CN116235073A - 物体检测装置、雷达装置和物体检测方法 - Google Patents

物体检测装置、雷达装置和物体检测方法 Download PDF

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Abstract

物体检测装置(8)具有：波动数据取得部(821)，其取得波动数据；速度取得部(822)，其取得雷达装置(1)的移动速度；目标数据估计部(831)，其使用波动数据，估计雷达装置(1)与目标之间的相对距离、来自目标的反射信号的入射角度和雷达装置(1)与目标之间的第1相对速度；以及静止物体判定部(832)，其根据由速度取得部(822)取得的移动速度以及由目标数据估计部(831)估计出的相对距离和入射角度，估计目标为静止物体的情况下目标与雷达装置(1)之间的第2相对速度，对第1相对速度和第2相对速度进行比较，由此判定目标是否是静止物体。

Description

物体检测装置、雷达装置和物体检测方法
技术领域
本发明涉及物体检测装置、雷达装置和物体检测方法。
背景技术
车载雷达装置例如对车辆外部照射毫米波的电波，接收被存在于车辆外部的目标反射后的电波的反射波，对使用该接收电波生成的接收信号进行分析，由此计算目标与车载雷达装置之间的相对距离和相对速度。由车载雷达装置观测的物体不仅存在步行者等移动物体，还存在护栏等静止物体。车载雷达装置需要事先判定观测到的物体是否是能够从路侧带向车辆侧跳出的步行者等移动物体。
在车载雷达装置中，使用判定观测到的物体是静止物体还是移动物体的物体检测装置和物体检测方法。例如，在专利文献1中记载有如下的物体检测装置和物体检测方法：针对表示被静止物体反射后的电波的反射波的路径的多路径环境模型和表示不是多路径环境下的反射波的路径的非多路径环境模型，对从雷达装置照射且被物体反射后的电波的接收信号进行分析，由此判定接收信号是否是来自静止物体的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-20158号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1记载的物体检测装置根据与目标之间的相对距离和被目标反射后的电波的入射角度在移动物体与静止物体之间不同的性质，判定目标是否是静止物体。因此，现有的物体检测装置存在如下课题：在相对距离和入射角度相等的移动物体和静止物体包含在目标中的情况下，无法准确地判定目标是否是静止物体。
本发明解决上述课题，其目的在于，得到如下的物体检测装置、雷达装置和物体检测方法：在相对距离和入射角度相等的移动物体和静止物体包含在目标中的情况下，也能够判定目标是否是静止物体。
用于解决课题的手段
本发明的物体检测装置具有：波动数据取得部，其取得以速度分辨率比移动物体的平均移动速度小的观测时间通过雷达装置观测目标而得到的波动数据；速度取得部，其取得雷达装置的移动速度；目标数据估计部，其使用波动数据，估计雷达装置与目标之间的相对距离、从雷达装置照射且在目标处反射后的信号入射到该雷达装置的入射角度和雷达装置与目标之间的第1相对速度；以及静止物体判定部，其根据由速度取得部取得的移动速度以及由目标数据估计部估计出的相对距离和入射角度，估计目标为静止物体的情况下该目标与雷达装置之间的第2相对速度，对第1相对速度和第2相对速度进行比较，由此判定目标是否是静止物体。
发明效果
根据本发明，通过使用以速度分辨率比移动物体的平均移动速度小的观测时间通过雷达装置观测目标而得到的波动数据，能够根据雷达装置的移动速度、雷达装置与目标之间的相对距离和从雷达装置照射且在目标处反射后的信号入射到该雷达装置的入射角度，估计目标为静止物体的情况下的第2相对速度。由此，本发明的物体检测装置在雷达装置观测到的目标中包含相对距离和入射角度相等的移动物体和静止物体的情况下，也能够判定目标是否是静止物体。
附图说明
[图1]是示出实施方式1的雷达装置的结构的框图。
[图2]是示出实施方式1的物体检测装置的动作的流程图。
[图3]是示出图1的步骤ST2的详细处理的流程图。
[图4]是示出图1的步骤ST3的详细处理的流程图。
[图5]是示出雷达装置与移动物体之间的关系的概要图。
[图6]是示出雷达装置与静止物体之间的关系的概要图。
[图7]是示出图1的步骤ST4的详细处理的流程图。
[图8]是示出目标不可能与雷达装置发生碰撞的情况下两者的位置关系的概要图。
[图9]是示出目标可能与雷达装置发生碰撞的情况下两者的位置关系的概要图。
[图10]是示出二维曲线的预想线和雷达装置的位置关系的概要图。
[图11]图11A是示出实现实施方式1的物体检测装置的功能的硬件结构的框图，图11B是示出执行实现实施方式1的物体检测装置的功能的软件的硬件结构的框图。
具体实施方式
实施方式1
图1是示出实施方式1的雷达装置1的结构的框图。雷达装置1例如搭载于移动体，向移动体的外部照射电磁波，接收电磁波在目标处反射后的反射波，根据反射波的接收信号观测目标。在以下的说明中，设移动体为车辆。如图1所示，雷达装置1具有天线2、收发切换器3、发送机4、接收机5、A/D转换器6、速度计7和物体检测装置8。
天线2是如下的发送接收天线：与收发切换器3连接，发送作为电磁波的发送RF信号，接收作为来自目标的反射波的接收RF信号。天线2的种类例如根据使用雷达装置1的环境来选择。天线2的种类例如存在贴片天线或喇叭天线。此外，天线2也可以是由多个元件天线构成的阵列天线。在以下的说明中，设天线2为阵列天线。收发切换器3按照时间序列对向天线2输出发送RF信号的发送时机和天线2接收在目标处反射后的反射波的接收时机进行切换。
发送机4对发送RF信号进行脉冲调制，将脉冲调制后的发送RF信号输出到收发切换器3和A/D转换器6。在收发切换器3被切换为发送侧的状态下，发送RF信号被天线2照射向空间。接收机5在收发切换器3被切换为接收侧的状态下，接收包含发送RF信号在目标处反射后的反射信号在内的信号作为接收RF信号。
发送机4和接收机5被设定为，以雷达装置1的速度分辨率比移动物体的平均移动速度小的观测时间观测目标。例如，在假设步行者作为移动物体的情况下，对发送机4和接收机5设定雷达装置1的速度分辨率比步行者的平均移动速度小的观测时间。另外，在搭载雷达装置1的移动体为车辆的情况下，关于假设的移动物体，除了步行者以外，还可举出车辆、自行车或动物等。移动物体的平均移动速度例如根据与移动物体的移动有关的统计数据来计算，在雷达装置1中预先设定。
A/D转换器6分别对由发送机4生成的发送RF信号和由接收机5接收到的接收RF信号进行A/D转换，将A/D转换后的信号输出到物体检测装置8。速度计7计测雷达装置1的移动速度。例如，在雷达装置1搭载于车辆的情况下，速度计7计测基于车辆的移动速度的雷达装置1的绝对速度。
物体检测装置8是判定雷达装置1观测到的目标是否是静止物体的装置，具有数据存储部81、数据取得部82、信号处理部83和输出数据存储部84。数据存储部81构成为物体检测装置8具有的存储装置。在数据存储部81中，存储从A/D转换器6输出的接收RF信号作为波动数据，存储由速度计7计测出的雷达装置1的移动速度作为速度数据。另外，数据存储部81也可以构成为与物体检测装置8分体设置的存储装置。
数据取得部82取得数据存储部81中存储的数据中的、在雷达装置1观测到的目标是否是静止物体的判定中使用的波动数据和速度数据。例如，在数据存储部81构成为与物体检测装置8分体设置的存储装置的情况下，数据取得部82通过有线或无线的通信路径从上述存储装置取得波动数据和移动速度数据。如图1所示，数据取得部82具有波动数据取得部821和速度取得部822。
波动数据取得部821从数据存储部81中存储的数据取得波动数据。波动数据是通过雷达装置1以速度分辨率比移动物体的平均移动速度小的观测时间观测目标而得到的数据，是通过基于发送机4和接收机5的多个命中得到的、包含来自目标的反射信号的接收RF信号在内的复数的数据。速度取得部822从数据存储部81中存储的数据取得表示雷达装置1的移动速度的速度数据。
信号处理部83使用由数据取得部82取得的波动数据和速度数据进行信号处理，由此判定雷达装置1观测到的目标是否是静止物体，在目标是移动物体的情况下，判定搭载雷达装置1的车辆和目标发生碰撞的可能性。此外，输出数据存储部84构成为物体检测装置8具有的存储装置。通过信号处理部83的信号处理得到的数据作为输出数据存储于输出数据存储部84。另外，输出数据存储部84也可以构成为与物体检测装置8分体设置的存储装置。
