DE112014002321B4

DE112014002321B4 - Radarvorrichtung

Info

Publication number: DE112014002321B4
Application number: DE112014002321.3T
Authority: DE
Inventors: Kazuma Natsume
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2034-05-09
Also published as: WO2014181835A1; JP2014219290A; US20160104946A1; JP6036529B2; DE112014002321T5; US10230176B2

Abstract

Radarvorrichtung, umfassendeine erste Antenne (23); undeine zweite Antenne (21, 121),wobei die erste Antenne als Antennenelemente, die die erste Antenne konfigurieren, eine Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die in einer ersten Richtung auf einer in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, aufweist;wobei die zweite Antenne als Antennenelemente, die die zweite Antenne konfigurieren, eine Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), die in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung auf einer in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, aufweist;wobei die Radarvorrichtung Radarwellen unter Verwendung einer der ersten und der zweiten Antenne emittiert und reflektierte Wellen der Radarwellen unter Verwendung der anderen der ersten Antenne und der zweiten Antenne empfängt,wobeidie erste Antenne als die Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die in der ersten Richtung angeordnet sind, eine Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente in der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung aufweist;die erste Antenne als eine Empfangsantenne (23) konfiguriert ist, die die reflektierten Wellen empfängt; unddie zweite Antenne als eine Sendeantenne (21, 121) konfiguriert ist, die die Radarwellen emittiert,wobei die Radarvorrichtung ferner aufweist:eine Sendesteuereinrichtung (11, 13) zum Zuführen von Sendesignalen der Radarwellen zu der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) derart, dass die Radarwellen von der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) zu unterschiedlichen Zeitpunkten emittiert werden, undeine Azimuterfassungseinrichtung (55) zum Erfassen eines Eingangsazimuts der reflektierten Welle auf der Grundlage eines Empfangssignals für jede Kombination der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), wobei Empfangssignale jeder der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die erste Antenne konfigurieren, für jede der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), die eine Sendequelle der entsprechenden Radarwellen bilden, sortiert und definiert werden; und die Azimuterfassungseinrichtung (55) Empfangssignale für jede Kombination der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) synthetisiert, wobei die Empfangssignale in der entsprechenden Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) gemein sind, wodurch ein synthetisiertes Signal für jede Kombination der Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) erzeugt wird, und ein Eingangsazimut relativ zu der zweiten Richtung der reflektierten Welle als die Eingangsrichtung der reflektierten Welle erfasst wird, auf der Grundlage der synthetisierten Signale für jede Kombination.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung.
Eine Radarvorrichtung, die eine Antennenanordnung als eine Empfangsantenne zum Empfangen reflektierter Wellen von Radarwellen beinhaltet, ist konventionell bekannt. Diese Radarvorrichtung nutzt die Phasendifferenz in Empfangssignalen, die zwischen Empfangsantennenelementen, die die Antennenanordnung konfigurieren, auftritt, um den Eingangsazimut der reflektierten Wellen zu erfassen. Die Radarvorrichtung erfasst dann den Azimut eines Ziels, das die Radarwellen reflektiert hat, auf der Grundlage des erfassten Eingangsazimuts.
In der Radarvorrichtung kann die Anzahl von Zielen, die erfasst werden können, durch Erhöhen der Anzahl von Empfangsantennenelementen, die die Antennenanordnung bilden, erhöht werden. Wenn jedoch die Anzahl von Empfangsantennenelementen erhöht wird, nimmt die Größe der Empfangsschaltung zu. Dies führt ebenfalls zu einer Erhöhung der Kosten. Zum Beispiel kann sich die Anzahl von Analog-Digital-Wandlern, die die Empfangsschaltung konfigurieren, erhöhen. Ferner kann sich die Anzahl von Schalteinheiten erhöhen. Die Schalteinheiten werden zum Umschalten der Empfangssignale der Vielzahl von Empfangsantennenelementen und zum Zuführen der Empfangssignale zu einem einzelnen Analog-Digital-Wandler verwendet.
Andererseits sind in Übereinstimmung mit einer anderen bekannten Technik bei einer Sendeantenne, die Radarwellen emittiert, eine Vielzahl von Sendeantennenelementen in derselben Richtung wie der der Anordnung der Empfangsantennenelemente angeordnet, um scheinbar die Anzahl von Empfangsantennenelementen zu erhöhen (vergleiche beispielsweise die Druckschrift JP 2000-155 171 A ).
In Übereinstimmung mit dieser Technik kann ein Ergebnis des Anordnens der Vielzahl von Sendeantennenelementen in derselben Richtung wie der der Anordnung der Empfangsantennenelemente eine Pfaddifferenz bzw. ein Pfadunterschied von dem Emissionspunkt zu dem Empfangspunkt für die Radarwellen erzeugt werden, die von den jeweiligen Sendeantennenelementen emittiert wurden. Infolgedessen nehmen Empfangssignalkombinationen in einer Weise ähnlich zu der zu, in der die Empfangsantennenelemente zunehmen. In Übereinstimmung mit dieser Technik kann die Anzahl von Empfangsantennenelementen durch Erhöhen der Anzahl von Sendeantennenelementen, die die Sendeantenne konfigurieren, von einem auf zwei scheinbar um das Zweifache erhöht werden.
Außerdem offenbart die gattungsbildende Druckschrift DE 10 2009 032 115 A1 ein Radarsystem zur Umfelderfassung eines Kraftfahrzeugs mit Sendemitteln zur Abstrahlung von Sendesignalen mit einer oder mehreren Sendeantennen, Empfangsmitteln zum Empfang von an Objekten reflektierten Sendesignalen mit einer oder mehreren Empfangsantennen und Signalverarbeitungsmitteln zur Prozessierung der empfangenen Signale. Empfangssignale aus unterschiedlichen Kombinationen von Sende- und Empfangsantennen werden akquiriert, wobei jeder Kombination ein relatives Phasenzentrum zugeordnet ist, welches als Summe der beiden Vektoren von einem Referenzpunkt zu den Phasenzentren der jeweiligen Sende- und der jeweiligen Empfangsantenne definiert ist, die dabei benutzten Sende- und Empfangsantennen jeweils zumindest näherungsweise dieselbe Strahlcharakteristik haben, wobei die Strahlcharakteristik dieser Sendeantennen unterschiedlich zur Strahlcharakteristik dieser Empfangsantennen sein kann, bezüglich einer Raumrichtung R die Position der relativen Phasenzentren dieser Kombinationen aus Sende- und Empfangsantennen periodisch mit der Periodenlänge Q um ein äquidistantes Raster variiert, und in den Signalverarbeitungsmitteln zur Bestimmung der Lage von Objekten in der Raumrichtung R ausgenutzt wird, dass die Empfangssignale eines Objekts abhängig von dessen Winkellage in der Raumrichtung R neben einem linearen Phasenanteil einen mit der Periodenlänge Q alternierenden Phasenanteil haben, wenn eine Reihenfolge der Kombinationen aus Sende- und Empfangsantennen betrachtet wird, welche in der Raumrichtung R bezüglich der Position der relativen Phasenzentren geordnet ist.
Ferner offenbart die Druckschrift DE 10 2011 076 987 A1 eine Vorrichtung zum Erfassen eines Azimuts, die eine Übertragungsarrayantenne mit mehreren Übertragungsantennenelementen, die entlang einer Arrayachse angeordnet sind, und eine Empfangsarrayantenne mit mehreren Empfangsantennenelementen auf, die entlang der Arrayachse angeordnet sind, aufweist. Ein Empfangssignal wird für jeden von Kanälen durch Übertragen und Empfangen einer Suchwelle durch jeden der Kanäle erlangt. Die Kanäle sind willkürliche Kombinationen von sowohl den Übertragungsantennenelementen als auch den Empfangsantennenelementen. Eine erste Ortsfrequenzanalyse wird entlang der Arrayachse von entweder den Übertragungsantennenelementen oder den Empfangsantennenelementen unter Verwendung des Empfangssignals durchgeführt. Eine zweite Ortsfrequenzanalyse wird dann entlang der Arrayachse der anderen der Antennenelemente unter Verwendung von Ergebnissen der ersten Ortsfrequenzanalyse durchgeführt. Ein Azimut eines Ziels wird basierend auf Analyseergebnissen von der zweiten Ortsfrequenzanalyse bestimmt.
Schließlich offenbart die Druckschrift DE 10 2011 113 015 A1 einen abbildenden Radarsensor mit synthetischer Vergrößerung der Antennenapertur und zweidimensionaler Strahlschwenkung als eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Objekts im dreidimensionalen Raum, insbesondere eines sich bewegenden Objekts. Die Vorrichtung umfasst mindestens zwei schaltbare Sendeantennengruppen mit unterschiedlicher vertikaler Strahlausrichtung sowie mehrerer in Reihe angeordnete Empfangsantennen. Die Sendeantennen sind dabei in einem Abstand angeordnet, welcher dem Abstand der äußeren Phasenzentren der Empfangsantennen entspricht. Ansonsten können die Sendeantennen beliebig um die Empfangsantenne herum positioniert werden. Die horizontale Strahlschwenkung über einen weiten Winkelbereich wird nach der Methode des „Digital Beam-Forming“ durchgeführt. Die Vermessung der vertikalen Objektposition erfolgt durch Amplitudenvergleich der Empfangssignale bei sequenziell geschalteten Sendeantennen mit unterschiedlicher vertikaler Strahlrichtung.
Wie vorstehend dargelegt, sind eine Vielzahl von Sendeantennenelementen mancher bekannter Radarvorrichtungen in derselben Richtung angeordnet wie derjenigen der Anordnung der Empfangsantennenelemente. Eine in dieser Weise konfigurierte Radarvorrichtung ist lediglich in der Lage, für den Eingangsazimut reflektierter Wellen die Erfassungsfähigkeit auf einer horizontalen Ebene zu verbessern, wobei die horizontale Ebene der Anordnungsrichtung der Empfangsantennenelemente entspricht.
Die Erfindung erfolgte in Anbetracht derartiger Unzulänglichkeiten. Der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, eine neue Technik zum Verbessern der Erfassungsfähigkeit einer Radarvorrichtung für den Eingangsazimut reflektierter Wellen bereitzustellen, während die Anzahl von Antennenelementen reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Radarvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und alternativ durch eine Radarvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Radarvorrichtung beinhaltet eine erste Antenne und eine zweite Antenne. Die Radarvorrichtung emittiert Radarwellen in einer Vorwärtsrichtung unter Verwendung einer von einer ersten Antenne und einer zweiten Antenne, und empfängt reflektierte Wellen der Radarwellen unter Verwendung der anderen der ersten Antenne und der zweiten Antenne.
Die erste Antenne beinhaltet eine Vielzahl von ersten Antennenelementen, die in einer ersten Richtung auf einer in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, als Antennenelemente, die die erste Antenne konfigurieren. Die zweite Antenne beinhaltet eine Vielzahl von zweiten Antennenelementen, die in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung auf der in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, als Antennenelemente, die die zweite Antenne konfigurieren.
In Übereinstimmung mit der Radarvorrichtung sind die Anordnungsrichtung der ersten Antennenelemente und die Anordnungsrichtung der zweiten Antennenelemente senkrecht zueinander. Daher können Antennenelemente, die in der ersten oder zweiten Richtung in einer Empfangsantenne angeordnet sind, scheinbar in der zweiten oder der dazu senkrechten ersten Richtung vergrößert werden.
Daher können in Übereinstimmung mit der Erfindung Eingangsazimute (Eingangsazimute in einem dreidimensionalen Raum) relativ zu der ersten und der zweiten Richtung der reflektierten Wellen erfasst werden, ohne die Antennenelemente in sowohl der ersten als auch der zweiten Richtung in der Empfangsantenne anzuordnen.
Die Radarvorrichtung beinhaltet darüber hinaus eine Azimuterfassungseinrichtung zum Erfassen eines Eingangsazimuts der reflektierten Wellen auf der Grundlage des Empfangssignals von jeder Kombination der ersten und zweiten Antennenelemente beinhalten, wobei die Empfangssignale für jedes der ersten Antennenelemente, die die erste Antenne konfigurieren, für jedes zweite Antennenelement, das die Sendequelle der entsprechenden Radarwellen ist, sortiert und definiert werden.
In der vorliegenden Erfindung kann dann, wenn der Eingangsazimut der reflektierten Wellen auf der Grundlage des Empfangssignals von jeder Kombination der ersten und zweiten Antennenelemente erfasst wird, die Anzahl von ersten Antennenelementen (Empfangsantennenelemente) virtuell vergrößert werden, und kann der Eingangsazimut der reflektierten Wellen mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
Daher kann in Übereinstimmung mit der Erfindung die Anzahl von Antennenelementen verringert werden, während die Erfassungsfähigkeit in der Radarvorrichtung für den Eingangsazimut der reflektierten Wellen verbessert werden kann. Speziell kann die erste Antenne so konfiguriert sein, dass sie eine Vielzahl von Reihen von Gruppen erster Antennenelemente in der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung beinhaltet, wobei jede der Reihen in der ersten Richtung angeordnete Empfangsantennenelemente beinhaltet.
Mit dieser Konfiguration kann dann, wenn die erste Antenne als die Empfangsantenne verwendet wird, die Anzahl von Reihen von ersten Antennenelemente-Gruppen, die als Gruppen von Empfangsantennenelementen dienen, scheinbar (virtuell) in der zweiten Richtung signifikant erhöht werden. Daher kann die Azimuterfassungsfähigkeit mit einer kleinen Anzahl von Antennenelementen bemerkenswert verbessert werden.
In einer Radarvorrichtung können dieselben Funktionen erzielt werden, wenn die Sendeantenne, die die Radarwellen emittiert, und die Empfangsantenne, die die reflektierten Wellen empfängt, vertauscht werden. Daher ist die vorstehende Wirkung nicht auf den Fall beschränkt, in dem die erste Antenne als die Empfangsantenne verwendet wird, sondern kann erzielt werden, wenn die erste Antenne als die Sendeantenne verwendet wird. Zur Klarstellung werden nachstehend vorteilhafte Wirkungen anhand eines Beispiels des Verwendens der ersten Antenne als Empfangsantenne beschrieben. Es wird angemerkt, dass ähnliche Wirkungen auch dann erzielt werden können, wenn die erste Antenne als Sendeantenne verwendet wird.
