• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eswird ein Radar geschaffen, welches eine Radarwelle aussendet, derenFrequenz derart moduliert ist, dass sie periodisch zunimmt, abnimmtund konstant gehalten wird. Das Radar verwendet von der Radarwelleerzeugte Schwebungssignale und von zwei Antennen empfangene Radarechos,um Radardaten bezüglicheines Ziels zu erzeugen. Wenn es nicht möglich ist, Frequenzpeaks derSchwebungssignale in einem modulierten frequenzzunehmenden und einemmodulierten frequenzabnehmenden Bereich einer Paarbildung zu unterziehen,bestimmt das Radar, dass die Frequenzpeaks von verschiedenen Objektenhervorgegangen sind, so dass sie sich gegenseitig überlappen,und verwendet Frequenzpeaks der Schwebungssignale in einem konstantmodulierten Frequenzbereich, um die Radardaten zu erfassen.
    公开号:DE102004024125A1
    申请号:DE102004024125
    申请日:2004-05-14
    公开日:2005-01-05
    发明作者:Yasuyuki Kariya Miyake；Kazuma Kariya Natsume
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:G01S7-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Radar, wie beispielsweiseein FM-CW-Radar (frequenzmoduliertes Dauerstrichradar), welchesdafür vorgesehenist, eine frequenzmodulierte Radarwelle auszusenden und deren Rückstreuungvon einem Objekt durch eine Mehrzahl von Antennen zu empfangen,um den Abstand, die relative Geschwindigkeit und den Azimut- oderRichtungswinkel des Objekts zu bestimmen.
    [0002] Monopuls-Radaresind als Fahrzeugradare bekannt. Die U.S. Nr. 5,757,307 offenbartbeispielsweise ein derartiges Radar. Das Monopulsradar dient dazu,ein Radarecho von einem reflektierenden Objekt über zwei Antennen zu empfangen,welche in einem vorgegebenen Abstand voneinander entfernt angeordnetsind, und einen Azimut- oder Richtungswinkel des Objekts auf derGrundlage eines Phasenunterschieds zwischen Signalen zu bestimmen,welche überdie Antennen empfangen werden. Nachstehend wird das Prinzip einerBestimmung des Richtungswinkels kurz beschrieben.
    [0003] Eswird ein in 13 veranschaulichtesRadarsystem betrachtet, in welchem zwei in einem Abstand D voneinanderentfernt angeordnete Antennen A1 und A2 eine Radar rückstreuungempfangen, welche eine Wellenlänge λ aufweistund von einem Objekt M reflektiert worden ist, das sich in einerRichtung befindet, welche einen Winkel θ mit einer Linie bildet, diesich senkrecht zu den Ebenen der Antennen A1 und A2 erstreckt. Wege,entlang denen die Radarrückstreuungdes Objekts M zu den jeweiligen Antennen A1 und A2 wandert, weiseneine um einen Abstand Δdunterschiedliche Längeauf. Der Weglängenunterschied Δd ist vondem Winkel θ abhängig, dendie sich senkrecht zu den Ebenen der Antennen A1 und A2 erstreckendeLinie mit der Richtung der Radarrückstreuung bildet. Der Richtungswinkel(d.h., der Winkel θ)des Objekts M kann folglich unter Verwendung eines Phasenunterschieds Δϕ zwischen den über dieAntennen A1 und A2 empfangenen Signalen bestimmt werden, welcherals Weglängenunterschied Δd betrachtetwerden kann. Die Beziehung zwischen dem Phasenunterschied Δϕ unddem Winkel θ istdurch die nachstehende Gleichung gegeben: Δϕ =(2π/λ) Dsinθ (1)
    [0004] Wennder Winkel θ kleingenug ist, kann sinθ als θ betrachtetwerden (d.h., sinθ ≒ θ). Wie nachstehendgezeigt, kann die Gleichung (1) bezüglich des Winkels θ umgestelltwerden. θ = Δϕ·λ/(2π·D) (2)
    [0005] Nachstehendwird beschrieben, wie der Phasenunterschied Δϕ zu bestimmen ist.
    [0006] DasRadarsystem dient dazu, ein Dreieckwellenradarsignal auszusenden,das derart frequenzmoduliert ist, dass es eine Frequenz aufweist, welchezunimmt und abnimmt, d.h., in einer linearen Weise periodisch aufwärts undabwärtsverläuft,und eine Rückstreuungdes ausgesen deten Radarsignals des Objekts M über die Antennen A1 und A2zu empfangen. Das Radarsystem mischt Abschnitte eines von jederder Antennen A1 und A2 empfangenen Signals in Bereichen, in denendie Frequenz des Sendesignals aufwärts und abwärts verläuft (nachstehend auch als modulierterfrequenzzunehmender und modulierter frequenzabnehmender Bereichbezeichnet) mit dem Sendesignal, um Frequenzsignale zu erzeugen,deren Frequenzen gleich Frequenzunterschieden zwischen den Abschnittendes Empfangssignals und des Sendesignals sind (nachstehend auchals Schwebungssignal in einem frequenzzunehmenden Bereich und alsSchwebungssignal in einem frequenzabnehmenden Bereich bezeichnet). Esist anzumerken, dass der modulierte frequenzzunehmende und der moduliertefrequenzabnehmende Bereich auch jeweils als ein "Up-Chirp" und ein "Down-Chirp" bezeichnet werden.Als nächstestastet das Radarsystem der Reihe nach das Schwebungssignal in demfrequenzzunehmenden Bereich und das Schwebungssignal in dem frequenzabnehmendenBereich ab und unterzieht sie einer schnellen Fouriertransformation(FFT), um ihre Frequenzspektren in dem modulierten frequenzzunehmenden unddem modulierten frequenzabnehmenden Bereich zu erzeugen. Die Frequenzspektrenwerden als komplexe Vektoren in jeweils einer Serie von Frequenzenerlangt.
    [0007] DasRadarsystem sucht Frequenzpeaks aus den Absolutwerten der komplexenVektoren in sowohl dem modulierten frequenzzunehmenden als auchdem modulierten frequenzabnehmenden Bereich. Die Frequenzpeaks indem modulierten frequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmendenBereich gehen aus einer Radarrückstreuungdes reflektierenden Objekts hervor und sind von dem Abstand undder relativen Geschwindigkeit des Objekts abhängig. Als nächstes bestimmt das RadarsystemPhasen der Schwebungssignale an den Frequenzpeaks in dem moduliertenfrequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmenden Be reich.Die Phasen werden jeweils durch beispielsweise den Winkel erlangt,welchen der komplexe Vektor mit einer Achse der reellen Zahlen bildet.Das Radarsystem erkennt einen Phasenunterschied zwischen den Frequenzpeaksder Empfangssignale in dem modulierten frequenzzunehmenden Bereichund ebenso einen Phasenunterschied zwischen den Frequenzpeaks derEmpfangssignale in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich.
    [0008] DasRadarsystem wählteine der Phasenunterschiede in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich als den Phasenunterschied Δϕ undbestimmt den Richtungswinkel des Objekts M gemäß obiger Beschreibung nachGleichung (2).
    [0009] DieFrequenzpeaks in dem modulierten frequenzzunehmenden und dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich werden ebenso verwendet, um den Abstandund die relative Geschwindigkeit des Objekts M zu bestimmen. Dieswird nachstehend unter Bezugnahme auf 14(a) und 14(b) beschrieben.
    [0010] Wennein mit einem Radar ausgerüstetes Kraftfahrzeugmit einer Geschwindigkeit fährt,die gleich der eines reflektierenden Objekts ist, d.h., wenn dierelative Geschwindigkeit V des Objekts Null (0) ist, erfährt eineRadarrückstreuungdes Objekts eine zeitliche Verzögerung,die äquivalenteinem Zeitabstand zwischen der Aussendung einer Radarwelle und demEmpfang des Echos ist (d.h., eine Zeit, welche die Radarwelle benötigt, umzweimal den Abstand D zwischen dem Radar und dem Objekt zu durchwandern).Es wird insbesondere, wie in 14(a) veranschaulicht,ein Radarempfangssignal fr im Zeitbereich durch eine derartige zeitliche Verzögerung voneinem Sendesignal fs verschoben, dass der Frequenzpeak fbu in demmodulierten frequenzzunehmenden Bereich (nachstehend auch als Aufwärtsfrequenzpeakbezeichnet) gleich dem Frequenzpeak fbd in dem modulierten frequenzabnehmendenBereich (nachstehend auch als Abwärtsfrequenzpeak bezeichnet)sein wird.
    [0011] Wenndas mit dem Radar ausgerüsteteFahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die sich von der des Objektsunterscheidet, d.h., wenn die relative Geschwindigkeit V ungleichNull (0) ist, wird dies verursachen, dass eine Radarrückstreuungdes Objekts einer Dopplerverschiebung in Abhängigkeit der relativen GeschwindigkeitV zwischen dem mit einem Radar ausgerüsteten Fahrzeug und dem Objektunterliegt. Das Empfangssignal fr wird folglich in der Frequenzdurch einen Betrag entsprechend der Dopplerverschiebung sowie derzeitlichen Verzögerung,die gemäß obigerBeschreibung von dem Abstand D des Objekt abhängig ist, verschoben. Diesverursacht, wie in den 14(a) und 14(b) gezeigt, dass sichder Aufwärtsfrequenzpeakfbu von dem Abwärtsfrequenzpeakfbd unterscheidet (fbu ≠ fbd).
    [0012] DasEmpfangssignal fr wird im Zeit- und im Frequenzbereich insbesonderein Abhängigkeitdes Abstands D und der relativen Geschwindigkeit V des Objekts verschoben.Mit anderen Worten, ein Frequenzunterschied zwischen dem Sendesignalfs und dem Empfangssignal fr im Zeitbereich (nachstehend auch alsFrequenz fb bezeichnet) ist vom Abstands D des Objekt abhängig, während einFrequenzunterschied zwischen ihnen im Frequenzbereich (nachstehendauch als eine Frequenz fd bezeichnet) von der relativen GeschwindigkeitV des Objekts abhängig ist.Nachstehend sind die Frequenzen fb und fd angegeben. fb = (|fbu|+|fbd|)/2 (3) fd = (|fbu|-|fbd|)/2 (4)
    [0013] DerAbstand D und die relative Geschwindigkeit V des Objekts können unterVerwendung der Frequenzen fb und fd angegeben werden als: D = {C/(4×ΔF×fm)}×fb (5) v = {C/(2×fo)}×fd (6)wobei ΔF eine Frequenzänderung(d.h., Amplitude) des Sendesignals fs, fo eine Mittenfrequenz desSendesignals, fm eine Modulationsfrequenz des Sendesignals fs undc die Lichtgeschwindigkeit ist.
    [0014] Sindeine Mehrzahl von Objekten vorhanden, welche eine Radarwelle reflektieren,erscheinen ebenso viele Aufwärtsfrequenzpeaksfbu und Abwärtsfrequenzpeaksfbd wie Objekte vorhanden sind. Eine Bestimmung des Abstands D undder relativen Geschwindigkeit V jedes Objekts erfordert folglich einePaarbildung jedes der Aufwärtsfrequenzpeaks fbumit einem entsprechenden der Abwärtsfrequenzpeaksfbd. Es könnenbeispielsweise diejenigen der Aufwärtsfrequenzpeaks fbu und derAbwärtsfrequenzpeaksfbd einer Paarbildung unterzogen werden, deren Phasenunterschiede Δϕ nahebeieinander liegen. Dies basiert auf der Tatsache, dass Kombinationender Aufwärts-und Abwärtsfrequenzpeaks fbuund fbd, deren Phasenunterschiede Δϕ nahe beieinanderliegen, jeweils als von den gleichen Objekten hervorgegangen betrachtetwerden können.
    [0015] Wennsich jedoch von einer Mehrzahl von Objekten hervorgehende Frequenzpeaksgegenseitig überlappen,wird dies verursachen, dass gemischte Phasen erlangt werden, vondenen jede ein Phasenmischung von Radarrückstreuungen der Objekte ist,was dazu führt,dass es schwierig ist, die Aufwärts-und Abwärtsfrequenzpeaksfbu und fbd kor rekt einer Paarbildung zu unterziehen, was zu Fehlernbei der Bestimmung des Abstands, des Richtungswinkels und der relativenGeschwindigkeit jedes Objekts führt.
    [0016] Esist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radarvorrichtungfür Fahrzeugevorzusehen, welche dafürvorgesehen ist, einen Richtungswinkel eines Ziels korrekt zu bestimmen,selbst wenn sich die von einer Mehrzahl von Objekten hervorgehendenAufwärts-und Abwärtsfrequenzpeaks gegenseitig überlappen.
    [0017] Esist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radarvorrichtungfür Fahrzeugevorzusehen, welche dazu dient, einen Fehler bei der Bestimmung einesRichtungswinkels eines Ziel, etc. auszuschließen, selbst wenn eine Bedingungerfüllt ist,bei der es unmöglichist, einen Richtungswinkel eines Ziels unter Verwendung der Aufwärts- undAbwärtsfrequenzpeakskorrekt zu bestim men.
    [0018] Gemäß einemAspekt der Erfindung ist eine Radarvorrichtung zum Erzielen derersten Aufgabe der Erfindung vorgesehen, welche in einem Kraftfahrzeuginstalliert werden kann, um ein im Voraus befindliches Objekt zuerfassen, um den Abstand, die relative Geschwindigkeit und den Azimut-oder Richtungswinkel des Objekts zu bestimmen. Die Radarvorrichtungweist auf: (a) einen Sender, der dazu dient, ein Sendesignal inForm einer Radarwelle auszusenden, welche eine Frequenz aufweist,die derart moduliert ist, dass sie periodisch zunimmt, abnimmt undkonstant gehalten wird; (b) eine erste und eine zweite Empfangsschaltung,welche eine erste und eine zweite Antenne aufweisen, die in einemvorgegebenen Abstand voneinander entfernt angeordnet sind, wobeidie erste und die zweite Empfangsschaltung jeweils dazu dienen,eine Rückstreuungder Radarwelle von einem Objekt zu empfangen, um Empfangssignalezu erzeugen, und ein erstes und ein zweites Schwebungssignal zuerzeugen, von denen jedes eine Frequenz entsprechend eines Frequenzunterschiedszwischen dem Sendesignal und einem entsprechenden der Empfangssignaleaufweist, wobei sowohl das erste als auch das zweite Schwebungssignaleine erste Frequenzkomponente in einem modulierten frequenzzunehmendenBereich, in dem die Frequenz des Sendesignals zunimmt, eine zweiteFrequenzkomponente in einem modulierten frequenzabnehmenden Bereich,in dem die Frequenz des Sendesignals abnimmt, und eine dritte Frequenzkomponentein einem konstant modulierten Frequenzbereich aufweisen, in demdie Frequenz des Sendesignals konstant gehalten wird; und (c) einenSignalprozessor, der dazu dient, einen Richtungswinkel des Objektsunter Verwendung der Empfangssignale zu bestimmen, welche von derersten und der zweiten Empfangsschaltung vorgesehen werden. DerSignalprozessor weist einen ersten und einen zweiten Richtungswinkelbestimmungsabschnitt auf. Der erste Richtungswinkelbestimmungsabschnittbestimmt den Richtungswinkel des Objekts auf der Grundlage einesPhasenunterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten Schwebungssignalan einer Peakfrequenz, die wenigstens eine von Frequenzen des erstenund des zweiten Schwebungssignals in dem modulierten frequenzzunehmendenund/oder dem modulierten frequenzabnehmenden Peaks aufweisendenBereich ist. Der zweite Richtungswinkelbestimmungsabschnitt bestimmt denRichtungswinkel des Objekts unter Verwendung eines Phasenunterschiedszwischen dem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an Peakfrequenzen, dieFrequenzen des ersten und des zweiten Schwebungssignals in dem konstantmodulierten Frequenzbereich sind, wenn sich von einer Mehrzahl vonObjekten hervorgehende Peakfrequenzen, die Frequenzen des erstenund des zweiten Schwebungssignals sind, welche Peaks in dem moduliertenfrequenzzunehmenden und/oder dem modulierten frequenzabnehmendenBereich aufweisen, gegenseitig überlappen.
    [0019] Wennein mit der Radarvorrichtung ausgerüstetes Fahrzeug auf einem vonmehreren Fahrstreifen einer Straße fährt und die Radarvorrichtung eineMehrzahl von vorausfahrenden Fahrzeugen verfolgt, die sich auf verschiedenenFahrstreifen befinden, ist es selten der Fall, dass die vorausfahrenden Fahrzeugemit dem gleichen Abstand zu dem mit dem Radar ausgerüsteten Fahrzeugund mit der gleichen Geschwindigkeit relativ zu dem mit dem Radar ausgerüsteten Fahrzeugfahren. In den meisten Fällenweisen einige der vorausfahrenden Fahrzeuge, welche auf einer Überholspurfahren, eine höhere Geschwindigkeitals die anderen auf, welche auf einem normalen Fahrstreifen odereinem LKW-Fahrstreifen fahren. Zusätzlich fahren üblicherweisealle vorausfahrenden Fahrzeuge mit unterschiedlichen Abständen zudem mit dem Radar ausgerüsteten Fahrzeug.Folglich überlappensich die von den vorausfahrenden Fahrzeugen hervorgehenden Peakfrequenzenin dem modulierten frequenzzunehmenden und/oder dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich gegenseitig, sind oft identisch miteinander. DieFrequenzpeaks in dem konstant modulierten Frequenzbereich werdenjeweils einzig in Abhängigkeit relativerGeschwindigkeiten der vorausfahrenden Fahrzeuge erhalten, wobeisie in den meisten Fällen voneinanderverschoben sind. Folglich ist es möglich, die Richtungswinkelder vorausfahrenden Fahrzeuge unter Verwendung der Phasenunterschiede zwischendem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an den Frequenzpeaksin dem konstant modulierten Frequenzbereich korrekt zu bestimmen.
    [0020] Indem bevorzugten Modus der Erfindung dient der erste Richtungswinkelbestimmungsabschnittdazu, als den Richtungswinkel des Objekts einen ersten Richtungswinkel aufder Grundlage eines Phasenunterschieds zwischen dem ersten und dem zweitenSchwebungssignal an der Peakfrequenz in dem modulierten frequenzzunehmendenBereich und einen zweiten Richtungswinkel auf der Grundlage einesPhasenunterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten Schwebungssignalan der Peakfrequenz in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereichzu bestimmen. Der Signalprozessor bestimmt die Peakfrequenzen indem modulierten frequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmendenBereich als von dem gleichen Objekt hervorgegangen und kombiniertdie Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmenden und dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich, um ein Peakfrequenzpaar zu erzeugen,wenn sowohl eine erste Bedingung, bei der ein Unterschied zwischen demersten und dem zweiten Richtungswinkel unter einem vorgegebenemWert liegt, als auch eine zweite Bedingung, bei der ein Intensitätsunterschiedzwischen den Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich unter einem vorgegebenen wertliegt, erfülltsind. Der Signalprozessor bestimmt einen Abstand und eine relativeGeschwindigkeit des Objekts unter Verwendung des Peakfrequenzpaars. Derzweite Richtungswinkelbestimmungsabschnitt bestimmt den Richtungswinkeldes Objekts, wenn die erste und die zweite Bedingung nicht erfüllt sind. Wenndie erste und die zweite Bedingung nicht erfüllt sind, bedeutet dies insbesondere,dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich die von unterschiedlichenObjekten hervorgehenden Peakfrequenzen gegenseitig überlappen.Der zweite Richtungswinkelbestimmungsabschnitt wird verwendet, umden Richtungswinkel jedes Objekts zu bestimmen.
    [0021] Derzweite Richtungswinkelbestimmungsabschnitt kann zur Bestimmung dienen,ob die Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmenden unddem modulierten frequenzabnehmenden Bereich durch einen Grad voneinanderverscho ben sind, der mit einer relativen Geschwindigkeit des Objekts übereinstimmt,wie durch die Peakfrequenzen in dem konstant modulierten Frequenzbereichangezeigt. Wird eine positive Antwort erhalten, bestimmt der zweiteRichtungswinkelbestimmungsabschnitt den Richtungswinkel des Objektsunter Verwendung der Peakfrequenzen in dem konstant modulierten Frequenzbereich.
    [0022] DerSignalprozessor kann die verschobenen Peakfrequenzen kombinieren,um ein Peakfrequenzpaar zur Verwendung bei einer Bestimmung des Richtungswinkelsdes Objekts zu erzeugen, wenn bestimmt wird, dass die Peakfrequenzenin dem modulierten frequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmendenBereich durch den Grad voneinander verschoben sind, der mit derrelativen Geschwindigkeit des Objekts übereinstimmt, wie durch diePeakfrequenzen in dem konstant modulierten Frequenzbereich angezeigt.
    [0023] Gemäß dem zweitenAspekt der Erfindung ist eine Ra darvorrichtung für ein Fahrzeugzum Erzielen der zweiten Aufgabe der Erfindung vorgesehen. Die Radarvorrichtungweist auf: (a) einen Sender, der dazu dient, ein Sendesignal inForm einer Radarwelle auszusenden, welche eine Frequenz aufweist,die derart moduliert ist, dass sie periodisch zunimmt und abnimmt;(b) eine erste und eine zweite Empfangsschaltung, welche eine ersteund eine zweite Antenne aufweisen, die in einem vorgegebenen Abstandvoneinander entfernt angeordnet sind, wobei die erste und die zweiteEmpfangsschaltung jeweils dazu dienen, eine Rückstreuung der Radarwelle voneinem Objekt zu empfangen, um Empfangssignale zu erzeugen, und einerstes und ein zweites Schwebungssignal zu erzeugen, von denen jedeseine Frequenz entsprechend eines Frequenzunterschieds zwischen demSendesignal und einem entsprechenden der Empfangssignale aufweist,wobei sowohl das erste als auch das zweite Schwebungssignal eineerste Frequenzkomponente in einem modulierten frequenzzunehmendenBereich, in dem die Frequenz des Sendesignals zunimmt, und einezweite Frequenzkomponente in einem modulierten frequenzabnehmendenBereich aufweisen, in dem die Frequenz des Sendesignals abnimmt;und (c) einen Signalprozessor, der dazu dient, einen Richtungswinkeldes Objekts unter Verwendung der Empfangssignale zu bestimmen, welchevon der ersten und der zweiten Empfangsschaltung vorgesehen werden.Der Signalprozessor ist dafürvorgesehen, eine Richtungswinkelbestimmungsfunktion und eine Verhinderungsfunktionauszuführen.Die Richtungswinkelbestimmungsfunktion dient dazu, den Richtungswinkeldes Objekts auf der Grundlage eines Phasenunterschieds zwischendem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an einer Peakfrequenz zubestimmen, die wenigstens eine von Frequenzen des ersten und deszweiten Schwebungssignals in dem modulierten frequenzzunehmendenund/oder dem modulierten frequenzabnehmenden Peaks aufweisendenBereich ist. Die Verhinderungsfunktion dient dazu, ein Korrektheitsmaß einerWellenform zu überprüfen, welchedie Peakfrequenzen sowohl in dem modulierten frequenzzunehmendenals auch in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich darstellt.Die Verhinderungsfunktion wird ausgeführt, um zu verhindern, dassdie Richtungswinkelbestimmungsfunktion den Richtungswinkel des Objektsbestimmt, wenn das Korrektheitsmaß sowohl in dem moduliertenfrequenzzunehmenden als auch in dem modulierten frequenzabnehmendenBereich unter einem vorgegebenen Grad liegt, um dadurch einen Fehlerbei einer Bestimmung des Richtungswinkels des Objekts auszuschließen.
    [0024] Indem bevorzugten Modus der Erfindung kann die Verhinderungsfunktiondes Signalprozessors ausgeführtwerden, um zu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsfunktionden Richtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn ein Integralwertdes ersten und/oder zweiten Schwe bungssignals sowohl in dem moduliertenfrequenzzunehmenden als auch in dem modulierten frequenzabnehmendenBereich unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Wenn der Intergralwertunter dem Schwellenwert liegt, bedeutet dies üblicherweise, dass eine Anzahlvon Frequenzpeaks erscheint, welche von einem straßenseitigenObjekt wie beispielsweise einer Leiterplanke hervorgeht, oder dassein Hinzufügenvon elektrischen Störungenzu den Schwebungssignalen zu einer Pegelerhöhung der Schwebungssignaleals Ganzes führt.Wenn eine derartige Bedingung erfüllt wird, ist es folglich ratsam, dassdie Verhinderungsfunktion des Signalprozessors ausgeführt wird,um zu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsfunktion denRichtungswinkel des Objekts bestimmt.
    [0025] DerSignalprozessor kann Verlaufsdaten bezüglich der Peakfrequenzen indem modulierten frequenzzunehmenden und/oder dem modulierten frequenzabnehmendenBereich speichern. Der Signalprozessor kann bestimmen, dass dasKorrektheitsmaß untereinem vorgegebenen Grad liegt, und die Verhinderungsfunktion ausführen, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsfunktion den Richtungswinkeldes Objekts bestimmt, wenn der Signalprozessor auf der Grundlagevon Änderungenin den als Verlaufsdaten gespeicherten Peakfrequenzen eine Annahmeaufweist, dass sich einige der Peakfrequenzen gegenseitig überlappenwerden.
    [0026] DieRadarvorrichtung kann ferner eine Bilderfassungsvorrichtung aufweisen,welche ein Bild einer Ansicht erfasst, in welche die Radarwelleausgesendet wird. Der Signalprozessor kann bestimmen, dass das Korrektheitsmaß unterdem vorgegebene Grad liegt und die Verhinderungsfunktion ausführen, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsschaltung denRichtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn das Vorhandensein einesObjekts, welches die Radarwelle mit einer Intensität reflektiert,die übereinem vorgegebenen Schwellenwert liegt, von dem erfassten Bild bestätigt wird.
    [0027] DieRadarvorrichtung kann ebenso eine Fahrzeugpositionsbestimmungsvorrichtungaufweisen, welche eine Position eines mit der Radarvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugsbestimmt. Der Signalprozessor kann bestimmen, dass das Korrektheitsmaß unterdem vorgegebene Grad liegt und die Verhinderungsfunktion ausführt, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsschaltung den Richtungswinkeldes Objekts bestimmt, wenn die Position, wie durch die Fahrzeugpositionsbestimmungsvorrichtungbestimmt, die Tatsache anzeigt, dass das Fahrzeug in einem Tunnelfährt.
    [0028] DieRadarvorrichtung kann ebenso einen Lenkpositionssensor aufweisen,welcher eine Winkelposition eines Lenkrads eines mit der RadarvorrichtungausgerüstetenFahrzeugs misst. Der Signalprozessor kann bestimmen, dass das Korrektheitsmaß unterdem vorgegebene Grad liegt und die Verhinderungsfunktion ausführt, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsschaltung den Richtungswinkeldes Objekts bestimmt, wenn der Lenkpositionssensor anzeigt, dassdie Winkelposition des Lenkrads übereinem vorgegebenen Schwellenwert liegt.
    [0029] DieRichtungswinkelbestimmungsfunktion kann dazu dienen, als den Richtungswinkeldes Objekts einen ersten Richtungswinkel auf der Grundlage einesPhasenunterschieds zwischen dem ersten und dem zweiten Schwebungssignalan der Peakfrequenz in dem modulierten frequenzzunehmenden Bereichund einen zweiten Richtungswinkel auf der Grundlage eines Phasenunterschiedszwischen dem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an der Peakfrequenzin dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich zu bestim men. DerSignalprozessor bestimmt die Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich als von dem gleichen Objekthervorgegangen und kombiniert die Peakfrequenzen in dem moduliertenfrequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich,um ein Peakfrequenzpaar zu erzeugen, wenn eine erste Bedingung,bei der ein Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Richtungswinkel untereinem vorgegebenen wert liegt, und eine zweite Bedingung, bei derein Intensitätsunterschiedzwischen den Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich unter einem vorgegebenen Wertliegt, erfülltsind. Der Signalprozessor bestimmt einen Abstand und eine relativeGeschwindigkeit des Objekts unter Verwendung des Peakfrequenzpaars. DerSignalprozessor bestimmt, dass das Korrektheitsmaß unterdem vorgegebenen Grad liegt und führt die Verhinderungsfunktionaus, um zu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsfunktion denRichtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn die Anzahl von Peakfrequenzpaaren,wie durch den Signalprozessor erzeugt, unter einem vorgegebenen Wertliegt.
    [0030] DerSignalprozessor kann bestimmen, dass das Korrektheitsmaß unterdem vorgegebene Grad liegt, und die Verhinderungsfunktion ausführen, um zuverhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsschaltung den Richtungswinkeldes Objekts bestimmt, wenn die Anzahl der Peakfrequenzen in demmodulierten frequenzzunehmenden und/oder dem modulierten frequenzabnehmendenBereich unter einem vorgegebenen Wert liegt.
    [0031] Dievorliegende Erfindung ist aus der nachfolgend gegebenen detailliertenBeschreibung und der beiliegenden Zeichnung der bevorzugten Ausführungsformender Erfindung deutlicher ersichtlich, welche jedoch nicht genommenwerden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformenzu beschränken,sondern lediglich zum Zwecke der Erklärung und des Verständnissesdienen.
    [0032] Inder Zeichnung zeigen:
    [0033] 1 ein Blockdiagramm, welchesein Radarsystem gemäß der erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt;
    [0034] 2 ein Ablaufdiagramm einesProgramms, welches von dem in 1 gezeigtenRadarsystem ausgeführtwird;
    [0035] 3 eine Abbildung, welcheeine Wellenform einer von dem in 1 gezeigtenRadarsystem ausgesendeten Radarwelle zeigt;
    [0036] 4 eine erläuterndeAnsicht, welche ein Beispiel zeigt, in dem sich von verschiedenenObjekten hervorgehende Frequenzpeaks gegenseitig überlappen;
    [0037] 5 eine Abbildung, welcheWellenformen von Frequenzen eines Schwebungssignals zeigt, die, wiein 4 veranschaulicht,von verschiedenen Objekten hervorgehen;
    [0038] 6 eine Abbildung, welcheeine Wellenform einer Frequenz eines Schwebungssignals in einemkonstant modulierten Frequenzbereich zeigt, in welchem ein Sendesignalbezüglicheiner Frequenz konstant gehalten wird;
    [0039] 7 ein Ablaufdiagramm einesProgramms, welches von einem Radarsystem gemäß der zweiten Ausführungsformder Erfindung ausgeführtwird;
    [0040] 8(a) eine Abbildung, welcheein Frequenzspektrum eines Schwebungssignals zeigt, wenn es keineRadarrückstreuungeneines straßenseitigenObjekts wie beispielsweise einer Leitplanke an einer Straße gibt;
    [0041] 8(b) eine Abbildung, welcheein Frequenzspektrum eines Schwebungssignals zeigt, wenn es eineMehrzahl von Radarrückstreuungeneines straßenseitigenObjekts wie beispielsweise einer Leiterplanke an einer Straße gibt;
    [0042] 9 ein Ablaufdiagramm einesProgramms, welches von einem Radarsystem in der ersten modifiziertenForm der zweiten Ausführungsform derErfindung ausgeführtwird;
    [0043] 10 ein Ablaufdiagramm einesProgramms, welches von einem Radarsystem in der zweiten modifiziertenForm der zweiten Ausführungsformder Erfindung ausgeführtwird;
    [0044] 11 ein Ablaufdiagramm einesProgramms, welches von einem Radarsystem in der dritten modifiziertenForm der zweiten Ausführungsform derErfindung ausgeführtwird;
    [0045] 12 ein Ablaufdiagramm einesProgramms, welches von einem Radarsystem in der vierten modifiziertenForm der zweiten Ausführungsformder Erfindung ausgeführtwird;
    [0046] 13 eine erläuterndeAnsicht bezüglich dergrundsätzlichenBestimmung des Richtungswinkels eines Objekts in einem Monopulsradar;
    [0047] 14(a) ein Diagramm, welchesWellenformen von Sende- und Empfangssignal in einem FM-CW-Radarzeigt; und
    [0048] 14(b) ein Diagramm, welcheseine Frequenz eines Schwebungssignals zeigt, das durch das Sende-und Empfangssignal, wie in 14(a) veranschaulicht,erzeugt wird.
    [0049] UnterBezugnahme jetzt auf die Zeichnung und insbesondere auf 1 ist ein Fahrzeugradarsystem 2 gemäß der vorliegendenErfindung gezeigt, welches in einem Fahrzeugkollisionsschutzsystem odereinem Fahrzeugradargeschwindigkeitsregelungssystem verwendet werdenkann, um Hindernisse vor einem Kraftfahrzeug zu verfolgen.
    [0050] DasRadarsystem 2 weist einen Sender 4 auf, welcheeine Radarwelle in einem Millimeterband über eine Sendeantenne AS aussendet.Der Sender 4 weist einen D/A-Wandler 12, einenspannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 14 und einen Splitter 16 auf.Der D/A-Wandler 12 ist mit ei nem Mikrocomputer 10 verbunden.Der Mikrocomputer 10 gibt ein digitales Signal aus, dessenFrequenz im Zeitbereich periodisch zunimmt, abnimmt und konstantgehalten wird. Der D/A-Wandler 12 wandelt das Ausgangssignaldes Mikrocomputers 10 in ein Analogsignal und gibt es aus.Der spannungsgesteuerte Oszillator 14 empfängt dasAusgangssignal des D/A-Wandlers 12 und verwendet es alsModulationssignal, um ein hochfrequentes Signal in einem Millimeterbandzu erzeugen, das mit dem Modulationssignal moduliert wird. Der Splitter 16 teiltdas Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 14 bezüglich der Leistungin ein Sendesignal fs und ein lokales Signal L. Das Sendesignalfs wird von der Sendeantenne AS als Radarwelle in einen frontalenErfassungsbereich ausgegeben. Das lokale Signal L wird in den Empfänger 6 eingegeben.
    [0051] DasRadarsystem 2 weist ebenso zwei Empfangsantennen AR1 undAR2 auf, welche in einem vorgewähltenAbstand voneinander entfernt angeordnet sind. Die EmpfangsantennenAR1 und AR2 dienen jeweils dazu, eine Rückstreuung der Radarwelle zuempfangen, welche von einem Objekt wie beispielsweise einem vordem mit dem Radarsystem 2 ausgerüsteten Fahrzeug (nachstehendauch als Systemfahrzeug bezeichnet) fahrenden Fahrzeug reflektiertwird, und Signale fr1 und fr2 an einen Empfänger 6 auszugeben.
    [0052] DerEmpfänger 6 istaus zwei Mischern MX1 und MX2 und zwei Verstärkern AMP1 und AMP2 aufgebaut.Der Mischer MX1 mischt das lokale Signal L mit dem von der EmpfangsantenneAR1 empfangenen Signal fr1, um ein Schwebungssignal B1 zu erzeugen,welches eine Frequenzkomponente entsprechend einem Frequenzunterschiedzwischen dem Empfangssignal fr1 und dem lokalen Signal L aufweist.Auf die gleiche Weise mischt der Mischer MX2 das lokale Signal Lmit dem von der Empfangsantenne AR2 empfangenen Signal fr2, um ein SchwebungssignalB2 zu erzeugen, welches eine Fre quenzkomponente entsprechend einemFrequenzunterschied zwischen dem Empfangssignal fr2 und dem lokalenSignal L aufweist. Die Verstärker AMP1und AMP2 dienen dazu, die Schwebungssignale B1 und B2 zu verstärken, undsie an eine A/D-Wandlereinheit 8 auszugeben. Die Verstärker AMP1und AMP2 dienen ebenso dazu, als Filter nicht gewollte hochfrequenteKomponenten von den Schwebungssignalen B1 und B2 zu entfernen.
    [0053] DieA/D-Wandlereinheit 8 ist aus zwei A/D-Wandlern AD1 undAD2 aufgebaut. Die A/D-Wandler AD1 und AD2 dienen dazu, die SchwebungssignaleB1 und B2 periodisch abzutasten, um digitale Signale D1 und D2 zuerzeugen, welche wiederum in den Mikrocomputer 10 eingegebenwerden.
    [0054] DerMikrocomputer 10 besteht im Wesentlichen aus einer CPU,einem Rom und einem RAM und dient dazu, die digitalen Signale D1und D2 von den A/D-Wandlern AD1 und AD2 zu verarbeiten, um den Abstand,die relative Geschwindigkeit und den Richtungswinkel eines Zieleswie beispielsweise eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu bestimmen.Der Mikrocomputer 10 weist ebenso einen digitalen Signalprozessorauf, welcher die schnelle Fourier-Transformation (FFT) der digitalenSignalen D1 und D2 in der obigen Operation übernimmt.
    [0055] DasRadarsystem 2 erzeugt, wie deutlich in 3 zu sehen, eine Radarwelle (d.h., dasSendesignal fs) durch den Sender 4, welcher die Frequenz gemäß obigerBeschreibung derart moduliert, dass sie periodisch zunimmt, abnimmtund konstant gehalten wird, und gibt sie über die Sendeantenne AS aus. wennsich ein Objekt wie beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeugvor dem Systemfahrzeug befindet, wird die Radarwelle durch diesesreflektiert und kehrt zu dem Radarsystem 2 zurück. DieEmpfangsanten nen AR1 und AR2 empfangen ein derartige Radarrückstreuung,um die Signale fr1 und fr2 zu erzeugen. Die Signale fr1 und fr2werden jeweils mit dem lokalen Signal L in den Mischern MX1 undMX2 gemischt, um die Schwebungssignale B1 und B2 zu erzeugen, welcheFrequenzkomponenten entsprechend Frequenzunterschieden zwischenden Empfangssignalen fr1 und fr2 und dem lokalen Signal L aufweisen.Die A/D-Wandler AD1 und AD2 tasten die Schwebungssignale B1 undB2 in einer vorgewählten Anzahlvon Zyklen in jeweils einem Bereich, in welchem das Sendesignalfs eine zunehmende Frequenz aufweist (d.h., der modulierte frequenzzunehmendenBereich), einem Bereich, in welchem das Sendesignal fs eine abnehmendeFrequenz aufweist (d.h., der modulierte frequenzabnehmenden Bereich),und einem Bereich, in welchem das Sendesignal fs bezüglich derFrequenz auf einem konstanten Niveau gehalten wird (nachste hendauch als konstant modulierter Frequenzbereich bezeichnet), ab, underzeugen die digitalen Signale D1 und D2 (nachstehend auch als digitaleSchwebungssignale bezeichnet) sowohl in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich als auch in demkonstant modulierten Frequenzbereich, welche wiederum in den Mikrocomputer 10 eingegebenwerden.
    [0056] 2 ist ein Ablaufdiagrammlogischer Schritte oder ein von dem Mikrocomputer 10 auszuführendenProgramms, um den Abstand, die relative Geschwindigkeit und denRichtungswinkel eines Ziels zu bestimmen.
    [0057] NachEinsetzen des Programms schreitet das Programm bzw. die Routinezu Schritt 100 fort, wobei eine vorgewählte Anzahl von den digitalen SchwebungssignalenD1 und D2, welche sowohl in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich als auch in demkonstant modulierten Frequenzbereich abgetastet worden ist, im RAMgespeichert wird.
    [0058] DieRoutine schreitet zu Schritt 110 fort, wobei die digitalenSchwebungssignale D1 und D2 sowohl in dem modulierten frequenzzunehmendenals auch in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich einer schnellenFourier-Transformation(FFT) unterzogen werden, um komplexe Vektoren in jeweils einer Folgevon Frequenzen der Schwebungssignale B1 und B2 (d.h., die digitalenSchwebungssignale D1 und D2) zu erzeugen. Absolutwerte der komplexen Vektorengeben die Amplituden (d.h., Intensitäten) von Frequenzkomponentender Schwebungssignale B1 und B2 an. Die schnelle Fourier-Transformation erzeugtinsbesondere ein Frequenzspektrum, welches die Intensität von jederder Frequenzkomponenten der Schwebungssignale B1 und B2 darstellt. DieSchwebungssignale B1 und B2 in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten fre quenzabnehmenden Bereich werden unabhängig derschnellen Fourier-Transformation unterzogen.
    [0059] DieRoutine schreitet zu Schritt 120 fort, wobei die Frequenzspektrender Schwebungssignale B1 und B2, wie durch die schnelle Fourier-Transformationin Schritt 110 erlangt, in Einheiten der Frequenzkomponentensowohl in dem modulierten frequenzzunehmenden als auch in dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich gemittelt werden bzw. einer Mittelwertbildungunterzogen werden. Es wird insbesondere der Mittelwert von jederder Frequenzkomponenten in dem modulierten frequenzzunehmenden Bereichund einer entsprechenden der Frequenzkomponenten in dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich berechnet. Die Routine schreitet zuSchritt 130 fort, wobei alle der gemittelte Frequenzkomponenten,welche Peaks anzeigen, sowohl in dem modulierten frequenzzunehmendenals auch in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich gesuchtwerden. Es ist möglich,die Mittelwertbildungsoperation in Schritt 120 auszulassen.In diesem Fall werden die Frequenzkomponenten von entweder einemoder beiden der Peaks aufweisenden Schwebungssignale B1 und B2 sowohlin dem modulierten frequenzzunehmenden als auch in dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich gesucht, und zwar zur Verwendung einerPeakpaarbildung oder Bestimmung eines Phasenunterschieds zwischen denSchwebungssignalen B1 und B2, wie nachstehend beschrieben. Frequenzender Peaks in dem modulierten frequenzzunehmenden Bereich werden nachstehendals AufwärtspeakfrequenzenUPF bezeichnet. Frequenzen der Peaks in dem modulierten frequenzabnehmendenBereich werden nachstehend als Abwärtspeakfrequenzen DPF bezeichnet.
    [0060] Üblicherweisewerden den Schwebungssignalen B1 und B2 jeweils sich voneinanderunterscheidende elektrische Störungenhinzugefügt.Zusätzlich können dieSchwebungssignale B1 und B2 bezüglich desFrequenzpeaks voneinander verschoben sein, und zwar aufgrund einesSignalwegunterschieds zwischen Empfangskanälen oder eines Leistungsunterschiedszwischen den Empfangsantennen AR1 und AR2. Derartige Störungen werdenin Schritt 120 durch eine Mittelwertbildung von Frequenzspektrumdaten,welche die Intensitätender Frequenzkomponenten der Schwebungssignale B1 und B2 angeben, minimalisiert,um die jeweiligen Aufwärts-und Abwärtspeakfrequenzenentsprechend der Schwebungssignale B1 und B2 zu erzeugen. Die Mittelwertbildungsoperationdient insbesondere dazu, die Intensitäten der Störungen auf Pegel zu verringern,die unter denen der Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF liegen, um dadurch das Signal-zu-Rausch-(S/N)-Verhältnis zuverbessern. Wenn die Empfangsantennen AR1 und AR2 eine Radarrückstreuungvon dem gleichen Objekt empfangen, weisen die SchwebungssignaleB1 und B2 üblicherweiseden gleichen Frequenzpeak sowohl in dem modulierten frequenzzunehmendenals auch in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich auf. Sobaldein Frequenzspektrum eines der Schwebungssignale B1 und B2 analysiertworden ist, um Peakfrequenzen zu finden bzw. zu ermitteln, können folglichgleiche Peakfrequenzen als in einem Frequenzspektrum des anderender Schwebungssignale B1 und B2 erscheinend betrachtet werden.
    [0061] DieSuche in Schritt 130 nach jeder der Peakfrequenzen UPFund DPF entsprechend der Schwebungssignale B1 und B2 kann erzieltwerden, indem eine Amplitudenänderungvon jeder Frequenzkomponente in einer Zeitfolge überwacht bzw. überprüft wird,um eine Frequenz zu bestimmen, bei der die Amplitudenänderungein umgekehrte Vorzeichen aufweist.
    [0062] Anschließend schreitetdie Routine zu Schritt 140 fort, wobei Phasenunterschiedezwischen den Schwebungssignalen B1 und B2 an den Aufwärts- undAbwärtspeakfre quenzenUPF und DPF bestimmt werden. Diese Bestimmung wird in der gleichenweise durchgeführt,wie es in dem einleitenden Teil dieser Anmeldung beschrieben wordenist, und zwar indem Phasen der Schwebungssignale B1 und B2 an denPeakfrequenzen von Winkeln, welche die komplexen Vektoren mit einerAchse der reellen Zahlen bilden, ermittelt werden, und Phasenunterschiede bestimmtwerden. Wenn eine Mehrzahl von Frequenzpeaks sowohl in dem moduliertenfrequenzzunehmenden als auch in dem modulierten frequenzabnehmendenBereich erscheint, wird einen Phasenunterschied zwischen den SchwebungssignalenB1 und B2 an jedem der Frequenzpeaks bestimmt.
