雷达装置和目标物体检测方法与流程

本发明涉及利用雷达装置的测量结果，能够无误检地检测在周边存在的物体的雷达装置和目标物体检测方法。

背景技术：

近年来，在车辆上装载用于检测在车辆的周边存在的其他车辆、行人、双轮车、或在路上的设置物的雷达装置不断增加。车载用的雷达装置检测从本车辆的前方和侧方接近的物体，测量与本车辆的相对位置、或与本车辆的相对速度。然后，车载用的雷达装置基于测量结果，判断本车辆和物体有无碰撞的可能性，并在判断为有可能性的情况下，通过对驾驶员提示警告，或控制本车辆的行驶，避免碰撞。

此外，开发出使用在道路周边设置的雷达装置，监视或管理道路的交通的系统。例如，通过在交叉路口的周边设置的雷达装置，这样的系统检测通过交叉路口的车辆或行人，或通过测量交通流量，自适应地控制信号设备。此外，这样的系统在判断为道路上有可能车辆和行人的多个物体碰撞的情况下，对驾驶员和行人提示警告，避免多个物体的碰撞。

雷达装置的其他用途有，例如为了监视机场、或其他设施而设置的例子。这样的雷达装置通过探测来自空中或地面的物体，对相关安全系统提供信息，防止物体的闯入。

这样，雷达装置被用于在各种各样情况下检测物体。可是，在降雨时、降雪时、或存在雾、粉尘、砂、枯叶等的环境等的、在雷达装置的周边存在微粒状的障碍物的情况下，因来自微粒的不需要的反射回波，物体的检测精度会下降。作为应对这样的情况的技术，在专利文献1中，公开了在降雨时和降雪时，通过将雷达信号的累计时间比非降雨时或非降雪时延长，改善目标物体的检测精度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-170323号公报

技术实现要素：

可是，在上述专利文献1所公开的技术中，由于将雷达信号的累计时间比非降雨时和非降雪时延长，检测时间也被延长。此外，有因雷达装置的用途而难以延长累计时间的情况，在那样的情况下，难以适用专利文献1所公开的技术。

本发明的非限定性的实施例是鉴于这样的情况而完成的，能够提供不延长检测时间而改善降雨时和降雪时的目标物体的检测精度的雷达装置和目标物体检测方法。

用于解决课题的方案

本发明的一方式的雷达装置，包括：多个接收天线，接收在一个以上的物体上反射了一个以上的雷达发送信号的一个以上的反射波并输出多个接收信号；多个频率分析处理单元，对于所述多个接收天线的每一个接收到的多个接收信号的每一个进行频率分析，获取频率特性；一致性计算单元，基于所述多个接收天线的每一个的所述频率特性，计算在所述多个接收天线间表示所述频率特性的峰值一致程度的一致性指标；多个峰值检测单元，使用所述一致性指标进行所述频率特性的校正，从所述校正后的频率特性检测满足规定的条件的峰值；以及物体检测单元，基于所述检测出的峰值，从所述一个以上的物体之中检测目标物体。

这些概括性的并且具体的方式，可以由系统、装置和方法的任意的组合来实现。

发明的效果

根据本发明的一方式，能够不延长检测时间而改善降雨时和降雪时的目标物体的检测精度。

从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。

附图说明

图1表示本发明的第1实施方式的雷达装置的结构的一例的图。

图2a表示第1实施方式的雷达信号处理装置中脉冲码生成单元31生成的码序列的一例的图。

图2b表示第1实施方式的雷达信号处理装置中脉冲调制单元32的相位调制结果的一例的图。

图3a表示雷达信号处理装置中的脉冲压缩处理单元342的相位同步检波的结果的一例的图。

图3b表示雷达信号处理装置中的脉冲压缩处理单元342具有的脉冲压缩电路的一例的图。

图3c表示雷达信号处理装置中的对图3a的信号的合成器∑的输出的一例的图。

图4表示频率分析处理单元进行的频率特性获取处理的图。

图5a表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的功率谱的一例的图。

图5b表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的功率谱的标准偏差的一例的图。

图6a表示作为微粒状的障碍物的一例，接收到来自雨滴的反射波的接收天线的功率谱的一例的图。

图6b表示作为微粒状的障碍物的一例，接收到来自雨滴的反射波的接收天线的功率谱的标准偏差的一例的图。

图7a表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的调整后的功率谱的一例的图。

图7b表示接收到来自雨滴的反射波的接收天线的调整后的功率谱的一例的图。

图8表示本发明的第2实施方式的雷达装置的结构的一例的框图。

图9a表示线性调频(chirp)方式的脉冲压缩雷达所使用的脉冲码的一例的图。

图9b表示线性调频方式的脉冲压缩雷达中的脉冲压缩处理单元的频带延迟时间特性的图。

图9c表示线性调频方式的脉冲压缩雷达中的脉冲压缩处理单元的脉冲压缩处理的结果的一例的图。

图10表示本发明的第3实施方式的雷达装置的结构的一例的图。

图11a表示fmcw方式的连续波雷达所使用的呈三角形的波形的信号的一例的图。

图11b表示fmcw方式的连续波雷达所使用的拍频的一例的图。

具体实施方式

<完成本发明的原委>

在对本发明的实施方式进行详细的说明之前，说明完成本发明的原委。

在降雨时、降雪时、存在雾、粉尘、砂、枯叶等的环境等的、在雷达装置的周边存在微粒状的障碍物的情况下，因来自微粒的不需要的反射回波，物体的检测精度会下降。例如，在使用了高频率(无线频率)或短波长的雷达发送波的雷达装置的情况下，微粒的大小与雷达的波长比较相对较大，所以会极大地受到微粒造成的不需要的反射回波的影响。

例如在上述专利文献1所公开的技术中，在降雨、降雪、雾和湿度高的情况下，将雷达接收信号的累计时间设定得比非降雨时和非降雪时长，提高snr(信噪比)，改善目标物体检测能力。

可是，例如在雷达装置用于监视用途的情况下，期望扫描一次监视区域所需要的时间短。此外，还有对某一个方向能够照射的时间、雷达接收信号的最大累计时间在对雷达装置要求的规格上被限制的情况。因此，如专利文献1公开的技术，有难以在降雨时和降雪时延长雷达接收信号的累计时间的情况。

鉴于这样的情况，本发明的非限定的实施例提供即使在雷达装置的周边存在微粒状的障碍物的情况下，也能够高精度地检测周边的物体的雷达装置和目标物体检测方法。

以下，对于本发明的实施方式，参照附图详细地说明。

<第1实施方式>

[雷达装置100的结构例子]

图1是表示本发明的第1实施方式的雷达装置100的结构的一例的框图。在图1中，本发明的第1实施方式的雷达装置100具有发送天线10、多个接收天线20#1～#m(m是2以上的整数)和雷达信号处理装置30。再有，测量信息输出处理装置40存在于雷达装置100的外部。作为本发明的第1实施方式的雷达装置100，假定通过码序列离散地进行相位调制，在接收时通过码序列的相关处理进行脉冲压缩的相位码调制方式的脉冲压缩雷达。

发送天线10将雷达信号处理装置30生成的雷达发送信号发送到周围的空中。在雷达装置100的周边存在物体的情况下，雷达装置100接收雷达发送信号被周围物体反射的反射波。接收天线20#1～#m接收反射波并输出接收信号。

接收天线20#1～20#m例如是具有多个天线元件的阵列天线。但是，在本发明中，对于阵列天线的形状和排列方式没有特别地限定。作为接收天线20#1～20#m的天线形状，直线状、平面状、或曲面状的哪一个都可以。此外，作为接收天线20#1～20#m的排列方式，可以规则排列，也可以不规则排列。再有，在以下的实施方式中，有时将m个接收天线20#1～20#m集中，记载为接收天线20。

再有，在图1中将发送天线10和接收天线20#1～#m作为单独体图示，但它们也可以是一体。

雷达信号处理装置30对从接收天线20获取的接收信号进行处理，基于该接收信号，进行雷达装置100至物体的距离和多普勒频率的计算、以及到来方向的估计等。而且，在雷达装置100放置在存在雨、雪、雾、粉尘、沙、枯叶等的微粒状的障碍物的环境中的情况下，雷达信号处理装置30进行用于从接收信号中去除起因于微粒的不需要的反射回波的影响，高精度检测目标物体的处理。有关雷达信号处理装置30的动作的细节，将后述。

测量信息输出处理装置40基于雷达信号处理装置30输出的、雷达装置100至目标物体的距离、多普勒频率、方向等信息，进行目标物体的可视处理和种类判别处理等，生成作为雷达整体的输出信息。有关测量信息输出处理装置40的处理，适用现有的技术即可，所以在本实施方式中省略说明。

[雷达信号处理装置30的结构例子]

接着，详细地说明雷达信号处理装置30的结构、各结构的动作等。在图1中，雷达信号处理装置30具有脉冲码生成单元31、脉冲调制单元32、无线发送单元33、接收信号处理单元34#1～34#m、一致性计算单元35和方向估计单元36。

脉冲码生成单元31生成相位调制用的码序列。图2a和图2b是例示了第1实施方式的雷达信号处理装置30中用于发送的脉冲码的图。图2a是表示脉冲码生成单元31生成的码序列的一例的图。脉冲码生成单元31生成的码序列，例如利用barker码等即可。在图2a中，作为一例，表示7比特的码序列。再有，在图2a中，符号“+”表示相位为“0”，符号“-”表示相位为“π”。

图2b是表示脉冲调制单元32的相位调制结果的一例的图。脉冲调制单元32将高频发送信号、即载波频率信号进行脉冲化，将在脉冲期间内高频发送信号的相位基于从101输入的码序列进行调制。在图2b中，矩形表示脉冲期间，矩形内信号的频率是发送频率。

无线发送单元33对于相位码调制后的脉冲信号，根据需要进行d/a转换、功率放大、发送波形成形等，生成雷达发送信号并输出到发送天线10。

接收信号处理单元34#1～34#m获取接收天线20#1～20#m各自接收到的接收信号，进行对接收信号的处理并输出到一致性计算单元35和方向估计单元36。接收信号处理单元34#1～34#m分别具有无线接收单元341、脉冲压缩处理单元342、加法处理单元343、频率分析处理单元344、峰值检测单元345。再有，在以下的实施方式中，有时将接收信号处理单元34#1～34#m集中，记载为接收信号处理单元34。

无线接收单元341将接收天线20#1～20#m的任何一个接收到的接收信号放大，根据需要，进行中频(if：intermediatefrequency)转换、a/d转换等并输出到脉冲压缩处理单元342。

脉冲压缩处理单元342通过对于从无线接收单元341输入的接收信号进行相位同步检波(i/q检波)，将接收信号的相位再生。图3a、图3b和图3c是用于说明雷达信号处理装置30中的脉冲压缩的图。图3a是表示脉冲压缩处理单元342的相位同步检波的结果的一例的图。在图3a中，以正的宽度表示相位为“0”，以负的宽度表示相位为“π”。

图3b是表示脉冲压缩处理单元342具有的脉冲压缩电路的一例的图。在图3b中，脉冲压缩电路具有带抽头的延迟线路和合成器∑。在图3b所示的延迟线路中，各抽头的延迟时间是将脉冲宽度以调制用码长分割所得的长度。在脉冲宽度为τ的情况下，图3a中调制用码长为“7”，所以各抽头的延迟时间是τ/7。

然后，脉冲压缩处理单元342基于脉冲码生成单元31生成的码来确定将各抽头信号输入到合成器∑时的极性。具体地说，例如，在图2a中，在脉冲码生成单元31生成了码序列“+++--+-”的情况下，脉冲压缩处理单元342将它反顺序所得的“---++-+”作为输入时的极性即可。如图3b所示，合成器∑的输出是各输入p1～p7的合计。

图3c是表示对图3a的信号的合成器∑的输出的图。在图3c中，合成器∑的输出被脉冲压缩到发送脉冲宽度τ的七分之一的τ/7，振幅被伸展至7倍。图3c所示的合成器∑的输出表示来自目标物体的反射回波，振幅高的脉冲表示目标物体的存在。因此，能够基于脉冲的出现时间，计算雷达装置100至目标物体的距离。

在图3c中的、脉冲压缩雷达中，接收信号的脉冲宽度被压缩为发送信号的脉冲宽度的“调制用码长”分之一，与未压缩的脉冲雷达比较，能够提高距离分辨率。再有，在图3a～图3c中将调制用码长设为7，但该值是一例，在本发明中对调制用码长没有特别地限定。

加法处理单元343以雷达装置100为基准，对每个规定数积分同一方向中的反射回波。规定数是1以上的整数值，在本发明中，对加法处理单元343进行的积分的加数没有特别地限定。再有，若加法处理单元343进行加法处理的次数增加，则能够改善对接收信号的信噪比(snr：signal-to-noiseratio)，但实时性(即时响应性)变差，所以期望加数被设定为以期望的水平(level)满足snr和实时性双方的值。

频率分析处理单元344对同一空间位置、即以雷达装置100作为基准在同一方向并且同一距离上存在的多个反射回波值，进行傅立叶变换，计算接收信号的频率特性。以下，列举具体例子说明。图4是用于说明频率分析处理单元344进行的频率特性获取处理的图。

在图4中，假定以雷达装置100为基准对同一方向在n个发送周期t发送图2中例示的发送脉冲，接收到图3所示的接收信号的情况。即，在图4中，发送脉冲是图2b中例示的码调制脉冲，接收信号x(t)是图3c所示的压缩信号。图4所示的τs表示接收信号的脉冲宽度，即图4的τs和图3c的τ/7是相同的时间长度。

再有，在图4中，表示了1个发送周期t内有1个发送脉冲的情况，但在1个发送周期t内发送了多个发送脉冲的情况下，将加法处理单元343相加接收信号所得的加法结果作为接收信号x(t)。

在图4中，τs对应于雷达的距离分辨率。将τs的距离采样称为距离库(distancebin)。图4所示的例子有k个距离库。此外，将对应于各距离库的n个信号称为脉冲击中(pulsehit)。

频率分析处理单元344对每个距离库，使用以下的式(1)进行傅立叶变换。

在式(1)中，k表示距离库，k是1至k以下的整数。此外，f是频率。频率分析处理单元344对各距离库，使用以下的式(2)计算功率谱pk(f)。

pk(f)＝||xk(f)||²(2)

峰值检测单元345基于后述的一致性计算单元35算出的一致性指标调整接收天线20#1～20#m每个的功率谱，求对应于调整后的峰值位置的频率。有关峰值检测单元345的处理的细节，记载在说明一致性计算单元35的处理之后。

一致性计算单元35从接收信号处理单元34#1～34#m各自具有的频率分析处理单元344获取功率谱pk(f)，将它们进行比较来计算从多个接收天线20获取的多个接收信号间的一致程度即一致性指标。作为一致性指标，例如使用接收信号间的标准偏差即可。

一致性计算单元35使用以下的式(3)计算从多个接收天线20获取的多个接收信号间的标准偏差σ(f)。

其中，在式(3)中，pk，m(f)是第m(m＝1～m)个接收天线20的功率谱。μk(f)是pk，m(f)的平均值，按以下的式(4)计算。

图5a和图5b是表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的功率谱的一例的图。图5a是例示接收到来自目标物体的反射波的4个接收天线的功率谱的图，图5b是表示接收到来自目标物体的反射波的4个接收天线的功率谱的标准偏差的图。此外，作为微粒状的障碍物的一例，图6a和图6b是表示接收到来自雨滴的反射波的接收天线20#1～20#m的功率谱的一例的图。图6a是例示接收到来自雨滴的反射波的4个接收天线的功率谱的图，图6b是表示接收到来自雨滴的反射波的4个接收天线的功率谱的标准偏差的图。

将图5a、图5b和图6a、图6b分别进行比较，在功率谱的峰值位置周边(图5a、图5b和图6a、图6b中用圈包围的部位)中，与图6b所示的雨滴的情况比较，图5b所示的目标物体的标准偏差较小。这意味着相比接收到来自雨滴的反射波的接收天线，接收到来自目标物体的反射波的接收天线的功率谱的标准偏差较小，即一致性较高。

即，在来自发送天线10的发送信号能够到达的空间范围内存在行人和车等的目标物体的情况下，反射波束的散射小，所以基于接收天线20#1～20#m各自接收到的反射波的功率谱为峰值的位置(频率)大致一致。但是，在来自发送天线10的发送信号能够到达到的空间范围内存在雨滴等的微粒状的障碍物的情况下，反射波束的散射大，基于接收天线20#1～20#m各自接收到的反射波的功率谱为峰值的位置不一致。

这样，一致性计算单元35算出的一致性的指标(在上述例子中为每个接收天线的功率谱的标准偏差)被输出到峰值检测单元345。峰值检测单元345基于一致性的指标调整每个接收天线的功率谱，基于调整后的功率谱，确定对应于目标物体的峰值位置。

有关峰值检测单元345调整功率谱的方法，在本发明中没有特别地限定，例如根据以下的方法进行调整即可。即，峰值检测单元345使用以下的式(5)计算调整后的功率谱qk，m(f)。即，使一致性低的接收天线的功率谱衰减。

qk，m(f)＝pk，m(f)-ασ(f)(5)

其中，在式(5)中，α是任意的系数。

再有，作为上述说明中峰值检测单元345计算的一致性指标，使用了功率谱的标准偏差，但本发明不限定于此。例如，作为一致性指标，也可以使用功率谱的方差。

峰值检测单元345基于调整后的功率谱，检测对应于目标物体的峰值。图7a是表示接收到来自目标物体的反射波的接收天线的功率谱(以下称为目标物体的功率谱)的调整后的曲线的图，图7b是表示接收到来自作为微粒状的障碍物一例的雨滴的反射波的接收天线的功率谱(以下称为雨滴的功率谱)的调整后的曲线的图。

比较图7a和图7b，目标物体的功率谱的峰值(用圈包围的部位)的值为比雨滴的功率谱的峰值高的值。这是因为如上述那样，在存在雨滴的情况下反射波的散射大，而在不存在雨滴的情况下反射波的散射小。因此，峰值检测单元345，在校正后的功率谱超过规定的阈值的情况下，将该峰值判定为由目标物体产生的峰值，在校正后的功率谱未超过规定的阈值的情况下，例如即使是峰值也判定为不是由目标物体产生的峰值。

若列举具体例子来说明，则在将图7a和图7b所示的点线、即q＝50设为规定的阈值的情况下，图7a所示的目标物体的功率谱的峰值超过该阈值，而图7b所示的雨滴的功率谱的峰值未超过该阈值。这样，通过预先设定小于目标物体的功率谱的峰值、大于雨滴的功率谱的峰值的规定的阈值，峰值检测单元345能够基于调整后的功率谱，除去起因于雨滴等的微粒状的障碍物的峰值来提取起因于目标物体的峰值。再有，例如使用各种目标物体和微粒状的障碍物，预先实验性地设定规定的阈值即可。

峰值检测单元345计算对应于调整后的功率谱的超过规定的阈值的峰值位置的频率。该频率是目标物体的多普勒频率。这样通过计算目标物体的多普勒频率，峰值检测单元345能够计算目标物体的多普勒速度。

接着，方向估计单元36基于峰值检测单元345算出的、对应于接收天线20#1～20#m每个的功率谱的峰值位置的频率，估计反射波的到来方向。由此，能够以雷达装置100为基准来确定目标物体存在的方向。对于估计反射波的到来方向的方法，在本发明中没有特别地限定。利用已知的到来方向估计方法、例如capon法等就可以。

如以上，雷达信号处理装置30生成的目标物体的距离、多普勒速度、目标物体的方向等的信息被输入到测量信息输出处理装置40。测量信息输出处理装置40基于这些信息，以用户容易利用的方式(例如，显示表示雷达装置100和目标物体之间的位置关系的图，或将距离和相对速度以数值显示等)输出。对于测量信息输出处理装置40的处理，利用已知的技术就可以。

如以上说明，本发明的第1实施方式的雷达装置对于多个接收天线和多个接收天线接收到的接收信号的每一个进行频率分析，对每个接收天线计算功率谱，计算在多个接收天线间表示功率谱的峰值一致程度的标准偏差，使用标准偏差进行功率谱的校正，基于该校正后的功率谱检测峰值，并基于检测出的峰值，检测目标物体。

根据这样的结构，本发明的第1实施方式的雷达装置不延长雷达信号的累积时间，而能够除去散射大的雨滴等的微粒状的障碍物的影响。因此，能够不延长目标物体的检测时间而高精度地检测目标物体。

<第2实施方式>

作为上述第1实施方式的雷达装置100，假定为相位码调制方式的脉冲压缩雷达，而作为以下说明的第2实施方式的雷达装置100a，假定为线性调频方式的脉冲压缩雷达。线性调频方式是使发送频率在脉冲发送中线性地变化的方式。

图8是表示本发明的第2实施方式的雷达装置100a的结构的一例的框图。在图8所示的各结构之中，对与图1共同的结构，附加与图1相同的标号而省略详细的说明。如图8所示，第2实施方式的雷达装置具有频率控制单元37，作为与第1实施方式的雷达装置100不同的结构。此外，图8所示的雷达信号处理装置30a的脉冲调制单元32a和脉冲压缩处理单元342a进行与图1所示的雷达信号处理装置30的脉冲调制单元32和脉冲压缩处理单元342不同的动作。

频率控制单元37设定后述的脉冲调制单元32a进行频率调制时的频率调制范围。图9a～图9c是例示了线性调频方式的脉冲压缩雷达所使用的脉冲码的图。图9a的上段是表示频率调制范围和脉冲宽度之间关系的图。在图9a中，δf表示频率调制范围，τ表示脉冲宽度。如图9a所示，频率控制单元37基于载波频率设定频率调制范围δf，使得频率在脉冲宽度τ内线性地变化。

脉冲调制单元32a使高频发送信号(无线频率发送信号)、即载波频率信号成为脉冲后，在频率控制单元37设定的频率调制范围δf内，进行相对时间的线性变化的频率调制。在图9a的下段，表示线性变化的fm(frequencymodulation：频率调制)脉冲。脉冲调制单元32a生成图9a的下段所示的线性地变化的fm脉冲。

脉冲压缩处理单元342a通过对于从无线接收单元341输入的接收信号进行相位同步检波(i/q检波)，将接收信号再生。图9b是表示脉冲压缩处理单元342a的频带延迟时间特性的图。脉冲压缩处理单元342a使用具有图9b所示的频带延迟时间特性的线路网进行脉冲压缩处理。图9c是表示脉冲压缩处理单元342a的脉冲压缩处理的结果的一例的图。脉冲压缩处理单元342a的脉冲压缩处理的结果、分散在脉冲宽度的时间段的波形被集中，得到图9c所示那样的陡峭的脉冲压缩波形。图9c所示的信号是反射回波。

在第2实施方式中，对于由线性调频方式的脉冲压缩雷达得到的反射回波，通过频率分析处理单元344、一致性计算单元35和峰值检测单元345进行与第1实施方式同样的处理，除去微粒状的障碍物的功率谱的峰值，提取目标物体的功率谱的峰值，能够不延长检测时间而计算目标物体的多普勒速度和雷达装置100a至目标物体的距离。

<第3实施方式>

作为上述第1实施方式和第2实施方式的雷达装置100(100a)，假定为脉冲压缩雷达，而作为以下说明的第3实施方式的雷达装置100b，假定为fmcw方式的连续波雷达。fmcw(frequencymodulatedcontinuouswave)方式是，发送连续波，从发送波和接收波之间的波形之差，计算雷达装置100b和目标物体之间的距离和相对速度的方式。

图10是表示本发明的第3实施方式的雷达装置100b的结构的一例的框图。在图10所示的各结构之中，对与图1共同的结构，附加与图1相同的标号而省略详细的说明。如图10所示，与第1实施方式的雷达装置100不同，第3实施方式的雷达装置100b的雷达信号处理装置30b具有m个收发信号处理单元38#1～38#m、以及拍频检测单元39。

如图10所示，m个收发信号处理单元38包括：调制信号发生器381；振荡器382；方向性耦合器383；无线发送单元384；无线接收单元385；混频处理单元386；中频放大单元387；频率分析处理单元388。

图11a是表示fmcw方式的连续波雷达所使用的呈三角形的波形的信号的图。

调制信号发生器381生成对应于fmcw方式的调制用的信号。具体地说，例如在将发送信号用三角波调制的情况下，生成图11a中例示的呈三角形的波形的信号。

振荡器382使用调制信号发生器381生成的调制用的信号，对于发送信号的连续波进行调频处理，生成发送信号。

方向性耦合器383将振荡器382生成的发送信号输出到后述的混频处理单元386，还输出到无线发送单元384。

无线发送单元384对于从方向性耦合器383输入的发送信号，根据需要进行d/a转换、功率放大、发送波形成形等，生成雷达发送信号并输出到发送天线10。

无线接收单元385将接收天线20#1～20#m的任意一个接收到的接收信号放大，根据需要，进行中频转换、a/d转换等并输出到混频处理单元386。

混频处理单元386基于从方向性耦合器383获取的发送信号的一部分和从无线接收单元385接收到的接收信号，生成中频(if)信号。混频处理单元386生成的if信号是反映了发送信号和接收信号的频率之差的信号。

中频放大单元387对于混频处理单元386生成的if信号进行功率放大处理。

频率分析处理单元388对于放大的if信号进行傅立叶变换，获取接收信号的频率特性。再有，频率分析处理单元388也可以进行与第1实施方式中说明的频率分析处理单元344同样的处理。

图11b是表示fmcw方式的连续波雷达所使用的拍频的一例的图。

拍频检测单元39基于频率分析处理单元388生成的频率特性、一致性计算单元35确定的目标物体的功率谱的峰值，计算拍频。在图11b中，拍频fd是频率增加时的拍频，拍频fu是频率减少时的拍频。拍频检测单元39检测出的拍频可检测作为对应于目标物体的功率谱的峰值位置的频率。因此，雷达装置100b能够基于检测出的拍频，计算雷达装置100b和目标物体之间的相对速度、从雷达装置100b至目标物体的距离等。

在第3实施方式中，通过基于由fmcw方式的连续波雷达得到的拍频，除去微粒状的障碍物的功率谱的峰值，提取目标物体的功率谱的峰值，能够不延长检测时间而计算雷达装置100b和目标物体之间的相对速度、从雷达装置100b至目标物体的距离等。

以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式，但不言而喻，本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。

例如，在上述各实施方式中，对m个接收天线20#1～20#m的每一个，频率分析处理单元生成了功率谱，但本发明不限定于此。例如，也可以将来自多个接收天线的接收信号进行合成，基于合成的结果生成功率谱。这样的情况下，基于一致性计算单元算出的每个接收天线的一致性指标，对于合成了来自多个接收天线的接收信号所得的结果进行校正，基于该结果检测峰值即可。

