雷达装置以及雷达装置中的信号处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及雷达装置以及雷达装置中的信号处理方法，该雷达装置具备照射雷达波，并且使用其反射波识别检测对象的目标化部(S150)。该目标化部提取从利用频率分析而生成的功率谱提取的峰值中、在预先设定的目标化阈值以上且在整个测定周期内确认出历史连接的峰值作为目标。雨天判定部(S410、S420)在误检测数比预先设定的雨天辨别阈值大的情况下，判定为是雨天，误检测数是到上次的测定周期为止通过目标化部被检测出、并且在这次的测定周期未确认出与检测出的峰值的历史连接的峰值的数目。参数更新部(S430)在雨天判定部判定为是雨天的情况下，以误检测数越多越成为较大的值的方式更新目标化阈值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及雷达装置以及雷达装置中的信号处理方法，特别是，涉及识别并除去杂波的雷达装置以及雷达装置中的信号处理方法。
技术介绍
雷达装置当前用于各种领域。雷达装置之一有被称为双频CW(ContinuousWave：连续波)雷达的种类的雷达装置。该双频CW雷达与FMCW(FrequencyModulatedContinuousWave：调频连续波)雷达相比，速度的检测灵敏度较高。另外，对行人等反射强度较弱的目标的检测是有用的。另一方面，该双频CW雷达只要是具有速度的目标则即使较小也能够检测。可知，因此对不需要检测的雨雪等的杂波也进行检测。在此，杂波是指由于雷达的电波被海面、雨等反射而产生的不需要的反射波。已知有基于接收信号的功率电平的变动来判定这样的杂波的存在的技术(例如参照专利文献1)。上述的技术利用相对于成为检测对象的目标(海上的船等)的功率变动较大，雨雪杂波(被雨、雪等反射而产生的不需要的反射波)的功率变动相对较小。专利文献1：日本特开2011－2425号公报另一方面，在成为检测对象的目标为陆地上的车辆的车载雷达中，目标的功率变动与海上的船相比较小。另外，现有技术以杂波的功率变动较小为前提。但是，该现有技术中，在受到风等的影响的情况下，雨滴杂波(被雨、水滴等反射而产生的不需要的反射波)的功率变动较大。如上述那样，在陆地上，在杂波与目标之间，功率变动之差不容易产生明确的不同。另外，利用现有技术的方法精度良好地识别并除去杂波较困难。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，目的在于提供提高识别、除去杂波的能力提高的雷达装置。本专利技术的雷达装置利用多普勒效应至少检测与目标的相对速度，具备频率分析部、目标化部、雨天判定部、以及参数更新部。频率分析部在预先设定的每个测定周期获取根据发送信号和接收信号生成的差频信号。并且，通过对该差频信号进行频率分析而生成功率谱。目标化部提取从利用频率分析部生成的功率谱提取的峰值中、在预先设定的目标化阈值以上且在整个测定周期内确认出历史连接的峰值作为目标。另外，将到上次的测定周期为止通过目标化部检测出、并且未确认出与在这次的测定周期检测出的峰值的历史连接的峰值的数目设为误检测数。雨天判定部在误检测数比预先设定的雨天辨别阈值大的情况下，判定为是雨天。参数更新部在通过雨天判定部判定为是雨天的情况下，以误检测数越多越成为较大的值的方式更新目标化阈值。换句话说，在雨天的情况下，由于雨滴等而产生的杂波(进而功率谱上的峰值也)增大。另外，随之作为不被目标化而消失的峰值的数目的误检测数也增加。因此，能够根据该误检测数判断是否为雨天。在本专利技术中，在判定为是雨天的情况下，使目标化阈值增大。因此，在本专利技术中，能够抑制杂波被错误地目标化。即，能够提高识别、除去该杂波的能力。此外，权利要求书所记载的括号内的附图标记表示与作为一个方式后述的实施方式所记载的具体的单元的对应关系，并不对本专利技术的技术范围进行限定。另外，本专利技术除了上述的雷达装置之外，还能够以将该雷达装置作为构成要素的系统、用于使计算机作为该雷达装置发挥作用的程序、以及杂波除去方法等各种方式实现。附图说明在附图中：图1是表示实施方式所涉及的车载系统的概略结构的框图。图2是表示实施方式所涉及的雷达装置所使用的双频CW的发送方式的时序图。图3是安装于车载系统的处理单元所执行的目标检测处理的流程图。图4是在目标检测处理中执行的目标化处理的流程图。图5是表示基于目标化处理的动作例的说明图。图6是在目标化处理中执行的参数更新处理的流程图。图7是按照每个频率BIN示出了目标检测的误检测数的测定结果的分布图。图8是雨天辨别阈值的设定中使用的非雨天似然度的图表。图9是表示使雨天辨别阈值变化时的雨天判定能力的变化的ROC(ReceiverOperatingCharacteristic：受试者工作特征)曲线。图10是表示误检测的检测事例以及误检测数的计算结果的图表。图11是表示将雷达装置设置在车辆的左右的情况下的检测事例以及误检测数的计算结果、以及雨天判定的判定结果的图表。具体实施方式以下，使用附图对应用本专利技术的实施方式进行说明。＜整体构成＞图1表示应用了该实施方式所涉及的雷达装置的车载系统1的整体的概要构成。如图1所示，该车载系统1具备雷达装置10和驾驶辅助ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)100。该车载系统1安装于四轮汽车等车辆。此外，本专利技术所涉及的信号处理方法由该雷达装置执行，因此在该雷达装置的功能的说明中一并说明。雷达装置10发射雷达波并接收反射波。