseinheit erhaltenen Abstandsleistungsspektrums erhalten wird.

Selbst wenn es eine in anderen Spitzen unterschiedlicher Frequenzen auf einem Abstandsleistungsspektrum verborgene Spitze gibt, versäumt die Signalprozeßvorrichtung die verborgene Spitze nicht, um eine hohe Erfassungsfähigkeit zu produzieren, nachdem ein Vorhersagepunkt auf der Grundlage anderer Informationen als dem Abstandsleistungsspektrum, welches ein Operationsergebnis durch die erste Operationseinheit ist, festgelegt wird.

Vorteilhafterweise beinhaltet die Vorhersagepunktfestlegungseinheit einen Fahrtlinienschätzer zum Schätzen einer Fahrtlinie, von der vorhergesagt wird, daß ein vorausfahrendes Fahrzeug darauf fährt, und eine Verborgene- Spitzen-Extrahiereinheit zum Erhalten eines Leistungsspektrums entlang der Fahrtlinie, die der Fahrtlinienschätzer schätzt, und Extrahieren einer Spitze des Leistungsspektrums, wodurch eine Spitzenfrequenz, welche die Verborgene-Spitzen-Extrahiereinheit extrahiert, als der Vorhersagepunkt festgelegt wird.

In dem Fall wird ein Objekt auf einer Fahrtlinie bevorzugt erfaßt, was für eine Vorrichtung, welche einen Abstand zwischen einem vorbestimmten Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug (nachstehend ein "Fahrzeugabstand" genannt) steuert, vorteilhaft ist. In vorteilhafter Weise schätzt der Fahrtlinienschätzer die Fahrtlinie auf der Grundlage wenigstens von Ausgängen eines Lenkwinkel- und eines Gierratensensors des Fahrzeugs.

In vorteilhafter Weise schätzt der Fahrtlinienschätzer die Fahrtlinie auf der Grundlage einer Gestalt einer Straße vor dem Fahrzeug, welche durch eine Anordnung von ortsfesten Objekten, die bereits erfaßt worden sind, angegeben ist, und der Fahrtlinienschätzer schätzt die Fahrtlinie auf der Grundlage einer Gestalt einer Straße vor dem Fahrzeug, welche durch Karteninformationen und vorliegende Positionsinformationen bezüglich des Fahrzeugs, welche von außen bereitgestellt werden, angegeben ist.

In vorteilhafter Weise erhält die Verborgene-Spitzen- Extrahiereinheit eine Leistung an jedem Punkt der Fahrtlinie durch die Verwendung der Diskreten Fourier-Transformation, wenn ein Leistungsspektrum entlang einer Fahrtlinie erhalten wird.

Das heißt, wenn eine Leistung an jedem Punkt entlang der Fahrtlinie erhalten wird, wird eine Leistung an unnötigen Punkten nicht durch die Verwendung der FFT berechnet; statt dessen wird eine Leistung an notwendigen Punkten nur durch Verwendung der DFT berechnet, was zu einer Abnahme in einer Betriebslast führt.

In vorteilhafter Weise beinhaltet die Vorhersagepunktfestlegungseinheit eine Spitzenvorhersageeinheit zum Vorhersagen von Spitzen, von welchen angenommen wird, daß sie die erfaßten Objekte auf dem Abstandsleistungsspektrum erzeugen, auf der Grundlage von während eines vorhergehenden Erfassungszyklus bezüglich der erfaßten Objekte erhaltenen Informationen, wobei die Spitzenvorhersageeinheit als den Vorhersagepunkt jede Frequenz in einem vorbestimmten Frequenzbereich herstellt, welche vorherzusagende Spitzenfrequenzen enthält.

In dem Fall kann, nachdem eine Spitze bezüglich des erfaßten Objekts vorzugsweise erfaßt wird, eine neu erzeugte Spitze ohne Fehler unterschieden werden.

In vorteilhafter Weise weist die Vorrichtung eine Extrahiereinheit zum Extrahieren einer Spitze auf, wobei angenommen wird, daß die Spitze bezüglich der erfaßten Objekte, wenn es eine Möglichkeit gibt, daß die Spitze bezüglich der erfaßten Objekte in einer anderen Spitze durch andere Objekte auf einem Richtungsleistungsspektrum, das die zweite Operationseinheit erhält, verborgen ist, bezüglich des Vorhersagepunkts, welchen die Spitzenvorhersageeinheit hergestellt hat, erfaßt wird.

Die Beurteilung dahingehend, ob oder nicht es eine Möglichkeit gibt, daß eine Spitze verborgen ist, wird beispielsweise durch die Tatsache ausgeführt, daß es einen Teil für eine vorherzusagende Spitze gibt, dessen Leistung über einer vorbestimmten Schwelle liegt, und daß es einen anderen Teil in der Nähe gibt, der mehr Leistung aufweist.

Jedes einzelne Element in der Signalprozeßvorrichtung kann ein Programm zum Durchführen einer Funktion des einzelnen Elements sein.

In diesem Fall können die Programme in einem Aufzeichnungsmedium wie etwa einer Diskette, einer Mini- Disk, einer DVD, einer CD-ROM, einer Festplatte oder einer Speicherkarte, welche ein Computer auslesen kann, gespeichert sein. Die gespeicherten Programme können, falls sich die Notwendigkeit ergibt, in ein zu verwendendes Computersystem geladen werden. Zusätzlich können die Programme als ein durch einen Computer lesbares Aufzeichnungsmedium in einem ROM und einem Backup-RAM gespeichert sein, welche in einem Computersystem eingesetzt sein können. Die Programme können für ihre Verwendung nicht nur in Aufzeichnungsmedien, sondern auch aus Netzwerken geladen werden.

Ein Gesichtspunkt der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Verarbeiten eines Schwebungssignals, welches durch Mischen eines Sendesignals einer durch eine Sendeantenne übertragenen Radarwelle mit einem durch eine Mehrzahl von Kanälen durch eine Empfangsantennenmatrix empfangenen Empfangssignal abgeleitet ist in einer Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar. Das Verfahren beinhaltet ein Ausführen einer Frequenzanalyse des Schwebungssignals und Erhalten eines Abstandsleistungsspektrums für jeden der Kanäle; ein Festlegen eines Vorhersagepunkts, an welchem angenommen wird, daß ein Objekt vorliegt, auf der Grundlage von anderen Informationen als Spitzen des Abstandsleistungsspektrums; und Erhalten eines Richtungsleistungsspektrums an dem durch die Vorhersagepunktfestlegungseinheit hergestellten Vorhersagepunkt auf der Grundlage eines Operationsergebnisses der ersten Operationseinheit, wobei auf der Grundlage des Operationsergebnisses der ersten und zweiten Operationseinheiten Informationen bezüglich des Objekts, welches die Radarwelle reflektiert, erhalten werden.

Ein Gesichtspunkt der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Verarbeiten eines Schwebungssignals, welches durch Mischen eines Sendesignals einer Radarwelle mit einem Empfangssignal von einem erfaßten Objekt in einer Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar, welche eine Mehrzahl von Kanälen aufweist, abgeleitet wird. Das Verfahren beinhaltet ein Registrieren als Spitzendaten einer Frequenz-BIN, welche in einem Frequenzbereich um eine Vorhersagespitze, welche auf einem Abstandsleistungsspektrum zu erfassen ist, enthalten ist, aus Informationen bezüglich des Objekts; Vorhersagen einer Fahrtlinie, auf welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug fährt, um ein Leistungsspektrum entlang der Fahrtlinie zu erhalten; Registrieren als Spitzendaten einer Spitze des Leistungsspektrums; Erhalten eines Abstandsleistungsspektrums für jeden Kanal; Ermitteln eines Durchschnitts bezüglich des Abstandsleistungsspektrums; Registrieren als Spitzendaten einer Spitze des gemittelten Abstandsleistungsspektrums; und Suchen eines Richtungsleistungsspektrums nur bezüglich der registrierten Spitzendaten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Merkmale der Erfindung werden nun mit Bezug auf die nachstehend zusammengefaßten Zeichnungen beschrieben werden. Diese Zeichnungen und die zugeordnete Beschreibung werden bereitgestellt, um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zu veranschaulichen und nicht, um den Umfang der Erfindung einzuschränken.

Fig. 1 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen, wie ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar im Stand der Technik ein Problem aufweist.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer Gesamtstruktur für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines Objekterfassungsprozeßprogramms durch einen Signalprozessor in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Spitzenerfassungsprozeßprogramms in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm eines Vorhersagespitzenerfassungsprozeßprogramms in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm eines Leistungsspektrumsberechnungsprozeßprogramms auf einer Fahrtlinie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm eines Spitzenerfassungsprozeßprogramms eines Leistungsspektrums auf einer Fahrtlinie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm eines Mittelwertbildungsprozeßprogramms eines Abstandsleistungsspektrums in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm eines Spitzenrichtungserfassungsprozeßprogramms in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm eines Richtungserfassungsprozeßprogramms für eine Vorhersagespitze in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 11 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Vorteils einer Spitzenerfassung durch die Verwendung einer Vorhersagespitze in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 12 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Vorteils einer Spitzenerfassung durch die Verwendung einer aus einem Leistungsspektrum auf einer Fahrtlinie erfaßten Spitze in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer Gesamtstruktur für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Bezugsziffer 2 bezieht sich auf ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar. Das auf einem Fahrzeug befindliche Radar 2 beinhaltet einen Oszillator 10, welcher ein Hochfrequenzsignal eines Millimeterwellenbereichs generiert, in welchem Frequenzen bezüglich der Zeit moduliert werden können, um in einer Form von Dreieckwellen allmählich zuzunehmen oder abzunehmen; einen Verstärker 12, welcher mit dem Oszillator 10 verbunden ist, welcher ein durch den Oszillator 10 angelegtes Hochfrequenzsignal verstärkt; einen Verteiler 14, welcher einen Ausgang des Verstärkers 12 als ein Sendesignal Ss und ein lokales Signal L bezüglich einer Leistung verteilt; eine mit dem Verstärker 12 verbundene Sendeantenne 16 zum Abstrahlen einer Radarwelle in Übereinstimmung mit dem Sendesignal Ss; und eine Empfangsantennenmatrix 20 mit n Empfangsantennen, welche die Radarwelle empfängt.

Zusätzlich beinhaltet das auf einem Fahrzeug befindliche Radar 2 eine Schaltermatrix 22, welche wiederum eine der Antennen in der Empfangsantennenmatrix 20 auswählt; einen mit der Schaltermatrix 22 verbundenen Verstärker 24, welcher ein Empfangssignal Sr von der Schaltermatrix 22 empfängt, um das Signal zu verstärken; einen mit dem Verstärker 24 verbundenen Mischer 26, welcher das Empfangssignal Sr mit dem lokalen Signal L mischt, um ein Schwebungssignal BT zu erzeugen; einen mit dem Mischer 26 verbundenen Filter 28, welcher unnötige Teile des Schwebungssignals BT eliminiert; einen mit dem Filter 28 verbundenen Analog-zu-Digital-(A/D)-Wandler 30, welcher ein Ausgangssignal von dem Filter 28 abtastet, um das Ausgangssignal in digitale Daten umzuwandeln; einen mit dem A/D-Wandler 30 verbundenen Signalprozessor 34, welcher einen Signalprozeß der abgetasteten Daten des Schwebungssignals BT von dem A/D-Wandler 30 durchführt und einen Abstand zu einem Objekt, welches die Radarwelle reflektiert, eine Relativgeschwindigkeit und eine Richtung des Objekts erhält; und einen mit dem Signalprozessor 34 verbundenen Fahrtlinienschätzer 32, welcher Daten mit dem Prozessor 34 austauscht.

Jede Antenne der Empfangsantennenmatrix 20 ist derart ausgelegt, daß eine Strahlbreite (ein Winkelbereich, in welchem ein Verstärkungsabfall bezüglich einer positiven Richtung unterhalb von 3dB liegt) jeder Antenne die gesamte Strahlbreite (in einer Ausführungsform der Erfindung ±10 Grad in Richtung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs) der Sendeantenne 16 einschließen kann. Jede Antenne ist CH1-CHn zugeordnet.

