调频连续波雷达装置和利用其连续波的对象检测方法制造方法及图纸

调频连续波雷达装置和利用其连续波的对象检测方法。本文公开了一种调频连续波(FMCW)雷达装置，包括：连续波(CW)信号发生器，其被配置为生成发送(Tx)CW信号；射频(RF)发送器，其被配置为通过Tx天线发送所生成的Tx CW信号作为RF信号；RF接收器，其被配置为在所述Tx CW信号被发送之后接收从前方对象反射和返回的反射的CW信号；目标检测器，其被配置为利用所述Tx CW信号与所述反射的CW信号之间的频率差提取速度和角度，并且检测接近目标；以及检测控制器，其被配置为控制所述RF发送器发送所述Tx CW信号作为具有时间频率曲线图中的三角波形的信号、并且以预定的频率另外发送所述Tx CW信号作为具有横条波形的信号预定的时间。

【技术实现步骤摘要】
调频连续波雷达装置和利用其连续波的对象检测方法
本专利技术的示例性实施方式涉及利用调频连续波(FMCW)雷达装置的对象检测装置和方法，更具体地说，涉及一种FMCW雷达装置，该FMCW雷达装置在被一车辆跟随的前方车辆突然停止使得车辆之间的间隔瞬间减小时另外发送连续波(CW)雷达信号，以通过接收到的信号提取精确的速度，并且提取所接收的信号的角度，使得所提取的角度用作检测信息，以及涉及利用其连续波的对象检测方法。
技术介绍
常规地，在如图1所示的车辆以预定的距离跟随前方车辆的情况下，使用了自适应巡航控制(ACC)雷达。然而，增加了对雷达装置的要求。由此，当前方车辆突然停止使得车辆之间的间隔瞬间减小时，仅通过雷达装置可能不容易检测到目标。图2是例示FMCW雷达装置的发送(Tx)信号和接收(Rx)信号的曲线图。理论上，如图3所示，必须只提取Tx信号与Rx信号之间的频率差。然而，由于雷达的特性，雷达直接混合Tx信号和Rx信号，以提取最好的信号。由此，如图4和图5所示，会存在大的DC分量。然而，在如图4所示的短距离对象的情况下，当频率由于速度差朝向DC分量区域移动时，无法提取信号。在这种情况下，雷达会错过目标。也就是说，可以限制雷达的控制距离。而且，当同相(I)信道和正交(Q)信道针对雷达装置的接收器电路中的各个信道存在时，可以通过相位信息提取速度的符号。然而，当针对各个信道不存在I/Q信道时，如图3所示，提取频率的符号，仅作为与绝对值相对应的正值。在这种情况下，因为在短距离和高速度的情况下未检测相位分量，所以存在无法检测到目标的频率区域。(专利文献1)2011年11月9日登记的韩国专利第1,083,660号。
技术实现思路
鉴于上述问题提出本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种调频连续波(FMCW)雷达装置，该FMCW雷达装置在被一车辆跟随的前方车辆突然停止使得车辆之间的间隔瞬间减小时另外发送连续波(CW)雷达信号，以通过接收到的信号提取精确的速度，并且提取所接收的信号的角度，使得所提取的角度用作检测信息。本专利技术的其他目标和优点可以由以下描述理解，并且参照本专利技术的实施方式变得显而易见。而且，对于本专利技术所属领域的技术人员显而易见的是，本专利技术的目的和优点可以由所要求保护的方案及其组合来实现。根据本专利技术的一个方面，调频连续波(FMCW)雷达装置可以包括：连续波(CW)信号发生器，该连续波(CW)信号发生器被配置为生成发送(Tx)CW信号；射频(RF)发送器，该射频(RF)发送器被配置为通过Tx天线发送所生成的TxCW信号作为RF信号；RF接收器，该RF接收器被配置为在所述TxCW信号被发送之后接收从前方对象反射和返回的反射的CW信号；目标检测器，该目标检测器被配置为利用所述TxCW信号与所述反射的CW信号之间的频率差提取速度和角度，并且检测接近目标；以及检测控制器，该检测控制器被配置为控制所述RF发送器发送所述TxCW信号作为具有时间频率曲线图中的三角波形的信号、并且以预定的频率另外发送所述TxCW信号作为具有横条波形的信号预定的时间，并且当从具有三角波形的所述反射的CW信号所提取的目标速度的符号是负(-)时从具有横条波形的所述反射的CW信号提取速度和角度，以便检测所述接近目标。当针对各个信道存在同相(I)信道和正交(Q)信道时，所述目标检测器可以通过所述反射的CW信号的相位信息提取所述目标速度的符号。所述CW信号发生器可以包括直接数字合成器(DDS)和本地振荡器，用于生成具有三角波形的所述TxCW信号和具有横条波形的所述TxCW信号。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种利用包括CW信号发生器、RF发送器、RF接收器、目标检测器和检测控制器的FMCW雷达装置的连续波的对象检测方法。该对象检测方法可以包括以下步骤：由所述CW信号发生器生成具有三角波形的TxCW信号；由所述检测控制器通过所述RF发送器发送具有三角波形的所述TxCW信号作为RF信号；由所述CW信号发生器生成具有横条波形的TxCW信号；由所述检测控制器通过所述RF发送器发送具有横条波形的所述TxCW信号作为RF信号；由所述RF接收器顺序地接收在所述TxCW信号被发送之后被反射和返回的三角波形的反射的CW信号和横条波形的反射的CW信号；由所述目标检测器从具有三角波形的所述反射的CW信号提取目标速度的符号；以及当所述目标速度的符号是负(-)时，由所述目标检测器从具有横条波形的所述反射的CW信号提取速度和角度，以检测接近目标。在提取所述目标速度的符号中，当针对各个信道存在同相(I)信道和正交(Q)信道时，所述目标检测器可以通过所述反射的CW信号的相位信息提取所述目标速度的符号。应该理解，对本专利技术的以上概述和以下详述都是示例性和解释性的，并旨在对所要求保护的本专利技术提供进一步的解释。附图说明根据下面结合附图进行的详细描述将更清楚地理解本专利技术的上述目的和其他目的、特征和其他优点，附图中：图1是例示车辆以预定距离跟随前方车辆的情况的图；图2是例示FMCW雷达装置的Tx信号和Rx信号的曲线图；图3是例示FMCW雷达装置的Tx信号与Rx信号之间的频率差的曲线图；图4和图5是例示在FMCW雷达装置的频率调制期间存在由上/下线性调频(chirp)造成的DC分量的情况的曲线图；图6是例示根据本专利技术的实施方式的FMCW雷达装置的功能块的构造图；图7是用于说明利用根据本专利技术的实施方式的FMCW雷达装置的连续波的对象检测方法的流程图；图8是例示根据本专利技术的实施方式的具有三角波形的CW信号和具有横条波形的CW信号的时间频率曲线图；图9是例示根据本专利技术的实施方式的与TxCW信号和反射的CW信号之间的频率差相对应的差拍信号的波形的曲线图；以及图10是例示根据本专利技术的实施方式的具有横条波形的CW信号的曲线图，即使存在DC分量，也可以从该曲线图提取速度和角度。具体实施方式本专利技术可以以各种形式进行修改并且包括各种实施方式，并且将参照附图详细描述本专利技术的具体实施方式。然而，本专利技术不限于具体实施方式，而可以包括本专利技术的精神和范围内的所有修改例、等同例和替换例。下文中，将参照附图详细描述调频连续波(FMCW)雷达装置和利用其连续波的对象检测方法。在附图中，相同的标号表示相同的或对应的元件，并且省略其详细描述。图6是例示根据本专利技术的实施方式的FMCW雷达装置的功能块的构造图。参照图6，根据本专利技术的实施方式的FMCW雷达装置600包括连续波(CW)信号发生器610、射频(RF)发送器620、RF接收器630、目标检测器640和检测控制器650。CW信号发生器610生成CW信号，以发送到车辆前面的对象(目标)。此时，CW信号发生器610可以包括直接数字合成器(DDS)和本地振荡器，用于生成具有三角波形的发送(Tx)CW信号和具有横条波形的TxCW信号。RF发送器620通过Tx天线发送所生成的TxCW信号作为RF信号。RF发送器620可以包括将数字信号转换为模拟信号的数模(D/A)转换器。RF接收器630在发送TxCW信号之后，接收从车辆前面的对象反射并返回的CW信号。RF接收器630可以包括将接收到的模拟信号转换成数字信号的模数(A/D)转换器。目标检测器640利用TxCW信号与反射的CW信号之间的频率差提取速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调频连续波FMCW雷达装置，该调频连续波FMCW雷达装置包括：连续波CW信号发生器，所述CW信号发生器被配置为生成发送Tx CW信号；射频RF发送器，所述RF发送器被配置为通过Tx天线发送所生成的Tx CW信号作为RF信号；RF接收器，所述RF接收器被配置为在所述Tx CW信号被发送之后接收从前方对象反射和返回的反射的CW信号；目标检测器，所述目标检测器被配置为利用所述Tx CW信号与所述反射的CW信号之间的频率差来提取速度和角度，并且检测接近目标；以及检测控制器，所述检测控制器被配置为控制所述RF发送器发送所述Tx CW信号作为具有时间频率曲线图中的三角波形的信号、并且以预定的频率另外发送所述Tx CW信号作为具有横条波形的信号预定的时间，并且当从具有三角波形的所述反射的CW信号所提取的目标速度的符号是负(‑)时从具有横条波形的所述反射的CW信号提取速度和角度，以便检测所述接近目标。

【技术特征摘要】
2013.07.05 KR 10-2013-00786721.一种调频连续波FMCW雷达装置，该调频连续波FMCW雷达装置包括：连续波CW信号发生器，所述CW信号发生器被配置为生成发送TxCW信号；射频RF发送器，所述RF发送器被配置为通过Tx天线发送所生成的TxCW信号作为RF信号；RF接收器，所述RF接收器被配置为在所述TxCW信号被发送之后接收从前方对象反射和返回的反射的CW信号；目标检测器，所述目标检测器被配置为利用所述TxCW信号与所述反射的CW信号之间的频率差来提取速度和角度，并且检测接近目标；以及检测控制器，所述检测控制器被配置为控制所述RF发送器发送所述TxCW信号作为具有时间频率曲线图中的三角波形的信号、并且以预定的频率另外发送所述TxCW信号作为具有横条波形的信号预定的时间，当从具有三角波形的所述反射的CW信号所提取的目标速度的符号是负(-)时从具有横条波形的所述反射的CW信号提取速度和角度，以便检测所述接近目标，并且当从具有三角波形的所述反射的CW信号所提取的目标速度的符号不是负(-)时，确定下一个目标速度的符号。2.根据权利要求1所述的FMCW雷达装置，其中，所述RF发送器被配置为发送具有三角波形的信号以及具有横条波形的信号，所述横条波形具有在所述三角波形的最小频率和最大频率之间的频率。3.根据权利要求1所述的FMCW雷达装置，其中，当针对各个信道存在同相I信道和正交Q信道时，所述目标检测器通过所述反射的CW信号的相位信息提取所述目标速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑圣熹，李在殷，
申请(专利权)人：株式会社万都，
类型：发明
国别省市：韩国;KR