CN107250837A - 雷达装置和雷达装置的对象物检测方法 - Google Patents

雷达装置和雷达装置的对象物检测方法 Download PDF

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Abstract

可靠地去除多次回声和来自其他雷达装置的干扰。雷达装置以规定的重复周期发送脉冲信号，接收被对象物反射的脉冲信号并进行解析，从而检测对象物，该雷达装置具有：设定单元(控制部11)，其进行设定，使得脉冲信号的重复周期的至少一部不同；检测单元(速度检测/物体检测部16)，其检测与通过脉冲信号确定出的对象物之间的距离；以及去除单元(杂波去除部17)，其在通过检测单元在不同重复周期或接在不同重复周期之后的期间内检测到的与对象物之间的距离、和在此外的期间内检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为杂波而去除。

Description

雷达装置和雷达装置的对象物检测方法
技术领域
本发明涉及雷达装置和雷达装置的对象物检测方法。
背景技术
在现有的雷达装置中，在反射较大的物体存在于与发送重复周期相当的距离以外的情况下，作为所谓的多次回声而混入接收信号中，成为误检测的原因。
作为防止这样的多次回声产生的影响的技术，在专利文献1所公开的技术中，根据基于短距离范围和长距离范围的发送脉冲周期而产生的接收信号的差来确定并消除多次回声杂波(echo clutter)。
此外，在专利文献2所公开的技术中，通过使用被设定为按照每个脉冲重复周期以规定的频率增加或减少的频率的发送频率信号，从而能够通过速度来判别1次回声和多次回声。
进而，在专利文献3所公开的技术中，通过任意地选择多个发送交错触发产生电路来避免干扰。
此外，雷达装置需要避免本身发射而被对象物反射的反射波与从其他雷达装置发射的电波之间的干扰，特别地，在本身的雷达装置和作为干扰源的其他雷达装置是同样的雷达装置的情况下，不容易避免干扰。
作为用于避免这种相互干扰的手段，对于FMCW(Frequency ModulatedContinuous Wave：调频连续波)雷达，已知有对FMCW调制信号的周期和发送间隔、调制梯度进行控制来防止干扰的方法。
此外，对于脉冲雷达，已知专利文献4所示的通过控制圆极化波的旋回方向来防止干扰的方法，以及如专利文献5所示的如下方法等：使发送停止，并仅使接收电路动作来接收电波，在将接收到的信号作为不需要信号而积蓄在存储部后，进行通常计测，从其中去除不需要信号。
此外，一般而言，作为去除脉冲雷达中的杂波的技术，已知专利文献6所示的如下方法等：在发送接收重复周期的1周期中发送多个发送脉冲的复合脉冲雷达中，在按照每个发送接收重复周期使发送脉冲之间的时间间隔变化，即，使脉冲重复频率(PRF)变化，并且以该发送脉冲中的任意一个发送脉冲的定时为基准而观测到一连串的目标反射接收信号的情况下，通过非同步信号去除处理电路去除按照每个重复周期而不同的时间位置处出现的目标反射接收信号。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本实开平05-28980号公报
【专利文献2】日本特开2007-240485号公报
【专利文献3】日本特开昭60-100775号公报
【专利文献4】日本实开平09-3656290号公报
【专利文献5】日本特开2010-216824号公报
【专利文献6】日本特开昭61-133885号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1所公开的技术中，需要对长距离范围的测定范围内的数据进行处理以判定短距离范围内的多次回声，因此，存在处理电路的规模变大的问题。
此外，在专利文献2所公开的技术中，存在需要能够高速进行频率调制的发送单元等机构复杂的问题。
并且，在专利文献3所公开的技术中，在使用离散傅立叶转换(DFT)来运算反射物体的相对速度信息的相干雷达中存在如下问题：由于交错而使接收采样周期变得不固定，因此目标物的检测速度产生不确定性。
此外，专利文献4所公开的技术存在如下问题等：由于利用圆极化波，所以需要用于使发送电波的相位错开90度的装置，天线的构造比单极化波天线复杂。
此外，在专利文献5所示的技术中，由于需要存储部，因此存在尺寸和成本方面的缺点，此外，存在如下问题：当要去除作为干扰源的雷达的信号时，有可能将真的目标信号作为不需要信号而去除。
进而，在专利文献6所示的技术中，在具有与本身同样的PRF的雷达装置成为干扰源的情况下，存在无法识别干扰等的问题。
本发明是鉴于以上问题点而完成的，其目的在于提供雷达装置和雷达装置的对象物检测方法，能够以简单的电路结构可靠地去除多次回声和来自其他雷达装置的干扰。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题，本发明的雷达装置以规定的重复周期发送脉冲信号，接收被对象物反射的所述脉冲信号并进行解析从而检测所述对象物，其特征在于，该雷达装置具有：设定单元，其进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期的至少一部分不同；检测单元，其检测与通过所述脉冲信号确定出的对象物之间的距离；以及去除单元，其在通过所述检测单元在不同重复周期或接在不同重复周期之后的期间内检测到的与对象物之间的距离、和在此外的期间内检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为来自其他雷达装置的干扰波或杂波而去除。
根据这样的结构，能够通过简单的电路结构可靠地去除多次回声和来自其他雷达装置的干扰。
