DE112015003275B4

DE112015003275B4 - Zielerfassung und zielerfassungsverfahren zum erfassen eines ziels unter verwendung von radarwellen

Info

Publication number: DE112015003275B4
Application number: DE112015003275.4T
Authority: DE
Inventors: Kento Nakabayashi; Yasuyuki Miyake; Yoshie Samukawa; Akiyoshi Mizutani; Yosuke Ito; Kei Tamura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2022-10-20
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: CN106537171B; US20170146646A1; WO2016010109A1; DE112015003275T5; CN106537171A; US10649074B2; JP2016023945A; JP6260482B2

Abstract

Zielerfassung (10), gekennzeichnet durch:eine Sendeeinrichtung (32, 33, 34, 36) zum Senden einer Radarwelle, die aus Dauerstrichwellen gebildet ist, in einem festgelegten Zyklus;eine Empfangseinrichtung (40, 41, 42, 43) zum Empfangen einer ankommenden Welle, die eine reflektierte Welle der Radarwelle ist, die von der Sendeeinrichtung gesendet wird, und zum Mischen der empfangenen hereinkommenden Welle mit der Radarwelle, die von der Sendeeinrichtung gesendet wird, um ein Schwebungssignal zu erzeugen;eine Gleichstrom(DC)-Berechnungseinrichtung (50, S410 bis S430) zum Extrahieren eines Signalwerts aus dem Schwebungssignal, das von der Empfangseinrichtung für jede der festgelegten Zeiten erzeugt wird, wobei die festgelegten Zeiten jeweils ein Kehrwert einer Gleichstromkomponentenfrequenz sind, und zum Berechnen einer Näherungskurve mehrerer extrahierter Signalwerte als Gleichstromkomponentensignal;eine Signalerzeugungseinrichtung (50, S440), um das Gleichstromkomponentensignal, das von der Gleichstromberechnungseinrichtung berechnet wird, vom Schwebungssignal abzuziehen, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird, um ein Zielsignal zu erzeugen; undeiner ersten Erfassungseinrichtung (50, S220 bis S260) zum Erfassen eines ersten Ziels, das eine Quelle der hereinkommenden Welle ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Frequenzanalyse, die für das Zielsignal durchgeführt wird, das von der Signalerzeugungseinrichtung erzeugt wird.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Zielerfassung, die dazu aufgebaut ist, ein Ziel basierend auf einem Ergebnis des Sendens und des Empfangens von Radarwellen zu erfassen.
[Stand der Technik]
Eine herkömmlich bekannte Zielerfassung umfasst eine Sendeeinheit, eine Empfangseinheit und eine Signalverarbeitung. Die Sendeeinheit sendet eine als Dauerstrich erzeugte Radarwelle in einem festgelegten Zyklus. Die Empfangseinheit empfängt eine eingehende Welle und mischt die eingehende Welle mit der Radarwelle, um ein Schwebungssignal zu erzeugen. Die Signalverarbeitung erfasst ein Ziel, dass eine Quelle der eingehenden Welle ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Frequenzanalyse, die für das Schwebungssignal durchgeführt wird.
Beispielsweise beschreibt die JP 3 788 322 B eine Zielerfassung, in der ein spezifischer Wert von einem von einer Empfangseinheit erzeugten Schwebungssignal abgezogen wird, bevor das Schwebungssignal einer Frequenzanalyse unterzogen wird. In der in dieser Patentschrift beschriebenen Zielerfassung ist der spezifische Wert der Mittelwert der Signalpegel aller Schwebungssignale. Die US 2002 / 0 180 633 A1 offenbart ein Radar mit einem Koppler, der ein lokales Signal auskoppelt, und einem Mixer, der das lokale Signal mit dem Empfangssignal mischt, um eine Frequenzüberlagerung zu erzeugen. Die JP 3 664 816 B , die US 6 297 764 B1 oder die DE 10 2007 023 698 A1 zeigen weitere vergleichbare Beispiele für Radaranlagen aus dem Stand der Technik.
[Kurze Erläuterung der Erfindung]
[Technisches Problem]
In einer herkömmlichen Zielerfassung wird ein Schwebungssignal, das auf der Grundlage einer ankommenden Welle von einem nahegelegenen Ziel erfasst wird, das in einem kurzen Abstand vorhanden ist, von Gleichstromrauschen (DC-Rauschen) verdeckt. Dies führt dazu, dass derartige herkömmliche Zielerfassungen dabei versagen, das nahegelegene Ziel genau zu erfassen.
In der Zielerfassung, die in der PTL 1 beschrieben ist, wird der Mittelwert der Signalpegel aller Schwebungssignale vom Schwebungssignal abgezogen, so dass das DC-Rauschen aus dem Schwebungssignal entfernt wird.
Wenn jedoch nur der Mittelwert der Signalpegel aller Schwebungssignale von allen Schwebungssignalen abgezogen wird, verbleiben eingehende Wellenkomponenten von einem Ziel in einem sehr kurzen Abstand (beispielsweise dem Stoßfänger eines Automobils oder der Abdeckung der Zielerfassung) im Schwebungssignal. Daher kann die Zielerfassung die vom Ziel eingehende Welle in dem Bereich selbst dann nicht erfassen, wenn ein Ziel in einem Bereich liegt, in dem erwartet wird, dass ein Ziel zu erfassen ist, weil die vom Ziel eingehende Welle in dem Bereich der von einem Ziel in einem sehr kurzen Abstand eingehenden Wellenkomponenten verdeckt ist.
Demgemäß muss in den herkömmlichen Techniken die Genauigkeit der Erfassung eines Ziels verbessert werden.
Die vorliegende Offenbarung schafft eine Zielerfassung, die eine verbesserte Genauigkeit der Zielerfassung aufweist.
[Problemlösung]
Eine Zielerfassung (10) der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Sendeeinrichtung (32, 33, 34, 36), eine Empfangseinrichtung (40, 41, 42, 43), eine Gleichstromberechnungseinrichtung, (50, S410 bis S430), eine Signalerzeugungseinrichtung (50, S440) und eine erste Erfassungseinrichtung (50, S220 bis S260).
Die Sendeeinrichtung sendet eine Radarwelle, die aus kontinuierlichen Wellen beziehungsweise Dauerstrichwellen gebildet ist, in einem festgelegten Zyklus. Die Empfangseinrichtung empfängt eine eingehende Welle, die eine reflektierte Welle der von der Sendeeinrichtung gesendeten Radarwelle ist. Die Empfangseinrichtung S410 mischt die eingehende Welle mit der von der Sendeeinrichtung gesendeten Radarwelle, um ein Schwebungssignal zu erzeugen.
Die Einrichtung zur Gleichstromberechnung extrahiert einen Signalwert vom Schwebungssignal, das die Empfangseinrichtung erzeugt, für jede festgelegte Zeit, die jeweils ein Kehrwert einer Gleichstromkomponentenfrequenz ist, und berechnet eine Näherungskurve einer Vielzahl extrahierter Signalwerte als ein Gleichstromkomponentensignal. Die Signalerzeugungseinrichtung zieht das von der Gleichstromberechnungseinrichtung berechnete Gleichstromkomponentensignal vom von der Empfangseinrichtung erzeugten Schwebungssignal ab, um ein Zielsignal zu erzeugen.
Die erste Erfassungseinrichtung erfasst ein erstes Ziel, das eine Quelle der eingehenden Welle ist, basierend auf einem Ergebnis einer Frequenzanalyse, die für das von der Signalerzeugungseinrichtung erzeugte Zielsignal durchgeführt wird.
Die Gleichstromberechnungseinrichtung der vorliegenden Offenbarung berechnet eine Näherungskurve der Vielzahl von Signalwerten als ein Gleichstromkomponentensignal basierend auf einer Vielzahl von Signalwerten, die für jede der festgelegten Zeiten extrahiert werden. Man erhält das Gleichstromkomponentensignal, indem das Schwebungssignal durch einen Tiefpassfilter geschickt wird, dessen Abschneidefrequenz auf die Frequenz der Gleichstromkomponente eingestellt ist. In der vorliegenden Offenbarung wird das Zielsignal erhalten, indem die Gleichstromkomponente vom Schwebungssignal entfernt wird. Die hier verwendete „Gleichstromkomponente“ ist eine Frequenzkomponente, die einer von einem Ziel in einem sehr kurzen Abstand ankommenden Welle entspricht.
Daher ist es mit der Zielerfassung der vorliegenden Offenbarung weniger wahrscheinlich, dass eine ankommende Welle von einem nahen Ziel durch eine ankommende Welle von einem Ziel in sehr kurzem Abstand verdeckt wird. Daher weist die Zielerfassung der vorliegenden Offenbarung eine verbesserte Erfassungsgenauigkeit für ein nahes Ziel in einem kurzen Abstand auf, in dem das Erfassen eines Ziels erwartet wird.
In der Zielerfassung der vorliegenden Offenbarung erhält man ein Zielsignal, das der Frequenzanalyse unterzogen wird, indem eine Eingangswellenkomponente, die von einem Ziel in einem sehr kurzen Abstand empfangen wird, von einem Schwebungssignal abgezogen wird. Dieser Aufbau der Zielerfassung nach der vorliegenden Offenbarung verhindert eine Verringerung des Pegels des Schwebungssignals, das basierend auf einer ankommenden Welle von einem Ziel in einem größeren Abstand erzeugt wird, in dem das Erfassen eines Ziels erwartet wird.
Dieser Aufbau der Zielerfassung nach der vorliegenden Offenbarung verhindert somit eine Verringerung der Genauigkeit der Erfassung eines Ziels in einem langen Abstand, in dem das Erfassen eines Ziels erwartet wird.
Wie vorstehend beschrieben weist die Zielerfassung der vorliegenden Offenbarung eine verbesserte Genauigkeit beim Erfassen eines Ziels auf.
Bezugszeichen in Klammern werden in den „ANSPRÜCHEN“ und der „Lösung des Problems“ verwendet. Die Bezugszeichen veranschaulichen lediglich die Übereinstimmung mit spezifischen Mitteln, die in einer Ausführungsform beschrieben sind, die nachstehend als ein Modus erläutert wird, und es wird somit nicht beabsichtigt, dass sie das technische Gebiet der vorliegenden Offenbarung einschränken.
Figurenliste

1 ist ein Schaubild, das einen schematischen Aufbau einer Zielerfassung veranschaulicht, in dem die vorliegende Offenbarung verwendet wird.
2 ist ein Ablaufplan eines Zielerfassungsvorgangs.
3 ist ein Ablaufplan eines Gleichstromkomponentenverringerungsvorgangs.
4A ist ein Schaubild, das einen Vorgang der Berechnung eines Gleichstromkomponentensignals veranschaulicht.
4B ist ein Schaubild, das einen Vorgang der Berechnung eines repräsentativen Werts veranschaulicht.
5 ist ein Schaubild, das Frequenzanalysen veranschaulicht, die für ein Schwebungssignal, eine Annäherungskurve und ein Zielsignal durchgeführt werden.

[Erläuterung der Ausführungsformen]
Mit Bezug auf die beigefügten Figuren wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Ein in 1 veranschaulichtes fahrzeuginternes System 1 umfasst eine Radarvorrichtung 10, eine elektronische Steuereinheit (ECU) zur Fahrunterstützung 60, und eine Benachrichtigungsvorrichtung 80. Das fahrzeuginterne System 1 implementiert bekannte Fahrassistenzsteuerungen wie eine adaptive Tempomatsteuerung (ACC, adaptive cruise control) und ein Vorkollisionssicherheitssystem (pre-crash safety system, PCS).
<Radarvorrichtung>
Die Radarvorrichtung 10 ist ein Millimeterwellenradar, das in einem Automobil eingebaut ist. Die Radarvorrichtung 10 überträgt als Radarwelle Dauerstrichwellen, die aus elektromagnetischen Wellen im Millimeterwellenbereich gebildet werden, und erfasst ein Ziel auf der Grundlage eines Ergebnisses des Empfangs einer Radarwelle (einer ankommenden Welle, die vom Ziel reflektiert wurde). Die Radarvorrichtung 10 ist ein Beispiel der Zielerfassung, die in den Ansprüchen beschrieben wird.
Die Radarvorrichtung 10 umfasst einen Oszillator beziehungsweise Schwinger 32, einen Verstärker 33, einen Teiler 34 und eine Sendeantenne 36.
Der Oszillator 32 erzeugt ein Hochfrequenzsignal im Millimeterwellenbereich derart, dass das Hochfrequenzsignal moduliert ist, um einen Modulationszyklus aufzuweisen, der einen Anstiegsabschnitt umfasst, in dem die Frequenz mit der Zeit linear ansteigt (allmählich ansteigt), und einen fallenden Abschnitt, in dem die Frequenz linear mit der Zeit fällt (allmählich fällt). Der Verstärker 33 verstärkt das vom Oszillator 32 erzeugte Hochfrequenzsignal.
Der Teiler 34 teilt die Leistung der Ausgabe des Verstärkers 33 in ein Sendesignal Ss und ein lokales Signal Ls. Die Sendeantenne 36 strahlt eine Radarwelle entsprechend dem Sendesignal Ss aus.
Die Radarvorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Empfangsantenneneinheit 40, einen Empfangsschalter 42, einen Mischer 43, einen Verstärker 44, einen Filter 45, einen Analog-Digital (A/D-) Wandler 46 und eine Signalverarbeitung 50.
Die Empfangsantenneneinheit 40 umfasst M Antennen 41₁ bis 41_M (M ist eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2), die dazu aufgebaut sind, Radarwellen zu empfangen. Kanäle CH₁ bis CH_M sind jeweils den Antennen 41₁ bis 41_M zugeordnet.
Der Empfangsschalter 42 wählt sequentiell eine der Antennen 41₁ bis 41_M aus und stellt ein Empfangssignal Sr von der ausgewählten der Antennen 41₁ bis 41_M einer nachfolgenden Stufe bereit.
Der Mischer 43 mischt das vom Verstärker 44 verstärkte Empfangssignal Sr mit dem lokalen Signal Ls, um ein Schwebungssignal BT zu erzeugen, das den Frequenzunterschied zwischen dem Sendesignal Ss und dem Empfangssignal Sr anzeigt. Der Verstärker 44 verstärkt das Schwebungssignal BT, das vom Mischer 43 zugeführt wird. Der Filter 45 entfernt unnötige Signalkomponenten vom Schwebungssignal BT, das der Mischer 43 erzeugt. Der A/D-Wandler 46 tastet die Ausgabe des Filters 45 ab und wandelt die Abtastdaten in digitale Daten um.
Die Signalverarbeitung 50 umfasst mindestens einen bekannten Mikrocomputer, der zumindest ein ROM, ein RAM und eine CPU aufweist. Die Signalverarbeitung 50 umfasst zumindest eine arithmetische Einheit (beispielsweise einen Digitalsignalprozessor (DSP)), die dazu aufgebaut ist, über den A/D-Wandler 46 aufgenommene Daten z.B. einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) zu unterziehen.
Die Signalverarbeitung 50 steuert die Aktivierung und Deaktivierung des Oszillators 32 und das Abtasten der Schwebungssignale BT über den A/D-Wandler 46. Neben den Steuervorgängen führt die Signalverarbeitung 50 eine Signalverarbeitung unter Verwendung von Abtastdaten durch und führt eine Informationskommunikationsverarbeitung durch, um Information, die für die Signalverarbeitung nötig ist (beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit), und Zielinformation, die als ein Ergebnis der Signalverarbeitung erhalten wird, zwischen der Signalverarbeitung 50 und der Fahrunterstützungs-ECU 60 zu senden und zu empfangen.
Die Signalverarbeitung 50 umfasst ein Ziel, das eine Radarwelle reflektiert hat, unter Verwendung der Abtastdaten des Schwebungssignals BT und führt einen Zielerfassungsvorgang durch, um Zielinformationen über das Ziel zu erzeugen.
Programme werden im ROM der Signalverarbeitung 50 zur Ausführung des Zielerfassungsvorgangs von der Signalverarbeitung 50 gespeichert.
<Skizze des Betriebs der Radarvorrichtung>
In der Radarvorrichtung 10 teilt beim Oszillieren des Oszillators 32 als Antwort auf einen Befehl von der Signalverarbeitung 50 der Teiler 34 die Leistung eines Hochfrequenzsignals auf, das vom Oszillator 32 erzeugt und vom Verstärker 33 verstärkt wird, um ein Sendesignal Ss und ein lokales Signal Ls zu erzeugen. In der Radarvorrichtung 10 wird das Sendesignal Ss als eine Radarwelle über die Sendeantenne 36 übertragen.
Die Radarwelle, die von der Sendeantenne 36 übertragen und von einem Ziel reflektiert wird, also eine ankommende Welle, wird von allen Antennen 41₁ bis 41_M empfangen, die die Empfangsantenneneinheit 40 bilden. Nur das Empfangssignal Sr des Empfangskanals Ch_i (i = 1 bis M), der vom Empfangsschalter 42 ausgewählt ist, wird vom Verstärker 33 verstärkt und dann dem Mischer 43 zugeführt. Der Mischer 43 mischt das Empfangssignal Sr mit dem lokalen Signal Ls vom Teiler 34, um ein Schwebungssignal BT zu erzeugen. Nachdem unnötige Signalkomponenten aus dem Schwebungssignal BT durch den Filter 45 entfernt werden, wird das Schwebungssignal BT vom A/D-Wandler 46 abgetastet beziehungsweise gewandelt und in die Signalverarbeitung 50 eingelesen.
Der Empfangsschalter 42 wird so geschaltet, dass er alle Kanäle CH₁ bis CH_M jeweils für eine vorab festgelegte Zahl von Malen (beispielsweise 512 Mal) während eines Modulationszyklus der Radarwelle auswählt. Der A/D-Wandler 46 tastet Daten synchron zur Schaltzeitgebung ab. Anders gesagt werden während eines Modulationszyklus der Radarwelle Abtastdaten für jeden der Kanäle CH₁ bis CH_M und in jedem der Anstiegs- und Abfallabschnitte der Radarwelle gesammelt.
Auf der Grundlage des abgetasteten Werts des Schwebungssignals BT erfasst die Signalverarbeitung 50 das Ziel, das die Radarwelle reflektiert hat, und leitet einen Abstand zum Ziel, eine Relativgeschwindigkeit zum Ziel und einen Azimut beziehungsweise eine Richtung ab, in der das Ziel vorliegt (nachstehend als „Ankunftsrichtung“ bezeichnet). Die Signalverarbeitung 50 gibt dann als Zielinformation Information, die diese Informationsstücke über das Ziel (den Abstand, die Relativgeschwindigkeit und die Ankunftsrichtung) umfasst, an die Fahrunterstützungs-ECU 60 aus.
Wie vorstehend beschrieben ist die Radarvorrichtung 10 als ein frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (FMCW) aufgebaut.
Die Fahrunterstützungs-ECU 60 steuert andere fahrzeuginterne Steuerungen und andere fahrzeuginterne Vorrichtungen, um eine Fahrunterstützungssteuerung zu implementieren. Eine adaptive Tempomatsteuerung (ACC), die ein Fahrunterstützungssteuersystem ist, hält einen festgelegten Abstand zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem eigenen Fahrzeug ein. Ein Vorkollisionssicherheitssystem (PCS), das ein Fahrunterstützungssteuersystem ist, verstärkt die Bremskraft des eigenen Fahrzeugs und die Rückhaltekraft des Sitzgurts in dem Fall, in dem eine Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem Hindernis auf der Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, unvermeidbar ist.
Die Benachrichtigungsvorrichtung 80 ist eine bekannte Vorrichtung, die dazu aufgebaut ist, Informationen als Antwort auf ein Steuersignal bereitzustellen. Die Benachrichtigungsvorrichtung 80 umfasst beispielsweise mindestens entweder eine Anzeigevorrichtung, die dazu aufgebaut ist, Informationen anzuzeigen, und eine Sprachausgabevorrichtung, die dazu aufgebaut ist, Informationen in hörbarer Form auszugeben. Die Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst beispielsweise eine Anzeige und eine Anzeigelampe (eine Warnlampe).
<Zielerfassungsvorgang>
Der von der Signalverarbeitung 50 der Radarvorrichtung 10 ausgeführte Zielerfassungsvorgang wird nun beschrieben.
Der Zielerfassungsvorgang wird zyklisch, also mit einem Messzyklus ausgelöst.
Wie in 2 veranschaulicht wird zunächst beim Beginn des Zielerfassungsprogramms der Oszillator 32 aktiviert, um das Aussenden von Radarwellen zu starten (S110). Abgetastete Werte des Schwebungssignals BT werden dann über den A/D-Wandler 46 aufgenommen (S120). Bei der Aufnahme einer nötigen Menge abgetasteter Werte der Schwebungssignale BT wird der Oszillator 32 deaktiviert, um das Senden von Radarwellen zu stoppen (S130).
Anschließend wird im Zielerfassungsvorgang ein erster Erfassungsvorgang (S210 bis S260) und ein zweiter Erfassungsvorgang (S140 bis S180) unter Verwendung von Parallelverarbeitung ausgeführt. Die hier verwendete „Parallelverarbeitung“ kann so implementiert sein, dass ein Mikrocomputer (oder ein DSP) der Signalverarbeitung 50 die ersten und zweiten Erfassungsvorgänge simultan ausführt. Alternativ kann die „Parallelverarbeitung“ so implementiert sein, dass eine Vielzahl von Mikrocomputern (oder DSPs) der Signalverarbeitung 50 einzeln die ersten und zweiten Erfassungsvorgänge ausführen.
Im ersten Erfassungsvorgang wird ein Ziel auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Frequenzanalyse erfasst, die für ein Signal durchgeführt wird, das durch Entfernen von DC-Komponenten aus einem Schwebungssignal erhalten wird (das verarbeitete Schwebungssignal wird nachstehend als „Zielsignal“ bezeichnet). Im zweiten Erfassungsvorgang wird ein Ziel auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Frequenzanalyse erfasst, die für ein Schwebungssignal durchgeführt wird.
<Zweiter Erfassungsvorgang>
Im zweiten Erfassungsvorgang werden die abgetasteten Werte der Schwebungssignale BT, die in S130 aufgenommen werden, einer Frequenzanalyse (in der vorliegenden Ausführungsform einer FFT) unterzogen, und das Leistungsspektrum des Schwebungssignals BT wird für jeden der Empfangskanäle CH₁ bis CH_M und in jedem der ansteigenden und abfallenden Abschnitte (S140) erhalten. Die Leistungsspektren drücken im Schwebungssignal BT enthaltene Frequenzen und die Intensität der Frequenzen aus.
In S140 werden Frequenzspitzen fbu₁ bis fbu_m, die im Leistungsspektrum vorhanden sind, im ansteigenden Abschnitt erfasst und Frequenzspitzen fbd₁ bis fbd_m, die im Leistungsspektrum vorhanden sind, werden im fallenden Abschnitt erfasst. Die erfassten Frequenzspitzen fbu und fbd bedeuten jeweils, dass möglicherweise ein Kandidat für ein Ziel, das eine Quelle der reflektierten Welle ist, vorhanden ist (ein derartiger Kandidat wird nachstehend als „Zielkandidat“ bezeichnet).
Anschließend wird im Zielerfassungsvorgang ein Azimuterfassungsvorgang für jede der Frequenzspitzen fbu und fbd ausgeführt, um sowohl die Ankunftsrichtung eines Zielkandidaten entsprechend der Frequenzspitzen fbu und fbd als auch die Eingangsleistung zu erfassen, die die empfangene Leistung der einkommenden Welle vom Zielkandidaten ausdrückt (S150). Für den Azimuterfassungsvorgang kann beispielsweise ein Verfahren wie eine multiple Signalklassifizierung (MUSIC) und ein digitales Strahlbilden (digital beam forming) verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ankunftsrichtung ein Azimut (ein Winkel), in dem ein Ziel mit Bezug auf eine Referenzachse vorliegt, die für die Radarvorrichtung 10 festgelegt ist.
Auf der Grundlage der in S150 abgeschätzten Ankunftsrichtung und Eingangsleistung wird eine Paarzusammenführung durchgeführt (S160). Die Paarzusammenführung in S160 wird wie folgt durchgeführt: eine der Frequenzspitzen fbu₁ bis fbu_m, die man aus dem Schwebungssignal BT im ansteigenden Abschnitt erhält, und eine der Frequenzspitzen fbd₁ bis fbd_m, die man vom Schwebungssignal BT im absteigenden Abschnitt erhält, werden zusammengeführt, wenn angenommen wird, dass diese beiden Frequenzspitzen die Reflexion der Radarwelle von einem identischen Ziel anzeigen; und das Paar wird registriert. Ein Satz der in S160 gepaarten und registrierten Frequenzspitzen fbu und fbd wird nachstehend als „zweites Frequenzpaar“ bezeichnet.
Genauer gesagt wird in S160 der vorliegenden Ausführungsform für alle Kombinationen der Frequenzspitzen fbu im Anstiegsabschnitt und der Frequenzspitzen fbd im absteigenden Abschnitt bestimmt, ob der Unterschied der Eingangsleistung und der Winkeldifferenz der Ankunftsrichtung innerhalb einer vorab festgelegten Toleranz liegt. Wenn sowohl der Unterschied der Eingangsleistung als auch die Winkeldifferenz in der Ankunftsrichtung im vorab festgelegten Toleranzbereich liegen, wird bestimmt, dass der Satz zugehöriger Frequenzspitzen ein zweites Frequenzpaar ist.
Anschließend wird für jedes der in S160 registrierten zweiten Frequenzpaare ein Abstand von der Radarvorrichtung zum Zielkandidaten und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Zielkandidaten und dem eigenen Fahrzeug unter Verwendung eines bekannten Verfahrens für FMCW-Radarvorrichtungen abgeleitet (S170). In S170 der vorliegenden Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des Zielkandidaten auf der Grundlage sowohl der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Zielkandidaten und dem eigenen Fahrzeug als auch der Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs abgeleitet, während bestimmt wird, ob der Zielkandidat ein unbewegliches Objekt oder ein sich bewegendes Objekt ist. Information, die den abgeleiteten Abstand und die abgeleitete Relativgeschwindigkeit (Geschwindigkeit) sowie den Azimut umfasst, in dem der Zielkandidat vorhanden ist, wird mit dem zweiten Frequenzpaar korreliert und dann wird der Zielkandidat registriert.
Anschließend wird ein Filtervorgang ausgeführt (S180), der einen Historienverbindungsvorgang und einen Extrapolations-Interpolations-Vorgang umfasst.
Im Historienverbindungsvorgang wird ein zweites Frequenzpaar, das zu einem identischen Ziel passt, basierend auf Information (dem Abstand, der Geschwindigkeit, dem Azimut und anderer Parameter) über das zweite Frequenzpaar erfasst, das in S160 in einem vorhergehenden Messzyklus registriert wurde (ein derartiges zweites Frequenzpaar wird nachstehend als ein „zweites Paar des derzeitigen Zyklus“ bezeichnet), und von Information über das zweite Frequenzpaar, die in einem vorhergehenden Messzyklus registriert wurde (ein derartiges zweites Frequenzpaar wird nachstehend als ein „zweites Paar des vorhergehenden Zyklus“ bezeichnet).
Genauer gesagt werden im Historienverbindungsvorgang auf der Grundlage von Informationen des zweiten Paares aus dem vorhergehenden Zyklus die vorhergesagte Position und die vorhergesagte Geschwindigkeit des zweiten Paares des derzeitigen Zyklus, das zum zweiten Paar des vorhergehenden Zyklus passt, berechnet. Wenn die Unterschiede zwischen der vorab festgelegten Position und der vorab festgelegten Geschwindigkeit und der erfassten Position und der erfassten Geschwindigkeit, die vom zweiten Paar des derzeitigen Zyklus bestimmt werden (der Positionsunterschied und der Geschwindigkeitsunterschied) geringer als die vorab festgelegten oberen Grenzwerte (der obere Grenzwert des Positionsunterschieds und der obere Grenzwert des Geschwindigkeitsunterschieds) sind, wird bestimmt, dass eine Historienverbindung vorliegt. Ein zweites Frequenzpaar, für das eine Historienverbindung bestimmt wird, die sich mehrere Messzyklen (beispielsweise fünf Zyklen) überspannt, wird als Ziel erfasst. Information über das zweite Paar des vorhergehenden Zyklus, für das die Historienverbindung vorliegt (beispielsweise wie oft eine Historienverbindung vorliegt, und eine Extrapolationszählung und ein Extrapolations-Flag, die später beschrieben werden) wird sequentiell auf das zweite Paar des derzeitigen Zyklus übertragen.
Im Extrapolations-Interpolations-Vorgang wird ein Ziel, das im derzeitigen Zyklus erkannt wird, als ein zweites Ziel des derzeitigen Zyklus definiert, und ein Ziel das im vorausgehenden Zyklus erkannt wurde, wird als ein zweites Ziel des vorausgehenden Zyklus definiert. Wenn es ein zweites Ziel des vorausgehenden Zyklus gibt, das keine Historienverbindung mit einem zweiten Ziel des derzeitigen Zyklus hat, wird ein zweites Extrapolationspaar auf der Grundlage des vorhergesagten Werts des zweiten Ziels des vorhergehenden Zyklus erzeugt, und das zweite Extrapolationspaar wird dem zweiten Ziel des derzeitigen Zyklus hinzugefügt.
Für jedes der zweiten Ziele des derzeitigen Zyklus werden ein zweites Extrapolations-Flag, das das Vorhandensein oder das Fehlen der Extrapolation ausdrückt, und ein zweiter Extrapolationszähler festgelegt, der die Anzahl von Malen aufeinanderfolgender Extrapolationen ausdrückt. Wenn das zweite Ziel des derzeitigen Zyklus ein tatsächlich erfasstes echtes Paar ist, werden ein Extrapolations-Flag GF und ein Extrapolationszähler auf Null zurückgesetzt. Wenn das Ziel des derzeitigen Zyklus ein Extrapolationspaar ist, wird das Extrapolations-Flag GF auf Eins festgelegt, und der Extrapolationszähler wird hochgezählt. Wenn der Extrapolationszähler einen vorab festgelegten Wegwerfschwellenwert erreicht, wird das zweite Ziel des derzeitigen Zyklus als verloren und verworfen betrachtet.
Anschließend geht der Vorgang zu S290 weiter, der nachstehend genauer beschrieben wird.
<Erster Erfassungsvorgang>
Im ersten Erfassungsvorgang wird ein Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang ausgeführt, um Gleichstromkomponenten vom Schwebungssignal BT zu entfernen, um ein Zielsignal ad_det(j) zu erzeugen (S210).
Wie in 3 veranschaulicht beginnt der DC-Komponentenverringerungsvorgang mit einer Subtraktion eines festgelegten Werts von jedem der abgetasteten Werte ad(j) des Schwebungssignals BT für jeden der Empfangskanäle CH₁ bis CH_M und jeden der ansteigenden und fallenden Abschnitte, um einen angepassten Wert ad_dc(j) zu berechnen (S410). Das hier verwendete Bezugszeichen „j“ ist eine Identifikation, die den Abtastzeitpunkt des Schwebungssignals BT identifiziert.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der festgelegte Wert ein abgetasteter Wert ad(1), den man zu dem Zeitpunkt erhält, zu dem das Schwebungssignal BT zuerst abgetastet wird. In S410 wird der angepasste Wert ad_dc(j) unter Verwendung folgender Gleichung berechnet: ad_dc(j) = ad(j) - ad(1). Somit wird der angepasste Wert ad_dc(j), wie in 4 veranschaulicht erhalten, indem die abgetasteten Werte ad(j) der Schwebungssignale BT um den abgetasteten Wert ad(1) verschoben werden, der zu dem Zeitpunkt erhalten wird, zu dem das Schwebungssignal BT zuerst abgetastet wird. Demgemäß wird ein Achsenabschnitt im Schaubild der 4A auf Null gesetzt.
Anschließend wird im Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang ein Signalwert (x, y) vom angepassten Wert ad_dc(j) zu jeder festgelegten Zeit extrahiert (S420). Die hier verwendete festgelegte Zeit ist ein Kehrwert der Maximalfrequenz der Niederfrequenzkomponenten des Schwebungssignals BT, das als die Frequenz der Gleichstromkomponenten spezifiziert ist. Die Frequenz der Gleichstromkomponenten ist eine Frequenzkomponente, die einer ankommenden Welle von einem Ziel in einem sehr kurzen Abstand entspricht.
Wie in 4B veranschaulicht ist der Signalwert (x, y), der in S420 in der vorliegenden Ausführungsform extrahiert wird, ein repräsentativer Wert einer Zeitdauer (die nachstehend als „ein spezifizierter Zeitabschnitt“ bezeichnet wird), die angegeben wird, um spezifizierte Zeiten zu umfassen. Der repräsentative Wert, der in S420 extrahiert ist, ist ein Ergebnis der Berechnung des arithmetischen Mittels der angepassten Werte ad_dc, die im spezifizierten Zeitabschnitt enthalten sind.
Der repräsentative Wert, der in S420 extrahiert wird, ist jedoch nicht auf ein Ergebnis des arithmetischen Mittels beschränkt. Der repräsentative Wert kann ein Medianwert der angepassten Werte ad_dc sein, die im spezifizierten Zeitabschnitt enthalten sind, oder er kann ein Modalwert sein.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Signalwert (x, y) für jede der spezifizierten Zeiten extrahiert, und so werden N Signalwerte (x, y) für jeden der Empfangskanäle CH₁ bis CH_M und in jedem der Anstiegs- und Abfallabschnitte extrahiert. „N“ wie hier verwendet ist die Häufigkeit der Extraktion des Signalwerts (x, y) in den ansteigenden und abfallenden Abschnitten, und ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 1.
Im Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang wird eine Näherungskurve f(j) berechnet (S430), die die Signalwellenform der Gleichstromkomponenten des Schwebungssignals BT ausdrückt. Genauer gesagt werden in S430 Gleichungssysteme gelöst, die durch Einsetzen des Signalwerts (x, y) in eine Funktion n-ter Ordnung abgeleitet werden, um Konstanten zu bestimmen, die dann in die Funktion n-ter Ordnung eingesetzt werden. Dann wird die Funktion n-ter Ordnung verwendet, um die Näherungskurve f(j) zu berechnen. Die Näherungskurve f(j) ist ein Beispiel eines Gleichstromkomponentensignals in den Ansprüchen.
Anschließend wird im Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang die Näherungskurve f(j) vom angepassten Wert ad_dc(j) des Schwebungssignals BT abgezogen, um das Zielsignal ad_det(j) zu erzeugen, das ein Signal ist, bei dem die Gleichstromkomponenten vom Schwebungssignal BT entfernt wurden (S440). Genauer gesagt wird in S440 der Wert zum Abtastzeitpunkt j auf der Näherungskurve f(j), die in S430 abgeleitet wird, vom angepassten Wert ad_dc(j) des Schwebungssignals BT abgezogen (ad_det(j) = ad_dc(j) - f(j)).
Nach dieser Verarbeitung wird der Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang beendet, und der Vorgang geht zum Zielerfassungsvorgang und zu S220 im zweiten Erfassungsvorgang weiter.
In S220 wird das Zielsignal ad_det, das in S440 erzeugt wird, einer Frequenzanalyse unterzogen (in der vorliegenden Ausführungsform einer FFT), um das Leistungsspektrum des Zielsignals ad_det für jeden der Empfangskanäle CH₁ bis CH_M und in jedem der ansteigenden und abfallenden Abschnitte zu bestimmen.
In S220 werden im Leistungsspektrum vorliegende Frequenzspitzen fbdu₁ bis fbdu_m im ansteigenden Abschnitt erfasst, und im Leistungsspektrum vorliegende Spitzen fbdd₁ bis fbdd_m werden im abfallenden Abschnitt erfasst.
Anschließend wird im Zielerfassungsvorgang der Azimuterfassungsvorgang für die Frequenzspitzen fbdu und fbdd durchgeführt, um sowohl die Ankunftsrichtung eines Zielkandidaten passend zu jeder der Frequenzspitzen fbdu und fbdd als auch die Eingangsleistung abzuschätzen, die die empfangene Leistung der reflektierten Welle ausdrückt, die vom Zielkandidaten empfangen wird (S230).
Auf der Grundlage der Ankunftsrichtungen und der Eingangsleistungen, die in S230 abgeschätzt werden, wird eine Paarzusammenführung durchgeführt (S240). Die Paarzusammenführung in S240 wird wie folgt durchgeführt: eine der Frequenzspitzen fbdu₁ bis fbdu_m, die von den Schwebungssignalen BT im ansteigenden Abschnitt erhalten werden, und eine der Frequenzspitzen fbdd₁ bis fbdd_m, die von den Schwebungssignalen BT im abfallenden Abschnitt erhalten werden, werden gepaart, wenn angenommen wird, dass diese beiden Frequenzspitzen anzeigen, dass die Radarwelle von einem identischen Ziel reflektiert wurde; und das Paar wird registriert. Ein Satz der Frequenzspitzen fbdu und fbdd, die in S240 zusammengeführt und registriert werden, wird nachstehend als „ein erstes Frequenzpaar“ bezeichnet.
Anschließend wird für jedes in S240 registrierte erste Frequenzpaar ein Abstand von der Radarvorrichtung 10 bis zum Zielkandidaten und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Zielkandidaten und dem eigenen Fahrzeug unter Verwendung eines bekannten Verfahrens für FMCW-Radarvorrichtungen abgeleitet (S250).
Ein Filtervorgang, der einen Historienverbindungsvorgang und einen Extrapolations-Interpolations-Vorgang umfasst, wird durchgeführt (S260).
Im Historienverbindungsvorgang wird ein erstes Frequenzpaar entsprechend einem identischen Ziel, das in S260 im derzeitigen Messzyklus registriert wird (ein derartiges erstes Frequenzpaar wird nachstehend als ein „erstes Paar des derzeitigen Zyklus“ bezeichnet) auf der Grundlage von Informationen über das erste Frequenzpaar (den Abstand, die Geschwindigkeit, den Azimut und andere Parameter) und Informationen über ein Frequenzpaar erfasst, das im vorhergehenden Messzyklus registriert wurde (das nachstehend als „erstes Paar des vorhergehenden Zyklus“ bezeichnet wird).
Genauer gesagt werden im Historienverbindungsvorgang auf der Grundlage der Information über das erste Paar des vorhergehenden Zyklus die vorausgesagte Position und die vorausgesagte Geschwindigkeit für das erste Paar des derzeitigen Zyklus berechnet, das zum ersten Paar des vorhergehenden Zyklus passt. Wenn die Unterschiede zwischen der vorhergesagten Position und der vorhergesagten Geschwindigkeit und der erfassten Position und der erfassten Geschwindigkeit, die für das erste Paar des derzeitigen Zyklus bestimmt werden (der Positionsunterschied und Geschwindigkeitsunterschied) kleiner als die vorab festgelegten oberen Grenzwerte sind (der obere Grenzwert des Positionsunterschieds und der obere Grenzwert des Geschwindigkeitsunterschieds), wird bestimmt, dass eine Historienverbindung eingerichtet wird. Ein erstes Frequenzpaar, für das eine Historienverbindung bestimmt wird, die mehrere Messzyklen (beispielsweise fünf Zyklen) überspannt, wird als Ziel erkannt. Information über das erste Paar des vorausgehenden Zyklus mit Historienverbindung (beispielsweise die Anzahl von Malen, die die Historienverbindung eingerichtet wurde, und ein Extrapolationszähler und ein Extrapolationsflag, die später beschrieben werden), wird sequentiell auf das erste Paar des derzeitigen Zyklus übertragen.
Im Extrapolations-Interpolations-Vorgang wird ein Ziel, das im derzeitigen Zyklus erkannt wird, als ein erstes Ziel des derzeitigen Zyklus definiert, und ein Ziel, das im vorausgehenden Zyklus erkannt wird, wird als ein erstes Ziel des vorausgehenden Zyklus definiert. Wenn es ein erstes Ziel des vorausgehenden Zyklus gibt, das keine Historienverbindung mit einem ersten Ziel des derzeitigen Zyklus hat, wird ein Extrapolationspaar auf der Grundlage des vorhergesagten Werts des ersten Ziels des vorhergehenden Zyklus erzeugt, und das Extrapolationspaar wird dem ersten Ziel des derzeitigen Zyklus hinzugefügt.
Für jedes der ersten Ziele des derzeitigen Zyklus werden ein Extrapolationsflag, das das Vorhandensein oder Fehlen einer Extrapolation ausdrückt, und ein Extrapolationszähler festgelegt, der die Anzahl von Malen aufeinanderfolgender Extrapolationen ausdrückt. Wenn das erste Ziel des derzeitigen Zyklus ein reales Paar ist, das tatsächlich erfasst wurde, werden ein Extrapolationsflag GF und ein Extrapolationszähler auf Null zurückgesetzt. Wenn das erste Ziel des derzeitigen Zyklus ein Extrapolationspaar ist, wird das Extrapolationsflag GF auf 1 gesetzt, und der Extrapolationszähler wird hochgezählt. Wenn der Extrapolationszähler einen vorab festgelegten Verwerfungsschwellenwert erreicht, wird das erste Ziel des derzeitigen Zyklus als verloren betrachtet und verworfen.
Anschließend geht der Zielerfassungsvorgang zu S290 weiter.
In S290 wird ein Ziel, das sowohl im ersten als auch im zweiten Erfassungsvorgang erfasst wird, auf der Grundlage des Ergebnisses des Filtervorgangs in S180 und des Ergebnisses des Filtervorgangs in S260 als ein bestätigtes Ziel erfasst. Anders gesagt wird in S290 bestimmt, dass das Ziel mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhanden ist, wenn sowohl das im ersten Erfassungsvorgang erfasste Ziel als auch das im zweiten Erfassungsvorgang erfasste Ziel an einer identischen Position vorliegt.
Im Zielerfassungsvorgang werden die Zielinformationsstücke über das in S290 erfasste bestätigte Ziel an die Fahrerassistenz ECU 60 ausgegeben (S300).
Nach dieser Verarbeitung wird der Zielerfassungsvorgang im vorliegenden Zyklus beendet.
[Vorteilhafte Effekte der Ausführungsform]
Wie vorstehend beschrieben wird im ersten Erfassungsvorgang des Zielerfassungsvorgangs die Näherungskurve f(j) einer Vielzahl von Signalwerten (x, y) aus der Vielzahl von Signalwerten (x, y) berechnet, die für jedes der festgelegten Male extrahiert werden. Die Näherungskurve f(j) wird einem Signal angenähert, das man erhält, indem das Schwebungssignal BT durch einen Tiefpassfilter geschickt wird, der die Abschneidefrequenz aufweist, die auf die Frequenz der Gleichstromkomponenten eingestellt ist.
Im ersten Erfassungsvorgang des Zielerfassungsvorgangs wird die berechnete Näherungskurve f(j) vom angepassten Wert ad_dc(j) des Schwebungssignals BT abgezogen, um das Zielsignal ad_det(j) zu erzeugen, also ein Signal, das man erhält, indem die Gleichstromkomponenten vom Schwebungssignal BT entfernt werden. Die Gleichstromkomponenten sind Frequenzkomponenten, die einer vom Ziel in einem sehr kurzen Abstand ankommenden Welle entsprechen. Somit werden die Frequenzkomponenten passend zur ankommenden Welle vom Ziel in einem sehr kurzen Abstand aus dem Zielsignal ad_det(j) entfernt.
Im ersten Erfassungsvorgang des Zielerfassungsvorgangs wird das Zielsignal ad_det(j) einer Frequenzanalyse (FFT) so unterzogen, dass das Ziel erfasst wird, das die Radarwelle reflektiert hat. Wie in 5 veranschaulicht ergibt eine Frequenzanalyse (FFT) des Zielsignals ad_det(j) keine Erfassung der Frequenzspitze der Gleichstromkomponenten.
Anders gesagt wird in der Radarvorrichtung 10 eine ankommende Welle von einem Ziel in einem sehr kurzen Abstand (ein solches Ziel wird nachstehend als ein „nahes Ziel“ bezeichnet) in einer ankommenden Welle von einem Ziel in einem sehr kurzen Abstand verdeckt. Dieser Aufbau ermöglicht es der Radarvorrichtung 10, eine verbesserte Genauigkeit der Erfassung eines nahen Ziels aufzuweisen.
Dieser Aufbau der Radarvorrichtung 10 verhindert somit eine Verringerung der Genauigkeit der Erfassung eines nahen Ziels, das in einem Bereich vorliegt, innerhalb dessen erwartet wird, dass ein Ziel erfasst wird.
Zudem wird im ersten Erfassungsvorgang des Zielerfassungsvorgangs das Zielsignal ad_det(j) erhalten, das einer Frequenzanalyse unterzogen wird, indem die Näherungskurve f(j), die aus den Gleichstromkomponenten des Schwebungssignals BT gebildet wird, vom Schwebungssignal BT abgezogen wird.
Somit verhindert dieser Aufbau der Radarvorrichtung 10 eine Verringerung des Pegels des Schwebungssignals, das auf der Grundlage der von einem Ziel in einem großen Abstand ankommenden Welle basiert, innerhalb dessen erwartet wird, dass ein Ziel erfasst wird.
Dieser Aufbau der Radarvorrichtung 10 verhindert somit eine Verringerung der Genauigkeit der Erfassung eines Ziels in einem großen Abstand, in dem erwartet wird, dass ein Ziel erfasst wird.
Wie vorstehend beschrieben, weist die Radarvorrichtung 10 eine verbesserte Genauigkeit der Zielerfassung auf.
Allgemein variiert der Pegel des Schwebungssignals BT geringfügig mit der Zeit.
Somit kann abhängig vom Zeitpunkt, zu dem der Signalwert (x, y) extrahiert wird, ein Rauschen außer den Gleichstromkomponenten im Signalwert (x, y) enthalten sein.
Daher wird in S420 des Gleichstromkomponentenverringerungsvorgangs der repräsentative Wert des festgelegten Zeitabschnitts, der die festgelegten Zeiten umfasst, als Signalwert (x, y) extrahiert.
Somit kann nach dem Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang das Rauschen der Näherungskurve f(j) geglättet werden, und die Genauigkeit der Berechnung der Näherungskurve f(j) kann verbessert werden.
In S410 des Gleichstromkomponentenverringerungsvorgangs wird zuerst der abgetastete Wert ad(1) zu dem Zeitpunkt, zu dem das Schwebungssignal BT zuerst abgetastet wird, von den abgetasteten Werten ad(j) der Schwebungssignale BT abgezogen.
Anders gesagt wird in S410 der vorliegenden Ausführungsform die Ordnung der Näherungskurve f(j) um eine Ordnung verringert.
Somit verringert sich nach dem Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang der vorliegenden Ausführungsform der Durchsatz bzw. Aufwand, der für den arithmetischen Vorgang nötig ist, um die Näherungskurve f(j) abzuleiten.
In S290 des Zielerfassungsvorgangs der vorliegenden Ausführungsform wird das Ziel, das sowohl in den ersten als auch zweiten Erfassungsvorgängen erfasst wird, als ein bestätigtes Ziel erfasst. Somit weist die Radarvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform eine verbesserte Genauigkeit der Zielerfassung auf.
[Mögliche Ausführungsformen]
Bis jetzt wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die vorliegende Offenbarung sollte jedoch nicht als auf diese Ausführungsform beschränkt angesehen werden. Die vorliegende Ausführungsform kann in verschiedenen Formen implementiert werden, ohne vom Gebiet der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Beispielsweise werden im Zielerfassungsvorgang der vorstehend erläuterten Ausführungsformen die ersten und zweiten Erfassungsvorgänge simultan beziehungsweise gleichzeitig ausgeführt. Die ersten und zweiten Erfassungsvorgänge müssen jedoch nicht gleichzeitig ausgeführt werden.
In der vorstehenden vorliegenden Offenbarung kann der zweite Erfassungsvorgang eliminiert werden. In diesem Fall kann S290 des Zielerfassungsvorganges eliminiert werden. In S300 des Zielerfassungsvorgangs in diesem Fall werden Informationsstücke über Ziele, die eine Historienverbindung aufweisen, die aufeinanderfolgend mit einer vorab festgelegten Häufigkeit eingerichtet wurden, als ein Ergebnis des Historienverbindungsvorgangs in S260 ausgegeben.
In S300 der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird eine Zielinformation über das bestätigte Ziel ausgegeben. Eine Objektzielinformation, die auszugeben ist, ist jedoch nicht auf ein bestätigtes Ziel beschränkt. Zielinformation über alle Ziele, die in entweder dem ersten Erfassungsvorgang oder dem zweiten Erfassungsvorgang erfasst werden, können ausgegeben werden. In diesem Fall kann ein Flag, das anzeigt, dass das Ziel mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhanden ist, als Zielinformation für allen Ziele festgelegt werden, die in sowohl den ersten als auch den zweiten Erfassungsvorgängen erfasst wurden.
Im ersten Erfassungsvorgang der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird der Gleichstromkomponentenverringerungsvorgang für alle Kanäle CH durchgeführt, um ein Ziel zu erfassen. Die Anzahl der Kanäle CH, die dem ersten Erfassungsvorgang unterzogen werden, kann jedoch Eins sein. In diesem Fall kann S290 auf der Grundlage des Abstands zum Ziel durchgeführt werden, das im ersten Erfassungsvorgang erfasst wird.
Die vorstehende Ausführungsform wurde in Anbetracht der Anwendung auf frequenzmodulierte Dauerstrichradarvorrichtungen beschrieben. Die Anwendung der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht auf derartige FMCW-Radarvorrichtungen beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Offenbarung auf Zwei-Frequenz-Dauerstrichradare (CW) oder CW-Radar-Vorrichtungen angewendet werden.
