JP2013522636A - 車両ドライバ支援装置およびレーダ装置操作方法 - Google Patents

車両ドライバ支援装置およびレーダ装置操作方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、車両（１）ドライバ支援装置（２）に関し、この支援装置は、車両外部対象物（１０）に関する測定値（α1、α2、Ｒ1、Ｒ2）を決定するレーダ装置（３、４）を含み、このレーダ装置（３、４）は、
− その都度信号（ＳE1、ＳE2）を受信する少なくとも第１のおよび第２の受信アンテナ（１４、１５）と、
− その時々のベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）に、その都度受信信号（ＳE1、ＳE2）を下方ミキシングする、第１の受信経路（１６）を経て、第１の受信アンテナ（１４）と接続する第１の下方ミキサ（１７）、および第２の受信経路（２１）を経て、第２の受信アンテナ（１５）と接続する第２の下方ミキサ（２３）と、
− ベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）を受信し、ベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）により、少なくとも１つの測定値（α1、α2、Ｒ1、Ｒ2）を決定する制御装置（５）とを含み、
レーダ装置（３、４）は、ローカル試験信号（ＳP）を生成し、前記変調試験信号（ＳP）を、第１の受信経路（１６）および／または第２の受信経路（２１）に入力接続するテスト手段（３２）を含み、制御装置（５）は、一方で第１のテスト信号（ＳT1）として、第１の下方ミキサ（１７）により、下方ミキシングした試験信号（ＳP）、並びに／若しくは他方で第２のテスト信号（ＳT2）として第２の下方ミキサ（２３）により下方ミキシングした試験信号（ＳP）を受信する。本発明はまた上記のように作用させる方法にも関する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両ドライバ支援装置に関し、少なくとも車両外部対象物に関する測定値を決定するレーダ装置を含むものに関する。レーダ装置は、少なくとも、その都度信号を受信する第１および第２の受信アンテナを備えている。レーダ装置は、その他に、第１、第２の下方ミキサを備えている。第１の下方ミキサは、第１の受信経路を介して、第１の受信アンテナに接続し、第２の下方ミキサは、第２の受信経路を介して、第２の受信アンテナに接続している。下方ミキサは、ベースバンド信号の受信信号の下方ミキシングに役立つ。レーダ装置はまた、ベースバンド信号を受信し、ベースバンド信号により、少なくとも１つの測定値を決定する制御装置を含んでいる。
従来、自動車におけるレーダ装置、詳細には、特に対象物の目的角の決定に役立つようなレーダ装置の作動能力の補正、および／または検査に関心が払われている。目的角は、レーダ装置と、車両外部対象物を結ぶ結合線分と、レーダ装置を貫通する参照線分間の角度である。特に位相モノパルス測定に関心が持たれている。この方法は、目的角の決定に役立つもので、レーダ技術における公知の方法である。目的角、また場合によっては、さらなる測定値の決定には、２つの個別アンテナ、および２つの受信アンテナグループ（アレイ）である、２つの受信アンテナが、少なくとも必要である。受信アンテナによる受信信号は、２つの個別受信チャネル、若しくは受信経路で再生し、ディジタル信号として、制御装置により処理される。目的角−および場合によっては、さらなる測定値−は、受信信号間の位相変位に応じて決定される。
従って、レーダ装置は、高い精度で測定値を確定するのに、２つの受信チャネルを必要とする。受信チャネルまたは受信経路は、受信アンテナおよび下方ミキサ（受信ミキサ）を備えている。下方ミキシング信号位相は、ただ伝搬路並びに空中伝搬特性によるのみでなく、従って、レーダ装置に関する対象物の位置によってのみ決定されるのではなく、動作温度、並びにレーダ装置の、詳細には、特に下方ミキサの構成要素製造パラメータの誤差、並びに下方ミキサのレーダ装置キャビネットへの統合などに大いに依存する。
これに伴い、次の課題が存在する。第１の下方ミキサを含む第１の受信経路は、第２の下方ミキサを含む第２の受信経路とは別の受信信号位相変位を惹起するおそれがある。しかし、測定値の決定に際しては、第１のおよび第２の受信経路によるその時々の位相変位が同じであることを出発点とする。これらの位相変位が異なれば、測定値、‐特に目的角の‐最も正確な決定を得ることはできない。特別の課題は、一方では、測定値の決定に際する誤りの訂正であり、他方では、個別受信経路の作動能力に関する検査にある。
本発明の課題は、上記した種類のドライバ支援装置のレーダ装置を確実に操作しうる方法を提供することにある。
この課題は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有するドライバ支援装置により、また請求項１２に記載の特徴を有する車両により、並びに請求項１３に記載の特徴を有する方法により解決される。本発明の有利な実施形態については、従属請求項に記載してある。
本発明によるドライバ支援装置におけるレーダ装置は、少なくとも車両外部対象物に関する測定値の決定に役立つ。このレーダ装置は、少なくとも、その都度信号を受信する第１のおよび第２の受信アンテナを備えている。第１の下方ミキサは、第１の受信経路を経て、第１の受信アンテナと接続され、第２の下方ミキサは、第２の受信経路を経て、第２の受信アンテナと接続されている。下方ミキサは、その時々のベースバンド信号の受信信号の下方ミキシングに役立つ。制御装置は、ベースバンド信号を受信し、ベースバンド信号により、少なくとも１つの測定値を決定する。レーダ装置は、本発明によるテスト手段を含み、テスト手段は、ローカル試験信号を生成し、第１の受信経路、および／または第２の受信経路へ前記試験信号を入力接続するようにする。制御装置は、第１のテスト信号として、第１の下方ミキサによる下方ミキシング試験信号、並びに／若しくは第２のテスト信号として、第２の下方ミキサによる下方ミキシング試験信号を受信する。
それ故、レーダ装置に本発明によるテスト手段を設け、テスト手段は、ローカル試験信号を生成し、第１のおよび／または第２の受信経路へ入力接続する。第１の下方ミキサは、試験信号から第１のテスト信号、即ちベースバンド試験信号を生成し、第２の下方ミキサは、ローカル試験信号から対応して、第２のテスト信号を生成する。
このような方法は、種々の利点を有する。制御装置は、その時々の受信経路の作動能力を、詳細には第１の、時により第２のテスト信号により検査できる。詳細には、制御装置は、ローカル試験信号の生成を指令し、次いで、第１の、並びに／若しくは第２のテスト信号（単数または複数）が存在するか否かを検査できる。このようにして、その時々の受信経路の受信準備の検査が行われる。第１の、および／または第２の受信経路への試験信号の供給、並びに入力接続は、制御装置が、位相変位誤差を両受信経路により決定し、かつ測定値を訂正できる利点を有する。第１のおよび第２のテスト信号のその時々の位相により、制御装置は、詳細には両受信経路が同じ位相特性を示すか否かを認識できる。従って、本発明によるドライバ支援装置により、最高精度により少なくとも１つの測定値、詳細には、その時々の受信経路の位相変位への動作温度、並びに特に半導体チップ、および半導体チップのレーダ装置キャビネットへの統合に関する製造パラメータのような、別のパラメータの影響を受けることなく、決定できる。またそれにより、高い精度による車両外部対象物の目的角の決定が行われる。
従って、一方で、第１のテスト信号により、および／または他方で、第２のテスト信号により、実施形態の制御装置は、第１の時により第２の受信経路を作動能力を検査することができる。前に詳説したように、その時々の作動経路の受信準備を検査することができ、制御装置は、操作誤り若しくは欠陥受信経路を認識することができ、同様にまた対応する誤り通知を出力できる。このような誤り通知により、誤りのある受信経路（単数または複数）、並びに／若しくは全レーダ装置を一義的に明確にすることができ、従って技術者は、一義的に欠陥のあるレーダ装置に関して通知を受ける。技術者は、車両にある全てのレーダ装置を、個別に検査しなくてもよい。従って、その時々の受信経路の検査には、試験信号の生成、並びに制御装置によるその時々のテスト信号の存在の検査が含まれる。
ローカル試験信号を、第１の受信経路および第２の受信経路にも入力接続すれば、受信経路の検査は、特に有利である。次いで、制御装置は‐既に詳述したように‐第１のテスト信号、並びに第２のテスト信号から、少なくとも１つの測定値の訂正に援用する訂正値を決定できる。これにより、測定値の決定に際しての精度は高められる。詳細には、測定値を、訂正値により訂正する。それによる受信経路、および下方ミキサの特性‐特に位相特性‐への動作温度、および別の動作関係、並びに製造関係パラメータの決定、並びにそれによる測定値の決定への影響を、全て最小に低減することができる。
訂正値は、第１のテスト信号位相と第２のテスト信号位相間の位相差分であると有利である。それにより、受信信号のその時々の位相情報に依存して確定される測定値は、最高精度による決定される。従って、例えば目的角を最高精度により決定できる。
従って、測定値は、目的角であってもよい。目的角は、次のように定められる。目的角は、レーダ装置を貫通する参照線分と、レーダ装置および対象物を貫通する結合線分との角度である。
既に詳述したように、制御装置はローカル試験信号により、その時々の作動能力に関して受信経路を検査することができ、および／または訂正値も決定することができ、前記訂正値により、少なくとも１つの測定値−詳細には特に目的角−を訂正できる。この方法は、いわばレーダ装置の「自己」較正に関する。このような較正、並びに／若しくは第１の、および／または第２の受信経路の機能毎の検査は、レーダ装置のテストモードを生じるおそれがある。このテストモードは、レーダ装置が送信信号を送信し、受信信号を処理する通常モード、若しくは動作モードに対する個別モードであると有利である。従ってテストモードでは、レーダ装置は、送信信号を送信しない。この実施形態の実施に際して、例えば次のような方法を実行することができる。テストモードでは、レーダ装置でローカル試験信号を生成し、両受信経路に入力接続する。試験信号を供給する間、レーダ装置は、送信信号を送信せず、従って、原理的には、受信アンテナにより、信号を一切受信しない。試験信号を、第１の下方ミキサによって、また同様に、第２の下方ミキサによって下方に、詳細には、ベースバンドにミキシングし、第１の下方ミキサは、制御装置に、第１のテスト信号を出力し、第２の下方ミキサは、制御装置に第２のテスト信号を出力する。制御装置は、第１の、および／または第２のテスト信号位相間差分を計算する。この位相差を、制御装置は、後の測定値、例えば目的角の訂正のために蓄積する。このようなテストモードは、非常に短い時間の間継続される。例えば、このようなテストモードの継続時間は、１００μｓから１ｍｓの間である。従って、位相差、並びに／若しくは別の訂正値を、制御装置により決定すれば、テストモードは終了し、レーダ装置は、動作モードに移行する。このような動作モードでは、レーダ装置は（「チャープ」の名称でも公知の）事前決定数の周波数変調信号パルスを送信する。次いで、第１のおよび第２の受信アンテナは、その都度、対象物から反射する送信信号である受信信号を受信する。下方ミキサは、受信信号を下方ミキシングし、その時々のベースバンド信号を、制御装置に供給する。ベースバンド信号から、制御装置はまずテストモードで決定する位相差とは独立して、測定値‐例えば目的角‐を決定する。次に、このように決定された測定値を、次に位相差により訂正する。レーダ装置は、各動作モード、または各測定サイクルに先立ち、テストモードに移行し、テストモードで、その都度、事前決定数の周波数変調信号パルスを、レーダ装置により送信する。各測定サイクルに先立つ訂正値の決定は、各測定サイクル後の測定値を、最高精度により決定することができる。
レーダ装置のテストモードにおけるローカル試験信号の生成に代わり、前記試験信号を、制御装置によっても、詳細には、レーダ装置動作の間、恒久的に生成できる。この場合、‐制御装置に公知の‐その時々のベースバンド信号における周波数関与部が、結果として連続して生じる。この周波数は公知であるので、次いで、この周波数を、制御装置により‐例えばケルブフィルタ（ノッチフィルタ）により抑圧できる。
実施形態では、第１の、および／または第２の受信経路へのローカル試験信号の生成、並びに入力接続に役立つテスト手段は、上方ミキサを備えている。このような上方ミキサは、この場合、ローカル試験信号を生成することができる。上方ミキサの出口は、一方で第１の受信経路と、並びに／若しくは他方で、第２の受信経路と接続できる。その時々の入力接続は、例えば指向性接続器により行うことができる。両指向性接続器を、この場合好ましくは同様に構成し、従って両受信経路に対称入力接続が、結果として行われる。上方ミキサの使用により、制御装置により生成される事前規定周波数を有するパイロットを、その時々の受信経路、またはレーダ装置の動作周波数に上方ミキシングすることができ、従って、レーダ装置の動作周波数における受信経路の検査が可能になる。次いで上方ミキサは試験信号を再度ベースバンドに、詳細には、その時々のテスト信号に、下方ミキシングできる。
前記レーダ装置が、発信器信号の供給に役立つ共通のローカル発信器を、第１のおよび第２の下方ミキサと同様に、上方ミキサに含めれば、コンパクトで、構成部品を削減し、構成空間を節約するレーダ装置となるので、有利である。それ故、上方ミキサに、そうでなくとも存在するローカル発信器の発信信号を、レーダ装置に供給することができる。レーダ装置は、それにより、追加発信器なしで済み、構成空間、重量、並びに経費に関する欠点を伴う追加構成部品の使用は、不要となる。
ローカル発信器は、指向性接続器、または能力分配器、若しくは同類の構成部品を経て、上方ミキサ入口に接続すると有利である。上方ミキサにとっては、発信器信号能力の小さな部分を消費するのみである。詳細には、指向性接続器または能力分配器は、上方ミキサのために発信器信号能力の−２５ｄＢから−１５ｄＢの領域の一部を消費できる。無制限には、上方ミキサのために、例えば−２５ｄＢｍから、−１５ｄＢｍの数値領域の能力を消費できる。僅かな能力のこのような発信器信号の上方ミキサへの供給により、上方ミキサへの供給に援用する発信器信号のその僅かな部分のために、追加増幅器の投入は不要となる。また、上方ミキサのために消費する発信器信号にとり、追加増幅器は不要である。従って、上方ミキサに、比較的低水準の発信器信号が供給される。それに対し、上方ミキサが、ローカル試験信号を生成するパイロット信号能力は、上方ミキサのダイオードに電流を供給するほどより大きいことがありうる。
試験信号を、シングルサイドバンド変調すると有利である。この実施形態では、上方ミキサは‐事前規定周波数を持つ‐第１のパイロット信号と同様に、第１のパイロット信号に対し、その位相において、９０°変位する第２のパイロット信号を制御装置から受信できる。次いで上方ミキサは、第１の、および／または第２のパイロット信号から、シングルサイドバンド変調試験信号を生成できる。それ故、上方ミキサは、シングルサイドバンド上方ミキサでありうる。多数の測定は、このような試験信号のシングルサイドバンド変調が、上方ミキサを含む両受信経路の全ての位相誤りの検出を可能にすることを示している。これに反し、位相誤りの検出は、ダブルサイドバンド上方ミキサによって可能ではないか、または、より多くの経費によってのみ可能である。簡単なダブルサイドバンド上方ミキサによって、位相誤りの一部分を検出できる。従って、シングルサイドバンド変調は、両テスト信号間の位相差、並びにそれによるレーダ装置の測定値の最高精度の決定をもたらす。
レーダ装置は、その周波数で変調する連続電磁波を放射するようにする連続波レーダであると有利である（ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave、周波数変調連続波）-Radar（レーダ）の名称でも公知）。このようなレーダ装置により、前記レーダ装置からの対象物の距離、並びにまたレーダ装置に関する対象物の相対速度、および目的角を決定することができる。レーダ装置受信機は‐両下方ミキサの他に‐各受信経路に対する低域フィルタ、増幅器、並びにアナログ‐ディジタル変換器を含むことがある。第１のおよび第２の受信アンテナにより受信する信号を、次いで、受信機でベースバンドへの下方ミキシング、低域フィルタリングおよびアナログ‐ディジタル変換が行われる。
レーダ装置では、送信信号の生成に、ローカル発信器により供給する個別送信アンテナ−単独送信アンテナ、または送信アンテナグループであれ−を使用する。送信アンテナを位相制御し、水平方向指向特性の狭い主ローブにより、纏めて比較的広い周辺領域を把握できる。
自動車では、ドライバ支援装置の最も異なる使用が有効である。ドライバ支援装置は、例えばレーン変更支援、死角監視およびまた事故早期認識に役立つ。しかしドライバ支援装置は、自動間隔警告、間隔調整、レーン退出警告、および／または隙間駐車支援の機能を有することができる。
本発明による車両、特に自動車は、本発明によるドライバ支援装置を備えている。
車両におけるレーダ装置の本発明による操作方法では、前記レーダ装置により、車両外部対象物に関する測定値を、少なくとも決定する。少なくとも第１のおよび第２の受信アンテナにより、信号を受信する。一方で、第１の受信経路を経て、第１の受信アンテナと接続する第１の下方ミキサ、並びに他方で、第２の受信経路を経て、第２の受信アンテナと接続する第２の下方ミキサにより、その時々のベースバンド信号への受信信号の下方ミキシングを行う。制御装置は、ベースバンド信号を受信し、ベースバンド信号により、測定値を少なくとも決定する。ローカル試験信号を、レーダ装置で生成し、第１の受信経路、および／または第２の受信経路へ入力接続する。制御装置は、一方で第１のテスト信号として、第１の下方ミキサにより、下方ミキシングした試験信号を、並びに／若しくは他方で、第２のテスト信号として、第２の下方ミキサにより、下方ミキシングした試験信号を受信する。
本発明によるドライバ支援装置に関して紹介した有利な実施形態、およびその利点は、本発明による車両、並びに本発明による方法にしても有効である。
本発明のさらなる特徴は、特許請求の範囲、図面、および図面の説明から明らかになる。上述の説明で言及したすべての特徴、並びに特徴の組み合わせ、および後述する図面の説明で示す、および／または図面でのみ示す特徴、並びに特徴の組み合わせを、別の組み合わせとして、若しくはまた単独でも利用できる。
次に本発明を、有利な実施例により、また添付する図面に関連して、より詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態によるドライバ支援装置を搭載する自動車の俯瞰図の概要を示す。 図２は、図１による自動車の俯瞰図の概要を示し、レーダ装置による異なる部分領域の把握を、より詳細に説明する。 図３は、ドライバ支援装置のレーダ装置の概要を示す。 図４は、レーダ装置の上方ミキサの一般的構成図（HF-Layout、ＨＦ‐レイアウト）の概要を示す。 図５は、レーダ装置の一般的構成（ＨＦ‐レイアウト）の概要を示す。
図面では、同じ、および機能的に同じ要素は、同じ符号を付してある。
図１に示すように、自動車１は、その運転に際し、ドライバを支援するドライバ支援装置２を備えている。自動車１は、実施例では乗用車である。ドライバ支援装置２は、例えば死角監視システム、および／または事故早期認識システム、並びに／若しくはＡＣＣ（Adaptive Cruise Control、適応型クルーズ制御）システムである。
ドライバ支援装置２は、第１のレーダ装置３、および第２のレーダ装置４を含んでいる。第１のレーダ装置３は、後部緩衝器の左角にあり、第２のレーダ装置４は、同じ緩衝器の右角に位置している。第１の、並びに第２のレーダ装置３、４は、周波数変調‐連続波‐レーダ装置（ＦＭＣＷ‐レーダ）である。レーダ装置３、４に、制御装置５も属し、制御装置は、例えば第１のおよび第２のレーダ装置３、４に共通のマイクロコントローラ６、並びに図示しないディジタル信号プロセッサも含んでいる。あるいは、また、個別２つのマイクロコントローラ６、および／または２つのディジタル信号プロセッサを備えることもできる。これらは、例えば自動車１に設けてある通信バスを経て、互いに通信する。
第１のレーダ装置３は、図１で２本の線分７ａ、７ｂにより限定される把握領域７を含んでいる。把握領域７の開放角‐即ち線分７ａ、７ｂ間の角度‐は、例では約１７０°に達する。第２のレーダ装置４は、２本の線分８ａ、８ｂにより限定される把握領域８を含んでいる。把握領域８の開放角‐即ち線分８ａ、８ｂ間の角度‐は、実施例では、同様に約１７０°に達している。レーダ装置３、４の把握領域７、８は、重なり合い、部分的重複領域９を与えている。部分的重複領域９は、線分７ａ、８ｂにより、角度を為すように限定されている。実施例では、部分的重複領域９の開放角βは、約７０°である。
レーダ装置のその時々の把握領域７、８では、レーダ装置３、４は、対象物１０の位置を測定できる。特に、レーダ装置３、４は、その都度、その時々のレーダ装置３、４からの対象物１０の距離Ｒ1、Ｒ2、目的角α1、α2、および自動車１に関する対象物１０の相対速度を決定することができる。これらは、レーダ装置３、４の測定値である。角度α1、α2は、対応するレーダ装置３、４を貫通する参照線分１１と対象物１０、並びにその時々のレーダ装置３、４を貫通する結合線分１２間の角度である。
レーダ装置３、４は、位相モノパルス‐法に従い、その時々の目的角α1、α2を測定できる。
図２において、レーダ装置３‐および対応するレーダ装置４は、‐把握領域７の異なる部分領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを順次照射できる。さらに送信アンテナの送信ローブは、電子的に水平方向に、詳細には、位相アレイの原理に従い、方向転換できる。少なくとも受信アンテナは、この場合、水平方向に全把握領域７を覆う広域受信特性を示す。別の形態では、広域送信ローブに関して、狭い受信角領域を実現できる。
図２は、第１のレーダ装置３の把握領域７の部分領域Ａから、Ｈまでを示している。レーダ装置４の把握領域８を、レーダ装置４により順次把握する複数の部分領域に細分する。レーダ装置４の作動法は、レーダ装置３の作動法と同様である。
動作モードでは、若しくは個々の測定サイクルでは、部分領域ＡからＨまでを、レーダ装置３により、順次把握する。個々の測定サイクルでは、レーダ装置３は、各部分領域ＡからＨまでに対し（即ち、ビーム毎に）、その都度、個別に事前決定周波数変調信号パルス列（チャ―プ）を送信する。それ故、レーダ装置３は、測定サイクル毎、および部分領域ＡからＨまで毎に、その都度周波数変調信号パルス列を送信する。動作モードでは、それにより、部分領域ＡからＨまでを時間的に順次照射し、部分領域ＡからＨまでに存在する対象物を検出する。各測定サイクルの前、または動作モード開始前に‐即ち部分領域ＡからＨまでの全ての各照射前に‐レーダ装置３は、まず‐以下でより詳細に説明するように‐テストモードに移行する。
図３は、個々のレーダ装置３、４の受信機１３の構成の概要を示す。受信機１３は、個々のアンテナ、またはその都度アンテナグループでありうる、第１のおよび第２の受信アンテナ１４、１５を含んでいる。第１の受信アンテナ１４は、第１の受信経路、若しくは受信チャネル１６を経て、第１の下方ミキサ１７と、詳細には、そのＲＦ（無線周波数、Radio Frequency）の入口１８と接続されている。第１の下方ミキサ１７の出口１９は、制御装置５と、詳細には、第１のチャネルの入口２０と接続されている。下方ミキサ１７の出口１９は、（図示しない）アナログ‐ディジタル変換器を経て、制御装置５と接続されている。このような変換器は、制御装置５と統合することができる。
第２の受信アンテナ１５は、第２の受信経路２１を経て第２の下方ミキサ２３のＲＦの‐入口２２と接続されている。第２の下方ミキサ２３の出口２４は、同様に制御装置５と、詳細には、制御装置の第２のチャネル入口２５と接続されている。また、制御装置５と、第２の下方ミキサ２３間に、アナログ‐ディジタル変換器が接続されている。あるいは、このような変換器は、制御装置５と統合することができる。
その時々の受信経路１６、２１には、その都度、また雑音の少ない増幅器を統合することができる。
ローカル発信器２６は、発信器信号、若しくはＬＯ（ローカル発信器）信号２７を、出口２８に供給する。下方ミキサ１７、２３に、ＬＯの入口２９、３０を経て、発信器信号２７を供給する。さらに、発信器信号２７を、能力分配器３１により対称に分配する。
第１のおよび第２の受信アンテナ１４、１５は、信号ＳE1、ＳE2を受信する。これらは、受信信号である。信号ＳE1、ＳE2は、対象物から反射する送信信号である。受信信号ＳE1、ＳE2をその時々の下方ミキサ１７、２３により、下方に、詳細には、ベースバンドにミキシングする。下方ミキサ１７、２３は、下方ミキサのその時々の出口１９、２４へ、ベースバンド信号ＳB1、ＳB2を出力する。次いで、これらのベースバンド信号ＳB1、ＳB2を、アナログ‐ディジタル変換し、制御装置５により処理する。制御装置５は、ベースバンド信号ＳB1、ＳB2により、レーダ装置３、４の測定値、詳細には、距離Ｒ1、Ｒ2、相対速度、並びにまた目的角α1、α2を決定する。
受信信号ＳE1、ＳE2の角度情報は、制御装置５でベースバンド信号ＳB1、ＳB2の位相差から確定する。しかし、下方ミキサ１７、２３の出口位相は、両受信経路１６、２１の信号ＳE1、ＳE2によって決定されず、さらにまた、動作温度、並びに下方ミキサ１７、２３の製造パラメータ変動、および下方ミキサのキャビネットへの統合に依存する。例えば、目的角α1、α2は、ベースバンド信号ＳB1、ＳB2間位相変位に依存して確定される。
目的角α1、α2、並びにまた距離Ｒ1、Ｒ2、および相対速度の決定を最高精度で保証するため、受信機１３は、テスト手段３２を含んでいる。テスト手段３２は、ローカル試験信号ＳPを生成し、前記試験信号ＳPを、第１の並びにまた第２の受信経路１６、２１へ、対称に入力接続するようにする。ローカル試験信号ＳPを、シングルサイドバンド変調する。
制御装置５は、第１のパイロットの出口３３で、第１のパイロット信号ＳPilot1を生成し、第２のパイロットの出口３４で、制御装置５は、第２のパイロット信号ＳPilot2を生成する。第１のパイロット信号ＳPilot1は、調和信号‐例えば正弦信号でありうる。第１のパイロット信号ＳPilot1は、事前決定周波数を含みうる。第２のパイロット信号ＳPilot2は、同じ信号であり、９０°だけ位相変位する。両パイロット信号ＳPilot1、ＳPilot2は、例えば制御装置５の小さな発信器により生成できる。
テスト手段３２は、シングルサイドバンド変調するようにし、それ故、シングルサイドバンドミキサである上方ミキサ３５を含んでいる。上方ミキサ３５の第２の入口３７が、第２のパイロットの出口３４と接続している間、上方ミキサ３５の第１の入口３６は、第１のパイロットの出口３３と接続している。上方ミキサ３５により、両パイロット信号ＳPilot1、ＳPilot2を上方にミキシングし、詳細には、ローカル試験信号ＳPに重畳する。高周波ローカル試験信号ＳPは、レーダ装置３、４の中間送信信号周波数に対応するような周波数を有する。ローカル試験信号ＳPは‐既に詳述したように‐第１のおよび第２の受信経路１６、２１へ、対称に入力接続する。そのため、テスト手段３２は、ローカル試験信号ＳPを分配する対称能力分配器３８を含んでいる。その際、試験信号ＳPの能力を２等分する。試験信号ＳPは、指向性接続器３９、４０により、その時々の受信経路１６、２１に入力接続する。指向性接続器３９、４０は同様に構成されている。
ローカル発信器２６は、下方ミキサ１７、２３、並びに上方ミキサ３５の共通発信器である。共通発信器を、制御装置５により制御する。発信器２６は、例えば電圧制御発信器であり、電圧制御発信器は、制御装置５から発信器２６に供給する直流電圧の振幅に依存するような周波数により、発信器信号２７を生成する。
発信器信号２７の能力の一部は、上方ミキサ３５に、詳細には、例えば指向性接続器４１により出力する。使用する発信器信号２７を、上方ミキサ３５に、詳細には、ＬＯの‐入口４２に供給する。この上方ミキサ３５に出力接続する発信器信号２７の能力の一部は、非常に僅かであり、例えば−２０ｄＢｍである。ＬＯの‐入口４２、並びにまた下方ミキサ１７、２３に供給する発信器信号２７への追加増幅器は不要である。パイロット信号ＳPilot1、ＳPilot2を、対応するより大きな能力により生成する。
それ故、一方で、ローカル試験信号ＳPを、第１の受信経路１６へ、および他方で、第２の受信経路２１へ入力接続する。試験信号ＳPを、それにより第１の下方ミキサ１７、並びに第２の下方ミキサ２３により下方に、詳細には、ベースバンドにミキシングする。第２の下方ミキサ２３が、第２のテスト信号ＳT2を出力する間、第１の下方ミキサ１７は、試験信号ＳPから第１のテスト信号ＳT1を出力する。テスト信号ＳT1、ＳT2を、制御装置５により、チャネルの入口２０、２５で受信する。
既に詳述したように、レーダ装置３、４は、テストモードに、より詳細には、各測定サイクルの前に、若しくは各動作モードの開始前に移行する。このテストモードで、制御装置５は、まず受信経路１６、２１をその作動能力に関して試験する。制御装置５は、そのため、パイロット信号ＳPilot1、ＳPilot2を生成し、その時々のチャネルの入口２０、２５にテスト信号ＳT1、ＳT2が接続しているか否かを検査する。制御装置５により、テスト信号ＳT1、ＳT2を検出できれば、両受信経路１６、２１、並びに下方ミキサ１７、２３には作動能力がある。
テスト信号ＳT1、ＳT2に依存して、制御装置５はまた、測定値訂正のために訂正値を確定する。より詳細には、制御装置５は、第１のテスト信号ＳT1の位相と、第２のテスト信号ＳT2の位相間位相差を訂正値として計算できる。この位相差を、制御装置５により、測定値、特に目的角α1、α2の訂正に援用する。次いで、位相差は、両受信経路１６、２１、並びに下方ミキサ１７、２３、および場合により、受信機１３のさらなる構成部品の伝搬、並びに位相特性の相違を再生する。それにより、場合により存在する不正確さ、若しくはしかるべき基準からの誤差を、測定値の決定に際し考慮できる。
パイロット信号ＳPilot1、ＳPilot2、およびそれに伴いローカル試験信号ＳPを、レーダ装置３、４のテストモードで生成する代わりに、前記パイロット信号ＳPilot1、ＳPilot2を、制御装置５により、また永久に、詳細には、レーダ装置３、４の動作中に生成できる。次いで、パイロット信号ＳPilot1、ＳPilot2に対応するその時々のベースバンド信号ＳB1、ＳB2の周波数関与部が、連続的に生じる。この周波数は、公知であるので、この周波数を、次いで制御装置５により‐例えばケルブフィルタ（ノッチフィルタ）により抑圧できる。
図４は、マイクロストリップ技術における上方ミキサ３５の一般的構成（ＨＦ‐レイアウト）の概要を示す。上方ミキサ３５は、所謂（図示しない）ダイオードによるラットレースミキサである。ＬＯの‐入口４２に発信器信号２７を付与する。発信器信号２７は、能力分配器４３により２等分し、一方で第１のリング型接続器４５の第１の出入り口４４に、他方で第２のリング型接続器４７の第１の出入り口４６に伝搬する。上方ミキサ３５の第１の入口３６から、第１のパイロット信号ＳPilot1が、接続器４５の第２の出入り口４８に伝搬する。対応して、第２のパイロット信号ＳPilot2が、第２の入口３７から第２の接続器４７の第２の出入り口４９に伝搬する。第１のパイロット信号ＳPilot1および発信器信号２７、並びに第２のパイロット信号ＳPilot2および発信器信号２７が重畳し、その時々の重畳が、９０°ハイブリッド接続器５０に伝搬する。そこで、これらの重畳が層を為して重なり、従って、ローカル試験信号ＳPを出力する。
図５は、受信機１３の一般的構成（ＨＦ‐レイアウト）を概要図で示す。図５の５１により、本体平面を示す。第１の下方ミキサ１７、若しくは第２の下方ミキサ２３を据え付ける、２つの組み立て平面５２、５３を設ける。図５により、第１の、若しくは第２の受信経路１６、２１を形成するマイクロストリップ配線を視認できる。これらの配線は、一方で、受信アンテナ１４、１５への接点５４、５５と接続し、他方で、組み立て平面５２、５３に繋がり、そこで、その時々の下方ミキサ１７、２３に接続する。ローカル試験信号ＳPは、マイクロストリップ技術の能力分配器３８、並びに指向性接続器３９、４０を経て、受信経路１６、２１に入力接続する。また、能力分配器３１は、マイクロストリップ技術で設け、一方で、マイクロストリップ配線５６を経て、第１の下方ミキサ１７と、他方で、さらなるマイクロストリップ配線５７を経て、第２の下方ミキサ２３と接続されている。
指向性接続器３９、４０は、同一構成である。能力分配器３８は、対称能力分配器であり、従って、ローカル試験信号ＳPの能力を２等分する。
１ 自動車
２ ドライバ支援装置
３ 第１のレーダ装置
４ 第２のレーダ装置
５ 制御装置
６ マイクロコントローラ
７ 把握領域
７ａ 線分
７ｂ 線分
８ 把握領域
８ａ 線分
８ｂ 線分
９ 部分的重複領域
１０ 対象物
１１ 参照線分
１２ 結合線分
Ｒ1 レーダ装置３からの対象物の距離
Ｒ２ レーダ装置４からの対象物の距離
α１ レーダ装置３からの目的角
α２ レーダ装置４からの目的角
β 部分的重複領域の開放角
Ａ 把握領域の部分領域
Ｂ 把握領域の異なる部分領域
Ｃ 把握領域の異なる部分領域
Ｄ 把握領域の異なる部分領域
Ｅ 把握領域の異なる部分領域
Ｆ 把握領域の異なる部分領域
Ｇ 把握領域の異なる部分領域
Ｈ 把握領域の異なる部分領域
１３ 受信機
１４ 第１の受信アンテナ
１５ 第２の受信アンテナ
１６ 第１の受信経路（受信チャネル）
１７ 第１の下方ミキサ
１８ 第１の下方ミキサのＲＦの入口
１９ 第１の下方ミキサの出口
２０ 第１のチャネルの入口
２１ 第２の受信経路
２２ 第２の下方ミキサのＲＦの入口
２３ 第２の下方ミキサ
２４ 第２の下方ミキサの出口
２５ 第２のチャネルの入口
２６ ローカル発信器
２７ ＬＯ（ローカル発信器）信号
２８ ＬＯ‐信号の出口
２９ 下方ミキサ１７のＬＯの入口
３０ 下方ミキサ２３のＬＯの入口
３１ 能力分配器
３２ テスト手段
３３ 第１のパイロットの出口
３４ 第２のパイロットの出口
３５ 上方ミキサ
３６ 上方ミキサの第１の入口
３７ 上方ミキサの第２の入口
３８ 対称能力分配器
３９ 指向性接続器
４０ 指向性接続器
４１ 指向性接続器
４２ 上方ミキサ３５のＬＯからの入口
４３ 上方ミキサの能力分配器
４４ 第１のリング型接続器の第１の出入り口
４５ 第１のリング型接続器
４６ 第２のリング型接続器の第１の出入り口
４７ 第２のリング型接続器
４８ 第１のリング型接続器の第２の出入り口
４９ 第２のリング型接続器の第２の出入り口
５０ ハイブリッド‐接続器
５１ 本体平面
５２ 組み立て平面
５３ 組み立て平面
５４ 接点
５５ 接点
５６ マイクロストリップ配線
５７ さらなるマイクロストリップ配線
ＳE1 受信信号１
ＳE2 受信信号２
ＳP 試験信号
ＳB1 第１のベースバンド信号
ＳB2 第２のベースバンド信号
ＳT1 第１のテスト信号
ＳT2 第２のテスト信号
ＳPilot1 第１のパイロット信号
ＳPilot2 第２のパイロット信号

Claims (7)

  1. 車両（１）ドライバ支援装置（２）であって、車両外部対象物（１０）に関する測定値（α1、α2、Ｒ1、Ｒ2）を決定するレーダ装置（３、４）を含み、このレーダ装置（３、４）は、
    − その都度、信号（ＳE1、ＳE2）を受信する、少なくとも第１のおよび第２の受信アンテナ（１４、１５）と、
    − その時々のベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）に、その都度前記受信信号（ＳE1、ＳE2）を下方ミキシングする、第１の受信経路（１６）を経て、前記第１の受信アンテナ（１４）と接続する第１の下方ミキサ（１７）、および第２の受信経路（２１）を経て前記第２の受信アンテナ（１５）と接続する第２の下方ミキサ（２３）、
    − 前記ベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）を受信し、前記ベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）により、前記少なくとも１つの測定値（α1、α2、Ｒ1、Ｒ2）を決定する制御装置（５）を含み、
    前記レーダ装置（３、４）は、ローカルシングルサイドバンド‐変調試験信号（ＳP）を生成し、前記試験信号（ＳP）を、前記第１の受信経路（１６）および前記第２の受信経路（２１）に入力接続するテスト手段（３２）を含み、従って、前記制御装置（５）は、一方で第１のテスト信号（ＳT1）として、前記第１の下方ミキサ（１７）により、下方ミキシングした前記試験信号（ＳP）、および／または他方で、第２のテスト信号（ＳT2）として、前記第２の下方ミキサ（２３）により、下方ミキシングした前記試験信号（ＳP）を受信するようになっていることを特徴とする、ドライバ支援装置。
  2. 前記テスト手段（３２）は、前記ローカル試験信号（ＳP）を生成する上方ミキサ（３５）を含み、前記上方ミキサの出口は、一方で前記第１の受信経路（１６）と、他方で前記第２の受信経路（２１）と接続されていることを特徴とする、請求項１項に記載のドライバ支援装置（２）
  3. 前記レーダ装置（３、４）は、前記第１のおよび前記第２の下方ミキサ（１７、２３）、並びに前記上方ミキサ（３５）に発信器信号（２７）を供給する共通のローカル発信器（２６）を含むことを特徴とする、請求項２項に記載のドライバ支援装置（２）
  4. 前記ローカル発信器（２６）は、指向性接続器または能力分配器（４１）を経て、前記上方ミキサ（３５）の入口（４２）と接続し、前記指向性接続器、若しくは前記能力分配器（４１）は、前記上方ミキサ（３５）の前記発信器信号（２７）の能力から、−２５ｄＢｍから−１５ｄＢｍまでの一部を消費するようなっていることを特徴とする、請求項３項に記載のドライバ支援装置（２）
  5. 前記上方ミキサ（３５）は、第１のパイロット信号ＳPilot1、並びに前記第１のパイロット信号ＳPilot1に対し、９０°位相変位した第２のパイロット信号ＳPilot2を前記制御装置（５）から受信し、前記第１のおよび前記第２のパイロット信号（ＳPilot1、ＳPilot2）から、前記シングルサイドバンド変調試験信号（ＳP）を生成するようになっていることを特徴とする、請求項２乃至４項の１項に記載のドライバ支援装置（２）
  6. 請求項１〜５項のいずれか１項に記載のドライバ支援装置（２）が搭載されている自動車を含む車両（１）。
  7. 車両（１）におけるレーダ装置（３、４）の操作方法であって、前記レーダ装置（３、４）により少なくとも車両外部対象物（１０）に関する測定値（α1、α2、Ｒ1、Ｒ2）を、
    − 少なくとも第１のおよび第２の受信アンテナ（１４、１５）により、信号（ＳE1、 ＳE2）を受信するステップと、
    − 一方で第１の受信経路（１６）を経て、前記第１の受信アンテナ（１４）と接続する第１の下方ミキサ（１７）、および他方で第２の受信経路（２１）を経て、前記第２の受信アンテナ（１５）と接続する第２の下方ミキサ（２３）により、その時々のベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）に前記受信信号（ＳE1、ＳE2）を下方ミキシングするステップと、
    − 前記ベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）を受信し、前記ベースバンド信号（ＳB1、ＳB2）による前記少なくとも１つの測定値（α1、α2、Ｒ1、Ｒ2）を、制御装置（５）により決定するステップとにより決定し、
    ローカルシングルサイドバンド‐変調試験信号（ＳP）を、前記レーダ装置（３、４）で生成し、前記第１の受信経路（１６）、および／または前記第２の受信経路（２１）に入力接続し、前記制御装置（５）が、一方で第１のテスト信号（ＳT1）として、前記第１の下方ミキサ（１７）により、下方ミキシングした前記試験信号（ＳP）、並びに／若しくは他方で、第２のテスト信号（ＳT2）として、前記第２の下方ミキサ（２３）により下方ミキシングした前記試験信号（ＳP）を受信するようになっていることを特徴とする操作方法。
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