雷达装置和目标物体检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术的雷达装置对于多个接收天线和多个接收天线接收到的接收信号的每一个进行频率分析，对每个接收天线计算功率谱，计算在多个接收天线间表示功率谱的峰值一致程度的标准偏差，使用标准偏差进行功率谱的校正，基于该校正后的功率谱检测峰值，基于检测出的峰值，检测目标物体。

Radar device and target object detecting method

Radar apparatus of the present invention for a plurality of receiving antennas and multiple receiving antenna receives the received signal of each frequency on each receive antenna analysis, power spectrum calculation, calculation in multiple receive antennas to the standard deviation of peak consistency of the power spectrum, using the standard deviation correction of power spectrum, power the corrected spectrum peak detection based on peak detection based on object detection.

【技术实现步骤摘要】
雷达装置和目标物体检测方法
本专利技术涉及利用雷达装置的测量结果，能够无误检地检测在周边存在的物体的雷达装置和目标物体检测方法。
技术介绍
近年来，在车辆上装载用于检测在车辆的周边存在的其他车辆、行人、双轮车、或在路上的设置物的雷达装置不断增加。车载用的雷达装置检测从本车辆的前方和侧方接近的物体，测量与本车辆的相对位置、或与本车辆的相对速度。然后，车载用的雷达装置基于测量结果，判断本车辆和物体有无碰撞的可能性，并在判断为有可能性的情况下，通过对驾驶员提示警告，或控制本车辆的行驶，避免碰撞。此外，开发出使用在道路周边设置的雷达装置，监视或管理道路的交通的系统。例如，通过在交叉路口的周边设置的雷达装置，这样的系统检测通过交叉路口的车辆或行人，或通过测量交通流量，自适应地控制信号设备。此外，这样的系统在判断为道路上有可能车辆和行人的多个物体碰撞的情况下，对驾驶员和行人提示警告，避免多个物体的碰撞。雷达装置的其他用途有，例如为了监视机场、或其他设施而设置的例子。这样的雷达装置通过探测来自空中或地面的物体，对相关安全系统提供信息，防止物体的闯入。这样，雷达装置被用于在各种各样情况下检测物体。可是，在降雨时、降雪时、或存在雾、粉尘、砂、枯叶等的环境等的、在雷达装置的周边存在微粒状的障碍物的情况下，因来自微粒的不需要的反射回波，物体的检测精度会下降。作为应对这样的情况的技术，在专利文献1中，公开了在降雨时和降雪时，通过将雷达信号的累计时间比非降雨时或非降雪时延长，改善目标物体的检测精度的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-170323号公报专利技术内容可是，在上述专利文献1所公开的技术中，由于将雷达信号的累计时间比非降雨时和非降雪时延长，检测时间也被延长。此外，有因雷达装置的用途而难以延长累计时间的情况，在那样的情况下，难以适用专利文献1所公开的技术。本专利技术的非限定性的实施例是鉴于这样的情况而完成的，能够提供不延长检测时间而改善降雨时和降雪时的目标物体的检测精度的雷达装置和目标物体检测方法。用于解决课题的方案本专利技术的一方式的雷达装置，包括：多个接收天线，接收在一个以上的物体上反射了一个以上的雷达发送信号的一个以上的反射波并输出多个接收信号；多个频率分析处理单元，对于所述多个接收天线的每一个接收到的多个接收信号的每一个进行频率分析，获取频率特性；一致性计算单元，基于所述多个接收天线的每一个的所述频率特性，计算在所述多个接收天线间表示所述频率特性的峰值一致程度的一致性指标；多个峰值检测单元，使用所述一致性指标进行所述频率特性的校正，从所述校正后的频率特性检测满足规定的条件的峰值；以及物体检测单元，基于所述检测出的峰值，从所述一个以上的物体之中检测目标物体。这些概括性的并且具体的方式，可以由系统、装置和方法的任意的组合来实现。专利技术的效果根据本专利技术的一方式，能够不延长检测时间而改善降雨时和降雪时的目标物体的检测精度。从说明书和附图中将清楚本专利技术的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。附图说明图1表示本专利技术的第1实施方式的雷达装置的结构的一例的图。图2A表示第1实施方式的雷达信号处理装置中脉冲码生成单元31生成的码序列的一例的图。图2B表示第1实施方式的雷达信号处理装置中脉冲调制单元32的相位调制结果的一例的图。图3A表示雷达信号处理装置中的脉冲压缩处理单元342的相位同步检波的结果的一例的图。图3B表示雷达信号处理装置中的脉冲压缩处理单元342具有的脉冲压缩电路的一例的图。图3C表示雷达信号处理装置中的对图3A的信号的合成器∑的输出的一例的图。图4表示频率分析处理单元进行的频率特性获取处理的图。图5A表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的功率谱的一例的图。图5B表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的功率谱的标准偏差的一例的图。图6A表示作为微粒状的障碍物的一例，接收到来自雨滴的反射波的接收天线的功率谱的一例的图。图6B表示作为微粒状的障碍物的一例，接收到来自雨滴的反射波的接收天线的功率谱的标准偏差的一例的图。图7A表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的调整后的功率谱的一例的图。图7B表示接收到来自雨滴的反射波的接收天线的调整后的功率谱的一例的图。图8表示本专利技术的第2实施方式的雷达装置的结构的一例的框图。图9A表示线性调频(chirp)方式的脉冲压缩雷达所使用的脉冲码的一例的图。图9B表示线性调频方式的脉冲压缩雷达中的脉冲压缩处理单元的频带延迟时间特性的图。图9C表示线性调频方式的脉冲压缩雷达中的脉冲压缩处理单元的脉冲压缩处理的结果的一例的图。图10表示本专利技术的第3实施方式的雷达装置的结构的一例的图。图11A表示FMCW方式的连续波雷达所使用的呈三角形的波形的信号的一例的图。图11B表示FMCW方式的连续波雷达所使用的拍频的一例的图。具体实施方式<完成本专利技术的原委>在对本专利技术的实施方式进行详细的说明之前，说明完成本专利技术的原委。在降雨时、降雪时、存在雾、粉尘、砂、枯叶等的环境等的、在雷达装置的周边存在微粒状的障碍物的情况下，因来自微粒的不需要的反射回波，物体的检测精度会下降。例如，在使用了高频率(无线频率)或短波长的雷达发送波的雷达装置的情况下，微粒的大小与雷达的波长比较相对较大，所以会极大地受到微粒造成的不需要的反射回波的影响。例如在上述专利文献1所公开的技术中，在降雨、降雪、雾和湿度高的情况下，将雷达接收信号的累计时间设定得比非降雨时和非降雪时长，提高SNR(信噪比)，改善目标物体检测能力。可是，例如在雷达装置用于监视用途的情况下，期望扫描一次监视区域所需要的时间短。此外，还有对某一个方向能够照射的时间、雷达接收信号的最大累计时间在对雷达装置要求的规格上被限制的情况。因此，如专利文献1公开的技术，有难以在降雨时和降雪时延长雷达接收信号的累计时间的情况。鉴于这样的情况，本专利技术的非限定的实施例提供即使在雷达装置的周边存在微粒状的障碍物的情况下，也能够高精度地检测周边的物体的雷达装置和目标物体检测方法。以下，对于本专利技术的实施方式，参照附图详细地说明。<第1实施方式>[雷达装置100的结构例子]图1是表示本专利技术的第1实施方式的雷达装置100的结构的一例的框图。在图1中，本专利技术的第1实施方式的雷达装置100具有发送天线10、多个接收天线20#1～#M(M是2以上的整数)和雷达信号处理装置30。再有，测量信息输出处理装置40存在于雷达装置100的外部。作为本专利技术的第1实施方式的雷达装置100，假定通过码序列离散地进行相位调制，在接收时通过码序列的相关处理进行脉冲压缩的相位码调制方式的脉冲压缩雷达。发送天线10将雷达信号处理装置30生成的雷达发送信号发送到周围的空中。在雷达装置100的周边存在物体的情况下，雷达装置100接收雷达发送信号被周围物体反射的反射波。接收天线20#1～#M接收反射波并输出接收信号。接收天线20#1～20#M例如是具有多个天线元件的阵列天线。但是，在本专利技术中，对于阵列天线的形状和排列方式没有特别地限定。作为接收天线20#1～20#M本文档来自技高网...

