CN110494762B - 周边监视雷达装置 - Google Patents

Abstract

周边监视雷达装置(20、20a)具备信号生成部(21)、频谱生成部(21)、周期设定部(21)、学习部(21、S30、S40、S90)以及更新部(21、S60)。更新部在更新定时，将判定基准值更新为由学习部计算出的学习值。学习部在学习期间的开始定时，对学习值设定初始值，在学习期间中，依次对学习值和所生成的频率频谱的噪声基底的值进行比较，在噪声基底的值小于学习值的情况下，将学习值更新为噪声基底的值。

Description

周边监视雷达装置

相关申请的交叉引用

本国际申请主张基于在2017年4月10日向日本专利厅申请的日本专利申请第2017－077485号的优先权，通过参照将日本专利申请第2017－077485号的所有内容引用至本国际申请。

技术领域

本公开涉及监视车辆的周边的雷达装置。

背景技术

搭载于车辆并检测存在于车辆的周边的其它车辆、停止物等目标的雷达装置有在与搭载于其它车辆的雷达装置等之间产生电波干扰的情况。在上述雷达装置如FMCW雷达、多频CW雷达等那样利用差拍信号的频率解析波形提取各种信息的情况下，若雷达装置受到电波干扰，则频率解析波形的噪声基底上升。其结果是，基于来自目标的反射波的频率解析波形的峰值被掩埋于噪声基底，所以很难进行根据频率解析波形的目标的检测。

因此，雷达装置在产生电波干扰时，需要实施干扰除去处理。雷达装置为了实施干扰除去处理，需要高精度地检测电波干扰的产生。在下述专利文献1中，公开了对噪声水平和作为固定值的阈值进行比较，在噪声水平为阈值以上的情况下，检测电波干扰的产生的技术。

专利文献1：日本特开2008－232833号公报

然而，噪声基底会根据雷达装置的状态、周边环境而变动。特别是，在将雷达装置搭载于车辆的情况下，伴随着雷达装置的状态、周边环境的变化，噪声基底容易变动。发明人的详细研究的结果是，发现了如下课题：若将阈值设为固定值，则在噪声基底比较高的状况下，存在误检测电波干扰的产生的可能性。进一步，发明人的详细研究的结果是，发现了如下课题：若雷达装置误检测电波干扰的产生而实施干扰对策，则基于来自物标的反射波的峰值的一部分也被从频率解析波形中除去，而物标的检测精度劣化。

发明内容

本公开期望能够提供一种高精度地检测电波干扰的技术。

本公开的一个方面是搭载于车辆、反复收发雷达波来监视上述车辆的周边的物标的周边监视雷达装置(20a、20b)，其具备信号生成部(21)、频谱生成部(21)、周期设定部(21)、学习部(21、S30、S40、S90)以及更新部(21、S60)。信号生成部生成发送信号与接收信号的频率差信号。频谱生成部对由信号生成部生成的频率差信号进行频率解析来生成频率频谱。周期设定部设定对判定基准值进行更新的更新周期。判定基准值用于电波干扰的有无的判定。学习部在预先设定的学习期间，执行判定基准值的学习来计算判定基准值的学习值。学习期间是到根据由周期设定部设定的更新周期决定的判定基准值的更新定时为止的期间。更新部在更新定时，将判定基准值更新为由学习部计算出的判定基准值的学习值。另外，学习部在学习期间的开始定时，对学习值设定初始值，在学习期间中，依次对学习值和由频谱生成部生成的频率频谱的噪声基底的值进行比较，在噪声基底的值小于学习值的情况下，将学习值更新为噪声基底的值。

根据本公开的一个方面，在更新定时之前，计算学习期间的最低的噪声基底的值作为判定基准值的学习值。然后，在更新定时，将判定基准值更新为计算出的学习值。因此，即使在噪声基底变动的情况下，也能够设定与噪声基底的变动相应的判定基准值。进而，能够高精度地检测电波干扰。

此外，权利要求书中记载的括号内的附图标记表示与作为一个方式而后述的实施方式中记载的具体的单元的对应关系，并不对本公开的技术范围进行限定。

附图说明

图1是表示本实施方式的车载系统100的结构的框图。

图2是表示未产生电波干扰时的差拍信号的时间波形的图。

图3是表示未产生电波干扰时的差拍信号的频谱波形的图。

图4是表示产生电波干扰时的差拍信号的时间波形的图。

图5是表示产生电波干扰时的差拍信号的频谱波形的图。

图6是对判定基准值的计算期间和判定基准值的更新定时进行说明的图。

图7是表示基准值的初始值、本次的处理周期的噪声基底、以及过去的处理周期的最低噪声基底的图。

图8是表示更新判定基准值的处理顺序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本公开的示例性的实施方式进行说明。

[1.结构]

首先，参照图1，对本实施方式的车载系统100进行说明。车载系统100具备：雷达系统10、驾驶辅助ECU30、警报装置40以及其它的控制ECU组50。对于车载系统100，假定为搭载于车辆的系统。

雷达系统10具备雷达装置20a、20b。雷达装置20a是设置于车辆的后部的右侧面的右后侧的雷达装置。另外，雷达装置20b是设置于车辆的后部的左侧面的左后侧的雷达装置。雷达装置20a和雷达装置20b的结构以及功能基本相同。以下，将雷达装置20a以及雷达装置20b集中称为雷达装置20。此外，雷达系统10具备至少1台雷达装置20即可。换句话说，雷达系统100也可以具备1台雷达装置20，也可以具备3台以上的雷达装置20。在本实施方式中，雷达装置20相当于周边监视雷达装置。

雷达装置20是反复收发雷达波来监视本车辆的周边的毫米波雷达。雷达装置20的调制方式是FMCW方式、2频CW方式等任意方式即可。雷达装置20具备信号处理部21、发送天线部22以及接收天线部23。

信号处理部21生成发送信号，并且基于所生成的发送信号，使发送天线部22辐射作为雷达波的发送波。接收天线部23接收被物标反射的发送波(换句话说，反射波)。而且，信号处理部21根据由接收天线部23接收到的反射波生成接收信号，并生成差拍信号。差拍信号是将发送信号与接收信号的频率差设为频率的频率差信号。

进一步，信号处理部21对所生成的差拍信号执行FFT等频率解析处理，生成频率频谱，并从所生成的频率频谱中提取峰值作为物标。此时，在未产生电波干扰的情况下，如图2以及图3所示，重叠于差拍信号的时间波形的噪声较小，并且在差拍信号的频率频谱波形中，噪声基底的水平较低。因此，信号处理部21能够从频率频谱中没有问题地提取物标。

然而，在产生电波干扰的情况下，如图4以及图5所示，与未产生电波干扰的情况相比，重叠于差拍信号的时间波形的噪声较大，并且差拍信号的频率频谱波形的噪声基底的水平上升。因此，对于信号处理部21而言，若产生电波干扰，则存在表示物标的峰值被掩埋于噪声基底，而无法从频率频谱中提取物标的可能性。

因此，信号处理部21判定是否产生了电波干扰，在产生电波干扰的情况下，在进行干扰对策之后，从频率频谱中提取峰值作为物标。作为干扰对策，例如可举出对差拍信号应用中值滤波器。

而且，信号处理部21基于频率频谱生成物标信息，并将所生成的物标信息输出至驾驶辅助ECU30。物标信息例如为从本车辆到物标的距离、物标相对于本车辆的相对速度、物标相对于本车辆的方位。此外，在本实施方式中，信号处理部21实现信号生成部、频谱生成部、周期设定部、学习部以及更新部的功能。

驾驶辅助ECU30从各雷达装置20获取由各雷达装置20检测出的物标的物标信息，并且经由网络35与控制ECU组50进行数据的收发。而且，驾驶辅助ECU30在本车辆的周边存在具有与本车辆碰撞的可能性的物标的情况下，向警报装置40输出警报输出指令。

