CN111656216A - 雷达装置以及雷达装置的对象物检测方法 - Google Patents

雷达装置以及雷达装置的对象物检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题为检测附近存在的对象物。在检测对象物的雷达装置(10)中，具备：输出同步的具有多个频率成分的信号的输出电路(频率梳生成部13)；基于从输出电路输出的信号生成本振信号的生成电路(倍乘部14)；基于本振信号生成发送信号并经由发送天线(18)发送的发送电路(混频器15)；接收电路(选择部20)，其经由接收天线(19‑1～19‑4)接收由对象物反射的发送信号，并作为接收信号进行输出；检测电路(接收信号处理部29)，其基于接收信号所包含的多个频率成分的相位，执行检测对象物的处理；以及供给电路(接收信号处理部29)，其将与由检测电路检测到的所述对象物有关的信息向外部供给。

Description

雷达装置以及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以及雷达装置的对象物检测方法。
背景技术
在专利文献1中公开了与雷达装置有关的技术，该雷达装置在电压控制振荡部(VCO)与发送天线之间配置强度调制部，通过强度调制部调制载波，由此生成脉冲信号，并根据脉冲信号来检测对象物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2015-40765号公报
发明内容
然而，在专利文献1公开的技术中，存在从发送天线输出的发送信号直接被接收天线接收的泄漏信号、或在搭载于车辆时从保险杠等反射来的信号等的不必要的信号成分，在存在这种不必要信号的情况下，难以区别来自在雷达装置附近存在的对象物的反射波与不必要信号，因此，存在难以检测附近存在的对象物这样的问题点。
本发明的目的在于，提供能够检测附近存在的对象物的雷达装置以及雷达装置的对象物检测方法。
为了解决上述课题，本发明的特征在于，在检测对象物的雷达装置中，具备：输出具有同步的多个频率成分的信号的输出电路；基于从所述输出电路输出的信号而生成本振信号的生成电路；基于所述本振信号生成发送信号并经由发送天线发送的发送电路；接收电路，其经由接收天线接收由所述对象物反射的所述发送信号，并作为接收信号进行输出；检测电路，其基于所述接收信号所包含的多个频率成分的相位，执行检测所述对象物的处理；以及供给电路，其将与由所述检测电路检测到的所述对象物有关的信息向外部供给。
根据这样的构成，能够检测在雷达装置附近存在的对象物。
另外，本发明的特征在于，所述发送电路通过相对于所述本振信号所包含的多个频率成分的每一个叠加同一调制信号，来生成所述发送信号。
根据这样的构成，能够易于生成具有期望的波形的发送信号。
另外，本发明的特征在于，由所述输出电路输出的具有多个频率成分的信号以固定的间隔呈梳状配置频率成分，所述生成电路通过对频率成分呈梳状配置的信号进行倍乘或者分频来生成所述本振信号，所述发送电路通过根据所述本振信号对同一基带信号进行上变频来生成所述发送信号，所述接收电路通过根据所述本振信号对所述接收信号进行下变频来生成所述接收信号，所述检测电路基于进行所述下变频而得到的信号所包含的多个频率成分来检测所述对象物。
根据这样的构成，能够通过简单的构成来检测在雷达装置附近存在的对象物。
另外，本发明的特征在于，所述检测电路基于进行所述下变频而得到的信号，使在规定的距离存在的所述对象物增强或者衰减。
根据这样的构成，能够通过使对象物增强或者衰减来可靠地检测期望的对象物。
另外，本发明的特征在于，所述接收信号包括从多个对象物反射来的信号，所述检测电路对进行所述下变频而得到的信号所包含的、与所述多个对象物中的处于规定的距离的对象物对应的相位成分进行检测，通过减去该检测出的相位成分而使处于所述规定的距离的对象物的信号衰减。
根据这样的构成，能够使不必要的对象物的信号衰减。
另外，本发明的特征在于，所述检测电路对进行所述下变频而得到的信号所包含的同相成分进行检测，通过减去该检测出的同相成分，而使从所述发送天线直接输入至所述接收天线的泄漏信号衰减，检测所述对象物。
根据这样的构成，能够通过去除泄漏信号来可靠地检测在附近存在的对象物。
另外，本发明的特征在于，所述发送电路通过利用振幅调制、相位调制、或者这些的组合对所述本振信号进行调制，来生成所述发送信号。
根据这样的构成，能够选择适于用途的最佳调制方式。
另外，本发明的特征在于，所述输出电路基于以规定的周期重复规定的波形的信号，生成具有同步的多个频率成分的信号。
