CN110462422B

CN110462422B - 雷达装置

Info

Publication number: CN110462422B
Application number: CN201880013738.8A
Authority: CN
Inventors: 北山晃; 黑田浩司
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2038-03-16
Also published as: EP3605134A4; US20190377077A1; EP3605134A1; CN110462422A; JP6744481B2; US11215705B2; WO2018180584A1; JPWO2018180584A1

Abstract

本发明即便在发生了大量雷达装置造成的电波干扰的情况下也实现稳定的雷达装置的动作。本发明的雷达装置(108)具备：振荡器(105)，其产生经调频而得的调制信号；发送部(103)，其使用振荡器(105)中产生的调制信号而在规定的调制动作期间中放射经调频得到的发送信号；接收部(104)，其接收发送信号在周围的物体上被反射而得的；以及信号处理部(106)。信号处理部(106)具备：物体信息算出部，其根据接收信号来算出物体的信息；干扰状况解析部，其在与调制动作期间不重复的搜索调制动作期间中，在规定的最小频率Fmin到最大频率Fmax之间测量周围的电波干扰状况；以及频带选择部，其根据由干扰状况解析部测量出的电波干扰状况来选择发送信号的频带。

Description

雷达装置

技术领域

本发明涉及雷达装置。

背景技术

以往，已知有为了在汽车的自动驾驶或驾驶辅助系统中加以利用而搭载于汽车来检测周围的障碍物等物体的雷达装置。这种雷达装置通常是通过FMCW(FrequencyModulated Continuous Wave，调频连续波)调制、多频CW调制等调制方式对毫米波段(77GHz、79GHz)、准毫米波段(24GHz)等直线性优异的频带的电波进行调制并放射。继而，接收源于所放射的电波的、来自周边物体的反射波而进行信号处理，由此算出周边物体相对于雷达装置的相对的距离、速度、方向(角度)。在该信号处理中，通过对接收到的反射波进行FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)处理而分解为频率分量，若频谱的峰值为规定信噪比(SNR：Signal to Noise Ratio)的值以上，则检测为周边物体。因而，为了提高检测率以及抑制误检测，须降低噪声电平并增加信号强度。

但是，今后随着搭载到汽车的雷达装置的普及的推进，预料来自其他车辆的电波干扰会增加。即，汽车用雷达装置不仅会接收到原本的接收信号，接收到从其他车辆的雷达装置放射的电波在周边物体上反射得到的反射波，或者直接接收到从其他车辆的雷达装置放射的电波的概率也会升高。尤其是在自身车辆与其他车辆接近而并排行驶或者跟随行驶的情况、因拥堵等而导致许多车辆密集在几米以内的范围内这样的情况等下面，受到来自其他车辆的电波干扰的概率会升高。

通常，我们知道，在使用FMCW调制、多频CW调制等调制方式的雷达装置受到了来自同样调制方式的其他雷达装置的电波干扰的情况下，会发生接收波形的紊乱，FFT处理结果的噪声电平会上升。进而，在其他车辆的雷达装置的调制波形与自身车辆的雷达装置的调制波形相近的情况下，不仅噪声电平会增大，还认为会将来自其他车辆的雷达装置的接收信号误识别为周边物体。

因此，提出了避免这种状况的技术。专利文献1揭示了一种车载雷达装置的技术，即，在检测到电波干扰的情况下，将发送波中使用的频率变更为其他频率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015-224899号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1揭示的技术中，是使用预先定下的频率或者随机选择的频率来作为变更后的发送波的频率。因而，在自身车辆的周围存在频率不同的大量雷达装置这样的状况下，即便是变更后的频率有时也会发生电波干扰。在这种情况下，由于会反复变更频率，所以无法进行稳定的雷达装置的动作。

解决问题的技术手段

本发明的雷达装置具备：振荡部，其产生经调频而得的调制信号；发送部，其使用所述调制信号而在规定的调制动作期间中放射经调频得到的发送信号；接收部，其接收所述发送信号在周围的物体上被反射而得的接收信号；物体信息算出部，其根据所述接收信号来算出所述物体的信息；干扰状况解析部，其在与所述调制动作期间不重复的搜索调制动作期间中，在规定的最小频率到最大频率之间测量周围的电波干扰状况；以及频带选择部，其根据由所述干扰状况解析部测量出的所述电波干扰状况来选择所述发送信号的频带。

发明的效果

根据本发明，即便在发生了大量雷达装置造成的电波干扰的情况下，也能实现稳定的雷达装置的动作。

附图说明

图1为表示本发明的一实施方式的雷达装置的构成的图。

图2为表示本发明的一实施方式的信号处理部的功能构成的图。

图3为本发明的一实施方式的信号处理部执行的处理的流程图。

图4为表示调制信号的例子的图。

图5为表示搜索调制信号和搜索接收信号的例子的图。

图6为表示搜索调制信号和搜索接收信号的例子的图。

图7为表示搜索调制信号和搜索接收信号的例子的图。

图8为本发明的第1实施方式中的频率搜索处理的流程图。

图9为表示频率搜索处理中的处理单位频带和处理顺序的例子的图。

图10为表示频率搜索处理中的处理单位频带和处理顺序的例子的图。

图11为表示频率搜索处理中的处理单位频带和处理顺序的例子的图。

图12为表示搜索接收信号的FFT处理结果以及噪声电平的例子的图。

图13为频带选择处理的流程图。

图14为说明雷达装置的整体动作的图。

图15为本发明的第2实施方式中的频率搜索处理的流程图。

具体实施方式

下面，按照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1为表示本发明的一实施方式的雷达装置108的构成的图。雷达装置108搭载于汽车等车辆中，用于检测车辆周围的物体并测量车辆周围的电波干扰状况，具备发送天线101、接收天线102、发送部103、接收部104、振荡器105、信号处理部106以及通信接口107。雷达装置108连接到车辆内设置的车辆控制装置109。

振荡器105产生经调频而得的调制信号并供给至发送部103及接收部104。振荡器105例如使用包含VCO(Voltage Controlled Oscillator压控振荡器)和倍频器等而构成的PLL(Phase Locked Loop，锁相环)。通过信号处理部106来控制(调制)振荡器105所输出的调制信号的频率或者调制信号的频率以规定比率分频而得的频率。再者，振荡器105在检测车辆周围的物体时和测量车辆周围的电波干扰状况时，通过不同方法来生成调制信号。这一点将在后面详细进行说明。

在检测车辆周围的物体时，发送部103对来自振荡器105的调制信号进行功率放大，由此将经调频而得的发送信号输出至发送天线101。该发送信号经由发送天线101以朝向车辆周围例如车辆前方的电波的形式加以放射。以下，将从发送天线101放射经调频而得的发送信号的期间称为“调制动作期间”。再者，在测量车辆周围的电波干扰状况时，发送部103不进行发送信号的放射。此时，可停止发送部103的动作，也可不从振荡器105对发送部103输出调制信号。

在检测车辆周围的物体时，接收部104对于调制动作期间中从发送部103经由发送天线101放射的发送信号在车辆周围的物体上反射而输入至接收天线102所得到的信号进行接收。以下，将接收部104像这样根据来自发送部103的发送信号而接收的信号称为“接收信号”。继而，将接收信号与来自振荡器105的调制信号进行混频，由此生成与这些信号的频率差相应的差拍信号，并进行下变频。接收部104中生成的差拍信号通过未图示的限带滤波器将不需要的频率去掉，之后输入至信号处理部106。

在检测车辆周围的物体时，信号处理部106使振荡器105产生在调制动作期间中发送部103放射发送信号用的调制信号。继而，输入来自接收部104的差拍信号经AD转换得到的数字数据，根据该数字数据来进行用以检测车辆周围的物体的信号处理。以下，将信号处理部106进行这种信号处理的期间称为“信号处理期间”。

此外，在测量车辆周围的电波干扰状况时，信号处理部106通过与发送部103放射发送信号用的调制信号不一样的方法使振荡器105产生测量车辆周围的电波干扰状况而搜索干扰较少的频带用的调制信号。继而，根据接收部104使用该调制信号接收到的信号来测量车辆周围的电波干扰状况，选择之后的发送信号的频带。此时，与对接收信号进行接收时一样，接收部104将经由接收天线102输入的信号与来自振荡器105的调制信号进行混频，由此生成与这些信号的频率差相应的差拍信号，并通过未图示的限带滤波器而输出至信号处理部106。信号处理部106输入来自接收部104的差拍信号经AD转换得到的数字数据，根据该数字数据来进行用以进行电波干扰状况的测量以及频带的选择的信号处理。以下，分别将此时振荡器105产生的调制信号称为“搜索调制信号”，将此时接收部104接收的信号称为“搜索接收信号”。此外，将振荡器105产生搜索调制信号的期间称为“搜索调制动作期间”，将信号处理部106进行上述信号处理的期间称为“频率搜索处理期间”。

在雷达装置108中，按每一固定周期重复上述的调制动作期间、信号处理期间、搜索调制动作期间、以及频率搜索处理期间的组(以下称为“帧”)。再者，上述的调制动作期间与信号处理期间可设为在同一帧内不相互重复的独立期间，也可为其一部分或全部重复。同样地，搜索调制动作期间与频率搜索处理期间、以及信号处理期间与搜索调制动作期间也一样，可设为在同一帧内不相互重复的独立期间，也可为其一部分或全部重复。进而，连续的2个帧之间频率搜索处理期间与调制动作期间的一部分或全部也可重复。只要至少调制动作期间与搜索调制动作期间不重复，便可以任意设定这些期间。

通信接口107进行在雷达装置108与车辆控制装置109之间输入输出的通信信号的接口处理。通过该通信接口107进行的接口处理，信号处理部106的信号处理结果被发送至车辆控制装置109，而且，从车辆控制装置109发送的各种控制用数据被输入至信号处理部106。

图2为表示本发明的一实施方式的信号处理部106的功能构成的图。信号处理部106具备FFT处理部110、多路分配器(デマルチプレクサ)111、物体信息算出部112、干扰状况解析部113、频带选择部114、以及搜索调制控制部115来作为其功能。信号处理部106例如使用CPU、ROM、RAM等而构成，通过在CPU中执行ROM中存储的程序来实现这些功能。再者，也能以FPGA等硬件来实现信号处理部106的各功能。

从接收部104输出并进行AD转换得到的差拍信号的数字数据被输入至FFT处理部110。FFT处理部110根据输入的差拍信号的数字数据来进行快速傅里叶变换(FFT)，由此求出将差拍信号分解成频率分量的信号波形。由FFT处理部110求出的信号波形的信息也就是接收信号或搜索接收信号的频谱信息经由多路分配器111而输出至物体信息算出部112或干扰状况解析部113。

多路分配器111根据信号处理部106的动作状态来切换FFT处理部110中求出的每一频率分量的信号强度信息的输出目的地。具体而言，在信号处理部106进行用以检测车辆周围的物体的信号处理的信号处理期间内，以FFT处理部110中求出的接收信号的频谱信息输出至物体信息算出部112的方式切换多路分配器111的输出目的地。另一方面，在信号处理部106进行用以测量车辆周围的电波干扰状况而搜索干扰较少的频带的处理的频率搜索处理期间内，以FFT处理部110中求出的搜索接收信号的频谱信息输出至干扰状况解析部113的方式切换多路分配器111的输出目的地。

物体信息算出部112根据从FFT处理部110输出的接收信号的频谱信息来检测车辆周围的物体，从而算出物体信息。具体而言，根据接收信号的频谱信息来确定表示车辆周围的物体的信号的频率，并进行角度推断处理、跟踪处理等，由此算出表示物体相对于雷达装置108的相对的距离、速度、角度等的物体信息。物体信息算出部112中算出的物体信息通过通信接口107被发送至车辆控制装置109。

干扰状况解析部113根据从FFT处理部110输出的搜索接收信号的频谱信息来测量车辆周围的电波干扰状况。具体而言，根据搜索接收信号的频谱信息，针对每一规定频带来测量搜索接收信号的噪声电平，由此测量车辆周围的电波干扰状况。干扰状况解析部113产生的电波干扰状况的测量结果被输出至频带选择部114。

频带选择部114根据从干扰状况解析部113输出的电波干扰状况的测量结果来选择发送信号的频带。具体而言，在电波干扰状况的测量结果中搜索噪声电平较小的频带来作为干扰较少的频带，选择该频带作为之后的发送信号的频带。继而，将与选择好的频带相应的控制信号输出至振荡器105，用于下一帧之后的调制动作期间内的调制信号的频率控制。

搜索调制控制部115进行搜索调制动作期间内的振荡器105的控制。具体而言，以如下方式进行控制：在搜索调制动作期间中将与规定的搜索调制信号相应的控制信号输出至振荡器105，由此使振荡器105生成搜索调制信号。该搜索调制信号是在雷达装置108能使用的频率范围当中、在规定的最小频率到最大频率之间扫频得到的调制信号，详情将在后面进行说明。

再者，图1中说明过的雷达装置108的构成、图2中说明过的信号处理部106的功能构成只是一例。本发明的内容不限定于这些构成，可以运用于具有其他构成的所有雷达装置。例如，发送天线101和接收天线102也可分别配备多个，也能以区别于信号处理部106的其他硬件来实现FFT处理部110。

接着，对信号处理部106实施的处理的详情进行说明。图3为本发明的一实施方式的信号处理部106执行的处理的流程图。信号处理部106例如通过在CPU中执行的程序来实现图3的流程图所示的处理。

在步骤S110中，信号处理部106进行雷达装置108中的各种参数的初始设定。此处，设定针对振荡器105在调制动作期间内产生的调制信号的调制设定参数、针对信号处理部106在信号处理期间内执行的信号处理的信号处理设定参数、针对振荡器105在搜索调制动作期间内产生的搜索调制信号的搜索设定参数、针对信号处理部106在频率搜索处理期间内执行的信号处理的搜索处理设定参数等的初始值。这些参数的初始值可使用雷达装置108中预先存储的值，也可使用之前使用的值。

在步骤S120中，信号处理部106控制振荡器105及发送部103，从发送天线101向车辆周围放射经调频而得的发送信号。此时，信号处理部106使用步骤S110中初始设定的调制设定参数来控制振荡器105所产生的调制信号的频率而决定发送信号的频带。

图4为表示图3的步骤S120中振荡器105产生的调制信号的例子的图。图4的(a)是以一定的周期反复输出频率Fm_min的调制信号和频率Fm_max的调制信号的双频CW调制的例子。图4的(b)、(c)、(d)是在规定范围内使频率连续变化而输出调制信号的FMCW调制的例子。

在图4的(b)中，展示了按每一周期Tperiod反复输出使频率连续地从频率Fm_min上升到频率Fm_max得到的调制信号的例子。在图4的(c)中，展示了按每一周期Tperiod反复输出使频率连续地从频率Fm_min上升到频率Fm_max、其后反过来使频率连续地从频率Fm_max下降到频率Fm_min得到的调制信号的例子。在图4的(d)中，展示了在中途改变调制信号的波形的例子。具体而言，按每一周期Tperiod1反复输出使频率连续地从频率Fm2_min上升到频率Fm2_max、并使频率连续地从频率Fm2_max下降到频率Fm2_min得到的调制信号。其后，按每一周期Tperiod2反复输出使频率连续地从频率Fm1_min上升到频率Fm1_max得到的调制信号。

信号处理部106根据调制设定参数来控制振荡器105，由此使振荡器105产生图4中例示那样的调制信号。再者，调制信号不限于图4例示的信号，在这之外也可以从振荡器105产生各种波形的调制信号。

返回至图3的说明，在步骤S130中，信号处理部106使用根据步骤S120中放射的发送信号在车辆周围的物体上经反射而得接收信号从接收部104输出的差拍信号的数字数据，来进行用以检测车辆周围的物体的信号处理。此处，信号处理部106首先在FFT处理部110中进行FFT处理，由此获取接收信号的频谱信息。然后，在物体信息算出部112中使用步骤S110中初始设定的信号处理设定参数,根据接收信号的频谱信息来检测车辆周围的物体，算出该物体的相对的距离、速度、角度等来作为物体信息。

在步骤S140中，信号处理部106将步骤S130中算出的物体信息经由通信接口107发送至车辆控制装置109。

在步骤S150中，信号处理部106进行控制振荡器105来产生搜索调制信号的搜索调制动作。此时，信号处理部106通过搜索调制控制部115、使用步骤S110中初始设定的搜索设定参数来控制振荡器105所产生的搜索调制信号的频率。振荡器105据此产生的搜索调制信号被用于接收部104中搜索接收信号的接收。

图5、6及7为表示图3的步骤S150中振荡器105产生的搜索调制信号和由此接收的搜索接收信号的例子的图。图5展示了在规定的最小频率Fmin到规定的最大频率Fmax之间连续地进行扫频而得到的搜索调制信号和根据该搜索调制信号接收的搜索接收信号的例子。如图5所示，若将搜索调制信号以规定的调制斜率从最小频率Fmin变化至最大频率Fmax的期间设为搜索调制动作期间501，则在该搜索调制动作期间501内，在接收部104中接收与搜索调制信号相应的搜索接收信号，并经AD转换后输入至信号处理部106。

上述的最小频率Fmin及最大频率Fmax可以在雷达装置108能利用的频带中任意选择。例如，可将由电波法等规章限制的频带的下限值及上限值分别设定为最小频率Fmin、最大频率Fmax，在存在硬件上的制约的情况下，可根据该制约来设定最小频率Fmin及最大频率Fmax。此外，搜索调制信号的调制斜率也可以任意选择，也可设为负斜率。例如，在使步骤S120中振荡器105产生的调制信号的调制斜率与搜索调制信号的调制斜率一致的情况下，能够获取具有与接收信号中包含的噪声相同的斜率的搜索接收信号，所以较为优选。但是，若调制信号的调制斜率较缓并使搜索调制信号以与此相同的调制斜率变化，则搜索调制动作期间过长，在该情况下，也可使搜索调制信号的调制斜率变陡来缩短搜索调制动作期间。

此处，在因振荡器105的性能上的制约等而无法一口气扫描最小频率Fmin到最大频率Fmax之间的情况下，也可进行多个阶段的扫频。即，也可将雷达装置108能利用的频带分割为多个频带，使振荡器105产生按分割后的每一频带进行扫频得到的搜索调制信号。在该情况下，根据分割后的各频带的扫描时间将搜索调制动作期间也分割为多个。

图6展示了分2个阶段进行扫频得到的搜索调制信号和根据该搜索调制信号接收的搜索接收信号的例子。在图6的例子中，在前一半搜索调制动作期间601与后一半搜索调制动作期间603之间，设置有振荡器105的频带变更期间602。在周围的环境不变动的情况下，搜索调制动作期间601、603内各自得到的搜索接收信号的数据可以作为连续数据相连来加以利用。再者，实际上，车辆与周边物体的相对速度越大，越会失去对于该物体的信号分量的连续性，但在噪声电平的搜索这一观点上，可以认为几乎没有影响。

在像上述那样进行多个阶段的扫频的情况下，在各搜索调制动作期间内进行搜索调制信号的扫频的频带的一部分也可重复。图7展示了使分2个阶段进行扫频的频带的一部分重叠的搜索调制信号和根据该搜索调制信号接收的搜索接收信号的例子。在图7的例子中，在前一半搜索调制动作期间601及后一半搜索调制动作期间603内，分别设置有频带相互重叠的重复期间604、605。在该情况下，若周围的环境不变动，则重复期间604内获得的搜索接收信号与重复期间605内获得的搜索接收信号在理论上具有同一噪声特性。因此，在后续的图3的步骤S160中，使用任一搜索接收信号来求噪声电平即可。

再者，图6、图7对分2个阶段进行扫频的例子进行了说明，但也可分为这以上的任意阶段数来进行扫频。此外，也可离散地进行扫频来代替对最小频率Fmin到最大频率Fmax的全体范围进行扫频。例如，在最小频率Fmin到最大频率Fmax之间预先设定好多个频率(或频带)，使振荡器105产生按该频率(或频带)中的各方离散地进行扫频得到的搜索调制信号。如此一来，能够缩短搜索调制动作期间。

返回至图3的说明，在步骤S160中，信号处理部106基于根据通过步骤S150的搜索调制动作接收到的搜索接收信号而从接收部104输出并输入到信号处理部106的差拍信号的数字数据，来执行用以测量周围的电波干扰状况而搜索干扰较少的频带的信号处理即频率搜索处理。在本实施方式中，使用步骤S110中初始设定的搜索处理设定参数、按照图8所示的次序来进行频率搜索处理。

图8为本发明的第1实施方式中信号处理部106在图3的步骤S160中进行的频率搜索处理的流程图。在步骤S161中，信号处理部106通过FFT处理部110、对于根据搜索接收信号输入的差拍信号的数字数据针对每一规定频带来进行FFT处理。由此，获取每一规定频带的搜索接收信号的频谱信息。然后，在步骤S162中，信号处理部106通过干扰状况解析部113、根据步骤S161中得到的搜索接收信号的频谱信息来计算每一规定频带的噪声电平。在步骤S163中，信号处理部106判定雷达装置108能利用的所有频带的噪声电平的计算是否已结束。结果，在判定所有频带的噪声电平的计算已结束的情况下，使处理前进至步骤S164，在判定存在尚未计算噪声电平的频带的情况下，返回至步骤S161并继续频率搜索处理。在步骤S164中，信号处理部106通过频带选择部114、根据步骤S163中算出的各频带的噪声电平来进行用以选择发送信号的频带的频带选择处理。再者，关于频带选择处理的详情，将在后面参考图13来进行说明。当执行了步骤S164的频带选择处理时，信号处理部106结束图8所示的流程图而完成频率搜索处理。

图9、10及11为表示图8所示的频率搜索处理中的处理单位频带及其处理顺序的例子的图。图9展示了将搜索接收信号的最小频率Fmin到最大频率Fmax这一范围分割为分别具有相当于发送信号的调制宽度的频宽701的4个频带711、712、713、714并将这些频带分别作为频率搜索处理中的处理单位、按时间序列顺序来进行FFT处理及噪声电平计算的情形。由此，针对频带711～714的各方算出搜索接收信号的噪声电平从而进行电波干扰状况的测量。再者，频带711～714的处理顺序不限于图9所示的顺序，可以设为任意处理顺序。

此处，在信号处理部106反复执行频率搜索处理的情况下，也可针对每一处理而改变处理单位频带。图10展示了针对每一处理而改变频率搜索处理中的处理单位频带的例子。在图10的例子中，在图9中说明过的频带711～714的处理结束后，以从最小频率Fmin偏移规定的偏频702的量而得的频率为起点，并从此处起设定与频带711～714相同频宽701的频带715、716、717。继而，将这些频带分别作为频率搜索处理中的处理单位而按时间序列顺序来进行FFT处理及噪声电平计算。再者，关于偏频702，只要不超过频带711～714的频宽，便可以设为任意值。通过像这样针对每一处理而改变频率搜索处理中的处理单位频带，可以在比图9的情况更细致的范围内算出搜索接收信号的噪声电平，因此，找到干扰较少的频带的可能性提高。

进而，在图10的例子中，在频带715～717的处理结束后，以从最小频率Fmin偏移与上述偏频702不同的偏频703的量而得的频率为起点来设定频带718、719、720。继而，将这些频带分别作为频率搜索处理中的处理单位而按时间序列顺序来进行FFT处理及噪声电平计算。通过像这样改变偏频来多次执行每一处理单位的频率搜索处理，可以在更细致的范围内算出搜索接收信号的噪声电平、找到干扰较少的频带。

或者，也可使频率搜索处理中的处理单位频带相互重复、由此在细致的范围内算出搜索接收信号的噪声电平。图11展示了使频率搜索处理中的处理单位频带重复的例子。在

图11的例子中，在最小频率Fmin到最大频率Fmax之间使多个频带711逐一错开偏频702而相互重复，将这些频带分别作为频率搜索处理中的处理单位而按时间序列顺序来进行FFT处理及噪声电平计算。

如此，也能提高找到干扰较少的频带的可能性。

再者，也可将以上说明过的频率搜索处理中的处理单位频带的设定方法组合多种来加以利用。例如，在通过图9中说明过的设定方法在大概范围内计算各频带的噪声电平后，在包含其中噪声电平最小的频带的频率范围内，通过图11中说明过的设定方法来细致地设定处理单位频带而计算噪声电平。如此一来，能够更准确地找到干扰较少的频带。

图12为表示将图9及10中说明过的频带711～714分别作为处理单位得到的搜索接收信号的FFT处理结果以及噪声电平的例子的图。图12中，(a)、(b)、(c)、(d)所示的各波形分别对应于频带711、712、713、714。在这些波形中，细线表示根据FFT处理结果求出的搜索接收信号的频谱，粗线表示根据FFT处理结果算出的噪声电平。再者，噪声电平的计算是通过算出从搜索接收信号的频谱中去掉波峰后的平均值或移动平均来进行的。或者，考虑到雷达装置108内的各种电路产生的1/f噪声的影响，也可在频带711～714的各频谱中，将图12的(a)例示的低中频区域805从计算对象中排除而计算高频区域806的平均值来作为噪声电平。

图12的(a)中，在搜索接收信号的频谱中检测到波峰801～803。图12的(b)中，与图12的(a)相比，差异在于噪声电平上升以及没有波峰802。此外，图12的(c)中，确认到噪声基底的上升部分804。图12的(d)中，搜索接收信号的频谱的斜率与图12的(b)相同，但差异在于噪声电平在整体上比图12的(b)低。

根据以上结果，判断图12的(a)的波峰802为干扰信号造成的误检测的可能性较高。此外，认为图12的(c)中的噪声基底上升部分804也是因干扰信号而产生的。图12的(b)中，虽未发现明确的干扰信号造成的影响，但与其他频带下的FFT结果相比噪声电平在整体上高，因此认为受到了干扰信号造成的某种影响。因而，通过频率搜索处理，判断图9、10的频带711、712、713、714当中获取到图12的(d)的波形的频带714为干扰最少的频带。

图13为图8的步骤S164中执行的频带选择处理的流程图。作为频带选择处理，频带选择部114可以根据步骤S163中算出的各频带的噪声电平来执行例如图13的(a)、(b)、(c)所示的各流程图中的任一方，由此进行发送信号的频带的选择。

在图13的(a)的流程图中，在步骤S171中，将步骤S163中算出的每一频带的噪声电平按其大小顺序进行排序。在步骤S172A中，选择步骤S171中排序后的噪声电平最低的频带也就是干扰最少的频带作为下一帧内的发送信号的频带。

当在步骤S172A中选择好频带时，在信号处理部106中暂时保存该选择结果，结束频带选择处理。

在图13的(b)的流程图中，在步骤S171中，将步骤S163中算出的每一频带的噪声电平按其大小顺序进行排序。在步骤S172B中，按照步骤S171中排序后的噪声电平从低到高的顺序，在第N(N为2以上的任意自然数)频带为止的频带当中选择任一频带作为下一帧内的发送信号的频带。当在步骤S172B中选择好频带时，在信号处理部106中暂时保存该选择结果，结束频带选择处理。

在图13的(c)的流程图中，在步骤S171中，将步骤S163中算出的每一频带的噪声电平按其大小顺序进行排序。在步骤S172C中，在步骤S171中排序后的噪声电平为规定的容许电平以下的频带当中选择任一频带作为下一帧内的发送信号的频带。当在步骤S172C中选择好频带时，在信号处理部106中暂时保存该选择结果，结束频带选择处理。

再者，也可以在频带选择处理中采用以上说明过的图13的(a)～(c)的各处理以外的方法。只要可以根据通过对搜索接收信号进行FFT处理得到的每一频带的噪声电平来恰当地选择任一频带作为发送信号的频带，便可通过任何方法来进行频带选择处理。

返回至图3的说明，在步骤S170中，信号处理部106判定通过步骤S160的频率搜索处理决定出的发送信号的频带也就是图8的步骤S164中的频带选择处理的结果是否不同于当前正使用的频带。在不同的情况下，前进至步骤S180，在相同的情况下，不执行步骤S180而前进至步骤S190。

在步骤S180中，信号处理部106进行下一帧的发送信号的频带的设定变更。此处，根据步骤S160的频率搜索处理中选择的发送信号的频率来变更调制设定参数，由此变更接下来执行步骤S120的处理时振荡器105产生的调制信号的频率。

在步骤S190中，信号处理部106判定雷达装置108的动作是否已结束。若雷达装置108正在动作，则返回至步骤S120，重复上述处理。这时，在之前执行的步骤S180中进行了频带的设定变更的情况下，在步骤S120中放射在变更后的频带中经调制得到的发送信号。另一方面，在雷达装置108的动作已结束的情况下，信号处理部106结束图3的流程图所示的处理并停止。

图14为说明上述处理下的雷达装置108的整体动作的图。图14的(a)展示了振荡器105产生的调制信号的频率变化的例子，图14的(b)展示了从接收部104输入至信号处理部106的接收信号波形的例子。图14中，在调制动作期间901内，通过FMCW调制使得调制信号在频率Fm1_min与频率Fm1_max之间连续变化，获得噪声相对较大的接收信号。在其后的信号处理期间902内，由于未输出调制信号，因此也未获得接收信号。在接下来的搜索调制动作期间903内，以跨及雷达装置108能使用的频带的整个区域的方式输出从频率Fmin到频率Fmax连续变化的调制信号来作为搜索调制信号，输入与其相应的搜索接收信号。其后，在频率搜索处理期间904内，根据搜索调制动作期间903内得到的搜索接收信号来进行前文所述那样的处理，由此选择干扰较少的频带。结果，在后续的调制动作期间905内，调制信号在与上一次的调制动作期间901不同的频带即频率Fm2_min与频率Fm2_max之间连续变化，获得噪声得到了抑制的接收信号。

根据以上说明过的本发明的第1实施方式，取得以下作用效果。

(1)雷达装置108具备：振荡器105，其产生经调频而得的调制信号；发送部103，其使用振荡器105中产生的调制信号而在规定的调制动作期间中放射经调频得到的发送信号；接收部104，其接收发送信号在周围的物体上被反射而得的接收信号；以及信号处理部106。信号处理部106具备：物体信息算出部112，其根据接收信号来算出物体的信息；干扰状况解析部113，其在与调制动作期间不重复的搜索调制动作期间中，在规定的最小频率Fmin到最大频率Fmax之间测量周围的电波干扰状况；以及频带选择部114，其根据由干扰状况解析部113测量出的电波干扰状况来选择发送信号的频带。因此，即便在发生了大量雷达装置造成的电波干扰的情况下，也能实现稳定的雷达装置108的动作。

(2)雷达装置108还具备搜索调制控制部115，所述搜索调制控制部115在搜索调制动作期间中，使振荡器105产生在最小频率Fmin到最大频率Fmax之间扫频得到的搜索调制信号。干扰状况解析部113根据使用该搜索调制信号使得接收部104接收到的搜索接收信号，来测量电波干扰状况。具体而言，针对在最小频率Fmin到最大频率Fmax之间具有规定频宽的多个频带中的每一方而测量搜索接收信号的噪声电平(图8步骤S161、S162)。频带选择部114根据干扰状况解析部113得到的噪声电平的测量结果，来选择发送信号的频带(步骤S164)。因此，可以利用产生用于生成发送信号的调制信号的振荡器105而在干扰状况解析部113中进行电波干扰状况的测量。

(3)频带选择部114可以选择多个频带当中噪声电平最低的频带作为发送信号的频带(图13的(a))。或者，也可以在多个频带当中按照噪声电平从低到高的顺序在规定位次内选择任一频带作为发送信号的频带(图13的(b))。或者，也可选择多个频带当中噪声电平为规定的容许电平以下的任一频带作为发送信号的频带(图13的(c))。可以通过采用这任一方法来选择干扰相对较少的频带作为发送信号的频带。

(4)干扰状况解析部113可像图10中说明过的那样、按时间序列来执行第1解析处理和第2解析处理，所述第1解析处理是针对以规定的最小频率Fmin为起点设定的多个频带711～714中的每一方算出噪声电平，所述第2解析处理是针对以对最小频率Fmin加上规定的偏频702而得的频率为起点设定的多个频带715～717中的每一方算出噪声电平。如此一来，能够提高找到干扰较少的频带的可能性。

(5)干扰状况解析部113也可进而改变偏频702而设为偏频703，针对以对最小频率Fmin加上该偏频703而得的频率为起点设定的多个频带718～720中的每一方算出噪声电平，由此执行多次上述第2解析处理。如此一来，能够进一步提高找到干扰较少的频带的可能性。

(6)或者，干扰状况解析部113也可像图11中说明过的那样、使算出噪声电平的多个频带711当中相互邻接的2个频带711彼此至少部分重复。如此，也能提高找到干扰较少的频带的可能性。

(7)搜索调制控制部115可以像图5中说明过的那样、使振荡器105产生在最小频率Fmin到最大频率Fmax之间连续进行扫频得到的搜索调制信号。或者，也可像图6、图7中说明过的那样、将最小频率Fmin到最大频率Fmax之间分割为多个频带，使振荡器105产生按分割后的每一频带进行扫频得到的搜索调制信号。或者，也可使振荡器105产生按最小频率Fmin到最大频率Fmax之间预先设定的多个频率中的各方离散地进行扫频得到的搜索调制信号。通过采用这任一方法，可以考虑振荡器105的性能等带来的制约而在所期望的搜索调制动作期间内获得扫频得到的搜索调制信号。

(第2实施方式)

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中，对以与第1实施方式中说明过的不同的次序进行频率搜索处理的例子进行说明。再者，本实施方式中的雷达装置108的构成、信号处理部106的功能构成、图3中说明过的信号处理部106的整体处理流程等与第1实施方式相同，因此，以下省略这些说明，仅对频率搜索处理的差异进行说明。

图15为本发明的第2实施方式中信号处理部106在图3的步骤S160中进行的频率搜索处理的流程图。本实施方式与图8中说明过的第1实施方式相比，差异在于在步骤S162之后执行步骤S162A、S162B的处理。

在步骤S162A中，信号处理部106判定步骤S162中计算出的噪声电平是否为规定的容许电平以下。该容许电平可与第1实施方式中说明过的图13的(c)的步骤S172C中的容许电平相同也可不同。结果，若噪声电平为容许电平以下，则前进至步骤S162B，在频带选择部114中选择算出该噪声电平的频带作为下一帧内的发送信号的频带。当在步骤S162B中选择好频带时，在信号处理部106中暂时保存该选择结果，结束频带选择处理。另一方面，若噪声电平大于容许电平，则前进至步骤S163，进行与第1实施方式中说明过的同样的处理。

再者，在本实施方式中，在进行步骤S164的频带选择处理的情况下，优选按照第1实施方式中说明过的图13的(a)、(b)、(c)的流程图中的(a)或(b)的流程图来进行频带选择处理。即，在本实施方式中，是在所有频带中噪声电平都大于容许电平的情况下进行步骤S164的频带选择处理。因而，为了在其中尽可能选择噪声电平较低的频带，优选按照图13的(a)或(b)的流程图来进行频带选择处理。

此外，在本实施方式中，在步骤S161中针对每一频带进行FFT处理时，优选首先对当前的发送信号的频带进行FFT处理。即，在本实施方式中，若某一频带的噪声电平为容许电平以下，则不测定其他频带的噪声电平而选择该频带作为发送信号的频带。因而，通过从当前的发送信号的频带起进行FFT处理来测定噪声电平，在当前的发送信号的频带中未发生干扰的情况下，可以继续选择该频带。

根据以上说明过的本发明的第2实施方式，在多个频带当中有噪声电平为规定的容许电平以下的频带的情况下(步骤S162A：是)，频带选择部114选择该频带作为发送信号的频带(步骤S162B)。另一方面，在没有噪声电平为容许电平以下的频带的情况下(步骤S163：否)，选择噪声电平最低的频带或者按照噪声电平从低到高的顺序在规定位次内选择任一频带作为发送信号的频带(步骤S164)。因此，即便不测定所有频带的噪声电平，也能选择干扰相对较少的频带作为发送信号的频带。

再者，在以上说明过的第1、第2各实施方式中，是以雷达装置108的接收通道为一个的情况为例来进行的说明，但在雷达装置108具有多个接收通道的情况下也同样能够运用本发明。在该情况下，可针对所有接收通道进行上述那样的处理，也可预先设定1个或多个代表通道，针对该代表通道进行上述处理，将由此选择的发送信号的频带运用于其他接收通道，以削减处理量。

此外，在第1、第2各实施方式中，对每次都在图3的步骤S150、S160中进行搜索调制动作及频率搜索处理的例子进行了说明，但这些处理并非必须每次都进行。例如，也可设为如下流程图：在步骤S130的信号处理中算出当前频带中的接收信号的噪声电平，若该值为规定容许值以下，则不执行步骤S150以下的动作而转移至下一帧。或者，也可每几帧、以任意频次而不是每次都进行搜索调制动作及频率搜索处理。

进而，在第1、第2各实施方式中，对将雷达装置108在频率搜索处理中测量出的每一频带的噪声电平用于下一帧内的发送信号的频带的选择的例子进行了说明，但也可将由雷达装置测量出的每一频带的噪声电平用于其他用途。例如，也可将每一频带的噪声电平从雷达装置发送至车辆控制装置而用于车辆控制装置中进行的车辆控制等。此外，也可在连接到雷达装置的其他装置中根据由雷达装置测量出的每一频带的噪声电平来选择下一帧内的发送信号的频带，并将该选择结果通知雷达装置。

以上说明过的各实施方式、各种变形例只是一例，只要无损发明的特征，本发明便不限定于这些内容。此外，上文中对各种实施方式、变形例进行了说明，但本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。

符号说明

101发送天线

102接收天线

103发送部

104接收部

105振荡器

106信号处理部

107通信接口

108雷达装置

109车辆控制装置

110FFT处理部

111多路分配器

112物体信息算出部

113干扰状况解析部

114频带选择部

115搜索调制控制部。

Claims

1.一种雷达装置，其特征在于，具备：

振荡部，其产生经调频而得的调制信号；

发送部，其使用所述调制信号而在规定的调制动作期间中放射经调频得到的发送信号；

接收部，其接收所述发送信号在周围的物体上被反射而得的接收信号；

物体信息算出部，其根据所述接收信号来算出所述物体的信息；

搜索调制控制部，其在与所述调制动作期间不重复的搜索调制动作期间中，使所述振荡部产生在规定的最小频率到最大频率之间扫频得到的搜索调制信号；

干扰状况解析部，其根据使用所述搜索调制信号使得所述接收部接收到的搜索接收信号，在所述最小频率到所述最大频率之间测量周围的电波干扰状况；以及

频带选择部，其根据由所述干扰状况解析部测量出的所述电波干扰状况来选择所述发送信号的频带，

所述干扰状况解析部在所述最小频率到所述最大频率之间，按时间序列来执行第1解析处理和第2解析处理，所述第1解析处理是针对以规定的第1频率为起点设定的多个第1频带中的每一方算出噪声电平，所述第2解析处理是针对以对所述第1频率加上规定的偏频而得的第2频率为起点设定的多个第2频带中的每一方算出所述噪声电平，所述频带选择部根据所述干扰状况解析部产生的所述噪声电平的测量结果来选择所述发送信号的频带。

2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，

所述频带选择部选择所述多个第1频带和所述多个第2频带当中所述噪声电平最低的频带来作为所述发送信号的频带。

3.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，

所述频带选择部在所述多个第1频带和所述多个第2频带当中按照所述噪声电平从低到高的顺序在规定位次内选择任一频带来作为所述发送信号的频带。

4.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，

所述频带选择部选择所述多个第1频带和所述多个第2频带当中所述噪声电平为规定的容许电平以下的任一频带来作为所述发送信号的频带。

5.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，

在所述多个第1频带和所述多个第2频带当中存在所述噪声电平为规定的容许电平以下的频带的情况下，所述频带选择部选择该频带来作为所述发送信号的频带，在没有所述噪声电平为所述容许电平以下的频带的情况下，所述频带选择部选择所述噪声电平最低的频带、或者按照所述噪声电平从低到高的顺序在规定位次内选择任一频带来作为所述发送信号的频带。

6.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，

所述干扰状况解析部改变所述偏频而执行多次所述第2解析处理。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的雷达装置，其特征在于，

所述多个第1频带和所述多个第2频带当中相互邻接的2个频带彼此至少部分重复。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的雷达装置，其特征在于，

所述搜索调制控制部使所述振荡部产生在所述最小频率到所述最大频率之间连续进行扫频得到的所述搜索调制信号。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的雷达装置，其特征在于，

所述搜索调制控制部将所述最小频率到所述最大频率之间分割为多个频带，使所述振荡部产生按分割后的每一所述频带进行扫频得到的所述搜索调制信号。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的雷达装置，其特征在于，

所述搜索调制控制部使所述振荡部产生按所述最小频率到所述最大频率之间预先设定的多个频率中的各方离散地进行扫频得到的所述搜索调制信号。