(57)【要約】レーダシステムにおいて、ＦＭＣＷレーダセンサ（１０）の送信信号が、周波数変調ランプ（３０）の連続を有していて、それぞれ別のコード連続（Ｃｑ）に対して直交する第１のコード連続（Ｃｍ）に従って位相変調され、前記別のコード連続（Ｃｑ）に従って、別のＦＭＣＷレーダセンサ（１０′）の時間的に同期化された送信信号が位相変調され、レーダエコーが前記第１のコード連続（Ｃｍ）と相関するコード連続（Ｃｍ；ｆｍ）により位相復調され、少なくとも１つの位置測定された対象物（４４）の距離（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、フーリエ分析（３２，３８）の周波数スペクトルに基づいて、１次元でそれぞれ前記周波数変調ランプ（３０）のレーダエコーの走査値に亘って決定され、また２次元で前記レーダセンサ（１０）の送信信号の前記周波数変調ランプ（３０）の前記レーダエコーの位相復調された連続に亘って決定されるようになっており、車両一団のためのレーダシステムにおいて、ＦＭＣＷレーダセンサ（１０）が位相変調および位相復調のために、別の車両のレーダセンサ（１０″）に使用されたコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）によってコードセット直交性条件を満たすコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）が使用される。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）と少なくとも１つの第２のＦＭＣＷレーダセンサ（１０′）とを有するレーダシステムであって、前記それぞれのＦＭＣＷレーダセンサ（１０；１０′）が制御および評価装置（１６）を有しており、該制御および評価装置（１６）は、周波数変調ランプ（３０）の連続を有する送信信号が送信される運転形式のために設計されており、
前記周波数変調ランプ（３０）が、該周波数変調ランプ（３０）に割り当てられたコード連続（Ｃｍ）の要素に従ってそれぞれ１つの位相状態を有していることによって、前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）の送信信号が、少なくとも１つの第１のコード連続（Ｃｍ）に従って位相変調されるようになっており、
前記コード連続（Ｃｍ）が、それぞれ別のコード連続（Ｃｑ）に対して直交していて、この別のコード連続（Ｃｑ）に従って、周波数変調ランプの連続を含む、それぞれ別の前記レーダセンサ（１０′）の送信信号が位相変調され、
前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）および少なくとも１つの前記第２のＦＭＣＷレーダセンサ（１０′）の送信信号が時間的に同期化されて送信され、
前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）の送信信号の前記周波数変調ランプのレーダエコーの連続が、前記第１のコード連続（Ｃｍ）と相関するコード連続（Ｃｍ；ｆｍ）で位相復調され、
位置測定された対象物（４４）の距離（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、フーリエ分析（３２，３８）の周波数スペクトルの値に基づいて、１次元でそれぞれ前記周波数変調ランプ（３０）のレーダエコーの走査値に亘って決定され、２次元で前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）の送信信号の前記周波数変調ランプ（３０）のレーダエコーの位相復調された連続に亘って決定される、
レーダシステム。
【請求項２】
前記運転形式において：
前記送信信号の前記周波数変調ランプ（３０）のそれぞれの前記レーダエコーのそれぞれ第１のフーリエ変換（３２ｉ）が行われ、
前記位相復調（３４）が、前記周波数変調ランプ（３０）の前記レーダエコーの、得られた１次元スペクトル（３３）において実施され、
２次元の第２のフーリエ変換（３８ｉ）が、連続する前記周波数変調ランプ（３０）の前記レーダエコーの位相復調された、１次元スペクトル（３３）の連続の経時変化に亘って実行され、
この際に、位置測定された前記対象物（４４）の距離（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、得られた２次元周波数スペクトル内のピークを用いて決定される、
請求項１に記載のレーダシステム。
【請求項３】
前記周波数スペクトルの少なくとも１つの値の大きさが、前記第１のコード連続（Ｃｍ）およびこの第１のコード連続（Ｃｍ）と相関する、位相復調のために使用される前記コード連続（Ｃｍ）の複素交差相関関数の値に対して、前記コード連続間のオフセットがゼロであるときに、比例している、先行請求項のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項４】
それぞれ別の前記レーダセンサ（１０′）の送信信号から放射される、仮想のレーダ対象物（４６）に相当する成分が、場合によってはレーダエコー内に含まれている場合、このレーダエコーの成分が周波数スペクトル内で、それぞれ前記別のコード連続（Ｃｑ）と、位相復調のために使用された、前記第１のコード連続（Ｃｍ）に相関する前記コード連続（Ｃｍ）との間の、直交性に基づいて誤った相関関係によって抑制される、先行請求項のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項５】
前記運転形式において、前記コード連続（Ｃｍ）の、それぞれ前記別のコード連続（Ｃｑ）に対する直交性は、前記コード連続間のオフセットがゼロである場合に前記コード連続（Ｃｍ；Ｃｑ）の複素交差相関関数がゼロに等しいということにある、先行請求項のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項６】
車両一団のためのレーダシステムにおいて、
前記車両一団のそれぞれの車両（４２；４６）のための複数のＦＭＣＷレーダセンサ（１０，１０″）が設けられており、前記ＦＭＣＷレーダセンサ（１０，１０″）は、１回の測定サイクルでそれぞれ前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の１つの連続を有する少なくとも２つの部分送信信号（４７，４７′）が送信される運転形式のために設計されたそれぞれ１つの制御および評価装置（１６）を有しており、
前記周波数変調ランプ（３０；３０′）がこの周波数変調ランプに割り当てられた、コード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）の要素に従ってそれぞれ１つの位相状態を得ることによって、１つのコードセットのコード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）に従ってそれぞれ前記部分送信信号（４７，４７′）が位相変調され、
少なくとも２つの前記部分送信信号（４７，４７′）について、前記コードセットの、割り当てられた少なくとも２つの前記コード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）が位相変調のために使用され、
前記部分送信信号（４７，４７′）のレーダエコーが別個に位相復調され（３４）、前記それぞれの部分送信信号のために、フーリエ分析（３２，３８）の周波数スペクトルが、１次元でそれぞれ前記周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの走査値に亘って決定され、また２次元で前記部分送信信号（４７，４７′）の連続する周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの位相復調された連続に亘って決定され、
位置測定された対象物（４４）の間隔（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、前記部分送信信号のために別個に決定された前記周波数スペクトルの積算（４８）を用いて決定され、
第１の車両（４２）のためのレーダセンサ（１０）の前記制御および評価装置（１６）が、前記運転形式において少なくとも１つの第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）を使用するために設計されており、
前記車両一団の少なくとも１つの別の車両（４６）のためのレーダセンサ（１０″）の前記制御および評価装置（１６）が、前記運転形式において少なくとも１つの別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）を使用するために設計されており、
