CN112513666A - 电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序 - Google Patents

电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序 Download PDF

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Abstract

电子设备将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送。电子设备具有相位控制部。相位控制部控制从多个发送天线发送的发送波的至少一个相位，以使从多个发送天线发送的各个发送波的相位在规定方向上对齐。另外，相位控制部基于发送波的频率来调整发送波的至少一个相位。

Description

电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序
相关申请的相互参照
本申请主张2018年7月20日在日本提出的日本特愿2018-137184以及2018年9月25日在日本提出的日本特愿2018-179122的优先权，并将这些在先申请的所有公开内容引入于此以用于参照。
技术领域
本发明涉及电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。
背景技术
例如，在与汽车相关的产业等领域中，测量本车辆与对象物之间的距离等的技术受到重视。尤其是，近年来正在对通过发送毫米波那样的电波，并接收被障碍物等对象物反射的反射波，来测量与对象物之间的距离等的雷达(RADAR(Radio Detecting andRanging：无线电探测和测距))的技术进行各种研究。随着辅助驾驶员的驾驶的技术以及与使驾驶的一部分或者全部自动化的自动驾驶相关联的技术的发展，预计这样的测量距离等的技术的重要性在今后日益提高。作为这样的技术，例如专利文献1公开了通过相位阵列天线(phased array antenna)遍及多个工作频带地形成多波束的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-5994号公报
发明内容
一个实施方式的电子设备将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送。
所述电子设备具有相位控制部。
所述相位控制部控制从所述多个发送天线发送的发送波的至少一个相位，以使从所述多个发送天线发送的各个发送波的相位在规定的方向上对齐。
另外，所述相位控制部基于所述发送波的频率来调整所述发送波的至少一个相位。
一个实施方式的电子设备的控制方法包括以下步骤(1)～(3)。
(1)发送步骤：将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送；
(2)相位控制步骤：控制从所述多个发送天线发送的发送波的至少一个相位，以使从所述多个发送天线发送的各个发送波的相位在规定的方向上对齐；
(3)相位调整步骤：基于所述发送波的频率来调整所述发送波的至少一个相位。
一个实施方式的电子设备的控制程序使计算机执行上述步骤(1)～(3)。
一个实施方式的电子设备将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送。
所述控制部具有相位控制部。
所述相位控制部控制从所述多个发送天线发送的发送波的至少一个相位。
所述相位控制部基于由接收天线接收到从所述多个发送天线发送的发送波反射的各个反射波的结果，来调整所述发送波的至少一个相位，以使由所述接收天线接收的各个反射波的相位对齐。
附图说明
图1是说明一个实施方式的电子设备的发送波的图。
图2是概略地表示一个实施方式的电子设备的结构的功能框图。
图3是说明一个实施方式的电子设备发送的发送波的例子的图。
图4是说明一个实施方式的电子设备发送的发送波的其他的例子的图。
图5是说明一个实施方式的电子设备发送的发送波的其他的例子的图。
图6是说明一个实施方式的电子设备发送的发送波的其他的例子的图。
图7是说明一个实施方式的电子设备发送的发送波的图。
图8是说明一个实施方式的电子设备的动作的流程图。
图9是概略地表示其他实施方式的电子设备的结构的功能框图。
图10是说明其他实施方式的电子设备的动作的流程图。
具体实施方式
以往，在无线通信等技术领域中，已知形成从多个发送天线发送的发送波的波束的技术(波束成形(beamforming))。根据波束成形，通过在规定的方向上形成从多个发送天线发送的发送波的波束，例如能够延长电波的到达距离。当形成从多个发送天线发送的发送波的波束时，如果使该波束准确地朝向规定的方向，则有助于提高与存在于周围的对象物之间的距离等的测量精度。本发明的目的在于，提供一种有助于提高测量对象物的精度的电子设备、电子设备的控制方法、以及电子设备的控制程序。根据一个实施方式，能够提供有助于提高测量对象物的精度的电子设备、电子设备的控制方法、以及电子设备的控制程序。以下，参照附图对一个实施方式进行详细说明。
一个实施方式的电子设备例如通过设置于汽车等交通工具的传感器来测量存在于传感器的周围的对象物与传感器之间的距离等。传感器可以从发送天线发送例如电波这种发送波作为检测波。另外，传感器可以从接收天线接收发送波中的被对象物反射的反射波。传感器可以具有发送天线以及接收天线中的至少一个。一个实施方式的电子设备可以基于发送天线发送的发送波以及接收天线接收的反射波来测量传感器与对象物之间的距离等。
以下，作为典型的例子，对一个实施方式的电子设备搭载于乘用车那样的汽车的结构进行说明。但是，一个实施方式的电子设备不限于搭载于汽车等。一个实施方式的电子设备可以搭载于自动驾驶汽车、公共汽车、卡车、摩托车、自行车、船舶、飞机、牵引车等农业车、消防车、救护车、警车、除雪车、清扫道路的清扫车、无人机、以及行人等各种移动体。另外，一个实施方式的电子设备并不限于搭载于自身移动的移动体。一个实施方式的电子设备在传感器和对象物中的至少一方能够移动的这种状况下，能够测量传感器与对象物之间的距离等。另外，一个实施方式的电子设备在传感器和对象物两者都静止时，也能够测量传感器与对象物之间的距离等。
图1是说明一个实施方式的电子设备的使用方式的图。图1表示将一个实施方式的具有发送天线的传感器40设置于移动体的例子。
在图1所示的移动体100中设置有传感器40。另外，图1所示的移动体100搭载(例如内置)一个实施方式的电子设备。图1所示的移动体100可以是乘用车这种汽车车辆，但也可以是任意类型的移动体。在图1中，移动体100可以向例如图1所示的Y轴正方向(行进方向)移动(行驶或者缓行)，也可以向其他方向移动，还可以不移动而静止。
如图1所示，在移动体100中设置有传感器40。另外，图2表示具有传感器40以及ECU50的电子设备1。在图1所示的例子中，仅一个传感器40设置在移动体100的前方。其中，传感器40设置于移动体100的位置并不限定于图1所示的位置，也可以适当地设于其他位置。例如，可以将图1所示的那样的传感器40设置在移动体100的左侧、右侧、和/或后方。另外，根据移动体100中的测量的范围和/或精度等各种条件(或者要求)，可以将这样的传感器的个数设置为一个以上的任意数。另外，传感器40设置于移动体100的位置可以是移动体100的外部以及内部中的任意一个。移动体100的内部例如是移动体100的机体的内侧、保险杠的内侧、前灯的内部、车内的空间内或者它们的任意组合。
传感器40发送电波作为发送波。例如，在移动体100的周围存在规定的对象物的情况下，从传感器40发送的发送波的至少一部分被该对象物反射而成为反射波。然后，搭载于移动体100的电子设备1通过接收这样的反射波，能够检测到该对象物。
搭载于图1所示的移动体100的电子设备1通过从搭载于传感器40的发送天线发送发送波，能够检测到在移动体100的例如前方的规定的距离内存在的对象物。这样一来，电子设备1能够检测到存在于移动体100的周围的规定的对象物。具体而言，电子设备1能够检测到在移动体100的周围存在规定的对象物。另外，电子设备1能够测量作为本车辆的移动体100与规定的对象物之间的距离。而且，电子设备1还能够测量作为本车辆的移动体100相对于规定的对象物的方位角。而且，电子设备1还能够测量作为本车辆的移动体100与规定的对象物之间的相对速度。
其中，规定的对象物例如可以是在与移动体100相邻的车道上行驶的对面车辆、与移动体100并行的汽车、以及在与移动体100相同的车道上行驶的前后方的汽车等中的至少一个。另外，规定的对象物可以是摩托车、自行车、婴儿车、行人、护栏、中央隔离带、路标、人行道台阶、墙壁、人出入口(manhole)、障碍物等存在于移动体100周围的任意的物体。在本发明中，传感器40检测的对象物除了无生命的之外，也包括人或动物等生物。本发明的传感器检测的对象物包含包括通过雷达技术检测出的人、物以及动物等的物標。
另外，图1示意性地表示从设置于移动体100的发送天线发送的发送波形成电波的波束的情形。如后所述，发送天线由多个发送天线构成。具有发送天线的传感器40典型地可以为收发电波的雷达(RADAR(Radio Detecting and Ranging))传感器。然而，传感器40不限于雷达传感器。一个实施方式的传感器40例如也可以为基于光波的LIDAR(LightDetection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)技术的传感器。这些传感器可以构成为包括例如贴片天线(patch antenna)等。由于RADAR以及LIDAR这样的技术是已知的，因此，有时适当地简化或者省略详细的说明。
如图1所示，设置在移动体100的前方的传感器40例如能够在移动体100的前方形成发送波的波束B1(波束成形)。此时，电子设备1控制各发送波的相位，以使从发送天线(多个发送天线)发送的各个发送波的相位在移动体100的前方向(Y轴正方向)上对齐。这样一来，多个发送波在移动体100的前方向(Y轴正方向)上增强，形成电波的波束B1。如上所述，通过采用波束成形的技术，能提高与通过发送波检测到的规定的物体之间的距离的测量等的精度。进而，通过波束成形，还能够延长发送波的到达距离。
另外，电子设备1通过适当地控制从发送天线(多个天线)发送的发送波的相位，能够改变发送波的波束的方向。例如，电子设备1也能够控制各发送波的相位，以使从发送天线发送的各个发送波的相位在移动体100的左前方向(Y轴正方向的左侧)上对齐。这样一来，多个发送波在移动体100的左前方向(Y轴正方向的左侧)上增强，形成电波的波束B2。另外，电子设备1也能够控制各发送波的相位，以使从发送天线发送的各个发送波的相位在移动体100的右前方向(Y轴正方向的右侧)上对齐。这样一来，多个发送波在移动体100的右前方向(Y轴正方向的右侧)上增强，形成电波的波束B3。电子设备1通过适当地改变发送波的相位，除了图1所示的波束B1～B3以外，能够使从发送天线发送的发送波的波束朝向各种方向。此外，在本发明中，相位是表示处于电磁波的周期运动的过程中的哪个点的变量，例如，可以是相当于用正弦函数表示电磁波时的角度的量。
如图1所示，例如在移动体100的周围存在对象物200的情况下，电子设备1能够以从发送天线发送的发送波形成波束B3的方式进行控制。这样，电子设备1通过控制发送波的波束的方向，能够测量从发送天线朝向对象物200的角度(例如，方位角)。通过波束成形，能够控制发送波的放射方向，从而提高测量相对于规定的对象物的角度的精度。
在图1中，传感器40的大小相对于移动体100的大小不一定以实际比率来表示。在图1中，示出了传感器40设置在移动体100的外部的状态。然而，在一个实施方式中，传感器40可以设置在移动体100的各种位置。例如，在一个实施方式中，传感器40可以设置在移动体100的内部，例如保险杠的内部，以不出现在移动体100的外观中。另外，在图1中，示意性地示出从传感器40发送的发送波所形成的波束B1～B3。另外，传感器40设置于移动体100的位置可以是移动体100的外部以及内部中的任意一个或者双方。移动体100的内部例如是指移动体100的机体的内侧、保险杠的内侧、前灯的内部或者车内的空间内等。移动体100外部例如是指移动体100的机体的表面、保险杠的表面或者前灯的表面等。
以下，作为典型的例子，对传感器40发送毫米波(30GHz以上)或者准毫米波(例如，20GHz～30GHz附近)等这种频带的电波的情况进行说明。在本发明中，例如，作为毫米波，能够使用所谓的79GHz带(77GHz以上且81GHz以下)的毫米波。通过收发毫米波，电子设备1能够计算出设置有传感器40的移动体100与存在于该移动体100的周围的规定的物体之间的距离。另外，通过收发毫米波，电子设备1还能够计算出存在于设置有传感器40的移动体100的周围的规定的物体的位置。另外，通过收发毫米波，电子设备1还能够计算出朝向存在于设置有传感器40的移动体100周围的规定的物体的角度。并且，通过收发毫米波，电子设备1还能够计算出设置有传感器40的移动体100与存在于该移动体100周围的规定的物体之间的相对速度。此外，在本发明中，将A、B设为任意的数，AGHz～BGHz以及A～BGHz的记载是指AGHz以上且小于BGHz。在本发明中，例如，作为毫米波，可以使用81GHz以上的毫米波。
图2是概略地表示一个实施方式的电子设备的结构的功能框图。以下，对一个实施方式的电子设备的结构进行说明。
当通过毫米波方式的雷达来测量距离等时，大多使用频率调制连续波雷达(以下，记载为FMCW雷达(Frequency Modulated Continuous Wave radar))。FMCW雷达扫描发送的电波的频率来生成发送信号。因此，例如在使用79GHz的频带的电波的毫米波方式的FMCW雷达中，使用的电波的频率具有例如77GHz～81GHz那样的4GHz的带宽。79GHz的频带的雷达与例如24GHz、60GHz、76GHz的频带等的其他毫米波/准毫米波雷达相比，具有可用的带宽更宽的特征。以下，对这样的实施方式进行说明。
如图2所示，一个实施方式的电子设备1由传感器40和ECU(Electronic ControlUnit：电子控制单元)50构成。此外，本发明的电子设备1也可以是不包括ECU50而具有传感器40的电子设备。ECU50控制移动体100的各种动作。ECU50可以由至少一个以上的ECU构成。一个实施方式的电子设备1具有控制部10。另外，一个实施方式的电子设备1可以适当地包括发送部20、以及接收部30A～30N(N是任意的自然数(以下同样))等中至少任意一个那样的其他功能部。如图2所示，电子设备1可以具有接收部30A～30N这样的多个接收部。以下，在不区分接收部30A、接收部30B、接收部30N等的情况下，简称为“接收部30”。
控制部10可以具有距离FFT处理部11、速度FFT处理部12、到来角推定部13、物体检测部14、检测范围确定部15、以及参数设定部16。后面进一步说明控制部10中包含的这些功能部。另外，如图2所示，在一个实施方式中，控制部10可以与存储部18连接。
如图2所示，发送部20可以包括信号生成部21、合成器22、相位控制部23A和23B、放大器24A和24B以及发送天线25A和25B。以下，在不区分相位控制部23A和相位控制部23B的情况下，简称为“相位控制部23”。另外，以下，在不区分放大器24A和放大器24B的情况下，简称为“放大器24”。另外，以下，在不区分发送天线25A和发送天线25B的情况下，简称为“发送天线25”。
如图2所示，接收部30可以包括分别对应的接收天线31A、31B～31N。以下，在不区分接收天线31A、接收天线31B以及接收天线31N的情况下，简称为“接收天线31”。另外，如图2所示，多个接收部30分别具有LNA32、混频器33、IF部34、以及AD转换部35。接收部30A、31B～30N可以分别具有相同的结构。在图2中，作为代表例，概略地示出了只有接收部30A的结构。
上述传感器40可以包括例如发送天线25和接收天线31。另外，传感器40可以适当地包括控制部10等其他功能部中的至少一个。
一个实施方式的电子设备1所具有的控制部10能够进行以构成电子设备1的各功能部的控制为首的电子设备1整体的动作的控制。为了提供用于执行各种功能的控制以及处理能力，控制部10可以包括例如CPU(Central Processing Unit：中央处理器)这样的至少一个处理器。控制部10既可以集中由一个处理器来实现，也可以由几个处理器来实现，还可以分别由单独的处理器来实现。处理器可以作为单一的集成电路来实现。集成电路也称为IC(Integrated Circuit)。处理器可以作为多个可通信地连接的集成电路及分立电路来实现。处理器可以基于其他各种已知的技术来实现。在一个实施方式中，控制部10例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。控制部10也可以适当包含控制部10的动作所需的存储器。在图2中，除了控制部10以外，还可以包括控制电子设备1的动作的一个以上的控制部。
存储部18可以存储在控制部10中执行的程序、以及在控制部10中执行的处理的结果等。另外，存储部18可以作为控制部10的工作存储器发挥功能。存储部18例如可以由半导体存储器或磁盘等构成，但不限于这些，可以是任意的存储装置。另外，例如，存储部18可以是插入本实施方式的电子设备1中的存储卡这样的存储介质。另外，如上所述，存储部18也可以是用作控制部10的CPU的内部存储器。
在一个实施方式中，存储部18可以存储用于设定通过从发送天线25发送的发送波T以及由接收天线31接收的反射波R来检测物体的范围的各种参数。对于这样的参数，将在后面进一步描述。
在一个实施方式的电子设备1中，控制部10能够控制发送部20以及接收部30中的至少一方。在该情况下，控制部10可以基于存储在存储部18中的各种信息，控制发送部20以及接收部30中的至少一方。另外，在一个实施方式的电子设备1中，控制部10可以指示信号生成部21生成信号，或者控制信号生成部21生成信号。
通过控制部10的控制，信号生成部21生成从发送天线25发送的作为发送波T的信号(发送信号)。信号生成部21在生成发送信号时，例如可以基于控制部10的控制，来分配发送信号的频率。具体而言，信号生成部21可以根据由参数设定部16设定的参数，来分配发送信号的频率。例如，信号生成部21通过从控制部10(参数设定部16)接收频率信息，来生成例如77～81GHz这样的频带的规定的频率的信号。信号生成部21可以构成为包括例如压控振荡器(VCO)这样的功能部。
信号生成部21可以构成为具有该功能的硬件，例如可以由微机等构成，也可以构成为例如CPU这样的处理器以及由该处理器执行的程序等。以下描述的各功能部可以构成为具有该功能的硬件，在可能的情况下，例如可以由微机等构成，也可构成为例如CPU这样的处理器以及由该处理器执行的程序等。
在一个实施方式的电子设备1中，信号生成部21例如可以生成啁啾信号这样的发送信号(发送啁啾信号)。尤其是，信号生成部21可以生成频率周期性地线性地变化的信号(线性啁啾信号)。例如，信号生成部21可以生成频率随着时间的经过从77GHz到81GHz周期性地线性地增大的啁啾信号。另外，例如，信号生成部21可以生成频率随着时间的经过从77GHz到81GHz线性的增大(上啁啾)以及减少的(下啁啾)周期性地反复的信号。信号生成部21生成的信号可以在例如控制部10中预先设定。另外，信号生成部21生成的信号也可以预先存储在例如存储部18等中。由于在雷达这样的技术领域中使用的啁啾信号是已知的，因此，适当地简化或省略详细的描述。由信号生成部21生成的信号被供给至合成器22。啁啾信号可以是离散的。啁啾信号的振幅也可以分别不同。啁啾信号的周期也可以分别不同。另外，可以将多个啁啾信号的集合作为一个帧。另外，可以将该帧内的多个啁啾信号的集合作为子帧。
合成器22使信号生成部21生成的信号的频率上升到规定的频带的频率。合成器22可以使信号生成部21生成的信号的频率上升到被选择作为从发送天线25发送的发送波T的频率的频率。选择作为从发送天线25发送的发送波T的频率的频率可以通过例如控制部10来设定。例如，选择作为从发送天线25发送的发送波T的频率的频率可以设定为通过参数设定部16选择的频率。另外，选择作为从发送天线25发送的发送波T的频率的频率可以存储在例如存储部18中。通过合成器22使频率上升的信号向相位控制部23以及混频器33供给。在相位控制部23为多个的情况下，通过合成器22使频率上升的信号可以分别向多个相位控制部23中的每一个供给。另外，在接收部30为多个的情况下，通过合成器22使频率上升的信号可以向多个接收部30中的各个混频器33供给。
相位控制部23控制由合成器22供给的发送信号的相位。具体来说，相位控制部23例如可以基于控制部10的控制，适当提前或延迟从合成器22供给的信号的相位，从而调整发送信号的相位。在该情况下，相位控制部23可以基于从多个发送天线25发送的各个发送波T的路径差，调整各个发送信号的相位。通过相位控制部23适当调整各个发送信号的相位，从多个发送天线25发送的发送波T在规定的方向上增强，从而形成波束(波束成形)。在该情况下，波束成形的方向与多个发送天线25分别发送的发送信号的应控制的相位量之间的相关关系例如可以存储在存储部18中。通过相位控制部23进行了相位控制的发送信号被供给至放大器24。相位控制部23控制从发送天线25发送的发送波的至少一个的相位，以使从发送天线25发送的各个发送波的相位在规定的方向上对齐。在本发明中，从发送天线25发送的各个发送波的相位在规定的方向上对齐是指，包括从发送天线25发送的各个发送波的相位变为相同的值，或者从发送天线25发送的各个发送波的相位变为偏移了2Nπ[rad]或者n×360°的值，其中，n是任意的整数。
放大器24例如基于控制部10的控制使从相位控制部23供给的发送信号的功率(电力)放大。在传感器40具有多个发送天线25的情况下，多个放大器24例如可以基于控制部10的控制分别使从多个相位控制部23中的分别对应的相位控制部供给的发送信号的功率(电力)放大。由于使发送信号的功率放大的技术本身是已知的，因此，省略更详细的说明。放大器24与发送天线25连接。
发送天线25将通过放大器24放大的发送信号作为发送波T输出(发送)。在传感器40具有多个发送天线25的情况下，多个发送天线25可以将由多个放大器24中的分别对应的放大器放大的发送信号分别作为发送波T输出(发送)。由于发送天线25能够以与已知的雷达技术中使用的发送天线5同样的方式构成，因此，省略更详细的说明。
这样一来，一个实施方式的电子设备1能够包括发送天线25，并且从发送天线25发送作为发送波T的发送信号(例如，发送啁啾信号)。其中，构成电子设备1的各功能部中的至少一个可以被容纳在一个框体中。另外，在该情况下，该一个框体也可以是无法容易地打开的结构。例如，发送天线25、接收天线31、放大器24被容纳在一个框体中，并且，该框体可以是无法容易地打开的结构。而且，其中，在传感器40设置于汽车这样的移动体100的情况下，发送天线25可以经由例如雷达罩这样的罩构件，将发送波T向移动体100的外部发送。在该情况下，雷达罩可以由例如合成树脂或者橡胶这样的使电磁波通过的物质构成。该雷达罩例如可以作为传感器40的外壳。通过用雷达罩这样的构件来覆盖发送天线25，能够降低发送天线25因与外部的接触而破损或发生故障的风险。另外，上述雷达罩以及外壳也被称为雷达天线罩。
图2所示的电子设备1示出了具有两个发送天线25的例子。但是，在一个实施方式中，电子设备1可以包括任意数量的发送天线25。另一方面，在一个实施方式中，在从发送天线25发送的发送波T在规定方向上形成波束的情况下，电子设备1可以具有多个发送天线25。在一个实施方式中，电子设备1可以具有任意的多个发送天线25。在该情况下，电子设备1也可以包括与多个发送天线25对应的多个相位控制部23以及放大器24。并且，多个相位控制部23可以分别控制从合成器22供给并从多个发送天线25发送的多个发送波的相位。另外，多个放大器24可以分别放大从多个发送天线25发送的多个发送信号的功率。另外，在该情况下，传感器40可以构成为包括多个发送天线25。这样，图2所示的电子设备1在具有多个发送天线25的情况下，还可以构成为包括从该多个发送天线25发送发送波T所需的多个功能部。
接收天线31接收反射波R。反射波R是发送波T被规定的对象物200反射的波。接收天线31可以构成为包括接收天线31A～接收天线31N这样的多个天线，例如将N设为任意的2以上的整数。由于接收天线31能够与已知的雷达技术中使用的接收天线同样地构成，因此省略了更详细的说明。接收天线31与LNA32连接。基于通过接收天线31接收的反射波R的接收信号被供给至LNA32。
一个实施方式的电子设备1能够从多个接收天线31接收作为例如啁啾信号这样的发送信号(发送啁啾信号)发送的发送波T被规定的对象物200反射的反射波R。这样，在作为发送波T发送发送啁啾信号的情况下，基于已接收的反射波R的接收信号记载为接收啁啾信号。即，电子设备1从接收天线31接收接收信号(例如接收啁啾信号)作为反射波R。这里，在传感器40设置在汽车这样的移动体100的情况下，接收天线31例如可以经由雷达罩这样的罩构件，从移动体100的外部接收反射波R。在该情况下，雷达罩例如可以由合成树脂或者橡胶这样的使电磁波通过的物质构成。该雷达罩例如可以作为传感器40的外壳。通过用雷达罩这样的构件来覆盖接收天线31，能够降低因接收天线31与外部接触而损坏或发生故障的风险。另外，上述雷达罩以及外壳也被称为雷达天线罩
另外，在接收天线31设置在发送天线25的附近的情况下，可以将这些天线集中起来包含在一个传感器40中。即，在一个传感器40中，例如可以包括至少一个发送天线25以及至少一个接收天线31。例如，一个传感器40可以包括多个发送天线25以及多个接收天线31。在这样的情况下，例如可以通过一个雷达罩这样的罩构件来覆盖一个雷达传感器。
LNA32用低噪音来放大基于通过接收天线31接收的反射波R的接收信号。LNA32可以作为低杂音放大器(Low Noise Amplifier)，用低杂音来放大从接收天线31供给的接收信号。由LNA32放大的接收信号被供给至混频器33。
混频器33通过将从LNA32供给的RF频率的接收信号与从合成器22供给的发送信号混合(相乘)来产生差拍信号。由混频器33混合的差拍信号被供给至IF部34。
IF部34通过对从混频器33供给的差拍信号进行频率转换，将差拍信号的频率降低至中频(IF(Intermediate Frequency)频率)。由IF部34降低频率的差拍信号被供给至AD转换部35。
AD转换部35对从IF部34供给的模拟的差拍信号进行数字化。AD转换部35可以由任意的模拟-数字转换电路(Analog to Digital Converter(ADC))构成。由AD转换部35数字化的差拍信号被供给至控制部10的距离FFT处理部11。在接收部30为多个的情况下，可以将由多个AD转换部35数字化的各个差拍信号供给至距离FFT处理部11。
距离FFT处理部11基于从AD转换部35供给的差拍信号来推定搭载有电子设备1的移动体100与对象物200之间的距离。距离FFT处理部11例如可以包括进行高速傅里叶变换的处理部。在该情况下，距离FFT处理部11可以由进行高速傅里叶变换(FFT)处理的任意电路或芯片等构成。
距离FFT处理部11对由AD转换部35数字化的差拍信号进行FFT处理(以下，适当地称为“距离FFT处理”)。例如，距离FFT处理部11可以对从AD转换部35供给的复信号进行FFT处理。由AD转换部35数字化的差拍信号能够表示为信号强度(功率)的时间变化。距离FFT处理部11通过对这种差拍信号执行FFT处理，能够表示为与各个频率相对应的信号强度(功率)。如果通过距离FFT处理获得的结果中峰值在预定阈值以上，则距离FFT处理部11可以判断规定的对象物200处于与该峰值相对应的距离处。例如，已知一种判断方法，像恒定误差概率(CFAR(Constant False Alarm Rate))检测处理那样，在根据干扰信号的平均功率或振幅检测出阈值以上的峰值的情况下，判断为存在反射发送波的物体(反射物体)。
这样，一个实施方式的电子设备1能够基于作为发送波T发送的发送信号以及作为反射波R接收的接收信号，来检测反射发送波T的对象物200。
距离FFT处理部11能够基于一个啁啾信号(例如，图3所示的c1)来推定与规定的物体之间的距离。即，电子设备1可以通过进行距离FFT处理来测量(推定)图1所示的对象物200与移动体100之间的距离。通过对差拍信号进行FFT处理来测量(推定)与规定的物体之间的距离的技术本身是公知的，因此，适当地简化或省略更详细的描述。可以将由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的结果(例如，距离的信息)供给至速度FFT处理部12。另外，也可以将由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的结果供给至物体检测部14。
速度FFT处理部12基于由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的差拍信号，推定搭载有电子设备1的移动体100与对象物200之间的相对速度。速度FFT处理部12例如可以包括进行高速傅里叶变换的处理部。在该情况下，速度FFT处理部12可以由进行高速傅里叶变换(FFT)处理的任意电路或芯片等构成。
速度FFT处理部12还对由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的差拍信号进行FFT处理(以下，适当地称为“速度FFT处理”)。例如，速度FFT处理部12可以对从距离FFT处理部11供给的复信号进行FFT处理。速度FFT处理部12能够基于啁啾信号的子帧来推定与规定的物体的相对速度。若对差拍信号如上所述进行了距离FFT处理，则能够生成多个矢量。通过求出对这些多个矢量进行了速度FFT处理的结果中的峰值的相位，从而能够推定与规定的物体的相对速度。即，电子设备1能够通过进行速度FFT处理来测量(推定)图1所示的移动体100与规定的对象物200之间的相对速度。由于通过对进行了距离FFT处理的结果进行速度FFT处理来测量(推定)与规定的物体的相对速度的技术本身是公知的，因此，可以适当地简化或省略更详细的描述。由速度FFT处理部12进行了速度FFT处理的结果(例如，速度的信息)可以被供给至到来角推定部13。另外，可以将由速度FFT处理部12进行了速度FFT处理的结果供给至物体检测部14。
到来角推定部13基于由速度FFT处理部12进行了速度FFT处理的结果，推定反射波R从规定的对象物200到来的方向。电子设备1能够通过从多个接收天线31接收反射波R来推定反射波R到来的方向。例如，多个接收天线31以规定的间隔配置。在该情况下，从发送天线25发送的发送波T被规定的对象物200反射而成为反射波R，以规定的间隔配置的多个接收天线31分别接收反射波R。然后，到来角推定部13能够基于由多个接收天线31分别接收的反射波R的相位以及各个反射波R的路径差来推定反射波R向接收天线31到来的方向。即，电子设备1能够基于进行了速度FFT处理的结果来测量(推定)反射波R的到来角θ。这里，反射波R的到来角θ例如可以是由图1所示的移动体100的行进方向与反射波R向移动体100到来的方向形成的角度。
已经提出了各种基于进行了速度FFT处理的结果来推定反射波R到来的方向的技术。例如，作为已知的到来方向推定的算法已知MUSIC(MUltiple SIgnal Classification：多重信号分类)和ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via RotationalInvariance Technique)等。因此，将适当地简化或省略对公知技术的更详细描述。由到来角推定部13推定的到来角θ的信息(角度信息)可以被供给至物体检测部14。
物体检测部14基于从距离FFT处理部11、速度FFT处理部12以及到来角推定部13中的至少一个供给的信息，检测发送波T被发送的范围内存在的物体。物体检测部14可以通过基于所供给的距离的信息、速度的信息以及角度的信息进行例如聚类处理，来进行物体检测。作为在对数据进行聚类时使用的算法，例如，已知DBSCAN(Density-based spatialclustering of applications with noise)等。在聚类处理中，例如，可以计算出构成所检测的物体的点的平均功率。由物体检测部14检测到的物体的距离的信息、速度的信息、角度信息以及功率信息可以被供给至检测范围确定部15。另外，由物体检测部14检测到的物体的距离的信息、速度的信息、角度信息和功率信息可以被供给至ECU50。在该情况下，当移动体100为汽车时，例如可以使用CAN(Controller Area Network)这样的通信接口来进行通信。
检测范围确定部15通过发送信号以及接收信号来确定检测反射发送波T的物体的范围(以下，也称为“物体检测范围”)。其中，检测范围确定部15例如可以基于搭载有电子设备1的移动体100的驾驶员等的操作来确定多个物体检测范围。例如，检测范围确定部15可以在由移动体100等的驾驶员操作停车辅助按钮时，确定适合于停车辅助的多个物体检测范围。另外，检测范围确定部15例如可以基于来自ECU50的指令来确定多个物体检测范围。例如，当ECU50判定移动体100将要向后移动时，检测范围确定部15可以基于来自ECU50的指示，在移动体100向后移动时确定适当的多个物体检测范围。另外，检测范围确定部15例如可以基于移动体100中的方向盘、加速器或齿轮等的操作状态的变化来确定多个物体检测范围。进而，检测范围确定部15可以基于由物体检测部14检测到物体的结果，来确定多个物体检测范围。
参数设定部16设定各种参数，所述各种参数用于规定检测将发送波T作为反射波R反射的物体的发送信号和接收信号。即，参数设定部16设定用于从发送天线25发送发送波T的各种参数以及用于从接收天线31接收反射波R的各种参数。
尤其是，在一个实施方式中，参数设定部16可以设定与发送波T的发送和反射波R的接收有关的各种参数，以便在上述物体检测范围内进行物体的检测。例如，参数设定部16可以规定期望接收反射波R的范围等，以便接收反射波R来检测物体检测范围内的物体。另外，例如，参数设定部16可以规定期望发送波T的波束朝向的范围等，以便从多个发送天线25发送发送波T来检测物体检测范围内的物体。此外，参数设定部16可以设定用于进行发送波T的发送以及反射波R的接受的各种参数。在由参数设定部16设定的值中能够任意地包括例如发送频率、发送频带、发送波的相位、接收波的相位、信号的发送时机、信号的发送时间，啁啾信号的振幅以及啁啾信号的周期、使用的发送天线的选择值、使用的接收天线的选择值、使用的发送天线的数量、使用的接收天线的数量和/或发射功率等。
由参数设定部16设定的各种参数可以被供给至信号生成部21。由此，信号生成部21可以基于由参数设定部16设定的各种参数来生成作为发送波T发送的发送信号。由参数设定部16设定的各种参数可以被供给至发送部20、接收部30和物体检测部14。由此，物体检测部14能够在基于由参数设定部16设定的各种参数确定的物体检测范围内，进行检测物体的处理。
一个实施方式的电子设备1所具有的ECU50能够进行以构成移动体100的各功能部的控制为首的移动体100整体的动作的控制。为了提供用于执行各种功能的控制以及处理能力，ECU50例如可以包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)这样的至少一个处理器。ECU50可以集中由一个处理器来实现，也可以由几个处理器来实现，还可以分别由单独的处理器来实现。处理器可以作为单一的集成电路来实现。集成电路也称为IC(Integrated Circuit)。处理器可以作为多个可通信地连接的集成电路及分立电路来实现。处理器可以基于其他各种已知的技术来实现。在一个实施方式中，ECU50例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。ECU50也可以适当包含ECU50的动作所需的存储器。另外，控制部10的功能中的至少一部分可以作为ECU50的功能，ECU50的功能的至少一部分也可以作为控制部10的功能。
图2所示的电子设备1具备两个发送天线25以及N个接收天线31。然而，一个实施方式的电子设备1可以包括任意数量的发送天线25以及任意数量的接收天线31。例如，考虑通过包括两个发送天线25以及四个接收天线31，电子设备1可以包括由八根天线虚拟地构成的虚拟天线阵列。这样，电子设备1可以通过使用例如虚拟的八根天线来接收十六个子帧的反射波R。
接下来，对一个实施方式的电子设备1的动作进行说明。
近年来，能够检测存在于汽车这种车辆等的周围的障碍物等的传感器例如包括毫米波雷达、LiDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection andRanging)或者超声波传感器等各种传感器。在这些传感器中，从检测障碍物的精度和可靠性以及成本等方面考虑，大多采用毫米波方式的雷达。
作为使用毫米波雷达来检测车辆周围的障碍物等的技术，例如，存在盲点检测(BSD：Blind Spot Detection)、后退中或出车库时的横向检测(CTA：Cross trafficalert)、可用空间检测(FSD：Free space detection)等。在这些检测中，通常预先设定依赖于毫米波雷达的天线的物理形状的电波辐射范围，从而确定物体检测范围。即，作为通常规格，在各个雷达中，根据各种用途或功能等，预先确定毫米波雷达的天线的物理形状，并预先规定物体检测范围。因此，为了实现多个不同的雷达的功能，需要多个不同的雷达传感器。
然而，从成本方面考虑，根据用途或功能分别准备多个雷达传感器是不利的。另外，例如，如果天线的物理形状是预先确定的并且辐射范围也是确定的，则难以改变该天线的用途以及功能。另外，例如，当确定天线的物理形状以及辐射范围从而检测辐射范围内的所有对象物时，处理的信息量会增大。在该情况下，可能会将不必要的物体错误地检测为对象物，因此会降低检测的可靠性。另外，例如，在确定了天线的物理形状以及辐射范围而传感器的安装数量增加的情况下，由于车辆(主要是装具)的重量增大而燃料经济性降低，或者由于消耗电力增大而燃料经济性降低。进而，当使用多个雷达传感器进行检测时，会在传感器彼此之间发生延迟，因此，当基于这种检测进行自动驾驶或辅助驾驶等时，处理会花费时间。这是因为CAN的处理速度比雷达的更新速率慢，并且反馈也需要时间。另外，当使用物体检测范围不同的多个传感器进行检测时，控制会变复杂。
因此，一个实施方式的电子设备1能够使一个雷达传感器用于多个功能或用途。另外，一个实施方式的电子设备1能够进行通过一个雷达传感器来同时实现多个功能或用途的动作。
图3、图4、图5和图6是表示信号生成部21生成的信号经过了合成器22之后的信号的例子的图。经过了该合成器22之后的信号也被称为信号生成部21生成的信号。
在图3、图4、图5和图6中，横轴表示经过时间t，纵轴表示频率f。即，图3、图4、图5和图6示出信号生成部21生成的信号的频率f随时间变化的情形。在一个实施方式中，信号生成部21生成的信号可以是频率f随着时间而变化的信号。尤其是，如图3、图4、图5和图6所示，信号生成部21可以生成频率f周期性地线性地变化的信号(线性啁啾信号)。例如，信号生成部21可以生成如图3、图4、图5和图6所示那样的啁啾信号。信号生成部21生成的信号例如可以在控制部10中预先设定。
图3、图4以及图5示出了信号生成部21生成频率f为f1～f2的带宽的信号的例子。其中，例如，可以为频率f1＝77GHz，频率f2＝81GHz。图3示出了频率f从f1到f2周期性地重复线性的增大(上啁啾)的信号的例子。另外，图4示出了生成频率f从f1到f2周期性地重复线性的增大(上啁啾)以及减少(下啁啾)的信号的示例。电子设备1将上述那样由信号生成部21生成的信号作为发送波从发送天线25发送。由于雷达这种技术领域中使用的啁啾信号是已知的，因此，将适当地简化或省略更详细的描述。如图2所示，由信号生成部21生成的信号经由合成器22被供给至相位控制部23。图5示出了频率f从f1到f2周期性地重复线性的增大(上啁啾)的离散信号的例子。图6示出信号生成部21生成频率f为f1、f2和f3的带宽的离散信号的例子。如图10所示，信号生成部21可以生成不同的频率的信号。信号生成部21可以生成两个以上任意数量的不同种类的频率。
这样，一个实施方式的电子设备1从多个发送天线25发送发送波T。这里，发送波T可以是频率f随着时间的经过而变化的电波。尤其是，电子设备1可以发送频率f周期性地线性地变化的发送波T。典型地，电子设备1例如可以发送如图3、图4、图5和图6所示的啁啾信号作为发送波T。另外，电子设备1可以发送毫米波波段的电波尤其是具有77GHz～81GHz的频率f的带宽的电波，作为发送波T。
信号生成部21生成的信号的频率f的信息能够由相位控制部23把握。即，相位控制部23能够识别信号生成部21在任意时刻生成的信号的频率f。例如，信号生成部21以及控制部10中的至少一方可以向相位控制部23发送信号生成部21生成的信号的频率f的信息。相反，相位控制部23可以从信号生成部21和控制部10中的至少一方获取信号生成部21生成的信号的频率f的信息。
返回到图2，发送部20的相位控制部23通过控制部10的控制来控制信号生成部21生成的信号的相位。例如，相位控制部23例如可以构成为CPU以及由CPU执行的程序。如上所述，相位控制部23能够通过控制由信号生成部21生成并经过合成器22的信号的相位来控制(改变)发送波的波束的方向。另外，在一个实施方式中，相位控制部23还能够在控制相位时进一步地调整相位。后面将进一步描述相位控制部23进行的相位控制和相位调整。由相位控制部23控制和/或调整的信号经由放大器24被供给至发送天线25。在一个实施方式中，相位控制部23例如可以构成为CPU以及由CPU执行的程序。另外，相位控制部23可以适当地包括相位控制部23的动作所需的存储器这样的存储部。
发送天线25A和发送天线25B输出(发送)从24A以及放大器24B供给的发送信号作为发送波T。在图2中，电子设备1从发送天线25A和发送天线25B两个发送天线发送发送波T。然而，电子设备1也可以从两个以上的任意的数量的发送天线发送发送波T。即，电子设备1可以包括两个以上的任意的数量的发送天线25。在本发明中，在没有特别区分发送天线25A和发送天线25B的情况下，简称为“发送天线25”。一个实施方式的电子设备1从多个发送天线25发送发送波T。由于发送天线25能够与用于已知雷达的发送天线相同地构成，因此省略了更详细的描述。
图2示意性地示出多个发送天线25发送发送波T的情形。在图2中，将发送波T中的被对象物200反射的波表示为反射波R。将从多个发送天线25发送的发送波T中的被对象物200反射的电波称为反射波R。其中，对象物200可以是移动体100以外的其他车辆，也可以是行人或者障碍物等移动体100以外的任意物体。图2也示意性地示出多个接收天线31A、接收天线31B、以及接收天线31N接收反射波R的情形。
在图2中，电子设备1从接收天线31A、接收天线31B、...以及接收天线31N这些多个发送天线接收反射波R。然而，电子设备1可以从任意的数量的接收天线31接收反射波R。即，电子设备1可以包括任意的数量的接收天线31。在本发明中，在不特别区分接收天线31A、接收天线31B、...以及接收天线31N的情况下，简称为“接收天线31”。由于接收天线31能够与用于已知雷达的接收天线相同地构成，因此省略了更详细的描述。
基于由接收天线31接收到的反射波R的接收信号经由LNA32、混频器33、IF部34等被供给至AD转换部35。基于由接收天线31接收的反射波R的接收信号(模拟信号)大多包括杂音成分。因此，认为基于由接收天线31接收到的反射波R的模拟信号在直接通过AD转换部35转换成数字信号是困难的。因此，例如，通过对基于接收天线31接收到的反射波R的接收信号进行例如滤波处理等，来调整接收信号。通过这样的方式调整后的接收信号被供给至AD转换部35。
AD转换部35将所供给的模拟信号转换为数字信号。AD转换部35例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。通过AD转换部35进行从模拟到数字的转换后的接收信号被供给至控制部10。
距离FFT处理部11基于从AD转换部35供给的接收信号，推定搭载有电子设备1的移动体100与对象物200之间的距离。通过向规定的对象物发送电波并接收其反射波进行测量而测量(推定)该规定的对象物与电波的收发部之间的距离的雷达技术是已知的，因此省略更详细的说明。例如，由距离FFT处理部11推定的距离的信息被供给至物体检测部14。
基于从AD转换部35供给的接收信号，速度FFT处理部12推定搭载有电子设备1的移动体100与对象物200之间的相对速度。通过向规定的对象物发送电波并接收其反射波进行测量而测量(推定)该规定的对象物与电波的收发部之间的相对速度的雷达技术是已知的，因此省略更详细的说明。例如，由速度FFT处理部12推定的距离的信息被供给至物体检测部14。
到来角推定部13基于从AD转换部35供给的接收信号，推定从搭载有电子设备1的移动体100朝向对象物200的方向(例如，方位角)。通过向规定的对象物发送电波并接收其反射波进行测量而测量(推定)从电波的收发部朝向该规定的对象物的方向的雷达的技术也是已知的，因此省略更详细的说明。由到来角推定部13推定的方向(方位角)的信息例如被供给至物体检测部14。作为到来角推定部13推定方向(方位角)的技术，例如，可以利用以下技术：使用利用双元件阵列的接收信号的相位差的干扰仪(interferometer)的原理的技术、扫描阵列天线的主瓣而探索电力变大的方向的波束形成技术、扫描阵列天线的空值从而进行方向推定的线性预测技术、MUSIC(Multiple Signal Classification)技术、ESPROT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)技术、和/或者MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术等。
物体检测部14能够根据从距离FFT处理部11、速度FFT处理部12、以及到来角推定部13供给的距离的信息、相对速度的信息、和/或方向(角度)的信息，进行各种运算、推定、以及控制等。例如，物体检测部14可以基于获取的信息来测量(推定)对象物200与移动体100之间的相对速度。这样，在一个实施方式的电子设备1中，物体检测部14可以基于接收天线31接收的反射波R，推定与对象物200之间的距离、相对于对象物200的方位角、以及与对象物200的相对速度中的至少一个。
另外，当检测到的对象物200与移动体100之间的距离在规定的距离以内时，控制部10例如可以对移动体100的驾驶者等发出规定的警告等。另外，控制部10例如可以在上述那样的情况下进行控制，以使移动体100的制动器开始动作。另外，控制部10可以在检测到的对象物200处于相对于移动体100的规定的方向时，发出上述那样的警告等，或者进行制动器的开始动作等控制。在一个实施方式中，控制部10能够基于与对象物200之间的距离或相对速度、以及对象物200的方向等，进行各种控制。这样的控制能够为在使用了雷达的技术领域中提出的各种方案，并不限于特定的控制。
接下来，对一个实施方式的电子设备1中发送的发送波进行说明。
在通过毫米波方式的雷达测量距离时，大多使用频率调制连续波雷达(以下称为FMCW雷达(Frequency Modulated Continuous Wave radar))。FMCW雷达通过扫描发送的电波的频率来生成发送信号。因此，在使用例如79Ghz的频带的电波的毫米波方式的FMCW雷达中，使用的电波的频率具有例如77GHz～81GHz那样的4GHz带宽。79GHz的频带的雷达与例如24GHz、60GHz、76GHz的频带等其他毫米波/准毫米波雷达相比，具有可使用的带宽更宽的特征。
以下，对这样的实施方式进行说明。此外，本发明中使用的FMCW雷达方式可以包括以比通常短的周期发送啁啾信号的FCM方式(Fast-Chirp Modulation)。信号生成部21生成的信号不限于FM-CW方式的信号。信号生成部21生成的信号也可以是FM-CW方式以外的各种方式的信号。存储在存储部18中的发送信号可以因这些各种方式而不同。例如，在上述的FM-CW方式的雷达信号的情况下，可以针对每个时间样本使用频率增加以及减少的信号。由于上述的各种方式能够适当地应用公知的技术，因此省略更详细的说明
如上所述，通过形成从多个发送天线25发送的电波的波束(波束成形)，能够增强规定的方向的发送波。这样，能够期待提高测量搭载有电子设备1的移动体100与对象物200之间的距离和/或对象物200的方向等的精度。因此，一个实施方式的电子设备1如FMCW雷达那样将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波，并通过这样的发送波进行波束成形。以下，对这样的实施方式进行进一步说明。
图7是说明电子设备1发送的发送波的图。以下，如图7所示，对多个发送天线25配置有发送天线25A以及发送天线25B两个天线的情况进行说明。然而，在一个实施方式中，可以配置任意的多个发送天线25。
如图7所示，在电子设备1中，发送天线25A和发送天线25B隔开间隔W配置。以下，假定通过这样配置的多个发送天线25形成从Y轴的正方向向右方向倾斜30°(图7中所示的方向α)的电波的波束的情况进行说明。即，以下，对以Y轴正方向作为基准向30°右方向的方向α进行波束成形的情况进行说明。
图7所示的发送天线25A与发送天线25B之间的间隔W为λ/2，其中，发送波的波长为λ。其中，对从发送天线25发送频率为79GHz的电波的情况进行检讨。在该情况下，光速为c＝3.0×108[m/s]，发送波的波长λ(＝c/f＝3.0×108[m/s]/79×109)为3.7975[mm]。因此，发送天线25A与发送天线25B之间的间隔W＝λ/2为1.8987[mm]。
这样，从以间隔W＝1.8987[mm]隔开配置的两个发送天线25分别向方向α发送的发送波产生路径差。如图7所示，将从发送天线25A向方向α发送的发送波记载为发送波Ta，将从发送天线25B向方向α发送的发送波记载为发送波Tb。另外，在本发明中，在不特别区分发送波Ta和发送波Tb的情况下，简单总称为“发送波T”。在如图7这种情况下，发送波Ta的路径比发送波Tb的路径长路径差D。因此，一个实施方式的电子设备1根据发送波Ta与发送波Tb的方向α上的路径差D，来控制发送波Ta以及发送波Tb中的至少一方的相位。具体而言，电子设备1进行控制，使得分别从发送天线25A以及发送天线25B发送的发送波Ta和发送波Tb的相位在方向α上对齐。由此，分别从发送天线25A以及发送天线25B发送的发送波Ta以及发送波Tb在方向α上增强。
如图7所示，通过使用发送天线25的间隔W，能够将方向α上的发送波Ta与发送波Tb之间的路径差D表示为W·sin30°。因此，路径差D＝W/2为0.9494[mm]。另外，当使用波长λ时W＝λ/2，因此该路径差D＝W/2能够表示为路径差D＝λ/4。从该式子可以看出，路径差D相当于波长λ的1/4即90°(π/2)的相位。在这样的情况下，一个实施方式的电子设备1进行控制，以使从发送天线25A发送的发送波Ta的相位比从发送天线25B发送的发送波Tb的相位提前90°输出。例如，相位控制部23可以进行控制，以变更发送波Ta的相位以及发送波Tb的相位中的至少一方而使发送波Ta的相位比发送波Tb的相位早90°。通过这样的控制，使发送波Ta的相位与发送波Tb的相位在方向α上对齐。因此，在该情况下，从多个发送天线25发送的发送波Ta以及发送波Tb通过在方向α上增强，从而形成朝向方向α的电波的波束。
在图7所示的例子中，对通过多个发送天线25形成从Y轴正方向向右方向倾斜30°(图7所示的方向α)的电波的波束的情况进行了说明。然而，电子设备1还能够通过控制发送波Ta的相位以及发送波Tb的相位中的至少一方来形成朝向方向α以外的方向的波束。例如，电子设备1能够通过控制发送波Ta的相位和发送波Tb的相位中的至少一方来形成以Y轴正方向为基准朝向呈各种角度的方向的波束。
在该情况下，形成发送波T的波束的规定的方向与形成这样的波束时控制的相位(相位的控制量)之间的相关关系例如可以预先存储在与控制部10连接的存储部18以及相位控制部23中的至少一方等。即，从多个发送天线25发送的发送波T的波束的规定的方向上的路径差D与相当于该路径差D的发送波T的相位之间的对应关系例如可以预先存储在与控制部10连接的存储部18以及相位控制部23中的至少一方等。另一方面，这样的相关关系或者对应关系例如可以在控制部10以及相位控制部23中的至少一方中计算。另外，可以针对各种频率f的发送波T来存储或计算这样的相关关系或者对应关系。
这样，在一个实施方式的电子设备1中，相位控制部23控制从多个发送天线25发送的发送波T的至少一个相位，以使从多个发送天线25发送的各个发送波T的相位在规定的方向α上对齐。尤其是，相位控制部23可以根据从多个发送天线25发送的各个发送波T的规定的方向α上的路径差D来控制发送波T的至少一个相位。因此，一个实施方式的电子设备1至少具有相位控制部23。另外，一个实施方式的电子设备1除了相位控制部23之外，例如还可以适当地具有控制部10等。
以上，对在从多个发送天线25发送的电波的频率f为79GHz的情况下，朝向方向α形成波束的例子进行说明。在该情况下，如上所述，电子设备1通过使发送波Ta的相位提前90°(π/2)，能够在方向α上将发送波Ta的相位与发送波Tb的相位对齐。
然而，如上所述，电子设备1发送频率f随着时间的经过而变化的电波(例如啁啾信号)。即，电子设备1从发送天线25发送的发送波的频率f随着时间的经过而变化。在该情况下，随着发送波T的频率f的变化，发送波的波长λ也变化。因此，有时在发送波T的频率f变化后，即使以上述方式使相位提前相同的90°(π/2)，发送波Ta的相位和发送波Tb的相位在方向α上也并不对齐。以下，对这样的例子进行说明。
在以下的说明中，假设发送天线25A与发送天线25B之间的间隔W(＝1.8987[mm])无变化。另外，假设通过多个发送天线25形成从Y轴正方向向右方向倾斜30°(图7所示的方向α)的电波的波束。因此，发送波Ta与发送波Tb之间的路径差D(＝0.9494[mm])也不变化。
例如，对从多个发送天线25发送的电波的频率f为77GHz的情况进行检讨。发送波Ta的频率f为77GHz时的波长λ大于发送波Ta的频率f为79GHz时的波长λ。在该情况下，如果使从发送天线25A发送的发送波Ta的相位相同地提前90°(π/2)进行输出，则会使发送波Ta的相位提前大于路径差D的长度。即，在该情况下，如果将发送波Ta的相位提前90°(π/2)进行输出，则从多个发送天线发送的发送波增强的方向就会从方向α向右方(X轴正方向侧)偏移。因此，无法使从多个发送天线25发送的电波朝向方向α进行波束成形。
下面，例如，对从多个发送天线25发送的电波的频率f为81GHz的情况进行检讨。发送波Ta的频率f为81GHz时的波长λ小于发送波Ta的频率f为79GHz时的波长λ。在该情况下，如果使从发送天线25A发送的发送波Ta的相位同样地提前90°(π/2)进行输出，则使发送波Ta的相位提前小于路径差D的长度。即，在该情况下，如果使发送波Ta的相位提前90°(π/2)进行输出，则从多个发送天线发送的发送波增强的方向相比方向α向左方(X轴负方向侧)偏移。由此，无法使从多个发送天线25发送的电波朝向方向α进行波束成形。
这样，例如，如果像发送77～81GHz的电波的FMCW雷达那样频率发生变化，则从多个发送天线25发送的发送信号增强的方向会产生偏差。即，即使考虑到发送波Ta与发送波Tb之间的路径差D来控制发送波Ta的相位以及发送波Tb的相位中的至少一方，也难以在期望的方向上准确地形成电波的波束。
因此，在一个实施方式的电子设备1中，相位控制部23例如根据发送波T的频率f来调整发送波T的相位。以下，与上述例子相对应地说明这样的发送波Ta的相位的调整。
首先，如上述的例子记载的那样，对从多个发送天线25发送的发送波T的频率f为77GHz的情况进行讨论。频率f为77GHz的发送波T的波长λ(＝c/f＝3.0×108[m/s]/77×109)为3.896[mm]。因此，与路径差D长度对应的相位((路径差D/波长λ)×360°＝(0.9494[mm]/3.896[mm])×360°)为87.72°。如上可知，在发送波T的频率f为77GHz的情况下，如果使相位提前87.72°进行输出，则方向α的信号增强。因此，在电子设备1中，相位控制部23可以进行控制，以使在发送波T的频率f为77GHz时，发送波Ta的相位提前87.72°而不是90°进行输出。另外，相位控制部23可以进行调整，以使在发送波T的频率f为77GHz时，从确定为发送波Ta的相位的90°中减去2.28°。在该情况下，作为结果，使发送波Ta的相位提前87.72°进行输出。
接下来，如上述的例子记载的那样，对从多个发送天线25发送的发送波T的频率f为81GHz的情况进行讨论。频率f为81GHz的发送波T的波长λ(＝c/f＝3.0×108[m/s]/81×109)为3.704[mm]。因此，与路径差D的长度对应的相位((路径差D/波长λ)×360°＝(0.9494[mm]/3.704[mm])×360°)为92.27°。如上可知，在发送波T的频率f为81GHz的情况下，如果将相位提前92.27°进行输出，则方向α的信号增强。因此，在电子设备1中，相位控制部23可以进行控制，以使在发送波T的频率f为81GHz时，使发送波Ta的相位提前92.27°而不是90°进行输出。另外，相位控制部23可以进行调整，以使在发送波T的频率f为81GHz时，使在确定为发送波Ta的相位的90°上增加2.27°。在该情况下，作为结果，发送波Ta的相位提前92.27°进行输出。
这样，在一个实施方式的电子设备1中，相位控制部23可以基于该发送波T的频率f来调整发送波T的至少一个相位。
如果将啁啾信号的频率的时间t依赖性例如设为f＝f(t)、将光速设为c，则λ(t)＝c/f(t)。因此，如果将天线之间的距离设为W，将相对于与天线的排列方向垂直的方向(宽侧方向)的发送角度设为θ，则将发送波的相位调整量S(t)表示为：
S(t，θ)＝{Wsinθ}/λ(t)×360°＝{Wsinθ}/c×f(t)×360°
其中，f(t)并没有特别的限定。例如，在图3所示的信号的情况下，将信号周期表示为Tc，f(t)以下述方式表示：
f(t)＝{(f2-f1)/Tc}t+f1(0≤t≤Tc，f(t)＝f(t+Tc))
另外，例如，在如图4所示的信号的情况下，将信号周期表示为Tc，f(t)以下述方式表示：
f(t)＝{2(f2-f1)/Tc}t+fl(0≤t＜Tc/2，f(t)＝f(t+Tc))，
f(t)＝-{2(f2-f1)/Tc}t-f1+2f2(Tc/2≤t＜Tc，f(t)＝f(t+Tc))
f(t)不限于这些函数，也可以是其他适当的函数。
如上所述，为了基于发送波T的频率f来调整相位，可以将发送波T的频率f与相位的调整量之间的对应关系预先存储在例如与控制部10连接的存储部18以及相位控制部23中的至少一方。另外，当在与方向α不同的方向上进行波束成形时，该方向上的发送波Ta与发送波Tb之间的路径差D的长度也不同。因此，也可以将进行波束成形的方向发生各种变化时的发送波Ta与发送波Tb的之间的路径差D的长度预先存储在例如与控制部10连接的存储部18和相位控制部23中的至少一方。进而，可以根据进行波束成形的方向发生各种变化时的发送波Ta与发送波Tb之间的路径差D，将发送波T的频率f与相位的调整量之间的对应关系预先存储在例如与控制部10连接的存储部18和相位控制部23中的至少一方。如上所述，可以将各种情况下的相位的调整量预先存储在例如与控制部10连接的存储部18和/或相位控制部23中的至少一方。通过存储各种情况下的相位的调整量，当进行与发送波T的频率f对应的相位调整时，相位控制部23能够读出所需的相位的调整量。
这样，在一个实施方式的电子设备1中，相位控制部23可以基于与发送波T的频率f对应读出的相位的调整量来调整发送波T的至少一个相位。
另外，也可以不预先存储与各种情况下的发送波T的频率f对应的相位的调整量，而基于从多个发送天线25发送的发送波T的频率f，例如由相位控制部23等计算对应的相位的调整量。例如，在信号生成部21生成如图3、图4、图5、以及图6所示那样的啁啾信号的情况下，如上所述，控制部10或者相位控制部23能够识别该啁啾信号的任意的时刻的频率f。因此，通过例如控制部10(或者存储部18)和/或相位控制部23中的至少一方预先存储所需的算法和/或計算式等，相位控制部23可以计算与该情况对应的相位的调整量。
例如，相位控制部23可以从信号生成部21接收输入信号，然后从控制部10和/或相位控制部23中的至少一方中获取频率f的信息，从而计算出输出信号。具体而言，将在时刻t相位控制部23从信号生成部21接收的输入信号表示为exp(j·2πf(t)·t+δ(θ))。其中，j为虚数单位，f(t)是依赖于时间的频率，δ(θ)是相位控制部23根据路径差D应该控制的(不考虑相位的调整量)相位。另外，将从控制部10和/或相位控制部23中的至少一方接收的输入信号的频率f表示为f(t)。在该情况下，能够将相位控制部23考虑到相位的调整量而输出的输出信号表示为exp(j·2πf(t)·t+δδ(θ)+S(t，θ))。其中，S(t，θ)是相位控制部23计算的系数，并且是与相位的调整量对应的系数。相位控制部23通过进行这样的复乘法处理，可以调整发送波T的相位。
这样，在一个实施方式的电子设备1中，相位控制部23可以基于根据发送波T的频率f计算出的相位的调整量，来调整发送波T的至少一个相位。
并且，可以通过执行依赖于发送波T的频率f的滤波处理来实现相位控制部23进行的相位的调整。已知例如像低通滤波器那样使低带宽的频率通过，阻断高带宽的频率的频率依赖型的滤波器。利用这样的原理，相位控制部23可以进行相位的调整量随着发送波T的频率f(随着时间的经过)增高而逐渐增加这样的运算处理(滤波处理)。
这样，相位控制部23可以基于通过对发送波T的频率进行滤波处理而获得的相位的调整量，来调整发送波T的至少一个相位。
接下来，对一个实施方式的电子设备1的动作的例子进行说明。
一个实施方式的电子设备1在其特征中包括从发送天线25发送发送波T的方式。电子设备1从发送天线25发送发送波T之后的动作(例如，接收反射波R的动作和基于反射波R的测量或推定等)可以采用已知的各种雷达技术。因此，以下，对电子设备1从发送天线25发送发送波T为止的动作进行说明，并且省略除此以外的其他动作的描述。
图8是说明一个实施方式的电子设备1的动作的流程图。图8所示的动作例如可以在电子设备1开始检测移动体100等周围存在的对象物200的时刻开始。即，当电子设备1开始从多个发送天线25发送发送波T时，可以开始图8所示的动作。
当开始图8所示的动作时，电子设备1的控制部10确定从多个发送天线25发送的发送波T的频率f(步骤S1)。例如，如图3、图4、图5、以及图6所示，信号生成部21可以生成频率f随着时间的经过而变化的信号。因此，由控制部10确定的发送波T的各时刻的频率f例如也可以在控制部10中预先设定。另一方面，在步骤S1中，信号生成部21(不是控制部10)可以确定自己生成的信号的各个时刻的频率f。发送波T的各种发送时机的频率f的信息可以预先存储在例如与控制部10连接的存储部18和信号生成部21中的至少一方。另一方面，发送波T的各种发送时机的频率f例如可以由控制部10和信号生成部21中的至少一方计算。无论哪种情况，当确定了该时刻的发送波T的频率f时，信号生成部21都能够生成该时刻的该频率f的发送信号。
在步骤S1中确定了发送波T的频率f之后，控制部10确定发送波T形成的波束的方向(步骤S2)。在步骤S2中，控制部10确定如图7所示的方向α那样的由从多个发送天线25发送的发送波T形成的波束的方向。因此，在各时刻由发送波T形成的波束的方向例如可以在控制部10中预先设定。另一方面，在步骤S2，可以确定不是由控制部10而是由信号生成部21或相位控制部23自己生成的信号的发送波T形成的波束的方向。在发送波T的各个发送时机的发送波T应该形成的波束的方向的信息可以预先存储在例如与控制部10连接的存储部18、信号生成部21和相位控制部23中的至少一方。另一方面，发送波T的各种发送时机的发送波T应形成的波束的方向例如可以在控制部10及信号生成部21中的至少一个中计算。无论哪种情况，当确定了由该时刻的发送波T形成的波束的方向时，相位控制部23能够控制该时刻的该频率f的发送信号的相位。
在步骤S2中确定了发送波T的波束的方向之后，相位控制部23确定用于控制发送波T的相位(步骤S3)。如上所述，当确定了发送波T的波束的方向时，确定从多个发送天线25发送的发送波T的该方向上的路径差D。如果确定了路径差D，则相位控制部23能够确定控制的相位或相位的控制量，以使从多个发送天线25发送的发送波T的相位在该方向上对齐。因此，与发送波T的波束方向对应的相位控制量例如可以在相位控制部232中预先设定。另一方面，在步骤S3，不是相位控制部23而是控制部10可以确定相位的控制量。发送波T的波束的方向和与该方向对应的相位的控制量例如可以预先存储在与相位控制部23和控制部10连接的存储部18中的至少一方。另外，发送波T的波束的方向和与该方向对应的相位的控制量例如可以在相位控制部23和控制部10中的至少一个中计算。
在步骤S3确定了控制的相位之后，相位控制部23根据频率f来调整所确定的相位(步骤S4)。如上所述，当发送波T的频率f随着时间的经过而变化时，即使执行步骤S3所示的相位的控制，有时从多个发送天线25发送的发送波T的相位在规定的方向上也无法对齐。因此，相位控制部23在步骤S4中根据发送波T的该时刻的频率f进一步调整在步骤S3中确定的发送波T的相位。由于在步骤S4中执行的相位的调整是上面描述的内容，因此省略更详细的描述。
在步骤S4中相位根据频率f被调整之后，电子设备1从多个发送天线25发送已调整相位的发送波T(步骤S5)。在步骤S5中，例如通过控制部10对例如信号生成部21、合成器22、相位控制部23、以及放大器24中的至少任一个进行控制，可以从多个发送天线25发送发送波T。如果进行步骤S5的处理，则从电子设备1的多个发送天线25发送的发送波T在规定的方向上增强从而形成波束。
这样，一个实施方式的电子设备1从多个发送天线25发送发送波T。其中，发送波T可以是频率随着时间的经过而变化的电波。另外，在一个实施方式的电子设备1中，相位控制部23控制从多个发送天线25发送的发送波T的至少一个相位，以使从多个发送天线25发送的各个发送波T的相位在规定的方向上对齐。进而，在一个实施方式的电子设备1中，相位控制部23基于该发送波的频率来调整发送波T的至少一个的相位。
在一个实施方式中，相位控制部23可以与频率f的时间变化大致同步地调整发送波T的至少一个相位。另外，在一个实施方式中，相位控制部23可以调整发送波T的相位，以抵消发送波T的波束的发送角度的随着时间的经过的变化量。
步骤S3的处理和步骤S4的处理可以是连续单独地进行的处理。即，首先，在步骤S3中，可以基于所确定的相位的控制量来控制相位。在该情况下，在步骤S4中还可以进一步调整在步骤S3中确定并被控制的相位。另一方面，步骤S3的处理和步骤S4的处理可以是一起进行的处理。即，在步骤S3中，确定相位的控制量，但是也可以进行基于所确定的相位的控制量的相位的控制。在该情况下，可以将在步骤S3中确定并在步骤S4中进一步调整后的相位作为发送波T的相位。
如上所述，根据一个实施方式的电子设备1，在规定的方向上形成从多个发送天线25发送的发送波T的波束时，根据发送波T的频率f来调整相位。
因此，根据一个实施方式的电子设备1，当形成从多个发送天线25发送的发送波T的波束时，能够使该波束正确地朝向规定的方向。因此，根据一个实施方式的电子设备1，能够提高与对象物之间的距离的测量等测量对象物的精度。
以往，例如在无线通信等技术领域中，为了使发送波的波束朝向规定的方向，使用波束成形的方法。用于无线通信的发送波的频率通常最多为几MHz至几百MHz量阶的带宽。例如，在将这样的带宽的发送波作为啁啾信号发送的情况下，与带宽为4GHz的毫米波那样的情况相比，该频率随着时间的经过而变化的幅度稍小。因此，为了像无线通信的电波那样使带宽较小的多个发送波的相位在规定的方向上对齐，只需考虑多个发送波的路径差来控制相位就足够了。即，在无线通信的情况下，如上所述，即使不根据发送波的频率来调整发送波的相位，也可以在某种程度在正确的方向上进行波束成形。
另一方面，在毫米波雷达那样发送例如77GHz～81GHz的4GHz带宽的发送波的情况下，与无线通信的情况相比，该频率随着时间的经过而变化的幅度非常大。因此，为了使毫米波雷达的电波那样的带宽较大的多个发送波的相位在规定的方向上对齐，仅考虑多个发送波的路径差来控制相位是不够的。即，在毫米波雷达的情况下，通过根据发送波的频率调整发送波的相位，能够在正确的方向上进行波束成形。本发明可应用于发送比77GHz低或比81GHz高的带宽的发送波的情况。
如上所述，根据一个实施方式的电子设备1，当使用雷达技术时，通过从多个发送天线25发送的发送波T，能够在正确的方向上进行波束成形。即，通过从多个发送天线25发送的发送波T能够增强特定的方向(例如，所需的方向)的发送信号。因此，根据一个实施方式的电子设备1，例如，能够提高测量(或者推定)与对象物200之间的距离、相对于对象物200的方位角以及与对象物200之间的相对速度中的至少任一个时的精度。另外，根据一个实施方式的电子设备1，能够在不需要的方向上不从多个发送天线25发送发送波T。因此，根据一个实施方式的电子设备1，还能够减少从不需要的方向接收的反射波R。因此，根据一个实施方式的电子设备1，从这些方面来看，能够提高测量(或者推定)与对象物200之间的距离、相对于对象物200的方位角以及与对象物200之间的相对速度中的至少任一个时的精度。即，根据一个实施方式的电子设备1，能够在期望的测量范围内进行高精度且高可靠性的测量。
下面，说明一个实施方式的电子设备进行的校准。
在上述电子设备1中，即使信号生成部21以相同的相位生成多个发送信号，在从多个发送天线25分别发送的时刻，多个发送信号的相位也可能不相同。作为原因之一，认为是放大器24和/或滤波器部这种功能部容易受到温度变动的影响。即，在电子设备1中，信号生成部21中生成的发送信号有时由于经过相位控制部23而导致从发送天线25发送的时刻的相位发生变动。认为这样的相位的变动根据放大器24和/或滤波器部这样的功能部中的温度有所不同。另外，认为上述那样的相位的变动有时根据放大器24和/或滤波器部这样的功能部的温度变动也有所不同。
另外，在上述的电子设备1中，即使假设使从多个发送天线25分别发送的多个发送信号的相位相同，在该发送信号的反射波从接收天线31接收的时刻，多个发送信号的相位也可能不同。作为原因之一，认为是从多个发送天线25分别发送发送波到该发送波反射的反射波由接收天线31接收为止，传输电磁波的路径中的介电常数发生了变化。传输电磁波的路径中的介电常数的变化可能起因于例如水滴、尘埃等物附着在发送天线25和接收天线31中的至少一方。另外，这样的介电常数的变化还可能起因于水滴或尘埃等附着在覆盖发送天线25和接收天线31中的至少一个的雷达罩这样的罩部件。进一步地，如上所述的介电常数的变化可能起因于例如，从发送天线25发送发送波之后，到接收该发送波反射的反射波为止，在电磁波的路径中通过雨滴等。这样，在电子设备1中，由于从多个发送天线25分别发送的发送波经过了介电常数不同的路径，因此，可能从接收天线31接收的时刻的相位发生变动。
因此，在发生上述那样的相位的变动的情况下，优选在电子设备1中进行校准。
图9是概略地示出了一个实施方式的进行校准的电子设备的结构的功能框图。图9所示的电子设备能够部分地与上述实施方式的电子设备1的结构相同。因此，以下将适当地简化或省略与上述实施方式中的电子设备1同样的描述。
如图9所示，一个实施方式的电子设备2与上述电子设备1与相比，控制部10的结构不同。另外，作为与上述电子设备1的不同点，一个实施方式的电子设备2与温度检测部70连接。
在图9所示的电子设备2中，控制部10包括计时器80、校准控制部81、相位推定部83以及调整值计算部85。控制部10所具备的这些功能部例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。另外，如图9所示，控制部10可以与存储部18连接。
在图9所示的控制部10中，校准控制部81控制由控制部10进行的校准的动作。校准控制部81可以基于来自温度检测部70的温度信息和/或来自计时器80的时间信息来开始校准动作。当开始校准动作时，校准控制部81可以进行控制，以启动信号生成部21和相位推定部83中的至少一个。
相位推定部83基于来自校准控制部81的启动触发来推定相位。相位推定部83基于由AD转换部35转换为数字信号的接收信号来推定或计算该接收信号的相位。通过这样的方式推定的相位被供给至调整值计算部85。
调整值计算部85基于供给至调整值计算部85的相位来计算相位的调整值。下面将描述调整值计算部85进行的相位的调整值的计算。这样计算出的相位的调整值被供给至相位控制部23。
温度检测部70能够检测例如电子设备1或搭载有电子设备1的移动体100中的规定的部位的温度。如果温度检测部70能够检测温度，则温度检测部70可以是任意的温度传感器，例如采用热敏电阻元件、测温电阻或热电偶等的传感器等。温度检测部70检测到的温度的信息可以被供给至控制部10。在一个实施方式中，温度检测部70检测到的温度的信息可以被供给至校准控制部81。
温度检测部70可以检测各种部位的温度。尤其是，温度检测部70可以检测温度易于影响的相位的变动的部件的温度，或者该部件附近的温度。例如，温度检测部70可以检测放大器24和/或LNA32等附近等的温度。另外，例如，温度检测部70可以检测滤波部等或其附近的温度。例如，温度检测部70可以检测电子设备1的内部或其附近的温度。
计时器80可以检测规定的时刻已经到来。另外，计时器80还可以检测经过了规定的时间。计时器80可以通知校准控制部81规定的时刻已经到来或经过了规定的时间。这样，计时器80检测到的时间的信息可以被供给至校准控制部81。在图9中示出了计时器80作为构成控制部10的功能部。然而，计时器80例如可以设置在控制部10的外部，并将时间信息通知给控制部10。计时器80只要能够检测规定的时刻的到来和/或规定的时间的经过，则可以是任意的结构。
在图9所示的示例中，电子设备2包括温度检测部70和计时器80。然而，如下所示，也可以仅包括温度检测部70或计时器80中的一个。
图10是说明电子设备2进行的校准动作的流程图。一个实施方式的电子设备2由接收天线31接收从多个发送天线25发送的发送波T反射的各个反射波R，这一点与上述电子设备1的动作相同。一个实施方式的电子设备2基于上述的动作的结果来调整发送波T的至少一个相位，以使由接收天线31接收的各个反射波R的相位对齐。以下，将这样的动作适当地地简称为“校准”。
当开始图10所示的动作(校准)时，控制部10判定是否通过温度检测部70检测到规定的温度或者温度的变动(步骤S11)。例如，在从检测温度开始检测到5°等的温度变化的情况下，可以认为是检测到了规定的温度变动。其中，判定为检测到规定的温度变动的温度变化例如可以是1°或者10°等任意的温度变化。另外，例如，在步骤S11中，也可以判定检测到的温度是否已达到了规定的温度。例如，也可以判定已达到作为规定的温度的10°等温度。其中，判定为已达到规定的温度的温度例如可以是-5°或者30°等任意的温度。在步骤S11中，可以取代规定的温度或其变动的检测，或者，也可以在规定的温度或其变动的检测的同时，判定是否由计时器80检测到经过了规定的时间。例如，也可以判定已经过了作为规定的时间的30秒。其中，判定为经过了规定的时间的时间例如可以是一小时或者六个月等任意的时间。
在步骤S11中未检测到规定的温度或者其变动或者时间的情况下，控制部10持续进行步骤S11的动作。即，触发满足了步骤S11的条件时，开始图10所示的校准。
另一方面，在步骤S11中判定为检测到规定的温度或者其变动或者时间的情况下，控制部10开始校准。具体而言，校准控制部81基于来自温度检测部70和/或计时器80的信息，开始校准。其中，当开始校准时，校准控制部81使相位推定部83以及信号生成部21启动。
当在步骤S11中判定为检测到规定的温度或其变动或者时间时，电子设备1从多个发送天线25中的第一发送天线(发送天线25A)发送发送波T(步骤S12)。在步骤S12中，在发送发送波T之后，电子设备1由接收天线31接收发送波T反射的反射波R(步骤S13)。另外，在步骤S13中，控制部10根据接收到的反射波R来推定(计算)第一相位。具体而言，在步骤S13中，AD转换部35将基于由接收天线31接收的反射波R的接收信号转换成数字信号。然后，相位推定部83基于从AD转换部35供给的数字信号，推定(计算)第一相位。相位推定部83将计算出的第一相位供给至调整值计算部85。
当进行步骤S13时，电子设备1从多个发送天线25中的第二发送天线(发送天线25B)发送发送波T(步骤S14)。在步骤S14中，在发送发送波T之后，电子设备1由接收天线31接收发送波T反射的反射波R(步骤S15)。另外，在步骤S15中，控制部10根据接收的反射波R来推定或者计算第二相位。具体而言，在步骤S15中，AD转换部35将基于由接收天线31接收的反射波R的接收信号转换成数字信号。然后，相位推定部83基于从AD转换部35供给的数字信号，推定或者计算第二相位。相位推定部83将计算出的第二相位供给至调整值计算部85。
在步骤S13中推定第一相位，在步骤S15中推定第二相位，然后，控制部10基于这些相位，计算相位调整值。具体而言，调整值计算部85根据从相位推定部83供给的第一相位以及第二相位，计算相位调整值。例如，调整值计算部85可以计算第一相位与第二相位的差。基于该第一相位与第二相位的差即相位差，控制部10能够填补第一相位与第二相位的差异。即，控制部10能够基于上述的相位差，调整从多个发送天线25发送的发送波T的至少一个相位，从而使由接收天线31接收的各个反射波R的相位对齐。
为了进行上述那样的动作，在步骤S16中，在计算出相位调整值之后，控制部10将该相位调整值通知给相位控制部23(步骤S17)。具体而言，在步骤S17中，调整值计算部85将计算出的相位调整值通知给相位控制部23。由此，相位控制部23能够在校准后调整从多个发送天线25发送的发送波T的至少一个相位。并且，校准后，使由接收天线31接收的各个反射波R的相位对齐。
这样，一个实施方式的电子设备2与上述的电子设备1同样，将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波T从多个发送天线25发送。其中，多个发送天线25例如可以是发送天线25A以及发送天线25B。另外，在一个实施方式的电子设备2中，与上述的电子设备1同样，相位控制部23控制从多个发送天线25发送的发送波T的至少一个相位。
