DE112011100346T5

DE112011100346T5 - Radarsystem und richtungserfassungsverfahren

Info

Publication number: DE112011100346T5
Application number: DE112011100346T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Sakaguchi; Hisateru Asanuma; Motomi Iyoda; Tomoya Kawasaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: CN102725654B; JP5256223B2; US8390509B2; JP2011153901A; WO2011092569A1; CN102725654A; DE112011100346B4; US20120306685A1

Abstract

Eine reflektierte Welle, die eine übertragene Welle ist, die durch Ziele, die ein stationäres Ziel und ein bewegliches Ziel umfassen, reflektiert wird, wird als Empfangssignal von zumindest zwei Empfangsantennen empfangen. Eine Phasendifferenz zwischen Schwebungssignalen bei entsprechenden Spitzenfrequenzen, die aus einem Übertragungssignal und den Empfangssignalen erzeugt werden, wird berechnet. Richtungen der Ziele werden auf solch eine Weise berechnet, dass die berechnete Phasendifferenz der Ziele im Voraus in einem Speicherbereich gespeichert wird, es vorhergesagt wird, ob sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, eine vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, basierend auf der gespeicherten Phasendifferenz berechnet wird, und eine vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der berechneten Phasendifferenz und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Radarsystem, das ein Ziel erfasst, und ein Zielrichtungserfassungsverfahren.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es ist ein FM-CW- oder Phasenmonopulsradarsystem als ein Radarsystem, das ein Ziel erfasst, bekannt. Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2000-147102 ( JP-A-2000-147102 ) beschreibt ein FM-CW-Radarsystem. Zusätzlich beschreibt die JP-A-2000-147102 , dass bestimmt wird, ob die Umgebungssumme einer Spektrumspitze kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist, und bestimmt, ob ein Vorhersagemarker eines sich bewegenden Objekts gesetzt ist, und, wenn die Umgebungssumme kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist und der Vorhersagemarker eines sich bewegenden Objekts nicht gesetzt ist, wird bestimmt, dass die Spektrumsspitze die Spektrumsspitze eines stationären Objekts ist.
Zusätzlich beschreibt die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2004-340755 ( JP-A-2004-340755 ) ein Phasenmonopulsradarsystem. In der JP-A-2004-340755 wird eine Radarwelle, die von einem Frequenzerhöhungsabschnitt, einem Frequenzverringerungsabschnitt und einem Frequenzkonstantabschnitt gebildet wird, übertragen, eine reflektierte Welle der Radarwelle wird durch zwei Antennen empfangen und für jedes der empfangenen Signale wird ein Schwebungssignal, das eine Differenz in der Frequenz zwischen dem übertragenen Signal und dem empfangenen Signal angibt, für jeweils den Frequenzerhöhungsabschnitt, den Frequenzverringerungsabschnitt und den Frequenzkonstantabschnitt erzeugt. Dann wird basierend auf einer Phasendifferenz zwischen den Schwebungssignalen bei den entsprechenden Spitzenfrequenzen der Schwebungssignale des Frequenzerhöhungsabschnitts und einer Phasendifferenz zwischen den Schwebungssignalen bei den entsprechenden Spitzenfrequenzen der Schwebungssignale des Frequenzverringerungsabschnitts, wenn ein Paar der Spitzenfrequenzen der Schwebungssignale des Frequenzerhöhungsabschnitts und der Spitzenfrequenzen der Schwebungssignale des Frequenzverringerungsabschnitts nicht miteinander in Übereinstimmung gebracht werden können, angenommen, dass sich Spitzenfrequenzen, die sich von einer Vielzahl von Objekten ergeben, gegenseitig überlappen und dann wird die Phase des Objekts von einer Phasendifferenz zwischen den Schwebungssignalen bei den entsprechenden Spitzenfrequenzen der Schwebungssignale des Frequenzkonstantabschnitts berechnet.
Es ist ein Phasenmonopulssystem als eines von Systemen bekannt, die die Richtung eines Ziels mit Bezug auf ein Radarsystem messen. 1 zeigt ein Diagramm eines Prinzips eines Phasenmonopulssystems. In dem Phasenmonopulssystem sind zum Beispiel zwei Antennen A1 und A2 angeordnet und die Richtung einer einkommenden Funkwelle wird basierend auf einer Phasendifferenz (Δϕ) von Signalen, die entsprechend durch die Antennen A1 und A2 empfangen werden, ermittelt. Die Phasendifferenz wird durch den mathematischen Ausdruck (1) ausgedrückt, wobei θ der Einfallswinkel ist, d die Distanz zwischen den Antennen ist und λ die Wellenlänge einer Trägerwelle (reflektierte Welle) ist. Δϕ = 2π·(d sinθ/λ) (1)
Beim Berechnen der Phasendifferenz wird zuerst eine übertragene Welle, die mit einer Dreieckswelle moduliert ist, von einer Antenne ausgegeben und dann werden Teile einer empfangenen Welle, die durch das Ziel reflektierte wird und durch die Antennen empfangen wird, mit einem Teil der übertragenen Welle gemischt, um dadurch die Frequenzen der Schwebungssignale zu erhalten. Dann werden die Schwebungssignale einer Fourier-Transformation unterzogen, um Frequenzspektrumsdaten zu erhalten, und dann werden die Spitzenfrequenzen der entsprechenden Frequenzspektren von den Frequenzspektrumsdaten erfasst. Die Frequenzspektrumsdaten werden als komplexe Vektoren in einer komplexen Ebene ausgedrückt. Jede Spitzenfrequenz des erfassten Frequenzspektrums ist eine Frequenz entsprechend einer Entfernung zu dem Ziel und einer Relativgeschwindigkeit mit Bezug auf das Ziel. Dann, wenn die Spitzenfrequenzen der Frequenzspektren identifiziert sind, werden die Phasen der Schwebungssignale bei den entsprechenden Spitzenfrequenzen berechnet. Hier, weil die Frequenzspektrumsdaten als komplexe Vektoren in einer komplexen Ebene ausgedrückt werden können, kann die Phase von jedem Schwebungssignal zum Beispiel von einem Winkel zwischen dem komplexen Vektor und der reellen Achse in der komplexen Ebene berechnet werden. Dann wird die Differenz der Phase zwischen den entsprechenden Schwebungssignalen erhalten, um die Phasendifferenz zu berechnen, und dann kann die Richtung des Ziels von der berechneten Phasendifferenz berechnet werden.
Hier in dem vorstehend beschriebenen Phasenmonopulssystem, können in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Zielen präsent ist, wenn die Spitzenfrequenzen der Frequenzspektren entsprechend den entsprechenden Zielen miteinander übereinstimmen, die Richtungen der entsprechenden Ziele nicht genau berechnet werden. 2 zeigt ein Beispiel der positionellen Beziehung zwischen Zielen und einem Radarsystem. Genauer zeigt 2 eine Situation, in der ein entgegenkommendes Fahrzeug (bewegliches Ziel) vor einem Fahrzeug (eigenes Fahrzeug), das mit dem Radarsystem ausgestattet ist, fährt, und Leitplanken (stationäre Ziele), die jeweils eine Vielzahl von Pfosten aufweisen, an einer Seite neben dem entgegenkommenden Fahrzeug installiert sind.