根据这样的构成，能够通过简单的构成来生成具有多个频率成分的信号。
另外，本发明的特征在于，所述雷达装置搭载于车辆，基于从所述供给电路供给的与所述对象物有关的信息，控制所述车辆的行驶状态。
根据这样的构成，能够基于在车辆的周围存在的对象物适当地控制车辆。
另外，本发明的特征在于，在检测对象物的雷达装置的对象物检测方法中，输出具有同步的多个频率成分的信号，基于所输出的信号生成本振信号，基于所述本振信号生成发送信号并经由发送天线发送，经由接收天线接收由所述对象物反射的所述发送信号，并作为接收信号进行输出，基于所述接收信号所包含的多个频率成分的相位，执行检测所述对象物的处理，将与检测到的所述对象物有关的信息向外部供给。
根据这样的方法，能够检测在雷达装置附近存在的对象物。
发明效果
根据本发明，能够提供能够检测附近存在的对象物的雷达装置以及雷达装置的对象物检测方法。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的雷达装置的构成例的图。
图2是表示图1示出的频率梳生成部的详细的构成例的图。
图3是表示图1示出的频率梳生成部的其他详细的构成例的图。
图4是表示从图1示出的倍乘部输出的本振信号的频率特性的图。
图5是表示从图1示出的增幅部输出的发送信号的频率特性的图。
图6是表示由图1示出的混频器进行下变频而得到的信号的频率特性的图。
图7是用于说明检测雷达装置附近存在的对象物的图。
图8是用于说明利用不同波长的信号检测对象物的情况下的动作的图。
图9是表示本发明的第2实施方式的雷达装置的构成例的图。
图10是表示本发明的第3实施方式的雷达装置的构成例的图。
图11是表示本发明的第4实施方式的雷达装置的构成例的图。
图12是表示本发明的第5实施方式的雷达装置的构成例的图。
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实施方式的构成的说明
图1是表示本发明的第1实施方式的雷达装置的构成例的图。如该图所示，本发明的第1实施方式的雷达装置10例如搭载于汽车等的车辆，对在车辆的周围存在的其他车辆、步行者、障碍物等的对象物进行检测。
在此，雷达装置10具有控制部11、基带信号生成部12、频率梳(Comb)生成部13、倍乘部14、混频器15、BPF(Band Pass Filter：带通滤波器)16、增幅部17、发送天线18、接收天线19-1～19-4、选择部20、增幅部22、混频器23、24、LPF(Low Pass Filter：低通滤波器)25、26、ADC(Analog to Digital Converter：模数转换器)27、28、以及接收信号处理部29。
在此，控制部11控制基带信号生成部12、频率梳生成部13、选择部20、接收信号处理部29以及其他部分。此外，在图1中，虚线示出用于传送控制信号的信号线。
基带信号生成部12生成基带信号并供给混频器15。频率梳生成部13生成多个频率成分呈频率轴状、且呈梳(comb)状配置的梳信号，并供给至倍乘部14。
倍乘部14对从频率梳生成部13供给的梳信号进行倍乘，作为本振信号供给至混频器15、延迟部21、以及混频器23。混频器15通过从倍乘部14供给的本振信号对从基带信号生成部12供给的基带信号进行上变频并输出。
BPF16使从混频器15输出的信号所包含的规定的频带成分通过，使除此以外的成分衰减并作为RF(Radio Frequency：无线电频率)信号输出。增幅部17以规定的增益使从BPF16输出的RF信号增幅并作为发送信号输出。发送天线18将从增幅部17输出的发送信号作为电磁波进行发送。
接收天线19-1～19-4接收由发送天线18发送来的、由对象物反射的电磁波，并转换为电信号进行输出。选择部20根据控制部11的控制，选择接收天线19-1～19-4的某一个并连接于增幅部22。
延迟部21使从倍乘部14输出的本振信号的相位延迟π/2来输出。增幅部22使从选择部20输出的接收信号以规定的增益增幅并输出。
混频器23根据从倍乘部14输出的本振信号对从增幅部22输出的信号进行下变频而作为IF(Intermediate Frequency：中频)信号进行输出。混频器24根据从延迟部21输出的本振信号对从增幅部22输出的信号进行下变频并作为IF信号输出。
LPF25从由混频器23输出的IF信号使谐波成分衰减并输出。LPF26从由混频器24输出的IF信号使谐波成分衰减并输出。
ADC27将从LPF25输出的模拟信号转换为数字信号并供给接收信号处理部29。ADC28将从LPF26输出的模拟信号转换为数字信号并供给接收信号处理部29。
接收信号处理部29将从ADC27、28供给的数字化后的接收信号作为输入，通过执行预相加处理、FFT(Fast Fourier Transform：快速傅里叶变换)处理、聚类处理、追踪处理等来检测对象物，将检测出的结果供给未图示的上位的ECU(Electric Control Unit：电子控制单元)等。
此外，接收信号处理部29例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存储器)、通信部、I/F(Interface：接口)等构成，可以构成为能够通过由CPU读取并执行保存在ROM内的可执行指令组实现后述的处理。此外，可以构成为通过多个CPU执行分布式处理。另外，也可以取代CPU，而通过DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)、或者ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)等构成。
(B)本发明的第1实施方式的动作的说明
接着，说明本发明的第1实施方式的动作。以下，在对本发明的第1实施方式的动作原理进行说明之后，说明详细的动作。
若雷达装置10开始动作，则控制部11控制基带信号生成部12而使基带信号的生成开始，并且控制频率梳生成部13而使梳信号的生成开始。
图2是示出图1示出的频率梳生成部13的构成例的图。在图2中，频率梳生成部13具有脉冲生成部121以及BPF122。如图2的(A)所示，脉冲生成部121生成并输出周期T＝1/Δf的冲激状的脉冲信号。若将这种脉冲信号转换为频域，则如图2的(B)所示，成为呈梳齿状间断的信号。此外，频率的梳间隔为Δf，这为图2的(A)示出的脉冲信号的周期的倒数。
BPF122使从脉冲生成部121供给的信号中具有规定的带宽的信号通过，使除此以外衰减并输出。其结果为，如图2的(C)所示，具有规定的带宽的信号被输出为梳信号。
图3是示出图1示出的频率梳生成部13的其他构成例的图。
在图3中，频率梳生成部13具有周期电压波形生成部123、VCO(VoltageControlled Oscillator：电压控制振荡器)124、以及BPF125。周期电压波形生成部123如图3的(A)所示，生成并输出周期T＝1/Δf的周期性的电压波形。该波形例如只要为正弦波、锯齿波、三角波、方形波或阶梯状波形等的周期性的波形即可。VCO124根据周期电压波形生成部123的输出电压使振荡频率变化并输出至BPF125。BPF125使从VCO124供给的信号中具有规定的带宽的信号通过，使除此以外衰减并输出。其结果为，图3的(B)示出的这种信号被输出为梳信号。
倍乘部14对从频率梳生成部13输出的信号进行倍乘并作为本振信号输出。图4是示出从倍乘部14输出的本振信号的一例的图。此外，在图4中，为了简化说明，本振信号为由3个波构成的信号。然而，本发明并非仅限定于3个波的情况。
图4示出的本振信号具有中心频率f0、比中心频率高的频率f+1、和比中心频率低的频率f-1。此外，将f0的信号称为Lo.0，将f+1的信号称为Lo.+1，将f-1的信号称为Lo.-1。
混频器15根据从倍乘部14供给的图4示出的本振信号、对从基带信号生成部12输出的基带信号进行上变频并输出。BPF16使从混频器15供给的信号的规定的频带通过，使除此以外的不必要的成分衰减并作为RF信号进行输出。
图5是示出从增幅部17输出的发送信号的频率特性的图。在该图5的例子中，发送信号包括f-1、f0、f+1的3个波的信号。这种发送信号通过增幅部17以规定的增益增幅之后，从发送天线18作为电磁波进行发送。从发送天线18发送的电磁波由对象物反射，通过接收天线19-1～19-4接收，作为接收信号而供给至选择部20。
选择部20通过控制部11被控制为连接状态，例如，每当发送发送信号时，通过选择部20按照接收天线19-1～19-4的顺序进行选择，将接收信号供给至增幅部22。
增幅部22使从选择部20供给的接收信号以规定的增益增幅并供给至混频器23、24。混频器23通过倍乘部14供给的本振信号对从增幅部22供给的接收信号进行下变频并输出。混频器24根据通过延迟部21而使相位延迟了π/2的本振信号对从增幅部22供给的接收信号进行下变频并输出。此外，混频器23、24对从增幅部22输出的接收信号进行正交解调，并作为IQ成分输出。
图6示出从混频器23、24输出的信号的一例。相对于图5的发送信号的频率，在该例中，示出了频率为f-1-f+1、f-1-f0、0、f+1-f0、f+1-f-1的5个波的信号。更详细来说，图6示出的各成分由以下的(1)～(5)表示。
(1)IF-2为对RF-1以Lo.+1进行下变频得到的成分
(2)IF+2为对RF+1以Lo.-1进行下变频得到的成分
(3)IF0为将对RFx以Lo.x(x：-1，0，+1)进行下变频得到的成分合成后的成分
(4)IF-1为将对RFx以Lo.x+1(x：-1，0)进行下变频得到的成分合成后的成分
(5)IF+1为将对RFx以Lo.x-1(x：0，+1)进行下变频得到的成分合成后的成分
从混频器23、24输出的信号通过LPF25、26而使不必要的高频成分衰减之后，供给至ADC27、28。ADC27、28将从LPF25、26供给的模拟信号转换成数字信号，并供给至接收信号处理部29。接收信号处理部29相对于从ADC27、28供给的数字信号实施预相加处理、FFT处理、聚类处理、以及追踪处理，由此来检测对象物。
另外，在附近存在多个对象物的情况下，雷达装置10有时难以辨别这些多个对象物。例如，在将距离选通(gate)设为DG、且将各梳的频率编号设为FCN的情况下，例如，基于接收天线19-1的接收信号的IQ成分如下。
I(DG，FCN)
Q(DG，FCN)
例如，在将1距离选通设为与电波的往返时间为1[nsec]对应的15[cm]时，与距离选通DG对应的距离为D[m]＝0.15·DG。另外，在梳的数量为N+1个的情况下，FCN为-N/2≤FCN≤N/2的整数，各梳的频率为fFCN[GHz]＝f0+Δf·(FCN)。
此外，基于正交解调的距离选通DG的IQ数据是指，在与脉冲在距离为D＝0.15·DG的往返时间对应的定时测定到的数据。例如，在脉冲宽度为10[nsec]时，10距离选通量(大约1.5m)的距离宽度的信息作为相同距离选通的IQ数据而混在一起。
具体来说，如图7的(A)所示，考虑对象物T1、T2间隔1.5m地配置在雷达装置10的检测范围内的情况。在该情况下，如上述那样，在脉冲宽度为10[nsec]＝10距离选通量(大约1.5m)的情况下，收敛于图7的(B)中由实线的曲线表示的脉冲信号的脉冲宽度内，因此反射波被合成，在时域无法辨别合成后的反射波。
然而，在频率编号FCN不同的情况下，也就是说，在使发送信号的波长(频率)变化的情况下，接收信号的相位根据到对象物为止的距离发生变化，因此，通过参照这种相位变化，能够辨别对象物。在图7的(A)的例子中，例如，若使用波长为λ+Δλ的发送信号来检测对象物T1、T2，并显示在IQ平面上，则成为图8的(A)以及图8的(B)的用虚线表示的箭头。在这种情况下，若使用波长为λ的发送信号检测对象物T1、T2，并显示在IQ平面上，则成为图8的(A)以及图8的(B)的用实线表示的箭头。此时，在图8的(A)中虚线与实线的相位差为
Figure BDA0002599897690000091
在图8的(B)中虚线与实线的相位差为
Figure BDA0002599897690000092
Figure BDA0002599897690000093
此外，
Figure BDA0002599897690000094
如后述那样，根据雷达装置10与对象物T1、T2的距离而变化。
如以上说明的那样，如图7的(A)所示，即使在存在对象物T1、T2间隔不足分辨率的距离的情况下，也能够通过使频率变化，而基于IQ平面上的相位差来辨别这些对象物。
接着，针对第1实施方式的动作，着眼于频域进行说明。如上述那样，从混频器23、24输出的信号IF0、IF±1为作为合成了多个RF成分的结果而生成的信号(参照上述(3)～(5))。在此，能够使用IF±2来分离RF0和RF±1的成分。
例如，IF-2为对RF-1以Lo.-1进行了下变频而得到的结果，由于Lo.-1的频率和相位都已知，所以能够再生RF-1。然后，IF-1为将对RF-1以Lo.0进行下变频而得到的成分和对RF0以Lo.+1进行下变频而得到的成分合成后的结果。此时，本振信号通过频率梳生成部13而生成各频率成分，因此，Lo.-1和Lo.0为仅频率不同的同步的信号。因此，若将对RF-1以Lo.-1进行下变频而得到的结果即IF-2进行频率转换，则能够求出IF-1中的对RF-1以Lo.0进行下变频而得到的成分。因此，通过从IF-1减去IF-2的频率转换后的结果，并进行频率转换，能够求出RF0。通过求出RF-1和RF0，以同样的处理无论根据IF0还是根据IF+1均能求出RF+1。
使用RFx(x：-1，0，+1)说明将从发送天线18输出的发送信号例如经由基板上而直接被接收天线19-1～19-4接收的泄漏信号除去的例子。例如，若将RF0和RF-1的波长分别设为λ0+Δλ以及λ0，则根据到对象物为止的往返距离(2L)与波长的差分(Δλ)的关系而产生用以下的式子(1)示出的相位变化。
[数学式1]
Figure BDA0002599897690000101
此时，在上式中从发送天线18输出的发送信号被接收天线19-1～19-4直接接收的泄漏信号相当于L＝0，因此，
Figure BDA0002599897690000102
也为0。然后，在RF0与RF+1的关系中也同样，在距离L的对象物中产生相位差，泄漏信号为无相位差的同相。据此，将各RFx(x：-1，0，+1)进行频率转换而转换成统一频率(例如0Hz)，并将这些在IQ平面上求平均，则可抵消和削弱因波长而产生了相位差的距离L的对象物的成分，但同相成分仍旧残留所以能够仅提取泄漏信号成分。
在将光速设为C且将雷达装置10的频率带宽设为BW的情况下，在与距离D＝C/(2×BW)程度的脉冲宽度相当的范围内产生泄漏信号成分，在该脉冲宽度附近的对象物会被埋入泄漏信号，以往很难检测，但根据第1实施方式，由于能够从接收信号减去泄漏信号成分，所以能够消除来自在雷达装置10附近存在的对象物的反射信号被埋入泄漏信号而使检测变困难的问题。
另外，在接收系统进行下变频而得到的信号的频率带宽比发送信号的带宽更宽。由此，对象物的峰值位置的检测变容易。
接收信号处理部29根据从ADC27、28供给的数字化后的IQ信号求出各RFx(x：-1，0，+1)的同相成分，通过进行减法运算等来去除同相成分，由此，能够使泄漏信号成分衰减。
根据本发明的第1实施方式，通过上述处理，除去泄漏信号成分，由此使在雷达装置10附近存在的对象物的检测变容易。另外，进行下变频而得到的信号的频率带宽比发送信号的带宽更宽，因此，对象物的峰值位置的检测变容易。
另外，上述例是相对于L＝0的泄漏信号的，因此，提取了同相成分，但在任意的距离的对象中通过仅减去与式(1)对应的相位差并进行同样的处理，能够使任意距离的对象物增强或者衰减，根据本发明的第1实施方式，如图7的(A)所示，能够检测在靠近雷达装置10的不足分辨率的距离所配置的对象物。更详细来说，在存在两个对象物的情况下，在将这些对象物的距离设为D、将光速设为C、将雷达装置10的频率带宽设为BW的情况下，以往仅能够检测到分隔了满足D＞C/(2×BW)的距离D的对象物，但根据第1实施方式，还能够检测到不满足这种条件的对象物。
(C)本发明的第2实施方式的构成的说明
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。图9是示出本发明的第2实施方式的构成例的图。此外，在图9中，对与图1对应的部分标注同一附图标记并省略其说明。在图9中，与图1相比，去掉了选择部20，接收天线19-1～19-4变更为接收天线19-1～19-n的n(n＞1)系统，并且增幅部22、混频器23、24、LPF25、26、以及ADC27、28变更为n系统。除此以外的构成与图1的情况相同。
(D)本发明的第2实施方式的动作的说明
接着，说明本发明的第2实施方式的动作。在图9示出的第2实施方式中，到从发送天线18作为电磁波而发送发送信号为止的动作与图1相同。
在图9示出的第2实施方式中，由对象物反射的电磁波由接收天线19-1～19-n接收，在通过增幅部22-1～22-n以规定的增益分别增幅之后，供给至混频器23-1～23-n、24-1～24-n。混频器23-1～23-n、24-1～24-n对从增幅部22-1～22-n供给的接收信号进行下变频并且进行正交解调，分别输出所得到的IQ信号。
LPF25-1～25-n、26-1～26-n使从混频器23-1～23-n、24-1～24-n输出的信号所包含的不必要的谐波成分衰减，并使必要的成分通过且供给至ADC27-1～27-n、28-1～28-n。ADC28-1～28-n将从LPF25-1～25-n、26-1～26-n供给的模拟信号转换为数字信号并供给至接收信号处理部29。
接收信号处理部29通过对数字信号实施与上述的情况同样的处理，来除去泄漏信号成分，使在雷达装置10附近存在的对象物的检测变容易。另外，进行下变频而得到的信号的频率带宽变得比发送信号的带宽更宽，因此对象物的峰值位置的检测变容易。另外，能够检测间隔不足检测分辨率的距离地存在的对象物。
(E)本发明的第3实施方式的构成的说明
接着，对本发明的第3实施方式进行说明。图10是示出本发明的第3实施方式的构成例的图。此外，在图10中，对与图9对应的部分标注同一附图标记并省略其说明。在图10中，与图9相比，去掉混频器15以及BPF16，并新追加了LPF31、32、以及混频器33、34。这些以外的构成与图9相同。
(F)本发明的第3实施方式的动作的说明
在图10示出的第3实施方式中，与图9示出的第2实施方式比较，基带信号被进行了正交调制。在图9示出的第2实施方式中，由于在从混频器15输出的信号产生被频率转换成本振信号频率的高频域侧以及低频域侧的基带信号成分，所以需要通过BPF16仅使用高频域侧以及低频域侧的一方，且使另一方衰减。这些不必要的频率成分位于发送信号附近，所以BPF16需要使用遮断特性陡峭的BPF，但具有陡峭特性的BPF16价格高昂，尺寸也很大。然而，在图10示出的第3实施方式中，通过进行正交调制能够实现仅输出所使用的成分，而不需要BPF16。此外，图10示出的第3实施方式的基本动作由于与图9示出的第2实施方式相同所以省略对其说明。
根据本发明的第3实施方式，除去泄漏信号，而易于检测在雷达装置10附近存在的对象物。另外，通过下变频而得到的信号的频率带宽变得比发送信号的带宽更宽，因此，对象物的峰值位置的检测变容易。另外，能够检测间隔不足检测分辨率的距离地存在的对象物。而且，通过去掉BPF16能够降低制造成本并且缩小电路尺寸。
(G)本发明的第4实施方式的构成的说明
接着，对本发明的第4实施方式进行说明。图11是示出本发明的第4实施方式的构成例的图。此外，在图11中，对与图10对应的部分标注同一附图标记并省略其说明。在图11中，与图10相比，基带信号生成部12、LPF31、32、混频器33、34、增幅部17以及发送天线18从1个系统变为m(m＞1)个系统。除这些以外的构成与图10相同。此外，发送天线18-1～18-m以及接收天线19-1～19-n例如在水平方向上分别排列配置。
(H)本发明的第4实施方式的动作的说明
在本发明的第4实施方式中，具有m个发送系统，具有n个接收系统。因此，发送接收的系统的组合为m×n系统。通过使用这种m×n系统的发送接收系列，例如能够准确地检测对象物的水平方向上的存在角度。此外，图11示出的第4实施方式的基本动作与图9示出的第2实施方式相同，因此省略其说明。
根据本发明的第4实施方式，能够准确地检测对象物的水平方向的存在角度，并且能够除去泄漏信号成分，使在雷达装置10附近存在的对象物的检测变容易。另外，由于进行下变频而得到的信号的频率带宽变得比发送信号的带宽更宽，所以对象物的峰值位置的检测变容易。另外，能够检测间隔不足检测分辨率的距离地存在的对象物。
(I)本发明的第5实施方式的构成的说明
接着，对本发明的第5实施方式进行说明。图12是示出本发明的第5实施方式的构成例的图。此外，在图12中，对与图9对应的部分标注同一附图标记并省略对其说明。在图12中，与图9相比，去掉了基带信号生成部12、混频器15、以及BPF16，并新追加了调制信号生成部51以及调制部52。除这些以外的构成与图9相同。
(J)本发明的第5实施方式的动作的说明
在上述的图9示出的第2实施方式中，混频器15根据从倍乘部14供给的本振信号对从基带信号生成部12供给的基带信号进行上变频，由此生成发送信号。另一方面，在图12示出的第5实施方式中，通过根据从调制信号生成部51供给的调制信号对从倍乘部14供给的本振信号进行调制来生成发送信号。此外，作为调制方式，例如能够使用振幅调制、相位调制、或者这些组合。以此方式生成的发送信号与图9示出的第2实施方式相同。
根据本发明的第5实施方式，除去泄漏信号成分，使得在雷达装置10附近存在的对象物的检测变容易。另外，由于进行下变频而得到的信号的频率带宽变得比发送信号的带宽更宽，所以对象物的峰值位置的检测变容易。另外，能够检测间隔不足检测分辨率的距离地存在的对象物。
(K)变形实施方式的说明
以上的实施方式为一例，当然本发明并不仅限定于上述的情况。例如，在以上的各实施方式中，为了简化说明，本振信号如图4所示，以具有3个波的情况为例子进行了说明，但也可以具有2个波或者4个波以上。
另外，在图4示出的例子中，3个波的本振信号以均等的间隔配置，但也可以不以均等的间隔来配置这些。当然本振信号在为4个波以上的情况下也同样。
另外，在以上的各实施方式中，本振信号的频率设为固定，但本振信号的频率也可以设为随着时间经过而变化。
另外，作为频率梳生成部13的构成例，示出了图2以及图3的构成例，但也可以构成为除这些以外的结构。例如，也可以不整波为图3示出的三角波，而是整波为矩形波。
另外，在上述的各实施方式中，针对到检测对象物为止的处理进行了说明，但也可以构成为由接收信号处理部将与所检测到的对象物有关的信息供给至外部的ECU(外部的处理器)，使该ECU基于该供给的信息来控制车辆的状态。例如，由于能够辨别不足检测分辨率的距离而存在的对象物，所以将这些对象物作为个别的对象物来进行追踪处理，由此，例如能够根据需要执行制动控制或者回避控制。
附图标记说明
10 雷达装置
11 控制部
12 基带信号生成部
13 频率梳生成部
14 倍乘部
15 混频器
16 BPF
17 增幅部
18，18-1～18-m 发送天线
19-1～19-4，19-n 接收天线
20 选择部
21 延迟部
22，22-1～22-n 增幅部
23，23-1～23-n 混频器
24，24-1～24-n 混频器
25，25-1～25-n LPF
26，26-1～26-n LPF
29 接收信号处理部
31 LPF
32 LPF
33 混频器
34 混频器
51 调制信号生成部
52 调制部
121 脉冲生成部
122 BPF
123 周期电压波形生成部
124 VCO
125 BPF。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种雷达装置，其检测对象物，所述雷达装置的特征在于，具备：
输出具有同步的多个频率成分的信号的输出电路；
基于从所述输出电路输出的信号而生成本振信号的生成电路；
基于所述本振信号生成发送信号并经由发送天线发送的发送电路；
接收电路，其经由接收天线接收由所述对象物反射的所述发送信号，并作为接收信号进行输出；
检测电路，其基于所述接收信号所包含的多个频率成分的相位，执行检测所述对象物的处理；以及
供给电路，其将与由所述检测电路检测到的所述对象物有关的信息向外部供给，
所述发送电路通过相对于所述本振信号所包含的多个频率成分的每一个叠加同一调制信号，来生成所述发送信号。
2.(删除)
3.(修改后)根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
由所述输出电路输出的具有多个频率成分的信号以固定的间隔呈梳状配置有频率成分，
所述生成电路通过对频率成分呈梳状配置的信号进行倍乘或者分频来生成所述本振信号，
所述发送电路通过根据所述本振信号对同一基带信号进行上变频来生成所述发送信号，
所述接收电路通过根据所述本振信号对所述接收信号进行下变频来生成所述接收信号，
所述检测电路基于进行所述下变频而得到的信号所包含的多个频率成分来检测所述对象物。
4.根据权利要求3所述的雷达装置，其特征在于，
所述检测电路基于进行所述下变频而得到的信号，使在规定的距离存在的所述对象物增强或者衰减。
5.根据权利要求3或者4所述的雷达装置，其特征在于，
所述接收信号包括从多个对象物反射来的信号，
所述检测电路对进行所述下变频而得到的信号所包含的、与所述多个对象物中的处于规定的距离的对象物对应的相位成分进行检测，通过减去该检测出的相位成分而使处于所述规定的距离的对象物的信号衰减。
6.根据权利要求3或者4所述的雷达装置，其特征在于，
所述检测电路对进行所述下变频而得到的信号所包含的同相成分进行检测，通过减去该检测出的同相成分，而使从所述发送天线直接输入至所述接收天线的泄漏信号衰减，检测所述对象物。
7.(修改后)根据权利要求1、3～6中任一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述发送电路通过利用振幅调制、相位调制、或者这些的组合对所述本振信号进行调制，来生成所述发送信号。
8.(修改后)根据权利要求1、3～7中任一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述输出电路基于以规定的周期重复规定的波形的信号，生成具有同步的多个频率成分的信号。
9.(修改后)根据权利要求1、3～6中任一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述雷达装置搭载于车辆，
基于从所述供给电路供给的与所述对象物有关的信息，控制所述车辆的行驶状态。
10.(修改后)一种雷达装置的对象物检测方法，所述雷达装置检测对象物，所述对象物检测方法的特征在于，
输出具有同步的多个频率成分的信号，
基于所输出的信号生成本振信号，
基于所述本振信号生成发送信号并经由发送天线发送，
经由接收天线接收由所述对象物反射的所述发送信号，并作为接收信号进行输出，
