CN105738871A - 雷达系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够检测物体的雷达系统。雷达系统具备第1雷达装置(1A)、第2雷达装置(1B)、和生成对第1发送天线及第2发送天线的指向性进行控制的波束控制信号的控制电路(10)。上述第1雷达装置(1A)具备第1波束形成电路，该第1波束形成电路基于上述波束控制信号控制第1发送天线，以使得将以正面方向为中心从左向右改变放射角而扫描的第1波束、和以上述正面方向为中心从右向左改变放射角而扫描的第2波束交替地切换来发送第1发送信号。上述第2雷达装置(1B)具备第2波束形成电路，该第2波束形成电路基于上述波束控制信号控制上述第2发送天线，以使得第2发送信号的相位与上述第1发送信号的相位反相。

Description

雷达系统
技术领域
本发明涉及具备第1及第2雷达装置的雷达系统。
背景技术
近年来，开发了通过搭载于车辆的雷达装置检测前方的物体而执行警报、自动制动、自动驾驶来提高安全性的技术。
例如，在专利文献1中，公开了一种雷达系统，使用从一方的扫描端到另一方的扫描端依次扫描的第1波束和从上述另一方的扫描端到上述一方的扫描端依次扫描的第2波束检测物体，能够充分确保两个波束的交叉区域。
专利文献1：特开2003－248056号公报
发明内容
本发明的一实施方式提供一种能够检测物体的雷达系统。
有关本发明的一实施方式的雷达系统，具备第1雷达装置及第2雷达装置，该第1雷达装置具备发送对物体进行检测的第1发送信号的第1发送天线，该第2雷达装置具备发送对上述物体进行检测的第2发送信号的第2发送天线。上述雷达系统还具备控制电路，该控制电路生成对上述第1发送天线及上述第2发送天线的指向性进行控制的波束控制信号。上述第1雷达装置还具备第1波束形成电路，该第1波束形成电路基于上述波束控制信号对上述第1发送天线进行控制，以使得将第1波束和第2波束交替地切换，并使用上述第1波束及第2波束发送上述第1发送信号，上述第1波束以预先设定的正面方向为中心从左向右改变放射角而扫描，上述第2波束以上述正面方向为中心从右向左改变放射角而扫描。上述第2雷达装置还具备第2波束形成电路，该第2波束形成电路基于上述波束控制信号对上述第2发送天线进行控制，以使上述第2发送信号的相位与上述第1发送信号的相位反相。
另外，有关本发明的另一实施方式的雷达系统，具备：第1发送天线，放射承载了对物体进行检测的第1发送信号的波束；第2发送天线，放射承载了对物体进行检测的第2发送信号的波束；控制电路，生成波束控制信号，该波束控制信号以从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束在随机的时机相互重叠的方式使从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束的放射方向切换，来进行扫描；第1波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第1发送天线放射的波束；以及第2波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第2发送天线放射的波束。
另外，有关本发明的另一实施方式的雷达系统，具备：第1发送天线，放射承载了对物体进行检测的第1发送信号的波束；第2发送天线，放射承载了对物体进行检测的第2发送信号的波束；控制电路，生成波束控制信号，该波束控制信号以在从上述第1发送天线放射的波束被向规定的放射方向放射起到下次被向该规定的放射方向放射的期间、从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束在多次时机相互重叠的方式，使从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束的放射方向切换来进行扫描；第1波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第1发送天线放射的波束；以及第2波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第2发送天线放射的波束。
发明效果
根据有关本发明的一实施方式的雷达系统，能够检测物体。
附图说明
图1是表示有关本发明的实施方式的雷达系统的故障判定系统的构成要素的框图。
图2是表示图1的雷达装置1A(或1B)的构成要素的框图。
图3是用来说明图1的雷达装置1A及1B的动作的示意图。
图4是用来说明图1的故障判定部2的动作的示意图。