Bei der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung können die Form und das Anordnungsintervall der ersten Antennenelemente durch Berücksichtigen des Erfassungsbereichs von Zielen in der ersten und der zweiten Richtung eingestellt werden. Zum Beispiel können in einer Umgebung, in welcher Ziele in der ersten Richtung über einen breiteren Bereich als in der zweiten Richtung zu erfassen sind, die ersten Antennenelemente in einem kurzen Intervall bzw. Abstand in der ersten Richtung angeordnet sein, und kann jedes erste Antennenelement so konfiguriert sein, dass es in der zweiten Richtung verlängert ist.
Wenn die ersten Antennenelemente, die in der zweiten Richtung verlängert sind, in dieser Weise verwendet werden, kann die erste Antenne derart konfiguriert sein, dass die ersten Antennenelemente, die die Vielzahl von Reihen von ersten Antennenelemente-Gruppen konfigurieren, abwechselnd in Reihen in der ersten Richtung angeordnet sind.
Wenn das erste Antennenelement in der zweiten Richtung verlängert ist, kann eine Situation vorliegen, in der die ersten Antennenelemente, die jede Reihe von ersten Antennenelemente-Gruppen konfigurieren, nicht so angeordnet werden können, dass sie in der zweiten Richtung in gerader Linie angeordnet sind. Das heißt es kann eine Situation vorliegen, in der die Anordnung nicht erzielt werden kann, weil die ersten Antennenelemente, die benachbart zueinander sind, sich in der zweiten Richtung gegenseitig stören (überlagern).
Andererseits kann dann, wenn die ersten Antennenelemente in der ersten Richtung abwechselnd (wiederholt) in Reihen angeordnet sind, unter der Bedingung, gemäß der die ersten Antennenelemente in der zweiten Richtung verlängert sind, jede Reihe von ersten Antennenelemente-Gruppen in der zweiten Richtung in einem gewünschten Anordnungsintervall angeordnet werden.
Zum Beispiel können die Reihen von ersten Antennenelemente-Gruppen in der zweiten Richtung in einem Anordnungsintervall angeordnet werden, das kürzer ist als die Länge des ersten Antennenelements in der zweiten Richtung. Das heißt, das erste Antennenelemente kann derart konfiguriert werden, dass benachbarte erste Antennenelemente-Gruppen an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander durch ein Intervall bzw. einen Abstand L unterscheiden, der kürzer ist als die Länge des ersten Antennenelements in der zweiten Richtung.
Die erste Antenne kann so konfiguriert werden, dass sie zwei Reihen von ersten Antennenelement-Gruppen als die Vielzahl von Reihen von ersten Antennenelemente-Gruppen beinhaltet. Speziell kann die erste Antenne derart konfiguriert werden, dass die ersten Antennenelemente, die die beiden Reihen von ersten Antennenelemente-Gruppen konfigurieren, in Reihen in der ersten Richtung abwechselnd angeordnet sind, und dadurch eine Zickzackanordnung entlang zwei Richtungen bilden, die relativ zu der ersten Richtung geneigt sind.
Die zweite Antenne kann derart konfiguriert werden, dass benachbarte zweite Antennenelemente an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander durch einen Abstand unterscheiden, der dem zweifachen des Abstands L in der zweiten Richtung entspricht. Wie vorstehend beschrieben wurde ist der Abstand L das Anordnungsintervall zwischen den ersten Antennenelemente-Gruppen in der ersten Antenne. Das heißt, die zweite Antenne kann derart konfiguriert werden, dass benachbarte zweite Antennenelemente in einem Intervall bzw. Abstand angeordnet sind, der dem Zweifachen des Anordnungsintervalls der ersten Antennenelemente-Gruppen entspricht.
Darüber hinaus können die zweiten Antennenelemente derart konfiguriert werden, dass benachbarte zweite Antennenelemente an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander durch bzw. um den Abstand L in der zweiten Richtung unterscheiden. Das heißt, die zweite Antenne kann derart konfiguriert werden, dass eine Vielzahl von zweiten Antennenelementen in einem Intervall angeordnet sind, das gleich dem Anordnungsintervall der ersten Antennenelemente-Gruppen ist.
In Übereinstimmung mit der Radarvorrichtung, in welcher die zweiten Antennenelemente wie vorstehend beschrieben angeordnet sind, kann die Erfassungsfähigkeit für den Eingangsazimut der reflektierten Wellen effizient bzw. wirkungsvoll verbessert werden., Ferner kann die vorstehende Radarvorrichtung wie folgt konfiguriert sein, wenn die erste Antenne als die Empfangsantenne verwendet wird, und die zweite Antenne als die Sendeantenne verwendet wird. Das heißt, die Radarvorrichtung kann derart konfiguriert sein, dass die Radarwellen zeitgeteilt und von den zweiten Antennenelementen emittiert werden. Speziell kann die Radarvorrichtung dazu konfiguriert sein, eine Sendesteuereinrichtung zum Zuführen von Sendesignalen von Radarwellen zu der Vielzahl von zweiten Antennenelementen zu beinhalten, so dass die Radarwellen von der Vielzahl von zweiten Antennenelementen zu unterschiedlichen Zeitpunkten emittiert werden.

1 ist ein Diagramm, das eine Emissionsmode für Radarwellen und eine Empfangsmode für die reflektierten Wellen in einer Radarvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
2 ist ein Diagramm, das Konfigurationen einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne in der Radarvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt;
3 ist ein erklärendes Diagramm mit Bezug zu einem Pfadunterschied in der Radarvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels;
4 ist ein Diagramm, das eine geometrische Anordnung von Empfangspunkten der Radarvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt;
5 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration der Radarvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt;
6 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration der in 5 dargestellten Signalverarbeitungseinheit darstellt;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Azimuterfassungsprozess der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
8 ist ein Diagramm, dass Gruppen von Empfangspunkten darstellt, die einem DBF (Digital Beam-Forming)-Prozess in der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem ersten Ausführungsbeispiel unterzogen werden;
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Azimuterfassungsprozess einer Radarvorrichtung mit Bezug zu einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
10 ist ein Diagramm, das Gruppen von Empfangspunkten darstellt, die einem DBF-Prozess in der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem zweiten Ausführungsbeispiel unterzogen werden;
11 ist ein Diagramm, das Gruppen von Empfangspunkten darstellt, die in einer axialen Richtung in der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem zweiten Ausführungsbeispiel angeordnet sind;
12 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Azimuterfassungsprozess einer Radarvorrichtung mit Bezug zu einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
13 ist ein Diagramm, das Gruppen von Empfangspunkten darstellt, die einem DBF-Prozess in der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem dritten Ausführungsbeispiel unterzogen werden;
14 ist ein Diagramm, das Konfigurationen einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne in einer Radarvorrichtung mit Bezug zu einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
15 ist ein Diagramm, das eine geometrische Anordnung von Empfangspunkten in der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
16 ist eine Tabelle, die eine Anordnung von Empfangspunkten in der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
17 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Azimuterfassungsprozess einer Radarvorrichtung mit Bezug zu einem fünften Ausführungsbeispiel darstellt; und
18 ist ein Diagramm, das Gruppen von Empfangspunkten darstellt, die einem DBF-Prozess in der Radarvorrichtung mit Bezug zu dem fünften Ausführungsbeispiel unterzogen werden.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Radarvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine fahrzeuginterne Radarvorrichtung, die an einem Fahrzeug 1 angebracht verwendet wird. Die Radarvorrichtung 10 erfasst eine Entfernung bzw. einen Abstand D zu einem Ziel, eine Geschwindigkeit V relativ zu dem Ziel, und einen Azimut (Θx, Θy) des Ziels, und gibt Soll- bzw. Zielinformation einschließlich dieser Erfassungswerte aus. Das Ziel beinhaltet ein vorausfahrendes Fahrzeug, Indikatoren, Hinweistafeln und dergleichen. Die von der Radarvorrichtung 10 ausgegebene Zielinformation wird zum Beispiel einer (nicht gezeigten) Fahrunterstützungsvorrichtung in dem Fahrzeug 1 über ein fahrzeuginternes Netzwerk zugeführt.
Die Radarvorrichtung 10 ist als eine FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave)-Radarvorrichtung konfiguriert. In anderen Worten emittiert die Radarvorrichtung 10 frequenzmoduliert Radarwellen, und erfasst den Abstand D und die relative Geschwindigkeit V mit Bezug zu jedem Ziel auf der Grundlage einer Frequenzdifferenz zwischen den Radarwellen und den reflektierten Wellen.
Wie in dem oberen Graphen in dem in durchgezogener Linie dargestellten Rahmen von 1 gezeigt ist, wird in der Radarvorrichtung 10 ein Sendesignal Ss einer Sendeantenne 21 zugeführt und als eine Radarwelle emittiert. In diesem Fall wurde das Sendesignal Ss durch ein Dreieckwellen-Modulationssignal frequenzmoduliert, und steigt und fällt daher die Frequenz desselben langsam in einer linearen Weise in Bezug auf die Zeit. Dann werden die Radarwellen (reflektierte Wellen), die von einem Ziel reflektiert wurden, durch eine Empfangsantenne 23 empfangen.
Ein Empfangssignal Sr der Empfangsantenne 23, die eine Reflexionswellenkomponente bzw. eine Komponente einer reflektierten Welle beinhaltet, ist durch eine Verzögerung gegenüber dem Sendesignal Ss charakterisiert, wobei die Verzögerung einer Zeit Tr basierend auf dem Abstand D zu dem Ziel entspricht. Das Empfangssignal Sr ist darüber hinaus durch eine Doppler-Verschiebung gegenüber dem Sendesignal Ss charakterisiert, wobei die Verschiebung einer Frequenz fd basierend auf der Geschwindigkeit V relativ zu dem Ziel entspricht.
Die Radarvorrichtung 10 mischt das Empfangssignal Sr, das wie vorstehend erwähnt charakterisiert ist, in einem Mischer 30 mit dem Sendesignal Ss und erzeugt ein Schwebungssignal M. Wie in dem unteren Graphen in dem in durchgezogener Linie von 1 dargestellten Rahmen gezeigt ist, ist das Schwebungssignal M eine Frequenzkomponente, die eine Differenz zwischen den zwei Signalen Sr und Ss ist. Die Radarvorrichtung 10 berechnet dann die Dopplerverschiebungsfrequenz fd und eine Frequenz fr, die der Verzögerungszeit Tr entspricht, aus einer Frequenz fb1 und einer Frequenz fb2 des Schwebungssignals M. Die Frequenz fb1 wird während einer Aufwärtsmodulationsperiode, in welcher die Frequenz des Sendesignals Ss zunimmt, erhalten. Die Frequenz fb2 wird während einer Abwärtsmodulationsperiode, in welcher die Frequenz des Sendesignals Ss abnimmt, erhalten. Die Radarvorrichtung 10 erfasst den Abstand D und die relative Geschwindigkeit V für das Ziel aus den Frequenzen fr und fd.
Ferner erfasst die Radarvorrichtung 10 den Einfalls- bzw. Eingangsazimut der reflektierten Wellen durch Durchführen eines digitalen Strahlformungsprozesses (der nachstehend als ein DBF-Prozess bezeichnet wird) für die Empfangssignale. Im Ergebnis erfasst die Radarvorrichtung 10 den Azimut (Θx, Θy) jedes Ziels.
In der vorliegenden Beschreibung werden XY-Koordinaten mit der X-Achse, die in einer horizontalen Richtung über einer Oberfläche einer (gedruckten) Antennenschaltung 20 orientiert in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 festgelegt ist, und der Y-Achse, die in einer vertikalen Richtung über der Oberfläche der Antennenschaltung 20 festgelegt ist, ausgedrückt. Ein Azimut (entsprechend einem sogenannten Azimutwinkel) auf einer durch die X-Achse verlaufenden und zu der Oberfläche der Antennenschaltung 20 senkrechten Ebene wird durch θx ausgedrückt. Ein Azimut (entsprechend einem sogenannten Elevationswinkel) auf einer durch die Y-Achse verlaufenden und zu der Oberfläche der Antennenschaltung 20 senkrechten Ebene wird durch θy ausgedrückt. Der Azimut eines Ziels in Bezug auf den Azimut (θx,θy) wird durch (Θx,Θy) ausgedrückt.
Unter Bezugnahme auf 2 werden nachstehend die Konfigurationen der Sendeantenne 21 und der Empfangsantenne 23 beschrieben. Die Sendeantenne 21 und die Empfangsantenne 23, die an der Radarvorrichtung 10 bereitgestellt sind, sind als planare Antennen konfiguriert. Speziell sind die Sendeantenne 21 und die Empfangsantenne 23 durch ein auf der Oberfläche der Antennenschaltung 20 ausgebildetes Leitermuster bzw. eine Leiterstruktur konfiguriert. Die Antennenschaltung 20 ist so eingerichtet, dass die Oberfläche derselben zu einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 hin orientiert ist, so dass die Radarwellen in Richtung vor das Fahrzeug 1 emittiert werden.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Sendeantenne 21, die die Radarwellen emittiert, dazu konfiguriert, eine Vielzahl von Sendeantennenelementen TA und TB auf der Oberfläche der Antennenschaltung 20 zu beinhalten. Die Sendeantennenelemente TA und TB sind in der Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung auf der Oberfläche der Antennenschaltung 20 angeordnet. Die Sendesignale Ss werden zeitgeteilt und abwechselnd den Sendeantennenelementen TA und TB zugeführt. Die Radarwellen werden abwechselnd von den Sendeantennenelementen TA und TB emittiert.
