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Dokumentenidentifikation DE10259283A1 11.09.2003
Titel Impulsradarvorrichtung
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Matsuoka, Katsuji, Tokyo, JP
Vertreter HOFFMANN · EITLE, 81925 München
DE-Anmeldedatum 18.12.2002
DE-Aktenzeichen 10259283
Offenlegungstag 11.09.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.09.2003
IPC-Hauptklasse G01S 7/28
IPC-Nebenklasse G01S 13/08   
Zusammenfassung Eine Impulsradarvorrichtung umfasst eine Sendeeinheit, eine Empfangseinheit, eine erste Integrationseinheit zum Abtasten eines Empfangssignals zu vorbestimmten Zeitintervallen von einer Sendung und Integrieren von Ergebnissen von einer vorbestimmten Anzahl von Malen der Abtastung zu jeder Abtastzeiteinstellung, eine Differenzialoperationseinheit zum Lesen, jedesmal wenn eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist, von Ergebnissen der Integration zu jeder Abtastzeiteinstellung und Differenzieren der gelesenen Ergebnisse der Integration in einer Abtastrichtung, eine zweite Integrationseinheit zum Integrieren von Absolutwerten von einer vorbestimmten Anzahl von Ausgaben von der Differenzialoperationseinheit zu jeder Abtastzeiteinstellung, eine Spitzenerfassungseinheit zum Erfassen der Spitze einer Ausgabe von der zweiten Integrationseinheit, eine Abstandsmess- und Erfassungseinheit zum Kalkulieren eines Abstands zu einem Objekt und Beurteilen von Vorhandensein oder Fehlen eines Objekts, basierend auf einer Ausgabe von der Spitzenerfassungseinheit und dergleichen.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Impulsradarvorrichtung, die Vorhandensein oder Fehlen eines Objektes erfasst und einen Abstand zu dem erfassten Objekt durch Senden einer Funkwelle und Empfangen einer Reflexionswelle, die durch die Reflexion der gesendeten Funkwelle durch das Objekt generiert wird, misst.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Eine konventionelle Impulsradarvorrichtung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 21 zeigt den Aufbau einer konventionellen Impulsradarvorrichtung, die z. B. im offengelegten japanischen Patent Nr. 07-072237 offengelegt wird.

Wie in Fig. 21 gezeigt, gibt diese Impulsradarvorrichtung periodisch ein impulsförmiges Signal unter Verwendung eines Impulssignal-Sendemittels 901 aus. Dann empfängt die Impulsradarvorrichtung kontinuierlich einen Reflexionsimpuls von einem Objekt unter Verwendung eines Reflexionsimpulssignal- Empfangsmittels 903 und konvertiert den Reflexionsimpuls in ein Binärsignal unter Verwendung eines Binarisationsmittels (nicht gezeigt). Nach einer Sendezeiteinstellung des Sendemittels 901 erhält dann ein Abtastmittel 904 einen Abtastwert von "0" oder "1" durch Abtasten des Binärsignals zu einem fixierten Abtastpunkt oder zu jedem von vielen Abtastpunkten und gibt diesen Abtastwert an ein Additions- und Speichermittel 905 entsprechend jedem Abtastpunkt.

Beim Empfangen des Abtastwerts addiert das Additions- und Speichermittel 905 den Abtastwert von "0" oder "1" in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Anzahl von Malen einer Signalsendung durch das Sendemittel 901. Nachdem die Addition eine vorbestimmte Anzahl von Malen durchgeführt ist, dividiert ein Beurteilungsmittel 906 einen Wert, der als ein Ergebnis einer Addition durch jedes Additions- und Speichermittel 905 erhalten wird, durch die Anzahl von Malen einer Addition, um einen normalisierten Additionswert zu erhalten, vergleicht den normalisierten Additionswert mit einem vorbestimmten Schwellwert, beurteilt, ob ein Reflexionssignal von einem externen Objekt existiert basierend auf der Größe des normalisierten Additionswerts und beurteilt das Vorhandensein oder Fehlen des externen Objekts basierend auf einem Ergebnis dieser Beurteilung.

In dem Fall jedoch, wo die Isolation zwischen der Sendung und dem Empfang niedrig ist, derart, dass eine so genannte Schwundwellenform existiert, oder in dem Fall, wo eine Radarnase existiert, wird es schwierig, ein Objekt zu erfassen, das weniger als 10 m entfernt ist, und einen Abstand zu dem Objekt unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung wegen den nachstehend angegebenen Gründen zu messen.

D. h. in der oben beschriebenen konventionellen Vorrichtung ist ihre Sendeimpulsbreite 66,7 ns entsprechend einem Abstand von 10 m. In dem Fall, wo ein Objekt weniger als 10 m entfernt ist, wird folglich eine Wellenform erfasst, in der eine Schwundwellenform oder eine Wellenform, in der die Wellenform einer Reflexionswelle, die durch eine sekundäre Radarnase generiert wird, der Wellenform einer Reflexionswelle von dem Objekt überlagert ist, wie in Fig. 22A bis 22D gezeigt. Wenn ein Schwellwert basierend auf einem Empfangspegel während Nicht-Sendung eingestellt ist, d. h. basierend auf einem so genannten Rauschpegel, wird als ein Ergebnis nur das Ansteigen der Schwundwellenform erfasst und es tritt ein Problem darin auf, dass es unmöglich ist, das Ansteigen der Reflexionswelle zu erfassen, die tatsächlich erfasst werden sollte.

Als eine Maßnahme gegen ein derartiges Problem wird ein Verfahren, mit dem eine Impulsbreite auf 350 ps oder dergleichen extrem reduziert wird, in einer Literaturstelle von 1998 vorgeschlagen (W. Weidmann und D. Steinbuch, "High Resolution Radar for Short Range Automotive Agplications", 28th European Microwave Conference Amsterdam, 1998). In JP 10-62518 A wird auch ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem eine Schwundwellenform durch Nutzung einer Sendewellenform aufgehoben wird.

Wenn die Sendeimpulsbreite auf 350 ps reduziert wird, wie in der oben beschriebenen Literaturstelle beschrieben, wird das zuvor erwähnte Problem gelöst, da eine Schwundwellenform und die Wellenform einer Reflexionswelle einander nur in dem Fall überlagert werden, wo der Abstand zu einem Objekt ungefähr 5 cm oder kürzer ist. Seine Belegungsbandbreite wird jedoch extrem erweitert, sodass ein Problem darin auftritt, dass es unmöglich ist, dieses Verfahren innerhalb der Grenzen von dem existierenden Funkrecht zu verwenden.