图1所示的信号处理部83具有目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833。目标数据估计部831使用由波动数据取得部821取得的波动数据，估计雷达装置1与目标之间的相对距离、接收RF信号的入射角度和雷达装置1与目标之间的相对速度。
雷达装置1与目标之间的相对距离是与车辆一起移动的雷达装置1与由雷达装置1观测到的目标之间的相对距离。接收RF信号的入射角度是从雷达装置1照射且在目标处反射后的信号入射到雷达装置1时的入射角度，例如是雷达装置1的移动方向与来自目标的反射信号的接收方向所成的角度。此外，雷达装置1与目标之间的相对速度是表示雷达装置1与目标之间的相对速度的第1相对速度。
静止物体判定部832根据由速度取得部822取得的速度数据以及由目标数据估计部831估计出的相对距离和入射角度，估计目标为静止物体的情况下目标与雷达装置1之间的相对速度。静止物体判定部832对估计出的相对速度和目标数据估计部831估计出的相对速度进行比较，由此判定目标是否是静止物体。另外，目标为静止物体的情况下目标与雷达装置1之间的相对速度是雷达装置1相对于作为静止物体的目标的相对速度，是第2相对速度。
最终判定部833判定目标与雷达装置1发生碰撞的可能性。例如，波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831和静止物体判定部832以多个循环数反复进行各自的处理。最终判定部833使用通过静止物体判定部832进行的多个循环数的判定得到的目标的速度向量估计目标的移动方向，根据估计出的目标的移动方向判定目标与雷达装置1发生碰撞的可能性。最终判定部833的判定结果存储于输出数据存储部84。
在输出数据存储部84构成为与物体检测装置8分体设置的存储装置的情况下，最终判定部833通过有线或无线的通信路径将表示判定结果的数据输出到存储装置。此外，在物体检测装置8仅进行雷达装置1观测到的目标是否是静止物体的判定的情况下，最终判定部833从物体检测装置8的结构要素中省略。
实施方式1的物体检测装置8的动作如下所述。
图2是示出物体检测装置8的动作的流程图。图2中的步骤ST1～步骤ST3的处理表示实施方式1的物体检测方法。
数据取得部82从数据存储部81中存储的数据取得波动数据和速度数据(步骤ST1)。例如，波动数据取得部821从数据存储部81取得多个命中数的波动数据。进而，速度取得部822从数据存储部81取得与波动数据取得部821取得的波动数据的观测时刻相同时刻的雷达装置1的速度数据。由速度取得部822取得的速度数据被输出到静止物体判定部832。
波动数据取得部821取得的波动数据的命中数可以是成为下述式(1)所示的速度分辨率Δvreso比移动物体的平均移动速度小的观测时间的命中数。在下述式(1)中，λ是通过发送机4和接收机5按照每1个命中发送接收的电磁波的波长。Tobs是雷达装置1对目标的观测时间。观测时间Tobs也可以是以几个命中量对每1个命中的目标的观测时间进行合计而得到的时间。例如，在假设步行者作为移动物体且步行者的平均步行速度为vped的情况下，波动数据取得部821取得速度分辨率Δvreso比速度vped小的观测时间Tobs的波动数据。由波动数据取得部821取得的波动数据被输出到目标数据估计部831。
Figure BDA0004151225900000061
接着，目标数据估计部831使用由波动数据取得部821取得的波动数据，估计表示与雷达装置1观测到的目标之间的相对距离、相对速度和入射角度的目标数据(步骤ST2)。图3是示出图1的步骤ST2的详细处理的流程图，示出目标数据估计部831进行的目标数据的估计处理。目标数据估计部831在距离方向上对波动数据进行高速傅里叶变换(FFT)，由此计算雷达装置1与目标之间的相对距离γ’tgt(步骤ST1a)。另外，目标数据估计部831也可以代替FFT而在距离方向上对波动数据进行数字傅里叶变换(DFT)，计算相对距离γ’tgt。
接着，目标数据估计部831在命中方向上对波动数据进行FFT，计算雷达装置1的移动速度与目标的视线方向的速度之间的相对速度v’tgt(步骤ST2a)。另外，目标数据估计部831也可以代替FFT而在命中方向上对波动数据进行DFT，计算相对速度v’tgt。在目标是移动物体的情况下，目标的视线方向是移动物体移动的方向。
目标数据估计部831对波动数据中包含的、构成天线2的多个元件天线中的每个元件天线的接收信号进行相干积分(步骤ST3a)。目标数据估计部831例如通过使用恒虚警率(CFAR)处理，根据相干积分后的信号的接收强度检测接收RF信号的入射角度方向上的目标。在该处理中，目标数据估计部831可以使用在步骤ST1a中估计出的与目标之间的相对距离γ’tgt和与目标附近的物体之间的相对距离，也可以仅使用在步骤ST2a中估计出的与目标之间的相对速度v’tgt和与目标附近的物体之间的相对速度。
接着，目标数据估计部831对与在步骤ST3a中检测到的目标有关的数据进行单脉冲测角处理，由此估计来自目标的反射信号的入射角度θtgt(步骤ST4a)。另外，目标数据估计部831也可以代替单脉冲测角处理，例如使用多重信号分类(MUSIC)这样的测角处理估计入射角度θtgt。由目标数据估计部831估计出的雷达装置1与目标之间的相对距离γ’tgt、雷达装置1与目标之间的相对速度v’tgt和来自目标的反射信号的入射角度θtgt被输出到静止物体判定部832。
在图2中，静止物体判定部832根据雷达装置1的速度V0、相对距离γ’tgt和入射角度θtgt，估计目标为静止物体的情况下该目标与雷达装置1之间的相对速度V’2,estimation，对估计出的相对速度V’2,estimation和相对速度v’tgt进行比较，由此判定目标是否是静止物体(步骤ST3)。图4是示出图1的步骤ST3的详细处理的流程图，示出静止物体判定部832进行的静止物体判定处理。
静止物体判定部832使用雷达装置1的速度V0、与目标之间的相对距离γ’tgt和来自目标的反射信号的入射角度θtgt，估计目标为静止物体的情况下雷达装置1与目标之间的相对速度V’2,estimation(步骤ST1b)。图5是示出雷达装置1与移动物体9A之间的关系的概要图。例如，如图5所示，在雷达装置1以速度V0移动且目标是在相对于雷达装置1的行进方向(y方向)垂直的方向(x方向)上移动的移动物体9A的情况下，能够使用移动物体9A的横穿速度V1和从移动物体朝向雷达装置1的反射信号的入射角度θ1，通过下述式(2)计算雷达装置1与移动物体9A之间的相对速度V’1(t)。
V′1(t)＝V0 cosθ1-V1 sinθ1 (2)
图6是示出雷达装置1与静止物体9B之间的关系的概要图。在图6中，雷达装置1与图5同样地以速度V0在y方向上移动，目标为静止物体9B。该情况下，在静止物体9B中不产生速度V2。因此，能够使用从静止物体9B朝向雷达装置1的反射信号的入射角度θ2，通过下述式(3)计算雷达装置1与静止物体9B之间的相对速度V’2(t)。
V′2(t)＝V0 cosθ2 (3)
在使用上述式(2)计算雷达装置1与移动物体9A之间的相对速度V’2,estimation的情况下，需要移动物体9A的横穿速度V1。另一方面，在目标为静止物体9B的情况下，根据上述式(3)可知，如果使用雷达装置1的速度V0和入射角度θ2，则能够计算雷达装置1与静止物体9B之间的相对速度V’2(t)。
从目标朝向雷达装置1的反射信号的入射角度θtgt(t)根据雷达装置1与目标之间的位置关系，例如按照下述式(4)时时刻刻地变化。在下述式(4)中，x(t)是相对于雷达装置1的行进方向垂直的方向上的到目标为止的距离。y(t)是相对于雷达装置1的行进方向水平的方向上的到目标为止的距离。例如，在图5中，x(t)为W0，y(t)为L0。
Figure BDA0004151225900000081
x(t)和y(t)根据雷达装置1或目标的行进方向或行进速度，如下述式(5)所示，根据时刻t而变化。在下述式(5)中，W0是相对于雷达装置1的行进方向垂直的方向上的到目标为止的初始距离。L0是相对于雷达装置1的行进方向水平的方向上的到目标为止的初始距离。Vtgt是目标的横穿速度，在目标为静止物体的情况下，成为0m/s。
x(t)＝W0-Vtgtt
y(t)＝L0-V0t (5)
静止物体判定部832使用上述式(3)、上述式(4)和上述式(5)估计雷达装置1与静止物体之间的相对速度V’2，estimation。例如，如下述式(6)所示，静止物体判定部832将相对于雷达装置1的行进方向垂直的方向上的到目标为止的距离设为任意的值，将相对于雷达装置1的行进方向水平的方向上的到目标为止的距离设为任意的值，使用将与这些距离有关的任意间隔的多个设定值设为元素的矩阵W和矩阵L，计算雷达装置1与静止物体之间的相对速度的估计值。在下述式(6)中，加粗字符的L为矩阵L，矩阵L的设定值为N个。加粗字符的W为矩阵W，矩阵w的设定值为M个。ΔL和ΔW是与各自的设定值有关的任意间隔。例如，在将ΔL和ΔW设为10cm的情况下，能够以10cm精度计算雷达装置1与静止物体之间的相对速度的估计值。
Figure BDA0004151225900000091
通过使用上述式(6)所示的矩阵L和矩阵W，静止物体判定部832能够使用下述式(7)计算雷达装置1与静止物体之间的相对距离R’。在下述式(7)中，相对距离R’用包含矩阵L和矩阵W的矩阵表示。
Figure BDA0004151225900000092
接着，静止物体判定部832使用上述式(4)～上述式(7)，按照下述式(8)计算与从静止物体朝向雷达装置1的反射信号的入射角度θ2,estimation(t)有关的与时间对应的变化的估计值。在下述式(8)中，加粗字符的R是将相对距离R’的设定值设为元素的矩阵。
Figure BDA0004151225900000101
静止物体判定部832使用入射角度θ2,estimation(t)，按照下述式(9)计算目标为静止物体的情况下目标与雷达装置1之间的相对速度V’2,estimation的估计值。
V’2，estimation(t)＝V0 cos(tan-1(θ2，estimation(t))) (9)
在图4中，静止物体判定部832对静止物体的相对速度V’2,estimation和由目标数据估计部831估计出的雷达装置1与目标之间的相对速度v’tgt进行比较，由此判定目标是否是静止物体(步骤ST2b)。静止物体判定部832按照下述式(10)对相对速度V’2,estimation(t)和相对速度v’tgt进行比较，由此判定目标是否是静止物体。在下述式(10)中，γobj是表示判定的值。Vmargin是相对速度的余量。对相对速度余量Vmargin设定避免判定模糊的任意的值。
Figure BDA0004151225900000102
在使用上述式(10)的判定中，在目标为静止物体的情况下，判定结果γobj成为“1”，在目标为移动物体的情况下，判定结果γobj成为“0”。图2的步骤ST1～步骤ST3的一连串处理是实施方式1的物体检测方法。另外，在静止物体判定部832很难进行静止物体的判定的情况下，物体检测装置8也可以向装置外部通知很难进行静止物体的判定，然后进入最终判定部833的处理。此外，如果很难判定，则物体检测装置8也可以返回到图2的步骤ST1的处理，再次实施步骤ST3中的静止物体的判定。
静止物体判定部832的判定结果被输出到最终判定部833。在图2中，最终判定部833使用静止物体判定部832的判定结果判定目标与雷达装置1发生碰撞的可能性(步骤ST4)。以多个循环数反复进行图2的步骤ST1～步骤ST3的一连串处理。例如，当波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831和静止物体判定部832例如以2次以上的循环实施各自的处理即步骤ST1～步骤ST3的一连串处理时，得到不同时刻的目标的位置。
静止物体判定部832在判定结果的基础上，还将不同时刻的目标的位置输出到最终判定部833。最终判定部833使用不同时刻的目标的位置计算目标的速度向量，使用目标的速度向量估计目标的移动方向，由此，根据估计出的目标的移动方向判定目标与雷达装置1发生碰撞的可能性。目标与雷达装置1的碰撞意味着搭载雷达装置1的车辆与目标的碰撞。
在以3次以上的循环实施了步骤ST1～步骤ST3的一连串处理的情况下，能够使用不同时刻的目标的位置计算目标的加速度。该情况下，最终判定部833能够使用目标的加速度判定该目标与雷达装置1发生碰撞的可能性。
图7是示出图1的步骤ST4的详细处理的流程图，示出最终判定部833进行的判定处理。在图7中，设为以2次以上的循环实施图2的步骤ST1～步骤ST3的一连串处理，从静止物体判定部832向最终判定部833输出γobj和表示不同时刻的目标的位置的数据作为表示判定结果的数据。此外，图8是示出目标不可能与雷达装置1发生碰撞的情况下两者的位置关系的概要图。图9是示出目标可能与雷达装置1发生碰撞的情况下两者的位置关系的概要图。
在图8和图9中，目标是移动物体9A。在将进行了时刻tk的静止物体判定的移动物体9A的位置设为p(tk)的情况下，进行了下一个时刻tk+1的静止物体判定的移动物体9A的位置表示为p(tk+1)。最终判定部833使用位置p(tk)和p(tk+1)，估计移动物体9A的速度向量Pk作为移动物体9A的移动方向(步骤ST1c)。如图8和图9所示，最终判定部833求出将速度向量Pk延长到任意的时间tK而得到的向量作为移动物体9A的移动的预想线PK。
接着，最终判定部833设定以雷达装置1的位置为中心且以距离阈值Pthresh为半径的碰撞预想域A(步骤ST2c)。例如，距离阈值Pthresh根据雷达装置1的移动速度或加速度、从雷达装置1到目标为止的相对距离这样的多个参数和观测条件来设定。
最终判定部833根据预想线PK与碰撞预想域A是否相交，判定移动物体9A与雷达装置1发生碰撞的可能性(步骤ST3c)。例如，如图8所示，在预想线PK从碰撞预想域A偏离的情况下，最终判定部833判定为移动物体9A不可能与雷达装置1发生碰撞。如图9所示，在预想线PK与碰撞预想域A相交的情况下，最终判定部833判定为移动物体9A可能与雷达装置1发生碰撞。
在图8和图9中，把将目标的速度向量延长到任意的时刻tK而得到的向量设为预想线PK，但是，预想线也可以用多维的曲线表示。图10是示出二维曲线的预想线和雷达装置1的位置关系的概要图。如图10所示，预想线可以用2次曲线来定义。
例如，最终判定部833在使用从静止物体判定部832输出的任意的时刻tk的目标的位置P(tk)、下一个时刻tk+1的目标的位置P(tk+1)和下一个时刻tk+2的目标的位置P(tk+2)，预想到目标以2次曲线的轨道移动时，计算延长到任意的时间tK而得到的2次曲线的预想线PK。与一维向量的预想线同样，最终判定部833根据预想线PK与碰撞预想域A是否相交，判定目标与雷达装置1发生碰撞的可能性。
接着，最终判定部833将目标的碰撞可能性的判定结果和静止物体判定结果作为输出数据输出到输出数据存储部84。输出数据存储部84中存储的输出数据例如被输出到搭载于车辆的显示装置。由此，车辆的乘员能够根据显示装置中显示的输出数据识别雷达装置1观测到的目标是否是移动物体，能够识别目标与车辆发生碰撞的可能性。
另外，物体检测装置8也可以是与雷达装置1分体设置的装置。该情况下，物体检测装置8通过有线或无线的通信路径从雷达装置1取得波动数据和速度数据。此外，搭载雷达装置1的移动体不限于车辆，也可以是铁道、船舶或飞机。
此外，天线2也可以是在相对于雷达装置1的移动方向平行的方向或垂直的方向上的至少2个以上的发送天线和接收天线。发送机4和接收机5使用由发送天线和接收天线发送接收的信号进行多重输入多重输出处理(MIMO处理)。由此，通过2个以上的发送天线和接收天线虚拟地扩大天线2的开口直径，因此，在雷达装置1中，从目标朝向雷达装置1的反射信号的入射角度的角度分辨率提高。
实现物体检测装置8的功能的硬件结构如下所述。
物体检测装置8具有的波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833的功能通过处理电路实现。即，物体检测装置8具有执行图2所示的步骤ST1～步骤ST4的处理的处理电路。处理电路可以是专用的硬件，也可以是执行存储器中存储的程序的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。
图11A是示出实现物体检测装置8的功能的硬件结构的框图。图11B是示出执行实现物体检测装置8的功能的软件的硬件结构的框图。在图11A和图11B中，输入输出接口100例如是如下的接口：对从A/D转换器6朝向数据存储部81的数据进行中继，对从输出数据存储部84朝向未图示的显示装置的数据进行中继。存储装置101是具有作为数据存储部81和输出数据存储部84发挥功能的存储区域的存储装置。此外，各结构要素通过信号线103相互连接。
