KR19980701421A - 자동차의 레이다 시스템 - Google Patents

자동차의 레이다 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR19980701421A
KR19980701421A KR1019970704811A KR19970704811A KR19980701421A KR 19980701421 A KR19980701421 A KR 19980701421A KR 1019970704811 A KR1019970704811 A KR 1019970704811A KR 19970704811 A KR19970704811 A KR 19970704811A KR 19980701421 A KR19980701421 A KR 19980701421A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
angle
diagram
value
normalized
antenna
Prior art date
Application number
KR1019970704811A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100452175B1 (ko
Inventor
클라우스 페터 바그너
클라우스 윈테르
하인즈 파이쯔마이어
Original Assignee
랄프 홀거 베렌스; 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠바하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 랄프 홀거 베렌스; 게오르그 뮐러, 로베르트 보쉬 게엠바하 filed Critical 랄프 홀거 베렌스; 게오르그 뮐러
Publication of KR19980701421A publication Critical patent/KR19980701421A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100452175B1 publication Critical patent/KR100452175B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/46Indirect determination of position data
    • G01S13/48Indirect determination of position data using multiple beams at emission or reception
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/424Stacked beam radar
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4445Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing amplitude comparisons monopulse, i.e. comparing the echo signals received by an antenna arrangement with overlapping squinted beams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4454Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing phase comparisons monopulse, i.e. comparing the echo signals received by an interferometric antenna arrangement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9321Velocity regulation, e.g. cruise control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

자동차에 사용하는 레이다 시스템으로 검출된 레이다 목표가 위치되는 각도가 레이다 목표의 각 에코 신호를 적어도 2개 수신 채널을 통하여 수신하며 상기 각 에코 신호의 각 진폭이 정규화되고 레이다 시스템의 2 경로 안테나 다이어그램을 기억한 정규화한 값과 비교한다.

Description

자동차의 레이다 시스템
이때, 기준 시스템으로서 유리하게는 레이다 시스템 자체가 사용된다. 공지의 각도 특정 방법은 예컨대 Radar Hand book M, Skolnik 에 기재되어 있다.
그에 따르면 광범위하게 유포된 수단은 각도 영역의 관측 내지 측정을 위해 기계적으로 회전되고, 서치 각도의 면내에서 날카롭게 수속한 안테나 로프를 가진 안테나를 사용하는데 있다. 레이다 목표의 반사가 수신되는 순간에서의 안테나 위치에서 레이다 목표의 각도를 특정할 수 있다. 이 방법의 결점은 안테나의 기계적인 회전에 있고 그에 따라 한쪽에서는 기계적인 소모가 발생하며 다른 한쪽에서는 가동 질량체의 관성에 의해 비교적 많은 시간을 필요로 한다. 이 결점을 회피하기 위해 페이스 어레이 안테나(phased array antenna)를 사용하고 그 때 소속한 안테나 로프가 전자적으로 회전한다. 그러나 이는 날카로운 수속을 달성하기 위해 많은 위상을 제어한 능동성의 송·수신 소자를 필요로 하며 그에 따라 비교적 높은 실시원가가 필요하다. 게다가 양쪽 방법과 관측 각도 영역이 스캔(scan)되고 즉 순차적으로 주사한다. 이에 따라 스캔 속도에 의존하여 각도 측정의 정밀도를 열화시킬 수 있다.
마찬가지로 스콜닉(Skolnik)에 의해 설명된 다른 각도를 정방식은, 이른바 모노펄스(monopulse)방식이다. 그때 서치 각도면내에 적어도 두개의 부분적으로 중첩된 안테나 로프를 가진 안테나를 사용한다. 검출한 레이다 목표의 각 반사는 적어도 2 개의 안테나 로프의 각각을 통하여 수신한다. 각도의 특정을 위해 이른바 위상 모노 펄스로는 수신한 반사의 위치차를 안테나 로프 전체로 평가한다. 소위 진폭 모노펄스의 경우, 차 및 합 신호를 각각의 안테나 로프를 통하여 수신하 각 반사로부터 형성한다. 양쪽 신호의 몫이 검출한 레이다 목표 각도에 거의 직선모양으로 의존한다. 그러나 모노펄스 방식의 양쪽 변형 형태에서의 결점은 레이다 목표의 소정각도가 기존 한계내에서만 명료하지 않다고 하는 점에 있다.
명료한 각도 영역외의 각 레이다 목표 반사는 이 방법의 경우 잘못 해석된다. 또한 특히 진폭 모노펄스 방식은 상호 대칭에 위치하고 있는 거의 동등하고 상호 대칭적인 각 안테나 로프를 필요로 한다. 즉 안테나 제조 및 정비시에 비교적 높은 원가가 된다.
본 발명은 레이다 목표가 기준 시스템에 대해 상대적 및/또는 고각도의 특정용 방법 및 이 기준 시스템에 의한 레이다 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 방법을 실시하기 위한 3 빔 레이다 시스템의 블록도.
도 2는 각기 측정 각도 α를 나타내는 각도 지표 a에 걸친 3 빔 레이다 시스템의 2 경로 안테나를 나타낸 도면.
도 3은 같은 각도 지표 α에 걸친 3 빔 레이다 시스템의 통상 2 경로 안테나를 나타낸 도면.
도 4는 2 경로 안테나 도면 로프의 실례로서 각도에 의존하지 않는 분류 지표 n에 걸쳐 정규화한 크기에 따라 분류한 각 다이어그램값의 실례를 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 분류 지표 n에 대해 각도 지표의 대응관계를 그래프로 나타낸 도면.
도 6a∼6d는 레이다 목표의 최대 확률 각도의 특정용 평가 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 제 1 실시예의 설명에 도움되는 흐름도.
도 8은 수신 신호의 정규화한 진폭과 2 경로 안테나 다이어그램 로프의 정규화한 다이어그램값과의 사이의 차이 함수값의 경과 특성을 나타내는 도면.
도 9는 개별 안테나 로프의 모든 차이 함수 합의 값의 경과 특성을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 설명에 도움되는 흐름도이다.
본 발명의 목적은 일의적이고 원가상 유리하게 실시할 수 있는 레이다 목표 각도의 특정용 수단을 제공하는 방법 및 이 방법에 의한 레이다 시스템을 제안함에 있다. 본 발명에 의하면 이 과제는 후속과 같이 정의한 2 경로 안테나 다이어그램 전체가 정규화된 각 값(출력 데이타, 전압 데이타, 자계 강도 데이타, 레벨 데이타 등이 상응하는 것이 된다)의 형식으로 기억하고 있는 많은 빔, 예컨대 3 빔 레이다 시스템으로 해결한다. 그때 다빔과는 레이다 시스템이 반사된 레이다 신호를 복수의 즉, 적어도 2개의 안테나 로프를 통하여 이 안테나 로프와 각각 결합한 각 수신 채널을 통하여 수신하는 일이다. 검출한 레이다 목표 각도는 적어도 2개 채널로 수신한 가가 반사 신호의 각 진폭을 2 경로 안테나 다이어그램이 기억하고 있는 각 값과 비교함으로써 특정할 수 있다. 그 경로 안테나 다이어그램이라고 한 경우, 여기서는 레이다 신호의 왕복로의 통상 안테나 다이어그램과 달라 즉 안테나의 송·수신 특성을 동시에 입력하는 일이 포함되는 것으로 한다.
본 발명의 방법에서는 정확히 대칭적이니 각 안테나 로프이 필요성이 없다. 또 검출한 레이다 목표에 대해 특정하는 각도는 모든 측정 영역에 걸쳐 일의적이다. 별도의 이점으로서는 본 발명의 방법에 의하면 당해 각도 결정에 관하여 내용이 있는 품질 판정 기준을 제공하고 특히, 각 개별 안테나 로프의 각 반사를 병행하여 처리하는데 적합하다. 특히 하드웨어에서의 각도 특정을 위한 원가를 레이다 시스템의 소프트웨어에 전가하지만 그러한 일은 최신 프로세서 및 메모리 기술로는 정정 원가를 내리고 있다.
이하에서는 본 발명을 도시한 2개 실시예를 사용하여 설명한다.
도 1에서는 3개의 송·수신 소자(3, 4, 5)가 3개의 소위 듀얼 래트 레이스링(dual rat race ling; 7, 8, 9)과 접속된다. 듀얼 래트 레이스 링은 송·수신 분로 내지 서큘레이터와 믹서와의 기능을 통합하고 그 기능 형식 및 구성은 예컨대 독일 특허출원 제 2290000 호에 상세히 기재되어 있다.
또한 듀얼 래트 레이스 링(7, 8, 9)의 각각에는 전압 제어하는 발진기(6)의 출력 신호를 공급한다. 3개의 듀얼 래트 레이스 링(7, 8, 9)의 각기 출력 신호는 증폭기(10, 11, 12) 및 필터(13, 14, 15)를 통하여 각각 하나의 아날로그/디지탈 변환기(16, 17, 18)에 공급한다. 이 아날로그/디지탈 변환기는 그 출력측이 평가 계산기(19)와 접속된다. 1 에서, 검출한 레이다 목표를 나타내며 그 때 이 레이다 목표에 따라 파면이 레이다 시스템의 광학축(2)에 대해 각도 α 로 각 송·수신 소자(3, 4, 5)쪽으로 반사한다.
도 2에는 3 빔 레이다 시스템의 2 경로 안테나 다이어그램을 나타낸다. 그때 값은 예컨대 전압, 출력 또는 전계 강도가 입사각도를 나타내는 각도 지표 α에 걸쳐 기재된다. 21으로 나타낸 곡선을 좌측 수신 소자(5)로 수신한 값을 나타낸다. 22으로 나타낸 곡선은 중앙 수신 소자(4)로 수신한 값을 나타낸다. 23으로 나타낸 곡선을 우측 수신 소자(3)로 수신한 값을 나타낸다. 정확히 말하면 이 각 값은 이하에서는 각 다이어그램값이라 칭한다.
도 3에는 도 2의 2 경로 안테나 다이어그램을 정규화한 그림으로 도시하였다. 그때 정규화는 여러가지 형식으로 할 수 있다. 곡선(31)은 좌측 안테나 로프에 대한 즉, 좌측 송·수신 소자(5)에 대해 정규한 각 다이어그램값을 나타낸다. 곡선(32 및 33)은 중앙 및 좌측의 즉, 각 송·수신 소자(4, 3)에 대한 안테나 로프의 정규화한 다이어그램값을 나타낸다. 정규화는 유리하게는 가산 정규화로 실시한다. 그때 곡선(21, 22, 23)의 각 다이어그램값은 정규화값 sum(a) 에 의해 분할되고 정규화값 sum(a)은 다음과 같이 된다.
sum(a) = 1(a) + m(a) + r(a)
이때,
1(a)는 각도 지표 a 에서의 좌측 곡선의 다이어그램 값을,
m(a)은 각도 지표 a 에서의 중앙 곡선의 다이그램 값을,
r(a)은 각도 지표 a 에서의 우측 곡선의 다이어그램 값을 각각 나타낸다.
즉, 3 개의 정규화한 곡선(31, 32, 33)의 각 다이어그램값이 다음과 같이 된다.
n1(a) = 1(a)/sum(a)
nm(a) = m(a)/sum(a)
nr(a) = r(a)/sum(a)
이때,
n1(a)은 각도 지표 a 에서와 좌측의 정규화한 곡선의 다이어그램 값을,
nm(a)은 각도 지표 a 에서의 중앙의 정규화한 곡선의 다이어그램 값을,
nr(a)은 각도 지표 a 에서의 우측의 정규화한 곡선의 다이어그램 값을 각각 나타낸다.
각 곡선(31-33)의 모든 다이어그램값의 합에 따라 이 정규화에서의 각 각도 지표 a 에 대해 1 내지 일반화하여 일정값이 얻어진다. 택일 선택적으로는 정규화는 예컨대 층 정규화를 사용해도 실시할 수 있고 그때 정규화한 각 곡선의 모든 다이어그램값의 층을 일정값으로 똑같이 할 필요가 있다.
도 4∼도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 것으로 이하에 상세히 설명하겠다. 도 1의 레이다 시스템에서는 발진기(6)로 송신 신호가 발생하며 이 송신 신호를 각 송·수신 소자(3, 4, 5)를 통하여 방사한다. 송신 신호에 이해 조사하는 레이다 목표(1)는 각 수신 소자(3, 4, 5)를 통하여 레이다 시스템으로 수신한 반사 신호를 형성한다. 그때 레이다 목표의 각 각도 위치에 따라 그리고 안테나 로프 특징에 따라 여러가지 진폭값이 발생한다. 수신한 각 진폭값은 듀얼 래트 레이스 링(7, 8, 9)의 혼합 기능을 통하여 저주파 상태로 혼합되고 이어서 각 증폭기 (10, 11, 12)에 공급한다. 다이나믹 필터 및 앤티 앨리어싱 필터(anti aliasing filter; 13, 14, 15) 및 D/A 변환기(16, 17, 18)의 두에 수신한 각 진폭값이 각 디지탈 값으로서 평가 계산기(19)에 공급한다.
본 발명의 제 1 실시예에 의하면 제 2 안테나 다이어그램의 정규화한 각 다이어그램값은 각 개별 안테나 로프에 따라 별개로 분류한 각 리스트 형식으로 기억된다. 표 1 은 그러한 리스트의 발췌를 나타내고 그때 로프의 정규화하여 분류한 각 다이어그램값 옆에 각기 소속하는 각도 지름 a 를 기재한다. 각 다이어그램값의 크기에 따라 분류하므로서 각도 지표가 무작위적인 열 시퀀스로 출현한다. 도 4에는 안테나 로프의 크기에 따라 분류한 각 다이어그램값의 연속적인 분류 지표 n의 그래프 표시를 나타낸다. 도 5에는 도 4에 소속하는 각도 지표가 같은 분류 지표 n에 걸쳐 기재되어 있고 그로 인하여 x 좌표를 따라 각도 지표의 무작위적인 열시퀀스가 표 1 에 의해 분명해진다.
평가 계산기(19)는 블록(73)에 의하여 우선, 레이다 목표의 수신한 각 진폭 값의 정규화를 실행하여 그 때 정규화는 2 경로 안테나 다이어그램용에 선정되도록 상응한다. 그때 평가 계산기(19)는 (74)에 의하면 각 수신로에 대하여 즉, 각 안테나 로프에 소속하는 분류된 각 리스트중에서 이 로프태에서 수시한, 정규화한 진폭값으로서 먼저 발생하는 정규화한 다이어그램값을 서치한다.
표 2 에는 예로서 0.6의 수신한, 정규화한 진폭값을 나타낸다. 75에 의하면 다수의 각 다이어그램값(여기서는 예로서 9 개)을 선택하고 있으며 각 다이어그램값은 서치한 정규화한 진폭값을 중심으로 한 소정 주변에 위치한다.
이 선택방법은 수신한 각 진폭값 전체에 대하여, 이 경우 3 개 안테나 로프에 실행하며 그 결과 이어서 이경우 복수의 3 개군이 가능한 각도 지표를 얻을 수 있다.
검출한 레이다 목표가 실제로 어느 각도에 위치하고 있는지를 결정하기 위해 76 에 의하면 모든 레이다 목표가 미리 선택된 가능한 각도 지표로서 평가함수(유리하게는 삼각형상으로 선택함)를 사용하여 가중된다. 도6a∼도 6c는 그렇게 하여 평가한 각도 지표를 선택용의 전각도 지표의 축에까지 나타내며 즉, 좌·중앙 및 우측 수신경로로 나타낸다. 그때 삼각형(61, 62)은 예시한 삼각형(60) 보다도 상당히 높다. 이는 사례(61, 62)의 평가 함수를 중첩한 결과이며 거기서는 상호 대단히 좁은 각도 지표를 선택하여 무게를 더한다. 도 6d에는 결국 그 상부의 3개를 도시한 가산 결과, 즉 각기 각도 지표에 대해 모든 수신 경로의 평가 함수의 합을 나타낸다. 도면으로 알 수 있듯이 63 에서 최대값이 생긴다. 왜냐하면 여기서는 각 평가함수는 좁은 경계의 각도 영역내에서 중첩하고 있기 때문이다. 즉 여기서 위치하고 있는 각도 지표 내지 각도 지표 영역은 극히 빈번히 가능한 각도 지표로서 선택하고 있기 때문이다. 즉 여기서 위치하고 있는 각도 지표 내지 각도 지표 영역은 극히 빈번히 가능한 각도 지표로서 선택하고 있기 때문이다. 따라서 평가함수의 합은 최대값은 77 에 의하면 소속한 각도가 레이다 목표의 가장 확률이 높은 각도로 결정되는 판정규준이다. 그때 최대값의 높이가 동시에 당해 각도 결정을 위한 품질의 판정 규준을 형성하고 최대값이 높아지면 높아질수록 이 품질의 판정 규준이 확실해진다.
택일 선택적으로 삼각형의 평가함수에 대하여 명료한 최대값을 형성할 모든 함수를 사용할 수 있다. 이 경우에서 평가함수가 예컨대 가우스, 또는 cos2형의 함수를 사용할 수 있다.
78 에 의하면 이렇게 해서 특정한 각도를 별도의 신호 처리 목표 대신의 확률적인 각도로 사용한다.
본 발명의 제 2 실시예는 같은 기술장치에 의거하지만 적어도 2 개의 수신 채널로 수신한 각 에코 진폭 평가용의 다른 알고리즘을 사용한다. 도 10 의 블록(102, 103)은 도 7 블록(72, 73)과 동일하며 즉 이 실시예에서도 레이다 시스템의 개별수신 채널내에서 수신한 각 에코 진폭을 우선 정규화한다. 제 1 실시예와는 달라서 2 경로 안테나 다이어그램의 정규화한 각 다이어그램값은 여기서는 값의 크기에 따라 분류한 리스트내에 기억하지 못하고 측정한 바와 같이 즉 예컨대 각도 지표에 따라 기억할 수 있다(101). 104에 의하면 각 수신 채널에 대하여 이 채널내에서 수신한 에코 진폭과 이 로프의 2 경로 안테나 다이어그램의 각 다이어그램값 전부와의 사이의 차이값을 포함한 차이 함수가 얻어진다. 식으로서는 이 차이함수를 다음과 같이 나타낸다.
L(a) = 값[n1(a)-E1]
M(a) = 값[nm(a)-Em]
R(a) = 값[nr(a)-Er]
이때, n1(a), nm(a) 및 nr(a)은 좌측·중앙·우측 곡선 내지 도 3의 2 경로 안테나 다이어그램 로프의 정규화한 다이어그램값이며 E1, Em, Er은 좌측·중앙·우측의 수신 채널에서 수신하는 정규화한 각 에코 진폭이고 L(a), M(a) 및 R(a)은 상술한 각 차이함수를 나타낸다.
도 8 에는 예컨대 중앙의 수신채널 및 각도 지표 a = 60 에 상응하는 각도에서의 레이다 목표에 대한 그러한 차이함수를 나타낸다. 도면으로 알 수 있듯이 이 위치에서의 차이함수가 서치한 각도를 나타내는 최소값을 갖고 있다. 여기서는 각도 지름 a = 80 의 경우에 제 2 최소값으로 형성하는 개연성이 105에 의한 각 수신채널의 모든 차이함수를 계속 가산함으로써 제거된다.
도 9 에는 각 차이함수의 모든 가산으로 얻어진 이 9 개의 합함수의 그래프 표시를 나타낸다. 중첩에 의해 이 실시예에서 가정하고 있는 각도 지표 a = 60에서의 또 하나만 최소값이 남아 있다. 그에 따라 일반적으로 106 으로 인해 모든 차이함수의 합함수가 그 최소값을 갖고 있는 레이다 목표의 가장 확률이 높은 각도로서 결정한다. 이 최소값의 크기는 동시에 당해 각도 결정에 대한 품질의 판정기준이다. 최소값이 명료해지면 해질수록 검출한 레이다 목표의 실제 각도의 소정 각도 내지 각도 지표가 확실해진다. 107에 의하면 이 각도는 재차 시스템의 다른 신호 처리부에 전송한다.
본 발명의 전술한 기본 사상에 따라 본 발명은 복수 빔의 레이다 시스템을 사용하여 실시할 수 있다(마찬가지로 다빔 시스템을 달성하는 것이 된다). 이는 예컨대 별개의 복수 안테나로 실시할 수 있지만 그러나 복수의 송·수신 소자를 가진 안테나로 인해 똑같이 양호하게 실시할 수 있다. 마찬가지로 각 안테나는 공지의 빔 형성 소자를 모두 가질 수 있다. 예컨대 렌즈, 반사기, 흡수기 등을 가질 수 있다. 또한 본 발명의 방법 및 그 실시형태는 사용한 레이다 방식에 의존하지 않고 즉, 펄스 방사 레이다 방식의 경우라도 연속 방사 레이다 방식의 경우라도 사용할 수 있다.
여기에 기재한 레이다 방식은 특히 자동차에서 차량속도 제어와 관련하여 사용한다. 이때 검출한 레이다 목표가 자신의 주행 차선내에 있는지의 여부를 판정할 수 있다. 그러나 그것에 의존하지 않고 기술한 방법은 레이다 목표의 각도 특정을 소망하는 다른 용도의 사례에서도 사용할 수 있다. 즉 예컨대 비행 목표의 높이 각도의 특정을 위해서도 사용할 수 있다.
측정가능한 각도 영역은 복수 내지 단수의 안테나 로프폭의 선택으로 특정할 수 있다. 또 경우에 따라서는 복수의, 예컨대 원형에 배치 설치한 안테나를 사용함으로써 360。에 이르기까지 임의 크기의 각도 영역을 측정할 수 있다.
특히 이 방법은 유리하게는 주파수 영역내에서 푸리에(Fourier)변환을 사용하여 실시하는 레이다 시스템의 별도 신호 처리에 의존하지 않는다. 그러나 각도 측정을 위해 사용하는 각 진폭값은 시간 영역이라도 주파수 영역이라도 얻을 수 있다.
도 1에 상응하여 이 방법은 특히 적어도 2 개의 수신 채널내의 각 신호 병렬 처리에 적합하다. 그러나 마찬가지로 다중화한 신호 처리에서의 시퀀스 처리도 가능하다.
기억한 안테나 다이어그램에 관하여 소개한 2 경로 안테나 다이어그램이 유리하다. 왜냐하면 이는 레이다가 그 신호를 수신하는 가장 넓은 방식에 상응하기 때문이다. 그러나 빔 특성 및/또는 상응 선택한 보정함수의 해석에 따라 「통상의」, 즉 간단한 안테나 다이어그램을 사용하는 것도 가능하다.