3A ist hier ein Beispiel von Frequenzspektrumsdaten, die durch das in 2 gezeigte Radarsystem beschafft werden. 3B zeigt einen Graph, der die Frequenzspektrumsdaten von 3A als einen komplexen Vektor ausdrückt. In 3A stellt die Abszisse eine Frequenz dar und stellt die Ordinate eine Reflektionsebene dar. Die durchgezogene Linie in 3A gibt Reflektionsebenen von dem stationären Ziel, das heißt den Leitplanken, an. Die vier Spitzen in 3A entsprechend reflektierten Wellen von den Pfosten der Leitplanken. Die gepunktete Linie in 3A gibt eine Reflektionsebene von dem sich bewegenden bzw. beweglichen Ziel, das heißt dem entgegenkommenden Fahrzeug, an. In dem Beispiel von 3A überlappt sich die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels mit der Spitzenfrequenz des stationären Ziels und die Spitzenwerte der Reflektionsebenen stimmen miteinander überein. Wenn die Spitzenfrequenzen der Frequenzspektren sich auf diese Weise gegenseitig überlappen, werden die Phasen kombiniert und können in dem Radarsystem nicht voneinander getrennt werden. Mit anderen Worten umfassen die Frequenzspektrumsdaten ursprünglich einen komplexen Vektor entsprechend dem Pfosten der Leitplanke und einen komplexen Vektor entsprechend dem entgegenkommenden Fahrzeug; tatsächlich kann jedoch nur ein resultierender Vektor der zwei komplexen Vektoren beschafft werden. Es sei angemerkt, dass 3B eine komplexe Ebene zeigt, die X-Achse eine reelle Achse ist und die Y-Achse eine imaginäre Achse ist. 3B zeigt einen tatsächlich beschafften resultierenden Vektor und zeigt ebenso einen komplexen Vektor entsprechend einer Reflektionswelle von dem stationären Ziel und einen komplexen Vektor entsprechend einer Reflektionswelle von dem beweglichen Ziel.
Auf diese Weise, wenn die Spitzenfrequenzen der Frequenzspektren entsprechend den entsprechenden Zielen miteinander übereinstimmen, können die Richtungen der entsprechenden Ziele nicht genau berechnet werden. Zusätzlich kann dies zu einer Fehlfunktion eines Pre-Crash-Sicherheitssystems (PCS) oder einer Nichterfassung der Ziele führen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt ein Radarsystem und ein Zielrichtungsberechnungsverfahren bereit, die die Richtungen von verschiedenen Zielen genau berechnen, auch wenn sich Frequenzspektren entsprechend der verschiedenen Ziele gegenseitig überlappen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden Phasendifferenzen von entsprechenden Zielen in einem Speicherbereich im Voraus gespeichert, und, wenn angenommen wird, dass sich Spitzenfrequenzen von Frequenzspektren entsprechend reflektierten Wellen von den unterschiedlichen Zielen gegenseitig überlappen, wird eine Phasendifferenz eines stationären Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen der Frequenzspektren gegenseitig überlappen, als eine vorhergesagte Phasendifferenz von der Historie der Phasendifferenz des stationären Ziels, die in dem Speicherbereich gespeichert ist, berechnet und dann wird eine Richtung eines beweglichen Ziels unter Verwendung der berechneten vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Radarsystem. Das Radarsystem umfasst eine Übertragungsantenne; zumindest zwei Empfangsantennen; eine Übertragungseinheit, die ein frequenzmoduliertes Übertragungssignal als eine übertragene Welle überträgt, die über die Übertragungsantenne übertragen wird; eine Empfangseinheit, die reflektierte Wellen empfängt, die die übertragene Welle ist, die durch Ziele, die ein stationäres Ziel und ein bewegliches Ziel umfassen, reflektiert wird, und die über die zumindest zwei Empfangsantennen als Empfangssignale der entsprechenden Empfangsantennen empfangen werden; eine Richtungsberechnungseinheit, die eine Phasendifferenz zwischen Schwebungssignalen bei entsprechenden Spitzenfrequenzen berechnet, um Richtungen der Ziele basierend auf der berechneten Phasendifferenz zu berechnen, wobei die Schwebungssignale von dem Übertragungssignal und den empfangenen Signalen der entsprechenden Empfangsantennen erzeugt werden; eine Speichereinheit, die die Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, in einem Speicherbereicht speichert; eine Vorhersageeinheit, die vorhersagt, ob sich Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, basierend auf vorhergesagten Informationen, die Richtungsinformationen über die Richtungen der Ziele umfassen, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet werden, und die eine Schwankung in der Spitzenfrequenz von jedem der Schwebungssignale vorhersagt; und eine Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz, die eine vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels zu der Zeit berechnet, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, basierend auf der Phasendifferenz, die in dem Speicherbereich gespeichert ist, und die eine vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet, wobei, wenn die Richtungsberechnungseinheit vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, die Richtungsberechnungseinheit die Richtung des beweglichen Ziels basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz berechnet wird, berechnet.
Eines der Merkmale des Radarsystems gemäß dem Aspekt der Erfindung ist es, die Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, insbesondere die Phasendifferenz des stationären Ziels, in dem Speicherbereich zu speichern. Nicht die Richtung oder die Relativgeschwindigkeit, die basierend auf der Phasendifferenz berechnet wird, sondern die Phasendifferenz des stationären Ziels selbst wird gespeichert. Auf diese Weise ist es möglich, einen vorhergesagten Wert der Phasendifferenz (vorhergesagte Phasendifferenz) des stationären Ziels basierend auf der gespeicherten Phasendifferenz des stationären Ziels zu berechnen. Wenn die Vorhersageeinheit vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, werden die Richtungen der Ziele basierend auf der berechneten vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet. Auf diese Weise, auch wenn sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, ist es möglich, die Richtungen der Ziele genau zu berechnen. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Fehlfunktion eines Pre-Crash-Sicherheitssystems (PCS) oder eine Nichterfassung der Ziele zu verhindern. Eine Vorhersage, ob sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, wird basierend auf vorhergesagten Informationen durchgeführt. Die vorhergesagten Informationen umfassen zumindest Richtungsinformationen über die Richtungen der Ziele, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet werden. Die vorhergesagten Informationen umfassen zusätzlich zu den Richtungsinformationen zum Beispiel Relativgeschwindigkeitsinformationen über Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Radarsystem und den Zielen, Informationen über das Intervall bzw. den Abstand der Empfangsantennen und Ähnliches. Wenn die vorhergesagten Informationen im Voraus gespeichert werden, ist es möglich, vorherzusagen, ob sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen.
Wenn das Radarsystem gemäß dem Aspekt der Erfindung zum Beispiel für ein Fahrzug eingerichtet ist, ist das Radarsystem dazu in der Lage, die Richtung einer mobilen Einheit (eines beweglichen Ziels), wie etwa eines anderen fahrenden Fahrzeugs, oder eines stationären Objekts (stationäres Ziel), wie etwa eines Verkehrsschildes oder einer Leitplanke, zu berechnen. Die Ziele gemäß dem Aspekt der Erfindung umfassen das bewegliche Ziel und das stationäre Ziel. Die Phasendifferenzen, die in dem Speicherbereich gespeichert werden, können sowohl die Phasendifferenz des beweglichen Ziels als auch die Phasendifferenz des stationären Ziels umfassen. Gemäß dem Aspekt der Erfindung jedoch, weil die Richtung des sich bewenden Objekts letztendlich basierend auf Informationen über das stationäre Ziel, die in dem Speicherbereich gespeichert werden, berechnet wird, wird zumindest die Phasendifferenz des stationären Ziels in dem Speicherbereich gespeichert.
In der vorstehenden Konfiguration kann die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz die Phasendifferenz des stationären Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, als die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels berechnen, basierend auf der Phasendifferenz, die in dem Speicherbereich gespeichert ist, und kann die Phasendifferenz des beweglichen Ziels als die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels aus einer Differenz zwischen der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnen.
Es sei angemerkt, dass die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels und die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet wird, verwendet werden, wenn vorhergesagt wird, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen. Eine Betriebsart, in der sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, umfasst den Fall, in dem die Spitzenwerte der Reflektionsebenen (nachstehend einfach als Spitzenwerte bezeichnet) bei den Spitzenfrequenzen der unterschiedlichen Ziele vollständig miteinander übereinstimmen, den Fall, in dem der Spitzenwert bei einer der Spitzenfrequenzen höher ist als der Spitzenwert bei der anderen der Spitzenfrequenzen, und den Fall, in dem der Spitzenwert bei einer der Spitzenfrequenzen niedriger ist als der Spitzenwert bei der anderen der Spitzenfrequenzen. Wenn zum Beispiel der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz bezüglich des beweglichen Ziels höher ist als der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz bezüglich des stationären Ziels, kann die Spitzenfrequenz bezüglich des beweglichen Ziels extrahiert werden. Die Spitzenfrequenz bezüglich des beweglichen Ziels kann extrahiert werden; jedoch umfasst die Phasendifferenz, die von der extrahierten Spitzenfrequenz berechnet wird, die Phasendifferenz des beweglichen Ziels und die Phasendifferenz des stationären Ziels. Das heißt, die Phasendifferenz, die von der extrahierten Spitzenfrequenz berechnet wird, ist lediglich eine kombinierte Phasendifferenz der Phasendifferenz des beweglichen Ziels und der Phasendifferenz des stationären Ziels. Somit kann das Radarsystem gemäß dem Aspekt der Erfindung wünschenswerter Weise nicht nur verwendet werden, wenn die Spitzenfrequenzen vollständig übereinstimmen, sondern auch, wenn der Spitzenwert bei einer der Spitzenfrequenzen höher oder niedriger ist als der Spitzenwert bei der anderen der Spitzenfrequenzen. Somit ist es möglich, die Richtung des beweglichen Ziels noch genauer zu berechnen.
In der vorstehenden Konfiguration umfasst das Radarsystem weiterhin eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob eine Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz berechnet wird, und die Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wobei, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels und der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, und die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels berechnen kann.
Wenn es eine Differenz gibt, die außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, umfasst die Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, die Phasendifferenz des beweglichen Ziels und die Phasendifferenz des stationären Ziels, so dass die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels in diesem Fall berechnet. Mit anderen Worten, wenn es keine Differenz gibt oder wenn es eine extrem geringe Differenz gibt, umfasst die Phasendifferenz voraussichtlich nur die Phasendifferenz des stationären Ziels. Dann, in dem Aspekt der Erfindung, wird bestimmt, ob die vorhergesagte Phasendifferenz basierend auf der Differenz zu berechnen ist. Es sei angemerkt, dass der vorbestimmte Bereich basierend auf dem Abstand der Empfangsantennen, der Genauigkeit einer berechneten Richtung, dem Bereich einer Erfassung einer reflektierten Welle und Ähnlichem eingestellt werden kann. Es sei angemerkt, dass in dem Aspekt der Erfindung, weil die Vorhersageeinheit vorhersagt, ob die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen sich gegenseitig überlappen, die Bestimmungseinheit eine Funktion des Bestimmens aufweist, ob eine Verarbeitung durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz auszuführen ist, und des Überprüfens des Ergebnisses, das durch die Vorhersageeinheit vorhergesagt wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Zielrichtungsberechnungsverfahren. Das Richtungsberechnungsverfahren umfasst: Übertragen eines frequenzmodulierten Übertragungssignals als eine übertragene Welle, die über eine Übertragungsantenne übertragen wird; Empfangen reflektierter Wellen, die die reflektierte Welle ist, die durch Ziele inklusive eines stationären Ziels und eines beweglichen Ziels reflektiert wird, und die über zumindest zwei Empfangsantennen als Empfangssignale der entsprechenden Empfangsantennen empfangen werden; Berechnen einer Phasendifferenz zwischen Schwebungssignalen bei entsprechenden Spitzenfrequenzen, um Richtungen der Ziele basierend auf der berechneten Phasendifferenz zu berechnen, wobei die Schwebungssignale von dem Übertragungssignal und den Empfangssignalen der entsprechenden Empfangsantennen erzeugt werden; Speichern der berechneten Phasendifferenz in einem Speicherbereich; Vorhersagen, ob Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen sich gegenseitig überlappen, basierend auf vorhergesagten Informationen, die Richtungsinformationen über die berechneten Richtungen umfassen, und die eine Schwankung in der Spitzenfrequenz von jedem der Schwebungssignale vorhersagen; und Berechnen einer vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, basierend auf der Phasendifferenz, die in dem Speicherbereich gespeichert ist, und Berechnen einer vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der berechneten Phasendifferenz und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, wobei, wenn vorhergesagt ist, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, die Richtung des beweglichen Ziels basierend auf der berechneten vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels berechnet wird.
Gemäß den Aspekten der Erfindung ist zum Beispiel ebenso ein existierendes Radarsystem dazu in der Lage, die Richtung des beweglichen Ziels zu berechnen, durch Verursachen eines Computers des Radarsystems, vorbestimmte Schritte gemäß dem vorstehenden Richtungsberechnungsverfahren auszuführen. Mit anderen Worten ist es möglich, ohne eine Änderung der Hardware des Radarsystems, die Genauigkeit des Berechnens der Richtung des beweglichen Ziels zu verbessern.
Es sei angemerkt, dass die Aspekte der Erfindung ein Programm sein können, das die Prozesse implementiert, die durch das vorstehend beschriebene Radarsystem ausgeführt werden. Weiterhin können die Aspekte der Erfindung ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium sein, in dem die vorstehenden Programme aufgezeichnet sind. In diesem Fall können die Funktionen in solch einer Weise bereitgestellt werden, dass ein Computer oder Ähnliches verursacht wird, die Programme in dem Aufzeichnungsmedium zu laden und die Programme auszuführen. Es sei angemerkt, dass das Aufzeichnungsmedium, das durch einen Computer oder Ähnliches lesbar ist, ein Aufzeichnungsmedium ist, das Informationen, wie etwa Daten und Programme, durch elektrische, magnetische, optische, mechanische oder chemische Aktionen speichert, und das einem Computer oder Ähnlichem erlaubt, die Informationen zu lesen.
Gemäß den Aspekten der Erfindung ist es möglich, ein Radarsystem und ein Zielrichtungsberechnungsverfahren bereitzustellen, die dazu in der Lage sind, Richtungen von Zielen genau zu berechnen, auch wenn sich die Frequenzspektren entsprechend verschiedenen Zielen gegenseitig überlappen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Signifikanz dieser Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anhängigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen zeigen:
1 ein Diagramm des Prinzips eines Phasenmonopulssystems;
2 ein Beispiel der positionellen Beziehung zwischen Zielen und einem Radarsystem;
3A ein Beispiel von Frequenzspektrumsdaten, die durch ein existierendes Radarsystem in der in 2 gezeigten Situation beschafft werden;
3B einen Graph, der die Frequenzspektrumsdaten von 3A als einen komplexen Vektor ausdrückt;
4 die schematische Konfiguration eines Radarsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
5 ein Beispiel eines Speicherbereichs in einem Speicher;
6A ein Beispiel von Frequenzspektrumsdaten, die durch das Radarsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in der in 2 gezeigten Situation beschafft werden;
6B einen Graph, der die Frequenzspektrumsdaten von 6A als einen komplexen Vektor ausdrückt;
7 ein Ablaufdiagramm eines Richtungserfassungsprozesses, der durch das Radarsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
8 ein Diagramm des Prinzips eines FM-CW-Systems;
9 ein Ablaufdiagramm (1) eines Richtungserfassungsprozesses, der durch ein Radarsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird; und
10 ein Ablaufdiagramm (2) des Richtungserfassungsprozesses, der durch das Radarsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend wird ein Radarsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die anhängigen Zeichnungen beschrieben. Das Radarsystem 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für ein Fahrzeug 1 eingerichtet und kann verwendet werden, um ein Ziel, das sich um das Fahrzeug herum befindet, wie etwa ein anderes Fahrzeug, ein Verkehrszeichen oder eine Leitplanke, zu erfassen. Das Ergebnis einer Erfassung eines Ziels wird an eine Speichereinrichtung, eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) oder Ähnliches des Fahrzeugs 1 ausgegeben, und kann in einer Fahrzeugsteuerung von zum Beispiel einem Pre-Crash-Sicherheitssystem (PCS) oder Ähnlichem verwendet werden. Das Radarsystem 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jedoch ebenso für eine andere Anwendung als ein fahrzeugseitiges Radarsystem verwendet werden.
