雷達(dá)設(shè)備和信號(hào)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雷達(dá)設(shè)備。導(dǎo)出單元導(dǎo)出目標(biāo)信息，該目標(biāo)信息是與基于發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)檢測到的目標(biāo)相關(guān)的信息，發(fā)送信號(hào)的頻率以預(yù)定周期變化，接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于來自反射對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的發(fā)送波的物體的反射波。確定單元確定目標(biāo)信息的可靠性。判定單元基于目標(biāo)信息判定檢測到的目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的。判定單元根據(jù)由確定單元確定可靠性的確定結(jié)果改變判定該目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的方法。
【專利說明】雷達(dá)設(shè)備和信號(hào)處理方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于并要求2012年12月7日遞交的日本專利申請(qǐng)N0.2012-268063的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及用于目標(biāo)的導(dǎo)出的信號(hào)處理。
【背景技術(shù)】
[0004]過去，安裝在車輛上的雷達(dá)設(shè)備從發(fā)送天線發(fā)射發(fā)送波并從目標(biāo)接收反射波，目標(biāo)在接收天線處反射所發(fā)射的發(fā)送波，由此導(dǎo)出關(guān)于車輛(雷達(dá)車輛)的目標(biāo)位置等。其詳細(xì)處理如下。雷達(dá)設(shè)備的信號(hào)處理單元通過將對(duì)于對(duì)應(yīng)于頻率以預(yù)定周期改變的發(fā)送波的發(fā)送信號(hào)和對(duì)應(yīng)于反射波的接收信號(hào)進(jìn)行混頻而產(chǎn)生差拍信號(hào)(beat signal)。即，信號(hào)處理單元基于其中頻率以預(yù)定周期上升的UP區(qū)間和其中頻率下降的DOWN區(qū)間中的每一個(gè)區(qū)間內(nèi)的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的差頻(拍頻)產(chǎn)生差拍信號(hào)。
[0005]隨后，信號(hào)處理單元通過對(duì)差拍信號(hào)進(jìn)行FFT (快速傅里葉變換)產(chǎn)生關(guān)于每個(gè)頻率的信號(hào)(以下，稱為‘轉(zhuǎn)換信號(hào)’)。信號(hào)處理單元從轉(zhuǎn)換信號(hào)提取超過預(yù)定信號(hào)電平的閾值的信號(hào)作為峰值信號(hào)。隨后，信號(hào)處理單元通過基于預(yù)定條件對(duì)UP區(qū)間的峰值信號(hào)和DOWN區(qū)間的峰值信號(hào)進(jìn)行配對(duì)而導(dǎo)出配對(duì)數(shù)據(jù)。
[0006]隨后，信號(hào)處理單元導(dǎo)出從車輛到目標(biāo)的距離(以下，稱為縱向距離)或目標(biāo)相對(duì)于車輛的沿大致正交于車輛的行駛方向的方向的距離(以下，稱為橫向距離)。此外，信號(hào)處理單元導(dǎo)出目標(biāo)相對(duì)于車輛的相對(duì)速度。以這種方式，信號(hào)處理單元基于配對(duì)數(shù)據(jù)導(dǎo)出目標(biāo)的位置信息，包括目標(biāo)的縱向和橫向距離及其相對(duì)速度。
[0007]隨后，信號(hào)處理單元進(jìn)行確定此次處理的配對(duì)數(shù)據(jù)(以下，稱為‘此次配對(duì)數(shù)據(jù)’)和前次處理的配對(duì)數(shù)據(jù)(以下，稱為‘前次配對(duì)數(shù)據(jù)’)之間是否存在臨時(shí)連續(xù)關(guān)系的確定(以下，稱為‘連續(xù)性確定’)處理。其中兩種配對(duì)數(shù)據(jù)之間存在臨時(shí)連續(xù)關(guān)系的情況包括下述情況:產(chǎn)生通過基于前次配對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)測此次配對(duì)數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)(以下，稱為‘預(yù)測配對(duì)數(shù)據(jù)’)，并且此次配對(duì)數(shù)據(jù)和預(yù)測配對(duì)數(shù)據(jù)的縱向距離，橫向距離和相對(duì)速度的差值在預(yù)定值范圍內(nèi)。
