雷達設備和信號處理方法
【專利摘要】提供了一種雷達設備。導出單元通過利用預定濾波常數對本次處理的配對數據的橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次處理的目標的本次決定的橫向距離。改變單元，當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的橫向距離和特定目標的橫向距離滿足預定關系時，改變用于對對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量減少。
【專利說明】雷達設備和信號處理方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基于并要求2012年12月6日提交的日本專利申請N0.2012— 267357的優(yōu)先權。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及用于導出目標的信號處理。
【背景技術】
[0004]傳統(tǒng)上，安裝在車輛上的雷達設備從發(fā)送天線發(fā)射發(fā)送波，并在接收天線處從反射發(fā)射的發(fā)送波的目標接收反射波，從而導出目標的位置和相對于車輛(雷達車輛)的相對速度信息(以下稱為“目標信息”)。具體地，在本次目標導出處理(以下稱為“本次處理”)中，在接收天線處接收的反射波是作為接收信號接收的，對根據接收信號產生的峰值信號進行配對處理。然后，當存在與配對數據具有時間連續(xù)性的前次目標導出處理(以下稱為“前次處理”)的目標時，利用預定濾波常數對本次處理的配對數據的目標信息和通過根據前次處理的目標來預測本次配對數據的目標信息而獲得的預測信息進行濾波，使得導出本次處理的目標的目標信息(例如(配對數據的目標信息X濾波常數0.25) + (預測信息X濾波常數0.75) =本次處理的目標的目標信息)。這里，預測信息的濾波常數大于本次處理的配對數據的目標信息的濾波常數。原因如下:由于本次處理的配對數據的目標信息僅由本次處理導出，而與預測信息相對應的前次處理的目標的目標信息是通過對前次處理的配對數據的目標信息和前次處理之前的處理(上次之前的處理)中導出的目標信息進行濾波而導出的，因此認為預測信息比僅本次處理的目標信息具有更高可靠性。
[0005]雷達設備向安裝在車輛上的車輛控制設備輸出作為濾波處理的結果而導出的本次處理的目標的目標信息。當從雷達設備輸入的目標信息指示沿與車輛的行進方向相同的方向移動的移動目標時，目標信息所輸入至的車輛控制設備執(zhí)行控制，如AAC(自適應巡航控制)，使得車輛跟蹤要控制的移動目標(例如在本車道中在車輛之前行進的在前車輛)。同時，專利文獻I公開了與本發(fā)明相關的技術。
[0006]專利文獻1:日本專利申請公開N0.2001—141812A
[0007]然而，在移動目標周圍存在另一目標(例如靜止目標，如隧道和保護軌道中的墻，或在與本車道相鄰的相鄰車道中沿與車輛的行進方向相同的方向移動的移動目標(以下稱為“相鄰移動目標”)(以下“靜止目標”和“相鄰移動目標”統(tǒng)稱為“特定目標”))的情況下，當移動目標的角度接近特定目標的角度時，與移動目標的角度相對應的角度譜的信號電平值可能變?yōu)榇笥谔囟繕说慕嵌茸V的信號電平值，并且移動目標的角度譜的至少一部分可能淹沒在特定目標的角度譜中。
[0008]當在移動目標的峰值信號的頻率附近存在具有相對大的信號電平值的特定目標的峰值信號時，可能導致移動目標的峰值信號與特定目標的峰值信號的配對錯配，盡管移動目標的峰值信號應當原先彼此配對。此外，當導出移動目標的角度時，可能由于錯配而導出與移動目標的實際角度不同的角度(例如，與特定目標基本相同的角度)。
[0009]因此，關于利用目標的角度導出的沿車輛的車輛寬度方向從車輛至目標的距離(以下稱為“橫向距離”)和車輛(在車輛處，在雷達設備的接收天線處接收從目標的反射波)至目標的距離(以下稱為“縱向距離”)，可能導出與移動目標的實際橫向距離不同的橫向距離(例如與特定目標基本相同的橫向距離)。同時，縱向距離和橫向距離是位置信息(它是目標信息)中包括的數據。
[0010]如上所述，當與本次處理的目標(例如移動目標)相對應的本次處理的配對數據的橫向距離(以下稱為“本次橫向距離”)不同于目標的實際橫向距離時，利用預定濾波常數對與本次處理的目標的實際橫向距離不同的本次橫向距離和通過根據前次處理的目標(例如移動目標)的橫向距離(以下稱為“前次決定的橫向距離”)來預測本次橫向距離而獲得的信息(以下稱為“預測橫向距離”)進行濾波，使得導出本次處理的目標(以下稱為“本次決定的目標”)的橫向距離(以下稱為“本次決定的橫向距離”)(例如，(與特定目標相對應的配對數據的本次橫向距離X濾波常數0.25) + (與移動目標相對應的配對數據的預測橫向距離X濾波常數0.75) =移動目標的本次決定的橫向距離)。
[0011]因此，可能導出目標(例如移動目標)的本次決定的橫向距離，作為與目標實際所在位置的橫向距離不同的橫向距離。因此，基于來自雷達設備的目標的目標信息來執(zhí)行車輛控制的車輛控制設備不能在執(zhí)行如ACC的控制時執(zhí)行正確控制。
【發(fā)明內容】
[0012]因此，本發(fā)明的目的是確定地導出目標而不論周圍情形如何。
[0013](I)根據本發(fā)明實施例的第一方面，提供了一種雷達設備，被配置為發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述雷達設備包括:導出單元，被配置為:通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及改變單元，被配置為，當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的橫向距離和作為除對象移動目標之外的目標的特定目標的橫向距離滿足預定關系時，改變用于對對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量減少。
[0014](2)根據(I)所述的雷達設備，其中，當特定目標是靜止目標以及對象移動目標的橫向距離與靜止目標的橫向距離之間的差值低于第一值時，改變單元改變?yōu)V波常數。
[0015](3)根據⑵所述的雷達設備，其中，當對象移動目標的橫向距離與靜止目標的橫向距離之間的差值低于比第一值小的第二值時，改變單元將本次橫向距離的濾波常數改變?yōu)榱恪?br>
[0016](4)根據⑵或(3)所述的雷達設備，其中，當本次處理中的對象移動目標的橫向距離與靜止目標的橫向距離之間的差值小于前次處理中的對象移動目標的橫向距離與靜止目標的前次橫向距離之間的差值時，改變單元改變?yōu)V波常數。[0017](5)根據(I)至(4)中任一項所述的雷達設備，其中，當特定目標是相鄰移動目標，所述相鄰移動目標是關于相對于車輛的橫向距離比對象移動目標更遠離車輛的移動目標，且對象移動目標存在于相鄰移動目標附近時，改變單元改變?yōu)V波常數。
[0018](6)根據(5)所述的雷達設備，其中，當相鄰移動目標的橫向距離在第一距離范圍內，且對象移動目標的橫向距離在不包括在第一距離范圍中的第二距離范圍內時，改變單元改變?yōu)V波常數。
[0019](7)根據本發(fā)明的實施例的第二方面，提供了一種信號處理方法，發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述信號處理方法包括:通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的橫向距離和作為除對象移動目標之外的目標的特定目標的橫向距離滿足預定關系時，改變用于對對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量減少。
[0020](8)根據本發(fā)明實施例的第三方面，提供了一種雷達設備，被配置為發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述雷達設備包括:導出單元，被配置為:通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及改變單元，被配置為，當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的本次處理的橫向距離比前次處理的橫向距離短時，改變用于對對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量增加。
[0021](9)根據(8)所述的雷達設備，其中，當指示對象移動目標存在于車輛的行進車道中的程度的車道中存在值高于預定值時，改變單元改變?yōu)V波常數。
[0022](10)根據⑶或(9)所述的雷達設備，其中，當車道中存在值低于預定值且對象移動目標的本次橫向距離和預定橫向距離之間的差值小于預定值時，改變單元改變?yōu)V波常數。
[0023](11)根據⑶至(10)中任一項所述的雷達設備，其中，當對象移動目標的速度低于預定速度時，改變單元改變?yōu)V波常數。
[0024](12)根據本發(fā)明實施例的第四方面，提供了一種信號處理方法，發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述信號處理方法包括:通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的本次處理的橫向距離比前次處理的橫向距離短時，改變用于對對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量增加。
[0025]根據(I)至(7)中定義的方面，改變對對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變之前相比，本次橫向距離的反映量減少。從而，可以確定地導出對象移動目標，并對要控制的目標執(zhí)行合適的車輛控制。
[0026]此外，具體地，根據(2)中定義的方面，當對象移動目標的橫向距離與靜止目標的橫向距離之間的差值低于第一值時，改變?yōu)V波常數。從而即使在靜止目標存在于對象移動目標附近時，仍可以確定地導出對象移動目標。
[0027]此外，具體地，根據(3)中定義的方面，當對象移動目標的橫向距離與靜止目標的橫向距離之間的差值低于比第一值小的第二值時，將本次橫向距離的濾波常數改變?yōu)榱恪亩词乖陟o止目標和對象移動目標互相更加靠近時，仍可以確定地導出對象移動目標。
[0028]此外，具體地，根據(4)中定義的方面，當本次處理中的對象移動目標的橫向距離與靜止目標的橫向距離之間的差值小于前次處理中的對象移動目標的橫向距離與靜止目標的前次橫向距離之間的差值時，改變?yōu)V波常數。從而可以通過僅在需要改變?yōu)V波常數時改變?yōu)V波常數，來確定地導出對象移動目標。
[0029]此外，具體地，根據(5)中定義的方面，當對象移動目標存在于相鄰移動目標附近時，改變?yōu)V波常數。從而可以在不受相鄰移動目標影響的情況下確定地導出對象移動目標。
[0030]此外，具體地，根據出)中定義的方面，當另一移動目標的前次橫向距離在第一距離范圍內以及特定移動目標的前次橫向距離在不包括在第一距離范圍中的第二距離范圍內時，改變?yōu)V波常數。從而可以在不受相鄰移動目標的影響的情況下，確定地導出存在于預定范圍中的對象移動目標。
[0031]此外，根據⑶至(12)中定義的方面，當對象移動目標的本次處理的橫向距離比前次處理的橫向距離短時，改變用于對對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量增加。從而，可以確定地導出對象移動目標，并對要控制的目標執(zhí)行合適的車輛控制。
[0032]此外，具體地，根據(9)中定義的方面，當車道中存在值高于預定值時，改變?yōu)V波常數。從而，當對象移動目標存在于車輛的行進車道中時，可以確定地導出對象移動目標。
[0033]此外，具體地，根據(10)中定義的方面，當對象移動目標的本次橫向距離和預定橫向距離之間的差值小于預定值時(即在車道中存在值低于預定值的情況下)，改變?yōu)V波常數。從而即使在對象移動目標存在于與車輛的行進車道不同的車道中時，仍可以確定地導出對象移動目標。
[0034]此外，具體地，根據(11)中定義的方面，當對象移動目標的速度低于預定速度時，改變?yōu)V波常數。從而，即使在對象移動目標減速然后從車輛的行進車道移至另一車道時，仍可以確定地導出對象移動目標。【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]在附圖中:
[0036]圖1車輛的整體視圖；
[0037]圖2是車輛控制系統(tǒng)的框圖；
[0038]圖3是示出了 FW — CW方法的信號的視圖；
[0039]圖4是示出了由信號處理單元執(zhí)行的目標信息導出處理的流程圖；
[0040]圖5是示出了由信號處理單元執(zhí)行的目標信息導出處理的流程圖；
[0041]圖6是示出了由信號處理單元執(zhí)行的目標信息導出處理的流程圖；
[0042]圖7是示出了根據第一示意實施例的濾波處理的流程圖；
[0043]圖8是示出了根據第一示意實施例的濾波處理的流程圖；
[0044]圖9是示出了根據第一示意實施例的濾波處理的流程圖；
[0045]圖10是示出了根據第一示意實施例的濾波處理的流程圖；
[0046]圖11是示出了根據第一示意實施例的濾波處理的流程圖；
[0047]圖12是示出了導出左和右靜止目標的代表相對橫向距離的處理的流程圖；
[0048]圖13是示出了導出左和右靜止目標的代表相對橫向距離的處理的流程圖；
[0049]圖14是示出了要進行濾波處理的過去對應配對數據和第一前次目標的視圖；
[0050]圖15是前車周圍的放大視圖；
[0051]圖16是示出了每次第一濾波常數的本次決定的目標和第二濾波常數的本次決定的目標的導出情形的視圖；
[0052]圖17是示出了導出右相鄰車道中的相鄰移動目標的處理的流程圖；
[0053]圖18是示出了第一前次目標和第二前次目標之間的位置關系的視圖；
[0054]圖19示出了與相鄰車輛的側視鏡部分相對應的目標存在于本車道中的情況。
[0055]圖20是示出了導出左相鄰車道中的相鄰移動目標的處理的流程圖；
[0056]圖21是第二示意實施例的處理流程圖；
[0057]圖22是第二示意實施例的處理流程圖；
[0058]圖23是第二示意實施例的處理流程圖；
[0059]圖24是第二示意實施例的處理流程圖；
[0060]圖25是第二示意實施例的處理流程圖；
[0061]圖26是第二示意實施例的處理流程圖；
[0062]圖27是示出了過去對應配對數據和第一前次目標的視圖；
[0063]圖28是示出了每次第一濾波常數的本次決定的目標和第四濾波常數的本次決定的目標的導出情形的視圖；以及
[0064]圖29是示出了過去對應配對數據和第一前次目標的視圖。
【具體實施方式】
[0065]以下參照附圖來描述本發(fā)明的示意實施例。以下示意實施例僅是示例，本發(fā)明的技術范圍不限于此。
[0066]<第一示意實施例>[0067]〈1.配置等等〉
[0068]〈I一1.車輛整體視圖〉
[0069]圖1是車輛CR的整體視圖。車輛CR主要具有雷達設備I和車輛控制設備2，雷達設備I和車輛控制設備2包括在本示意實施例的車輛控制系統(tǒng)10中。車輛CR在車輛的前保險杠附近具有雷達設備I。雷達設備I 一次掃描預定掃描范圍，從而導出車輛CR與目標之間沿車輛行進方向的距離，即直到來自目標的反射波到達雷達設備I的接收天線處的縱向距離。此外，雷達設備I導出橫向距離，橫向距離是車輛CR與目標之前沿車輛橫向(車輛寬度方向)的距離。具體地，橫向距離是目標相對于車輛CR沿與實質上沿車輛CR的行進方向延伸的參考軸BL基本垂直的方向的距離。例如，橫向距離是基于+Om的參考軸BL，車輛CR的左方向為-(負)、右方向為+(正)的距離。同時，基于目標相對于車輛CR的角度和縱向距離，通過執(zhí)行三角函數計算來導出橫向距離。如此，雷達設備I導出目標相對于車輛CR的位置信息。此外，雷達設備I導出目標速度相對于車輛CR速度的相對速度。
[0070]同時，圖1示出了從雷達設備I的兩個發(fā)送天線(圖2所示的發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b)發(fā)送的發(fā)送波的波束圖案。當參考軸BL為±0°時，從發(fā)送天線13a輸出的發(fā)送波的波束圖案NA具有比從發(fā)送天線13b輸出的發(fā)送波的波束圖案NB更窄的角度范圍(例如±6° )，并以具有長縱向距離的相對尖銳的波束圖案的形狀輸出?？v向距離長的原因在于輸出發(fā)送波的輸出電平相對較高。
[0071]相反，從發(fā)送天線13b輸出的發(fā)送波的波束圖案NB具有比從發(fā)送天線13a輸出的發(fā)送波的波束圖案NA更寬的角度范圍(例如±10° )，并以具有短縱向距離的相對寬的波束圖案的形狀輸出?？v向距離短的原因在于輸出發(fā)送波的輸出電平相對較低。在從發(fā)送天線13a輸出發(fā)送波的發(fā)送周期和從發(fā)送天線13b輸出的發(fā)送波的發(fā)送周期中的每一個中，輸出不同波形圖案的發(fā)送波，使得可以防止由于來自目標的反射波的相位折返(fold-back)導致的角度導出的差錯。導出目標角度的處理以后描述。
[0072]此外，圖1的雷達設備安裝在車輛的前保險杠附近。然而，雷達設備可以安裝在另一部分，例如在車輛CR的后保險杠附近和在車輛CR的側視鏡附近，而不限于前保險杠附近，因此可以根據在對應安裝位置處的車輛控制設備2的車輛CR的控制對象來導出目標。
[0073]此外，車輛CR具有車輛CR中的車輛控制設備2。車輛控制設備2是控制車輛CR的相應設備的ECU (電子控制單元)。
[0074]<1—2.系統(tǒng)框圖>
[0075]圖2是車輛控制系統(tǒng)10的框圖。車輛控制系統(tǒng)10被配置為使得雷達設備I和車輛控制設備2電連接，并且將通常從雷達設備I導出的關于位置信息和相對速度的目標信息輸出至車輛控制設備2。即，雷達設備I將目標信息輸出至車輛控制設備2，目標信息是關于目標相對于車輛CR的縱向距離、橫向距離和相對速度的信息。然后，車輛控制設備2基于目標信息控制車輛CR的各個設備的操作。此外，車輛控制系統(tǒng)10的車輛控制設備2電連接至提供給車輛CR的各個傳感器，如車輛速度傳感器40和轉向傳感器41。此外，車輛控制設備2電連接至提供給車輛CR的各個設備，如剎車50和油門51。
[0076]雷達設備I主要具有信號產生單元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 (模數)轉換器17和信號處理單元18。
[0077]信號產生單元11基于發(fā)送控制單元107 (以后描述)的控制信號來產生調制信號，調制信號的電壓以三角波形狀改變。
[0078]振蕩器12是壓控振蕩器，隨電壓控制振蕩頻率，基于從信號產生單元11產生的調制信號對預定頻率信號(例如76.5GHz)進行頻率調制，并將其輸出至發(fā)送天線13作為發(fā)送信號，其頻帶的中心頻率為76.5GHz。
[0079]發(fā)送天線13向車輛外輸出與發(fā)送信號相關的發(fā)送波。在本示意實施例中，雷達設備I具有兩個發(fā)送天線:發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b。通過切換單元131的切換操作，以預定周期來切換發(fā)送天線13a、13b，從連接至振蕩器12的發(fā)送天線13向車輛外連續(xù)輸出發(fā)送波。發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b具有不同的天線設備配置(天線圖)。從而，如圖1所示，從發(fā)送天線13a、13b發(fā)送的發(fā)送波的波束圖案不同。
[0080]切換單元131是用于切換振蕩器12與發(fā)送天線13之間的連接的開關，并根據發(fā)送控制單元107的信號將發(fā)送天線13a和發(fā)送天線13b中的任一個和振蕩器12連接。
[0081]接收天線14是多個陣列天線，接收來自目標的反射波，其中從發(fā)送天線13連續(xù)發(fā)送的發(fā)送波在目標處被反射。在本示意實施例中，提供了 4個接收天線14a(chl)，14b (ch2), 14c (ch3)和14d(ch4)。同時,每個接收天線14a至14d以等間隔布置。
[0082]在每個接收天線處提供混頻器?；祛l器15將接收信號和發(fā)送信號混頻。接收信號和發(fā)送信號混頻，使得產生差拍信號(接收信號與發(fā)送信號之間的差值信號)然后輸出至 LPF16。
[0083]這里，參照圖3所示的FW-CW(調頻連續(xù)波)信號處理方法來描述產生差拍信號的接收信號和發(fā)送信號。同時，在本示意實施例中，以下描述FW-CW方法。然而，本發(fā)明不限于FW-CW方法，可以采用任何方法，因為該方法通過將多個部分(包括發(fā)送信號的頻率上升的升部分和發(fā)送信號的頻率下降的降部分)組合來導出目標。
[0084]此外，等式和圖3中針對FW-CW的信號的拍頻的符號如下: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:調制波的接收頻率；c:光速(電波速度);T:車輛CR與目標之間的電波的往返時間；fs:發(fā)送/接收頻率；R:縱向距離；V:相對速度；Θ m:目標角度；Θ up:與升部分中的峰值信號相對應的角度；Θ dn:與降部分中的峰值信號相對應的角度。
[0085]<2.Fff-Cff 信號處理 >
[0086]作為用于目標導出處理的信號處理的不例,描述FW-CW(調頻連續(xù)波)信號處理。同時，在本示意實施例中，示例了 FW-CW方法。然而，本發(fā)明不限于FW-CW方法，可以采用任何方法，因為方法通過將包括頻率上升的部分和頻率下降的部分的多個部分組合來檢測目標的位置等等。
[0087]圖3是示出了 FW-CW方法的信號的視圖。在圖3的上部，示出了 FW-CW方法的發(fā)送信號TX和接收信號RX的信號波形。此外，在圖3的中部，示出了從發(fā)送信號TX和接收信號RX之間的差值得到的拍頻。此外，在圖3的下部，示出了與拍頻相對應的差拍信號。
[0088]在圖3的上部，豎直軸指示頻率[kHz]，水平軸指示時間[msec]。在圖3中，發(fā)送信號TX具有中心頻率fo (例如76.5GHz)，并重復200MHz之間的恒定改變，使其上升至預定頻率(例如76.6GHz)，然后下降至預定頻率(例如76.4GHz)。如此，發(fā)送信號具有頻率上升至預定頻率的部分(以下也稱為“升部分”，例如圖3所示的部分U1，U2，U3，U4為升部分)和頻率在已經上升至預定頻率之后下降至預定頻率的部分(以下也稱為“降部分”，例如圖3所示的部分D1，D2，D3，D4為降部分)。此外，當從發(fā)送天線13發(fā)送的發(fā)送波撞到對象然后在接收天線14處作為反射波接收時，通過接收天線14將接收信號RX輸入至混頻器15。與發(fā)送信號TX類似，接收信號RX也具有頻率上升至預定頻率的部分和頻率下降至預定頻率的部分。
[0089]同時，本示意實施例的雷達設備I向車輛外發(fā)送發(fā)送波，發(fā)送波與發(fā)送信號TX的兩個周期相對應，其中發(fā)送信號TX的一個周期是一個升部分和一個降部分的組合。例如，在第一周期中(時刻to至tl的升部分Ul和時刻tl至t2的降部分Dl)，從發(fā)送天線13a輸出具有波束圖案NA的發(fā)送波。在作為下一周期的第二周期中(時刻t2至t3的升部分U2和時刻t3至t4的降部分D2)，從發(fā)送天線13b輸出具有波束圖案BA的發(fā)送波。然后，信號處理單元18執(zhí)行利用發(fā)送信號TX和接收信號RX來導出目標信息的信號處理(時刻t4至t5的信號處理部分)。此后，在第三周期中(時刻t5至t6的升部分U3和時刻t6至t7的降部分D3)中，從發(fā)送天線13a輸出具有波束圖案NA的發(fā)送波，在第四周期中(時刻t7至t8的升部分U4和時刻t8至t9的降部分D4)中，從發(fā)送天線13b輸出具有波束圖案BA的發(fā)送波，然后信號處理單元18執(zhí)行導出目標信息的信號處理。然后，重復相同的處理。
[0090]同時，根據目標和車輛CR之間的距離，與發(fā)送信號TX相比，接收信號RX具有時延(時間T)。此外，當存在車輛CR的速度與目標的速度之間的速度差時，相對于發(fā)送信號TX，在接收信號RX中導致與多普勒頻移相對應的差值。
[0091]在圖3的中部，豎直軸指示頻率[kHz]，水平軸指示時間[msec]。在圖3中，示出了指示升部分和降部分的發(fā)送信號和接收信號之間的差值的拍頻。例如，在部分Ul中，導出拍頻BFl ;在部分Dl中，導出拍頻BF2。如此，在每個部分中導出拍頻。
[0092]在圖3的下部，豎直軸指示幅度[V]，水平軸指示時間[msec]。在圖3中，示出了與拍頻相對應的模擬差拍信號BS。在LPF16(以后描述)中對差拍信號BS進行濾波，然后利用AD轉換器17將其轉換為數字數據。同時，圖3示出了與從一個反射點接收的接收信號RX相對應的差拍信號BS。當與發(fā)送信號TX相對應的發(fā)送波在多個反射點上反射并在接收天線14處接收作為多個反射波時，產生與反射波相對應的信號作為接收信號RX。指示發(fā)送信號TX與接收信號RX之間的差值的差拍信號BS是通過將多個接收信號RX和發(fā)送信號TX之間的相應差值組合而獲得的信號。
[0093]返回圖2，LPF (低通濾波器)16是降低高于預定頻率的頻率分量而不降低低于預定頻率的頻率分量的濾波器。即，截止頻率被設置為使得目標的至少要控制的頻率分量可以通過。同時，如混頻器15 —樣，可以針對每個接收天線提供LPF16。
[0094]AD轉換器17以預定周期對差拍信號(其為模擬信號)進行采樣，從而導出多個采樣數據。然后，AD轉換器對采樣數據進行量化，從而將模擬數據的差拍信號轉換為數字數據，從而將數字數據輸出至信號處理單元18。同時，如混頻器15 —樣，也向每個接收天線提供AD轉換器17。
[0095]在AD轉換器17將差拍信號BS轉換為數字數據之后，信號處理單元18對數字數據進行FFT處理，從而獲取針對差拍信號BS的每個頻率具有信號電平值或相位信息的FFT數據。
[0096]信號處理單元18是具有CPU181和存儲器182的計算機，針對從AD轉換器17輸出的數字數據的差拍信號執(zhí)行FFT處理，從而獲取FFT數據，并從FFT數據的差拍信號中提取信號電平值超過預定閾值的信號作為峰值信號。信號處理單元18將升部分的峰值信號和降部分的峰值信號配對，從而導出配對數據。
[0097]這里，利用等式(I)導出配對數據的縱向距離并利用等式(2)導出配對數據的相對速度。此外，利用等式(3)導出配對數據的角度。根據關于利用等式(3)導出的角度和縱向距離的信息，使用三角函數來計算導出配對數據的橫向距離。
[0098][等式I]
【權利要求】
1.一種雷達設備，被配置為發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述雷達設備包括: 導出單元，被配置為:通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及 改變單元，被配置為:當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的橫向距離和作為除所述對象移動目標之外的目標的特定目標的橫向距離滿足預定關系時，改變用于對所述對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量減少。
2.根據權利要求1所述的雷達設備，其中，當特定目標是靜止目標以及所述對象移動目標的橫向距離與所述靜止目標的橫向距離之間的差值低于第一值時，改變單元改變?yōu)V波常數。
3.根據權利要求2所述的雷達設備，其中，當所述對象移動目標的橫向距離與所述靜止目標的橫向距離之間的差值低于比第一值小的第二值時，改變單元將本次橫向距離的濾波常數改變?yōu)榱恪?br>
4.根據權利要求2所述的雷達設備，其中，當本次處理中的所述對象移動目標的橫向距離與所述靜止目標的橫向距離之間的差值小于前次處理中的所述對象移動目標的橫向距離與所述靜止目標的前次橫向距離之間的差值時，改變單元改變?yōu)V波常數。
5.根據權利要求1所述的雷達設備，其中，當特定目標是相鄰移動目標，所述相鄰移動目標是關于相對于車輛的橫向距離而言比所述對象移動目標更遠離車輛的移動目標，且所述對象移動目標存在于相鄰·移動目標附近時，改變單元改變?yōu)V波常數。
6.根據權利要求5所述的雷達設備，其中，當所述相鄰移動目標的橫向距離在第一距離范圍內，且所述對象移動目標的橫向距離在不包括在第一距離范圍中的第二距離范圍內時，改變單元改變?yōu)V波常數。
7.一種信號處理方法，發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述信號處理方法包括: 通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及 當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的橫向距離和作為除所述對象移動目標之外的目標的特定目標的橫向距離滿足預定關系時，改變用于對所述對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量減少。
8.一種雷達設備，被配置為發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述雷達設備包括: 導出單元，被配置為:通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及 改變單元，被配置為，當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的本次處理的橫向距離比前次處理的橫向距離短時，改變用于對所述對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量增加。
9.根據權利要求8所述的雷達設備，其中，當指示所述對象移動目標存在于車輛的行進車道中的程度的車道中存在值高于預定值時，改變單元改變?yōu)V波常數。
10.根據權利要求8所述的雷達設備，其中，當車道中存在值低于預定值且所述對象移動目標的本次橫向距離和預定橫向距離之間的差值小于預定值時，改變單元改變?yōu)V波常數。
11.根據權利要求8所述的雷達設備，其中，當所述對象移動目標的速度低于預定速度時，改變單元改變?yōu)V波常數。
12.—種信號處理方法，發(fā)射與要進行頻率調制的發(fā)送信號相關的發(fā)送波；接收來自反射發(fā)送波的目標的反射波作為接收信號；并從基于接收信號的峰值信號中導出至少包括目標的橫向距離的目標信息，所述信號處理方法包括:· 通過利用預定濾波常數對本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波，來導出本次決定的橫向距離，所述本次橫向距離是通過對峰值信號進行配對而獲得的本次處理的配對數據的橫向距離，所述預測橫向距離是通過根據作為前次處理的目標的橫向距離的前次決定的橫向距離來預測本次處理的目標的橫向距離而獲得的，所述本次決定的橫向距離是本次處理的目標的橫向距離；以及 當沿安裝有雷達設備的車輛的行進方向移動的對象移動目標的本次處理的橫向距離比前次處理的橫向距離短時，改變用于對所述對象移動目標的本次橫向距離和預測橫向距離進行濾波的濾波常數，使得與改變前相比，本次橫向距離的反映量增加。
【文檔編號】G01S13/93GK103852763SQ201310529743
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2012年12月6日
【發(fā)明者】森內巧, 岸田正幸, 淺沼久輝 申請人:富士通天株式會社
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