雷達(dá)裝置和行駛車輛探測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠高精度地探測(cè)行駛車輛的雷達(dá)裝置。雷達(dá)裝置的雷達(dá)接收單元(500)具有：從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天線(511)的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲取多普勒頻率的多普勒頻率獲取單元(520)；從接收信號(hào)，對(duì)范圍和多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示回波信號(hào)的強(qiáng)度的方位相關(guān)功率值的方位相關(guān)功率值計(jì)算單元(531)；從接收信號(hào)，對(duì)范圍和多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相關(guān)值的歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元(532)；以及基于方位相關(guān)功率值和歸一化方位相關(guān)值，判定反射了雷達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛的行駛車輛檢測(cè)單元(540)。
【專利說明】
雷達(dá)裝置和行駛車輛探測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及雷達(dá)裝置和行駛車輛探測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過雷達(dá)裝置探測(cè)物體（目標(biāo))的技術(shù)，例如記載在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中。
[0003] 專利文獻(xiàn)1中記載的雷達(dá)裝置，對(duì)每個(gè)作為探索對(duì)象的距離的處理單位即距離庫 (range bin)采樣包含物體的反射波和地面的反射波即地雜波的雷達(dá)接收波(接收信號(hào)）， 對(duì)每個(gè)距離庫求接收信號(hào)的多普勒分量。而且，專利文獻(xiàn)1中記載的雷達(dá)裝置，將多普勒頻 率區(qū)域中的接收信號(hào)的功率值(多普勒分量)的變動(dòng)的大小與規(guī)定的闊值比較。根據(jù)運(yùn)樣的 技術(shù)，即使在有地雜波的影響的情況下，在多普勒軸頻域中，如果某一頻率分量的功率比周 圍大，就能夠作為物體來探測(cè)。
[0004] 此外，專利文獻(xiàn)2中記載的雷達(dá)裝置，計(jì)算多個(gè)接收天線之間中的、拍頻信號(hào)的峰 值頻率的相位差。而且，專利文獻(xiàn)2中記載的雷達(dá)裝置基于算出的多個(gè)接收天線之間的相位 差和多個(gè)接收天線的相對(duì)位置關(guān)系，計(jì)算物體的方向。根據(jù)運(yùn)樣的技術(shù)，能夠探測(cè)位于不同 方向的多個(gè)物體的各個(gè)物體。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開昭60-122381號(hào)公報(bào) [000引專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-180030號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010] 可是，為確保道路交通的安全等目的，有想要探測(cè)在周圍存在行駛中的車輛（W下 稱為"行駛車輛"）的情況的運(yùn)樣的市場(chǎng)需求。
[0011] 但是，在上述的W往技術(shù)中，無法區(qū)別檢測(cè)行駛車輛和行人或人搬運(yùn)的行李等其 他物體。而且，在雷達(dá)裝置自身的移動(dòng)速度不明的情況下，也無法判定物體是否在移動(dòng)。因 此，期望能夠高精度地探測(cè)行駛車輛的技術(shù)。
[0012] 本發(fā)明的目的是，提供能夠高精度地探測(cè)行駛車輛的雷達(dá)裝置和行駛車輛探測(cè)方 法。
[001引解決問題的方案
[0014]本發(fā)明的雷達(dá)裝置包括：多普勒頻率獲取單元，從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天 線的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲取多普勒頻率;方位相關(guān)功率值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)， 對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的強(qiáng)度的 方位相關(guān)功率值;歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒 頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相 關(guān)值；W及行駛車輛檢測(cè)單元，基于所述方位相關(guān)功率值和所述歸一化方位相關(guān)值，判定反 射了所述雷達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛。