图5是用来说明有关本发明的实施方式的变形例1的雷达装置1A及1B的动作的示意图。
附图标记说明
1雷达系统
1A、1B雷达装置
2故障判定部
3显示部
10发送波束形成控制部
11代码生成部
12发送基带处理部
13波束形成部
14发送RF部
14A相控阵天线
15接收RF部
15A接收天线
16接收基带处理部
17到来方向角度推定部
18物体检测部
具体实施方式
作为本发明的基础的认识
在以往的雷达系统中，以来自两个天线的波束相互反相的方式，使各自的波束从端到端简单地依次振动来检测物体，所以两个波束的放射范围相互重叠的时机(timing)与下次重叠的时机的间隔变长。即，两个波束的放射范围相互不重叠的时机所持续的期间变长。本发明者们发现，来自两个天线的波束的放射范围相互不重叠的时机所持续的期间变长导致物体检测的精度及故障检测的精度下降。
所以，本发明者们为了提供通过使来自多个天线的波束的放射范围相互不重叠的时机变短而能够通过多个天线可靠地检测物体的雷达系统而进行了专门研究。根据有关本发明的一实施方式的雷达系统，能够使不能通过多个天线检测物体的时机所持续的期间比以往技术减少，所以与以往技术相比能够高精度地检测物体。此外，能够使不能通过多个天线同时检测物体的状态所持续的期间减少，所以能够精度更好地判定故障。
以下，参照附图对有关本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式中，对于相同或同样的构成要素赋予相同的标号而省略说明。
实施方式
在将两个波束以相互反相的方式振动来检测存在于车辆前方方向的物体的以往技术中，由于两个波束不重复的时机较大，所以不能充分确保用来检测物体的时机。相对于此，在本发明的实施方式的雷达系统1中，能够使两个波束不重复的时机比以往技术小，所以能够比以往技术精度更好地检测存在于车辆前方方向的物体。
图1是表示有关本发明的实施方式的雷达系统1的故障判定系统的构成要素的框图。在图1中，雷达系统1的故障判定系统具备雷达系统1、故障判定部2和显示部3而构成。雷达系统1具备安装在车辆前方的左右两端的雷达装置1A、1B和发送波束形成控制部10而构成。雷达装置1A、1B例如通过矩形波或三角波发送进行频率调制后的电磁波(该电磁波是连续波)的发送信号，接收经由接收天线15A(后述)输入的反射波中包含的接收信号。此外，各雷达装置1A及1B如果基于接收到的接收信号检测到物体，则产生表示在规定的位置存在物体的物体检测信号DSA及DSB，并向故障判定部2输出。这里，雷达装置1A及1B分别以车辆的正面方向为中心将波束一边在水平面上扫描一边放射，检测存在于车辆前方方向的物体。
另外，在本发明中所谓“正面方向”，是指从连结第1发送天线14A与第2发送天线14B的线段的中点延伸到来自第1发送天线14A的波束的放射范围和来自第2发送天线14B的波束的放射范围可能重叠的规定的区域的方向。所谓“正面方向”，例如也可以是相对于包括第1发送天线14A和第2发送天线14B的假想的平面大致垂直的方向。本发明的“车辆的正面方向”，例如不仅是车辆的行进方向，还包括相对于车辆的行进方向在铅直方向上以规定的锐角倾斜的方向。另外，在将本发明的雷达系统搭载于车辆的情况下，雷达系统的正面方向也可以不与车辆的正面方向一致。雷达系统的正面方向可以是车辆的正面方向、背面方向、侧方向或它们的中间的方向。
故障判定部2基于从雷达装置1A或1B输入的物体检测信号DSA或DSB，检测雷达装置1B或1A的故障并生成雷达装置1B或1A的故障信息，向显示部3输出。即，当将物体放置在规定的位置时，故障判定部2判定是否由各个雷达装置1A、1B检测到该物体，基于该判定结果判定雷达装置1A或1B是否故障。显示部3在由故障判定部2输入了雷达装置1A或1B的故障信息时，将该输入的故障信息进行显示。
图2是表示图1的雷达装置1A(或1B)的构成要素的框图。图2的雷达装置1A具备代码生成部11、发送基带处理部12、波束形成部13、发送RF部14、作为发送天线的相控阵天线14A、接收天线15A、接收RF部15、接收基带处理部16、到来方向角度推定部17和物体检测部18。雷达装置1B也具备代码生成部11、发送基带处理部12、波束形成部13、发送RF部14、作为发送天线的相控阵天线14A、接收天线15A、接收RF部15、接收基带处理部16、到来方向角度推定部17和物体检测部18。以下，为了更好地理解本发明，有将雷达装置1A的各构成要素作为“第1”构成要素、将雷达装置1B的各构成要素作为“第2”构成要素进行说明的情况。
相控阵天线14A由多个天线元件和对应于各天线元件的多个相位器构成，一边将来自车辆的正面方向的波束的放射角进行扫描，一边发送用来检测存在于车辆前方方向的物体的发送信号。这里，以车辆的前后方向的车轴为基准，将放射方向与车轴所成的角度表示为放射角。所谓波束的放射方向，是波束的中心轴的方向。波束以中心轴为中心扩散。将被放射波束的范围称作波束的放射范围。
发送波束形成控制部10生成对相控阵天线14A的指向性进行控制的波束控制信号BCS，并向波束形成部13发送。发送波束形成控制部10生成代码生成信号CGS并向代码生成部11发送，该代码生成信号CGS用于进行控制以生成用来对基带信号实施规定的编码处理的例如PAM(脉冲振幅调制)信号等调制信号。代码生成部11基于代码生成信号CGS，生成调制信号并向发送基带处理部12发送。
发送基带处理部12基于调制信号，将编码处理后的基带信号作为发送信号向波束形成部13发送。波束形成部13基于波束控制信号BCS控制相控阵天线14A，以将从相控阵天线14A放射的发送信号向规定的放射角的方向放射。这里，第1波束形成部13基于波束控制信号BCS控制第1相控阵天线14A，以将以车辆的正面方向为中心从左向右以规定的单位角度间隔进行扫描的第1波束、和以车辆的正面方向为中心从右向左以规定的单位角度间隔进行扫描的第2波束交替地切换，来将第1发送信号向规定的放射角的方向发送。
此外，第2波束形成部13基于波束控制信号BCS控制第2相控阵天线14A，以使得将以车辆的正面方向为中心从右向左以规定的单位角度间隔进行扫描的第3波束、和以车辆的正面方向为中心从左向右以规定的单位角度间隔进行扫描的第4波束交替地切换而使第2发送信号的相位与第1发送信号的相位反相。即，使发送第2发送信号的波束振动的相位与使发送第1发送信号的波束振动的相位反相。
发送RF部对发送信号进行上变换而变换为载波频带的高频信号，并向相控阵天线14A发送。
接收天线15A接收被物体反射的高频信号(即反射波)。接收RF部15对高谐波信号进行下变换而变换为低频信号，作为接收信号向接收基带处理部16输出。接收基带处理部16将发送信号的一部分与接收信号相乘，生成相乘结果的信号。此外，接收基带处理部16对相乘结果的信号实施低通滤波等信号处理并解调为基带信号，取得解调后的基带信号与发送信号的时间上的相关，向到来方向角度推定部17输出。该时间上的相关的程度例如反映从雷达装置1A或1B到物体的距离。
到来方向角度推定部17基于被输入的基带信号及波束控制信号BCS，将波束控制信号BCS中包含的数据所表示的波束的放射角推定为物体存在的方位角，将该数据向物体检测部18输出。第1及第2物体检测部18如果分别接收到方位角数据，则生成表示在该方位角存在物体的物体检测信号DSA或DSB并输出。换言之，第1及第2物体检测部18分别基于方位角及距离的数据检测物体存在的位置，生成包含物体存在的位置的信息的DSA或DSB并输出。
以下，对如以上那样构成的雷达故障判定系统的动作进行说明。
图3是用来说明图1的雷达装置1A、1B的动作的示意图。在图3中，雷达装置1A安装在车辆的左前方部，雷达装置1B安装在车辆的右前方部。这里，将从雷达装置1A的相控阵天线14A发送的发送信号作为第1发送信号，将从雷达装置1B的相控阵天线14A发送的发送信号作为第2发送信号。
第1波束形成部13基于波束控制信号BCS控制第1相控阵天线14A，以使得将在从规定的负的第1最大放射角(放射角θ＝－θ5)到规定的正的第1最大放射角(放射角θ＝θ5)的范围中从负的第1最大放射角(放射角θ＝－θ5)起以规定的单位角度φ间隔以车辆的正面方向为中心从左向右扫描的第1波束、和在从规定的负的第2最大放射角(放射角θ＝－θ4)到规定的正的第2最大放射角(放射角θ＝θ4)的范围中从正的第2最大放射角(放射角θ＝θ4)起以单位角度φ(φ是正实数)间隔以车辆的正面方向为中心从右向左扫描的第2波束交替地切换来发送第1发送信号。这里，将以车辆的正面方向为中心使波束振动到最左方时的波束的放射角作为负的最大放射角，将以车辆的正面方向为中心使波束振动到最右方时的波束的放射角作为正的最大放射角(以下同样)。
详细地讲，第1波束形成部13控制第1相控阵天线14A，以使波束以波束L1(放射角θ＝－θ5)、L10(放射角θ＝θ4)、L3(放射角θ＝－θ3)，L8(放射角θ＝θ2)、L5(放射角θ＝－θ1)、L6(放射角θ＝0)、L7(放射角θ＝θ1)、L4(放射角θ＝－θ2)、L9(放射角θ＝θ3)、L2(放射角θ＝－θ4)、L11(放射角θ＝θ5)的顺序振动。这里，θ1到θ5是正实数。例如，第1波束形成部13基于波束控制信号BCS控制第1相控阵天线14A，以使得将在从放射角－75度到放射角75度的范围中从放射角－75度起以15度间隔以车辆的正面方向为中心从左向右扫描的第1波束、和在从放射角－60度到60度的范围中从放射角60度起以15度间隔以车辆的正面方向为中心从右向左扫描的第2波束交替地切换，来发送第1发送信号。
第2波束形成部13基于波束控制信号BCS控制第2相控阵天线14A，以使得以第2发送信号的相位与第1发送信号的相位反相的方式发送第2发送信号。即，第2波束形成部13基于波束控制信号BCS控制第2相控阵天线14A，以使得将在从负的第1最大放射角(放射角θ＝－θ5)到正的第1最大放射角(放射角θ＝θ5)的范围中从正的第1最大放射角(放射角θ＝θ5)起以单位角度φ间隔以车辆的正面方向为中心从右向左扫描的第3波束、和在从负的第2最大放射角(放射角θ＝－θ4)到正的第2最大放射角(放射角θ＝θ4)的范围中从负的第2最大放射角(放射角θ＝－θ4)起以单位角度φ间隔以车辆的正面方向为中心从左向右扫描的第4波束交替地切换，来发送第2发送信号。
详细地讲，第2波束形成部13控制第2相控阵天线14A，以使波束以波束R1(放射角θ＝θ5)、R10(放射角θ＝－θ4)、R3(放射角θ＝θ3)、R8(放射角θ＝－θ2)、R5(放射角θ＝θ1)、R6(放射角θ＝0)、R7(放射角θ＝－θ1)、R4(放射角θ＝θ2)、R9(放射角θ＝－θ3)、R2(放射角θ＝θ4)、R11(放射角θ＝－θ5)的顺序振动。例如，第2波束形成部13基于波束控制信号BCS控制第2相控阵天线14A，以使得将在从放射角－75度到放射角75度的范围中从放射角75度起以15度间隔以车辆的正面方向为中心从右向左扫描的第3波束、和在从放射角－60度到60度的范围中从放射角－60度起以15度间隔以车辆的正面方向中心从左向右扫描的第4波束交替地切换，来发送第2发送信号。
图4是用来说明图1的故障判定部2的动作的示意图。在图4中，说明在从时刻t1到时刻t7的期间中在车辆的前方配置了物体的情况下的故障判定部2的动作。
在图4中，从时刻t0到时刻t1被扫描波束L1、R1，从时刻t1到时刻t2被扫描波束L10、R10，从时刻t2到时刻t3被扫描波束L10、R10。以下同样。这里，在从时刻t1到时刻t7之间，来自雷达装置1A的波束与来自雷达装置1B的波束重复的时机(timing)为时刻t1～t2、t3～t4、t6～t7这3次。即，在从时刻t1到时刻t2的期间，波束L10的放射范围与波束R10的放射范围重复，在从时刻t3到时刻t4的期间，波束L8的放射范围与波束R8的放射范围重复，在从时刻t6到时刻t7的期间，波束L7的放射范围与波束R7的放射范围重复。换言之，在时刻t0～t5，波束的放射范围相互不重叠的放射角的组合(L侧－θ5及R侧θ5、L侧－θ3及R侧θ3、L侧－θ1及R侧θ1)和波束的放射范围相互重叠的波束的放射角的组合(L侧θ4及R侧－θ4、L侧θ2及R侧－θ2)被交替地切换。
另外，在两个雷达装置1A、1B中，也可以使用有相关的代码。通过采用该结构，在两个波束重复的范围内检测物体的情况下，由于两个波束对于相同的物体以同相合成被反射，所以反射强度得以增强，能够使检测物体的灵敏度变大。在图4的例子中，本实施方式的雷达装置1A、1B能够在3次时机通过第1及第2相控阵天线14A检测到存在于两个波束重复的范围内的物体。相对于此，在如以往那样将一方的天线的波束从左向右简单地依次扫描(例如，L侧的波束以L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7…的顺序移动)、将另一方的天线的波束从右向左简单地依次扫描(例如R侧的波束以R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7…的顺序移动)的情况下，将在两个波束重复的范围内存在的物体通过两个天线检测到的时机为1次(例如L侧的波束L7、R侧的波束R7的情况)。因而，根据本实施方式的雷达装置1A、1B，能够使不能用多个天线检测存在于多个波束重复的范围内的物体的时机所持续的期间比以往技术减少，所以与以往技术相比能够以高精度检测物体。
故障判定部2基于来自雷达装置1A的物体检测信号DSA或DSB检测雷达装置1A、1B的故障。即，在两个波束重复的范围内的规定的位置处存在物体的情况下，故障判定部2基于物体检测信号DSA，识别出在雷达装置1A处的方位角θ4、θ2及θ1存在物体。此外，故障判定部2基于物体检测信号DSB，识别出在雷达装置1B处的方位角－θ4、－θ2及－θ1存在物体。这里，如果由雷达装置1A及1B在规定的位置检测到物体，则判定为雷达装置1A及雷达装置1B没有故障。相对于此，如果仅由雷达装置1A或1B的某一方在规定的位置检测到物体，则判定为雷达装置1A或雷达装置1B故障。进而，故障判定部2基于物体检测信号DSA，如果识别出在雷达装置1A的方位角θ4、θ2及θ1物体存在于规定的位置、而通过雷达装置1B没有识别出物体存在于规定的位置，则判定为雷达装置1B故障。此外，故障判定部2基于物体检测信号DSB，如果识别出在雷达装置1B的方位角－θ4、－θ2及－θ1存在物体、而通过雷达装置1A没有识别出物体存在于规定的位置，则判定为雷达装置1A故障。
根据有关以上的实施方式的雷达装置，由于能够使不能用多个天线检测存在于车辆前方方向的物体的时机所持续的期间比以往技术减少，所以与以往技术相比能够高精度地检测物体。此外，由于能够使不能通过车辆的右前方和左前方的多个天线同时检测物体的状态所持续的期间减少，所以能够精度更好地判定故障。
另外，在有关本实施方式的雷达装置1A、1B中，也可以使用相互有相关的代码。通过该结构，在两个波束重复的范围内检测物体的情况下，由于两个波束对于相同的物体以同相合成被反射，所以反射强度得以增强。在此情况下，也能够得到与本实施方式同样的动作及效果。进而，与上述实施方式相比，在两个波束重复的范围内检测物体的灵敏度变大。
此外，在有关本实施方式的雷达装置1A、1B中，也可以使用相互没有相关的代码进行编码处理，也可以在接收到通过与自己没有相关的代码进行编码处理后的信号的情况下，解读是通过与自己没有相关的代码进行编码处理后的信号的情况，基于该信号检测物体。在此情况下，也能够得到与本实施方式同样的动作及效果。进而，与上述实施方式相比，在两个波束重复的范围外也能够检测物体。
变形例1
图5是用来说明有关本发明的实施方式的变形例1的雷达装置1A、1B的动作的示意图。图5的雷达装置1A、1B与图3的雷达装置1A、1B相比，不同的是代替分别安装在车辆前方的左右两端的各雷达装置1A、1B，而在车辆前方的左端及中央部安装各雷达装置1A、1B、进而在车辆前方的右端安装雷达装置1A。有关本发明的实施方式的变形例1的雷达装置1A、1B进行与有关上述实施方式的雷达装置1A、1B同样的动作，能够得到同样的作用效果。
变形例2
在上述实施方式及变形例1中，雷达故障判定系统具备雷达系统1。但是，也可以是雷达系统1具备故障判定部2，雷达系统1判定自己的故障。此外，在上述实施方式及变形例1中，雷达系统1搭载于车辆，雷达装置1A及1B分别以车辆的正面方向为中心改变波束的放射角来扫描位于车辆的正面方向的区域。但是，雷达系统1也可以不搭载于车辆而配置在其他场所。例如也可以是，雷达系统1配置在十字路口，雷达装置1A及1B分别扫描十字路口的预先设定的区域。
此外，雷达系统1也可以还具备存储装置(例如半导体存储器)，该存储装置存储表示将来自雷达装置1A及1B的波束的放射角的组合切换的顺序的数据。该顺序可以基于随机数或伪随机数来设定。此外，该顺序也可以被设定为，来自雷达装置1A及1B的波束的放射范围相互重叠的放射角的组合的发生概率成为一定的值。即，该顺序也可以被设定为，来自雷达装置1A及1B的波束的放射范围相互重叠的放射角的组合与来自雷达装置1A及1B的波束的放射范围相互不重叠的放射角的组合的比成为预先设定的值。该比的值例如与来自雷达装置1A及1B的波束的放射范围相互交迭的区域(例如，在图3中表示来自一方的相控阵天线14A的波束的可放射范围的斜线中的、与表示来自另一方的相控阵天线14A的波束的可放射范围的斜线重叠的区域)与不交迭的区域的比的值相同。进而，也可以为放射范围相互重叠的放射角的组合与放射范围相互不重叠的放射角的组合交替的顺序。
发送波束形成控制部10按照存储在存储装置中的数据表示的顺序生成波束控制信号BCS，向雷达装置1A及1B输出。雷达装置1A及1B的波束形成部13基于波束控制信号BCS，以上述顺序切换波束的放射角。例如，也可以是，L侧以L1、L8、L2、L11、L5、L10、L6、L9、L4、L7、L3的顺序切换波束、R侧以R1、R8、R2、R11、R5、R10、R6、R9、R4、R7、R3的顺序切换波束。这样，通过以基于随机数或伪随机数的顺序进行扫描，与上述实施方式同样，能够使不能由多个天线同时检测物体的状态所持续的期间减少。
此外，雷达系统1也可以还具备产生随机数或伪随机数的随机数产生器。在此情况下，发送波束形成控制部10可以基于由随机数发生器产生的随机数或伪随机数，决定将来自雷达装置1A及1B的波束的放射角的组合切换的顺序，将表示该顺序的数据向存储装置保存。或者，也可以在将波束的放射角的组合切换的情况下，每次由随机数产生器产生随机数或伪随机数。在此情况下，发送波束形成控制部10可以基于该随机数或伪随机数决定下个放射角的组合，输出表示该组合的波束控制信号BCS。
进而，在实施方式或变形例1中，也可以代替第1波束而使用从左向中央以规定的单位角度间隔进行扫描的第5波束(例如以L1、L2、L3、L4、L5、L6的顺序切换的波束)，代替第2波束而使用从中央向右以规定的单位角度间隔进行扫描的第6波束(例如以L6、L7、L8、L9、L10、L11的顺序切换的波束)，代替第3波束而使用从右向中央以规定的单位角度间隔进行扫描的第7波束(例如以R1、R2、R3、R4、R5、R6的顺序切换的波束)，代替第4波束而使用从中央向左以规定的单位角度间隔进行扫描的第8波束(例如以R6、R7、R8、R9、R10、R11的顺序切换的波束)。
或者，在实施方式或变形例1中，也可以代替第1波束而使用从右向中央以规定的单位角度间隔进行扫描的第9波束，代替第2波束而使用从中央向左以规定的单位角度间隔进行扫描的第10波束，代替第3波束而使用从左向中央以规定的单位角度间隔进行扫描的第11波束，代替第4波束而使用从中央向右以规定的单位角度间隔进行扫描的第12波束。即使这样，也能够将第1及第2相控阵天线14A的波束的放射范围相互重叠的放射角的组合和上述第1及第2相控阵天线14A的波束的放射范围相互不重叠的放射角的组合交替地切换。
变形例3
在实施方式、变形例1及变形例2中，以来自第1雷达装置1A的相控阵天线14A的波束和来自第2雷达装置1B的相控阵天线14A的波束反相的方式振动而进行扫描。但是，这些波束的扫描也可以不是反相。例如，也可以如L侧的波束L1和R侧的波束R2的组合那样有偏离。此外，例如也可以如在L侧的波束L1和R侧的波束R2的组合之后切换为L侧的波束L8和R侧的波束R1的组合那样，其偏离不是一定的。
例如，将从L侧的波束L1被向规定的放射角放射起到下个波束L1被向与其相同的放射角放射为止作为1个周期。此时，L侧的波束L1的放射范围和R侧的波束R2的放射范围也可以在1个周期中以多次例如3次以上的时机重叠。这里，所谓时机的次数，相当于L侧的波束L1的放射范围和R侧的波束R2的放射范围在时间上连续而重叠的次数。
在本发明中，图1及2所示的功能模块的全部或一部分可以由包括半导体装置、半导体集成电路(IC)或LSI(largescaleintegration)的一个或多个电子电路执行。LSI或IC既可以集成在一个芯片中，也可以将多个芯片组合而构成。例如，存储元件以外的功能模块也可以集成在一个芯片中。这里称作LSI或IC，但根据集成程度而叫法不同，也可以称作系统LSI、VLSI(verylargescaleintegration)或ULSI(ultralargescaleintegration)。在LSI的制造后被编程的FieldProgrammableGateArray(FPGA)或能够实现LSI内部的接合关系的重构或LSI内部的电路划分的设置的reconfigurablelogicdevice也能够以相同的目的使用。
进而，图1及2所示的功能模块的全部或一部分的功能或处理能够通过软件执行。在此情况下，软件被记录到一个或多个ROM、光盘、硬盘驱动器等非暂时性的记录介质中，在软件由处理装置(processor)执行的情况下，软件使处理装置(processor)和周边的设备执行软件内的特定的功能。系统或装置可以具备记录有软件的一个或多个非暂时性记录介质、处理装置(processor)及所需的硬盘设备，例如接口。
如以上说明那样，有关第1技术方案的雷达系统，是具备以车辆的正面方向为中心将波束扫描来检测车辆的前方的物体的第1及第2雷达装置的雷达系统；上述雷达系统具备发送波束形成控制部，该发送波束形成控制部生成对上述第1发送天线及上述第2发送天线的指向性进行控制的波束控制信号；上述第1雷达装置具备：第1发送天线，一边将来自上述车辆的正面方向的波束的放射角扫描，一边发送检测上述车辆的前方的物体的第1发送信号；以及第1波束形成部，基于上述波束控制信号控制上述第1发送天线，以使得将以上述车辆的正面方向为中心从左向右扫描的第1波束、和以上述车辆的正面方向为中心从右向左扫描的第2波束交替地切换而将上述第1发送信号向规定的放射角的方向发送；上述第2雷达装置具备：第2发送天线，一边将来自上述车辆的正面方向的波束的放射角扫描，一边发送检测上述车辆的前方的物体的第2发送信号；以及第2波束形成部，基于上述波束控制信号控制上述第2发送天线，以使上述第2发送信号的相位与上述第1发送信号的相位反相。
根据有关第1技术方案的雷达系统，与以往技术相比能够使检测存在于车辆前方方向的物体的时机增加，所以与以往技术相比能够高精度地检测物体。此外，能够使能够同时检测车辆的右前方和左前方的物体的概率增加，所以能够精度更好地判定故障。
有关第2技术方案的雷达系统在有关第1技术方案的雷达系统中，上述第2波束形成部基于上述波束控制信号控制上述第2发送天线，以使得将以上述车辆的正面方向为中心从右向左扫描的第3波束、和以上述车辆的正面方向为中心从左向右扫描的第4波束交替地切换，来使上述第2发送信号的相位与上述第1发送信号的相位反相。
根据有关第2技术方案的雷达系统，与以往技术相比能够使检测存在于车辆前方方向的物体的时机增加，所以与以往技术相比能够以高精度检测物体。
有关第3技术方案的雷达系统在有关第1或第2技术方案的雷达系统中，上述第1波束形成部控制上述第1发送天线，以使得在从规定的负的第1最大放射角到规定的正的第1最大放射角的范围中从上述负的第1最大放射角起以规定的单位角度间隔将上述第1波束以上述车辆的正面方向为中心从左向右扫描，并且在从规定的负的第2最大放射角到规定的正的第2最大放射角的范围中从上述正的第2最大放射角起以上述单位角度间隔将上述第2波束以上述车辆的正面方向为中心从右向左扫描；上述第2波束形成部控制上述第2发送天线，以使得在从上述负的第1最大放射角到上述正的第1最大放射角的范围中从上述正的第1最大放射角起以上述单位角度间隔将上述第3波束以上述车辆的正面方向为中心从右向左扫描，并且在从上述负的第2最大放射角到上述正的第2最大放射角的范围中从上述负的第2最大放射角起以上述单位角度间隔将上述第4波束以上述车辆的正面方向为中心从左向右扫描。
根据有关第3技术方案的雷达系统，与以往技术相比能够使检测存在于车辆前方方向的物体的时机增加，所以与以往技术相比能够以高精度检测物体。
有关第4技术方案的雷达系统在有关第1～第3技术方案的雷达系统中，上述第1雷达装置具备：第1接收天线，接收上述第1发送信号被上述物体反射时的反射波作为第1接收信号；第1接收基带处理部，将上述第1接收信号与上述第1发送信号相乘而生成相乘结果的信号，基于该生成的相乘结果的信号，解调为第1基带信号；以及第1到来方向角度推定部，基于上述第1基带信号及上述波束控制信号，将波束的放射角的数据推定为上述物体存在的第1方位角；上述第2雷达装置具备：第2接收天线，接收上述第2发送信号被上述物体反射时的反射波作为第2接收信号；第2接收基带处理部，将上述第2接收信号与上述第2发送信号相乘而生成相乘结果的信号，基于该生成的乗算结果的信号，解调为第2基带信号；以及第2到来方向角度推定部，基于上述第2基带信号及上述波束控制信号，将波束的放射角的数据推定为上述物体存在的第2方位角。
根据有关第4技术方案的雷达系统，与以往技术相比能够使检测存在于车辆前方方向的物体的时机增加，所以与以往技术相比能够以高精度检测物体。
有关第5技术方案的故障判定系统，是判定有关第4技术方案的雷达系统的故障的故障判定系统，具备故障判定部，该故障判定部基于上述第1方位角数据及上述第2方位角数据，在没有检测到上述物体的位置时判定上述雷达系统故障。
根据有关第5技术方案的故障判定系统，能够精度良好地检测雷达系统的故障。
工业实用性
如以上详细说明的那样，根据有关本发明的雷达装置，能够检测物体。

Claims (10)

1.一种雷达系统，具备第1雷达装置及第2雷达装置，该第1雷达装置具备发送对物体进行检测的第1发送信号的第1发送天线，该第2雷达装置具备发送对上述物体进行检测的第2发送信号的第2发送天线，上述雷达系统的特征在于，
上述雷达系统还具备控制电路，该控制电路生成对上述第1发送天线及上述第2发送天线的指向性进行控制的波束控制信号；
上述第1雷达装置还具备第1波束形成电路，该第1波束形成电路基于上述波束控制信号对上述第1发送天线进行控制，以使得将以预先设定的正面方向为中心从左向右改变放射角而扫描的第1波束和以上述正面方向为中心从右向左改变放射角而扫描的第2波束交替地切换，并使用上述第1波束及第2波束发送上述第1发送信号；
上述第2雷达装置还具备第2波束形成电路，该第2波束形成电路基于上述波束控制信号对上述第2发送天线进行控制，以使得上述第2发送信号的相位与上述第1发送信号的相位反相。
2.如权利要求1所述的雷达系统，其特征在于，
上述第2波束形成电路基于上述波束控制信号对上述第2发送天线进行控制，以使得通过将以上述正面方向为中心从右向左改变放射角而扫描的第3波束和以上述正面方向为中心从左向右改变放射角而扫描的第4波束交替地切换，来使上述第2发送信号的相位与上述第1发送信号的相位反相。
3.如权利要求2所述的雷达系统，其特征在于，
上述第1波束形成电路对上述第1发送天线进行控制，以使得在从规定的负的第1最大放射角到规定的正的第1最大放射角的范围中，从上述负的第1最大放射角起以规定的单位角度间隔将上述第1波束以上述正面方向为中心从左向右改变放射角而扫描，并且在从规定的负的第2最大放射角到规定的正的第2最大放射角的范围中，从上述正的第2最大放射角起以上述单位角度间隔将上述第2波束以上述正面方向为中心从右向左改变放射角而扫描；