【技术保护点】
雷达装置，包括：多个接收天线，接收在一个以上的物体上反射了一个以上的雷达发送信号的一个以上的反射波并输出多个接收信号；多个频率分析处理单元，对于所述多个接收天线的每一个接收到的多个接收信号的每一个进行频率分析，获取频率特性；一致性计算单元，基于所述多个接收天线的每一个的所述频率特性，计算在所述多个接收天线间表示所述频率特性的峰值一致程度的一致性指标；多个峰值检测单元，使用所述一致性指标进行所述频率特性的校正，从所述校正后的频率特性检测满足规定的条件的峰值；以及物体检测单元，基于所述检测出的峰值，检测所述一个以上的物体之中的目标物体。

【技术特征摘要】
2016.03.16 JP 2016-0526301.雷达装置，包括：多个接收天线，接收在一个以上的物体上反射了一个以上的雷达发送信号的一个以上的反射波并输出多个接收信号；多个频率分析处理单元，对于所述多个接收天线的每一个接收到的多个接收信号的每一个进行频率分析，获取频率特性；一致性计算单元，基于所述多个接收天线的每一个的所述频率特性，计算在所述多个接收天线间表示所述频率特性的峰值一致程度的一致性指标；多个峰值检测单元，使用所述一致性指标进行所述频率特性的校正，从所述校正后的频率特性检测满足规定的条件的峰值；以及物体检测单元，基于所述检测出的峰值，检测所述一个以上的物体之中的目标物体。2.如权利要求1所述的雷达装置，所述一致性指标是所述频率特性的标准偏差或方差。3.如权利要求1或2所述的雷达装置，所述频率特性是所述多个接收信号的功率谱。4.如权利要求1至3的任意一项所述的雷达装置，所述多个峰值检测单元使用预先测量出的所述一致性指标，校正在所述一个以上的物体之中、预定的除外的物体的频率特性，将基于所述校正后的除外的物体的频率特性确定的阈值作为所述规定的条件，检测所述峰值。5.如权利要求1至4的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟杰，中川洋一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP