(57)【要約】  【課題】この発明は、目標物体（２００）との距離（Ｒ）を確定するための方法に関する。  【解決手段】この方法では、電磁波を送信信号（１２０ａ）の形態で送信器（１１１ａ）によって送信し、目標物体（２００）で反射された送信信号（１２０ａ）の少なくとも一部分を、受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の形態で受信器（１１１ｂ）によって受信し、受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の評価を基準信号（１２０ｂ）に従って行なう。この基準信号（１２０ｂ）は、送信信号（１２０ａ）に対する周知の位相差および送信信号（１２０ａ）と同一の周波数を有する。基準信号（１２０ｂ）および受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の周波数を、分周器（１１３）で、基準信号（１２０ｂ）と受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）との間に存在する位相差を維持しつつ、同じ事前設定可能な分周率ｘだけ減少して、減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）および減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）を得ること、および減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）と、減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）との間の位相差を評価して、距離（Ｒ）を確定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標物体（２００）との距離（Ｒ）を確定するための方法であって、電磁波を送信信号（１２０ａ）の形態で送信器（１１１ａ）によって送信し、前記目標物体（２００）で反射された前記送信信号（１２０ａ）の少なくとも一部分を、受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の形態で受信器（１１１ｂ）によって受信し、前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の評価を基準信号（１２０ｂ）に従って行ない、この基準信号（１２０ｂ）は、前記送信信号（１２０ａ）に対する周知の位相差および前記送信信号（１２０ａ）と同一の周波数を有し、
前記基準信号（１２０ｂ）および前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の周波数を、分周器（１１３）で、前記基準信号（１２０ｂ）と前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）との間に存在する位相差を維持しつつ、同じ事前設定可能な分周率（ｘ）だけ減少して、減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）および減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）を得ること、および前記減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）と、前記減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）との間の位相差を評価して、前記距離（Ｒ）を確定することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記受信周波数（１２０ｃ）を増幅して、増幅された受信信号（１２０ｄ）を得ること、およびこの増幅された受信信号（１２０ｄ）を前記分周器（１１３）に供給することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を、特に、前記分周器（１１３）における周波数分割の前に、好ましくはシュミットトリガまたは比較器を用いて、ディジタル信号に変換することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記周波数分割を、この周波数分割の前の前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）の変換の場合に、２進カウンタによって行なうことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）と、前記減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）とから、位相比較器（１１４）によって、前記減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）と、前記減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）との間の位相差に比例した出力電圧（１２１ａ）を得ることを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
前記出力電圧（１２１ａ）をアナログ／ディジタル変換器（１１５）によってディジタル化して、ディジタル化された出力電圧（１２１ｂ）を得ることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記出力電圧（１２１ａ）および／または前記ディジタル化された出力電圧（１２１ｂ）を、前記距離（Ｒ）を確定するために、演算装置（１１６）に、特にマイクロコントローラまたはディジタル信号プロセッサに供給することを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記送信信号（１２０ａ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を、電気的に同調可能な発振器（１１０）によって、特に、この発振器（１１０）に供給可能な入力電圧（Ｕ １）に従って発生させることを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項９】
前記距離の確定のために用いられる装置（１００）内で生じる、前記送信信号（１２０ａ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）の種々の波長および／または、特に、前記受信信号（１２０ｃ）の増幅のために設けられた増幅器（１１２）によって、引き起こされた、前記信号（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ）の他の走行時間差を補償することを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
種々の周波数を有する複数の送信信号（１２０ａ）を、順々に送信することを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項１１】
目標物体（２００）との距離（Ｒ）を確定するための装置（１００）であって、送信信号（１２０ａ）の形態で電磁波を送信するための送信器（１１１ａ）と、前記目標物体（２００）で反射される前記送信信号（１２０ａ）の少なくとも一部分を、受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の形態で受信する受信器（１１１ｂ）とを具備し、前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の評価は、基準信号（１２０ｂ）に従って実行可能であり、この基準信号（１２０ｂ）は、前記送信信号（１２０ａ）に対する周知の位相差および前記送信信号（１２０ａ）と同一の周波数を有し、
前記基準信号（１２０ｂ）および前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の周波数を、前記基準信号（１２０ｂ）と前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）との間に存在する位相差を維持しつつ、同じ事前設定可能な分周率（ｘ）だけ減少して、減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）および減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）を得る分周器（１１３）を具備することを特徴とする装置（１００）。
【請求項１２】
前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）をディジタル信号に変換する装置を具備し、この装置は、好ましくはシュミットトリガまたは比較器として形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の装置（１００）。
【請求項１３】
前記分周器（１１３）は２進カウンタとして形成されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置（１００）。
【請求項１４】
位相比較器（１１４）を有することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１に記載の装置（１００）。
【請求項１５】
特に、前記送信信号（１２０ａ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を発生させるために、設けられた、電気的に同調可能な発振器（１１０）を有することを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１に記載の装置（１００）。
【請求項１６】
演算装置（１１６）を有し、この演算装置（１１６）は、特にマイクロコントローラとしてまたはディジタル信号プロセッサＤＳＰとして形成されていることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか１に記載の装置（１００）。
【請求項１７】
前記送信器（１１１ａ）および／または前記受信器（１１１ｂ）は、ホーンアンテナまたはパッチアンテナを有することを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１に記載の装置（１００）。
【請求項１８】
前記送信信号（１２０ａ）および／または前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を送信するための前記装置（１００）に設けられた信号伝達経路、あるいは、前記信号（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ）を送信する複数の他の構成要素が、前記距離（Ｒ）に従う、前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）と前記基準信号（１２０ｂ）との間の位相差に影響を及ぼさないように、前記信号伝達経路または前記構成要素が形成されていることを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれか１に記載の装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標物体との距離を確定するための方法に関する。この方法で、電磁波を送信信号の形態で送信器によって送信し、目標物体で反射された送信信号の少なくとも一部分を、受信信号の形態で受信器によって受信し、受信信号の評価を基準信号に従って行なう。この基準信号は、送信信号に対する周知の位相差および送信信号と同一の周波数を有する。
【０００２】
さらに、この発明は、請求項１１の前提部分に記載の、目標物体との距離を確定するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
このタイプの方法および装置は知られており、一方では送信信号および受信信号、他方では基準信号の種々の信号伝達経路長によって生起される、受信信号と基準信号との間の位相差を用いて、目標物体との距離を確定する。しかしながら、この場合、距離のこのような確定の明確性範囲は、用いられた受信信号の波長内にのみ存する。
【０００４】
他の知られた方法で、高まる周波数を有する送信信号、いわゆるチャープ信号（chirp-Signal）が送信され、目標物体で反射された対応の受信信号と関連させられる。２つの信号の差周波数は、目標物体の距離に比例している。この方法の特別な欠点は、目標物体の距離を確定の際に位置分解能が低いことである。この位置分解能は、送信信号の周波数が約２４ＧＨｚの際に、およびチャープ帯域が約２００ＭＨｚの際に、約０．７５ｍに過ぎない。スペクトル範囲での典型的な評価の際に、位置精度は、デシメートルの範囲で達成される。近傍領域の多くの使用のためには、特に、自動車両区域における距離の検出のためには、このように低い位置分解能および位置精度は不適切である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、この発明の課題は、明細書の最初の部分に記載のタイプの方法および装置を、距離の確定の際の明確性範囲のみならず位置分解能および位置精度が改善されて、距離の確定のために必要な装置の複雑さを同時に増す必要がないように、改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
明細書の最初の部分に記載されたタイプの方法では、上記課題は、この発明により、基準信号および受信信号の周波数を、分周器で、基準信号と受信信号との間に存在する位相差を維持しつつ、同じ事前設定可能な分周率だけ減少して、減少された周波数を有する基準信号および減少された周波数を有する受信信号を得ること、および減少された周波数を有する基準信号と、減少された周波数を有する受信信号との間の位相差を評価して、距離を確定することによって、解決される。
【０００７】
受信信号および基準信号の周波数を事前設定可能な分周率だけこの発明に基づき減少させることによって、受信信号および基準信号の各々の波長の、分周率に対応する拡大が生じる。このことによって、距離の確定に関する明確性範囲が同様に拡大される。このことによって、減少された周波数を有する基準信号と、減少された周波数を有する受信信号との間の位相差を評価することによって、従来の技術に比べて改善された距離の確定を実行することができる。
【０００８】
この発明に係わる方法の好都合な実施の形態では、受信信号が増幅され、その後で、受信信号は、増幅された受信信号の形態で、分周器に供給される。この処置によって、受信信号の加工の際の変動範囲が拡大される。このことによって、検出される距離範囲の相応の拡大も生じる。
【０００９】
この発明の他の実施の形態では、受信信号および／または基準信号をディジタル信号に変換することを提案することは特に適切である。このことによって、各々の信号の簡単な再加工、およびアナログ信号に比較しての低い干渉感受性が生じる。変換のためには、例えばシュミットトリガまたは比較器を用いることができる。相応に高速の構成要素は、分周率が低い場合には、例えば、光学式の通信技術の分野から入手可能である。このような分周率では、既に減少された周波数を有する信号も、依然として、ギガヘルツの範囲の周波数を有する。
【００１０】
受信信号および／または基準信号の、ディジタル信号への変換は、特に、この発明に係わる周波数分割の前には、非常に好都合である。何故ならば、この場合、分周器が非常に単純に形成されていることが可能だからである。例えば、この発明のこの変形例では、簡単な２進カウンタを、分周器として用いることができる。
【００１１】
この発明に係わる周波数分割の後に、減少された周波数を有する基準信号と、減少された周波数を有する受信信号とから、位相比較器によって、減少された周波数を有する基準信号と、減少された周波数を有する受信信号との間の位相差に比例した出力電圧を得ることが可能である。
【００１２】
この出力電圧を、それ自体、例えばアナログ／ディジタル変換器によってディジタル化し、続いて、更なる加工のために、演算装置に供給することができる。特に、出力電圧を、目標物体の距離を確定するために、評価する。このことを、例えばマイクロコントローラまたはディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）によって行なうことが可能である。
【００１３】
演算装置の、例えば、ここでは高速のＤＰＳの十分に大きい加工速度の場合、または分周器の十分に大きな分周率の場合、ディジタル信号としてある受信信号および基準信号を、直接、ＤＰＳの、対応の入力端に供給することも可能である。このＤＰＳは、信号を、例えば断続制御で周期的にスキャンし、計算によって位相差を確定する。このことによって、別個の位相比較器が無用となる。
【００１４】
この発明に係わる方法の他の変形例は、送信信号および／または基準信号が、ＶＣＯ（電圧制御発振器）とも呼ばれる電気的に同調可能な発振器によって、発生されることを特徴とする。この場合、信号周波数は、特に、発振器に供給可能な入力電圧に従って、選択かつ調整される。
【００１５】
この発明の他の非常に好都合な変形例では、距離の確定のために用いられる装置内で生じる、送信信号のおよび／または基準信号のおよび／または基準信号の種々の波長および／または、特に、受信信号の増幅のために設けられた増幅器によって、引き起こされた、信号の他の走行時間差（Laufzeitunterschiede）が補償される。
【００１６】
このような走行時間差は、例えば、種々の導波路における種々の伝搬条件または増幅器の群遅延時間等に基づいて生じることがあり、望ましくない。何故ならば、走行時間差は、受信信号と基準信号の間の位相差に含まれている距離情報に、誤りを加えるからである。
【００１７】
