DE60303693T2

DE60303693T2 - Radarsystem

Info

Publication number: DE60303693T2
Application number: DE60303693T
Authority: DE
Inventors: Motoi Nakanishi, (A170) Intel. Propt. Dept., Nagaokakyo-shi; Toru Ishii, (A170) Intel. Propt. Dept., Nagaokakyo-shi; Tetsu Nishimura, (A170) Intel. Propt. Dept., Nagaokakyo-shi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: JP2003202374A; KR100642001B1; EP1326088B1; EP1326088A2; EP1326088A3; DE60303693D1; JP3753071B2; US6856278B2; KR20030060784A; US20030128154A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Radar, das ein Ziel durch ein Senden und Empfangen von Funkwellen erfasst, die durch ein Durchführen einer Frequenzmodulation von kontinuierlichen Wellen erzeugt werden.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Ein FM-CW-Radar, das ein Ziel durch ein Senden und Empfangen von Funkwellen erfasst, die durch ein Durchführen einer Frequenzmodulation (FM) von kontinuierlichen Wellen (CW) erzeugt werden, sendet ein Sendesignal, derart, dass ein Aufwärtsmodulationsintervall, bei dem die Frequenz allmählich ansteigt, und ein Abwärtsmodulationsintervall, bei dem die Frequenz allmählich absteigt, bezüglich der Zeit in der Form einer Dreieckwelle wiederholt wechseln, und empfängt ein Empfangssignal, das reflektierte Signale von dem Ziel umfasst, wodurch eine relative Distanz zu dem Ziel und seine relative Geschwindigkeit basierend auf dem Frequenzspektrum eines Überlagerungssignals bestimmt werden, das eine Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal darstellt. Auch wird durch ein Durchführen der oben beschriebenen Operation für einen Strahl, der in eine vorbestimmte Peilrichtung gerichtet ist, und durch ein sequentielles Verändern der Strahlpeilrichtung eine Erfassung von Zielen in einem vorbestimmten Peilrichtungswinkelbereich durchgeführt.
Wenn ein einziges Ziel vorliegt, erscheint bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und dem Abwärtsmodulationsintervall eine Spitze in dem Frequenzspektrum eines Überlage rungssignals basierend auf reflektierten Wellen von dem Ziel. Somit werden basierend auf der Frequenz (im Folgenden als die „Aufwärtsüberlagerungsfrequenz" bezeichnet) des Überlagerungssignals bei dem Rufwärtsmodulationsintervall und der Frequenz (im Folgenden als die „Abwärtsüberlagerungsfrequenz" bezeichnet) des Überlagerungssignals bei dem Abwärtsmodulationsintervall eine relative Distanz zu dem Ziel und dessen relative Geschwindigkeit bestimmt.
Wenn jedoch eine Mehrzahl von Zielen in einem Abtastbereich für einen einzigen Strahl vorliegt, erscheinen viele Spitzen in dem Frequenzspektrum sowohl bei dem Aufwärtsmodulationsintervall als auch bei dem Abwärtsmodulationsintervall. Deshalb besteht ein Risiko, dass ein Fehler beim Kombinieren (im Folgenden als „Paaren" bezeichnet) einer Mehrzahl von Aufwärtsüberlagerungsfrequenzen und einer Mehrzahl von Abwärtsüberlagerungsfrequenzen auftreten kann.
Bei Radar (1), das in dem japanischen Patent Nr. 2765767 (japanische Patentanmeldung Nr. 03-114621) beschrieben ist, ist ein Radar offenbart, bei dem Spitzen in Frequenzspektren, die im Wesentlichen identische Signalintensitäten aufweisen, als die Spitzen ausgewählt werden, die sich aus dem gleichen Ziel ergeben. Außerdem ist bei Radar (2), das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2000-65921 beschrieben ist, ein Radar offenbart, bei dem Spitzen, die in den Frequenzspektren bei einem Aufwärtsmodulationsintervall auftreten, und Spitzen, die in dem Frequenzspektrum bei einem Abwärtsmodulationsintervall auftreten, durch die Spitzen gepaart werden, die identische repräsentative Strahlpeilrichtungen aufweisen.
Bei dem im Vorhergehenden beschriebenen Radar (1) wird jedoch, wenn eine Mehrzahl von Spitzen von im Wesentlichen identischen Signalintensitäten in den Frequenzspektren vorliegt, ein Paaren nicht angemessen durchgeführt. Außerdem wird bei dem im Vorhergehenden beschriebenen Radar (2), wenn eine Mehrzahl von Spitzengruppen vorliegt, die identi sche repräsentative Strahlpeilrichtungen aufweisen, ein Paaren nicht angemessen durchgeführt.
Die EP 1 319 961 A1 , die gemäß Art. 54(3) und (4) EPÜ ein Dokument des Stands der Technik ist, offenbart ein Radarsystem, das eine Sende-/Empfangseinheit zum Senden eines Sendesignals, das sich in einem dreieckförmigen Signalverlauf so ändert, dass ein Aufwärtsmodulationsintervall mit allmählich ansteigender Frequenz und ein Abwärtsmodulationsintervall mit allmählich absteigender Frequenz zeitlich wiederholt werden, und zum Empfangen eines Empfangssignals, das ein reflektiertes Signal von einem Ziel umfasst, eine Abtasteinheit zum Ändern der Strahlpeilrichtung des Sendesignals für vorbestimmte Peilrichtungswinkel, eine Frequenzanalyseeinheit zum Bestimmen von Daten zu dem Frequenzspektrum eines Überlagerungssignals, das eine Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal darstellt, eine Erfassungseinheit zum Erfassen von zumindest entweder einer relativen Distanz zu dem Ziel oder einer relativen Geschwindigkeit desselben basierend auf der Frequenz des Überlagerungssignals in dem Aufwärtsmodulationsintervall und der Frequenz des Überlagerungssignals in dem Abwärtsmodulationsintervall, und eine Prüfeinheit aufweist, bei der Spitzengruppen, die jede aufeinander folgende Spitzen umfassen, die in dem Frequenzspektrum bei den Strahlpeilrichtungen in einer vorbestimmten Frequenzdifferenz auftreten, als durch Wellen, die durch ein einzelnes Ziel reflektiert werden, bewirkt betrachtet werden, und wobei die Prüfeinheit ein paarweises Prüfen jeder Spitzengruppe in dem Aufwärtsmodulationsintervall und jeder Spitzengruppe in dem Abwärtsmodulationsintervall durchführt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Radar zu liefern, das ein hervorragendes Paaren durchführt, selbst wenn Spitzen von in etwa identischen Signalintensitäten und/oder selbst wenn eine Mehrzahl von Spitzengruppen, die identische repräsentative Strahlpeilrichtungen aufweisen, in den Frequenzspektren existieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Radar gemäß Anspruch 1 gelöst.
Zusammenfassung der Erfindung
Um die im Vorhergehenden beschriebenen Probleme zu lösen, liefern bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein Radar, das ein hervorragendes Paaren durchführt, selbst wenn Spitzen von in etwa identischen Signalintensitäten und/oder selbst wenn eine Mehrzahl von Spitzengruppen, die identische repräsentative Strahlpeilrichtungen aufweisen, in den Frequenzspektren existieren.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert ein Radar, das eine Paarungseinheit umfasst, die die Spitzenfrequenz einer Spitze in dem Frequenzspektrum bezüglich jedes des Aufwärtsmodulationsintervalls und des Abwärtsmodulationsintervalls bei einer vorbestimmten Strahlpeilrichtung bestimmt, die ein Signalintensitätsprofil mit einer Frequenz, die gleich der Spitzenfrequenz ist, bezüglich einer Mehrzahl von Strahlen definiert, die zu der vorbestimmten Strahlpeilrichtung benachbart sind, die einen Korrelationspegel zwischen einem Profil bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und einem Profil bei dem Abwärtsmodulationsintervall bestimmt, und die eine Kombination auswählt, die den höchsten Korrelationspegel aufweist. Deshalb wird ein angemessenes Paaren durchgeführt, selbst wenn Spitzen von in etwa identischen Signalintensitäten und/oder selbst wenn eine Mehrzahl von Spitzengruppen, die identische repräsentative Strahlpeilrichtungen aufweisen, in den Frequenzspektren existieren.
Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, werden bezüglich einer Mehrzahl von Strahlen, die zu einer vorbestimmten Strahlpeilrichtung benachbart sind, Signalintensitätsprofi le mit einer Frequenz, die gleich der Spitzenfrequenz einer Spitze in einem Frequenzspektrum ist, als Ursprungsdaten zur Paarung verwendet. Das heißt, der Korrelationspegel zwischen dem Signalintensitätsprofil bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und dem Signalintensitätsprofil bei dem Abwärtsmodulationsintervall wird bestimmt, und die Kombination, die den höchsten Korrelationspegel aufweist, wird als diejenige bestimmt, die sich aus reflektierten Wellen von dem gleichen Ziel ergibt. Folglich wird das Auftreten einer falschen Paarung minimiert und in großem Maße verringert.
Das Radar gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ferner bevorzugt eine Einheit zum Extrahieren eines Teils, bei dem die Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind, als eine Spitzengruppe, wobei das Signalintensitätsprofil der Spitzengruppe extrahiert wird. Durch ein Durchführen eines Paarens unter Verwendung eines Signalintensitätsprofils bezüglich einer Spitzengruppe auf diese Weise werden die Datenmenge, die zu handhaben ist, und die Anzahl von Berechnungs- oder Rechenprozessen in hohem Maße verringert. Folglich ist eine Erfassung von vielen Zielen selbst unter Verwendung eines Berechnungs- oder Rechenverarbeitungsabschnitts, der eine beschränkte Berechnungs- oder Rechenverarbeitungsleistung aufweist, möglich.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen, für die der Korrelationspegel zu berechnen ist, in etwa gleich der Anzahl von Strahlen oder der Anzahl von Abtastintervallen, die durch eine einzige Strahlbreite abgedeckt sind. Falls z.B. eine Strahlbreite bei den Strahlpeilrichtungen N mal so breit wie ein Abtastintervall ist, und falls ein Ziel ein kleiner Punkt ist, treten reflektierte Wellen in N Strahlen auf, wenn eine Strahlabtastung durchgeführt wird. Das heißt, in den Frequenzspektren treten Spitzen für N aufeinander folgende Strahlen bei den Strahl peilrichtungen auf. Deshalb wird durch ein Bestimmen des Korrelationspegels basierend auf N Elementen von Signalintensitätsdaten die Paarungsgenauigkeit selbst für ein kleines Ziel durch ein Erhöhen des Korrelationspegels der Signalintensitätsprofile, die sich aus dem gleichen Ziel ergeben, verbessert.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird die Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen, für die der Korrelationspegel zu berechnen ist, in dem Maße verringert, in dem die Distanz zu dem Objekt zunimmt. Da die Anzahl von Spitzen, die bei den Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind, in dem Maße verringert wird, in dem die Distanz zu dem Objekt zunimmt, wird durch ein entsprechendes Anpassen der Anzahl von Elementen von Daten, für die ein Korrelationspegel zu berechnen ist, der Korrelationspegel der Signalintensitätsprofile, die sich aus reflektierten Wellen von dem gleichen Ziel ergeben, unabhängig von der Distanz zu dem Ziel weiter verbessert, und die Paarungsgenauigkeit wird in hohem Maße verbessert.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist der Korrelationspegel bevorzugt ein normierter Korrelationskoeffizient. Folglich sind die Korrelationspegelgrade durch Indizes definiert und ein Paaren wird erleichtert.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird, wenn nahe dem Ende des Abtastbereichs die Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen nicht eine Anzahl erreicht, die benötigt wird, um den Korrelationspegel zu bestimmen, der Korrelationspegel durch ein Ignorieren nicht ausreichender Daten bestimmt. Folglich wird ein Paaren unter Verwendung des Korrelationspegels sogar nahe dem Ende des Abtastbereichs durchgeführt.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird, wenn nahe dem Ende des Strahlabtastbereichs die Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen nicht eine Anzahl erreicht, die benötigt wird, um den Korrelationspegel zu bestimmen, der Korrelationspegel durch ein Ergänzen der nicht ausreichenden Daten mit vorbestimmten Daten bestimmt. Zum Beispiel werden die nicht ausreichenden Daten mit Signalintensitätsdaten in dem Abtastbereich ergänzt, oder dieselben werden mit Daten eines festen Werts ergänzt. Folglich wird der Korrelationspegel durch das gleiche Berechnungsverfahren berechnet, wobei die Anzahl von Elementen von Daten, die benötigt werden, um den Korrelationspegel zu berechnen, fest ist.
Andere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen ersichtlicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Radars gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 zeigt Beispiele von Frequenzveränderungen eines Sendesignals und eines Empfangssignals, die gemäß einer relativen Distanz zu einem Ziel und einer relativen Geschwindigkeit zu dem Ziel verändert werden;
3 ist eine Darstellung der Beziehung zwischen Strahlen und Zielen in einem Abtastbereich;
4A, zeigen Beispiele eines Spitzenfrequenzspektrums
4B und für jede Strahlpeilrichtung bei einem Aufwärtsmo-
4C dulationsintervall und einem Abwärtsmodulationsintervall;
5A zeigen ein Gruppierungsverfahren;
und 5B
6A zeigen ein Gruppierungsverfahren und eine Extrak
und 6B tion eines Profils;
7A zeigen die Beziehung zwischen einer Strahlbreite
und 7B und einer Strahlbeabstandung;
8 zeigt die Anzahl von Elementen von Daten eines zu bestimmenden Profils gemäß der Distanz zu einem Ziel;
9 zeigt ein Handhaben von Signalintensitätsdaten an den Enden eines Strahlabtastbereichs;
10 zeigt ein weiteres Handhaben von Signalintensitätsdaten an den Enden eines Strahlabtastbereichs;
11 zeigt ein weiteres Handhaben von Signalintensitätsdaten an den Enden eines Strahlabtastbereichs;
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsprozedur eines Radarsteuerabschnitts zeigt; und
13 ist ein weiteres Flussdiagramm, das eine Verarbeitungsprozedur eines Radarsteuerabschnitts zeigt.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele
Die Konfiguration eines Radars gemäß bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Radars zeigt. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Eingangsvorrichtung des Radars, die Millimeterwellensignale sendet und empfängt, und das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Radarsteuerabschnitt, der mit der Eingangsvorrichtung 1 verbunden ist. In dem Radarsteuerabschnitt 2 ist der Teil, der durch das Bezugszeichen 101 angezeigt ist, ein Signalverarbeitungsabschnitt zum Verarbeiten eines Überlagerungssignals, und der Teil, der durch das Bezugszeichen 102 angezeigt ist, ist ein Steuerabschnitt, der ein Sendesignal moduliert und eine Strahlpeilrichtung erfasst, und das Bezugszeichen 103 bezeichnet einen Abschnitt zum Durchführen einer Strahlabtastung und einer Kommunikationssteuerung. Ein Zeitgebungserzeugungsabschnitt 11 erzeugt ein Zeitgebungssignal zum Modulieren eines Sendesignals. In Synchronisation mit dem Zeitgebungssignal gibt ein Modulationssteuerabschnitt 12 Steuerdaten (-werte) zum Senden eines Millimeterwellensignals mit der Sendefrequenz, die zu jedem Zeitpunkt benötigt wird, an eine LUT 13 aus. Die LUT 13 ist eine Nachschlagetabelle, und die Beziehungen der Eingangswerte zu den Ausgangswerten werden vorhergehend bestimmt und in einer Tabellenform gespeichert. Ein Digital-Analog- (DA-) Wandler 14 liefert der Eingangsvorrichtung 1 ein analoges Spannungssignal gemäß einem Wert, der von der Nachschlagetabelle 13 ausgegeben wird. Die Eingangsvorrichtung 1 umfasst einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), wobei eine Spannungsausgabe von dem DA-Wandler 14 als eine Steuerspannung für den VCO eingegeben wird, und ein Millimeterwellensignal, das eine Frequenz aufweist, die der Spannung entspricht, gesendet wird.
Die Eingangsvorrichtung 1 umfasst eine Mischschaltung, die ein Überlagerungssignal ausgibt, das durch ein Mischen eines Lokalsignals, das dadurch extrahiert wird, dass dasselbe mit dem Sendesignal gekoppelt wird, mit einem Empfangssignal erzeugt wird. Ein AD-Wandler 15 tastet das Überlagerungssignal mit einer vorbestimmten Abtastperiode ab und wandelt das Überlagerungssignal in eine digitale Datensequenz um. Der Signalverarbeitungsabschnitt 101 ist durch einen Digitalsignalverarbeitungsabschnitt (DSP) gebildet, und die Signalverarbeitung innerhalb des Signalverarbeitungsabschnitts 101 wird durch eine Programmverarbeitung, wie z.B. eine Summierungsrechnung, durchgeführt.
In einem FFT-Verarbeitungsabschnitt 16 wird die vorbestimmte Anzahl von Elementen von eingegebenen abgetasteten Daten einer Hochgeschwindigkeits-Fourier-Transformation unterzogen, und eine diskrete Frequenzanalyse wird daran durchgeführt, um ein Leistungsspektrum zu bestimmen.
Ein Spitzenerfassungsabschnitt 17 erfasst die Spitzenfrequenz einer Spitze einer Signalintensität, die in dem Frequenzspektrum erscheint, und die Signalintensität der Spitzenfrequenz. Ein Gruppierungsabschnitt 18 extrahiert eine Gruppe, bei der Spitzen, die in dem Frequenzspektrum erscheinen, bei den Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind, als eine Spitzengruppe.
Ein Paarungsabschnitt 19 prüft Paare einer Mehrzahl von Spitzengruppen bei einem Aufwärtsmodulationsintervall und einer Mehrzahl von Spitzengruppen bei einem Abwärtsmodulationsintervall und bestimmt eine Kombination von Spitzengruppen, die durch das gleiche Ziel hervorgerufen werden.
Ein Distanz-/Geschwindigkeitsberechnungsabschnitt 20 berechnet für die gepaarte Spitzengruppe eine relative Distanz zu dem Ziel, das die Spitzengruppen erzeugt, und dessen relative Geschwindigkeit basierend auf einer Spit zenfrequenz bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und einer Spitzenfrequenz bei dem Abwärtsmodulationsintervall.
Ein Motor- (Strahlpeilrichtungs-) Steuerabschnitt 22 liefert der Eingangsvorrichtung 1 Strahlpeilrichtungssteuerdaten. Die Eingangsvorrichtung 1 umfasst einen Motor zum Ändern einer Strahlpeilrichtung und richtet einen Strahl in eine Peilrichtung, die basierend auf den Steuerdaten von dem Motor- (Strahlpeilrichtungs-) Steuerabschnitt 22 bestimmt wird. Außerdem umfasst die Eingangsvorrichtung 1 eine Einheit zum Ausgeben eines Signals zum Erfassen der Strahlpeilrichtung, und ein Winkelleseabschnitt 23 bestimmt die aktuelle Strahlpeilrichtung durch ein Lesen des Signals.
Ein Kommunikationssteuerabschnitt 21 gibt Daten der Strahlpeilrichtung und Daten einer relativen Distanz zu jedem Ziel und seiner relativen Geschwindigkeit bei dieser Strahlpeilrichtung an ein Hostsystem (Hostvorrichtung) aus. Der Kommunikationssteuerabschnitt 21 empfängt Steuerdaten von dem Hostsystem und liefert die Daten an einen Modulations-/Strahlpeilrichtungserfassungs- und -steuerabschnitt 102. Zum Beispiel werden die Einstellung einer Änderungsgeschwindigkeit der Strahlpeilrichtung, die Einstellung einer Wiederholungsgeschwindigkeit des Aufwärtsmodulationsintervalls und des Abwärtsmodulationsintervalls und anderer Daten durchgeführt.
2 zeigt ein Beispiel einer Verschiebung einer Frequenzveränderung bei einem Sendesignal und einem Empfangssignal, die durch die Distanz zu einem Ziel und seine relative Geschwindigkeit hervorgerufen wird. Eine Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal, wenn die Frequenz des Sendesignals ansteigt, ist eine Aufwärtsüberlagerungsfrequenz f_BU, und eine Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal, wenn die Frequenz des Sendesignals absteigt, ist eine Abwärtsüberlagerungsfrequenz f_BD. Eine Verschiebung (Zeitdiffe renz) in der Zeitachse zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal entspricht der Umlaufzeit von Funkwellen zwischen einer Antenne und dem Ziel. Eine Verschiebung in der Frequenzachse zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal ist eine Dopplerverschiebung und wird durch die relative Geschwindigkeit des Ziels bzgl. der Antenne hervorgerufen. Die Zeitdifferenz und die Dopplerverschiebung verändern die Werte der Aufwärtsüberlagerungsfrequenz f_BU und der Abwärtsüberlagerungsfrequenz f_BD. In anderen Worten werden durch ein Erfassen der Aufwärtsüberlagerungs- und der Abwärtsüberlagerungsfrequenz die Distanz von dem Radar zu dem Ziel und die relative Geschwindigkeit des Ziels bezüglich des Radars berechnet.
3 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen den Peilrichtungen der Sende- und empfangenen Strahlen des Radars und einer Mehrzahl von Zielen. Hier bezeichnet Bo die Vorderrichtung des Radars, wenn dasselbe in einem Fahrzeug eingebaut ist. B + 1, B + 2, ... bezeichnen Strahlpeilrichtungen, die extrahiert werden, wenn die Strahlpeilrichtung von vorne nach rechts verändert wird. Auf ähnliche Weise bezeichnen B – 1, B – 2, ... Strahlpeilrichtungen, die extrahiert werden, wenn die Strahlpeilrichtung von vorne nach links verändert wird.
In 3 zeigen die rechteckig dargestellten Ziele OB1 bis OB3 andere Fahrzeuge an, die vor dem Fahrzeug existieren. Die Pfeile zeigen ihre Bewegungsrichtungen an.
Die 4A, 4B und 4C zeigen Spitzenfrequenzen der Spitzen an, die in dem Frequenzspektrum für jeden Strahl existieren, der eine Peilrichtung aufweist, die bezüglich des Aufwärtsmodulationsintervalls und des Abwärtsmodulationsintervalls anders ist. Die Spitzenfrequenzen sind durch die rechteckigen Koordinaten derart gezeigt, dass die horizontale Achse die Strahlpeilrichtung anzeigt und die vertikale Achse die Spitzenfrequenzen der Spitzen anzeigt, die in dem Frequenzspektrum enthalten sind. In den 4A und 4B bezeichnen die Bezugszeichen Gu1, Gu2 und Gu3 Spitzengruppen, bei denen Spitzen in dem Frequenzspektrum bei dem Aufwärtsmodulationsintervall, die sich aus drei Zielen ergeben, bei den Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind. Die Bezugszeichen Gd1, Gd2 und Gd3 bezeichnen Spitzengruppen, bei denen Spitzen in dem Frequenzspektrum bei dem Abwärtsmodulationsintervall, die sich aus drei Zielen ergeben, bei den Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind.
Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, wird ein Signalintensitätsprofil für eine Mehrzahl von Strahlen, die bei der vorbestimmten Strahlpeilrichtung benachbart sind, extrahiert. Wenn z.B. in 4C bezüglich einer Strahlpeilrichtung Bj und einer Frequenz Fi ein Signalintensitätsprofil (im Folgenden einfach als ein „Profil" bezeichnet) für fünf Strahlen bestimmt werden soll, wird die Signalintensität der gleichen Frequenz Fi bezüglich fünf Strahlen der Strahlpeilrichtungen Bj – 2 bis Bj + 2 bestimmt, wobei diese Strahlpeilrichtung Bj die Mitte ist. Wenn außerdem z.B. ein Signalintensitätsprofil bezüglich der Strahlpeilrichtung Bj + 1 und der Frequenz Fi extrahiert werden soll, wird eine Datensequenz der Signalintensitäten der Frequenz Fi als ein Profil bezüglich der Strahlpeilrichtungen Bj – 1 bis Bj + 3 extrahiert, wobei diese Strahlpeilrichtung Bj + 1 die Mitte ist.
Auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise wird ein Profil bezüglich jedes Punkts der Spitze extrahiert, die in dem Frequenzspektrum erscheint. Dann werden Korrelationspegel für alle Kombinationen der Profile bestimmt, die für das Aufwärtsmodulationsintervall und für das Abwärtsmodulationsintervall bestimmt wurden, und die Kombination, die den höchsten Korrelationspegel aufweist, wird ausgewählt. In den 4A und 4B ist auch das Profil jeder Spitzengruppe gezeigt. Bei der Kombination, die den höchsten Korrelationspegel zwischen diesen Profilen aufweist, wird bestimmt, dass es sich dabei um die Profile handelt, die sich aus den reflektierten Wellen von dem gleichen Ziel ergeben.
Bei der im Vorhergehenden beschriebenen Profilbestimmung wird ein Profil für jede der Spitzenfrequenzen aller Spitzen bestimmt. Wenn jedoch die Strahlbreite eines Strahls breiter ist als die Beabstandung zwischen benachbarten Strahlen durch eine Strahlabtastung, erscheinen sogar bei einem einzigen Ziel Spitzen, die sich aus den reflektierten Wellen desselben ergeben, für eine Mehrzahl von Strahlen bei den Strahlpeilrichtungen, wie es in den 4A und 4B gezeigt ist.
Falls dementsprechend eine Spitzengruppe, bei der die Spitzen, die in dem Frequenzspektrum erscheinen, bei den Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind, extrahiert wird, und falls das Profil dieser Spitzengruppe bestimmt wird, wird die Gesamtanzahl von zu bestimmenden Profilen in hohem Maße verringert, und somit wird die Zeit, die benötigt wird, um ein Profil zu extrahieren, und die Anzahl von Rechenprozessen zum Bestimmen des Korrelationspegels in hohem Maße verringert.
Die 5A und 5B zeigen ein Beispiel eines Bestimmens der im Vorhergehenden beschriebenen Spitzengruppe. Gu' bezeichnet eine Spitzengruppe bei dem Aufwärtsmodulationsintervall, die sich aus einem Ziel ergibt und die sich bei den Strahlpeilrichtungen und in der Frequenzrichtung ausbreitet. Gd' bezeichnet eine Spitzengruppe bei dem Abwärtsmodulationsintervall. Wenn die relative Geschwindigkeit des bewegbaren Körpers hoch ist, verschiebt sich die Spitzenfrequenz während der Strahlabtastung. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden jedoch, da Spitzen, die bei den Strahlpeilrichtungen mit der gleichen Frequenz aufeinander folgend sind, gruppiert werden, diese Spitzen gruppiert, um Gu bei dem Aufwärtsmodulationsintervall zu umgeben und um Gd bei dem Abwärtsmodulationsintervall zu umgeben.
Danach wird ein Profil für eine vorbestimmte Anzahl von Strahlen extrahiert, die die Gruppe umfasst. Deshalb werden bei dem Beispiel, das in den 5A und 5B gezeigt ist, Gu' und Gd' als zwei Spitzengruppen betrachtet, bei denen sich die Frequenz um ein Bereichsintervall unterscheidet. Da jedoch die relative Distanz und die relative Geschwindigkeit für jedes von Gu' und Gd' korrekt bestimmt werden, treten keine Probleme auf, solange nicht die Identifikation eines einzelnen Ziels benötigt wird.
Bei dem im Vorhergehenden beschriebenen Beispiel werden Spitze, die bei den Strahlpeilrichtungen mit der gleichen Frequenz aufeinander folgend sind, gruppiert. Wenn jedoch die relative Geschwindigkeit des bewegbaren Körpers hoch ist, wie es in den 5A und 5B gezeigt ist, verschiebt sich die Spitzenfrequenz während der Strahlabtastung. Deshalb werden Spitzen, die bei den Strahlpeilrichtungen benachbart sind, innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs gruppiert. Die 6A und 6B zeigen ein Beispiel für diese Situation. Insbesondere sind in den 6A und 6B Gu' und Gd' Gruppen, die ein einzelnes Ziel definieren. Bezüglich dieser Gruppen Gu' und Gd' werden repräsentative Strahlpeilrichtungen bestimmt. Zum Beispiel wird angenommen, dass die Mittelpeilrichtung der Gruppe eine repräsentative Strahlpeilrichtung ist, oder es wird angenommen, dass die Strahlpeilrichtung einer Spitze, die die höchste Signalintensität innerhalb der Gruppe aufweist, eine repräsentative Strahlpeilrichtung ist. Dann werden bezüglich der Frequenz der Spitze dieser repräsentativen Strahlpeilrichtung die Signalintensitäten der Daten für eine Mehrzahl von Strahlen (die Anzahl von Elementen dieser Daten wird später beschrieben), die bei den Strahlpeilrichtungen benachbart sind, wobei die repräsentative Strahlpeilrichtung die Mitte ist, als ein Profil extrahiert. Gu und Gd in den 6A und 6B zeigen ein Beispiel des Bereichs, in dem die Signalintensitäten als ein Profil extrahiert werden. In den 6A und 6B sind auch die Profile der Gruppen Gu und Gd gezeigt. Der Korrelationspegel wird für diese Gruppen Gu und Gd bestimmt.
Die 7A und 7B zeigen, wie die Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen, die als das im Vorhergehenden beschriebene Signalintensitätsprofil extrahiert werden sollen, bestimmt wird, um den Korrelationspegel zu erhalten.
In 7A zeigt ein Muster, das durch „P" angezeigt ist, die Sende-/Empfangsrichtcharakteristika, wenn der Strahl von der Antennenposition 0 auf die Bo-Richtung gerichtet ist. Das heißt, bei der Mittelpeilrichtung Bo des Strahls ist die Empfindlichkeit am höchsten, und die Empfindlichkeit nimmt erheblich ab, wenn die Peilrichtung nach rechts oder links von der Mittelpeilrichtung abweicht. Wenn z.B. ein Abtasten mit einem Strahl einer Strahlbreite von etwa 3,5 Grad in Inkrementen von etwa 0,5 Grad durchgeführt wird, wird ein Empfangssignal von einem Ziel durch in etwa sieben Strahlen auf der Basis von 3,5/0,5 = 7 beobachtet. Wenn deshalb ein Ziel eine Breite bei der Strahlpeilrichtung aufweist, die geringer als etwa 0,5 Grad ist, wie es in 7B gezeigt ist, treten in etwa sieben Spitzen aufeinander folgend bei den Strahlpeilrichtungen auf. Dies bedeutet, dass ein Ziel durch sieben Strahlen beobachtet wird. Basierend auf dieser Tatsache wird, selbst wenn Strahlen einer Anzahl, die größer oder gleich sieben ist, für das Ziel verwendet werden, das eine schmale Breite bei den Strahlpeilrichtungen aufweist, d.h. selbst wenn der Korrelationspegel unter Verwendung einer Datensequenz von sieben oder mehr Elementen berechnet wird, ein Bereich aufgenommen, der nicht mit dem Ziel in Beziehung steht, bei dem eine Verarbeitung durchgeführt werden soll.
Deshalb wird eine Sequenz von insgesamt sieben Elementen von Signalintensitätsdaten, in anderen Worten ein Mittelelement und drei Elemente auf jeder Seite des Mittelelements, als ein Profil verwendet. Folglich wird, selbst wenn ein Ziel eine schmale Breite bei den Strahlpeilrichtungen aufweist, falls Profile sich aus dem gleichen Ziel ergeben, ein hoher Korrelationspegel erhalten. Folglich wird die Paarungsgenauigkeit in hohem Maße verbessert.
Anschließend wird eine Beschreibung der Einstellung der Anzahl von Elementen von Daten eines Signalintensitätsprofils, das extrahiert wird, um den Korrelationspegel zu bestimmen, gemäß einer Distanz zu einem Ziel gegeben.
Bei dem Beispiel, das in 3 gezeigt ist, sind Ziele OB1 bis OB3 Fahrzeuge, die identische Breiten aufweisen, die Anzahl von Strahlen, die die Mitte des Strahls blockiert, unterscheidet sich jedoch abhängig von der Distanz von dem Fahrzeug. Zum Beispiel blockiert das Ziel OB1 vier Mitten der Strahlen, und das Ziel OB3 blockiert nur zwei Mitten der Strahlen. Auf diese Weise nimmt, selbst wenn die Breiten der Ziele identisch sind, wenn die Distanz zu dem Ziel zunimmt, die Anzahl von Strahlen, bei denen die Mitte des Strahls blockiert ist, ab. Deshalb ist es, wenn die Distanz zu dem Ziel zunimmt, durch ein Verringern der Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen, die als ein Profil zu bestimmen sind, möglich, bezüglich eines Ziels mit einer beliebigen Distanz zuverlässig ein Profil zu extrahieren, das sich in einer vorbestimmten Breite bei den Strahlpeilrichtungen ausbreitet, das sich aus der Reflexion von dem Ziel ergibt. Folglich wird in dem Fall eines Profils, das sich aus dem gleichen Ziel ergibt, ein hoher Korrelationspegel erhalten. Folglich wird die Paarungsgenauigkeit in hohem Maße verbessert.
Insbesondere bei dem Radar, das in ein Fahrzeug eingebaut ist, ist ein zu beobachtendes Hauptziel ein Fahrzeug, und das Fahrzeug wird als eine Ansammlung von Punktreflexionsobjekten betrachtet. Deshalb stimmen die Profile bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und bei dem Abwärtsmodulationsintervall im Wesentlichen überein. Somit ist durch ein Verwenden eines Profils, das durch die Anzahl von Elementen von Daten definiert ist, die der Breite des Fahrzeugs entspricht, ein Paaren mit höherer Genauigkeit möglich.
In einem Fall z.B., bei dem ein Abtasten mit 41 Strahlen in einem Bereich von etwa ±10 Grad in Inkrementen von etwa 0,5 Grad durchgeführt wird,
wenn ein Ziel, das eine Fahrzeugbreite von 1,7 [m] aufweist, etwa 10 m entfernt ist: tan–1(1,7 [m]/2/10 [m])·2/0,5 [Grad] = 19,4 [Strahlenanzahl] ≈ 19 [Strahlenanzahl];wenn das Ziel 30 m entfernt ist, tan–1(1,7 [m]/2/30 [m])·2/0,5 [Grad] = 6,5 [Strahlenanzahl] ≈ 7 [Strahlenanzahl]; und wenn das Ziel 50 m entfernt ist, tan–1(1,7 [m]/2/50 [m])·2/0,5 [Grad] = 3,8 [Strahlenanzahl] ≈ 4 [Strahlenanzahl] (wenn es sich dabei um eine ungerade Anzahl handeln muss, 3 [Strahlenanzahl] oder 5[Strahlenanzahl]).
Bei einer erhöhten Distanz wird jedoch die Anzahl von Strahlen, die der Breite eines Fahrzeugs entspricht, verringert, und die Genauigkeit einer Korrelationspegelberechnung wird verringert. Deshalb können die Verfahren, die in den 7A und 7B gezeigt sind, die im Vorhergehenden beschrieben sind, derart kombiniert werden, dass in einem Bereich einer verhältnismäßig kurzen Distanz, bei dem die Breite des Fahrzeugs breiter als die Strahlbreite ist, die Anzahl von Strahlen von in etwa der Breite des Fahrzeugs verwendet werden kann, und in einem Bereich einer verhältnismäßig langen Distanz, bei dem die Breite des Fahrzeugs schmaler als die Strahlbreite ist, die Anzahl von Strahlen von in etwa der Strahlbreite verwendet werden kann.
Wie es z.B. in den 7A und 7B gezeigt ist, erscheint, selbst wenn die Breite bei den Strahlpeilrichtungen verringert wird, eine Mehrzahl von Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen, um der Strahlbreite und dem Strahlabtastintervall zu entsprechen. Deshalb wird, wie es in 8 gezeigt ist, wenn das Ziel z.B. drei Mitten der Strahlen blockiert, falls drei Strahlen rechts und links des Strahls hinzugefügt werden, der in einer einzigen Strahlbreite enthalten ist, eine Sequenz von Daten von neun Signalintensitäten bei den Strahlpeilrichtungen als ein Profil auf der Basis von 3 + 3 + 3 = 9 bestimmt.
Auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise wird, da das Signalintensitätsprofil als eine Sequenz einer vorbestimmten Anzahl von Elementen von Daten bezüglich einer Mehrzahl von Strahlen bestimmt wird, die bei den Strahlpeilrichtungen benachbart sind, ein Handhaben nahe dem Ende des Strahlabtastbereichs ein Problem. Das heißt, es tritt ein Bereich auf, in dem die Anzahl von Elementen von Daten der Spitzensignalintensitäten bei den Strahlpeilrichtungen nicht die Anzahl erreicht, die benötigt wird, um den Korrelationspegel zu bestimmen. Wenn z.B. ein Bereich von in etwa ±10 Grad für 41 Strahlen bei Intervallen von etwa 0,5 Grad bei den Strahlpeilrichtungen abgetastet wird, wird die notwendige Anzahl von Elementen von Daten nahe etwa ±10 Grad erhalten.
In 9 werden für die Teile, die durch G2 und G4 angezeigt sind, bei diesem Beispiel vollständige Profile für fünf Datenelemente erhalten. Für den Teil jedoch, der durch G1 angezeigt ist, existieren bei einem Signalintensitätsprofil, das durch eine Sequenz von fünf Datenelementen eines Punkts, der durch P1 angezeigt ist, der vorbestimmten Strahlpeilrichtung/vorbestimmten Frequenz und derjenigen Datenelemente auf beiden Seiten dieses Punktes definiert ist, nur vier Datenelemente. Außerdem existieren für den Teil, der durch G3 angezeigt ist, bei einem Signalintensitätsprofil, das durch eine Sequenz von fünf Datenelementen eines Punkts, der durch P3 angezeigt ist, der vorbestimmten Strahlpeilrichtung/vorbestimmten Frequenz und derjenigen Datenelemente auf beiden Seiten dieses Punkts definiert ist, nur drei Datenelemente.
In einem derartigen Fall wird das Signalintensitätsprofil nur aus der Anzahl von Elementen von erhaltenen Daten bestimmt. Selbst für ein solches Profil, bei dem die Anzahl von Elementen von Daten nicht ausreichend ist, wird bei einem Profil, das sich aus dem gleichen Ziel ergibt, das Profil als ein Profil bestimmt, bei dem die Anzahl von Elementen von Daten bei sowohl dem Aufwärtsmodulationsintervall als auch dem Abwärtsmodulationsintervall die gleiche ist. Deshalb nimmt der Korrelationspegel zwischen den Profilen zu, und ein Paaren ist auch für das Ziel möglich, das in dem Endteil des Strahlabtastbereichs existiert.
Bei dem Beispiel, das in 10 gezeigt ist, gehen bezüglich G1 die Daten an dem Teil des linken Endes der fünf Datenelemente verloren. Um jedoch zu verhindern, dass dieser Verlust auftritt, wird ein Profil für einen Bereich G1' bestimmt, bei dem die Strahlen um einen Strahl zu der Mitte des Strahlabtastbereichs hin verschoben sind. Außerdem wird bei dem Teil, der durch G3 angezeigt ist, da zwei Datenelemente rechts verloren gehen, um zu verhindern, dass dieser Verlust auftritt, ein Profil für einen Bereich G3' bestimmt, bei dem die Strahlen um zwei Strahlen zu der Mitte des Strahlabtastbereichs hin verschoben sind.
Außerdem gehen bei dem Beispiel, das in 11 gezeigt ist, bezüglich G1 die Daten an dem Teil des linken Endes der fünf Datenelemente verloren, diese Daten werden jedoch mit den Daten an dem Teil des rechten Endes ergänzt. Das heißt, die Signalintensität der Daten an dem linken Ende wird gleich der Signalintensität der Daten an dem rechten Ende gemacht. Außerdem wird bei dem Teil, der durch G3 angezeigt ist, da zwei Elemente von Daten an dem rechten Ende verloren gehen, die Signalintensität an dem rechten Ende im Wesentlichen gleich der Signalintensität an dem linken Ende gemacht, und die Daten, die die zweiten von dem rechten Ende sind, werden im Wesentlichen gleich den Daten, die die zweiten von dem linken Ende sind, gemacht.
Auf diese Weise ist, da die Richtcharakteristika des Strahls im Wesentlichen um die Mitte des Strahls symmetrisch sind, das Signalintensitätsprofil ebenfalls im Wesentlichen symmetrisch. Deshalb wird, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, durch ein Ergänzen der nicht ausreichenden Daten mit Daten an symmetrischen Positionen auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise die Genauigkeit der Ergänzungsdaten verbessert, und die Paarungsgenauigkeit wird nicht erheblich verringert.
Die verlorenen Daten können mit einheitlichen Daten ergänzt werden.
Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, wird der Korrelationspegel durch ein Ergänzen der nicht ausreichenden Daten immer mit der gleichen Anzahl von Datenelementen bestimmt. Deshalb wird das Korrelationsberechnungs-/-rechenverfahren (Algorithmus) allgemein verwendet, und die Berechnungsgeschwindigkeit wird in hohem Maße gesteigert.
Der Korrelationspegel wird dadurch bestimmt, dass derselbe als Kreuzkorrelationskoeffizienten auf der Basis der folgenden Gleichung normiert wird.
wobei

n:: die Anzahl von Elementen von Daten (die Anzahl von Strahlen, für die ein Korrelationspegel zu berechnen ist),
S_aufwärts:: Dispersion von Signalintensitäten bei dem Aufwärtsmodulationsintervall,
S_abwärts:: Dispersion von Signalintensitäten bei dem Abwärtsmodulationsintervall,
X_aufwärtsi:: i-te Signalintensität bei dem Aufwärtsmodulationsintervall,
X_abwärtsi:: i-te Signalintensität bei dem Abwärtsmodulationsintervall,
X _abwärts:: Durchschnittswert von Signalintensitäten bei dem Aufwärtsmodulationsintervall, und
X _abwärts:: Durchschnittswert von Signalintensitäten bei dem Abwärtsmodulationsintervall.

Auf diese Weise wird ein Kreuzkorrelationskoeffizient von etwa –1,0 bis etwa 1,0 bestimmt. Dieser Wert zeigt den Übereinstimmungsgrad von Signalintensitätsprofilen an, die in den Strahlpeilrichtungen ausgebreitet sind.
Die Verarbeitungsprozedur des Radarsteuerabschnitts 2, der in 1 gezeigt ist, die das im Vorhergehenden beschriebene Paaren umfasst, ist in dem Flussdiagramm von 12 gezeigt. Anfangs steuert der Motor- (Strahlpeilrichtungs-) Steuerabschnitt 22 den Strahl derart, dass derselbe auf eine Anfangspeilrichtung gerichtet ist (n1). In diesem Zustand werden Elemente von Überlagerungssignaldigitaldaten, die durch eine Umwandlung durch den AD-Wandler 15 erzeugt werden, für eine vorbestimmte Anzahl von Abtastungen erhalten, und eine FFT-Verarbeitung wird daran durchgeführt (n2 → n3). Dann wird eine Spitze erfasst (n4). Im Einzelnen wird ein Teil, bei dem die Signalintensität des Frequenzspektrums in einer spitzen Form einen Spitzenwert erreicht, erfasst, und die Signalintensität bei dieser Spitzenfrequenz wird extrahiert.
Falls eine Spitze existiert, wird bei den Spitzenfrequenzen ein Signalintensitätsprofil für die Anzahl von Elementen von Daten einer vorbestimmten Breite bei den Strahlpeilrichtungen bei dieser Spitzenfrequenz bestimmt (n5).
Danach wird die Strahlpeilrichtung um einen Strahl verschoben, und die gleichen Prozesse werden wiederholt (n6 → n7 → n2 → ...).
Durch ein wiederholtes Durchführen der obigen Verarbeitung bis zu dem letzten Strahl für einen Abtastbereich, der sich in einer vorbestimmten Breite in der Peilrichtung ausbreitet, wird ein Signalintensitätsprofil jeder Spitze bestimmt.
Dann wird der Kreuzkorrelationskoeffizient der Profile, wobei die Spitzenfrequenz in der gleichen Strahlpeilrichtung die Mitte ist, die für jedes des Aufwärtsmodulationsintervalls und des Abwärtsmodulationsintervalls bestimmt sind, bestimmt (n8).
Danach wird ein Paaren in Sequenz beginnend mit der Kombination der Profile, bei denen der Kreuzkorrelationskoeffizient am höchsten ist, durchgeführt (n9). Das heißt, die Mittelpeilrichtung der Profile, die ein Paar definieren, wird als die Peilrichtung des Ziels bestimmt, und eine relative Distanz zu dem Ziel und eine relative Geschwindigkeit bzgl. des Ziels werden basierend auf der Aufwärtsüberlagerungsfrequenz und der Abwärtsüberlagerungsfrequenz bestimmt.
Anschließend ist die Verarbeitungsprozedur des Radarsteuerabschnitts 2, einschließlich Gruppieren, in dem Flussdiagramm von 13 gezeigt. Die Prozesse der Schritte n1 bis n4 und n7 sind die gleichen wie diejenigen Schritte, die in 12 gezeigt sind. Das heißt, bei diesen Schritten n1 bis n4 und n7 wird die Spitzenfrequenz der Spitze für jede Strahlpeilrichtung bestimmt.
Danach wird ein Bereich, bei dem die Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind, als eine Spitzengruppe extrahiert, und ein Profil wird für die Spitzengruppe extrahiert (n10 → n11).
Dann wird der Kreuzkorrelationskoeffizient der Profile bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und des Profils bei dem Abwärtsmodulationsintervall bestimmt (n12).
Danach wird eine Paarung in Sequenz beginnend mit der Kombination der Profile, bei denen der Kreuzkorrelationskoeffizient am höchsten wird, durchgeführt (n13). Das heißt, die Mittelpeilrichtung der Profile, die ein Paar definieren, wird als die Peilrichtung des Ziels bestimmt, und eine relative Distanz zu dem Ziel und eine relative Geschwindigkeit bzgl. des Ziels werden basierend auf der Aufwärtsüberlagerungsfrequenz und der Abwärtsüberlagerungsfrequenz bestimmt. Die Peilrichtung des Ziels wird aus der repräsentativen Strahlpeilrichtung jeder Gruppe bestimmt.

Claims

Ein Radar, das folgende Merkmale aufweist: eine Sende-/Empfangseinheit (1) zum Senden eines Sendesignals, derart, dass ein Aufwärtsmodulationsintervall, bei dem eine Frequenz allmählich ansteigt, und ein Abwärtsmodulationsintervall, bei dem eine Frequenz allmählich absteigt, wiederholt wechseln, und zum Empfangen eines Empfangssignals, das ein reflektiertes Signal von einem Ziel umfasst; eine Abtasteinheit (103) zum Variieren einer Strahlpeilrichtung des Sendesignals für einen vorbestimmten Abtastbereich; eine Frequenzanalyseeinheit (16) zum Erhalten von Daten zu einem Frequenzspektrum eines Überlagerungssignals des Sendesignals und des Empfangssignals; eine Erfassungseinheit (17) zum Erfassen einer Spitzenfrequenz einer Spitze einer Signalintensität, die in einem Frequenzspektrum bei dem Aufwärtsmodulationsintervall erscheint, und einer Spitzenfrequenz einer Spitze einer Signalintensität, die in einem Frequenzspektrum bei dem Abwärtsmodulationsintervall erscheint; eine Paarungseinheit (19), die eine Spitzenfrequenz einer Spitze, die in dem Frequenzspektrum erscheint, bezüglich jedes des Aufwärtsmodulationsintervalls und des Abwärtsmodulationsintervalls bei der Strahlpeilrichtung bestimmt, die ein Signalintensitätsprofil mit einer Frequenz, die gleich der Spitzenfrequenz ist, bezüglich einer Mehrzahl von Strahlen extrahiert, die zu einer vorbestimmten Strahlpeilrichtung benachbart sind, die Korrelationspegel zwischen Profilen bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und dem Abwärtsmodulationsintervall bestimmt, und die eine Kombination der Profile auswählt, die den höchsten Korrelationspegel aufweist; und eine Distanz-/Geschwindigkeitsberechnungseinheit (20) zum Berechnen von zumindest einem einer relativen Distanz zu dem Ziel und einer relativen Geschwindigkeit zu dem Ziel.
Ein Radar gemäß Anspruch 1, das ferner eine Extrahiereinheit (18) aufweist zum Extrahieren einer Spitzengruppe, bei der die Spitzen bei Strahlpeilrichtungen aufeinander folgend sind, wobei das Signalintensitätsprofil bezüglich der Spitzengruppe extrahiert wird.
Ein Radar gemäß Anspruch 1, bei dem die Anzahl von Elementen von Daten von Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen, für die der Korrelationspegel zu berechnen ist, etwa gleich der Anzahl von Strahlen ist, die bei einer einzigen Strahlbreite abgedeckt sind.
Ein Radar gemäß Anspruch 1, bei dem die Anzahl von Elementen von Daten von Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen, für die der Korrelationspegel zu berechnen ist, verringert wird, wenn die Distanz zu dem Ziel zunimmt.
Ein Radar gemäß Anspruch 1, bei dem der Korrelationspegel ein Korrelationskoeffizient ist, der bezüglich einer Dispersion von Signalintensitäten bei dem Aufwärtsmodulationsintervall und einer Dispersion von Signalintensitäten bei dem Abwärtsmodulationsintervall normiert ist.
Ein Radar gemäß Anspruch 1, bei dem, wenn die Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen nahe einem Ende des Abtastbereichs nicht eine Anzahl erreicht, die benötigt wird, um den Korrelationspegel zu bestimmen, der Korrelationspegel durch ein Ignorieren nicht ausreichender Daten bestimmt wird.
Ein Radar gemäß Anspruch 1, bei dem, wenn die Anzahl von Elementen von Daten der Signalintensitäten der Spitzen bei den Strahlpeilrichtungen nahe einem Ende des Abtastbereichs nicht eine Anzahl erreicht, die benötigt wird, um den Korrelationspegel zu bestimmen, der Korrelationspegel durch ein Ergänzen nicht ausreichender Daten mit vorbestimmten Daten bestimmt wird.
Ein Radar gemäß Anspruch 7, bei dem die vorbestimmten Daten durch Signalintensitäten von dem anderen Ende des Abtastbereichs definiert sind.