CN106537171A - 利用雷达波检测物标的物标检测装置以及物标检测方法 - Google Patents
利用雷达波检测物标的物标检测装置以及物标检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106537171A CN106537171A CN201580038439.6A CN201580038439A CN106537171A CN 106537171 A CN106537171 A CN 106537171A CN 201580038439 A CN201580038439 A CN 201580038439A CN 106537171 A CN106537171 A CN 106537171A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- thing mark
- thing
- difference frequency
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
- G01S13/584—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/35—Details of non-pulse systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/35—Details of non-pulse systems
- G01S7/352—Receivers
- G01S7/354—Extracting wanted echo-signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/35—Details of non-pulse systems
- G01S7/352—Receivers
- G01S7/356—Receivers involving particularities of FFT processing
Abstract
本发明提供利用雷达波检测物标的物标检测装置以及物标检测方法。雷达装置具备:发送部,其以规定的周期发送由连续波构成的雷达波;接收部,其通过对接收到的到来波混合雷达波来生成差频信号(BT);以及信号处理部,其执行对反射了雷达波的物标进行检测的物标检测处理。在物标检测处理中,按每一直流分量的频率的倒数亦即规定时间从由接收部生成的差频信号中提取信号值,并计算多个信号值的近似曲线作为直流分量信号,生成从差频信号减去了该计算出的直流分量信号而得到的对象信号(S210)。基于对对象信号进行了频率解析后的(S220~S260)结果,检测作为到来波的产生源的物标(S290、S300)。
Description
技术领域
本公开涉及基于对雷达波进行接收发送的结果来检测物标的物标检测装置。
背景技术
以往,公知有一种物标检测装置,具备:发送部,其以规定周期发送由连续波构成的雷达波;接收部,其接收到来波,并通过对该接收到的到来波混合雷达波来生成差频信号;以及信号处理部,其基于对差频信号进行了频率解析后的结果,检测作为到来波的产生源的物标。
例如,在日本专利第3788322号公报中提出了将进行频率解析的差频信号作为从由接收部生成的差频信号减去了特定的值后的结果的物标检测装置。该专利文献所记载的物标检测装置中的特定的值是整个差频信号的信号电平的平均值。
专利文献1:日本专利第3788322号公报
在以往的物标检测装置中,基于来自存在于物标检测装置的近距离范围内的近距离物标的到来波的差频信号埋没在直流噪声中。因此,在以往的物标检测装置中,存在无法高精度地检测近距离物标的课题。
在日本专利第3788322号公报所记载的物标检测装置中,以从差频信号除去直流噪声为目的,从差频信号减去整个差频信号的信号电平的平均值。
然而,仅通过从整个差频信号减去整个差频信号的信号电平的平均值,在差频信号中残存来自存在于极附近距离范围内的物标(例如,汽车的保险杠、物标检测装置的罩)的到来波分量。因此,来自存在于本来应该检测出的距离范围内的物标的到来波埋没在来自存在于极附近距离范围内的物标的到来波分量中,在物标检测装置中,产生无法检测来自存在于本来应该检测出的距离范围内的物标的到来波这样的课题。
换句话说,在以往的技术中需要进一步提高物标的检测精度。
发明内容
在本公开中,提供能够使物标的检测精度提高的物标检测装置。
本公开的物标检测装置(10)具备发送单元(32、33、34、36)、接收单元(40、41、42、43)、直流计算单元(50:S410~S430)、信号生成单元(50:S440)、以及第一检测单元(50:S220~S260)。
其中,发送单元以规定的周期发送由连续波构成的雷达波。接收单元接收从发送单元发送出的雷达波的反射波亦即到来波。并且,接收S410单元通过对该接收到的到来波混合由发送单元发送出的雷达波来生成差频信号。
直流计算单元按每一直流分量的频率的倒数亦即规定时间从由接收单元生成的差频信号中提取信号值,并计算该提取出的多个信号值的近似曲线作为直流分量信号。并且,信号生成单元生成从由接收单元生成的差频信号减去了由直流计算单元计算出的直流分量信号而得到的对象信号。
第一检测单元基于对由信号生成单元生成的对象信号进行了频率解析的结果来检测作为到来波的产生源的第一物标。
即,在本公开中的直流计算单元中,根据每一规定时间提取出的多个信号值计算这些多个信号值的近似曲线来作为直流分量信号。该直流分量信号为使差频信号通过将直流分量的频率作为截止频率的低通滤波器而得到的信号。并且,在本公开中的对象信号中,从差频信号除去了直流分量。此外,这里所说的直流分量是指与来自存在于极附近距离范围内的物标的到来波对应的频率分量。
因此,根据本公开的物标检测装置,能够减少来自近距离物标的到来波埋没在来自存在于极附近距离范围的物标的到来波。其结果为,根据本公开的物标检测装置,能够提高存在于本来应该检测出的距离范围即近距离范围的近距离物标的检测精度。
