DE112018005155T5

DE112018005155T5 - Radarvorrichtung

Info

Publication number: DE112018005155T5
Application number: DE112018005155.2T
Authority: DE
Inventors: Takuya TAKAYAMA
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2020-06-25
Also published as: US20200209380A1; JP6881177B2; CN111095016A; JP2019052952A; US11131764B2; CN111095016B; WO2019054504A1

Abstract

Ein Übertragungsantennenabschnitt (3) weist eine Vielzahl von Übertragungsantennen auf und ein Empfangsantennenabschnitt (4) weist eine oder mehrere Empfangsantennen auf. Ein Modulationsabschnitt (22) verursacht, dass ein gemeinsames Signal mit einer kontinuierlichen Welle, die durch einen Oszillationsabschnitt (21) generiert wird, in dieselbe Anzahl wie die Übertragungsantennen aufgezweigt wird, und führt eine Phasenumtastung unter Verwendung einer unterschiedlichen Phasenrotationsmenge für jedes von der Vielzahl von Zweisignalen durch. Der Modulationsabschnitt generiert somit eine Vielzahl von Übertragungssignalen, die in die Vielzahl von Übertragungsantennen eingegeben wird. Ein Verarbeitungsabschnitt (6) generiert auf Grundlage einer Vielzahl von Signalkomponenten eine Information über ein Objekt, durch das eine Abstrahlwelle vom Übertragungsantennenabschnitt reflektiert wurde, wobei die Vielzahl von Signalkomponenten von jedem von einem oder von mehreren Empfangssignalen extrahiert wird, die durch den Antennenabschnitt empfangen werden und der Vielzahl von Übertragungssignalen entsprechen.

Description

Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der am 15. September 2017 beim Japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017–177539 ; der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017–177539 ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung, die ein Objekt durch Übertragen und Empfangen von Radiowellen über eine Vielzahl von Antennen erfasst.
Hintergrund
Es ist erforderlich, dass ein MIMO (Multi Input Multi Output)-Radar individuelle Signale von Empfangssignalen identifiziert, in denen eine Vielzahl von Signalen überlagert ist, die von einer Vielzahl von Übertragungsantennen simultan übertragen wird. Nicht-Patentliteratur 1 beschreibt als ein Verfahren zum Identifizieren eine Verwendung von Doppler Division Multiple Access (nachfolgend als DDMA bezeichnet).
Bei DDMA übertragen die Übertragungsantennen für jeden vorgegebenen Wiederholungszyklus jeweils eine kontinuierliche Welle, die einer Phasenumtastung ausgesetzt wird, in der eine Phase um eine unterschiedliche Phasenrotationsmenge rotiert wird. Auf einer Empfangsseite wird ein Empfangssignal analysiert. Somit wird eine Phase des Signals für jeden Wiederholungszyklus erfasst. Des Weiteren wird eine Frequenz, die einer Änderung einer Phase (d. h. der Phasenrotationsmenge) über die Vielzahl von Wiederholungszyklen entspricht, als eine Dopplerfrequenz festgelegt, und ein Dopplerspektrum, das eine Komponente der Dopplerfrequenz angibt, die im Wiederholungssignal enthalten ist, wird berechnet. Da die Phasenrotationsmenge des Übertragungssignals für jede der Übertragungsantennen im Dopplerspektrum unterschiedlich ist, werden die Übertragungssignale von den Übertragungsantennen somit als Signalkomponenten extrahiert, die unterschiedliche Dopplerfrequenzen aufweisen. Die Dopplerfrequenzen werden in einem Frequenzbereich beobachtet (nachfolgend als eine Dopplerbeobachtungsbreite bezeichnet), der durch einen Wiederholungszyklus bestimmt wird, in dem eine Phase des Übertragungssignals geändert wird.
Nachfolgend wird das Verfahren, das in Nicht-Patentliteratur 1 beschrieben ist, als ein konventionelles Verfahren bezeichnet.
Zitierliste
Nichtpatentliteratur
[NPL 1] D. W. Bliss, K. W. Forsythe, S. K. Davis, G. S. Fawcett, D. J. Rabideau, L. L. Horowitz, S. Kraut, „GMTI MIMO Radar", 2009 international W & amp; D Conference, p118-p122
Zusammenfassung der Erfindung
Als ein Ergebnis einer detaillierten Studie durch die Erfinder wurden jedoch die folgenden Probleme beim konventionellen Verfahren gefunden.
Beim konventionellen Verfahren wird die Phasenrotationsmenge, die für die Phasenumtastung verwendet wird, insbesondere auf M Phasen festgelegt, die ganzzahlige Vielfache von Δφ sind, d. h., 0, Δφ, 2Δφ, ... Δφ, wobei M die Anzahl von Übertragungsantennen darstellt und Δφ = 360°/M eine Phase darstellt, die durch Teilen eines Zyklus in M gleiche Teile erhalten wird. Dementsprechend werden im Dopplerspektrum Spitzen der Signalkomponenten auf Grundlage der Übertragungssignale von den Übertragungsantennen in gleichen Intervallen in der Dopplerbeobachtungsbreite angeordnet. Beim konventionellen Verfahren ist es folglich erforderlich, dass ein Übertragungswiederholungszyklus klein ist, so dass ein Geschwindigkeitsbereich eines Beobachtungsziels kleiner als die Intervalle zwischen den Spitzen ist.
Wenn eine relative Geschwindigkeit zwischen dem MIMO-Radar und einem Objekt vorhanden ist, durch das eine Strahlungswelle vom MIMO-Radar reflektiert wird, werden M Spitzen im Dopplerspektrum in einer Frequenzrichtung dopplerverschoben, während eine relative Positionsbeziehung beibehalten wird. Falls die Verschiebungsmenge größer als die Intervalle zwischen den Spitzen ist, tritt Frequenzaliasing auf. Wenn Aliasing auftritt, ist es unmöglich, eine Entsprechungsbeziehung, die angibt, welche Spitze durch ein Signal von welcher Übertragungsantenne verursacht wird, eindeutig zu bestimmen.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem in einer Radarvorrichtung, die Doppler Multi Division Access verwendet, eine Genauigkeit beim Identifizieren einer Vielzahl von Übertragungssignalen von einem Empfangssignal verbessert wird.
Eine Radarvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Übertragungsantennenabschnitt, einen Oszillationsabschnitt, einen Modulationsabschnitt, einen Empfangsantennenabschnitt und einen Verarbeitungsabschnitt auf.
Der Übertragungsantennenabschnitt weist eine Vielzahl von Übertragungsantennen auf. Der Oszillationsabschnitt generiert eine kontinuierliche Welle als ein gemeinsames Signal. Der Modulationsabschnitt generiert eine Vielzahl von Übertragungssignalen, die in die Vielzahl von Übertragungsantennen durch Durchführen einer Phasenumtastung unter Verwendung einer unterschiedlichen Phasenrotationsmenge für jedes von einer Vielzahl von Zweisignalen eingegeben wird, wobei die Vielzahl von Zweigsignalen dadurch erhalten wird, dass das gemeinsame Signal in dieselbe Anzahl wie die Übertragungsantennen verzweigt wird, wobei die Phasenumtastung eine Verarbeitung bzw. ein Prozess ist, bei der eine Phase des Zweigsignals für jeden vorgegebenen Wiederholungszyklus rotiert wird.
Der Empfangsantennenabschnitt weist eine oder mehrere Empfangsantennen auf. Der Verarbeitungsabschnitt generiert auf Grundlage einer Vielzahl von Signalkomponenten eine Information über ein Objekt, durch das eine Abstrahlwelle vom Übertragungsantennenabschnitt reflektiert wurde, wobei die Vielzahl von Signalkomponenten jeweils von einer oder mehreren Empfangssignalen, die durch den Antennenabschnitt empfangen wird, extrahiert wird und der Vielzahl von Übertragungssignalen entspricht.
Bei der Radarvorrichtung gilt P > M, wobei M die Anzahl von Übertragungsantennen des Übertragungsantennenabschnitts darstellt und P die Anzahl von Phasen darstellt, die für die Phasenumtastung verwendet werden.
Gemäß einer derartigen Konfiguration weist eine Vielzahl von Signalkomponenten, die von einem Empfangssignal durch Analysieren des Empfangssignals extrahiert wird und auf Übertragungssignalen von den Übertragungsantennen basiert, jeweils eine Dopplerfrequenz auf, die einer eindeutigen Phasenrotationsmenge entspricht. Da die Anzahl von Übertragungsantennen M kleiner als die Anzahl von Phasen P durch angemessenes Auswählen der zu verwendenden Phasenrotationsmenge ist, können die Signalkomponenten, die auf den Übertragungssignalen basieren, uneinheitlich im Doppelspektrum angeordnet werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Vielzahl von Spitzen und der Vielzahl von Übertragungsantennen genau zu erkennen, indem Hinweise verwendet werden, bei denen die Spitzen im Dopplerspektrum ungleichmäßig angeordnet sind, selbst wenn Frequenzaliasing im Dopplerspektrum auftritt.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Radarvorrichtung zeigt.
2 zeigt eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung von Übertragungsantennen und Empfangsantennen mit einem Objekt zeigt.
3 zeigt eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung einer Anordnung der Übertragungsantennen und der Empfangsantennen mit einer Anordnung der Empfangsantennen in einem virtuellen Array zeigt.
4 zeigt eine erklärende Ansicht, die eine Funktion eines Oszillationsabschnitts zeigt.
5 zeigt eine erklärende Ansicht, die Beispiele von Phasenrotationsmengen zeigt, die für eine Phasenumtastung verwendet werden, die durch einen Modulationsabschnitt durchgeführt wird.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Objekterfassungsverarbeitung, die durch einen Verarbeitungsabschnitt durchgeführt wird.
7 zeigt eine erklärende Ansicht, die Kombinationsmuster von Phasenrotationsmengen, die ausgewählt werden können, und Kombinationsmustern von Phasenrotationsmengen, die nicht ausgewählt werden können, zeigt.
8 zeigt eine erklärende Ansicht, die ein Auswahlbeispiel der Phasenrotationsmengen zeigt.
9 zeigt eine erklärende Ansicht, die ein Beispiel einer Spitzengruppe desselben Objekts, die in einem Geschwindigkeitsspektrum auftaucht, zeigt.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Informationsgenerierverarbeitung, die durch den Verarbeitungsabschnitt durchgeführt wird.
11 zeigt eine erklärende Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Entsprechungsbeziehung zwischen einer Spitzengruppe desselben Objekts und einer Vielzahl von Übertragungsantennen unbekannt ist.
12 zeigt eine erklärende Ansicht, die einen Effekt zeigt, der durch Ändern eines Kombinationsmusters der Phasenrotationsmengen erhalten wird.
13 zeigt eine erklärende Ansicht, die einen Effekt zeigt, der durch Ändern der Anzahl von Phasen erhalten wird.
14 zeigt eine erklärende Ansicht, die einen Effekt zeigt, der durch Ändern eines Wiederholungszyklus erhalten wird.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Konfiguration
Eine in 1 gezeigte Radarvorrichtung 1 ist an einem Fahrzeug angebracht und wird verwendet, um verschiedene Objekte, die um das Fahrzeug herum vorhanden sind, zu erfassen. Die Radarvorrichtung 1 ist ein MIMO-Radar, das Radiowellen durch eine Vielzahl von Antennen simultan überträgt und empfängt.
Die Radarvorrichtung 1 weist einen Übertragungsabschnitt 2, einen Übertragungsantennenabschnitt 3, einen Empfangsantennenabschnitt 4, einen Empfangsabschnitt 5 und einen Verarbeitungsabschnitt 6 auf.
Der Übertragungsantennenabschnitt 3 weist M Übertragungsantennen auf. M ist eine ganze Zahl von zwei oder größer. Die Übertragungsantennen sind in einem vorgegebenen ersten Intervall d_T in einer Reihe in einer vorgegebenen Anordnungsrichtung angeordnet.
Der Empfangsantennenabschnitt 4 weist N Empfangsantennen auf. N ist eine ganze Zahl von eins oder größer. Wenn eine Vielzahl von Empfangsantennen vorhanden ist, sind die Empfangsantennen in einem zweiten Intervall d_R, das zum ersten Intervall d_T unterschiedlich ist, in derselben Richtung wie die Anordnungsrichtung der Übertragungsantennen angeordnet.
Signale, die durch die Empfangsantennen empfangen werden, wenn M = 2 und N = 2 gilt, werden mit Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Übertragungsantennen werden als TX1 und TX2 bezeichnet und die Empfangsantennen werden als RX1 und RX2 bezeichnet.
Es wird angenommen, dass ein Objekt, das erfasst werden soll, in einer Richtung vorhanden ist, die um Θ mit Bezug auf eine vordere Richtung des Übertragungsanntennenabschnitts 3 und des Empfangsantennenabschnitts 4 geneigt ist. Des Weiteren stellt D einen Reflektionskoeffizienten des Objekts dar, stellt α_T eine Änderung einer Phase eines Signals in einem Pfad von TX1 zu dem Objekt dar und stellt α_R eine Änderung einer Phase eines Signals in einem Pfad vom Objekt zu RX1 dar. Die Werte von α_T und α_R werden durch eine komplexe Zahl dargestellt.
In diesem Fall ist ein Signal, das von TX1 übertragen und von RX1 empfangen wird, durch Formel (1) dargestellt. Ein Signal, das von TX1 übertragen und von RX1 empfangen wird, wird durch Formel (2) dargestellt. Ein Signal, das von TX2 übertragen und von RX1 empfangen wird, wird durch Formel (3) dargestellt. Ein Signal, das von TX2 übertragen und von RX2 empfangen wird, wird durch Formel (4) dargestellt.
Mathematik 1 $α_{T} \cdot D \cdot α_{R}$
$α_{T} \cdot D \cdot α_{R} \cdot exp ({jkd}_{R} sin θ)$
$α_{T} \cdot D \cdot α_{R} \cdot exp ({jkd}_{T} sin θ)$
$α_{T} \cdot D \cdot α_{R} \cdot exp (jk (d_{T} + d_{R}) sin θ)$
Die Formeln sind äquivalent zu einem in 3 gezeigten Fall, bei dem vier Empfangsantennen so angeordnet sind, dass drei der Empfangsantennen an Positionen mit einer Distanz von d_R, d_T und d_T + d_R von der anderen Empfangsantenne entfernt angeordnet sind, die eine Referenzempfangsantenne darstellt. In 3 ist die Referenzempfangsantenne an der linken Position angeordnet. Virtuelle Empfangsantennen, die auf diese Art und Weise angeordnet sind, werden als ein virtuelles Array bezeichnet.
Im MIMO-Radar wird unter Verwendung des virtuellen Arrays dieselbe Winkelauflösung wie in dem Fall, in dem eine Sendeantenne und M x N Empfangsantennen angeordnet sind, durch die M + N Sendeantennen und Empfangsantennen erreicht.
Zurück zu 1. Der Übertragungsabschnitt 2 weist einen Oszillationsabschnitt 21 und einen Modulationsabschnitt 22 auf.
Der Oszillationsabschnitt 21 generiert eine kontinuierliche Welle als ein gemeinsames Signal. Der Oszillationsabschnitt 21 führt das generierte gemeinsame Signal dem Modulationsabschnitt 22 zu und führt das generierte gemeinsame Signal als ein lokales Signal L auch dem Empfangsabschnitt 5 zu. Wie in 4 gezeigt, wenn ein Frame auf einen Messzyklus Tf (z. B. 50 ms) während einer Messperiode Tm (10 ms) festgelegt ist, generiert der Oszillationsabschnitt 21 zu Beginn jedes Frames wiederholt für jeden Wiederholungszyklus Tp (z. B. 50 µs) ein Chirpsignal, dessen Frequenz kontinuierlich geändert wird.
Der Oszillationsabschnitt 21 ist so konfiguriert, dass er imstande ist, den Messzyklus Tf, die Messperiode Tm und den Wiederholungszyklus Tp gemäß Anweisungen vom Verarbeitungsabschnitt 6 angemessen zu ändern. Eine Frequenzbreite des Chirpsignals, das während des Wiederholungszyklus geändert wird, ist für alle Wiederholungszyklen Tp konstant. Durch Ändern des Wiederholungszyklus Tp wird somit eine Änderungsrate Δf des Chirpsignals geändert.
Ein zulässiger Bereich des Wiederholungszyklus Tp und somit ein zulässiger Bereich der Änderungsrate Δf der Frequenz des Chirpsignals werden so festgelegt, dass eine Frequenzverschiebung, die gemäß einer relativen Geschwindigkeit mit Bezug auf das Objekt auftritt, verglichen mit einer Frequenzverschiebung, die gemäß einer Distanz zu dem Objekt auftritt, vernachlässigbar klein ist, wenn ein Schwebungssignal, das durch Mischen des Übertragungssignals mit einem Empfangssignal generiert wird, analysiert wird.
Der Modulationsabschnitt 22 verursacht, dass das gemeinsame Signal, das durch den Oszillationsabschnitt 21 generiert wird, aufgezweigt wird, um dadurch dieselbe Anzahl M von Zweigsignalen wie Übertragungsantennen des Übertragungsantennenabschnitts 3 zu generieren. Für alle M Zweigsignale führt der Modulationsabschnitt 22 eine Phasenumtastung, bei der eine Phase des Zweigsignals geändert wird, für jeden Wiederholungszyklus Tp durch. Somit werden M Übertragungssignale, die den jeweiligen Übertragungsantennen zugeführt werden, generiert. Bei der Phasenumtastung wird eine unterschiedliche Phasenrotationsmenge Δφ für jedes der M Zweigsignale festgelegt und eine Phase des Zweigsignals wird um die Phasenrotationsmenge Δφ für jeden Wiederholungszyklus Tp rotiert.
P stellt die Anzahl von Phasen dar, die für die Phasenumtastung verwendet wird. P ist eine ganze Zahl, die größer als M ist. Der Modulationsabschnitt 22 verwendet P Typen von Phasenrotationsmengen, die durch Δφ = p × 360°/P dargestellt werden, wobei p = 0, 1, 2, ... P-1 gilt. Zum Beispiel ist in einem Fall von P = 4, wie in 5 gezeigt, wenn p = 0, Δφ = 0° gilt, eine Phasendifferenz des Übertragungssignals, das ein Signal nach der Modulation mit Bezug auf das Zweigsignal (d. h. ein gemeinsames Signal), das ein Signal vor der Modulation ist, in allen Wiederholungszyklen Tp gleich 0°. Wenn p = 1, Δφ = 90° gilt, ist die Phasendifferenz des Übertragungssignals mit Bezug auf das gemeinsame Signal für jeden Wiederholungszyklus Tp geändert und wird in der Reihenfolge von 0° → 90° → 180° → 270° → 0° (kontinuierlich in dieser Reihenfolge geändert) sequentiell geändert. Wenn p = 2, Δφ = 180° gilt, wird die Phasendifferenz des Übertragungssignals mit Bezug auf das gemeinsame Signal für jeden Wiederholungszyklus geändert und in der Reihenfolge von 0° → 180° →0° → 180° →0° (kontinuierlich in dieser Reihenfolge geändert) sequentiell geändert. Wenn p = 3, Δφ = 270° gilt, wird die Phasendifferenz des Übertragungssignals mit Bezug auf das gemeinsame Signal für jeden Wiederholungszyklus geändert und wird in der Reihenfolge von 0° → 270° → 180° → 90° → 0° (kontinuierlich in dieser Reihenfolge geändert) sequentiell geändert.
Da die Anzahl von Phasen P so festgelegt ist, dass, wie oben beschrieben, P > M gilt, werden für die Phasenumtastung nicht alle P Typen der Phasenrotationsmenge Δφ, sondern nur einige der P Typen der Phasenrotationsmengen Δφ verwendet.
Der Modulationsabschnitt 22 ist so konfiguriert, dass er imstande ist, eine Festlegung der Anzahl von Phasen P, eine Auswahl von M Typen von Phasenrotationsmengen, die von den P Typen der Phasenrotationsmengen Δφ für die Phasenumtastung verwendet werden, und eine Festlegung einer Entsprechungsbeziehung zwischen dem ausgewählten M Typen der Phasenrotationsmengen und den M Übertragungsantennen angemessen festzulegen. Die Festlegungen können gemäß Anweisungen vom Verarbeitungsabschnitt 6 oder automatisch geändert werden. Wenn die Festlegungen automatisch geändert werden, können die Festlegungen gemäß einem vorgegebenen Muster oder zufällig geändert werden.
Zurück zu 1. Für jedes der N Empfangssignale, die von den Empfangsantennen des Empfangsantennenabschnitts 4 ausgegeben werden, generiert der Empfangsabschnitt 5 ein Schwebungssignal, das ein Differenzsignal zwischen dem Empfangssignal und dem lokalen Signal L ist, und tastet das generierte Schwebungssignal ab und führt das abgetastete Signal dem Verarbeitungsabschnitt 6 zu.
Der Verarbeitungsabschnitt 6 weist einen Mikrocomputer, der eine CPU 61, und z. B. einen Halbleiterspeicher (nachfolgend als Speicher 62 bezeichnet), wie etwa Ram oder ROM aufweist, auf. Funktionen der Verarbeitungseinheit 6 werden implementiert, wenn die CPU 61 Programme ausführt, die im nicht-transitorischen greifbaren Speichermedium gespeichert sind. In diesem Beispiel entspricht der Speicher 62 einem nicht-transitorischen greifbaren Speichermedium, das die Programme speichert. Wenn eines der Programme ausgeführt wird, wird ein Verfahren entsprechend dem Programm durchgeführt. Der Verarbeitungsabschnitt 6 kann einen einzigen Mikrocomputer oder eine Vielzahl von Mikrocomputern aufweisen.
Ein Verfahren zum Implementieren der Funktionen der Verarbeitungseinheit 6 ist nicht auf Software begrenzt, und einige oder alle Funktionen können durch einen oder mehrere Teile von Hardware implementiert werden. Wenn die Funktionen z. B. durch einen elektrischen Schaltkreis, der Hardware ist, implementiert werden, kann der elektronische Schaltkreis durch einen digitalen Schaltkreis, einen analogen Schaltkreis oder eine Kombination davon implementiert werden.
Verarbeitung
Objekterfassungsverarbeitung
Als Nächstes wird eine Objekterfassungsverarbeitung, die durch den Verarbeitungsabschnitt 6 durchgeführt wird, mit Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 6 beschrieben.
Die Verarbeitung wird wiederholt durchgeführt, wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 gestartet wird.
Als Erstes legt der Verarbeitungsabschnitt 6 in S110 den Wiederholungszyklus Tp fest, der ein Parameter hinsichtlich des gemeinsamen Signals ist, das durch den Oszillationsabschnitt 21 generiert wird. Wenn, wie oben beschrieben, der Wiederholungszyklus Tp geändert wird, wird die Änderungsrate Δf der Frequenz des Chirpsignals geändert. Der Wiederholungszyklus Tp kann ein fester Wert sein oder der Wiederholungszyklus Tp kann jedes Mal, wenn die Verarbeitung durchgeführt wird, gemäß einem vorgegebenen Muster oder zufällig unter einer Vielzahl von Typen von Werten geändert werden. In diesem Schritt können der Messzyklus Tf und die Messperiode Tm angemessen variabel festgelegt werden.
In S120 legt der Verarbeitungsabschnitt 6 die Anzahl von Phasen P, die für die Phasenumtastung verwendet werden, die durch den Modulationsabschnitt 22 durchgeführt wird, fest. Die Anzahl von Phasen P wird mindestens auf einen Wert festgelegt, der größer als die Anzahl von Übertragungsantennen M ist. Die Anzahl von Phasen P kann z. B. so festgelegt werden, dass P = M + 1 gilt. Wie beim Wiederholungszyklus Tp kann die Anzahl von Phasen P ein fester Wert sein oder die Anzahl von Phasen P kann jedes Mal, wenn die Verarbeitung durchgeführt wird, gemäß einem vorgegebenen Muster oder zufällig unter einer Vielzahl von Typen von Werten geändert werden.
In S130 wählt der Verarbeitungsabschnitt 6 M Typen von Phasenrotationsmengen, die für die Phasenumtastung verwendet werden, die durch den Modulationsabschnitt 22 durchgeführt wird, von P Typen von Phasenrotationsmengen aus, die durch die Anzahl von Phasen P bestimmt werden. Die Phasenrotationsmengen werden so ausgewählt, dass die Rotationsmenge nicht gleichmäßig in 360° angeordnet ist, d. h., dass die Rotationsmengen ungleichmäßig angeordnet sind.
Wenn P und M insbesondere keinen gemeinsamen Teiler aufweisen, können die Phasenrotationsmengen beliebig ausgewählt werden. Wenn P und M einen gemeinsamen Teiler aufweisen, ist es erforderlich, dass die Phasenrotationsmengen nicht so ausgewählt werden, dass die Phasenrotationsmengen in Intervallen im selben wiederholten Muster angeordnet sind.
Zum Beispiel, wie in 7 gezeigt, wenn P = 4 und M = 2 als eine Kombination von Phasenrotationsmengen gilt, können Kombinationen (0°, 90°), (90°, 180°), (180°, 270°) und (270°, 0°) ausgewählt werden, aber Kombinationen (0°, 180°) und (90°, 270°) können nicht ausgewählt werden. Wenn P = 4 und M = 3 als eine Kombination von Phasenrotationsmengen gilt, können alle Kombinationen (0°, 90°, 180°), (90°, 180°, 270°), (180°, 270°, 0°) und (270°, 0°, 90°) ausgewählt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wir jedoch eine Kombination, die Δφ = 0° aufweist, immer ausgewählt.
Die Auswahl von Phasenrotationsmengen kann immer konstant sein oder jedes Mal, wenn die Verarbeitung durchgeführt wird, kann die Auswahl von Phasenrotationsmengen gemäß einem vorgegebenen Muster oder zufällig unter auswählbaren Kombinationen geändert werden.
In S140 legt der Verarbeitungsabschnitt 6 eine Entsprechungsbeziehung zwischen den M Typen von Phasenrotationsmengen, die in S130 ausgewählt werden, und den Übertragungsantennen fest. Die Entsprechungsbeziehung kann z. B. gemäß einer vorgegebenen Regel oder zufällig festgelegt werden. Die Festlegung der Entsprechungsbeziehung kann immer konstant sein oder jedes Mal, wenn die Verarbeitung durchgeführt wird, kann die Festlegung der Entsprechungsbeziehung gemäß einem vorgegebenen Muster oder zufällig geändert werden.
8 zeigt einen Zustand, in dem Phasen von Übertragungssignalen, die der Phasenumtastung ausgesetzt sind und TX1 und TX2 zugeführt werden, geändert werden, wenn P = 4 und M = 2 gilt und eine Kombination (0°, 90°) als eine Kombination von Phasenrotationsmengen ausgewählt ist und Δφ = 0° zu TX 1 und Δφ = 90° zu TX2 zugewiesen wird.
In S150 bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 6, ob die gegenwärtige Zeit ein Messstartzeitpunkt ist. Wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 durch Wiederholen der Verarbeitung bestimmt, dass die gegenwärtige Zeit kein Messstartzeitpunkt ist, wartet der Verarbeitungsabschnitt 6, bis der Messstartzeitpunkt startet. Wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 bestimmt, dass die gegenwärtige Zeit der Messstartzeitpunkt ist, geht die Steuerung zu S160. Der Messstartzeitpunkt ist ein Zeitpunkt, an dem ein Frame, dessen Länge durch den Messzyklus Tf bestimmt ist, geändert wird.
In S160 verursacht der Verarbeitungsabschnitt 6, dass der Übertragungsabschnitt 2 gemäß den Festlegungsergebnissen, die in S110 bis S140 erhalten werden, betrieben wird und führt eine Radarmessung durch. Der Verarbeitungsabschnitt 6 verursacht insbesondere, dass der Übertragungsabschnitt 2 ein Chirpsignal für jeden Wiederholungszyklus Tp während der Messperiode Pm wiederholt überträgt und erlangt ein Abtastergebnis eines Schwebungssignals, das vom Empfangssignal generiert wird. Nachfolgend stellt K die Anzahl von Chirpsignalen dar, die wiederholt während der Messperiode Tm übertragen werden.
In S170 führt der Verarbeitungsabschnitt 6 eine Frequenzanalyse für jede der Empfangsantennen und für jedes der Chirpsignale mit Bezug auf die Abtastergebnisse der Schwebungssignale durch, die von den N Empfangsantennen erlangt werden, um dadurch K Distanzspektren für jede der N Empfangsantennen zu berechnen. In jedem der Distanzspektren tritt eine Spitze bei einer Frequenz auf, die der Zeit entspricht, die zum Hin- und Her-Laufen zwischen der Übertragungsantenne und einem Objekt benötigt wird, durch das eine Abstrahlwelle, die von der Übertragungsantenne übertragen wird, reflektiert wird (d. h. eine Distanz zum Objekt).
In S180 berechnet der Verarbeitungsabschnitt 6 ein Geschwindigkeitsspektrum für jede der Empfangsantennen unter Verwendung der M × K Distanzspektren, die in S170 berechnet werden. Von den K Distanzspektren, die sich auf eine fokussierte Empfangsantenne beziehen, extrahiert der Verarbeitungsabschnitt 6 die Signale, die dieselben Frequenzlinien aufweisen, und führt eine Frequenzanalyseverarbeitung in einer Zeitachsenrichtung mit Bezug auf die extrahierten Signale durch. Diese Verarbeitung wird für alle Frequenzlinien (d. h. Distanzen) durchgeführt.
Im Geschwindigkeitsspektrum, wenn eine relative Geschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug (nachfolgend einfach als Fahrzeug bezeichnet), an dem die Radarvorrichtung 1 angebracht ist, und einem Objekt (nachfolgend einfach als Objekt bezeichnet), durch das eine Abstrahlwelle vom Übertragungsantennenabschnitt 3 reflektiert wurde, null ist, wird eine Frequenz, die der Phasenrotationsmenge entspricht, die jeder der Übertragungsantennen zugewiesen wird, als eine Dopplerfrequenz extrahiert. Somit ist eine Frequenz einer Signalkomponente, die Δφ = 0° entspricht, 0 Hertz.
Ein Bereich (nachfolgend als Dopplerbeobachtungsbereich bezeichnet), in dem die Dopplerfrequenz beobachtet wird, wird durch den Wiederholungszyklus Tp bestimmt. Wie in 9 gezeigt, wird die Dopplerfrequenz an M Punkten erfasst, die durch Teilen des Dopplerbeobachtungsbereichs in P Teile erhalten werden. In 9 wird ein oberer Grenzwert des Dopplerbeobachtungsbereichs auf 1 normiert.
Im Geschwindigkeitsspektrum werden, wenn eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt vorhanden ist, die M Dopplerfrequenzen um eine Größenordnung verschoben, die der relativen Geschwindigkeit entspricht, und Frequenzaliasing tritt in Abhängigkeit der relativen Geschwindigkeit auf.
Aus den Berechnungsergebnissen, die in S170 und S180 erhalten werden, generiert der Verarbeitungsabschnitt 6 für jede der Empfangsantennen ein zweidimensionales Spektrum (nachfolgend als ein Empfangsspektrum bezeichnet), das eine Distanz und eine relative Geschwindigkeit zu dem Objekt angibt, durch das die Radarwelle reflektiert wurde.
In S190 führt der Verarbeitungsabschnitt 6 unter Verwendung des Empfangsspektrums, das für jede der Empfangsantennen generiert wurde, eine Informationsgenerierverarbeitung zum Berechnen der Distanz und der relativen Geschwindigkeit zu dem Objekt, durch das die Radarwelle reflektiert wurde, und eines Azimuts, in dem das Objekt vorhanden ist, durch, und der Verarbeitungsabschnitt 6 beendet die Verarbeitung.
In der Verarbeitung entspricht S110 einem Zyklusfestlegabschnitt, entspricht S120 einem Phasenanzahlfestlegabschnitt, entspricht S140 einem Entsprechungsfestlegabschnitt, entspricht S180 einem Spektrumsberechnungsabschnitt und entspricht S190 einem Geschwindigkeitsbestimmabschnitt.
Informationsgenerierverarbeitung
Details der vorher erwähnten Informationsgenerierverarbeitung, die durch den Verarbeitungsabschnitt 6 in S190 durchgeführt wird, wird mit Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm in 10 beschrieben.
In S310 führt der Verarbeitungsabschnitt 6 eine inkohärente Integration mit Bezug auf die N Empfangsspektren, die für die jeweiligen Empfangsantennen in S180 generiert werden, durch, um dadurch ein einziges integriertes Spektrum g (r, v) zu generieren. Das integrierte Spektrum g (r, v) wird mit Formel (5) berechnet, wobei s (r, v, Rch) das Empfangsspektrum für jede der Empfangsantennen darstellt. Des Weiteren stellt r eine Distanz und v eine normierte Dopplergeschwindigkeit dar, wenn eine Geschwindigkeit, die der oberen Grenzfrequenz des Dopplerbeobachtungsbereichs entspricht, 1 ist, und stellt Rch eine Anzahl dar, die die Empfangsantennen identifiziert.
Mathematik 2 $g (r, v) = {\sum_{R c h = 1}^{N} | (r, v, R c h) |}^{2}$
In S320 wählt der Verarbeitungsabschnitt 6 von Kandidatendistanzen, die Distanzen sind, an denen M oder mehrere Spitzen vorhanden sind, die eine Intensität aufweisen, die gleich einem vorgegebenen Schwellenwert oder größer als dieser ist und im integrierten Spektrum erfasst wurden, eine Distanz, die noch nicht als ein Verarbeitungsziel ausgewählt wurde, in den folgenden Schritten von S220 bis S280 als eine Zieldistanz r aus.
In S330 wählt der Verarbeitungsabschnitt 6 von einer Vielzahl von Spitzen, die an der Zieldistanz r, die in S320 ausgewählt wird, erfasst wurden, eine Geschwindigkeit, die einer Spitze entspricht, die noch nicht als ein Verarbeitungsziel ausgewählt wurde, in den folgenden Schritten von S340 bis S370 als eine Zielgeschwindigkeit v aus. In diesem Fall werden Geschwindigkeiten in aufsteigender Reihenfolge ausgewählt.
In S340 nimmt der Verarbeitungsabschnitt 6 an, dass eine Spitze der Zielgeschwindigkeit v eine Spitze ist, die der Phasenrotationsmenge Δφ = 0° entspricht, und der Verarbeitungsabschnitt 6 berechnet durch Formel (6) M-1 entsprechende Punkte (r, vj), an denen geschätzt wird, dass eine Spitze vorhanden ist, die einer anderen Phasenrotationmenge entspricht. In diesem Fall gilt j = 2 bis M. Des Weiteren stellt x(j) die Phasenrotationsmenge dar, die in S130 ausgewählt wurde und eine andere als Δφ = 0° ist. Des Weiteren stellen v und vj eine normierte Dopplerfrequenz dar und weisen einen Wert zwischen 0 und 1 auf. Des Weiteren stellt mod (a, m) den Rest dar, wenn a durch m dividiert wird.
Mathematik 3 $v_{j} = v + mod (x (j) - x (1) / P,1)$
In S350 bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 6 für alle entsprechenden Punkte, die in S340 geschätzt werden, ob eine Spitze (d. h. ein zweitgrößter Punkt) im integrierten Spektrum vorhanden ist. In S350, wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine positive Bestimmung macht, geht die Steuerung zu S360, und wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine negative Bestimmung macht, geht die Steuerung zu S390. Nachfolgend werden M Spitzen, die den entsprechenden Punkten entsprechen, als eine Kandidatspitzengruppe bezeichnet.
In S360 bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 6, ob die Kandidatspitzengruppe eine Leistungsbedingung erfüllt. In S360, wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine positive Bestimmung macht, geht die Steuerung zu S370, und wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine negative Bestimmung macht, geht die Steuerung zu S390. In diesem Fall ist die Leistungsbedingung eine Bedingung, dass ein Unterschied bei einer Signalintensität der Spitzen, die zu der Kandidatenspitzengrupe gehören, in einem vorgegebenen zulässigen Bereich ist. Dies basiert auf dem Wissen, dass Signalintensitäten von Spitzen, die auf einer reflektierten Welle vom selben Objekt basieren, ähnlich sein sollten.
In S370 bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 6, ob die Kandidatenspitzengruppe eine Phasenbedingung erfüllt. In S370, wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine positive Bestimmung macht, geht die Steuerung zu S380, und wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine negative Bestimmung macht, geht die Steueurng zu S390. In diesem Fall ist die Phasenbedingung eine Bedingung, dass mit Hinblick auf eine Phasendifferenz zwischen einem Referenzempfangskanal und einem Empfangskanal, der ein anderer als der Referenzempfangskanal ist, eine Distanz in der Phasendifferenz zwischen den Kandidtatenspitzen in einem vorgegebenen zulässigen Bereich ist. Dies basiert auf dem Wissen, dass Spitzen, die auf einer reflektierten Welle von demselben Objekt basieren, von derselben Richtung ankommen sollten und basiert auf der Tatsache, dass Phasendifferenzen zwischen Empfangskanälen der Spitzen, die von derselben Richtung ankommen, ähnliche Größenordnungen aufweisen.
Nachfolgend wird eine Kandidatenspitzengruppe, für die eine positive Bestimmung in S370 gemacht wird, als eine Spitzengrupe für dasselbe Objekt bezeichnet.
In S380 registriert der Verarbeitungsabschnitt 6 einen Satz aus Zieldistanz r und Zielgeschwindigkeit v als Objektinformation. Des Weiteren fügt der Verarbeitungsabschnitt 6 zu der Objektinformation einen Azimuth Θ hinzu, der in der folgenden Art und Weise berechnet wird. Es werden insbesondere Spitzen, die den M Spitzengruppen desselben Objekts entsprechen, von jedem der N Empfangsspektren extrahiert, die für die jeweiligen Empfangsantennen berechnet werden. Eine Azimutherfassungsbearbeitung, wie etwa MUSIC oder Beamforming, wird unter Berücksichtigung der extrahierten M × N Spitzen als Empfangssignale von den M × N Empfangsantennen, die im virtuellen Array vorhanden sind, durchgeführt, um dadurch den Azimuth Θ zu berechnen. MUSIC ist eine Abkürzung für Mutiple Signal Classification.
Die M Spitzen, die als die Spitzengruppe desselben Objekts von jedem der Emfpangssignale extrahiert werden, die von den N Empfangsantennen erhalten werden, entspricht M × N Empfangssignalen, die vom virtuellen Array erhalten werden.
In S390 bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 6, ob alle Spitzen (d. h. Geschwindigkeiten), die in der Zieldistanz r erfasst werden, als die Zielgeschwindigkeit v ausgewählt wurden. In S390, wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine positive Bestimmung macht, kehrt die Steuerung zu S400 zurück, und wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine negative Bestimmung macht, kehrt die Steuerung zu S330 zurück.
Im S400 bestimmt der Verarbeitungsabschnitt 6, ob alle Kandidatdistanzen als die Zieldistanz r ausgewählt wurden. In S400, wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine positive Bestimmung macht, beendet der Verarbeitungsabschnitt 6 die Verarbeitung, und wenn der Verarbeitungsabschnitt 6 eine negative Bestimmung macht, kehrt die Steuerung zu S320 zurück.
Effekte
Die oben im Detail beschriebene Ausführungsform stellt die folgenden Effekte bereit.
(3a) In der Radarvorrichtung 1 wird die Anzahl von Phasen P, die verwendet wird, wenn die Phasenumtastung mit Bezug auf die Übertragungssignale durchgeführt wird, die den M Übertragungsantennen zugeführt werden, so festgelegt, dass P > M gilt, und des Weiteren werden die Phasenrotationsmengen, die für die Phasenumtastung für die Übertragungssignale verwendet werden, so festgelegt, dass Spitzen, die den Übertragungssignalen entsprechen, die im Geschwindigkeitsspektrum erfasst werden, ungleichmäßig angeordnet sind. Sogar wenn Frequenzaliasing im Geschwindigkeitsspektrum auftritt, ist es folglich unter Verwendung der Anordnung der Spitzen als ein Hilfsmittel möglich, eine Entsprechungsbeziehung zwischen den Spitzen und den Übertragungsantennen genau zu erkennen.
Insbesondere, wie in 11 gezeigt, wenn die Anzahl von Phasen P so festgelegt wird, das P = M gilt, werden Spitzen (d. h. eine Spitzengruppe für dasselbe Objekt), die den Übertragungssignalen entsprechen, die im Geschwindigkeitsspektrum erfasst werden, gleichmäßig im Dopplerbeobachtungsbereich angeordnet. Ein oberer Teil von 11 zeigt einen Zustand, in dem eine relative Geschwindigkeit mit Bezug auf das Objekt null ist und ein unterer Bereich von 11 zeigt einen Zustand, in dem eine relative Geschwindigkeit vorhanden ist und Spitzen verschoben sind. Im Geschwindigkeitsspektrum, das im unteren Teil gezeigt ist, treten alle Spitzen in gleichen Intervallen auf, und dies macht es unmöglich, genau zu identifizieren, welche Spitze welcher Übertragungsantenne entspricht.
9 zeigt den Fall, bei dem P = 4 und P = 2 gilt, und es werden die Phasenrotationsmengen p = 0 und p = 1 verwendet. Zwei Spitzen, die zur der Spitzengruppe desselben Objekts gehören, sind in ungleichmäßigen Intervallen im Dopplerbeobachtungsbereich angeordnet. Sogar wenn eine Dopplerverschiebung aufgrund der relativen Geschwindigkeit auftritt, kann folglich eine Beziehung zwischen den Spitzen und den Übertragungsantennen aufgrund der ungleichmäßigen Positionsbeziehung identifiziert werden.
(3b) Die Radarvorrichtung 1 ist so konfiguriert, dass sie imstande ist, die Auswahl des Wiederholungszyklus Tp, die Anzahl von Phasen P und die Phasenrotationsmenge, die die Bestimmung einer Position beeinflussen, an der die Spitzengruppe desselben Objekts im Geschwindigkeitsspektrum generiert wird, für jeden Frame zu verändern. Dies ermöglicht es, zu vermeiden, dass Spitzen der Spitzengruppe desselben Objekts von unnötigen Spitzen bedeckt werden, die auf Grundlage von verschiedenen stationären Objekten, wie etwa einer Straßenfläche oder einem Objekt am Straßenrand, generiert werden.
Insbesondere, wie in 12 gezeigt, wenn eine Rauschregion Z eine Region anzeigt, in der Spitzen eines stationären Objekts im Empfangsspektrum generiert werden, kann eine der Spitzen der Spitzengruppe desselben Objekts in der Rauschregion Z bedeckt sein. Kreise in 12 zeigen Punkte an, die ausgewählten Phasenrotationsmengen entsprechen, d. h. Spitzen, die zur Spitzengruppe desselben Objekts gehören, und Kreuze in 12 zeigen Punkte an, die nicht ausgewählten Phasenrotationsmengen entsprechen. Dasselbe gilt für 13 und 14. Wie in 12 gezeigt, ist es in Abhängigkeit der Auswahl von Phasenrotationsmengen, die für die Phasenumtastung verwendet werden, möglich, zu vermeiden, dass Spitzen, die zur Spitzengruppe desselben Objekts gehören, in der Rauschregion Z bedeckt werden.
Wie in 13 gezeigt, wenn die Anzahl an Phasen P, die für die Phasenumtastung verwendet werden, geändert wird, werden die Phasenrotationsmengen, die bei der Phasenumtastung ausgewählt werden können, d. h. Positionen im Empfangsspektrum, an denen Spitzen auftreten, geändert. Durch Ändern der Festlegung der Anzahl von Phasen P kann also folglich der gleiche Effekt erreicht werden, als wenn die Auswahl von Phasenrotationsmengen geändert wird.
Des Weiteren, wie in 14 gezeigt, wenn der Wiederholungszyklus Tp geändert wird, wird der Dopplerbeobachtungsbereich vergrößert oder verkleinert und somit werden Positionen im Empfangsspektrum, an denen Spitzen vorhanden sind, die zu der Spitzengruppe desselben Objekts gehören, geändert, sogar wenn die Anzahl von Phasen P und die ausgewählte Phasenrotationsmenge gleich sind. Durch Ändern der Festlegung des Wiederholungszyklus können folglich auch dieselben Effekte erhalten werden, wie wenn die Auswahl der Phasenrotationsmengen geändert wird und wenn die Festlegung der Anzahl von Phasen P geändert wird.
Andere Ausführungsformen
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform begrenzt und kann in verschiedener Art und Weist modifiziert werden.
(4a) In der obigen Ausführungsform wird die Änderung der Parameter (d. h. die Auswahl des Wiederholungszyklus Tp, die Anzahl der Phasen P und die Phasenrotationsmenge), die die Position ändern, an der die Spitzengruppe desselben Objekts geniert wird, unabhängig von einer externen Situation gemacht, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Die Parameter können z. B. gemäß der Eigenfahrzeuggeschwindigkeit oder einer relativen Geschwindigkeit mit Bezug auf ein Objekt geändert werden, das das Fahrzeug verfolgt.
(4b) In der obigen Ausführungsform wird Δφ = 0° immer als die Phasenrotationsmenge ausgewählt, die für die Phasenumtastung verwendet wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Wenn Δφ = 0° nicht ausgewählt ist, um die Objektinformation zu registrieren, kann die Geschwindigkeit von einer Information der Spitzengruppe desselben Objekts geschätzt werden.
(4c) In der obigen Ausführungsform wird die Leistungsbedingung und die Phasenbedingung verwendet, um zu bestimmen, ob eine Kandidatenspitzengruppe die Spitzengruppe desselben Objekts ist. Jedoch können die Leistungsbedingung und die Phasenbedingung weggelassen werden oder eine andere Bedingung kann hinzugefügt werden.
(4d) In der obigen Ausführungsform wird die Objektinformation registriert, wenn alle M Peaks, die zu der Spitzengruppe desselben Objekts gehören, erfasst werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel in einem Fall, in dem M größer gleich 4 ist, kann die Objektinformation registriert werden, wenn drei oder mehr Spitzen, die zur Spitzengruppe desselben Objekts gehören, erfasst werden.
(4e) In der obigen Ausführungsform kann eine Vielzahl von Funktionen einer einzigen Komponente durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert werden oder eine einzige Funktion einer einzigen Komponente kann durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert werden. Des Weiteren kann eine Vielzahl von Funktionen von einer Vielzahl von Komponenten durch eine einzige Komponente oder eine einzige Funktion, die durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert ist, durch eine einzige Komponente implementiert werden. Des Weiteren kann ein Teil der Konfiguration der Ausführungsform weggelassen werden. Des Weiteren kann mindestens ein Teil der Konfiguration der Ausführungsform hinzugefügt oder durch einen anderen Teil der Konfiguration der Ausführungsform ersetzt werden.
(3f) Anders als die Radarvorrichtung, die oben beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung auch in verschiedenen Formen, wie etwa als ein System, das die Radarvorrichtung als eine Komponente aufweist, implementiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017177539 [0001]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

D. W. Bliss, K. W. Forsythe, S. K. Davis, G. S. Fawcett, D. J. Rabideau, L. L. Horowitz, S. Kraut, „GMTI MIMO Radar“, 2009 international W & amp; D Conference, p118-p122 [0006]

Claims

Radarvorrichtung (1), die aufweist: einen Übertragungsantennenabschnitt (3), der eine Vielzahl von Übertragungsantennen aufweist, einen Oszillationsabschnitt (21), der so konfiguriert ist, dass er eine kontinuierliche Welle als ein gemeinsames Signal erzeugt, einen Modulationsabschnitt (22), der so konfiguriert ist, dass er eine Vielzahl von Übertragungssignalen, die in die Vielzahl von Übertragungsantennen eingegeben wird, durch Durchführen einer Phasenumtastung unter Verwendung einer unterschiedlichen Phasenrotationsmenge für jedes von einer Vielzahl von Zweigsignalen durchführt, wobei die Vielzahl von Zweigsignalen dadurch erhalten wird, dass das gemeinsame Signal in dieselbe Anzahl wie die Übertragungsantennen aufgezweigt wird, wobei die Phasenumtastung eine Verarbeitung ist, bei der eine Phase des Zweigsignals für jeden vorgegebenen Wiederholungszyklus rotiert wird, einen Empfangsantennenabschnitt (4), der eine oder mehrere Empfangsantennen aufweist, und einen Verarbeitungsabschnitt (6), der so konfiguriert ist, dass er auf Grundlage einer Vielzahl von Signalkomponenten eine Information über ein Objekt generiert, durch das eine Abstrahlwelle vom Übertragungsantennenabschnitt reflektiert wurde, wobei die Vielzahl von Signalkomponenten von jedem von einem oder von mehreren Empfangssignalen extrahiert wird, die durch den Empfangsantennenabschnitt empfangen werden und der Vielzahl von Übertragungssignalen entsprechen, wobei P > M, wobei M die Anzahl von Übertragungsantennen des Übertragungsantennenabschnitts und P die Anzahl von Phasen darstellt, die für die Phasenumtastung verwendet werden.
Radarvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der Verarbeitungsabschnitt aufweist: einen Spektrumsberechnungsabschnitt (6: S180), der so konfiguriert ist, dass er, durch Analysieren des einen oder der mehreren Empfangssignale, ein Geschwindigkeitsspektrum berechnet, in dem eine Geschwindigkeit, bei der eine Phase des einen oder der mehreren Empfangssignale für jeden der Wiederholungszyklen geändert wird, mit einer Frequenz zusammenhängt, und einen Geschwindigkeitsbestimmabschnitt (6: S190), der so konfiguriert ist, dass er als eine Spitzengruppe desselben Objekts dieselbe Anzahl von Spitzen wie die Übertragungsantennen extrahiert, die im Geschwindigkeitsspektrum aufgrund desselben Objekts generiert werden, und eine relative Geschwindigkeit des Objekts von einer Positionsbeziehung im Geschwindigkeitsspektrum zwischen der Vielzahl von Spitzen, die zu der Spitzengruppe desselben Objekts gehören, bestimmt, und der Modulationsabschnitt so konfiguriert ist, dass die Phasenrotationsmenge für jedes von der Vielzahl von Zweigsignalen so festgelegt, dass die Vielzahl von Spitzen, die zu der Spitzengruppe desselben Objekts gehören, in ungleichmäßigen Intervallen angeordnet sind.
Radarvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Geschwindigkeitsbestimmabschnitt so konfiguriert ist, dass er, als eine Bedingung zum Extrahieren der Spitzengruppe desselben Objekts, eine Bedingung verwendet (6: S360), dass eine Leistungsdifferenz zwischen der Vielzahl von Spitzen, die zu der Spitzengruppe desselben Objekts gehören, in einem vorgegebenen zulässigen Bereich ist.
Radarvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei: der Empfangsantennenabschnitt eine Vielzahl von Empfangsantennen aufweist, der Spektrumsberechnungsabschnitt so konfiguriert ist, dass er ein Geschwindigkeitsspektrum für jede von der Vielzahl von Empfangsantennen berechnet, und der Geschwindigkeitsbestimmabschnitt so konfiguriert ist, dass er als eine Bedingung zum Extrahieren der Spitzengruppe desselben Objekts eine Bedingung verwendet (6: S370), dass eine Phasendifferenz zwischen der Vielzahl von Spitzen, die in jeder von der Vielzahl von Empfangsantennen extrahiert werden und die Kandidaten für die Spitzengruppe desselben Objekts sind, die gleiche unter der Vielzahl von Antennen ist.
Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner einen Phasenanzahlfestlegabschnitt (6: S120) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er die Anzahl von Phasen, die für die Phasenumtastung verwendet werden, die durch den Modulationsabschnitt durchgeführt wird, periodisch ändert.
Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner einen Entsprechungsfestlegabschnitt (6: S140) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Vielzahl von Übertragungsantennen und der Phasenrotationsmengen periodisch ändert.
Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner einen Zyklusfestlegabschnitt (6: S110) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er den Wiederholungszyklus periodisch ändert.
Radarvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Oszillationsabschnitt so konfiguriert ist, dass er als das gemeinsame Signal ein Signal generiert, dessen Frequenz sich kontinuierlich ändert.