Claims (9)

  1. 각 레이다 목표의 각 에코 신호가 적어도 2 개의 빔을 사이에 두고 수신하는 다빔 레이다 시스템에 의해서 레이다 목표가 기준 시스템에 관하여 상대적으로 위치하는 측방 각도 및 높이 각도의 측정 방법에 있어서,
    각 수신빔내에는 수신한 에코 신호 진폭을 정규화하고,
    상기 각 수신빔에 대한 레이다 목표의 각도를 측정하기 위해 각기 정규화한 진폭을 상기 수신 빔에 대해 기억하여 정규화한 안테나 다이어그램의 각 다이어그램값과 비교하여,
    적어도 2 개의 수신빔의 각 비교 결과를 결합하고,
    상기 레이다 목표각도로서의 상기 결합한 비교 결과가 최소 판정기준 또는 최대 판정기준을 충족하는 각도를 측정하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 기억된 안테나 다이어그램은 2 경로 안테나 다이어그램인 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
    제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 다빔 레이다 시스템의 모든 안테나 다이어그램은 모든 빔의 각 다이어그램값의 합을 가기 소정각도에서 값 1을 생성시키도록 정규화하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 다빔 레이다 시스템의 모든 안테나 다이어그램은 모든 빔의 각 다이어그램값의 곱을 상기 소정각도에서 값 1을 생성시키도록 정규화하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 다빔 레이다 시스템의 모든 안테나 다이어그램은 모든 빔의 각 다이어그램값의 곱을 각기 소정각도에서 값 1을 생성시키도록 정규화하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 레이다 목표의 각 에코 신호의 각 진폭은 적어도 2 개의 각 수신 빔으로부터 안테나 다이어그램이 기억된 각 다이어그램값과 마찬가지로 정규화하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 레이다 시스템의 안테나 다이어그램의 적어도 2 개 빔의 각 다이어그램 값을 정규화해서 분류한 각 다이어그램값의 리스트 형식으로 기억하고,
    상기 각 다이어그램값과 에코 신호의 정규화한 진폭과의 비교 결과로서, 상기 에코 신호의 정규화한 진폭값을 중심으로 하여 제한된 간격내에 위치하는 개수n의 각 다이어그램값을 선정하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 레이다 빔을 선택한 각 다이어그램값이 소속한 각 각도값을 평가함수로 가중치를 더하고,
    레이다 시스템의 적어도 2 개의 수신 빔의 등각도값을 각각 서로 가산하며,
    레이다 목표의 확률의 높은 각도로서 모든 수신 빔을 가산하여 가중치가 부가된 값이 최대 또는 최소로 된 각도를 측하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2 개 수신 빔에 대해 하나의 차이함수를 형성하고, 이 차이함수는 모든 가능한 각도에 의존하여 각기 수신 빔내에서 수신한 레이다 에코의 정규화한 진폭간의 차이 및 상기 빔 안테나 다이어그램의 모든 정규화한 각 다이어그램값을 생성시키며,
    이렇게 해서 형성된 적어도 2 개의 차이함수의 각 값을 가산하고, 레이다 목표의 확률의 높은 각도로서, 그렇게 해서 형성된 합 함수가 최소인 각도를 채용하는 것을 특징으로 하는 측방 각도 및 높이 각도 측정 방법.
  9. 자동차에 사용하기 위한 다빔 레이다 시스템에 있어서,
    적어도 2 개 수신 빔으로부터 각 에코 신호의 각 진폭을 정규화하기 위한 수단이 설치되고,
    레이다 시스템의 정규화한 안테나 다이어그램을 기억하기 위한 수단이 설치되며,
    각 에코 신호의 정규화한 각 진폭을 적어도 하나의 수신 빔의 각 안테나 다이어그램의 각 다이어그램값과 비교하기 위한 수단이 마련되어 있으며,
    상기 비교에 의해서 각도를 관측 레이다 목표의 확률이 높은 각도로서 특정하기 위한 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 다빔 레이다 시스템.
KR1019970704811A 1995-11-24 1996-10-11 자동차의레이다시스템 KR100452175B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19543813A DE19543813A1 (de) 1995-11-24 1995-11-24 Radarsystem, insbesondere Kraftfahrzeug-Radarsystem
DE19543813.2 1995-11-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980701421A true KR19980701421A (ko) 1998-05-15
KR100452175B1 KR100452175B1 (ko) 2004-12-30

Family

ID=7778308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970704811A KR100452175B1 (ko) 1995-11-24 1996-10-11 자동차의레이다시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5966092A (ko)
EP (1) EP0805990B1 (ko)
JP (1) JP3634378B2 (ko)
KR (1) KR100452175B1 (ko)
DE (2) DE19543813A1 (ko)
WO (1) WO1997020229A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642064B1 (ko) * 1998-06-24 2006-11-10 콤비테크 트래픽 시스템스 에이비 전파를 이용한 차량 위치 결정 장치

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09211113A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Komatsu Ltd ミリ波レーダ搭載車両
DE19714570B4 (de) * 1997-04-09 2006-08-31 Robert Bosch Gmbh Mehrstrahliges Radarsystem
US6087975A (en) * 1997-06-25 2000-07-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Object detecting system for vehicle
DE19737292C1 (de) * 1997-08-27 1999-06-10 Bosch Gmbh Robert Antennenlinse und Kraftfahrzeug-Radarsystem
DE19748604B4 (de) * 1997-11-04 2009-08-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Seiten- und/oder eines Höhenwinkels bei einem mehrstrahligen Radarsystem sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19844239C1 (de) * 1998-09-26 2000-07-27 Dornier Gmbh Verfahren zur genauen Winkelbestimmung von Zielen mittels eines Mehrfachantennen-Radarsystems
DE19937723C2 (de) 1999-08-10 2001-10-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Höhenwinkelfehlers eines mehrstrahligen Radar-Sensors
DE19948025A1 (de) 1999-10-06 2001-04-12 Bosch Gmbh Robert Asymmetrischer, mehrstrahliger Radarsensor
US6759983B2 (en) 2001-03-28 2004-07-06 Strategic Analysis, Inc. Method and device for precise geolocation of low-power, broadband, amplitude-modulated signals
DE10219658A1 (de) * 2002-05-02 2003-11-13 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und mehrstrahliges Radarsystem zur Bestimmung eines Objektwinkels
US6856279B2 (en) * 2002-05-13 2005-02-15 Honeywell International Inc. Methods and apparatus for determining an interferometric angle to a target in body coordinates
DE10231597A1 (de) * 2002-07-12 2004-01-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Radarsystem zur Bestimmung der Richtungswinkel von Radarobjekten
DE10258367A1 (de) * 2002-12-12 2004-07-08 Daimlerchrysler Ag Mehrzielfähiges Verfahren und mehrzielfähige Sensorvorrichtung für die Abstands- und Winkelortung von Zielobjekten im Nahbereich
US7218268B2 (en) * 2003-05-14 2007-05-15 Veridian Systems Self-calibrating interferometric synthetic aperture radar altimeter
DE10326431A1 (de) * 2003-06-10 2005-01-13 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Position von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges
US7165009B2 (en) * 2003-09-16 2007-01-16 Tyco Electronics Amp Gmbh Apparatus, method and articles of manufacture for velocity and bearing determination of an object
EP1519204B1 (de) * 2003-09-29 2010-03-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Multistatischer Radar für ein Kraftfahrzeug
WO2005069905A2 (en) * 2004-01-16 2005-08-04 Ghz Tr Corporation Methods and apparatus for automotive radar sensors
DE102004012205A1 (de) * 2004-03-12 2005-09-29 Siemens Ag Bestimmung eines Raumwinkels eines mobilen Objekts
DE102004040558A1 (de) * 2004-08-21 2006-02-23 A.D.C. Automotive Distance Control Systems Gmbh Optisches Objekterkennungssystem
NL1027151C2 (nl) * 2004-09-30 2006-04-03 Thales Nederland Bv Elevatieschattingwerkwijze en radarapparaat dat deze gebruikt.
DE602005022773D1 (de) * 2005-02-17 2010-09-16 Fujitsu Ltd Ankunftsrichtungsschätzvorrichtung
EP1746437B1 (de) * 2005-07-23 2008-09-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Synthetik-Apertur-Radar(SAR)-System
DE102005042729A1 (de) * 2005-09-05 2007-03-08 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Kraftfahrzeug-Radarsystem mit horizontaler und vertikaler Auflösung
DE102006058155A1 (de) * 2006-12-09 2008-07-31 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Bestimmung der Position eines Objekts mit einem Sensor
US7592945B2 (en) 2007-06-27 2009-09-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of estimating target elevation utilizing radar data fusion
DE102008034997A1 (de) 2007-07-28 2009-02-26 Volkswagen Ag Verfahren zum Bestimmen der Azimutwinkel von Objekten in Bezug auf ein Messgerät
DE102008038365A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Fahrzeug-Radarsystem und Verfahren zur Bestimmung einer Position zumindest eines Objekts relativ zu einem Fahrzeug
DE102008039527A1 (de) 2008-08-23 2010-02-25 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren zur Ermittlung der Winkellagen von durch ein mehrstrahliges Radarsystem erfassten Objekten
US7868817B2 (en) * 2008-10-03 2011-01-11 Honeywell International Inc. Radar system for obstacle avoidance
JP4681664B2 (ja) * 2009-10-05 2011-05-11 富士通株式会社 到来方向推定装置
DE102010015077B4 (de) * 2010-04-15 2013-01-31 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Detektieren eines Objektes, Fahrerassistenzeinrichtung und Fahrzeug mit einer Fahrerassistenzeinrichtung
DE102010040692A1 (de) * 2010-09-14 2012-03-15 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge, insbesondere LCA-Sensor
DE102010064346A1 (de) * 2010-12-29 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge
US9607517B2 (en) 2011-11-21 2017-03-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Method and device for the position determination of objects by means of communication signals, and use of the device
KR20140103951A (ko) 2011-11-21 2014-08-27 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 도로 트래픽에서 오브젝트들의 통신 신호-기반의 위치 결정을 위한 방법 및 디바이스, 및 그 디바이스의 용도
JP6415386B2 (ja) * 2015-05-28 2018-10-31 三菱電機株式会社 測角装置、レーダ装置、及び測角方法
DE102020132010A1 (de) 2020-12-02 2022-06-02 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zur Ermittlung von Richtungsgrößen, die Richtungen von Objektzielen relativ zu wenigstens einem definierten Bezugsbereich charakterisieren, Detektionsvorrichtung und Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4320400A (en) * 1979-10-12 1982-03-16 Chasek Norman E Method and apparatus that nearly instantaneously samples, processes and sorts received signals from very large numbers of radar and radio emitters for frequency and angle of arrival analysis
DE3740142A1 (de) * 1987-11-26 1989-06-08 Siemens Ag Rundsuchradarverfahren mit hoehenfindung
US5023617A (en) * 1990-02-20 1991-06-11 General Motors Corporation Vehicle forward sensor antenna steering system
GB2253758B (en) * 1990-11-07 1995-01-18 Roke Manor Research Interferometers
JPH0792258A (ja) * 1993-07-29 1995-04-07 Nissan Motor Co Ltd 車両用レーダ装置
US5402129A (en) * 1993-08-04 1995-03-28 Vorad Safety Systems, Inc. Monopulse azimuth radar system for automotive vehicle tracking
JP3256374B2 (ja) * 1994-05-27 2002-02-12 本田技研工業株式会社 マルチビーム・レーダ装置
JP3627389B2 (ja) * 1995-09-28 2005-03-09 株式会社デンソー レーダ装置
DE19538309C2 (de) * 1995-10-14 1998-10-15 Volkswagen Ag Radarverfahren zur Messung von Abständen und Relativgeschwindigkeiten zwischen einem Fahrzeug und einem oder mehreren Hindernissen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642064B1 (ko) * 1998-06-24 2006-11-10 콤비테크 트래픽 시스템스 에이비 전파를 이용한 차량 위치 결정 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997020229A1 (de) 1997-06-05
KR100452175B1 (ko) 2004-12-30
DE19543813A1 (de) 1997-05-28
EP0805990B1 (de) 2002-01-23
JP3634378B2 (ja) 2005-03-30
JPH10513570A (ja) 1998-12-22
US5966092A (en) 1999-10-12
DE59608646D1 (de) 2002-03-14
EP0805990A1 (de) 1997-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19980701421A (ko) 자동차의 레이다 시스템
US9190717B2 (en) Radar sensor
RU2697919C2 (ru) Способ разрешения выявления дифракционного лепестка, антенная система и транспортное средство
KR101957617B1 (ko) 서로 오프셋 된 송신기의 위상 비교에 의한 수직 물체 측정 및 수평 디지털 빔 형성을 이용한 이미징 레이더 센서
US9557412B2 (en) Angular resolution radar sensor
CN101825705B (zh) 雷达设备
US9229100B2 (en) Phased array radar with monopulse algorithm measurement
US20040160364A1 (en) Digital instantaneous direction finding system
US10802112B2 (en) Method, device, and system for simultaneously detecting different weapon threats using reflected radar return signals
US5559515A (en) Channel switching interferometric AMTI radar
US2443643A (en) Wave modifying device
US6972713B2 (en) Method, apparatus, and computer program product for radar crossrange superresolution
GB2330968A (en) Multi-Beam Radar
Burnside et al. A method to reduce stray signal errors in antenna pattern measurements
US6222486B1 (en) Method for the precise angle determination of targets by means of a multiple-unit radar system
US20230105684A1 (en) System and method for end of line test and calibration of angular scanning radar
US3357014A (en) Standard target radar
RU2287840C1 (ru) Способ обнаружения и классификации надводных целей
RU2510882C1 (ru) Устройство определения высот ионосферы в зоне обзора
EP4345499A1 (en) Two-way radar beam pattern steering
US3509566A (en) Method and apparatus for obtaining azimuth and range from a scanning continuous wave radar
JP2005083814A (ja) レーダ装置
RU2490662C2 (ru) Способ радиолокационного обнаружения целей и устройство для его реализации
Doerry et al. Antenna Requirements for GMTI Radar Systems
JPS62237373A (ja) フエ−ズドアレイ方位角レ−ダ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120921

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130924

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140926

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150930

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160926

Year of fee payment: 13

EXPY Expiration of term