而且,在本公开的物标检测装置中,执行频率解析的对象信号是从该差频信号减去了来自存在于极附近距离的物标的到来波分量后的信号。因此,在本公开的物标检测装置中,能够抑制基于来自存在本来应该检测出的物标的远距离范围的到来波的差频信号的信号电平的降低。
因此,根据本公开的物标检测装置,能够防止存在于本来应该检测出的远距离范围的物标的检测精度的降低。
如以上说明那样,根据本公开的物标检测装置,能够进一步提高物标的检测精度。
此外,“权利要求书”以及“发明内容”的栏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单元的对应关系,并不限定本公开的技术范围。
附图说明
图1是表示应用了本公开的物标检测装置的概略结构的图。
图2是表示物标检测处理的处理顺序的流程图。
图3是表示直流分量除去处理的处理顺序的流程图。
图4A是对直流分量信号的计算过程进行说明的图。
图4B是表示代表值的计算过程的图。
图5是表示对差频信号、近似曲线、以及对象信号分别进行了频率解析的结果的图。
具体实施方式
以下,与附图一起对本公开的实施方式进行说明。
图1所示的车载系统1具备雷达装置10、驾驶辅助ECU60、以及报告装置80,是实现自适应巡航控制(ACC)、预碰撞安全系统(PCS)等公知的驾驶辅助控制的系统。
〈雷达装置〉
雷达装置10是安装于汽车的毫米波雷达。该雷达装置10发送由毫米波段的电磁波构成的连续波作为雷达波,并基于接收到由物标反射的雷达波(到来波)的结果来检测该物标。即,雷达装置10是权利要求书所记载的物标检测装置的一个例子。
该雷达装置10具备振荡器32、放大器33、分配器34、以及发送天线36。
振荡器32生成被调制为具有相对于时间而言频率呈直线性增加(渐增)的上升区间、以及频率呈直线性减少(渐减)的下降区间作为一调制周期的毫米波段的高频信号。放大器33放大振荡器32所生成的高频信号。
分配器34将放大器33的输出功率分配成发送信号Ss和本地信号Ls。发送天线36放射与发送信号Ss对应的雷达波。
雷达装置10还具备接收天线部40、接收开关42、混频器43、放大器44、滤波器45、A/D转换器46、以及信号处理部50。
接收天线部40具备接收雷达波的M个(M是2以上的自然数)天线411~41M。此外,对天线411~41M分别分配频道CH1~CHM。
另外,接收开关42依次选择天线411~41M的任一个,将来自选择出的天线411~41M的接收信号Sr供给至后级。
混频器43对被放大器44放大的接收信号Sr混合本地信号Ls,来生成表示发送信号Ss与接收信号Sr的频率的差的差频信号BT。放大器44放大从混频器43供给的差频信号BT。滤波器45从混频器43所生成的差频信号BT中除去不必要的信号分量。A/D转换器46对滤波器45的输出进行取样并转换成数字数据。
该信号处理部50至少具备一个至少具备ROM、RAM、CPU的公知的微型计算机。并且,信号处理部50至少具备一个用于对于经由A/D转换器46获取到的数据执行高速傅立叶变换(FFT)处理等的运算处理装置(例如,DSP)。
该信号处理部50控制振荡器32的启动、停止、经由A/D转换器46的差频信号BT的取样。与此同时,信号处理部50执行使用取样数据的信号处理、在与驾驶辅助ECU60之间接收发送该信号处理所需要的信息(例如,车速等)以及作为该信号处理的结果得到的物标信息的信息通信处理。
并且,信号处理部50使用差频信号BT的取样数据来检测反射了雷达波的物标,并且执行生成关于该物标的物标信息的物标检测处理。
此外,信号处理部50的ROM储存有用于信号处理部50执行物标检测处理的处理程序。
〈雷达装置的动作概要〉
在雷达装置10中,若根据来自信号处理部50的指令而振荡器32振动,则分配器34对由该振荡器32生成且在放大器33中放大的高频信号进行功率分配,从而生成发送信号Ss以及本地信号Ls。并且,在雷达装置10中,将这些信号中的发送信号Ss经由发送天线36作为雷达波发送。
然后,从发送天线36送出并被物标反射的雷达波(即,到来波)被构成接收天线部40的所有天线411~41M接收。然后,仅通过接收开关42选择出的接收频道Chi(i=1~M)的接收信号Sr在被放大器33放大后,被供给至混频器43。在混频器43中,通过对该接收信号Sr混合来自分配器34的本地信号Ls来生成差频信号BT。然后,该差频信号BT被滤波器45除去了不必要的信号分量之后,在A/D转换器46中被取样,并被信号处理部50获取。
此外,接收开关42以在雷达波的一调制周期的期间所有频道CH1~CHM每个被选择规定次数(例如,512次)的方式切换。另外,A/D转换器46与该切换时机同步地执行取样。换句话说,在雷达波的一调制周期的期间,按每一频道CH1~CHM并且按每一雷达波的上升以及下降区间积蓄有取样数据。
而且,信号处理部50基于差频信号BT的取样值检测反射了雷达波的物标,并且导出到各物标的距离、与物标之间的相对速度以及物标所存在的方位(以下,称为“到来方位”)。然后,将包括关于各物标的这些信息(距离、相对速度以及到来方位)的信息作为物标信息输出到驾驶辅助ECU60。
如以上说明那样,雷达装置10被构成为所谓的FMCW雷达。
此外,驾驶辅助ECU60控制其他的车载控制装置、其他的车载设备,实现驾驶辅助控制。作为驾驶辅助控制之一的自适应巡航控制(ACC:Adaptive Cruise Control)将先行车辆与本车辆的车间距离维持在规定的距离。作为驾驶辅助控制之一的预碰撞安全系统(PCS)在不能避免与在本车辆的行进路上存在的障碍物的碰撞的情况下,强化本车辆的制动力、安全带的约束力。
另外,报告装置80是根据控制信号报告信息的公知的装置。该报告装置80例如包括显示信息的显示装置、以及通过声音输出信息的声音输出装置中的至少一个。本实施方式中的显示装置例如包括显示器和显示灯(警告灯)。
<物标检测处理>
接下来,对雷达装置10的信号处理部50所执行的物标检测处理进行说明。
物标检测处理是以预先规定的周期(即,测定周期)启动的处理。
该物标检测处理若启动,则如图2所示,首先,启动振荡器32来开始雷达波的发送(S110)。接着,经由A/D转换器46获取差频信号BT的取样值(S120),若获取到必要的取样值,则停止振荡器32,从而停止雷达波的发送(S130)。