[0008]當(dāng)連續(xù)預(yù)定次數(shù)，例如，在此次、前次和倒數(shù)第二次這三次導(dǎo)出具有臨時(shí)連續(xù)關(guān)系的配對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)，該配對(duì)數(shù)據(jù)被確定為目標(biāo)，并且包括目標(biāo)的位置信息和相對(duì)速度的目標(biāo)信息輸出至控制車輛的行為的車輛控制裝置。結(jié)果，車輛控制裝置根據(jù)所確定的目標(biāo)的從雷達(dá)設(shè)備輸出的信息進(jìn)行需要的車輛控制。例如，專利文獻(xiàn)I公開了關(guān)于連續(xù)性確定的技術(shù)。
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)公開N0.2012-013484A
[0010]然而，當(dāng)多個(gè)目標(biāo)存在于車輛周圍并且接收天線同時(shí)接收來自所述多個(gè)目標(biāo)的反射波時(shí)，在FFT處理之后，在UP和DOWN區(qū)間中的頻率軸上提取多個(gè)峰值信號(hào)。此外，不僅對(duì)應(yīng)于目標(biāo)的峰值信號(hào)而且由噪聲引起的信號(hào)單獨(dú)地出現(xiàn)在峰值信號(hào)的頻率附近。當(dāng)由噪聲引起的信號(hào)超過閾值時(shí)，該信號(hào)被提取為峰值信號(hào)。以這種方式，當(dāng)峰值信號(hào)存在于UP和DOWN區(qū)間的頻率軸上時(shí)，以不正確組合而不是正確組合配對(duì)的配對(duì)數(shù)據(jù)(以下，稱為‘錯(cuò)配數(shù)據(jù)’)可能滿足以正確組合配對(duì)的配對(duì)數(shù)據(jù)(以下，稱為‘正常配對(duì)數(shù)據(jù)’)的條件。
[0011]當(dāng)導(dǎo)出錯(cuò)配數(shù)據(jù)時(shí)，不同于實(shí)際存在的目標(biāo)的位置信息或相對(duì)速度的錯(cuò)誤的位置信息或相對(duì)速度輸出至車輛控制裝置。在該情況中，由于車輛控制裝置基于錯(cuò)誤的位置信息或相對(duì)速度控制車輛，因此可能不能進(jìn)行所需要的車輛控制，或者可能進(jìn)行不必要的車輛控制。
[0012]特別地，例如，當(dāng)車輛在隧道中或在諸如護(hù)欄之類的路旁物體附近行駛時(shí)，檢測到基于來自路旁物體的反射波的多個(gè)峰值信號(hào)，使得錯(cuò)配的可能性增加。與此相同，在錯(cuò)配的可能性高的情況中，將連續(xù)三次導(dǎo)出具有臨時(shí)連續(xù)關(guān)系的錯(cuò)配數(shù)據(jù)的可能性也增加。當(dāng)連續(xù)三次導(dǎo)出錯(cuò)配數(shù)據(jù)時(shí)，最初不存在的目標(biāo)被確定為移動(dòng)物體(即，檢測到假象)。從而，在錯(cuò)誤地認(rèn)為存在在前車輛的同時(shí)進(jìn)行車輛控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種技術(shù)，用于即使在車輛在容易檢測到假象的情況(錯(cuò)配的可能性高的情況)中行駛，也能避免假象檢測。
[0014](I)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)方法，提供了一種雷達(dá)設(shè)備，包括:
[0015]導(dǎo)出單元，被配置以導(dǎo)出目標(biāo)信息，該目標(biāo)信息是與基于發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)檢測到的目標(biāo)相關(guān)的信息，發(fā)送信號(hào)的頻率以預(yù)定周期變化，接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于來自反射對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的發(fā)送波的物體的反射波；
[0016]確定單元，被配置以確定目標(biāo)信息的可靠性；和
[0017]判定單元，被配置以基于目標(biāo)信息判定檢測到的目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的(false，虛假的)，
[0018]其中判定單元根據(jù)由確定單元確定可靠性的確定結(jié)果改變判定該目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的方法。
[0019](2)根據(jù)(I)的雷達(dá)設(shè)備，其中判定單元確定對(duì)應(yīng)于被臨時(shí)連續(xù)地導(dǎo)出的目標(biāo)信息的每個(gè)目標(biāo)是否是同一目標(biāo)，其中當(dāng)連續(xù)預(yù)定次數(shù)確定每個(gè)目標(biāo)是同一目標(biāo)時(shí)，判定單元將該目標(biāo)判定為真實(shí)目標(biāo)，并且其中判定單元根據(jù)可靠性的確定結(jié)果改變所述預(yù)定次數(shù)。
[0020](3)根據(jù)(2)的雷達(dá)設(shè)備，其中判定單元在所述可靠性低時(shí)增加所述預(yù)定次數(shù)。