    [0063] DieRoutine schreitet zu Schritt 150 fort, wobei bestimmt wird,ob eine Kombination/en der Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF vorhanden ist/sind, welches Bedingungen erfüllt, bei denenein Unterschied zwischen einem Richtungswinkel eines Objekts, welcherauf der Grundlage des Phasenunterschieds zwischen den SchwebungssignalenB1 und B2 an der AufwärtspeakfrequenzUPF berechnet wird, und dem, welcher auf der Grundlage des Phasenunterschiedszwischen den Schwebungssignalen B1 und B2 an der AbwärtspeakfrequenzDPF berechnet wird, wie in Schritt 140 erlangt, unter einemvorgegebener Wert liegt, und bei denen ein Intensitätsunterschiedder Schwebungssignale B1 und B2 zwischen den Aufwärts- undAbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF, oder nicht. Sind von den Aufwärts- und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF welche vorhanden, die derartige Bedingungen erfüllen, werdensie einer Paarbildung unterzogen.
    [0064] Sindeine Mehrzahl von Objekten vorhanden, welche eine von dem Radarsystem 2 ausgesendeteRadarwelle reflektieren, erscheinen in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich jeweils so viele Aufwärtspeakfrequenzenund Ab wärtspeakfrequenzenUPF und DPF wie Objekte vorhanden sind. Es ist folglich erforderlich,die Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF, die von jedem Objekt hervorgehen, korrekt zu kombinieren.In dieser Ausführungsformwerden Paare der Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF überZyklen des modulierten frequenzzunehmenden und des modulierten frequenzabnehmendenBereichs erzeugt, wenn eine Bedingung erfüllt ist, bei der der Phasenunterschiedzwischen den Schwebungssignalen B1 und B2 an der AufwärtspeakfrequenzUPF nahe dem an der AbwärtspeakfrequenzDPF ist. Dies basiert auf der Tatsache, dass der Phasenunterschiedzwischen den Schwebungssignalen B1 und B2 an der AufwärtspeakfrequenzUPF im Wesentlichen identisch mit dem an der Abwärtspeakfrequenz DPF ist, wenndie Aufwärts-und Abwärtspeakfrequenzen UPFund DPF von dem gleichen Objekt hervorgehen.
    [0065] Dieobige Paarbildungsoperation kann ebenso unter Verwendung einer zusätzlichenBedingung durchgeführtwerden, bei der ein entsprechendes Objekt bezüglich einer relativen Geschwindigkeitin einen Bereich von -200km/h bis 100km/h fällt.
    [0066] Wenndie Paare von Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF in Schritt 150 gefunden worden sind, schreitetdie Routine dann zu Schritt 200 fort, wobei der Richtungswinkel θ eines entsprechendenZiels gemäß der Gleichung(2) unter Verwendung eines Phasenunterschieds zwischen den SchwebungssignalenB1 und B2 in dem modulierten frequenzzunehmenden und/oder dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich an einem entsprechenden der paargebildetenAufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF berechnet wird, wie in dem einleitenden Teil dieserAnmeldung beschrieben worden ist.
    [0067] DieRoutine schreitet zu Schritt 210 fort, wobei der AbstandD und die relative Geschwindigkeit V des Ziels unter Verwendungder Paare von Aufwärts- undAbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF gemäß Gleichungen(5) und (6) berechnet wird.
    [0068] DieRoutine schreitet zu Schritt 220 fort, wobei der Richtungswinkel θ, der AbstandD und die relative Geschwindigkeit V, wie in den Schritten 200 und 210 erlangt,als Verlaufsdaten in einem Speicher des Mikrocomputers 10 gespeichertwerden. Sind eine Mehrzahl von Objekten vorhanden, die von dem Radarsystem 2 verfolgtwerden, werden die in jedem Programmzyklus erlangten Verlaufsdatengemäß den jeweiligenObjekten in dem Speicher klassifiziert.
    [0069] Wenndie Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF in Schritt 150 keiner Paarbildung unterzogenworden sind, wird in Schritt 160 und den anschließenden Schrittenbestimmt, ob es wenigstens eine Überlappungzwischen den AufwärtspeakfrequenzenUPF und zwischen den AbwärtspeakfrequenzenDPF, welche von einer Mehrzahl von durch das Radarsystem 2 verfolgtenObjekten hervorgehen, unmöglichgemacht hat, die Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF einer Paarbildung zu unterziehen oder nicht. wenn eine derartigeBedingung erfülltist, werden einige der Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF, welche einer korrekten Paarbildung unterzogen werdensollen, gesucht, um jeweils die Abstände D, die Richtungswinkel θ und dierelativen Geschwindigkeiten V der Objekte zu bestimmen.
    [0070] UnterBezugnahme auf 4 wirdnachstehend ein Beispiel des obigen Falls beschrieben.
    [0071] 4 veranschaulicht das mitdem Radarsystem 2 ausgerüstete Systemfahrzeug, welchesauf einer von einer Mehrzahl von Fahrstreifen einer Straße fährt, undzwei Fahrzeuge A und B, welche vor dem Systemfahrzeug fahren. Eswird ebenso angenommen, dass das Fahrzeug A mit einem Abstand r vondem Systemfahrzeug entfernt und mit einer Geschwindigkeit -v2 relativzu dem Systemfahrzeug fährt,und dass das Fahrzeug B mit einem Abstand R (>r) und mit einer Geschwindigkeit -v1 (|V1|<|V2|) relativ zudem Systemfahrzeug fährt.
    [0072] DieFahrzeuge A und B weisen beide Geschwindigkeiten relativ zu demSystemfahrzeug auf, was folglich verursacht, dass die AufwärtspeakfrequenzenUPF1 und UPF2, welche von den Fahrzeugen A und B hervorgehen, vonden entsprechenden erscheinenden Abwärtspeakfrequenzen DPF verschobensind. Die AufwärtspeakfrequenzUPF1 ist eine Peakfrequenz in dem modulierten frequenzzunehmendenBereich, welche von dem Fahrzeug A hervorgeht. Die AufwärtspeakfrequenzUPF2 ist eine Peakfrequenz in dem modu lierten frequenzzunehmendenBereich, welche von dem Fahrzeug B hervorgeht. Das Fahrzeug A weisteine relative Geschwindigkeit -v2 auf, welche einen größeren Absolutwertals die relative Geschwindigkeit -v1 des Fahrzeugs B aufweist, wasfolglich verursacht, dass die Aufwärtspeakfrequenz UPF1 von derAbwärtspeakfrequenzDPF durch einen größeren Gradals die AufwärtspeakfrequenzUPF2 verschoben wird. Ferner ist der Abstand R zwischen dem Systemfahrzeugund dem Fahrzeug B größer alsder Abstand r zwischen dem Systemfahrzeug und dem Fahrzeug A, wasfolglich verursacht, dass die Aufwärtspeakfrequenz UPF2 und dieAbwärtspeakfrequenzDPF, welche durch eine Radarrückstreuungdes Fahrzeug B erzeugt werden, in einem höheren Frequenzband erscheinen.Die AbwärtspeakfrequenzDPF, welche durch eine Radarrückstreuungdes Fahrzeug A erzeugt wird, wird durch eine Dopplerverschiebungin ein höheresFrequenzband verschoben, so dass sie die eine, welche von dem FahrzeugB hervorgeht, wie in der Zeichnung veranschaulicht, überlappen kann.In diesem Fall werden Phasen der Schwebungssignalen B1 und B2 ander AbwärtspeakfrequenzDPF, welche von dem Fahrzeug A hervorgeht, mit denen kombiniert,welche von dem Fahrzeug B hervorgehen. Dies verursacht, dass sichPhasenunterschiede zwischen den Schwebungssignalen B1 und B2 anden AbwärtspeakfrequenzenDPF, welche von den Fahrzeugen A und B hervorgehen, von den Phasenunterschiedenzwischen den Schwebungssignalen B1 und B2 an den Aufwärtspeakfrequenzen UPF1und UPF2 unterscheiden.
    [0073] Wenndie Schwebungssignale B1 und B2 innerhalb des konstant moduliertenFrequenzbereichs, wie in 3 mit "CW" gekennzeichnet,jedoch der schnellen Fourier-Transformation unterzogen werden, umFrequenzspektrumdaten zu erzeugen, verursacht ein Unterschied zwischenden relativen Geschwindigkeiten -v1 und -v2 der Fahrzeuge A undB, wie in 6 gezeigt,dass Frequenzpeaks jeweils in Abhängigkeit der relativen Geschwindigkeiten-v1 und -v2 erscheinen. Es ist insbesondere möglich, eine Mehrzahl von Objekten,welche durch das Radarsystem 2 verfolgt werden, unter Verwendungder in dem konstant modulierten Frequenzbereich erlangt Frequenzspektrumdatenzu identifizieren.
    [0074] Eswerden, unter Bezugnahme zurückauf 2, in Schritt 160 diedigitalen Schwebungssignale D1 und D2 in dem konstant moduliertenFrequenzbereich der schnellen Fourier-Transformation (FFT) unterzogen,um Frequenzspektren der Schwebungssignale B1 und B2 zu erzeugen.Die Routine schreitet zu Schritt 170 fort, wobei bestimmtwird, ob es eine Kombination der in Schritt 150 nicht derPaarbildung unterzogenen Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF gibt, welche durch einen Grad vonein ander verschobensind, der mit einer relativen Geschwindigkeit eines durch das Radarsystem 2 verfolgtenObjekts übereinstimmt,wie durch einen Frequenzpeak in einem der in Schritt 160 erlangtenFrequenzspektren angezeigt ist, oder nicht. Diese Bestimmung ermöglicht es,dass das Vorhandensein von Kombinationen der Aufwärts- undAbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF, welche von sich mit den gleichen relativen Geschwindigkeitenbewegenden Objekten hervorgehen, bestätigt werden.
    [0075] Schritt 170 bestätigt insbesonderein dem Beispiel von 5 dasVorhandensein einer Kombination der Aufwärts- und Abwärtspeakfrequenzen UPF1und DPF, welche durch einen Grad voneinander verschobenen sind,welche durch einen der Frequenzpeaks in dem innerhalb des konstantmodulierten Frequenzbereichs erlangten Frequenzspektrum angezeigtist, wie in 6 veranschaulicht,und mit der relativen Geschwindigkeit -v2 des Fahrzeugs A übereinstimmt.Auf die gleiche weise bestätigtSchritt 170 das Vorhandensein einer Kombination der Aufwärts- undAbwärtspeakfrequenzenUPF2 und DPF, welche durch einen Grad voneinander verschobenen sind,welche durch den anderen der Frequenzpeaks in dem innerhalb deskonstant modulierten Frequenzbereichs erlangten Frequenzspektrumangezeigt ist, wie in 6 veranschaulicht,und mit der relativen Geschwindigkeit -v1 des Fahrzeugs B übereinstimmt.
    [0076] NachSchritt 170 schreitet die Routine zu Schritt 180 fort,wobei welche der Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF, die in Schritt 170 derart bestimmt wordensind, dass sie obigen Bedingungen erfüllen, einer Paarbildung unterzogen.
    [0077] DieRoutine schreitet zu Schritt 190 fort, wobei einen Phasenunterschiedzwischen den Schwebungssignalen B1 und B2 an dem in dem konstant moduliertenFrequenzbereich erlangten Frequenzpeak berechnet wird, um den Richtungswinkel θ jedes derverfolgten Objekte zu bestimmen. Die Routine schreitet zu Schritt 210 fort,wobei, wie oben beschrieben worden ist, der Abstand D und die relative GeschwindigkeitV jedes der Objekte bestimmt wird. Die Routine schreitet zu Schritt 220 fort,wobei der Richtungswinkel θ,der Abstand D und die relative Geschwindigkeit V, wie in den Schritten 190 und 210 erlangt,in dem Speicher gespeichert werden.
    [0078] Wieaus der obigen Diskussion ersichtlich wird, dient das Radarsystem 2 dazu,Objekte weiter zu verfolgen, selbst wenn sich die von einer Mehrzahl vonObjekten hervorgehenden AufwärtspeakfrequenzenUPF oder AbwärtspeakfrequenzenDPF gegenseitig überlappen.
    [0079] Nachstehendwird ein Radarsystem gemäß der zweitenAusführungsformbeschrieben. Das Radarsystem ist bezüglich des Aufbaus identischmit dem in 1 gezeigtenSystem, und dessen detaillierte Erläuterung wird hierbei ausgelassen.
    [0080] DasRadarsystem dieser Ausführungsform istdafür vorgesehen,die Bestimmung des Richtungswinkels θ eines Objekts unter Verwendungder Schwebungssignale B1 und B2 zu verhindern, wenn bestimmt wird,dass das Korrektheitsmaß einerWellenform, welche Frequenzpeaks in dem modulierten frequenzzunehmendenund/oder modulierten frequenzabnehmenden Bereich darstellt, verringert wordenist, um dadurch einen Fehler bei einer Bestimmung des Richtungswinkels θ des Objektsauszuschließen.
    [0081] 7 ist ein Ablaufdiagrammeines Programms, welches ausgeführtwird, um den Abstand D, die relative Geschwindigkeit und den Richtungswinkel θ eines vondem Ra darsystem dieser Ausführungsformverfolgten Objekts zu bestimmen. Die gleichen Schrittnummern, wiein 2 verwendet, beziehensich auf die gleichen Operationen, und deren detaillierte Erläuterungwird hierbei ausgelassen.
    [0082] Nachdemdie Frequenzspektrumdaten der Schwebungssignale B1 und B2 sowohlin dem modulierten frequenzzunehmenden als auch in dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich in Schritt 120 einer Mittelwertbildungsoperationunterzogen worden sind, schreitet die Routine zu Schritt 121 fort,wobei die gemittelten Frequenzspektrumdaten in dem modulierten frequenzzunehmendenund in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich jeweils integriertwerden, um Integralwerte zu erzeugen (nachstehend auch jeweils alsZunahmebereichsintegralwert und als Abnahmebereichsintegralwertbezeichnet).
    [0083] DieRoutine schreitet zu Schritt 122 fort, wobei bestimmt wird,ob sowohl der Zunahmebereichsintegralwert als auch der Abnahmebereichsintegralwertkleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert sind oder nicht.Wenn beide kleiner oder gleich dem Schwellenwert sind, schreitetdie Routine dann zu Schritt 130 und den nachfolgenden Schrittenfort, um den Abstand D, die relative Geschwindigkeit V und den Richtungswinkel θ eines von demRadarsystem verfolgten Objekts zu bestimmen. Wird in Schritt 122 alternativein Nein als Antwort erhalten, kehrt die Routine dann direkt zuSchritt 100 zurück,ohne die obigen Radardaten bezüglichdes Objekts zu erfassen.
    [0084] DieZunahme- und Abnahmebereichsintegralwerte überschreiten in Schritt 122 üblicherweise denSchwellenwert, wenn eine Anzahl von Frequenzpeaks erscheint, welchevon straßenseitigenreflektierenden Objekten wie beispielsweise Leitplanken sowie Hindernissenauf einer Straße oderdurch das Radarsystem zu verfolgende, vor dem Systemfahrzeug fahrendeFahrzeuge hervorgegangen ist, oder wenn ein Hinzufügen vonelektrischen Störungenzu den Schwebungssignalen B1 und B2 zu deren Pegelerhöhung alsGanzes führt.Als Beispiele zeigen 8(a) und 8(b) Frequenzspektren, wennkeine Radarrückstreuungenvon einer Leiterplanke an einer Straße vorhanden sind und wennmehrere solcher Rückstreuungenvorhanden sind.
    [0085] Sindmehrere Radarrückstreuungenvon straßenseitigen,reflektierenden Objekten vorhanden sind, führt dies dazu, dass es schwierigist, die Frequenzpeaks der Schwebungssignale B1 und B2 zu suchenund die Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF einer korrekten Paarbildung zu unterziehen, was zu Fehlernbei der Bestimmung der Radardaten wie beispielsweise der Richtungswinkel θ der Objekteführenkann. Um dieses zu vermeiden, dient das Radarsystem dieser Ausführungsformdazu, die Korrektheit einer Wellenform, welche die Frequenzpeaksder Schwebungssignale B1 und B2 darstellt, unter Verwendung derZunahme- und Abnahmebereichsintegralwerte, wie oben beschrieben,zu überprüfen bzw.zu überwachen,und eine Erfassung der Radardaten zu verhindern.
    [0086] Nachstehendwird die erste Modifikation der zweiten Ausführungsform beschrieben.
    [0087] DasRadarsystem dieser Modifikation ist dafür vorgesehen, die Korrektheiteiner Wellenform, welche die Frequenzpeaks der Schwebungssignale B1und B2 darstellt, anders als die obige zweite Ausführungsformderart zu überprüfen bzw.zu überwachen,dass es die Schwebungssignale B1 und B2 in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich der schnellen Fourier-Transformationunterzieht, um die Frequenzpeaks in deren Frequenzspektren zu suchenund ein Verhältnis bzw.einen Anteil der Anzahl der Frequenzpeaks, welche für eine Paarbildungder Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF verwendet werden, zu deren Gesamtanzahl richtig zu bestimmen.
    [0088] 9 zeigt ein von dem Radarsystemdieser Modifikation ausgeführtesProgramm. Die gleichen Schrittnummern, wie in den obigen Ausführungsformenverwendet, beziehen sich auf die gleichen Operationen, und derendetaillierte Erläuterungwird hierbei ausgelassen.
    [0089] Nachdemdie Phasenunterschiede zwischen den Schwebungssignalen B1 und B2an den Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF in Schritt 140 erlangt worden sind, schreitetdie Routine zu Schritt 141 fort, wobei alle Kombinationender Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF gesucht werden, welche eine Bedingung erfüllen, bei derein Unterschied zwischen dem Phasenunterschied zwischen den SchwebungssignalenB1 und B2 an der AufwärtspeakfrequenzUPF und dem an der AbwärtspeakfrequenzDPF unter einem vorgegebenen Wert liegt.
    [0090] DieRoutine schreitet zu Schritt 142 fort, wobei bestimmt wird,ob ein Verhältnisbzw. ein Anteil der Anzahl der Paare von Aufwärts- und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF, wie in Schritt 141 erzeugt, zu der Anzahlaller möglichenKombinationen der Aufwärts-und Abwärtspeakfrequenzen UPFund DPF, wie in Schritt 130 erlangt, größer oder gleich einem vorgegebenenSchwellenwert ist oder nicht. Wird als Antwort ein Ja erhalten,schreitet die Routine dann zu Schritt 143 fort, wobei dieAbstände D,die relative Geschwindigkeiten V und die Richtungswinkel θ der verfolgtenObjekte unter Verwendung der Paare von Aufwärts- und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF, wie in Schritt 141 erlangt, bestimmt werden.Wird alternativ als Antwort ein Nein erhalten, was bedeutet, dassmehrere der Aufwärts- undAbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF von straßenseitigen,reflektierenden Objekten hervorgegangen sind, so dass sie sich imFrequenzbereich gegenseitig überlappen,oder dass den Schwebungssignalen B1 und B2 viele elektrische Störungen hinzugefügt wordensind, kehrt die Routine dann zu Schritt 100 zurück, d.h.,das Radarsystem verhindert die Erfassung der Radardaten bezüglich allerverfolgten Objekte.
    [0091] Nachstehendwird die zweite Modifikation der zweiten Ausführungsform beschrieben.
    [0092] DasRadarsystem dieser Modifikation ist dafür vorgesehen, die Korrektheiteiner Wellenform, welche die Frequenzpeaks der Schwebungssignale B1und B2 darstellt, derart zu überprüfen bzw.zu überwachen,dass es die Schwebungssignale B1 und B2 in dem modulierten frequenzzunehmenden unddem modulierten frequenzabnehmenden Bereich der schnellen Fourier-Transformationunterzieht, um Frequenzpeaks in deren Frequenzspektren zu suchenund deren Dichte zu ermitteln (d.h., die Anzahl der Frequenzpeaksin einem spezifischen Frequenzband).
    [0093] 10 zeigt ein von dem Radarsystemdieser Modifikation ausgeführtesProgramm. Die gleichen Schrittnummern, wie in den obigen Ausführungsformenverwendet, beziehen sich auf die gleichen Operationen, und derendetaillierte Erläuterung wirdhierbei ausgelassen.
    [0094] Nachdemdie Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF in Schritt 130 gesucht worden sind, schreitetdie Routine zu Schritt 131 fort, wobei die Anzahl der AufwärtspeakfrequenzenUPF und die Anzahl der AbwärtspeakfrequenzenDPF innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbands berechnet werden,um zu bestimmen, ob sie kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwertsind oder nicht. wird als Antwort ein Ja erhalten, was bedeutet,dass entweder die Anzahl der Aufwärtspeakfrequenzen UPF oderdie Anzahl der Abwärtspeakfrequenzen DPFkleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist, schreitetdie Routine dann zu Schritt 140 und nachfolgenden Schrittenfort, um die Abstände D,die relativen Geschwindigkeiten V und die Richtungswinkel θ von erfasstenObjekten zu bestimmen. Wird alternativ als Antwort ein Nein erhalten,was bedeutet, dass mehrere der Aufwärts- und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF von straßenseitigen,reflektierenden Objekten hervorgegangen sind, kehrt die Routinedann zu Schritt 100 zurück, d.h.,das Radarsystem verhindert die Bestimmung der Radardaten bezüglich allererfassten Objekte. Die Bestimmung in Schritt 131 basiertauf der Tatsache, dass die Wahrscheinlichkeit üblicherweise niedrig ist, dassdie Anzahl von von Objekten wie beispielsweise vorausfahrenden Fahrzeugenhervorgehenden Frequenzpeaks, die erforderlich ist, um von dem Radarsystemverfolgt zu werden, den Schwellenwert überschreitet.
    [0095] Nachstehendwird die dritte Modifikation der zweiten Ausführungsform beschrieben.
    [0096] DasRadarsystem dieser Modifikation ist dafür vorgesehen, Änderungenin den Frequenzpeaks der Schwebungssignale B1 und B2 in dem moduliertenfrequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmenden Bereichauf der Grundlage der Verlaufsdaten bezüglich des Abstands D, der relativenGeschwindigkeit V und des Richtungswinkels θ jedes Objekts zu schätzen oderzu berechnen, wenn bestimmt werden kann, dass die Wahrscheinlichkeit hochist, dass die von einer Mehrzahl von Objekten hervorgegangenen Frequenzpeakssich gegenseitig überlappen,zu folgern, dass die Korrektheit einer Wellenform, welche die Frequenzpeaksdarstellt, nicht ein gewünschtesNiveau er reicht, und zu verhindern, dass die Radardaten von momentanverfolgten Objekten erfasst werden.
    [0097] 11 zeigt ein von dem Radarsystemdieser Modifikation ausgeführtesProgramm. Die gleichen Schrittnummern, wie in den obigen Ausführungsformenverwendet, beziehen sich auf die gleichen Operationen, und derendetaillierte Erläuterung wirdhierbei ausgelassen.
    [0098] NachEinsetzen des Programms schreitet die Routine zu Schritt 10 fort,wobei die Verlaufsdaten bezüglichdes Abstands D, der relative Geschwindigkeit V und des Richtungswinkels θ jedes erfassten Objekts,wie in Schritt 220 in vorhergehenden Programmzyklen imSpeicher gespeichert, gesucht werden, um die Frequenzen zu schätzen, beiwelchen Frequenzkomponenten der Schwebungssignale B1 und B2, welchedurch eine Radarrückstreuungjedes Objekts erzeugt werden, Peaks anzeigen, und bestimmt wird,ob die geschätztenvon der Mehrzahl von Objekten hervorgehenden Frequenzpeaks in demgleichen Frequenzband liegen oder nicht. Eine derartige Schätzung wirderzielt, indem Änderungen desAbstands D und der relativen Geschwindigkeit V, wie in den VerlaufsdatenD gespeichert, jeweils zu oder von dem als letztes erlangten AbstandD und der relativen Geschwindigkeit V addiert oder subtrahiert werden,sie als deren Schätzungendefiniert werden und die Frequenzpeaks gemäß Gleichungen (3) bis (6),wie oben beschrieben, unter Verwendung der Schätzungen rückberechnet werden.
    [0099] Wennbestimmt wird, dass sich die von den verschiedenen Objekten hervorgehendengeschätztenFrequenzpeaks gegenseitig überlappen,schreitet die Routine dann zu Schritt 20 fort und wartetfür dieZeit, welche erforderlich ist, um die geschätzten Frequenzpeaks in derenFrequenzband voneinander zu verschieben. Anschließend schreitetdie Routine zu Schritt 100 fort, wie oben beschrieben.
    [0100] Wennsich von verschiedenen Objekten hervorgehende Frequenzpeaks gegenseitig überlappen, wirddies gemäß obigerBeschreibung verursachen, dass Phasen der Schwebungssignale B1 undB2 an den Frequenzpeaks unerwünschtmiteinander kombiniert werden, was folglich eine Analyse der SchwebungssignaleB1 und B2 in dem konstant modulierten Frequenzbereich erfordert,um die Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF einer korrekten Paarbildung zu unterziehen. Existierteine derartige Bedingung, folgert das Radarsystem dieser Modifikation,dass die Korrektheit einer die Frequenzpeaks darstellenden Wellenformniedrig ist, und verhindert, dass die Radardaten erfasst werden.
    [0101] DieSchätzungder Frequenzpeaks kann ebenso unter Verwendung der Verlaufsdatenbezüglichdes Abstands, der relativen Geschwindigkeit V und des Richtungswinkels θ jedes Objektserzielt werden. Zusätzlichkönnendie Aufwärts-und AbwärtspeakfrequenzenUPF und DPF ebenso zu den Verlaufsdaten hinzugefügt werden, um eine leichtere Schätzung derFrequenzpeaks zu ermöglichen.
    [0102] Nachstehendwird die vierte Modifikation der zweiten Ausführungsform beschrieben.
    [0103] DasRadarsystem dieser Modifikation ist mit wenigstens einer Bilderfassungsvorrichtungzum Erfassen eines Bildes einer Frontalansicht, in welche eine Radarwelleausgesendet wird, einem Navigationssystem zur Lokalisierung desSystemfahrzeugs und einem Lenkpositionssensor zum Messen einer gelenktenWinkelposition eines Lenkrades des Systemfahrzeugs ausgerüstet, unddient dazu, das Vorhandensein einer Bedingung zu überwachen,welche fürdas Radarsystem ungeeignet ist, um die Radardaten bezüglich einesverfolgten Objekts zu erfassen, und die Erfassung der Radardatenzu verhindern, wenn eine derartige Bedingung erfüllt ist.
    [0104] 12 zeigt ein von dem Radarsystemdieser Modifikation ausgeführtesProgramm. Die gleichen Schrittnummern, wie in den obigen Ausführungsformenverwendet, beziehen sich auf die gleichen Operationen, und derendetaillierte Erläuterung wirdhierbei ausgelassen.
    [0105] NachEinsetzen des Programms schreitet die Routine zu Schritt 30 fort,wobei bestimmt wird, ob wenigstens eines der von der Bilderfassungsvorrichtungerfassten Bilder einer Ansicht vor dem Systemfahrzeug, die Positiondes von dem Navigationssystem ermittelten Systemfahrzeugs, und dievon dem Lenkpositionssensor gemessenen Winkelposition des Lenkradeseine Bedingung anzeigt, die für dasRadarsystem geeignet ist, um die Radardaten bezüglich eines verfolgten Objektszu erfassen oder nicht. Wird als Antwort ein Ja erhalten, schreitetdie Routine dann zu Schritt 100 fort, um die digitalen SchwebungssignaleD1 und D2 zu erfassen.
    [0106] DasRadarsystem verhindert die Erfassung der Radardaten bezüglich verfolgterObjekte, wenn beispielsweise unter Verwendung des von der Bilderfassungsvorrichtungerfassten Bildes das Vorhandensein eines Objekts wie beispielsweiseeiner Leiterplanke an einer Straße oder einer Seitenwand einesTunnels bestätigtwird, welche eine Radarwelle mit einer Intensität reflektieren, die über einemvorgegebener Schwellenwert liegt. Die Ursache hierfür liegtdarin, dass das Vorhandensein der Leiterplanke oder der Seitenwanddes Tunnels dazu führt,dass es schwierig ist, die von einem Objekt hervorgehenden Frequenzpeakszu suchen, welche benötigtwerden, um von dem Radarsystem korrekt verfolgt zu werden.
    [0107] DasRadarsystem verhindert die Erfassung der Radardaten aus den gleichenGründen,wie oben beschrieben, wenn unter Verwendung der von dem Navigationssystemerhaltenen Daten bestätigtwird, dass das Systemfahrzeug momentan in einem Tunnel fährt.
    [0108] Fernerverhindert das Radarsystem die Erfassung der Radardaten, wenn unterVerwendung einer Messung des Lenkpositionssensors bestätigt wird,dass eine gelenkte Winkelposition des Lenkrades über einem vorgewählten wertliegt. Die Ursache hierfürliegt darin, dass das Radarsystem derart betrachtet werden kann,dass es eine Anzahl von Radarrückstreuungeneines straßenseitigenObjekts wie beispielsweise einer Leiterplanke an einer Straße empfängt, wenndas Lenkrad in einem hohen Maße gedrehtwird. Der Lenkpositionssensor kann durch einen Rotationsgeber implementiertwerden, der an einer Lenkwelle des Systemfahrzeugs installiert ist. Diegelenkte Winkelposition des Lenkrades kann alternativ indirekt aufder Grundlage eines Geschwindigkeitsunterschieds zwischen rechtenund linken Rädernberechnet werden.
    [0109] Obwohldie vorliegende Erfindung bezüglich derbevorzugten Ausführungsformenoffenbart worden ist, um diesbezüglichein besseres Verständnis zuermöglichen,sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung in verschiedenenWeisen realisiert werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zuverlassen. Deshalb sollte die Erfindung als mit allen denkbarenAusführungsformenund Modifikationen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet verstanden werden,welche realisiert werden können,ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Radarvorrichtung für ein Fahrzeug, welche aufweist: – einenSender, der dazu dient, ein Sendesignal in Form einer Radarwelleauszusenden, welche eine Frequenz aufweist, die derart moduliertist, dass sie periodisch zunimmt, abnimmt und konstant gehalten wird; – eine ersteund eine zweite Empfangsschaltung, welche eine erste und eine zweiteAntenne aufweisen, die in einem vorgegebenen Abstand voneinanderentfernt angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Empfangsschaltungjeweils dazu dienen, eine Rückstreuungder Radarwelle von einem Objekt zu empfangen, um Empfangssignalezu erzeugen, und ein erstes und ein zweites Schwebungssignal zuerzeugen, von denen jedes eine Frequenz entsprechend eines Frequenzunterschiedszwischen dem Sendesignal und einem entsprechenden der Empfangssignaleaufweist, wobei sowohl das erste als auch das zweite Schwebungssignaleine erste Frequenzkomponente in einem modulierten frequenzzunehmendenBereich, in dem die Frequenz des Sendesignals zunimmt, eine zweiteFrequenzkomponente in einem modulierten frequenzabnehmenden Bereich,in dem die Frequenz des Sendesignals abnimmt, und eine dritte Frequenzkomponentein einem konstant modulierten Frequenzbereich aufweisen, in demdie Frequenz des Sendesignals konstant gehalten wird; und – einenSignalprozessor, der dazu dient, einen Richtungswinkel des Objektsunter Verwendung der Empfangssignale zu bestimmen, welche von derersten und der zweiten Empfangsschaltung vorgesehen werden, wobeider Signalprozessor einen ersten und einen zweiten Richtungswinkelbestimmungsabschnittaufweist, wobei der erste Richtungswinkelbestimmungsabschnitt denRichtungswinkel des Objekts auf der Grundlage eines Phasenunterschieds zwischendem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an einer Peakfrequenzbestimmt, die wenigstens eine von Frequenzen des ersten und deszweiten Schwebungssignals in dem modulierten frequenzzunehmendenund/oder dem modulierten frequenzabnehmenden Peaks aufweisendenBereich ist, und wobei der zweite Richtungswinkelbestimmungsabschnittden Richtungswinkel des Objekts unter Verwendung eines Phasenunterschiedszwischen dem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an Peakfrequenzenbestimmt, die Frequenzen des ersten und des zweiten Schwebungssignalsin dem konstant modulierten Frequenzbereich sind, wenn sich voneiner Mehrzahl von Objekten hervorgehende Peakfrequenzen, die Frequenzen des ersten und des zweiten Schwebungssignals sind, welche Peaksin dem modulierten frequenzzunehmenden und/oder dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich aufweisen, gegenseitig überlappen.
    [2] Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei – der ersteRichtungswinkelbestimmungsabschnitt dazu dient, als den Richtungswinkeldes Objekts einen ersten Richtungswinkel auf der Grundlage eines Phasenunterschiedszwischen dem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an der Peakfrequenzin dem modulierten frequenzzunehmenden Bereich und einen zweitenRichtungswinkel auf der Grundlage eines Phasenunterschieds zwischendem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an der Peakfrequenz indem modulierten frequenzabnehmenden Bereich zu bestimmen, wobeider Signalprozessor die Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich als von dem gleichenObjekt hervorgegangen bestimmt und die Peakfrequenzen in dem moduliertenfrequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmenden Bereichkombiniert, um ein Peakfrequenzpaar zu erzeugen, wenn sowohl eineerste Bedingung, bei der ein Unterschied zwischen dem ersten unddem zweiten Richtungswinkel unter einem vorgegebenem Wert liegt,als auch eine zweite Bedingung, bei der ein Intensitätsunterschied zwischenden Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmenden und demmodulierten frequenzabnehmenden Bereich unter einem vorgegebenenWert liegt, erfülltsind, wobei der Signalprozessor einen Abstand und eine relativeGeschwindigkeit des Objekts unter Verwendung des Peakfrequenzpaarsbestimmt, und wobei der zweite Richtungswinkelbestimmungsabschnittden Richtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn die erste und diezweite Bedingung nicht erfülltsind.
    [3] Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei – der zweiteRichtungswinkelbestimmungsabschnitt bestimmt, ob die Peakfrequenzenin dem modulierten frequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmendenBereich durch einen Grad voneinander verschoben sind, der mit einerrelativen Geschwindigkeit des Objekts übereinstimmt, wie durch diePeakfrequenzen in dem konstant modulierten Frequenzbereich angezeigt,wobei der zweite Richtungswinkelbestimmungsabschnitt den Richtungswinkeldes Objekts unter Verwendung der Peakfrequen zen in dem konstantmodulierten Frequenzbereich bestimmt, wenn eine positive Antworterhalten wird.
    [4] Radarvorrichtung nach Anspruch 3, wobei – der Signalprozessordie verschobenen Peakfrequenzen kombiniert, um ein Peakfrequenzpaarzur Verwendung bei einer Bestimmung des Richtungswinkels des Objektszu erzeugen, wenn bestimmt wird, dass die Peakfrequenzen in demmodulierten frequenzzunehmenden und dem modulierten frequenzabnehmendenBereich durch den Grad voneinander verschoben sind, der mit derrelativen Geschwindigkeit des Objekts übereinstimmt, wie durch diePeakfrequenzen in dem konstant modulierten Frequenzbereich angezeigt.
    [5] Radarvorrichtung für ein Fahrzeug, welche aufweist: – einenSender, der dazu dient, ein Sendesignal in Form einer Radarwelleauszusenden, welche eine Frequenz aufweist, die derart moduliertist, dass sie periodisch zunimmt und abnimmt; – eine ersteund eine zweite Empfangsschaltung, welche eine erste und eine zweiteAntenne aufweisen, die in einem vorgegebenen Abstand voneinanderentfernt angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Empfangsschaltungjeweils dazu dienen, eine Rückstreuungder Radarwelle von einem Objekt zu empfangen, um Empfangssignalezu erzeugen, und ein erstes und ein zweites Schwebungssignal zuerzeugen, von denen jedes eine Frequenz entsprechend eines Frequenzunterschiedszwischen dem Sendesignal und einem entsprechenden der Empfangssignale aufweist,wobei sowohl das erste als auch das zweite Schwebungssignal eineerste Frequenzkomponente in einem modulierten frequenzzunehmendenBereich, in dem die Frequenz des Sendesignals zunimmt, und einezweite Frequenzkomponente in einem modulierten frequenzabnehmendenBereich aufweisen, in dem die Frequenz des Sendesignals abnimmt;und – einenSignalprozessor, der dazu dient, einen Richtungswinkel des Objektsunter Verwendung der Empfangssignale zu bestimmen, welche von derersten und der zweiten Empfangsschaltung vorgesehen werden, wobeider Signalprozessor dafürvorgesehen ist, eine Richtungswinkelbestimmungsfunktion und eineVerhinderungsfunktion auszuführen,wobei die Richtungswinkelbestimmungsfunktion dazu dient, den Richtungswinkeldes Objekts auf der Grundlage eines Phasenunterschieds zwischendem ersten und dem zweiten Schwebungssignal an einer Peakfrequenzzu bestimmen, die wenigstens eine von Frequenzen des ersten unddes zweiten Schwebungssignals in dem modulierten frequenzzunehmenden und/oderdem modulierten frequenzabnehmenden Peaks aufweisenden Bereich ist,und wobei die Verhinderungsfunktion dazu dient, ein Korrektheitsmaß einerWellenform zu überprüfen, welchedie Peakfrequenzen sowohl in dem modulierten frequenzzunehmendenals auch in dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich darstellt,wobei die Verhinderungsfunktion ausgeführt wird, um zu verhindern, dassdie Richtungswinkelbestimmungsfunktion den Richtungswinkel des Objektsbestimmt, wenn das Korrektheitsmaß sowohl in dem moduliertenfrequenzzunehmenden als auch in dem modulierten frequenzabnehmendenBereich unter einem vorgegebenen Grad liegt.
    [6] Radarvorrichtung nach Anspruch 5, wobei – die Verhinderungsfunktiondes Signalprozessors ausgeführtwird, um zu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsfunktionden Richtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn ein Integralwertdes ersten und/oder zweiten Schwebungssignals sowohl in dem moduliertenfrequenzzunehmenden als auch in dem modulierten frequenzabnehmendenBereich unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt.
    [7] Radarvorrichtung nach Anspruch 5, wobei – der SignalprozessorVerlaufsdaten bezüglichder Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmenden und/oderdem modulierten frequenzabnehmenden Bereich speichert, wobei derSignalprozessor bestimmt, dass das Korrektheitsmaß untereinem vorgegebenen Grad liegt, und die Verhinderungsfunktion ausführt, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsfunktion den Richtungswinkeldes Objekts bestimmt, wenn der Signalprozessor auf der Grundlagevon Änderungenin den als Verlaufsdaten gespeicherten Peakfrequenzen eine Annahmeaufweist, dass sich einige der Peakfrequenzen gegenseitig überlappenwerden.
    [8] Radarvorrichtung nach Anspruch 5, welche ferner aufweist: – eine Bilderfassungsvorrichtung,welche ein Bild einer Ansicht erfasst, in welche die Radarwelleausgesendet wird, wobei der Signalprozessor bestimmt, dass die Korrektheitsmaß unterdem vorgegebene Grad liegt und die Verhinderungsfunktion ausführt, umzu verhindern, dass die Richtungswin kelbestimmungsschaltung denRichtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn das Vorhandensein einesObjekts, welches die Radarwelle mit einer Intensität reflektiert, die über einemvorgegebenen Schwellenwert liegt, von dem erfassten Bild bestätigt wird.
    [9] Radarvorrichtung nach Anspruch 5, welche ferner aufweist: – eine Fahrzeugpositionsbestimmungsvorrichtung, welcheeine Position eines mit der Radarvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugsbestimmt, wobei der Signalprozessor bestimmt, dass das Korrektheitsmaß unterdem vorgegebene Grad liegt und die Verhinderungsfunktion ausführt, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsschaltung denRichtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn die Position, wie durchdie Fahrzeugpositionsbestimmungsvorrichtung bestimmt, die Tatsacheanzeigt, dass das Fahrzeug in einem Tunnel fährt.
    [10] Radarvorrichtung nach Anspruch 5, welche ferneraufweist: – einenLenkpositionssensor, welcher eine Winkelposition eines Lenkradseines mit der Radarvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs misst, wobeider Signalprozessor bestimmt, dass das Korrektheitsmaß unter demvorgegebene Grad liegt und die Verhinderungsfunktion ausführt, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsschaltung denRichtungswinkel des Objekts bestimmt, wenn der Lenkpositionssensoranzeigt, dass die Winkelposition des Lenkrads über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt.
    [11] Radarvorrichtung nach Anspruch 5, wobei – die Richtungswinkelbestimmungsfunktiondazu dient, als den Richtungswinkel des Objekts einen ersten Richtungswinkelauf der Grundlage eines Phasenunterschieds zwischen dem ersten unddem zweiten Schwebungssignal an den Peakfrequenzen in dem moduliertenfrequenzzunehmenden Bereich und einen zweiten Richtungswinkel aufder Grundlage eines Phasenunterschieds zwischen dem ersten und demzweiten Schwebungssignal an den Peakfrequenzen in dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich zu bestimmen, wobei der Signalprozessor diePeakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmenden und dem moduliertenfrequenzabnehmenden Bereich als von dem gleichen Objekt hervorgegangenbestimmt und die Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich kombiniert, um einPeakfrequenzpaar zu erzeugen, wenn eine erste Bedingung, bei derein Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Richtungswinkelunter einem vorgegebenen wert liegt, und eine zweite Bedingung,bei der ein Intensitätsunterschiedzwischen den Peakfrequenzen in dem modulierten frequenzzunehmendenund dem modulierten frequenzabnehmenden Bereich unter einem vorgegebenenwert liegt, erfülltsind, wobei der Signalprozessor einen Abstand und eine relativeGeschwindigkeit des Objekts unter Verwendung des Peakfrequenzpaarsbestimmt, und wobei der Signalprozessor bestimmt, dass das Korrektheitsmaß unterdem vorgegebenen Grad liegt und die Verhinderungsfunktion ausführt, umzu verhindern, dass die Richtungswinkelbestimmungsfunktion den Richtungswinkeldes Objekts bestimmt, wenn die Anzahl von Peakfrequenzpaaren, wiedurch den Signalprozessor erzeugt, unter einem vorgegebenen Wertliegt.
    [12] Radarvorrichtung nach Anspruch 5, wobei – der Signalprozessorbestimmt, dass das Korrektheitsmaß unter dem vorgegebene Gradliegt, und die Verhinderungsfunktion ausführt, um zu verhindern, dassdie Richtungswinkelbestimmungsschaltung den Richtungswinkel desObjekts bestimmt, wenn die Anzahl der Peakfrequenzen in dem moduliertenfrequenzzunehmenden und/oder dem modulierten frequenzabnehmendenBereich unter einem vorgegebenen Wert liegt.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US20190004167A1|2019-01-03|Range Resolution in FMCW Radars
    US9971022B2|2018-05-15|Radar apparatus
    EP0906581B1|2001-12-12|Radarsystem für fahrzeuge
    KR100645771B1|2006-11-13|Radar
    US7183968B2|2007-02-27|FM-CW radar system
    EP2507649B1|2015-04-08|Verfahren zum eindeutigen bestimmen einer entfernung und/oder einer relativen geschwindigkeit eines objektes, fahrerassistenzeinrichtung und kraftfahrzeug
    DE10306776B4|2013-07-25|FMCW-Radarsystem und Computerprogramm
    US6795012B2|2004-09-21|Radar for detecting a target based on a frequency component
    US5731778A|1998-03-24|FM-CW radar apparatus for measuring relative speed of and distance to an object
    JP4356758B2|2009-11-04|Ｆｍｃｗレーダ
    JP3512066B2|2004-03-29|車載用レーダ装置
    JP4769684B2|2011-09-07|電子走査式レーダ装置
    DE60203661T2|2006-03-02|Verfahren und Radar zur Abstandsdetektion eines Zieles
    US9547078B2|2017-01-17|Detection of radar objects using a radar sensor of a motor vehicle
    JP4665962B2|2011-04-06|目標物検出装置
    US7893868B2|2011-02-22|Radar device
    US8427361B2|2013-04-23|Radar apparatus for use in vehicle
    US7061424B2|2006-06-13|Radar device
    JP3746235B2|2006-02-15|距離計測装置
    JP3797277B2|2006-07-12|レーダ
    US6198426B1|2001-03-06|Method and apparatus for detecting road circumstances around a traveling vehicle and a recording medium for storing a related software program
    JP4724694B2|2011-07-13|電波レーダ装置
    US6657582B2|2003-12-02|Radar apparatus capable of measuring a plurality of objects that are in close proximity
    US6429804B1|2002-08-06|Motor-vehicle-mounted radar apparatus
    US8390509B2|2013-03-05|Radar system and direction detecting method
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20040252047A1|2004-12-16|
    US6924762B2|2005-08-02|
    DE102004024125B4|2015-05-13|
    JP4093109B2|2008-06-04|
    JP2004340755A|2004-12-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-07-14| R012| Request for examination validly filed|Effective date: 20110415 |
    2014-07-31| R079| Amendment of ipc main class|Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01S0013060000 Ipc: G01S0013340000 |
    2014-09-11| R079| Amendment of ipc main class|Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01S0013060000 Ipc: G01S0013340000 Effective date: 20140731 |
    2014-12-19| R016| Response to examination communication|
    2015-01-28| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2016-02-16| R020| Patent grant now final|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]