此外，本发明的特征在于，所述设定单元进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期的至少一部分不同，并且使得对所述脉冲信号进行采样时的采样周期固定，所述去除单元在通过所述检测单元在接在不同重复周期之后的期间内检测到的与对象物之间的距离、和在此外的期间内检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为杂波而去除。
根据这样的结构，能够通过简单的电路结构可靠地去除多次回声。
此外，本发明的特征在于，所述设定单元进行设定，使得所述采样周期内存在的多个脉冲信号的全部的重复周期不同。
根据这样的结构，能够更可靠地去除多次回声。
此外，本发明的特征在于，所述设定单元将以相同的重复周期并以规定的次数连续的脉冲信号作为单位来设定重复周期，并且进行设定，使得多个单位中的至少一部分单位的重复周期不同。
根据这样的结构，能够通过简单的电路结构可靠地去除多次回声，并且，能够使采样周期固定，因此，能够防止产生速度的不确定性。
此外，本发明的特征在于，所述去除单元对不同重复周期中的检测信号和此外的重复周期中的检测信号进行平均，从而相对地减小杂波成分。
根据这样的结构，能够通过简单的结构去除杂波成分。
此外，本发明的特征在于，所述去除单元仅将规定的重复周期中的检测信号作为杂波而去除。
根据这样的结构，能够通过简单的结构去除杂波成分。
此外，本发明的特征在于，所述设定单元进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期中的至少一部分不同，所述去除单元在通过所述检测单元在不同重复周期中检测到的与对象物之间的距离、和在此外的重复周期中检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为来自他其雷达装置的干扰波而去除。
根据这样的结构，能够通过简单的电路结构可靠地去除来自其他雷达装置的干扰。
此外，本发明的特征在于，所述设定单元进行设定，使得采样周期内存在的多个脉冲信号中的至少1个重复周期不同。
根据这样的结构，能够通过简单的电路结构可靠地去除干扰波，并且能够使采样周期固定，因此能够防止产生速度的不确定性。
此外，本发明的特征在于，所述设定单元进行设定，使得采样周期内存在的多个脉冲信号的全部的重复周期不同。
根据这样的结构，能够更可靠地去除干扰波。
此外，本发明的特征在于，所述设定单元将以相同的重复周期并以规定的次数连续的脉冲信号作为单位来设定重复周期，并且进行设定，使得多个单位中的至少一部分的单位的重复周期不同。
根据这样的结构，能够通过简单的电路结构可靠地去除干扰波，并且能够使采样周期固定，因此能够防止产生速度的不确定性。
此外，本发明的特征在于，在停止了脉冲信号的发送的状态下存在接收信号的情况下，所述设定单元判定为存在干扰源，设定所述重复周期，使得能够通过所述去除单元进行去除。
根据这样的结构，能够可靠地检测干扰波的存在。
此外，本发明的特征在于，所述去除单元对不同重复周期中的检测信号和此外的重复周期中的检测信号进行平均，从而相对地减小干扰波成分。
根据这样的结构，能够通过简单的结构可靠地去除干扰波成分。
此外，本发明的特征在于，所述去除单元仅将规定的重复周期中的检测信号作为干扰波成分而去除。
根据这样的结构，能够通过简单的结构可靠地去除干扰波成分。
此外，本发明的雷达装置的对象物检测方法，该雷达装置以规定的重复周期发送脉冲信号，接收被对象物反射的所述脉冲信号并进行解析，从而检测所述对象物，其特征在于，该雷达装置的对象物检测方法具有以下步骤：设定步骤，进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期中的至少一部分不同；检测步骤，检测与通过所述脉冲信号确定出的对象物之间的距离；以及去除步骤，在所述检测步骤中在不同重复周期或接在不同重复周期之后的期间内检测到的与对象物之间的距离、和在此外的期间内检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为来自其他雷达装置的干扰波或杂波而去除。
根据这种方法，能够通过简单的电路结构可靠地去除多次回声和来自其他雷达装置的干扰。
发明的效果
根据本发明，能够提供可通过简单的电路结构可靠地去除多次回声和来自其他雷达装置的干扰的雷达装置和雷达装置的对象物检测方法。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的雷达装置的结构例的图。
图2是对图1所示的实施方式的动作进行说明的图。
图3是对图1所示的实施方式的动作进行说明的图。
图4是对图1所示的实施方式的动作进行详细说明的流程图。
图5是示出本发明的变形实施方式的图。
图6是对图5所示的实施方式的动作进行说明的图。
图7是对图5所示的实施方式的动作进行说明的图。
图8是示出本发明的实施方式的雷达装置的结构例的图。
图9是对图8所示的实施方式的动作进行说明的图。
图10是对图8所示的实施方式的动作进行说明的图。
图11是对图8所示的实施方式的动作进行详细说明的流程图。
图12是对图11所示的“干扰检测处理”进行详细说明的流程图。
图13是示出本发明的变形实施方式的图。
具体实施方式
接着，对本发明的实施方式进行说明。
(A)本发明的第1实施方式的结构的说明
图1是示出本发明的第1实施方式的雷达装置的结构例的框图。如图1所示，本发明的第1实施方式的雷达装置具有发送天线TX、接收天线RX1～RX4、接收信号切换部10、控制部11、发送部12、振荡部13、接收部14、A/D(Analog to Digital：模拟到数字)转换部15、速度检测/物体检测部16和杂波去除部17作为主要的构成要素。另外，以本实施方式的雷达装置作为例如搭载在汽车等车辆上并对其他车辆、障害物、步行者等进行检测的装置而进行动作的情况为例来进行说明。当然，也可以装备在车辆以外的移动体上。
这里，发送天线TX是将从发送部12提供的脉冲信号作为电波发送到对象物的天线。接收天线RX1～RX4是接收从发送天线TX发送并被对象物反射的电波，并作为电信号提供到接收信号切换部10的天线。
接收信号切换部10由控制部11控制，选择接收天线RX1～RX4中的任意一方，将从所选择的接收天线提供的接收信号提供到接收部14。
控制部11对发送部12进行控制，在规定的定时送出脉冲信号，并且，对接收信号切换部10进行控制，将通过接收天线RX1～RX4中的任意一方接收到的信号提供到接收部14。
发送部12对从振荡部13提供的高频信号进行调制，生成高频脉冲信号并经由发送天线TX向空间发射。
振荡部13以规定的频率进行振荡，将所得到的高频信号(本地信号)提供给接收部14和发送部12。
接收部14通过从振荡部13提供的高频信号对从接收信号切换部10提供的接收信号进行解调，并提供给A/D转换部15。
A/D转换部15以规定的周期对从接收部14提供的信号进行采样，并且，通过A/D转换将其转换成数字信号，提供给速度检测/物体检测部16。
速度检测/物体检测部16对从A/D转换部15提供的数字信号执行预相加(プリサム)处理和DFT(Discrete Fourier Transform：离散傅立叶变换)等处理，进行接收信号的速度检测，根据物体的多普勒频率的信息和距离的信息对对象物进行检测。
杂波去除部17根据从速度检测/物体检测部16提供的物体检测信息，执行去除多次回声杂波和干扰信号的处理。
(B)本发明的第1实施方式的动作的说明
接着，对本发明的第1实施方式的动作进行说明。图2是对图1所示的实施方式的动作进行说明的时序图。另外，在图2中，横轴表示时间，此外，纵轴的RX1～RX4表示通过接收天线RX1～RX4接收的脉冲信号。
例如，当搭载了图1所示的雷达装置的车辆的点火钥匙成为接通(on)的状态时，未图示的ECU(Electric Control Unit：电控单元)向图1所示的雷达装置的控制部11指示开始动作。其结果是，控制部11控制发送部12，使得以规定的周期发送脉冲信号，并且，控制接收信号切换部10，使得选择接收天线RX1～RX4中的任意一方。更详细地讲，如图2所示，控制部11在定时t1控制接收信号切换部10，使其选择接收天线RX1，并且，控制发送部12使其送出发送脉冲(图2中以粗线的箭头表示的脉冲)。从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T1后，控制部11在定时t2控制接收信号切换部10使其选择接收天线RX2，并且控制发送部12使其送出发送脉冲。此外，从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T2后，控制部11在定时t3控制接收信号切换部10使其选择接收天线RX3，并且，控制发送部12使其送出发送脉冲。同样，从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T3后，控制部11在定时t4控制接收信号切换部10使其选择接收天线RX4，并且，控制发送部12使其送出发送脉冲。然后，从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T4后，控制部11在定时t5控制接收信号切换部10使其选择接收天线RX1，并且，控制发送部12使其送出发送脉冲，然后，同样地重复如下动作：在经过脉冲重复周期T1后选择接收天线RX2来送出发送脉冲，在经过脉冲重复周期T2后选择接收天线RX3来送出发送脉冲。其结果是，如图2所示，按照每个脉冲重复周期T1～T4重复发送发送脉冲的动作。另外，在图1所示的实施方式中，将脉冲重复周期T1～T4设定为，T1＜T2＜T3＜T4。
在定时t1从发送天线TX发送的发送脉冲被对象物反射，由接收天线RX1接收，并提供给接收部14。将从发送脉冲被发送到被对象物反射、由接收天线RX1接收为止的时间设为RTa，如图2所示，从发送发送脉冲起经过时间RTa后，接收到回声Rα。另外，由于脉冲重复周期T1～T4是极短时间，因此，在此期间内，搭载雷达装置的车辆与对象物之间的距离基本不会变化，因此在脉冲重复周期T2～T4中，也在从发送发送脉冲其经过时间RTa后接收到回声Rα。
接收部14通过从振荡部13提供的高频信号对接收脉冲进行解调并输出。A/D转换部15将从接收部14提供的解调后的信号转换为数字信号后输出。速度检测/物体检测部16对从A/D转换部提供的数字信号实施积分处理和DFT处理等，检测对象物的速度和位置。然后，经由杂波去除部(后面叙述详细的动作)作为目标信息而进行输出。
此外，假设在超过雷达装置的检测范围的位置处存在有效地反射发送脉冲的例如卡车等对象物。在这种情况下，在定时t1送出的发送脉冲有时不会在脉冲重复周期T1内被接收，而是在接在脉冲重复周期T1之后的期间即脉冲重复周期T2内被接收。例如，设与对象物之间的往复所需要的时间是RTb，在定时t1送出发送脉冲起经过时间RTb后，在脉冲重复周期T2的期间内检测到回声Rβ。将这种回声Rβ称作2次回声。在存在这种2次回声的情况下，雷达装置会误检测为在与时间(RTb-T1)对应的位置处存在对象物。
在脉冲重复周期T2出现的2次回声Rβ的位置是从脉冲重复周期T2中的发送发送脉冲的定时起经过时间(RTb-T1)后。同样，在脉冲重复周期T3、T4出现的2次回声Rβ的位置为从脉冲重复周期T3、T4中的发送发送脉冲的定时起分别经过时间(RTb-T2)、时间(RTb-T3)后。此外，在第2次以后的脉冲重复周期T1出现的2次回声Rβ的位置是从脉冲重复周期T1中的发送发送脉冲的定时起经过时间(RTb-T4)后。在本实施方式中，脉冲重复周期T1～T4并非T1＝T2＝T3＝T4，而是被设定为T1＜T2＜T3＜T4。因此，(RTb-T1)、(RTb-T2)、(RTb-T3)、(RTb-T4)分别不同，因此，如图3所示，在按照每个脉冲重复周期而不同的距离处检测到2次回声Rβ。因此，杂波去除部17针对在按照每个脉冲重复周期而不同的距离处出现的回声，判断为2次回声而执行去除处理。具体而言，杂波去除部17对图3所示的检测结果的数据进行平均，由此，在相同距离处存在的1次回声(来自存在于检测范围内的对象物的回声)的振幅固定，2次回声(来自存在于检测范围以外的对象物的回声)的振幅减小。另外，能够通过同样的处理去除3次以后的回声。即，在本实施方式中，能够通过同样的处理去除2次以后的回声即多次回声。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式中，设定不同的脉冲重复周期T1～T4，将距离发生变化的回声作为多次回声而去除，因此，能够防止将多次回声误检测为对象物。此外，在接收天线RX1中接收的信号的采样周期是T1+T2+T3+T4是固定的，此外，在接收天线RX2～RX4中接收的信号的采样周期也同样是T1+T2+T3+T4，是固定的。因此，采样周期始终是固定的，所以能够防止在检测对象物的多普勒速度的DFT中产生速度的不确定性。
接着，参照图4对图1所示的实施方式中执行的处理进行详细说明。开始图4所示的处理后，执行以下的步骤。
在步骤S10中，控制部11将初始值1代入对处理次数进行计数的变量i。
在步骤S11中，控制部11控制接收信号切换部10，使其选择接收天线RXi。例如，在i＝1的情况下，接收信号切换部10选择接收天线RX1。
在步骤S12中，控制部11控制发送部12，使其发送发送脉冲。例如，在当前时刻是定时t1的情况下，如图2所示，在t1的定时发送发送脉冲。
在步骤S13中，接收部14接收被对象物反射的脉冲信号。例如，在i＝1的情况下，通过天线RX1接收从发送天线TX发送并被对象物反射的脉冲信号。
在步骤S14中，将通过接收天线接收到的脉冲信号提供给后级的电路。更详细地讲，接收部14通过从振荡部13提供的高频信号对从接收信号切换部10提供的信号进行解调，并提供给A/D转换部15。A/D转换部15通过A/D转换将被提供的信号转换为数字信号，并提供给速度检测/物体检测部16。
在步骤S15中，控制部11判定是否经过了脉冲重复周期Ti，在判定为经过了Ti的情况下(步骤S15：“是”)进入步骤S16，在其以外的情况下(步骤S15：“否”)，返回步骤S13，重复与前述情况同样的处理。例如，在i＝1的情况下，返回步骤S13并重复同样的处理，直到经过图2所示的脉冲重复周期T1。
在步骤S16中，控制部11使对处理次数进行计数的变量i的值加1。
在步骤S17中，控制部11判定变量i的值是否大于4，在大于4的情况下(步骤S17：“是”)进入步骤S18，在其以外的情况下(步骤S17：“否”)返回步骤S11，重复与前述的情况同样的处理。
在步骤S18中，控制部11判定DFT的1个点的处理是否结束，在1个点的处理结束的情况下(步骤S18：“是”)进入步骤S19，在其以外的情况下(步骤S18：“否”)返回步骤S10，重复与前述的情况同样的处理。例如，DFT的1个点由16个数据构成的情况下，能够通过是否重复了16次步骤S10～步骤S18的处理来进行判定。
在步骤S19中，控制部11判定DFT的全部点的处理是否结束，在全部点的处理结束的情况下(步骤S19：“是”)进入步骤S20，在其以外的情况下(步骤S19：“否”)返回步骤S10，重复与前述的情况同样的处理。例如，在DFT的全部点由32个1个点的数据构成的情况下，能够通过是否重复了32次步骤S10～步骤S19的处理来进行判定。另外，关于步骤S18和步骤S19的处理，也可以集中通过一次来判定。
在步骤S20中，速度检测/物体检测部16分别对通过接收天线RX1～RX4接收到的信号执行DFT处理。更详细地讲，速度检测/物体检测部16在对接收到的信号进行积分处理(预相加处理)后，执行DFT处理。
在步骤S21中，速度检测/物体检测部16对通过DFT处理得到的数据执行检测对象物的速度和位置的处理。将与这样检测到的对象物的速度和位置有关的信息提供给杂波去除部17。
在步骤S22中，杂波去除部17执行去除杂波(多次回声)的处理。例如，杂波去除部17将通过天线RX1～RX4接收到并实施了DFT处理的信号相加并进行平均。由此，1次回声不会由于平均而使值减小，但是，多次回声会由于平均而使值减小，因此，通过将得到的值与阈值进行比较，去除阈值以下的对象，从而能够去除杂波。
在步骤S23中，控制部11判定是否继续处理，在判定为继续处理的情况下(步骤S23：“是”)，返回步骤S10，执行与前述的情况同样的处理，在其以外的情况下(步骤S23：“否”)结束处理。
根据以上的处理，能够防止将多次回声误检测为对象物。此外，由于采样周期始终固定，因此，能够防止在检测对象物的多普勒速度的DFT中产生速度的不确定性。
(C)本发明的第2实施方式的结构的说明
图8是示出本发明的第2实施方式的雷达装置的结构例的框图。如图8所示，本发明的第2实施方式的雷达装置具有发送天线TX、接收天线RX1～RX4、控制部11、发送部12、振荡部13、接收部群14、A/D(Analog to Digital)转换部群15和信号处理部16作为主要的结构要素。另外，以本实施方式的雷达装置作为例如搭载在汽车等车辆上并对其他车辆、障害物、步行者等进行检测的装置而进行动作的情况为例来进行说明。当然，也可以装备在车辆以外的移动体上。
这里，发送天线TX是将从发送部12提供的脉冲信号作为电波朝向对象物进行发送的天线。接收天线RX1～RX4是接收从发送天线TX发送并被对象物反射的电波，并作为电信号提供到接收部群14的天线。
控制部11对发送部12进行控制，在规定的定时送出脉冲信号，并且，对接收部群14进行控制，将通过接收天线RX1～RX4接收到的信号提供到A/D转换部群15。
发送部12根据控制部11的控制对从振荡部13提供的高频信号进行调制，生成高频脉冲信号并经由发送天线TX向空间放射。
振荡部13以规定的频率振荡，将所得到的高频信号(本地信号)提供到接收部群14和发送部12。
接收部群14由接收部14-1～14-4构成，通过从振荡部13提供的高频信号对分别从接收天线RX1～RX4提供的接收信号进行解调，并提供到A/D转换部群15。
A/D转换部群15由A/D转换部15-1～15-4构成，以规定的周期对分别从接收部14-1～14-4提供的信号进行采样，并且，通过A/D转换转换为数字信号，提供到信号处理部16。
信号处理部16具有距离/速度检测部16-1和干扰波去除部16-2。距离/速度检测部16-1对从A/D转换部15提供的数字信号执行预相加处理和DFT(Discrete FourierTransform)等处理，进行接收信号的速度检测，根据物体的多普勒频率的信息和距离的信息对对象物进行检测。干扰波去除部16-2根据从距离/速度检测部16-1提供的物体检测信息来执行去除干扰波的处理。
(D)本发明的第2实施方式的动作的说明
接着，对本发明的第2实施方式的动作进行说明。图9是对图8所示的第2实施方式的动作进行说明的时序图。另外，在图9中，横轴表示时间，纵轴的TX表示从发送天线TX发送的脉冲信号，RX1～RX4表示通过接收天线RX1～RX4接收的脉冲信号。此外，雷达装置A表示图8所示的雷达装置，雷达装置B表示作为干扰波的发生源的其他雷达装置。
例如，当搭载了图8所示的雷达装置的车辆的点火钥匙成为接通状态时，未图示的ECU(Electric Control Unit)向图8所示的雷达装置的控制部11指示开始动作。其结果是，控制部11控制发送部12，使得以规定的周期发送脉冲信号，并且，控制接收部群14，使得通过接收部14-1～14-4中的任意一方来接收反射波。更详细地讲，如图9所示，控制部11在定时t1中控制发送部12使其送出发送脉冲(图9中以粗线的实线箭头表示的脉冲)，并且使接收部14-1进行动作。从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T1(＝400ns)后，控制部11在定时t2控制发送部12使其送出发送脉冲，并且使接收部14-2进行动作。此外，从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T2(＝450ns)后，控制部11在定时t3控制发送部12使其送出发送脉冲，并且使接收部14-3进行动作。同样，从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T3(＝500ns)后，控制部11在定时t4控制发送部12使其送出发送脉冲，并且使接收部14-4进行动作。然后，从送出发送脉冲起经过脉冲重复周期T4(＝550ns)后，控制部11在定时t5控制发送部12使其送出发送脉冲，并且使接收部14-1进行动作，然后，同样地重复如下动作：在经过脉冲重复周期T1(＝400ns)后送出发送脉冲，并且使接收部14-1进行动作，在经过脉冲重复周期T2(＝450ns)后送出发送脉冲，并且使接收部14-2进行动作。其结果是，如图9所示，在脉冲重复周期T1～T4中发送脉冲信号。
在定时t1从发送天线TX发送的发送脉冲被对象物反射，由接收天线RX1接收，并提供到接收部14-1。将从发送脉冲被发送到被对象物反射、由接收天线RX1接收为止的时间设为RTa，如图9所示，从发送发送脉冲起经过时间RTa后，接收到回声Rα。另外，由于脉冲重复周期是极短时间(几百ns)，因此，在此期间内，搭载雷达装置的车辆与对象物之间的距离基本不会变化，因此无论在哪个脉冲重复周期内，都是从发送发送脉冲起经过时间RTa后接收到回声Rα。
接收部14-1～14-4通过从振荡部13提供的高频信号对从接收天线RX1～RX4提供的接收信号进行解调并输出。A/D转换部15-1～15-4将分别从接收部14-1～14-4提供的解调后的信号转换为数字信号并输出。距离/速度检测部16-1对从A/D转换部15-1～15-4提供的数字信号实施积分处理和DFT处理等，检测对象物的距离和速度。然后，在通过干扰波去除部16-2执行了去除干扰波的处理(后面详细叙述)后，作为目标信息而进行输出。
但是，在存在作为干扰源的雷达装置B的情况下，雷达装置A会接收到从雷达装置B发送的脉冲信号。例如，在雷达装置B如图9所示在由粗虚线箭头所示的定时发送脉冲信号的情况下，雷达装置A在延迟了对应于与雷达装置B之间的距离的时间RTb的定时，接收到从雷达装置B发送的脉冲信号作为接收信号Rβ。这样的接收信号Rβ可能被误检测为来自对象物的反射波，因此需要去除。
在图9所示的例中，雷达装置B的脉冲重复周期T1～T4为550ns、500ns、450ns、400ns，这与雷达装置A的脉冲重复周期不同。这种情况下，如图9的虚线的矩形内所示，来自雷达装置B的接收信号(图9中由虚线的箭头表示的信号)出现在按照每个脉冲重复周期而不同的距离处，与此相对，来自真的检测对象物的信号始终出现在固定的距离处。
因此，在本实施方式中，将接收信号中的、距离按照每个脉冲重复周期而不同的信号判定为来自干扰源的干扰波，由干扰波去除部16-2进行去除。更详细地讲，干扰波去除部16-2对各脉冲重复周期的信号进行平均。由此，来自真的检测对象物的反射信号保持固定的值，与此相对，干扰波由于平均而使值减小，因此，能够去除干扰波。
此外，图9是雷达装置A和雷达装置B中的脉冲重复周期不同时的例子，但是，在雷达装置A和雷达装置B中的脉冲重复周期相同时，成为图10那样的状态。在图10的例中，在雷达装置A和雷达装置B中，脉冲重复周期T1～T4均为400ns、450ns、500ns、550ns，此外，在该例中，发送定时也一致。在脉冲重复周期相同的情况下，如矩形的虚线内所示，来自真的检测对象物的反射波与干扰波出现在相同的距离处，因此，无法通过进行平均来去除干扰波。