基于所述接收信号所包含的多个频率成分的相位，执行检测所述对象物的处理，
将与检测到的所述对象物有关的信息向外部供给，
通过相对于所述本振信号所包含的多个频率成分的每一个叠加同一调制信号，来生成所述发送信号。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
基于条约第19条(1)的说明书
1.修改的内容
(1)进行了将权利要求2的内容追加至权利要求1的修改。
(2)进行了删除权利要求2的修改。
(3)伴随对权利要求2的删除，对从权利要求3、7～9的引用关系中去掉权利要求2进行了修改。
(4)进行了将权利要求2的内容追加至权利要求10的修改。
2.说明
将权利要求2中记载的“所述发送电路通过相对于所述本振信号所包含的多个频率成分的每一个叠加同一调制信号，来生成所述发送信号”追加至权利要求1，并且将“通过相对于所述本振信号所包含的多个频率成分的每一个叠加同一调制信号，来生成所述发送信号”追加至权利要求10，来进行修改。
伴随对权利要求2的删除，对从权利要求3、7～9的引用关系中去掉权利要求2进行了修改。

Claims (10)

1.一种雷达装置，其检测对象物，所述雷达装置的特征在于，具备：
输出具有同步的多个频率成分的信号的输出电路；
基于从所述输出电路输出的信号而生成本振信号的生成电路；
基于所述本振信号生成发送信号并经由发送天线发送的发送电路；
接收电路，其经由接收天线接收由所述对象物反射的所述发送信号，并作为接收信号进行输出；
检测电路，其基于所述接收信号所包含的多个频率成分的相位，执行检测所述对象物的处理；以及
供给电路，其将与由所述检测电路检测到的所述对象物有关的信息向外部供给。
2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
所述发送电路通过相对于所述本振信号所包含的多个频率成分的每一个叠加同一调制信号，来生成所述发送信号。
3.根据权利要求1或者2所述的雷达装置，其特征在于，
由所述输出电路输出的具有多个频率成分的信号以固定的间隔呈梳状配置频率成分，
所述生成电路通过对频率成分呈梳状配置的信号进行倍乘或者分频来生成所述本振信号，
所述发送电路通过根据所述本振信号对同一基带信号进行上变频来生成所述发送信号，
所述接收电路通过根据所述本振信号对所述接收信号进行下变频来生成所述接收信号，
所述检测电路基于进行所述下变频而得到的信号所包含的多个频率成分来检测所述对象物。
4.根据权利要求3所述的雷达装置，其特征在于，
所述检测电路基于进行所述下变频而得到的信号，使在规定的距离存在的所述对象物增强或者衰减。
5.根据权利要求3或者4所述的雷达装置，其特征在于，
所述接收信号包括从多个对象物反射来的信号，
所述检测电路对进行所述下变频而得到的信号所包含的、与所述多个对象物中的处于规定的距离的对象物对应的相位成分进行检测，通过减去该检测出的相位成分而使处于所述规定的距离的对象物的信号衰减。
6.根据权利要求3或者4所述的雷达装置，其特征在于，
所述检测电路对进行所述下变频而得到的信号所包含的同相成分进行检测，通过减去该检测出的同相成分，而使从所述发送天线直接输入至所述接收天线的泄漏信号衰减，检测所述对象物。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述发送电路通过利用振幅调制、相位调制、或者这些的组合对所述本振信号进行调制，来生成所述发送信号。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述输出电路基于以规定的周期重复规定的波形的信号，生成具有同步的多个频率成分的信号。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的雷达装置，其特征在于，
所述雷达装置搭载于车辆，
基于从所述供给电路供给的与所述对象物有关的信息，控制所述车辆的行驶状态。
10.一种雷达装置的对象物检测方法，所述雷达装置检测对象物，所述对象物检测方法的特征在于，
输出具有同步的多个频率成分的信号，
基于所输出的信号生成本振信号，
基于所述本振信号生成发送信号并经由发送天线发送，
经由接收天线接收由所述对象物反射的所述发送信号，并作为接收信号进行输出，
基于所述接收信号所包含的多个频率成分的相位，执行检测所述对象物的处理，
将与检测到的所述对象物有关的信息向外部供给。
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