この発明に係わる方法の精度をさらに上げるためには、種々の周波数を有する複数の送信信号を順々に送信することが提案されている。受信信号と基準信号との間の位相差から目標物体の距離を確定する際の、この発明に基づき既に周波数分割によって分周率だけ拡大される明確性範囲を、拡大するためには、例えば、異なった周波数を有する２つの送信信号で十分である。
【００１８】
この発明の課題の他の解決策としては、請求項１１に記載の装置が記述されている。この発明に係わる装置の複数の好都合な実施の形態は、請求項１２ないし１８の主題である。
【００１９】
この発明の他の特徴、利点および実施の形態は、以下の図面の説明において、図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、目標物体２００との距離Ｒを確定するために設けられている、この発明に係わる装置１００を示す。この目的のために、装置１００は、電磁波を送信するための送信器１１１ａを有する。電磁波は、送信器に供給される送信信号１２０ａの形態をとる。送信器１１１ａは、例えば、ホーンアンテナまたはパッチアンテナであってもよい。送信信号１２０ａを増幅するために、送信器１１１ａは、場合によっては、図１に図示しない高周波増幅器を有することも可能である。周波数増幅器は、使用されたホーンアンテナまたはパッチアンテナに前置されている。
【００２１】
送信器１１１ａは、図１で右側に示された目標物体２００に、送信信号１２０ａを供給する。この送信信号の少なくとも一部分が、目標物体２００で反射されかつ受信器１１１ｂで受信される。例えば同様にホーンアンテナまたはパッチアンテナを有する受信器１１１ｂで受信された信号を、以下の記述で、受信信号１２０ｃと呼ぶ。
【００２２】
この発明では、受信信号１２０ｃは、増幅器１１２に供給される。増幅器は、出力端で、増幅された受信信号１２０ｄを提供する。
【００２３】
この発明では、増幅された受信信号１２０ｄは、続いて、分周器１１３に供給される。分周器は、増幅された受信信号１２０ｄの周波数を、事前設定可能な分周率（Teilerfaktor）ｘだけ減少する。このことは、分周器１１３の出力端で、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´を生じさせる。同様にして、分周器１１３に、基準信号１２０ｂが供給される。基準信号は、増幅された受信信号１２０ｄと同様に、周波数減少を、同じ分周率ｘだけ受ける。このことは、減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´を生じさせる。
【００２４】
基準信号１２０ｂは、送信信号１２０ａに対する、周知の、この場合では消失と仮定される位相差、および送信信号１２０ａと同一の周波数を有する。したがって、送信信号１２０ａまたは増幅された受信信号１２０ｄと、基準信号１２０ｂとの間の、距離Ｒにより限定された距離差２★Ｒによって、増幅された受信信号１２０ｄと基準信号１２０ｂとの間の位相差が生じる。この位相差は、送信器１１１ａおよび受信器１１１ｂと、目標物体２００との間の距離Ｒに直接的に従う。
【００２５】
この位相差からは、周知のように、送信信号１２０ａの周波数ｆ １の情報の下で、目標物体２００との距離Ｒを確定することができる。しかしながら、従来の方法では、正弦状の送信信号１２０ａに基づいて、距離Ｒの確定に関する、送信信号１２０ａの波長に対応する明確性範囲のみが存在する。
【００２６】
この欠点を回避するために、この発明に係わる方法では、増幅された受信信号１２０ｄおよび基準信号１２０ｂの周波数を、既述のように、夫々、分周器１１３によって、分周率ｘだけ減少する。信号１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄおよび基準信号１２０ｂの周波数ｆ １から出発して、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´に関し、および減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´に関し、新たな周波数ｆ １´＝ｆ １／ｘが生じる。
【００２７】
分周器１１３は、この発明では、増幅された受信信号１２０ｄと基準信号１２０ｄとの間にある位相差が、周波数分割(Frequenzteilung)によっても影響を受けないように、形成されている。すなわち、減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´と、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´との間には、依然として、周波数分割前と同一の位相差が存在する。
【００２８】
この発明に係わる周波数分割によって、距離Ｒの確定の際に、明確性範囲を、周波数分割の際に使用される分周率ｘだけ拡大することは好都合である。ｘ＝１６の分周率の選択の際に、従来の方法による距離の確定に比べて、同様に率ｘ＝１６だけ拡大された明確性範囲が生じることは非常に好都合である。
【００２９】
減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´、および減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´は、図１から明らかなように、位相比較器１１４に供給される。この位相比較器は、出力端で、減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´と、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´との間の位相差に比例した出力電圧１２１ａを提供する。この出力電圧１２１ａは、ディジタル化のために、アナログ／ディジタル変換器１１５に供給される。アナログ／ディジタル変換器は、出力端で、例えばマイクロコントローラまたはＤＳＰとして形成された演算装置１１６により更に評価するために、ディジタル化された出力電圧１２１ｂを出力させる。このことから、演算装置１１６は、目標物体２００との距離Ｒを確定する。
【００３０】
基準信号１２０ｂと送信信号１２０ａとの間にある、装置に基づいて生じる位相差が、この場合と異なって、０でないとき、この位相差を、計算によって、校正することができる。何故ならば、位相差は一定であり、例えば、シミュレーションまたは測定によって確定されることができるからである。
【００３１】
この発明の特に好都合な実施の形態では、送信信号１２０ａは、基準信号１２０ｂと同様に、ＶＣＯ（電圧制御発振器）とも呼ばれる電気的に同調可能な発振器１１０によって、発生される。この場合、送信信号１２０ａおよび基準信号１２０ｂの周波数は、ＶＣＯ１１０に供給された入力電圧Ｕ １の適切な選択によって調整される。このことを、例えば、同様に演算装置１１６によって行なうことができる。
【００３２】
以下、図２に示した流れ図を参照して、この発明の他の実施の形態を説明する。
【００３３】
図２に示す実施の形態では、第１のステップ３００で、送信信号１２０ａおよび基準信号１２０ｂの第１の周波数ｆ １を、ＶＣＯ１１０の入力電圧Ｕ １（図１を参照せよ）の適切な選択によって調整する。
【００３４】
続いて、ステップ３１０で、送信信号１２０ａを、送信器１１１ａから目標物体２００（図１の右側）の方向に発し、ステップ３１１で、受信器１１１ｂによって受信信号１２０ｃとして受信し、増幅器１１２で増幅する。
【００３５】
この発明に係わる方法のステップ３２０で、増幅された受信信号１２０ｄおよび基準信号１２０ｂを、分周器１１３によって減少する。このことによって、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´および減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´が得られる。双方の信号は、分周器１１３の分周率ｘだけ減少された周波数ｆ １´＝ｆ １／ｘを有する。
【００３６】
図２に示す次のステップ３３０で、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´と、減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´との間の位相差の既述の分析、ならびに、距離Ｒの適切な確定が纏められている。
【００３７】
この発明に係わる方法の精度をさらにに高めるために、続いて、ステップ３５０で、送信信号１２０ａおよび基準信号１２０ｂの、第１の周波数ｆ １とは異なる第２の周波数ｆ ２を、ＶＣＯ１１０の入力電圧Ｕ １（図１を参照せよ）の適切な選択によって調整する。
【００３８】
複数のステップ３１０ないし３３０と同じく、次に、まず、ステップ３６０で、周波数ｆ ２の送信信号を発し、ステップ３６１で、少なくとも部分的に、受信信号１２０ｃの形態で受信し、増幅器１１２で増幅する。ステップ３７０で、最後に、この発明に係わる周波数分割を行なう。このことによって、今や、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´および減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´が得られる。双方の信号は、分周器１１３の分周率ｘだけ減少された周波数ｆ ２´＝ｆ ２／ｘを有する。
【００３９】
図２に挙げた次のステップ３８０で、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´と、減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´との間の位相差の既述の分析、ならびに、距離Ｒの適切な確定が纏められている。
【００４０】
広い意味ではＦＳＫ原理（フリクエンシ・シフト・キーイング、周波数偏移変調）としても意味する、距離の、２つの連続する測定のための、２つの異なった周波数ｆ １，ｆ ２を使用することによって、目標物体２００との距離Ｒの明確な確定を可能にする。一般的には、この発明に係わる方法では２よりも多い種々の周波数を用いることも考えられる。
【００４１】
この発明の特に好都合な実施の形態では、受信信号１２０ｃまたは増幅された受信信号１２０ｄおよび基準信号１２０ｂは、分周器１１３における周波数分割の前に、ディジタル信号に変換される。このディジタル信号は２つの値すなわちゼロおよび１のみを仮定することができる。この場合、変換をシュミットトリガまたは比較器を用いて行なうことができることは好ましい。
【００４２】
このように、例えば２進カウンタにより、位相差を注意しつつ、特に簡単な周波数分割を行なうことができる。分周率ｘが相応に大きく選択されるとき、ディジタル信号として存在する、減少された周波数を有する受信信号１２０ｄ´、および同様にディジタル信号として存在する、減少された周波数を有する基準信号１２０ｂ´を、直接に、演算装置１１６に、例えば高速のＤＳＰに供給することも可能である。この場合、ＤＳＰは、このＤＳＰに供給された信号から、直接に、位相差を確定することができる。
【００４３】
他方では、ディジタル信号として存在する、減少された周波数を有する信号１２０ｂ´，１２０ｄ´も、まず、図１に示すように、位相比較器１１４に供給することができる。位相比較器は、相応の出力電圧１２１ａを提供する。この出力信号を、既述のように、距離Ｒを確定するべく再加工することが可能である。
【００４４】
この発明の他の非常に好都合な実施の形態は、送信信号１２０ａおよび／または受信信号１２０ｃ，１２０ｄおよび／または受信信号１２０ｂを送信するための装置１００に設けられた信号伝達経路、あるいは、信号１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄを送信する複数の他の構成要素、例えば増幅器１１２が、距離Ｒに従う、受信信号１２０ｃ，１２０ｄと基準信号１２０ｂとの間の位相差に影響を及ぼさないように、信号伝達経路または構成要素が形成されていることを提案する。このようにして、信号１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄを送信するための装置１００における局所的経路、あるいはまた、増幅器１１２における種々の群遅延時間が、距離の確定の際の精度に悪影響を及ぼさないことが保証されている。装置１００内に存在する、実際の、種々の信号伝達経路長、または、増幅器１１２における周波数に従う群遅延時間を、補償することができるのは、演算装置１１６が、距離Ｒを確定する際に、信号伝達経路長または群遅延時間を考慮することによってである。
【００４５】
従来の装置では、受信信号のコヒーレント復調が混合器を用いてなされ、それ故に、同様に、送信信号と受信信号との間の位相差が評価可能である。これらの従来の装置とは逆に、この発明に係わる方法を実施するためのコストは比較的僅かである。何故ならば、従来の構成要素に追加して、この発明に係わる分周器１１３（図１）しか必要ないからである。複数の発振器およびこれらの発振器の同期化は、従来の技術とは異なり、この発明では、不要である。むしろ、電気的に同調可能な発振器１１０は、この発明に係わる装置１００の場合には、自由に動くことができる。すなわち、この発振器は、他の発振器または他の構成要素に対する、所定の、固定の位相関係を有する必要がない。
【００４６】
この発明の他の利点は、距離の確定の前に、校正が必要ないことにある。
【００４７】
更に、この発明に係わる方法よって、送信信号の周波数ｆ １，ｆ ２の波長よりも遥かに短い距離Ｒも確定される。従って、この発明に係わる方法は、特に、自動車両の区域での距離の確定のためにも、適切である。この方法で、例えば、自動車両の直ぐ回りにある障害物が認識され、障害物と自動車両との距離が確定されねばならない。
【００４８】
一般的には、この発明に係わる方法を、この発明に係わる分周器の分だけ拡張可能であるいかなる現存のレーダシステムにも用いることができる。周波数偏移変調を行なう現存のレーダシステムを、同様に、この発明に係わる方法を実施するために用いることができる。
【００４９】
この発明の主題が、特に、高い位置分解能および位置精度の故に、自動車両09区域で距離を検出するための、レーダに基づいたシステムでも、例えば、隙間駐車補助システムでも、衝突認識システム等の場合でも、使用可能であることは全く特に好都合である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明に係わる装置の実施の形態を示す。
【図２】この発明に係わる方法の実施の形態の簡略化された流れ図を示す。
【図１】
2008541025.tif 000003
【図２】
2008541025.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月30日(2007.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標物体（２００）との距離（Ｒ）を確定するための方法であって、電磁波を送信信号（１２０ａ）の形態で送信器（１１１ａ）によって送信し、前記目標物体（２００）で反射された前記送信信号（１２０ａ）の少なくとも一部分を、受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の形態で受信器（１１１ｂ）によって受信し、前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の評価を基準信号（１２０ｂ）に従って行ない、この基準信号（１２０ｂ）は、前記送信信号（１２０ａ）に対する周知の位相差および前記送信信号（１２０ａ）と同一の周波数を有し、
前記基準信号（１２０ｂ）および前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の周波数を、分周器（１１３）で、前記基準信号（１２０ｂ）と前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）との間に存在する位相差を維持しつつ、同じ事前設定可能な分周率（ｘ）だけ減少して、減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）および減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）を得ること、前記減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）と、前記減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）との間の位相差を評価して、前記距離（Ｒ）を確定すること、および前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を、前記分周器（１１３）における周波数分割の前に、好ましくはシュミットトリガまたは比較器を用いて、ディジタル信号に変換することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記受信周波数（１２０ｃ）を増幅して、増幅された受信信号（１２０ｄ）を得ること、およびこの増幅された受信信号（１２０ｄ）を前記分周器（１１３）に供給することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
周波数分割を２進カウンタによって行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）と、前記減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）とから、位相比較器（１１４）によって、前記減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）と、前記減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）との間の位相差に比例した出力電圧（１２１ａ）を得ることを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
前記出力電圧（１２１ａ）をアナログ／ディジタル変換器（１１５）によってディジタル化して、ディジタル化された出力電圧（１２１ｂ）を得ることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記出力電圧（１２１ａ）および／または前記ディジタル化された出力電圧（１２１ｂ）を、前記距離（Ｒ）を確定するために、演算装置（１１６）に、特にマイクロコントローラまたはディジタル信号プロセッサに供給することを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記送信信号（１２０ａ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を、電気的に同調可能な発振器（１１０）によって、特に、この発振器（１１０）に供給可能な入力電圧（Ｕ １）に従って発生させることを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項８】
前記距離の確定のために用いられる装置（１００）内で生じる、前記送信信号（１２０ａ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）の種々の波長および／または、特に、前記受信信号（１２０ｃ）の増幅のために設けられた増幅器（１１２）によって、引き起こされた、前記信号（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ）の他の走行時間差を補償することを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項９】
種々の周波数を有する複数の送信信号（１２０ａ）を、順々に送信することを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
目標物体（２００）との距離（Ｒ）を確定するための装置（１００）であって、送信信号（１２０ａ）の形態で電磁波を送信するための送信器（１１１ａ）と、前記目標物体（２００）で反射される前記送信信号（１２０ａ）の少なくとも一部分を、受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の形態で受信する受信器（１１１ｂ）とを具備し、前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の評価は、基準信号（１２０ｂ）に従って実行可能であり、この基準信号（１２０ｂ）は、前記送信信号（１２０ａ）に対する周知の位相差および前記送信信号（１２０ａ）と同一の周波数を有し、
前記基準信号（１２０ｂ）および前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）の周波数を、前記基準信号（１２０ｂ）と前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）との間に存在する位相差を維持しつつ、同じ事前設定可能な分周率（ｘ）だけ減少して、減少された周波数を有する基準信号（１２０ｂ´）および減少された周波数を有する受信信号（１２０ｄ´）を得る分周器（１１３）を具備すること、および前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を、前記周波数分割の前にディジタル信号に変換する装置を具備し、この装置は、好ましくはシュミットトリガまたは比較器として形成されていることを特徴とする装置（１００）。
【請求項１１】
前記分周器（１１３）は２進カウンタとして形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置（１００）。
【請求項１２】
位相比較器（１１４）を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の装置（１００）。
【請求項１３】
特に、前記送信信号（１２０ａ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を発生させるために、設けられた、電気的に同調可能な発振器（１１０）を有することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１に記載の装置（１００）。
【請求項１４】
演算装置（１１６）を有し、この演算装置（１１６）は、特にマイクロコントローラとしてまたはディジタル信号プロセッサＤＳＰとして形成されていることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１に記載の装置（１００）。
【請求項１５】
前記送信器（１１１ａ）および／または前記受信器（１１１ｂ）は、ホーンアンテナまたはパッチアンテナを有することを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１に記載の装置（１００）。
【請求項１６】
前記送信信号（１２０ａ）および／または前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）および／または前記基準信号（１２０ｂ）を送信するための前記装置（１００）に設けられた信号伝達経路、あるいは、前記信号（１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ）を送信する複数の他の構成要素が、前記距離（Ｒ）に従う、前記受信信号（１２０ｃ，１２０ｄ）と前記基準信号（１２０ｂ）との間の位相差に影響を及ぼさないように、前記信号伝達経路または前記構成要素が形成されていることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１に記載の装置（１００）。
【国際調査報告】
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