[0015] 本發(fā)明的行駛車輛探測(cè)方法包括W下步驟:從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天線的 接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲取多普勒頻率的步驟;從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普 勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的強(qiáng)度的方位相關(guān)功率值的步驟； 從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回 波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相關(guān)值的步驟；W及基于所述方位相關(guān)功率值和所 述歸一化方位相關(guān)值，判定反射了所述雷達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛的步驟。
[0016] 發(fā)明的效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地探測(cè)行駛車輛。
【附圖說明】
[0018] 圖1是用于說明本實(shí)施方式中的行駛車輛探測(cè)的原理的概要的圖。
[0019] 圖2是表示旋轉(zhuǎn)的輪胎的各部位的、作為與雷達(dá)的相對(duì)速度的徑向方向分量的圖。
[0020] 圖3是表示本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[0021] 圖4是表示本實(shí)施方式中的雷達(dá)發(fā)送單元的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[0022] 圖5是表示本實(shí)施方式中的雷達(dá)接收單元的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[0023] 圖6是表示本實(shí)施方式中的行駛車輛檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[0024] 圖7是表示本實(shí)施方式中的方位_多普勒功率圖的一例子的圖。
[0025] 圖8是表示本實(shí)施方式中的發(fā)送區(qū)間和發(fā)送周期的一例子的圖。
[0026] 圖9是表示本實(shí)施方式中的發(fā)送信號(hào)的調(diào)頻的情況的一例子的圖。
[0027] 圖10是表示本實(shí)施方式中的多個(gè)接收天線的相對(duì)位置關(guān)系的一例子的圖。
[0028] 圖11是表示本實(shí)施方式中的延遲分布數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的一例子的圖。
[0029] 圖12是表示本實(shí)施方式中的延遲分布數(shù)據(jù)的=維圖形的一例子的圖。
[0030] 圖13是表示本實(shí)施方式中的延遲分布數(shù)據(jù)的二維圖形的一例子的圖。
[0031] 圖14是本實(shí)施方式中的圖13中所示的二維圖形的局部放大圖。
[0032] 圖15是表示本實(shí)施方式中的延遲分布數(shù)據(jù)的FFT處理結(jié)果的一例子的圖。
[0033] 圖16是表示本實(shí)施方式中的多普勒頻率數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的一例子的圖。
[0034] 圖17是表示本實(shí)施方式中的歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的=維繪圖（plot)的一例子 的圖。
[0035] 圖18是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)物體位于的距離庫的最大功率多普勒頻率分量 的、方位和方位相關(guān)功率值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0036] 圖19是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)物體位于的距離庫的最大功率多普勒頻率分量 的、方位和歸一化方位相關(guān)值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0037] 圖20是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)行駛車輛的車身部單元(cell)的多普勒速度和方 位相關(guān)功率值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0038] 圖21是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)行駛車輛的車身部單元的多普勒速度和歸一化方 