警报装置40是设置于车门后视镜或车室内的指示器、车室内的扬声器、车室内的显示器等。警报装置40根据来自驾驶辅助ECU30的警报输出指令，输出警告音、提醒注意的声音，或显示警告。

控制ECU组50包括驾驶辅助ECU30以外的搭载于本车辆的多个ECU，与网络35连接。

[2.判定基准值]

接下来，对信号处理部21在电波干扰的有无的判定中使用的判定基准值进行说明。信号处理部21对频率频谱的噪声基底和判定阈值进行比较，在噪声基底超过判定阈值的情况下，判定为有电波干扰。判定阈值是对基于频率频谱的噪声基底计算出的判定基准值加上一定的偏移量所得的值。在本实施方式中，作为噪声基底，采用频率频谱中的功率最低值。

噪声基底根据雷达装置20的状态、周边环境而变动。例如，若雷达装置20的温度升高，则噪声基底上升。另外，若雷达装置20随着时间的流逝而劣化，则噪声基底上升。另外，在本车辆从市区街道的道路向高速道路移动、或本车辆从市内向沙漠移动的情况下，噪声基底下降。因此，若将判定基准值进而判定阈值设为恒定值，则存在信号处理部21误检测电波干扰的产生的可能性。

因此，信号处理部21在恒定的学习期间Ts学习判定基准值，并按照所设定的每个更新周期Tu，将判定基准值更新为学习值。详细而言，如图6所示，若在时刻Ta1本车辆的点火开关接通，则对学习值设定初始值。然后，开始判定基准值的学习，在学习期间Ts的期间，继续判定基准的学习。在点火开关接通之后的最初的学习期间Ts的期间，使用初始值作为判定基准值。最初的学习期间Ts结束的时刻Tb1成为判定基准值的更新定时，在时刻Tb1，将判定基准值更新为在学习期间Ts计算出的学习值。在时刻Tb1更新的判定基准值NF1在从时刻Tb1到经过更新周期Tu为止的期间，持续使用。

然后，在从时刻Tb1起经过了更新周期Tu的时刻Tb2为下一个判定基准值的更新定时。另外，从比时刻Tb2靠前的时刻Ta2到时刻Tb2为止为第二次的学习期间Ts。换句话说，更新周期Tu为比学习期间Ts长的期间，到判定基准值的更新定时为止的恒定期间为学习期间Ts。在时刻Ta2，再次对学习值设定初始值，并开始判定基准值的学习。然后，在时刻Tb2，将判定基准值从NF1更新为在第二次的学习期间Ts计算出的学习值。在时刻Tb2更新的判定基准值NF2在从时刻Tb2到经过更新周期Tu为止的期间，持续使用。以后，相同地反复执行判定基准值的学习和更新。

如图7所示，判定基准值的初始值设定为高于没有电波干扰的情况下的标准的噪声基底的值，并低于有电波干扰的情况下的标准的噪声基底的值。

进一步，信号处理部21设定更新周期Tu。信号处理部21也可以将更新周期Tu设定为恒定的期间。另外，信号处理部21也可以根据雷达装置20的状态的变化，变化地设定更新周期Tu。雷达装置20的状态是指雷达装置20的温度、劣化状态等。详细而言，信号处理部21在雷达装置20的状态相对较大地变化的变化时，将更新周期Tu设定为相对较短，在雷达装置20的状态相对较小地变化的稳定时，将更新周期Tu设定为相对较长。由此，在噪声基底较大地变化的情况下，能够使判定基准值迅速地变化。

或者，信号处理部21也可以根据本车辆的周边环境的变化，变化地设定更新周期Tu。本车辆的周边环境是指一般道路或高速道路这样的本车辆行驶中的道路的属性、市区或沙漠这样的行驶地域的特性、气温或雨、晴这样的天气的特性等。详细而言，信号处理部21在本车辆的周边环境较大地变换的变化时，将更新周期Tu设定为相对较短，在雷达装置20的状态相对较小地变化的稳定时，将更新周期Tu设定为相对较长。

此外，信号处理部21也可以从由雷达装置20检测出的物标信息中获取本车辆的周边环境。另外，在如图1中用虚线表示的那样，本车辆具备导航装置60的情况下，信号处理部21也可以从导航装置60获取本车辆的周边环境。导航装置60具备储存有地图信息的存储装置，获取本车辆的当前位置，确定地图上的本车辆的位置。另外，信号处理部21也可以根据雷达装置20的状态的变化以及本车辆的周边环境的变化这双方，来变化地设定更新周期Tu。

[3.处理]

接下来，参照图8的流程图对信号处理部21更新判定用阈值的处理顺序进行说明。信号处理部21每当生成差拍信号的频率频谱，就执行本处理顺序。此外，信号处理部21预先设定判定基准值的更新周期Tu。

首先，在S10中，判定本次的处理周期的定时是否在判定基准值的学习期间Ts内。具体而言，根据后述的计数器的值，来判定本次的处理周期的定时是否在学习期间Ts内。在判定为本次的处理周期的定时在学习期间Ts内的情况下进入S20，在判定为本次的处理周期的定时在学习期间Ts外的情况下进入S50。

在S20中，判定是否正在进行干扰对策。虽然也依赖于干扰状况，但在正在执行干扰对策的情况下，有噪声基底变得非常低的可能性，所以若根据干扰对策时的噪声基底计算判定基准值，则有判定基准值变得比适当的值小的情况。进而，有判定阈值变小，而误检测电波干扰的情况。因此，在S20中判定为正在进行干扰对策的情况下，中止判定基准值的学习并进入S80，将计数器的值增加1，结束本次的处理周期。另一方面，在S20中判定为不正在进行干扰对策的情况下，进入S30。

在S30中，判定本次的处理周期中的噪声基底的值是否比当前时刻的学习值小。在S30中判定为本次的处理周期中的噪声基底的值为学习值以上的情况下，进入S80，将计数器的值增加1，结束本次的处理周期。另一方面，在S30中判定为本次的处理周期中的噪声基底的值比学习值小的情况下，进入S40，将学习值更新为本次的处理周期中的噪声基底的值。之后，进入S80，将计数器的值增加1，结束本次的处理周期。由此，学习值成为在学习期间Ts中最低的噪声基底的值。如图7所示，在当前的学习期间Ts中，在过去的处理周期中的最低噪声基底的值比本次的处理周期的噪声基底的值小的情况下，不更新学习值。

另外，在S50中，根据计数器的值判定是否学习期间Ts结束而本次的处理周期的定时是判定基准值的更新定时。在S50中判定为本次的处理周期的定时不是判定基准值的更新定时的情况下，进入S70。另一方面，在S50中判定为本次的处理周期的定时是判定基准值的更新定时的情况下，进入S60，将判定基准值更新为当前时刻的学习值。之后，进入S80，将计数器增加1，结束本次的处理周期。

在S70中，根据计数器的值判定是否判定基准值的更新结束而本次的处理周期的定时在判定基准值的使用期间内。在S70中判定为本次的处理周期的定时在判定基准值的使用期间内的情况下，进入S80，将计数器增加1，结束本次的处理周期。另一方面，在S70中判定为本次的处理周期的定时在判定基准值的使用期间外的情况下，进入S90。即，在判定为本次的处理周期的定时为不是学习期间Ts、判定基准值的更新定时、以及判定基准值的使用期间中的任意一个的、学习期间Ts的开始之前的开始定时的情况下，进入S90。在S90中，对计数器的值设定零来将计数器初始化，并且对学习值设定判定基准值的初始值来将学习值初始化，结束本次的处理周期。

[4.效果]

根据以上说明的本实施方式，能够获得以下的效果。

(1)计算学习期间Ts中的最低的噪声基底的值作为判定基准值的学习值，在判定基准值的更新定时，将判定基准值更新为学习值。因此，即使在噪声基底变动的情况下，也能够设定与噪声基底的变动相应的判定基准值。进而，能够高精度地检测电波干扰。

(2)通过使更新周期Tu根据雷达装置20的状态的变化而变化，从而即使在雷达装置20的状态变化而噪声基底变动的情况下，也能够迅速地使判定基准值变化。

(3)通过使更新周期Tu根据车辆的周边环境的变化而变化，从而即使在周边环境变化而噪声基底变动的情况下，也能够迅速地使判定基准值变化。

(4)通过将更新周期Tu设为恒定，能够抑制信号处理部21的运算处理负荷。

(5)通过在干扰对策的实施中中止判定基准值的学习值的更新，能够抑制判定基准值变得过小。进而，能够抑制电波干扰的误检测。

(其它实施方式)

以上，对用于实施本公开的方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形来实施。

(a)在上述实施方式中，将噪声基底设为频率频谱中的最低功率值，但本公开并不限定于此。例如，也可以使用对每个频率仓求出的功率值，创建表示各功率值出现的频数的直方图，将频数最高的功率值设为噪声基底。另外，也可以将从频率频谱波形中除去峰值周边之后的区域的功率值的平均值作为噪声基底。

(b)也可以通过多个构成要素来实现上述实施方式中的一个构成要素所具有的多个功能，或通过多个构成要素来实现一个构成要素所具有的一个功能。另外，也可以通过一个构成要素来实现多个构成要素所具有的多个功能，或通过一个构成要素来实现由多个构成要素实现的一个功能。另外，也可以省略上述实施方式的结构的一部分。另外，也可以用上述实施方式的结构的至少一部分对其它的上述实施方式的结构进行附加或者置换。此外，仅通过权利要求书所记载的文字确定的技术思想所包含的所有的方式是本公开的实施方式。

(c)除了上述的周边监视雷达装置以外，也能够以将该周边雷达监视装置作为构成要素的系统、判定基准值学习装置、用于使处理装置作为判定基准值学习装置发挥作用的程序、记录有该程序的半导体存储器等非过渡实体记录介质、判定基准值的学习方法等各种方式来实现本公开。

Claims (5)

1.一种周边监视雷达装置，搭载于车辆，反复收发雷达波来监视所述车辆的周边的物标，其中，所述周边监视雷达装置(20a、20b)具备：

信号生成部，构成为生成发送信号与接收信号的频率差信号；

频谱生成部，构成为对由所述信号生成部生成的所述频率差信号进行频率解析来生成频率频谱；

周期设定部，构成为设定对判定基准值进行更新的更新周期，所述判定基准值用于有无电波干扰的判定；

学习部，构成为在预先设定的学习期间，执行所述判定基准值的学习来计算所述判定基准值的学习值，所述学习期间是到根据由所述周期设定部设定的所述更新周期决定的所述判定基准值的更新定时为止的期间；以及

更新部，构成为在所述更新定时，将所述判定基准值更新为由所述学习部计算出的所述判定基准值的学习值，

所述学习部构成为在所述学习期间的开始定时，对所述学习值设定初始值，在所述学习期间中，依次对所述学习值和由所述频谱生成部生成的所述频率频谱的噪声基底的值进行比较，在所述噪声基底的值小于所述学习值的情况下，将所述学习值更新为所述噪声基底的值。

2.根据权利要求1所述的周边监视雷达装置，其中，

所述周期设定部构成为根据所述周边监视雷达装置的状态的变化，使所述更新周期变化。

3.根据权利要求1或2所述的周边监视雷达装置，其中，

所述周期设定部构成为根据所述车辆的周边环境的变化，使所述更新周期变化。

4.根据权利要求1所述的周边监视雷达装置，其中，

所述周期设定部构成为将所述更新周期设定为恒定的期间。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的周边监视雷达装置，其中，

所述学习部构成为在正在实施针对电波干扰的干扰对策的情况下，中止所述学习值的更新。

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