Der Fahrtlinienschätzer 32 empfängt als Eingänge eine Lenkwinkelinformation von einem Lenkwinkelsensor, eine Information von einem Gierratensensor, eine Istpositionsinformation eines vorbestimmten Fahrzeugs von einem Navigationssystem, eine Karteninformation um das vorbestimmte Fahrzeug herum und eine Stationärobjektinformation (eine Information bezüglich der Objekte, die erfaßt und ortsfest sind) von dem Signalprozessor 34. Dann schätzt der Fahrtlinienschätzer 32 eine Fahrtlinie aufgrund einer Straßengestalt, welche durch die Istpositionsinformation, die Karteninformation und die Stationärobjektinformation angegeben ist, und eines Zustands des Fahrzeugs, welcher durch die Lenkwinkelinformation und die Information von dem Gierratensensor angebenen ist.

Der Signalprozessor 34 beinhaltet einen Mikrocomputer mit CPUs, ROMs und RAMs und enthält zusätzlich eine Operationsprozeßeinheit (zum Beispiel einen digitalen Signalprozessor (DSP)), welche den Prozeß einer Schnellen Fourier-Transformation (FFT) und einen Prozeß einer Diskreten Fourier-Transformation (DFT) bezüglich Daten von dem A/D-Wandler 30 ausführt. Dann führt der Signalprozessor 34 einen Prozeß eines Erhaltens eines Abstands zu einem Objekt, einer Relativgeschwindigkeit und einer Richtung des Objekts durch.

Gemäß dem auf einem Fahrzeug befindlichen Radar 2 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Hochfrequenzsignal, welches der Oszillator 10 erzeugt und der Verstärker verstärkt, in Form einer Leistung durch den Verteiler 14, welcher das Sendesignal Ss und das lokale Signal L erzeugt, verteilt. Das Sendesignal Ss wird dann als eine Radarwelle durch die Sendeantenne 16 übertragen.

Die durch die Sendeantenne 16 abgestrahlte und durch das Objekt zurückreflektierte Radarwelle (reflektierte Welle) wird durch alle Antennen der Empfangsantennenmatrix 20 empfangen. Allerdings wird nur das Empfangssignal Sr des Empfangskanals CHi (i = 1 - n), welchen die Schaltermatrix 22 auswählt, durch den Verstärker 24 verstärkt, um an den Mischer 26 angelegt zu werden. Der Mischer mischt das Empfangssignal Sr mit dem lokalen Signal L von dem Verteiler 14, was das Schwebungssignal BT erzeugt. Das Schwebungssignal BT wird durch den Filter 28 gefiltert, um unnötige Komponenten zu eliminieren, gefolgt von dem A/D-Wandler 30, um abgetastet zu werden. Dann wird das Schwebungssignal BT in den Signalprozessor 34 eingespeist.

Die Schaltermatrix 22 wird so geschaltet, daß alle Kanäle CH1-CHn für eine Modulationsperiode der Radarwelle jeweils 2 × Fmax Male (Fmax = 256 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung) ausgewählt werden können. Die Abtastung in dem A/D-Wandler 30 wird synchron mit der Schaltzeitabstimmung durchgeführt. Das heißt, während einer Modulationsperiode der Radarwelle werden Abtastdaten durch Fmax für jeden der Kanäle CH1-CHn und jede der Modulationsperiode der Radarwelle gespeichert.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines Objekterfassungsprozeßprogramms durch einen Signalprozessor in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Der Objekterfassungsprozeß, welchen der Signalprozessor 34 wiederholt für jede Modulationsperiode der Radarwelle ausführt, wird auf der Grundlage des in Fig. 3 gezeigten Flußdiagramms erläutert werden.

Wenn der Prozeß beginnt, wird ein Zähler, welcher einen Wert i zum Unterscheiden der Kanäle CH1-CHn zeigt, auf 1 voreingestellt (Schritt 110). Auf dem CHi gespeicherte Abtastdaten werden abgeleitet (Schritt 120), was gefolgt wird von einer Ausführung eines Anti-Aliasing- Prozesses über die abgeleiteten Daten (Schritt 130). Für sowohl die Zunahmemodulationszeit der ersten Hälfte als auch die Abnahmemodulationszeit der zweiten Hälfte der Modulationsperiode der Radarwelle wird eine Frequenzanalyse (die FFT-Analyse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung) über die abgetasteten Daten ausgeführt, und ein Leistungsspektrum des Schwebungssignals auf dem CHi (nachstehend ein "Abstandsleistungsspektrum" genannt) wird für jede der Modulationszeit erhalten (Schritt 140). Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Abstandsleistungsspektrum für einen Bereich von 0-166 kHz und bezüglich einer Frequenz von BIN, ein BIN entspricht 651 Hz, erhalten.

Dann wird der Zählwert i inkrementiert (Schritt 150), und es wird beurteilt, ob oder nicht der Zählwert i größer als die Anzahl n der Kanäle, welche das Radar enthält, ist (Schritt 150). Wenn der Zählwert i nicht größer als die Kanalanzahl n ist, kehrt die Prozedur zu Schritt 120 zurück, von welchem die gleichen Prozesse für den nicht verarbeiteten Kanal CHi ausgeführt werden.

Wenn andererseits der Zählwert i größer als die Kanalanzahl n ist, wird angenommen, daß der Prozeß eines Erhaltens eines Abstandsleistungsspektrums über alle Kanäle CH1-CHn vollständig ist, und von dem Abstandsleistungsspektrum, welches für jeden der Kanäle und jede der Modulationszeit erhalten ist, wird ein Spitzenerfassungsprozeß ausgeführt, welcher eine Frequenz der Signalkomponente angibt, wo die Leistung ihre Spitze erreicht hat (Schritt 170).

Um eine Richtung zu suchen, aus welcher die reflektierte Welle, welche die in dem Spitzenerfassungsprozeß erfaßte Spitze erzeugte, verläuft, wird ein Berechnungsprozeß einer Spitzenrichtung ausgeführt (Schritt 180). Wenn es eine Mehrzahl von Spitzen gibt, wird ein Paaranpassungsprozeß ausgeführt, welcher Spitzen angibt, welche für beide der Modulationszeit zu paaren sind (Schritt 190), um die Prozedur zu vollständigen.

Es wird angenommen, daß aus den gepaarten Spitzenpaaren Informationen (eine Relativgeschwindigkeit, ein Abstand und eine Richtung), die ein durch die Spitzenpaare angegebenes Objekt betreffen, geliefert wird.

Der in Schritt 170 ausgeführte Spitzenerfassungsprozeß wird mit Bezug auf die in Fig. 4-10 gezeigten Flußdiagramme im Detail erläutert werden.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm des Spitzenerfassungsprozeßprogramms in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Vorhersagespitzenerfassungsprozeß wird ausgeführt (Schritt 210), um Spitzen zu erfassen, welche den während des vorherigen Erfassungszyklus erfaßten p Objekten Bj (j = 1 - p) entsprechen.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm des Vorhersagespitzenerfassungsprozeßprogramms in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Wert 1 wird in einem Zähler, welcher einen Wert j zeigt, um die erfaßten Werte B1-Bp zu unterscheiden, voreingestellt (Schritt 310). Die Informationen (eine Relativgeschwindigkeit, ein Abstand und eine Richtung), die das erfaßte Objekt Bj betreffen, werden abgeleitet (Schritt 320). Auf der Grundlage der abgeleiteten Informationen werden eine Position und eine Relativgeschwindigkeit, welche das erfaßte Objekt Bj für einen gegenwärtigen Erfassungszyklus annehmen wird, vorhergesagt, wodurch eine Vorhersagefrequenz an einer zu erfassenden Spitze auf dem Abstandsleistungsspektrum erhalten wird (Schritt 330). Wenn die Relativgeschwindigkeit Null ist, sind die Vorhersagefrequenzen bei beiden der Modulationszeit die gleichen. Wenn jedoch die Relativgeschwindigkeit nicht Null ist, sind die Vorhersagefrequenzen bei jeder der Modulationszeit unterschiedlich und sollten demgemäß für jede der Modulationszeit geliefert werden.

Bei jeder der Modulationszeit wird eine Frequenz-BIN für Verfolgungspunkte (gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beispielsweise neun, was einem Bereich von näherungsweise 4,5 m entspricht) um die gelieferte Vorhersagefrequenz herum als Spitzendaten (Vorhersagepunkte) registriert (Schritt 340).

Danach wird der Zählwert j inkrementiert (Schritt 350), was gefolgt wird durch eine Beurteilung dahingehend, ob oder nicht der Zählwert j größer als die Gesamtanzahl p der erfaßten Objekte ist (Schritt 360). Falls der Zählwert j nicht größer als die Gesamtanzahl p ist, kehrt die Prozedur zu Schritt 320 zurück, von welchem aus der gleiche Prozeß bezüglich der nicht verarbeiteten erfaßten Objekte Bj durchgeführt wird.

Falls andererseits der Zählwert j größer als die Gesamtanzahl p ist, wird ein Prozeß eines Registrierens von Spitzendaten über alle erfaßten Objekte B1-Bp so beurteilt, daß er vollständig ist, und der Prozeß endet.

Wenn der Vorhersagespitzenerfassungsprozeß vollständig ist, ist der nächste Schritt, einen Prozeß eines Berechnens eines Leistungsspektrums auf einer Fahrtlinie auszuführen (Schritt 220).

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm des Leistungsspektrumsberechnungsprozeßprogramms auf einer Fahrtlinie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Wert k, um eine Frequenz-BIN (0 - Fmax - 1) des Abstandsleistungsspektrums zu unterscheiden, wird in einem Zähler als ein unterer Grenzwert BL (30 in einer Ausführungsform der Erfindung) eines vorbestimmten Erfassungsbereichs einer verborgenen Spitze voreingestellt (Schritt 410). Aus dem Abstandsleistungsspektrum aller Kanäle CH1-CHn für jede der Modulationsperioden werden alle Werte der k-ten Frequenz-BIN abgeleitet (Schritt 420). Dann wird auf der Grundlage der Information bezüglich der von dem Fahrtlinienschätzer 32 abgeleiteten Fahrtlinie angegeben, in welcher Richtung (ein Winkel bezüglich einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs) ein Punkt um einen Abstand entsprechend der k-ten Frequenz-BIN auf der Fahrtlinie von der gegenwärtigen Position aus entfernt vorliegt (Schritt 430). Die Leistung in der angegebenen Richtung wird durch die DFT unter Verwendung der in Schritt 420 abgeleiteten Werte berechnet (Schritt 440).

Dann wird der Zählwert k inkrementiert (Schritt 450), und es wird beurteilt, ob oder nicht der Zählwert k größer als ein vorbestimmter oberer Grenzwert BH in einem Erfassungsbereich einer verborgenen Spitze ist (Schritt 460). Wenn der Zählwert k nicht größer als der obere Grenzwert BH (150 in einer Ausführungsform der Erfindung) ist, kehrt die Prozedur zu Schritt 420 zurück, von welchem aus der gleiche Prozeß bezüglich der nicht verarbeiteten Frequenz-BIN ausgeführt wird.

Falls dagegen der Zählwert k größer als der obere Grenzwert BH ist, endet der gegenwärtige Prozeß, da der Prozeß eines Erhaltens einer Leistung auf der Fahrtlinie bezüglich aller Frequenz-BINs in dem Bereich der Erfassung einer verborgenen Spitze vollständig ist.

Wenn die in Schritt 430 berechnete Richtung außerhalb des Bereichs (ein großer Winkel) liegt, den die DFT berechnen kann, endet der gegenwärtige Prozeß in diesem Falls unmittelbar. Der Prozeß der als Spitzendaten registrierten Frequenz-BIN wird in Schritt 210 nicht durchgeführt.

Nachdem das Leistungsspektrum auf der Fahrtlinie auf diese Weise berechnet ist, wird ein Spitzenerfassungsprozeß des Leistungsspektrums auf der Fahrtlinie ausgeführt (Schritt 230).

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm des Spitzenerfassungsprozeßprogramms eines Leistungsspektrums auf einer Fahrtlinie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Der untere Grenzwert BL in dem Erfassungsbereich einer verborgenen Spitze wird für den Wert k in einem Zähler voreingestellt, um die Frequenz-BIN des Leistungsspektrums auf der Fahrtlinie zu unterscheiden (Schritt 510). Es wird beurteilt, ob oder nicht der Wert (die Leistung) bei der k-ten Frequenz-BIN an seinem Maximum und oberhalb einer vorbestimmten Schwelle auf dem Leistungsspektrum ist (Schritt S20). Nur wenn dies zutreffend ist, wird die k-te Frequenz-BIN als Spitzendaten (Vorhersagepunkt) registriert (Schritt S30).

Dann wird der Zählwert k inkrementiert (Schritt S40), gefolgt durch einen Schritt, in welchem beurteilt wird, ob oder nicht der Zählwert k größer als der obere Grenzwert BH in dem Erfassungsbereich einer verborgenen Spitze ist (Schritt S50). Wenn der Zählwert k nicht größer als der obere Grenzwert BH ist, kehrt die Prozedur zu Schritt 520 zurück, von welchem der gleiche Prozeß bezüglich der nicht verarbeiteten Frequenz-BIN ausgeführt wird.

Falls dagegen der Zählwert k größer als der obere Grenzwert BH ist, endet der gegenwärtige Prozeß, da der Prozeß bezüglich aller der Frequenz-BINs in dem Bereich der Erfassung einer verborgenen Spitze vollständig ist.

Nachdem alle der Spitzen bezüglich des Leistungsspektrums auf der Fahrtlinie auf diese Weise erfaßt sind, wird ein Mittelwertbildungsprozeß eines Abstandsleistungsspektrums für jeden der Kanäle CH1-CHn ausgeführt (Schritt 240).

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm des Mittelwertbildungsprozeßprogramms des Abstandsleistungsspektrums in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Der Wert k, welcher die Frequenz-BIN (0 - Fmax - 1) des Abstandsleistungsspektrums unterscheidet, wird in einem Zähler als 0 voreingestellt (Schritt 610). Alle der Werte (Leistung) der k-ten Frequenz-BIN werden aus dem Abstandsleistungsspektrum für jede der Modulationszeit aller der Kanäle CH1-CHn abgeleitet (Schritt 620). Der Durchschnittswert (die Durchschnittsleistung) wird für jede der Modulationszeit berechnet, um gespeichert zu werden (Schritt 630).

Dann wird der Zählwert k inkrementiert (Schritt 640), um zu beurteilen, ob oder nicht der Zählwert k kleiner als eine Gesamtzahl Fmax der Frequenz-BIN ist (Schritt 650). Falls der Zählwert k kleiner als die Gesamtzahl Fmax der Frequenz BIN ist, kehrt die Prozedur zu Schritt 620 zurück, von welchem aus der gleiche Prozeß bezüglich der nicht verarbeiteten Frequenz-BIN ausgeführt wird.

Falls dagegen der Zählwert k größer als die Gesamtzahl Fmax der Frequenz-BIN ist, endet der gegenwärtige Prozeß, da der Prozeß bezüglich aller der Frequenz-BINs in dem Bereich der Erfassung einer verborgenen Spitze vollständig ist. Das Berechnungsergebnis in Schritt 630 wird nachstehend ein Durchschnittsabstandsleistungsspektrum genannt.

Nachdem das Durchschnittsabstandsleistungsspektrum berechnet ist, wird ein Prozeß eines Erfassens von Spitzen auf dem Durchschnittsabstandsleistungsspektrum ausgeführt (Schritt 250). Nachdem der Prozeß in Schritt 250 der gleiche ist wie der in dem zuvor erläuterten Schritt 230, wird eine Erläuterung des Prozesses in Schritt 250 ausgelassen werden. Allerdings wird der Prozeß der als Spitzendaten registrierten Frequenz-BIN in Schritt 250 nicht gemäß den Prozessen von Schritten 210-230 ausgeführt.

Wenn alle der Spitzen bezüglich eines synthetisierten Abstandsleistungsspektrums auf diese Weise erfaßt sind, ist der Spitzenerfassungsprozeß vollständig (Schritt 170).

Das heißt, in Abhängigkeit von dem Spitzenerfassungsprozeß wird angenommen, daß von den erfaßten Objekten B1-Bp vorhergesagte Spitzen, Spitzen auf dem Leistungsspektrum auf der Fahrtlinie und Frequenz-BINs, welche den Spitzen auf dem Durchschnittsabstandsleistungsspektrum entsprechen, als Spitzendaten extrahiert sind.

Auf der Grundlage der Flußdiagramme in Fig. 9 und 10 wird der Berechnungsprozeß der Spitzenrichtung, der in Schritt 180 ausgeführt wird, erläutert werden.

Ein. Richtungserfassungsprozeß bezüglich der registrierten Spitzendaten vorhergesagter Spitzen in Schritt 210 wird ausgeführt (Schritt 710), gefolgt durch einen Schritt, in welchem ein Richtungserfassungsprozeß bezüglich der tatsächlich in Schritten 230 und 240 erfaßten Spitzen durchgeführt wird (Schritt 710).

In dem Richtungserfassungsprozeß von Vorhersagespitzen, welcher in Schritt 710 ausgeführt wird, wird, wie in Fig. 10 gezeigt, ein Zähler, um einen Wert j zum Unterscheiden der erfaßten Objekte B1-Bp zu zeigen, auf 1 voreingestellt (Schritt 810). Informationen (eine Relativgeschwindigkeit, ein Abstand und eine Richtung) bezüglich der erfaßten Objekte Bj werden abgeleitet (Schritt 820). Auf der Grundlage der abgeleiteten Informationen werden eine Vorhersagespitze (Frequenz) und eine Vorhersagerichtung erhalten (Schritt 830).

Aus den bei dem Spitzenerfassungsprozeß in Schritt 170 registrierten Spitzendaten werden für jede Modulationszeit die Spitzendaten für die TRACK-Punkte um den Vorhersagepunkt herum für alle der Kanäle CH1-CHn erhalten (Schritt 840). Eine Anwendung der FFT auf die erhaltenen Spitzendaten erzeugt ein Leistungsspektrum in einer Richtung (nachstehend ein "Richtungsleistungsspektrum" genannt) bezüglich jeder Modulationszeit und jeder Frequenz-BIN (Schritt 850).

Auf der Grundlage der durch die auf diese Weise erhaltenen Richtungsleistungsspektren für die TRACK-Punkte für jede Modulationszeit gezeigten Richtungsverteilung wird beurteilt, ob oder nicht die in Schritt 830 erhaltene Vorhersagerichtung ihre Spitze aufweist (Schritt 860). Falls die Vorhersagerichtung ihre Spitze aufweist, wird eine Richtung, in welcher die Spitze erfaßt wird, als Spitzenrichtungsdaten registriert (Schritt 870).

Wenn andererseits die Vorhersagerichtung keine Spitze aufweist, wird beurteilt, ob oder nicht es eine Möglichkeit gibt, daß eine Spitze der Vorhersagerichtung durch eine Spitze verborgen wird, auf der Grundlage von Straßenrandobjekten oder eines Fahrzeugs, welches parallel fährt (Schritt 880). Nur wenn es die Möglichkeit gibt, wird ein Extrapolationserlaubnisflag für das erfaßte Objekt Bj gesetzt, und zu der gleichen Zeit wird die Vorhersagerichtung als Spitzenrichtungsdaten registriert (Schritt 890).

Wenn in Schritt 880 beurteilt wird, daß es keine Möglichkeit gibt, daß eine Spitze der Vorhersagerichtung verborgen ist, oder in Schritt 890 ein Extrapolationserlaubnisflag gesetzt ist oder in Schritt. 870 Spitzenrichtungsdaten registriert sind, wird der Zählwert j inkrementiert (Schritt 900). Dann wird beurteilt, ob oder nicht der Zählwert j größer als eine Gesamtanzahl p der erfaßten Objekte ist (Schritt 910). Wenn der Zählwert j nicht größer als eine Gesamtanzahl p der erfaßten Objekte ist, kehrt die Prozedur zu Schritt. 820 zurück, von welchem aus der gleiche Prozeß bezüglich des nicht verarbeiteten erfaßten Objekts Bj ausgeführt wird.

Wenn dagegen der Zählwert j größer als eine Gesamtanzahl p der erfaßten Objekte ist, endet der gegenwärtige Prozeß als der Prozeß eines Erhaltens einer Richtung bezüglich aller der erfaßten Objekte B1-Bp.

Darüber hinaus wird in dem Richtungserfassungsprozeß bezüglich der in Schritt 720 tatsächlich erfaßten Spitze in Bezug auf die in Schritten 230 und 250 registrierten Spitzendaten das Richtungsleistungsspektrum durch die FFT sichergestellt. Aus dem Richtungsleistungsspektrum wird eine Spitze erfaßt. Dann wird eine Richtung, die der Spitze entspricht, als Spitzenrichtungsdaten registriert.

Auf diese Weise endet der Berechnungsprozeß der Spitzenrichtung, wenn Spitzenrichtungsdaten bezüglich jeder Spitze erhalten sind (Schritt 180).

Bei dem Paaranpassungsprozeß in Schritt 190 wird auf der Grundlage der in Schritten 140 und 180 erhaltenen Informationen bezüglich jeder Spitze ein Spitzenpaar angegeben, welches das Objekt, wie etwa ein vorausfahrendes Fahrzeug, zeigt.

Fig. 11 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Vorteils der Spitzenerfassung durch die Verwendung einer Vorhersagespitze in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 11(a) zeigt ein vorbestimmtes Fahrzeug mit einem Strahlwinkel von ±10 Grad und ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem vorbestimmten Fahrzeug. Das vorausfahrende Fahrzeug wird als ein erfaßtes Objekt durch das vorbestimmte Fahrzeug erkannt. Es wird angenommen, daß das vorausfahrende Fahrzeug in ein Gebiet eingetreten ist, in welchem ein Straßenrandobjekt wie etwa eine Schallschutzwand vorgesehen ist. Fig. 11(b) ist ein Diagramm für ein für Fig. 11(a) erhaltenes Leistungsspektrum bezüglich der Frequenz-BIN (Abstand). Die durchgezogene Linie zeigt eine empfangene Leistung, und die gepunktete Linie zeigt eine vorbestimmte Schwelle zum Bestimmen, ob oder nicht eine erfaßte Spitze als eine Spitze extrahiert werden sollte. Wie in Fig. 11(b) gezeigt, wird die Spitze des Abstandsleistungsspektrums auf der Grundlage des vorausfahrenden Fahrzeugs durch die Spitze auf der Grundlage der Straßenrandobjekte verborgen.

Was jedoch die Situation betrifft, in welcher sich das vorausfahrende Fahrzeug in eine in der gepunkteten Linie in Fig. 11(a) gezeigten Position bewegt hat, zeigt das auf einem Fahrzeug befindliche Radar 2 in einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung ein Diagramm in Fig. 11(c), in welchem eine Leistung, berechnet durch die FFT, bezüglich einer Richtung gezeigt ist. Das vorausfahrende Fahrzeug und die Straßenrandobjekte, welche sich in den unterschiedlichen Richtungen befinden, können zur Erfassung als die separate Spitzen auf dem Richtungsleistungsspektrum unterschieden werden. Dies liegt daran, daß das auf einem Fahrzeug befindliche Radar 2 das Richtungsleistungsspektrum bezüglich eines Bereichs der TRACK-Punkte um eine aus vergangenen Informationen bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs vorhergesagte Frequenz herum liefert. Im Ergebnis kann das vorausfahrende Fahrzeug ohne Fehler erfaßt werden.

Fig. 12 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Vorteils einer Spitzenerfassung durch die Verwendung einer aus einem Leistungsspektrum auf einer Fahrtlinie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung erfaßten Spitze. Fig. 12(a) zeigt eine Situation, in welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug auf einer geraden Straße fährt, mit einem vorausfahrenden Fahrzeug davor und Straßenrandobjekten auf der linken Seite. Die Straßenrandobjekte erstrecken sich kontinuierlich.

Diese Situation erlaubt die Erfassung durch die Verwendung der in Fig. 11 gezeigten Vorhersagespitze nicht. Allerdings bekommt das auf einem Fahrzeug befindliche Radar 2 in einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung ein Leistungsspektrum auf einer Fahrtlinie, was einer Erfassung unter Verwendung eines Strahls mit einem engen Winkel (6 Grad in einer Ausführungsform) entspricht. Demgemäß kann, wie durch die durchgezogenen Linie in Fig. 12(b) gezeigt, ein Leistungsspektrum ohne irgendeinen Einfluß durch die Reflexion von den Straßenrandobjekten durch die Verwendung der DFT erhalten werden, was einem abgestrahlten Strahlwinkel von ±6 Grad entspricht. Aus einer Spitze in dem Leistungsspektrum können Informationen bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs sichergestellt werden. Die gepunktete Linie zeigt einen Vorteil des Leistungsspektrums auf jedem der Kanäle CH1-CHn, beeinflußt durch die Reflexion von den Straßenrandobjekten, bezüglich eines abgestrahlten Strahlwinkels von ±10 Grad.

In einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung wird das Leistungsspektrum auf einer Fahrtlinie nur innerhalb des Erfassungsbereichs einer verborgenen Spitze BL (entsprechend 20 m) - BH (entsprechend 100 m) erhalten. Dies liegt daran, daß, auch wenn ein Strahlwinkel verengt ist, der Strahl in einem weiten Abstand (über 100 m) als einen Straßenrand enthaltend angenommen wird und ein Abstandsleistungsspektrum in einem kurzen Abstand (unter 20 m) durch die Straßenrandobjekte nicht beeinflußt wird und es keine Notwendigkeit gibt, den Bereich zu erhalten. Wenn eine Straße jedoch kurvig ist, kann ein Straßenrand auch in einem kurzen Abstand innerhalb des Strahlwinkels enthalten sein. Daher kann der obere Grenzwert BH des Erfassungsbereichs einer verborgenen Spitze derart hergestellt sein, daß er abhängig von einer Gestalt einer Straße veränderlich sein kann.

Wie zuvor erläutert, kann das auf einem Fahrzeug befindliche Radar 2 in einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung eine Betriebslast zum Erfassen von Objekten im Vergleich mit einer Vorrichtung des Stands der Technik, die ein Richtungsleistungsspektrum bezüglich eines Gesamtbereichs (aller Frequenz-BINs) eines Abstandsleistungsspektrums sucht, reduzieren, weil das auf einem Fahrzeug befindliche Radar 2 ein Richtungsleistungsspektrum bezüglich eines Punkts erhält, an welchem vorhergesagt wird, daß ein Objekt existiert, das heißt, nur bezüglich der Frequenz-BIN, welche einer in einem Abstandsleistungsspektrum oder einem Leistungsspektrum auf einer Fahrtlinie erfaßten Spitze entspricht, und der Umgebung der Frequenz-BIN, welche einer Vorhersagespitze bezüglich des erfaßten Objekts Bj entspricht.

Gemäß einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung kann ein Objekt mit einer höheren Priorität, welches zu erfassen ist, schnell erfaßt werden, weil eine Operation in der Reihenfolge einer Erfassungsspitze auf der Grundlage des erfaßten Objekts Bj, einer in einem Leistungsspektrum auf einer Fahrtlinie erfaßten Spitze und einer in einem Abstandsleistungsspektrum erfaßten Spitze ausgeführt wird.

Zusätzlich kann gemäß einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung selbst dann, wenn es eine verborgene Spitze gibt, welche in anderen Spitzen auf einem Abstandsleistungsspektrum verborgen ist, die verborgene Spitze nicht verpaßt werden, was eine hohe Erfassungsfähigkeit garantiert, weil nicht nur eine Spitze in dem Abstandsleistungsspektrum erfaßt wird, sondern auch ein Bereich zum Erhalten eines Richtungsleistungsspektrums hergestellt wird.

Darüber hinaus wird gemäß einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung selbst dann, wenn eine Spitze zeitweilig verpaßt wird, unmittelbar beurteilt, daß ein Objekt verloren ist, was ein stabiles Erfassungsergebnis erlaubt, weil es eine Möglichkeit gibt, daß eine Vorhersagespitze in anderen Spitzen auf einem Richtungsleistungsspektrum verborgen ist, wobei angenommen wird, daß die Spitze extrapoliert wird unter der Annahme, daß die Spitze erfaßt wird.

Obwohl zuvor in Verbindung mit den besonderen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, sollte verstanden werden, daß die Beschreibungen der Ausführungsformen für die Erfindung veranschaulichend sind und nicht dazu gedacht sind, einzuschränken. Vielfältige Modifikationen und Anwendungen können dem Fachmann einfallen, ohne von dem wahren Geist und Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Zum Beispiel stellt eine Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung eine Sendeantenne und eine Mehrzahl von Empfangsantennen bereit. Jedoch können eine Mehrzahl von Sendeantennen und eine Empfangsantenne oder eine Mehrzahl von Sendeantennen und Empfangsantennen ebenfalls eingesetzt werden.

Claims

1. Eine Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar mit einer Mehrzahl von Kanälen, welche durch eine Sendeantenne und eine Empfangsantennenmatrix ausgebildet sind, und zum Verarbeiten eines Schwebungssignals, welches durch Mischen eines Sendesignals der durch die Sendeantenne übertragenen Radarwelle mit einem durch die Kanäle durch die Empfangsantennenmatrix empfangenen Empfangssignal abgeleitet wird, wobei die Signalprozeßvorrichtung aufweist:
eine erste Operationseinheit zum Durchführen einer Frequenzanalyse des Schwebungssignals und Erhalten eines Abstandsleistungsspektrums für jeden der Kanäle;
eine Vorhersagepunktfestlegungseinheit zum Festlegen eines Vorhersagepunkts, an welchem angenommen wird, daß ein Objekt existiert, auf der Grundlage von anderen Informationen als Spitzen des Abstandsleistungsspektrums; und
eine zweite Operationseinheit zum Erhalten eines Richtungsleistungsspektrums an dem durch die Vorhersagepunktfestlegungseinheit hergestellten Vorhersagepunkt auf der Grundlage eines Operationsergebnisses der ersten Operationseinheit,
wobei auf der Grundlage des Operationsergebnisses der ersten und zweiten Operationseinheiten Informationen bezüglich des Objekts, welches die Radarwelle reflektiert, erhalten werden.

2. Die Vorrichtung wie in Anspruch 1 wiedergegeben, wobei die Vorhersagepunktfestlegungseinheit einen Fahrtlinienschätzer zum Schätzen einer Fahrtlinie, von welcher vorhergesagt wird, daß ein vorbestimmtes Fahrzeug darauf fährt, und eine Verborgene-Spitzen- Extrahiereinheit zum Erhalten eines Leistungsspektrums entlang der Fahrtlinie, die der Fahrtlinienschätzer schätzt, und Extrahieren einer Spitze des Leistungsspektrums beinhaltet, wobei eine Spitzenfrequenz, welche die Verborgene-Spitzen-Extrahiereinheit extrahiert, als der Vorhersagepunkt festgelegt wird.

3. Die Vorrichtung wie in Anspruch 2 wiedergegeben, wobei der Fahrtlinienschätzer die Fahrtlinie auf der Grundlage wenigstens von Ausgängen eines Lenkwinkel- und eines Gierratensensors des Fahrzeugs schätzt.

4. Die Vorrichtung wie in Anspruch 2 wiedergegeben, wobei der Fahrtlinienschätzer die Fahrtlinie auf der Grundlage einer Gestalt einer Straße vor dem Fahrzeug, welche durch eine Anordnung von ortsfesten Objekten, die bereits erfaßt worden sind, angegeben ist, schätzt.

5. Die Vorrichtung wie in Anspruch 2 wiedergegeben, wobei der Fahrtlinienschätzer die Fahrtlinie auf der Grundlage einer Gestalt einer Straße vor dem Fahrzeug, welche durch Karteninformationen und Istpositionsinformationen bezüglich des Fahrzeugs, die von außen bereitgestellt werden, angegeben ist, schätzt.

6. Die Vorrichtung wie in Anspruch 2 wiedergegeben, wobei die Verborgene-Spitzen-Extrahiereinheit eine Leistung an jedem Punkt der Fahrtlinie durch die Verwendung der Diskreten Fourier-Transformation erhält.

7. Die Vorrichtung wie in Anspruch 1 wiedergegeben, wobei die Vorhersagepunktfestlegungseinheit eine Spitzenvorhersageeinheit zum Vorhersagen von Spitzen, von welchen angenommen wird, daß die erfaßten Objekte sie auf dem Abstandsleistungsspektrum erzeugen, auf der Grundlage von während eines vorherigen Erfassungszyklus bezüglich der erfaßten Objekte erhaltenen Informationen beinhaltet, wobei die Spitzenvorhersageeinheit als den Vorhersagepunkt jede Frequenz in einem vorbestimmten Frequenzbereich, welcher vorherzusagende Spitzenfrequenzen enthält, herstellt.

8. Die Vorrichtung wie in Anspruch 7 wiedergegeben, welche weiter eine Extrahiereinheit zum Extrahieren einer Spitze unter der Annahme, daß die Spitze auf den erfaßten Objekten erfaßt wird, wenn es eine Möglichkeit gibt, daß die Spitze über die erfaßten Objekte in einer anderen Spitze durch andere Objekte auf einem Richtungsleistungsspektrum, welches die zweite Operationseinheit enthält, verborgen ist, bezüglich des Vorhersagepunkts, welchen die Spitzenvorhersageeinheit hergestellt hat, aufweist.

9. Ein Verfahren zum Verarbeiten eines durch Mischen eines Sendesignals einer durch eine Sendeantenne übertragenen Radarwelle mit einem durch eine Mehrzahl von Kanälen durch eine Empfangsantennenmatrix empfangenen Empfangssignal abgeleiteten Schwebungssignals in einer Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar, wobei das Verfahren aufweist:
Durchführen einer Frequenzanalyse des Schwebungssignals und Erhalten eines Abstandsleistungsspektrums für jeden der Kanäle;
Festlegen eines Vorhersagepunkts, an welchem angenommen wird, daß ein Objekt existiert, auf der Grundlage von anderen Information als Spitzen auf dem Abstandsleistungsspektrum; und
Erhalten eines Richtungsleistungsspektrums an dem durch die Vorhersagepunktfestlegungseinheit hergestellten Vorhersagepunkt auf der Grundlage eines Operationsergebnisses der ersten Operationseinheit,
wobei auf der Grundlage des Operationsergebnisses der ersten und zweiten Operationseinheiten Informationen bezüglich des Objekts, welches die Radarwelle reflektiert, erhalten werden.

10. Ein Verfahren zum Verarbeiten eines durch Mischen eines Sendesignals einer Radarwelle mit einem Empfangssignal von einem erfaßten Objekt abgeleiteten Schwebungssignals in einer Signalprozeßvorrichtung für ein auf einem Fahrzeug befindliches Radar mit einer Mehrzahl von Kanälen, wobei das Verfahren aufweist:
Registrieren einer in einem Frequenzbereich um einen Vorhersagepunkt herum, welcher auf einem Abstandsleistungsspektrum zu erfassen ist, enthaltenen Frequenz-BIN als Spitzendaten aus Informationen bezüglich des Objekts;
Vorhersagen einer Fahrtlinie, auf welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug fährt, um ein Leistungsspektrum entlang der Fahrtlinie zu erhalten;
Registrieren einer Spitze des Leistungsspektrums als Spitzendaten;
Erhalten eines Abstandsleistungsspektrums für jeden Kanal;
Bilden eines Durchschnittswerts des Abstandsleistungsspektrums;
Registrieren einer Spitze des Durchschnittsabstandsleistungsspektrums als Spitzendaten; und
Suchen eines Richtungsleistungsspektrums nur bezüglich der registrierten Spitzendaten.