In dem Fall, wo eine Schwundwellenform durch Nutzung einer Sendewellenform mit dem Verfahren aufgehoben wird, das in dem offengelegten japanischen Patent 10-056518 beschrieben wird, ist es auch schwierig, eine Differenz in Zeitintervallen von Sendung bis zum Empfang einer Schwundwellenform resultierend aus einer individuellen Differenz oder einer Differenz der Verwendungsbedingung, einer Differenz in der Größe der Schwundwellenform und dergleichen zu bewältigen. Dies führt zu einem Problem darin, dass es erforderlich ist, eine Einstellung in Übereinstimmung mit den Umständen durchzuführen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde unternommen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Impulsradarvorrichtung vorzusehen, die fähig ist, ein Objekt innerhalb von Grenzen von existierendem Funkrecht richtig zu erfassen, selbst wenn ein Schwundsignal zwischen Sendung und Empfang existiert oder ein Reflexionssignal von einem Ziel, wie etwa eine Radarnase, die an der Impulsradarvorrichtung fixiert ist, existiert. Um dies zu tun, nutzt die Impulsradarvorrichtung eine Tatsache, dass sich ein Empfangssignal ändert, wenn sich eine Phasendifferenz zwischen einem Schwundsignal zwischen Sendung und Empfang und einem Reflexionssignal von einem sich bewegenden Ziel ändert oder sich eine Phasendifferenz zwischen einem Reflexionssignal von einem Ziel, wie etwa einer Radarnase, die an der Radarvorrichtung fixiert ist, und einem Reflexionssignal von einem sich bewegenden Ziel ändert, wie in Fig. 1 gezeigt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Impulsradarvorrichtung vorgesehen einschließlich eines Sendemittels zum Senden einer impulsförmigen Funkwelle und eines Empfangsmittels zum Empfangen einer Reflexionswelle, generiert durch Reflexion der Funkwelle, gesendet von dem Sendemittel durch ein Objekt.

Die Impulsradarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner ein Komparatormittel zum Konvertieren eines Empfangssignals von dem Empfangsmittel in ein Binärsignal durch Vergleichen des Empfangssignals mit einem voreingestellten und vorbestimmten Pegel und ein erstes Integrationsmittel zum Abtasten einer Ausgabe von dem Komparatormittel zu vorbestimmten Zeitintervallen von einer Sendung und Integrieren von Ergebnissen einer vorbestimmten Anzahl von Malen der Abtastung zu jeder Abtastzeiteinstellung.

Die Impulsradarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine Differenzialoperationsmittel zum Lesen, jedesmal, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist, von Ergebnissen der Integration durch das erste Integrationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung und Differenzieren der gelesenen Ergebnisse der Integration in einer Abtastrichtung und ein zweites Integrationsmittel zum Integrieren von Absolutwerten einer vorbestimmten Anzahl von Ausgaben von dem Differenzialoperationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung.

Die Impulsradarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner noch ein Spitzenerfassungsmittel zum Erfassen einer Spitze basierend auf einer Ausgabe von dem zweiten Integrationsmittel, ein Abstandsmess- und Erfassungsmittel zum Kalkulieren eines Abstands zu dem Objekt und Beurteilen von Vorhandensein oder Fehlen des Objekts basierend auf einer Ausgabe von dem Spitzenerfassungsmittel und ein Zeiteinstellungssteuermittel zum Durchführen einer Zeiteinstellungssteuerung für die Sendung der Funkwelle, den Empfang der Reflexionswelle und Signalbearbeitung.

Deshalb ist die Impulsradarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung fähig, ein Objekt korrekt zu erfassen, selbst wenn eine sogenannte Schwundsignalkomponente existiert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den begleitenden Zeichnungen:

Fig. 1 stellt dar, wie sich ein Empfangssignal wegen einer Änderung einer Phasendifferenz in einer Impulsradarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ändert;

Fig. 2 zeigt einen Aufbau einer Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Impulsradarvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 zeigt einen Aufbau eines HF-Moduls der Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 zeigt einen Aufbau einer FPGA der Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6A bis 6F sind jedes ein Zeiteinstellungsdiagramm, das eine Operation zeigt, die durch die FPGA der Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation zeigt, die durch eine CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 8 zeigt eine Grundpegel-Steueroperation, die durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, das einen Grundpegel-Steuerprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 10 stellt einen Differenzialoperationsprozess dar, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 11 stellt auch den Differenzialoperationsprozess dar, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 12 stellt einen zweiten Integrationsprozess dar, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das den Differenzialoperationsprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 14 ist ein Flussdiagramm, das den zweiten Integrationsprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 15 ist ein Flussdiagramm, das einen Spitzenerfassungsprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 16 ist ein Flussdiagramm, das einen Abstandskalkulationsprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 17 ist ein Flussdiagramm, das einen Erfassungs- und Beurteilungsprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 18 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation zeigt, die durch eine CPU einer Impulsradarvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 19 ist ein Flussdiagramm, das einen Differenzialoperationsprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 20 ist ein Flussdiagramm, das einen Erfassungsschwellwert-Einstellprozess zeigt, der durch die Impulsradarvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 21 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer konventionellen Impulsradarvorrichtung zeigt; und

Fig. 22A bis 22D stellen eine Schwundwelle und eine Reflexionswelle der konventionellen Impulsradarvorrichtung dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Erste Ausführungsform

Es wird eine Impulsradarvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 2 zeigt den Aufbau der Impulsradarvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es ist zu bemerken, dass in jeweiligen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder äquivalente Abschnitte bezeichnen.

In Fig. 2 wird die Impulsradarvorrichtung in dieser ersten Ausführungsform aus fünf Hauptabschnitten gebildet, welche sind ein HF-Modul 100, eine Additionsschaltung 200, eine Komparatorschaltung 300, eine FPGA (feldprogrammierbare Gate- Anordnung, field programmable gate array) 400 und eine CPU 500.

In dieser Zeichnung umfasst der HF-Modul 100 auch ein Sendemittel 110, das eine impulsförmige elektromagnetische Welle (deren Mittelfrequenz 24,125 GHz ist) mit einer vorbestimmten Breite (z. B. 96 ns) bei fixierten Perioden (z. B. 1024 ns) sendet, und ein Empfangsmittel 120, das eine Reflexionswelle empfängt, die durch die Reflexion der elektromagnetischen Welle durch ein Zielobjekt in der Peripherie generiert wird.

