雷达装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及雷达装置，尤其涉及在具备发送发送信号的发送单元和将发送信号的 反射波接收为接收信号的接收单元，并对被接收单元接收到的接收信号进行处理来检测目 标方面适合的雷达装置。
【背景技术】
[0002] 以往已知一种对接收来自目标的反射波而得到的接收信号进行处理来检测目标 的雷达装置（例如，参照专利文献1)。该雷达装置一边通过反复使增加发送信号的频率的 区间和减少的区间连续地变化，一边将由目标反射的反射波接收为接收信号，并对该接收 信号进行处理来检测距离目标的距离。
[0003] 在FM - CW雷达装置中，进行检测目标，之后使用一般的傅立叶变换来进行频率分 析，该情况下，由于分辨率较低，所以有可能无法区分检测相互接近的目标。雷达装置的距 离分辨率一般取决于发送信号的带宽，所以为了高分辨率地检测距离目标的距离，扩展雷 达装置的发送信号的带宽是有效的。然而，在雷达装置的宽带化中，需要价格高昂的元件或 电路、天线，所以制造成本增大，并且特别是在带宽为500MHz以上的超广带宽（UWB)雷达 中，发送电力会因电波法而被大幅度地限制，所以能够探知目标的距离变短。
[0004] 因此，作为不扩展雷达装置的带宽而提高距离分辨率的手法，有发送频率稍微不 同的多个发送信号，并基于多个接收信号间的相位差来检测目标，由此与基于雷达装置的 带宽的相比获得较高分辨率的FDI (Frequency Domain Interferometry :频率干扰仪）法。
[0005] 专利文献1:日本特开2001 - 91639号公报
[0006] 然而，作为如上述那样合成多个接收信号间的相位差的手法，已知作为方位高分 辨率处理所代表的CAPON法、MUSIC法、ESPRIT法等。可是，将使用了所述的CAPON法等运 算手法的FDI法应用于FM - CW雷达来提高分辨率的技术在专利文献1等中已知，在该方法 中，其计算量与傅立叶变换中的计算量相比变得非常大，实时处理变得困难，作为其结果， 无法将该运算手法应用于处理时间、运算速度受到限制的例如车载雷达装置等。
【发明内容】
[0007] 本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种不扩展发送信号的带 宽而能够以比较少的计算量、高分辨率地进行目标检测的雷达装置。
[0008] 上述的目的通过雷达装置来实现，该雷达装置具备：发送发送信号的发送单元； 和将上述发送信号的反射波作为接收信号来进行接收的接收单元，上述雷达装置对由上 述接收单元接收到的上述接收信号进行处理来检测目标，具备：FFT变换单元，其将由上述 接收单元接收到的上述接收信号傅立叶变换为频谱数据；峰值频率检测单元，其对作为上 述FFT变换单元的运算结果所得到的频谱数据的峰值频率进行检测；数据提取单元，其从 作为上述FFT变换单元的运算结果所得到的频谱数据提取由上述峰值频率检测单元检测 出的上述峰值频率附近的数据；FFT逆变换单元，其将由上述数据提取单元提取出的上述 峰值频率附近的数据傅里叶逆变换为时间轴数据；以及目标检测单元，其通过对作为上述 FFT逆变换单元的运算结果所得到的上述时间轴数据进行高分辨率处理来检测目标。
[0009] 另外，上述的目的通过雷达装置来实现，该雷达装置具备：发送发送信号的发送单 元、和将上述发送信号的反射波作为接收信号来进行接收的接收单元，上述雷达装置对由 上述接收单元接收到的上述接收信号进行处理来检测目标，具备：预处理单元，其对由上述 接收单元接收到的上述接收信号进行窗口函数运算；第一 FFT变换单元，其将作为上述预 处理单元的运算结果所得到的数据傅立叶变换为频谱数据；峰值频率检测单元，其对作为 上述第一 FFT变换单元的运算结果所得到的频谱数据的峰值频率进行检测；第二FFT变换 单元，其将由上述接收单元接收到的上述接收信号傅立叶变换为频谱数据；数据提取单元， 其从作为上述第二FFT变换单元的运算结果所得到的频谱数据提取由上述峰值频率检测 单元检测出的上述峰值频率附近的数据；FFT逆变换单元，其将由上述数据提取单元提取 出的上述峰值频率附近的数据傅里叶逆变换为时间轴数据；以及目标检测单元，其通过对 作为上述FFT逆变换单元的运算结果所得到的上述时间轴数据进行高分辨率处理来检测 目标。
[0010] 根据本发明，能够不扩展发送信号的带宽而以比较少的计算量、高分辨率地进行 目标检测。
