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    Eine Radarvorrichtung weist mehrere Sendeantennen und mehrere Empfangsantennen auf. Die Empfangsantennen bilden einen empfangsseitigen Antennenabschnitt und sind in einem Abstand von d angeordnet. Die Sendeantennen bilden einen sendeseitigen Antennenabschnitt und sind in einem Abstand von d' = d x (n - 1) angeordnet. Die Pfadlänge, bei welcher die elektrische Welle von einem Ziel reflektiert wird, ist zwischen Kanälen A9 und B1 identisch und siebzehn Arten von Kanälen werden erzielt, welche um jeden festgelegten Abstand eine unterschiedliche Pfadlänge aufweisen. Die Daten der Kanäle, die unterschiedliche Sendeantennen verwenden, werden jeweils in unterschiedlichen Messzyklen gesammelt und ein Fehler auf der Grundlage der Zeitdifferenz zwischen den Messzyklen wird auf der Grundlage eines Korrekturwerts korrigiert, der aus den Daten der Kanäle A9 und B1 berechnet wird.
    公开号:DE102004006519A1
    申请号:DE200410006519
    申请日:2004-02-10
    公开日:2004-08-19
    发明作者:Hiroshi Kariya Hazumi；Kazuma Kariya Natsume
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:G01S7-02
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betriffteine Radarvorrichtung zum Bestimmen der Richtung zu einem eine elektrischeWelle reflektierenden Ziels durch Senden und Empfangen einer elektrischen Wellevon einer Mehrzahl von Antennen und ein Verfahren zum Anordnen derMehrzahl von Antennen.
    [0002] Radarvorrichtungen werden als Sicherheitsvorrichtungenin Fahrzeugen zum Vermeiden von Kollisionen verwendet. Eine dieserRadarvorrichtungen ist insbesondere die Frequenzmodulationsdauerstrich-bzw. FMCW-Radarvorrichtung.Die FMCW-Radarvorrichtung kann den Abstand und die relative Geschwindigkeiteines Ziels gleichzeitig erfassen und ist auf Grund ihres einfachenAufbaus zur Miniaturisierung und zum billigen Aufbau geeignet.
    [0003] Im Betrieb der FMCW-Radarvorrichtungwird ein Sendesignal Ss durch ein Modulationssignal frequenzmoduliert,das eine Dreieckswellenform aufweist, so dass sich seine Frequenzbezüglichder Zeit linear allmählicherhöhtund verringert. Das Sendesignal wird als eine Radarwelle gesendet,wie es durch die durchgezogene Linie in 5A gezeigt ist, und die Radarwelle, dievon einem Ziel reflektiert wird (hier im weiteren Verlauf als eine "Reflexionswelle" bezeichnet), wirdempfangen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Empfangssignal Sr um lediglichdie Zeit verzögert,die die Radarwelle benötigt,um zwischen der Radarabgabequelle und dem Ziel hin und her zu gehen,das heißt,um die Zeit Tr, die dem Abstand zu dem Ziel entspricht, wie es durcheine gestrichelte Linie in 5A gezeigtist, und es wird um lediglich die Höhe einer Doppler-Verschiebungunterzogen, die der Frequenz fd entspricht, die der relativen Geschwindigkeitzu dem Ziel entspricht.
    [0004] Ein Überlagerungssignal, das derDifferentialfrequenzkomponente zwischen beiden der Signale Sr undSs entspricht, wird durch Mischen des Empfangssignals Sr und desSendesignals Ss in einem Mixer erzeugt, wie es in 5B gezeigt ist. Aus der Frequenz (hierim weiteren Verlauf als "Überlagerungsfrequenzunter einer Aufwärtsmodulation" bezeichnet) fb1des Überlagerungssignalsund der Frequenz (hier im weiteren Verlauf als "Überlagerungsfrequenzunter einer Abwärtsmodulation" bezeichnet) fb2des Überlagerungssignals,wenn die Frequenz des Sendesignals Ss verringert wird, werden dieFrequenz fr auf der Grundlage der Verzögerungszeit Tr und die Doppler-Verschiebungsfrequenzfd durch Gleichungen (1) bzw. (2) dargestellt.
    [0005] Auf der Grundlage dieser Frequenzenfr, fd werden der Abstand R zu dem Ziel und die relative GeschwindigkeitV zu dem Ziel aus den Gleichungen (3) und (4) bestimmt. fr = (fb1 + fb2)/2 (1)fd = (fb1 – fb2)/2 (2)R = c × fr/4 × fm × ΔF (3)V = c × fd/2 × Fo (4)
    [0006] Hierbei stellt c die Ausbreitungsgeschwindigkeiteiner elektrischen Welle dar, stellt fm die Modulationsfrequenzdes Sendesignals dar, stellt ΔFdie Frequenzänderungsbreitedes Sendesignals dar und stellt Fo die Mittenfrequenz des Sendesignalsdar.
    [0007] Die Überlagerungsfrequenzen fb1,fb2 werden im Allgemeinen unter Verwendung einer Signalverarbeitungbestimmt. Das heißt,ein Überlagerungssignalwird abgetastet und eine Verarbeitung einer schnellen Fouriertransformationbzw. FFT wird bei jedem des Aufwärts/Abwärts-Modulationsvorgangsausgeführt,um eine Frequenzverteilung des Überlagerungssignalswährendjedem Modulationsvorgang zu erzielen. Die Frequenzkomponenten, die eineSpitzensignalintensitätaufweisen, werden als die Überlagerungsfrequenzenfb1, fb2 festgelegt.
    [0008] Die Abtastfrequenz fs des Überlagerungssignalssollte mindestens zweimal so groß wie die obere Grenzfrequenzdes Überlagerungssignalssein. Demgemäß werdendie Frequenzänderungsbreite ΔF und dieModulationsperiode 1/fm usw. derart festgelegt, dass die Frequenzkomponentedes Überlagerungssignals,die auf der Grundlage der Reflektionswelle von einem Ziel erzeugtwird, das sich innerhalb eines vorbestimmten Erfassungsbereichsbefindet, innerhalb eines Signalbands unter der oberen Grenzfrequenzdavon befindet.
    [0009] Jedoch ist eine Reflexionswelle voneinem feststehenden Gebäude,das verglichen mit einem Fahrzeug eine größere Abmessung aufweist, wie zumBeispiel einer Fußgängerbrücke, einesGebäudein der Nachbarschaft einer Straßeoder dergleichen, ausreichend groß. Die Reflexionswelle istauch dann ausreichend groß,wenn sie von einem Objekt kommt, das sich an einem fernen Ort undaußerhalb desErfassungsbereichs befindet (hier im weiteren Verlauf als ein "entferntes Ziel" bezeichnet). Deshalb enthält das Überlagerungssignal,wenn eine Reflexionswelle von einem derartigen entfernten Ziel empfangenwird, Frequenzkomponenten überder oberen Grenzfrequenz, wie es in 6A gezeigtist. 6A zeigt einenGraph, der die Frequenzverteilung des Überlagerungssignals darstellt.Wenn dieses Überlagerungssignaleiner Abtastung und dann einer Verarbeitung einer FFT unterzogenwird, werden die Frequenzkomponenten über der oberen Grenzfrequenz aufder Grundlage des entfernten Ziels mit der halben Frequenz der Abtastfrequenzals eine Symmetrieachse umgekehrt, wie es durch eine gestrichelteLinie in 6A gezeigtist, so dass eine Pseudospitze innerhalb des Signalbands auftritt.Deshalb wird es fehlerhaft erfaßt,dass das Ziel innerhalb des Erfassungsbereichs vorhanden ist.
    [0010] Weiterhin steigt auch dann, wennkein entferntes Ziel, wie es zuvor beschrieben worden ist, vorhandenist, wenn die Verarbeitung durch Abtasten des Überlagerungssignals ausgeführt wird,die Rauschuntergrenze des Signalbands an und wird daher das SN-Verhältnis durchdie Rauschkomponenten verringert, die in dem Signalband umgekehrtwerden, wie es in 6B gezeigtist, so dass die Erfassungsfähigkeitverringert wird.
    [0011] Deshalb wird es im Allgemeinen ausgeführt, dassein Antialiasing-Filter an der Ausgangsseite des Mischers vorgesehenist, um die Rauschkompo nenten aus dem Signalband, insbesondere dieFrequenzkomponenten überder halben Frequenz der Abtastfrequenz, aus dem Überlagerungssignal zu entfernen,das in dem Mischer erzeugt wird, um dadurch den Effekt des zurückkehrendenAuftretens durch die Verarbeitung der FFT zu unterdrücken, wie eszuvor beschrieben worden ist und wie es in 6C gezeigt ist.
    [0012] Weiterhin wird ebenso, um den Zielerfassungsbereichder Radarvorrichtung zu erweitern oder die Richtung zu einer Zielpositionmit einer hohen Genauigkeit zu messen, eine Elektronenabtast-Radarvorrichtungvorgesehen, bei welcher eine Reflexionswelle von einem Ziel durcheine Mehrzahl von Empfangsantennen empfangen wird und die Richtungzu dem Ziel auf der Grundlage der Phasendifferenz oder der Amplitudendifferenzdes Empfangssignals bestimmt wird, welche in Übereinstimmung mit den Positionender jeweiligen Empfangsantennen auftritt.
    [0013] Bei diesem Typ einer Radarvorrichtungist zum billigen Bilden der Vorrichtung lediglich ein Empfänger bzw.Mischer zum Empfangen des Überlagerungssignalsmit mehreren Empfangsantennen ausgestattet. Die Empfangssignaleaus den jeweiligen Empfangsantennen werden durch lediglich den einzigenMischer einer Zeitmultiplexverarbeitung unterzogen. In der folgendenBeschreibung wird jedes Kombinationsmuster von Antennen an den Sende-und Empfangsseiten, welches verwendet wird, um eine Radarwelle zusenden bzw. zu empfangen, als "Kanal" bezeichnet.
    [0014] Weiterhin sind nicht nur die Empfangsantennen,sondern ebenso mehrere Sendeantennen derart ausgestattet, dass vieleKanäledurch eine kleine Anzahl von Antennen festgelegt werden können (siehezum Beispiel die JP-A-2001-99918 ,Absätze [0026]bis [0029]).
    [0015] Jedoch kann, wenn ein Antialiasing-Filter verwendetwird, wenn die Empfangssignale aus den mehreren Antennen durch denMischer der Zeitmultiplexverarbeitung unterzogen werden, kein genaues Erfassungsergebniserzielt werden.
    [0016] Das heißt, das zeitgemultiplexte Empfangssignal,das dem Mischer zuzuführenist, enthälteine höhereharmonische Welle eines ganzzahligen Vielfachen einer Frequenz fx,wenn die Kanalschaltperiode durch 1/fx dargestellt ist, so dassdem Überlagerungssignal,das von dem Mischer erzeugt wird, ebenso Frequenzkomponenten aufder Grundlage der höherenharmonischen Welle hinzugefügtsind, um dadurch das Frequenzband zu verbreitern. Jedoch entferntdas zuvor beschriebene Antialiasing-Filter ebenso eine Information,die erforderlich ist, um die gemultiplexten Signale der jeweiligenKanälevoneinander zu trennen, so dass die Signale der jeweiligen Kanäle einander überlagertwerden und kein genauer Signalpegel abgetastet werden kann.
    [0017] Weiterhin muss in dem Fall, in demmehrere Antennen an der Sendeseite ausgestattet sind, um die Anzahlvon Kanälenzu erhöhen,zu der Kanalschaltzeit das Abtasten des Überlagerungssignals eines neuenKanals angefordert werden, bis mindestens eine Zeit, die erforderlichist, damit die Radarwelle zu dem maximalen Erfassungsbereich geht undvon diesem zurückkehrt(hier im weiteren Verlauf als eine "Sendebereitschaftszeit" bezeichnet) verstrichenist, um ein Abtasten des Überlagerungssignals aufder Grundlage der Radarwelle des vorhergehenden Kanals zu verhindern.
    [0018] Deshalb werden der Abtastabstandpro Kanal und die Wobbelzeit T verlängert, wenn die Frequenz desSignals moduliert wird, so dass es wahrscheinlicher ist, dass dasProblem, das durch das zuvor beschriebene Aliasing verursacht wird,auftritt und ebenso der erfassbare Bereich der relativen Geschwindigkeitverschmälertwird.
    [0019] Das heißt, wenn die Richtung zu einemZiel auf der Grundlage der Phasen- oder Amplitudendifferenz derEmpfangssignale von mehreren Kanälen bestimmtwird, ist es erforderlich, alle der Kanäle wiederum in Folge zu schalten,um eine Synchronitätder Signale sicherzustellen, die miteinander zu vergleichen sind.Jedoch ist, da eine Sendebereitschaftszeit zu jeder Zeit eingefügt werdenmuss, zu der die Sendeantenne (in der Figur zwei Sendeantennen A,B) geschaltet wird, wie es in 7A gezeigtist, eine Zeit, die erforderlich ist, um alle der Kanäle A1 bisAn, B1 bis Bn auszuwählen,das heißtein Abtastzeitabstand pro Kanal, übermäßig um mindestens die Zeit länger, diedem Produkt der Sendebereitschaftszeit und der Anzahl von Sendeantennenentspricht, wenn es mit dem Fall verglichen wird, in dem eine einzige Sendeantenneverwendet wird, und weiterhin wird die Wobbelzeit T stark verlängert.
    [0020] Die 8A bis 8B zeigen Graphen, die eine Änderungeines erfassbaren Bereichs fürden Abstand R und der relativen Geschwindigkeit V darstellen, wenndie Frequenzänderungsbreite ΔF auf einen festgelegtenWert (200 MHz) festgelegt ist und die Wobbelzeit T durch Ändern derAbtastfrequenz fs pro Kanal (Modulation A: 185 kHz, Modulation B:370 kHz) geändertwird. Wie es in 8B gezeigtist, ist es ersichtlich, dass dann, wenn die Wobbelzeit T länger ist(Modulation A), der erfassbare Bereich der relativen GeschwindigkeitV verschmälertwird. Jedoch wird der maximale Abstand für fr = fs/2 erzielt und wirddie maximale relative Geschwindigkeit für fd = fs/4 erzielt. In diesemFall wird die Abtastzahl Dpc pro Kanal auf 512 festgelegt.