Auch umfasst in dieser Zeichnung die Additionsschaltung 200 ein Grundpegel-Änderungsmittel 210, das den Grundpegel basierend auf einer Angabe von der CPU 500 ändert, was später zu beschreiben ist, sodass keine Sättigung eines Signals auftritt, das durch das Empfangsmittel 120 empfangen wird.

Ferner umfasst in dieser Zeichnung die Komparatorschaltung 301 ein Komparatormittel 310, das eine Ausgabe von dem Grundpegel-Änderungsmittel 210 in ein Binärsignal konvertiert.

Auch umfasst in dieser Zeichnung die FPGA 400 ein Zeiteinstellungssteuermittel 410 und ein erstes Integrationsmittel 420.

Auch realisiert in dieser Zeichnung die CPU 500 ein Differenzialoperationsmittel 510, ein zweites Integrationsmittel 520, ein Spitzenerfassungsmittel 530, ein Abstandsmess- und Erfassungsmittel 540 mit einem Abstandskalkulationsmittel 550 und einem Erfassungs- und Beurteilungsmittel 560 und ein Grundpegel-Steuermittel 570.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Pulsradarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

In Fig. 3 bezeichnet Bezugszeichen 110 ein Sendemittel zum Senden einer impulsförmigen Funkwelle, Bezugszeichen 120 ein Empfangsmittel zum Empfangen einer Reflexionswelle, die durch die Reflexion der Funkwelle, die von dem Sendemittel 110 gesendet wird, durch eine Vielzahl von Objekten generiert wird und Ausgeben eines Empfangssignals, Bezugszeichen 310 bezeichnet ein Komparatormittel zum Konvertieren des Signals von dem Empfangsmittel 120 in ein Binärsignal durch Vergleichen des Signals von dem Empfangsmittel 120 mit einem voreingestellten und vorbestimmten Pegel, Bezugszeichen 420 bezeichnet ein erstes Integrationsmittel zum Abtasten einer Ausgabe von dem Komparatormittel 310 zu vorbestimmten Zeitintervallen von einer Sendung und Integrieren von Ergebnissen einer vorbestimmten Anzahl von Malen der Abtastung zu jeder Abtastzeiteinstellung, Bezugszeichen 510 bezeichnet ein Differenzialoperationsmittel zum Lesen, jedes Mal wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, von Ergebnissen der Integration durch das erste Integrationsmittel 420 zu jeder Abtastzeiteinstellung und Differenzieren der gelesenen Ergebnisse der Integration in einer Abtastrichtung, Bezugszeichen 520 bezeichnet ein zweites Integrationsmittel zum Integrieren von Absolutwerten von einer vorbestimmten Anzahl von Ausgaben von dem Differenzialoperationsmittel 510 zu jeder Abtastzeiteinstellung, Bezugszeichen 530 bezeichnet ein Spitzenerfassungsmittel zum Erfassen einer Spitze basierend auf einer Ausgabe von dem zweiten Integrationsmittel 520, Bezugszeichen 540 bezeichnet ein Abstandsmess- und Erfassungsmittel zum Kalkulieren eines Abstands zu einem Ziel und Beurteilen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Ziels basierend auf einer Ausgabe von dem Spitzenerfassungsmittel 530, und Bezugszeichen 410 bezeichnet ein Zeiteinstellungssteuermittel zum Durchführen einer Zeiteinstellungssteuerung für die Sendung einer Funkwelle, den Empfang einer Funkwelle und Signalbearbeitung.

Fig. 4 zeigt den Aufbau des HF-Moduls der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform.

Ein Signal von 10,8375 GHz, das durch einen Oszillator 150 (RxLO) generiert wird, wird durch einen Mischer 112 (Mischer 1) mit einem Signal von 1,225 GHz gemischt, das durch einen Oszillator 111 (TxLO) generiert wird, und wird durch einen Modulator 113 (Modulator) basierend auf einem Sendesignal in ein impulsförmiges Signal konvertiert. Dieses impulsförmige Signal wird um zwei durch den folgenden Doppler 114 (Doppler) multiplext, wird in ein Signal von 24,125 GHz durch das folgende Filter 115 (Filter1) konvertiert und wird von einer Antenne 130 (Tx Antenne) als eine Funkwelle nach außen abgestrahlt.

Nachdem durch ein äußeres Objekt reflektiert, wird die Funkwelle durch eine Antenne 140 (Rx Antenne) empfangen, wird durch einen Verstärker 121 (RxRFAmp) verstärkt, wird mit einem Signal von dem Oszillator 150 (RxLO) durch einen Mischer (Mischer2) gemischt, wird auf eine Zwischenfrequenz reduziert, durchläuft einen Verstärker 123 (RxIFAmp1), ein Filter 124 (Filter2) und einen Verstärker 125 (RxIFAmp2), wird durch einen Detektor 126 (Detektor) hüllen-erfasst und wird ein Empfangssignal.

Fig. 5 zeigt den Aufbau der FPGA der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform.

In Fig. 5 umfasst diese FPGA eine Zeiteinstellungssteuerschaltung 411, ein Schieberegister 421, Addierer 422 bis 425, die jeder einem von Bits des Schieberegisters 421 entsprechen, und Integrationsregister 426 bis 429.

Die Zeiteinstellungssteuerschaltung 411 generiert auf der Basis eines Taktsignals (z. B. 125 MHz = 8 ns Periode), das durch einen Oszillator generiert wird, der mit dem Äußeren der FPGA 400 verbunden ist, ein Sendesignal (z. B. dessen Breite 96 ns und Periode 1024 ns ist) zum Ein-/Abschalten der Abstrahlung einer elektromagnetischen Welle von dem Sendemittel 110, ein Schiebesignal zum Benachrichtigen des Schieberegisters 421, später zu beschreiben, über eine Zeiteinstellung, zu der eine Bit-Schiebe-Operation durchgeführt werden sollte, ein Additionssignal zum Benachrichtigen der Addierer 422 bis 425 über eine Additionszeiteinstellung, ein Integrationssignal zum Benachrichtigen der Integrationsregister 426 bis 429 über eine Zeiteinstellung, zu der die Ausgaben von den Addierern 422 bis 425 gehalten werden sollten, und ein Integrationsprozess-Abschlusssignal zum Benachrichtigen der CPU 500 über den Abschluss eines Integrationsprozesses.

Das Schieberegister 421 speichert Binärdaten, die von der Komparatorschaltung 300 ausgegeben werden, während die Binärdaten basierend auf dem Schiebesignal von der Zeiteinstellungssteuerschaltung 411 ein Bit um ein Bit verschoben werden. Die Addierer 422 bis 425 addieren jeweilige Bits von den Binärdaten ("0" oder "1") zu dem Inhalt der Integrationsregister 426 bis 429 in Übereinstimmung mit dem Additionssignal von der Zeiteinstellungssteuerschaltung 411. Die Integrationsregister 426 bis 429 halten die Ausgaben von den Addierern 422 bis 425 als Integrationsdaten und geben den Inhalt der Register beim Empfangen einer Anforderung von der CPU 500 aus.

Als nächstes wird eine Operation diese FPGA mit Bezug auf Fig. 6A bis 6F beschrieben. Fig. 6A bis 6F sind ein Zeiteinstellungsdiagramm, das eine Operation der FPGA der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform zeigt.

Zuerst wird ein in Fig. 6B gezeigtes Sendesignal angehoben und dann nach 10 Takten basierend auf einem in Fig. 6A gezeigten externen Taktsignal abgesenkt. Gleichzeitig mit dem Ansteigen des Sendesignals wird ein in Fig. 6D gezeigtes Schiebesignal, das mit dem Taktsignal synchronisiert ist, ausgegeben, wobei die Anzahl von Bits des ausgegebenen Schiebesignals die gleiche wie die Anzahl von Bits des Schieberegisters 421 ist. Auf der Basis dieses Schiebesignals hält das Schieberegister 421 Binärdaten, die von der Komparatorschaltung 300 in jedem Bit davon ausgegeben werden.

Dem folgend wird, nachdem ein Schiebesignal ausgegeben ist, dessen Anzahl von Bits die gleiche wie die Anzahl von Bits des Schieberegisters 421 ist, ein in Fig. 6E gezeigtes Additions-/Integrationssignal ausgegeben. Auf der Basis dieses Signals führen jede der Addierer 422 bis 425 und der Integrationsregister 426 bis 429 das Halten von Additionsdaten und Integrationsdaten durch. Dem folgend wird, nachdem diese Operation eine vorbestimmte Anzahl von Malen (z. B. 1000 Mal) wiederholt wurde, ein in Fig. 6F gezeigtes Integrationsprozess-Abschlusssignal an die CPU 500 ausgegeben. Beim Empfangen dieses Integrationsprozess-Abschlusssignals liest die CPU 500 den Inhalt von jedem der Integrationsregister 426 bis 429.

Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Bearbeitung zeigt, die durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform durchgeführt wird.

Zuerst führt die CPU in einem Schritt 701 die Initialisierung innerhalb der CPU durch, wie in Fig. 7 gezeigt.

Nachdem die Initialisierung von Daten durchgeführt ist, wird dem folgend in Schritten 702 und 703 auf ein Integrationsprozess-Abschlusssignal gewartet, das von der FPGA 400 zu senden ist.

Als nächstes werden in einem Schritt 704 beim Empfangen des Integrationsprozess-Abschlusssignals von der FPGA 400 die Integrationsergebnisse zu jeder Abtastzeiteinstellung in einer zweidimensional angeordneten FPGA [i] [j] gespeichert. Hier ist "i" die Abtastzeiteinstellung (i = 0 bis N; N ist die Anzahl von Bits des Schieberegisters 421) und "j" ist die Reihenfolge einer Speicherung (j = 0 bis 59; in dem Fall, wo die Anzahl von Integrationsoperationen durch das zweite Integrationsmittel 520 als 60 eingestellt ist).

Wenn die Anzahl von Malen eines Empfangs des Integrationsprozess-Abschlusssignals von der FPGA 400 eine vorbestimmte Anzahl von Malen (in diesem Beispiel 60mal) erreicht, werden als nächstes in Schritten 705 bis 711 ein Grundpegel-Steuerprozess (Schritt 706), ein Differenzialoperationsprozess (Schritt 707), ein zweiter Integrationsprozess (Schritt 708), ein Spitzenerfassungsprozess (Schritt 709), ein Abstandskalkulationsprozess (Schritt 710) und ein Erfassungs- und Beurteilungsprozess (Schritt 711) durchgeführt.

Dem folgend wird in Schritt 812 bestätigt, ob 50 ms, die eine Bearbeitungsperiode sind, vergangen sind und wenn das Bestätigungsergebnis positiv ist, kehrt die Bearbeitung zu Schritt 702 zurück und die gleiche Operation wird wiederholt.

Es wird der Grundpegel-Steuerprozess detaillierter beschrieben.

Fig. 8 stellt eine Grundpegelsteuerung dar. Auch ist Fig. 9 ein Flussdiagramm, das eine Operation während des Grundpegel- Steuerprozesses zeigt, der durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform durchgeführt wird.

In dem Fall, wo eine Binarisierung durch Einstellen eines Schwellwerts an einer Position A in dieser Zeichnung durchgeführt wird, wird ein Signal von "1" jederzeit ungeachtet des Vorhandensein oder Fehlens eines Objekts in der Peripherie erhalten, wie in Fig. 8 gezeigt, was bedeutet, dass es unmöglich ist, eine Objekterfassung durchzuführen. Der Grundpegel- Steuerprozess ist ein Prozess, wo der Grundpegel eines Empfangssignals eingestellt wird, um das Empfangssignal in seiner Gesamtheit anzuheben oder abzusenken, wodurch der Schwellwert an eine Position B in der Zeichnung verlagert wird.

In Schritten 901 bis 908 wird eine Summe "Sum [i]" von Integrationswerten erhalten, die durch Durchführen der Integration 60mal zu jeder Abtastzeiteinstellung erhalten werden.

Als nächstes wird in Schritt 909 ein Mittelwert "SumMean" der Summe "Sum [i]" der Integrationswerte, die zu jeder Abtastzeiteinstellung erhalten werden, kalkuliert.

Als nächstes wird in Schritten 910 bis 914 der Mittelwert "SumMean" mit einem voreingestellten Wert "SUMMEAN1" verglichen und in dem Fall, wo SUMMEAN1 kleiner als der Mittelwert ist, wird ein Bestimmungswert (Steuerwert) an die Additionsschaltung 200, die das Grundpegel-Änderungsmittel 210 ist, in Schritt 912 reduziert. In dem Fall andererseits, wo SUMMEAN1 größer als der Mittelwert ist, werden SumMean2 und SUMMEAM2 (es ist zu beachten, dass SUMMEAM1 > SUMMEAM2) in Schritt 911 miteinander verglichen und in dem Fall, wo SUMMEAN2 größer als der SumMean2 ist, wird der Bestimmungswert (Steuerwert) an die Additionsschaltung 200, die das Grundpegel-Änderungsmittel 210 ist, in Schritt 914 erhöht. Auch führt in dem Fall, wo SUMMEAN2 kleiner als SumMean2 ist, der Prozess zu Schritt 913 fort, wo ein vorheriger Bestimmungswert (Steuerwert) gehalten wird wie er ist.

Dem folgend wird in Schritt 915 der Bestimmungswert (Steuerwert) D/A-konvertiert, wird von der CPU 500 ausgegeben und wird einem Empfangssignal durch die Additionsschaltung 200 hinzugefügt, wodurch der Grundpegel des Empfangssignals eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass in dieser ersten Ausführungsform die Position des Schwellwerts durch Ändern des Grundpegels des Empfangssignals eingestellt wird. Es tritt jedoch kein Problem auf, selbst wenn der Schwellwert selbst gesteuert wird.

Als nächstes werden der Differenzialoperationsprozess (Schritt 707) und der zweite Integrationsprozess (Schritt 708) detailliert beschrieben.

Fig. 10 und 11 sind jede eine Zeichnung, die den Differenzialoperationsprozess darstellen, der durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform durchgeführt wird. Auch ist Fig. 12 eine Zeichnung, die den zweiten Integrationsprozess darstellt, der durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform durchgeführt wird.

Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation während des Differenzialoperationsprozesses zeigt, der durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform durchgeführt wird. Auch ist Fig. 14 ein Flussdiagramm, das eine Operation zeigt, die während des zweiten Integrationsprozesses durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform durchgeführt wird.

In dem Fall, wo sich ein relativer Abstand zwischen einem Objekt in der Peripherie und der Radarvorrichtung ändert, ändert sich die Größe eines Signals zu der Abtastzeiteinstellung entsprechend einem Abschnitt, in dem eine Schwundsignalkomponente und eine Reflexionssignalkomponente von dem Objekt in der Peripherie einander überlagert werden, wie in Fig. 1 gezeigt. Folglich werden Integrationsdaten von der FPGA 400 (erster Integrationsprozess) in einer Abtastrichtung differenziert.

D. h. wenn eine Differenz zwischen Integrationsdaten zu einer Abtastzeiteinstellung von Interesse und Integrationsdaten zu ihrer benachbarten Abtastzeiteinstellung erhalten wird, wird in dem Fall, wo die Schwundsignalkomponente und die Reflexionssignalkomponente von dem Objekt in der Peripherie einander verstärken, ein in Fig. 10 gezeigtes Ergebnis erhalten.

In dem Fall andererseits, wo die Schwundsignalkomponente und die Reflexionssignalkomponente von dem Objekt in der Peripherie einander schwächen, wird ein in Fig. 11 gezeigtes Ergebnis erhalten. In dem Fall, wo sich der relative Abstand zwischen dem Objekt in der Peripherie und dem Radar ändert, ändert sich entsprechend ein Differenzialwert von einer positiven Seite zu einer negativen Seite oder von einer negativen Seite zu einer positiven Seite.

Wenn der Absolutwert von jedem Differenzialwert integriert wird, wird entsprechend ein in Fig. 12 gezeigtes Ergebnis erhalten, sodass eine Spitze von diesem Ergebnis erhalten wird und mit einem voreingestellten Schwellwert verglichen wird. Auf diese Art und Weise wird ein Objekt in der Peripherie erfasst.

Hier wird die erste Spitze durch das Ansteigen einer Empfangswellenform generiert. Innerhalb eines engen Bereichs, in dem ein Einfluss dieses Ansteigens ausgeübt wird, wird es durch Einstellen des Schwellwerts, um höher als die erste Spitze sein, jedoch möglich, ein Objekt in der Peripherie selbst innerhalb eines derart engen Bereiches zu erfassen, in dem ein Einfluss des Ansteigens ausgeübt wird.

Um die oben beschriebene Operation zu realisieren, wird zuerst während des Differenzialoperationsprozesses in Schritt 707 ein Prozess durchgeführt, der in dem Flussdiagramm in Fig. 13 gezeigt wird, wodurch ein Differenzialwert zu jeder Abtastzeiteinstellung kalkuliert wird.

Auch wird während des zweiten Integrationsprozesses in Schritt 708 ein Prozess durchgeführt, der in dem Flussdiagramm in Fig. 14 gezeigt wird, wodurch die Absolutwerte von Differenzialwerten zu jeder Abtastzeiteinstellung integriert werden.

Auch wird während des Spitzenerfassungsprozesses in Schritt 709 ein Prozess durchgeführt, der in dem Flussdiagramm in Fig. 15 gezeigt wird, wodurch jede Abtastzeiteinstellung erhalten wird, zu der eine extrem große Ausgabe erhalten wird, unter Verwendung der Ausgabe von dem oben beschriebenen zweiten Integrationsprozess. Es wird eine Abtastzeiteinstellung "Peak [PeakNo]" von den erhaltenen Abtastzeiteinstellungen ausgegeben, zu der ein voreingestellter Erfassungsschwellwert ThSUm [i] zu jeder Abtastzeiteinstellung überschritten wird.

Während des folgenden Abstandskalkulationsprozesses, der in Schritt 710 durchgeführt wird, wird die Bearbeitung durchgeführt, die in dem Flussdiagramm in Fig. 16 gezeigt wird, wodurch eine Abstandskalkulation durchgeführt wird.

D. h. in einem Schritt 1601 wird zuerst beurteilt, ob "PeakNo", kalkuliert während des Spitzenerfassungsprozesses, "0" ist oder nicht. In dem Fall, wo dieses "PeakNo" "0" ist, zeigt dies an, dass es keine Spitze gibt, die den voreingestellten Wert überschreitet, sodass die Erfassungsabstände "DetDist [0]" und "DetDist [1]" als der maximale Abstand "DETDIST_MAX" in Schritt 1612 eingestellt werden.

In dem Fall andererseits, wo "PeakNo" größer als "0" ist, werden in Schritt 1602 die zweiten Integrationswerte zu benachbarten Abtastzeiteinstellungen an beiden Seiten der ersten Spitze "Peak [0]" miteinander verglichen. In dem Fall, wo der zweite Integrationswert an der benachbarten Abtastzeiteinstellung an der linken Seite größer als der zweite Integrationswert an der benachbarten Abtastzeiteinstellung an der rechten Seite ist, fährt die Bearbeitung zu Schritt 1603 fort.

In Schritt 1603 wird ein gewichteter Mittelwert unter Verwendung der zweiten Integrationswerte zu Abtastzeiteinstellungen von "Peak [0) -2", "Peak [0] -1" und "Peak [0] +1" zusätzlich zu "Peak [0]" erhalten.

Auch fährt in dem Fall, wo der zweite Integrationswert an der benachbarten Abtastzeiteinstellung an der linken Seite kleiner als der zweite Integrationswert an der benachbarten Abtastzeiteinstellung an der rechten Seite ist, die Bearbeitung zu Schritt 1604 fort, in dem ein gewichteter Mittelwert unter Verwendung der zweiten Integrationswerte zu Abtastzeiteinstellungen von "Peak [0] -1", "Peak [0] +1" und "Peak [0] +2" zusätzlich zu "Peak [0]" erhalten wird.

Als nächstes wird in Schritt 1605 eine Multiplikation mit einem Abstand "DIST UNIT" entsprechend einer Abtastung durchgeführt es wird eine Multiplikation mit 265 durchgeführt, um die Einheit als [m/256] einzustellen.

Als nächstes wird in Schritt 1606 beurteilt, ob eine andere Spitze existiert, und wenn das Beurteilungsergebnis positiv ist, fährt die Bearbeitung zu Schritt 1607 fort, um die gleiche Bearbeitung wie oben durchzuführen. In dem Fall, wo keine andere Spitze existiert, wird "DetTist [1]" als der maximale Abstand "DETDIST_MAX" eingestellt. Es ist zu vermerken, dass in dieser Ausführungsform ein Fall beschrieben wurde, wo Spitzen bis zu zwei erhalten werden. Die gleiche Bearbeitung wird jedoch selbst in dem Fall durchgeführt, wo drei oder mehr Spitzen erhalten werden.

Ferner wird während des Erfassungs- und Beurteilungsprozesses in Schritt 711 die Zählerbearbeitung durchgeführt, die im Flussdiagramm in Fig. 17 gezeigt wird, wodurch ein Erfassungsflag nur in dem Fall eingestellt wird, wo ein Erfassungsabstand mit einem gewissen Maß an Stabilität kalkuliert wird. Auf diese Art und Weise wird eine fehlerhafte Erfassung wegen einem beliebigen Rauschen verhindert.

Wie oben beschrieben, wird mit der Technik dieser ersten Ausführungsform ein Startpunkt der Änderung einer Größe eines Signals zu jeder Abtastzeiteinstellung, die wegen einer Phasendifferenz zwischen einer Schwundsignalkomponente und einer Reflexionssignalkomponente auftritt, durch Differenzierung erfasst, und es wird ein Abstand zu einem Objekt in der Peripherie durch Integrieren seines Absolutwerts und Durchführen einer Erfassung kalkuliert. Als ein Ergebnis wird es möglich, selbst wenn eine sogenannte Schwundsignalkomponente existiert, wie etwa ein Schwundsignal zwischen Sendung und Empfang, oder ein Reflexionssignal von einem Ziel, wie etwa einer Radarnase, die an der Radarvorrichtung fixiert ist, ein Objekt korrekt zu erfassen.

Auch wird eine Interpolation durchgeführt (es wird ein gewichteter Mittelwert kalkuliert) und es wird ein Abstand unter Verwendung des zweiten Integrationswerts zu einer Abtastzeiteinstellung, zu der eine Spitze erhalten wird, und die zweiten Integrationswerte zu einer Abtastzeiteinstellung vor und nach der Abtastzeiteinstellung kalkuliert. Selbst in dem Fall von groben Abtastintervallen wird es als ein Ergebnis möglich, die Auflösung einer Abstandsmessung zu verbessern.

Ferner wird in Übereinstimmung mit der Größe eines Empfangssignals als ein ganzes sein Grundpegel eingestellt. Deshalb wird ein Schwellwert, der während Binarisierung verwendet wird, automatisch als ein geeigneter Wert eingestellt. Selbst in dem Fall, wo eine Schwundsignalkomponente wegen einer Schwankung eines Befestigungszustands variiert, wird es als ein Ergebnis möglich, die vorliegende Impulsradarvorrichtung ohne Vornehmen irgendeiner speziellen Einstellung oder Änderung an der Radarvorrichtung zu verwenden.

Zweite Ausführungsform

Es wird eine Impulsradarvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 18 ist ein Flussdiagramm, das die Bearbeitung zeigt, die durch die CPU der Impulsradarvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

In dieser zweiten Ausführungsform wird die Bearbeitung innerhalb der CPU 500 in der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wird, geändert und andere Abschnitte, d. h. der Inhalt des HF-Moduls 100, der Additionsschaltung 200, der Komparatorschaltung 300 und der FPGA 400 sind die gleichen wie jene in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Der Umfang der Bearbeitung wird in Fig. 18 gezeigt.

Wie in Fig. 18 gezeigt, wird zuerst in Schritt 1801 die Initialisierung des Inneren der CPU 500 durchgeführt.

Dem folgend wird, nachdem in Schritt 1802 die Initialisierung von Daten durchgeführt ist, in Schritt 1803 auf ein Integrationsprozess-Abschlusssignal gewartet, das von der FPGA 400 zu senden ist.

Beim Empfangen des Integrationsprozess-Abschlusssignals von der FPGA 400 fährt die Bearbeitung zu Schritt 1804 fort, in dem ein Integrationsergebnis zu jeder Abtastzeiteinstellung in einer zweidimensional angeordneten "FPGA [i] [j]" gespeichert wird. Hier ist "i" die Abtastzeiteinstellung (i = 0 bis N; N ist die Anzahl von Bits des Schieberegisters 421), und "j" ist die Reihenfolge einer Speicherung (j = 0 bis 59; in dem Fall, wo die Anzahl von Malen einer Integration durch das zweite Integrationsmittel 520 als 60 eingestellt ist).

Wenn in Schritt 1805 die Anzahl von Malen eines Empfangs des Integrationsprozess-Abschlusssignals von der FPGA 400 eine vorbestimmte Anzahl von Malen erreicht (in diesem Beispiel 60 mal), werden die Operationen in Schritt 1806 und in den folgenden Schritten durchgeführt, d. h. ein Grundpegel-Steuerprozess (Schritt 1806), ein Differenzialoperationsprozess (Schritt 1807), ein zweiter Integrationsprozess (Schritt 1808), eine Erfassungsschwellwert-Einstellbearbeitung (Schritt 1809), ein Spitzenerfassungsprozess (Schritt 1810), ein Abstandskalkulationsprozess (Schritt 1811) und ein Erfassungs- und Beurteilungsprozess (Schritt 1812).

Dem folgend wird in Schritt 1813 bestätigt, ob 50 ms, die eine Bearbeitungsperiode sind, vergangen sind, und wenn das Bestätigungsergebnis positiv ist, kehrt die Bearbeitung zu Schritt 1802 zurück und die gleiche Operation wird wiederholt.

Es wird nachstehend der Differenzialoperationsprozess (Schritt 1807) beschrieben, der ein Prozess ist, der sich von dem in der ersten oben beschriebenen Ausführungsform unterscheidet.

Während dieses Differenzialoperationsprozesses (Schritt 1807) werden Integrationsdaten von der FPGA 400 (erster Integrationsprozess) in einer Abtastrichtung differenziert.

D. h. es werden eine Differenz zwischen Integrationsdaten zu einer Abtastzeiteinstellung von Interesse und Integrationsdaten zu ihrer benachbarten Abtastzeiteinstellung und eine Differenz zwischen den Integrationsdaten zu der Abtastzeiteinstellung von Interesse und Integrationsdaten zu einer Abtastzeiteinstellung nächst der benachbarten Abtastzeiteinstellung erhalten und es wird eine Summe dieser Differenzen kalkuliert. Dadurch wird es möglich, einen Signalpegel in Bezug auf einen Rauschpegel, d. h. ein S/R-Verhältnis, zu verbessern. Um die oben beschriebene Operation zu realisieren, wird während des Differenzierungsoperationsprozesses eine Bearbeitung durchgeführt, die in dem Flussdiagramm in Fig. 19 gezeigt wird, wodurch ein Differenzialwert zu jeder Abtastzeiteinstellung kalkuliert wird.

Als nächstes werden der Erfassungsschwellwert-Einstellprozess (Schritt 1809) und der Spitzenerfassungsprozess (Schritt 1810) beschrieben.

Diese Erfassungsschwellwert-Einstellprozess und Spitzenerfassungsprozess sind die äquivalenten des Spitzenerfassungsprozesses in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, und selbst wenn ein Rauschpegel wegen einer Änderung der Verwendungsumgebung der Radarvorrichtung geändert wird, wird diese Änderung automatisch untersucht und es wird deshalb möglich, die vorliegende Vorrichtung ohne Vornehmen irgendeiner speziellen Änderung zu verwenden.

Es wird der Erfassungsschwellwert-Einstellprozess beschrieben. Während dieses Prozesses wird zuerst, wie in Fig. 20 gezeigt, ein Mittelwert "AveSum" der Differenzialintegrationswerte (Ausgaben von dem zweiten Integrationsprozess) "Sum [i]" (es ist zu beachten, dass 1 = M1 bis M2) in Schritt 2001 erhalten. M1 und M2 betreffend, sind sie in einem Bereich ausgewählt (extrem enger Abstand), in dem kein Einfluss des Ansteigens eines Empfangssignals ausgeübt wird, und einem Bereich, in dem normalerweise kein Objekt existiert. Auch kann ein sich ändernder Integrationswert zu einer beliebigen der Abtastzeiteinstellungen als "AveSum" eingestellt werden, wie es durch Einstellen als "M1 = M2" ist.

Als nächstes wird in Schritt 2002 ein vorbestimmter Wert dem Mittelwert "AveSum" hinzugefügt und ein Additionsergebnis wird als ein Erfassungsschwellwert "ThSumVal [i]" (i = 0 bis M) eingestellt. Die Größe dieses Wertes, der hinzuzufügen ist, kann in Übereinstimmung mit Schwankungen eines Rauschpegels voreingestellt sein oder kann durch Kalkulieren der Maximalwerte von Schwankungen des Mittelwerts "AveSum" und der Schwankungen des Differenzialintegrationswerts "Sum [i]" und unter Verwendung der Maximalwerte eingestellt werden.

Als nächstes wird in Schritt 2003 in einem Bereich von M3 bis M4, in dem ein Einfluss des Ansteigens eines Empfangssignals ausgeübt wird, ein Mittelwert von Werten kalkuliert, die zu jeder von vorherigen Z Abtastzeiteinstellungen erhalten werden und ein Kalkulationsergebnis wird als "AveSum2 [i]" eingestellt.

Als nächstes wird in Schritt 2004 ein vorbestimmter Wert dem Mittelwert "AveSum2 [i]" hinzugefügt und ein Additionsergebnis wird als ein Erfassungsschwellwert "ThSumVal [i]" (i = M3 bis M4) eingestellt.

Während des Spitzenerfassungsprozesses in Schritt 1810 in Fig. 18 wird ein Prozess in Schritt 1508 in Fig. 15 durchgeführt, wo "ThSum [i]" in "ThSumVal [i]" geändert wird.

Mit der Technik dieser zweiten Ausführungsform, wie oben beschrieben, werden eine Differenz zwischen einem Integrationswert zu einer Abtastzeiteinstellung von Interesse und einem Integrationswert zu ihrer benachbarten Abtastzeiteinstellung und eine Differenz zwischen dem Integrationswert zu der Abtastzeiteinstellung von Interesse und einem Integrationswert zu einer Abtastzeiteinstellung nächst zu der benachbarten Abtastzeiteinstellung erhalten und eine Summe dieser Differenzen wird als ein Differenzialwert eingestellt. Dadurch wird es möglich, einen Signalpegel in Bezug auf einen Rauschpegel, d. h. ein S/R-Verhältnis, zu verbessern.

Auch wird ein Schwellwert, der auf einen Differenzialintegrationswert angewendet wird, in Übereinstimmung mit Schwankungen eines Rauschpegels geändert, sodass es selbst in dem Fall, wo die Verwendungsbedingung wegen einer Änderung der Verwendungsstelle geändert wird und deshalb ein Rauschpegel trotz der Verwendung des gleichen Radars erhöht oder verringert wird, möglich wird, die vorliegende Impulsradarvorrichtung ohne Vornehmen irgendeiner speziellen Einstellung oder Änderung an der Radarvorrichtung zu verwenden.


Anspruch[de]
  1. 1. Impulsradarvorrichtung umfassend:

    ein Sendemittel (110) zum Senden einer impulsförmigen Funkwelle;

    ein Empfangsmittel (120) zum Empfangen einer Reflexionswelle, die durch Reflexion der Funkwelle, die von dem Sendemittel gesendet wird, durch ein Objekt generiert wird;

    ein Komparatormittel (310) zum Konvertieren eines Empfangssignals von dem Empfangsmittel in ein Binärsignal durch Vergleichen des Empfangssignals mit einem voreingestellten und vorbestimmten Pegel;

    ein erstes Integrationsmittel (420) zum Abtasten einer Ausgabe von dem Komparatormittel zu vorbestimmten Zeitintervallen von einer Sendung und Integrieren von Ergebnissen einer vorbestimmten Anzahl von Malen der Abtastung zu jeder Abtastzeiteinstellung;

    ein Differenzialoperationsmittel (510) zum Lesen, jedesmal wenn eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist, von Ergebnissen der Integration durch das erste Integrationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung und Differenzieren der gelesenen Ergebnisse der Integration in einer Abtastrichtung;

    ein zweites Integrationsmittel (520) zum Integrieren von Absolutwerten einer vorbestimmten Anzahl von Ausgaben von dem Differenzialoperationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung;

    ein Spitzenerfassungsmittel (530) zum Erfassen einer Spitze basierend auf einer Ausgabe von dem zweiten Integrationsmittel;

    ein Abstandsmess- und Erfassungsmittel (540) zum Kalkulieren eines Abstand zu dem Objekt und Beurteilen von Vorhandensein oder Fehlen des Objekts basierend auf einer Ausgabe von dem Spitzenerfassungsmittel; und

    ein Zeiteinstellungssteuermittel (410) zum Durchführen einer Zeiteinstellungssteuerung für die Sendung der Funkwelle, den Empfang der Reflexionswelle und eine Signalbearbeitung.
  2. 2. Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Differenzialoperationsmittel eine Differenz zwischen Ausgaben von dem ersten Integrationsmittel zu einer Abtastzeiteinstellung von Interesse und zu einer benachbarten Abtastzeiteinstellung davon erhält.
  3. 3. Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Differenzialoperationsmittel eine Differenz zwischen Ausgaben von dem ersten Integrationsmittel zu einer Abtastzeiteinstellung von Interesse und zu einer benachbarten Abtastzeiteinstellung und eine Differenz zwischen Ausgaben von dem ersten Integrationsmittel zu der Abtastzeiteinstellung von Interesse und zu einer Abtastzeiteinstellung nächst zu der benachbarten Abtastzeiteinstellung erhält, und eine Summe der Differenzen erhält.
  4. 4. Impulsradarvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1, 2 und 3, wobei das Spitzenerfassungsmittel jede Abtastzeiteinstellung von Abtastzeiteinstellungen ausgibt, zu jeder von der ein Ergebnis der Integration durch das zweite Integrationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung extrem groß wird, zu der ein Ergebnis der Integration einen voreingestellten Wert überschreitet.
  5. 5. Impulsradarvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1, 2 und 3, ferner umfassend ein Erfassungsschwellwert- Einstellmittel zum Einstellen eines Erfassungsschwellwerts basierend auf einem Ergebnis der Integration des zweiten Integrationsmittels, wobei das Spitzenerfassungsmittel jede Abtastzeiteinstellung von Abtastzeiteinstellungen ausgibt, zu jeder von der ein Ergebnis der Integration durch das zweite Integrationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung extrem groß wird, zu der ein Ergebnis der Integration den Erfassungsschwellwert überschreitet, der durch das Erfassungsschwellwert-Einstellmittel eingestellt ist.
  6. 6. Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Erfassungsschwellwert-Einstellmittel einen Mittelwert von einer vorbestimmten Anzahl von vorherigen Ergebnissen der Integration durch das zweite Integrationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung erhält und den Mittelwert als einen Rauschpegel zu jeder spezifischen Abtastzeiteinstellung einstellt, einen Mittelwert von Ergebnissen der Integration durch das zweite Integrationsmittel zu mindestens einer Abtastzeiteinstellung erhält und den Mittelwert als den Rauschpegel zu jeder Abtastzeiteinstellung mit Ausnahme der spezifischen Abtastzeiteinstellung einstellt und den Erfassungsschwellwert basierend auf den Rauschpegeln kalkuliert.
  7. 7. Impulsradarvorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 4, 5 und 6, wobei das Abstandsmess- und Erfassungsmittel umfasst:

    ein Abstandskalkulationsmittel (550) zum Kalkulieren eines Abstands basierend auf einem Ergebnis der Integration durch das zweite Integrationsmittel zu der Abtastzeiteinstellung, ausgegeben von dem Spitzenerfassungsmittel, und Ergebnissen der Integration durch das zweite Integrationsmittel zu Abtastzeiteinstellungen vor und nach der ausgegebenen Abtastzeiteinstellung; und

    ein Erfassungs- und Beurteilungsmittel (560) zum Beurteilen, ob ein Objekt existiert, basierend auf einem Ergebnis der Kalkulation durch das Abstandskalkulationsmittel.
  8. 8. Impulsradarvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend ein Grundpegel-Änderungsmittel (210) zum Ändern eines Grundpegels des Empfangssignals von dem Empfangsmittel basierend auf einem Ergebnis der Integration durch das erste Integrationsmittel.
  9. 9. Impulsradarvorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend ein Grundpegel-Steuermittel (570) zum Erhalten eines Mittelwerts von Ergebnissen der Integration durch das erste Integrationsmittel zu jeder Abtastzeiteinstellung, und wenn der Mittelwert einen vorbestimmten Bereich überschreitet, Ausgeben eines Signals zum Ändern des Grundpegels an das Grundpegel-Änderungsmittel.






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