CN117616306A - 电子设备、电子设备的控制方法以及程序 - Google Patents
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Abstract
电子设备具有:发送天线,发送发送波;接收天线,接收发送波被反射后的反射波;信号处理部,基于作为发送波而被发送的发送信号以及作为反射波而被接收的接收信号,来计算反射发送波的物体与本设备的距离;品质判定部,判定接收信号的品质;以及控制部,基于由品质判定部判定出的所述接收信号的品质,以在对应于物体与本设备的距离的动作模式下发送发送波的方式进行控制。
Description
相关申请的相互参照
本申请主张2021年7月21日在日本提出专利申请的日本特愿2021-120869的优先权,并将该在先申请的全部公开内容援引入本申请用于参照。
技术领域
本公开涉及电子设备、电子设备的控制方法以及程序。
背景技术
例如,在与汽车相关的产业等领域中,测定本车辆与规定的物体之间的距离等的技术受到重视。特别是,近年来研究了各种通过发送毫米波这样的电波并接收被障碍物等物体反射的反射波,从而测定与物体之间的距离等的雷达(RADAR(Radio Detecting andRanging:无线电探测与测距))的技术。预想伴随着对驾驶员的驾驶进行辅助的技术以及与使驾驶的一部分或全部自动化的自动驾驶相关的技术的发展,这种测定距离等的技术的重要性将来会越来越高。
另外,关于能够提高通过接收所发送的电波被规定的物体反射后的反射波,来检测该物体的存在的精度的技术,提出了几个方案。例如,专利文献1提出了根据检测物体的信号的强度,来控制进行检测的判定的阈值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-185741号公报。
发明内容
一个实施方式的电子设备,
具有:
发送天线,发送发送波;
接收天线,接收所述发送波被反射后的反射波;
信号处理部,基于作为所述发送波而被发送的发送信号以及作为所述反射波而被接收的接收信号,来计算反射所述发送波的物体与本设备的距离;
品质判定部,判定所述接收信号的品质;以及
控制部,基于由所述品质判定部判定出的所述接收信号的品质,以在对应于所述物体与本设备的距离的动作模式下发送所述发送波的方式进行控制。
一个实施方式的电子设备的控制方法,
包括:
发送发送波的步骤;
接收所述发送波被反射后的反射波的步骤;
基于作为所述发送波而被发送的发送信号以及作为所述反射波而被接收的接收信号,来计算反射所述发送波的物体与本设备的距离的步骤;
判定所述接收信号的品质的步骤;以及
基于所述接收信号的品质,以在对应于所述物体与本设备的距离的动作模式下发送所述发送波的方式进行控制的步骤。
一个实施方式的程序,
使电子设备执行如下步骤:
发送发送波的步骤;
接收所述发送波被反射后的反射波的步骤;
基于作为所述发送波而被发送的发送信号以及作为所述反射波而被接收的接收信号,来计算反射所述发送波的物体与本设备的距离的步骤;
判定所述接收信号的品质的步骤;以及
基于所述接收信号的品质,以在对应于所述物体与本设备的距离的动作模式下发送所述发送波的方式进行控制的步骤。
附图说明
图1是说明一个实施方式的电子设备的使用方式的图。
图2是概略性地表示一个实施方式的电子设备的结构的功能框图。
图3是概略性地表示一个实施方式的电子设备的控制部的功能的框图。
图4是概略性地表示一个实施方式的电子设备的信号处理部的功能的框图。
图5是说明一个实施方式的发送信号的结构的图。
图6是说明基于一个实施方式的电子设备的动作的流程图。
图7是说明基于一个实施方式的电子设备的动作的概略图。
具体实施方式
在通过接收发送波被规定的物体反射后的反射波来检测该物体的技术中,期望提高检测的精度。本公开的目的在于,提供一种有助于检测物体的精度的提高的电子设备、电子设备的控制方法、以及程序。根据一个实施方式,能够提供一种有助于检测物体的精度的提高的电子设备、电子设备的控制方法、以及程序。以下,参照附图对一个实施方式进行详细地说明。
在本公开中,“电子设备”可以是例如通过从电力***或电池等供电的电力来驱动的设备。在本公开中,“用户”可以是使用或能够使用一个实施方式的电子设备的实体(典型地为人)、以及使用或能够使用包括一个实施方式的电子设备在内的***的实体的人。
一个实施方式的电子设备例如通过搭载于汽车等交通工具(移动体),能够将存在于该移动体的周围的规定的物体作为目标进行检测。因此,一个实施方式的电子设备能够从设置于移动体的发送天线向移动体的周围发送发送波。另外,一个实施方式的电子设备能够从设置于移动体的接收天线接收发送波被反射后的反射波。发送天线以及接收天线中的至少一方也可以包括在例如设置于移动体的雷达传感器等中。
以下,作为典型的例子,对一个实施方式的电子设备搭载于像乘用车那样的汽车的结构进行说明。然而,搭载了一个实施方式的电子设备的装置并不限于汽车。一个实施方式的电子设备可以搭载于自动驾驶汽车、公共汽车、卡车、出租车、摩托车、自行车、船舶、飞机、直升机、拖拉机等农业作业装置、除雪车、清扫车、警车、急救车以及无人机等各种移动体。另外,搭载了一个实施方式的电子设备的装置也并不一定限于通过自身动力移动的移动体。例如,搭载了一个实施方式的电子设备的移动体也可以为被拖拉机牵引的拖车部分等。一个实施方式的电子设备在传感器以及规定的物体中的至少一个能够移动的情况下能够测定传感器与物体之间的距离等。另外,即使在传感器以及物体二者都静止的情况下,一个实施方式的电子设备也能够测定传感器与物体之间的距离等。另外,本发明所包括的汽车不受总长度、总宽度、总高度、排气量、载客数、装载量等限制。例如,本发明的汽车也包括排量大于660cc的汽车、排量为660cc以下的汽车即所谓的轻型汽车等。另外,本发明的汽车也包括一部分或全部能量利用电并利用马达的动力的汽车。
首先,对基于一个实施方式的电子设备的物体的检测的例子进行说明。
图1是说明一个实施方式的电子设备的使用方式的图。图1示出了将一个实施方式的具备发送天线以及接收天线的传感器设置于移动体的例子。
在图1所示的移动体100中设置有一个实施方式的具有发送天线以及接收天线的传感器5。另外,图1所示的移动体100搭载(例如内置)有一个实施方式的电子设备1。关于电子设备1的具体的结构,将在后面说明。传感器5可以是例如具有发送天线以及接收天线中的至少一方的传感器。另外,传感器5可以适当地包括电子设备1所含的控制部10(参照图2)中的至少一部分等其他功能部中的至少任一个。图1所示的移动体100可以是乘用车那样的汽车的车辆,也可以是任意类型的移动体。在图1中,移动体100可以例如在如图所示的Y轴正方向(行进方向)上移动(行驶或缓行),也可以在其他方向上移动,或者也可以不移动而静止。
如图1所示,在移动体100上设置有具有发送天线的传感器5。在图1所示的例子中,具有发送天线以及接收天线的传感器5在移动体100的前方仅设置有一个。在此,传感器5设置于移动体100的位置并不限于图1所示的位置,也可以适当地设在其他位置。例如,也可以将图1所示的传感器5设置于移动体100的左侧、右侧和/或后方等。另外,这样的传感器5的个数可以根据移动体100中的测定的范围和/或精度等各种条件(或要求),设为一个以上的任意数量。传感器5也可以设置于移动体100的内部。移动体100的内部可以是例如保险杠内的空间、车身内的空间、前灯内的空间、或者驾驶室的空间等。
传感器5从发送天线发送电磁波作为发送波。例如,在规定的物体(例如图1所示的物体200)存在于移动体100的周围的情况下,从传感器5发送的发送波中的至少一部分被该物体反射而成为反射波。然后,通过利用例如传感器5的接收天线接收这样的反射波,从而搭载于移动体100的电子设备1能够将该物体作为目标(物标)进行检测。
具有发送天线的传感器5典型地可以是收发电波的雷达(RADAR(Radio Detectingand Ranging))传感器。然而,传感器5并不限于雷达传感器。一个实施方式的传感器5也可以是例如基于光波的LIDAR(Light Detection and Ranging(光检测与测距)、LaserImaging Detection and Ranging(激光成像检测与测距))的技术的传感器。这样的传感器例如能够构成为包括贴片天线等。由于RADAR以及LIDAR这些技术已经是公知的,因此适当地简化或省略详细的说明。
搭载于图1所示的移动体100的电子设备1通过接收天线接收从传感器5的发送天线发送的发送波的反射波。这样一来,电子设备1能够将在距移动体100规定的距离内存在的规定的物体200作为目标进行检测。例如,如图1所示,电子设备1能够测定(推定)本车辆即移动体100与规定的物体200之间的距离A。另外,电子设备1也能够测定(推定)本车辆即移动体100与规定的物体200的相对速度。而且,电子设备1还能够测定(推定)来自规定的物体200的反射波向本车辆即移动体100到来的方向(到来角θ)。
在此,物体200可以是例如在与移动体100相邻的车道上行驶的对向车、与移动体100并行的汽车、以及在与移动体100相同的车道上行驶的前后的汽车等中的至少任一个。另外,物体200可以是摩托车、自行车、婴儿车、行人等人类、动物、昆虫等其他生命体、护栏、中央隔离带、道路标识、人行道台阶、墙壁、检查井(manhole)或者障碍物等存在于移动体100的周围的任意的物体。进而,物体200可以移动,也可以停止。例如,物体200也可以是在移动体100的周围泊车或停车的汽车等。在本发明中,传感器5所检测的物体除了无生命物以外,还包括人或动物等生物。本发明的传感器5所检测的物体包括包含由雷达技术检测的人、物、以及动物等的物标。
在图1中,传感器5的大小与移动体100的大小的比率未必表示实际的比率。另外,在图1中示出了传感器5设置于移动体100的外部的状态。然而,在一个实施方式中,传感器5可以设置于移动体100的各种位置。例如,在一个实施方式中,传感器5也可以设置于移动体100的保险杠的内部,不显现于移动体100的外观。
以下,作为典型的例子,以传感器5的发送天线发送毫米波(30GHz以上)或准毫米波(例如20GHz~30GHz附近)等频带的电波为例进行说明。例如,传感器5的发送天线也可以发送为77GHz~81GHz那样具有4GHz的频带宽度的电波。
图2是概略性地表示一个实施方式的电子设备1的结构例的功能框图。以下,对一个实施方式的电子设备1的结构的一例进行说明。
在通过毫米波方式的雷达测定距离等时,大多使用调频连续波雷达(以下,表述为FMCW雷达(Frequency Modulated Continuous Wave radar))。FMCW雷达对发送的电波的频率进行扫描而生成发送信号。因此,例如在使用79GHz的频带的电波的毫米波方式的FMCW雷达中,使用的电波的频率例如为77GHz~81GHz那样,具有4GHz的频带宽度。79GHz的频带的雷达具有如下特征:相比例如24GHz、60GHz、76GHz的频带等其他毫米波/准毫米波雷达,能够使用的频带宽度更宽。以下,作为一例,对这样的实施方式进行说明。
如图2所示,一个实施方式的电子设备1可以由传感器5和ECU(ElectronicControl Unit:电气控制单元)50构成。ECU50控制移动体100的各种动作。ECU50可以由至少一个以上的ECU构成。一个实施方式的电子设备1可以具有控制部10。另外,一个实施方式的电子设备1也可以适当地包括发送部20、以及接收部30A~30D等中的至少任一个那样的其他功能部。进而,一个实施方式的电子设备1也可以具有信号处理部40。如图2所示,电子设备1也可以具有如接收部30A~30D那样的复数个接收部。以下,在不区分接收部30A、接收部30B、接收部30C、接收部30D的情况下,简称为“接收部30”。
图3是概略性地表示图2所示的控制部10的功能的框图。如图3所示,控制部10可以包括模式选择部11以及参数设定部12。关于控制部10所含的这些功能部将在后面进一步说明。
另外,图4是概略性地表示图2所示的信号处理部40的功能的框图。如图4所示,信号处理部40可以包括距离FFT处理部41、速度FFT处理部42、阈值判定部43、到来角推定部44、物体检测部45、品质判定部46、物体追踪部47、存储部48。关于信号处理部40所含的这些功能部将在后面进一步说明。
如图2所示,发送部20可以具有信号生成部21、合成器22、相位控制部23A和23B、放大器24A和24B、以及发送天线25A和25B。以下,在不区分相位控制部23A和相位控制部23B的情况下,简称为“相位控制部23”。另外,以下,在不区分放大器24A和放大器24B的情况下,简称为“放大器24”。另外,以下,在不区分发送天线25A和发送天线25B的情况下,简称为“发送天线25”。
如图2所示,接收部30可以具有各自对应的接收天线31A~31D。以下,在不区分接收天线31A、接收天线31B、接收天线31C、接收天线31D的情况下,简称为“接收天线31”。另外,如图2所示,复数个接收部30可以分别具有LNA32、混合器33、IF部34、以及AD转换部35。接收部30A~30D可以分别设为相同的结构。在图2中,作为代表例,仅概略性地示出了接收部30A的结构。
上述传感器5可以具有例如发送天线25以及接收天线31。另外,传感器5也可以适当地包括控制部10以及信号处理部40等其他功能部中的至少任一个。
一个实施方式的电子设备1所具有的控制部10以控制构成电子设备1的各功能部为代表,能够进行电子设备1整体的动作的控制。控制部10为了提供用于执行各种功能的控制和/或处理能力,可以包括例如CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)或者DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)那样的至少一个处理器。控制部10可以统一由一个处理器来实现,也可以由几个处理器来实现,还可以由各自单独的处理器来实现。处理器可以实现为单个集成电路。集成电路也称为IC(Integrated Circuit)。处理器可以作为复数个可通信地连接的集成电路以及分立电路来实现。处理器可以基于其他各种已知的技术来实现。在一个实施方式中,控制部10可以构成为例如CPU(硬件)以及由该CPU执行的程序(软件)。控制部10也可以适当地包括控制部10的动作所需的存储器。
在一个实施方式的电子设备1中,控制部10可以控制发送部20以及接收部30中的至少一方。在该情况下,控制部10可以基于存储于任意的存储部(存储器)中的各种信息,来控制发送部20以及接收部30中的至少一方。另外,在一个实施方式的电子设备1中,控制部10也可以指示信号生成部21生成信号、或者控制信号生成部21生成信号。
在图3所示的控制部10中,模式选择部11选择电子设备1的动作模式。在一个实施方式中,模式选择部11可以选择雷达模式作为电子设备1的动作模式。关于由模式选择部11选择的雷达模式,将在后面进一步说明。由模式选择部11选择的电子设备1的动作模式可以向参数设定部12以及信号处理部40传递。
在图3所示的控制部10中,参数设定部12设定与由模式选择部11选择出的电子设备1的动作模式对应的各种参数。在一个实施方式中,参数设定部12可以设定与雷达模式对应的各种的雷达参数,作为与电子设备1的动作对应的参数。由参数设定部12设定的参数可以预先存储于任意的存储部,例如也可以通过通信等获取。关于由参数设定部12设定的参数,将在后面进一步说明。由参数设定部12设定的参数可以向发送部20传递。在一个实施方式中,由参数设定部12设定的参数可以向发送部20的信号生成部21(参照图3)传递。发送部20的信号生成部21基于从参数设定部12传递的参数,生成从电子设备1发送的发送信号(发送波)。作为与雷达模式对应的各种雷达参数,例如,也可以包括发送开始频率、电波强度、线性调频斜率(相对于时间的频率变化率)、电波发送周期、对象物的散射截面积、电波发送定时、频带、以及模拟数字转换器的采样率等中的至少一个。
信号生成部21通过控制部10的控制,生成从发送天线25作为发送波T发送的信号(发送信号)。如上所述,信号生成部21可以基于从参数设定部12传递的各种参数生成发送信号。具体而言,信号生成部21在生成发送信号时,例如可以基于由参数设定部12设定的参数,来分配发送信号的频率。另外,信号生成部21可以例如按照由参数设定部12设定的参数,来分配发送信号的频率。例如,信号生成部21通过从控制部10或任意的存储部(存储器)接收频率信息,从而生成例如77~81GHz那样的频带的规定的频率的信号。信号生成部21可以构成为包括例如电压控制振荡器(VCO)那样的功能部。
信号生成部21可以构成为具有该功能的硬件,也可以由例如微型计算机等构成,也可以构成为例如CPU那样的处理器以及由该处理器执行的程序等。以下说明的各功能部也可以构成为具有该功能的硬件,在可能的情况下,也可以例如由微型计算机等构成,也可以构成为例如CPU那样的处理器以及由该处理器执行的程序等。
在一个实施方式的电子设备1中,信号生成部21例如可以生成线性调频信号(chirp signal)那样的发送信号(发送线性调频信号)。特别是,信号生成部21也可以生成频率周期性线性变化的信号(线形线性调频信号(linear chirp signal))。例如,信号生成部21也可以生成频率随着时间的经过而周期性地从77GHz线性增大至81GHz的线性调频信号。另外,例如,信号生成部21也可以生成频率随着时间的经过而周期性地重复从77GHz至81GHz的线性增大(向上线性调频)以及减少(向下线性调频)的信号。信号生成部21所生成的信号例如可以在控制部10(参数设定部12)中预先设定。另外,信号生成部21所生成的信号例如也可以预先存储于任意的存储部(存储器)等中。由于在雷达那样的技术领域中使用的线性调频信号是已知的,因此适当地简化或省略更详细的说明。由信号生成部21生成的信号向合成器22供给。
图5是说明信号生成部21所生成的线性调频信号的例子的图。
在图5中,横轴表示经过的时间,纵轴表示频率。在图5所示的例子中,信号生成部21生成频率期性地线形变化的线形线性调频信号。在图5中,将各线性调频信号表示为c1、c2、…、c8。如图5所示,在各个线性调频信号中,随着时间的经过而频率线形地增大。
在图5所示的例中,包含c1、c2、…、c8这样的八个线性调频信号,作为一个子帧。即,图5所示的子帧1以及子帧2等分别构成为包括c1、c2、…、c8这样的八个线性调频信号。另外,在图5所示的例子中,包括子帧1~子帧16这样的16个子帧,作为一个帧。即,图5所示的帧1以及帧2等分别构成为包括16个子帧。另外,如图5所示,在帧彼此之间也可以包括规定的长度的帧间隔。图5所示的一个帧例如可以设为30毫秒至50毫秒左右的长度。
在图5中,帧2以后也可以采用以同样的结构。另外,在图5中,帧3以后也可以采用同样的结构。在一个实施方式的电子设备1中,信号生成部21可以生成作为任意数量的帧的发送信号。另外,在图5中省略一部分的线性调频信号而示出。这样,信号生成部21所生成的发送信号的时间与频率的关系例如可以由参数设定部12设定,并存储于任意的存储部(存储器)等。
这样,一个实施方式的电子设备1可以发送由包含复数个线性调频信号的子帧构成的发送信号。另外,一个实施方式的电子设备1可以发送由包含规定数量的子帧的帧构成的发送信号。
以下,以电子设备1发送图5所示的帧结构的发送信号为例进行说明。然而,图5所示的帧结构只是一例,例如一个子帧所含的线性调频信号并不限定于八个。在一个实施方式中,信号生成部21可以生成包含任意数量(例如任意的复数个)的线性调频信号的子帧。另外,图5所示的子帧结构也只是一例,例如一个帧所含的子帧并不限定于16个。在一个实施方式中,信号生成部21可以生成包含任意数量(例如任意的复数个)的子帧的帧。信号生成部21可以生成不同的频率的信号。信号生成部21也可以生成频率f各不相同的带宽的复数个离散的信号。
返回图2,合成器22使信号生成部21所生成的信号的频率上升至规定的频带的频率。合成器22可以使信号生成部21所生成的信号的频率上升至作为从发送天线25发送的发送波T的频率而选择的频率。作为从发送天线25发送的发送波T的频率而选择的频率也可以例如由控制部10(参数设定部12)来设定。另外,作为从发送天线25发送的发送波T的频率而选择的频率也可以例如存储于任意的存储部(存储器)中。通过合成器22而使得频率上升的信号被供给至相位控制部23以及混合器33。在相位控制部23为复数个的情况下,通过合成器22而使得频率上升的信号可以分别被供给至复数个相位控制部23。另外,在接收部30为复数个的情况下,通过合成器22而使得频率上升的信号可以被供给至复数个接收部30中的各个混合器33。
相位控制部23控制从合成器22供给的发送信号的相位。具体而言,相位控制部23可以例如基于控制部10的控制,通过适当地提前或延迟从合成器22供给的信号的相位,来调整发送信号的相位。在该情况下,相位控制部23也可以基于从复数个发送天线25发送的各个发送波T的路径差,来调整各个发送信号的相位。通过相位控制部23适当地调整各个发送信号的相位,从而从复数个发送天线25发送的发送波T在规定的方向上相互增强而形成波束(波束成形)。在该情况下,波束成形的方向与复数个发送天线25分别发送的发送信号的应控制的相位量的相关关系例如可以存储于任意的存储部(存储器)中。由相位控制部23进行了相位控制的发送信号被供给至放大器24。
放大器24例如基于控制部10的控制而对从相位控制部23供给的发送信号的功率(power)进行放大。在传感器5具有复数个发送天线25的情况下,复数个放大器24可以例如基于控制部10的控制而分别对从复数个相位控制部23中分别对应的相位控制部23供给的发送信号的功率(power)进行放大。由于使发送信号的功率放大的技术本身是已知的,因此省略更详细的说明。放大器24与发送天线25连接。
发送天线25将由放大器24放大后的发送信号作为发送波T输出(发送)。在传感器5具有复数个发送天线25的情况下,复数个发送天线25可以将由复数个放大器24中分别对应的放大器24放大后的发送信号分别作为发送波T输出(发送)。发送天线25能够与已知的雷达技术中使用的发送天线同样地构成,因此省略更详细的说明。
这样一来,一个实施方式的电子设备1具有发送天线25,能够从发送天线25发送发送信号(例如发送线性调频信号)作为发送波T。在此,构成电子设备1的各功能部中的至少一个可以收纳于一个框体。另外,在该情况下,该一个框体可以为无法容易地打开的结构。例如,可以为发送天线25、接收天线31、放大器24被收纳于一个框体并且该框体不容易被打开的结构。进而,在此,在传感器5设置于汽车这样的移动体100的情况下,发送天线25也可以例如经由雷达罩这样的罩构件,向移动体100的外部发送发送波T。在该情况下,雷达罩可以由例如合成树脂或橡胶这样的使电磁波通过的物质构成。该雷达罩也可以是例如传感器5的壳体。通过用雷达罩这样的构件覆盖发送天线25,能够降低发送天线25因与外部的接触而破损或产生不良的风险。另外,上述雷达罩以及壳体有时被称为天线罩。
图2所示的电子设备1以具有两个发送天线25为例而示出。然而,在一个实施方式中,电子设备1也可以具有任意数量的发送天线25。另一方面,在一个实施方式中,电子设备1在从发送天线25发送的发送波T在规定方向上形成波束的情况下,可以具有复数个发送天线25。在一个实施方式中,电子设备1可以具有任意的复数个发送天线25。在该情况下,电子设备1可以具有与复数个发送天线25分别对应的复数个相位控制部23以及复数个放大器24。并且,复数个相位控制部23可以分别控制从合成器22供给并从复数个发送天线25发送的复数个发送波的相位。另外,复数个放大器24可以分别对从复数个发送天线25发送的复数个发送信号的功率进行放大。另外,在该情况下,传感器5可有构成为包括复数个发送天线。这样,在图2所示的电子设备1具有复数个发送天线25的情况下,可以构成为分别包括从该复数个发送天线25发送发送波T所需的复数个功能部。
接收天线31接收反射波R。反射波R可以是发送波T被规定的物体200反射后的波。接收天线31可以构成为包括例如接收天线31A~接收天线31D那样的复数个天线。由于接收天线31能够与已知的雷达技术中使用的接收天线同样地构成,因此省略更详细的说明。接收天线31与LNA32连接。基于由接收天线31接收到的反射波R的接收信号被供给至LNA32。
一个实施方式的电子设备1能够从复数个接收天线31接收例如作为线性调频信号这样的发送信号(发送线性调频信号)而发送的发送波T被规定的物体200反射后的反射波R。这样,在发送作为发送波T的发送线性调频信号的情况下,基于接收到的反射波R的接收信号被记作接收线性调频信号。即,电子设备1从接收天线31接收接收信号(例如接收线性调频信号)作为反射波R。在此,在传感器5设置于汽车这样的移动体100的情况下,接收天线31也可以经由例如雷达罩这样的罩构件从移动体100的外部接收反射波R。在该情况下,雷达罩可以例如由合成树脂或橡胶这样的使电磁波通过的物质构成。该雷达罩也可以是例如传感器5的壳体。通过用雷达罩这样的构件覆盖接收天线31,能够降低接收天线31因与外部的接触而破损或产生不良的风险。另外,上述雷达罩以及壳体有时也被称为天线罩。
另外,例如在天线31设置在发送天线25的附近的情况下,也可以构成为将它们一并包括在一个传感器5中。即,在一个传感器5中,例如可以包括至少一个发送天线25以及至少一个接收天线31。例如,一个传感器5也可以包括复数个发送天线25以及复数个接收天线31。在这种情况下,例如也可以利用一个雷达罩这样的罩构件覆盖一个雷达传感器。
LNA32将基于由接收天线31接收到的反射波R的接收信号以低噪声进行放大。LNA32可以是低噪声放大器(Low Noise Amplifier),将从接收天线31供给的接收信号以低噪声放大。由LNA32放大的接收信号向混合器33供给。
混合器33将从LNA32供给的RF频率的接收信号与从合成器22供给的发送信号混合(相乘),由此生成差拍信号。由混合器33混合的差拍信号被供给至IF部34。
IF部34通过对从混合器33供给的差拍信号进行频率转换,从而使差拍信号的频率降低至中间频率(IF(Intermediate Frequency:中频))。通过IF部34降低了频率的差拍信号被供给至AD转换部35。
AD转换部35对从IF部34供给的模拟的差拍信号进行数字化。AD转换部35可以由任意的模拟-数字转换电路(Analog to Digital Converter(ADC))构成。通过AD转换部35进行数字化后的差拍信号向信号处理部40供给。更详细而言,通过AD转换部35进行数字化后的差拍信号可以向信号处理部40的距离FFT处理部41(参照图4)供给。在接收部30是复数个的情况下,通过复数个AD转换部35进行数字化后的各个差拍信号可以被供给至信号处理部40的距离FFT处理部41。
一个实施方式的电子设备1所具有的信号处理部40可以对从接收部30输出的信号(接收信号)进行各种信号处理。信号处理部40为了提供用于执行以信号处理为代表的各种功能的控制和/或处理能力,可以包括例如CPU或DSP那样的至少一个处理器。信号处理部40可以统一由一个处理器来实现,也可以由几个处理器来实现,还可以由各自单独的处理器来实现。在一个实施方式中,信号处理部40可以构成为例如CPU(硬件)以及由该CPU执行的程序(软件)。信号处理部40也可以适当地包括信号处理部40的动作所需的存储器。
在图4所示的信号处理部40中,距离FFT处理部41基于从AD转换部35供给的差拍信号,推定搭载了电子设备1的移动体100与物体200之间的距离。距离FFT处理部41可以包括例如进行快速傅里叶变换的处理部。在该情况下,距离FFT处理部41由进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform(FFT))处理的任意的电路或芯片等构成。
距离FFT处理部41对由接收部30的AD转换部35进行数字化后的差拍信号进行FFT处理(以下,适当地表述为“距离FFT处理”)。距离FFT处理也表述为1DFFT处理。例如,距离FFT处理部41可以对从AD转换部35供给的复信号进行FFT处理。由AD转换部35进行数字化后的差拍信号能够表示为信号强度(功率)的时间变化。距离FFT处理部41通过对这样的差拍信号进行FFT处理,能够表示为与各频率对应的信号强度(功率)。距离FFT处理部41也可以在通过距离FFT处理而得到的结果中峰值为规定的阈值以上的情况下,判断为规定的物体200存在于与该峰值对应的距离。例如,如基于恒虚警率(CFAR(Constant False AlarmRate))的检测处理那样,已知一种在从干扰信号的平均功率或振幅检测到阈值以上的峰值的情况下,判断为存在反射发送波的物体(反射物体)的方法。基于这样的阈值来判定物体是否存在可以在例如后述的阈值判定部43中执行。
这样,一个实施方式的电子设备1基于作为发送波T而发送的发送信号以及作为反射波R而接收的接收信号,能够将反射发送波T的物体200作为目标进行检测。
距离FFT处理部41基于一个线性调频信号(例如图5所示的c1),能够推定与规定的物体之间的距离。即,电子设备1通过进行距离FFT处理,能够测定(推定)图1所示的距离A。通过对差拍信号进行FFT处理,测定(推定)与规定的物体之间的距离的技术本身是公知,因此适当地简化或省略更详细的说明。由FFT处理部41进行了距离FFT处理的结果(例如距离的信息)可以向速度FFT处理部42供给。另外,由距离FFT处理部41进行了距离FFT处理的结果也可以例如向阈值判定部43等其他功能部供给。
速度FFT处理部42基于由距离FFT处理部41进行了距离FFT处理后的差拍信号,来推定搭载于电子设备1的移动体100与物体200的相对速度。速度FFT处理部42可以包括例如进行快速傅里叶变换的处理部。在该情况下,速度FFT处理部42可以由进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform(FFT))处理的任意的电路或芯片等构成。
速度FFT处理部42对由距离FFT处理部41进行了距离FFT处理的差拍信号进一步进行FFT处理(以下,适当地称为“速度FFT处理”)。速度FFT处理也表述为2DFFT(多普勒FFT)处理。例如,速度FFT处理部42可以对从距离FFT处理部41供给的复信号进行FFT处理。速度FFT处理部42基于线性调频信号的子帧(例如图5所示的子帧1),能够推定与规定的物体的相对速度。如上所述,当对差拍信号进行距离FFT处理时,能够生成复数个矢量。通过求出对这些复数个矢量进行了速度FFT处理的结果中的峰值的相位,能够推定与规定的物体的相对速度。即,通过进行速度FFT处理,电子设备1能够测定(推定)图1所示的移动体100与规定的物体200的相对速度。通过对进行了距离FFT处理的结果进行速度FFT处理,测定(推定)与规定的物体的相对速度的技术本身是公知的,因此适当地简化或省略更详细的说明。由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果(例如速度的信息)可以被供给至到阈值判定部43。另外,由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果(例如速度的信息)可以被供给至例如阈值判定部43。另外,由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果也可以被供给至例如到来角推定部44等其他功能部。
阈值判定部43基于由距离FFT处理部41进行了距离FFT处理的结果和/或由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果,进行针对距离和/或相对速度的判定处理。在一个实施方式中,阈值判定部43可以进行基于规定的阈值的判定。例如,阈值判定部43可以判定由距离FFT处理部41进行了距离FFT处理的结果和/或由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果是否超过规定的阈值。阈值判定部43也可以判定为在超过规定的阈值的距离和/或相对速度处检测到物体。
阈值判定部43也可以仅输出由距离FFT处理部41进行了距离FFT处理的结果和/或由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果中的超过规定的阈值的结果。阈值判定部43所进行的动作可以例如与基于恒虚警率(CFAR(Constant False Alarm Rate))的检测处理相同。在一个实施方式中,阈值判定部43所进行的动作也可以进行基于Order StatisticCFAR(OS-CFAR)(有序统计恒虚警)的处理。OS-CFER是基于顺序统计(ordered statistics)来设定阈值,在超过该阈值的情况下判定为存在目标的方法。由阈值判定部43进行了阈值判定的处理的结果可以被供给至到来角推定部44。另外,由阈值判定部43进行了处理的结果也可以被供给至例如物体检测部45和/或品质判定部46等其它功能部。
在电子设备1以复数个动作模式(雷达模式)中动作的情况下,阈值判定部43可以基于按各雷达模式存储的CFAR(例如OS-CFER)的阈值,进行物体的有无的判定。
到来角推定部44基于由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果和/或来自阈值判定部43的输出,来推定反射波R从规定的物体200到来的方向。到来角推定部44也可以基于由速度FFT处理部42进行了速度FFT处理的结果中的、从阈值判定部43输出的结果,来推定反射波R从规定的物体200到来的方向。电子设备1通过从复数个接收天线31接收反射波R,能够推定反射波R到来的方向。例如,设复数个接收天线31以规定的间隔配置。在该情况下,从发送天线25发送的发送波T被规定的物体200反射而成为反射波R,以规定的间隔配置的复数个接收天线31分别接收反射波R。然后,到来角推定部44基于复数个接收天线31分别接收到的反射波R的相位以及各自的反射波R的路径差,能够推定反射波R向接收天线31到来的方向。即,电子设备1基于进行了速度FFT处理的结果,能够测定(推定)图1所示的到来角θ。
在一个实施方式的电子设备1中,到来角推定部44也可以在判定为存在物体的速度下,基于复数个接收天线31接收的复信号,推定反射波的到来方向。这样,一个实施方式的电子设备1能够推定物体的存在的方向的角度。
提出了各种基于进行了速度FFT处理的结果来推定反射波R到来的方向的技术。例如,作为已知的到来方向推定的算法,已知有MUSIC(MUltiple SIgnal Classification:多重信号分类)、以及ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via RotationalInvariance Technique:通过旋转不变性技术估计信号参数)等。因此,关于公知的技术则适当地简化或省略更详细的说明。由到来角推定部44推定出的到来角θ的信息(角度信息)可以被供给至物体检测部45。
在一个实施方式的电子设备1中,物体检测部45基于反射波的到来方向(角度)的信息、与目标的相对速度的信息和/或距目标的距离的信息,进行是否检测(例如聚类)到了作为目标的物体的判定。在此,反射波的到来方向(角度)的信息可以从到来角推定部44获取。另外,与目标的相对速度以及距离的信息可以从阈值判定部43获取。另外,与目标的相对速度的信息可以从速度FFT处理部42获取。另外,距目标的距离的信息也可以从距离FFT处理部41获取。物体检测部45也可以计算在构成被检测为目标的物体的点的平均功率。
物体检测部45基于从距离FFT处理部41、速度FFT处理部42、阈值判定部43、以及到来角推定部44中的至少任一个供给的信息,检测存在于发送波T被发送的范围的物体。物体检测部45也可以基于所供给的距离的信息、速度的信息、以及角度信息进行例如聚类处理,由此进行物体检测。作为对数据进行聚类时使用的算法,已知有例如DBSCAN(Density-based spatial clustering of applications with noise:具有噪声的基于密度的空间聚类)。在聚类处理中,例如,也可以计算构成检测出的物体的点的平均功率。在物体检测部45中检测出的物体的距离的信息、速度的信息、角度信息、以及功率的信息中的至少任一个可以被供给至品质判定部46。另外,来自物体检测部45的输出也可以被供给至例如ECU50等其他功能部。在该情况下,在移动体100是汽车的情况下,也可以使用例如CAN(ControllerArea Network:控制器区域网络)这样的通信接口进行通信。
品质判定部46判定所输入的接收信号是否满足规定的品质。例如,品质判定部46也可以判定与检测到的物体关联的点云的角度方差值是否为规定的阈值以上。在一个实施方式中,作为与检测到的物体关联的点云的信息,也可以使用由物体追踪部47在帧间建立了关联的数据。另外,品质判定部46例如也可以判定接收信号的信号品质是否为规定的阈值以上。品质判定部46可以在上述的点云的角度方差值为规定的阈值以上的情况、或者在接收信号的信号品质不是规定的阈值以上的情况下,对控制部10进行通知,以设定雷达的复数个动作模式中的能够检测到距远方的物体的距离的模式。这样,从品质判定部46向控制部10通知的信息(例如表示应设定的雷达的动作模式的信息)可以存储于存储部48中。
另外,品质判定部46也可以将在能够检测远方的物体的动作模式中检测物体时的阈值(CFAR的阈值)设定得比以前高。这样,由品质判定部46设定的阈值的信息(例如表示CFAR的阈值的信息)也可以存储于存储部48中。
进而,品质判定部46可以对控制部10进行通知,以使发送波的波束朝向远方的物体的方向。这样,从品质判定部46向控制部10通知的信息(例如表示应朝向的波束的方向的信息)可以存储于存储部48中。由此,表示应朝向的波束的方向的信息能够用于下一帧(时间)。控制部10可以基于表示被通知的波束的方向的信息,例如以相位控制部23进行波束成形的方式进行控制。
物体追踪部47例如可以进行预测聚类处理后的物体的在下一帧的物标位置的处理。物体追踪部47例如通过使用卡尔曼滤波器,来预测聚类处理后的物体的在下一帧中的位置。物体追踪部47可以将物体的在下一帧中的预测出的位置存储于例如存储部48等。
在一个实施方式中,物体追踪部47可以基于与检测到的物体关联的点云,将是否在某一个动作模式中检测到该物体存储于存储部48等中。例如,物体追踪部47可以将检测到的物体是在第一雷达模式中被检测到还是在第二雷达模式中被检测到,存储于存储部48等。在该情况下,物体追踪部47可以根据在前一帧中推定出的相对速度是否恒定,来确定第一雷达模式和第二雷达模式的优先顺序。以下,作为一例,在第一雷达模式中能够检测物体的距离可以设为大于(长于)在第二雷达模式中能够检测物体的距离。在此,在将基于本公开的雷达的最大检测距离设为Rmax的情况下,也可以将该距离Rmax例如划分成3份,将0以上且小于Rmax/3的距离设为近距离,将Rmax/3以上且小于2Rmax/3设为中距离,将2Rmax/3以上设为远距离。当然,基于本公开的雷达的检测距离的分类不限于这样的划分成3份的情况。例如,基于本公开的雷达的检测距离的分类也可以是划分成2份、4份、N份(N>5)等。另外,各划分距离也可以设为不同的间隔。第一雷达模式也可以适用于远距离或中距离,第二雷达模式也可以适用于近距离。另外,第一雷达模式也可以适用于远距离,第二雷达模式也可以适用于近距离或中距离。作为最大检测距离Rmax,例如,可以设为300m、200m、100m、或75m等,但本公开中的Rmax并不限定于这些数值。Rmax也可以基于线性调频斜率、模拟数字转换器的采样率、物标的雷达截面积和/或天线设计等来确定。
物体追踪部47也可以例如基于物体追踪的原理,使用将帧间建立了关联的数据,作为与检测到的物体关联的点云。在物体追踪中,也可以例如基于存储于存储部48中的在前一帧中预测出的物体的信息(例如距离、角度、速度、功率、点云的分散量、识别信息等)和与本次的帧中观测到的物体的信息的相关性,将帧间建立关联。
物体追踪部47也可以根据上述那样建立了关联的本次的帧中观测到的物体的信息,例如使用卡尔曼滤波器进行下一帧的预测。在该情况下,物体追踪部47可以将预测得到的物体的信息存储于存储部48等中。而且,物体追踪部47也可以输出存储于存储器中的信息中的、在前一帧中计算出的、在本次的帧中预测的物体的信息。
存储部48能够存储各种信息。存储部48例如能够由半导体存储器或磁盘等构成,但不限定于此,能够设为任意的存储装置。另外,例如,存储部48也可以是***到本实施方式的电子设备1中的存储卡那样的存储介质。另外,存储部48也可以是用作控制部10和/或信号处理部40的CPU等内部存储器。
在一个实施方式中,存储部48也可以存储检测物体时的接收信号的阈值(例如CFAR的阈值)、将发送波的波束朝向规定的方向时的相位、电子设备1的动作模式(雷达模式)等信息。
控制部10可以基于存储于存储部48中的动作模式的信息,来控制电子设备1的动作模式。更具体而言,控制部10的模式选择部11可以基于存储于存储部48中的动作模式的信息,来选择电子设备1的动作模式。控制部10的参数设定部12可以基于存储于存储部48中的各种参数,以发送规定的发送波的方式设定参数。另外,控制部10的参数设定部12也可以设定信号生成部21生成发送信号时所需的各种参数。进而,控制部10的参数设定部12也可以设定相位控制部23使发送波在规定的方向上形成波束(波束成形)所需的各种参数。
阈值判定部43可以基于存储于存储部48中的阈值(例如CFAR的阈值)的信息,来判定检测物体时的接收信号是否达到规定的阈值以上。
进而,品质判定部46可以基于存储于存储部48中的信号品质的信息,来判定接收信号是否达到规定的品质以上。进而,物体追踪部47可以基于存储于存储部48中的信息,来进行检测出的物体的追踪。
一个实施方式的电子设备1所具备的ECU50(参照图2)以控制构成例如移动体100的各功能部为代表,能够进行移动体100整体的动作的控制。ECU50为了提供用于执行各种功能的控制以及处理能力,例如可以包括CPU(Central Processing Unit)或DSP(DigitalSignal Processor)这样的至少一个处理器。ECU50可以统一由一个处理器来实现,也可以由几个处理器来实现,也可以由各自单独的处理器来实现。处理器可以实现为单个集成电路。集成电路也称为IC(Integrated Circuit)。处理器可以作为复数个可通信地连接的集成电路以及分立电路来实现。处理器可以基于其他各种已知的技术来实现。在一个实施方式中,ECU50可以构成为例如CPU以及由该CPU执行的程序。ECU50也可以适当地包括ECU50的动作所需的存储器。另外,控制部10的功能的至少一部可以设为ECU50的功能,ECU50的功能的至少一部也可以设为控制部10的功能。
图2所示的电子设备1具有两个发送天线25以及四个接收天线31。然而。一个实施方式的电子设备1也可以具有任意数量的发送天线25以及任意数量的接收天线31。例如,通过具有两个发送天线25以及四个接收天线31,能够认为电子设备1具备由八根天线虚拟地构成的虚拟天线阵列。这样,电子设备1也可以例如通过使用虚拟八根天线,来接收图5所示的16个子帧的反射波R。
接着,对一个实施方式的电子设备1的动作进行说明。
如上所述,一个实施方式的电子设备1从发送天线发送发送波,并从接收天线接收发送波被物体反射后的反射波。而且,一个实施方式的电子设备1基于发送信号和/或接收信号,能够检测反射发送波的物体。一个实施方式的电子设备1识别这样地检测出的物体是否是规定的物标。以下,关于基于一个实施方式的电子设备1的处理的算法,将进一步说明。
在一个实施方式的电子设备1中,控制部10的模式选择部11例如可以通过从存储部48读出电子设备1的动作模式来进行选择,并将所选择的动作模式向参数设定部12以及信号处理部40进行通知。参数设定部12设定由模式选择部11选择出的动作模式的参数,并将所设定的参数通知给发送部20。在此,存储部48可以存储复数个雷达参数。控制部10通过基于参数设定部12的雷达参数的设定,例如能够在发送波的1帧内切换复数个雷达模式。
如上所述,一个实施方式的电子设备1能够通过复数个发送天线25发送发送信号,并且通过复数个接收天线31接收接收信号。另外,如上所述,一个实施方式的电子设备1能够切换复数个动作模式(雷达模式)并发送发送波。进而,一个实施方式的电子设备1能够在复数个雷达模式中分别进行复数个波束成形。
一个实施方式的电子设备1在进行上述那样的动作的过程中,例如,检测出在远方接近的车辆这样的物体。在此,远方可以是离开规定的距离以上的位置。例如,远方也可以是至少离开50m左右的位置等不包括电子设备1的附近的任意的位置。一个实施方式的电子设备1可以在检测到远方的物体的情况下,选择复数个动作模式(雷达模式)中的、与远方的物体检测对应的动作模式。另外,一个实施方式的电子设备1可以在检测到远方的物体的情况下,以发送波的波束朝向检测到的物体的方式进行波束成形。
另外,在该情况下,也可以使检测物体时的规定的阈值(例如CFAR的阈值)比之前高规定值。提高规定的阈值时的规定值例如也可以是以良好地检测远方的物体的方式调整后的值。这样一来,一个实施方式的电子设备1能够使用品质被提高后的信号进行信号处理。因此,根据一个实施方式的电子设备1,例如,能够高精度地推定物体的到来方向。
图6是说明一个实施方式的电子设备1的信号处理部40的动作的流程图。
如图6所示的动作例如可以对发送波的每一帧重复进行。另外,图6所示的动作可以是在一个实施方式的电子设备1中信号处理部40进行的动作。因此,与图6所示的动作不同,例如可以进行发送部20从发送天线25发送发送信号,接收部30从接收天线31接收接收信号的动作。
当开始图6所示的动作时,速度FFT处理部42可以对复数个接收信号进行速度FFT处理(步骤S11)。
如果在步骤S11中进行速度FFT处理,则阈值判定部43可以判定速度FFT处理后的接收信号的信号强度是否为规定的阈值以上(步骤S12)。在此,规定的阈值可以是规定的CFAR的阈值。
如果在步骤S12中判定为信号强度为阈值以上,则到来角推定部44推定检测到的物体的到来方向(步骤S13)。另一方面,如果在步骤S12中判定为信号强度不是阈值以上,则信号处理部40可以结束图6所示的动作。
如果在步骤S13中推定出到来方向,则物体检测部45基于到此为止的处理结果,来检测物体(步骤S14)。
如果在步骤S14中检测到物体,则品质判定部46判定检测到的物体的信号品质是否满足规定的品质(步骤S15)。
在步骤S15中物体的信号品质满足规定的品质的情况下(“是”),品质判定部46可以结束图6所示的动作。另一方面,在步骤S15中物体的信号品质不满足规定的品质的情况下(“否”),品质判定部46进行之后的步骤S16的动作。在本公开中,物体的信号品质不满足规定的品质的情况(“否”)能够适当地组合以下等条件来设定,例如与检测出的物体建立了关联的点云的角度方差值为阈值以上、或者接收信号的信号强度为阈值以下。
在步骤S16中,品质判定部46将用于使复数个动作模式中的至少一个以上的动作模式中的发送波的波束朝向检测到的物体的信息存储于存储部48中。控制部10在下一帧中,通过从存储部48读出必要的信息,能够使复数个动作模式中的至少一个以上的动作模式中的发送波的波束朝向检测出的物体。另外,控制部10在发送波的波束中,以复数个动作模式成为远方的动作模式的方式进行控制。关于这一点,参照图7进行说明。图7是概略性地说明基于一个实施方式的电子设备1的动作的图。
如图7的(a)所示,控制部10首先以从发送部20发送线性调频信号c1、c2、以及c3那样的发送信号的动作模式进行动作。在此,S1、S2、以及S3表示线性调频信号c1、c2、以及c3各自的线性调频斜率。在此,各线性调频信号的线性调频斜率为S1>S2>S3。另外,T1、T2、以及T3表示线性调频信号c1、c2、以及c3各自的发送周期。在此,各线性调频信号的发送周期设为T1<T2<T3。也可以是,线性调频信号c1与近距离对应,线性调频信号c2与中距离对应,线性调频信号c3与远距离对应。
接着,控制部10在图6所示的步骤S15中,在物体的信号品质不满足规定的品质的情况下(“否”),如图7的(b)所示,变更线性调频信号的动作模式。在此,线性调频信号的动作模式的变更可以在相同的帧或子帧中进行,也可以在下一帧或子帧中进行。即,在该情况下,控制部10可以将线性调频信号c2的线性调频斜率设定为S3,将线性调频信号设为远距离的动作模式的发送波。通过这样的结构,电子设备1在物体的信号品质不满足规定的品质的情况下(“否”),由于能够发送远方模式的发送波,因此能够进行适当的物体检测。
此外,图7所示的线性调频信号是一例,在一个实施方式中,也可以利用图7所示的信号以外的线性调频信号。在一个实施方式中,不同的线性调频信号的最大频率也可以不同。另外,线性调频信号的种类不限于三种,也可以是两种或四种以上。在图6的S15中,在物体的信号品质不满足规定的品质的情况下(“否”),控制部10也可以将任一线性调频信号的发送的动作模式设定为中距离等比目前为止发送的动作模式更远方的动作模式。另外,控制部10也可以在图6的S15中进入到“否”的情况下,将N设为2以上的整数,将发送的N个线性调频信号中的M个(M≤N)线性调频信号的发送的动作模式设定为比目前为止发送的动作模式更远方的动作模式。
另外,控制部10也可以在图6的S15中进入“否”的情况下,不仅变更线性调频斜率S的值,还适当组合与雷达模式对应的各种雷达参数,在S16中变更动作模式。在此,与雷达模式对应的各种雷达参数可以是发送开始频率、电波强度、电波发送周期、对象物的散射截面积、电波发送定时、频带、以及模拟数字转换器的采样率等。
另外,在步骤S16中,品质判定部46可以使检测物体时的阈值(CFAR阈值)比此前提高规定值。品质判定部46可以将提高了规定值的阈值(CFAR阈值)存储于存储部48中。由此,阈值判定部43通过从存储部48读出必要的信息,能够使用提高了规定值的阈值,进行判定。在S16中进行的发送波的动作模式的变更和/或CFAR的阈值的变更可以由控制部10执行双方,也可以由控制部10实施任意一方。
如上所述,信号处理部40基于作为发送波而被发送的发送信号以及作为反射波而被接收的接收信号,来计算反射发送波的物体与电子设备1的距离。而且,控制部10基于由品质判定部46判定出的接收信号的品质,以由对应于物体与电子设备1的距离的动作模式发送发送波的方式进行控制。
另外,控制部10可以基于由品质判定部46判定出的接收信号的品质,进行发送波的波束成形。例如,控制部10可以根据由品质判定部46判定出的接收信号的品质,来判定是否进行发送波的波束成。
另外,如上所述,控制部10可以以在发送波的发送方式不同的第一动作模式以及第二动作模式下动作的方式进行控制。信号处理部40使在第二动作模式下判定物体的检测的阈值高于在第一动作模式下判定物体的检测的阈值。
进而,信号处理部40可以基于检测到的物体到达电子设备1为止的时间,来确定是否将该物体设为优先地检测的对象。
根据一个实施方式的电子设备1,在检测到距电子设备1较远的物体的情况下,能够使基于复数个雷达的发送波的波束朝向该物体。另外,根据一个实施方式的电子设备1,在检测到距电子设备1较远的物体的情况下,较高地变更CFAR的阈值和/或信号品质的阈值。因此,根据一个实施方式的电子设备1,能够提高检测物体时的接收信号的品质。由此,根据一个实施方式的电子设备1,例如能够提高推定检测到的物体的到来角的精度。
在一般的雷达技术中,例如也考虑根据检测物体的信号的强度来控制进行检测的判定的阈值。然而,在这样的控制中,在信号强度弱的情况下,通过降低阈值,容易检测到物体。另一方面,在这样的控制中,信号的品质劣化,因此例如也设想推定物体的到来角时的精度劣化。根据一个实施方式的电子设备1,能够提高检测物体时的接收信号的品质,提高推定检测出的物体的到来角的精度。
基于各附图以及实施例对本发明进行了说明,但需要注意的是本领域技术人员很容易基于本发明进行各种变形或修改。因此,需要注意的是这些变形或修改也包括在本发明的范围内。例如,各功能部中包含的功能等以在逻辑上不矛盾的方式能够进行再配置。复数个功能部等可以组合为一个,也可以进行分割。上述的本发明的各实施方式并不限定于忠实地实施分别说明的各实施方式,能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。即,本发明的内容只要是本领域技术人员,就能够基于本发明对本发明的内容进行各种变形和修改。因此,这些变形和修改包括在本发明的范围内。例如,在各实施方式中,各功能部、各技术方案、各步骤等能够以在逻辑上不矛盾的方式追加入另一个实施方式,或者,能够置换为另一个实施方式的各功能部、各技术方案、各步骤等。另外,在各实施方式中,能够将复数个各功能部、各技术方案、各步骤等组合成一个,或者进行分割。另外,上述的本发明的各实施方式并不限定于忠实地实施分别说明的各实施方式,能够适当地组合各特征,或省略一部分来实施。
例如,在上述实施方式中,对由一个传感器5动态地切换物体检测范围的方式进行了说明。然而,在一个实施方式中,也可以由复数个传感器5在所确定的物体检测范围内进行物体检测。另外,在一个实施方式中,也可以由复数个传感器5朝向所确定的物体检测范围进行波束成形。
上述实施方式不仅限定于作为电子设备1的实施。例如,上述实施方式也可以作为电子设备1这样的设备的控制方法来实施。而且,例如,上述实施方式也可以作为电子设备1这样的设备或计算机所执行的程序来实施。
一个实施方式的电子设备1作为最小的结构可以仅具有例如传感器5或控制部10中的一方的至少一部分。另一方面,一个实施方式的电子设备1除了控制部10以外,也可以构成为适当地包括图2所示的信号生成部21、合成器22、相位控制部23、放大器24、以及发送天线25中的至少任一个。另外,一个实施方式的电子设备1也可以代替上述的功能部或者与上述的功能部一起,构成为适当地包括接收天线31、LNA32、混合器33、IF部34、AD转换部35中的至少任一个。进而,一个实施方式的电子设备1也可以构成为包括任意的存储部(存储器)。这样,一个实施方式的电子设备1能够采用各种结构方式。另外,在一个实施方式的电子设备1搭载于移动体100的情况下,例如上述的各功能部中的至少任一个可以设置于移动体100内部等适当的场所。另一方面,在一个实施方式中,例如发送天线25以及接收天线31中的至少任一个也可以设置于移动体100的外部。
附图标记说明
1电子设备
5传感器
10控制部
11模式选择部
12参数设定部
20发送部
21信号生成部
22合成器
23相位控制部
24放大器
25发送天线
30接收部
31接收天线
32LNA
33混合器
34IF部
35AD转换部
40信号处理部
41距离FFT处理部
42速度FFT处理部
43阈值判定部
44到来角推定部
45物体检测部
46品质判定部
47物体追踪部
48存储部
50ECU
100移动体
200物体
Claims (6)
1.一种电子设备,其中,
具有:
发送天线,发送发送波;
接收天线,接收所述发送波被反射后的反射波;
信号处理部,基于作为所述发送波而被发送的发送信号以及作为所述反射波而被接收的接收信号,来计算反射所述发送波的物体与本设备的距离;
品质判定部,判定所述接收信号的品质;以及
控制部,基于由所述品质判定部判定出的所述接收信号的品质,以在对应于所述物体与本设备的距离的动作模式下发送所述发送波的方式进行控制。
2.如权利要求1所述的电子设备,其中,
所述控制部基于由所述品质判定部判定出的品质,进行所述发送波的波束成形。
3.如权利要求1或2所述的电子设备,其中,
所述控制部以在所述发送波的发送方式不同的第一动作模式以及第二动作模式下动作的方式进行控制,
所述信号处理部使在所述第二动作模式下判定所述物体的检测的阈值高于在所述第一动作模式下判定所述物体的检测的阈值。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电子设备,其中,
所述信号处理部基于所述物体到达本设备为止的时间,来确定是否将该物体设为优先地检测的对象。
5.一种电子设备的控制方法,其中,
包括:
发送发送波的步骤;
接收所述发送波被反射后的反射波的步骤;
基于作为所述发送波而被发送的发送信号以及作为所述反射波而被接收的接收信号,来计算反射所述发送波的物体与本设备的距离的步骤;
判定所述接收信号的品质的步骤;以及
基于所述接收信号的品质,以在对应于所述物体与本设备的距离的动作模式下发送所述发送波的方式进行控制的步骤。
6.一种程序,其中,
使电子设备执行以下步骤:
发送发送波的步骤;
接收所述发送波被反射后的反射波的步骤;
基于作为所述发送波而被发送的发送信号以及作为所述反射波而被接收的接收信号,来计算反射所述发送波的物体与本设备的距离的步骤;
判定所述接收信号的品质的步骤;以及
基于所述接收信号的品质,以在对应于所述物体与本设备的距离的动作模式下发送所述发送波的方式进行控制的步骤。
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