【附图说明】
[0011] 图1是作为本发明的第1实施例的雷达装置的构成图。
[0012] 图2是本实施例的雷达装置中控制电路所执行的控制程序的一个例子的流程图。
[0013] 图3是表示本实施例的雷达装置中控制电路检测目标的过程中所生成的波形的 一个例子的图。
[0014] 图4是示意性地表示本实施例的雷达装置中控制电路检测目标的手法的图。
[0015] 图5是表示本实施例的雷达装置中控制电路对接收信号进行的取样和阵列输出 的关系的图。
[0016] 图6是用于说明一般在FFT处理的前后进行的处理的流程图。
[0017] 图7是表示2个目标相互接近存在的情况下的、仅FFT处理的距离检测结果、本发 明的第1实施例的处理的距离检测结果、和本发明的第2实施例的处理的距离检测结果的 模拟结果的图。
[0018] 图8是本实施例的雷达装置中控制电路所执行的控制程序的一个例子的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 以下，使用附图，对本发明的雷达装置的【具体实施方式】进行说明。
[0020] 实施例1
[0021] 图1表示本发明的第1实施例的雷达装置10的构成图。雷达装置10被搭载在例 如车辆、飞行体等移动体上，是对存在于本移动体周围的目标（物标）进行检测的外围监视 装置。雷达装置10例如应用于发送经过频率调制后的发送波，并接收被目标反射的反射 波，从而检测规定范围内的目标的FM - CW方式的雷达装置即可。
[0022] 如图1所示，雷达装置10具备天线12、高频电路14和控制电路16。另外，本实施 例的雷达装置10被搭载于车辆，以FM - CW方式检测本车辆周围的目标，雷达装置10中检 测出的目标的数据例如被提供、输出给搭载于车辆的车间控制装置、速度控制装置、Φ恸装 置等应用装置，并被使用。
[0023] 天线12被配设在车体前部、车体后部的保险杠等处。天线12由向外部空间照射 要发送的发送信号的发送天线12a、和接收从发送天线12a发送的发送信号被目标反射而 生成的反射波的接收天线12b构成。发送天线12a在车辆周围（例如，车辆行进方向）的 规定范围内发送发送信号。另外，接收天线12b能够将从规定范围内反射的反射波作为接 收信号来进行接收。
[0024] 高频电路14具有振荡器以及混合器。该振荡器输出频率随时间变化的振荡信号。 上述的天线12的发送天线12a与高频电路14的振荡器连接。发送天线12a响应从振荡器 供给的振荡信号，而发送频率随时间变化的电磁波即发送信号（例如毫米波）。
[0025] 在高频电路14中，在上述的混合器连接着上述的振荡器以及接收天线12b。由接 收天线12b接收的反射波作为接收信号被供给给混合器。混合器使从振荡器输出的振荡信 号和从接收天线12b供给的接收信号混合，并生成具有两个信号的频率差即差频的差频信 号。
[0026] 控制电路16具有与高频电路14的混合器连接的A/D变换器。由混合器生成的差 频信号被输入至控制电路16的A/D变换器。该A/D变换器将从高频电路14的混合器供给 的模拟信号即差频信号变换为数字信号。该A/D变换器的A/D变换按照预先决定的规定取 样周期进行。
[0027] 控制电路16如后述，进行信号处理，检测存在于距离本车辆规定范围内的目标。 具体而言，通过对通过A/D变换所得到的数字信号进行傅立叶变换（FFT)处理等来生成频 谱数据，并从该频谱数据提取与目标的位置对应的频率分量（振幅以及相位），基于该提取 出的频率分量来检测从本车辆到目标的距离、本车辆与目标的相对速度、以及目标相对于 本车辆的方位（角度）。而且，将该检测出的目标识别为控制对象，并向应用装置输出与该 识别结果对应的控制信号。
[0028] 接下来，参照图2~图5,对本实施例的雷达装置10中的检测目标的手法进行说 明。
[0029] 图2表示在本实施例的雷达装置10中控制电路16所执行的控制程序的一个例子 的流程图。图3表示在本实施例的雷达装置10中控制电路16检测目标的过程所生成的波 形的一个例子的图。图4表示示意性地表现在本实施例的雷达装置10中控制电路16检测 目标的手法。另外，图5表示在本实施例的雷达装置10中控制电路16对接收信号进行的 取样和阵列输出的关系的图。
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