专利名称：目标物体检测方法及雷达装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及雷达技术，更详细地说，涉及为了避免信号干扰，改变发送定时而发送发送信号，从而不会误认而正确地检测目标物体的方法和使用该方法的雷达装置。
背景技术：
最近，开发有很多利用用于检测周边的物体的雷达装置来控制车辆的车辆控制系统。为了使这样的车辆控制系统执行正确的车辆控制，必须进行基于雷达装置的正确的物体检测。但是，关于该雷达装置为了进行物体检测而发送的发送信号，在与周边的其他雷达装置或其他通信装置发送的发送信号产生干扰时，存在不能检测位于周边的实际物体， 或将不是实际物体的虚拟物体误认为实际物体来检测的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，减少该雷达装置为了检测物体而发送的发送信号与周边的其他雷达装置或其他通信装置发送的发送信号之间的干扰。本发明的另一目的在于，减少将不是实际物体的虚拟的物体误认为是实际物体来检测的概率，不会误认而正确地检测实际物体。为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种雷达装置，其具有信号发送部，其调节发送信号的发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，按照根据上述调节后的发送开始时刻间隔确定的每个发送开始时刻，发送发送信号；信号接收部，其接收在周边反射上述发送的发送信号而得到的反射信号；干扰信号去除部，其使上述接收到的反射信号通过滤波器而去除干扰信号；以及目标物体检测部，其通过对从上述接收到的反射信号中去除上述干扰信号后的接收信号进行信号处理，来检测目标物体。另一方面，本发明提供一种目标物体检测方法，该目标物体检测方法包括如下步骤调节发送信号的发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，按照根据上述调节后的发送开始时刻间隔确定的每个发送开始时刻，发送发送信号；接收在周边反射上述发送的发送信号而得到的反射信号；使上述接收到的反射信号通过滤波器来去除干扰信号；以及通过对从上述接收到的反射信号中去除上述干扰信号后的接收信号进行信号处理，来检测目标物体。如上所述，根据本发明具有如下所述的效果减少该雷达装置为了检测物体而发送的发送信号与周边的其他雷达装置或其他通信装置发送的发送信号之间的干扰。另外，根据本发明具有如下所述的效果减少将不是实际物体的虚拟的物体误认为是实际物体来检测的概率，不会误认而正确地检测实际物体。
图I是本发明的一实施例的雷达装置的框图。图2是例示地表示在本发明的一实施例的雷达装置中发送发送信号的方式的图。图3是例示地表示本发明的一实施例的雷达装置检测目标物体的图。图4是例示地表示本发明的一实施例的雷达装置为了检测目标物体而发送的发送信号、以及包含在周边反射这样的发送信号而接收的反射信号中的接收信号和干扰信号的图。图5是表示发送信号及接收信号之间的频率差与发送信号及干扰信号之间的频率差的图。图6是从正向线性调频脉冲区间和负向线性调频脉冲区间分别提取出频率的例示图。图7是例示地表示在本发明的一实施例的雷达装置中，调节发送开始时刻间隔及发送频段而发送发送信号的方法的图。图8是本发明的一实施例的雷达装置检测目标物体的方法的流程图。
具体实施例方式以下，通过例示的附图，详细说明本发明的一些实施例。对各附图的结构要素附上参考符号，对于相同的结构要素，即使表示在其他附图，也尽量附上相同的符号。另外，在本发明的说明中，当判断为对相关的公知结构或功能的具体说明会使本发明的要旨模糊时， 省略其详细的说明。另外，在说明本发明的结构要素时，能够使用第I、第2、A、B、(a)、(b)等的用语。 这样的用语仅用于使该结构要素区别于其他结构要素，该用语不限定相应结构要素的本质或者次序或顺序等。在某结构要素与其他结构要素“连接”、“结合”或“接合”时，虽然该结构要素能够与其他结构直接连接或接合，但是应理解为在各结构要素之间还能够“连接”、 “结合”或“接合”有其他结构要素。图I是本发明的一实施例的雷达装置100的框图。参照图1，本发明的一实施例的雷达装置100具有信号发送部110，其调节发送信号的发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，按照根据调节后的发送开始时刻间隔而确定的每个发送开始时刻，发送发送信号；信号接收部120，其接收在周边反射通过信号发送部 110发送的发送信号而得到的反射信号；干扰信号去除部130，其使通过信号接收部120而接收到的信号通过滤波器(Filter)来去除干扰信号；以及目标物体检测部140，通过对从反射信号去除干扰信号后的接收信号进行信号处理，检测目标物体。上述提及的干扰信号，不是通过应由雷达装置100检测的目标物体(实际物体) 而反射的信号成分，而是与干扰成分相应的信号，是与妨碍正确检测目标物体的妨碍成分相应的信号。作为一例，干扰信号可以是从周边的其他雷达装置或其他通信装置发送的发送信号，可以是从在安装有雷达装置100的车辆周边的车辆上安装的雷达装置发送的发送信号。上述的信号发送部110调节发送信号的发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，调节成使所有发送开始时刻间隔中的一个以上不同。另外，信号发送部110能够按照进行为了信号处理而设定的每个信号处理时间， 发送一个发送信号O此处，信号处理时间意味着，为了利用从在周边反射所发送的发送信号而在从发送开始时刻多少延迟的时间(包含基于与物体之间的距离的延迟时间等的时间)接收的反射信号中除去干扰信号后剩下的接收信号检测目标物体，对接收信号进行信号处理的时间。关于这样的信号处理时间，能够对各发送信号以相同的固定值来进行管理，也可以是对各发送信号以可变的值来进行管理。因此，信号发送部110按照为了进行信号处理而设定的每个信号处理时间，发送一个发送信号，此时，在调节发送信号的发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔时，在以相同的固定值来管理对各发送信号的信号处理时间的情况下，调节从信号处理时间的开始时刻到相应发送信号的发送开始时刻为止的间隔，从而能够可变地调节发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，在用始终不相同的可变值来管理对各发送信号的信号处理时间时，通过可变地调节对各发送信号的信号处理时间，从而能够可变地调节发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔。参照图2，例示地说明如上所述的发送信号发送方式。参照图2，当设信号处理时间为T时，信号发送部110按照每个信号处理时间T发送一个发送信号，在信号处理时间T内，能够改变发送开始时刻来进行调节。参照图2，通过在信号处理时间T内改变发送开始时刻，第一个发送信号是在第一个信号处理时间内、在tl时刻(第一个发送开始时刻)发送的，第二个发送信号是在第二个信号处理时间内、在t2时刻(第二个发送开始时刻)发送的，第三个发送信号是在第三个信号处理时间内、在t3时刻(第三个发送开始时刻)发送的，第四个发送信号是在第四个信号处理时间内、在t4时刻(第四个发送开始时刻)发送的。此时，各发送开始时刻之间的间隔、即发送开始时刻间隔是At12、At23、At34等， 它们都不相同。即、所有发送开始时刻间隔(At12、At23、At34、...)中的一个以上可以是不同的值。如上所述，在发送发送信号时，可变地调节发送开始时刻，以使所有发送开始时刻间隔中的一个以上成为不同的值，从而能够减少由从其他雷达装置或其他通信装置发送的发送信号(即、干扰信号)引起的信号干扰的影响性。另一方面，信号发送部110除了调节发送信号各自的发送开始时刻、即调节发送开始时刻间隔来执行发送定时控制以外，也能够在可用频段内设定发送信号各自的发送频段，来执行发送频段控制。上述的信号发送部110在可用频段内改变发送频段，从而使对于至少一个以上的发送信号的发送频段与对于干扰信号的频段不同。信号发送部110，当按照每个发送周期发送发送信号时，能够在可用频段内按发送周期任意地确定发送频段，或者在可用频段内按发送周期使发送频段根据已确定的发送频段顺序信息来改变或随机改变。这样的信号发送部110，为了最小化信号干扰的影响，通过发送定时控制将所有发送开始时刻间隔中的一个以上调节为不同，从而减少发送信号(或反射信号)的定时与周边的其他信号的定时一致的概率，减少信号干扰现象，除了这点以外，通过发送频段控制来使发送信号各自的所有发送频段中的至少一个设定为不同，从而在频率侧面上，减少发送信号(或反射信号)的发送频段与周边的其他信号的发送频段一致的概率，能够进一步减少信号干扰现象。信号接收部120接收在周边反射以如上所述的发送方式发送的发送信号得到的反射信号，此时，信号接收部120在发送开始时刻发送了一个发送信号之后，到雷达装置 100接收通过位于根据规格(Spec)预先设定的最大检测距离的物体反射的信号的时刻为止，执行接收相应反射信号的处理。上述的干扰信号去除部130使通过信号接收部120接收的反射信号通过滤波器来去除干扰信号，将从反射信号去除了干扰信号的接收信号输入到目标物体检测部140。上述的目标物体检测部140通过对接收信号进行信号处理而检测目标物体，此时，通过信号处理中的傅里叶变换处理而提取出相对于距离的频率变化量(fr)和基于速度的多普勒频率(fd)，能够根据相对于距离的频率变化量和基于上述速度的多普勒频率， 计算目标物体的速度及距离。即使通过滤波器从上述的干扰信号去除部130去除了干扰信号，也有可能在输入到目标物体检测部140的接收信号中，还残留有干扰信号成分(残留干扰信号)。目标物体检测部140通过跟踪处理，能够排除残留干扰信号作为用于检测目标物体的信号来利用的情况。上述的目标物体检测部140基于接收信号来执行跟踪处理，当估计为目标物体的估计物体的检测次数为预先定义的阈值以上时，将估计物体确定为作为实际物体的目标物体，从而能够检测到目标物体。另外，目标物体检测部140基于接收信号来执行跟踪处理，当估计为目标物体的估计物体的检测次数比预先定义的阈值小时，将估计物体视为不是实际物体的鬼像物体 (Ghost Object)，排除残留干扰信号作为用于检测目标物体的信号来利用的情况，从而不将鬼像物体检测为目标物体，由此进行控制。记载于本说明书的“鬼像物体(Ghost Object) ”不是实际存在的物体，能够理解为由于检测的错误(Error)或检测的不准确(Inaccuracy),而被误认为实际存在的物体的虚拟的物体。另外，鬼像物体能够意味着通过干扰信号而检测到的虚拟的物体。如果，当通过雷达装置200检测到这样的鬼像物体时，在利用基于雷达装置200的检测结果的车辆控制系统中，会执行错误的控制，严重地话有可能会导致车辆事故及人命事故。本发明的一实施例的雷达装置200可以是FMCW (FrequencyModulated Continuousffave)方式、脉冲式多普勒(PulseDoppler)方式、FSK(FrequencyShiftKeying) 方式、FMSK (FrequencyModulatedShiftKeying)方式中的一个频率调制方式的雷达装置。以下，参照图3至图7，例示地说明上述本发明的一实施例的雷达装置100为了检测目标物体的发送信号发送方式，和基于该方式的发送信号、干扰信号及接收信号之间的特性等。图3是例示地表示本发明的一实施例的雷达装置100检测目标物体300的图。
参照图3，本发明的一实施例的雷达装置100发送发送信号并接收返回来的反射信号，利用反射信号来检测在周边存在什么样的物体。如果反射信号只包含通过作为实际物体的目标物体300反射的信号，则能够正确地检测作为实际物体的目标物体300。但是，当从周边的其他雷达装置或其他通信装置等发送的发送信号作为干扰信号来存在，或者存在基于其他因素的干扰信号，从而该干扰信号与通过作为实际物体的目标物体300反射的信号一起作为反射信号来接收时，能够通过这样的干扰信号而检测到不是实际物体的鬼像(Gost)物体310。本发明的一实施例的雷达装置100正确地检测作为实际物体的目标物体300，不仅如此，能够以最小化信号干扰的方式，调节发送信号的发送定时和/或发送频段，以不检测不是实际物体的鬼像物体。S卩、本发明的一实施例的雷达装置100，在使用相同的频段时，能够改变信号收发的时刻来防止干扰。一般来说，由于发送发送信号的时间(Duration) —般比对接收信号进行信号处理的时间(信号处理时间)短，因此能够通过在信号处理时间内改变发送开始时刻，来减少由周边的其他雷达装置(或其他通信装置)引起的干扰信号的影响性。参照图4的例，假设垂直虚线之间为信号处理时间，在垂直虚线之间改变发送信号(实线)的发送开始时刻来发送发送信号，从而在通过实际物体反射的接收信号(一点划线)中也反映出由实际物体的距离引起的延迟，而在同一时间进行接收。另外，从周边的其他雷达装置(或其他通信装置)发送的发送信号能够作为干扰信号(虚线)来一起接收。参照图4，为了减少信号干扰影响，在信号处理时间内改变发送信号的发送开始时刻，能够确认发送开始时刻间隔被调节为相互不同。参照图4，当对接收信号进行信号处理时，进行采样(sampling)的采样区间，是从发送发送信号的发送开始时刻，到能够检测从位于预先设定的最大检测距离的物体反射来的接收信号的时刻为止。利用图4所示的发送信号、接收信号及干扰信号，如5所示，能够得到发送信号及接收信号之间的频率差(实线)和发送信号及干扰信号之间的频率差(虚线)。参照图5，发送信号及干扰信号之间的频率差(虚线)，如果定时偶然性地不一致， 则发送信号及接收信号之间的频率差(实线)会进一步相对地变大，如此大的频率通过低通滤波器(LPF Low Pass Filter)而被过滤掉。图6是在这样情况下分别通过对图5中的正向线性调频脉冲(up chirp)区间 510和负向线性调频脉冲(down chirp)区间520进行高速傅里叶变换(FFT Fast Fourier Transform)来提取出频率的例子。图6的(a)是表示对正向线性调频脉冲区间510进行高速傅里叶变换来提取出的频率的图，图6的(b)是表示对负向线性调频脉冲区间520进行高速傅里叶变换来提取出的频率的图。从如上所述提取出的频率中，通过滤波器600而过滤的频率，包含作为基于距离的频率变化量的fr成分和由速度产生的多普勒频率fd成分。S卩、图6的(a)中的频率 (fUp)是 fr-fd,图 6 的(b)中的频率(fd_)是 fr+fd。因此,能够联立 fup = fr-fd>fdown = fr+fd而求出fr和fd。利用如上所述求出的fr和fd、以下式I和式2，能够得到目标物体300的距离和速度。
式I
权利要求
1.一种雷达装置，其安装于车辆而在所述车辆的周边检测目标物体，该雷达装置具有信号发送部，其调节发送信号的发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，按照根据所述调节后的发送开始时刻间隔确定的每个发送开始时刻，发送发送信号；信号接收部，其接收在周边反射所述发送的发送信号而得到的反射信号；干扰信号去除部，其使所述接收到的反射信号通过滤波器而去除干扰信号；以及目标物体检测部，其通过对从所述接收到的反射信号中去除所述干扰信号后的接收信号进行信号处理，来检测目标物体。
2.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述信号发送部按照使所有发送开始时刻间隔中的一个以上不同的方式进行调节。
3.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述信号发送部按照为了进行所述信号处理而设定的每个信号处理时间发送一个发送信号。
4.根据权利要求3所述的雷达装置，其中，所述信号发送部，在利用相同的固定值来管理针对各发送信号的信号处理时间的情况下，调节从信号处理时间的开始时刻到相应发送信号的发送开始时刻的间隔，从而可变地调节发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，在利用可变的值来管理针对各发送信号的信号处理时间的情况下，可变地调节针对各发送信号的信号处理时间，从而可变地调节发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔。
5.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述目标物体检测部，通过所述信号处理中的傅里叶变换处理，提取出相对于距离的频率变化量和基于速度的多普勒频率，根据所述相对于距离的频率变化量和所述基于速度的多普勒频率，计算所述目标物体的速度和距离。
6.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述目标物体检测部，基于所述接收信号来执行跟踪处理，当估计为所述目标物体的估计物体的检测次数是预先定义的阈值以上时，将所述估计物体确定为作为实际物体的所述目标物体，从而检测所述目标物体。
7.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述目标物体检测部，基于所述接收信号来执行跟踪处理，当估计为所述目标物体的估计物体的检测次数比预先定义的阈值小时，将所述估计物体视为不是实际物体的鬼像物体，使所述鬼像物体不被检测为所述目标物体，由此进行控制。
8.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述信号发送部，在可用频段内设定各所述发送信号的发送频段，按照各所述发送信号的所有发送频段中的至少一个不同的方式进行设定。
9.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述信号接收部，从在发送开始时刻发送一个发送信号之后到接收通过位于预先设定的最大检测距离处的物体反射的信号的时刻为止，接收相应反射信号。
10.根据权利要求I所述的雷达装置，其中，所述干扰信号是从安装于所述车辆周边的其他车辆的雷达装置发送的发送信号。
11.一种目标物体检测方法，由安装于车辆的雷达装置检测目标物体，该目标物体检测方法包括如下步骤调节发送信号的发送开始时刻之间的发送开始时刻间隔，按照根据所述调节后的发送开始时刻间隔确定的每个发送开始时刻，发送发送信号；接收在周边反射所述发送的发送信号而得到的反射信号；使所述接收到的反射信号通过滤波器来去除干扰信号；以及通过对从所述接收到的反射信号中去除所述干扰信号后的接收信号进行信号处理，来检测目标物体。
12.根据权利要求11所述的目标物体检测方法，其中，在所述发送的步骤中，按照使所有发送开始时刻间隔中的一个以上不同的方式进行调节。
13.根据权利要求11所述的目标物体检测方法，其中，在所述发送的步骤中，在可用频段内可变地设定各所述发送信号的发送频段，来执行发送处理。
全文摘要
本发明涉及雷达技术，更详细地说，涉及为了避免信号干扰，改变发送定时而发送发送信号，从而不会误认而正确地检测目标物体的方法和使用该方法的雷达装置。
文档编号G01S7/36GK102608581SQ20121000753
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月11日 优先权日2011年1月12日
发明者崔承云, 李在殷, 杨柱烈, 郑圣熹 申请人:株式会社万都