上述第2波束形成电路对上述第2发送天线进行控制，以使得在从上述负的第1最大放射角到上述正的第1最大放射角的范围中，从上述正的第1最大放射角起以上述单位角度间隔将上述第3波束以上述正面方向为中心从右向左改变放射角而扫描，并且在从上述负的第2最大放射角到上述正的第2最大放射角的范围中，从上述负的第2最大放射角起以上述单位角度间隔将上述第4波束以上述正面方向为中心从左向右改变放射角而扫描。
4.如权利要求1～3中任一项所述的雷达系统，其特征在于，
上述雷达系统搭载于车辆，上述正面方向是上述车辆的正面方向。
5.如权利要求1～4中任一项所述的雷达系统，其特征在于，
上述第1雷达装置具备：
第1接收天线，接收上述第1发送信号被上述物体反射时的反射波作为第1接收信号；
第1接收电路，将上述第1接收信号与上述第1发送信号相乘而生成相乘结果的信号，基于该生成的相乘结果的信号，解调为第1基带信号；以及
第1推定电路，基于上述第1基带信号及上述波束控制信号，将波束的放射角推定为上述物体所存在的第1方位角；
上述第2雷达装置具备：
第2接收天线，接收上述第2发送信号被上述物体反射时的反射波作为第2接收信号；
第2接收电路，将上述第2接收信号与上述第2发送信号相乘而生成相乘结果的信号，基于该生成的相乘结果的信号，解调为第2基带信号；以及
第2推定电路，基于上述第2基带信号及上述波束控制信号，将波束的放射角推定为上述物体所存在的第2方位角。
6.如权利要求1～4中任一项所述的雷达系统，其特征在于，
上述第1雷达装置具备：
第1接收天线，接收上述第1发送信号被上述物体反射时的反射波作为第1接收信号；以及
第1检测电路，基于上述第1接收信号及上述第1发送信号，检测上述物体的位置；
上述第2雷达装置具备：
第2接收天线，接收上述第2发送信号被上述物体反射时的反射波作为第2接收信号；以及
第2检测电路，基于上述第2接收信号及上述第2发送信号，检测上述物体的位置。
7.如权利要求6所述的雷达系统，其特征在于，
还具备故障判定电路，该故障判定电路在上述第1发送天线及第2发送天线的波束的放射范围相互重叠的情况下，基于上述第1检测电路及第2检测电路的检测结果，当上述第1检测电路及第2检测电路的一方在上述放射范围重叠的区域中检测到上述物体、另一方没有检测到上述物体时，判定为上述雷达系统故障。
8.一种雷达系统，其特征在于，具备：
第1发送天线，放射承载了对物体进行检测的第1发送信号的波束；
第2发送天线，放射承载了对物体进行检测的第2发送信号的波束；
控制电路，生成波束控制信号，该波束控制信号以从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束在随机的时机相互重叠的方式使从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束的放射方向切换，来进行扫描；
第1波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第1发送天线放射的波束；以及
第2波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第2发送天线放射的波束。
9.一种雷达系统，其特征在于，具备：
第1发送天线，放射承载了对物体进行检测的第1发送信号的波束；
第2发送天线，放射承载了对物体进行检测的第2发送信号的波束；
控制电路，生成波束控制信号，该波束控制信号以在从上述第1发送天线放射的波束被向规定的放射方向放射起到下次被向该规定的放射方向放射的期间、从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束在多次的时机相互重叠的方式，使从上述第1发送天线及第2发送天线放射的波束的放射方向切换来进行扫描；
第1波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第1发送天线放射的波束；以及
第2波束形成电路，基于上述波束控制信号，形成从上述第2发送天线放射的波束。
10.如权利要求9所述的雷达系统，其特征在于，
上述波束控制信号使上述第1发送天线及第2发送天线的波束相互重叠的放射方向的组合、与上述第1发送天线及第2发送天线的波束的放射范围相互不重叠的放射方向的组合交替地切换。
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