(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（１０）のレーダシステム（１２）に対する物体（１４、１６）の速度（ｖｒ１４、ｖｒ１６）および距離（ｒ１４、ｒ１６）を決定する方法であって、前記レーダシステム（１２）のカバー領域（ＥＢ）は、少なくとも２つの部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）に分割され、連続する複数の測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）において、反射物体（１４、１６）を対象にして調べられ、各測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）において受信されたレーダ信号は、前記部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）にしたがって個別に処理され、処理されたレーダ信号が組み合わされて、空間方向にしたがって区分された全体結果が形成される方法において、
前記少なくとも２つの部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）にしたがう前記個別の処理は、各測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）において順次異なった空間方向に、少なくとも２つの部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）が画定されるように、前記レーダシステム（１２）により、１つの送信ローブ（１８）と１つの受信角度領域（２０）とのオーバーレイが方向付けされ、かつ受信したレーダ信号の処理が順次実行されるように、実行され、
第１の測定サイクル（ＭＺ１；ＭＺｉ）による全部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）の１回の検査が終わるごとに、さらなる測定サイクル（ＭＺ２；ＭＺｉ＋１）が行なわれ、
前記第１の測定サイクル（ＭＺ１；ＭＺｉ）において受信されたレーダ信号から、前記反射物体（１４、１６）の距離（ｒ１４、ｒ１６）および速度（ｖｒ１４、ｖｒ１６）の推定値が導出され、この推定値は、少なくとも１つの前記さらなる測定サイクル（ＭＺ２；ＭＺｉ＋１）において受信されたレーダ信号に応じて、有効化される工程を有し、
前記推定値は、互いに異なる傾き（ｍ１、ｍ２；ｍ３、ｍ４）を有する２つの周波数ランプが各部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）に対して用いられるＬＦＭＣＷ法に基づいて導出され、かつ少なくとも４つの互いに異なる周波数ランプが、測定及び有効化のために用いられ、そのうちの各２つが、２つの相異なる測定サイクルの各１つに割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項２】
測定サイクル（ＭＺ１；ＭＺｉ）から測定サイクル（ＭＺ２；ＭＺｉ＋１）における、距離（ｒ）と速度（ｖｒ）との組み合わせ（ｒ、ｖｒ）対の変化が、有効化のために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
連続する複数の測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）において、同一のそれぞれの部分領域に対して、第１の周波数ランプ対と第２の周波数ランプ対とが、交互に用いられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
連続する２つの測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）における４つの周波数測定は、前記推定値の導出または有効化のために用いられ、そのうちの最初の２つの周波数測定は、前記推定値の導出のために用いられ、その後の２つの周波数測定は、前記推定値の有効化のために用いられることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第１の測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺｉ）において測定される２つの周波数が、前記推定値の導出のために用いられ、２つ以上のさらなる測定サイクル（ＭＺ２；ＭＺｉ＋１）において測定される周波数は、前記推定値の有効化のために用いられることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
自動車（１０）に対する、物体の速度（ｖｒ１４、ｖｒ１６）および距離（ｒ１４、ｒ１６）を決定する、自動車用のレーダシステム（１２）であって、少なくとも２つの部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）に分割されたカバー領域（ＥＢ）を用い、連続する複数の測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）において、反射物体（１４、１６）を対象にして、前記カバー領域（ＥＢ）を調べ、各測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）において受信されたレーダ信号を、前記部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）にしたがって個別に処理し、処理されたレーダ信号を組み合わせて、空間方向にしたがって区分された全体結果を生成するように構成されているレーダシステム（１２）において、
前記少なくとも２つの部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）にしたがう前記個別の処理は、各測定サイクル（ＭＺ１、ＭＺ２；ＭＺｉ、ＭＺｉ＋１）において順次異なった空間方向に、少なくとも２つの部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）が画定されるように、前記レーダシステム（１２）により、１つの送信ローブ（１８）と１つの受信角度領域（２０）とのオーバーレイが方向付けされ、かつ受信したレーダ信号の処理が順次実行されるように、実行され、
第１の測定サイクル（ＭＺ１；ＭＺｉ）による全部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）の１回の検査が終わるごとに、さらなる測定サイクル（ＭＺ２；ＭＺｉ＋１）が行なわれ、
さらに、第１の測定サイクル（ＭＺ１；ＭＺｉ）において受信されたレーダ信号から、前記反射物体（１４、１６）の距離（ｒ１４、ｒ１６）および速度（ｖｒ１４、ｖｒ１６）の推定値を導出し、かつ、該推定値を、少なくとも１つの前記さらなる測定サイクル（ＭＺ２；ＭＺｉ＋１）において受信されたレーダ信号に応じて、有効化または無効化するように構成されており、
前記推定値は、互いに異なる傾き（ｍ１、ｍ２；ｍ３、ｍ４）を有する２つの周波数ランプが各部分領域（ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３）に対して用いられるＬＦＭＣＷ法に基づいて導出され、かつ少なくとも４つの互いに異なる周波数ランプが、測定及び有効化のために用いられ、そのうちの各２つが、２つの相異なる測定サイクルの各１つに割り当てられることを特徴とするレーダシステム（１２）。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法を実行するためのものであることを特徴とする、請求項６に記載のレーダシステム（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による方法、すなわち、自動車のレーダシステムに対する、物体の速度および距離を決定する方法であって、レーダシステムのカバー領域が、少なくとも２つの部分領域に分割され、連続する複数の測定サイクルにおいて、反射物体を対象にして調べられ、各測定サイクルにおいて受信されたレーダ信号は、部分領域にしたがって個別に処理され、処理されたレーダ信号を組み合わせて、空間方向に区分された全体結果が形成されるようにする方法に関する。また、本発明は、請求項１０の上位概念によるレーダシステム、すなわち、上述の方法を実行するように構成されているレーダシステムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した方法およびレーダシステムは、それぞれ、特許文献１から公知である。
【０００３】
道路走行車両においては、駐車支援、死角の監視、行路変更支援、開扉支援、エアバッグの起動／拘束ベルトの緊張／ロールバーの作動のための衝突予知、始動／停止操作、停止−追従操作、すなわち、距離監視装置および／または距離制御装置（走行制御支援装置）を備えた運転操作などを利用して、車両周囲を監視するためのレーダシステムが用いられている。
【０００４】
通常、車両の周囲には、いくつかの物体、および空間的に広がった物体（車両、ガードレール、橋）が存在する。その結果、通例、同じ距離区画に、いくつかの反射点が生じる。運転者または運転者支援システムが、周囲の状況を判断できるためには、距離に加えて、反射物体または散乱物体の速度、および、場合によっては、角度位置を決定する必要がある。また、インフラストラクチャー、すなわち、例えば、車道の端のガードレールなどの静止物体の影響を小さくすることが、自動車レーダシステムにとって、別の重要な要件である。
【０００５】
初期の自動車レーダシステムでは、レーダシステムのカバー領域が、一連のオーバーレイによって、いくつかの部分領域に分割されていた。各部分領域には、それぞれ、カバー領域の１つの角度セグメントが割り当てられていた。この分割は、それぞれ、対として互いに接続することができる、いくつかの空間的に分離した受信アンテナを用いて行われる。特許文献１においては、レーダシステムの各受信アンテナを組み合わせることによって、各部分領域が生じる。部分領域全体を合計すると、比較的大きな方位角のカバー領域が形成される。
【０００６】
部分領域内では、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）法が用いられる。この方法においては、レーダシステムによって放射されるレーダ信号の周波数は、ランプ状に増加し、その後、減少する。個々の周波数ランプは、チャープとも呼ばれる。物体から反射され、その後、レーダシステムによって受信されたレーダ信号は、レーダシステムのそのときの送信信号とミキシングされて、ベースバンド信号にダウンコンバートされる。レーダのカバー領域内に物体が存在すれば、そのときの送信信号周波数と、受信信号周波数（ミキシングの前の）の差に相当する周波数を有する調和振動が、ベースバンド受信信号に得られる。
【０００７】
信号伝播時間は、レーダ信号の送信と受信との間で経過される時間であり、反射物体からレーダシステムまでの距離ｒに依存するから、距離ｒは、この差周波数に反映される。ドップラー効果のために、半径方向相対速度ｖｒ、すなわち、レーダシステムと反射物体とを結ぶ直線の方向の相対速度も、差周波数ｆに反映される。したがって、これらの２つの依存性は、次の線形方程式を満足する。
ｆ ＝ a ＊ ｒ ＋ ｂ ＊ ｖｒ
ここで、係数ａおよびｂは、チャープパラメータである送信開始周波数ｆ０、チャープ長ＴＣ、および周波数変化ｄｆｃに依存する。差周波数ｆの値は、通常、フーリエ変換、および、周波数領域における閾値検出によって決定される。
【０００８】
線形関係式（ｆ ＝ a ＊ ｒ ＋ ｂ ＊ ｖｒ）によって、差周波数ｆの各測定値を、ｒ−ｖｒ図において直線として表わすことができる。直線の傾きは、係数ａ、ｂに、したがって、前述のチャープパラメータに依存する。ランプ状の周波数上昇（アップチャープ）に対しては、ランプ状の周波数下降（ダウンチャープ）に対する直線と異なる直線が得られる。２つの直線の交点から、単一の反射物体の所望の距離、および、所望の相対速度が与えられる。線形系の方程式は、物体パラメータである距離ｒおよび相対速度ｖｒと、決定された差周波数との間の関係を示す。このことは、例えば特許文献２にすでに記載されている。
【０００９】
複数の反射物体が存在する状態では、交点の数は、反射物体の数が増加するにつれて増加する。２番目以降の物体の各々は、それに対応する２つの直線の有用な交点に加えて、他の物体に対応する直線とのさらなる交点を生じる。これらのさらなる交点は、現実の物体の特性を示すものではないから、ゴーストターゲットとも呼ばれる。
【００１０】
ｎ個の物体が存在するそのような状態においては、有用な交点、すなわち、現実の物体のｒ−ｖｒの組み合わせを有効化し、それによって、それらの組み合わせを、ゴーストターゲットのｒ−ｖｒの組み合わせから分離することが必要になる。
【００１１】
そのような有効化において、物体パラメータである距離ｒおよび相対速度ｖｒと、有効化のための測定値との間のさらなる関係を与えるさらなる測定を行なうことは、特許文献３により公知である。さらに、異なる傾きを有するさらなる周波数ランプを用いることは、特許文献４により公知である。この場合には、さらなる周波数測定において、物理的に可能なｒ−ｖｒの組み合わせに対して、予期される周波数が測定されたか否かがチェックされる。これは、最近接法およびゲート法を用いてチェックされる。予期周波数と、それに最も近い測定周波数との間の差が、あらかじめ定められた閾値未満であるときに、ｒ−ｖｒの組み合わせは有効化される。これに続いて、有効化されたｒ−ｖｒの組み合わせは、さらに、いわゆるターゲットトラッカで処理される。このとき、ターゲットトラッカは、さらなる有効化アルゴリズムを用いて、個々の誤ったｒ−ｖｒの組み合わせ（すなわちゴーストターゲット）を検出して削除される。
【００１２】
特許文献５においては、相対的に大きなカバー領域のなかの部分領域を選択する受信アンテナの個々の組み合わせの切り替えが可能である。全カバー領域内の物体を検出するためには、各部分領域を、順次に選択しなければならない。カバー領域が、各物体に対して１回チェックされる一測定サイクル期間は、１つの部分領域当たり必要な測定期間と、部分領域の数との積によって決定される。
【００１３】
道路走行車両に対する上述の適用においては、高更新率、例えば、１０〜１００ミリ秒の大きさのオーダーの短い繰返し測定周期が、特に要求される。他方、各チャープの周波数ランプが長くなればなるほど、ドップラー周波数、したがって、物体の相対速度を、より正確に決定することができる。測定および有効化のために、より多くの相異なるチャープを用いれば用いるほど、現実の物体の、より信頼性の高い距離、および相対速度（以下、単に速度という）を有効化して、それらをゴーストターゲットから区別することができる。
【００１４】
したがって、更新率を高くするという要求と、測定の精度、および有効化の信頼性を高くするという要求は、目的において矛盾を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】ドイツ国特許第６９６１２２５２Ｔ２号公報
【特許文献２】ドイツ国特許公開第２３０５９４１号公報
【特許文献３】ドイツ国特許公開第４２４４６０８号公報
【特許文献４】ドイツ国特許公開第１９９２２４１１号公報
【特許文献５】ドイツ国特許第６９６１２２５２Ｔ４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述した背景のもとに、本発明は、高測定精度、および、ゴーストターゲットからの現実の物体の信頼性の高い識別を、高更新率で達成することができる、前述のタイプの方法およびレーダシステムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、前述のタイプの方法において、第１の測定サイクルにおいて受信されたレーダ信号から、反射物体の距離および速度の推定値が導出され、かつこの推定値が、少なくとも１つのさらなる測定サイクルにおいて受信されたレーダ信号に応じて、有効化または無効化されることによって達成される。さらに、この目的は、前述のタイプのレーダシステムにおいて、請求項１０の下位概念によっても達成される。
【００１８】
言い換えると、本発明によれば、任意の第１の測定サイクルにおいて、１つの部分領域に対し、単一のチャープ対を用いることによって得られる２つの直線の交点が、現実の物体のパラメータに対応するものであろうと、ゴーストターゲットに対応するものであろうと、推定値が導出される。さらに、少なくとも１つの、その後の測定サイクルにおける測定の評価によって、推定値が有効化される（承認される）か、または放棄される。
【００１９】
したがって、測定結果または測定結果から導出された推定値が、最終的に有効化されるか、または放棄される前に、第１の測定サイクルは既に終了している。その結果、個々の測定サイクルの期間を短縮することができる。それによって、更新率を、より高くすることができる。有効化のために用いるチャープ数を減らす必要がないので、有効化の信頼性を損なうことなく、より高い更新率を達成することができる。有効化のために用いられるのは、各測定サイクルのチャープだけである。そのため、本発明によると、方法の観点において、またデバイスにおいて矛盾する前述の目的を達成することができる。
【００２０】
さらに、部分領域にしたがう前述の個別の処理は、各測定サイクルにおいて順次異なった空間方向に、少なくとも２つの部分領域が画定されるように、レーダシステムが、１つの送信ローブと１つの受信角度領域とのオーバーレイを方向付け、かつ受信したレーダ信号の処理が順次実行されるように、実行される。
【００２１】
この実施形態において、部分領域にしたがう個別のレーダ信号の処理は、時間的に分離して行われる。時間的に分離しているから、各処理を、同一の受信チャネルで行うことができる。したがって、この実施形態においては、レーダ信号の処理のために、１つの受信チャネルだけで足りる。
【００２２】
一代替実施形態においては、部分領域にしたがう個別の処理は、異なった空間方向に、異なる部分領域が同時に画定されるように、レーダシステムが、少なくとも２つの受信角度領域と少なくとも１つの送信ローブとのオーバーレイ、又は少なくとも１つの受信角度領域と少なくとも２つの送信ローブとのオーバーレイを方向付け、かつ部分領域ごとに異なる周波数範囲の信号が処理されるように、実行される。
【００２３】
この実施形態によれば、複数の部分領域の同時測定が可能になる。それによって、更新率および有効化速度は、さらに上昇する。しかし、同時信号処理は、複数の受信チャネルを、したがって、技術的装置に対して、より大きな費用を必要とする。
【００２４】
さらに、推定値は、互いに異なる傾きを有する２つの周波数ランプが、各オーバーレイに対して用いられるＬＦＭＣＷ（線形周波数変調連続波）法に基づいて導出されることが好ましい。
【００２５】
この実施形態においては、これらの２つの周波数ランプを用いることにより、生じる直線の交点を決定することによって、推定値を導出することができ、各部分領域に対して、わずかの測定時間しか必要としない。このことも、好ましい高更新率に寄与する。
【００２６】
さらに別の実施形態では、少なくとも４つの相異なる周波数ランプが、測定および有効化のために用いられ、そのうちの各２つが、２つの相異なる測定サイクルの各１つに割り当てられていることによって区別される。第１の測定サイクルは、測定のために用いられ、第２の測定サイクルは、有効化のために用いられる。高更新率を達成するために、１つの測定サイクルの結果を、前の測定サイクルの測定結果を有効化するために、および／または、その後の測定サイクルによってさらに有効化されるべき測定値として用いることができる。これによって、高い更新率が得られる。
【００２７】
これに代えて、またはこれに加えて、さらに、測定サイクルから測定サイクルへ見出される、距離と速度との組み合わせ対の変化を観察して評価することにより、有効化を実行することができる。この場合には、速度は、組み合わせ対の変化が、２つの測定サイクルのそれぞれにおける距離ｒの値、および速度ｖｒの値から決定されるレンジレート法によっても決定される。具体的には、現実の物体の場合には、２つの測定サイクル間の時間間隔で正規化した後の、距離の変化は、差周波数から得られた速度ｖｒと一致しなければならない。このために、２つの測定サイクル間において、符号が同じで、傾きの度合いが異なる周波数ランプを用いることは、絶対に必要というわけではない。
【００２８】
さらに、連続する複数の測定サイクルにおいて、同一の各オーバーレイに対して、第１の周波数ランプ対と第２の周波数ランプ対とを交互に用いることが好ましいことが分かった。これは、高更新率に寄与し、また、異なる大きさの傾きとによって、信頼性の高い有効化を可能にする。
【００２９】
さらに、連続する２つの測定サイクルにおける４つの周波数測定が、そのうちの最初の２つの周波数測定は、推定値の導出のために用いられ、その後の２つの周波数測定は、推定値の有効化のために用いられるように、それぞれ、推定値の導出または有効化のために用いることが好ましい。この場合には、周波数測定対を、前に導出された推定値の有効化のためにも、その後の測定サイクルにおいて、さらに有効化されるべき推定値の導出のためにも用いることができる。
【００３０】
有効化の信頼性は、用いられるチャープ数の増加とともに増加するから、第１の測定サイクルにおいて測定される２つの周波数が、推定値の導出のために用いられ、２つ以上のさらなる測定サイクルにおいて導出される周波数が、推定値の有効化のために用いられる。
【００３１】
さらなる利点が、以下の説明および添付図面から、明らかになると思う。
【００３２】
当然ながら、前述の特徴、および、以下の記載において説明される特徴は、それぞれに特定されているように組み合わせるだけではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、別の態様で組み合わせるか、またはそれらを単独で用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】自動車に設けられたレーダシステムのカバー領域を示す図である。
【図２】本発明による方法の実施の一例に用いられている周波数変調を示す図である。
【図３】差周波数検出結果をプロットした距離−速度図である。
【図４】カバー領域に部分領域を発生させるための第１の実施形態を示す図である。
【図５】カバー領域に部分領域を発生させるための第２の実施形態を示す図である。
【図６】カバー領域に部分領域を発生させるための第３の実施形態を示す図である。
【図７】レーダシステムの第１の実施形態を示す図である。
【図８】レーダシステムの第２の実施形態を示す図である。
【図９】本発明による方法を例示的に説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の例示的な実施形態を、添付図面に示してあり、また、以下において、詳細に説明する。図面は、いずれも、模式的なものである。
【００３５】
図１は、自動車１０に対する、反射物体１４、１６の速度ｖ１４、ｖ１６の半径方向の成分の速度ｖｒ１４、ｖｒ１６、および、距離ｒ１４、ｒ１６を決定する自動車用レーダシステム１２を備えた自動車１０を示す。この例では、レーダシステム１２は、Ｎ＝３個の部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３に分割されたカバー領域ＥＢを用いるように構成されている。２以上の、他のＮ値を用いることも可能である。各部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３は、送信ローブと受信角度領域とが重なった領域、すなわちオーバーレイとして実現される。
【００３６】
オーバーレイは、それぞれ、異なる空間的方向を向いている。第１の実施形態において、レーダシステム１２が、反射物体１４、１６を対象として、カバー領域ＥＢを各部分ごとに調べるために、これらのオーバーレイは、１測定サイクルにおいて、順次起動される。部分領域ごとの各検査は、以下の説明において、個別測定とも呼ばれる。部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３が一緒になって、カバー領域ＥＢが生成されるのであるから、１測定サイクルの期間は、カバー領域ＥＢの部分領域の個別測定の期間の和として得られる。
【００３７】
全部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３の１回の検査が終わるごとに、新しい測定サイクルが行なわれる。１測定サイクルＭＺにおいて、レーダシステム１２によって受信されたレーダ信号は、部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３ごとに個別に処理され、処理された信号が組み合わされて、空間方向にしたがって区分された全体結果が形成される。その全体結果は、例えば画面表示によって、自動車１０の運転者に示される。それに代えて、または、それに加えて、全体結果は、さらに、前述の例示的な応用例の１つ以上の範囲で、例えば距離制御のために用いられる。
【００３８】
レーダシステム１２は、さらに、第１の測定サイクルで受信した信号から、反射物体１４、１６の距離ｒ１４、ｒ１６および速度ｖｒ１４、ｖｒ１６に対する推定値を導出し、その推定値を、少なくとも１つのさらなる測定サイクルにおいて受信した信号に基づいて、有効化または無効化するように構成されている。
【００３９】
好適な一実施形態においては、推定値は、ＬＦＭＣＷ法を用いて導出される。図２は、２つの連続した測定サイクルＭＺ１、ＭＺ２において、レーダシステム１２から放射されるレーダ信号の周波数ｆｓの時間変化を、模式的に示している。このとき、放射されるレーダ信号の周波数ｆｓは、各部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３に対して、あらかじめ定められたように変調される。図２の実施形態においては、この変調は、測定サイクルＭＺ１の周波数ｆｓが、各部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３に対して、最初に、第１の傾き（ｄｆｓ／ｄｔ＝ｍ１）で、時間ｔに線形に依存して増加し、次いで、第２の傾き（ｄｆｓ／ｄｔ＝ｍ２）で、時間ｔに線形に依存して減少するように行われる。このとき、周波数の増加と、周波数の減少の順序は、重要なことではない。
【００４０】
各部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３に対して、測定期間Ｍ＿ＴＢ１＿１、Ｍ＿ＴＢ２＿１、Ｍ＿ＴＢ３＿１が割り当てられる。これらの測定期間のそれぞれにおいて、レーダシステム１２は、対応する部分領域ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３から、それらに１つ以上の反射物体１４、１６が存在しているときに、反射レーダ信号を受信する。この測定期間の表記法において、それぞれの最初の数字は、部分領域の番号、２番目の数字は、測定サイクルの番号を表わしている。１測定サイクルは、カバー領域ＥＢが、１回、完全に調べられる期間に相当する。
【００４１】
図１および図２に模式的に示されている状態では、第１の測定サイクルＭＺ１において、第１の部分領域ＴＢ１に対して受信されたレーダ信号（各反射物体１４、１６、および、各傾きｍ１、ｍ２における）を処理すると、送信レーダ信号と受信レーダ信号との間の周波数の差の周波数値は、距離ｒ１４、ｒ１６、および、速度ｖｒ１４、ｖｒ１６に依存することになる。各差周波数は、図３に定性的に示されているｒ−ｖｒ図の直線Ｇ（ｍ１、１４）、Ｇ（ｍ２、１４）、Ｇ（ｍ１、１６）、Ｇ（ｍ２、１６）のうちの１つに、それぞれ対応している。４つの交点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、２つの反射物体１４、１６の可能な値対（ｒ、ｖｒ）を示しているが、それらのうちの２つの値対に対応する交点Ｓ１、Ｓ３しか、現実の物体を反映しておらず、他の２つの値対に対応する交点Ｓ２、Ｓ４は、いわゆるゴーストターゲットである。
【００４２】
さらに測定を行うことによって、原理的には、現実の値対に対応する交点Ｓ１、Ｓ３を、ゴーストターゲットである交点Ｓ２、Ｓ４から区別することができる。例えば傾きの異なる、さらなる周波数ランプが、部分領域ＴＢ１において、傾きｍ１、ｍ２を有する２つの周波数ランプの後に続いたとすれば、図３に示すように、２つの反射物体１４、１６に対して、それぞれさらなる２本の直線と、したがって、さらなる交点とが得られる。理想的に考えると、さらなる直線は、現実の値対に対応する交点Ｓ１、Ｓ３を通過するが、ゴーストターゲットである交点Ｓ２、Ｓ４を通過しない。したがって、さらなる直線と他の直線との交点を評価することは、ゴーストターゲットである交点Ｓ２、Ｓ４から、現実の値対に対応する交点Ｓ１、Ｓ３を区別する判定基準となる。
【００４３】
本発明においては、この区別は、単一の測定サイクルにおいて、個々の部分領域ＴＢに対して、２つの周波数ランプの後にさらなる周波数ランプを送信し、受信し、そして評価することによってなされるのではない。そうではなくて、第１の測定サイクルＭＺ１において、反射物体１４、１６の距離ｒ１４、ｒ１６および速度ｖｒ１４、ｖｒ１６に対する推定値が導出され、さらなる測定サイクルＭＺ２において受信レーダ信号を評価することによって、これらの推定値は放棄されるか、または有効化される（承認される）。一実施形態において、推定値は、傾きｍ１およびｍ２を有する２つの周波数ランプを用いたときに生じる差周波数の前述の算出によって、すなわち、ゴーストターゲットの値対に対応する交点を含む全ての交点Ｓ１〜Ｓ４の決定によって導出される。これらの推定値は、すぐに、部分領域ＴＢ１に対する推定値として、レーダシステム１２によって記憶される。各交点Ｓ１〜Ｓ４は、距離ｒと速度ｖｒとの可能な値対に対する推定値に対応する。
【００４４】
次に、レーダシステム１２は、同じ測定サイクルＭＺ１において、同様に、カバー領域ＥＢの他の部分領域ＴＢ２、ＴＢ３を調べる。その際レーダシステム１２は、もし反射物体が存在すれば、さらに、これらの他の部分領域ＴＢ２、ＴＢ３内の反射物体に関するさらなる推定値を記憶する。
【００４５】
次いで、第１の部分領域ＴＢ１が、さらなる測定サイクルＭＺ２において再び調べられ、得られた結果は、既に導出されている推定値を有効化するために用いられる。一実施形態において、これは、さらなる測定サイクルＭＺ２において、第１の測定サイクルの場合と異なる傾きｍ３、ｍ４を有する、１つ以上の周波数ランプを用いて行われる。それによって、さらなる直線Ｇ（ｍ３、１４）、Ｇ（ｍ３、１６）、Ｇ（ｍ４、１４）、およびＧ（ｍ４、１６）が、ｒ−ｖｒ図により得られる。このようなさらなる直線Ｇ（ｍ３、１４）、Ｇ（ｍ３、１６）、Ｇ（ｍ４、１４）、Ｇ（ｍ４、１６）は、予期されるように、前の測定サイクルＭＺ１から得られた交点Ｓ１、Ｓ３の近傍を通過しており、交点Ｓ１、Ｓ３は、現実の反射物体１４、１６の距離ｒおよび速度ｖｒの値対に対応しているという推定を行うことができる。それと対照的に、さらなる直線Ｇ（ｍ３、１４）、Ｇ（ｍ３、１６）、Ｇ（ｍ４、１４）、Ｇ（ｍ４、１６）は、前の測定サイクルＭＺ１から得られた交点Ｓ２、Ｓ４の近傍を通過していない。したがって、交点Ｓ２、Ｓ４は、ゴーストターゲットであると評価される。
【００４６】
部分領域ＴＢ１に対して、各測定サイクルＭＺ１、ＭＺ２で得られる各直線Ｇ（ｍ１、１４）、Ｇ（ｍ２、１４）、Ｇ（ｍ１、１６）、Ｇ（ｍ２、１６）、およびＧ（ｍ３、１４）、Ｇ（ｍ３、１６）、Ｇ（ｍ４、１４）、Ｇ（ｍ４、１６）、または、それらの直線の方程式を、互いに、よりよく分離することができるように、各周波数ランプ（チャープ）の傾きｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の値および符号は、測定サイクルＭＺ１とＭＺ２とにおいて互いに調整される。すなわち、同符号の傾きを有する周波数ランプは、互いに異なる絶対値の傾きを有するようにすることが好ましい。一実施形態において、ｍ１は（１００ＧＨｚ／ｓ）、ｍ３は（２００ＧＨｚ／ｓ）、ｍ２は（−２００ＧＨｚ／ｓ）、ｍ４は（−１００ＧＨｚ／ｓ）に等しい。
【００４７】
したがって、図示されている実施形態においては、傾きｍ１、ｍ２を有する第１の周波数ランプ対と、傾きｍ３、ｍ４を有する第２の周波数ランプ対とは、同一のそれぞれの部分領域、例えば部分領域ＴＢ１に対して、連続する測定サイクルＭＺ１、ＭＺ２の繰り返しにおいて、交互に用いられる。このとき、２つの連続した測定サイクルＭＺ１、ＭＺ２の計４つの周波数測定は、推定値の導出および有効化のために用いられる。最初の２つの周波数測定は、推定値の導出のために用いられ、さらなる２つの周波数測定は、推定値の有効化のために用いられる。
【００４８】
言い換えると、異なる測定サイクルに、異なる周波数ランプが割り当てられるという顕著な特性を有する、最適化された変調が用いられる。任意の１つの測定サイクルにおける測定によって、推定値を導出し、次の測定サイクルにおけるさらなる測定によって、その推定値を有効化することができる。推定値の導出および有効化のために、別のチャープパラメータ、例えば別の傾き値を用いることができる。これは、個別測定の期間を可能な限り長くするという要求と、いくつかの個別測定を有する測定サイクルの期間を可能な限り短くするという要求との間の目的矛盾を解決する。可能な限り多くの互いに異なるチャープを用いることによって、複数の反射物体を有する状態における検出の確率が増加する。各チャープおよび各反射物体は、それぞれ、１本の直線を発生させ、それらの交点であるただ一点しか、物体パラメータである距離ｒおよび速度ｖｒに対応しないのにもかかわらず、複数の反射物体が、相異なる距離ｒおよび速度ｖｒを有していても、ベースバンド信号のフーリエスペクトルにおいて、ほぼまたは全く等しい差周波数を、したがって、ｒ−ｖｒ図において、同一の直線を発生させるということが生じ得る。可能な限り多くの互いに異なるチャープを用いることによって、同一直線上の複数の点でも分解して識別することができるようになる。それによって、複数の反射物体を有する状態における検出の確率が増して、有効化の効率が向上する。
【００４９】
この方法の一代替例として、必要なときに（例えば多数の反射物体が存在するために）、２つ以上の測定サイクルに基づいて有効化を行うようにすることもできる。
【００５０】
さらなる代替例として、測定サイクルから測定サイクルへ見出される、距離と速度との組み合わせ対の変化も、有効化のために用いることができる。例えば、図３において、第１の測定サイクルの直線Ｇ（ｍ１、１４）とＧ（ｍ２、１４）との交点Ｓ１を考えると、速度ｖｒが一定であれば、その後においては、反射物体１４の距離に期待値を与えることができる（レンジレート法）。
【００５１】
その後において、すなわち、その後の測定サイクルにおいて、再び、直線Ｇ（ｍ１、１４）とＧ（ｍ２、１４）との交点が導出され、かつ導出された交点が、再び、第１の距離および第１の速度を考慮して前に導出した期待値と一致した場合には、それによって、推定値が有効化されたと考えることができる。それとは対照的に、ゴーストターゲットの場合には、再び導出された交点は、通例、期待値とは一致しない。これは、推定値を否定するものであり、交点がゴーストターゲットであることを示している。
【００５２】
上述した実施形態においては、レーダシステム１２が、１つの部分領域を画定する、１つの送信ローブと１つの受信角度領域とのオーバーレイを、１測定サイクルにおいて、各空間方向に順次に合わせるように、そして、受信されたレーダ信号が、順次に処理されるように、部分領域にしたがって個別の処理が行われた。
【００５３】
それに代えて、または、それに加えて、レーダシステムが、同時に複数の部分領域を画定する、少なくとも２つの受信角度領域を伴う少なくとも１つの送信ローブの複数のオーバーレイ、または、少なくとも２つの送信ローブを伴う少なくとも１つの受信角度領域の複数のオーバーレイを、各空間方向に合わせるように、かつ部分領域ごとに、互いに異なる受信信号周波数範囲の信号が処理されるように、部分領域にしたがう個別の処理を行うこともできる。
【００５４】
図４〜図６は、オーバーレイ、すなわち部分領域の種々の可能な実施例を示している。図４においては、狭い送信ローブ１８が、広い受信角度領域２０の内部に位置しており、そのため、オーバーレイすなわち部分領域ＴＢを形成している。広い受信角度領域２０は、この場合には、レーダシステム１２の全カバー領域ＥＢと一致している。一実施形態におけるレーダシステム１２の操作において、送信ローブ１８、したがって部分領域ＴＢの切り換えによって、カバー領域ＥＢは、部分ごとに走査される。
【００５５】
図５は、いわば相補的な実施例を示しており、カバー領域ＥＢは、広い送信ローブ２２によって形成される。部分領域ＴＢは、この場合には、狭い受信角度領域２４によって生じる。広い送信ローブ２２は、受信角度領域２４によって、部分ごとに走査される。
【００５６】
図６は、狭い送信ローブ２６と狭い受信角度領域２８との重ね合わせによって、いかにして、より狭いオーバーレイ３０が生じるかを示している。このオーバーレイ３０も、部分ごとにカバー領域ＥＢを走査するために用いられる。
【００５７】
図７は、互いに異なる空間方向を向いており、かつ、それぞれ、狭い指向性の送信ローブを発生させる、いくつかの切り替え可能な送信アンテナ３０、３２、３４を有するレーダシステム１２の一実施形態を示している。送信アンテナ３０、３２、３４は、コントローラ４２によって制御されるスイッチ３６、３８、４０を介して、レーダ信号発生器および評価ユニット４４に、順次に接続されている。さらに、少なくとも１つの受信アンテナ４６および／または４８が、評価ユニット４４に接続されており、送信アンテナ３０、３２、３４の順次起動によって部分ごとに走査される、広い受信角度領域を発生させる。評価ユニット４４は、上に詳述したＦＭＣＷ法によって、反射信号から、有効化をも含めて、物体パラメータである距離ｒおよび速度ｖｒの決定を行う。
【００５８】
狭い受信角度領域２４は、例えば、信号処理によって、受信アンテナの１つからの受信信号を遅延させることによって得られる。それらの受信信号が加算されるとき、個々の受信信号のピークが増大するように加え合わされたときに、最大和信号が得られる。レーダシステムのカバー領域において、レーダシステムに対して等距離であるが異なる角度位置にあるいくつかの反射物体を考えると、増大するような加え合わせは、相対的に相当に狭い角度領域において得られる。
【００５９】
図８は、送信方向および／または受信方向を、電子的に調整可能なレーダシステム１２の一実施形態を示している。レーダシステム１２は、送信増幅器５８、６０、６２を介して、レーダ信号発生器および評価ユニット５６によって起動されて信号を放射する、いくつかの送信アンテナ５０、５２、５４を有している。この構成において、送信アンテナ５０、５２、５４は、評価ユニット５６によって制御可能な位相シフトに同相結合して起動される。位相シフトは、送信増幅器５８、６０、６２と、送信アンテナ５０、５２、５４との間に配置されている、独立型または制御可能な移相器６４、６６、６８によって制御される。用いられる移相器は、例えば、切り替え可能な複数の導体片、または、長さを調整可能な導体片、または、時間遅れを制御可能な回路である。しかしながら、このような実施例は、例示のためのものであるにすぎず、これらの列挙は、なんら完全なものではない。
【００６０】
その結果、送信アンテナ５０、５２、５４は、同相結合するように、電磁波７０、７２、７４を放射する。すなわち、電磁波７０、７２、７４は、互いに強めあうように干渉して、波面７６を形成し、所望の一つの方向７８に向かう送信ローブとして伝播する。したがって、図示されている構成によって、いわゆるフェーズドアレイの原理にしたがって、送信ローブを発生させ、また、複数の送信アンテナ５０、５２、５４を、同相結合するように起動させることができる。関与する送信アンテナの数を増やすことによって、生じる送信ローブの幅を狭くすることができる。したがって、当然ながら、送信ローブの発生に関与するアンテナ素子の数は、３を超過していてもよいし、３未満であってもよい。
【００６１】
図８の実施形態においては、さらに、反射物体からの反射信号を受信して、評価ユニット５６に転送する、少なくとも１つの受信アンテナ８０および／または８２が設けられている。当然ながら、専用の受信アンテナ８０および８２ではなくて、送信−受信切り換え器を接続された、ある種の送信アンテナを、反射信号受信のために用いることもできる。受信アンテナ８０、８２と、評価ユニット５６との間に、低雑音受信増幅器８４、８６、および、制御可能な移相器８８、９０が接続されている。これによって、受信角度領域を電子的に切り換えることが可能になる。評価ユニット５６は、上に詳述したＦＭＣＷ法によって、反射信号から、有効化をも含めて、物体パラメータである距離ｒおよび速度ｖｒの決定を行う。
【００６２】
次に、図９を参照して、好適な方法の例示的な一実施形態について説明する。
【００６３】
第１のステップ９２において、第１の測定サイクルＭＺｉが実行される。この過程において、上に詳述したように、距離ｒおよび速度ｖｒに対する推定値Ｈ（ｒ、ｖｒ）を導出することができる。
【００６４】
ステップ９２に続いて、さらなる測定サイクル（ＭＺｉ＋１）が、ステップ９４において実行される。ステップ９２からの推定値Ｈ（ｒ、ｖｒ）が、ステップ９４においても導出されれば、現実の反射物体の距離ｒおよび速度ｖｒが有効化され、その距離ｒおよび速度ｖｒは、ゴーストターゲットから区別される。
【００６５】
各測定サイクルにおいて、各部分領域から得られた結果を組み合わせることによって、空間方向にしたがって区分された全体結果が得られるステップ９６が、ステップ９４に続く。
【符号の説明】
【００６６】
１０  自動車
１２  レーダシステム
１４、１６  反射物体
１８、２２、２６  送信ローブ
２０、２４、２８  受信角度領域
３０  オーバーレイ、送信アンテナ
３２、３４  送信アンテナ
３６、３８、４０  スイッチ
４２  コントローラ
４４、５６  評価ユニット
４６、４８  受信アンテナ
５０、５２、５４  送信アンテナ
５８、６０、６２  送信増幅器
６４、６６、６８、８８、９０  移相器
７０、７２、７４  電磁波
７６  波面
７８  方向
８０、８２  受信アンテナ
８４、８６  低雑音受信増幅器
ＥＢ  カバー領域
Ｇ（ｍ１、１４）〜Ｇ（ｍ４、１４）、Ｇ（ｍ１、１６）〜Ｇ（ｍ４、１６）  直線
ｒ１４、ｒ１６  距離
Ｓ１〜Ｓ４  交点
ＴＢ、ＴＢ１〜ＴＢ３  部分領域
ｖ１４、ｖ１６、ｖｒ１４、ｖｒ１６  速度
【図１】
0005628518.tif 000002
【図２】
0005628518.tif 000003
【図３】
0005628518.tif 000004
【図４】
0005628518.tif 000005
【図５】
0005628518.tif 000006
【図６】
0005628518.tif 000007
【図７】
0005628518.tif 000008
【図８】
0005628518.tif 000009
【図９】
0005628518.tif 000010