Fmcw雷達(dá)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及FMCW (frequency-modulated continues-waves:頻率調(diào)制連續(xù)波)雷達(dá)裝置，尤其涉及發(fā)送頻率線性地上升以及下降的電磁波，并接收發(fā)送波中由目標(biāo)物體反射回來的電磁波，并根據(jù)基于該接收波和發(fā)送波的差頻信號來得到目標(biāo)物體的相對距離等的FMCW雷達(dá)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，在FMCW雷達(dá)裝置中，使其頻率相對于時間線性地上升以及下降地發(fā)送毫米波段等的電磁波，并接收由前方的目標(biāo)物體反射回來的電磁波。該接收波被與發(fā)送波混頻，由此提取出具有與目標(biāo)物體的相對距離成比例的頻率(差頻頻率)的信號(差頻信號)。對提取出的差頻信號進(jìn)行FFT (快速傅立葉變換)解析，并通過峰值檢測提取頻率，根據(jù)該頻率來運(yùn)算目標(biāo)物體的相對距離等。
[0003]與其相關(guān)聯(lián)，在專利文獻(xiàn)I中記載有在FMCW雷達(dá)裝置中去除被恒定地施加于差頻信號的噪聲(頻率以及電平的時間變動較小的噪聲成分)的技術(shù)。
[0004]據(jù)此，將具有與恒定的噪聲成分的被預(yù)測的電平大致相等或者其以上的頻譜電平的頻譜分布數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)存儲保持于存儲器。而且，每隔單位頻率間隔比較在電波的收發(fā)時得到的差頻信號的頻譜分布數(shù)據(jù)和存儲器的數(shù)據(jù)。將其中的較小的一方的頻譜電平作為該頻率的恒定的噪聲成分的頻譜電平，并由此更新存儲器的數(shù)據(jù)。從差頻信號的頻譜分布數(shù)據(jù)中減去更新后的噪聲數(shù)據(jù)來去除噪聲成分。根據(jù)去除了噪聲成分的差頻信號的頻譜分布數(shù)據(jù)求出對象物的相對距離。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平7 - 151852號公報
[0006]上述的專利文獻(xiàn)I所記載的方法是去除差頻信號中被恒定地施加的噪聲成分的方法，但存在不是像這樣頻率以及電平的時間變動較小的噪聲成分包含在差頻信號中，而是與目標(biāo)物體的舉動相應(yīng)地動態(tài)變化的噪聲包含在差頻信號中的情況。關(guān)于這一點，將FMCW雷達(dá)裝置的電路劃分成發(fā)送系統(tǒng)(DAC、VC0、放大器、發(fā)送天線等)、接收系統(tǒng)(接收天線、混頻器等)、基帶系統(tǒng)(放大器、AD轉(zhuǎn)換器)來考慮。在該情況下，起因于FMCW雷達(dá)裝置的電源偏置電路的振蕩而在發(fā)送系統(tǒng)或者接收系統(tǒng)中產(chǎn)生的噪聲導(dǎo)致與目標(biāo)物體的舉動相應(yīng)地動態(tài)變化的噪聲包含在差頻信號中的結(jié)果。在專利文獻(xiàn)I所記載的方法中檢測不到這樣的噪聲的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述的論點，本發(fā)明的目的在于檢測FMCW雷達(dá)裝置中，與目標(biāo)物體的舉動相應(yīng)地動態(tài)變化的噪聲的產(chǎn)生。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一觀點，提供以下這樣的FMCW雷達(dá)裝置，該FMCW雷達(dá)裝置具備:發(fā)送部，其發(fā)送具有頻率順次上升的上升部以及頻率順次下降的下降部的發(fā)送信號；接收部，其接收上述發(fā)送信號被目標(biāo)物體反射的結(jié)果的接收信號，并且輸出基于上述發(fā)送信號和上述接收信號的差頻信號；以及控制部，其判定根據(jù)上述差頻信號的上升部和下降部的各個多個峰值頻率提取的多個目標(biāo)物體中，是否有三個以上同一方位且同一相對速度的目標(biāo)物體，在判定為有三個以上上述目標(biāo)物體時，通知在向上述發(fā)送部或者上述接收部供給電源電壓的電源偏置電路有振蕩這一情況。
[0009]在上述的FMCW雷達(dá)裝置中，也可以為上述控制部具備獲取單元、方位推斷單元、對匹配單元、目標(biāo)物體化單元、分組單元、振蕩判定單元、以及通知單元。
[0010]也可以為上述獲取單元獲取上述接收部輸出的上述差頻信號。上述方位推斷單元對于上述獲取單元獲取的上述差頻信號的上升部和下降部分別確定出多個峰值頻率，并針對確定出的該多個峰值頻率分別推斷出接收方位。上述對匹配單元在上述上升部的多個峰值頻率和上述下降部的多個峰值頻率之間提取出多個與相同的目標(biāo)物體對應(yīng)的峰值頻率的對。上述目標(biāo)物體化單元對于提取出的上述多個對分別計算到與該對對應(yīng)的目標(biāo)物體的距離以及該目標(biāo)物體的相對速度，并作為目標(biāo)物體數(shù)據(jù)。上述分組單元針對上述多個對，將與同一物體對應(yīng)的對組分別分組，并作為一個目標(biāo)物體。上述振蕩判定單元判定通過上述分組單元得到的目標(biāo)物體是否滿足規(guī)定的振蕩條件。上述通知單元在通過上述振蕩判定單元判定為上述多個目標(biāo)物體滿足上述規(guī)定的振蕩條件時，通知在向上述發(fā)送部或者上述接收部供給電源電壓的電源偏置電路有振蕩這一情況。上述規(guī)定的振蕩條件是通過上述分組單元獲取的多個目標(biāo)物體中，有三個以上同一方位且同一相對速度的目標(biāo)物體這樣的條件。
[0011]在上述的FMCW雷達(dá)裝置中，也可以為上述規(guī)定的振蕩條件是通過上述分組單元獲取的多個組中，有三個以上同一方位且同一相對速度的目標(biāo)物體，并且對于上述三個以上的目標(biāo)物體中的三個目標(biāo)物體，若將到該三個目標(biāo)物體的距離從較短的一方開始設(shè)為A、B、C，則B — A = C — B的關(guān)系成立這樣的條件。
[0012]也可以為上述控制部使上述獲取單元、上述方位推斷單元、上述對匹配單元、上述目標(biāo)物體化單元、上述分組單元、以及上述振蕩判定單元按照該順序反復(fù)動作，上述規(guī)定的振蕩條件是通過上述分組單元獲取的多個目標(biāo)物體中，被判定為同一方位且同一相對速度的三個以上的目標(biāo)物體被同時開始檢測到這樣的條件。
[0013]也可以為上述控制部使上述獲取單元、上述方位推斷單元、上述對匹配單元、上述目標(biāo)物體化單元、上述分組單元、以及上述振蕩判定單元按照該順序反復(fù)動作，上述規(guī)定的振蕩條件是通過上述分組單元獲取的多個目標(biāo)物體中，被判定為同一方位且同一相對速度的三個以上的目標(biāo)物體已同時檢測不到這樣的條件。
[0014]也可以為上述控制部使上述獲取單元、上述方位推斷單元、上述對匹配單元、上述目標(biāo)物體化單元、上述分組單元、以及上述振蕩判定單元按照該順序反復(fù)動作，在通過上述振蕩判定單元判定為上述多個目標(biāo)物體滿足上述規(guī)定的振蕩條件在規(guī)定的多次以上時，上述通知單元(S180、S190)通知在向上述發(fā)送部或者上述接收部供給電源電壓的電源偏置電路有振蕩這一情況。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二觀點，提供一種FMCW雷達(dá)裝置的噪聲檢測方法，其中，發(fā)送部發(fā)送具有頻率順次上升的上升部以及頻率順次下降的下降部的發(fā)送信號；接收部接收上述發(fā)送信號被目標(biāo)物體反射的結(jié)果的接收信號，并且輸出基于上述發(fā)送信號和上述接收信號的差頻信號，控制部判定根據(jù)上述差頻信號的上升部和下降部的各個多個峰值頻率提取的多個目標(biāo)物體中，是否有三個以上同一方位且同一相對速度的目標(biāo)物體，并在判定為有三個以上上述目標(biāo)物體時，通知在向上述發(fā)送部或者上述接收部供給電源電壓的電源偏置電路有振蕩這一情況。
[0016]在上述的FMCW雷達(dá)裝置的噪聲檢測方法中，也可以為上述控制部執(zhí)行如下動作:獲取上述接收部輸出的上述差頻信號；對于獲取的上述差頻信號的上升部和下降部分別確定出多個峰值頻率，并針對確定出的上述多個峰值頻率分別推斷出接收方位；在上述上升部的多個峰值頻率與上述下降部的多個峰值頻率之間提取出多個與相同的目標(biāo)物體對應(yīng)的峰值頻率的對，對于提取出的上述多個對分別計算到與該對對應(yīng)的目標(biāo)物體的距離以及該目標(biāo)物體的相對速度，并作為目標(biāo)物體數(shù)據(jù)；針對上述多個對，將與同一物體對應(yīng)的對組分別分組，并作為一個目標(biāo)物體；判定得到的多個目標(biāo)物體是否滿足有三個以上同一方位且同一相對速度的目標(biāo)物體這樣的振蕩條件；在判定為上述多個目標(biāo)物體滿足上述振蕩條件時，通知在向上述發(fā)送部或者上述接收部供給電源電壓的電源偏置電路有振蕩這一情況。
[0017]根據(jù)上述的FMCW雷達(dá)裝置，判定多個目標(biāo)物體中是否有三個以上同一方位且同一相對速度的目標(biāo)物體，并基于判定為有三個以上同一方位且同一相對速度的目標(biāo)物體，通知電源偏置電路的振蕩。由此，能夠檢測與目標(biāo)物體的舉動相應(yīng)地動態(tài)變化的噪聲的產(chǎn)生。這是因為，若起因于電源偏置電路的振蕩而導(dǎo)致發(fā)送部以及接收部被施加噪聲，則在控制部觀測到多個(理論上是三個以上)在同一方位距離不同的同一相對速度的目標(biāo)物體。
[0018]應(yīng)予說明，權(quán)利要求書中的括弧內(nèi)的符號表示權(quán)利要求書所記載的用語與后述的實施方式所記載的例示該用語的具體物等的對應(yīng)關(guān)系。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的FMCW雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是圖1所示的FMCW雷達(dá)裝置的控制部執(zhí)行的處理的流程圖。
[0021]圖3是例示在從圖1所示的FMCW雷達(dá)裝置的電源偏置電路向各部供給的供電電壓中重疊有噪聲時的頻率特性的圖。
[0022]圖4是表示由第一實施方式所涉及的FMCW雷達(dá)裝置進(jìn)行的電源偏置電路的振蕩判定處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
[0023]圖5是表示由第二實施方式所涉及的FMCW雷達(dá)裝置進(jìn)行的電源偏置電路的振蕩判定處理的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
[0024]圖6是表示由第三實施方式所涉及的FMCW雷達(dá)裝置進(jìn)行的電源偏置電路的振蕩判定處理的一部分的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
【具體實施方式】
[0025](第一實施方式)
[0026]以下，對本發(fā)明的第一實施方式進(jìn)行說明。圖1所示的本實施方式的FMCW雷達(dá)裝置I被搭載于車輛，朝向本車輛的行進(jìn)方向例如前方射出毫米波段的電波。而且，通過接收由先行車輛、障礙物等目標(biāo)物體反射的電波作為回波，來求出從本機(jī)到目標(biāo)物體的距離以及目標(biāo)物體相對于本機(jī)的相對速度。
[0027]該車輛用的FMCW雷達(dá)裝置I如圖1所示那樣被搭載于車輛，作為發(fā)送部具備DAC(digital to analog converter:數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)11、VCO(voltage-controlledoscillator:壓控振蕩器)12、BA(緩沖放大器)13、分配器14、PA(功率放大器)15、發(fā)送天線16。另外，F(xiàn)MCW雷達(dá)裝置I作為接收部具備LA (本地放大器)17、多個接收天線18a、18b、18c…18x、以及與接收天線18a、18b、18c...18x——對應(yīng)的多個混頻器19a、19b、19c...19x。另夕卜，F(xiàn)MCW 雷達(dá)裝置 I 具備 BBAMP (基帶放大器)20、ADC (analog to digital converter:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)21、以及控制部22。
[0028]另夕卜，在車輛具備作為車內(nèi)LAN(local area network:局域網(wǎng))的CAN (controller area network:控制器局域網(wǎng))2、以及向FMCW雷達(dá)裝置1、CAN2供給電源電壓的電源偏置電路10。電源偏置電路10被輸入車輛的IG (點火)線以及GND (接地)線，在IG接通時，將規(guī)定的直流電源電壓供給至FMCW雷達(dá)裝置I的各部11、12、13、15、17、19、20、22、22 以及 CAN2 等。
[0029]DACll是將從控制部22輸入的規(guī)定長度的三角波形的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為VC012的調(diào)諧電平，并作為規(guī)定周期的三角波形的模擬調(diào)制信號輸出的DA轉(zhuǎn)換器。
[0030]VCO12輸出根據(jù)從DACll輸入的三角波形的模擬調(diào)制信號進(jìn)行頻率調(diào)制而成的信號(相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)信號)，BA13放大該信號并輸出。從VC012輸出的信號是毫米波段的信號(例如是中心頻率為50GHz、頻率變動幅度為300MHz的信號)。更詳細(xì)而言，是與被輸入的三角波形的模擬調(diào)制信號同步地具有頻率線性地順次上升的上升部以及在上升部的緊后頻率線性地順次下降的下降部的信號。
[0031]分配器3將從放大器2輸出的信號電力分配成兩方并生成本地信號和發(fā)送信號。來