    [0021] Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden,um die vorhergehenden Probleme zu überwinden, und weist als eineAufgabe auf, eine Radarvorrichtung zum Senden und Empfangen einerelektrischen Welle zu schaffen, während zwischen einer Mehrzahlvon Sendeantennen und einer Mehrzahl von Empfangsantennen geschaltetwird, um dadurch ein Aliasing eines Sendesignals von einem entferntenZiel und ein Empfängerrauschenzu unterdrücken undein Erfassen eines Ziels zuzulassen, das eine große relativeGeschwindigkeit aufweist.
    [0022] Um die vorhergehende Aufgabe zu lösen, wirdein Antennenanordnungsverfahren gemäß einem ersten Aspekt der vorliegendenErfindung für eineRadarvorrichtung verwendet, die eine Mehrzahl von Kanälen aufweist,von denen jeder eine Kombination von eine einer Mehrzahl von Sendeantennen undeine einer Mehrzahl von Empfangsantennen aufweist und eine elektrischeWelle überjeden Kanal sendet und empfängt,um die Richtung zu einem Ziel zu bestimmen.
    [0023] Ein erster Abstand zwischen den Sendeantennenund ein zweiter Abstand zwischen den Empfangsantennen ist derartfestgelegt, dass in Kanalgruppen, von denen jeder Kanäle aufweist,die die gleichen Sendeantennen verwenden, jede der Kanalgruppen,die Sendeantennen verwendet, die zu einander benachbart sind, mindestenseinen Kanal enthält,der eine Pfadlängeaufweist, bei welchem eine elektrische Welle zu einem Ziel gehtund von diesem zurückkehrt,wobei die Pfadlängezu irgendeinem der Kanäleder anderen Kanalgruppe ist und ebenso die Anzahl von Kanälen, derenPfadlängeum jeden festgelegten Abstand überalle der Kanälegeändertwird, größer alsdie Anzahl der Empfangsantennen ist.
    [0024] Vorzugsweise ist die Anzahl der Sendeantennenauf m (m ≥ 2)festgelegt, ist die Anzahl der Empfangsantennen auf n (n ≥ 2) festgelegt,ist der Abstand zwischen den Empfangsantennen auf d festgelegt undist der Abstand zwischen den Sendeantennen auf D = d × k (2 ≤ k ≤ n – 1) festgelegt.Hierbei sind alle von m, n, k, Ganzzahlen. In diesem Fall weistjede der Kanalgruppen, die die benachbarten Sendeantennen verwenden,(n – k)Kanäleauf, von denen jede die gleiche Pfadlänge wie irgendeiner der Kanäle der anderenKanalgruppe aufweist, und sind ebenso {(m – 1) × k + n} Arten von Kanälen, welche umjeden festgelegten Abstand eine unterschiedliche Pfadlänge aufweisen, über alleder Kanälevorhanden.
    [0025] Jedoch ist es, um die Antennen wirksamzu verwenden, bevorzugt, dass k = n – 1 ist, das heißt jededer Kanalgruppen, die die benachbarten Sendeantennen verwendet,enthältlediglich einen Kanal, der die gleiche Pfadlänge aufweist, die irgendeiner derKanäleder anderen Kanalgruppe verwendet.
    [0026] Zum Beispiel wird dann, wenn zwei(m = 2) Sendeantennen A, B und vier (n = 4) Empfangsantennen 1 bis 4 verwendetwerden, wie es in 4A gezeigtist, der Abstand zwischen den Sendeantennen auf D = 3 × d (indem Fall von k = n – 1)festgelegt. Verglichen mit dem Abstand d, D ist der Abstand zu demZiel ausreichend groß.Deshalb ist unter der Annahme, dass die Reflexionswelle von demZiel mit dem gleichen Winkel θ aufjede Antenne einfällt,der elektrische Wellenpfad, der sich von dem Ziel zu jeder der Empfangsantennen 1 bis 4 ausdehnt,zwischen den benachbarten Empfangsantennen um jedes ΔS (= d × sinθ) unterschiedlichund ist der elektrische Pfad, der sich von jeder Sendeantenne A,B zu dem Ziel ausdehnt, zwischen beiden der Sendeantennen um lediglich ΔR (= D × sinθ) = 3 × ΔS unterschiedlich.
    [0027] Demgemäß sind die Differenzen derPfadlängeder abgehenden und zurückkehrendenPfade zu dem Ziel zwischen den jeweiligen Kanälen A1 bis A4, B1 bis B4, vondenen jeder eine Kombination von einer der Sendeantennen und einerder Empfangsantennen aufweist, wie es in 4B gezeigt ist, wobei der Kanal B4, derdie kürzestePfadlängeaufweist, ein Standard ist.
    [0028] Das heißt, der Kanal A4, der die kürzeste Pfadlänge ausden KanälenA1 bis A4 aufweist, die die Kanalgruppe bilden, die die SendeantenneA verwenden, und der Kanal B, der die längste Pfadlänge aus den Kanälen B1 bisB4 aufweist, die die Kanalgruppe bilden, die die Sendeantenne Bverwenden, weisen die gleiche Pfadlänge auf, so dass sieben Artenvon Kanälen,welche um jedes ΔSeine unterschiedliche Pfadlängeaufweisen, überalle der Kanäleerzielt werden.
    [0029] Gemäß einer Radarvorrichtung gemäß einemzweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sendet und empfängt eineSende/Empfangsvorrichtung (ein Sender/Empfänger) eine elektrische Welleunter Verwendung von irgendeiner Mehrzahl von Kanälen. Jederder mehreren Kanäleweist eine der Sendeantennen und eine der Empfangsantennen auf,welche gemäß dem Antennenanordnungsverfahrenangeordnet sind, das zuvor beschrieben worden ist, und liefert ein Überlagerungssignal,das durch Mischen des Sendesignals und des Empfangssignals erzielt wird.
    [0030] Zu diesem Zeitpunkt schaltet eineSchaltsteuervorrichtung aufeinanderfolgend die Sendeantenne, diezu verwenden ist, um eine elektrische Welle zu senden, zu jedemvorbestimmten Messzyklus, und schaltet ebenso während des Messzyklus aufeinanderfolgenddie Empfangsantenne, die zu verwenden ist, um die elektrische Wellezu jedem vorbestimmten Kanalschaltintervall zu empfangen. Demgemäß wird dasgemultiplexte Signal, das zum Zeitmultiplexen der Überlagerungssignaleder Kanäle derKanalgruppe erzielt wird, die die gleiche Sendeantenne verwenden,von dem Sender/Empfängerin dem gleichen Messzyklus zugeführt.Die Signalverarbeitungsvorrichtung bestimmt die Richtung zu mindestenseinem Ziel, das eine elektrische Welle reflektiert, auf der Grundlageder Daten, die durch Abta sten des gemultiplexten Signals erzieltwerden. Jedoch erfaßtin der Signalverarbeitungsvorrichtung eine Korrektureinrichtungeinen Fehler, der zwischen den Kanalgruppen auftritt, die einenunterschiedlichen Messzyklus aufweisen, auf der Grundlage der Datenvon Kanälen,welche eine zueinander gleiche Pfadlänge aufweisen, korrigiert dieDaten der jeweiligen Kanälederart, dass der Fehler ausgeglichen werden, und bestimmt die Richtungzu dem Ziel auf der Grundlage der korrigierten Daten.
    [0031] Das heißt, die Kanäle, welche derart festgelegtsind, dass sie die gleiche Pfadlängeaufweisen, werden in unterschiedlichen Messzyklen verwendet, unddaher tritt der Fehler, der der Zeitdifferenz der Messzyklen entspricht,zwischen den Daten auf, die aus beiden Kanälen gesammelt werden. Die Daten werdenderart korrigiert, dass der Fehler ausgeglichen wird, wodurch eineSynchronitätzwischen den Daten, die in den unterschiedlichen Messzyklen gesammeltwerden, kompensiert werden kann, und es kann die Signalverarbeitungunter der Annahme durchgeführtwerden, dass die Signale in den jeweiligen Messzyklen als zu dergleichen Zeit erfasst erachtet werden.
    [0032] Wie es zuvor beschrieben worden ist,wird gemäß der vorliegendenErfindung der Schaltvorgang der Sendeantenne nicht zu jedem Zeitpunkt ausgeführt, zudem der Schaltvorgang der Empfangsantenne beendet ist, sondern eineSendeantenne wird in dem gleichen Messzyklus festgelegt und derKanalschaltvorgang wird zwischen lediglich den Kanälen derKanalgruppe, die die betroffene Sendeantenne verwenden, wiederholtausgeführt.Deshalb wird keine Sendebereitschaftszeit in dem Verlauf des Messzykluseingefügtund es kann daher das Abtastintervall pro Kanal stark verkürzt werden.
    [0033] Es ist bevorzugt, dass der Fehler,der von der Korrektureinrichtung zu korrigieren ist, mindestens einePhase enthält.Weiterhin kann an Stelle der Phase eine Amplitude korrigiert werden.Zum Beispiel wird dann, wenn die Daten, die zu jedem Messzyklus gesammeltwerden, einer Verarbeitung einer schnellen Fouriertransformationunterzogen werden, ein Wert eines komplexen Vektors, der eine Amplitude undPhase anzeigt, als ein Verarbeitungsergebnis erzielt. Deshalb wirddas Vektorverhältniszwischen den Kanälen,die die gleiche Pfadlängeaufweisen, als eine Korrekturgröße festgelegtund werden die Daten, die in einem Messzyklus erzielt werden, mit derKorrekturgröße multipliziert,wodurch die Amplitude und die Phase gleichzeitig korrigiert werden können.
    [0034] Weiterhin wird, wenn die skalareDifferenz (das heißtdie Amplitudendifferenz) der Vektoren klein ist, die Phasendifferenzaus dem komplexen Vektor berechnet, die derart berechnete Phasendifferenzals eine Korrekturgröße festgelegtund dann die Phase der Daten, die in einem Messzyklus erzielt werden,um die Korrekturgröße korrigiert.
    [0035] Wenn die Radarvorrichtung als eineFMCW-Radarvorrichtung aufgebaut ist, in welcher ein Sender/Empfänger eineelektrische Welle sendet bzw, empfängt, deren Frequenz moduliertist, um sich ähnlicheiner Dreieckswellenform bezüglichder Zeit zu ändern,die Schaltsteuervorrichtung vorzugsweise mit einer Grundmodulationsneigungs-Änderungseinrichtungzum Ändernder Neigung der Frequenzmodulation durch mindestens eine der Anzahlvon Empfangsantennen unter einem Schaltsteuern oder der Länge desKanalschaltintervalls ausgestattet.
    [0036] Genauer gesagt kann gemäß der vorliegendenErfindung, wie sie zuvor beschrieben worden ist, der Abtastabstandpro Kanal verkürztwerden und kann dann die Modulationsneigung verglichen mit der herkömmlichenVorrichtung genau festgelegt werden, so dass der Freiheitsgrad derModulationsneigung erhöhtwird. Deshalb werden gemäß der vorliegendenErfindung zum Beispiel dann, wenn das Überlagerungssignal, das aufder Reflexionswelle, die zu erfassen ist, beruht, und das Überlagerungssignal,das auf der Reflexionswelle, von der es nicht erforderlich ist,dass sie erfaßtwird, beruht, in der Frequenz einander überlappen, die Frequenzen vonbeiden der Überlagerungssignaledurch Ändernder Modulationsneigung gesteuert, wodurch beide der Überlagerungssignalegetrennt werden können.Deshalb kann das Überlagerungssignal,das auf der Reflexionswelle, die zu erfassen ist, beruht, sicherextrahiert werden.
    [0037] Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhandvon Ausführungsbeispielenunter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
    [0038] Es zeigt:
    [0039] 1 einBlockschaltbild des Aufbaus einer in ein Fahrzeug eingebauten Radarvorrichtung;
    [0040] 2 einFlussdiagramm eines Antennenschaltverfahrens;
    [0041] 3 einFlussdiagramm der Inhalte einer von einem Signalprozessor ausgeführten Verarbeitung;
    [0042] 4A bis 4B Diagramme der Beziehung zwischeneinem Antennenanordnungsabstand und der Pfadlänge zu einem Ziel;
    [0043] 5A bis 5B ein Diagramm von Funktionsprinzipieneines FMCW;
    [0044] 6A bis 6C Diagramme des Effektseines Antialiasing-Filters im Stand der Technik;
    [0045] 7A bis 7B Diagramme eines Antennenschaltverfahrensim Stand der Technik; und
    [0046] 8A bis 8B Graphen der Beziehungzwischen einer Modulationsperiode (Wobbelperiode) und einem Erfassungsbereich.
    [0047] Nachstehend erfolgt die Beschreibungeines ersten Ausführungsbeispielsder vorliegenden Erfindung.
    [0048] 1 zeigtein Blockschaltbild des Gesamtaufbaus einer in ein Fahrzeug eingebautenRadarvorrichtung gemäß diesemAusführungsbeispiel dervorliegenden Erfindung.
    [0049] Wie es in 1 gezeigt ist, weist eine Radarvorrichtung 2 gemäß diesemAusführungsbeispiel dervorliegenden Erfindung einen Sender/Empfänger auf. Der Sender/Empfänger 4 weisteinen D/A-Wandler 10 zum Erzeugen eines Modulationssignals,das eine Dreieckswellenform auf weist, als Reaktion auf eine Modulationsanweisung,einen spannungsgesteuerten Oszillator bzw. VCO 14, an welchendas in dem D/A-Wandler 10 erzeugte Modulationssignal über einenPuffer 12 angelegt wird, so dass seine Oszillationsfrequenzin Übereinstimmungmit dem Modulationssignal geändertwird, einen Teiler 16 zum Teilen der Ausgangsleistung desVCO 14 in ein Sendesignal Ss und ein lokales Signal L,einen Antennenabschnitt 18, der Sendeantennen von m (indiesem Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung ist m = 2) zum Abgeben von Radarwellen,die dem Sendesignal Ss entsprechen, und einen Sendeschalter 17 zumabwechselnden Auswählenvon irgendeiner der m Sendeantennen in Übereinstimmung mit einem SendeauswahlsignalXs und zum Zuführen desSendesignals Ss zu der Sendeantenne, die derart ausgewählt ist,auf.
    [0050] Der Sender/Empfänger 4 der Radarvorrichtung 2 weistebenso einen empfangsseitigen Antennenabschnitt 20 auf,der eine Mehrzahl von Empfangsantennen (in diesem Ausführungsbeispieln = 9) zum Empfangen von Radarwellen und einen Empfangsschalter 22 zumabwechselnden Auswählen vonirgendeiner der n Empfangsantennen in Übereinstimmung mit einem EmpfangsauswahlsignalXr und zum Zuführeneines Empfangssignals Sr aus der Empfangsantenne, das derart ausgewählt ist,zu der hinteren Stufe auf. Der Sender/Empfänger 4 weist ebensoeinen Mischer 24 zum Mischen des Empfangssignals Sr, dasvon dem Empfangsschalter 22 zugeführt wird, mit dem lokalen SignalL, um ein Überlagerungssignalzu erzeugen, und einen Verstärker 26 zumVerstärkendes in dem Mischer 24 erzeugten Überlagerungssignals auf. EinA/D-Wandler 28 ist zum Abtasten des Überlagerungssignals, das vondem Verstärker 26 verstärkt wird,in Übereinstimmungmit einem Taktsignal P und dann zum Wandeln des derart abgetastetenSignals zu digitalen Daten enthalten.
    [0051] Die Radarvorrichtung 2 beinhaltetebenso eine Taktsteuervorrichtung 30 zum Erzeugen des SendeauswahlsignalsXs, des Empfangsauswahlsignals Xr und des Taktsignals P. Schließlich weistdie Radarvorrichtung 2 ebenso einen Signalprozessor 32 zumAusgeben der Modulationsanweisung zu dem D/A-Wandler 10 undzum Ausführender Signalverarbeitung bezüglichden abgetasteten Daten des Überlagerungssignals, das von dem A/D-Wandler 28 aufgenommenwird, auf, um den Abstand und die relative Ge schwindigkeit zu einemZiel, das die Radarwellen reflektiert, und die Richtung zu der Positionzu bestimmen, in welcher das Ziel vorhanden ist.
    [0052] In der folgenden Beschreibung werdendie Sendeantennen hier im weiteren Verlauf als "Kanal A, Kanal B" bezeichnet und werden die Empfangsantennenj (j = 1 bis 9) hier im weiteren Verlauf als "Kanal j" bezeichnet und wird jeder Kanal, derdie Kombination von einer der Sendeantennen und einer der Empfangsantennenaufweist, hier im weiteren Verlauf als "KanäleA1 bis A9, B1 bis B9" bezeichnet.
    [0053] Hierbei erzeugt der VCO ein Hochfrequenzsignalim Milimeterwellenband (ein Band einer äußerst hohen Frequenz), welchesdurch ein Dreieckswellenform-Modulationssignal derart moduliertwird, dass sich die Frequenz davon bezüglich der Zeit linear allmählich erhöht oderverringert. Die Mittenfrequenz Fo des Signals ist vorzugsweise auf76,5 GHz festgelegt, währenddie Frequenzänderungsbreite ΔF auf 100MHz festgelegt ist.
    [0054] Die Empfangsantennen, die den empfangsseitigenAntennenabschnitt 20 bilden, sind in einer Reihe in einemfestgelegten Abstand d = 7,2 mm angeordnet, und die Sendeantennen,die den sendeseitigen Antennenabschnitt 18 bilden, sindin einem Abstand d' =d × (n – 1) = 57,6mm angeordnet.
    [0055] Demgemäß ist die Pfadlänge, beiwelcher die Radarwelle zwischen der Radarvorrichtung und dem Zielabgeht und zurückkehrtzwischen dem Kanal A9 und dem Kanal B1 identisch und werden siebzehnArten von Kanälen(A1 bis A8, A9 oder B1, B2 bis B9), welche eine um jeden festgelegtenAbstand unterschiedliche Pfadlängeaufweisen, erzielt.
    [0056] Als nächstes erzeugt die Taktsteuervorrichtung 30 dasTaktsignal P, das eine Pulsgruppe einer festen Periode 1/fx aufweistund erzeugt sie ebenso das Empfangsauswahlsignal Xr zum Ansteuerndes Empfangsschalters 22, so dass jede der Sendeantennenwiederum und wiederholt synchronisiert zu dem Taktsignal P ausgewählt wird,wie es in 2 gezeigtist. Die Periode 1/fx des Taktsignals P wird auf einen Wert festgelegt,der größer alsdie längere derSchaltperiode des Empfangsschalters 22 und der Wandlungsperiodedes A/D-Wandlers 28 ist.
    [0057] Weiterhin erzeugt die Taktsteuervorrichtung 30 dasSendeauswahlsignal Xs zum Ansteuern des Sendeschalters 17,so dass die Sendeantennen abwechselnd jede Periode (hier im weiterenVerlauf als "Messzyklus" bezeichnet) ausgewählt werden,die der Summe der Sendebereitschaftszeit und der Zeit entspricht,die erforderlich ist, um einen Zug von Pulsen von n × Dpc desTaktsignals P auszugeben, wenn Dpc die Abtastzahl pro Kanal (indiesem Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung 512) darstellt.
    [0058] Noch weiterhin ist die Taktsteuervorrichtung 30 derartaufgebaut, dass der Start- und Stoppvorgang von ihr auf der Grundlageeines Vorgangs-FreigabesignalsEN gesteuert wird und die Periode 1/fx des Taktsignals und weiterhindas Erhöhen/Verringerndes Messzyklus auf der Grundlage eines Betriebsartensignals M gesteuertwerden kann. Jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindungdie Modulationsperiode (die Periode der Dreieckswelle) des Sendesignals,das von dem VCO 14 erzeugt wird, derart gesteuert, dasses zu allen Zeiten mit dem Messzyklus übereinstimmt. Im Allgemeinenwird die Modulationsneigung des Sendesignals durch das BetriebsartensignalM gesteuert.
    [0059] In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegendenErfindung wird die Periode 1/fx (das heißt der Messzyklus) des Taktsignalsauf der Grundlage des Betriebsartensignals M geändert, jedoch kann die Anzahlvon Empfangsantennen, die von dem Empfangsschalter 22 auszuwählen sind,geändertwerden. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, aufeinanderfolgendEmpfangsantennen als nicht auszuwählende Ziele von der Seiteder Empfangsantenne, die in dem Fall des Kanals A der Antenne 1 entspricht,oder von der Seite der Empfangsantenne auszunehmen, die in dem Falldes Kanals B dem Kanal 9 entspricht. Das heißt, derKanal A und der Kanal B9 werden aus den Kandidaten als nicht auszuwählende Zieleausgenommen, wenn lediglich eine Empfangsantenne, die auszuwählen ist,beseitigt wird, und die verbleibenden 15 Kanäle werden verwendet.
    [0060] Der Signalprozessor 32 bestehthauptsächlichaus einem bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM und einenRAM aufweist, und weist eine Betriebsverarbeitungsvorrichtung (zumBeispiel einen DSP) zum Ausführeneiner Verarbeitung einer schnellen Fouriertransformation bzw. FFTbezüglich Datenauf, die von dem A/D-Wandler 28 empfangen werden. Er führt dieVerarbeitung eines Erzeugens einer derartigen Modulationsanweisungaus, um die Frequenz des Sendesignals (Aufwärtsbereich/Abwärtsbereich)um die Größe zu modulieren,die einer Periode entspricht, währenddas Sendeauswahlsignal Xs ausgegeben wird, und führt ebenso die Zielinformationerfassungsverarbeitungeines Bestimmens des Abstands und der relativen Geschwindigkeitzu dem Ziel und der Richtung zu der Position des Ziels auf der Grundlageder Abtastdaten des Überlagerungssignalsaus, die durch den A/D-Wandler 28 erzielt werden.
    [0061] In der Radarvorrichtung 2 gemäß diesem Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung, das derart aufgebaut ist, wird die Leistungdes Hochfrequenzsignals, das in Übereinstimmungmit dem Modulationssignal von dem VCO 14 erzeugt wird,wie es zuvor beschrieben worden ist, durch den Teiler 16 geteilt,um das Sendesignal Ss und das lokale Signal L zu erzeugen. Das SendesignalSs, das derart erzeugt wird, wird irgendeiner der Sendeantennenzugeführt, dieden sendeseitigen Antennenabschnitt 18 bilden, welche vondem Sendeschalter 17 ausgewählt wird, und als eine Radarwelle über dieSendeantenne, die derart ausgewähltist, gesendet.
    [0062] Die Radarwelle (Reflexionswelle),welche von der Sendeantenne abgegeben wird und von dem Ziel reflektiertwird und dann zurückkehrt,wird von allen Empfangsantennen, die den empfangsseitigen Antennenabschnitt 20 bilden,empfangen, und lediglich das Empfangssignal Sr aus der Empfangsantenne,das von dem Empfangsschalter 22 ausgewählt wird, wird dem Mischer 24 zugeführt. Zudiesem Zeitpunkt mischt der Mischer 24 das EmpfangssignalSr mit dem lokalen Signal L aus dem Teiler 16, um das Überlagerungssignalzu erzeugen. Das von dem Verstärker 26 verstärkte Überlagerungssignalwird in Übereinstimmungmit dem Taktsignal P in dem A/D-Wandlergewandelt und in den Signalprozessor 32 eingegeben.
    [0063] Das zeitgemultiplexte Überlagerungssignal derKanäleA1 bis A9 und das Zeitmultiplexüberlagerungssignalder KanäleB1 bis B9 werden zu jeder Modulationsperiode des Sendesignals (Messzyklus) vondem Mischer 24 abwechselnd zugeführt.
    [0064] Hierbei wird die Zielinformationserfassungsverarbeitung,die von dem Signalprozessor 32 ausgeführt wird, unter Bezugnahmeauf das Flussdiagramm in 3 beschrieben.Wenn diese Verarbeitung gestartet wird, wird zuerst das BetriebsartensignalM zu der Taktsteuervorrichtung 30 ausgegeben, um eine Betriebsartfestzulegen (S110). Bei diesem Festlegen einer Betriebsart wird,wenn es bezüglich einemvergangenen Erfassungsergebnis entschieden wird, dass ein Überlagerungssignalauf der Grundlage einer Reflexionswelle von einem zu erfassendenZiel in einem Überlagerungssignalauf der Grundlage einer Reflexionswelle von einem anderen Ziel eingebettetist, oder es erwartet wird, dass es eingebettet wird, eine Modulationsneigungdes Sendesignals festgelegt, um diese Ausführungsform des Überlagerungssignalszu verhindern.
    [0065] Das Senden der Radarwelle wird durchZuführendes Modulationssignals überden D/A-Wandler zu dem VCO 14 begonnen (S120) und das Überlagerungssignalwird von dem A/D-Wandler 28 abgetastet, um Daten zu sammeln(S130). In diesem Fall werden die Daten, die den zwei Messzyklenentsprechen, derart gesammelt, dass die Daten bezüglich allenn KanälenA1 bis A9 und B1 bis B9 gesammelt werden. Wenn die erforderlichenDaten gesammelt worden sind, wird die Zufuhr des Modulationssignals zudem VCO 14 gestoppt, so dass das Senden der Radarwellegestoppt wird (S140).
    [0066] Nachfolgend werden die Daten in einem SchrittS150 abgetastet. Genauer gesagt werden die gesammelten Daten für jedenKanal A1 bis A9, B1 bis B9 in dem Schritt S150 getrennt. Auf derGrundlage der derart getrennten Daten wird die Frequenzanalyseverarbeitung(in diesem Fall die Verarbeitung einer FFT) für jeden Kanal A1 bis A9, B1bis B9 und Aufwärts/Abwärtsbereichausgeführt,um dadurch ein Leistungsspektrum des Überlagerungssignals zu bestimmen(S160).
    [0067] Nachfolgend wird eine Spitzensuchverarbeitungeines Bestimmens der Frequenz einer Komponente, die die Spitzensignalintensität aufweist,aus der Frequenzverteilung des Überlagerungssignals ausgeführt, das über dievorhergehende Frequenzanalyseverarbeitung jeden Bereich erzielt(S170). Die Frequenzverteilung, die für die Spitzensuchverarbeitungverwendet wird, kann die Frequenzverteilung von irgendeinem vonmehreren Kanälenoder eine mittlere Frequenzverteilung sein, die durch Mitteln derFrequenzverteilungen der KanäleA1 bis A9 oder der KanäleB1 bis B9 erzielt wird.
    [0068] Wenn es als ein Ergebnis der Spitzensuchverarbeitungfestgestellt wird, dass mehrere Spitzen vorhanden sind, wird eineVergleichsübereinstimmungsverarbeitungeines Bestimmens der Frequenzkomponenten, welche zwischen beidender Modulationen gepaart sind, durch Vergleichen der Signalintensität oder Phaseder Frequenzkomponenten ausgeführt(S180). Die Frequenzen der Signalkomponenten, die durch die Paarübereinstimmungsverarbeitunggepaart sind, werden als Überlagerungsfrequenzenfb1, fb2 festgelegt und der Abstand R und die relative GeschwindigkeitV zu dem Ziel werden unter Verwendung der Gleichungen (3), (4) für jedesPaar berechnet (S190).
    [0069] Nachfolgend werden die Daten, diedem Ziel zugehörigsind, das in dem vorhergehenden Schritt S180 extrahiert wird (dieFrequenzkomponente, die durch den komplexen Vektor dargestellt ist),auf der Grundlage des Frequenzanalyseergebnisses von jedem KanalA1 bis A9, B1 bis B9 extrahiert (S200). Das Verhältnis der Daten der Kanäle A9 undB9 aus diesen extrahierten Daten ([A9]/[B1], wobei [i] die Datendes Kanals i darstellt) wird berechnet und die Daten der Kanäle B1 bisB9 werden mit dem vorhergehenden Datenverhältnis, das als eine Korrekturgröße dient,multipliziert, um dadurch den Fehler der Phase oder Amplitude aufder Grundlage der Zeitdifferenz zwischen den Messzyklen zu korrigieren(S210).
    [0070] Nachfolgend wird eine digitale Strahlbildungs-bzw. DBF-Verarbeitung auf der Grundlage der Daten der Kanäle A1 bisA9 und den korrigierten Daten der Kanäle B2 bis B9 ausgeführt (S220).Die Richtung zu der Position des Ziels wird auf der Grundlage desvorhergehenden Verarbeitungsergebnisses bestimmt (S230) und dannist diese Verarbeitung beendet.
    [0071] In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegendenErfindung wird [A9]/[B1] als die Korrekturgröße festgelegt. Jedoch können dieDaten der Kanäle A1bis A8 mit [B1]/[A9] als eine Korrekturgröße multipliziert werden, umdie Daten der KanäleA1 bis A8 zu korrigieren, und kann dann die DBF- Verarbeitung auf der Grundlage der korrigiertenDaten der Kanäle A1bis A8 und der Daten der KanäleB1 bis B9 ausgeführtwerden. An Stelle einer DBF könnenandere Richtungsbestimmungsalgorithmen, wie zum Beispiel ESPRITusw. verwendet werden.
    [0072] Bei dem in 1 gezeigten Vorrichtungsaufbau gemäß diesemAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung entspricht die Taktsteuervorrichtung 30 derSchaltsteuervorrichtung und entspricht der Signalprozessor 32 derSignalverarbeitungsvorrichtung. Der Signalprozessor 32 führt dasVerfahren des Schrittes S210, das der Korrektureinrichtung entspricht,und das Verfahren des Schritts S110 aus, das der Änderungseinrichtungentspricht.
    [0073] Wie es zuvor beschrieben worden ist,werden in der Radarvorrichtung 2 dieses Ausführungsbeispielsder vorliegenden Erfindung die Daten, die in unterschiedlichen Messzyklengesammelt werden (die Daten der Kanäle A1 bis A9/ die Daten derKanäleB1 bis B9) unter Verwendung der Korrekturgröße korrigiert, die aus denDaten der KanäleA9, B1 erzielt wird, welche derart festgelegt sind, dass sie die gleichePfadlängeaufweisen, so dass sie als in dem gleichen Messzyklus erfaßt erachtetwerden können undzusammen der Signalverarbeitung unterzogen werden können.
    [0074] Deshalb ist es gemäß der Radarvorrichtung 2 diesesAusführungsbeispielsder vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, die Daten von allender Kanälein einem Messzyklus zu sammeln und es ist ausreichend, lediglichdie Daten der Kanälezu verwenden, die die gleiche Sendeantenne verwenden. Deshalb wirdkeine Sendebereitschaftszeit in den Verlauf des Messzyklus eingefügt und daherkann der Abtastabstand pro Kanal stark verkürzt werden.
    [0075] Das heißt, die Hälfte der Abtastfrequenz fs kannauf der Grundlage des entfernten Ziels auf einen ausreichend höheren Wertals die Frequenzkomponente festgelegt werden und es wird verhindert, dassdie Frequenzkomponente auf der Grundlage des entfernten Ziels durchdie FFT-Verarbeitung in das Signalband zurückkehrt, so dass verhindertwerden kann, dass das entfernte Ziel fehlerhaft als ein Ziel innerhalbdes Erfassungsbereichs erfaßtwird.
    [0076] Weiterhin können die Rauschkomponenten, diedurch die FFT-Verarbeitung in das Signalband des Überlagerungssignalszurückkehren,verringert werden und kann das Ansteigen der Rauschuntergrenze innerhalbdes Signalbands unterdrücktwerden, so dass die Erfassungsfähigkeitder Überlagerungsfrequenzenfb1, fb2 erhöhtwerden kann.
    [0077] Noch weiterhin kann, da der Abtastabstand proKanal verkürztwird, die Fortsetzungszeit des Messzyklus (Wobbelzeit) verkürzt werdenund kann dann die Modulationsneigung der Frequenz des Sendesignalsauf einen großenWert festgelegt werden. Das heißt,der erfassbare Bereich der relativen Geschwindigkeit wird vergrößert unddaher kann ein Ziel, das eine höhererelative Geschwindigkeit aufweist, erfaßt werden.
    [0078] Noch weiterhin wird gemäß diesemAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung, da der Abtastabstand pro Kanal verkürzt ist,der Freiheitsgrad, wenn die Modulationsneigung der Frequenz des Sendesignalsgeändertwird, um sich auf der Grundlage der Erhöhung des BetriebsartensignalsM zu erhöhen,und zum Beispiel, wenn die Spitzenfrequenzen auf der Grundlage vonverschiedenen Zielen überlappen,erhöht,wobei diese sicher voneinander getrennt werden. Deshalb kann dasErfassungsvermögendes Ziels verbessert werden.
    [0079] Deshalb betrifft die vorliegendeOffenbarung ein neues Verfahren zum Anordnen einer Mehrzahl vonSendeantennen 18 und einer Mehrzahl von Empfangsantennen 20 für eine Radarvorrichtung 2,die mit einer Mehrzahl von Antennen ausgestattet ist, wobei jededer Mehrzahl von Antennen eine Kombination von einer der Mehrzahlvon Sendeantennen 18 und einer der Mehrzahl von Empfangsantennen 20 aufweist,die Radarvorrichtung 2 zum Bestimmen einer Richtung zu einem Zieldurch Senden einer elektrischen Welle zu dem Ziel und Empfangender elektrischen Welle, die von dem Ziel reflektiert worden ist,durch jede der Mehrzahl von Kanälendient. Ein erster vorbestimmter Abstand D ist zwischen den Sendeantennen 18 angeordnetund ein zweiter vorbestimmter Abstand d ist zwischen den Empfangsantennen 20 angeordnet.Die Mehrzahl von Kanälen sindin Kanalgruppen angeordnet, die Kanäle aufweisen, die eine gleicheSendeantenne der Mehrzahl von Sendeantennen 18 verwenden,wobei jede Kanalgruppe mindestens einen Kanal aufweist, der eine Pfadlänge aufweist,die gleich zu der Pfadlängevon mindestens einem anderen Kanal in einer anderen Kanalgruppeist, die eine benachbarte Sendeantenne verwendet, eine Anzahl vonKanälen,deren Pfadlängesich um einen festgelegten Abstand über alle der Mehrzahl von Kanälen ändert, istgrößer alseine Anzahl der Mehrzahl von Empfangsantennen 20. Die Anzahlder Mehrzahl von Sendeantennen 18 ist gleich einer Ganzzahlm, die größer alsoder gleich 2 ist. Die Anzahl der Mehrzahl von Empfangsantennen 20 istgleich einer Ganzzahl m, die größer alsoder gleich 2 ist. Der erste vorbestimmte Abstand zwischen den Empfangsantennenwird auf d festgelegt und der zweite vorbestimmte Abstand zwischenden Sendeantennen wird auf D festgelegt, wobei D gleich d × k ist,2 ≤ k ≤ n – 1 istund m und k Ganzzahlen darstellen. Jede der Mehrzahl von Antennengruppen, diebenachbarte Sendeantennen verwenden, weist (n – k) Kanäle auf, von denen jeder diegleiche Pfadlängedie irgendeiner der Kanäleder anderen Kanalgruppe aufweist. Die Anzahl der Kanäle, derenPfadlängeum einen festgelegten Abstand überalle der Mehrzahl von Kanälengeändertwird, ist gleich [(m – 1) × k + n].
    [0080] Eine neue Radarvorrichtung gemäß der vorliegendenOffenbarung weist einen Sender/Empfänger 4 zum Sendenund Empfangen einer elektrischen Welle über einen einer Mehrzahl vonKanälenauf, wobei jeder der Mehrzahl von Kanälen eine der Mehrzahl von Sendeantennen 18 undeine der Mehrzahl von Empfangsantennen 209 aufweist, diegemäß der vorhergehendenMethode angeordnet sind, und zum Erzeugen eines Überlagerungssignals durch Mischendes Sendesignals und des Empfangssignals. Die Radarvorrichtung weistebenso eine Schaltsteuervorrichtung zum aufeinanderfolgenden Schalteneiner Sendeantenne, die zu verwenden ist, um die elektrische Wellezu senden, zu jedem vorbestimmten Messzyklus und zum aufeinanderfolgendenSchalten der Empfangsantenne, die zu verwenden ist, um die elektrischeWelle zu jedem vorbestimmten Kanalschaltintervall zu empfangen,auf, wodurch ein gemultiplextes Signal, das durch Zeitmultiplexender Überlagerungssignaleder Kanäle derKanalgruppe, die die gleiche Sendeantenne verwendet, von dem Sender/Empfänger 4 indem gleichen Messzyklus zugeführtwird. Die Radarvorrichtung 2 weist ebenso eine Signalverarbeitungsvorrichtung 32 zumBestimmen der Richtung zu einem Ziel auf der Grundlage von Daten,die durch ein Abtasten des gemultiplexten Signals erzielt werden,das von dem Sender/Empfänger 4 zugeführt wird,auf, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung eine Korrektureinrichtungzum Erfassen eines Fehlers, der zwischen den Kanalgruppen, die einenunterschiedlichen Messzyklus aufweisen, auftritt, auf der Grundlagevon Daten auf Kanälen,die eine zueinander gleiche Pfadlänge aufweisen, und zum Korrigierender Daten der jeweiligen Kanäle,so dass der Fehler versetzt wird, aufweist.
    [0081] Eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Radarvorrichtungweist mehrere Sendeantennen und mehrere Empfangsantennen auf. DieEmpfangsantennen bilden einen empfangsseitigen Antennenabschnittund sind in einem Abstand von d angeordnet. Die Sendeantennen bildeneinen sendeseitigen Antennenabschnitt und sind in einem Intervallvon d' = d × (n – 1) angeordnet.Die Pfadlänge,bei welcher die elektrische Welle von einem Ziel reflektiert wird,ist zwischen KanälenA9 und B1 identisch und siebzehn Arten von Kanälen werden erzielt, welcheum jeden festgelegten Abstand eine unterschiedliche Pfadlänge aufweisen.Die Daten der Kanäle,die unterschiedliche Sendeantennen verwenden, werden jeweils in unterschiedlichenMesszyklen gesammelt und ein Fehler auf der Grundlage der Zeitdifferenzzwischen den Messzyklen wird auf der Grundlage eines Korrekturwertskorrigiert, der aus den Daten der Kanäle A9 und B1 berechnet wird.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Verfahren zum Anordnen einer Mehrzahl von Sendeantennen(18) und einer Mehrzahl von Empfangsantennen (20)für eineRadarvorrichtung (2), die mit einer Mehrzahl von Kanälen ausgestattetist, wobei jeder der Mehrzahl von Kanälen aus einer Kombination voneiner der Mehrzahl von Sendeantennen (18) und einer derMehrzahl von Empfangsantennen (20) besteht und die Radarvorrichtung(2) zum Bestimmen einer Richtung zu einem Ziel durch Senden einerelektrischen Welle zu dem Ziel und Empfangen der von dem Ziel reflektiertenelektrischen Welle über jedender Mehrzahl von Kanälendient, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Anordneneines erste vorbestimmten Abstands (D) zwischen den Sendeantennen(18) und eines zweiten vorbestimmten Abstands (d) zwischenden Empfangsantennen (20); und Anordnen der Mehrzahlvon Kanälenin Kanalgruppen, die Kanäleaufweisen, die eine gleiche Sendeantenne der Mehrzahl von Sendeantennen(18) verwenden, wobei jede Kanalgruppe mindestens einen Kanalaufweist, der eine Pfadlängeaufweist, die gleich zu der Pfadlänge von mindestens einem anderenKanal in einer anderen Kanalgruppe ist, die eine benachbarte Sendeantenneverwendet, und eine Anzahl von Kanälen, deren Pfadlänge um einenfesten Abstand überalle der Mehrzahl von Kanälengeändertwird, größer alseine Anzahl der Mehrzahl von Empfangsantennen (20) ist.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass: die Anzahl der Mehrzahl von Sendeantennen (18) gleicheiner Ganzzahl m ist, die gleich oder größer als 2 ist; die Anzahlder Mehrzahl von Empfangsantennen (20) gleich einer Ganzzahln ist, die gleich oder größer als2 ist; der erste vorbestimmte Abstand zwischen den Empfangsantennenauf d festgelegt ist und der zweite vorbestimmte Abstand zwischenden Sendeantennen auf D festgelegt ist, wobei D = d × k ist,2 ≤ k ≤ n – 1 istund m und k Ganzzahlen darstellen; jede der Mehrzahl von Kanalgruppen,die eine benachbarte Sendean tenne verwenden, (n – k) Kanäle aufweisen, von denen jederdie gleiche Pfadlänge wieirgendeiner der Kanäleder anderen Kanalgruppe aufweist; und die Anzahl von Kanälen, derenPfadlängesich um einen festgelegten Abstand über alle der Mehrzahl von Kanälen ändert, gleich[(m – 1) × k + n]ist.
    [3] Radarvorrichtung (2), die aufweist: einenSender/Empfänger(4) zum Senden und Empfangen einer elektrischen Welle über eineneiner Mehrzahl von Kanälen,wobei jeder der Mehrzahl von Kanäleneine der Mehrzahl von Sendeantennen (18) und eine der Mehrzahlvon Empfangsantennen (20) aufweist, die gemäß dem Verfahrendes Anspruchs 1 oder 2 angeordnet sind, und zum Erzeugen eines Überlagerungssignalsdurch Mischen des Sendesignals und des Empfangssignals; eineSchaltsteuervorrichtung (30) zum aufeinanderfolgenden Schalteneiner Sendeantenne, die zu verwenden ist, um die elektrische Wellezu jedem vorbestimmten Messzyklus zu senden, und zum aufeinanderfolgendenSchalten der Empfangsantenne, die zu verwenden ist, um die elektrischeWelle zu jedem vorbestimmten Kanalschaltintervall zu empfangen, umdadurch ein gemultiplextes Signal, das durch ein Zeitmultiplexender Überlagerungssignaleder Kanäleder Kanalgruppe erzielt wird, die die gleiche Sendeantenne verwendet,in dem gleichen Messzyklus dem Sender/Empfänger (4) zuzuführen; und eineSignalverarbeitungsvorrichtung (32) zum Bestimmen der Richtungzu einem Ziel auf der Grundlage von Daten, die durch Abtasten desgemultiplexten Signals erzielt werden, das von dem Sender/Empfänger (4)zugeführtwird, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (32) eineKorrektureinrichtung zum Erfassen eines Fehlers, der zwischen denKanalgruppen auftritt, die einen unterschiedlichen Messzyklus aufweisen,auf der Grundlage von Daten aus den Kanälen, deren Pfadlänge zueinandergleich ist, und zum Korrigieren der Daten der jeweiligen Kanäle aufweist,so dass der Fehler ausgeglichen wird.
    [4] Radarvorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein von derKorrektureinrichtung zu korrigierender Fehler mindestens eine Phaseaufweist.
    [5] Radarvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei derSender/Empfänger(4) eine elektrische Welle sendet und empfängt, derenFrequenz derart moduliert ist, dass sie sich ähnlich einer Dreieckswellenformbezüglichder Zeit ändert,und die Schaltsteuervorrichtung (30) eine Modulationsneigungs-Änderungseinrichtungzum Ändernder Neigung der Frequenzmodulation durch Ändern von mindestens einemder Anzahl von Empfangsantennen (20) unter einem Schaltsteuernund des Kanalschaltintervalls aufweist.
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