接着,在物标检测处理中,通过并行处理执行第一检测处理(S210~S260)和第二检测处理(S140~S180)。这里所说的“并行处理”可以由信号处理部50所具备的一个微型计算机(或者,DSP)通过所谓的多任务实现第一检测处理和第二检测处理。这里所说的“并行处理”也可以通过利用信号处理部50所具备的多个微型计算机(或者,DSP)的各个分别独立地执行第一检测处理和第二检测处理来实现。
这里所说的第一检测处理是指根据对从差频信号除去了该差频信号的直流分量后的信号(以下,称为“对象信号”)进行了频率解析后的结果来检测物标的处理。另一方面,第二检测处理是指根据对差频信号本身进行了频率解析后的结果来检测物标的处理。
<第二检测处理>
在第二检测处理中,针对在S130中获取到的差频信号BT的取样值执行频率解析(在本实施方式中,FFT处理),按每一接收频道CH1~CHM并且按每一上升/下降区间求出差频信号BT的功率谱(S140)。该功率谱表示差频信号BT所包含的频率和各频率的强度。
并且,在S140中,针对上升区间检测在功率谱上存在的各频率峰值fbu1~fbum,并且针对下降区间检测在功率谱上存在的各频率峰值fbd1~fbdm。此外,检测出的频率峰值fbu、fbd分别意味着有存在成为反射波的产生源的物标的候补(以下,称为物标候补)的可能性。
在物标检测处理中,接着,针对频率峰值fbu、fbd分别执行方位检测处理(S150),在该方位检测处理中推定与该频率峰值fbu、fbd对应的物标候补的到来方位、以及表示来自该物标候补的到来波的接收功率的到来功率。作为该方位检测处理,例如,使用公知的MUSOC(Mutiple Signal Classification:多信号分类)、数字波束形成等方法即可。此外,本实施方式中的到来方位是物标相对于被雷达装置10设定的基准轴存在的方位(角度)。
基于在该S150中推定出的到来方位以及到来功率执行对匹配(S160)。在该S160中执行的对匹配是将根据上升区间的差频信号BT求出的频率峰值fbu1~fbum与根据下降区间的差频信号BT求出的频率峰值fbd1~fbdm在视为由同一物标反射了雷达波的频率峰值彼此间进行匹配并登记的处理。以下,将在S160中进行匹配并登记的频率峰值fbu、fbd的组称为第二频率对。
具体而言,在本实施方式的S160中,针对上升区间的频率峰值fbu与下降区间的频率峰值fbd的所有组合,判定到来功率的差、以及到来方位的角度差是否在预先规定的允许范围内。若该判定的结果为到来功率的差以及到来方位的角度差均在允许范围内,则将对应的频率峰值的组作为第二频率对。
接着,针对在S160中登记的第二频率对的每一个,FMCW方式的雷达装置通过公知的手法导出从雷达装置10到物标候补的距离、物标候补与本车辆的相对速度(S170)。在本实施方式的S170中,基于物标候与本车辆的相对速度以及本车辆的车速,导出各物标候补的速度,并且判定该物标候补是停止物体还是移动物体。将对这些导出的距离以及相对速度(速度)加入了物标候补所存在的方位后的信息与各第二频率对建立对应关系之后,作为物标候补来登记。
并且,执行包括历史记录连接处理、外推插补处理的滤波处理(S180)。
所谓历史记录连接处理是根据这次的测定周期的在S160中登记的第二频率对(以下,称为当前周期第二对)的信息(即,距离、速度、方位等)、和在前次测定周期中登记的第二频率对(以下,称为前周期第二对)的信息,检测与同一物标对应的第二频率对的处理。
具体而言,在历史记录连接处理中,基于前周期第二对的信息,计算与前周期第二对对应的当前周期第二对的预测位置以及预测速度。然后,在该预测位置、预测速度与根据当前周期第二对求出的检测位置、检测速度的差值(位置差值、速度差值)小于预先设定的上限值(上限位置差、上限速度差)的情况下,判断为有历史记录连接。将判断为在多个测定周期(例如5个周期)中存在该历史记录连接的第二频率对识别为物标。此外,存在历史记录连接的前周期第二对的信息(例如,历史记录连接的次数、后述的外推计数器、外推标志等)依次交接给当前周期第二对。
在外推插补处理中,将在当前周期中识别出的物标作为当前周期第二物标,将在前周期中识别出的物标作为前周期第二物标,若有当前周期第二物标和不存在历史记录连接的前周期第二物标,则基于关于该前周期第二物标的预测值制作第二外推对,将该第二外推对追加到当前周期第二物标。
此外,各当前周期第二物标中设定有表示外推的有无的第二外推标志、表示连续外推的次数的第二外推计数器,在当前周期第二物标是实际检测出的实际对的情况下,外推标志GF、外推计数器被清零,在当前周期物标是外推对的情况下,外推标志GF被设置为1,并且外推计数器自加1。然后,在外推计数器的计数值达到预先设定的废弃阈值的情况下,将该物标作为废弃的物标而废弃。
之后,详细而言移至后述的S290。
<第一检测处理>
另一方面,在第一检测处理中,执行生成从差频信号BT除去了直流分量而得到的对象信号ad_det(j)的直流分量除去处理(S210)。
如图3所示,在该直流分量除去处理中,首先,按接收频道CH1~CHM并且按上升/下降区间从差频信号BT的取样值ad(j)的各个减去规定值,来计算修正值ad_dc(j)(S410)。这里的附图标记j是识别差频信号BT的取样的时机的标识符。
而且,本实施方式中的规定值是对差频信号BT进行取样的最初的时机中的取样值ad(1)。即,在S410中,根据ad_dc(j)=ad(j)-ad(1)计算修正值ad_dc(j)。由此,如图4A所示,修正值ad_dc(j)是使差频信号BT的取样值ad(j)分别移位对差频信号BT进行取样的最初的时机中的取样值ad(1)的量而得到的。即,将图4A的图表中的截距设为0。
接着,在直流分量除去处理中,按规定时间从修正值ad_dc(j)中提取信号值(x,y)(S420)。这里的规定时间是指被规定为直流分量的频率的差频信号BT的低频分量中的最大频率的倒数。另外,直流分量的频率是指与来自存在于极近距离范围内的物标的到来波对应的频率分量。
另外,如图4B所示,在本实施方式的S420中提取的信号值(x,y)分别是被规定为分别包括规定时间的时间长度(以下,称为“规定期间”)的代表值。在该S420中提取的代表值是对规定期间内所包含的修正值ad_dc进行了算术平均的结果。
但是,在S420中提取的代表值并不局限于算术平均的结果,既可以是规定期间内所包含的修正值ad_dc的中央值,也可以是众数。
在本实施方式中,通过按规定时间提取信号值(x,y),来按接收频道CH1~CHM并且按上升/下降区间提取N个信号值(x,y)。其中,这里的“N”是在上升/下降区间各自的期间提取信号值(x,y)的次数,是1以上的自然数。
并且,在直流分量除去处理中,计算表示差频信号BT中的直流分量的信号波形的近似曲线f(j)(S430)。在该S430中,具体而言,运算将信号值(x,y)分别代入N次函数而导出的联立方程,并计算各常量。然后,计算代入该常量后的N次函数作为近似曲线f(j)。该近似曲线f(j)是权利要求书所记载的直流分量信号的一个例子。
接着,在直流分量除去处理中,通过从差频信号BT的修正值ad_dc(j)减去近似曲线f(j),来生成从差频信号BT除去了直流分量的对象信号ad_det(j)(S440)。在该S440中,具体而言,从差频信号BT的修正值ad_dc(j)减去在S430中导出的近似曲线f(j)中的各取样时机j中的值(ad_det(j)=ad_dc(j)-f(j))。
之后,结束直流分量除去处理,移至物标检测处理,进而移至第二检测处理的S220。
在该S220中,针对在S440中生成的对象信号ad_det执行频率解析(在本实施方式中,FFT处理),按接收频道CH1~CHM并且按上升/下降区间求出对象信号ad_det的功率谱。
并且,在S220中,针对上升区间检测在功率谱上存在的各频率峰值fbdu1~fbdum,并且针对下降区间检测在功率谱上存在的各频率峰值fbdd1~fbddm。
在物标检测处理中,接着,针对频率峰值fbdu、fbdd分别执行推定与该频率峰值fbdu、fbdd对应的物标候补的到来方位、以及表示接收到来自该物标候补的反射波的接收功率的到来功率的方位检测处理(S230)。
基于在该S230中推定出的到来方位以及到来功率执行对匹配(S240)。在该S240中执行的对匹配是将根据上升区间的差频信号BT求出的频率峰值fbdu1~fbdum和根据下降区间的差频信号BT求出的频率峰值fbdd1~fbddm在视为由同一物标反射了雷达波的频率峰值彼此匹配并登记的处理。以下,将在S240中进行匹配并登记的频率峰值fbdu、fbdd的组称为第一频率对。
接着,对于在S240中登记的第一频率对,FMCW方式的雷达装置通过公知的方法导出从雷达装置10到物标候补的距离、物标候补与本车辆的相对速度(S250)。
并且,执行包括历史记录连接处理、外推插补处理的滤波处理(S260)。
历史记录连接处理是指根据这次的测定周期的在S260中登记的第一频率对(以下,称为当前周期第一对)的信息(即,距离、速度、方位等)和前一个测定周期中登记的频率对(以下,称为前周期第一对)的信息检测与同一物标对应的第一频率对的处理。
具体而言,在历史记录连接处理中,基于前周期第一对的信息,计算与前周期第一对对应的当前周期第一对的预测位置以及预测速度。然后,在该预测位置、预测速度与根据当前周期第一对求出的检测位置、检测速度的差(位置差、速度差)小于预先设定的上限值(上限位置差、上限速度差)的情况下,判断为有历史记录连接。将判断为在多个测定周期(例如5个周期)中存在该历史记录连接的第一频率对识别为是物标。此外,有历史记录连接的前周期第一对的信息(例如,历史记录连接的次数、后述的外推计数器、外推标志等)依次交接给当前周期第一对。
在外推插补处理中,将当前周期中识别出的物标作为当前周期第一物标,将前周期中识别出的物标作为前周期第一物标,若有当前周期第一物标和没有历史记录连接的前周期第一物标,则基于关于该前周期第一物标的预测值制作外推对,并将该外推对追加到当前周期第一物标。
此外,在各当前周期第一物标设定有表示外推的有无的外推标志、表示连续外推的次数的外推计数器,在当前周期第一物标是实际检测出的实际对的情况下,外推标志GF、外推计数器被清零,在当前周期第一物标是外推对的情况下,外推标志GF被设置为1,并且外推计数器自加1。然后,在外推计数器的计数值达到预先设定的废弃阈值的情况下,将该物标作为废弃的物标而废弃。
之后,物标检测处理移至S290。
在该S290中,基于S180中的滤波处理的结果以及S260中的滤波处理的结果,检测通过第一检测处理以及第二检测处理这双方检测出的物标作为确定物标。即,在S290中,若在共同的位置存在通过第一检测处理检测出的物标以及通过第二检测处理检测出的物标这双方,则判定为存在该物标的可能性较高。
并且,在物标检测处理中,将在S290中检测出的各个确定物标的物标信息输出到驾驶辅助ECU60(S300)。
之后,结束当前周期中的物标检测处理。
[实施方式的效果]
如以上说明那样,在物标检测处理的第一检测处理中,根据按每一规定时间提取出的多个信号值(x,y)计算这些多个信号值(x,y)的近似曲线f(j)。该近似曲线f(j)与使差频信号BT通过将直流分量的频率作为截止频率的低通滤波器而得到的信号近似。
并且,在物标检测处理的第一检测处理中,通过从差频信号BT的修正值ad_dc(j)减去该计算出的近似曲线f(j),来生成从差频信号BT除去了直流分量而得到的对象信号ad_det(j)。直流分量是与来自存在于极附近距离范围内的物标的到来波对应的频率分量。因此,从对象信号ad_det(j)除去了与来自存在于极附近距离范围内的物标的到来波对应的频率分量。
而且,在物标检测处理的第一检测处理中,为了检测反射了雷达波的物标,对对象信号ad_det(j)进行频率解析(FFT)。若对该对象信号ad_det(j)进行频率解析(FFT),则如图5所示,检测不到直流分量的频率峰值。
换言之,在雷达装置10中,能够减少来自存在于该雷达装置10近距离范围内的物标(以下,称为近距离物标)的到来波埋没在来自存在于极附近距离范围内的物标的到来波中这一情况。其结果为,根据雷达装置10,能够提高近距离物标的检测精度。
因此,根据雷达装置10,能够防止存在于本来应该检测出的距离范围的近距离物标的检测精度的降低。
而且,在物标检测处理的第一检测处理中,执行频率解析的对象信号ad_det(j)是从该差频信号BT减去了由差频信号BT的直流分量构成的近似曲线f(j)而得到的信号。
因此,在雷达装置10中,能够减少使基于来自本来应该检测出的物标所存在的远距离范围的到来波的差频信号的信号电平降低这一情况。
因此,根据雷达装置10,能够防止存在于本来应该检测出的远距离范围的物标的检测精度的降低。
如以上说明那样,根据雷达装置10,能够进一步提高物标的检测精度。
然而,通常,差频信号BT的信号电平随着时间的变化细微地变动。
因此,根据提取信号值(x,y)的时机,存在包括直流分量以外的噪声作为信号值(x,y)的可能性。
因此,在直流分量除去处理的S420中,提取包括各个规定时间的规定期间的代表值作为信号值(x,y)。
因此,根据直流分量除去处理,能够使近似曲线f(j)中的噪声平滑化,能够使该近似曲线f(j)的计算精度提高。
另外,在直流分量除去处理的S410中,从差频信号BT的取样值ad(j)分别减去对该差频信号BT进行取样的最初时机的取样值ad(1)。
即,在本实施方式中的S410中,近似曲线f(j)中的次数降低了一次。
因此,根据本实施方式的直流分量除去处理,能够减少用于导出近似曲线f(j)的运算所需要的处理量。
并且,在本实施方式的物标检测处理的S290中,将通过第一检测处理以及第二检测处理这双方检测出的物标检测为确定物标。因此,根据本实施方式的雷达装置10,能够进一步提高物标的检测精度。
[其他的实施方式]
以上,对本公开的实施方式进行了说明,但本公开并不局限于上述实施方式,能够在不脱离本公开的要旨的范围内以各种方式实施。
例如,在上述实施方式的物标检测处理中,并行地执行了第一检测处理和第二检测处理,但第一检测处理和第二检测处理也可以不并行地执行。
并且,在本公开中,也可以省略第二检测处理。该情况下,物标检测处理中的S290也可以被省略。而且,在该情况下的物标检测处理的S300中,输出S260中的历史记录连接处理的结果,连续规定次数地有历史记录连接的各个物标的物标信息。
另外,在上述实施方式的S300中,输出了与确定物标有关的物标信息,但输出物标信息的对象并不局限于确定物标。输出物标信息的对象也可以为通过第一检测处理或者第二检测处理的任一方检测出的所有物标。该情况下,也可以对与通过第一检测处理以及第二检测处理这双方检测出的所有物标有关的物标信息设定表示存在该物标的可能性较高的标志。
此外,在上述实施方式的第一检测处理中,针对所有频道CH执行直流分量除去处理对物标进行了检测,但执行第一检测处理的频道CH的个数并不局限于所有频道CH,也可以是一个频道CH。该情况下,基于到通过第一检测处理检测出的物标的距离执行S290即可。
上述实施方式以FMCW雷达为对象进行了说明,但本公开的对象并不局限于FMCW雷达。例如,本公开的对象既可以是2频率CW雷达,也可以是CW雷达。
此外,省略了上述实施方式的构成的一部分的方式也是本公开的实施方式。另外,适当地组合上述实施方式和变形例而构成的方式也是本公开的实施方式。另外,在不脱离由权利要求书所记载的语句确定出的发明的本质的限度内能够想到的所有方式也是本公开的实施方式。
另外,本公开除了上述的物标检测装置以外,还能够以为了检测物标而由计算机所执行的程序、物标检测方法等各种形态实现。
附图标记说明
1…车载系统;10…雷达装置;32…振荡器;33…放大器;34…分配器;36…发送天线;40…接收天线部;42…接收开关;43…混频器;44…放大器;45…滤波器;46…A/D转换器;50…信号处理部;60…驾驶辅助ECU;80…报告装置。
Claims (13)
1.一种物标检测装置(10),其特征在于,具备:
发送单元(32、33、34、36),其以规定的周期发送由连续波构成的雷达波;
接收单元(40、41、42、43),其接收从所述发送单元发送出的雷达波的反射波亦即到来波,并通过对该接收到的到来波混合由所述发送单元发送出的雷达波来生成差频信号;
直流计算单元(50:S410~S430),其按每一直流分量的频率的倒数亦即规定时间从由所述接收单元生成的差频信号中提取信号值,计算该提取出的多个信号值的近似曲线作为直流分量信号;
信号生成单元(50:S440),其生成从由所述接收单元生成的差频信号减去了由所述直流计算单元计算出的直流分量信号而得到的对象信号;
第一检测单元(50:S220~S260),其基于对由所述信号生成单元生成的对象信号进行了频率解析后的结果,检测作为所述到来波的产生源的第一物标。
2.根据权利要求1所述的物标检测装置,其特征在于,
将所述差频信号的低频分量中的最大频率规定为所述直流分量的频率。
3.根据权利要求1或者2所述的物标检测装置,其特征在于,
所述直流计算单元提取各个规定期间的代表值作为所述信号值,其中,所述规定期间为被规定成包括各个所述规定时间的时间长度。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的物标检测装置,其特征在于,
所述直流计算单元将所述信号值的提取个数设为“N”个,以N次函数表示所述近似曲线。
5.根据权利要求4所述的物标检测装置,其特征在于,
所述直流计算单元将所述N次函数中的截距设为“0”来计算所述直流分量信号。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的物标检测装置,其特征在于,具备:
第二检测单元(50:S140~S180),其基于对由所述接收单元生成的差频信号进行了频率解析后的结果,检测作为所述到来波的产生源的第二物标;以及
判定单元(50:S290),若根据所述第一检测单元中的检测结果以及所述第二检测单元中的检测结果,在共同的位置存在第一物标以及第二物标双方,则判定为存在物标。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的物标检测装置,其特征在于,
所述接收单元利用多个接收天线的每一个接收所述到来波,并生成由所述多个接收天线接收到的到来波的每一个的差频信号,
所述直流计算单元针对由所述接收单元生成的每一所述接收天线的差频信号中的一个差频信号计算所述直流分量信号。
8.根据权利要求1~6中的任一项所述的物标检测装置,其特征在于,
所述接收单元利用多个接收天线的每一个接收所述到来波,并生成由所述多个接收天线接收到的到来波的每一个的差频信号,
所述直流计算单元针对由所述接收单元生成的每一所述接收天线的差频信号中的至少两个差频信号计算所述直流分量信号。
9.一种物标检测方法,其特征在于,包括:
以规定的周期发送由连续波构成的雷达波(32、33、34、36、50:S110);
接收发送出的所述雷达波的反射波亦即到来波(40、41、42、43);
通过对接收到的所述到来波混合发送出的所述雷达波来生成差频信号(40、41、42、43、50:S120);
按每一直流分量的频率的倒数亦即规定时间从所述差频信号中提取信号值(50:S410~S430),
计算提取出的多个所述信号值的近似曲线作为直流分量信号(50:S410~S430);
通过从所述差频信号减去所述直流分量信号来生成对象信号(50:S440);以及
基于对所述对象信号进行了频率解析后的结果,检测作为所述到来波的产生源的第一物标(50:S220~S260)。
10.根据权利要求9所述的物标检测方法,其特征在于,
将所述差频信号的低频分量中的最大频率规定为所述直流分量的频率。
11.根据权利要求9或10所述的物标检测方法,其特征在于,
提取各个规定期间的代表值作为所述信号值,其中,所述规定期间为被规定成包括各个所述规定时间的时间长度。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的物标检测方法,其特征在于,
将所述信号值的提取个数设为“N”个,以N次函数表示所述近似曲线。
13.根据权利要求12所述的物标检测方法,其特征在于,
将所述N次函数中的截距设为“0”来计算所述直流分量信号。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014-145975 | 2014-07-16 | ||
JP2014145975A JP6260482B2 (ja) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | 物標検出装置 |
PCT/JP2015/070382 WO2016010109A1 (ja) | 2014-07-16 | 2015-07-16 | レーダ波により物標を検出する物標検出装置および物標検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106537171A true CN106537171A (zh) | 2017-03-22 |
CN106537171B CN106537171B (zh) | 2018-11-06 |
Family
ID=55078595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580038439.6A Active CN106537171B (zh) | 2014-07-16 | 2015-07-16 | 利用雷达波检测物标的物标检测装置以及物标检测方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10649074B2 (zh) |
JP (1) | JP6260482B2 (zh) |
CN (1) | CN106537171B (zh) |
DE (1) | DE112015003275B4 (zh) |
WO (1) | WO2016010109A1 (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108535714A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-14 | 加驰(厦门)智能科技有限公司 | 一种毫米波雷达检测开放空间遮挡物体的方法及装置 |
CN110570452A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 丰田自动车株式会社 | 物标识别装置 |
CN112534298A (zh) * | 2018-08-07 | 2021-03-19 | 株式会社村田制作所 | 雷达装置 |
CN112912759A (zh) * | 2018-10-24 | 2021-06-04 | 株式会社电装 | 物体跟踪装置 |
CN113557446A (zh) * | 2020-02-25 | 2021-10-26 | 古河电气工业株式会社 | 雷达系统、处理方法和处理程序 |
CN113661406A (zh) * | 2019-04-10 | 2021-11-16 | 株式会社电装 | 雷达装置 |
CN114514439A (zh) * | 2019-10-09 | 2022-05-17 | 株式会社电装 | 估计装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10605920B2 (en) * | 2016-01-13 | 2020-03-31 | Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. | Power savings through refresh control for distance sensing devices |
JP6716984B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2020-07-01 | 株式会社デンソー | 物標検出装置 |
JP6619697B2 (ja) * | 2016-06-09 | 2019-12-11 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
CN109212530B (zh) * | 2017-07-04 | 2022-03-11 | 阿波罗智能技术(北京)有限公司 | 用于确定障碍物速度的方法和装置 |