另外，该雷达装置10基于该接收信号来观测到反射了雷达波的前方物体亦即目标的距离R、目标的速度V、以及目标的方位θ。并且，该雷达装置10将观测值(Rz，Vz，θz)输入至驾驶辅助ECU100。驾驶辅助ECU100基于从雷达装置10输入的各目标的观测值(Rz，Vz，θz)来执行用于支援驾驶员对车辆的驾驶的各种处理。作为与驾驶辅助有关的处理，例如有向驾驶员警告显示存在接近物的处理、通过控制制动器系统、操舵系统等，执行用于避免与接近物碰撞的车辆控制的处理等。雷达装置10具备发送电路20、分配器30、发送天线40、接收天线50、接收电路60、处理单元70、以及输出单元80，构成为所谓的双频CW雷达。发送电路20是用于将发送信号Ss供给至发送天线40的电路。发送电路20将毫米波段的高频信号输入至位于发送天线40的上游的分配器30。具体而言，发送电路20以较短的时间间隔交替地生成第一频率(f1)的高频信号和频率与第一频率(f1)稍有不同的第二频率(f2)的高频信号并输入至分配器30。分配器30将从发送电路20输入的高频信号功率分配为发送信号Ss和本地信号L。发送天线40基于从分配器30供给的发送信号Ss向本车辆前方发射与发送信号Ss对应的频率的雷达波。由此，如图2所示，交替地输出第一频率(f1)的雷达波和第二频率(f2)的雷达波。接收天线50是用于接收从目标反射的雷达波(反射波)的天线。该接收天线50构成为多个天线元件51配置为一列的线性阵列天线。基于各天线元件51的反射波的接收信号Sr被输入至接收电路60。接收电路60对从构成接收天线50的各天线元件51输入的接收信号Sr进行处理。并且，该接收电路60生成每个天线元件51的差频信号BT并进行输出。具体而言，该接收电路60针对每个天线元件51，使用混频器61混合从该天线元件51输入的接收信号Sr与从分配器30输入的本地信号L，由此生成每个天线元件51的差频信号BT并进行输出。但是，在到输出差频信号BT为止的过程中包含放大接收信号Sr的过程、从差频信号BT除去不需要的信号成分的过程、以及将差频信号BT转换为数字数据的过程。这样，接收电路60将生成的每个天线元件51的差频信号BT转换为数字数据并进行输出。输出的每个天线元件51的差频信号BT被输入至处理单元70。处理单元70由具备功能性地执行本专利技术所涉及的各种单元的CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)70A、作为记录介质的ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)70B、RAM(RandomAccessMemory：随机存储器)70C、执行快速傅立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达装置，是利用多普勒效应至少检测与目标的相对速度的雷达装置，具备：频率分析单元(S110、S120)，其在每个预先设定的测定周期获取根据发送信号和接收信号生成的差频信号，并通过对该差频信号进行频率分析而生成功率谱；目标化单元(S150)，其提取从通过所述频率分析单元生成的功率谱提取的峰值中、在预先设定的目标化阈值以上且在整个所述测定周期内确认出历史连接的峰值作为目标；雨天判定单元(S410、S420)，其在误检测数比预先设定的雨天辨别阈值大的情况下，判定为是雨天，所述误检测数是到上次的测定周期为止通过所述目标化单元检测出并且未确认出与在这次的测定周期检测出的峰值的历史连接的峰值的数目；以及参数更新单元(S430)，其在通过所述雨天判定单元判定为是雨天的情况下，以所述误检测数越多越成为较大的值的方式更新所述目标化阈值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 JP 2014-1224401.一种雷达装置，是利用多普勒效应至少检测与目标的相对速度的雷达装置，具备：频率分析单元(S110、S120)，其在每个预先设定的测定周期获取根据发送信号和接收信号生成的差频信号，并通过对该差频信号进行频率分析而生成功率谱；目标化单元(S150)，其提取从通过所述频率分析单元生成的功率谱提取的峰值中、在预先设定的目标化阈值以上且在整个所述测定周期内确认出历史连接的峰值作为目标；雨天判定单元(S410、S420)，其在误检测数比预先设定的雨天辨别阈值大的情况下，判定为是雨天，所述误检测数是到上次的测定周期为止通过所述目标化单元检测出并且未确认出与在这次的测定周期检测出的峰值的历史连接的峰值的数目；以及参数更新单元(S430)，其在通过所述雨天判定单元判定为是雨天的情况下，以所述误检测数越多越成为较大的值的方式更新所述目标化阈值。2.根据权利要求1所述的雷达装置，其中，所述雨天判定单元将在预先设定的天气辨别对象区域内检测出的峰值作为所述误检测数的计数对象。3.根据权利要求2所述的雷达装置，其中，所述天气辨别对象区域根据按照所述功率谱的每个频率点提取出的所述误检测数的产生分布来进行设定。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的雷达装置，其中，在非雨天时产生的所述误检测数的分布依照泊松分布，所述雨天判定单元使用根据所述误检测数计算出的非雨天似然度在预...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本麻衣，铃木幸一郎，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP