雷達(dá)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠判別存在于附近的物體是移動(dòng)物體還是靜止物體的雷達(dá)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在調(diào)頻連續(xù)波（FMCW 〖Frequency Modulated Continuous Wave)方式的以往的雷 達(dá)裝置中，如圖9所示，生成頻率在固定的頻率范圍內(nèi)呈線(xiàn)性地增減的三角波狀的發(fā)送信 號(hào)，將該發(fā)送信號(hào)作為雷達(dá)波放射到空間，另一方面，接收被目標(biāo)反射回來(lái)的上述發(fā)送信號(hào) 的散射波。
[0003] 然后，將發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)混頻而生成差拍信號(hào)，并對(duì)該差拍信號(hào)進(jìn)行傅立葉 變換，由此計(jì)算與該差拍信號(hào)的頻率（差拍頻率）對(duì)應(yīng)的復(fù)振幅（差拍頻譜）。
[0004] 此外，以往的FMCW雷達(dá)裝置在計(jì)算出差拍信號(hào)的差拍頻率后，按照發(fā)送信號(hào)的頻 率增大的正線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)（up chirp)和頻率減小的負(fù)線(xiàn)性調(diào)頻（down chirp)時(shí)的每個(gè)掃描 區(qū)間，確定其差拍頻率，并如下述式（1)~（4)所示，基于正線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)的差拍頻率fup和負(fù) 線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)的差拍頻率f dOTn，計(jì)算與目標(biāo)的距離R以及相對(duì)速度V。
[0009] 其中，B是發(fā)送信號(hào)的頻率位移范圍（掃略帶寬），&是發(fā)送信號(hào)的中心頻率，T是 1個(gè)周期的調(diào)制所需的時(shí)間（掃略時(shí)間）。
[0010] 此外，V表示本車(chē)輛與目標(biāo)的相對(duì)速度，將接近的方向設(shè)為+的頻率。C是光速。
[0011] 另外，前提是將調(diào)制時(shí)間T設(shè)為較短的時(shí)間，與目標(biāo)的距離R以及相對(duì)速度V在正 線(xiàn)性調(diào)頻以及負(fù)線(xiàn)性調(diào)頻期間不發(fā)生變化。
[0012] 由此，能夠計(jì)算與目標(biāo)的距離R以及相對(duì)速度V，下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)有使用上述 FMCW雷達(dá)裝置區(qū)分移動(dòng)物體和靜止物體的技術(shù)。
[0013] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的雷達(dá)裝置中，為了區(qū)分移動(dòng)物體和靜止物體，利用了如下 情況：在本車(chē)輛以速度一 Va行進(jìn)的情況下，靜止物體以相對(duì)速度Va接近，式（4)所示的相 對(duì)速度V成為Va。
[0014] 即，使正線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)的差拍頻譜的峰值、或負(fù)線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)的差拍頻譜的峰值中的 至少一方移位規(guī)定的頻移量，計(jì)算峰值所對(duì)應(yīng)的正線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)的差拍頻譜與負(fù)線(xiàn)性調(diào)頻時(shí) 的差拍頻譜之間的頻譜匹配度，如果該頻譜匹配度高，則認(rèn)定為與該峰值相關(guān)的物體是靜 止物體。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0017] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2000-147102號(hào)公報(bào)（第[0017]~[0019]段）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 發(fā)明要解決的課題
[0019] 以往的雷達(dá)裝置如以上那樣構(gòu)成，因此只要計(jì)算峰值所對(duì)應(yīng)的正線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)的差 拍頻譜與負(fù)線(xiàn)性調(diào)頻時(shí)的差拍頻譜之間的頻譜匹配度，就能夠判定與該峰值相關(guān)的物體是 否是靜止物體。但是，頻譜匹配度的計(jì)算處理的運(yùn)算量大，因此在檢測(cè)峰值的數(shù)量多的情況 下，存在運(yùn)算負(fù)荷增大的問(wèn)題。
[0020] 此外，存在FMCW方式的雷達(dá)裝置特有的、例如無(wú)法應(yīng)用到使用脈沖信號(hào)作為雷達(dá) 波的雷達(dá)裝置的問(wèn)題。
[0021] 本發(fā)明正是為了解決上述那樣的問(wèn)題而完成的，目的在于得到一種即使檢測(cè)峰值 的數(shù)量增加，也能夠以較少的運(yùn)算量準(zhǔn)確地判定與峰值相關(guān)的物體是否是靜止物體的雷達(dá) 裝置。
[0022] 用于解決課題的手段
[0023] 本發(fā)明的雷達(dá)裝置設(shè)置如下單元：脈沖信號(hào)生成單元，其生成脈沖信號(hào)；收發(fā)單 元，其將由脈沖信號(hào)生成單元生成的脈沖信號(hào)放射到空間，另一方面，接收被目標(biāo)反射回來(lái) 的脈沖信號(hào)的散射波；距離多普勒映射圖生成單元，其使用由脈沖信號(hào)生成單元生成的脈 沖信號(hào)，對(duì)收發(fā)單元的接收信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮，并按照每次脈沖擊中對(duì)脈沖壓縮后的接收 信號(hào)進(jìn)行積分，由此生成表示距離與多普勒頻率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的距離多普勒映射圖；以 及峰值檢測(cè)單元，其在由距離多普勒映射圖生成單元生成的距離多普勒映射圖中，檢測(cè)信 號(hào)功率為閾值以上的峰值，靜止物體判定單元判定與由峰值檢測(cè)單元檢測(cè)到的峰值對(duì)應(yīng)的 距離和多普勒頻率是否滿(mǎn)足雷達(dá)與靜止物體間的幾何學(xué)的位置關(guān)系，如果滿(mǎn)足幾何學(xué)的位 置關(guān)系，則認(rèn)定為與該峰值相關(guān)的物體是靜止物體。
[0024] 發(fā)明效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成為靜止物體判定單元判定與由峰值檢測(cè)單元檢測(cè)到的峰值對(duì)應(yīng) 的距離和多普勒頻率是否滿(mǎn)足雷達(dá)與靜止物體間的幾何學(xué)的位置關(guān)系，如果滿(mǎn)足幾何學(xué)的 位置關(guān)系，則認(rèn)定為與該峰值相關(guān)的物體是靜止物體，因此存在如下效果：即使由峰值檢測(cè) 單元檢測(cè)到的峰值的數(shù)量增加，也能夠以較少的運(yùn)算量準(zhǔn)確地判定與峰值相關(guān)的物體是否 是靜止物體。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0027] 圖2是示出距離多普勒映射圖的生成例的示意圖。
[0028] 圖3是示出圖1的雷達(dá)裝置被設(shè)置于前方（例如保險(xiǎn)杠的附近）的本車(chē)輛與靜止 物體（與本車(chē)輛的行進(jìn)方向平行地設(shè)置的護(hù)欄（反射體））之間的位置關(guān)系的說(shuō)明圖。
[0029] 圖4是示出本發(fā)明實(shí)施方式3的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0030] 圖5是示出本發(fā)明實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0031] 圖6是示出本發(fā)明實(shí)施方式4的雷達(dá)裝置的靜止物體判定處理部44的處理內(nèi)容 的流程圖。