EP3696563B1 (en) * | 2019-02-14 | 2023-06-07 | IMEC vzw | Transmitter-receiver leakage suppression in integrated radar systems |
US11709244B2 (en) * | 2019-10-21 | 2023-07-25 | Banner Engineering Corp. | Near range radar |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1010226A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-01-16 | Japan Radio Co Ltd | クラッタ抑圧レーダ装置 |
JP2005030809A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Mitsubishi Electric Corp | 移動体のレ−ダ方式、レ−ダ装置、レーダ信号処理方法、及びレーダ信号処理装置 |
JP3788322B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2006-06-21 | 株式会社村田製作所 | レーダ |
CN101162267A (zh) * | 2006-10-12 | 2008-04-16 | 株式会社电装 | 使用电子捷变雷达的目标检测装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0550383U (ja) * | 1991-12-06 | 1993-07-02 | 富士通テン株式会社 | ミリ波レーダ距離速度測定装置 |
JPH10253750A (ja) * | 1997-03-13 | 1998-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | Fm−cwレーダ装置 |
JPH11109026A (ja) * | 1997-10-07 | 1999-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Fm−cwレーダ |
JP2000131420A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 不要信号抑圧装置 |
US6297764B1 (en) | 1999-12-13 | 2001-10-02 | Harris Corporation | Radar receiver having matched filter processing |
JP3620447B2 (ja) * | 2000-12-22 | 2005-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | Fm−cwレーダ装置 |
JP4457525B2 (ja) | 2001-06-11 | 2010-04-28 | 株式会社デンソー | 距離測定装置 |
JP4393084B2 (ja) | 2003-03-04 | 2010-01-06 | 富士通テン株式会社 | レーダ装置 |
JP4098318B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2008-06-11 | 本田技研工業株式会社 | 電子走査型ミリ波レーダ装置およびコンピュータプログラム |
KR100761462B1 (ko) | 2006-05-23 | 2007-09-28 | 한국과학기술원 | 거리측정 센서 및 이를 이용한 거리 측정방법 |
US9442191B2 (en) * | 2009-07-01 | 2016-09-13 | Navico Holding As | Signal processing system and method |
JP2012052958A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Toyota Central R&D Labs Inc | 信号処理装置 |
JP5267538B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2013-08-21 | 株式会社デンソー | ピーク検出閾値の設定方法、物標情報生成装置、プログラム |
-
2014
- 2014-07-16 JP JP2014145975A patent/JP6260482B2/ja active Active
-
2015
- 2015-07-16 CN CN201580038439.6A patent/CN106537171B/zh active Active
- 2015-07-16 WO PCT/JP2015/070382 patent/WO2016010109A1/ja active Application Filing
- 2015-07-16 DE DE112015003275.4T patent/DE112015003275B4/de active Active
- 2015-07-16 US US15/325,913 patent/US10649074B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1010226A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-01-16 | Japan Radio Co Ltd | クラッタ抑圧レーダ装置 |
JP3788322B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2006-06-21 | 株式会社村田製作所 | レーダ |
