DE112006001358T5

DE112006001358T5 - Radarvorrichtung

Info

Publication number: DE112006001358T5
Application number: DE112006001358T
Authority: DE
Inventors: Motoi Nagaokakyo Nakanishi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2008-03-20
Also published as: JP4591507B2; CN101185009B; CN101185009A; WO2006134911A1; US20080088497A1; JPWO2006134911A1; US7463185B2

Abstract

Eine Radarvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:
eine Sendestrahlbildungseinrichtung zum Bilden eines Sendestrahls, der von einer Antenne nach außen gesendet werden soll;
eine Strahlabtasteinrichtung zum Durchführen eines Abtastens des Sendestrahls innerhalb eines vorbestimmten Abtastwinkelbereichs; und
eine Empfangserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Zielobjekts gemäß einem Empfangssignal, das erhalten wird, wenn der Sendestrahl durch das Zielobjekt reflektiert wird, und das durch die Antenne empfangen wird,
wobei mit Bezug auf ein Zielobjekt, das bei einem Azimutwinkel von X Grad zu zumindest einem Rand des Abtastwinkelbereichs von einem vorbestimmten Azimutwinkel in dem Abtastwinkelbereich positioniert ist, eine Empfangssignalintensität für einen Sendestrahl, der bei dem Azimutwinkel von X Grad gesendet wird, niedriger eingestellt ist als eine Empfangssignalintensität für zumindest einen Sendestrahl bei einem Azimutwinkel, der näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Azimutwinkel von X Grad ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf fahrzeuginterne Radarvorrichtungen, die Millimeterwellen verwenden, und genauer gesagt auf eine Radarvorrichtung, die ein Abtasten einer Strahlrichtung innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs durchführt und die ein Zielobjekt gemäß einem Empfangssignal erfasst.
Technischer Hintergrund
Es wurden verschiedene fahrzeuginterne Radarvorrichtungen entwickelt, die Millimeterwellen verwenden. Einige Radarvorrichtungen sind Winkelabtastradarvorrichtungen, die einen Sendestrahl senden, während eine Antennenabtastung innerhalb eines vorbestimmten Abtastwinkelbereichs durchgeführt wird, und die ein Zielobjekt gemäß einem Empfangssignal erfassen, das durch das Zielobjekt reflektiert wird.
Bei einer derartigen Winkelabtastradarvorrichtung jedoch weist der Sendebereich eines Sendestrahls eine Fächerform auf. Wenn sich somit der Abstand von einem Fahrzeug erhöht, in dem die Winkelabtastradarvorrichtung vorgesehen ist, erhöht sich ein Erfassungsbereich. Im Gegensatz dazu verringert sich der Abtastbereich, wenn sich der Abstand von dem Fahrzeug verringert.
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, ist in dem Patentdokument 1 eine Winkelabtastradarvorrichtung offenbart. Die Winkelabtastradarvorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Antennen, die etwas unterschiedliche Richtwirkungsrichtungen aufweisen, so dass eine Einstellung auf einen langen Abstand oder einen kurzen Abstand durch ein Verändern der Kombination von Antennen durchgeführt werden kann, die für Sendung und Empfang verwendet werden sollen. Genauer gesagt verbessert die Radarvorrichtung die Azimutauflösung für einen langen Abstand durch ein Reduzieren der Sendestrahlbreite unter Verwendung einer Mehrzahl von Antennen, die zueinander benachbart sind, und erhöht den Erfassungsbereich für einen kurzen Abstand durch ein Erhöhen der Sendestrahlbreite unter Verwendung von Antennen, deren Anzahl geringer als die Anzahl von Antennen ist, die für die Langstreckenerfassung verwendet werden sollen.

Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 8-334557

Offenbarung der Erfindung
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
Bekannte Winkelabtastradarvorrichtungen jedoch sind nicht zum Erfassen eines Zielobjekts in der Lage, das außerhalb eines Abtastwinkelbereichs positioniert ist. Es ist beispielsweise schwierig, zu unterscheiden, ob die Spitze eines Empfangssignals, das an dem äußersten Winkel (einem Rand des Abtastwinkelbereichs) erfasst wurde, einem Zielobjekt entspricht, das in der Richtung dieses Winkels positioniert ist, oder einem Zielobjekt entspricht, das außerhalb des Bereichs positioniert ist.
Zusätzlich erfordert die in dem Patentdokument 1 beschriebene Radarvorrichtung die Verwendung einer Mehrzahl von Antennen. In dem Fall eines Steuerns von Sendestrahlen unter Verwendung der Mehrzahl von Antennen benötigt die Radarvorrichtung eine Steuerschaltergruppe und erfordert die Ausführung einer komplizierten Steuerverarbeitung zum Steuern der Schaltergruppe. Da unterschiedliche Antennen für eine Langstreckenerfassung und eine Kurzstreckenerfassung verwendet werden sollen, sind ferner unterschiedliche Typen einer Betriebssteuerung für die Langstreckenerfassung und die Kurzstreckenerfassung nötig.
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Radarvorrichtung zu schaffen, die eine Langstreckenerfassung und eine Breitwinkel-Kurzstreckenerfassung unter Verwendung einer einzigen Antenne erreicht.
Mittel zum Lösen der Probleme
Eine Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sendestrahlbildungseinrichtung zum Bilden eines Sendestrahls, der von einer Antenne nach außen gesendet werden soll, eine Strahlabtasteinrichtung zum Durchführen eines Abtastens des Sendestrahls innerhalb eines vorbestimmten Abtastwinkelbereichs, und eine Empfangserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Zielobjekts gemäß einem Empfangssignal, das erhalten wird, wenn der Sendestrahl durch das Zielobjekt reflektiert wird, und das durch die Antenne empfangen wird. Mit Bezug auf ein Zielobjekt, das in einem Azimutwinkel von X Grad zu zumindest einem Rand des Abtastwinkelbereichs von einem vorbestimmten Azimutwinkel in dem Abtastwinkelbereich positioniert ist, ist eine Empfangssignalintensität für einen Sendestrahl, der in dem Azimutwinkel von X Grad gesendet wird, niedriger als eine Empfangssignalintensität für zumindest einen Sendestrahl in einem Azimutwinkel eingestellt, der näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Azimutwinkel von X Grad ist.
Bei dieser Konfiguration wird eine Einstellung für jeden Abtastwinkel durchgeführt, derart, dass mit Bezug auf ein Zielobjekt, das in der Richtung eines Abtastwinkels (Azimutwinkels) von X Grad positioniert ist, die Intensität eines Empfangssignals, das einem Sendesignal in der Rich tung von zumindest einem Abtastwinkel entspricht, der näher an einem vorbestimmten Azimutwinkel als der Abtastwinkel von X Grad ist, höher als die Intensität eines Empfangssignals ist, das einem Sendestrahl in der Richtung des Abtastwinkels von X Grad entspricht. Somit ist ein Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Abtastwinkel (Azimutwinkel) des Zielobjekts.
Zusätzlich kann bei der Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Empfangssignalintensität für den Sendestrahl, der in dem Azimutwinkel von X Grad gesendet wird, niedriger als eine Empfangssignalintensität für einen Sendestrahl eingestellt sein, der zu dem Sendestrahl benachbart ist, der in dem Azimutwinkel von X Grad gesendet wird, und der sich in einem Azimutwinkel näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Azimutwinkel von X Grad befindet.
Bei dieser Konfiguration wird eine Einstellung für jeden Abtastwinkel durchgeführt, derart, dass mit Bezug auf ein Zielobjekt, das in der Richtung eines Abtastwinkels (Azimutwinkels) von X Grad positioniert ist, die Intensität eines Empfangssignals, das einem Sendestrahl entspricht, der benachbart zu dem Sendestrahl in der Richtung des Abtastwinkels von X Grad ist, und das in der Richtung eines Abtastwinkels näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Abtastwinkel von X Grad ist, höher als die Intensität des Empfangssignals ist, das dem Sendestrahl in der Richtung des Abtastwinkels von X Grad entspricht. Somit erscheint eine Spitzenempfangssignalintensität bei einem Azimutwinkel, der benachbart zu dem Abtastwinkel (Azimutwinkel) des Zielobjekts ist und der näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Abtastwinkel (Azimutwinkel) des Zielobjekts ist.
Bei der Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich die Sendestrahlbildungseinrichtung eine Einstellung durchführen, derart, dass bezüglich eines Antennengewinns in der vorbestimmten Richtung in dem Abtastwinkelbereich Antennengewinne in Abtastwinkelrichtungen zu dem einen Rand des Abtastwinkelbereichs hin graduell reduziert sind.
Bei dieser Konfiguration ist, wenn ein Zielobjekt in einer Abtastwinkelrichtung positioniert ist, ein Empfangssignal, das einem Sendestrahl entspricht, der in eine Abtastwinkelrichtung näher an der vorbestimmten Richtung als die Abtastwinkelrichtung gesendet wird, in der das Zielobjekt positioniert ist, größer als ein Empfangssignal, das einem Sendestrahl entspricht, der in die Abtastwinkelrichtung gesendet wird, bei der das Zielobjekt positioniert ist.
Bei der Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich die Sendestrahlbildungseinrichtung die Breiten von Sendestrahlen in Abtastwinkelrichtungen von der vorbestimmten Richtung in dem Abtastwinkelbereich zu dem einen Rand des Abtastwinkelbereichs hin graduell erhöhen.
Bei dieser Konfiguration kann eine Verteilung von Strahlrichtungsintensitäten von Sendewellen lediglich mit Charakteristika einer Antenne erreicht werden, ohne eine Reduzierung der Intensitäten von Sendestrahlen zu der einen Randrichtung hin zu erfordern. Wenn sich der Abstand zu dem einen Rand verringert, kann ferner ein Empfangssignal von einem breiteren Bereich erhalten werden. Somit erscheint ein Abtastwinkel, der eine Spitze eines Empfangssignals zeigt, bei einem Abtastwinkel näher an der vorbestimmten Richtung als der Abtastwinkel (Azimutwinkel) des Zielobjekts.
Bei der Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Empfangserfassungseinrichtung zusätzlich Empfangssignalintensitäten in Abtastwinkelrichtungen korrigieren, derart, dass bezüglich einer Empfangssignalintensität in der vorbestimmten Richtung in dem Abtastwinkelbereich die Empfangssignalintensitäten zu dem einen Rand des Abtastwinkelbereichs hin graduell reduziert sind.
Bei dieser Konfiguration wird anstelle eines Steuerns eines Sendestrahls wie bei jeder der oben beschriebenen Konfigurationen ein Empfangssignal gesteuert. Somit können Ergebnisse erreicht werden, die ähnlich diesen sind, die in dem oben beschriebenen Fall erhalten werden, bei dem ein Sendestrahl gesteuert wird. Die Steuerung eines Empfangssignals kann zusammen mit der Steuerung eines Sendestrahls durchgeführt werden. Wenn eine Steuerung eines Empfangssignals und eine Steuerung eines Sendestrahls durchgeführt werden, können beträchtliche Unterschiede bei einzelnen Abtastwinkelrichtungen beobachtet werden.
Zusätzlich kann die Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Entsprechungstabelle oder eines Beziehungsausdrucks zwischen einem Azimutwinkel des Zielobjekts und einer entsprechenden Empfangssignalintensität umfassen. Die Empfangserfassungseinrichtung kann den Azimutwinkel des Zielobjekts durch ein Erfassen eines Abtastwinkels, der die maximale Empfangssignalintensität zeigt, und ein Anwenden des erfassten Abtastwinkels auf die Entsprechungstabelle oder den Beziehungsausdruck erfassen.
Da ein Abtastwinkel, der die maximale(Spitzen-)Empfangssignalintensität zeigt, und der Azimutwinkel des Zielobjekts in diesem Fall einander vorab zugeordnet sind, kann bei dieser Konfiguration der Azimutwinkel des Zielobjekts durch ein Erfassen der Spitzenempfangssignalintensität gemäß der erhaltenen Abtastwinkelverteilung von Empfangssignalintensitäten erfasst werden.
Bei der Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich die Empfangserfassungseinrichtung eine Interpolation von Empfangssignalintensitäten entsprechend Sendestrahlen durchführen und die maximale Empfangssignalintensität erfassen.
Bei dieser Konfiguration wird eine Interpolation von Empfangssignalen in Abtastwinkelrichtungen durchgeführt, die diskret gemäß einer Abtastwinkelauflösung auftreten (beispielsweise eine Ersetzung durch eine vorbestimmte kontinuierliche Funktion), und es wird eine Spitze erfasst. Somit kann die Position der Spitze genauer erhalten werden.
Vorteile
Gemäß der vorliegenden Erfindung erscheint eine Spitzenempfangssignalintensität in einem Winkel näher an dem Zentrum eines Abtastwinkelbereichs als ein Abtastwinkel (Azimutwinkel), bei dem ein Zielobjekt tatsächlich positioniert ist. Somit erscheint an dem und in der Nähe eines Rands des Abtastwinkelbereichs ein Spitzenempfangssignal, das einem Zielobjekt entspricht, das außerhalb des Abtastwinkelbereichs positioniert ist, in dem Abtastwinkelbereich. Folglich kann ein Zielobjekt erfasst werden, das außerhalb des Abtastwinkelbereichs positioniert ist, in dem ein Sendestrahl tatsächlich gesendet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich die Breite eines Sendestrahls umso größer, je kürzer der Abstand zu einem Rand des Abtastwinkelbereichs ist. Somit kann ein Zielobjekt erfasst werden, das entfernter von dem Rand des Abtastwinkelbereichs in die Auswärtsrichtung positioniert ist.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuerung einer Empfangssignalintensität durchgeführt wird, erscheint an dem und in der Nähe des Randes des Abtastwinkelbereichs ein Spitzenempfangssignal, das einem Zielobjekt entspricht, das außerhalb des Abtastwinkelbereichs positioniert ist, in dem Abtastwinkelbereich. Folglich kann ein Zielobjekt erfasst werden, das außerhalb des Abtastwinkelbereichs positioniert ist, in dem ein Sendestrahl tatsächlich gesendet wird.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung ein Abtastwinkel eines Zielobjekts und ein entsprechender Abtastwinkel, der eine Spitzensignalintensität zeigt, einander zugeordnet sind, kann zusätzlich ungeachtet dessen, ob der Winkel innerhalb oder außerhalb des Abtastwinkelbereichs liegt, der Abtastwinkel, d. h. der Azimut, des Zielobjekts ohne weiteres gemäß der Spitzenempfangssignalintensität erfasst werden.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung eine Interpolation von Empfangssignalintensitäten von Abtastwinkeln durchgeführt wird, kann zusätzlich die Kontinuität von Empfangssignalintensitäten, die diskret erscheinen, erreicht werden. Somit kann eine Abtastwinkelverteilung von dichten Empfangssignalintensitäten erreicht werden. Wenn eine Spitze gemäß einer derartigen Abtastwinkelverteilung von dichten Empfangssignalintensitäten erfasst wird, kann der Azimut des Zielobjekts genauer erfasst werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
2 zeigt schematisch Verteilungen von Intensitäten von Empfangssignalen entsprechend Sendestrahlen in Abtastwinkelrichtungen.
3 ist ein Antennengewinnmusterdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Azimutwinkel (Abtastwinkel) und einem relativen Antennengewinn zeigt.
4 zeigt die Beziehung zwischen einem Azimutwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts in einem Fall, in dem Sendestrahlen verteilt sind, wie es in 3 gezeigt ist.
5 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 0-Grad-Richtung positioniert ist.
6 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 5-Grad-Richtung positioniert ist.
7 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 10-Grad-Richtung positioniert ist.
8 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 15-Grad-Richtung positioniert ist.
9 ist ein Antennengewinnmusterdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Azimutwinkel und einem relativen Antennengewinn bei einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
10 zeigt die Beziehung zwischen einem Azimutwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts in einem Fall, in dem Sendestrahlen verteilt sind, wie es in 9 gezeigt ist.
11 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 0-Grad-Richtung positioniert ist.
12 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 5-Grad-Richtung positioniert ist.
13 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 10-Grad-Richtung positioniert ist.
14 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 15-Grad-Richtung positioniert ist.
15 zeigt die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer 20-Grad-Richtung positioniert ist.
16 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
17 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine andere Konfiguration der Radarvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
18 ist ein schematisches Diagramm, das einen Fall zeigt, in dem eine Empfangssignalintensität unter Verwendung einer Näherung durch eine quadratische Funktion interpoliert wird.
Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Eine Radarvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 8 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als ein Beispiel einer Radarvorrichtung eine FM-CW-Radarvorrichtung beschrieben, die in einem Fahrzeug installiert ist.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Konfiguration der Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt.
Die Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst eine Steuerung 1, einen VCO 2, einen Koppler 3, einen Zirkulator 4, eine Antenne 5, einen Mischer 6, ein Tiefpassfilter (LPF; LPF = low-pass filter) 7, einen A/D-Wandler 8, einen Antennenabtastmechanismus 9 und eine Datenverarbeitungseinheit 10. Die Datenverarbeitungseinheit 10 umfasst einen FFT-Prozessor 11, einen Spitzendetektor 12 und einen Zielobjektdetektor 13.
Die Steuerung 1 erzeugt sequentiell digitale Daten eines Modulationssignals zum Modulieren eines Sendesignals und gibt eine Ausgangsspannung entsprechend den digitalen Daten an den VCO 2 aus. Der VCO 2 ändert eine Oszillationsfrequenz gemäß der Steuerspannung, die von der Steuerung 1 empfangen wird. Somit wird beispielsweise die Oszillationsfrequenz des VCO 2 kontinuierlich in einer Dreieckwellenform FM-moduliert. Der Koppler 3 sendet das FM-modulierte Sendesignal an den Zirkulator 4 und liefert einen Teil des Sendesignals mit einem vorbestimmten Verteilungsverhältnis als ein lokales Signal an den Mischer 6. Der Zirkulator 4 sendet das Sendesignal an die Antenne 5 und liefert an den Mischer 6 ein Empfangssignal, das von der Antenne 5 empfangen wird. Die Antenne 5 sendet ein Kontinuierliche-Welle-Sendesignal (Continuous-Wave-Sendesignal), das durch den VCO 2 FM-moduliert wurde, als einen Sendestrahl mit einer vorbestimmten Breite. Zusätzlich ändert die Antenne 5 regelmäßig die Richtung des Sendestrahls unter Verwendung des Antennenabtastmechanismus 9 über einen vorbestimmten Abtastwinkelbereich und führt ein Abtasten des Sendestrahls durch. Hierin wird im Folgenden ein Beispiel, bei dem ein Strahlabtasten entlang einer horizontalen Richtung von dem Fahrzeug aus durchgeführt wird, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, beschrieben. Der Abtastwinkel entspricht einem Azimutwinkel. Die Winkeltei lung bei dem Zentrum der Strahlungsrichtung eines Sendestrahls, d. h. die Abtastwinkelauflösung, wird vorab eingestellt. Zusätzlich werden die Verteilungen von Sendestrahlintensitäten für Abtastwinkel vorab eingestellt.
2 zeigt schematisch Verteilungen von Intensitäten von Empfangssignalen entsprechend Sendestrahlen in Abtastwinkelrichtungen. 2(A) ist eine Gesamtansicht und 2(B) ist eine partiell vergrößerte Ansicht. In 2 stellen Bezugszeichen 501, 502R bis 505R und 502L bis 505L Formen von Sendestrahlen und Formen von Verteilungen von Intensitäten von Empfangssignalen entsprechend den Sendestrahlen dar. Als die Intensität eines Empfangssignals entsprechend einem Sendestrahl ist die Intensität eines Empfangssignals dargestellt, das erhalten wird, wenn ein Sendestrahl an ein Zielobjekt gesendet wird, das in jeder Azimutrichtung (Abtastwinkelrichtung) bei dem gleichen Abstand von dem Fahrzeug positioniert ist.
3 ist ein Antennengewinnmusterdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Azimutwinkel (Abtastwinkel) und einem relativen Antennengewinn zeigt. Der Azimutwinkel stellt einen Winkel dar, der mit Bezug auf die 0-Grad-Richtung gebildet ist, die die mittlere Richtung des Abtastwinkelbereichs der Antenne 5 ist. Ein Winkel auf der rechten Seite von dem Fahrzeug aus zu der Strahlungsrichtung hin betrachtet stellt einen Plus-Winkel dar. Ein Winkel auf der linken Seite von dem Fahrzeug aus zu der Strahlungsrichtung hin betrachtet stellt einen Minus-Winkel dar.
Sendestrahlen sind eingestellt, derart, dass die Intensität eines Empfangssignals entsprechend einem Sendestrahl in die mittlere Richtung des Abtastwinkelbereichs höher ist als die Intensität eines Empfangssignals entsprechend einem Sendestrahl in eine unterschiedliche Abtastwinkelrichtung. Die Intensitäten von Empfangssignalen entsprechend Sendesignalen sind von der mittleren Richtung zu einer Randrichtung des Abtastwinkelbereichs hin graduell reduziert. Wie es beispielsweise in 2 gezeigt ist, sind in der rechten Region zu der Strahlungsrichtung hin betrachtet relativ zu der Empfangsintensität 501 eines Sendestrahls in die mittlere Richtung die Empfangsintensitäten in Abtastwinkelrichtungen in der Reihenfolge der Empfangsintensitäten 502R, 503R, 504R und 505R von der mittleren Richtung zu einer Randrichtung hin graduell reduziert. In der linken Region zu der Strahlungsrichtung hin betrachtet sind relativ zu der Empfangsintensität 501 des Sendestrahls in die mittlere Richtung die Empfangsintensitäten in Abtastwinkelrichtungen in der Reihenfolge der Empfangsintensitäten 502L, 503L, 504L und 505L von der mittleren Richtung zu einer Randrichtung hin graduell reduziert.
Sendestrahlen, die zueinander benachbart sind, werden betrachtet. In einem Fall beispielsweise, in dem ein Zielobjekt in einer X-Grad-Richtung positioniert ist und die Abtastwinkelteilung y Grad beträgt, ist die Empfangssignalintensität in die X-Grad-Richtung einem Sendestrahl entsprechend, der in die X-y-Grad-Richtung gesendet wird, was benachbart zu einem Sendestrahl ist, der in die X-Grad-Richtung gesendet wird, und näher an der Mitte als der Sendestrahl, der in die X-Grad-Richtung gesendet wird, höher eingestellt als die Empfangssignalintensität in die X-Grad-Richtung entsprechend dem Sendestrahl, der in die X-Grad-Richtung gesendet wird. Wie es beispielsweise in 2 gezeigt ist, ist in einem Fall, in der ein Fahrzeug 100, das als ein Zielobjekt dient, in der mittleren Richtung des Sendestrahls 505R positioniert ist, eine Empfangssignalintensität 542R in der Mittenrichtung des Sendestrahls 505R entsprechend dem Sendestrahl 504R höher eingestellt als die Empfangsintensität 551R in der Mittenrichtung des Sendestrahls 505R entsprechend dem Sendestrahl 505R.
3 zeigt diese Einstellung spezifisch. In dem in 3 gezeigten Fall beträgt die Abtastwinkelauflösung 1 Grad. Bei der in 3 gezeigten Einstellung ist mit Bezug auf ein Zielobjekt, das in der +1-Grad-Richtung positioniert ist, die Intensität eine Empfangssignals entsprechend einem Sendestrahl, der in der 0-Grad-Richtung zentriert ist, höher eingestellt als die Intensität eine Empfangssignals entsprechend einem Sendestrahl, der in der +1-Grad-Richtung zentriert ist. Eine derartige Beziehung (Verteilung) ist auf die gleiche Weise eingestellt, wenn sich der Abtastwinkel von der Mitte (0-Grad-Richtung) des Abtastwinkelbereichs zu der +15-Grad-Richtung erhöht, die ein Rand des Abtastwinkelbereichs ist. Mit Bezug auf ein Zielobjekt, das in der +15-Grad-Richtung positioniert ist, die in Rand des Abtastwinkelbereichs ist, ist die Intensität eines Empfangssignals entsprechend einem Sendestrahl, der in der +14-Grad-Richtung zentriert ist, höher eingestellt als die Intensität eines Empfangssignals entsprechend einem Sendestrahl, der in der +15-Grad-Richtung zentriert ist. Obwohl Verteilungen für Abtastwinkel in einer Plus-Winkel-Richtung (rechte Richtung) in 3 gezeigt sind, können ähnliche Verteilungen für Abtastwinkel in eine Minus-Winkel-Richtung (linke Richtung) geliefert werden. Die Verteilungen in der Plus-Winkel-Richtung sind eventuell nicht vollständig die gleichen wie die Verteilungen in der Minus-Winkel-Richtung. Zudem sind eventuell Verteilungen in lediglich eine Richtung (Plus-Winkel-Richtung oder Minus-Winkel-Richtung) vorgesehen.
Bei einer derartigen Einstellung kann die Beziehung zwischen einem Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts erhalten werden, wie es in 4 gezeigt ist.
4 zeigt das Verhältnis zwischen einem Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts.
Wie es in 4 gezeigt ist, ist ein Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, um 1 Grad von dem Azimutwinkel des Zielobjekts, außer der Mittenrichtung (0-Grad-Richtung), zu der Mittenrichtung (0-Grad-Richtung) hin verschoben.
Ein Sendestrahl, der wie oben beschrieben eingestellt ist, wird durch das Zielobjekt reflektiert und wird durch die Antenne 5 als ein reflektiertes Signal aus dieser Richtung empfangen. Die Antenne 5 gibt das Empfangssignal an den Zirkulator 4 aus und der Zirkulator 4 sendet das Empfangssignal an den Mischer 6.
Der Mischer 6 mischt ein lokales Signal, das von dem Koppler 3 empfangen wird, mit dem Empfangssignal, das von dem Zirkulator 4 empfangen wird, und gibt ein IF-Schlagsignal aus. Das LPF 7 beseitigt eine ungewollte Hochfrequenzkomponente aus dem IF-Schlagsignal. Der A/D-Wandler 8 wandelt das Signal in eine Abtastdatensequenz um und liefert die Abtastdatensequenz an den FFT-Prozessor 11 der Datenverarbeitungseinheit 10.
Der FFT-Prozessor 11 führt eine FFT-Verarbeitung an der Abtastdatensequenz durch, die durch den A/D-Wandler 8 umgewandelt wurde, und liefert die FFT-verarbeitete Abtastdatensequenz an den Spitzendetektor 12. Der Spitzendetektor 12 erfasst eine Empfangssignalintensität in jeder Abtastwinkelrichtung durch ein Durchführen einer Schwellenverarbeitung an den FFT-verarbeiteten Daten und liefert die erfasste Empfangssignalintensität an den Zielobjektdetektor 13. Der Zielobjektdetektor 13 erfasst den Azimutwinkel des Zielobjekts gemäß der Verteilung von Empfangssignalintensitäten in Abtastwinkelrichtungen unter Verwendung des unten beschriebenen Verfahrens. In diesem Fall erfasst der Zielobjektdetektor 13 den relativen Abstand und die relative Geschwindigkeit von dem Fahrzeug zu dem Zielobjekt unter Verwendung eines bestehenden FM-CW-Verfahrens.
5 bis 8 zeigen jeweils die Beziehung zwischen dem Abtastwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielob jekt in einer Azimutrichtung positioniert ist. Die in 5 bis 8 gezeigten Ergebnisse stellen Fälle dar, in denen das Muster eines Sendestrahls, der in 3 gezeigt ist, sowohl für eine Sendung als auch einen Empfang verwendet wird. 5 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der 0-Grad-Richtung (der Mittenrichtung des Abtastwinkelbereichs) positioniert ist. 6 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der +5-Grad-Richtung positioniert ist. 7 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der +10-Grad-Richtung positioniert ist. 8 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der +15-Grad-Richtung positioniert ist.
Bei einem Empfangen eines Ergebnisses von zumindest einer einzigen Abtastoperation eines Sendestrahls erfasst der Zielobjektdetektor 13 die Abtastwinkelverteilung von Empfangssignalintensitäten unter Verwendung eine Empfangssignalintensität, die durch den Spitzendetektor 12 erfasst wird. Die Azimutwinkel von Zielobjekten und entsprechende Abtastwinkelverteilungen von Empfangssignalintensitäten sind in Zuordnung zueinander, wie es in 5 bis 8 gezeigt ist, vorab in der Datenverarbeitungseinheit 10 gespeichert. Alternativ ist die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Zielobjekts und einem Abtastwinkel, der die maximale Empfangssignalintensität zeigt, wie es in 4 gezeigt ist, vorab in der Datenverarbeitungseinheit 10 gespeichert. Der Zielobjektdetektor 13 erfasst eine Abtastwinkelrichtung, die die maximale Empfangssignalintensität zeigt, gemäß der Abtastwinkelverteilung von Empfangssignalintensitäten, die durch die letzte Abtastoperation erhalten wird, und liest die gespeicherte Beziehung (4) zwischen einem Abtastwinkel, der die maximale Empfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts. Dann vergleicht der Zielobjektdetektor 13 die Erfassungsergebnisse mit gespeicherten Informationen. Der Zielobjektdetektor 13 erfasst den Azimutwinkel des Zielobjekts gemäß den Vergleichsergebnissen. In einem Fall beispielsweise, in dem, wie es in 7 gezeigt ist, die Verteilung von Empfangssignalintensitäten, bei der die maximale Empfangssignalintensität erreicht ist, wenn der Azimutwinkel eines Sendestrahls 9 Grad beträgt, erhalten wird, erfasst der Zielobjektdetektor 13, dass das Zielobjekt in der 10-Grad-Richtung positioniert ist. In einem Fall, in dem, wie es in 8 gezeigt ist, die Verteilung von Empfangssignalintensitäten, bei der die maximale Empfangssignalintensität erreicht ist, wenn der Azimutwinkel eines Sendestrahls 14 Grad beträgt, erhalten wird, erfasst der Zielobjektdetektor 13, dass das Zielobjekt in der 15-Grad-Richtung positioniert ist.
Wie es oben beschrieben ist, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Zielobjekt in einem Azimutwinkel (Abtastwinkel) positioniert, der in die Richtung weg von der Mitte um 1 Grad weg von einem Abtastwinkel ist, der den maximalen Wert in der Verteilung von Empfangssignalintensitäten zeigt. Durch ein Verwenden einer derartigen Beziehung kann ein Zielobjekt, das bei einer Position einem Azimutwinkel von 16 Grad positioniert ist, was außerhalb eines Abtastwinkelbereichs ist, in einem Fall erfasst werden, in dem die maximale Empfangssignalintensität bei 15 Grad erscheint. Somit kann auch ein Zielobjekt erfasst werden, das außerhalb des Abtastwinkelbereichs positioniert ist, in dem ein Abtasten eines Sendestrahls tatsächlich durchgeführt wird. Das heißt, bei der oben beschriebenen Konfiguration dieses Ausführungsbeispiels kann ein Breitazimuterfassungsbereich für einen kurzen Abstand erreicht werden.
In diesem Fall ist, wie es oben beschrieben ist, die Empfangssignalintensität eines Sendestrahls umso niedriger, desto kürzer der Abstand zu einem Rand des Abtastwinkelbereichs ist. Somit kann in einer Randrichtung, obwohl ein Zielobjekt, das einen langen Abstand von dem Fahrzeug entfernt ist, nicht erfasst werden kann, ein Zielobjekt erfasst werden, das bei einem kurzen Abstand von dem Fahrzeug positioniert ist.
Im Gegensatz dazu kann in der Mitte des Abtastwinkelbereichs, da eine Empfangssignalintensität, die im Wesentlichen die gleiche wie bei einer bekannten Technologie ist, eingestellt werden kann, ein Zielobjekt, das bei einem langen Abstand von dem Fahrzeug positioniert ist, auf bekannte Weise erfasst werden.
Folglich kann ein Fahrzeug, das in der Nähe der Mittenrichtung des Abtastwinkelbereichs und bei einem langen Abstand von dem Fahrzeug positioniert ist, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, genau erfasst werden. Zusätzlich kann in der Nähe des Fahrzeugs, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, eine Erfassung eines Fahrzeugs über einen breiten Bereich durchgeführt werden. Somit kann ein Fahrzeug, das versucht, plötzlich vor dem Fahrzeug, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, einzuscheren, zuverlässig frühzeitig erfasst werden.
Der Azimutwinkel eines Zielobjekts wird bei der obigen Beschreibung gemäß der maximalen Empfangssignalintensität in einer Abtastwinkelrichtung erfasst. Wenn jedoch die Azimutwinkel von Zielobjekten und Verteilungsmuster von Empfangssignalintensitäten in Zuordnung zueinander gespeichert sind, wie es in 5 bis 8 gezeigt ist, kann der Azimutwinkel des Zielobjekts durch ein Vergleichen des erfassten Verteilungsmusters von Empfangssignalintensitäten mit den gespeicherten Verteilungsmustern von Empfangssignalintensitäten erfasst werden. Bei dem Verfahren, das derartige Verteilungsmuster verwendet, können unterschiedliche Verteilungsmuster für einzelne Azimutwinkel von Zielobjekten erhalten werden. Somit kann der Azimutwinkel eines Zielobjekts auf eindeutige Weise bestimmt werden.
Eine Radarvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 9 bis 15 beschrieben.
Die Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die gleiche Konfiguration wie die Radarvorrichtung auf, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Die Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dieser gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem Verfahren zum Steuern eines Sendestrahls und einem Verfahren zum Erfassen einer Spitze. Somit wird die Beschreibung von Komponentenelementen weggelassen. Unten werden lediglich das Verfahren zum Steuern eines Sendestrahls und das Verfahren zum Erfassen einer Spitze beschrieben.
9 ist ein Antennengewinnmusterdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Azimutwinkel und einem relativen Antennengewinn bei diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Azimutwinkel sowie ein Abtastwinkel stellen jeweils einen Winkel dar, der mit Bezug auf die 0-Grad-Richtung gebildet ist, die die Mittenrichtung des Abtastwinkelbereichs der Antenne 5 ist. Zusätzlich stellt ein Winkel auf der rechten Seite von dem Fahrzeug aus betrachtet, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, zu der Strahlungsrichtung hin einen Plus-Winkel dar. Ein Winkel auf der linken Seite von dem Fahrzeug aus betrachtet zu der Strahlungsrichtung hin stellt einen Minus-Winkel dar. Die Abtastwinkelauflösung beträgt 1 Grad.
Was Sendestrahlen anbelangt, ist eine Empfangsintensität entsprechend einem Sendestrahl in der Mittenrichtung des Abtastwinkelbereichs höher eingestellt als eine Empfangsintensität entsprechend einem Sendestrahl in einer unterschiedlichen Abtastwinkelrichtung. Zusätzlich sind Empfangssignalintensitäten entsprechend Sendestrahlen von der Mittenrichtung zu einer Randrichtung des Abtastwinkelbereichs hin graduell reduziert. Zusätzlich erhöhen sich die Breiten von Sendestrahlen graduell von der Mittenrichtung zu der Randrichtung des Abtastwinkelbereichs hin.
Bei dem in 9 gezeigten Beispiel beträgt beispielsweise die Strahlbreite eines Sendestrahls in der 0-Grad-Richtung in etwa 6 Grad, die ein Bereich von ±3 Grad sind. Wenn sich der Abtastwinkel erhöht, erhöht sich die Strahlbreite. Somit beträgt die Strahlbreite eines Sendestrahls in die +15-Grad-Richtung, was ein Rand des Abtastwinkelbereichs ist, 20 Grad oder mehr. Folglich kann ein Sendestrahl in die +15-Grad-Richtung durch ein Zielobjekt reflektiert werden, das bei einem Azimutwinkel von +25 positioniert ist, und es kann ein Empfangssignal erhalten werden.
Bei einer derartigen Einstellung kann die Beziehung zwischen einem Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts, wie es in 10 gezeigt ist, erhalten werden.
10 zeigt die Beziehung zwischen einem Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts in einem Fall, in dem ein Sendestrahl verteilt ist, wie es in 9 gezeigt ist.
Wie es in 10 gezeigt ist, ist ein Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, von im Wesentlichen dem Azimutwinkel eines Zielobjekts, außer für die 0-Grad-Richtung, zu der Mittenrichtung (0-Grad-Richtung) hin verschoben. Wenn beispielsweise der Azimutwinkel eines Zielobjekts 5 Grad beträgt, beträgt ein Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, 4 Grad. Wenn beispielsweise der Azimutwinkel eines Zielobjekts 20 Grad beträgt, beträgt ein Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, 13 Grad. Wenn ein Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, 15 Grad beträgt, beträgt der Azimutwinkel eines Zielobjekts 22 Grad. Folglich kann mit der Verwendung des Verfahrens zum Steuern eines Sendestrahls, das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, der Azimut eines Zielobjekts, das in einem Bereich um ±22 Grad herum positioniert ist, lediglich durch ein Durchführen eines Abtastens eines Sendestrahls über einen Bereich von ±15 Grad erfasst werden.
11 bis 15 zeigen jeweils die Beziehung zwischen dem Abtastwinkel eines Sendestrahls und einer entsprechenden Empfangssignalintensität in einem Fall, in dem ein Zielobjekt in einer Azimutrichtung positioniert ist. Die in 11 bis 15 gezeigten Ergebnisse stellen Fälle dar, bei denen das Muster eines Sendestrahls, das in 9 gezeigt ist, sowohl für eine Sendung als auch einen Empfang verwendet wird. 11 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der 0-Grad-Richtung (der Mittenrichtung des Abtastwinkelbereichs) positioniert ist. 12 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der +5-Grad-Richtung positioniert ist. 13 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der +10-Grad-Richtung positioniert ist. 14 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der +15-Grad-Richtung positioniert ist. 15 zeigt einen Fall, bei dem ein Zielobjekt in der +20-Grad-Richtung positioniert ist.
Bei der Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Azimutwinkel von Zielobjekten und entsprechende Abtastwinkelverteilungen von Empfangssignalintensitäten in Zuordnung zueinander, wie es in 11 bis 15 gezeigt ist, im Voraus in der Datenverarbeitungseinheit 10 gespeichert. Alternativ ist die Beziehung zwischen dem Azimutwinkel eines Zielobjekts und einem Abtastwinkel, der die maximale Empfangssignalintensität zeigt, wie es in 10 gezeigt ist, im Voraus in der Datenverarbeitungseinheit 10 gespeichert. Der Zielobjektdetektor 13 erfasst eine Abtastwinkelrichtung, die die maximale Empfangssignalintensität zeigt, gemäß der Abtastwinkelverteilung von Empfangssignalintensitäten, die durch die letzte Abtastoperation erhalten wird, und liest die gespeicherte Beziehung (4) zwischen einem Abtastwinkel, der die maximale Empfangssignalintensität zeigt, und dem Azimutwinkel eines Zielobjekts. Dann vergleicht der Zielobjektdetektor 13 die Erfassungsergebnisse mit gespeicherten Informationen. Der Zielobjektdetektor 13 erfasst den Azimutwinkel des Zielobjekts gemäß den Vergleichsergebnissen. In einem Fall beispielsweise, in dem, wie es in 13 gezeigt ist, die Verteilung von Empfangssignalintensitäten, bei der die maximale Empfangssignalintensität erreicht ist, wenn der Abtastwinkel eines Sendestrahls 8 Grad beträgt, erhalten wird, erfasst der Zielobjektdetektor 13, dass das Zielobjekt in der 10-Grad-Richtung positioniert ist. In einem Fall, in dem, wie es in 14 gezeigt ist, die Verteilung von Empfangssignalintensitten, bei der die maximale Empfangssignalintensität erreicht ist, wenn der Abtastwinkel eines Sendestrahls 11 Grad beträgt, erhalten wird, erfasst der Zielobjektdetektor 13, dass das Zielobjekt in der 15-Grad-Richtung positioniert ist. In einem Fall, in dem, wie es in 15 gezeigt ist, die Verteilung von Empfangssignalintensitäten, bei der die maximale Empfangssignalintensität erreicht ist, wenn der Abtastwinkel eines Sendestrahls 13 Grad beträgt, erhalten wird, erfasst der Zielobjektdetektor 13, dass das Zielobjekt in der 20-Grad-Richtung positioniert ist.
Wie es oben beschrieben ist, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Azimutwinkel, bei dem ein Zielobjekt positioniert ist, entfernter von der Mitte als ein Azimutwinkel, der den maximalen Wert bei der Verteilung von Empfangssignalintensitten zeigt. Wie es in 15 gezeigt ist, kann somit auch ein Zielobjekt erfasst werden, das außerhalb eines Winkelbereichs positioniert ist, in dem ein Abtasten eines Sendestrahls tatsächlich durchgeführt wird. Das heißt, bei der oben beschriebenen Konfiguration dieses Ausführungsbeispiels kann ein Breitazimuterfassungsbereich für einen kurzen Abstand erreicht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Breite eines Sendestrahls umso größer, desto kürzer der Abstand zu einem Rand des Abtastwinkelbereichs ist. Somit kann ein breiterer Erfassungsbereich verglichen mit dem Verfahren erreicht werden, das bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Da im Gegensatz dazu in der Mitte des Abtastwinkelbereichs eine Sendestrahlbreite, die im Wesentlichen die gleiche wie bei einer bekannten Technologie und dem ersten Ausführungsbeispiel ist, eingestellt sein kann, kann ein Zielobjekt, das bei einem langen Abstand von dem Fahrzeug, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, positioniert ist, auf bekannte Weise erfasst werden.
Folglich kann ein Fahrzeug, das in der nähe der Mittenrichtung des Abtastwinkelbereichs und bei einem langen Abstand von dem Fahrzeug positioniert ist, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, genau erfasst werden. Zusätzlich kann in der Nähe des Fahrzeugs, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, eine Erfassung eines Fahrzeugs über einen breiteren Bereich durchgeführt werden. Somit kann ein Fahrzeug, das versucht, plötzlich vor dem Fahrzeug einzuscheren, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, zuverlässig frühzeitig erfasst werden.
In der obigen Beschreibung wird der Azimutwinkel eines Zielobjekts gemäß einem Abtastwinkel erfasst, der die maximale Empfangssignalintensität zeigt. Wenn jedoch die Azimutwinkel von Zielobjekten und Abtastwinkelverteilungsmuster von Empfangssignalintensitäten in Zuordnung zueinander gespeichert sind, wie es in 11 bis 15 gezeigt ist, kann der Azimutwinkel des Zielobjekts durch ein Vergleichen des erfassten Abtastwinkelverteilungsmusters von Empfangssignalintensitäten mit den gespeicherten Verteilungsmustern von Empfangssignalintensitäten erfasst werden. Bei dem Verfahren, das derartige Verteilungsmuster verwendet, können unterschiedliche Verteilungsmuster für einzelne Azimutwinkel von Zielobjekten erhalten werden. Somit kann der Azimutwinkel eines Zielobjekts auf eindeutige Weise bestimmt werden.
Eine Radarvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 16 und 17 beschrieben.
16 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Die Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch ein Hinzufügen eines VGA (Variable Gain Amplifier = Verstärker mit variablem Gewinn) 15 zwischen dem Mischer 6 und dem LPF 7 der in 1 gezeigten Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten. Die Konfiguration der anderen Abschnitte der Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die gleiche wie diese der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der VGA 15 ist ein Verstärker, der zum Steuern eines Gewinns in der Lage ist. Informationen über den Abtastwinkel eines Sendestrahls werden von dem Antennenabtastmechanismus 9 an den VGA 15 geliefert, und der VGA 15 ändert gemäß den Informationen über den Abtastwinkel den Verstärkungsfaktor eines IF-Schlagsignals, das von dem Mischer 6 ausgegeben wird. Somit kann eine Steuerung eines relativen Antennengewinns für einen Azimutwinkel, wie es in 3 gezeigt ist, erreicht werden, ohne die Intensität eines Sendestrahls zu steuern. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel durchläuft das IF-Schlagsignal, dessen Gewinn eingestellt wurde, wie es oben beschrieben ist, das LPF 7 und wird durch den A/D-Wandler 8 digital umgewandelt. Dann werden die digital umgewandelten Daten an die Datenverarbeitungseinheit 10 geliefert. Die Datenverarbeitungseinheit 10 erfasst ein Zielobjekt durch ein Verarbeiten der empfangenen Daten, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Bei dieser Konfiguration kann ein Fahrzeug, das in der Nähe der Mittenrichtung eines Abtastwinkelbereichs und bei einem langen Abstand von einem Fahrzeug positioniert ist, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, genau erfasst werden, und in der Nähe des Fahrzeugs, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, kann eine Erfassung eines Fahrzeugs über einen breiten Bereich durchgeführt werden, ohne die Intensität eines Sendestrahls gemäß einem Abtastwinkel zu steuern.
Die Konfiguration, in der der VGA 15 zwischen dem Mischer 6 und dem LPF 7 vorgesehen ist, ist in 16 gezeigt. Wie es jedoch in 17 gezeigt ist, kann anstelle eines Verwendens des VGA 15 ein Pegelkorrektor 14 zwischen dem FFT-Prozessor 11 und dem Spitzendetektor 12 der Datenverarbeitungseinheit 10 vorgesehen sein.
17 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine andere Konfiguration der Radarvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt
Bei dieser Konfiguration wird ein IF-Schlagsignal entsprechend einem Sendestrahl, der keiner Intensitätssteuerung basierend auf einer Abtastwinkelrichtung unterzogen wurde, erhalten und wird eine FFT-Verarbeitung durchgeführt. Der Pegelkorrektor 14 korrigiert gemäß Informationen über den Abtastwinkel eines Sendestrahls, der von der Steuerung 1 eingegeben wird, den Pegel der FFT-verarbeiteten Daten. Somit kann eine Steuerung eines relativen Antennengewinns für einen Azimutwinkel, wie es in 3 gezeigt ist, erhalten werden, ohne die Intensität eines Sendestrahls zu steuern.
Wie es oben beschrieben ist, wird ungeachtet einer Steuerung der Intensität eines Sendestrahls gemäß einem Abtastwinkel die Intensität eines Empfangssignals oder von Empfangsdaten unter Verwendung jedes Schaltungselements eines Empfangssystems eingestellt und korrigiert. Somit kann ein Fahrzeug genau erfasst werden, das in der Nähe der Mittenrichtung eines Abtastwinkelbereichs und bei einem langen Abstand von einem Fahrzeug positioniert ist, in dem die Radarvorrichtung installiert ist. Zusätzlich kann in der Nähe des Fahrzeugs, in dem die Radarvorrichtung installiert ist, eine Erfassung eines Fahrzeugs über einen breiten Bereich durchgeführt werden.
Es wurde ein Fall, bei dem eine Steuerung der Intensität eines Sendestrahls gemäß einem Abtastwinkel nicht durchgeführt wird, bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Jedoch kann eine Einstellung und Korrektur eines Empfangssignals und von Empfangsdaten durchgeführt werden, nachdem die Abtastwinkelsteuerung der Intensität eines Sendestrahls durchgeführt wird.
Ein Beispiel, bei dem ein Azimutwinkel, der die maximale Empfangsintensität zeigt, in der Mitte des Abtastwinkelbereichs angeordnet ist, wurde bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben. Gemäß der Position, bei der die Radarvorrichtung installiert ist, und der Anzahl von installierten Radarvorrichtungen kann jedoch eine Einstellung durchgeführt werden, derart, dass die maximale Empfangssignalintensität bei einem anderen Azimutwinkel als der Mitte des Abtastwinkelbereichs erscheint. In einem Fall beispielsweise, bei dem ein Radar auf jeder Seite vorne an einem Fahrzeug installiert ist, ist das Radar auf der linken Seite eingestellt, derart, dass die maximale Empfangssignalintensität bei einem Azimutwinkel näher an einem rechten Rand als der Mitte des Abtastwinkelbereichs erscheint, und ist das Radar auf der rechten Seite eingestellt, derart, dass die maximale Empfangssignalintensität bei einem Azimutwinkel näher einem linken Rand als der Mitte des Abtastwinkelbereichs erscheint.
Bei dem Verfahren, das bei dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist ferner der Pegelkorrektor 14 in der Lage zum Korrigieren der Verteilung von Empfangssignalintensitäten des Radars, und die Korrektur kann gemäß der Bedingung auf eine unterschiedliche Weise durchgeführt werden. Somit kann beispielsweise ein Bereich, in dem eine Erfassung eines Zielobjekts durchgeführt werden kann, geändert werden, wenn es notwendig ist, indem der Punkt, der die maximale Empfangsintensität in dem Abtastwinkelbereich zeigt, gemäß einem Winkel des Lenkrades des Fahrzeugs geändert wird.
Obwohl ein Abtastwinkel, der eine Spitze zeigt, gemäß beobachteten Werten von diskreten Empfangssignalintensitäten basierend auf einer Abtastwinkelteilung bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele erfasst wird, kann ein Abtastwinkel, der eine Spitze zeigt, durch ein Durchführen einer Interpolation der erhaltenen Verteilung von Empfangssignalintensitäten erfasst werden.
18 beispielsweise ist ein schematisches Diagramm, das einen Fall zeigt, bei dem eine Empfangssignalintensität unter Verwendung einer Näherung durch eine quadratische Funktion interpoliert wird. In diesem Fall wird ein Abtastwinkel, der eine Spitze zeigt, gemäß einer Kurve erfasst, die eine Empfangssignalintensität darstellt, die durch einen genäherten Ausdruck ausgedrückt ist. Als ein Spitzenabtastwinkel, der erfasst werden soll, wird ein Abtastwinkel übernommen, der am nächsten an einem Winkel liegt, der eine Spitze zeigt, der aus der Kurve erhalten wird, die durch den angenäherten Ausdruck ausgedrückt ist. Der Azimutwinkel eines Zielobjekts wird unter Verwendung des erfassten Abtastwinkels gemäß dem Verfahren erfasst, das bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Bei der Verwendung eines derartigen Verfahrens kann eine Variation bei der Empfangssignalintensität zwischen Abtastwinkeln korrigiert werden und kann der Abtastwinkel, der die Spitze zeigt, genauer erfasst werden. Als ein Interpolationsverfahren kann zusätzlich zu der oben beschriebenen Näherung durch eine quadratische Funktion eine Näherung durch eine unterschiedliche Funktion, ein Glätten (gleitender Durchschnitt) oder ein Verfahren zum Erhalten von Empfangssignalintensitäten und einer Mehrzahl von Punkten für entsprechende Abtastwinkel und Berechnen des Massenzentrums verwendet werden.
Zusammenfassung
Sendestrahlen sind eingestellt, derart, dass Empfangsintensitäten, die Sendestrahlen entsprechen, von einer Mittenrichtung zu einer Randrichtung eines Abtastwinkelbereichs hin graduell reduziert sind. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug (100), das als ein Zielobjekt dient, in der Mittenrichtung eines Sendestrahls (505R) positioniert ist, ist die Empfangssignalintensität (542R), die einem Sendestrahl (504R) entspricht, höher als die Empfangsintensität (551R) in die Mittenrichtung eingestellt, die dem Sendestrahl (505R) entspricht. Wenn die Abtastwinkelverteilungen von Empfangssignalintensitäten, die Sendestrahlen entsprechen, erfasst sind, befindet sich ein Abtastwinkel, der eine Spitzenempfangssignalintensität zeigt, näher an der Mitte des Abtastwinkelbereichs als der Azimutwinkel, bei dem das Zielobjekt tatsächlich positioniert ist. Somit erscheint eine Spitzenempfangssignalintensität entsprechend einem Zielobjekt, das in einer Region positioniert ist, die sich um einen vorbestimmten Betrag außerhalb des Abtastwinkelbereichs eines Sendestrahls befindet, innerhalb des Abtastwinkelbereichs.

1: Steuerung
2: VCO
3: Koppler
4: Zirkulator
5: Antenne
6: Mischer
7: LPF
8: A/D-Wandler
9: Antennenabtastmechanismus
10: Datenverarbeitungseinheit
11: FFT-Prozessor
12: Spitzendetektor
13: Zielobjektdetektor
14: Datenkorrektor
15: VGA

Claims

Eine Radarvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: eine Sendestrahlbildungseinrichtung zum Bilden eines Sendestrahls, der von einer Antenne nach außen gesendet werden soll; eine Strahlabtasteinrichtung zum Durchführen eines Abtastens des Sendestrahls innerhalb eines vorbestimmten Abtastwinkelbereichs; und eine Empfangserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Zielobjekts gemäß einem Empfangssignal, das erhalten wird, wenn der Sendestrahl durch das Zielobjekt reflektiert wird, und das durch die Antenne empfangen wird, wobei mit Bezug auf ein Zielobjekt, das bei einem Azimutwinkel von X Grad zu zumindest einem Rand des Abtastwinkelbereichs von einem vorbestimmten Azimutwinkel in dem Abtastwinkelbereich positioniert ist, eine Empfangssignalintensität für einen Sendestrahl, der bei dem Azimutwinkel von X Grad gesendet wird, niedriger eingestellt ist als eine Empfangssignalintensität für zumindest einen Sendestrahl bei einem Azimutwinkel, der näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Azimutwinkel von X Grad ist.
Die Radarvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Empfangssignalintensität für den Sendestrahl, der bei dem Azimutwinkel von X Grad gesendet wird, niedriger eingestellt ist als eine Empfangssignalintensität für einen Sendestrahl, der benachbart zu dem Sendestrahl ist, der bei dem Azimutwinkel von X Grad gesendet wird, und der sich bei einem Azimutwinkel näher an dem vorbestimmten Azimutwinkel als der Azimutwinkel von X Grad befindet.
Die Radarvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Sendestrahlbildungseinrichtung eine Einstellung durchführt, derart, dass bezüglich eines Antennengewinns in die vorbestimmte Richtung in dem Abtastwinkelbereich Antennengewinne in Abtastwinkelrichtungen zu dem einen Rand des Abtastwinkelbereichs hin graduell reduziert sind.
Die Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Sendestrahlbildungseinrichtung die Breiten von Sendestrahlen in Abtastwinkelrichtungen von der vorbestimmten Richtung in dem Abtastwinkelbereich zu dem einen Rand des Abtastwinkelbereichs hin graduell erhöht.
Die Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Empfangserfassungseinrichtung Empfangssignalintensitäten in Abtastwinkelrichtungen korrigiert, derart, dass bezüglich einer Empfangssignalintensität in die vorbestimmte Richtung in dem Abtastwinkelbereich die Empfangssignalintensitäten zu dem einen Rand des Abtastwinkelbereichs hin graduell reduziert sind.
Die Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Entsprechungstabelle oder eines Beziehungsausdrucks zwischen einem Azimutwinkel des Zielobjekts und einer entsprechenden Empfangssignalintensität aufweist, wobei die Empfangserfassungseinrichtung den Azimutwinkel des Zielobjekts durch ein Erfassen eines Abtastwinkels, der die maximale Empfangssignalintensität zeigt, und ein Anwenden des erfassten Abtastwinkels auf die Entsprechungstabelle oder den Beziehungsausdruck erfasst.
Die Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Empfangserfassungseinrichtung eine Interpolation von Empfangssignalintensitäten entsprechend Sendestrahlen durchführt und die maximale Empfangssignalintensität erfasst.