雷达装置和行驶车辆探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够高精度地探测行驶车辆的雷达装置。雷达装置的雷达接收单元(500)具有：从接收雷达信号的回波信号的天线(511)的接收信号，对每个范围，获取多普勒频率的多普勒频率获取单元(520)；从接收信号，对范围和多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示回波信号的强度的方位相关功率值的方位相关功率值计算单元(531)；从接收信号，对范围和多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示回波信号的到来方向的概率的归一化方位相关值的归一化方位相关值计算单元(532)；以及基于方位相关功率值和归一化方位相关值，判定反射了雷达信号的物体是否为行驶车辆的行驶车辆检测单元(540)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达装置和行驶车辆探测方法。
技术介绍
通过雷达装置探测物体(目标)的技术，例如记载在专利文献1和专利文献2中。专利文献1中记载的雷达装置，对每个作为探索对象的距离的处理单位即距离库(range bin)采样包含物体的反射波和地面的反射波即地杂波的雷达接收波(接收信号)，对每个距离库求接收信号的多普勒分量。而且，专利文献1中记载的雷达装置，将多普勒频率区域中的接收信号的功率值(多普勒分量)的变动的大小与规定的阈值比较。根据这样的技术，即使在有地杂波的影响的情况下，在多普勒轴频域中，如果某一频率分量的功率比周围大，就能够作为物体来探测。此外，专利文献2中记载的雷达装置，计算多个接收天线之间中的、拍频信号的峰值频率的相位差。而且，专利文献2中记载的雷达装置基于算出的多个接收天线之间的相位差和多个接收天线的相对位置关系，计算物体的方向。根据这样的技术，能够探测位于不同方向的多个物体的各个物体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭60-122381号公报专利文献2：日本特开2011-180030号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，为确保道路交通的安全等目的，有想要探测在周围存在行驶中的车辆(以下称为“行驶车辆”)的情况的这样的市场需求。但是，在上述的以往技术中，无法区别检测行驶车辆和行人或人搬运的
行李等其他物体。而且，在雷达装置自身的移动速度不明的情况下，也无法判定物体是否在移动。因此，期望能够高精度地探测行驶车辆的技术。本专利技术的目的是，提供能够高精度地探测行驶车辆的雷达装置和行驶车辆探测方法。解决问题的方案本专利技术的雷达装置包括：多普勒频率获取单元，从接收雷达信号的回波信号的天线的接收信号，对每个范围，获取多普勒频率；方位相关功率值计算单元，从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的强度的方位相关功率值；归一化方位相关值计算单元，从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的到来方向的概率的归一化方位相关值；以及行驶车辆检测单元，基于所述方位相关功率值和所述归一化方位相关值，判定反射了所述雷达信号的物体是否为行驶车辆。本专利技术的行驶车辆探测方法包括以下步骤：从接收雷达信号的回波信号的天线的接收信号，对每个范围，获取多普勒频率的步骤；从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的强度的方位相关功率值的步骤；从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的到来方向的概率的归一化方位相关值的步骤；以及基于所述方位相关功率值和所述归一化方位相关值，判定反射了所述雷达信号的物体是否为行驶车辆的步骤。专利技术的效果根据本专利技术，能够高精度地探测行驶车辆。附图说明图1是用于说明本实施方式中的行驶车辆探测的原理的概要的图。图2是表示旋转的轮胎的各部位的、作为与雷达的相对速度的径向方向分量的图。图3是表示本实施方式的雷达装置的结构的一例子的框图。图4是表示本实施方式中的雷达发送单元的结构的一例子的框图。图5是表示本实施方式中的雷达接收单元的结构的一例子的框图。图6是表示本实施方式中的行驶车辆检测单元的结构的一例子的框图。图7是表示本实施方式中的方位_多普勒功率图的一例子的图。图8是表示本实施方式中的发送区间和发送周期的一例子的图。图9是表示本实施方式中的发送信号的调频的情况的一例子的图。图10是表示本实施方式中的多个接收天线的相对位置关系的一例子的图。图11是表示本实施方式中的延迟分布数据的结构的一例子的图。图12是表示本实施方式中的延迟分布数据的三维图形的一例子的图。图13是表示本实施方式中的延迟分布数据的二维图形的一例子的图。图14是本实施方式中的图13中所示的二维图形的局部放大图。图15是表示本实施方式中的延迟分布数据的FFT处理结果的一例子的图。图16是表示本实施方式中的多普勒频率数据的结构的一例子的图。图17是表示本实施方式中的归一化方位相关值数据的三维绘图(plot)的一例子的图。图18是表示本实施方式中的、对物体位于的距离库的最大功率多普勒频率分量的、方位和方位相关功率值之间的关系的一例子的图。图19是表示本实施方式中的、对物体位于的距离库的最大功率多普勒频率分量的、方位和归一化方位相关值之间的关系的一例子的图。图20是表示本实施方式中的、对行驶车辆的车身部单元(cell)的多普勒速度和方位相关功率值之间的关系的一例子的图。图21是表示本实施方式中的、对行驶车辆的车身部单元的多普勒速度和归一化方位相关值之间的关系的一例子的图。图22是表示本实施方式中的、对后方的行驶车辆的前轮部单元的多普勒速度和方位相关功率值之间的关系的一例子的图。图23是表示本实施方式中的、对后方的行驶车辆的前轮部单元的多普勒速度和归一化方位相关值之间的关系的一例子的图。图24是表示本实施方式中的、对后方的行驶车辆的后轮部单元的多普勒速度和方位相关功率值之间的关系的一例子的图。图25是表示本实施方式中的、对后方的行驶车辆的后轮部单元的多普勒速度和归一化方位相关值之间的关系的一例子的图。图26是表示本实施方式中的、对行人位于的单元的多普勒速度和方位相
关功率值之间的关系的一例子的图。图27是表示本实施方式中的、对行人位于的单元的多普勒速度和归一化方位相关值之间的关系的一例子的图。图28是表示本实施方式的雷达装置的动作的一例子的流程图。图29是表示本实施方式中的车轮位置判定处理的一例子的流程图。具体实施方式以下，参照附图详细地说明本专利技术的一实施方式。<行驶车辆探测的概要>首先，说明本实施方式中的行驶车辆探测的概要。图1是用于说明本实施方式中的行驶车辆探测的概要的图。如图1所示，本实施方式的雷达装置200，例如，被设置在车辆101的后部，向车辆101的后方发送雷达发送信号102。在行驶车辆111位于装载了雷达装置200的车辆(以下称为“本车辆”)101的后方时，发送的雷达信号102由行驶车辆111的各部位(例如前面112)反射，作为回波信号向雷达装置200返回来。雷达装置200使用阵列天线(未图示)，接收回波信号。雷达装置200基于回波信号生成延迟分布，使用生成的延迟分布，计算规定的多普勒频率分量各自的功率值。而且，雷达装置200基于算出的功率值和阵列天线的位置信息，估计每个距离库和多普勒频率的组合的、信号的到来方位。这里，延迟分布是表示距雷达装置200的距离和来自位于该距离的物体的回波信号的功率之间的关系的信息，这里“距离”也被称为“范围”。此外，多普勒频率是，在反射了雷达信号的物体和雷达装置200之间存在距离方向的相对性运动的情况下，表示因多普勒效应在回波信号中产生的频率变动的信息。即，多普勒频率是表示物体的、对雷达装置200的距离方向的相对速度(多普勒速度)的频率。再有，在本实施方式中，假设方位由水平面上的方向来定义。但是，方位也可以由垂直面上的方向、或水平面上的方向和垂直面上的方向的组合等、其他种类的方位来定义。再有，按照雷达装置200的阵列天线的配置，可估计的方位不同。雷达装置200基于获取的各多普勒频率数据，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
雷达装置，包括：多普勒频率获取单元，从接收雷达信号的回波信号的天线的接收信号，对每个范围，获取多普勒频率；方位相关功率值计算单元，从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的强度的方位相关功率值；归一化方位相关值计算单元，从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的到来方向的概率的归一化方位相关值；以及行驶车辆检测单元，基于所述方位相关功率值和所述归一化方位相关值，判定反射了所述雷达信号的物体是否为行驶车辆。

【技术特征摘要】
2015.03.24 JP 2015-0606201.雷达装置，包括：多普勒频率获取单元，从接收雷达信号的回波信号的天线的接收信号，对每个范围，获取多普勒频率；方位相关功率值计算单元，从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的强度的方位相关功率值；归一化方位相关值计算单元，从所述接收信号，对所述范围和所述多普勒频率的每个组合，对每个方位，计算表示所述回波信号的到来方向的概率的归一化方位相关值；以及行驶车辆检测单元，基于所述方位相关功率值和所述归一化方位相关值，判定反射了所述雷达信号的物体是否为行驶车辆。2.如权利要求1所述的雷达装置，所述行驶车辆检测单元基于多普勒频率轴之中的、所述归一化方位相关值为规定的相关值阈值以上的高相关值频带中的所述方位相关功率值的分布，判定所述物体是否为所述行驶车辆。3.如权利要求2所述的雷达装置，所述行驶车辆检测单元判断是否满足在所述高相关值频带中，所述方位相关功率值的多普勒频率轴上的波形具有沿多普勒频率轴缓慢并且平滑地变化的部分的条件，将满足所述条件的所述方位判定为所述行驶车辆的车轮部分存在的方位。4.如权利要求2所述的雷达装置，所述行驶车辆检测单元判断是否满足在所述高相关值频带中，所述方位相关功率值的多普勒频率轴上的波形具有峰值部分和在从该峰值部分朝向所述高相关值频带以外的部分的方向上沿多普勒频率轴缓慢并且平滑地变化的部分的条件，在满足所述条件的所述方位上，判定为存在所述行驶车辆的车轮部分。5.如权利要求3所述的雷达装置，还包括：信息存储单元，存储通过预先学习生成的、表示存在所述车轮部分的所述方位的位置和回波信号分量的至少一个特征的局部特征信息；以及车轮位置估计单元，基于所述局部特征信息，估计存在所述车轮部分的所述方位，所述行驶车辆检测单元对被估计为存在所述车轮部分的所述方位，进行是否满足所述条件的判断。6.如权利要求3所述的雷达装置，所述行驶车辆包括行驶中的规定的车型的汽车，所述行驶车辆检测单元基于被判定为存在所述车轮部分的所述方位的、位置和回波信号分量的至少一个，判定所述物体是否为所述规定的车型的汽车。7.如权利要求5所述的雷达装置，还包括：信息存储单元，存储通过预先学习生成的、表示存在所述规定的车型的汽车的车轮部分的所述方位的、位置和回波信...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹芸芸，西村洋文，岸上高明，
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