Andererseits ist die Empfangsantenne 23, die die reflektierten Wellen empfängt, dazu konfiguriert, eine Vielzahl von Empfangsantennenelementen R11 bis R16 und R21 bis R26 auf der Oberfläche der Antennenschaltung 20 zu beinhalten. Die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 sind in geradzahligen bzw. gleichmäßigen Intervallen bzw. Abständen in der X-Achsenrichtung an einer ersten Position Y1 in der Y-Achsenrichtung angeordnet, um eine erste Gruppe von Empfangsantennenelementen R1 zu konfigurieren. Die Empfangsantennenelemente R21 bis R26 sind in geradzahligen bzw. gleichmäßigen Intervallen bzw. Abständen in der X-Achsenrichtung an einer zweiten Position Y2 in der Y-Achsenrichtung angeordnet, um eine zweite Gruppe von Empfangsantennenelementen R2 zu konfigurieren. In dieser Weise ist die Empfangsantenne 23 dazu konfiguriert, eine Vielzahl von Reihen (speziell zwei Reihen) von Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 in der Y-Achsenrichtung zu beinhalten, wobei jede Gruppe von Empfangsantennenelementen R1 und R2 in der X-Achsenrichtung angeordnet ist.
Die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26, die in der Empfangsantenne 23 beinhaltet sind, sind jeweils dazu konfiguriert, in der Y-Achsenrichtung verlängert zu sein. Jedes der Empfangsantennenelementen R11 bis R16 und R21 bis R26 ist in dieser Weise ausgeformt, weil, während die fahrzeuginterne Radarvorrichtung 10 Ziele über einen breiten Winkelbereich in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung) erfassen muss, eine Zielerfassung über einen begrenzten Winkelbereich für die vertikale Richtung (Y -Achsenrichtung) ausreichend ist. Da Indikatoren, Hinweistafeln und dergleichen an Positionen etwa 5 m von der Straßenoberfläche weg aufgestellt sind, ist eine Zielerfassung über einen Bereich von nur einigen Grad für die vertikale Richtung ausreichend.
Um ein Ziel über einen breiten Winkelbereich in der horizontalen Richtung zu erfassen, muss das Anordnungsintervall in der X-Achsenrichtung der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 kurz sein. Um weit entfernte Ziele zu erfassen, muss andererseits der Bereich der Empfangsoberfläche groß sein. Aus diesen Gründen wird sichergestellt, dass die Empfangsantennenelementen R11 bis R16 und R21 bis R26 in der Y-Achsenrichtung verlängert sind.
In einem Anordnungsverfahren für Empfangsantennenelemente werden die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 in gerader Linie in der Y-Achsenrichtung angeordnet bzw. ausgerichtet. In Übereinstimmung mit diesem Verfahren müssen die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 in der Y-Achsenrichtung eine kurze Länge derart aufweisen, dass sich die in der Y-Achsenrichtung benachbarten Empfangsantennenelemente nicht überlagern (nicht gegenseitig stören), wenn die Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 in der Y-Achsenrichtung in einem geeigneten Intervall in Übereinstimmung mit dem Ziel Erfassungsbereich angeordnet sind.
Daher sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 in der X-Achsenrichtung zickzackförmig angeordnet. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Empfangsantenne 23 derart konfiguriert, dass die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 so in einem gleichmäßigen Intervall angeordnet sind, dass sie sich in der Reihenfolge von Reihen abwechseln. Speziell ist die Empfangsantenne 23 derart konfiguriert, dass sich die Empfangsantennenelemente R11 bis R16, die die Gruppe von Empfangsantennenelementen R1 einer ersten Reihe konfigurieren, und die Empfangsantennenelemente R21 bis R26, die die Gruppe von Empfangsantennenelementen R2 einer zweiten Reihe konfigurieren, in der Reihenfolge von Reihen jeweils nacheinander bzw. eins um eins abwechseln.
Mit dieser Konfiguration ist die Empfangsantenne 23 derart konfiguriert, dass die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 zickzackförmig entlang zwei Richtungen (a -Achsenrichtung und β-Achsenrichtung, wie in 2 angegeben), die relativ zu der X-Achsenrichtung geneigt sind, angeordnet sind.
Mit dieser Zickzackanordnung können die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 dazu konfiguriert werden, unabhängig von einem Anordnungsintervall L in der Y-Achsenrichtung zwischen den Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 in der Y-Achsenrichtung verlängert zu sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Länge der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 in der Y-Achsenrichtung auf einen Wert größer als das Anordnungsintervall L in der Y-Achsenrichtung zwischen den Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 festgelegt.
Ferner ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die positionelle Beziehung der Sendeantennenelemente TA und TB zu den Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 wie folgt festgelegt. Das heißt, das Anordnungsintervall in der Y-Achsenrichtung zwischen den Sendeantennenelementen TA und TB ist auf 2L festgelegt, welches das Zweifache des Anordnungsintervalls L in der Y-Achsenrichtung zwischen den Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 ist. In dieser Weise sind die Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 an Positionen angeordnet, die sich voneinander durch den Abstand L in der Y-Achsenrichtung unterscheiden, während die Sendeantennenelemente TA und TB an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander durch den Abstand 2L in der Y-Achsenrichtung unterscheiden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Sendeantennenelemente TA und TB und die Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 in der Y-Achsenrichtung in einer wie vorstehend beschrieben positionellen Beziehung angeordnet. Daher ist die Radarvorrichtung 10 derart konfiguriert, dass die von den Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 erhaltenen Empfangssignale äquivalent zu denjenigen sind, welche von vier Reihen von Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2, die in einem gleichförmigen Intervall in der Y-Achsenrichtung angeordnet sind, erhalten werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Radarwellen von den Sendeantennenelementen TA und TB emittiert. In dieser Umgebung sind, wie in 3 gezeigt ist, die Pfadlängen von einem Emissionspunkt P(TA) der Radarwellen von dem Sendeantennenelemente TA zu Empfangspunkten P(R1) und P(R2) der Gruppe von Empfangsantennenelementen R1 bzw. R2 um eine Distanz bzw. einen Abstand 2Δ=2L×sin(θy), welcher dem Abstand bzw. Intervall 2L zwischen den Sendeantennenelemente TA und TB entspricht, länger als die Pfadlängen von einem Emissionspunkt P(TB) der Radarwellen von dem Sendeantennenelemente TB zu den Empfangspunkten P(R1) und P(R2) der Empfangsantennenelemente Gruppen R1 bzw. R2.
In 3 sind die Ausbreitungs- bzw. Propagationspfade von Radarwellen ausgehend von den Emissionspunkten P(TA) und P(TB) zu den Empfangspunkten P(R1) und P(R2) mit durchgezogenen Linien angegeben. Die Propagationspfade unterliegen der Voraussetzung, dass die Reflexionspunkte der Radarwellen ausreichend weit entfernt sind und die reflektierten Wellen sich ausgehend von einem Azimut θy ausbreiten, der gleich dem Emissionsazimut der Radarwellen ist.
Der linksseitige Bereich von 3 erklärt eine Pfaddifferenz bzw. einen Pfadunterschied 2Δ, der aufgrund des Unterschieds zwischen den Emissionspunkten P(TA) und P(TB) der Radarwellen auftritt. Andererseits erklärt der rechtsseitige Bereich von 3 einen Pfad unterschied Δ, der aufgrund des Unterschieds zwischen den Empfangspunkten P(R1) und P(R2) auftritt.
Der Empfangspunkt P(R1) ist von der Gruppe von Empfangsantennenelementen R1, während der Empfangspunkten P(R2) von der Gruppe von Empfangsantennenelementen R2 ist. In 3 geben die schwarzen Kreise die Emissionspunkte P(TA) und P(TB) der Sendeantennenelemente TA und TB und die Empfangspunkte P(R1) und P(R2) der Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 auf einer vertikalen Ebene an, in der die Normallinie der X-Achsenrichtung entspricht.
Wie aus 3 ersichtlich ist, wird dann, wenn die Pfadlänge ausgehend von dem Emissionspunkt P(TB) zu dem Empfangspunkten P(R1) als eine Referenzpfadlänge verwendet wird, ein Unterschied zwischen der Pfadlänge ausgehend von dem Emissionspunkt P(TB) zu dem Empfangspunkten P(R2) und der Referenzpfadlänge als eine Distanz Δ=L×sin(θy) ausgedrückt, die ein Pfadunterschied entsprechend dem Intervall L zwischen den Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 ist.
Andererseits beträgt der Pfadunterschied zwischen der Pfadlänge ausgehend von dem Emissionspunkt P(TA) zu dem Empfangspunkt P(R1) und der Referenzpfadlänge 2Δ, weil der Pfadunterschied 2Δ zwischen den Emissionspunkten P(TA) und P(TB) verursacht wird (vergleiche den linksseitigen Bereich von 3).
Wie in 3 gezeigt ist, entspricht unter der Annahme, dass eine dritte Gruppe von Empfangsantennenelementen mit einem Empfangspunkt P(R3) vorhanden ist, der Pfadunterschied 2Δ einer Differenz zwischen einer Pfadlänge ausgehend von dem Emissionspunkt P(TB) zu dem Empfangspunkt P(R3) und der Referenzpfadlänge.
Der Pfadunterschied zwischen der Pfadlänge ausgehend von dem Emissionspunkt P(TA) zu dem Empfangspunkt P(R2) und der Referenzpfadlänge beträgt 3Δ, weil der Pfadunterschied 2Δ zwischen den Emissionspunkten P(TA) und P(TB) verursacht wird.
Unter der Annahme, dass eine dritte Gruppe von Empfangsantennenelementen mit einem Empfangspunkten P(R4) vorhanden ist, entspricht der Pfadunterschied 3Δ einer Differenz zwischen einer Pfadlänge ausgehend von dem Emissionspunkt P(TB) zu dem Empfangspunkten P(R4) und der Referenzpfadlänge. In dem rechtsseitigen Bereich von 3 sind die virtuellen Empfangspunkte P(R3) und P(R4) durch weiße Kreise angegeben.
Ferner geben in 4 die schwarzen Kreise Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) der jeweiligen Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 auf der Oberfläche der Antennenschaltung 20 an. Die Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) entsprechen jeweiligen Antennenmitten (Mittenpunkten) der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26. Die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 haben jeweilige Speisepunkte, welche an den Antennenmitten (Mittenpunkten) eingerichtet sind.
In 4 sind durch weiße Kreise geplottete Empfangspunkte P(R31) bis P(R36) und P(R41) bis P(R46) korrigierte Empfangspunkte (virtuelle Empfangspunkte). Die korrigierten Empfangspunkte werden durch Korrigieren der Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26, die die reflektierten Wellen der von dem Sendeantennenelement TA emittierten Radarwellen empfangen, unter der Annahme, dass die Radarwellen von dem Empfangsantennenelement TB emittiert wurden, erhalten
In anderen Worten werden die korrigierten Empfangspunkte durch Korrigieren der Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) in der Y-Achsenrichtung erhalten. In diesem Fall wird die Korrektur derart durchgeführt, dass die Pfadlängen ausgehend von dem Emissionspunkt (TB) zu den Empfangspunkten P(R31) bis P(R36) und P(R41) bis P(R46) gleich den Pfadlängen ausgehend von dem Emissionspunkt (TA) zu den Empfangspunkten P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) sind, wenn die vorstehenden Annahmen nicht getroffen werden.
In dieser Weise sind dann, wenn die Sendeantennenelemente TA und TB und die Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 in der Y-Achsenrichtung in Übereinstimmung mit der positionellen Beziehung von 2 angeordnet sind, Empfangssignale, die erhalten werden können, nahezu äquivalent, wie in 3 und 4 gezeigt ist, zu denjenigen, die erhalten werden, wenn die Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 in vier Reihen in gleichem Abstand bzw. Intervall L in der Y-Achsenrichtung angeordnet sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Radarwellen abwechselnd in einer Zeitteilungsweise ausgehend von den Sendeantennenelementen TA und TB emittiert, um hoch genau den Eingangsazimut der reflektierten Wellen auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Prinzips zu erfassen. Die Empfangssignale (speziell die Schwebungssignale M) der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 werden auf einer Elementbasis bzw. elementweise für die Sendeantennenelemente TA und TB sortiert, wodurch Empfangssignale (Schwebungssignale M) auf einer Kombinationsbasis für die jeweiligen Kombinationen der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 und den Sendeantennenelementen TA und TB erzeugt werden. Unter Verwendung dieser Signale wird der Eingangsazimut jeder reflektierten Welle, das heißt, der Azimut jedes Ziels (Θx,Θy), erfasst.
In Übereinstimmung mit diesem Azimuterfassungsverfahren kann die Zunahme in der Anzahl von Empfangsantennenelementen R11 bis R16 und R21 bis R26, die die Empfangsantenne 23 konfigurieren, minimiert werden. Folglich kann der Eingangsazimut der reflektierten Wellen mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
Zum Beispiel sei der Fall angenommen, in dem die Empfangsantenne 23 dieselbe Konfiguration hat wie die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, aber die Sendeantenne 21 als eine Einzelantenne anstelle einer Vielzahl von Sendeantennenelementen konfiguriert ist. Da die Empfangsantenne 23 nur zwei Gruppen von Empfangsantennenelementen R1 und R2 hat, ist in diesem Fall die Erfassung der Azimute von zwei oder mehr Zielen in der Y-Achsenrichtung im Wesentlichen unmöglich.
Andererseits werden in einer Umgebung, in der die Straßenoberfläche die Radarwellen leicht reflektiert, wie durch die durchbrochenen Linien in 1 angegeben ist, ein erster Propagationspfad, entlang welchem die reflektierte Welle von einem Ziel (Hinweistafel G) direkt die Empfangsantenne 23 erreicht, und ein zweiter Propagationspfad, entlang welchem die reflektierte Welle von dem Ziel (Hinweistafel G) durch die Straßenoberfläche reflektiert wird und dann die Empfangsantenne 23 erreicht, erzeugt. Das Vorhandensein des zweiten Propagationspfads verursacht die Erzeugung eines Falschbilds J an dem Punkt, der durch die doppelt gepunktete Kettenlinie in 1 angegeben ist.
In anderen Worten verursacht eine Umgebung, in der die Straßenoberfläche die Radarwellen leicht reflektiert, ein Phänomen, in welchem scheinbar zwei oder mehr Ziele vorhanden sind, wenn tatsächlich nur ein einzelnes Ziel vorhanden ist. Daher kann eine Radarvorrichtung, in welcher die Sendeantenne 21 als eine einzelne Antenne konfiguriert ist, den Azimut eines Ziels in einer solchen Umgebung nicht korrekt erfassen.
In dieser Hinsicht kann in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzahl von Gruppen von Empfangsantennenelementen virtuell auf vier erhöht werden. Daher können die Wirkungen des Falschbilds J wie vorstehend erwähnt minimiert werden, um dadurch den Azimut eines Ziels in der Y-Achsenrichtung mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
Unter Bezugnahme auf 5 wird nachstehend eine detaillierte Konfiguration der Radarvorrichtung 10 beschrieben. Wie in 5 gezeigt ist, beinhaltet die Radarvorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Sendeschaltung 11, eine Umschaltverteilungsschaltung 13, die Sendeantenne 21, die Empfangsantenne 23, die Mischer 30 für die jeweiligen Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26, einen Analog-Digital-Wandler 40 und eine Signalverarbeitungseinheit 50.
Die Sendeschaltung 11 führt das Originalsignal des Sendesignals Ss der Umschaltverteilungsschaltung 13 zu. Die Umschaltverteilungsschaltung 13 führt eine Leistungsverteilung des Originalsignals des Sendesignals Ss, das von der Sendeschaltung 11 zugeführt wurde, auf das Originalsignal Ss und ein lokales Signal durch. Die Umschaltverteilungsschaltung 13 führt dann abwechselnd das Sendesignal Ss den Sendeantennenelementen TA und TB in einem vorbestimmten Zyklus zu. Andererseits wird das lokale Signal den Mischern 30 zugeführt. Die Sendeantennenelemente TA und TB emittieren auf der Grundlage des von der Umschaltverteilungsschaltung 13 zugeführten Sendesignals Ss abwechselnd Radarwellen vor das Fahrzeug 1.
Das Empfangssignal Sr jedes der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26, die die reflektierten Wellen empfangen, wird einem entsprechenden einen der Mischer 30 zugeführt. Jeder der jeweiligen Mischer 30 der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 mischt das Empfangssignal Fr und das lokale Signal, zugeführt von der Umschaltverteilungsschaltung 13, um das Schwebungssignal M zu erzeugen. Nachstehend werden für die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 die Schwebungssignale M, von welchen jedes ein gemischtes Signal des Empfangssignals Sr eines Empfangsantennenelements und des lokalen Signals ist, werden jeweils als Schwebungssignal M11 bis M16 und M21 bis M26 ausgedrückt.
Die Schwebungssignal M11 bis M16 und M21 bis M26, die durch die jeweiligen Mischer 30 der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 erzeugt wurden, werden dem Analog-Digital-Wandler 40 zugeführt. Der Analog-Digital-Wandler 40 weist (nicht gezeigte) Umwandlungsschaltungen auf, deren Anzahl der Anzahl von Schwebungssignalen M11 bis M16 und M21 bis M26 entspricht. Der Analog-Digital-Wandler 40 wandelt jedes der zugeführten Schwebungssignale M11 bis M16 und M21 bis M26 in ein digitales Signal (Daten) um.
Die Schwebungssignale M11 bis M16 und M21 bis M26, die durch den Analog-Digital-Wandler 40 AD-gewandelt wurden, werden der Signalverarbeitungseinheit 50 zugeführt. Die Signalverarbeitungseinheit 50 analysiert die Schwebungssignale M11 bis M16 und M21 bis M26, und erfasst dadurch die Entfernung D, die relative Geschwindigkeit V und den Azimut (Ox,Oy) für jedes Ziel und gibt die Zielinformation für jedes Ziel aus.
Im Einzelnen beinhaltet die Signalverarbeitungseinheit 50, wie in 6 gezeigt ist, eine Sortiereinheit 51, eine Analysiereinheit 53, eine Azimuterfassungseinheit 55 und eine Ausgabeeinheit 57. Die Sortiereinheit 51 separiert die Schwebungssignale M11 bis M16 und M21 bis M26 in Schwebungssignalen für die Sendeantennenelemente TA und TB. Die Sortiereinheit 51 führt dann separierte Schwebungssignale MA11 bis MA16 und M21 bis MA26 und MB11 bis MB16 und MB21 bis M26 der Analysiereinheit 53 zu.
Das Schwebungssignal MA11 wird durch Separieren und Extrahieren eines Signals aus dem Schwebungssignal M11 erzeugt, wobei das Signal von einer Periode ist, die die Reflexionswellenkomponente der von dem Sendeantennenelement TA emittierten Radarwelle beinhaltet. Das Schwebungssignal MB11 wird durch Separieren und Extrahieren eines Signals aus dem Schwebungssignal M11 erzeugt, wobei das Signal von einer Periode ist, die die Reflexionswellenkomponente der von dem Sendeantennenelemente TB emittierten Radarwelle beinhaltet.
In ähnlicher Weise werden die Schwebungssignale MA12 bis MA16 und MA21 bis MA26 durch Separieren und Extrahieren von Signalen aus jeweils den Schwebungssignalen M12 bis M16 und M21 bis M26 erzeugt, wobei die Signale von jeweiligen Perioden sind, die die Reflexionswellenkomponenten der von dem Sendeantennenelement TA emittierten Radarwellen beinhalten. Die Schwebungssignale MB12 bis MB16 und MB21 bis MB26 werden durch Separieren und Extrahieren von Signalen aus jeweils den Schwebungssignalen M12 bis M16 und M21 bis M26 erzeugt, wobei die Signale von jeweiligen Perioden sind, die die Reflexionswellenkomponenten der von dem Sendeantennenelement TB emittierten Radarwellen beinhalten.
Während der Periode, über welche das Sendeantennenelement TA (oder das Sendeantennenelemente TB) Radarwellen emittiert, werden die reflektierten Wellen derselben durch die Empfangsantenne 23 empfangen. In dieser Umgebung kann die Sortiereinheit 51 zum Beispiel die Schwebungssignale MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26 in der folgenden Weise erzeugen.
Das heißt, die Sortiereinheit 51 kann jedes der Schwebungssignale M11 bis M16 und M21 bis M26 in ein Schwebungssignal der Periode, über welche die Radarwellen von dem Sendeantennenelement TA gesendet werden, und ein Schwebungssignal der Periode, über welche die Radarwellen von dem Sendeantennenelement TB gesendet werden, separieren. Im Ergebnis kann die Sortiereinheit 51 die Schwebungssignale MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26 erzeugen.
Die Analysiereinheit 53 führt eine Frequenzanalyse der Schwebungssignalen MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26, die von der Sortiereinheit 51 zugeführt würden, für jede Kombination der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 und der Sendeantennenelemente TA und TB durch.
Im Einzelnen erfasst die Analysiereinheit 53 die Frequenzen fb1 und fb2 jeder Reflexionswellenkomponente, die in den Schwebungssignalen MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26 enthalten sind, durch Frequenzanalyse. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Frequenz fb1 die Spitzenfrequenz während einer Aufwärtsmodulationsperiode in dem Schwebungssignal MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26. Die Frequenz fb2 ist eine Spitzenfrequenz während der Abwärtsmodulationsperiode in dem Schwebungssignal MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26.
Die Analysiereinheit 53 kann die Frequenz fb1 der Reflexionswellenkomponente für jedes der Schwebungssignale MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26 durch Erfassen einer Frequenz, an welcher eine Empfangsleistung einen Spitzenwert von nicht weniger als einem Schwellenwert anzeigt, aus einem Frequenzspektrum des Schwebungssignals während der Aufwärtsmodulationsperiode erfassen. Die Analysiereinheit 53 kann die Frequenz fb1 der Reflexionswellenkomponente durch Erfassen einer Frequenz, an welcher eine Empfangsleistung einen Spitzenwert von nicht weniger als einem Schwellenwert anzeigt, aus einem Frequenzspektrum des Schwebungssignals während der Abwärtsmodulationsperiode erfassen.
Die Analysiereinheit 53 extrahiert die Reflexionswellenkomponente als Signale EA11 bis EA16 und EA21 bis EA26, und EB11 bis EB16 und EB21 bis EB26 aus den Schwebungssignalen MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26, auf der Grundlage der Information der erfassten Spitzenfrequenzen fb1 und fb2, und führt die extrahierten Signale der Azimuterfassungseinheit 55 zu.
Die extrahierten Signale EA11 bis EA16 und EA21 bis EA26, und EB11 bis EB16 und EB21 bis EB26 sind Signale, die durch Extrahieren der Komponenten der Spitzenfrequenz fb1 und fb2, welche die Reflexionswellenkomponente bzw. die Komponenten der reflektierten Welle sind, aus jeweils den Schwebungssignalen MA11 bis MA16 und MA21 bis MA26, und MB11 bis MB16 und MB21 bis MB26 erhalten wurden. Die extrahierten Signale EA11 bis EA16 und EA21 bis EA26, und EB11 bis EB16 und EB21 bis EB26 werden für jede Spitzenfrequenz fb1 in der Aufwärtsmodulationsperiode und jede Spitzenfrequenz fb2 in der Abwärtsmodulationsperiode erzeugt.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt einen Azimuterfassungsprozess unter Verwendung der extrahierten Signale EA11 bis EA16 und EA21 bis EA26, und EB11 bis EB16 und EB21 bis EB26 für jede Reflexionswellenkomponente (für jede von Spitzenfrequenzen fb1 und fb2) durch. Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst dadurch den Eingangsazimut jeder reflektierten Welle, oder in anderen Worten, den Azimut (Θx,Θy) jedes Ziels. Im Einzelnen erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 den Azimut (Θx,Θy) jeder Reflexionswellenkomponente durch Durchführen des in 7 gezeigten Azimuterfassungsprozesses für jede Reflexionswellenkomponente unter Verwendung des extrahierten Signals EA11 bis EA16 und EA21 bis EA26, und EB11 bis EB16 und EB21 bis EB26 entsprechend zu der Reflexionswellenkomponente.
Nachdem der in 7 gezeigte Azimuterfassungsprozess begonnen ist, führt die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale EB11 bis EB16 für jede Kombination von Empfangsantennenelementen R11 bis R16, die die erste Gruppe von Empfangsantennenelementen R1 konfigurieren, und des Sendeantennenelements TB durch (Schritt S110). Im Einzelnen führt die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung durch, welche die Anordnungsrichtung der entsprechenden Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) ist.
Das heißt, die Azimuterfassungseinheit 55 erzeugt bezüglich des Azimuts θx in der X-Achsenrichtung ein synthetisiertes Signal für jeden zu verarbeitenden Azimut θx. In dem synthetisierten Signal sind die extrahierten Signale EB11 bis EB16 so synthetisiert, dass sie die ankommende Wellenkomponente ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θx verstärken. Wie gut bekannt ist, kann eine Verstärkung durch Gewichten des extrahierten Signals EB11 und EB16 und Durchführen einer DBF-Synthese so, dass dem zu verarbeitenden Azimut θx eine Direktivität verliehen wird, erzielt werden. Die Azimuterfassungseinheit 55 ermittelt die Empfangsleistung der ankommenden Welle ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θx auf der Grundlage des synthetisierten Signals.
In dem DBF-Prozess in Schritt S110 erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 das synthetisierte Signal der extrahierten Signale EB11 bis EB16 für jeden zu verarbeitenden Azimut θx in der vorstehend beschriebenen Weise. Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst dabei ein auf den Azimut θx bezogenes Azimutspektrum. In dieser Weise berechnet die Azimuterfassungseinheit 55 das Azimutspektrum einer ankommenden Welle für eine Gruppe von Empfangspunkten P(R11) bis P(R16) in einer Reihe H1, die in 8 gezeigt ist. Das erfasste Azimutspektrum gibt die Korrespondenz bzw. Entsprechung zwischen dem Azimut θx und der Empfangsleistung ausgehend von dem Azimut θx an.
Ferner verwendet die Azimuterfassungseinheit 55 die extrahierten Signale EB21 bis EB26 für jede Kombination der Empfangsantennenelemente R21 bis R26, die die zweite Gruppe von Empfangsantennenelementen R2 konfigurieren, und des Sendeantennenelements TB, zum Durchführen des DBF-Prozesses in der X-Achsenrichtung, welche die Anordnungsrichtung der entsprechenden Empfangssignale P(R21) bis P(R26) ist (S120).
In anderen Worten erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 in Schritt S120 ein synthetisiertes Signal der extrahierten Signale EB21 bis EB26 für jeden zu verarbeitenden Azimut θx durch ein Verfahren ähnlich zu dem einen, das in Schritt S110 verwendet wird.
In Schritt S120 erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 das Azimutspektrum einer ankommenden Welle für eine Gruppe von Empfangspunkten P(R21) bis P(R26) in einer Reihe H2, die in 8 gezeigt ist, in der vorstehend beschriebenen Weise. In dem DBF-Prozess von Schritt S120 kann jedoch auf der Grundlage des Verarbeitungsergebnisses in Schritt S110 der Bereich des zu verarbeitenden Azimuts θx auf einen Bereich beschränkt werden, über welchen ein Ziel vorhanden ist.
In anderen Worten kann der Azimut Ox des Ziels in Übereinstimmung mit dem in Schritt S110 erhaltenen Verarbeitungsergebnis näherungsweise abgeschätzt werden. In Schritt S120 kann die Azimuterfassungseinheit 55 eine Strahlformung durchführen (das synthetisierte Signal für den entsprechenden Azimut θx erzeugen), wobei der Bereich des zu verarbeitenden Azimuts θx auf die Peripherie des Azimuts Ox des Ziels, der aus dem in Schritt S110 erhaltenen Verarbeitungsergebnis abgeschätzt wurde, beschränkt wird. Im Ergebnis kann die Verarbeitungslast der dem DBF-Prozess zugeordneten Azimuterfassungseinheit 55 verringert werden.
Es wird angemerkt, dass die Empfangspunkte P(R21) bis P(R26) der extrahierten Signale EB21 bis EB26, die in dem DBF-Prozess in Schritt S120 verwendet werden, in der X-Achsenrichtung relativ zu den Empfangspunkten P(R11) bis P(R16) der in Schritt S 110 verwendeten extrahierten Signale EB11 bis EB16 verschoben sind. Daher kann der in Schritt S120 durchgeführte DBF-Prozess eine Korrektur für das Ausmaß der Verschiebung beinhalten.