少なくとも１つの前記第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）および少なくとも１つの前記別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）が、前記コードセット直交性関係を満たし、前記第１のコードセットのｑ番目のコード連続、および前記別のコードセットのｑ番目のコード連続の複素相関の、コードセット毎にコード連続の数に亘って実行された積算が、前記第１のコードセットのコード連続と前記別のコードセットのコード連続との間のそれぞれ任意の離散オフセットのために、ゼロオフセットを含むゼロに等しく、この場合、前記ｑは積算指数である、
車両一団のためのレーダシステム。
【請求項７】
場合によっては、前記第１の車両（４２）のための前記レーダセンサ（１０）のレーダエコーに含まれる、前記少なくとも１つの別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）で位相変調された、別の車両（４６）のためのレーダセンサ（１０″）の送信信号から放射される、仮想のレーダ対象物に相当する成分が存在する場合、積算時に、前記コードセット直交性関係に基づいて、前記仮想のレーダ対象物のレーダエコーが抑制される、請求項６に記載のレーダシステム。
【請求項８】
前記それぞれのレーダセンサ（１０）の前記制御および評価装置（１６）は、位相復調のための前記運転形式がそれぞれのコードセット（ｆｍ１，ｆｍ２）を使用するように設計されており、該コードセット（ｆｍ１，ｆｍ２）が、前記部分送信信号（４７，４７′）の位相変調のために使用された前記コードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）と相関するが、このコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）とは異なっていて、少なくとも１つの前記別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）によって前記コードセット直交性条件が満たされている、請求項６または７に記載のレーダシステム。
【請求項９】
それぞれの前記レーダセンサ（１０；１０″）の前記制御および評価装置（１６）は、前記運転形式において、少なくとも２つの前記部分送信信号（４７，４７″）の前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の連続を時間的に互いに交互に送信し、前記部分送信信号（４７，４７′）の前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の連続に対する時間的な割り当てに基づいて、少なくとも２つの前記部分送信信号（４７，４７′）の前記レーダエコーを分離するように設計されている、請求項６から８のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１０】
それぞれのレーダセンサ（１０；１０″）の前記運転形式において、前記部分送信信号（４７，４７′）のために別個に：
前記部分送信信号（４７，４７′）の前記周波数変調ランプ（３０；３０′）のそれぞれ前記レーダエコーのそれぞれ第１のフーリエ変換（３２ｉ）が行われ、
前記位相復調（３４）が、前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の前記レーダエコーの得られた１次元スペクトル（３３）において行われ、
第２のフーリエ変換（３８）が２次元で、連続する周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの、位相復調された前記１次元スペクトル（３３）の連続の経時変化に亘って実行され、
この際に、別個に得られた２次元スペクトルの、位相を考慮した積算（４８）が行われ、
この際に、位置測定された対象物（４４）の距離（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、積算され得られた前記２次元スペクトル内のピークを用いて決定される、
請求項６から９のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１１】
前記部分送信信号のための別個に決定された周波数スペクトルの値の大きさが、それぞれの前記部分送信信号の位相変調のために使用された前記コード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）、およびこのコード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）と相関する、位相復調のために使用されたコード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）の複素交差相関関数の大きさに、これらのコード連続間のオフセットがゼロとであるときに、それぞれ比例している、請求項６から１０のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１２】
それぞれの前記レーダセンサ（１０）の前記制御および評価装置（１６）は、前記運転形式において少なくとも１回の第１の測定サイクルで、少なくとも１つの第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）を使用し、少なくとも１回の別の測定サイクルで少なくとも１つの別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）を使用するように、設計されており、
前記第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）および前記少なくとも１つの前記別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）が、前記コードセット直交性関係を満たす、請求項６から１１のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１３】
前記運転形式において、周波数変調ランプ（３０；３０′）のそれぞれの連続が、周波数ランプの連続であって、この周波数ランプの、優先的な周波数ランプによるそれぞれの平均周波数（ｆ０）が前記周波数ランプの連続に亘って変化する、請求項１から１２のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１４】
前記運転形式において：
前記送信信号の周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの走査値に亘っての１次元のフーリエ分析（３２）の少なくとも１つの周波数スペクトル（３３）に基づいて、第１の情報が、位置測定された対象物（４４）の距離（ｄ）と相対速度（ｖ）との間の関数的な関係として決定され、様々な前記相対速度（ｖ）に様々な前記距離（ｄ）が割り当てられ、
連続する前記周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの連続の経時変化に亘っての１次元のフーリエ分析（３８）の少なくとも１つの周波数スペクトルに基づいて、前記位置測定された対象物（４４）の相対速度（ｖ）および追加的な距離（ｄ）に関する別の情報が得られ、
位置測定された前記対象物（４４）の距離（ｄ）および相対速度（ｖ）が、前記第１の情報と前記別の情報との調整に基づいて決定される、
請求項１から１３のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のレーダシステムのためのレーダセンサ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＭＣＷレーダによる対象物の距離および／または相対速度の決定に関する。特に本発明は、ＦＭＣＷレーダセンサ、第１および少なくとも１つの第２のレーダセンサを備えたＦＭＣＷレーダシステム、並びに複数のＦＭＣＷレーダセンサを有する、車両一団のためのレーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダセンサは、例えば、自車の前方で位置測定された車両またはその他の対象物の距離、相対速度および方位角を測定するために、自動車に使用される。
【０００３】
ＦＭＣＷレーダセンサ（周波数変調連続波）において、連続的なレーダ信号の送信周波数はランプ状に変調される。受信信号を送信信号と混合することによって、ベースバンド信号が生成され、次いでこのベースバンド信号が評価される。
【０００４】