另一方面，在一个实施方式的电子设备2中，相位控制部23也可以在调整发送波T的至少一个相位时，使由接收天线31接收的各个反射波R的相位对齐。另外，相位控制部23也可以基于由接收天线31接收从多个发送天线25发送的发送波T反射的各个反射波R的结果，使由接收天线31接收的各个反射波R的相位对齐。另外，相位控制部23可以基于根据由接收天线31接收各个反射波R的结果推定的各个反射波R的相位，调整发送波T的至少一个相位，以使在各个反射波R中不产生相位差。
另外，在一个实施方式的电子设备2中，相位控制部23可以基于规定的温度的检测，进行校准。另外，在一个实施方式的电子设备2中，相位控制部23可以基于规定的温度变化的检测，进行校准。另外，在一个实施方式的电子设备2中，相位控制部23可以基于规定时间的经过，进行校准。并且，在一个实施方式的电子设备2中，相位控制部23可以基于电子设备2的启动或者开始动作，进行校准。
如上所述，根据一个实施方式的电子设备2，即使在由于温度变动导致受到温度影响的功能部发生相位的变动的情况下，也可以进行校准。另外，根据一个实施方式的电子设备2，即使在由于经过了时间而电磁波的路径中的介电常数发生变化而发生相位的变动的情况下，也可以进行校准。这样，根据一个实施方式的电子设备2，通过进行校准，从而使由接收天线31接收的各个反射波R的相位对齐。
在上述的实施方式中，在图10的步骤S11中，在将规定的温度或者温度的变动或者经过了规定的时间作为触发，进行校准。但是，在步骤S11中，也可以将到达了规定的温度、存在规定的温度变动、或者经过了规定的时间中的任意一个作为触发，进行校准。另外，在其他的实施方式中，在步骤S11中，可以基于电子设备1的启动或者开始动作，进行校准。
虽然基于各附图和实施例说明了本发明，但应该注意的是，本领域技术人员能够基于本发明容易地进行各种变形或修正。因此，需要注意这些变形或修正包含在本发明的范围内。例如，各功能部所包含的功能等能够以在逻辑上不矛盾的方式进行再配置。多个功能部等可以被组合为一个或者被分割。上述的本发明所涉及的各实施方式并不限定于忠实地实施于分别说明的各实施方式，能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。即，本发明的内容只要是本领域技术人员就能够基于本发明进行各种变形以及修正。因此，这些变形和修改包括在本发明的范围内。例如，在各实施方式中，各功能部、各机构、各步骤等能够以在逻辑上不矛盾的方式追加到其他实施方式中，或者置换为其他实施方式的各功能部、各机构、各步骤等。另外，在各实施方式中，能够将多个各功能部、各机构、各步骤等组合为一个或进行分割。另外，上述的本发明的各实施方式并不限定于忠实地实施于分别说明的各实施方式，也能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。
上述的实施方式并不仅限定于作为电子设备1以及电子设备2的实施方式。例如，上述的实施方式也可以作为电子设备1以及电子设备2这样的设备的控制方法来实施。而且，例如，上述的实施方式也可以作为电子设备1以及电子设备2这样的设备的控制程序来实施。
在上述的实施方式中，说明了发送天线25为两个，但是，在一个实施方式中，发送天线25也可以是三个以上。在发送天线25为三个以上的情况下，可以将多个发送天线25中的一个作为基准天线。在该情况下，可以根据该基准天线发送的发送波与其他发送天线25发送的发送波的规定的方向上的路径差D，控制发送天线25发送的发送波的相位。另外，在控制这样的相位时，可以基于发送波的频率f来调整相位。
一个实施方式的电子设备1以及电子设备2例如可以仅具有作为最小的结构的相位控制部23。另一方面，一个实施方式的电子设备1以及电子设备2除了相位控制部23以外，可以适当地包含图2所示的控制部10、信号生成部21、以及发送天线25中的至少一个。另外，一个实施方式的电子设备1以及电子设备2构成为，除了相位控制部23以外，可以取代上述功能部或者与上述的功能部一起适当地包含接收天线31、AD转换部35、距离FFT处理部11、速度FFT处理部12、以及到来角推定部13中的至少任一个。这样，一个实施方式的电子设备1以及电子设备2能够形成各种结构方式。另外，在一个实施方式的电子设备1以及电子设备2搭载于移动体100的情况下，例如上述的各功能部的至少任一个可以设置于移动体100内部等的适当位置。另一方面，在一个实施方式中，例如发送天线25以及接收天线31中的至少任一个可以设置于移动体100的外部。
另外，在本发明中，控制部10可以根据移动体100的位置来设定参数设定部16的参数值。例如，控制部10在移动体100高速行驶的情况下将参数设定部16的参数值设定为长距离窄角范围的感测的设定值，在移动体100进入路口的情况下将参数设定部16的参数值设定为以近距离广角感测路口的左右的设定值。该情况下的多功能雷达能够无缝且准确地应对移动体100的状况。
附图标记的说明：
1、2 电子设备
10 控制部
11 距离FFT处理部
12 速度FFT处理部
13 到来角推定部
14 物体检测部
15 检测范围确定部
16 参数设定部
18 存储部
20 发送部
21 信号生成部
22 合成器
23 相位控制部
24 放大器
25、25A、25B 发送天线
30 接收部
31、31A、31B、31N 接收天线
32 LNA
33 混频器
34 IF部
35 AD转换部
40 传感器
50 ECU
70 温度检测部
80 计时器
81 校准控制部
83 相位推定部
85 调整值计算部
100 移动体
200 对象物

Claims (20)

1.一种电子设备，将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送，其中，
所述电子设备具有相位控制部，所述相位控制部控制从所述多个发送天线发送的发送波的至少一个相位，以使从所述多个发送天线发送的各个发送波的相位在规定的方向上对齐，
所述相位控制部基于所述发送波的频率来调整所述发送波的至少一个相位。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，
所述相位控制部与所述频率的时间变化大致同步地调整所述发送波的至少一个相位。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其中，
所述相位控制部以相对于作为基准的发送波的相位差变为恒定值的方式调整所述发送波的至少一个相位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子设备，其中，
所述相位控制部根据从所述多个发送天线发送的各个发送波的所述规定的方向上的路径差来控制所述发送波的至少一个相位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子设备，其中，
所述电子设备具有存储与所述发送波的频率对应的相位的调整量的存储部，
所述相位控制部基于存储于所述存储部的与所述发送波的频率对应的相位的调整量，来调整所述发送波的至少一个相位。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电子设备，其中，
所述相位控制部基于根据所述发送波的频率计算出的相位的调整量，来调整所述发送波的至少一个相位。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，
所述相位控制部基于通过对所述发送波的频率进行滤波处理而得到的相位的调整量，来调整所述发送波的至少一个相位。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其中，
所述电子设备具有控制部，所述控制部基于从所述多个发送天线发送的发送波中的被规定的对象物反射的反射波，推定与所述规定的对象物之间的距离、相对于所述规定的对象物的方位角、以及与所述规定的对象物的相对速度中的至少任一个。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电子设备，其中，
所述电子设备发送频率随着时间的经过而线性地变化的发送波。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电子设备，其中，
所述电子设备发送频率随着时间的经过而周期性地变化的发送波。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电子设备，其中，
所述电子设备发送毫米波带的电波来作为所述发送波。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中，
所述电子设备发送具有77GHz以上且81GHz以下的频率的带宽的电波来作为所述发送波。
13.一种电子设备的控制方法，其中，
包括：
发送步骤，将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送；
相位控制步骤，控制从所述多个发送天线发送的发送波的至少一个相位，以使从所述多个发送天线发送的各个发送波的相位在规定的方向上对齐；
相位调整步骤，基于所述发送波的频率来调整所述发送波的至少一个相位。
14.一种电子设备的控制程序，使计算机执行：
发送步骤，将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送；
相位控制步骤，控制从所述多个发送天线发送的发送波的至少一个相位，以使从所述多个发送天线发送的各个发送波的相位在规定的方向上对齐；
相位调整步骤，基于所述发送波的频率来调整所述发送波的至少一个相位。
15.一种电子设备，将频率随着时间的经过而变化的电波作为发送波从多个发送天线发送，其中，
所述电子设备具有相位控制部，所述相位控制部控制从所述多个发送天线发送的发送波的至少一个相位，
所述相位控制部基于由接收天线接收到从所述多个发送天线发送的发送波反射的各个反射波的结果，来调整所述发送波的至少一个相位，以使由所述接收天线接收的各个反射波的相位对齐。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其中，
所述相位控制部基于根据由接收天线接收到各个所述反射波的结果所推定的各个所述反射波的相位，来调整所述发送波的至少一个相位，以使各个所述反射波不产生相位差。
17.根据权利要求1、15以及16中任一项所述的电子设备，其中，
所述相位控制部基于规定的温度的检测，来调整所述发送波的至少一个相位。
18.根据权利要求1、15～17中任一项所述的电子设备，其中，
所述相位控制部基于规定的温度变化的检测，来调整所述发送波的至少一个相位。
19.根据权利要求1、15～18中任一项所述的电子设备，其中，
所述相位控制部基于规定时间的经过，来调整所述发送波的至少一个相位。
20.根据权利要求1、15～19中任一项所述的电子设备，其中，
所述相位控制部基于所述电子设备的启动或者开始动作，来调整所述发送波的至少一个相位。
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