在处理电路是图11A所示的专用的硬件的处理电路102的情况下，处理电路102例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或对它们进行组合而得到的部件。物体检测装置8具有的波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833的功能可以通过各个处理电路实现，这些功能也可以统一通过1个处理电路实现。
在处理电路是图11B所示的处理器104的情况下，物体检测装置8具有的波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833的功能通过软件、固件或软件和固件的组合来实现。另外，软件或固件被描述为程序，存储于存储器105。
处理器104读出并执行存储器105中存储的程序，由此实现物体检测装置8具有的波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833的功能。
例如，物体检测装置8具有存储器105，该存储器105用于存储在由处理器104执行时其结果是执行图2所示的流程图中的步骤ST1～步骤ST4的处理的程序。这些程序使计算机执行波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833的步骤或方法。存储器105也可以是存储有用于使计算机作为波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833发挥功能的程序的计算机可读存储介质。
存储器105例如是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory：可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically-EPROM：电可擦除可编程只读存储器)等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、迷你盘、DVD等。
也可以是，物体检测装置8具有的波动数据取得部821、速度取得部822、目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833的功能的一部分通过专用硬件实现，一部分通过软件或固件实现。例如，关于波动数据取得部821和速度取得部822，通过作为专用的硬件的处理电路102实现功能，关于目标数据估计部831、静止物体判定部832和最终判定部833，通过处理器104读出并执行存储器105中存储的程序来实现功能。这样，处理电路能够通过硬件、软件、固件或它们的组合来实现上述功能。
如上所述，实施方式1的物体检测装置8具有：波动数据取得部821，其取得波动数据；速度取得部822，其取得雷达装置1的移动速度；目标数据估计部831，其使用波动数据，估计雷达装置1与目标之间的相对距离、来自目标的反射信号的入射角度和雷达装置1与目标之间的第1相对速度；以及静止物体判定部832，其根据由速度取得部822取得的移动速度以及由目标数据估计部831估计出的相对距离和入射角度，估计目标为静止物体的情况下目标与雷达装置1之间的第2相对速度，对第1相对速度和第2相对速度进行比较，由此判定目标是否是静止物体。波动数据是雷达装置1以速度分辨率比移动物体的平均移动速度小的观测时间观测目标而得到的数据，因此，能够使用雷达装置1的移动速度、雷达装置1与目标之间的相对距离和来自目标的反射信号的入射角度，估计目标为静止物体的情况下的第2相对速度。由此，物体检测装置8在雷达装置1观测到的目标中包含相对距离和入射角度相等的移动物体和静止物体的情况下，也能够判定目标是否是静止物体。
此外，实施方式1的物体检测装置8具有最终判定部833，该最终判定部833判定目标与雷达装置1发生碰撞的可能性。由此，物体检测装置8能够判定目标是否是静止物体，进而，能够判定目标和雷达装置1发生碰撞的可能性。
进而，实施方式1的雷达装置1具有：发送机4，其生成向空间照射的发送信号；接收机5，其接收向空间照射的发送信号在目标处反射后的信号；速度计7，其计测雷达装置1的移动速度；以及物体检测装置8。由此，雷达装置1在观测到的目标中包含相对距离和入射角度相等的移动物体和静止物体的情况下，也能够判定目标是否是静止物体，能够判定目标和雷达装置1发生碰撞的可能性。
另外，能够进行实施方式的任意结构要素的变形或实施方式的任意结构要素的省略。
产业上的可利用性
本发明的物体检测装置例如能够用于车载雷达装置。
标号说明
1：雷达装置；2：天线；3：收发切换器；4：发送机；5：接收机；6：A/D转换器；7：速度计；8：物体检测装置；9A：移动物体；9B：静止物体；81：数据存储部；82：数据取得部；83：信号处理部；84：输出数据存储部；821：波动数据取得部；822：速度取得部；831：目标数据估计部；832：静止物体判定部；833：最终判定部。

Claims (7)

1.一种物体检测装置，其特征在于，该物体检测装置具有：
波动数据取得部，其取得以速度分辨率比移动物体的平均移动速度小的观测时间通过雷达装置观测目标而得到的波动数据；
速度取得部，其取得所述雷达装置的移动速度；
目标数据估计部，其使用所述波动数据，估计所述雷达装置与所述目标之间的相对距离、从所述雷达装置照射且在所述目标处反射后的信号入射到该雷达装置的入射角度和所述雷达装置与所述目标之间的第1相对速度；以及
静止物体判定部，其根据由所述速度取得部取得的所述移动速度以及由所述目标数据估计部估计出的所述相对距离和所述入射角度，估计所述目标为静止物体的情况下该目标与所述雷达装置之间的第2相对速度，对所述第1相对速度和所述第2相对速度进行比较，由此判定所述目标是否是静止物体。
2.根据权利要求1所述的物体检测装置，其特征在于，
所述物体检测装置具有最终判定部，该最终判定部判定所述目标与所述雷达装置发生碰撞的可能性。
3.根据权利要求2所述的物体检测装置，其特征在于，
所述波动数据取得部、所述速度取得部、所述目标数据估计部和所述静止物体判定部以多个循环数反复进行各自的处理，
所述最终判定部使用通过所述静止物体判定部进行的多个所述循环数的判定得到的所述目标的速度向量估计该目标的移动方向，根据估计出的所述目标的移动方向判定该目标与所述雷达装置发生碰撞的可能性。
4.根据权利要求2所述的物体检测装置，其特征在于，
所述波动数据取得部、所述速度取得部、所述目标数据估计部和所述静止物体判定部以至少2次以上的循环数反复进行各自的处理，
所述最终判定部使用通过所述静止物体判定部进行的多个所述循环数的判定得到的不同时刻的所述目标的位置计算所述目标的速度向量，根据使用所述目标的速度向量估计出的该目标的移动的预想线判定该目标与所述雷达装置发生碰撞的可能性。
5.一种雷达装置，其特征在于，该雷达装置具有：
发送机，其生成向空间照射的发送信号；
接收机，其接收向空间照射的所述发送信号在所述目标处反射后的信号；
速度计，其计测所述雷达装置的所述移动速度；以及
权利要求1～4中的任意一项所述的物体检测装置，其从由所述接收机接收到的信号取得所述波动数据，从所述速度计取得所述移动速度。
6.根据权利要求5所述的雷达装置，其特征在于，
所述雷达装置在相对于所述雷达装置的移动方向平行的方向或垂直的方向上具有至少2个以上的发送天线和接收天线，
所述发送机和所述接收机使用由所述发送天线和所述接收天线发送接收的信号进行多重输入多重输出处理。
7.一种物体检测方法，其特征在于，该物体检测方法具有以下步骤：
波动数据取得部取得以速度分辨率比移动物体的平均移动速度小的观测时间通过雷达装置观测目标而得到的波动数据；
速度取得部取得所述雷达装置的移动速度；
目标数据估计部使用所述波动数据，估计所述雷达装置与所述目标之间的相对距离、从所述雷达装置照射且在所述目标处反射后的信号入射到该雷达装置的入射角度和所述雷达装置与所述目标之间的第1相对速度；以及
静止物体判定部根据由所述速度取得部取得的所述移动速度以及由所述目标数据估计部估计出的所述相对距离和所述入射角度，估计所述目标为静止物体的情况下该目标与所述雷达装置之间的第2相对速度，对所述第1相对速度和所述第2相对速度进行比较，由此判定所述目标是否是静止物体。
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