因此，在本实施方式中，当暂时停止脉冲信号的发送而在此时存在接收信号的情况下，判定为存在干扰源。而且，在存在干扰波的情况下，通过规定的脉冲重复周期发送脉冲信号，判定接收信号是图9的状态(以下称作“第1状态”)，还是图10的状态(以下称作“第2状态”)。在是第1状态的情况下，由于干扰源的脉冲重复周期和本装置的脉冲重复周期不同，因此，能够通过前述的处理去除干扰波，因此直接继续处理。另一方面，在是图10所示的第2状态的情况下，无法去除干扰波，因此，该情况下，通过变更脉冲重复周期的设定，使得成为第1状态。更详细地讲，通过变更脉冲重复周期的排列顺序，或者变更各脉冲重复周期的长短，而成为第1状态。能够通过发送脉冲信号，并判定接收信号所包含的干扰波的距离是否变化，来判定是否已经成为第1状态。然后，在成为第1状态的情况下，转移到通常的动作。
如以上说明的那样，根据本发明的实施方式，设定成使得脉冲重复周期不同，在检测到距离按照每个脉冲重复周期而不同的对象物的情况下，将其作为来自干扰源的干扰波而去除，因此，例如能够防止将来自搭载于本车辆或其他车辆的其他雷达装置的发送脉冲误检测为对象物。此外，在停止脉冲信号的发送，且此时存在接收信号的情况下，判定为存在干扰源，通过变更脉冲重复周期等来成为第1状态，由此，能够可靠地防止来自同种雷达装置的影响。
接着，参照图11对图8所示的实施方式中执行的处理进行详细说明。开始图11所示的处理后，执行以下的步骤。
在步骤S30中，控制部11将初始值1代入对处理次数进行计数的变量i。
在步骤S31中，控制部11使接收部14-i进行动作。例如，在i＝1的情况下使接收部14-1进行动作。
在步骤S32中，控制部11控制发送部12使其发送发送脉冲。例如，在当前时刻是定时t1的情况下，如图9所示，在t1的定时发送发送脉冲。
在步骤S33中，接收部14-i接收被对象物反射的脉冲信号。例如，在i＝1的情况下，通过天线RX1接收从发送天线TX发送并被对象物反射的脉冲信号，并提供到接收部14-1。
在步骤S34中，将所接收到的脉冲信号提供给后级的电路。例如，在i＝1的情况下，接收部14-1通过从振荡部13提供的高频信号对从接收天线RX1提供的信号进行解调，并提供给A/D转换部15-1。A/D转换部15-1通过A/D转换将被提供的信号转换为数字信号，提供给距离/速度检测部16-1。
在步骤S35中，控制部11判定是否及经过了脉冲重复周期Ti，在判定为经过了Ti的情况下(步骤S35：“是”)进入步骤S36，在其以外的情况下(步骤S35：“否”)返回步骤S33，重复与前述的情况同样的处理。例如，在i＝1的情况下，返回步骤S33并重复同样的处理，直到经过图9所示的脉冲重复周期T1。另外，脉冲重复周期例如预先存储在半导体存储装置中，能够从半导体存储装置取得与变量i对应的周期，根据该周期进行判断。
在步骤S36中，控制部11使对处理次数进行计数的变量i的值加1。
在步骤S37中，控制部11判定变量i的值是否大于4，在大于4的情况下(步骤S37：“是”)进入步骤S38，在其以外的情况下(步骤S37：“否”)返回步骤S31，重复与前述的情况同样的处理。
在步骤S38中，控制部11判定DFT的1个点的处理是否结束，在1个点的处理结束的情况下(步骤S38：“是”)进入步骤S39，在其以外的情况下(步骤S38：“否”)返回步骤S30，重复与前述的情况同样的处理。例如，在DFT的1个点由16个数据构成的情况下，能够通过是否重复了16次步骤S30～S18的处理来进行判定。
在步骤S39中，控制部11判定DFT的全部点的处理是否结束，在全部点的处理结束的情况下(步骤S39：“是”)进入步骤S40，在其以外的情况下(步骤S39：“否”)返回步骤S30，重复与前述的情况同样的处理。例如，DFT的全部点由32个点的数据构成的情况下，能够通过是否重复了32次步骤S30～S19的处理来进行判定。另外，关于步骤S38和步骤S39的处理，也可以集中通过一次来判定。
在步骤S40中，距离/速度检测部16-1分别对通过接收天线RX1～RX4接收到的信号执行DFT处理。更详细地讲，距离/速度检测部16-1对接收到的信号进行积分处理(预相加处理)后，执行DFT处理。
在步骤S41中，距离/速度检测部16-1对通过DFT处理得到的数据执行检测对象物的距离和速度的处理。将与这样检测到的对象物的距离和速度有关的信息提供给干扰波去除部16-2。
在步骤S42中，干扰波去除部16-2执行去除干扰波的处理。例如，干扰波去除部16-2将通过天线RX1～RX4接收并实施了DFT处理的信号进行相加并进行平均。由此，来自真的检测对象物的回声不会由于平均而使值减小，但是，干扰波的值会减小，因此将所得到的值与阈值进行比较，去除阈值以下的对象，从而能够去除干扰波。
在步骤S43中，控制部11判定是否执行干扰检测处理，在判定为执行的情况下(步骤S43：“是”)进入步骤S44，在其以外的情况下(步骤S43：“否”)进入步骤S45。另外，如后所述，干扰检测处理是如下处理：判定干扰源是否存在，并且，在存在的情况下，进行设定，使得成为图9所示的第1状态(能够去除干扰波的状态)。另外，作为判定是否执行干扰检测处理的基准，例如能够根据是否从前次执行起经过了规定的时间来进行判断。
在步骤S44中，控制部11执行干扰检测处理。另外，后面参照图12来详细叙述该处理。
在步骤S45中，控制部11判定是否继续处理，在判定为继续处理的情况下(步骤S45：“是”)返回步骤S30，执行与前述的情况同样的处理，在其以外的情况下(步骤S45：“否”)结束处理。
接着，参照图12，详细说明图11所示的“干扰检测处理”。开始图12所示的处理后，执行以下的步骤。
在步骤S50中，控制部11控制发送部12使其停止发送动作。其结果是，停止来自发送天线TX的脉冲信号的发送。
在步骤S51中，控制部11控制接收部群14，使其执行接收处理。其结果是，在存在干扰源的情况下，接收到来自干扰源的发送信号。
在步骤S52中，控制部11通过步骤S51中的接收处理，判定是否检测到接收信号，在判定为检测到接收信号的情况下(步骤S52：“是”)进入步骤S53，在其以外的情况下(步骤S52：“否”)恢复(返回)到原来的处理。
在步骤S53中，控制部11控制发送部12，例如通过当前设定的脉冲重复周期来发送脉冲信号。其结果是，从发送天线TX发送脉冲信号。例如，根据图9所示的脉冲重复周期T1～T4来发送脉冲信号。
在步骤S54中，控制部11控制接收部群14，使其执行接收处理。例如，根据图9所示的脉冲重复周期T1～T4，通过接收部群14接收脉冲信号。
在步骤S55中，控制部11检测接收状态。更详细地讲，控制部11对信号处理部16询问接收状态，确定接收状态是第1状态还是第2状态。
在步骤S56中，控制部11判定接收状态是否是第2状态，在判定为是第2状态(是图10的状态)的情况下(步骤S56：“是”)进入步骤S57，在其以外的情况下恢复(返回)到原来的处理。例如，在判定为是第2状态的情况下进入步骤S57。
在步骤S57中，控制部11执行变更脉冲重复T1～T4的处理。例如，执行变更脉冲重复T1～T4的顺序，或变更各脉冲重复周期的长短的处理。另外，这样变更后的脉冲重复周期例如存储在半导体存储装置中。然后，返回步骤S53的处理，重复与前述的情况同样的处理。
根据图12所示的处理，在停止发送动作而存在接收信号的情况下，能够判定为存在干扰源，并且，能够适当设定脉冲重复周期，使得成为能够去除干扰波的状态即第1状态(图9所示的状态)。
(E)变形实施方式的说明
以上的实施方式仅是一例，本发明当然不仅限于上述情况。例如，在以上的第1实施方式中，脉冲重复周期设定为T1～T4这4种，但是，也可以设定为3种以下或5种以上。
此外，在以上的第1实施方式中，脉冲重复周期T1～T4被设定成全部不同，但是，也可以设定成至少1个脉冲重复周期与其他脉冲重复周期不同。当然，虽然全部不同时通过进行平均而使值更加减小，但是，在仅1个脉冲重复周期不同的情况下，也是能够进行检测的。另外，在第1实施方式中，在1个脉冲重复周期不同的情况下，多次回声在其接下来的期间内被检测到，因此，在不同的脉冲重复周期的接下来的期间内，在与其他期间不同的距离处存在回声的情况下，能够判定为多次回声。此外，在第2实施方式中，在1个脉冲重复周期不同的情况下，成为在不同的定时发送的脉冲信号之后所检测到的信号的距离与其他不同这样的状态，通过检测这种信号能够去除干扰波。
此外，在以上的第1实施方式中，将脉冲重复周期T1～T4的周期设定为依次变长，但是，也可以设定成使周期依次变短。此外，也可以并非按照从短到长或从长到短的顺序排列，而是随机排列。
此外，可以将脉冲重复周期T1～T4的长度的差分值设定为使得干扰波或多次回声的移动量成为检测极限以上的差分值。例如，以T1和T2为例，在|T1-T2|＝ΔT的情况下，将T1和T2设定成使得ΔT成为雷达装置的检测极限以上即可。例如，在距离分辨率是60cm的情况下，将ΔT设定为大约4ns以上的时间差即可，但是，实际上，希望根据发送脉冲宽度、假定的对象物的大小(或长度)、反射点的大小来调整时间差。另外，对于T3、T4也是同样的。
此外，在图1所示的实施方式中，具有4根接收天线RX1～RX4，但是，也可以具有这以外的根数。例如，也可以仅具有1根，或者如图5所示具有2根。此外，在图1所示的实施方式中，通过接收信号切换部10切换使用4根接收天线RX1～RX4，但是，也可以不切换地使用1根或2根接收天线。在图5所示的实施方式中，具有2根接收天线RX1、RX2，并且具有2个接收部14-1、14-2；2个A/D转换部15-1、15-2；2个速度检测/物体检测部16-1、16-2。在图5所示的实施方式中，接收部14-1、14-2能够通过控制部11的控制而交替地进行接收。根据这样的结构，能够去除多次回声。另外，在图5中，具有2个接收部14-1、14-2、A/D转换部15-1、15-2和速度检测/物体检测部16-1、16-2，但是，当然也可以是这以外的个数。此外，在图8所示的实施方式中，具有4个接收部14-1～14-4，但是，也可以如图13所示，通过接收信号切换部10切换使用4根接收天线。在图13所示的实施方式中，具有4根接收天线RX1～RX4，并且具有1个接收部14-1和1个A/D转换部15，通过控制部11控制接收信号切换部10，使其选择接收天线RX1～RX4中的任意一方，从而将接收信号提供到接收部14。根据这样的结构也能够去除干扰波。
此外，在图2所示的例中，按照T1、T2、T3、T4的顺序设定脉冲重复周期，但是，例如，也可以如图6所示，以规定次数(积分次数)重复执行T1，在T1结束的情况下执行T2。另外，在图6中，仅图示了T1、T2，但是，也可以还针对T3、T4来执行。图7是示出图6所示情况的1次回声和2次回声之间的关系的图。在该例中，1次回声Rα在接收天线RX1、RX2中均出现在相同位置，而2次回声Rβ在接收天线RX1、RX2中出现在不同的位置。其结果是，利用图6所示的方法也能够去除多次回声。此外，在图9所示的例中，按照T1、T2、T3、T4的顺序设定了脉冲重复周期，但是，例如，也可以是，以规定次数(积分次数)重复执行T1，在T1结束的情况下同样地执行T2，然后，也同样地执行T3、T4。根据这样的方法也能够去除干扰波。