送信信号が同じような形式の少なくとも１つの周波数変調ランプ（チャープ）の連続を有している、チャープシーケンス変調法に従って作業するＦＭＣＷレーダセンサは公知である。変調パラメータ、例えばランプ継続時間、周波数偏移、並びに１つの連続の隣り合うランプ間の時間間隔は、１つの連続内で同じである。この場合、例えばベースバンド信号の第１のフーリエ変換が送信信号のそれぞれ個別の周波数ランプのために行われることによって、まずレーダ対象物の分離が、このレーダ対象物の距離に応じて行われる。次いで、１つの連続の周波数ランプの第１のフーリエ変化のスペクトルが、第２のフーリエ変換のための入力信号として使用される。これによって、第２のフーリエ変換時に、個別の周波数ランプのレーダエコーの連続に亘る位相状態の変化を用いて、レーダ対象物の速度に応じたレーダ対象物の分離が行われる。
【０００５】
特許文献１によればパルスレーダが公知であり、このパルスレーダにおいては、疑似雑音コードによる送信信号が、振幅変調、位相変調または周波数変調によって変調される。受信分岐部内で、遅延されたコードを有する変調が行われる。レーダパルスの送信から受信までの時間的な遅延に基づいて、ターゲットの距離が推測される。別の受信チャンネル内で直交コードが使用され、この直交コードは、例えばカウンタまたはＥＸＯＲゲートによって疑似雑音コードから生成される。これによって、それぞれのセンサの重畳する検出範囲において、それぞれの受信チャンネル内の対応するセンサだけが評価される。
【０００６】
特許文献２によれば、一平面内で所定の側方間隔を保って配置された２つの送信アンテナと、１つの共通の受信アンテナとを有するレーダシステムが公知であり、この公知のレーダシステムにおいては、２つの送信アンテナが、同じ周波数ランプの連続に従って同時に駆動され、この際に、切換え可能なインバータが、第１の送信アンテナの信号の位相をランプからランプへ無作為に０°または１８０°に変化させる。各周波数ランプの走査値に亘っての第１の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）の後に、第２のＤＦＴがランプ連続に亘って１回は位相修正によって、また１回は位相修正なしで算出され、それによって、方位角情報を得るために、それぞれの送信アンテナから放射される受信信号のための別個のスペクトルが得られる。送信アンテナから放射される受信信号のスペクトル内において、連続毎に１０２４個のランプが送信されると、それぞれ別の送信アンテナから放射される信号が約３０ｄＢより下の雑音を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１０１００４１７号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１０／１１５４１８号パンフレット
【発明の概要】
【０００８】
今日では、自動車用の運転者支援システムおよびセーフティーシステムの開発において、車両内に設置されたレーダセンサの数が増える傾向が明確になっている。これによって、レーダセンサが、同一車両の別のレーダセンサの、不都合な干渉信号をも受信する可能性が高くなる。
【０００９】
自動車のレーダセンサが普及するにつれて、所定の交通計画において、別の車両のレーダ信号の不都合な受信も発生する。従って、例えば隊列走行時に、先行車両の後部のレーダセンサが、後続車両のフロントセンサを妨害し得る。
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、別のレーダセンサの不都合な信号を効果的に抑制することができる、チャープシーケンス変調を有するＦＭＣＷレーダセンサおよびＦＭＣＷレーダシステムを提供することである。
【００１１】
別のレーダセンサの干渉信号を抑制するためのアプローチは、レーダセンサの平均周波数のオフセットである。しかしながらこれは、提供された帯域幅に基づいて限定的にしか可能ではなく、距離分離可能性を損なう。
【００１２】
別のアプローチは、時間信号の補間法に基づくレーダセンサの時間信号の干渉の検知である。この場合、時間信号の小さい範囲だけが妨害を受けるというモデル化された仮定が前提とされる。しかしながら、短いランプ継続時間または同時に複数の干渉信号の発生を用いる場合、干渉の検知および補間法はもはや不可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題は、本発明によれば請求項１に記載のレーダシステムによって解決される。
【００１４】
例えば従来のチャープシーケンス変調におけるように、フーリエ分析が、２段階の２次元離散フーリエ変換の形で行われる。第１のフーリエ変換は、周波数ランプのレーダエコー内で、距離に依存する信号成分に相当するコヒーレントな振動を、１次元スペクトル内のピークによって形成する。第２のフーリエ変換は、ここではもちろん前もって位相復調された、１次元の第１のフーリエ変換のスペクトルに亘って実行され、ドップラー成分に相当するコヒーレントな振動を、周波数ランプの連続のレーダエコーに亘って、第２のフーリエ変換のスペクトル内のピークの位置によって形成する。２次元フーリエ変換の結果が、２次元の、離散またはラスタ化された、つまり距離セル／速度セル内に分けられたスペクトルである。位相復調は、好適な形式で、周波数ランプの１次元スペクトルに、受信器内に使用されたコード連続のそれぞれの共役複素数要素が乗算されることによって、行われる。第２のフーリエ変換は、予めそれぞれの項の合計を含んでおり、従って、２次元スペクトルの相応の距離セル／速度セル内に振幅の係数として、自己相関若しくは交差相関の値を提供する。
【００１５】
本発明の位相復調によって、位相復調後にレーダエコーの位相状態のコヒーレントな振動が周波数ランプの連続に亘って存在するときにだけ、第２のフーリエ変換後にレーダエコーの出力ピークが得られる。この条件を満たすレーダエコーは、その送信信号が、位相復調のために使用されたコード連続と相関するコード連続により位相変調されたレーダエコーである。これに対して、レーダエコーのベースバンド信号が少なくとも１つの第２のレーダセンサの成分を含んでいれば、第１のフーリエ変換後に得られる相応のピークは、位相復調後に、周波数ランプの連続に亘ってコヒーレンスを有することはない。コード連続の交差相関は、ここでは係数ゼロを提供する。
【００１６】
特に好適には、互いに直交するコード連続を用いることによって、比較的短いコード連続においても、他のレーダセンサの信号の干渉性のレーダエコーの非常に良好な、理想的には完全な抑制が行われる。
【００１７】
これによって、前記のように直交するコード連続を使用することによって、２つの送信信号の時間的に同期的な位相変調の際に、相互干渉が抑制され得る。従って、１つの車両の複数のレーダセンサを有するレーダシステム内の固有の干渉は抑制され得る。
【００１８】
前記課題はさらに、請求項６のレーダシステムによって解決される。
【００１９】
２次元スペクトルを決定するまで、部分送信信号のレーダエコーを別個に処理することは、例えばそれぞれの上記評価ステップに相当する。
【００２０】
部分信号のための２次元スペクトルの位相復調および積算によって、積算されたスペクトル内に、別個のスペクトルが、周波数ランプの連続に亘ってレーダエコーの積算された位相状態のコヒーレントな振動が存在するスペクトルに加算される場合にのみ、レーダエコーの出力ピークが得られる。追加的に、有効信号の場合、相応の距離セル／速度セル内の振幅の係数としての、時間オフセットがゼロであるときの自己相関関数の合計が得られる。別の車両のレーダセンサの、別のコードセットにより位相変調された干渉信号が存在する場合、交差相関関数の合計が振幅の係数として得られる。これは、コード連続間の時間オフセットの値に依存することなしに、コードセット直交性関係に従ってゼロに等しい。
【００２１】
前記のように、コードセット直交性関係を満たすコード連続を有するコードセットを使用することによって、２つの送信信号の時間的に同期化されない位相変調においても、相互干渉が抑制される。これによって、２つの車両のレーダセンサ間の外部干渉は抑制され得る。
【００２２】
本発明のその他の好適な実施態様および改良は従属請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＦＭＣＷレーダセンサのブロック図である。
【図２】送信信号の周波数変調ランプの連続の概略図である。
【図３】ベースバンド信号の評価を説明するためのブロック図である。
【図４】固有の干渉を有する状況におけるＦＭＣＷレーダシステムを備えた自動車の概略図である。
【図５】図３による評価を説明するための、ベースバンド信号の部分信号より成る距離情報を示す線図である。
【図６】図３による評価を説明するための、部分信号の信号変化より成る速度および距離情報を示す線図である。
【図７】複数のコードを有するコードセットを用いて位相復調を説明するための、周波数変調ランプのそれぞれの連続の形の２つの部分送信信号を有する送信信号の一例を示す図である。
【図８】例えば図７に示したような２つのランプセットを有する送信信号におけるベースバンド信号の評価を説明するためのブロック図である。
【図９】外部の干渉を有する状況における、ＦＭＣＷレーダセンサを有する自動車の概略図である。