Man bemerke, dass die vorstehend erläuterte Ausführungsform implementiert werden kann, während ein Teil des Aufbaus weggelassen wird. Die vorstehend erläuterte Ausführungsform kann unter Verwendung einer geeigneten Kombination der vorstehend erläuterten Ausführungsform und einer Modifizierung implementiert werden. Jegliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarungen können implementiert werden, solange die Ausführungsformen derart sind, dass sie innerhalb der im Anspruchswortlaut spezifizierten Natur der Erfindung vorstellbar sind.
Neben der vorstehend erläuterten Zielerfassung kann die vorliegende Offenbarung in verschiedenen Formen implementiert werden, wie als Computerprogramm zum Erfassen von Zielen, und als Zielerfassungsverfahren.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeuginternes System
10: Radarvorrichtung
32: Oszillator beziehungsweise Schwinger
33: Verstärker
34: Teiler
36: Sendeantenne
40: Empfangsantenneneinheit
42: Empfangsschalter
43: Mischer
44: Verstärker
45: Filter
46: A/D-Wandler
50: Signalverarbeitung
60: Fahrassistenz-ECU
80: Benachrichtigungsvorrichtung

Claims

Zielerfassung (10), gekennzeichnet durch: eine Sendeeinrichtung (32, 33, 34, 36) zum Senden einer Radarwelle, die aus Dauerstrichwellen gebildet ist, in einem festgelegten Zyklus; eine Empfangseinrichtung (40, 41, 42, 43) zum Empfangen einer ankommenden Welle, die eine reflektierte Welle der Radarwelle ist, die von der Sendeeinrichtung gesendet wird, und zum Mischen der empfangenen hereinkommenden Welle mit der Radarwelle, die von der Sendeeinrichtung gesendet wird, um ein Schwebungssignal zu erzeugen; eine Gleichstrom(DC)-Berechnungseinrichtung (50, S410 bis S430) zum Extrahieren eines Signalwerts aus dem Schwebungssignal, das von der Empfangseinrichtung für jede der festgelegten Zeiten erzeugt wird, wobei die festgelegten Zeiten jeweils ein Kehrwert einer Gleichstromkomponentenfrequenz sind, und zum Berechnen einer Näherungskurve mehrerer extrahierter Signalwerte als Gleichstromkomponentensignal; eine Signalerzeugungseinrichtung (50, S440), um das Gleichstromkomponentensignal, das von der Gleichstromberechnungseinrichtung berechnet wird, vom Schwebungssignal abzuziehen, das von der Empfangseinrichtung erzeugt wird, um ein Zielsignal zu erzeugen; und einer ersten Erfassungseinrichtung (50, S220 bis S260) zum Erfassen eines ersten Ziels, das eine Quelle der hereinkommenden Welle ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Frequenzanalyse, die für das Zielsignal durchgeführt wird, das von der Signalerzeugungseinrichtung erzeugt wird.
Zielerfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: eine maximale Frequenz von Niederfrequenzkomponenten des Schwebungssignals als die Gleichstromkomponentenfrequenz spezifiziert ist.
Zielerfassung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: die Gleichstromberechnungseinrichtung einen repräsentativen Wert für jede festgelegte Zeit als einen Signalwert extrahiert, wobei die festgelegte Zeit jeweils eine Zeitdauer ist, die so spezifiziert ist, dass sie den spezifizierten Zeitabschnitt umfasst.
Zielerfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass: die Gleichstromberechnungseinrichtung die Anzahl von Extraktionen der Signalwerte als N definiert und die Näherungskurve durch eine Funktion n-ter Ordnung ausdrückt.
Zielerfassung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass: die Gleichstromberechnungseinrichtung das Gleichstromkomponentensignal berechnet, wobei ein Achsenabschnitt der Funktion n-ter Ordnung auf Null festgelegt wird.
Zielerfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch: eine zweite Erfassungseinrichtung (50, S140 bis S180) zum Erfassen eines zweiten Ziels, das eine Quelle der ankommenden Welle ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Frequenzanalyse, die für das von der Empfangseinrichtung erzeugte Schwebungssignal durchgeführt wird; und eine Bestimmungseinrichtung (50, S290), um auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Erfassung, die durch die erste Erfassungseinrichtung durchgeführt wird, und eines Ergebnisses einer Erfassung, die durch die zweite Erfassungseinrichtung durchgeführt wird, zu bestimmen, dass ein Ziel vorliegt, wenn beide, das Ziel und ein zweites Ziel, an einer identischen Position vorliegen.
Zielerfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: die Empfangseinrichtung die ankommende Welle an jeder einzelnen aus der Vielzahl von Empfangsantennen empfängt und ein Schwebungssignal der von jeder einzelnen aus der Vielzahl von Empfangsantennen empfangenen ankommenden Welle erzeugt; und die Einrichtung zur Gleichstromberechnung das Gleichstromkomponentensignal für ein Schwebungssignal aus den Schwebungssignalen der jeweiligen Empfangsantennen berechnet, die von der Empfangseinrichtung erzeugt werden.
Zielerfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: die Empfangseinrichtung die ankommende Welle an jeder einzelnen aus einer Vielzahl von Empfangsantennen empfängt und ein Schwebungssignal der von jeder einzelnen aus der Vielzahl von Empfangsantennen empfangenen ankommenden Welle erzeugt; und die Gleichstromberechnungseinrichtung das Gleichstromkomponentensignal für zumindest zwei Schwebungssignale aus den Schwebungssignalen der Empfangsantennen berechnet, die von der Empfangseinrichtung erzeugt werden.
Zielerfassungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Senden einer Radarwelle, die aus Dauerstrichwellen in einem festgelegten Zyklus gebildet ist (32, 33, 34, 36, 50, S110); Empfangen einer ankommenden Welle, die eine reflektierte Welle der gesendeten Radarwelle (40, 41 ,42, 43) ist; Mischen der empfangenen ankommenden Welle mit der gesendeten Radarwelle, um ein Schwebungssignal zu erzeugen (40, 41, 42, 43, 50, S120); Extrahieren eines Signalwerts aus dem Schwebungssignal für jede festgelegte Zeit, wobei die festgelegten Zeiten jeweils ein Kehrwert einer Gleichstromkomponentenfrequenz sind (50, S410 bis S430); Berechnen einer Näherungskurve aus einer Vielzahl der extrahierten Signalwerte eines Gleichstromkomponentensignals (50, S410 bis S430); Erzeugen eines Zielsignals durch Abziehen des Gleichstromkomponentensignals vom Schwebungssignal (50, S440); und Erfassen eines ersten Ziels, das eine Quelle der hereinkommenden Welle ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses einer für das Zielsignal durchgeführten Frequenzanalyse (50, S220 bis S260).
Zielerfassungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Maximalfrequenz von Niederfrequenzkomponenten des Schwebungssignals als die Gleichstromkomponentenfrequenz festgelegt ist.
Zielerfassungsverfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass: ein repräsentativer Wert aus jedem festgelegten Zeitabschnitt als der Signalwert extrahiert wird, wobei jeder festgelegte Zeitabschnitt eine Zeitdauer ist, die so festgelegt ist, dass sie die festgelegten Zeiten umfasst.
Zielerfassungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass: die Anzahl der Extraktionen der Signalwerte als N definiert ist, und die Näherungskurve durch eine Funktion n-ter Ordnung ausgedrückt wird.
Zielerfassungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass: das Gleichstromkomponentensignal so berechnet wird, dass eine Achsenschnittstelle der Funktion n-ter Ordnung auf 0 festgelegt ist.