JP2005030809A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-03 | Mitsubishi Electric Corp | 移動体のレ−ダ方式、レ−ダ装置、レーダ信号処理方法、及びレーダ信号処理装置 |
CN101162267A (zh) * | 2006-10-12 | 2008-04-16 | 株式会社电装 | 使用电子捷变雷达的目标检测装置 |
CN101162267B (zh) * | 2006-10-12 | 2010-11-24 | 株式会社电装 | 使用电子捷变雷达的目标检测装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108535714A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-09-14 | 加驰(厦门)智能科技有限公司 | 一种毫米波雷达检测开放空间遮挡物体的方法及装置 |
CN108535714B (zh) * | 2018-05-25 | 2021-10-22 | 厦门精益远达智能科技有限公司 | 一种毫米波雷达检测开放空间遮挡物体的方法及装置 |
CN110570452A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 丰田自动车株式会社 | 物标识别装置 |
CN112534298A (zh) * | 2018-08-07 | 2021-03-19 | 株式会社村田制作所 | 雷达装置 |
CN112912759A (zh) * | 2018-10-24 | 2021-06-04 | 株式会社电装 | 物体跟踪装置 |
CN113661406A (zh) * | 2019-04-10 | 2021-11-16 | 株式会社电装 | 雷达装置 |
CN114514439A (zh) * | 2019-10-09 | 2022-05-17 | 株式会社电装 | 估计装置 |
CN113557446A (zh) * | 2020-02-25 | 2021-10-26 | 古河电气工业株式会社 | 雷达系统、处理方法和处理程序 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112015003275T5 (de) | 2017-04-06 |
JP6260482B2 (ja) | 2018-01-17 |
WO2016010109A1 (ja) | 2016-01-21 |
JP2016023945A (ja) | 2016-02-08 |
US10649074B2 (en) | 2020-05-12 |
US20170146646A1 (en) | 2017-05-25 |
DE112015003275B4 (de) | 2022-10-20 |
CN106537171B (zh) | 2018-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106537171A (zh) | 利用雷达波检测物标的物标检测装置以及物标检测方法 | |
US8427361B2 (en) | Radar apparatus for use in vehicle | |
JP4492628B2 (ja) | 干渉判定方法,fmcwレーダ | |
US9618608B2 (en) | Target detection apparatus and vehicle control system | |
JP5278484B2 (ja) | レーダ装置 | |
US10353063B2 (en) | Radar apparatus and signal processing method of radar apparatus | |
US10061017B2 (en) | Target recognition apparatus | |
US10613217B2 (en) | On-board radar apparatus, notification system, and travelling vehicle detection method of on-board radar apparatus | |
US10983195B2 (en) | Object detection apparatus | |
CN110431436B (zh) | 求取至少一个目标的径向相对加速度的方法和雷达设备 | |
US10416285B2 (en) | Object detection apparatus changing content of processes depending on feature of object to be detected | |
TWI646342B (zh) | 車載用雷達裝置 | |
JP6231803B2 (ja) | レーダ装置、及び、信号処理方法 | |
CN104303072A (zh) | 雷达装置以及雷达装置的入射波处理方法 | |
US20150378008A1 (en) | Radar apparatus mounted on a vehicle | |
JP2019020158A (ja) | 物体検出方法及び物体検出装置 | |
CN104459684B (zh) | 用于检测雷达波的爬行的设备 | |
US9075134B2 (en) | Radar system | |
JP2001141812A (ja) | Fm−cwレーダ装置 | |
JP2016125945A (ja) | レーダ信号処理装置およびレーダ装置 | |
JP2019194627A (ja) | レーダ信号処理装置およびレーダ装置 | |
JPH08304530A (ja) | レーダ装置及びスペクトラムピーク検出方法 | |
JP2011069638A (ja) | レーダ装置 | |
JPH0990024A (ja) | 車間距離測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |