JP6500109B2 - 物体の仰角と方位角とを切り離して決定するmimoレーダ装置およびmimoレーダ装置を動作させる方法 - Google Patents
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Description
ψi=2π/λ(xi*sinθ*cosΦ+yi*sinΦ)
ここで、□は方位角であり、□は仰角である。
av(θ)=atx(θ)(x)arx(θ)、
ここで、(x)はクロネッカー積を表し、すなわち、ベクトルatx(□)とarx(□)の成分の考えられるあらゆる積である。
12 評価器
14 物体
20、22 電磁信号
40 パッチ素子
TZi 位相中心
RZi 位相中心
VZij 仮想位相中心
RXj 受信アンテナ
TXi 送信アンテナ
x 第1座標方向
y 第2座標方向
Claims (10)
- 物体の仰角と方位角とを切り離して決定するMIMOレーダ装置であって、
その位相中心(TZ1、TZ2、TZ3;TZ1、TZ2‘、TZ3;TZ1‘‘、TZ2、TZ3‘‘)が第1座標方向(x)に沿って互いに離して配置されている複数の送信アンテナ(TX1、TX2、TX3;TX1、TX2‘、TX3;TX1‘‘、TX2、TX3‘‘)と、その位相中心(RZ1、RZ2、RZ3、RZ4;RZ1、RZ2、RZ3‘、RZ4)が前記第1座標方向(x)に沿って互いに離して配置されている複数の受信アンテナ(RX1、RX2、RX3、RX4;RX1、RX2、RX3‘、RX4)と、を有し、前記送信アンテナ(TX2;TX2‘;TX2‘‘)の少なくとも1つのそれぞれの位相中心(TZ2;TZ2‘;TZ2)が、残りの送信アンテナ(TX1、TX3;TX1‘‘、TX3‘‘)のそれぞれの位相中心(TZ1、TZ3;TZ1‘‘、TZ3‘‘)から前記第1座標方向(x)に垂直に立つ第2座標方向(y)に沿ってオフセット値(dZ12)の分だけ離れており、前記受信アンテナ(RX2;RX2、RX3‘)の少なくとも1つのそれぞれの位相中心(RZ2;RZ2、RZ3‘)が、残りの受信アンテナ(RX1、RX3、RX4;RX1、RX4)のそれぞれの位相中心(RZ1、RZ3、RZ4;RZ1、RZ4)から前記第2座標方向(y)に沿って前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている、アンテナアレイ(10;10‘;10‘‘)と;
前記送信アンテナ(TX1、TX2、TX3;TX1、TX2‘、TX3;TX1‘‘、TX2、TX3‘‘)により送信され、前記受信アンテナ(RX1、RX2、RX3、RX4;RX1、RX2‘、RX3‘、RX4)により受信された電磁信号(22)に基づいて、前記残りの送信アンテナ(TX1、TX3;TX1‘‘、TX3‘‘)と前記残りの受信アンテナ(RX1、RX3、RX4;RX1、RX4)との組合せによる第1仮想MIMOアレイ(VMA1)と、前記残りの送信アンテナ(TX1、TX3;TX1‘‘、TX3‘‘)と前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている受信アンテナ(RX2;RX2、RX3‘)との組合せ、及び、前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている送信アンテナ(TX2;TX2‘;TX2‘‘)と前記残りの受信アンテナ(RX1、RX3、RX4;RX1、RX4)との組合せによる第2仮想MIMOアレイ(VMA2)と、前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている送信アンテナ(TX2;TX2‘;TX2‘‘)と前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている受信アンテナ(RX2;RX2、RX3‘)との組合せによる第3仮想MIMOアレイ(VMA3)と、のそれぞれにおける仮想位相中心(VZ)を検出し、該仮想位相中心(VZ)に基づいて前記物体(14)の仰角と方位角(□)とを切り離して決定可能である評価器(12)と;
を備えた、
装置。 - 前記送信アンテナ(TX1、TX2、TX3;TX1、TX2‘、TX3;TX1‘‘、TX2、TX3‘‘)の各々は、前記送信アンテナ(TX1、TX2、TX3;TX1、TX2‘、TX3;TX1‘‘、TX2、TX3‘‘)の他の各々から、前記第2座標方向(y)に沿って離れないか、または前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている、
請求項1に記載の装置。 - 前記受信アンテナ(RX1、RX2、RX3、RX4;RX1、RX2、RX3‘、RX4)の各々は、前記受信アンテナ(RX1、RX2、RX3、RX4;RX1、RX2、RX3‘、RX4)の他の各々から、前記第2座標方向(y)に沿って離れないか、または前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている、
請求項1または2のいずれか1項に記載の装置。 - 第1送信アンテナと第3送信アンテナと(TX1、TX3;TX1‘‘、TX3‘‘)の間で前記第1座標方向(x)に沿って配置された第2送信アンテナ(TX2;TX2‘)の位相中心(TZ2;TZ2‘)は、前記第1送信アンテナおよび第3送信アンテナ(TX1、TX3;TX1‘‘、TX3‘‘)の位相中心(TZ1、TZ3;TZ1‘‘、TZ3‘‘)から前記第2座標方向(y)に沿って前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。 - 第1受信アンテナと第4受信アンテナと(RX1、RX4;RX1、RX4)の間で前記第1座標方向(x)に沿って配置された第2受信アンテナ(RX2;RX2)の位相中心(RZ2;RZ2、RZ3‘)は、前記第1受信アンテナおよび前記第4受信アンテナ(RX1、RX4)の位相中心(RZ1、RZ4)から前記第2座標方向(y)に沿って前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。 - 前記第2受信アンテナと前記第4受信アンテナと(RX2、RX4)の間で前記第1座標方向(x)に沿って配置された第3受信アンテナ(RX3‘)の位相中心(RZ3‘)は、前記第1受信アンテナおよび前記第4受信アンテナ(RX1、RX4)の位相中心(RZ1、RZ4)から前記第2座標方向(y)に沿って前記オフセット値(dZ12)の分だけ離れている、
請求項5に記載の装置。 - 前記送信アンテナ(TX1、TX2、TX3;TX1、TX2‘、TX3;TX1‘‘、TX2、TX3‘‘)および/または前記受信アンテナ(RX1、RX2、RX3、RX4;RX1、RX2‘、RX3‘、RX4)は、マトリックス状に配置されたパッチ素子(40)の列を有するパッチアンテナとして形成されており、前記列は、前記第2座標方向(y)に沿って整列させてあり、かつそれぞれ前記対応するパッチアンテナの列よりも多くのパッチ素子(40)を有する、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置。 - 前記送信アンテナおよび受信アンテナ(TX1‘‘、TX3‘‘)の少なくとも1つは、前記残りの送信アンテナおよび受信アンテナ(TX2、RX1、RX2、RX3、RX4)よりも大きい数のパッチ素子(40)の列を有する、
請求項7に記載の装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のMIMOレーダ装置を動作させる方法であって、 前記送信アンテナ(TX1、TX2、TX3;TX1、TX2‘、TX3;TX1‘‘、TX2、TX3‘‘)によって前記電磁信号(20)を送信するステップ(S01)と、
前記物体(14)で反射した前記電磁信号(22)を前記受信アンテナ(RX1、RX2、RX3、RX4;RX1、RX2‘、RX3‘、RX4)によって受信するステップ(S02)と、
前記受信された反射した電磁信号(22)に基づいて前記仮想位相中心(VZ)を検出するステップ(s03)と、
前記物体(14)の方位角を決定するために、前記検出された仮想位相中心(VZ)からの第1選択物との間の少なくとも電磁的な位相ずれにもとづいて、前記受信された反射した電磁信号(22)を評価するステップ(S04)と、
前記物体(14)の仰角を決定するために、前記検出された仮想位相中心(VZ)からの第2選択物との間の少なくとも電磁的な位相ずれにもとづいて、前記受信された反射した電磁信号(22)を評価するステップ(S05)と
を包含する、
方法。 - 前記検出された仮想位相中心(VZ)からの前記第1選択物の第1部分量について、確率的最大尤度関数である第1DML関数を算出するステップ(S06)と、
前記検出された仮想位相中心(VZ)からの前記第1選択物の第2部分量について、少なくとも1つの確率的最大尤度関数である第2DML関数を算出するステップ(S07)と、
前記第1DML関数と前記少なくとも1つの第2DML関数との加重合計によってDMLサム関数を算出するステップ(S08)と
を包含し、
前記DMLサム関数にもとづいて前記方位角を決定するために、前記受信された反射した電磁信号(22)の評価(S04)が行われる、
請求項9に記載の方法。
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