Ferner verwendet die Azimuterfassungseinheit 55 die extrahierten Signale EA11 bis EA16 für jede Kombination von Empfangsantennenelementen R11 bis R16, die die erste Gruppe von Empfangsantennenelementen R1 konfigurieren, und des Sendeantennenelements TA, um den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung, welche die Anordnungsrichtung der entsprechenden Empfangssignale P(R31) bis P(R36) ist, durchzuführen (S130).
In anderen Worten erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 ein synthetisiertes Signal der extrahierten Signale EA11 bis EA16 für jeden zu verarbeitenden Azimut θx durch ein Verfahren ähnlich dem einen, dass in Schritt S110 verwendet wird. Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst dadurch das auf den Azimut θx bezogene Azimutspektrum. In Schritt S130 erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 das Azimutspektrum einer ankommenden Welle für eine Gruppe von Empfangspunkten P(R31) bis P(R36) in einer Reihe H3, die in 8 gezeigt ist, in der vorstehend beschriebenen Weise. In dem DBF-Prozess in Schritt S130 kann der Bereich des zu verarbeitenden Azimuts θx in einer Weise ähnlich zu dem in Schritt S120 durchgeführten Prozess beschränkt werden.
Ferner verwendet die Azimuterfassungseinheit 55 die extrahierten Signale EA21 bis EA26 für jede Kombination von Empfangsantennenelementen R21 bis R26, die die zweite Gruppe von Empfangsantennenelementen R2 konfigurieren, und des Sendeantennenelements TA, um den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung, welche die Anordnungsrichtung der entsprechenden Empfangssignale P(R41) bis P(R46) ist, durchzuführen (S140).
In anderen Worten erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 ein synthetisiertes Signal der extrahierten Signale EA21 bis EA26 für jeden zu verarbeitenden Azimut θx durch ein Verfahren ähnlich zu dem einen, das in Schritt S110 verwendet wird. Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst dadurch das Azimutspektrum bezogen auf den Azimut θx.
In Schritt S140 erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 das Azimutspektrum einer ankommenden Welle für eine Gruppe von Empfangspunkten P(R41) bis P(R46) in einer Reihe R4, die in 8 gezeigt ist, in der vorstehend beschriebenen Weise. In dem in Schritt S140 durchgeführten DBF-Prozess kann der Bereich des Azimuts θx, der zu verarbeiten ist, in einer Weise ähnlich zu den Prozessen, die in Schritten S120 und S130 durchgeführt wurden, beschränkt werden. Ferner kann in Schritt S140 der DBF-Prozess, der eine Korrektur entsprechend zu dem Ausmaß der Verschiebung beinhaltet, in einer Weise ähnlich zu dem in Schritt S120 durchgeführten Prozess durchgeführt werden.
Nach Beenden der in den Schritten S110 bis S140 durchgeführten Prozesse erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 jeden Azimut θx als den Eingangsazimut der reflektierten Welle, oder, in anderen Worten, den Azimut Ox des Ziels (Schritt S150). In diesem Fall gibt jeder Azimut θx einen Spitzenwert mit einer Empfangsleistung von nicht weniger als dem Schwellenwert in dem durch die Prozesse erfassten Azimutspektrum an.
Hierin kann die Azimuterfassungseinheit 55 den Azimut Ox jedes Ziels auf der Grundlage einer Überlagerung der Azimutspektren, die in den Schritten S110 bis S140 erfasst wurden, erfassen. Als ein weiteres Beispiel kann in Schritt S150 die Azimuterfassungseinheit 55 für jedes Azimutspektrum den Azimut, der einen Spitzenwert mit einer Empfangsleistung von nicht weniger als dem Schwellenwert in dem Azimutspektrum aufweist, erfassen. Die Azimuterfassungseinheit 55 kann dann den Azimut Ox jedes Ziels durch Durchführen eines statistischen Prozesses (beispielsweise durch Mittelwertbildung) für die erfassten Azimute in der Vielzahl von Azimutspektren erfassen.
Als ein weiteres Beispiel kann die Azimuterfassungseinheit 55 eines der in den Schritten S110 bis S150 erfassten Azimutspektren dazu verwenden, den Azimut Ox jedes Ziels aus dem Azimutspektrum zu erfassen. Die Azimuterfassungseinheit 55 kann darüber hinaus ein Azimutspektrum aus den in den Schritten S110 bis S140 erzeugten synthetisierten Signalen erfassen, um den Azimut Ox jedes Ziels auf der Grundlage des erfassten Azimutspektrums zu erfassen.
Nach Beenden der Prozesse in Schritt S150 schreitet die Steuerung zu Schritt S160 fort, in dem die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess in der Y-Achsenrichtung für jeden der wie vorstehend beschrieben erfassten Azimute Ox durchführt. Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst dann den Azimut Oy des entsprechenden Ziels.
In dem DBF-Prozess für jeden Azimut Ox, der in Schritt S160 durchgeführt wurde, erhält die Azimuterfassungseinheit 55 ein DBF-Signal für den Azimut Ox, oder ein DBF-Signal von jeder der Reihen H1 bis H4. Die DBF-Signale der Reihen H1 bis H4 für die Azimute Ox entsprechen hierin den jeweiligen synthetisierten Signalen (das heißt den synthetisierten Signalen, die durch Strahlformen des Azimuts Ox erhalten wurden), in welchen die extrahierten Signale durch die DBF-Prozesse in den Schritten S110 bis S140 synthetisiert werden, um die ankommende Wellenkomponente für den Azimut Ox zu verstärken.
Die Azimuterfassungseinheit 55 verwendet die DBF-Signale der Reihen H1 bis H4 für den Azimut Ox und führt den DBF-Prozess in der Y-Achsenrichtung, in welcher die entsprechenden Empfangspunkte P(R1) bis P(R4) angeordnet sind, durch. In anderen Worten erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 für den Azimut θy in der Y-Achsenrichtung ein synthetisiertes Signal (das heißt ein synthetisiertes Signal, das durch Strahlformen des zu verarbeitenden Azimuts θy erhalten wurde) für jeden zu verarbeitenden Azimut θy. Das synthetisierte Signal wird durch Synthetisieren der DBF-Signale der Reihen H1 bis H4 derart, dass die ankommende Wellenkomponente ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θy verstärkt wird, erhalten. Die Azimuterfassungseinheit 55 ermittelt dann die Empfangsleistung der ankommenden Welle ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θy auf der Grundlage des synthetisierten Signals.
In dem DBF-Prozess in Schritt S160 erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 ein synthetisiertes Signal für jeden zu verarbeitenden Azimut θy in Bezug auf die DBF-Signale der Reihen H1 bis H4 für den Azimut Ox in der vorstehend beschriebenen Weise. Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst dadurch das auf den Azimut θy bezogene Azimutspektrum. Das erfasste Azimutspektrum gibt die Korrespondenz bzw. Entsprechung zwischen dem Azimut θy und der Empfangsleistung ausgehend von dem Azimut θy an.
In dieser Weise wird das auf den Azimut θy bezogene Azimutspektrum für jeden Azimut Ox erfasst. Danach schreitet die Steuerung zur Schritt S170 fort, in dem die Azimuterfassungseinheit 55 jeden Azimut θy als den Azimut Oy jedes Ziels (Eingangsazimut der reflektierten Welle) erfasst. In diesem Fall gibt jeder Azimut θy einen Spitzenwert mit einer Empfangsleistung von nicht weniger als dem Schwellenwert in dem in Schritt S160 erfassten Azimutspektrum an.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt den in dieser Weise erfassten Azimut (Θx,Θy) der Ausgabeeinheit 57 zu, wobei der Azimut von jedem Ziel ist, das die Radarwellen reflektiert hat (Schritt S180). Dann beendet die Azimuterfassungseinheit 55 den Azimuterfassungsprozess. Die Azimuterfassungseinheit 55 führt den Azimuterfassungsprozess, der vorstehend im Einzelnen beschrieben wurde, für die Spitzenfrequenzen fb1 und fb2 wiederholt durch. Die Azimuterfassungseinheit 55 stellt dadurch der Ausgabeeinheit 57 sequenziell den Azimut (Ox,Oy) jedes Ziels, das voraus des Fahrzeugs positioniert ist, bereit.
Die Ausgabeeinheit 57 erfasst den Abstand D zu einem Ziel und die Geschwindigkeit V relativ zu dem Ziel, wobei das Ziel in jedem Azimut (Ox,Oy) positioniert ist. Die Ausgabeeinheit 57 führt die Erfassung auf der Grundlage der Spitzenfrequenzen fb1 und fb2, die von der Analysiereinheit 53 erhalten wurden, und den Azimuten (Θx,Θy) für die Spitzenfrequenzen fb1 und fb2, die von der Azimuterfassungseinheit 55 erhalten wurden, durch. Die Ausgabeeinheit 57 gibt dann für jedes Ziel die Zielinformation einschließlich von Information über den Abstand D, die relative Geschwindigkeit V und den Azimut (Θx,Θy) des Ziels aus.
Die Radarvorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist wie vorstehend beschrieben konfiguriert. In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Radarvorrichtung 10 dazu konfiguriert, die Empfangsantenne 23, in welcher die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 in einer Zickzackanordnung vorliegen, zu beinhalten. In der Radarvorrichtung 10, die in dieser Weise konfiguriert ist, ist die Azimuterfassungseinheit für Ziele (reflektierte Wellen) in der vertikalen Richtung durch Bereitstellen von zwei Sendeantennenelementen TA und TB in der (vertikalen) Y-Achsenrichtung verbessert.
Daher können in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wirkungen des Falschbilds J minimiert werden, und kann eine hoch genaue Zielerfassung erzielt werden, ohne neue Empfangsantennenelemente in der vertikalen Richtung in der Empfangsantenne 23 bereitzustellen.
[zweites Ausführungsbeispiel]
Nachstehend wird eine Radarvorrichtung 10 eines zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Radarvorrichtung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels nur in dem Azimuterfassungsprozess, der von der Azimuterfassungseinheit 55 durchgeführt wird. Daher wird nachstehend der von der Azimuterfassungseinheit 55 durchgeführte Azimuterfassungsprozess selektiv beschrieben.
Die Azimuterfassungseinheit 55 des vorliegenden Ausführungsbeispiels führt anstelle des in 7 gezeigten Azimuterfassungsprozesses den in 9 gezeigten Azimuterfassungsprozess wiederholt durch. Nachdem der Azimuterfassungsprozess begonnen ist, führt die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess in der α-Achsenrichtung unter Verwendung der extrahierten Signale entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten der Reihe durch (Schritt S210). Der DBF-Prozess wird auf einer Reihenbasis bzw. reihenweise für eine Vielzahl von Reihen (Reihe a1 bis Reihe a7) von Empfangspunkten P(R11) bis P(R16), P(R21) bis P(R26), P(R31) bis P(R36), und P(R41) bis P(R46), die in einer α-Achsenrichtung, gezeigt in dem oberen Abschnitt von 10, angeordnet sind, durchgeführt.
Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, sind korrigierte Empfangspunkte P(R11) bis P(R16), P(R21) bis P(R26), P(R31) bis P(R36), und P(R41) bis P(R46) wie in dem oberen Abschnitt von 10 gezeigt angeordnet. Die korrigierten Empfangspunkte P(R11) bis P(R16), P(R21) bis P(R26), P(R31) bis P(R36), und P(R41) bis P(R46) werden durch Korrigieren der Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26, das heißt Empfangspunkten der von den Sendeantennenelementen TA und TB emittierten Radarwellen, erhalten. Die Korrektur erfolgt unter der Annahme, dass die Radarwellen von dem Sendeantennenelement TB emittiert wurden.
Die vorstehend beschriebene Annahme besteht darin, dass die Emissionsquelle der Radarwellen das Sendeantennenelement TB ist. Daher bleiben die korrigierten Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) der Empfangssignale (der extrahierten Signale EB11 bis EB 16 und EB21 bis EB26), die den von dem Sendeantennenelement TB emittierten Radarwellen entsprechen, nach der Korrektur unverändert.
Andererseits sind die korrigierten Empfangspunkte P(R31) bis P(R36) und P(R41) bis P(R46) der Empfangssignale (der extrahierten Signale EA11 bis EA16 und EA21 bis EA26) entsprechend zu den von dem Sendeantennenelemente TA emittierten Radarwellen an Positionen angeordnet, die in der Y-Achsenrichtung um einen Abstand entsprechend zu dem Anordnungsintervall 2L zwischen den Sendeantennenelementen TA und TB gegenüber denjenigen der Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) vor der Korrektur verschoben sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in einer geometrischen Anordnung der virtuellen Empfangspunkte P(R11) bis P(R16), P(R21) bis P(R26), P(R31) bis P(R36), und P(R41) bis P(R46) eine Gruppe von Empfangspunkten, die in einer Reihe entlang der α-Achsenrichtung der Zickzackanordnung angeordnet ist (vergleiche 2), als eine Gruppe von Empfangspunkten von einer Einzelanordnungsantenne bzw. einzeln angeordneten Antenne herangezogen. Der DBF-Prozess in der α-Achsenrichtung wird auf der Grundlage der extrahierten Signale, die dieser Gruppe von Empfangspunkten entsprechen, durchgeführt.
Die jeweiligen Gruppen von Empfangspunkten von Reihen a1 bis a7, die in dem oberen Abschnitt von 10 gezeigt sind, sind in den Spalten in dem unteren Abschnitt der 10 angegeben. In Schritt S210 führt die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale EA11 und EA21 entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten P(R31) und P(R41) in der Reihe a1 als den DBF-Prozess für die Reihe α1 durch.