此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为具有输入端子和输出端子的集成电路即lsi来实现。这些功能块既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。虽然这里称为lsi，但根据集成程度，可以被称为ic(integratedcircuit)、系统lsi、超大lsi(superlsi)、或特大lsi(ultralsi)。

此外，集成电路化的方法不限于lsi，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在lsi制造后编程的fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)，或者使用可重构lsi内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(reconfigurableprocessor)。

再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代lsi的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。

<本发明的总结>

本发明的雷达装置，包括：多个接收天线，接收在一个以上的物体上反射了一个以上的雷达发送信号的一个以上的反射波并输出多个接收信号；多个频率分析处理单元，对于所述多个接收天线的每一个接收到的多个接收信号的每一个进行频率分析，获取频率特性；一致性计算单元，基于所述多个接收天线的每一个的所述频率特性，计算在所述多个接收天线间表示所述频率特性的峰值一致程度的一致性指标；多个峰值检测单元，使用所述一致性指标进行所述频率特性的校正，从所述校正后的频率特性检测满足规定的条件的峰值；以及物体检测单元，基于所述检测出的峰值，检测所述一个以上的物体之中的目标物体。

在本发明的雷达装置中，所述一致性指标是所述频率特性的标准偏差或方差。

在本发明的雷达装置中，所述频率特性是所述多个接收信号的功率谱。

在本发明的雷达装置中，所述多个峰值检测单元使用预先测量出的所述一致性指标，校正在所述一个以上的物体之中、预定的除外的物体的频率特性，将基于所述校正后的除外的物体的频率特性确定的阈值作为所述规定的条件，检测所述峰值。

在本发明的雷达装置中，所述频率分析处理单元对于将所述多个接收信号相加所得的加法结果进行频率分析，获取所述多个接收信号的合计的频率特性，所述峰值检测单元使用所述一致性指标进行所述多个接收信号的合计的频率特性的校正，从所述校正后的频率特性检测满足所述规定的条件的峰值。

在本发明的雷达装置中，所述雷达装置是脉冲压缩方式的雷达装置，所述峰值检测单元基于所述检测出的峰值，计算多普勒频率。

在本发明的雷达装置中，所述雷达装置是fmcw(frequencymodulatedcontinuouswave)方式的连续波雷达装置，还包括基于所述频率特性和所述一致性指标检测拍频的拍频检测单元，所述目标物体检测单元基于所述拍频，检测所述目标物体。

本发明的雷达装置的目标物体检测方法，包括以下步骤：对于多个接收天线接收在一个以上的物体上反射了一个以上的雷达发送信号的反射波后输出的多个接收信号的每一个进行频率分析，获取频率特性；基于所述多个接收天线的每一个的所述频率特性，计算在所述多个接收天线间表示所述频率特性的峰值一致程度的一致性指标；使用所述一致性指标进行所述频率特性的校正，从所述校正后的频率特性检测满足规定的条件的峰值，基于所述检测出的峰值，检测所述一个以上的物体之中的目标物体。

工业实用性

本发明适合作为检测目标物体的雷达装置。

标号说明

100，100a，100b雷达装置

10发送天线

20接收天线

30，30a，30b雷达信号处理装置

31脉冲码生成单元

32，32a脉冲调制单元

33无线发送单元

34接收信号处理单元

341无线接收单元

342，342a脉冲压缩处理单元

343加法处理单元

344频率分析处理单元

345峰值检测单元

35一致性计算单元

36方向估计单元

37频率控制单元

38收发信号处理单元

381调制信号发生器

382振荡器

383方向性耦合器

384无线发送单元

385无线接收单元

386混频处理单元

387中频放大单元

388频率分析处理单元

39拍频检测单元

40测量信息输出处理装置