[0032] 圖7是示出本發(fā)明實(shí)施方式5的雷達(dá)裝置的靜止物體判定處理部44的處理內(nèi)容 的流程圖。
[0033] 圖8是示出本發(fā)明實(shí)施方式6的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖9是示出頻率在固定的頻率范圍內(nèi)呈線(xiàn)性地增減的三角波狀的發(fā)送信號(hào)的說(shuō) 明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下，為了更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，按照【附圖說(shuō)明】用于實(shí)施本發(fā)明的方式。
[0036] 實(shí)施方式1
[0037] 圖1是示出本發(fā)明實(shí)施方式1的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0038] 圖1中，脈沖信號(hào)生成部1是以脈沖重復(fù)周期（PRI :Pulse Repetition Interval) 重復(fù)生成脈沖信號(hào)（具有固定寬度的基帶的脈沖狀的調(diào)制波形）的信號(hào)源。另外，脈沖信 號(hào)生成部1構(gòu)成脈沖信號(hào)生成單元。
[0039] 這里，假定脈沖狀的調(diào)制波形，但除此以外，例如還存在頻率與時(shí)間成比例地增大 的線(xiàn)形調(diào)頻（chirp調(diào)制）波形、相位與時(shí)間一同變化的相位編碼調(diào)制波形、以及作為連續(xù) 波的CW信號(hào)的頻率與時(shí)間一同變化的調(diào)頻波形等。
[0040] 基準(zhǔn)信號(hào)生成部2是生成基準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)源，該基準(zhǔn)信號(hào)具有規(guī)定的連續(xù)波形。
[0041] 發(fā)送頻率變換部3例如由乘法器等構(gòu)成，通過(guò)將由脈沖信號(hào)生成部1生成的脈沖 信號(hào)和由基準(zhǔn)信號(hào)生成部2生成的基準(zhǔn)信號(hào)相乘，實(shí)施將該脈沖信號(hào)的頻率從IF頻帶（基 帶）變換成RF頻帶（高頻帶）并輸出RF頻帶的脈沖信號(hào)的處理。
[0042] 發(fā)送放大部4例如由放大器等構(gòu)成，實(shí)施將從發(fā)送頻率變換部3輸出的RF頻帶的 脈沖信號(hào)放大的處理。
[0043] 循環(huán)器5是如下的信號(hào)路徑切換器：將由發(fā)送放大部4放大后的RF頻帶的脈沖信 號(hào)輸出到收發(fā)天線(xiàn)6,另一方面，將收發(fā)天線(xiàn)6的接收信號(hào)輸出到接收放大部7。
[0044] 收發(fā)天線(xiàn)6是如下的設(shè)備：將從循環(huán)器5輸出的RF頻帶的脈沖信號(hào)放射到空間， 另一方面，接收被目標(biāo)反射回來(lái)的上述脈沖信號(hào)的散射波。
[0045] 接收放大部7例如由放大器等構(gòu)成，實(shí)施將從循環(huán)器5輸出的收發(fā)天線(xiàn)6的接收 信號(hào)放大的處理。
[0046] 接收頻率變換部8例如由乘法器等構(gòu)成，實(shí)施如下處理：將由接收放大部7放大后 的接收信號(hào)的頻率從RF頻帶變換成IF頻帶并輸出IF頻帶的接收信號(hào)。
[0047] AD變換部9實(shí)施將從接收頻率變換部8輸出的IF頻帶的接收信號(hào)從模擬信號(hào)變 換成數(shù)字信號(hào)的處理。
[0048] 另外，由基準(zhǔn)信號(hào)生成部2、發(fā)送頻率變換部3、發(fā)送放大部4、循環(huán)器5、收發(fā)天線(xiàn) 6、接收放大部7、接收頻率變換部8和AD變換部9構(gòu)成收發(fā)單元。
[0049] 信號(hào)處理器10實(shí)施如下處理：分析從AD變換部9輸出的數(shù)字的接收信號(hào)，判別存 在于附近的物體是移動(dòng)物體還是靜止物體。
[0050] 在圖1的例子中，假定作為信號(hào)處理器10的構(gòu)成要素的脈沖壓縮處理部11、脈沖 擊中間隔積分處理部12、峰值檢測(cè)處理部13和靜止物體判定處理部14分別由專(zhuān)用的硬件 (例如安裝有CPU的半導(dǎo)體集成電路或單片微機(jī)等）構(gòu)成，但信號(hào)處理器10也可以由計(jì)算 機(jī)構(gòu)成。
[0051] 在信號(hào)處理器10由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的情況下，將記述有脈沖壓縮處理部11、脈沖擊中 間隔積分處理部12、峰值檢測(cè)處理部13和靜止物體判定處理部14的處理內(nèi)容的程序存儲(chǔ) 到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，并由該計(jì)算機(jī)的CPU執(zhí)行該存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序即可。
[0052] 脈沖壓縮處理部11實(shí)施如下處理：使用由脈沖信號(hào)生成部1生成的脈沖信號(hào)，對(duì) 從AD變換部9輸出的接收信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮。
[0053] 脈沖擊中間隔積分處理部12實(shí)施如下處理：通過(guò)按照每次脈沖擊中對(duì)脈沖壓縮 處理部11進(jìn)行脈沖壓縮后的接收信號(hào)進(jìn)行積分，生成表示距離與多普勒頻率之間的對(duì)應(yīng) 關(guān)系的距離多普勒映射圖。
[0054] 另外，由脈沖壓縮處理部11和脈沖擊中間隔積分處理部12構(gòu)成距離多普勒映射 圖生成單元。
[0055] 峰值檢測(cè)處理部13實(shí)施如下處理：在由脈沖擊中間隔積分處理部12生成的距離 多普勒映射圖中，檢測(cè)信號(hào)功率為閾值以上的峰值。另外，峰值檢測(cè)處理部13構(gòu)成峰值檢 測(cè)單元。
[0056] 靜止物體判定處理部14實(shí)施如下處理：判定與由峰值檢測(cè)處理部13檢測(cè)到的峰 值對(duì)應(yīng)的距離和多普勒頻率是否滿(mǎn)足雷達(dá)與靜止物體間的幾何學(xué)的位置關(guān)系，如果滿(mǎn)足幾 何學(xué)的位置關(guān)系，則認(rèn)定為與上述峰值相關(guān)的物體是靜止物體。另外，靜止物體判定處理部 14構(gòu)成靜止物體判定單元。
[0057] 接著對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0058] 首先，脈沖信號(hào)生成部1以PRI重復(fù)生成脈沖信號(hào)（具有固定寬度的基帶的脈沖 狀的調(diào)制波形）。
[0059] 此外，基準(zhǔn)信號(hào)生成部2生成基準(zhǔn)信號(hào)，該基準(zhǔn)信號(hào)具有規(guī)定的連續(xù)波形。
[0060] 發(fā)送頻率變換部3在脈沖信號(hào)生成部1生成脈沖信號(hào)后，通過(guò)將該脈沖信號(hào)和由 基準(zhǔn)信號(hào)生成部2生成的基準(zhǔn)信號(hào)相乘，將該脈沖信號(hào)的頻率從IF頻帶變換成RF頻帶，并 將RF頻帶的脈沖信號(hào)輸出到發(fā)送放大部4。
[0061] 發(fā)送放大部4在從發(fā)送頻率變換部3接收到RF頻帶的脈沖信號(hào)后，將該脈沖信號(hào) 放大，并將放大后的RF頻帶的脈沖信號(hào)輸出到循環(huán)器5。
[0062] 循環(huán)器5在從發(fā)送放大部4接收到放大后的RF頻帶的脈沖信號(hào)后，將該脈沖信號(hào) 輸出到收發(fā)天線(xiàn)6。
[0063]由此，從收發(fā)天線(xiàn)6將RF頻帶的脈沖信號(hào)放射到空間。放射到空間的脈沖信號(hào)的 一部分被目標(biāo)反射，被目標(biāo)反射后的脈沖信號(hào)的散射波由收發(fā)天線(xiàn)6接收。
[0064] 循環(huán)器5將收發(fā)天線(xiàn)6的接收信號(hào)輸出到接收放大部7。
[0065] 接收放大部7在