In anderen Worten erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 für einen Azimut θα relativ zu der α-Achsenrichtung ein synthetisiertes Signal für jeden zu verarbeitenden Azimut θα. In dem synthetisierten Signal sind die extrahierten Signale EA11 und EA21 derart synthetisiert, dass die Eingangswellenkomponente bzw. die Komponente der ankommenden Welle ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θα verstärkt wird. Auf der Grundlage des synthetisierten Signals erhält die Azimuterfassungseinheit 55 dann die Empfangsleistung der ankommenden Welle ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θα, gefolgt von einem Erfassen des Azimutspektrums für den Azimut θα. Der Azimut θα befindet sich auf einer Ebene, die sich ausgehend von der α-Achse in einer Richtung senkrecht zu der Antennenschaltung 20 erstreckt, und wird in Bezug auf einen Winkel gegenüber der α-Achse ausgedrückt.
Als ein DBF-Prozess für die Reihe a2 führt die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale EB11, EB21, EA12 und EA22 entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten P(R11), P(R21), P(R32) und P(R42) in der Reihe a2 durch, gefolgt von einem Erfassen des Azimutspektrums für den Azimut θα.
Ähnlich dazu führt die Azimuterfassungseinheit 55 als einen DBF-Prozess für die Reihe a3 den DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale EB12, EB22, EA13 und EA23 entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten P(R12), P(R22), P(R33) und P(R43) in der Reihe a3 durch, gefolgt von einem Erfassen des Azimutspektrums bezogen auf den Azimut θα.
Ähnlich dazu führt die Azimuterfassungseinheit 55 als einen DBF-Prozess für die Reihe a4 den DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale EB13, EB23, EA14 und EA24 entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten P(R13), P(R23), P(R34) und P(R44) in der Reihe a4 durch, gefolgt von einem Erfassen des Azimutspektrums bezogen auf den Azimut θα.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt darüber hinaus die DBF-Prozesse für die Reihen a5 bis a7 in ähnlicher Weise durch, und erfasst die Azimutspektren. Die extrahierten Signale entsprechend zu den Empfangspunkten P(R14), P(R24), P(R35) und P(R45) in der Reihe a5 entsprechen jeweils extrahierten Signalen EB14, EB24, EA15 und EA25. Die den Empfangspunkten P(R15), P(R25), P(R36) und P(R46) in der Reihe α6 entsprechenden extrahierten Signale entsprechen jeweils extrahierten Signalen EB15, EB25, EA16 und EA26. Außerdem entsprechen die den Empfangspunkten P(R16) und P(R26) in der Reihe a7 entsprechenden extrahierten Signale jeweils extrahierten Signalen EB16 and EB26.
Nach Beenden des Schritts S210 erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 den Azimut θα eines Ziels (Reflexionswelle) auf der Grundlage der Azimutspektren der Reihen a1 bis a7, die in den vorstehenden Prozessen erfasst wurden (Schritt S220). In diesem Schritt kann ein Prozess ähnlich zu Schritt S150 auf der Grundlage der Ergebnisse des DBF-Prozesses (Azimutspektren) für die Reihen a1 bis a7 durchgeführt werden.
Nachfolgend schreitet die Steuerung zu Schritt S230 fort, in dem die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF Prozess für die in 11 gezeigte β-Achsenrichtung für jeden der vorstehend beschriebenen Azimute θα durchführt, gefolgt von einem Erfassen des Azimuts Oß des entsprechenden Ziels.
In Schritt S230 kann die Azimuterfassungseinheit 55 den folgenden Prozess als den DBF-Prozess in der β-Achsenrichtung für jeden Azimut θα durchführen. Das heißt, die Azimuterfassungseinheit 55 erzeugt für den Azimut θβ relativ zu der β-Achsenrichtung ein synthetisiertes Signal für jeden zu verarbeitenden Azimut θβ. In dem synthetisierten Signal sind die DBF-Signale der Reihen a1 bis a7 für den Azimut Θα derart synthetisiert, dass die Eingangswellenkomponente bzw. die Komponente der ankommenden Welle ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θβ verstärkt wird. Auf der Grundlage des synthetisierten Signals erhält die Azimuterfassungseinheit 55 die Empfangsleistung der ankommenden Welle ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θβ, gefolgt von einem Durchführen des Azimutspektrums bezogen auf den Azimut θβ.
Der Azimut θβ befindet sich auf einer Ebene, die sich ausgehend von der β-Achse in eine Richtung senkrecht zu der Antennenschaltung 20 erstreckt, und wird in Bezug auf einen Winkel gegenüber der β-Achse ausgedrückt. Die DBF-Signale der Reihen a1 bis a7 für den Azimut Θα entsprechen hierin den jeweiligen synthetisierten Signalen (das heißt, den durch Strahlformen des Azimuts Θα erhaltenen synthetisierten Signalen), in welchen die extrahierten Signale derart synthetisiert sind, dass die Eingangswellenkomponente ausgehend von dem Azimut Θα durch die in Schritt S210 durchgeführten DBF-Prozesse für die Reihen a1 bis a7 verstärkt werden.
Als ein weiteres Beispiel kann in Schritt S230 die Azimuterfassungseinheit 55 einen nachstehend beschriebenen DBF-Prozess in der β-Achsenrichtung durchführen. Das heißt, dass in Schritt S230 die Azimuterfassungseinheit 55 einen DBF-Prozess für die β-Achsenrichtung unter Verwendung der DBF-Signale der Reihen a3, a2 und a1 entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten P(R12), P(R21), und P(R31) in einer Reihe β1 für jeden Azimut Θα als den DBF-Prozess für die Reihe β1 durchführt. Im Einzelnen erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 ein synthetisiertes Signal für jeden zu verarbeitenden Azimut θβ. Das synthetisierte Signal wird durch Synthetisieren der DBF-Signale der Reihen a3, a2 und a1 für den Azimut Θα derart, dass die Eingangswellenkomponente ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θβ verstärkt wird, erhalten. Auf der Grundlage des synthetisierten Signals ermittelt dann die Azimuterfassungseinheit 55 die Empfangsleistung der ankommenden Welle ausgehend von dem zu verarbeitenden Azimut θβ, und erfasst das Azimutspektrum für den Azimut θβ.
Ähnlich dazu führt in Schritt S230 die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess für die β-Achsenrichtung unter Verwendung der DBF-Signale der Reihen a4, α3, α2 und α1 entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten P(R13), P(R22), P(R32) und P(R41) in einer Reihe β2 für jeden Azimut Θα als den auf die Reihe β2 bezogenen DBF-Prozess durch, und erfasst das Azimutspektrum. Ähnlich dazu führt in Schritt S230 die Azimuterfassungseinheit 55 die DBF-Prozesse für Reihen β3 bis β6 für jeden Azimut Θα durch, und erfasst die Azimutspektren. Die in den DBF-Prozessen für die Reihen β3 bis β6 verwendeten DBF-Signale entsprechen den Reihen in der α-Achsenrichtung, zu welchen die entsprechenden Empfangspunkte gehören.
Darauf folgend erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 einen Eingangsazimut von reflektierten Wellen, das heißt den Azimut (Θx, Θy) jedes Ziels, aus der Gruppe von Azimutspektren (Schritt S240). Im Einzelnen wandelt die Azimuterfassungseinheit 55 die Gruppe von Azimutspektren in Azimutspektren in einem dreidimensionalen Raum um, in welchem die Empfangsleistungen auf einer Achse senkrecht zu einer (θx, θy)-Ebene geplottet sind. In dem umgewandelten Azimutspektrum erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 jeden Azimut (θx, θy), der einen Spitzenwert von nicht weniger als dem Schwellenwert anzeigt, und erfasst dadurch den Azimut (Θx, Θy) jedes Ziels.
Darauf folgend leitet die Azimuterfassungseinheit 55 jeden erfassten Azimut (Θx,Θy) zu der Ausgabeeinheit 57 (Schritt S250), und beendet den Azimuterfassungsprozess.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist wie vorstehend beschrieben konfiguriert. In Übereinstimmung mit auch dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann mit einer kleinen Anzahl von Empfangsantennenelementen eine hochgenaue Zielerfassung erzielt werden. Als ein weiteres Beispiel kann in den Schritten S210 bis S240 für jede der Reihen α1 bis α7 und der Reihen β1 bis β6 der DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale der entsprechenden Empfangspunkte durchgeführt werden. Der Azimut (Θx,Θy) eines Ziels kann aus der Gruppe von Azimutspektren, die durch diese DBF-Prozesse erhalten wurden, oder aus der Gruppe von erfassten Azimuten Θα und Θβ erfasst werden.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Nachstehend wird eine Radarvorrichtung 10 eines dritten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Radarvorrichtung 10 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur in dem von der Azimuterfassungseinheit 55 durchgeführten Azimuterfassungsprozess. Daher wird nachstehend der von der Azimuterfassungseinheit 55 durchgeführte Azimuterfassungsprozess selektiv beschrieben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt die Azimuterfassungseinheit 55 den in 12 gezeigten Azimuterfassungsprozess wiederholt durch. Nachdem der Azimuterfassungsprozess begonnen ist, erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 für die Gruppe von Empfangspunkten P(R11) bis P(R16) in der Reihe H1 und die Gruppe von Empfangspunkten P(R31) bis P(R36) in der Reihe H3 ein synthetisiertes Signal für jeden Satz von in der Y-Achsenrichtung benachbarten Empfangspunkten. Jeder Satz von Empfangspunkten ist in dem oberen Abschnitt von 13 mit der durchbrochenen Linie umkreist (Schritt S310). Das synthetisierte Signal wird durch Synthetisieren der zwei extrahierten Signale, die dem Satz entsprechen, erzeugt. Die Korrespondenz bzw. Entsprechung zwischen den Empfangspunkten und den extrahierten Signalen, gezeigt in 3, ist wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung unter Verwendung des synthetisierten Signals jedes in Schritt S310 erzeugten Satzes durch und erfasst das Azimutspektrum für den Azimut θx (Schritt S320). Ferner erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 für die Gruppe von Empfangspunkten P(R21) bis P(R26) in der Reihe H2 und die Gruppe von Empfangspunkten P (R41) bis P (R46) in der Reihe H4 ein synthetisiertes Signal für jeden Satz von in der Y-Achsenrichtung benachbarten Empfangspunkten. Jeder Satz von Empfangspunkten ist in dem unteren Abschnitt von 13 mit der durchbrochenen Linie umkreist (Schritt S330). Das synthetisierte Signal wird durch Synthetisieren der zwei extrahierten Signale entsprechend zu dem Satz erzeugt.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt dann den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung unter Verwendung des synthetisierten Signals jedes Satzes, erzeugt in S330, durch und erfasst das Azimutspektrum für den Azimut θx (Schritt S340).
Nach Beenden der Prozesse in den Schritten S310 bis S340 erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 jeden Azimut θx als den Azimut Ox des Ziels (Eingangsazimut der reflektierten Welle) (Schritt S350). In diesem Fall gibt jeder Azimut θx einen Spitzenwert mit einer Empfangsleistung nicht kleiner als der Schwellenwert in den in den Schritten S320 und S340 erfassten Azimutspektren an.
Hierin kann die Azimuterfassungseinheit 55 den Azimut Ox jedes Ziels auf der Grundlage einer Überlagerung der in den Schritten S320 und S340 erfassten Azimutspektren erfassen. In Schritt S350 kann die Azimuterfassungseinheit 55 darüber hinaus den Azimut Ox jedes Ziels unter Verwendung der als ein weiteres Beispiel für Schritt S150 beschriebenen Technik erfassen.
Nachfolgend führt die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess in der Y-Achsenrichtung für jeden der wie vorstehend beschrieben erfassten Azimute Ox durch (Schritt S360), gefolgt von einem Erfassen des Azimuts Oy des entsprechenden Ziels (Schritt S370). In dem DBF-Prozess für jeden Azimut Ox in Schritt S360 beschafft die Azimuterfassungseinheit 55 ein erstes DBF-Signal und ein zweite DBF-Signal für den Azimut Ox. Das erste DBF-Signal für den Azimut Ox entspricht dem synthetisierten Signal, dass so erzeugt wurde, dass die ankommende Komponente ausgehend von dem Azimut Ox durch den in Schritt S320 durchgeführten DBF Prozess verstärkt wird. Das zweite DBF-Signal für den Azimut Ox entspricht dem synthetisierten Signal, das so erzeugt wurde, dass die ankommende Komponente ausgehend von dem Azimut Ox durch den in Schritt S340 durchgeführten DBF-Prozess verstärkt wird.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt dann den DBF-Prozess in der Y-Achsenrichtung unter Verwendung der beschafften ersten DBF- und zweiten DBF-Signale für den Azimut Ox durch, und erfasst dadurch das Azimutspektrum für den Azimut θy.
In Schritt S370 erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 für jeden Azimut Θx jeden Azimut θy als den Azimut Θy des Ziels. In diesem Fall zeigt jeder Azimut θy einen Spitzenwert mit einer Empfangsleistung nicht kleiner als der Schwellenwert in dem in Schritt S360 erfassten Azimutspektrum.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt den Azimut (Θx,Θy) jedes Ziels, welcher wie vorstehend beschrieben erfasst wurde, der Ausgabeeinheit 57 zu (Schritt S380), und beendet dann den Azimuterfassungsprozess.
Die Radarvorrichtung 10 des dritten Ausführungsbeispiels ist wie vorstehend beschrieben konfiguriert. Auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Azimuterfassung mit höherer Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall, in dem nur ein einzelnes Sendeantennenelement bereitgestellt ist, durchgeführt werden.
[Viertes Ausführungsbeispiel]
Nachstehend wird eine Radarvorrichtung 10 eines vierten Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Radarvorrichtung 10 des vierten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich die Konfiguration einer Sendeantenne 121 von der der Sendeantenne 21 des ersten Ausführungsbeispiels. Der Unterschied in der Sendeantenne 121 führt gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel zu einem Unterschied in der Verarbeitung der Empfangssignale und dem Erfassen des Azimuts (Θx,Θy) eines Ziels. Der Prozess ist konzeptionell jedoch derselbe wie der des ersten Ausführungsbeispiels. Mit Ausnahme der Sendeantenne 21 sind Hardware-Konfigurationen der Radarvorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ebenfalls grundlegend (konzeptionell) dieselben wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Daher behandelt die nachfolgende Beschreibung selektiv die Konfiguration und die Empfangssignalverarbeitung, welche für das vorliegende Ausführungsbeispiel charakteristisch sind.