In dem Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Phasenmonopulssystem als ein Winkelmesssystem zum Erfassen der Richtung eines Ziels verwendet und wird ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-(FM-CW-)System als ein Entfernungsmesssystem zum Erfassen einer Relativgeschwindigkeit mit Bezug auf ein Ziel und einer Entfernung zu einem Ziel verwendet. In dem Phasenmonopulssystem sind zum Beispiel zwei Antennen A1 und A2 angeordnet und dann wird die Richtung einer einkommenden Funkwelle basierend auf einer Phasendifferenz (Δϕ) zwischen Signalen, die durch die entsprechenden Antennen A1 und A2 (siehe 1) empfangen werden, ermittelt. In dem FM-CW-System wird eine übertragene Welle, die mit einer Dreieckswelle moduliert ist, übertragen, und dann wird eine Differenz zwischen einer reflektierten Welle, die von einem Ziel reflektiert wird, und der übertragenen Welle ermittelt, um eine Distanz zu dem Ziel und eine Geschwindigkeit des Ziels zu berechnen, weil die Frequenz der reflektierten Welle eine Komponente einer Zeitverzögerung aufgrund einer Entfernung und eine Komponente einer Doppler-Verschiebung aufgrund einer Geschwindigkeitsdifferenz umfasst.
4 zeigt die schematische Konfiguration des Radarsystems 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist an der Front des Fahrzeugs 1 angebracht. Das Radarsystem 2 umfasst eine Antenne 3 und eine Steuerungseinheit 4. Obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, umfasst das Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Übertragungsschaltung, eine Empfangsschaltung, einen AD-Wandler, einen DA-Wandler, eine Fourier-Transformations-Schaltung und Ähnliches, die in einem existierenden Radarsystem als eine Hardwarekonfiguration, die durch die Steuerungseinheit 4 gesteuert wird, umfasst sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Fall, in dem das Radarsystem 2 an der Front des Fahrzeugs 1 angebracht ist, als ein Beispiel beschrieben; stattdessen kann das Radarsystem 2 zum Beispiel an der Seite oder am Heck des Fahrzeugs angebracht sein.
Die Antenne 3 überträgt eine Millimeter-Wellenband-Übertragungswelle und empfängt eine reflektierte Welle, die die übertragene Welle ist, die durch ein Ziel reflektiert wird. Die Antenne 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt drei Anschlüsse 1, 2 und 3, die in gleichen Abständen d angeordnet sind. Die Funktion von jedem Anschluss 1, 2 und 3 (nachstehend, wenn es nicht notwendig ist, die Anschlüsse separat zu beschreiben, werden diese Anschlüsse einfach als ein Ganzes als Anschlüsse bezeichnet) kann durch die Steuerungseinheit 4 angemessen umgeschaltet werden. Zusätzlich weist die Antenne 3 in dem ersten Ausführungsbeispiel drei Anschlüsse auf; diese ist jedoch anwendbar, solange die Antenne 3 zumindest zwei Anschlüsse hat, die als eine Empfangsantenne dienen, und die Anzahl von Anschlüssen ist nicht beschränkt.
Die Steuerungseinheit 4 steuert die Komponenten des Radarsystems 2 und kann durch einen Computer, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 40, einen Speicher 41 und Ähnliches aufweist, und ein Programm, das auf dem Computer ausgeführt wird, implementiert werden. Der Speicher 41 umfasst einen flüchtigen Schreib-Lese-Speicher (RAM) und einen nichtflüchtigen Lese-Speicher (ROM). Der ROM umfasst einen wiederbeschreibbaren Halbleiterspeicher, wie etwa einen Flash-Speicher, einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) und einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM). Die CPU 40 erweitert verschiedene Programme, die in dem ROM gespeichert sind, zum Steuern des Radarsystems 2, in einem Arbeitsbereich des RAM, und führt eine Verarbeitung gemäß den verschiedenen Programmen basierend auf verschiedenen Daten, die in die Steuerungseinheit 4 eingegeben werden, aus. Die Steuerungseinheit 4 umfasst eine Übertragungseinheit 42, einen Empfangseinheit 43, eine Richtungsberechnungseinheit 44, eine Speichereinheit 45, eine Vorhersageeinheit 46, eine Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47, eine Bestimmungseinheit 48 und eine Entfernungsmesseinheit 49. Die Komponenten der Steuerungseinheit 4 können als Computerprogramme konfiguriert sein, die auf der CPU 40 ausgeführt werden. Zusätzlich können die Komponenten als exklusive Prozessoren konfiguriert sein.
Die Übertragungseinheit 42 überträgt ein frequenzmoduliertes Übertragungssignal als ein übertragenes Signal, das über die Antenne 3 übertragen wird. In dem Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Phasenmonopulssystem als ein Winkelmesssystem verwendet und wird ein FM-CW-System als ein Entfernungsmesssystem verwendet. Dann überträgt in dem ersten Ausführungsbeispiel die Übertragungseinheit 42 eine übertragene Welle, die mit einer Dreieckswelle moduliert ist, von der Antenne 3.
Die Empfangseinheit 43 empfängt reflektierte Wellen, die die übertragene Welle ist, die durch Ziele reflektiert wird, als Empfangssignale der entsprechenden Anschlüsse der Antenne 3. Es sei angemerkt, dass jeder Anschluss der Antenne 3 auf eine geeignete Weise zwischen einer Übertragungsfunktion und einer Empfangsfunktion umgeschaltet werden kann, und dieses Umschalten durch die Übertragungseinheit 42 oder die Empfangseinheit 43 durchgeführt werden kann. Zusätzlich kann eine Umschalteinheit zum Umschalten bereitgestellt werden. Weiterhin kann ein Anschluss nur zum Übertragen oder ein Anschluss nur zum Empfangen für die Antenne bereitgestellt sein.
Die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet die Phasendifferenz zwischen Schwebungssignalen bei den entsprechenden Spitzenfrequenzen, die von dem Übertragungssignal und den Empfangssignalen entsprechend den entsprechenden Anschlüssen für jeden eines Aufwärtsabschnitts (AUFWÄRTS) und eines Abwärtsabschnitts (ABWÄRTS) erzeugt werden, und berechnet dann die Richtungen des Ziels basierend auf der berechneten Phasendifferenz. Die Richtungsberechnungseinheit 44 mischt einen Teil der empfangenen Wellen, die durch die Antenne 3 empfangen werden, mit einem Teil der übertragenen Welle, um die Frequenzen der Schwebungssignale zu beschaffen. Die Schwebungssignale werden durch Ermitteln von Differenzen zwischen dem Übertragungssignal und den empfangenen Signalen berechnet. Zusätzlich, wenn die Vorhersageeinheit 46 vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, berechnet die Richtungsberechnungseinheit 44 die Richtungen der Ziele basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird.
Die Speichereinheit 45 speichert die Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, in einem vorbestimmten Bereich in dem RAM des Speichers 41. 5 zeigt ein Beispiel des Speicherbereichs in dem Speicher. 5 zeigt ein Beispiel, in dem eine Vielzahl von Phasendifferenzen (Δϕ) Ziel für Ziel für jeden eines Aufwärtsabschnitts (AUFWÄRTS) und eines Abwärtsabschnitts (ABWÄRTS) gespeichert wird.
Die Vorhersageeinheit 46 sagt vorher, ob sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, basierend auf vorhergesagten Informationen, die Richtungsinformationen über die Richtungen, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet werden, Relativgeschwindigkeitsinformationen und Informationen über die Empfangsantenne umfassen. Die Relativgeschwindigkeitsinformationen sind Informationen über Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Radarsystem 2 und den Zielen und werden durch die Entfernungsmesseinheit 49 berechnet. Die Informationen über die Empfangsantennen sind Informationen über den Abstand der Anschlüsse der Antenne 3 (Abstand d in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel).
Die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet die Phasendifferenz eines stationären Ziels basierend auf den Phasendifferenzen, die in dem Speicherbereich in dem RAM des Speichers 41 gespeichert sind, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, und ermittelt eine Differenz zwischen der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, um dadurch die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu berechnen. Die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels wird sowohl für den Aufwärtsabschnitt als auch den Abwärtsabschnitt berechnet und irgendeine der Phasendifferenzen wird angemessen ausgewählt.
Die Bestimmungseinheit 48 bestimmt, ob eine Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorgesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird, und der Phasendifferenz, die durch den Richtungsberechnungsabschnitt 44 berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Die Entfernungsmesseinheit 49 berechnet Relativgeschwindigkeiten mit Bezug auf die Ziele und Entfernungen zu den Zielen mittels eines FM-CW-Systems. Ein Berechnungsverfahren wird nachstehend genauer beschrieben.
Als Nächstes wird der in dem Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführte Prozess beschrieben. Die Reihenfolge des nachstehend beschriebenen Prozesses ist nur ein Beispiel und die Reihenfolge des Prozesses kann in Abhängigkeit eines Ausführungsbeispiels angemessen geändert werden. In der folgenden Beschreibung wird der Fall, in dem die Richtung eines beweglichen Ziels in der in 2 gezeigten Situation erfasst wird, als ein Beispiel beschrieben. 2 zeigt eine Situation, dass ein entgegenkommendes Fahrzeug (bewegliches Ziel) vor einem Fahrzeug 1, das mit dem Radarsystem 2 ausgestattet ist, fährt, und Leitplanken (stationäres Ziel), die jeweils eine Vielzahl von Pfosten aufweisen, an einer Seite neben dem entgegenkommenden Fahrzeug installiert sind. Wie vorstehend beschrieben ist, werden in der in 2 gezeigten Situation, wenn die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels sich mit der Spitzenfrequenz des stationären Ziels überlappt, die Phasen miteinander kombiniert und können in dem Radarsystem nicht voneinander getrennt werden (siehe 3A und 3B).
3A und 3B sind Graphen, die ein Beispiel zeigen, in dem sich die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels mit der Spitzenfrequenz des stationären Ziels überlappt und die Spitzenwerte der Reflektionsebenen (nachstehend einfach als Spitzenwerte bezeichnet) miteinander übereinstimmen. Eine Betriebsart, in der sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, umfasst nicht nur den Fall, in dem die Spitzenwerte bei den Spitzenfrequenzen von unterschiedlichen Zielen vollständig miteinander übereinstimmen, sondern ebenso den Fall, in dem der Spitzenwert bei einer der Spitzenfrequenzen höher ist als der Spitzenwert bei der anderen der Spitzenfrequenzen, oder den Fall, in dem der Spitzenwert bei einer der Spitzenfrequenzen niedriger ist als der Spitzenwert bei der anderen der Spitzenfrequenzen. Wenn zum Beispiel der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels höher ist als der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des stationären Ziels, kann die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels extrahiert werden. Die Phasendifferenz, die von der extrahierten Spitzenfrequenz berechnet wird, umfasst jedoch sowohl die Phasendifferenz des beweglichen Ziels als auch die Phasendifferenz des stationären Ziels. Das heißt, die extrahierte Spitzenfrequenz ist lediglich eine kombinierte Phasendifferenz der Phasendifferenz des beweglichen Ziels und der Phasendifferenz des stationären Ziels.
6A ist hier ein Graph, der ein Beispiel von Frequenzspektrumsdaten zeigt, die durch das Radarsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in der in 2 gezeigten Situation ermittelt werden, und 6B ist ein Graph, in dem die Frequenzspektrumsdaten von 6A als ein komplexer Vektor ausgedrückt sind. In 6A stellt die Abszisse eine Frequenz dar und die Ordinate stellt eine Reflektionsebene dar. Die durchgezogene Linie in 6A gibt Reflektionsebenen von dem stationären Ziel, das heißt den Leitplanken, an. Die vier Spitzen in 6A entsprechen reflektierten Wellen von den Pfosten der Leitplanken. Die gepunktete Linie in 6A gibt eine Reflektionsebene von dem entgegenkommenden Fahrzeug, das heißt dem beweglichen Ziel, an. In dem Beispiel von 6A überlappt sich die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels mit der Spitzenfrequenz des stationären Ziels und der Spitzenwert des beweglichen Ziels ist leicht höher als der Spitzenwert des stationären Ziels. In dem in 6A und 6B gezeigten Beispiel ist der Spitzenwert des beweglichen Ziels höher als der Spitzenwert des stationären Ziels, so dass es möglich ist, die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels zu extrahieren. Jedoch ist der komplexe Vektor des beweglichen Ziels entsprechend der Phasendifferenz, die von der extrahierten Spitzenfrequenz berechnet wird, nur ein resultierender Vektor des komplexen Vektors des beweglichen Ziels und des komplexen Vektors des stationären Ziels. Das heißt, wenn der resultierende Vektor, der in 6B gezeigt ist, als der komplexe Vektor des beweglichen Ziels bestimmt wird, weist die berechnete Richtung einen Fehler auf. Dann wird in dem ersten Ausführungsbeispiel ein Auftreten eines Fehlers durch Ausführen des nachstehend beschriebenen Prozesses unterdrückt. Es sei angemerkt, dass 6B eine komplexe Ebene zeigt, die X-Achse eine reelle Achse ist und die Y-Achse eine imaginäre Achse ist. 6B zeigt einen tatsächlich ermittelten resultierenden Vektor und zeigt ebenso einen komplexen Vektor entsprechend dem stationären Ziel und einen komplexen Vektor entsprechend dem beweglichen Ziel. Zusätzlich zeigt 6B ebenso vorhergehende komplexe Vektoren.
In der folgenden Beschreibung wird der Fall, in dem der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels höher ist als der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des stationären Ziels, wie vorstehend beschrieben, als ein Beispiel beschrieben. Jedoch ist es mit dem Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ebenso möglich, die Richtung des beweglichen Ziels zu berechnen, wenn die Spitzenwerte vollständig miteinander übereinstimmen oder wenn die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels niedriger ist als die Spitzenfrequenz des stationären Ziels.
7 zeigt hier ein Flussdiagramm eines Richtungserfassungsprozesses, der durch das Radarsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Der nachstehend beschriebene Prozess wird durch die Steuerungseinheit 4 ausgeführt. Zuerst empfängt in Schritt S01 die Empfangseinheit 43 reflektierte Wellen, die eine übertragene Welle ist, die durch die Übertragungseinheit 42 über die Antenne 3 übertragen wird, die durch Ziele reflektiert wird, als Empfangssignale der entsprechenden Anschlüsse der Antenne 3. Wenn die Empfangssignale empfangen werden, geht der Prozess über zu Schritt S02.
In Schritt S02 berechnet die Richtungsberechnungseinheit 44 die Phasendifferenz zwischen den Schwebungssignalen bei den entsprechenden Spitzenfrequenzen und die berechnete Phasendifferenz wird in dem Speicher 41 gespeichert. Die in Schritt S02 berechnete Phasendifferenz ist eine Phasendifferenz basierend auf einer tatsächlichen Messung und unterscheidet sich von einer vorhergesagten Phasendifferenz, die nachstehend beschrieben wird. Zusätzlich ist eine Phasendifferenz in dem Fall, in dem sich das Frequenzspektrum des beweglichen Ziels mit dem Frequenzspektrum des stationären Ziels überlappt, eine kombinierte Phasendifferenz der Phasendifferenz, die von dem Frequenzspektrum des beweglichen Ziels berechnet wird, und der Phasendifferenz, die von dem Frequenzspektrum des stationären Ziels berechnet wird.
Eine Phasendifferenz wird basierend auf einem Phasenmonopulssystem berechnet. Speziell mischt die Richtungsberechnungseinheit 44 Teile der empfangenen Wellen, die durch die Antenne 3 empfangen werden, mit einem Teil der übertragenen Welle, um die Frequenzen der Schwebungssignale zu ermitteln. In dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Schwebungssignale einer Fourier-Transformation unterzogen, um Frequenzspektrumsdaten zu erhalten, und dann werden die Spitzenwerte der Frequenzspektren aus den Frequenzspektrumsdaten erfasst. Weil die Frequenzspektrumsdaten als komplexe Vektoren in einer komplexen Ebene ausgedrückt werden können, kann die Phase von jedem Schwebungssignal zum Beispiel von einem Winkel zwischen dem komplexen Vektor und der reellen Achse in der komplexen Ebene berechnet werden. Dann wird die Differenz in der Phase zwischen den Schwebungssignalen ermittelt, um die Phasendifferenz zu berechnen, und dann werden die Richtungen der Ziele basierend auf der berechneten Phasendifferenz berechnet. Es sei angemerkt, dass die Phasendifferenz zwischen den Schwebungssignalen für sowohl den Aufwärtsabschnitt als auch den Abwärtsabschnitt einer Dreieckswelle berechnet wird. Die berechneten Phasendifferenzen werden in dem vorbestimmten Speicherbereich in dem Speicher 41 durch die Speichereinheit 45 gespeichert. Es sei angemerkt, dass in 5 die Phasendifferenz Ziel für Ziel gespeichert wird, das heißt sowohl die Phasendifferenz des beweglichen Ziels als auch die Phasendifferenz des stationären Ziels werden gespeichert; jedoch ist es in dem ersten Ausführungsbeispiel anwendbar, dass nur die Phasendifferenzen der stationären Ziele gespeichert werden. Wenn die Phasendifferenzen gespeichert sind, geht der Prozess über zu Schritt S03.
In Schritt S03 berechnet die Richtungsberechnungseinheit 44 die Richtungen der Ziele basierend auf den berechneten Phasendifferenzen der Ziele. Zusätzlich berechnet die Entfernungsmesseinheit 49 Relativgeschwindigkeiten mit Bezug auf die Ziele und Entfernungen zu den Zielen. Die Relativgeschwindigkeiten und die Entfernungen werden basierend auf einem FM-CW-System berechnet.
8 zeigt hier ein Diagramm des Prinzips des FM-CW-Systems. Wenn die Frequenz der Dreieckswelle in dem Aufwärtsabschnitt gleich fu ist und die Frequenz der Dreieckswelle in dem Abwärtsabschnitt gleich fd ist, wird die Beziehung zwischen fu, fd, einer Entfernungsfrequenz fr und einer Geschwindigkeitsfrequenz fv durch den mathematischen Ausdruck (2) ausgedrückt. fu = fr – fv·fd = fr + fv (Geschwindigkeit in der Annäherungsrichtung wird in eine positiven Richtung ausgedrückt) (2)
Hier, wenn die modulierte Frequenz der übertragenen Welle gleich FM ist, die modulierte Breite mit f₀ als eine Mittelfrequenz gleich Δf ist, die Lichtgeschwindigkeit gleich c ist, die Entfernung gleich R ist und die Relativgeschwindigkeit gleich V ist, wird der mathematische Ausdruck (3) erhalten. Als ein Ergebnis können die Entfernung zu den Zielen und die Relativgeschwindigkeiten mit Bezug auf die Ziele aus den erfassten fu und fd erhalten werden. fr = ((4 × Δf × FM)/c) × Rfv = (2 × f₀/c) × V (3)
Wenn die Richtungen der Ziele, die Relativgeschwindigkeiten mit Bezug auf die Ziele und Ähnliches berechnet sind, geht der Prozess über zu Schritt S04.
In Schritt S04 sagt die Vorhersageeinheit 46 voraus, ob sich die Spitzenfrequenz des stationären Ziels mit der Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels überlappt. Speziell sagt die Vorhersageeinheit 46 vorher, ob sich die Spitzenfrequenz des stationären Ziels und die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels überlappen, basierend auf vorhergesagten Informationen, die Richtungsinformationen über die Richtungen, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet werden, Relativgeschwindigkeitsinformationen über die Relativgeschwindigkeiten, die durch die Entfernungsmesseinheit 49 berechnet werden, und Informationen über den Anschlussabstand der Empfangsantenne umfassen. Mit anderen Worten werden Schwankungen in den Frequenzspektren aus den Richtungen der Ziele, den Relativgeschwindigkeiten mit Bezug auf die Ziele und Verschiebungen in Entfernungen zu den Zielen vorhergesagt und werden Schwankungen der Frequenzspektren, die entsprechend für das bewegliche Ziel und das stationäre Ziel berechnet werden, miteinander verglichen, um dadurch zu ermöglichen, zu bestimmen, ob sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen. Wenn bestimmt ist, dass sich die Spitzenfrequenzen nicht gegenseitig überlappen, geht der Prozess über zu Schritt S05 und die Richtungen, die in Schritt S03 berechnet werden, werden eingesetzt. Das heißt, die Richtungen, die basierend auf den tatsächlich gemessenen Phasendifferenzen berechnet werden, werden eingesetzt. Die eingesetzten Richtungen werden zum Beispiel an die ECU ausgegeben und werden in einer Fahrzeugsteuerung eines PCS oder Ähnlichem verwendet.
Wenn andererseits bestimmt ist, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, geht der Prozess über zu Schritt S21.
In Schritt S21 greift zum Beispiel die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 auf den Speicherbereich in dem Speicher 41, der in 5 gezeigt ist, zu und berechnet die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, basierend auf der gespeicherten Phasendifferenz des stationären Ziels. Zum Beispiel bildet die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 die Historie der Phasendifferenz des stationären Ziels ab und berechnet die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, aus der Historie der Phasendifferenz des stationären Ziels. Wenn die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet ist, geht der Prozess über zu Schritt S22.
In Schritt S22 bestimmt die Bestimmungseinheit 48, ob die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird, und der Phasendifferenz (tatsächlich gemessene Phasendifferenz), die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels und der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, geht der Prozess über zu Schritt S05. In diesem Fall wird angenommen, dass die Phasendifferenz des beweglichen Ziels nicht umfasst ist, das heißt, dass nur die Phasendifferenz des stationären Ziels vorhanden ist, und die Richtungen, die in Schritt S05 berechnet werden, werden eingesetzt. Wenn andererseits die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels und der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, geht der Prozess über zu Schritt S23.
In Schritt S23 berechnet die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels aus der Differenz zwischen der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz, die im Voraus durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels. Wie vorstehend beschrieben ist, weil die Frequenzspektrumsdaten als komplexe Vektoren in einer komplexen Ebene ausgedrückt werden können, kann die Phase des Schwebungssignals aus einem Winkel zwischen dem komplexen Vektor und der reellen Achse in der komplexen Ebene berechnet werden. Dann werden die tatsächlich gemessene Phasendifferenz und die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels jeweils als ein komplexer Vektor ausgedrückt, sodass der komplexe Vektor der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels von dem komplexen Vektor der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz subtrahiert wird, um dadurch zu ermöglich, die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu berechnen (siehe 6B). Wenn die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der Differenz berechnet ist, geht der Prozess über zu Schritt S24.
In Schritt S24 berechnet die Richtungsberechnungseinheit 44 die Richtung des beweglichen Ziels basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der Differenz.
Mit dem Radarsystem 2 gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, auch wenn sich die Frequenzspektren entsprechend den verschiedenen Zielen gegenseitig überlappen, ist es möglich, die Richtung von jedem Ziel genau zu berechnen, insbesondere die Richtung des beweglichen Ziels. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels höher als der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des stationären Ziels, so dass die Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels ermittelt werden kann; jedoch umfasst der Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des beweglichen Ziels, der in diesem Fall beschafft wird, den Spitzenwert bei der Spitzenfrequenz des stationären Ziels, so dass die berechnete Richtung einen Fehler aufweist. In dem Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nicht die Richtung oder die Relativgeschwindigkeit, die basierend auf der Phasendifferenz berechnet wird, sondern die Phasendifferenz selbst in dem Speicher 41 gespeichert. Auf diese Weise kann die vorhergesagte Phasendifferenz basierend auf der gespeicherten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet werden, und zusätzlich kann die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels von der Differenz zwischen der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet werden. Als ein Ergebnis, wenn die Vorhersageeinheit 46 vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, können die Richtungen der Ziele basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird, berechnet werden. Auch wenn sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, können somit die Richtungen der entsprechenden Ziele genau berechnet werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Fehlfunktion eines Pre-Crash-Sicherheitssystems (PCS) oder eine Nichterfassung der Ziele zu verhindern.
Zusätzlich bestimmt in dem Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Bestimmungseinheit 48, ob die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird, und der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, so dass es möglich ist, zu bestimmen, ob die vorhergesagte Phasendifferenz basierend auf der Differenz zu berechnen ist. Zusätzlich, weil die Vorhersageeinheit vorhersagt, ob sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, weist die Bestimmungseinheit 48 eine Funktion des Bestimmens auf, ob eine Verarbeitung durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 auszuführen ist, und des Überprüfens des Ergebnisses, das durch die Vorhersageeinheit 46 vorhergesagt wird. Des Weiteren gliedert das Radarsystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Konfiguration der Steuerungseinheit 4 oder die Konfiguration eines Teils der Steuerungseinheit 4 in das existierende Radarsystem 2 ein, um dadurch zu ermöglich, die Richtung eines Ziels basierend auf dem vorstehend beschriebenen Prozess zu berechnen. Mit anderen Worten ist es in dem Radarsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel möglich, die Genauigkeit einer Berechnung der Richtung eines Ziels zu verbessern, ohne die Hardware des Radarsystems zu verändern.
Das Radarsystem 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst weiterhin eine Funktion des Berechnens der Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu einer Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen der Frequenzspektren gegenseitig überlappen, als eine vorhergesagte Phasendifferenz basierend auf der Historie der Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die in dem Speicherbereich gespeichert ist, und dann des Berechnens der Richtungen der Ziele unter Verwendung der berechneten vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels und eine Funktion des Glättens der berechneten Phasendifferenz durch Mittelung bzw. Mittelwertbildung.
Die Konfiguration des Radarsystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist grundlegend die gleiche wie die des Radarsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Jedoch weist ein Teil der Konfiguration der Steuerungseinheit die nachstehend beschriebene Funktion auf.
Die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet die Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, als eine vorhergesagte Phasendifferenz basierend auf den Phasendifferenzen des beweglichen Ziels, die in dem Speicherbereich in dem RAM des Speichers 41 gespeichert sind. Speziell wird irgendeine der Phasendifferenz in dem Aufwärtsabschnitt und der Phasendifferenz in dem Abwärtsabschnitt angemessen ausgewählt, und die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, wird basierend auf der ausgewählten Phasendifferenz des beweglichen Ziels berechnet. Zum Beispiel berechnet die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 die gemittelte Phasendifferenz, die durch Mittelung der Phasendifferenzen des beweglichen Ziels, die in dem Speicherbereich des Speichers 41 gespeichert sind, erhalten wird, und korrigiert die Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 erhalten wird, basierend auf der gemittelten Phasendifferenz, um dadurch die vorhergesagte Phasendifferenz zu berechnen.
Wenn die Vorhersageeinheit 46 vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, bestimmt die Bestimmungseinheit 48, ob die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird, und der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Der vorbestimmte Bereich kann basierend auf dem Abstand der Anschlüsse der Antenne 3, der Genauigkeit einer berechneten Richtung, dem Bereich einer Erfassung einer reflektierten Welle und Ähnlichem eingestellt werden.
Wenn die Vorhersageeinheit 46 vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, berechnet die Richtungsberechnungseinheit 44 die Richtungen der Ziele basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird, zusätzlich zu der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm (1) eines Richtungserfassungsprozesses, der durch das Radarsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm (2) des Richtungserfassungsprozesses, der durch das Radarsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Die Reihenfolge des in 9 und 10 beschriebenen Prozesses ist nur ein Beispiel und die Reihenfolge des Prozesses kann in Abhängigkeit eines Ausführungsbeispiels angemessen geändert werden.
Der Prozess in Schritt S01 bis Schritt S05 ist der gleiche wie der des ersten Ausführungsbeispiels, so dass die Beschreibung davon weggelassen wird. Wenn in Schritt S04 bestimmt ist, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, geht der Prozess über zu Schritt S11. In Schritt S11 greift zum Beispiel die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 auf den Speicherbereich in dem Speicher 41, der in 5 gezeigt ist, zu und berechnet die Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, als die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf den gespeicherten Phasendifferenzen des beweglichen Ziels. Zum Beispiel bildet die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 die Historie der Phasendifferenz des beweglichen Ziels ab und berechnet die vorhergesagte Phasendifferenz zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, basierend auf der Historie der Phasendifferenz des beweglichen Ziels. Wenn die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels berechnet ist, geht der Prozess über zu Schritt S12.
In Schritt S12 bestimmt die Bestimmungseinheit 48, ob die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet wird, und der Phasendifferenz (tatsächlich gemessene Phasendifferenz), die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Der vorbestimmte Bereich kann basierend auf dem Abstand d der Anschlüsse der Antenne 3, der Genauigkeit einer berechneten Richtung, dem Bereich einer Erfassung einer reflektierten Welle und Ähnlichem eingestellt werden. Wenn die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels und der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, geht der Prozess über zu Schritt S13. Wenn andererseits die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels und der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, geht der Prozess über zu Schritt S21 (siehe 10).
In Schritt S13 korrigiert die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die in Schritt S11 berechnet wird. Zum Beispiel berechnet die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 die gemittelte Phasendifferenz, die durch Mittelung der Phasendifferenzen des beweglichen Ziels, die in dem Speicherbereich des Speichers 41 gespeichert werden, erhalten werden, und korrigiert die Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die durch die Richtungsberechnungseinheit 44 berechnet wird, basierend auf der gemittelten Phasendifferenz, um dadurch die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu berechnen. Die gemittelte Phasendifferenz kann durch Mittelung der Phasendifferenzen des beweglichen Ziels, die in dem Speicherbereich gespeichert sind, ermittelt werden, das heißt als der Bewegungsdurchschnitt der Phasendifferenz des beweglichen Ziels ermittelt werden. Die Phasendifferenzen des beweglichen Ziels als Zeitfolgedaten werden geglättet und dann wird die Phasendifferenz, die durch den Richtungsberechnungsabschnitt berechnet wird, basierend auf der geglätteten gemittelten Phasendifferenz korrigiert, um dadurch die vorhergesagte Phasendifferenz zu berechnen. Auf diese Weise können Schwankungen in der Phasendifferenz des beweglichen Ziels unterdrückt werden, und als ein Ergebnis können die Richtungen der Ziele noch genauer berechnet werden. Es sei angemerkt, dass der Bewegungsdurchschnitt auf solch eine Weise berechnet werden kann, dass n Phasendifferenzen des beweglichen Ziels, die in dem Speicherbereich gespeichert sind, einfach gemittelt werden, um einen einfachen Bewegungsdurchschnitt zu erhalten. Zusätzlich kann der Bewegungsdurchschnitt zum Beispiel auf solch eine Weise berechnet werden, dass der letzten Phasendifferenz des beweglichen Ziels eine Gewichtung zugewiesen wird, und dann die Phasendifferenzen als ein gewichteter Bewegungsdurchschnitt gemittelt werden. Es sei angemerkt, dass eine Gewichtung gemäß einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsystem und dem beweglichen Ziel variiert werden kann; und es ist zum Beispiel anwendbar, dass eine vorbestimmte Relativgeschwindigkeit, die geringere Schwankungen in den Daten aufweist, vorbestimmt ist, und dann eine Gewichtung zu der Phasendifferenz zugewiesen wird, die innerhalb eines vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs liegt. Wenn die vorhergesagte Phasendifferenz korrigiert ist, geht der Prozess über zu Schritt S14.
In Schritt S14 berechnet die Richtungsberechnungseinheit 44 die Richtungen der Ziele wiederholt basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die in Schritt S08 korrigiert wurde.
Andererseits, in Schritt S12, wenn die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels und der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, geht der Prozess über zu Schritt S21, und dann wird der Prozess von Schritt S21 bis Schritt S25 ausgeführt. Der Prozess in Schritt S21 bis Schritt S24 ist der gleiche wie der des ersten Ausführungsbeispiels, so dass eine Beschreibung von diesem weggelassen wird. In dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn in Schritt S22 die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels und der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird der Prozess von Schritt S05 ausgeführt; in dem zweiten Ausführungsbeispiel geht der Prozess in diesem Fall jedoch über zu Schritt S25.
In Schritt S25 berechnet die Richtungsberechnungseinheit 44 die Richtungen der Ziele basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die in Schritt S06 berechnet wurde.
Mit dem Radarsystem 2 gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird die Phasendifferenz des beweglichen Ziels selbst in dem Speicher 41 gespeichert, um dadurch zu ermöglichen, die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf den gespeicherten Phasendifferenzen des beweglichen Ziels zu berechnen. Auf diese Weise, wenn die Vorhersageeinheit 46 vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, können die Richtungen der Ziele basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 berechnet werden, berechnet werden. Zusätzlich besitzt in dem Radarsystem 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz 47 eine Funktion des Berechnens der gemittelten Phasendifferenz, um die Phasendifferenz des beweglichen Ziels zu korrigieren, so dass es möglich ist, die Genauigkeit des Erfassens der Richtungen der Ziele weiter zu verbessern.
Zusätzlich kann mit dem Radarsystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in dem Fall des Radarsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die Phasendifferenz des beweglichen Ziels durch Subtrahieren der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels von der tatsächlich gemessenen Phasendifferenz berechnet werden, so dass es möglich ist, die Genauigkeit der Richtungen weiter zu verbessern. Es sei angemerkt, dass in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Richtung des beweglichen Ziels basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels und die Richtung des beweglichen Ziels basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels erfasst werden. Somit ist es ebenso anwendbar, dass eine Vergleichssteuerungseinheit, die Vergleiche zwischen beiden Richtungen steuert, zusätzlich bereitgestellt ist, und, wenn die Differenz zwischen beiden Richtungen nicht innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, der Prozess des Erfassens der Richtungen wiederholt ausgeführt wird; wohingegen, wenn die Differenz zwischen beiden Richtungen innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, das Mittel der beiden Richtungen eingesetzt wird.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind vorstehend beschrieben; das Radarsystem gemäß dem Aspekt der Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehenden Konfigurationen beschränkt. Der Aspekt der Erfindung kann eine Kombination dieser Ausführungsbeispiele soweit wie möglich umfassen. Es sei angemerkt, dass in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele ein Phasenmonopulssystem als ein Winkelmesssystem verwendet wird, das die Richtung eines Ziels erfasst, und ein FM-CW-System als ein Entfernungsmesssystem verwendet wird, das eine Relativgeschwindigkeit mit Bezug auf das Ziel und eine Entfernung zu dem Ziel erfasst. Jedoch kann die Technik bezüglich des Radarsystems gemäß dem Aspekt der Erfindung auf ein anderes Winkelmesssystem oder ein anderes Entfernungsmesssystem angewendet werden, solange es eine Technik zum Berechnen einer Richtung oder Ähnlichem basierend auf einer Phasendifferenz ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000-147102 [0002]
JP 2000-147102 A [0002, 0002]
JP 2004-340755 [0003]
JP 2004-340755 A [0003, 0003]

Claims

Radarsystem, mit: einer Übertragungsantenne; zumindest zwei Empfangsantennen; einer Übertragungseinheit, die ein frequenzmoduliertes Übertragungssignal als eine übertragene Welle, die über die Übertragungsantenne übertragen wird, überträgt; einer Empfangseinheit, die reflektierte Wellen empfängt, die die übertragene Welle ist, die durch Ziele, die ein stationäres Ziel und ein bewegliches Ziel umfassen, reflektiert wird, und die über die zumindest zwei Empfangsantennen als Empfangssignale der entsprechenden Empfangsantennen empfangen werden; einer Richtungsberechnungseinheit, die eine Phasendifferenz zwischen Schwebungssignalen bei entsprechenden Spitzenfrequenzen berechnet, um Richtungen der Ziele basierend auf der berechneten Phasendifferenz zu berechnen, wobei die Schwebungssignale aus dem Übertragungssignal und den Empfangssignalen der entsprechenden Empfangsantennen erzeugt werden; einer Speichereinheit, die die Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, in einem Speicherbereich speichert, einer Vorhersageeinheit, die vorhersagt, ob sich Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, basierend auf vorhergesagten Informationen, die Richtungsinformationen über die Richtungen der Ziele, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet werden, umfassen, und die eine Schwankung der Spitzenfrequenz von jedem der Schwebungssignale vorhersagt; und einer Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz, die eine vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, berechnet, basierend auf der Phasendifferenz, die in dem Speicherbereich gespeichert wird, und die eine vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet, wobei wenn die Vorhersageeinheit vorhersagt, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, die Richtungsberechnungseinheit die Richtung des beweglichen Ziels basierend auf der vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz berechnet wird, berechnet.
Radarsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz die Phasendifferenz des stationären Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, als die vorhergesagte Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet, basierend auf der Phasendifferenz, die in dem Speicherbereich gespeichert ist, und die Phasendifferenz des beweglichen Ziels als die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels als eine Differenz zwischen der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, berechnet.
Radarsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit: einer Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob eine Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, die durch die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz berechnet wird, und der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wobei wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Differenz zwischen der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels und der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, die Berechnungseinheit einer vorhergesagten Phasendifferenz die vorhergesagte Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der Phasendifferenz, die durch die Richtungsberechnungseinheit berechnet wird, und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels berechnet.
Zielrichtungsberechnungsverfahren, mit: Übertragen eines frequenzmodulierten Übertragungssignals als eine übertragene Welle, die über eine Übertragungsantenne übertragen wird; Empfangen von reflektierten Wellen, die die übertragene Welle ist, die durch Ziele, die ein stationäres Ziel und ein bewegliches Ziel umfassen, reflektiert wird, und die über zumindest zwei Empfangsantennen als Empfangssignale der entsprechenden Empfangsantennen empfangen werden; Berechnen einer Phasendifferenz zwischen Schwebungssignalen bei entsprechenden Spitzenfrequenzen, um Richtungen der Ziele basierend auf der berechneten Phasendifferenz zu berechnen, wobei die Schwebungssignale aus dem Übertragungssignal und den Empfangssignalen der entsprechenden Empfangsantennen erzeugt werden; Speichern der berechneten Phasendifferenz in einem Speicherbereich; Vorhersagen, ob sich Spitzenfrequenzen der Vielzahl von Zielen gegenseitig überlappen, basierend auf vorhergesagten Informationen, die Richtungsinformationen über die berechneten Richtungen der Ziele umfassen, und die eine Schwankung der Spitzenfrequenz von jedem der Schwebungssignale vorhersagen; und Berechnen einer vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels zu der Zeit, wenn sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, basierend auf der Phasendifferenz, die in dem Speicherbereich gespeichert ist, und Berechnen einer vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels basierend auf der berechneten Phasendifferenz und der vorhergesagten Phasendifferenz des stationären Ziels, wobei wenn vorhergesagt wird, dass sich die Spitzenfrequenzen gegenseitig überlappen, die Richtung des beweglichen Ziels basierend auf der berechneten vorhergesagten Phasendifferenz des beweglichen Ziels berechnet wird.