【図１０】図８による評価を説明するための、ランプセットにおけるベースバンド信号の部分信号より成る距離情報を示す線図である。
【図１１】図８による評価を説明するための、ランプセットにおける部分信号の連続に亘る信号変化より成る速度および距離情報を示す線図である。
【図１２】図８による評価を説明するための、２つのランプセットのための信号処理結果の合計による距離と速度の関係を示す線図である。
【図１３】マルチスピードＦＭＣＷレーダセンサの評価を説明するための距離と速度の関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に複数の実施例を、図面を用いて詳しく説明する。
【００２５】
図１に示したＦＭＣＷレーダセンサ１０は、自動車の前部に組み込まれている。ＦＭＣＷレーダセンサ１０は、送信信号を生成するための発振器１２と、この発振器１２の周波数を制御するための周波数変調装置１４と、車両バスシステム１７に接続可能な制御および評価ユニット１６とを有している。発振器１２の出力は、制御可能な位相変調器１８を介して送信アンテナ素子２０に接続されている。さらに発振器１２の出力は混合器２２に接続されている。この混合器２２は、ベースバンド信号ｓを生成するために、受信アンテナ素子２４によって受信された受信信号を発振器１２の周波数変調された信号と混合するように調整されている。ベースバンド信号は、アナログデジタル変換器２６によって走査され、デジタル化される。混合およびデジタル化は、受信された信号と送信信号との間の位相関係を得ることによって行われる。制御および評価ユニット１６は、周波数変調装置１４を制御し、ベースバンド信号ｓの走査値を評価するための信号処理ユニット２８を有している。
【００２６】
図２は、発振器１２からアウトプットされ、位相変調器１８によって位相変調された送信信号の変調パターンのための一例を示す。送信信号の周波数ｆは、時間ｔの関数として示されている。
【００２７】
周波数変調装置１４は、規則的な時間間隔で次々に発生する周波数ランプ３０の少なくとも１つの連続、特に同じ勾配、同じ平均周波数および同じ偏移の線状のランプの連続を有するチャープシーケンス変調に応じて、１回の測定サイクルで、発振器１２の信号を変調するように調整されている。周波数変調ランプは、チャープ、周波数ランプまたは単にランプとも称呼される。
【００２８】
位相変調器１８は、以下ではコードＣｍとも呼ばれるコード連続Ｃｍでチャープの位相を変調するように、調整されている。この場合、指数Ｉ、Ｉ＝０，…，Ｌ−１を有する各チャープは、この連続内において、位相φｍ（Ｉ）の形のコード連続の所属の要素に従った位相状態を得る。これは、係数Ｃｍ（Ｉ）＝ｅｊφｍ（Ｉ）を有する複素振幅の乗算として記述され、この場合、ｊは虚数単位である。連続のランプの数はＬであり、コードＣｍの長さと同じである。
【００２９】
チャープシーケンス変調および位相変調は、車両バス１７を介して別のレーダセンサ１０′の変調と同期化可能であるので、周波数ランプのそれぞれの連続若しくはそれぞれのコード連続において、互いに順序が対応する、コード連続のランプ若しくは要素の時間的な状態は、僅かな時間オフセットを有しているだけかまたは時間オフセットをまったく有していない。時間オフセットはランプの継続時間よりも短い。好適には、互いに順序が対応する、コード連続のランプ若しくは要素は、大部分が時間的にオーバラップして、特に好適にはほぼ同時に（つまり時間的に完全にオーバラップして）使用される。
【００３０】
送信信号の平均周波数は７６ギガヘルツの大きさであり、各ランプの周波数偏移Ｆは数メガヘルツの大きさである。ランプ継続時間Ｔは、図２では、ランプ３０が連続する時間間隔Ｔｒ２ｒよりも小さい。Ｔｒ２ｒは、数マイクロ秒から僅か数ミリ秒までの大きさである。
【００３１】
図３は、信号処理ユニット２８内で実行される、ベースバンド信号ｓを評価するための方法のブロック図である。
【００３２】
それぞれの複素周波数スペクトル３３を決定するために、ベースバンド信号ｓの、チャープに対応する部分信号が、高速のフーリエ変換（ＦＦＴ）の形のそれぞれの離散フーリエ変換３２ｉに混合されることによって、第１のフーリエ変換３２が行われる。位置測定された対象物のために、スペクトル３３は、それぞれの周波数状態ｆｄにおいてピークを得る。
【００３３】
チャープ３０の連続に亘って、位置測定された対象物の一定の相対速度ｖにおいて、ピークの位相の調和のとれた振動が得られる。その周波数状態ｆｖは、平均的な相対速度ｖに比例する。追加的に、ランプ３０内の信号は位相オフセットφｍ（Ｉ）を有している。
【００３４】
第１のＦＦＴ３２の後で、１次元の周波数スペクトル３３は位相復調３４に混合され、この位相復調３４において、送信信号に変調された位相オフセットが、逆の位相オフセットによって復調される。ランプ指数Ｉにおいて、複素周波数スペクトルにＣ＊ｍ（Ｉ）、Ｃｍ（Ｉ）の共役複素数が乗算されることによって、それぞれの復調３４ｉが行われる。
【００３５】
第２のフーリエ変換３８が、例えばそれぞれのＦＦＴ３８ｉの形で行われ、この第２のフーリエ変換３８は、位相復調された１次元スペクトル３３′の、距離ｄに相当するそれぞれの周波数状態のための、連続的なランプ指数Ｉを介して実行される。例えば図３には、周波数スペクトル３３′の周波数状態に所属する、周波数スペクトル３３′の値が斜線で示されている。
【００３６】
第１のＦＦＴの周波数状態ｆｄにおいて、第２のＦＦＴで演算された周波数スペクトルは、得られた２次元スペクトル内のピーク状態（ｆｄ，ｆｖ）に相当する、２重周波数ｆｖにおける、それぞれの対象物に割り当てられたピークを示す。さらなる評価および対象物検出は、検出ユニット４０によって行われる。
【００３７】
位相復調は、選択的に、第１のＦＦＴ３２の演算前に予め行われてよい。第１のＦＦＴ３２と第２のＦＦＴ３８との直列接続は、レーダエコーの位相復調された連続の２次元ＦＦＴに相当する。
【００３８】
図４は、自動車４２内で２つのＦＭＣＷレーダセンサ１０，１０′の様々なコードの連続を使用することによって、一方のレーダセンサ１０によって受信される、送信アンテナ２０′を有する他方のレーダセンサ１０′から放射される妨害信号の形の固有の干渉が抑制される一例を示す。レーダセンサ１０，１０′は、様々な組み込み箇所を有していて、特に車両に別個に組み付けられている。
【００３９】
この実施例では、レーダ対象物４４が隣の車線上で距離ｄ＝４２ｍだけ離れた位置にあり、ｖ＝−７．６ｍ／ｓの相対速度を有している。自車の第２のレーダセンサ１０′から放射される干渉信号が、３．３２ｍ離れた位置にあり、かつ０ｍ／ｓの相対速度を有する対象物４６、例えば先行車両によって受信される。送信信号および特にレーダセンサ１０，１０′のランプの連続は、自動車４２の車内電源固有の車両バスシステムを介して互いに同期化されている。
【００４０】
第１のレーダセンサ１０は、位相変調のためにコード連続Ｃｍを使用し、第２のレーダセンサ１０′は、コード連続Ｃｍと直交するコード連続Ｃｑを使用する。これらのコード連続は、以下ではコードとも呼ばれる。
【００４１】
これらのコードは、その交差相関関数が、時間オフセットゼロにおいてゼロに等しいときに、つまりｒＣｍ，Ｃｑ（０）＝０であるときに、直交と称される。交差相関関数は、複素数Ｃｍ，Ｃｑに関して次式として規定されている。
【００４２】
【数１】
2016524143.tif 000003
【００４３】
この場合、範囲０，…，Ｌ−１の外側の指数のために、コードの要素がゼロと規定される。この式中、ｉは時間オフセットであり、それぞれのコードの値の指数の差に相当する。
【００４４】
直交コードとして、例えばハダマードコードが使用される。ハダマードコードは２進コードであり、２進コードにおいて、１つのコードセットのコードがハダマードマトリックスの互いに直交する行列より成っている。コード値とも呼ばれるコードの要素は、０°若しくは１８０°の位相オフセットに対応して、値＋１および−１に限定されている。２進コードの場合、コードの要素は、それぞれ１ビットによって規定されてよい。
【００４５】
各ランプのために、第１のＦＦＴによるスペクトルに、コード連続の所属の要素の共役複素数が乗算される。
【００４６】
ランプの継続時間は、信号が実際のターゲットに到達して戻ってくる時間よりも著しく大きいので、受信した信号は、送信された信号と同時であるとみなされ、時間オフセットは相応にゼロである。これは、以下では同期化条件と呼ばれる。
【００４７】
ランプに亘っての第２のＦＦＴの実行後、２重周波数ｆｖにおけるピークのために、時間オフセットゼロ、ｒＣｍ，Ｃｍ（０）＝Ｌを有する、使用されたコードの交差相関関数の値に比例する振幅が得られる。コードの相関総和は、コード長さＬと同じである。これは、２つのコードの同期的な乗算に相当する。全体的に、ランプ毎のＫサンプルに亘っての第１のＦＦＴの積分による、および１つの連続のＬランプに亘っての第２のＦＦＴの積分による振幅は、係数ＫＬだけ、受信信号の振幅よりも大きい。
【００４８】
干渉信号が第２のレーダセンサ１０′によって受信され、コードＣｑによってコード化されると、第１のフーリエ変換およびコードＣｍによる位相復調に従って、第２のフーリエ変換の振幅の予備係数として、ゼロに等しい時間オフセットのための２つのコードの交差相関関数ｒＣｍ，Ｃｑ（０）が得られる。この場合、同期化条件が満たされている場合に、時間オフセットは０に等しく、それによってレーダセンサ１０′の第１のランプから放射される信号は、レーダセンサ１０の第１のランプから放射される信号と共に受信される。２つのコードの直交性ｒＣｍ，Ｃｑ（０）＝０に基づいて、妨害は抑制される。相関総和はゼロである。
【００４９】
例えば、妨害信号は、レーダセンサ１０′から放射されて対象物４４で反射された信号である。また、レーダセンサ１０′から直接放射された妨害信号も抑制され得る。このような妨害信号は、例えば見せかけの対象物に相当し得る。
【００５０】
図４に示された状況を、以下に例えばチャープシーケンス変調を用いて説明する。チャープシーケンス変調は、ランプセットのパラメータ：Ｆ＝１８０ＭＨｚ、Ｔ＝Ｔｒ２ｒ＝０．０２ｍｓおよびＬ＝５１２を有しており、それによってＴｓｌｏｗ＝１０．２４ｍｓのランプセットの経過時間が得られる。各ランプは、Ｎｆａｓｔ＝５１２箇所で走査される。
【００５１】
ランプの短さおよび急勾配に基づいて、ランプのベースバンド信号内において、周波数の、走査に依存する成分が優勢となるので、部分信号の第１のＦＦＴの周波数スペクトルは、距離ｄによる分解能に相当する。部分信号の周波数スペクトルの振幅は、図５に、距離ｄおよびランプ指数Ｉに関して概略的にグラフで示されている。実際のターゲットの見積もられた距離はｄ＝４２ｍで強調されていて、干渉信号の距離は間隔３．３２ｍで強調されている。
【００５２】
複素振幅の値は、距離ｄ＝４２ｍに相当する周波数状態において、ランプＩの連続に亘ってコードＣｍ（Ｉ）で位相変調されている。これに対して、複素振幅は、干渉信号の周波数状態においてコードＣｑ（Ｉ）で位相変調されている。
【００５３】
コードＣｍによる位相復調および第２のＦＦＴ後に、２次元スペクトルは、図６に概略的に示されているように、ｄ＝４２ｍおよびｖ＝−６．７ｍ／ｓに相当する実際の対象物の周波数状態における唯一のピークを有している。これに対して、距離３．３２ｍおよび相対速度０ｍ／ｓを有するターゲットに対する差分信号の周波数状態における値は、ゼロである。何故ならば、第２のＦＦＴと使用されたコードの直交性とを合計すると、ゼロの振幅が得られるからである。
【００５４】
短いランプ時間において同期化条件が満たされないと、干渉信号の予備係数として、第２のＦＦＴ後にゼロに等しくない時間オフセットを有するコードの交差相関関数が得られる。これは通常はゼロではない。しかしながら、この交差相関関数は、例えばコード長さＬ＝５１２を有する２つのハダマードコードを使用した場合、ｌｏｇ１０（１／５１２）＝２７ｄＢだけ、有効信号の振幅の予備係数Ｌ＝５１２よりも小さい。従って、ランプ長さを越える僅かな時間オフセットにおいても、干渉信号が効果的に抑制される。
【００５５】
図７〜図１２を用いて、以下に車両４２，４６の一団のためのレーダシステムの一例を説明する。このレーダシステムでは、一方の自動車４２のレーダセンサ１０においてそれぞれ２つのコード連続を有するコードセットを使用することによって、他方の自動車４６の他方のレーダセンサ１０′から放射される妨害信号としての外部干渉が抑制される。
【００５６】
図９は、一方の車両４２内に組み込まれたレーダセンサ１０が、ｄ＝４２ｍの距離およびｖ＝−７．６ｍ／ｓの相対速度を有する実際のターゲット４４から反射された信号を受信する交通状況における一例を概略的に示す。先行車両４６の車体後部に取り付けられたレーダセンサ１０″の干渉信号は、０ｍ／ｓの相対速度において１．６６ｍの距離から受信される。
【００５７】
図７は、送信信号の一例を示し、この送信信号において、１回の測定サイクルは、周波数ランプ３０，３０′の交互の連続の形の２つの部分送信信号４７，４７′を有している。これら２つの連続は、以下ではランプセット４７，４７′と呼ばれる。各ランプセットまたは部分送信信号４７，４７′内で、周波数ランプ３０若しくは３０′は、同じランプ偏移、ランプ傾斜およびランプの平均周波数を有している。ランプセットは、例えば様々なランプ偏移、様々な平均周波数および／または様々なランプ勾配によって、互いに区別されていてよい。図示の実施例では、ランプセットは、ランプ勾配の様々な符号によって区別されているだけである。周波数ランプのパラメータは、上記例に対応する。しかしながらこの実施例では、入り組んだランプセット４７，４７′に基づいて、Ｔｒ２ｒ＝０．０４ｍｓである。
【００５８】
各ランプセットは、１つのコードセットの割り当てられたコード連続で位相変調され、この際に、各周波数ランプのコード連続は、位相オフセットをこの連続に割り当てる。ランプセット４７（ランプ３０）はコード連続Ｃｍ１で変調され、ランプセット４７′（ランプ３０′）はコード連続Ｃｍ２で変調される。
【００５９】
コードＣｍ１およびＣｍ２を有するコードセットＣｍは、Ｍコードセットを含有するコードグループから選択され、各コードセットＱは長さＬのコードを有しており、この場合、Ｑはランプセットの数に相当し、２よりも大きいか２と同じであり、例えばＱ＝２である。コードセットＣｍおよびＣｑのすべての対のための、コードセット直交性条件と呼ばれる特性を満たすコードグループが選択される。
【００６０】
【数２】
2016524143.tif 000004
【００６１】
この特性を有するコードセットのグループは、相互直交性（“ｍｕｔｕａｌｌｙ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ”）とも呼ばれる。
【００６２】
分かりやすくするために、Ｌ＝１６および複数のＭ＝２コードセットＣ１，Ｃ２を有する一例が挙げられており、これらのコードセットＣ１，Ｃ２は、それぞれＱ＝２コードＣ１１，Ｃ１２若しくはＣ２１，Ｃ２２を有している。
【００６３】
【数３】
2016524143.tif 000005
【００６４】
これらのコードセットは、相互直交性の特性を満たす。
【００６５】
【数４】
2016524143.tif 000006
【００６６】
次に、Ｌ＝５１２を有する一例を説明する。レーダセンサ１０の信号は、コードセットＣｍでコード化されている。外部のレーダセンサ１０″はコードセットＣｑでコード化されている。
【００６７】
図８に概略的に示されているように、２つのランプセット４７，４７′に受信される信号は、まず各チャンネルで別個に処理される。分離は、例えば時間オフセット、様々なランプパラメータおよび／または個別のランプセットのために使用されたアンテナの極性によって実現される。この例では、時間オフセットおよび、ランプ勾配の様々な符号の形の様々な勾配が使用される。
【００６８】
各チャンネル内において、処理はまず図３で説明した処理に対応する。第１のフーリエ変換３２が実行される。位相変調のために使用されたコードセットＣｍ１，Ｃｍ２と相関する、ここでは例えば同一であるコードセットが、位相復調のために使用される。位相復調３４は、それぞれのコードの共役複素数Ｃ＊ｍ，１若しくはＣ＊ｍ，２を乗算することによって実行され、第２のフーリエ変換３８は、当該のランプセットのランプに亘って実行される。
【００６９】
積算４８で、第１のランプセット４７および第２のランプセット４７′の、得られた２次元スペクトルが加算され、さらなる評価のために検出ユニット４０に提供される。ターゲットの距離は、ランプセット４７，４７′の時間オフセット中に、非常に僅かな値だけ変化するので、２次元周波数スペクトルの積算時に、複数の複素振幅がコヒーレント加算される。
【００７０】
実際のターゲットの場合のために、それぞれのランプセットのための第２のＦＦＴ３８においてターゲットの周波数状態がベースバンド信号の周波数スペクトル内にあるときに、時間オフセットゼロを有するそれぞれのコードの自動相関関数に比例する振幅が発生する。従って、コードの相関総和は、それぞれのランプセットのためにコード長さＬと同じである。
【００７１】
ランプセット４７，４７′の２次元スペクトルの積算後に、値２ＡＮｆａｓｔＬの振幅を有するピークが得られる。従って、この振幅は、コードセットのコードの相関総和の合計に比例する。
【００７２】
しかしながら、コードセットＣｑ１，Ｃｑ２でコード化された外部のレーダセンサの干渉信号の周波数において、２次元スペクトルを合計すると、ゼロと同じまたはゼロとは異なっていてよい時間オフセットを有するコードセットのそれぞれのコードの交差相関関数の合計に比例する振幅がそれぞれ得られる。前記式（２）による相互の直交性の特性に基づいて、この振幅は常にゼロである。
【００７３】
図１０は、個別のランプセット４７若しくは４７′のランプ指数Ｉに関する、第１のＦＦＴにより得られた距離ｄの情報を概略的に示す。外部のレーダセンサの信号は、ターゲットのレーダエコーよりも５．１２ｍｓだけ遅れてレーダセンサ１０により受信される。
【００７４】
次いで、それぞれのランプセット４７，４７′の周波数スペクトルのために、それぞれの位相復調および第２のフーリエ変換３８が実行される。２つのランプセットのために、図１１に示したｄおよびｖに関するそれぞれ１つの２次元スペクトルが得られる。
【００７５】
複数のスペクトルの積算後に、図１２に示したスペクトルが得られる。見せかけのターゲットの振幅の合計はゼロになる。これに対し、実際のターゲットについては、自動相関関数の積算に基づいて次式の振幅が得られる。
【００７６】
【数５】
2016524143.tif 000007
【００７７】
この式中、φ０１は、ターゲットの距離に依存する位相オフセットである。
【００７８】
これによって、干渉信号は効果的に抑制され、実際のターゲットは、２次元スペクトルを用いて検出され得る。
【００７９】
相互の直交性のコードによる前記方法の変化例において、連続する測定サイクルのために異なるコードセットが使用される。例えばコードセットは、相互の直交性のコードのグループからランダムに選択されてよい。これによって、同じコードグループを使用する２つの車両のレーダセンサの信号の干渉時に、車両が同時に同じコード化を使用する確率は低くなる。
【００８０】
外部の干渉の影響をさらに低下させるために、連続する測定サイクルで、ランプセット４７，４７′の周波数ランプの少なくとも１つのパラメータの様々な値が使用される。例えば様々なランプ勾配が使用されると、干渉信号が固有のレーダセンサの信号とは異なるランプ勾配を有する確率が高くなる。干渉信号のエネルギは、ベースバンド信号内で周波数に亘って分散し、有効信号のノイズの原因に影響する。例えばランプセットのランプの様々な継続時間または数、および／または様々な平均周波数も使用することができる。
【００８１】
上記例において、位相変調および位相復調が、“Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒ”（整合フィルタ）方式に従って、それぞれ同じコードで行われるのに対して、その代わりに、位相復調のために、コードＣｍと相関するが同じではないコードｆｍ若しくはコードセットｆｍ１，ｆｍ２を使用することも考えられる。この場合、少なくとも１つの別のコードセットＣｑを有するコードセットｆｍ１，ｆｍ２が、コードセット直交性条件を満たす。これは、図１、図３および図８にそれぞれ破線で示されている。“Ｍｉｓｍａｔｃｈｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒ”（不整合フィルタ）方式に従って、線形フィルタに対応するコードｆｍ１，…，ｆｍＱは、コードセットの長さＬのＱコードの数のために、前記条件を満たすように選定される。
【００８２】
【数６】
2016524143.tif 000008
【００８３】
【数７】
2016524143.tif 000009
【００８４】
これによって、多数のコードセットが提供される。
【００８５】
言い換えれば、ベースバンド信号の位相復調は、第１のＦＦＴ前でも実行することができ、この場合、例えば１つのコードセットの複数のコード連続を有する位相復調が別個のチャンネル内で行われる。
【００８６】
ベースバンド信号を生成するために、混合器が受信した信号に位相変調された送信信号を混合することによって、送信信号において使用されたコードにより位相復調が行われてもよい。
【００８７】
多価コードを使用してもよい。しかしながら、２進コードは回路技術的に簡単な構造を可能にする。何故ならば、１８０°の位相オフセットのために、信号の振幅を反転させるだけでよいからである。
【００８８】
図示の実施例では、位相変調が１回だけ行われ、振幅変調は行われないので、全信号強度が利用される。しかしながら送信信号は、コード連続に従った、周波数ランプの少なくとも１つの位相振幅変調の連続により変調されてもよい。
【００８９】
前記ハダマードコードの代わりに、別の直交コード、例えばフーリエコードを使用してもよい。
【００９０】
図２または図７に記載した、同じ平均周波数ｆ０の周波数ランプによる前記変調法は、例えば１つのランプセットまたは１つのランプ連続内でそれぞれのランプの平均周波数ｆ０が、偏移Ｆｓｌｏｗおよびランプ継続時間Ｔｓｌｏｗを有する線形の優先的な周波数ランプに従って変えられることによって、変調されてもよい。次いで、第２のＦＦＴの評価時に、ランプの連続によって走査された振動が距離および相対速度を決定するために評価され、この際に、振動は、ｆｖの他にさらに、緩やかなランプの勾配に依存する周波数成分ｆｄ，ｓｌｏｗ＝２ｄＦｓｌｏｗ／（ｃＴｓｌｏｗ）を含有する。この場合、周波数ｆｖ＋ｆｄ，ｓｌｏｗは、優先的なランプのためのＦＭＣＷ方程式に相当する。
【００９１】
前記コードは、任意のコード長さのために存在し、各コード長さのための好適な相関特性が提供される、という利点を有している。従って、レーダ信号およびレーダシステムの設計時に高い自由度が提供される。例えば少数のランプを有する送信信号を使用することができる。また、短い送信時間が得られると共に、メモリーおよび評価ユニットのデータ伝送速度に関する要求は軽減される。
【００９２】
前記変調法において、短い高速の周波数ランプが使用されるので、ランプに相当する部分信号の周波数スペクトルは、距離に依存する周波数成分によって支配される。しかしながら、対象物のｖおよびｄのための値を決定できるようにするために、変更された方法も考えられる。例えば緩やかな勾配および／または例えばＴ＝０．１ｍｓの長いランプ継続時間を有するランプを使用してもよい。この場合、走査速度および／または周波数変調に関する要求は軽減される。例えばランプに割り当てられた部分信号の第１のフーリエ分析から、ｖとｄとの間の関数関係を、例えばＦＭＣＷ方程式に従って算出することができる。次いで、ｖとｄを決定するために、例えば第２のＦＦＴから得られた情報を使用することができ、かつ／または様々なランプパラメータのランプの複数の連続に関する値の整合を行うことができる。
【００９３】
例えば、送信信号の周波数ランプのそれぞれのレーダエコーのそれぞれの第１のフーリエ変換を行うことができ；少なくとも１つの得られた１次元スペクトルから、位置測定された対象物の距離ｄと相対速度ｖとの間の関数関係としての第１の情報が決定され、前記様々な相対速度ｖに様々な距離ｄが割り当てられ、この場合、例えば前記関数関係はそれぞれの周波数ランプのためのＦＭＣＷ方程式に対応し；２次元の少なくとも１つの第２のフーリエ変換が、連続する周波数ランプのレーダエコーの、位相復調された１次元スペクトルの連続の経時変化に亘って実行され；第２のフーリエ変換の得られた少なくとも１つのスペクトルから、若しくは部分送信信号の場合、第２のフーリエ変換の得られたスペクトルの合計から、相対速度および位置測定された対象物の追加的な距離に関する情報が得られ、この場合、別の情報は、例えば周波数ランプの平均周波数の優先的で緩やかなランプのためのＦＭＣＷ方程式による関数関係としての情報であってよい；位置測定された対象物の距離ｄおよび相対速度ｖは、第１の情報と別の情報との調整（整合とも呼ばれる）に基づいて決定される。例えば、第１の情報と第２の情報との調整は、相対速度ｖおよび追加的に距離ｄのための明瞭範囲によって決定された、第２の情報の曖昧さを考慮して行われる。このような方法は、マルチスピードＦＭＣＷ（ＭＳ−ＦＭＣＷ）とも呼ばれる。この場合、直交性条件を満たす直交コードまたはコードセットを使用することによって、相対的に少なくかつ比較的長いランプを有するＭＳ−ＦＭＣＷ変調パターンにおいても、固有の干渉および／または外部の干渉を非常に良好に抑制することができるという特別な利点が得られる。これによって、Ａ／Ｄ変換器の低い走査速度においても、相対速度ｖの良好な分離可能性を得ることができる。
【００９４】
１次元の第１および第２のフーリエ変換を相前後して実行することによって、第２のフーリエ変換のスペクトルが、２次元フーリエ分析のスペクトルを表すか、若しくは部分送信信号のこのような２つのスペクトルの合計を表す。従って、距離および相対速度は、特に２次元フーリエ分析の周波数スペクトルの値を用いて、若しくはこのような２次元周波数スペクトルの合計を用いて決定される。
【００９５】
第１の情報は、第１のフーリエ変換の１次元スペクトルから予め決定されてよい。２次元の周波数スペクトルにおけるピークを用いても、周波数スペクトルの１次元におけるピークの状態から第１の情報を決定することができ、その他の情報を、フーリエスペクトルの２次元におけるピークの状態から決定することができる。
【００９６】