Wie in 14 gezeigt ist, beinhaltet die Radarvorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Sendeantenne 121 und die Empfangsantenne 23 auf der Oberfläche der Antennenschaltung 20. Die Empfangsantenne 23 hat dieselbe Konfiguration wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Sendeantenne 121 ist derart konfiguriert, dass drei Sendeantennenelemente TD, TE und TF in der Y-Achsenrichtung auf der Oberfläche der Antennenschaltung 20 angeordnet sind. Die drei Sendeantennenelemente TD, TE und TF sind derart angeordnet, dass benachbarte Sendeantennenelemente an Positionen angeordnet sind, die sich voneinander um einen Abstand L in der Y-Achsenrichtung unterscheiden. In anderen Worten ist die Sendeantenne 121 derart konfiguriert, dass die drei Sendeantennenelemente TD, TE und TF in einem Intervall gleich dem Anordnungsintervall L in der Y-Achsenrichtung der Gruppen R1 und R2 von Empfangsantennenelementen angeordnet sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Sendesignale Ss zeitgeteilt und jedem der Sendeantennenelemente TD, TE und TF zugeleitet bzw. zugeführt. Die Radarwellen werden wiederholt von den Sendeantennenelementen TD, TE und TF emittiert.
In der Radarvorrichtung 10 sind korrigierte Empfangspunkte P(R11) bis P(R16), P(R21) bis P(R26), P(R31) bis P(R36), P(R41) bis P(R46), P(R51) bis P(R56), und P(R61) bis P(R66) wie in 15 gezeigt angeordnet. Diese korrigierten Empfangspunkte werden durch Korrigieren der Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) der Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26, die als Empfangspunkte für die von den Sendeantennenelementen TD, TE und TF emittierten Radarwellen dienen, erhalten. Die Korrektur erfolgt unter der Annahme, dass die Radarwellen von dem Empfangsantennenelement bzw. Sendeantennenelement TF emittiert worden sind. 16 zeigt die Anordnung Beziehung der korrigierten Empfangspunkte im Einzelnen unter Verwendung einer Tabelle.
In Übereinstimmung mit der vorstehend erwähnten Annahme entsprechen die in 15 durch die schwarzen Kreise angegebenen Empfangspunkte P(R11) bis P(R16) und P(R21) bis P(R26) jeweils Empfangspunkten, an welchen die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 die reflektierten Wellen der von dem Sendeantennenelement TF emittierten Radarwellen empfangen.
Darüber hinaus entsprechen die durch die weißen Kreise in 15 angegebenen Empfangspunkte P(R51) bis P(R56) und P(R61) bis P(R66) jeweils Empfangspunkten, an welchen die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 die reflektierten Wellen der von dem Sendeantennenelemente TB emittierten Radarwellen empfangen.
Außerdem entsprechen die in 15 durch die schraffierten Kreise angegebenen Empfangspunkte P(R31) bis P(R36) und P(R41) bis P(R46) jeweils Empfangspunkten, an welchen die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 die reflektierten Wellen der von dem Sendeantennenelemente TE emittierten Radarwellen empfangen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in einer geometrischen Anordnung dieser virtuellen Empfangspunkte P(R11) bis P(R16), P(R21) bis P(R26), P(R31) bis P(R36), P(R41) bis P(R46), P(R51) bis P(R56), und P(R61) bis P(R66) eine Gruppe von Empfangspunkte, die in einer Reihe entlang der X-Achsenrichtung angeordnet sind, als eine Gruppe von Empfangspunkten einer Einzelanordnungsantenne herangezogen. Der DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung wird unter Verwendung der Empfangssignale (speziell der Extraktionssignale von der Analysiereinheit 53) entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten durchgeführt.
In anderen Worten führt in einer Weise ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel die Azimuterfassungseinheit 55 den in 7 gezeigten Azimuterfassungsprozess durch, und führt den DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten in der in 15 gezeigten Reihe H1 durch (Schritt S110). Im Ergebnis erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 ein synthetisiertes Signal (DBF-Signal) entsprechend zu jedem zu verarbeitenden Azimut θx und erfasst das Azimutspektren für den Azimut θx. Die Kombinationen von Empfangspunkten, die zu jeder der Reihen H1 bis H4 gehören, sind in den seitlichen Reihen in 16 gezeigt.
Ähnlich dazu führt die Azimuterfassungseinheit 55 für jede der Reihen H2, H3 und H4, die in 15 gezeigt sind, den DBF-Prozess unter Verwendung der extrahierten Signale entsprechend zu der Gruppe von Empfangspunkten der Reihe durch (Schritte S120, S130 und S140).
Darauf folgend erfasst die Azimuterfassungseinheit 55 einen Azimut θx als den Azimut Ox eines Ziels (Eingangsazimut einer reflektierten Welle) (Schritt S150). In diesem Fall gibt jeder Azimut θx einen Spitzenwert mit einer Empfangsleistung von nicht weniger als dem Schwellenwert in den Azimutspektren an.
Ferner erfasst in einer Weise ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel die Azimuterfassungseinheit 55 für jeden erfassten Azimut Ox den Azimut Oy jedes Ziels unter Verwendung der DBF-Signale für den Azimut Ox von jeder der Reihen H1 bis H4 (Schritte 160 und 170), und führt den Azimut (Ox,Oy) jedes Ziels der Ausgabeeinheit 57 zu (Schritt S180).
Das vierte Ausführungsbeispiel ist wie vorstehend beschrieben konfiguriert. In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ebenfalls ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel eine hochgenaue Zielerfassung mit einer kleinen Anzahl von Empfangsantennenelementen erzielt werden. Insbesondere kann in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine fehlerhafte Erfassung einer Gitterstrahlungskeule minimiert werden, weil das Intervall zwischen den Empfangspunkten in den Reihen H2 und H3 kurz ist. Daher kann eine hoch genaue Azimuterfassung durchgeführt werden.
[Fünftes Ausführungsbeispiel]
Nachstehend wird eine Radarvorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Hardwarekonfiguration der Radarvorrichtung 10 des fünften Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie diejenige des vierten Ausführungsbeispiels. Der einzige Unterschied der Radarvorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel liegt in dem von der Azimuterfassungseinheit 55 durchgeführten Azimuterfassungsprozess. Daher legt die folgende Beschreibung selektiv den von der Azimuterfassungseinheit 55 des fünften Ausführungsbeispiels durchgeführten Azimuterfassungsprozess dar.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein in 17 gezeigter Azimuterfassungsprozess basierend auf demselben Konzept wie demjenigen des dritten Ausführungsbeispiels durchgeführt. Nachdem der Azimuterfassungsprozess begonnen ist, erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 zunächst ein synthetisiertes Signal für jeden Satz von Empfangspunkten, die in der Y-Achsenrichtung benachbart sind, in der Gruppe von Empfangspunkten in der Reihe H1 und der Gruppe von Empfangspunkten in der Reihe H2 (jeder Satz, der von der durchbrochenen Linie in dem oberen Abschnitt von 18 umkreist ist) (Schritt S410). Das synthetisierte Signal wird durch Synthetisieren der zwei dem Satz entsprechenden extrahierten Signale erzeugt. Die Azimuterfassungseinheit 55 führt dann den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung unter Verwendung des synthetisierten Signals jedes Satzes durch und erfasst das Azimutspektrum für den Azimut θx (Schritt S420).
Für die Gruppe von Empfangspunkten in der Reihe H2 und die Gruppe von Empfangspunkten in der Reihe H3 erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 ein synthetisiertes Signal für jeden Satz von Empfangspunkten, die in der Y-Achsenrichtung benachbart sind (jeder Satz, der in dem mittleren Abschnitt von 18 von der durchbrochenen Linie umkreist ist) (Schritt S430). Das synthetisierte Signal wird durch Synthetisieren der zwei dem Satz entsprechenden extrahierten Signale erzeugt. Die Azimuterfassungseinheit 55 führt dann den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung unter Verwendung des synthetisierten Signals jedes Satzes durch und erfasst das Azimutspektrum für den Azimut θx (Schritt S440).
Für die Gruppe von Empfangspunkten in der Reihe H3 und die Gruppe von Empfangspunkten in der Reihe H4 erzeugt die Azimuterfassungseinheit 55 ein synthetisiertes Signal für jeden Satz von Empfangspunkten, die in der Y-Achsenrichtung benachbart sind (jeder Satz, der in dem unteren Abschnitt von 18 von der durchbrochenen Linie umkreist ist) (Schritt S4 150). Das synthetisierte Signal wird durch Synthetisieren der zwei extrahierten Signale entsprechend zu dem Satz erzeugt. Die Azimuterfassungseinheit 55 führt dann den DBF-Prozess in der X-Achsenrichtung unter Verwendung des synthetisierten Signals jedes Satzes durch und erfasst das Azimutspektrum für den Azimut θx (Schritt S460).
Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst jeden Azimut θx als den Azimut Θx des Ziels (Eingangsazimut der reflektierten Welle) (Schritt S470). In diesem Fall gibt jeder Azimut θx einen Spitzenwert mit einer Empfangsleistung von nicht weniger als dem Schwellenwert in den wie vorstehend beschrieben erfassten Azimutspektren an.
Darauf folgend führt die Azimuterfassungseinheit 55 den DBF-Prozess in der Y-Achsenrichtung für jeden der wie vorstehend beschrieben erfassten Azimute Θx durch (Schritt S480), und erfasst dann den Azimut Oy des entsprechenden Ziels (Schritt S490). In dem DBF-Prozess für jeden Azimut Ox beschafft die Azimuterfassungseinheit 55 erste, zweite und dritte DBF-Signale für den Azimut Ox. Die ersten, zweiten und dritten DBF-Signale für den Azimut Ox entsprechen hierin jeweils den synthetisierten Signalen, die so erzeugt sind, dass die Eingangswellenkomponente ausgehend von dem Azimut Ox über den DBF-Prozess, der in den Schritten S420, S440 und S460 durchgeführt wird, verstärkt wird.
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt dann den DBF-Prozess in der Y-Achsenrichtung unter Verwendung der beschafften ersten, zweiten und dritten DBF-Signale für den Azimut Ox durch, und erfasst dadurch das Azimutspektrum für den Azimut θy. Die Azimuterfassungseinheit 55 erfasst den Azimut Oy jedes Ziels (Eingangsazimut jeder reflektierten Welle) unter Verwendung der wie vorstehend beschrieben erfassten Azimutspektren (Schritt S490).
Die Azimuterfassungseinheit 55 führt den Azimut (Ox,Oy) jedes wie vorstehend beschrieben erfassten Ziels der Ausgabeeinheit 57 zu (Schritt S500), und beendet dann den Azimuterfassungsprozess.
Das fünfte Ausführungsbeispiel ist wie vorstehend beschrieben konfiguriert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ebenfalls eine hochgenaue Zielerfassung mit einer kleinen Anzahl von Empfangsantennenelementen erzielt werden.
[Andere Ausführungsbeispiele]
Die Erfindung ist nicht als auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt auszulegen, sondern kann in verschiedener Weise modifiziert werden.
Zum Beispiel beschreiben die ersten bis dritten Ausführungsbeispiele eine Radarvorrichtung mit der Sendeantenne 21, die zwei Sendeantennenelemente TA und TB beinhaltet. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf zu beschränken. Die Sendeantenne 21 kann dazu konfiguriert sein, drei oder mehr Sendeantennenelemente zu beinhalten, in welchen benachbarte Sendeantennenelemente an dem Intervall 2L entsprechend dem Zweifachen des Anordnungsintervalls L in der Y-Achsenrichtung der Gruppen von Empfangsantennenelementen angeordnet sind.
Ferner kann in den ersten bis dritten. Ausführungsbeispielen die Empfangsantenne 23 dazu konfiguriert sein, drei oder mehr Reihen von Gruppen von Empfangsantennenelementen zu beinhalten. Wenn die Empfangsantenne 23, die drei oder mehr Reihen von Gruppen von Empfangsantennenelementen beinhaltet, bereitgestellt ist, können die Gruppen von Empfangsantennenelementen so angeordnet sein, dass die Empfangsantennenelemente in jeder Reihe in gleichmäßigen Intervallen eine nach der anderen in der X Achsenrichtung sequenziell angeordnet sind. Die Gruppen von Empfangsantennenelementen können in einem gleichmäßigen Intervall gleich dem Anordnungsintervall L in der Y-Achsenrichtung angeordnet sein.
In diesem Beispiel können dann, wenn M Reihen von Gruppen von Empfangsantennenelementen bereitgestellt sind, die Sendeantennenelemente in der Y-Achsenrichtung derart angeordnet sein, dass das Anordnungsintervall zwischen benachbarten Sendeantennenelemente gleich einem Abstand M x L ist.
Das vierte und das fünfte Ausführungsbeispiel beschreiben die Radarvorrichtung 10 mit der Sendeantenne 21, die drei Sendeantennenelemente TD, TE und TF beinhaltet. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf zu beschränken. Die Sendeantenne 21 kann dazu konfiguriert sein, zwei, oder vier oder mehr, Sendeantennenelemente zu beinhalten, in welchen benachbarte Sendeantennenelemente in einem Intervall gleich dem Anordnungsintervall der Gruppen von Empfangsantennenelementen angeordnet sind. Diese Art des Anordnens der Sendeantennenelemente kann eine Azimuterfassungseinheit erreichen, die zu der des Falls äquivalent ist, in dem Empfangsantennenelemente in der X-Achsenrichtung dicht angeordnet sind
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 in der X-Achsenrichtung (der horizontalen Richtung) angeordnet, während die Sendeantennenelemente TA, TB, TD, TE und TF in der Y-Achsenrichtung (der vertikalen Richtung) angeordnet sind. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf zu beschränken. Verwendungsabhängig kann eine Konfiguration derart sein, dass die Empfangsantennenelemente R11 bis R16 und R21 bis R26 in der Y-Achsenrichtung (der vertikalen Richtung) angeordnet sind, während die Sendeantennenelemente TA, TB, TD, TE und TF in der X-Achsenrichtung (der horizontalen Richtung) angeordnet sind.
Die Sendeantenne 21 beinhaltet eine Gruppe von Sendeantennenelementen, die in der Y-Achsenrichtung angeordnet sind. Eine Vielzahl von solchen Anordnungen in der Y-Achsenrichtung kann in der X-Achsenrichtung bereitgestellt sein. Mit der in dieser Weise konfigurierten Sendeantenne 21 kann die Azimuterfassungsfähigkeit in der X-Achsenrichtung ebenfalls gesteigert werden.
Ferner kann die Radarvorrichtung 10 wie folgt konfiguriert sein, um die Azimuterfassungsgenauigkeit des Azimuts θx zu erhöhen. Das heißt, die Empfangssignale können so verarbeitet werden, dass die Wirkungen der Verschiebung in der Y-Achsenrichtung um einen Betrag L zwischen den Empfangsantennenelementen R11 bis R16 und den Empfangsantennenelementen R21 bis R26 eliminiert werden. Der DBF-Prozess kann dann unter Betrachten bzw. Heranziehen der Gruppe von Empfangsantennenelementen R11 bis R16 und R21 bis R26 als eine Einzelanordnungsantenne durchgeführt werden, gefolgt von einem Erfassen des Azimuts Ox eines Ziels. Genauer kann die Erfindung nicht nur auf die fahrzeuginternen Radarvorrichtungen und die FMCW-Radarvorrichtung an, sondern auch auf verschiedene andere Radarvorrichtungen angewandt werden.
Außer dem Strahlformungsverfahren können hochauflösende Azimuterfassungstechniken im Allgemeinen auf den digitalen Strahlformungsprozess angewandt werden, einschließlich des Capon-Verfahrens, des MUSIC (Multiple Signal Classification)-Verfahrens, des ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotation Invariance Technique)-Verfahrens, und dergleichen.
Eine Radarvorrichtung kann dieselben Funktionen bereitstellen, wenn die Sendeantenne und die Empfangsantenne vertauscht werden. Daher kann die Radarvorrichtung 10 durch Austauschen bzw. Vertauschen der Sendeantenne 21 oder 121 und der Empfangsantenne 23 konfiguriert werden.
Die durch die Sendeschaltung 11 und die Umschaltverteilungsschaltung 13 in den vorstehenden Ausführungsbeispielen erzielte Funktion entspricht einem Beispiel der durch die Sendesteuereinrichtung erzielten Funktion. Die durch die Signalverarbeitungseinheit 50 erzielte Funktion entspricht einem Beispiel der durch die Azimuterfassungseinrichtung erzielten Funktion.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
10: Radarvorrichtung
11: Sendeschaltung
13: Umschaltverteilungsschaltung
20: Antennenschaltung
21, 121: Sendeantenne
23: Empfangsantenne
30: Mischer
40: Analog-Digital-Wandler
50: Signalverarbeitungseinheit
51: Sortiereinheit
53: Analysiereinheit
55: Azimuterfassungseinheit
57: Ausgabeeinheit
R11 bis R16, R21 bis R26: Empfangsantennenelement
R1, R2: Gruppe von Empfangsantennenelementen
TA, TB, TD, TE, TF: Sendeantennenelement

Claims

Radarvorrichtung, umfassend eine erste Antenne (23); und eine zweite Antenne (21, 121), wobei die erste Antenne als Antennenelemente, die die erste Antenne konfigurieren, eine Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die in einer ersten Richtung auf einer in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, aufweist; wobei die zweite Antenne als Antennenelemente, die die zweite Antenne konfigurieren, eine Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), die in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung auf einer in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, aufweist; wobei die Radarvorrichtung Radarwellen unter Verwendung einer der ersten und der zweiten Antenne emittiert und reflektierte Wellen der Radarwellen unter Verwendung der anderen der ersten Antenne und der zweiten Antenne empfängt, wobei die erste Antenne als die Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die in der ersten Richtung angeordnet sind, eine Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente in der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung aufweist; die erste Antenne als eine Empfangsantenne (23) konfiguriert ist, die die reflektierten Wellen empfängt; und die zweite Antenne als eine Sendeantenne (21, 121) konfiguriert ist, die die Radarwellen emittiert, wobei die Radarvorrichtung ferner aufweist: eine Sendesteuereinrichtung (11, 13) zum Zuführen von Sendesignalen der Radarwellen zu der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) derart, dass die Radarwellen von der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) zu unterschiedlichen Zeitpunkten emittiert werden, und eine Azimuterfassungseinrichtung (55) zum Erfassen eines Eingangsazimuts der reflektierten Welle auf der Grundlage eines Empfangssignals für jede Kombination der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), wobei Empfangssignale jeder der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die erste Antenne konfigurieren, für jede der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), die eine Sendequelle der entsprechenden Radarwellen bilden, sortiert und definiert werden; und die Azimuterfassungseinrichtung (55) Empfangssignale für jede Kombination der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) synthetisiert, wobei die Empfangssignale in der entsprechenden Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) gemein sind, wodurch ein synthetisiertes Signal für jede Kombination der Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) erzeugt wird, und ein Eingangsazimut relativ zu der zweiten Richtung der reflektierten Welle als die Eingangsrichtung der reflektierten Welle erfasst wird, auf der Grundlage der synthetisierten Signale für jede Kombination.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Azimuterfassungseinrichtung (55): für zumindest eines der synthetisierten Signale für jede Kombination der Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) einen Eingangsazimut relativ zu der ersten Richtung der reflektierten Welle auf der Grundlage der Gruppe von Empfangssignalen, die bei dem Erzeugen des synthetisierten Signals synthetisiert wurden, erfasst; und einen Eingangsazimut relativ zu der zweiten Richtung der reflektierten Wellen als der Eingangsrichtung der reflektierten Welle auf der Grundlage eines synthetisierten Signals erfasst, das erzeugt wurde, um eine Komponente der reflektierten Welle ausgehend von dem erfassten Eingangsazimut zu verstärken, wobei das synthetisierte Signal als das synthetisierte Signal für jede Kombination der Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) erzeugt wird.
Radarvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Azimuterfassungseinrichtung Eingangsazimute relativ zu der ersten und der zweiten Richtung durch Durchführen eines digitalen Strahlformungsprozesses erfasst.
Radarvorrichtung, umfassend eine erste Antenne (23); und eine zweite Antenne (21, 121), wobei die erste Antenne als Antennenelemente, die die erste Antenne konfigurieren, eine Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die in einer ersten Richtung auf einer in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, aufweist; wobei die zweite Antenne als Antennenelemente, die die zweite Antenne konfigurieren, eine Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), die in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung auf einer in einer Vorwärtsrichtung orientierten Oberfläche angeordnet sind, aufweist; wobei die Radarvorrichtung (10) Radarwellen unter Verwendung einer der ersten und der zweiten Antenne emittiert und reflektierte Wellen der Radarwellen unter Verwendung der anderen der ersten Antenne und der zweiten Antenne empfängt, wobei die erste Antenne als die Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die in der ersten Richtung angeordnet sind, eine Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente in der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung aufweist; die erste Antenne dazu konfiguriert ist, zwei Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) als die Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) aufzuweisen, wobei die Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die zwei Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) konfigurieren, abwechselnd in Reihen in der ersten Richtung angeordnet sind, um eine Zickzackanordnung entlang zweier relativ zu der ersten Richtung geneigter Richtungen zu konfigurieren, wobei die zwei Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) an Positionen angeordnet sind, die sich durch einen vorbestimmten Abstand (L) in der zweiten Richtung unterscheiden; die zweite Antenne (21) derart konfiguriert ist, dass die Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA und TB), die zueinander benachbart sind, an Positionen in der zweiten Richtung angeordnet sind, wobei sich die Positionen durch einen Abstand gleich dem Zweifachen des Abstands (L) unterscheiden. die erste Antenne als eine Empfangsantenne (23) bereitgestellt ist, die die reflektierten Wellen empfängt; und die zweite Antenne als eine Sendeantenne (21, 121) bereitgestellt ist, die die Radarwellen sendet, wobei die Vorrichtung weiter umfasst: eine Sendesteuereinrichtung (11, 13) zum Zuführen von Sendesignalen der Radarwellen zu der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) derart, dass die Radarwellen von der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) zu unterschiedlichen Zeitpunkten emittiert werden, und eine Azimuterfassungseinrichtung (55) zum Erfassen eines Eingangsazimuts der reflektierten Welle auf der Grundlage eines Empfangssignals für jede Kombination der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) und der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), wobei Empfangssignale jedes der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die erste Antenne konfigurieren, für jedes der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF), die eine Sendequelle der entsprechenden Radarwelle sind, sortiert und definiert werden, und die Azimuterfassungseinrichtung (55): einen Eingangsazimut relativ zu einer ersten geneigten Richtung der reflektierten Welle oder ein Azimutspektrum, das eine Entsprechung zwischen dem Eingangsazimut und einer Empfangsleistung angibt, auf der Grundlage der Empfangssignale einer korrigierten Gruppe von Empfangspunkten, die entlang der ersten geneigten Richtung angeordnet sind, die durch eine Zickzackanordnung angegeben wird, in einer Kollektion der korrigierten Empfangspunkte erfasst, wenn Empfangspunkte der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die reflektierten Wellen der von der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) emittierten Radarwellen empfangen, in Übereinstimmung mit der zweiten Richtung korrigiert werden, so dass, unter der Annahme, dass die Radarwellen von einem bestimmten einzelnen zweiten Antennenelement unter der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) emittiert werden, eine Pfadlänge von einem Emissionspunkt der Radarwellen zu jedem Empfangspunkt gleich einer Pfadlänge dann, wenn die Annahme nicht getroffen wird, ist; einen Eingangsazimut relativ zu einer zweiten geneigten Richtung der reflektierten Welle oder ein Azimutspektrum, das eine Entsprechung zwischen dem Eingangsazimut und einer Empfangsleistung angibt, auf der Grundlage der Empfangssignale einer Gruppe korrigierter Empfangspunkte, die entlang der zweiten geneigten Richtung, die durch die Zickzackanordnung angegeben wird, angeordnet sind, erfasst; und Eingangsazimute relativ zu der ersten und der zweiten Richtung der reflektierten Wellen als die Eingangsazimute der reflektierten Wellen auf der Grundlage der erfassten Eingangsazimute relativ zu der ersten und der zweiten geneigten Richtung der reflektierten Wellen oder der Azimutspektren erfasst.
Radarvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Azimuterfassungseinrichtung (55): für zumindest eine einzelne Anordnung unter korrigierten Gruppen von Empfangspunkten, die entlang der ersten geneigten Richtung angeordnet sind, einen Eingangsazimut relativ zu der ersten geneigten Richtung der reflektierten Wellen oder ein Azimutspektrum durch Durchführen eines digitalen Strahlformungsprozesses der Empfangssignale der Gruppe von korrigierten Empfangspunkten, die die Anordnung bilden, erfasst; und für zumindest eine einzelne Anordnung unter korrigierten Gruppen von Empfangspunkten, die entlang der zweiten geneigten Richtung angeordnet sind, einen Eingangsazimut relativ zu der zweiten geneigten Richtung der reflektierten Wellen oder ein Azimutspektrum durch Durchführen eines digitalen Strahlformungsprozesses der Empfangssignale der Gruppe von korrigierten Empfangspunkten, die die Anordnung bilden, erfasst.
Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jedes der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente bilden, dazu konfiguriert ist, in der zweiten Richtung verlängert zu sein, und die erste Antenne derart konfiguriert ist, dass die Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente konfiguriert, abwechselnd in Reihen in der ersten Richtung angeordnet sind.
Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Antenne derart konfiguriert ist, dass die Vielzahl von Reihen von Gruppen erster Antennenelemente, die zueinander benachbart sind, an Positionen in der zweiten Richtung angeordnet sind, die sich durch einen Abstand (L) kürzer als die Länge der Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) in der zweiten Richtung voneinander unterscheiden.
Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Antenne dazu konfiguriert ist, zwei Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) als die Vielzahl von Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) aufzuweisen, wobei die Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26), die die zwei Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) konfigurieren, abwechselnd in Reihen in der ersten Richtung angeordnet sind, um eine Zickzackanordnung entlang zweier relativ zu der ersten Richtung geneigter Richtungen zu konfigurieren, wobei die zwei Reihen von Gruppen (R1, R2) erster Antennenelemente (R11 bis R16, R21 bis R26) an Positionen angeordnet sind, die sich durch einen vorbestimmten Abstand (L) in der zweiten Richtung voneinander unterscheiden; und die zweite Antenne (121) derart konfiguriert ist, dass die Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TD, TE, TF), die zueinander benachbart sind, an Positionen angeordnet sind, die sich durch den Abstand (L) in der zweiten Richtung unterscheiden.
Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Richtung eine horizontale Richtung ist und die zweite Richtung eine vertikale Richtung ist.
Radarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Empfangsantenne (23) und die Sendeantenne (21, 121) durch eine an einem Fahrzeug (1) angebrachte planare Antenne konfiguriert werden; die planare Antenne eine gedruckte Antennenschaltung (20) und ein auf einer Oberfläche der Antennenschaltung (20) ausgebildetes Leitermuster aufweist; und die Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) und die Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) durch das auf der Oberfläche der Antennenschaltung (20) ausgebildete Leitermuster konfiguriert werden.
Radarvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Azimuterfassungseinrichtung (55) eine Vielzahl von Mischern (30), die elektrisch mit der jeweiligen Vielzahl von ersten Antennenelementen (R11 bis R16, R21 bis R26) verbunden sind, einen Analog-Digital-Wandler (40), der mit einer Ausgangsseite der Vielzahl von Mischern (30) verbunden ist, und eine Signalverarbeitungseinheit (50), die mit einer Ausgangsseite des Analog-DigitalWandlers (40) verbunden ist, aufweist; und die Sendesteuereinrichtung eine Sendeschaltung (11), die elektrisch mit der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) verbunden ist, und eine Verteilerschaltung (13), die Sendesignale von der Sendeschaltung (11) zu der Seite der Vielzahl von zweiten Antennenelementen (TA, TB, TD, TE, TF) und der Seite der Vielzahl von Mischern (30) leistungsverteilt, aufweist.