此外，在以上的第1实施方式中，通过对不同的脉冲重复周期的信号进行平均，将多次回声成分与1次回声成分进行比较，使其减少，但是，例如也可以是，参照DFT处理结果的数据，在接收天线之间产生数据的不匹配的情况下(例如，在接收天线RX1中，在规定的位置处存在回声，但是在接收天线RX2～RX4中在相同位置处不存在的情况下)，将该回声作为多次回声而去除。此外，在第2实施方式中，通过对不同的脉冲重复周期的信号进行平均，将干扰波与来自真的检测对象的信号进行比较，使其减少，但是，例如也可以是，参照DFT处理结果的数据，在接收天线之间产生数据的不匹配的情况下(例如，在接收天线RX1中，在规定的位置处存在接收波，但是，在接收天线RX2～RX4中在相同位置处不存在的情况下)，将该接收波作为干扰波而去除。
标号说明
TX 发送天线
RX1～RX4 接收天线
10 接收信号切换部
11 控制部(设定单元)
12 发送部
13 振荡部
14 接收部群
14-1～14-4 接收部
15 A/D转换部群
15-1～15-4 A/D转换部
16 信号处理部
16-1 距离/速度检测部(检测单元)
16-2 干扰波去除部(去除单元)
17 杂波去除部

Claims (14)

1.一种雷达装置，其以规定的重复周期发送脉冲信号，接收被对象物反射的所述脉冲信号并进行解析从而检测所述对象物，其特征在于，该雷达装置具有：
设定单元，其进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期的至少一部分不同；
检测单元，其检测与通过所述脉冲信号确定出的对象物之间的距离；以及
去除单元，其在通过所述检测单元在不同重复周期或接在不同重复周期之后的期间内检测到的与对象物之间的距离、和在此外的期间内检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为来自其他雷达装置的干扰波或杂波而去除。
2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述设定单元进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期的至少一部分不同，并且使得对所述脉冲信号进行采样时的采样周期固定，
所述去除单元在通过所述检测单元在接在不同重复周期之后的期间内检测到的与对象物之间的距离、和在此外的期间内检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为杂波而去除。
3.根据权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，
所述设定单元进行设定，使得所述采样周期内存在的多个脉冲信号的全部的重复周期不同。
4.根据权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，
所述设定单元将以相同的重复周期并以规定的次数连续的脉冲信号作为单位来设定重复周期，并且进行设定，使得多个单位中的至少一部分单位的重复周期不同。
5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述去除单元对不同重复周期中的检测信号和此外的重复周期中的检测信号进行平均，从而相对地减小杂波成分。
6.根据权利要求2至4中的任意一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述去除单元仅将规定的重复周期中的检测信号作为杂波而去除。
7.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述设定单元进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期中的至少一部分不同，
所述去除单元在通过所述检测单元在不同重复周期中检测到的与对象物之间的距离、和在此外的重复周期中检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为来自他其雷达装置的干扰波而去除。
8.根据权利要求7所述的雷达装置，其特征在于，
所述设定单元进行设定，使得采样周期内存在的多个脉冲信号中的至少1个的重复周期不同。
9.根据权利要求8所述的雷达装置，其特征在于，
所述设定单元进行设定，使得采样周期内存在的多个脉冲信号的全部的重复周期不同。
10.根据权利要求7所述的雷达装置，其特征在于，
所述设定单元将以相同的重复周期并以规定的次数连续的脉冲信号作为单位来设定重复周期，并进行设定，使得多个单位中的至少一部分单位的重复周期不同。
11.根据权利要求7至10中的任意一项所述的雷达装置，其特征在于，
在停止了脉冲信号的发送的状态下存在接收信号的情况下，所述设定单元判定为存在干扰源，并设定所述重复周期，使得能够通过所述去除单元进行去除。
12.根据权利要求7至11中的任意一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述去除单元对不同重复周期中的检测信号和此外的重复周期中的检测信号进行平均，从而相对地减小干扰波成分。
13.根据权利要求7至11中的任意一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述去除单元仅将规定的重复周期中的检测信号作为干扰波成分而去除。
14.一种雷达装置的对象物检测方法，该雷达装置以规定的重复周期发送脉冲信号，接收被对象物反射的所述脉冲信号并进行解析，从而检测所述对象物，其特征在于，该雷达装置的对象物检测方法具有以下步骤：
设定步骤，进行设定，使得所述脉冲信号的所述重复周期中的至少一部分不同；
检测步骤，检测与通过所述脉冲信号确定出的对象物之间的距离；以及
去除步骤，在所述检测步骤中在不同重复周期或接在不同重复周期之后的期间内检测到的与对象物之间的距离、和在此外的期间内检测到的与对象物之间的距离不同的情况下，将该对象物作为来自其他雷达装置的干扰波或杂波而去除。
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