JP6383364B2 - 距離範囲分類を有するfmcwレーダ - Google Patents
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Description
送信信号の周波数が周波数ランプの連続の形に変調され、この際に、その都度の連続内において、周波数ランプの中心点が上位のランプ上に位置し、
1つの連続の周波数ランプ内で受信された信号がベースバンド分割信号に低減混合され、この際に、連続するそれぞれの周波数ランプに分割信号が時間的に割り当てられており、
ベースバンド分割信号の周波数スペクトル内の少なくとも1つの周波数状態のために、ベースバンド分割信号の連続の周波数スペクトル内の周波数状態における振幅の時間的な連続に亘る上位の周波数スペクトルが決定され、
少なくとも1つの上位のスペクトル内におけるピークが、距離/速度空間内の、その都度の勾配が上位のランプの勾配に依存する直線によって表わされ、
ピークが上位のスペクトルにおいて発生する、分割信号の周波数スペクトル内の様々な周波数状態が、少なくとも1つの距離範囲に限定された、距離/速度空間の様々な帯域によって表わされ、
距離/速度空間内で直線によって表わされた、上位のスペクトル内のピークを対象物に割り当てるために、ベースバンド分割信号の周波数スペクトル内の周波数状態を表わす、距離/速度空間のその都度の帯域が考慮され、これらの帯域が、ベースバンド分割信号の周波数スペクトル内のピークの周波数状態によってピークに割り当てられている。
fd=2dFfast/(cTfast) (1)
この式中、cは光速度、dは対象物距離を表わす。速度に依存する成分は、ドップラー効果の結果として生じ、短いランプ26内において近似的に次の式によって得られ、
fv=2f0,fastv/c (2)
この式中、f0,fastは、短いランプ26の連続に亘って変化する、それぞれ短いランプ26の平均周波数である。短いランプ26の平均周波数は、上位のランプ28の直線的な経過に従って、ランプ26の連続に亘って変化する。
f2d=2dFslow/(cTslow)、および (3)
f2v=2f0v/c (4)
d=Tslow/Fslow(f2c/2−f0v) (5)
12 周波数変調装置
14 制御および評価ユニット
16 送信アンテナエレメント
18 ミキサ
20 受信アンテナエレメント
22 アナログデジタル変換器
24 信号処理ユニット
26 周波数ランプ
28 上位のランプ
32 第1のフーリエ変換
34 第2のフーリエ変換
36 ピーク検出
38 ステップ
40,42 帯域
44,46,48,50 直線
d 距離
f 周波数
f0 平均周波数
Ffast 周波数偏移
Fslow 周波数偏移
s ベースバンド分割信号
t 時間
Tfast 経過時間
Tr2r ランプ繰り返し時間
Tslow ランプ経過時間
v 相対速度
Claims (9)
- 位置測定された対象物の距離および相対速度に関する情報をFMCWレーダにより決定するための方法において、
1回の測定サイクル内で送信信号の周波数(f)が周波数ランプ(26)の様々な連続の形に変調され、この際に、その都度の連続内において、前記周波数ランプ(26)の中心点が上位のランプ(28)上に位置し、前記測定サイクルが、異なるランプ勾配を有する少なくとも2つの上位のランプ(28)を有しており、
1つの連続の前記周波数ランプ(26)内で受信された信号がベースバンド分割信号(s)に低減混合され、この際に、連続するそれぞれの周波数ランプ(26)に分割信号が時間的に割り当てられており、
前記ベースバンド分割信号(s)の周波数スペクトル(An)内の少なくとも1つの周波数状態(k)のために、前記ベースバンド分割信号(s)の連続の周波数スペクトル(An)内の前記周波数状態(k)における振幅の時間的な連続に亘って上位の周波数スペクトル(A(k))が決定され、
少なくとも1つの前記上位のスペクトル(A(k))内におけるピークが、距離/速度空間内の、その都度のランプ勾配が前記上位のランプ(28)のそれぞれのランプ勾配に依存する直線(44,46,48,50)によって表わされ、
ピークが上位のスペクトル(A(k))において発生する前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の様々な周波数状態(k)が少なくとも1つの距離範囲に限定された距離/速度空間の様々な帯域(40,42)によって表わされ、
前記距離/速度空間内で直線(44,46,48,50)によって表わされた前記上位のスペクトル(A(k))内のピークを対象物に割り当てるために、一方では周波数ランプ(26)の連続に亘る上位のスペクトル(A(k))内の周波数によって前記距離/速度空間内の直線が前記ピークに割り当てられ、他方では前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の前記周波数状態(k)を表わす前記距離/速度空間のその都度の前記帯域(40,42)が考慮され、これらの帯域(40,42)が、前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内のピークの前記周波数状態(k)によって前記ピークに割り当てられ、
前記距離/速度空間内で位置測定が行われる際、公差範囲の枠内で4つのランプセットからなる、得られた周波数に属する直線(44、46、48、50)が交差する2つの位置(52、54)が検出される
位置測定された対象物の距離および相対速度に関する情報を決定するための方法。
- 前記上位のスペクトル内の前記距離/速度空間内の直線によって表わされたピークを対象物に割り当てるために、1つのピークに属する前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の周波数状態(k)に割り当てられた帯域(40,42)に相当する距離(d)および速度(v)の可能な値として、前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の所属の周波数状態(k)によって前記帯域に割り当てられた前記上位のスペクトル(A(k))内で得られたピークだけが考慮される
請求項1に記載の方法。
- 対象物に対する前記上位のスペクトル内で発生したピークの割り当てが前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)のその都度の様々な周波数状態(k)に割り当てられた帯域(40,42)のために個別に実施される
請求項1または2に記載の方法。
- 少なくとも1つの走行パラメータに基づいて、前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の少なくとも1つの可能な周波数状態(k)に割り当てられた少なくとも1つの適切な帯域(40;42)の選択が行われ、
上位のスペクトル内で発生した前記ピークのうち、選択されるべき帯域(40,42)が前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の所属の周波数状態(k)によって割り当てられているピークだけが対象物に割り当てられる
請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記測定サイクル内で、様々な連続の前記周波数ランプ(26)が同じランプ勾配を有している
請求項1に記載の方法。
- 1回の測定サイクルの前記周波数ランプ(26)の少なくとも1回の連続のために、前記周波数ランプ(26)が、絶対値が前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の所属の上位のランプ(28)の勾配の絶対値よりも大きいランプ勾配を有している
請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 1回の測定サイクルの周波数ランプ(26)の少なくとも1回の連続のために、前記周波数ランプ(26)が、絶対値が前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内の所属の上位のランプ(28)の周波数偏移(Fslow)の絶対値よりも小さいかまたはこれと同じである周波数偏移(Ffast)を有している
請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ベースバンド分割信号(s)の前記周波数スペクトル(An)内のその都度の周波数状態(k)が、少なくとも10mの距離(d)に対応する距離分解能に相当する分解能で決定される
請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- FMCWレーダセンサであって、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法を実行する制御および評価装置(14)を備える
FMCWレーダセンサ。
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