CN104937436B - 雷达装置 - Google Patents

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Abstract

静止物体判定处理部(14)判定与由峰值检测处理部(13)检测到的峰值对应的距离(R)和多普勒频率(fd)是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，如果满足几何学的位置关系，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。由此，即使由峰值检测处理部(13)检测到的峰值的数量增加，也能够以较少的运算量准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。

Description

雷达装置
技术领域
本发明涉及能够判别存在于附近的物体是移动物体还是静止物体的雷达装置。
背景技术
在调频连续波(FMCW：Frequency Modulated Continuous Wave)方式的以往的雷达装置中，如图9所示，生成频率在固定的频率范围内呈线性地增减的三角波状的发送信号，将该发送信号作为雷达波放射到空间，另一方面，接收被目标反射回来的上述发送信号的散射波。
然后，将发送信号和接收信号混频而生成差拍信号，并对该差拍信号进行傅立叶变换，由此计算与该差拍信号的频率(差拍频率)对应的复振幅(差拍频谱)。
此外，以往的FMCW雷达装置在计算出差拍信号的差拍频率后，按照发送信号的频率增大的正线性调频时(up chirp)和频率减小的负线性调频(down chirp)时的每个扫描区间，确定其差拍频率，并如下述式(1)～(4)所示，基于正线性调频时的差拍频率fup和负线性调频时的差拍频率fdown，计算与目标的距离R以及相对速度V。
其中，B是发送信号的频率位移范围(扫描带宽)，f0是发送信号的中心频率，T是1个周期的调制所需的时间(扫描时间)。
此外，V表示本车辆与目标的相对速度，将接近的方向设为+的频率。C是光速。
另外，前提是将调制时间T设为较短的时间，与目标的距离R以及相对速度V在正线性调频以及负线性调频期间不发生变化。
由此，能够计算与目标的距离R以及相对速度V，下述专利文献1公开有使用上述FMCW雷达装置区分移动物体和静止物体的技术。
在专利文献1所公开的雷达装置中，为了区分移动物体和静止物体，利用了如下情况：在本车辆以速度－Va行进的情况下，静止物体以相对速度Va接近，式(4)所示的相对速度V成为Va。
即，使正线性调频时的差拍频谱的峰值、或负线性调频时的差拍频谱的峰值中的至少一方移位规定的频移量，计算峰值所对应的正线性调频时的差拍频谱与负线性调频时的差拍频谱之间的频谱匹配度，如果该频谱匹配度高，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-147102号公报(第[0017]～[0019]段)
发明内容
发明要解决的课题
以往的雷达装置如以上那样构成，因此只要计算峰值所对应的正线性调频时的差拍频谱与负线性调频时的差拍频谱之间的频谱匹配度，就能够判定与该峰值相关的物体是否是静止物体。但是，频谱匹配度的计算处理的运算量大，因此在检测峰值的数量多的情况下，存在运算负荷增大的问题。
此外，存在FMCW方式的雷达装置特有的、例如无法应用到使用脉冲信号作为雷达波的雷达装置的问题。
本发明正是为了解决上述那样的问题而完成的，目的在于得到一种即使检测峰值的数量增加，也能够以较少的运算量准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体的雷达装置。
用于解决课题的手段
本发明的雷达装置设置如下单元：脉冲信号生成单元，其生成脉冲信号；收发单元，其将由脉冲信号生成单元生成的脉冲信号放射到空间，另一方面，接收被目标反射回来的脉冲信号的散射波；距离多普勒映射图生成单元，其使用由脉冲信号生成单元生成的脉冲信号，对收发单元的接收信号进行脉冲压缩，并按照每次脉冲击中对脉冲压缩后的接收信号进行积分，由此生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图；以及峰值检测单元，其在由距离多普勒映射图生成单元生成的距离多普勒映射图中，检测信号功率为阈值以上的峰值，在与由峰值检测单元检测到的峰值对应的多普勒频率和根据与该峰值对应的距离、从本车辆到静止物体的垂直距离以及本车辆的速度而计算出的多普勒频率相等的情况下，静止物体判定单元认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
发明效果
根据本发明，构成为在与由峰值检测单元检测到的峰值对应的多普勒频率和根据与该峰值对应的距离、从本车辆到静止物体的垂直距离以及本车辆的速度而计算出的多普勒频率相等的情况下，静止物体判定单元认定为与该峰值相关的物体是静止物体，因此存在如下效果：即使由峰值检测单元检测到的峰值的数量增加，也能够以较少的运算量准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1的雷达装置的结构图。
图2是示出距离多普勒映射图的生成例的示意图。
图3是示出图1的雷达装置被设置于前方(例如保险杠的附近)的本车辆与静止物体(与本车辆的行进方向平行地设置的护栏(反射体))之间的位置关系的说明图。
图4是示出本发明实施方式3的雷达装置的结构图。
图5是示出本发明实施方式4的雷达装置的结构图。
图6是示出本发明实施方式4的雷达装置的静止物体判定处理部44的处理内容的流程图。
图7是示出本发明实施方式5的雷达装置的静止物体判定处理部44的处理内容的流程图。
图8是示出本发明实施方式6的雷达装置的结构图。
图9是示出频率在固定的频率范围内呈线性地增减的三角波状的发送信号的说明图。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，按照附图说明用于实施本发明的方式。
实施方式1
图1是示出本发明实施方式1的雷达装置的结构图。
图1中，脉冲信号生成部1是以脉冲重复周期(PRI：Pulse Repetition Interval)重复生成脉冲信号(具有固定宽度的基带的脉冲状的调制波形)的信号源。另外，脉冲信号生成部1构成脉冲信号生成单元。
这里，假定脉冲状的调制波形，但除此以外，例如还存在频率与时间成比例地增大的线形调频(chirp调制)波形、相位与时间一同变化的相位编码调制波形、以及作为连续波的CW信号的频率与时间一同变化的调频波形等。
基准信号生成部2是生成基准信号的信号源，该基准信号具有规定的连续波形。
发送频率变换部3例如由乘法器等构成，通过将由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号和由基准信号生成部2生成的基准信号相乘，实施将该脉冲信号的频率从IF频带(基带)变换成RF频带(高频带)并输出RF频带的脉冲信号的处理。
发送放大部4例如由放大器等构成，实施将从发送频率变换部3输出的RF频带的脉冲信号放大的处理。
循环器5是如下的信号路径切换器：将由发送放大部4放大后的RF频带的脉冲信号输出到收发天线6，另一方面，将收发天线6的接收信号输出到接收放大部7。
收发天线6是如下的设备：将从循环器5输出的RF频带的脉冲信号放射到空间，另一方面，接收被目标反射回来的上述脉冲信号的散射波。
接收放大部7例如由放大器等构成，实施将从循环器5输出的收发天线6的接收信号放大的处理。
接收频率变换部8例如由乘法器等构成，实施如下处理：将由接收放大部7放大后的接收信号的频率从RF频带变换成IF频带并输出IF频带的接收信号。
AD变换部9实施将从接收频率变换部8输出的IF频带的接收信号从模拟信号变换成数字信号的处理。
另外，由基准信号生成部2、发送频率变换部3、发送放大部4、循环器5、收发天线6、接收放大部7、接收频率变换部8和AD变换部9构成收发单元。
信号处理器10实施如下处理：分析从AD变换部9输出的数字的接收信号，判别存在于附近的物体是移动物体还是静止物体。
在图1的例子中，假定作为信号处理器10的构成要素的脉冲压缩处理部11、脉冲击中间隔积分处理部12、峰值检测处理部13和静止物体判定处理部14分别由专用的硬件(例如安装有CPU的半导体集成电路或单片微机等)构成，但信号处理器10也可以由计算机构成。
在信号处理器10由计算机构成的情况下，将记述有脉冲压缩处理部11、脉冲击中间隔积分处理部12、峰值检测处理部13和静止物体判定处理部14的处理内容的程序存储到计算机的存储器中，并由该计算机的CPU执行该存储器中存储的程序即可。
脉冲压缩处理部11实施如下处理：使用由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号，对从AD变换部9输出的接收信号进行脉冲压缩。
脉冲击中间隔积分处理部12实施如下处理：通过按照每次脉冲击中对脉冲压缩处理部11进行脉冲压缩后的接收信号进行积分，生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图。
另外，由脉冲压缩处理部11和脉冲击中间隔积分处理部12构成距离多普勒映射图生成单元。
峰值检测处理部13实施如下处理：在由脉冲击中间隔积分处理部12生成的距离多普勒映射图中，检测信号功率为阈值以上的峰值。另外，峰值检测处理部13构成峰值检测单元。
静止物体判定处理部14实施如下处理：判定与由峰值检测处理部13检测到的峰值对应的距离和多普勒频率是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，如果满足几何学的位置关系，则认定为与上述峰值相关的物体是静止物体。另外，静止物体判定处理部14构成静止物体判定单元。
接着对动作进行说明。
首先，脉冲信号生成部1以PRI重复生成脉冲信号(具有固定宽度的基带的脉冲状的调制波形)。
此外，基准信号生成部2生成基准信号，该基准信号具有规定的连续波形。
发送频率变换部3在脉冲信号生成部1生成脉冲信号后，通过将该脉冲信号和由基准信号生成部2生成的基准信号相乘，将该脉冲信号的频率从IF频带变换成RF频带，并将RF频带的脉冲信号输出到发送放大部4。
发送放大部4在从发送频率变换部3接收到RF频带的脉冲信号后，将该脉冲信号放大，并将放大后的RF频带的脉冲信号输出到循环器5。
循环器5在从发送放大部4接收到放大后的RF频带的脉冲信号后，将该脉冲信号输出到收发天线6。
由此，从收发天线6将RF频带的脉冲信号放射到空间。放射到空间的脉冲信号的一部分被目标反射，被目标反射后的脉冲信号的散射波由收发天线6接收。
循环器5将收发天线6的接收信号输出到接收放大部7。
接收放大部7在从循环器5接收到收发天线6的接收信号后，将该接收信号放大，并将放大后的接收信号输出到接收频率变换部8。
接收频率变换部8在从接收放大部7接收到放大后的接收信号后，将该接收信号的频率从RF频带变换成IF频带，并将IF频带的接收信号输出到AD变换部9。
AD变换部9在从接收频率变换部8接收到IF频带的接收信号后，将该接收信号从模拟信号变换成数字信号。
信号处理器10在从AD变换部9接收到数字的接收信号后，分析该接收信号，判别存在于附近的物体是移动物体还是静止物体。
以下，具体说明信号处理器10的处理内容。
信号处理器10的脉冲压缩处理部11在从AD变换部9接收到数字的接收信号后，实施如下处理(相关处理)：使用由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号，对该接收信号进行脉冲压缩。
信号处理器10的脉冲击中间隔积分处理部12在从脉冲压缩处理部11接收到脉冲压缩后的接收信号后，在脉冲击中方向上对脉冲压缩后的接收信号进行FFT(高速傅立叶变换)或DFT(离散傅立叶变换)，并取其变换结果的绝对值的平方，由此生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图。
这里，图2是示出距离多普勒映射图的生成例的示意图。
在距离多普勒映射图中，不仅产生与作为目标的移动物体相关的峰值(信号功率的峰值)，还产生与静止物体等相关的峰值。
在本实施方式1中，设为不存在距离和多普勒频率的模糊性来进行以下的说明。
信号处理器10的峰值检测处理部13在脉冲击中间隔积分处理部12生成距离多普勒映射图后，在该距离多普勒映射图中，检测信号功率为规定的阈值以上的峰值。
这里的阈值可以使用固定值，但也可以通过实施将检测目标以外的概率(误警报概率)设为固定的CFAR(Constant False Alarm Rate：误警报概率固定)处理等，按照每个距离多普勒范围，使用可变的阈值。
信号处理器10的静止物体判定处理部14在峰值检测处理部13检测到1个以上的峰值时，判定与各峰值对应的距离和多普勒频率是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，如果满足几何学的位置关系，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
以下，具体说明由静止物体判定处理部14进行的判定处理。
图3是示出图1的雷达装置被设置于前方(例如保险杠的附近)的本车辆与静止物体(与本车辆的行进方向平行地设置的护栏(反射体))之间的位置关系的说明图。
在图3的例子中，与本车辆的行进方向平行地存在护栏(反射体)等静止物体，当着眼于存在于位置(x，y)处的静止物体时，本车辆到静止物体的距离R和多普勒频率fd如下述式(5)和式(6)那样表示，位置(x，y)是与本车辆在垂直方向的距离(以下称作“垂直距离”)为x、与本车辆在平行方向的距离(以下称作“平行距离”)为y的位置。
其中，Va是本车辆的速度。
例如，在关于y解式(5)并代入到式(6)时，可得到下述式(7)。
在由峰值检测处理部13检测到的峰值是与存在于位置(x，y)处的静止物体相关的峰值的情况下，与该峰值对应的距离R和多普勒频率fd用式(7)进行相关。
因此，如果知道本车辆到静止物体的垂直距离x，则判定与由峰值检测处理部13检测到的峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足式(7)。如果满足式(7)，则满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，因此认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
另一方面，如果不满足式(7)，则不满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，因此认定为与该峰值相关的物体是移动物体。
因此，为了判别与峰值相关的物体是移动物体还是静止物体，需要事先确定本车辆到静止物体的垂直距离x。
以下，说明本车辆到静止物体的垂直距离x的确定方法的一例。
[垂直距离x的确定方法1]
垂直距离x的确定方法1是利用以下情况的方法：从存在于雷达正侧面的物体的反射是镜面反射，示出非常高的反射功率。
在由峰值检测处理部13检测到的1个以上的峰值中的、多普勒频率fd为0的峰值中，确定距离R最短的峰值。
根据式(5)，距离R最短的条件是y＝0(R＝x)，在y＝0的情况下，根据式(6)，fd＝0。因此，可以说多普勒频率fd为0的峰值与存在于雷达正侧面的物体相关。
并且，如果在多普勒频率fd为0的峰值中，距离R最短的峰值的信号功率在规定值以上，则极可能是从存在于雷达正侧面的物体的反射，因此估计为与该峰值对应的距离R(＝x)是到静止物体的垂直距离x。
另外，作为与峰值的信号功率进行比较的规定值，可使用通过实验而观测到的值等。
[垂直距离x的确定方法2]
例如，在安装有目标的跟踪功能等的情况下，可考虑如下方法：通过预先实施目标的跟踪处理，观测本车辆到静止物体的垂直距离x。
按照以上可知，根据本实施方式1，构成为静止物体判定处理部14判定与由峰值检测处理部13检测到的峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，如果满足几何学的位置关系，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体，因此起到如下效果：即使由峰值检测处理部13检测到的峰值的数量增加，也能够以较少的运算量准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。
即，仅通过判定是否满足式(7)的简单处理，就能够认定为与峰值相关的物体是静止物体，不需要如现有例那样实施运算量多的频谱匹配度的计算处理，因此即使在检测峰值的数量多的情况下，也能够防止运算负荷的增大。
此外，在本实施方式1中，与现有例不同，能够应用于利用脉冲信号作为雷达波的雷达装置。
在本实施方式1中示出了静止物体是直线状的护栏的例子，但在作为静止物体的护栏弯曲的情况下，如果根据本车辆的偏航率估计曲率，并假定护栏存在于具有该曲率的曲线上，则能够通过本实施方式1中记述的方法，准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。
实施方式2
在上述实施方式1中，示出了静止物体判定处理部14确定本车辆到静止物体的垂直距离x，并使用该垂直距离x，判定与由峰值检测处理部13检测到的峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，但也可以在不确定本车辆到静止物体的垂直距离x的情况下，判定与由峰值检测处理部13检测到的峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系。
具体而言，如下所述。
在本实施方式2中，是以护栏等静止物体存在于与本车辆相隔规定的距离以内处为前提的。
例如，是以本车辆到静止物体的垂直距离x存在于2米到10米的范围以内为前提的。但是，2米或10米的数值只不过是一个例子。
该情况下，在最初的阶段，例如静止物体判定处理部14设为垂直距离x是“2”，按照由峰值检测处理部13检测到的每个峰值，判定与该峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系。
此时，如果存在满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系的峰值，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
另一方面，如果与全部峰值对应的距离R和多普勒频率fd都不满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，则静止物体判定处理部14将垂直距离x变更规定的微小距离Δx(例如Δx＝50cm)。
静止物体判定处理部14设为垂直距离是x+Δx(例如2.5米)，按照由峰值检测处理部13检测到的每个峰值，判定与该峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系。
此时，如果存在满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系的峰值，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
如果与全部峰值对应的距离R和多普勒频率fd都不满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，则之后在变更后的垂直距离x+Δx达到10米之前，依次进行变更，设为垂直距离是x+Δx，按照由峰值检测处理部13检测到的每个峰值，判定与该峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系。
另外，当微小距离Δx较大时，可能找不到满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系的峰值，因此微小距离Δx理想的是尽可能小的值，但如果过度减小微小距离Δx，则运算量增加。
因此，将微小距离Δx设为适当的大小(例如Δx＝50cm)，即使在不完全满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系的情况下，只要几何学的位置关系偏差处于规定的允许值的范围内，则判定为满足几何学的位置关系。
按照以上可知，根据本实施方式2，构成为静止物体判定处理部14按照由峰值检测处理部13检测到的每个峰值，使用事先设定的垂直距离x，判定与该峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，另一方面，如果与由峰值检测处理部13检测到的全部峰值对应的距离R和多普勒频率fd都不满足几何学的位置关系，则变更该垂直距离x，使用变更后的垂直距离x+Δx，判定与该峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否满足雷达与静止物体间的几何学的位置关系，因此起到如下效果：能够在不事先确定本车辆到静止物体的垂直距离x的情况下，准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。
实施方式3
在上述实施方式1中，示出了以不存在距离R和多普勒频率fd的模糊性为前提的情况，但实际上，距离R或多普勒频率fd中的任意一个产生模糊性的情况较多。
因此，在本实施方式3中，说明如下例子：即使距离R或多普勒频率fd中的任意一个产生模糊性，也能够准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。
图4是示出本发明实施方式3的雷达装置的结构图，在图中，与图1相同的标号表示相同或相应部分，因此省略说明。
发送频率变换部3－1例如由乘法器等构成，通过将由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号和由基准信号生成部2生成的基准信号相乘，实施将该脉冲信号的频率从IF频带变换成RF频带并输出RF频带的脉冲信号的处理。
发送放大部4－1例如由放大器等构成，实施将从发送频率变换部3－1输出的RF频带的脉冲信号放大的处理。
循环器5－1是如下的信号路径切换器：将由发送放大部4－1放大后的RF频带的脉冲信号输出到收发天线6－1，另一方面，将收发天线6－1的接收信号输出到接收放大部7－1。
收发天线6－1是如下的设备：将从循环器5－1输出的RF频带的脉冲信号放射到空间，另一方面，接收被目标反射回来的上述脉冲信号的散射波。
接收放大部7－1例如由放大器等构成，实施将从循环器5－1输出的收发天线6－1的接收信号放大的处理。
接收频率变换部8－1例如由乘法器等构成，实施如下处理：将由接收放大部7－1放大后的接收信号的频率从RF频带变换成IF频带并输出IF频带的接收信号。
AD变换部9－1实施将从接收频率变换部8－1输出的IF频带的接收信号从模拟信号变换成数字信号的处理。
另外，由基准信号生成部2、发送频率变换部3－1、发送放大部4－1、循环器5－1、收发天线6－1、接收放大部7－1、接收频率变换部8－1和AD变换部9－1构成收发单元。
发送频率变换部3－2例如由乘法器等构成，通过将由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号和由基准信号生成部2生成的基准信号相乘，实施将该脉冲信号的频率从IF频带变换成RF频带并输出RF频带的脉冲信号的处理。
发送放大部4－2例如由放大器等构成，实施将从发送频率变换部3－2输出的RF频带的脉冲信号放大的处理。
循环器5－2是如下的信号路径切换器：将由发送放大部4－2放大后的RF频带的脉冲信号输出到收发天线6－2，另一方面，将收发天线6－2的接收信号输出到接收放大部7－2。
收发天线6－2是如下的设备：将从循环器5－2输出的RF频带的脉冲信号放射到空间，另一方面，接收被目标反射回来的上述脉冲信号的散射波。
接收放大部7－2例如由放大器等构成，实施将从循环器5－2输出的收发天线6－2的接收信号放大的处理。
接收频率变换部8－2例如由乘法器等构成，实施如下处理：将由接收放大部7－2放大后的接收信号的频率从RF频带变换成IF频带并输出IF频带的接收信号。
AD变换部9－2实施将从接收频率变换部8－2输出的IF频带的接收信号从模拟信号变换成数字信号的处理。
另外，由基准信号生成部2、发送频率变换部3－2、发送放大部4－2、循环器5－2、收发天线6－2、接收放大部7－2、接收频率变换部8－2和AD变换部9－2构成收发单元。
信号处理器20实施如下处理：分析从AD变换部9－1、9－2输出的数字的接收信号，判别存在于附近的物体是移动物体还是静止物体。
在图4的例子中，假定作为信号处理器20的构成要素的脉冲压缩处理部11－1、11－2、脉冲击中间隔积分处理部12－1、12－2、峰值检测处理部13－1、13－2、角度测量处理部21和静止物体判定处理部22分别由专用的硬件(例如安装有CPU的半导体集成电路或单片微机等)构成，但信号处理器20也可以由计算机构成。
在信号处理器20由计算机构成的情况下，将记述有脉冲压缩处理部11－1、11－2、脉冲击中间隔积分处理部12－1、12－2、峰值检测处理部13－1、13－2、角度测量处理部21和静止物体判定处理部22的处理内容的程序存储到计算机的存储器中，并由该计算机的CPU执行该存储器中存储的程序即可。
脉冲压缩处理部11－1实施如下处理：使用由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号，对从AD变换部9－1输出的接收信号进行脉冲压缩。
脉冲击中间隔积分处理部12－1实施如下处理：通过按照每次脉冲击中对脉冲压缩处理部11－1进行脉冲压缩后的接收信号进行积分，生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图。
另外，由脉冲压缩处理部11－1和脉冲击中间隔积分处理部12－1构成距离多普勒映射图生成单元。
峰值检测处理部13－1实施如下处理：在由脉冲击中间隔积分处理部12－1生成的距离多普勒映射图中，检测信号功率为阈值以上的峰值。另外，峰值检测处理部13－1构成峰值检测单元。
脉冲压缩处理部11－2实施如下处理：使用由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号，对从AD变换部9－2输出的接收信号进行脉冲压缩。
脉冲击中间隔积分处理部12－2实施如下处理：通过按照每次脉冲击中对脉冲压缩处理部11－2进行脉冲压缩后的接收信号进行积分，生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图。
另外，由脉冲压缩处理部11－2和脉冲击中间隔积分处理部12－2构成距离多普勒映射图生成单元。
峰值检测处理部13－2实施如下处理：在由脉冲击中间隔积分处理部12－2生成的距离多普勒映射图中，检测信号功率为阈值以上的峰值。另外，峰值检测处理部13－2构成峰值检测单元。
角度测量处理部21实施如下处理：使用由峰值检测处理部13－1检测到的峰值与由峰值检测处理部13－2检测到的峰值之间的相位差，测量散射波相对于天线6－1、6－2的入射角度。另外，角度测量处理部21构成角度测量单元。
静止物体判定处理部22实施如下处理：判定与由峰值检测处理部13－1、13－2检测到的峰值对应的距离和多普勒频率是否与根据由角度测量处理部21测量出的入射角度而求出的距离和多普勒频率一致，如果距离或多普勒频率一致，则认定为与上述峰值相关的物体是静止物体。另外，静止物体判定处理部22构成静止物体判定单元。
在本实施方式3中，示出具有2个***的脉冲信号生成部1和基准信号生成部2以外的各种处理部，但也可以具有3个***以上。
接着对动作进行说明。
首先，脉冲信号生成部1与上述实施方式1同样地，以PRI重复生成脉冲信号。
此外，基准信号生成部2生成基准信号，该基准信号具有规定的连续波形。
发送频率变换部3－1在脉冲信号生成部1生成脉冲信号后，与图1的发送频率变换部3同样地，通过将该脉冲信号和由基准信号生成部2生成的基准信号相乘，将该脉冲信号的频率从IF频带变换成RF频带，并将RF频带的脉冲信号输出到发送放大部4－1。
发送放大部4－1在从发送频率变换部3－1接收到RF频带的脉冲信号后，与图1的发送放大部4同样地，将该脉冲信号放大，并将放大后的RF频带的脉冲信号输出到循环器5－1。
循环器5－1在从发送放大部4－1接收到放大后的RF频带的脉冲信号后，与图1的循环器5同样地，将该脉冲信号输出到收发天线6－1。
由此，从收发天线6－1将RF频带的脉冲信号放射到空间。放射到空间的脉冲信号的一部分被目标反射，被目标反射后的脉冲信号的散射波由收发天线6－1接收。
循环器5－1将收发天线6－1的接收信号输出到接收放大部7－1。
接收放大部7－1在从循环器5－1接收到收发天线6－1的接收信号后，与图1的接收放大部7同样地，将该接收信号放大，并将放大后的接收信号输出到接收频率变换部8－1。
接收频率变换部8－1在从接收放大部7－1接收到放大后的接收信号后，与图1的接收频率变换部8同样地，将该接收信号的频率从RF频带变换成IF频带，并将IF频带的接收信号输出到AD变换部9－1。
AD变换部9－1在从接收频率变换部8－1接收到IF频带的接收信号后，与图1的AD变换部9同样地，将该接收信号从模拟信号变换成数字信号。
发送频率变换部3－2在脉冲信号生成部1生成脉冲信号后，与图1的发送频率变换部3同样地，通过将该脉冲信号和由基准信号生成部2生成的基准信号相乘，将该脉冲信号的频率从IF频带变换成RF频带，并将RF频带的脉冲信号输出到发送放大部4－2。
发送放大部4－2在从发送频率变换部3－2接收到RF频带的脉冲信号后，与图1的发送放大部4同样地，将该脉冲信号放大，并将放大后的RF频带的脉冲信号输出到循环器5－2。
循环器5－2在从发送放大部4－2接收到放大后的RF频带的脉冲信号后，与图1的循环器5同样地，将该脉冲信号输出到收发天线6－2。
由此，从收发天线6－2将RF频带的脉冲信号放射到空间。放射到空间的脉冲信号的一部分被目标反射，被目标反射后的脉冲信号的散射波由收发天线6－2接收。
循环器5－2将收发天线6－2的接收信号输出到接收放大部7－2。
接收放大部7－2在从循环器5－2接收到收发天线6－2的接收信号后，与图1的接收放大部7同样地，将该接收信号放大，并将放大后的接收信号输出到接收频率变换部8－2。
接收频率变换部8－2在从接收放大部7－2接收到放大后的接收信号后，与图1的接收频率变换部8同样地，将该接收信号的频率从RF频带变换成IF频带，并将IF频带的接收信号输出到AD变换部9－2。
AD变换部9－2在从接收频率变换部8－2接收到IF频带的接收信号后，与图1的AD变换部9同样地，将该接收信号从模拟信号变换成数字信号。
信号处理器20在从AD变换部9－1、9－2接收到数字的接收信号后，分析该接收信号，判别存在于附近的物体是移动物体还是静止物体。
以下，具体说明信号处理器20的处理内容。
信号处理器20的脉冲压缩处理部11－1在从AD变换部9－1接收到数字的接收信号后，与图1的脉冲压缩处理部11同样地，实施如下处理(相关处理)：使用由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号，对该接收信号进行脉冲压缩。
信号处理器20的脉冲压缩处理部11－2在从AD变换部9－2接收到数字的接收信号后，与图1的脉冲压缩处理部11同样地，实施如下处理(相关处理)：使用由脉冲信号生成部1生成的脉冲信号，对该接收信号进行脉冲压缩。
信号处理器20的脉冲击中间隔积分处理部12－1在从脉冲压缩处理部11－1接收到脉冲压缩后的接收信号后，与图1的脉冲击中间隔积分处理部12同样地，在脉冲击中方向上对脉冲压缩后的接收信号进行FFT或DFT，并取其变换结果的绝对值的平方，由此生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图。
信号处理器20的脉冲击中间隔积分处理部12－2在从脉冲压缩处理部11－2接收到脉冲压缩后的接收信号后，与图1的脉冲击中间隔积分处理部12同样地，在脉冲击中方向上对脉冲压缩后的接收信号进行FFT或DFT，并取其变换结果的绝对值的平方，由此生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图。
在本实施方式3中，与上述实施方式1不同，设为距离或多普勒频率中的任意一个存在模糊性。
信号处理器20的峰值检测处理部13－1在脉冲击中间隔积分处理部12－1生成距离多普勒映射图后，与图1的峰值检测处理部13同样地，在该距离多普勒映射图中，检测信号功率为规定的阈值以上的峰值。
信号处理器20的峰值检测处理部13－2在脉冲击中间隔积分处理部12－2生成距离多普勒映射图后，与图1的峰值检测处理部13同样地，在该距离多普勒映射图中，检测信号功率为规定的阈值以上的峰值。
信号处理器20的角度测量处理部21使用由峰值检测处理部13－1检测到的峰值与由峰值检测处理部13－2检测到的峰值之间的相位差，测量散射波相对于天线6－1、6－2的入射角度。作为角度测量方式，例如存在相位差角度测量方式或单脉冲角度测量方式等。此外，也可以应用MUSIC(Multiple Signal Classification：多重信号分类)等高分辨率方法。
在由峰值检测处理部13－1、13－2检测到的峰值与被护栏等静止物体反射后的信号相关的情况下，在由角度测量处理部21测量出的入射角度θ和与该峰值对应的距离R以及多普勒频率fd之间，下述式(8)(9)的关系成立。
信号处理器20的静止物体判定处理部22在角度测量处理部21测量出散射波相对于天线6－1、6－2的入射角度θ后，将该入射角度θ代入到式(8)来计算距离R，并且将该入射角度θ代入到式(9)来计算多普勒频率fd。
然后，静止物体判定处理部22判定与由峰值检测处理部13－1、13－2检测到的峰值对应的距离R和多普勒频率fd与根据式(8)(9)计算出的距离R和多普勒频率fd是否一致，如果距离R或多普勒频率fd中的任意一个一致，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
如果距离R和多普勒频率fd均不一致，则认定为与该峰值相关的物体是移动物体。
按照以上可知，根据本实施方式3，构成为设置角度测量处理部21，该角度测量处理部21使用由峰值检测处理部13－1检测到的峰值和由峰值检测处理部13－2检测到的峰值，测量散射波相对于天线6－1、6－2的入射角度θ，静止物体判定处理部22判定与由峰值检测处理部13－1、13－2检测到的峰值对应的距离R和多普勒频率fd是否与根据由角度测量处理部21测量出的入射角度θ求出的距离R和多普勒频率fd一致，如果距离R或多普勒频率fd一致，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体，因此起到如下效果：即使距离R或多普勒频率fd中的任意一个存在模糊性，也能够准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。
实施方式4
图5是示出本发明实施方式4的雷达装置的结构图，图5的雷达装置是FMCW方式的雷达装置。
在本实施方式4中说明发送天线是1个、接收天线是2个的结构，但也可以是发送天线是2个以上、接收天线是3个以上的结构。
在图中，三角波发生部31是如下的信号源：生成频率在固定的频率范围内呈线性地增减的三角波的发送信号。另外，三角波发生部31构成发送信号生成单元。
分配处理部32实施将由三角波发生部31生成的发送信号分配到发送天线33和混频器35－1、35－2的处理。
发送天线33是将由分配处理部32分配的发送信号放射到空间的设备。另外，由分配处理部32和发送天线33构成信号发送单元。
接收天线34－1、34－2是接收从发送天线33放射后被目标反射回来的发送信号的散射波的设备。另外，接收天线34－1、34－2构成信号接收单元。
混频器35－1、35－2实施如下处理：将由分配处理部32分配的发送信号和接收天线34－1、34－2的接收信号混合，生成作为其混合信号的差拍信号(发送信号和接收信号的频率差的正弦波信号)。另外，混频器35－1、35－2构成差拍信号生成单元。
滤波器36－1、36－2实施如下等处理：去除叠加在由混频器35－1、35－2生成的差拍信号中的噪声成分等。
在图5的例子中，安装有滤波器36－1、36－2，但不一定要安装滤波器36－1、36－2。
A/D变换部37－1、37－2实施将从滤波器36－1、36－2输出的差拍信号从模拟信号变换成数字信号的处理。
信号处理器40实施如下处理：分析从AD变换部37－1、37－2输出的数字的差拍信号，判别存在于附近的物体是移动物体还是静止物体。
在图5的例子中，假定作为信号处理器40的构成要素的傅立叶变换部41－1、41－2、峰值检测处理部42－1、42－2、角度测量处理部43和静止物体判定处理部44分别由专用的硬件(例如安装有CPU的半导体集成电路或单片微机等)构成，但信号处理器40也可以由计算机构成。
在信号处理器40由计算机构成的情况下，将记述有傅立叶变换部41－1、41－2、峰值检测处理部42－1、42－2、角度测量处理部43和静止物体判定处理部44的处理内容的程序存储到计算机的存储器中，并由该计算机的CPU执行该存储器中存储的程序即可。
傅立叶变换部41－1、41－2通过实施从AD变换部37－1、37－2输出的数字的差拍信号的傅立叶变换，实施计算该差拍信号的差拍频谱的处理。另外，傅立叶变换部41－1、41－2构成差拍频谱计算单元。
峰值检测处理部42－1、42－2实施如下处理：检测由傅立叶变换部41－1、41－2计算出的差拍频谱的峰值。另外，峰值检测处理部42－1、42－2构成峰值检测单元。
角度测量处理部43实施如下处理：使用由峰值检测处理部42－1检测到的峰值与由峰值检测处理部42－2检测到的峰值之间的相位差，测量散射波相对于接收天线34－1、34－2的入射角度。另外，角度测量处理部43构成角度测量单元。
静止物体判定处理部44实施如下处理：使用由角度测量处理部43测量出的入射角度，判定与由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值相关的物体是否是静止物体。
即，静止物体判定处理部44实施如下处理：判定由角度测量处理部43测量出的入射角度与根据由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值的差拍频率而求出的散射波的入射角度之间的差分是否在规定值以内，如果该差分在规定值以内，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。另外，静止物体判定处理部44构成静止物体判定单元。
接着对动作进行说明。
首先，三角波发生部31生成频率在固定的频率范围内呈线性地增减的三角波的发送信号(参照图9)。
分配处理部32在三角波发生部31生成发送信号后，将该发送信号分配到发送天线33和混频器35－1、35－2。
发送天线33在接收到由分配处理部32分配的发送信号后，将该发送信号放射到空间。
由发送天线33放射到空间的发送信号的一部分被目标反射，被目标反射后的发送信号的散射波由接收天线34－1、34－2接收。
混频器35－1将由分配处理部32分配的发送信号和接收天线34－1的接收信号混合，生成作为其混合信号的差拍信号(发送信号和接收信号的频率差的正弦波信号)，并经由滤波器36－1将该差拍信号输出到A/D变换部37－1。
混频器35－2将由分配处理部32分配的发送信号和接收天线34－2的接收信号混合，生成作为其混合信号的差拍信号，并经由滤波器36－2将该差拍信号输出到A/D变换部37－2。
A/D变换部37－1在从滤波器36－1接收到差拍信号后，将该差拍信号从模拟信号变换成数字信号，并将数字的差拍信号输出到信号处理器40的傅立叶变换部41－1。
A/D变换部37－2在从滤波器36－2接收到差拍信号后，将该差拍信号从模拟信号变换成数字信号，并将数字的差拍信号输出到信号处理器40的傅立叶变换部41－2。
信号处理器40的傅立叶变换部41－1在从AD变换部37－1接收到数字的差拍信号后，通过实施该差拍信号的傅立叶变换，计算该差拍信号的差拍频谱。
信号处理器40的傅立叶变换部41－2在从AD变换部37－2接收到数字的差拍信号后，通过实施该差拍信号的傅立叶变换，计算该差拍信号的差拍频谱。
信号处理器40的峰值检测处理部42－1在傅立叶变换部41－1计算出差拍频谱后，检测该差拍频谱的峰值。即，计算该差拍频谱的绝对值的平方，检测其计算结果超过规定的阈值的差拍频谱的振幅/相位作为峰值。
信号处理器40的峰值检测处理部42－2在傅立叶变换部41－2计算出差拍频谱后，检测该差拍频谱的峰值。即，计算该差拍频谱的绝对值的平方，检测其计算结果超过规定的阈值的差拍频谱的振幅/相位作为峰值。
信号处理器40的角度测量处理部43使用由峰值检测处理部42－1检测到的峰值与由峰值检测处理部42－2检测到的峰值之间的相位差，测量散射波相对于接收天线34－1、34－2的入射角度。作为角度测量方式，例如存在相位差角度测量方式或单脉冲角度测量方式等。此外，也可以应用MUSIC等高分辨率方法。
信号处理器40的静止物体判定处理部44在角度测量处理部43测量出入射角度θ后，使用该入射角度θ，判定与由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值相关的物体是否是静止物体。
即，静止物体判定处理部44判定由角度测量处理部43测量出的入射角度θ与根据由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值的差拍频率而求出的散射波的入射角度之间的差分是否在规定值以内，如果该差分在规定值以内，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
以下，具体说明静止物体判定处理部44的处理内容。
图6是示出静止物体判定处理部44的处理内容的流程图。
这里，将本车辆与静止物体(护栏)之间的位置关系设为图3那样时，相对于存在于位置(x，y)处的静止物体的差拍频率(正线性调频时的差拍频率fup和负线性调频时的差拍频率fdown)如下述式(10)(11)那样表示。
根据式(10)(11)，如果可得到本车辆的速度Va和到静止物体的垂直距离x，则能够求出与由峰值检测处理部42－1、42－2第n个检测到的峰值的差拍频率fup＿n、fdown＿n对应的平行距离yn。关于本车辆的速度Va，例如能够利用搭载于本车辆的速度计得到。此外，关于到静止物体的垂直距离x，能够利用在上述实施方式1中记述的垂直距离x的确定方法1、2得到。
除了上述方法以外，还可以如以下那样估计垂直距离x。处于垂直距离x的位置处的静止物体的多普勒频率是0，因此式(10)(11)的差拍频率的绝对值一致。因此，还可考虑以下方法：将式(10)(11)的差拍频率的绝对值一致的峰值或式(10)(11)的差拍频率的绝对值的差较小(例如设定成差拍频率的分辨率＝1/T以下)的峰值设为静止物体。
因此，静止物体判定处理部44取得本车辆的速度Va和到静止物体的垂直距离x(步骤ST1)，并将本车辆的速度Va和到静止物体的垂直距离x代入到式(10)(11)中，计算与第n个(n＝1、2、···、N)检测到的峰值的差拍频率fup＿n、fdown＿n对应的平行距离yn(步骤ST2)。
另外，在差拍频率fup＿n、fdown＿n、本车辆的速度Va和到静止物体的垂直距离x给定时，式(10)(11)成为关于y的4次方程式，因此能够通过解4次方程式，计算与差拍频率fup＿n、fdown＿n对应的平行距离yn，作为4次方程式的解法，例如公知有费拉里的方法等，能够直接求出。
静止物体判定处理部44在计算出与第n个检测到的峰值的差拍频率fup＿n、fdown＿n对应的平行距离yn后，如下述式(12)所示，使用平行距离yn，计算从存在于位置(x，y)处的静止物体反射出而入射到接收天线34－1、34－2的散射波的入射角度(步骤ST3)。
这里，是使用式(12)计算散射波的入射角度但还存在以下方法：使y逐次稍微变化(例如以扫描带宽B的倒数为间隔变化)，计算差拍频率fup、fdown和入射角度在使y变化的同时计算出的差拍频率fup、fdown中，将与由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值的差拍频率最接近的差拍频率fup、fdown对应的入射角度设为
静止物体判定处理部44在计算出散射波的入射角度后，如下述式(13)所示，计算该入射角度与由角度测量处理部43测量出的入射角度θn(根据第n个检测到的各峰值的相位差测量出的入射角度θ)之间的差分Dif(步骤ST4)。
此外，也可以替代角度而使用差拍频谱信号的相位差，进行静止物体的判定。即，如以下那样计算接收天线34－1、34－2的差拍频谱的第n个信号的x1，n、x2，n的相位差ξn。
Zn＝(x1，n)×(x2，n)＊
ξn＝tan－1(Im[Zn]/Re[Zn])
其中，＊表示复数共轭，Im[·]表示计算虚部的操作，Re[·]表示计算实部的操作。
也可以构成为如以下那样根据从存在于位置(x，y)处的静止物体反射出而入射到接收天线34－1、34－2的散射波的入射角度计算相位差δn，替代θn、而分别使用ξn、δn。
δn＝－2π/λ×d×sin(θn)
其中，λ是发送信号的波长，d是接收天线的间隔。
静止物体判定处理部44在计算出入射角度与入射角度θn的差分Dif后，将该差分Dif与预先设定的阈值ε进行比较，如果该差分Dif小于阈值ε(步骤ST5)，则认定为与第n个检测到的峰值相关的物体是静止物体(步骤ST6)。
另一方面，如果该差分Dif在阈值ε以上(步骤ST5)，则认定为与第n个检测到的峰值相关的物体是移动物体(步骤ST7)。
这里，示出判别与第n个检测到的峰值相关的物体是静止物体还是移动物体，但在通过峰值检测处理部42－1、42－2检测到N个峰值的情况下，通过关于N个峰值实施同样的处理，判别是静止物体还是移动物体。
按照以上可知，根据本实施方式4，构成为设置角度测量处理部43，该角度测量处理部43使用由峰值检测处理部42－1检测到的峰值与由峰值检测处理部42－2检测到的峰值之间的相位差，测量散射波相对于接收天线34－1、34－2的入射角度θ，静止物体判定处理部44判定由角度测量处理部43测量出的入射角度θ与根据由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值的差拍频率而求出的散射波的入射角度之间的差分是否在规定值以内，如果该差分在规定值以内，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体，因此即使在FMCW方式的雷达的情况下，也与上述实施方式1同样起到如下效果：即使检测到的峰值的数量增加，也能够以较少的运算量准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。
实施方式5
在上述实施方式4中，示出了静止物体判定处理部44判定由角度测量处理部43测量出的入射角度θ与根据由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值的差拍频率而求出的散射波的入射角度之间的差分是否在规定值以内，如果该差分在规定值以内，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体，但也可以是，判定由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值的差拍频率fup、fdown与根据由角度测量处理部43测量出的入射角度θ而求出的差拍频率之间的差分是否在规定值以内，如果该差分在规定值以内，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体。
以下，具体说明静止物体判定处理部44的处理内容。
图7是示出静止物体判定处理部44的处理内容的流程图。
在角度测量处理部43使用第n个(n＝1、2、···、N)检测到的峰值，测量出散射波的入射角度θn后，静止物体判定处理部44取得本车辆的速度Va和到静止物体的垂直距离x(步骤ST11)，并如下述式(14)(15)所示，使用本车辆的速度Va、到静止物体的垂直距离x和入射角度θn，计算第n个检测到的峰值的差拍频率fup＿n＿g、fdown＿n＿g(步骤ST12)。
静止物体判定处理部44在使用入射角度θn等，计算出第n个检测到的峰值的差拍频率fup＿n＿g、fdown＿n＿g后，如下述式(16)(17)所示，计算该差拍频率fup＿n＿g与由峰值检测处理部42－1、42－2第n个检测到的峰值的差拍频率fup＿n之间的差分Difup，并且计算该差拍频率fdown＿n＿g与由峰值检测处理部42－1、42－2第n个检测到的峰值的差拍频率fdown_n之间的差分Difdown(步骤ST13)。
Difup＝|fup＿n－fup＿n＿g| (16)
Difdown＝|fdown＿n－fdown＿n＿g| (17)
静止物体判定处理部44在计算出差分Difup、Difdown后，如果在正线性调频时，则对该差分Difup和预先设定的阈值Δf进行比较，如果在负线性调频时，则对该差分Difdown和阈值Δf进行比较。
静止物体判定处理部44在正线性调频时，如果该差分Difup小于阈值Δf(步骤ST14)，则认定为与第n个检测到的峰值相关的物体是静止物体(步骤ST15)，如果该差分Difup在阈值Δf以上(步骤ST14)，则认定为与第n个检测到的峰值相关的物体是移动物体(步骤ST16)。
在负线性调频时，如果该差分Difdown小于阈值Δf(步骤ST14)，则认定为与第n个检测到的峰值相关的物体是静止物体(步骤ST15)，如果该差分Difdown在阈值Δf以上(步骤ST14)，则认定为与第n个检测到的峰值相关的物体是移动物体(步骤ST16)。
这里，示出判别与第n个检测到的峰值相关的物体是静止物体还是移动物体的情况，但在通过峰值检测处理部42－1、42－2检测到N个峰值的情况下，通过关于N个峰值实施同样的处理，判别是静止物体还是移动物体。
按照以上可知，根据本实施方式5，构成为设置角度测量处理部43，该角度测量处理部43使用由峰值检测处理部42－1检测到的峰值与由峰值检测处理部42－2检测到的峰值之间的相位差，测量散射波相对于接收天线34－1、34－2的入射角度θ，静止物体判定处理部44判定由峰值检测处理部42－1、42－2检测到的峰值的差拍频率fup＿n、fdown＿n与根据由角度测量处理部43测量出的入射角度θ而求出的差拍频率fup＿n＿g、fdown＿n＿g之间的差分是否在规定值以内，如果该差分在规定值以内，则认定为与该峰值相关的物体是静止物体，因此即使在FMCW方式的雷达的情况下，也与上述实施方式1同样起到如下效果：即使检测到的峰值的数量增加，也能够以较少的运算量准确地判定与峰值相关的物体是否是静止物体。此外，能够分别处理正线性调频和负线性调频。
另外，在本实施方式5中，示出将到静止物体的垂直距离x代入到式(14)(15)来计算第n个检测到的峰值的差拍频率fup＿n＿g、fdown＿n＿g的情况，但在到静止物体的垂直距离x未知的情况下，也可以将由峰值检测处理部42－1、42－2第n个检测到的峰值的差拍频率fup＿n、fdown＿n和由角度测量处理部43测量出的入射角度θn代入到式(14)(15)，计算到静止物体的垂直距离x。
实施方式6
图8是示出本发明实施方式6的雷达装置的结构图，在图中，与图5相同的标号表示相同或相应部分，因此省略说明。
信号处理器50实施如下处理：分析从AD变换部37－1、37－2输出的数字的差拍信号，判别存在于附近的物体是移动物体还是静止物体。
在图8的例子中，假定作为信号处理器50的构成要素的傅立叶变换部41－1、41－2、侧方静止物体方向零点波束形成处理部51、峰值检测处理部42－1、42－2、角度测量处理部43和静止物体判定处理部44分别由专用的硬件(例如安装有CPU的半导体集成电路或单片微机等)构成，但信号处理器50也可以由计算机构成。
在信号处理器50由计算机构成的情况下，将记述有傅立叶变换部41－1、41－2、侧方静止物体方向零点波束形成处理部51、峰值检测处理部42－1、42－2、角度测量处理部43和静止物体判定处理部44的处理内容的程序存储到计算机的存储器中，并由该计算机的CPU执行该存储器中存储的程序即可。
侧方静止物体方向零点波束形成处理部51实施如下处理：使用由傅立叶变换部41－1、41－2计算出的差拍频谱，计算静止物体的角度方向，在该角度方向上形成零点波束。另外，侧方静止物体方向零点波束形成处理部51构成零点波束形成单元。
接着对动作进行说明。
除了在峰值检测处理部42－1、42－2的前级安装有侧方静止物体方向零点波束形成处理部51这一点以外，与上述实施方式5相同，因此这里仅说明侧方静止物体方向零点波束形成处理部51的处理内容。
侧方静止物体方向零点波束形成处理部51使用上述式(10)～(12)，按照正线性调频时的每个差拍频率fup＿m，计算从存在于位置(x，y)处的静止物体反射出而入射到接收天线34－1、34－2的散射波的入射角度
侧方静止物体方向零点波束形成处理部51在计算出散射波的入射角度后，通过如下述式(18)所示，加上2个接收天线34－1、34－2间的相位差，在存在于位置(x，y)处的静止物体的方向上形成零点波束bup＿1＿m。
在式(18)中，s1＿up＿m是接收天线34－1中的正线性调频时的第m个差拍频谱的复信号，s2＿up＿m是接收天线34－2中的正线性调频时的第m个差拍频谱的复信号。
此外，λ是发送波长，d是接收天线34－1与接收天线34－2的元件间隔。
这里，如式(18)那样示出在静止物体的方向上形成零点波束bup＿1＿m的情况，但还能够通过形成下述式(19)所示的波束bup＿2＿m，进行相位差角度测量以及单脉冲角度测量。
按照以上可知，根据本实施方式6，构成为在峰值检测处理部42－1、42－2的前级安装有侧方静止物体方向零点波束形成处理部51，该侧方静止物体方向零点波束形成处理部51使用由傅立叶变换部41－1、41－2计算出的差拍频谱，计算静止物体的角度方向，在该角度方向上形成零点波束，因此存在静止物体判定处理部44对移动物体的检测变得容易的效果。
另外，本发明在本发明的范围内，能够实现各实施方式的自由组合、各实施方式的任意结构要素的变形或各实施方式中的任意结构要素的省略。
产业上的可利用性
本发明的雷达装置例如适于组装到如下的控制装置，该控制装置具有防止与移动体碰撞的功能或以固定的距离间隔追随前方车辆行驶的功能。
标号说明
1：脉冲信号生成部(脉冲信号生成单元)；2：基准信号生成部(收发单元)；3、3－1、3－2：发送频率变换部(收发单元)；4、4－1、4－2：发送放大部(收发单元)；5、5－1、5－2：循环器(收发单元)；6、6－1、6－2：收发天线(收发单元)；7、7－1、7－2：接收放大部(收发单元)；8、8－1、8－2：接收频率变换部(收发单元)；9、9－1、9－2：AD变换部(收发单元)；10：信号处理器；11：脉冲压缩处理部(距离多普勒映射图生成单元)；12：脉冲击中间隔积分处理部(距离多普勒映射图生成单元)；13：峰值检测处理部(峰值检测单元)；14：静止物体判定处理部(静止物体判定单元)；20：信号处理器；21：角度测量处理部(角度测量单元)；22：静止物体判定处理部(静止物体判定单元)；31：三角波发生部(发送信号生成单元)；32：分配处理部(信号发送单元)；33：发送天线(信号发送单元)；34－1、34－2：接收天线(信号接收单元)；35－1、35－2：混频器(差拍信号生成单元)；36－1、36－2：滤波器；37－1、37－2：A/D变换部；40：信号处理器；41－1、41－2：傅立叶变换部(差拍频谱计算单元)；42－1、42－2：峰值检测处理部(峰值检测单元)；43：角度测量处理部(角度测量单元)；44：静止物体判定处理部(静止物体判定单元)；50：信号处理器；51：侧方静止物体方向零点波束形成处理部(零点波束形成单元)。

Claims (7)

1.一种雷达装置，该雷达装置具有：
脉冲信号生成单元，其生成脉冲信号；
收发单元，其将由上述脉冲信号生成单元生成的脉冲信号放射到空间，另一方面，接收被目标反射回来的上述脉冲信号的散射波；
距离多普勒映射图生成单元，其使用由上述脉冲信号生成单元生成的脉冲信号，对上述收发单元的接收信号进行脉冲压缩，并按照每次脉冲对脉冲压缩后的接收信号进行积分，由此生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图；
峰值检测单元，其在由上述距离多普勒映射图生成单元生成的距离多普勒映射图中，检测信号功率为阈值以上的峰值；以及
静止物体判定单元，其根据由上述峰值检测单元检测到的峰值对应的距离、从本车辆到静止物体的垂直距离以及本车辆的速度计算多普勒频率；并且将检测到的所述峰值对应的多普勒频率和计算出的多普勒频率进行比较；在检测到的所述峰值对应的多普勒频率和计算出的多普勒频率相等的情况下，认定为与上述峰值相关的物体是静止物体。
2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
上述静止物体判定单元在由上述峰值检测单元检测到的1个以上的峰值中的、多普勒频率为0的峰值中，确定距离最短的峰值，如果该峰值的信号功率在规定值以上，则估计为与该峰值对应的距离是到静止物体的垂直距离，使用该垂直距离计算多普勒频率。
3.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
上述静止物体判定单元使用预先观测到的到静止物体的垂直距离计算多普勒频率。
4.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
上述静止物体判定单元按照由上述峰值检测单元检测到的每个峰值，在与峰值对应的多普勒频率和根据与该峰值对应的距离、事先设定的从本车辆到静止物体的垂直距离以及本车辆的速度而计算出的多普勒频率相等的情况下，判定为与该峰值相关的物体是静止物体，另一方面，在与由上述峰值检测单元检测到的全部峰值对应的多普勒频率和根据与该峰值对应的距离、事先设定的从本车辆到静止物体的垂直距离以及本车辆的速度而计算出的多普勒频率不同的情况下，变更该垂直距离，在使用变更后的垂直距离而计算出的多普勒频率和与峰值对应的多普勒频率相等的情况下，判定为与该峰值相关的物体是静止物体。
5.一种雷达装置，该雷达装置具有：
脉冲信号生成单元，其生成脉冲信号；
多个收发单元，它们将由上述脉冲信号生成单元生成的脉冲信号放射到空间，另一方面，接收被目标反射回来的脉冲信号的散射波；
多个距离多普勒映射图生成单元，它们使用由上述脉冲信号生成单元生成的脉冲信号，对上述收发单元的接收信号进行脉冲压缩，并按照每次脉冲对脉冲压缩后的接收信号进行积分，由此生成表示距离与多普勒频率之间的对应关系的距离多普勒映射图；
多个峰值检测单元，它们在由上述距离多普勒映射图生成单元生成的距离多普勒映射图中，检测信号功率为阈值以上的峰值；
角度测量单元，其使用由上述多个峰值检测单元检测到的峰值，测量散射波相对于上述收发单元的入射角度；以及
静止物体判定单元，其根据从本车辆到静止物体的垂直距离以及由上述角度测量单元测量出的入射角度计算距离，并且将由上述峰值检测单元检测到的峰值对应的距离和计算出的距离进行比较，在检测到的峰值对应的距离和计算出的距离相等的情况下，认定为与上述峰值相关的物体是静止物体；
或者，所述静止物体判定单元根据本车辆的速度以及由上述角度测量单元测量出的入射角度计算多普勒频率，并且将由上述峰值检测单元检测到的峰值对应的多普勒频率和计算出的多普勒频率进行比较，在检测到的峰值对应的多普勒频率和计算出的多普勒频率相等的情况下，认定为与上述峰值相关的物体是静止物体。
6.一种雷达装置，该雷达装置具有：
发送信号生成单元，其生成频率在固定的频率范围内呈线性地增减的发送信号；
信号发送单元，其将由上述发送信号生成单元生成的发送信号放射到空间；
多个信号接收单元，它们接收由上述信号发送单元放射后被目标反射回来的上述发送信号的散射波；
多个差拍信号生成单元，它们将由上述发送信号生成单元生成的发送信号和上述信号接收单元的接收信号混合，生成作为其混合信号的差拍信号；
多个差拍频谱计算单元，它们计算由上述差拍信号生成单元生成的差拍信号的差拍频谱；
多个峰值检测单元，它们检测由上述差拍频谱计算单元计算出的差拍频谱的峰值；
角度测量单元，其使用由上述多个峰值检测单元检测到的峰值，测量散射波相对于上述信号接收单元的入射角度；以及
静止物体判定单元，其使用由上述角度测量单元测量出的入射角度，判定与由上述峰值检测单元检测到的峰值相关的物体是否是静止物体，
上述静止物体判定单元根据与由上述峰值检测单元检测到的峰值对应的差拍频率、本车辆的速度、从本车辆到静止物体的垂直距离以及设定好的扫描时间和扫描带宽，计算从本车辆到静止物体的平行距离，使用该平行距离计算散射波的入射角度，在计算出的入射角度与由上述角度测量单元测量出的入射角度之间的差分在规定值以内的情况下，认定为与上述峰值相关的物体是静止物体。
7.一种雷达装置，该雷达装置具有：
发送信号生成单元，其生成频率在固定的频率范围内呈线性地增减的发送信号；
信号发送单元，其将由上述发送信号生成单元生成的发送信号放射到空间；
多个信号接收单元，它们接收由上述信号发送单元放射后被目标反射回来的上述发送信号的散射波；
多个差拍信号生成单元，它们将由上述发送信号生成单元生成的发送信号和上述信号接收单元的接收信号混合，生成作为其混合信号的差拍信号；
多个差拍频谱计算单元，它们计算由上述差拍信号生成单元生成的差拍信号的差拍频谱；
多个峰值检测单元，它们检测由上述差拍频谱计算单元计算出的差拍频谱的峰值；
角度测量单元，其使用由上述多个峰值检测单元检测到的峰值，测量散射波相对于上述信号接收单元的入射角度；以及
静止物体判定单元，其使用由上述角度测量单元测量出的入射角度，判定与由上述峰值检测单元检测到的峰值相关的物体是否是静止物体，
上述静止物体判定单元根据由上述角度测量单元测量出的入射角度、本车辆的速度、从本车辆到静止物体的垂直距离以及设定好的扫描时间和扫描带宽，计算差拍频率，在该差拍频率和与由上述峰值检测单元检测到的峰值对应的差拍频率之间的差分在规定值以内的情况下，认定为与上述峰值相关的物体是静止物体。
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