図１３は、短いランプの平均周波数の優先的で緩やかな周波数ランプを備えたＭＳ−ＦＭＣＷ測定のランプ連続の第１および第２の情報のｖ−ｄ線図を示す。周波数スペクトルの評価から、ｄの値の代わりに、相対速度ｖと距離ｄの間の一次関数的な関係に対応する、垂直に対してやや傾斜された直線としての周波数ランプが得られる（第１の情報）。位相復調後に、第２のＦＦＴのスペクトルのピークから（若しくは第２のＦＦＴのスペクトルの合計のピークから）、ここでは平らな破線で示した、曖昧さを有する別の直線が得られる。前記曖昧さを考慮して、第１の情報を第２の情報で調整することによって、直線の交点で円によって示された仮想の値対（ｖ，ｄ）が得られる。この値対のうちの１つだけが、位置測定されたレーダ対象物（図１３にマーキングされている）に相当する。同じ測定サイクル内で、短いランプの別の勾配および／または優先的なランプの別の勾配を有する少なくとも１つの第２のランプ連続が使用されることによって、レーダ対象物に対して明確な値対（ｖ，ｄ）を、得られた交点の整合によって決定することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０，１０′，１０”  ＦＭＣＷレーダセンサ
１２  発振器
１４  周波数変調装置
１６  制御および評価ユニット
１７  車両バスシステム
１８  位相変調器
２０  送信アンテナ素子
２０′  送信アンテナ
２６  アナログデジタル変換器
２８  信号処理ユニット
３０，３０′  周波数変調ランプ
３２  フーリエ変換
３２ｉ  第１のフーリエ変換
３３  １次元スペクトル
３４  位相復調
３４ｉ  復調
３８  第２のフーリエ変換
４０  検出ユニット
４２  車両
４４  対象物
４６  対象物、車両
４７，４７′  部分送信信号
４８  積算
Ｃｍ，Ｃｑ，ｆｍ  コード連続、コードセット
ｄ  距離
ｆ  周波数
ｆ０  ランプの平均周波数
ｆｄ  周波数状態
ｆｖ  周波数状態
Ｆ  周波数偏移
Ｆｓｌｏｗ  偏移
Ｉ  ランプ指数
ｊ  虚数単位
ＫＬ  係数
Ｌ  長さ
Ｑ  ランプセットの数
ｒＣｍ，Ｃｑ（０）  交差相関関数、直交性
ｓ  ベースバンド信号
ｔ  時間
Ｔ  ランプ継続時間
Ｔｒ２ｒ  時間間隔
Ｔｓｌｏｗ  ランプ継続時間
ｖ  相対速度
φｍ（Ｉ）  位相オフセット
【図１】
2016524143.tif 000010
【図２】
2016524143.tif 000011
【図３】
2016524143.tif 000012
【図４】
2016524143.tif 000013
【図５】
2016524143.tif 000014
【図６】
2016524143.tif 000015
【図７】
2016524143.tif 000016
【図８】
2016524143.tif 000017
【図９】
2016524143.tif 000018
【図１０】
2016524143.tif 000019
【図１１】
2016524143.tif 000020
【図１２】
2016524143.tif 000021
【図１３】
2016524143.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月30日(2015.11.30)
【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】
第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）と少なくとも１つの第２のＦＭＣＷレーダセンサ（１０′）とを有するレーダシステムであって、前記それぞれのＦＭＣＷレーダセンサ（１０；１０′）が制御および評価装置（１６）を有しており、該制御および評価装置（１６）は、周波数変調ランプ（３０）の連続を有する送信信号が送信される運転形式のために設計されており、
前記周波数変調ランプ（３０）が、該周波数変調ランプ（３０）に割り当てられたコード連続（Ｃｍ）の要素に従ってそれぞれ１つの位相状態を有していることによって、前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）の送信信号が、少なくとも１つの第１のコード連続（Ｃｍ）に従って位相変調されるようになっており、
前記コード連続（Ｃｍ）が、それぞれ別のコード連続（Ｃｑ）に対して直交していて、この別のコード連続（Ｃｑ）に従って、周波数変調ランプの連続を含む、それぞれ別の前記レーダセンサ（１０′）の送信信号が位相変調され、
前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）および少なくとも１つの前記第２のＦＭＣＷレーダセンサ（１０′）の送信信号が時間的に同期化されて送信され、
前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）の送信信号の前記周波数変調ランプのレーダエコーの連続が、前記第１のコード連続（Ｃｍ）と相関するコード連続（Ｃｍ；ｆｍ）で位相復調され、
位置測定された対象物（４４）の距離（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、フーリエ分析（３２，３８）の周波数スペクトルの値に基づいて、１次元でそれぞれ前記周波数変調ランプ（３０）のレーダエコーの走査値に亘って決定され、２次元で前記第１のＦＭＣＷレーダセンサ（１０）の送信信号の前記周波数変調ランプ（３０）のレーダエコーの位相復調された連続に亘って決定される、
レーダシステム。
【請求項２】
前記運転形式において：
前記送信信号の前記周波数変調ランプ（３０）のそれぞれの前記レーダエコーのそれぞれ第１のフーリエ変換（３２ｉ）が行われ、
前記位相復調（３４）が、前記周波数変調ランプ（３０）の前記レーダエコーの、得られた１次元スペクトル（３３）において実施され、
２次元の第２のフーリエ変換（３８ｉ）が、連続する前記周波数変調ランプ（３０）の前記レーダエコーの位相復調された、１次元スペクトル（３３）の連続の経時変化に亘って実行され、
この際に、位置測定された前記対象物（４４）の距離（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、得られた２次元周波数スペクトル内のピークを用いて決定される、
請求項１に記載のレーダシステム。
【請求項３】
前記周波数スペクトルの少なくとも１つの値の大きさが、前記第１のコード連続（Ｃｍ）およびこの第１のコード連続（Ｃｍ）と相関する、位相復調のために使用される前記コード連続（Ｃｍ）の複素交差相関関数の値に対して、前記コード連続間のオフセットがゼロであるときに、比例している、請求項１または２に記載のレーダシステム。
【請求項４】
それぞれ別の前記レーダセンサ（１０′）の送信信号から放射される、仮想のレーダ対象物（４６）に相当する成分が、場合によってはレーダエコー内に含まれている場合、このレーダエコーの成分が周波数スペクトル内で、それぞれ前記別のコード連続（Ｃｑ）と、位相復調のために使用された、前記第１のコード連続（Ｃｍ）に相関する前記コード連続（Ｃｍ）との間の、直交性に基づいて誤った相関関係によって抑制される、請求項１から３のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項５】
前記運転形式において、前記コード連続（Ｃｍ）の、それぞれ前記別のコード連続（Ｃｑ）に対する直交性は、前記コード連続間のオフセットがゼロである場合に前記コード連続（Ｃｍ；Ｃｑ）の複素交差相関関数がゼロに等しいということにある、請求項１から４のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項６】
車両一団のためのレーダシステムにおいて、
前記車両一団のそれぞれの車両（４２；４６）のための複数のＦＭＣＷレーダセンサ（１０，１０″）が設けられており、前記ＦＭＣＷレーダセンサ（１０，１０″）は、１回の測定サイクルでそれぞれ前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の１つの連続を有する少なくとも２つの部分送信信号（４７，４７′）が送信される運転形式のために設計されたそれぞれ１つの制御および評価装置（１６）を有しており、
前記周波数変調ランプ（３０；３０′）がこの周波数変調ランプに割り当てられた、コード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）の要素に従ってそれぞれ１つの位相状態を得ることによって、１つのコードセットのコード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）に従ってそれぞれ前記部分送信信号（４７，４７′）が位相変調され、
少なくとも２つの前記部分送信信号（４７，４７′）について、前記コードセットの、割り当てられた少なくとも２つの前記コード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）が位相変調のために使用され、
前記部分送信信号（４７，４７′）のレーダエコーが別個に位相復調され（３４）、前記それぞれの部分送信信号のために、フーリエ分析（３２，３８）の周波数スペクトルが、１次元でそれぞれ前記周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの走査値に亘って決定され、また２次元で前記部分送信信号（４７，４７′）の連続する周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの位相復調された連続に亘って決定され、
位置測定された対象物（４４）の間隔（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、前記部分送信信号のために別個に決定された前記周波数スペクトルの積算（４８）を用いて決定され、
第１の車両（４２）のためのレーダセンサ（１０）の前記制御および評価装置（１６）が、前記運転形式において少なくとも１つの第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）を使用するために設計されており、
前記車両一団の少なくとも１つの別の車両（４６）のためのレーダセンサ（１０″）の前記制御および評価装置（１６）が、前記運転形式において少なくとも１つの別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）を使用するために設計されており、
少なくとも１つの前記第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）および少なくとも１つの前記別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）が、前記コードセット直交性関係を満たし、前記第１のコードセットのｑ番目のコード連続、および前記別のコードセットのｑ番目のコード連続の複素相関の、コードセット毎にコード連続の数に亘って実行された積算が、前記第１のコードセットのコード連続と前記別のコードセットのコード連続との間のそれぞれ任意の離散オフセットのために、ゼロオフセットを含むゼロに等しく、この場合、前記ｑは積算指数である、
車両一団のためのレーダシステム。
【請求項７】
場合によっては、前記第１の車両（４２）のための前記レーダセンサ（１０）のレーダエコーに含まれる、前記少なくとも１つの別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）で位相変調された、別の車両（４６）のためのレーダセンサ（１０″）の送信信号から放射される、仮想のレーダ対象物に相当する成分が存在する場合、積算時に、前記コードセット直交性関係に基づいて、前記仮想のレーダ対象物のレーダエコーが抑制される、請求項６に記載のレーダシステム。
【請求項８】
前記それぞれのレーダセンサ（１０）の前記制御および評価装置（１６）は、位相復調のための前記運転形式がそれぞれのコードセット（ｆｍ１，ｆｍ２）を使用するように設計されており、該コードセット（ｆｍ１，ｆｍ２）が、前記部分送信信号（４７，４７′）の位相変調のために使用された前記コードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）と相関するが、このコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）とは異なっていて、少なくとも１つの前記別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）によって前記コードセット直交性条件が満たされている、請求項６または７に記載のレーダシステム。
【請求項９】
それぞれの前記レーダセンサ（１０；１０″）の前記制御および評価装置（１６）は、前記運転形式において、少なくとも２つの前記部分送信信号（４７，４７″）の前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の連続を時間的に互いに交互に送信し、前記部分送信信号（４７，４７′）の前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の連続に対する時間的な割り当てに基づいて、少なくとも２つの前記部分送信信号（４７，４７′）の前記レーダエコーを分離するように設計されている、請求項６から８のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１０】
それぞれのレーダセンサ（１０；１０″）の前記運転形式において、前記部分送信信号（４７，４７′）のために別個に：
前記部分送信信号（４７，４７′）の前記周波数変調ランプ（３０；３０′）のそれぞれ前記レーダエコーのそれぞれ第１のフーリエ変換（３２ｉ）が行われ、
前記位相復調（３４）が、前記周波数変調ランプ（３０；３０′）の前記レーダエコーの得られた１次元スペクトル（３３）において行われ、
第２のフーリエ変換（３８）が２次元で、連続する周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの、位相復調された前記１次元スペクトル（３３）の連続の経時変化に亘って実行され、
この際に、別個に得られた２次元スペクトルの、位相を考慮した積算（４８）が行われ、
この際に、位置測定された対象物（４４）の距離（ｄ）および／または相対速度（ｖ）が、積算され得られた前記２次元スペクトル内のピークを用いて決定される、
請求項６から９のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１１】
前記部分送信信号のための別個に決定された周波数スペクトルの値の大きさが、それぞれの前記部分送信信号の位相変調のために使用された前記コード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）、およびこのコード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）と相関する、位相復調のために使用されたコード連続（Ｃｍ１，Ｃｍ２）の複素交差相関関数の大きさに、これらのコード連続間のオフセットがゼロとであるときに、それぞれ比例している、請求項６から１０のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１２】
それぞれの前記レーダセンサ（１０）の前記制御および評価装置（１６）は、前記運転形式において少なくとも１回の第１の測定サイクルで、少なくとも１つの第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）を使用し、少なくとも１回の別の測定サイクルで少なくとも１つの別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）を使用するように、設計されており、
前記第１のコードセット（Ｃｍ１，Ｃｍ２）および前記少なくとも１つの前記別のコードセット（Ｃｑ１，Ｃｑ２）が、前記コードセット直交性関係を満たす、請求項６から１１のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１３】
前記運転形式において、周波数変調ランプ（３０；３０′）のそれぞれの連続が、周波数ランプの連続であって、この周波数ランプの、優先的な周波数ランプによるそれぞれの平均周波数（ｆ０）が前記周波数ランプの連続に亘って変化する、請求項１から１２のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１４】
前記運転形式において：
前記送信信号の周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの走査値に亘っての１次元のフーリエ分析（３２）の少なくとも１つの周波数スペクトル（３３）に基づいて、第１の情報が、位置測定された対象物（４４）の距離（ｄ）と相対速度（ｖ）との間の関数的な関係として決定され、様々な前記相対速度（ｖ）に様々な前記距離（ｄ）が割り当てられ、
連続する前記周波数変調ランプ（３０；３０′）のレーダエコーの連続の経時変化に亘っての１次元のフーリエ分析（３８）の少なくとも１つの周波数スペクトルに基づいて、前記位置測定された対象物（４４）の相対速度（ｖ）および追加的な距離（ｄ）に関する別の情報が得られ、
位置測定された前記対象物（４４）の距離（ｄ）および相対速度（ｖ）が、前記第１の情報と前記別の情報との調整に基づいて決定される、
請求項１から１３のいずれか１項に記載のレーダシステム。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のレーダシステムのためのレーダセンサ（１０）。
【国際調査報告】
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