[0021](4)根據(jù)(1)-(3)中任一個(gè)的雷達(dá)設(shè)備，還包括:提取單元，被配置以在第一周期和第二周期中提取從發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的差頻獲得的峰值信號(hào)，在第一周期中發(fā)送信號(hào)的頻率上升，在第二周期中所述頻率下降；和配對(duì)單元，被配置以基于預(yù)定條件配對(duì)第一周期的峰值信號(hào)和第二周期的峰值信號(hào)，其中確定單元基于配對(duì)的真實(shí)-錯(cuò)誤可能性確定所述可靠性。
[0022](5)根據(jù)(4)的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在存在錯(cuò)誤地作出配對(duì)的可能性時(shí)確定所述可靠性低。
[0023](6)根據(jù)(4)或(5)的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在檢測到的目標(biāo)是移動(dòng)目標(biāo)且該移動(dòng)目標(biāo)的位置被包括在離其它靜止目標(biāo)的位置的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)確定所述可靠性低。[0024](7)根據(jù)(6)的雷達(dá)設(shè)備，其中目標(biāo)信息包括自有車道可能性，該自有車道可能性表示目標(biāo)位于安裝有雷達(dá)設(shè)備的車輛正在其上行駛的車道上的可能性，并且其中從位于比基于自有車道可能性確定的參考位置更遠(yuǎn)離車輛的位置處的靜止目標(biāo)提取其它靜止物體。
[0025](8)根據(jù)(7)的雷達(dá)設(shè)備，其中參考位置是對(duì)應(yīng)于在大致正交于雷達(dá)設(shè)備的中心軸線的方向上的距離的位置，并且能夠根據(jù)自有車道可能性改變。
[0026](9)根據(jù)(4)或(5)的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在被臨時(shí)連續(xù)導(dǎo)出的目標(biāo)信息的各個(gè)接收電平的差是預(yù)定值或更大時(shí)確定所述可靠性低。
[0027](10)根據(jù)(4)或(5)的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在被臨時(shí)連續(xù)導(dǎo)出的目標(biāo)信息中包括的各個(gè)馬哈拉諾比斯距離之和是預(yù)定值或更大時(shí)確定所述可靠性低。
[0028](11)根據(jù)(4)或(5)的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在存在于安裝有雷達(dá)設(shè)備的車輛正在其上行駛的車道上的多個(gè)靜止目標(biāo)的數(shù)量是預(yù)定值或更大時(shí)確定所述可靠性低。
[0029](12)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第二方面，提供了一種信號(hào)處理方法，包括下述步驟:(a)導(dǎo)出目標(biāo)信息，該目標(biāo)信息是與基于發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)檢測到的目標(biāo)相關(guān)的信息，發(fā)送信號(hào)的頻率以預(yù)定周期變化，接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于來自反射對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的發(fā)送波的物體的反射波；(b)確定目標(biāo)信息的可靠性；以及(C)基于目標(biāo)信息判定檢測到的目標(biāo)是真實(shí)的還是錯(cuò)誤的，其中在步驟(C)中，根據(jù)可靠性的確定結(jié)果改變判定該目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的方法。
[0030]根據(jù)在⑴至(12)中限定的方法，根據(jù)所檢測目標(biāo)的目標(biāo)信息的可靠性改變判定該目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的方法。因此，當(dāng)目標(biāo)信息的可靠性低時(shí)，能夠防止判定錯(cuò)誤目標(biāo)。
[0031]此外，特別地，根據(jù)⑵和(3)中限定的方法，改變判定目標(biāo)是真實(shí)的次數(shù)。特別地，當(dāng)可靠性低增加次數(shù)。從而，能夠延遲目標(biāo)的判定，以便能夠防止判定錯(cuò)誤目標(biāo)。
[0032]此外，特別地，根據(jù)(4)和(5)中限定的方法，基于配對(duì)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的可能性確定可靠性。特別地，當(dāng)存在錯(cuò)誤地作出配對(duì)的可能性時(shí)，確定可靠性低。因此，能夠防止判定錯(cuò)誤目標(biāo)。
[0033]此外，特別地，根據(jù)(6)和(9)至(11)中限定的方面能夠提取具有配對(duì)被錯(cuò)誤地作出的高可能性的移動(dòng)目標(biāo)。
[0034]此外，特別地，根據(jù)(7)和⑶中限定的方面，使用在具有存在多個(gè)靜止目標(biāo)，如路旁物體的高可能性的位置處檢測到的目標(biāo)。因此，能夠有效地提取具有配對(duì)被錯(cuò)誤地作出的高可能性的目標(biāo)。此外，能夠防止在車輛正在其上行駛的車輛上檢測到的目標(biāo)被錯(cuò)誤地用作可靠性的確定目標(biāo)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]在附圖中:
[0036]圖1是車輛的整體視圖；
[0037]圖2是車輛控制系統(tǒng)的框圖；
[0038]圖3是示出FW-CW方法的信號(hào)；
[0039]圖4是示出目標(biāo)信息導(dǎo)出處理的流程圖；
[0040]圖5是示出目標(biāo)信息導(dǎo)出處理的流程圖；
[0041]圖6是示出目標(biāo)信息導(dǎo)出處理的流程圖；[0042]圖7是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0043]圖8是示出導(dǎo)出參考靜止物體的處理的流程圖；
[0044]圖9是示出導(dǎo)出參考靜止物體的處理的流程圖；
[0045]圖10圖示導(dǎo)出參考靜止物體的處理；
[0046]圖11圖示導(dǎo)出參考靜止物體的處理；
[0047]圖12圖示導(dǎo)出參考靜止物體的處理；
[0048]圖13是示出可靠性確定處理的流程圖；
[0049]圖14圖示可靠性確定處理；
[0050]圖15是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0051]圖16是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0052]圖17是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0053]圖18是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0054]圖19是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0055]圖20是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0056]圖21是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0057]圖22是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0058]圖23是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0059]圖24是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0060]圖25是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0061]圖26是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0062]圖27是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0063]圖28是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0064]圖29是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0065]圖30是示出連續(xù)性確定處理的流程圖；
[0066]圖31是示出導(dǎo)出多個(gè)靜止物體的處理的流程圖；
[0067]圖32是示出可靠性確定處理的流程圖；
[0068]圖33是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；
[0069]圖34是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖；以及
[0070]圖35是示出連續(xù)性確定(目標(biāo)判定)處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0071 ]以下，將參照附圖描述本發(fā)明的說明性實(shí)施例。
[0072]〈1.第一說明性實(shí)施例>
[0073]<1-1.配置〉
[0074]圖1是車輛CR的整體視圖。車輛CR主要具有雷達(dá)設(shè)備I和車輛控制裝置2，雷達(dá)設(shè)備I和車輛控制裝置2被包括在該說明性實(shí)施例的車輛控制系統(tǒng)10中。車輛CR具有位于車輛的前保險(xiǎn)桿附近的雷達(dá)設(shè)備I。雷達(dá)設(shè)備I通過一次掃描掃描預(yù)定掃描范圍，由此導(dǎo)出車輛CR和目標(biāo)之間沿車輛行駛方向的距離，S卩，來自目標(biāo)的反射波到達(dá)雷達(dá)設(shè)備I的接收天線之前的距離(以下，稱為‘縱向距離’)。此外，雷達(dá)設(shè)備I導(dǎo)出車輛CR和目標(biāo)之間沿車輛橫向方向(車輛寬度方向)的距離，S卩，目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的、幾乎沿大致正交于沿車輛CR的行駛方向延伸的參考軸線BL的方向的距離(以下，稱為‘橫向距離’)。同時(shí)，通過對(duì)目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的角度的信息進(jìn)行三角函數(shù)計(jì)算，導(dǎo)出橫向距離。以這種方式，雷達(dá)設(shè)備I導(dǎo)出目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的位置信息。此外，雷達(dá)設(shè)備I導(dǎo)出是目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的速度的速度的相對(duì)速度。
[0075]同時(shí)，圖1示出從雷達(dá)設(shè)備I的稍后將被描述的兩個(gè)發(fā)送天線(圖2中示出的發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b)發(fā)送的發(fā)送波的波速圖。當(dāng)參考軸線BL是±0°，從發(fā)送天線13a輸出的發(fā)送波的波速圖NA具有比從發(fā)送天線13b輸出的發(fā)送波的波速圖BA窄的角度范圍(例如，±6° )，并以具有長的縱向距離的陡峭波速圖的形狀輸出?？v向距離長的原因是輸出發(fā)送波的輸出電平相對(duì)高。
[0076]相反，從發(fā)送天線13b示出的發(fā)送波的波速圖BA具有比從發(fā)送天線13a輸出的發(fā)送波的波速圖NA寬的角度范圍(例如，±10° )，并以具有短的縱向距離的寬波速圖的形狀輸出?？v向距離短的原因是輸出發(fā)送波的輸出電平相對(duì)低。在其中從發(fā)送天線13a輸出發(fā)送波的發(fā)送周期和其中從發(fā)送天線13b輸出發(fā)送波的發(fā)送周期中的每一個(gè)中，輸出具有不同波速圖的發(fā)送波，使得能夠防止由目標(biāo)的相位重疊引起的角度導(dǎo)出誤差。稍后將描述導(dǎo)出目標(biāo)角度的處理。
[0077]此外，圖1的雷達(dá)設(shè)備I安裝在車輛的前保險(xiǎn)桿附近。然而，雷達(dá)設(shè)備可以安裝在另一個(gè)部件上，例如，在車輛CR的后保險(xiǎn)杠附近和在車輛CR的側(cè)鏡附近，而不限于在車輛的前保險(xiǎn)桿附近，只要能夠根據(jù)對(duì)應(yīng)的安裝位置處的車輛控制裝置2對(duì)車輛CR的控制目標(biāo)導(dǎo)出目標(biāo)。
[0078]此外，車輛CR具有位于車輛CR中的車輛控制裝置2。車輛控制裝置2是控制車輛CR的各種裝置的ECU (電子控制單元)。
[0079]圖2是車輛控制系統(tǒng)10的框圖。車輛控制系統(tǒng)10被配置成使得雷達(dá)設(shè)備I和車輛控制裝置2被電連接，并且通常從雷達(dá)設(shè)備I導(dǎo)出的位置和相對(duì)速度的目標(biāo)信息被輸出至車輛控制裝置2。S卩，雷達(dá)設(shè)備I輸出目標(biāo)信息至車輛控制裝置2，該目標(biāo)信息是目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的縱向距離、橫向距離和相對(duì)速度的信息。隨后，車輛控制裝置2基于目標(biāo)信息控制車輛CR的各種裝置。此外，車輛控制裝置2電連接至設(shè)置到車輛CR的各種傳感器，如車輛速度傳感器40和轉(zhuǎn)向傳感器41。此外，車輛控制裝置2電連接至設(shè)置到車輛CR的多種裝置，如制動(dòng)器50和節(jié)流閥51。
[0080]雷達(dá)設(shè)備I主要具有:信號(hào)產(chǎn)生單元11 ;振蕩器12 ;發(fā)送天線13 ;接收天線14 ;混頻器15 ;LPF(低通濾波器)16、AD(Analog to Digital，模數(shù))轉(zhuǎn)換器17 ;及信號(hào)處理單元18。
[0081]信號(hào)產(chǎn)生單元11根據(jù)稍后將被描述的發(fā)送控制單元107的控制信號(hào)，產(chǎn)生電壓以三角波形狀變化的調(diào)制信號(hào)。
[0082]振蕩器12是通過電壓來控制振蕩頻率的電壓控制振蕩器，基于由信號(hào)產(chǎn)生單元11產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)來對(duì)預(yù)定頻率信號(hào)(例如，76.5GHz)進(jìn)行頻率調(diào)制，并將其作為中心頻率為76.5GHz的頻帶的發(fā)送信號(hào)輸出至發(fā)送天線13。
[0083]發(fā)送天線13向車輛外部輸出與發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的發(fā)送波。在該說明性實(shí)施例中，雷達(dá)設(shè)備I具有發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b這2個(gè)發(fā)送天線。發(fā)送天線13a及13b通過開關(guān)單元131的開關(guān)(switching)操作以預(yù)定周期進(jìn)行切換，并且從與振蕩器12連接的發(fā)送天線13連續(xù)向車輛外部輸出發(fā)送波。發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b具有不同的天線裝置布置(天線方向圖)。從而，如圖1，從發(fā)送天線13a，13b發(fā)送的發(fā)送波的波速圖是不同的。
[0084]開關(guān)單元131是用于連接至振蕩器12發(fā)送天線13的開關(guān)，并響應(yīng)于發(fā)送控制單元107的信號(hào)將發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b中的任一個(gè)和振蕩器12彼此連接。
[0085]接收天線14是接收來自一物體的反射波的多個(gè)陣列天線，從發(fā)送天線13連續(xù)發(fā)送的發(fā)送波在該物體處被反射。在該說明性實(shí)施例中，設(shè)置了四個(gè)接收天線14a (chi)、14b (ch2)、14c(ch3)、及14d(ch4)。而且,接收天線14a至14d中的每一個(gè)以等間距設(shè)置。
[0086]混頻器15被設(shè)置用于每個(gè)接收天線。混頻器15對(duì)接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)進(jìn)行混頻。接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)混頻，以便產(chǎn)生是發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的差分信號(hào)的差拍信號(hào)，并且隨后將該差拍信號(hào)輸出至LPF16。
[0087]在這里，參照?qǐng)D3中示出的FW-CW(頻率調(diào)制連續(xù)波)信號(hào)處理方法描述產(chǎn)生差拍信號(hào)的接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)。同時(shí)，在該說明性實(shí)施例中，F(xiàn)W-CW方法被描述如下。然而，本發(fā)明不限于FW-CW方法，并且可以采用任何方法，只要該通過合并多個(gè)區(qū)間可以導(dǎo)出目標(biāo)，所述多個(gè)區(qū)間包括其中發(fā)送信號(hào)的頻率上升的UP區(qū)間和其中發(fā)送信號(hào)的頻率下降的DOWN區(qū)間。
[0088]此外，在用于FW-CW的信號(hào)和拍頻的等式和圖3中示出的符號(hào)如下:fr:距離頻率，fd:速度頻率，fo:發(fā)送波的中心頻率，AF:頻移寬度，fm:調(diào)制波的重復(fù)頻率，c:光速(電波速度)，T:電波在車輛CR和目標(biāo)之間的往返時(shí)間，fs:發(fā)送/接收頻率，R:縱向距離，V:相對(duì)速度，0m:目標(biāo)的角度，Θ up:對(duì)應(yīng)于UP區(qū)間中的峰值信號(hào)的角度，Θ dn:對(duì)應(yīng)于DOWN區(qū)間中的峰值信號(hào)的角度。
[0089]圖3是示出FW-CW方法的信號(hào)的視圖。在圖3的上部處，示出FW-CW方法的發(fā)送信號(hào)TX和接收信號(hào)RX的信號(hào)波形，并且垂直軸線表示頻率[GHz]，水平軸線表示時(shí)間[毫秒]。發(fā)送信號(hào)TX具有中心頻率fo (例如，76.5GHz)并在200MHz之間重復(fù)恒定的變化，使得它上升至預(yù)定頻率(例如，76.6GHz)，隨后下降至預(yù)定頻率(例如，76.4GHz)。與此相同，發(fā)送信號(hào)具有其中頻率上升至預(yù)定頻率的區(qū)間(以下，也稱為‘UP區(qū)間’，例如，圖3中示出的區(qū)間Ul，U2，U3，U4是UP區(qū)間)和其中頻率在它已經(jīng)上升至預(yù)定頻率之后下降至預(yù)定頻率的區(qū)間(以下，也稱為‘DOWN區(qū)間’，例如，區(qū)間D1，D2，D3，D4是DOWN區(qū)間)。此外，當(dāng)從發(fā)送天線13發(fā)送的發(fā)送波與物體碰撞并且隨后在接收天線14處被接收為反射波時(shí)，接收信號(hào)RX通過接收天線14輸入混頻器15。與發(fā)送信號(hào)TX —樣，接收信號(hào)RX也具有其中頻率上升至預(yù)定頻率的區(qū)間和其中頻下降至預(yù)定頻率的區(qū)間。
[0090]同時(shí)，該說明性實(shí)施例的達(dá)設(shè)備I發(fā)送發(fā)送波至車輛的外部，該發(fā)送波對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)TX的兩個(gè)周期，其中發(fā)送信號(hào)TX的一個(gè)周期是一個(gè)UP區(qū)間和一個(gè)DOWN區(qū)間的組合。例如，在第一周期(發(fā)送時(shí)間t0至tl的UP區(qū)間Ul和發(fā)送時(shí)間tl至t2的DOWN區(qū)間Dl)中，從發(fā)送天線13a輸出具有波速圖NA的發(fā)送波。在是下一個(gè)周期的第二周期(發(fā)送時(shí)間t2至t3的UP區(qū)間U2和發(fā)送時(shí)間t3至t4的DOWN區(qū)間D2)中，從發(fā)送天線13b輸出具有波速圖BA的發(fā)送波。隨后，信號(hào)處理單元18進(jìn)行信號(hào)處理，用于通過發(fā)送信號(hào)TX和接收信號(hào)RX導(dǎo)出目標(biāo)信息(信號(hào)處理時(shí)間區(qū)間t4至t5)。在此之后，在第三周期(發(fā)送時(shí)間t5至t6的UP區(qū)間U3和發(fā)送時(shí)間t6至t7的DOWN區(qū)間D3)中，從發(fā)送天線13a輸出具有波速圖NA的發(fā)送波，在第四周期(發(fā)送時(shí)間t7至t8的UP區(qū)間U4和發(fā)送時(shí)間t8至t9的DOWN區(qū)間D4)中，從發(fā)送天線13b輸出具有波速圖BA的發(fā)送波，并且隨后信號(hào)處理單元18進(jìn)行信號(hào)處理用于目標(biāo)信息。隨后，重復(fù)同樣的處理。
[0091]同時(shí)，與發(fā)送信號(hào)TX相比，接收信號(hào)RX具有取決于目標(biāo)和車輛CR之間的距離的臨時(shí)延遲(時(shí)間T)。此外，當(dāng)在車輛CR的速度和目標(biāo)的速度之間存在速度差時(shí)，相對(duì)于發(fā)送信號(hào)TX在接收信號(hào)RX中引起對(duì)應(yīng)于多普勒頻移的差。
[0092]在圖3的中部處，示出了源自發(fā)送信號(hào)TX和接收信號(hào)RX之間的差的拍頻，并且垂直軸線表示頻率[kHz]，水平軸線表示時(shí)間[毫秒]。例如，在區(qū)間Ul中，導(dǎo)出拍頻BF1，在區(qū)間Dl中，導(dǎo)出拍頻BF2。以這種方式，在每個(gè)區(qū)間中導(dǎo)出拍頻。
[0093]在圖3的下部處，示出了對(duì)應(yīng)于該拍頻的差拍信號(hào)，垂直軸線表示幅度[V]，水平軸線表示時(shí)間[毫秒]。在圖3中，示出了對(duì)應(yīng)于該拍頻的模擬差拍信號(hào)BS。差拍信號(hào)BS在稍后被描述的LPF16中被濾波并且隨后由AD轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。同時(shí)，圖3示出對(duì)應(yīng)于從一個(gè)反射點(diǎn)接收的接收信號(hào)RX的差拍信號(hào)BS。然而，當(dāng)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)TX的發(fā)送波在多個(gè)反射點(diǎn)處被反射并在接收天線14被接收為多個(gè)反射波時(shí)，產(chǎn)生作為接收信號(hào)RX的對(duì)應(yīng)于反射波的信號(hào)。在該情況中，表示發(fā)送信號(hào)TX和接收信號(hào)RX之間的差的差拍信號(hào)BS是通過合并所述多個(gè)接收信號(hào)RX和發(fā)送信號(hào)TX之間的各個(gè)差獲得的信號(hào)。
[0094]在差拍信號(hào)BS由AD轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之后，由信號(hào)處理單元18針對(duì)UP和DOWN區(qū)間中的每一個(gè)對(duì)數(shù)字 數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，以便為差拍信號(hào)BS的每個(gè)頻率獲取具有信號(hào)電平值和相位信息的FFT數(shù)據(jù)。此外，為接收天線14a至14d中的每一個(gè)獲取FFT數(shù)據(jù)。
[0095]采用如上導(dǎo)出的所述多個(gè)FFT數(shù)據(jù)導(dǎo)出目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的縱向距離、相對(duì)速度和橫向距離。特別地，關(guān)于角度的導(dǎo)出，當(dāng)進(jìn)行諸如空間平均之類的計(jì)算方法時(shí)，所述多個(gè)FFT數(shù)據(jù)用于該計(jì)算，使得能夠?qū)С稣_的角度信息。
[0096]目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的縱向距離由等式⑴導(dǎo)出，目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的相對(duì)速度由等式⑵導(dǎo)出。此外，目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的角度由等式(3)導(dǎo)出。從由等式(3)導(dǎo)出的角度和目標(biāo)的縱向距離信息，通過采用三角函數(shù)的計(jì)算導(dǎo)出目標(biāo)相對(duì)于車輛CR的橫向距離。
[0097][等式I]
【權(quán)利要求】
1.一種雷達(dá)設(shè)備，包括: 導(dǎo)出單元，被配置以導(dǎo)出目標(biāo)信息，該目標(biāo)信息是與基于發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)檢測到的目標(biāo)相關(guān)的信息，所述發(fā)送信號(hào)的頻率以預(yù)定周期變化，所述接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于來自反射對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的發(fā)送波的物體的反射波； 確定單元，被配置以確定目標(biāo)信息的可靠性；和 判定單元，被配置以基于目標(biāo)信息判定檢測到的目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的， 其中判定單元根據(jù)由確定單元確定可靠性的確定結(jié)果改變判定該目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)設(shè)備， 其中判定單元確定對(duì)應(yīng)于被臨時(shí)連續(xù)地導(dǎo)出的目標(biāo)信息的每個(gè)目標(biāo)是否是同一目標(biāo)，其中當(dāng)連續(xù)預(yù)定次數(shù)確定每個(gè)目標(biāo)是同一目標(biāo)時(shí)，判定單元將該目標(biāo)判定為真實(shí)目標(biāo)，并且 其中判定單元根據(jù)可靠性的確定結(jié)果改變所述預(yù)定次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)設(shè)備，其中判定單元在所述可靠性低時(shí)增加所述預(yù)定次數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)設(shè)備，還包括: 提取單元，被配置以在第一周期和第二周期中提取從發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的差頻獲得的峰值信號(hào)，在第一周期中發(fā)送信號(hào)的頻率上升，在第二周期中所述頻率下降；和配對(duì)單元，被配置以基于預(yù)定條件配對(duì)第一周期的峰值信號(hào)和第二周期的峰值信號(hào)，` 其中確定單元基于配對(duì)的真實(shí)-錯(cuò)誤可能性確定所述可靠性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在存在錯(cuò)誤地作出配對(duì)的可能性時(shí)確定所述可靠性低。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在檢測到的目標(biāo)是移動(dòng)目標(biāo)且該移動(dòng)目標(biāo)的位置被包括在距離其它靜止目標(biāo)的位置的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)確定所述可靠性低。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雷達(dá)設(shè)備， 其中目標(biāo)信息包括自有車道可能性，該自有車道可能性表示目標(biāo)位于安裝有雷達(dá)設(shè)備的車輛正在其上行駛的車道上的可能性，并且 其中從位于比基于自有車道可能性所確定的參考位置更遠(yuǎn)離車輛的位置處的靜止目標(biāo)提取其它靜止物體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雷達(dá)設(shè)備，其中參考位置是對(duì)應(yīng)于在大致正交于雷達(dá)設(shè)備的中心軸線的方向上的距離的位置，并且能夠根據(jù)自有車道可能性改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在被臨時(shí)連續(xù)導(dǎo)出的目標(biāo)信息的各個(gè)接收電平的差是預(yù)定值或更大時(shí)確定所述可靠性低。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在被臨時(shí)連續(xù)導(dǎo)出的目標(biāo)信息中包括的各個(gè)馬哈拉諾比斯距離之和是預(yù)定值或更大時(shí)確定所述可靠性低。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)設(shè)備，其中確定單元在存在于安裝有雷達(dá)設(shè)備的車輛正在其上行駛的車道上的多個(gè)靜止目標(biāo)的數(shù)量是預(yù)定值或更大時(shí)確定所述可靠性低。
12.—種信號(hào)處理方法，包括下述步驟: (a)導(dǎo)出目標(biāo)信息，該目標(biāo)信息是與基于發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)檢測到的目標(biāo)相關(guān)的信息，發(fā)送信號(hào)的頻率以預(yù)定周期變化，接收信號(hào)對(duì)應(yīng)于來自反射對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的發(fā)送波的物體的反射波； (b)確定目標(biāo)信息的可靠性；以及 (c)基于目標(biāo)信息判定檢測到的目標(biāo)是真實(shí)的還是錯(cuò)誤的， 其中在步驟(c)中，根據(jù)可靠性的確`定結(jié)果改變判定該目標(biāo)是真實(shí)還是錯(cuò)誤的方法。
【文檔編號(hào)】G01S13/00GK103869300SQ201310556844
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】石森裕之, 岸田正幸, 淺沼久輝, 青木政利 申請(qǐng)人:富士通天株式會(huì)社