位相關(guān)值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0039] 圖22是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)后方的行駛車輛的前輪部單元的多普勒速度和方 位相關(guān)功率值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0040] 圖23是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)后方的行駛車輛的前輪部單元的多普勒速度和歸 一化方位相關(guān)值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0041] 圖24是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)后方的行駛車輛的后輪部單元的多普勒速度和方 位相關(guān)功率值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0042] 圖25是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)后方的行駛車輛的后輪部單元的多普勒速度和歸 一化方位相關(guān)值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0043] 圖26是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)行人位于的單元的多普勒速度和方位相關(guān)功率值 之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0044] 圖27是表示本實(shí)施方式中的、對(duì)行人位于的單元的多普勒速度和歸一化方位相關(guān) 值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0045] 圖28是表示本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置的動(dòng)作的一例子的流程圖。
[0046] 圖29是表示本實(shí)施方式中的車輪位置判定處理的一例子的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] W下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的一實(shí)施方式。
[0048] <行駛車輛探測(cè)的概要〉
[0049] 首先，說明本實(shí)施方式中的行駛車輛探測(cè)的概要。
[0050] 圖1是用于說明本實(shí)施方式中的行駛車輛探測(cè)的概要的圖。
[0051 ]如圖1所示，本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置200，例如，被設(shè)置在車輛101的后部，向車輛 101的后方發(fā)送雷達(dá)發(fā)送信號(hào)102。在行駛車輛111位于裝載了雷達(dá)裝置200的車輛（W下稱 為"本車輛"）1〇1的后方時(shí)，發(fā)送的雷達(dá)信號(hào)102由行駛車輛111的各部位(例如前面112)反 射，作為回波信號(hào)向雷達(dá)裝置200返回來。
[0052] 雷達(dá)裝置200使用陣列天線(未圖示），接收回波信號(hào)。雷達(dá)裝置200基于回波信號(hào) 生成延遲分布，使用生成的延遲分布，計(jì)算規(guī)定的多普勒頻率分量各自的功率值。而且，雷 達(dá)裝置200基于算出的功率值和陣列天線的位置信息，估計(jì)每個(gè)距離庫和多普勒頻率的組 合的、信號(hào)的到來方位。
[0053] 運(yùn)里，延遲分布是表示距雷達(dá)裝置200的距離和來自位于該距離的物體的回波信 號(hào)的功率之間的關(guān)系的信息，運(yùn)里"距離"也被稱為"范圍"。
[0054] 此外，多普勒頻率是，在反射了雷達(dá)信號(hào)的物體和雷達(dá)裝置200之間存在距離方向 的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)的情況下，表示因多普勒效應(yīng)在回波信號(hào)中產(chǎn)生的頻率變動(dòng)的信息。即，多普 勒頻率是表示物體的、對(duì)雷達(dá)裝置200的距離方向的相對(duì)速度(多普勒速度)的頻率。
[0055] 再有，在本實(shí)施方式中，假設(shè)方位由水平面上的方向來定義。但是，方位也可W由 垂直面上的方向、或水平面上的方向和垂直面上的方向的組合等、其他種類的方位來定義。 再有，按照雷達(dá)裝置200的陣列天線的配置，可估計(jì)的方位不同。
[0056] 雷達(dá)裝置200基于獲取的各多普勒頻率數(shù)據(jù)，對(duì)距離庫和多普勒頻率的每個(gè)組合， 計(jì)算各方位的歸一化方位相關(guān)值和方位相關(guān)功率值。
[0057] 運(yùn)里，歸一化方位相關(guān)值是，關(guān)注的方位的、表示作為回波信號(hào)的到來方向的概率 的參數(shù)。此外，方位相關(guān)功率值是，關(guān)注的方向的、加進(jìn)了作為回波信號(hào)的到來方向的概率 的、表示回波信號(hào)的功率的強(qiáng)度的值。
[0058] 更具體地說，歸一化方位相關(guān)值是，對(duì)每個(gè)關(guān)注方位角，將表示陣列天線的各接收 天線的復(fù)數(shù)響應(yīng)的方向矢量和表示各接收天線的接收信號(hào)的相關(guān)矢量之間的相關(guān)，W所述 相關(guān)矢量的2范數(shù)歸一化所得的結(jié)果。有關(guān)歸一化方位相關(guān)值的細(xì)節(jié)，將后述。
[0059] 此外，方位相關(guān)功率值是，通過陣列天線的各天線的接收信號(hào)構(gòu)成的相關(guān)矢量和 表示接收信號(hào)從規(guī)定的方向到來的情況下的各接收天線的復(fù)數(shù)響應(yīng)的方向矢量的內(nèi)積的 平方所得的值。有關(guān)方位相關(guān)功率值的細(xì)節(jié)，將后述。
[0060] 運(yùn)里，將行駛車輛111的前面112之中的、右前輪位于的方位設(shè)為第1方位121、車身 中央部位于的方位設(shè)為第2方位122、左前輪位于的方位設(shè)為第3方位123。
[0061] 圖1所示的第1曲線131~第3曲線133是順序地表示第1方位121~第3方位123中 的、多普勒頻率和歸一化方位相關(guān)值及方位相關(guān)功率值之間的關(guān)系的曲線。在第1曲線131 ~第3曲線133的各自中，橫軸表示多普勒頻率(fd)，右側(cè)的縱軸是歸一化方位相關(guān)值，左側(cè) 的縱軸表示方位相關(guān)功率值。此外，在第1曲線131~第3曲線133的各自中，虛線的曲線表示 各多普勒頻率中的歸一化方位相關(guān)值，實(shí)線的曲線表示各多普勒頻率中的方位相關(guān)功率 值。
[0062] 在存在移動(dòng)物體的情況下，如第1曲線131~第3曲線133所示，產(chǎn)生歸一化方位相 關(guān)值(虛線)連續(xù)地升高的多普勒頻帶。
[0063] 圖2是用于說明旋轉(zhuǎn)的輪胎部分的多普勒頻率的圖。
[0064] 如圖2所示，在行駛車輛111的情況下，車輪(輪胎）141旋轉(zhuǎn)。因此，在從行駛車輛 111的前方觀測(cè)旋轉(zhuǎn)中的車輪141時(shí)，由雷達(dá)裝置200測(cè)量出的車輪141的各部位的多普勒速 度分量包含由反射雷達(dá)的發(fā)送信號(hào)的各部位的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的多普勒速度分量。
[0065] 例如，車輪141的正面中央部分142的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度方向143與雷達(dá)裝置200的弧 度方向（觀測(cè)方向）144正交。因此，對(duì)于雷達(dá)裝置200的部分142的相對(duì)速度與車身的移動(dòng)速 度大致相同。
[0066] 另一方面，車輪141的正面上側(cè)部分145的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度方向146與雷達(dá)裝置200 的弧度方向（觀測(cè)方向）147不正交。因此，在運(yùn)樣的部分145中，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的多普勒速度分量 148被追加，所W比車身的移動(dòng)速度快的多普勒速度分量被檢測(cè)。
[0067] 其結(jié)果，雷達(dá)裝置200測(cè)量出的車輪141的多普勒分量比車身速度擴(kuò)展。運(yùn)里，"多 普勒擴(kuò)展"表示某一物體的回波信號(hào)中包含的多普勒頻率分量的個(gè)數(shù)，表示該物體的速度 分量的范圍。
[0068] 因此，如圖1的第1曲線131~第3曲線133所示，在車輪位于的第1方位121和第3方 位123中，與車輪不存在的第2方位122相比，在更寬的頻帶中歸一化方位相關(guān)值(虛線）升 局。
[0069] 此外，車輛的情況下，來自金屬的車身部分的信號(hào)反射的程度高。因此，如車輪不 存在的圖1的第2的曲線132所示，在將與車身部分的相對(duì)速度對(duì)應(yīng)的多普勒頻率fdO為中屯、 的窄頻帶中，方位相關(guān)功率值(實(shí)線)也為較高的值。
[0070] 而且，車輪位于的第1方位121和第3方位123的情況下，如部分131a所示，在從車身 部分的多普勒頻率fdO偏移的頻帶中，方位相關(guān)功率值(實(shí)線）也取比較的高的值。該部分 131a是車輪部分的速度分量。在運(yùn)樣的部分131a中，方位相關(guān)功率值的多普勒頻率軸上的 波形，在峰值部分、峰值部分的值和歸一化方位相關(guān)值較低的部分的值之間緩慢并且平滑 地變化。
[0071] 在從車輛的前方或后方觀測(cè)旋轉(zhuǎn)中的車輪時(shí)，車輪表面的各所的多普勒速度，在 車身部分的多普勒速度上加入由車輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度的向雷達(dá)裝置200的弧度方向的分 量，沿車輪表面大致連續(xù)地變化。因此，方位相關(guān)功率值如上述那樣緩慢并且平滑地變化。
[0072] 運(yùn)樣，在行駛車輛的車輪位于的方位中，多普勒頻率軸之中的、歸一化方位相關(guān)值 高的頻帶中，方位相關(guān)功率值表示第1曲線131和第3曲線133那樣的特征性的分布。
[0073] 基于運(yùn)樣的見解，本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置200構(gòu)成為通過對(duì)每個(gè)方位計(jì)算各多普 勒頻率的歸一化方位相關(guān)值和方位相關(guān)功率值，從計(jì)算結(jié)果探測(cè)行駛車輛的車輪（W下，適 當(dāng)?shù)貎H稱為"車輪"），進(jìn)行行駛車輛的探測(cè)。
[0074] 而且，本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置200構(gòu)成為基于探測(cè)到的多個(gè)車輪的相對(duì)位置等的 特征，判定探測(cè)到的行駛車輛的車型。
[0075] <雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)〉
[0076] 接著，說明本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置200的結(jié)構(gòu)。
[0077] 圖3是表示雷達(dá)裝置200的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[0078] 在圖3中，雷達(dá)裝置200有基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300、雷達(dá)發(fā)送單元400、和雷達(dá)接收單 元500。
[0079] 基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300分別連接到雷達(dá)發(fā)送單元400和雷達(dá)接收單元500?；鶞?zhǔn)信 號(hào)生成單元300生成作為基準(zhǔn)信號(hào)的參考信號(hào)，將生成的參考信號(hào)共用地供給到雷達(dá)發(fā)送 單元400和雷達(dá)接收單元500。即，基準(zhǔn)信號(hào)生成單元300使雷達(dá)發(fā)送單元400的處理和雷達(dá) 接收單元500的處理同步。
[0080] 雷達(dá)發(fā)送單元400基于參考信號(hào)生成高頻的雷達(dá)信號(hào)，從發(fā)送天線423輸出生成的 雷達(dá)信號(hào)。
[0081] 雷達(dá)接收單元500在第1接收天線51 h~第4接收天線5514的各自中接收物體（目 標(biāo))反射的雷達(dá)信號(hào)即回波信號(hào)（反射波信號(hào)）。然后，對(duì)第1接收天線5111~第4接收天線 51以接收到的回波信號(hào)即第1接收信號(hào)~第4接收信號(hào)，雷達(dá)接收單元500基于參考信號(hào)進(jìn) 行規(guī)定的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理，探測(cè)行駛車輛等的物體。
[0082] 圖4是表示雷達(dá)發(fā)送單元400的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[008引在圖4中，雷達(dá)發(fā)送單元400包括發(fā)送信號(hào)生成單元410和RF發(fā)送（Radio Frequency)單元420。發(fā)送信號(hào)生成單元410和RF發(fā)送單元420基于將參考信號(hào)倍增了不同 的倍數(shù)或同一倍數(shù)所得的信號(hào)，分別動(dòng)作。
[0084] 發(fā)送信號(hào)生成單元410生成編碼脈沖信號(hào)的發(fā)送信號(hào)，將生成的發(fā)送信號(hào)輸出到 RF發(fā)送單元420。再有，有關(guān)發(fā)送信號(hào)生成單元410生成的發(fā)送信號(hào)的細(xì)節(jié)，將后述。發(fā)送信 號(hào)生成單元410包括碼生成單元411、調(diào)制單元412、LPF(Low Pass Filter)單元413、W及D/ A(Digital/Analog;數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換單元414。
[0085] 碼生成單元411生成規(guī)定的發(fā)送碼，將生成的發(fā)送碼輸出到調(diào)制單元412。
[0086] 調(diào)制單元412將輸入的發(fā)送碼進(jìn)行脈沖調(diào)制而生成發(fā)送信號(hào)，將生成的發(fā)送信號(hào) 輸出到LPF單元413。
[0087] LPF單元413僅將輸入的發(fā)送信號(hào)之中預(yù)先設(shè)定的限制頻帶W下的信號(hào)分量輸出 至化/A轉(zhuǎn)換單元414。再有，LPF單元413也可W配置在后述的D/A轉(zhuǎn)換單元414的后級(jí)。
[0088] D/A轉(zhuǎn)換單元414將輸入的數(shù)字的發(fā)送信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的發(fā)送信號(hào)，輸出到RF發(fā)送 單元420。
[0089] RF發(fā)送單元420將輸入的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行上變頻，生成載波頻帶(例如毫米波頻帶） 的雷達(dá)發(fā)送信號(hào)，輸出到發(fā)送天線423。發(fā)送天線423將RF發(fā)送單元420生成的雷達(dá)發(fā)送信號(hào) 作為雷達(dá)信號(hào)(雷達(dá)發(fā)送信號(hào))發(fā)射到雷達(dá)裝置200的周圍空間。RF發(fā)送單元420包括變頻單 元421、放大器422和發(fā)送天線423。
[0090] 變頻單元421通過將輸入的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行上變頻，生成載波頻帶（例如毫米波頻 帶）的發(fā)送信號(hào)。然后，變頻單元421將上變頻后的發(fā)送信號(hào)輸出到放大器422。更具體地說， 變頻單元421生成將參考信號(hào)倍增到規(guī)定倍的、載波頻帶的發(fā)送基準(zhǔn)信號(hào)。然后，變頻單元 421基于生成的發(fā)送基準(zhǔn)信號(hào)，將發(fā)送信號(hào)進(jìn)行上變頻。
[0091] 放大器422將輸入的發(fā)送信號(hào)的信號(hào)電平(level)放大到規(guī)定的信號(hào)電平，輸出到 發(fā)送天線423。
[0092] 發(fā)送天線423將輸入的發(fā)送信號(hào)作為雷達(dá)信號(hào)向雷達(dá)裝置200的周圍空間發(fā)射。由 物體反射的雷達(dá)信號(hào)作為回波信號(hào)向雷達(dá)接收單元500返回來。
[0093] 圖5是表示雷達(dá)接收單元500的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[0094] 在圖5中，雷達(dá)接收單元500包括接收處理單元510、多普勒頻率獲取單元520、到來 方向估計(jì)單元530、行駛車輛檢測(cè)單元540 W及結(jié)果輸出單元550。
[00M]接收處理單元510進(jìn)行回波信號(hào)的接收處理。接收處理單元510包括第1接收天線 51h~第4接收天線51以、W及第1延遲分布生成單元5121~第4延遲分布生成單元5124。
[0096] 第1接收天線51h~第4接收天線5U4構(gòu)成陣列天線，分別W-對(duì)一方式連接到第1 延遲分布生成單元5121~第4延遲分布生成單元5124。第1接收天線51h~第4接收天線5U4 具有相同的結(jié)構(gòu)，所W W下適當(dāng)?shù)刈鳛?接收天線511"集中地說明。此外，對(duì)于第1延遲分布 生成單元5121~第4延遲分布生成單元5124,由于也具有相同的結(jié)構(gòu)，所W W下適當(dāng)?shù)刈鳛?"延遲分布生成單元512"集中地說明。
[0097] 接收天線511接收回波信號(hào)，將接收到的回波信號(hào)作為接收信號(hào)輸出到對(duì)應(yīng)的(連 接的)延遲分布生成單元512。
[0098] 再有，第1接收天線51h~第4接收天線5U4的相對(duì)位置關(guān)系被預(yù)先確定。第1接收 天線51h~第4接收天線51以分別接收來自同一物體的回波信號(hào)時(shí)，在第1接收天線51h~ 第4接收天線5114接收的第1接收信號(hào)~第4接收信號(hào)之間，產(chǎn)生與運(yùn)樣的相對(duì)位置關(guān)系對(duì) 應(yīng)的相位差（W下稱為"天線間相位差"）。有關(guān)天線間相位差的細(xì)節(jié)，將后述。
[0099] 延遲分布生成單元512對(duì)于輸入的接收信號(hào)，進(jìn)行每規(guī)定的離散時(shí)刻的采樣。然 后，延遲分布生成單元512對(duì)分割了雷達(dá)裝置200的探測(cè)對(duì)象距離的單位即距離庫的各個(gè)距 離庫，計(jì)算接收信號(hào)的同相信號(hào)I(In-Phase)數(shù)據(jù)和正交信號(hào)Q(如a化ate)數(shù)據(jù)。
[0100] 更具體地說，延遲分布生成單元512進(jìn)行雷達(dá)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)處 理，生成包含接收信號(hào)（回波信號(hào)）的到來延遲信息的相關(guān)信號(hào)，W規(guī)定的次數(shù)進(jìn)行加法運(yùn) 算。由此，延遲分布生成單元512W由發(fā)送周期和加法運(yùn)算次數(shù)確定的間隔，周期性地生成 延遲分布。
[0101] 然后，延遲分布生成單元512將生成的I/Q延遲分布（W下，僅稱為"延遲分布"）輸 出到多普勒頻率獲取單元520。
[0102] 再有，延遲分布生成單元512基于將參考信號(hào)倍增到與RF發(fā)送單元420相同的規(guī)定 倍的接收基準(zhǔn)信號(hào)來動(dòng)作。因此，RF發(fā)送單元420的處理與延遲分布生成單元512的處理同 步。
[0103] 多普勒頻率獲取單元520對(duì)第1接收天線51h~第4接收天線5U4的各個(gè)接收天線， 分析延遲分布，從各接收信號(hào)獲取各距離庫中的多普勒頻率分量的功率值。多普勒頻率獲 取單元520包括第1多普勒頻率分析單元52h~第4多普勒頻率分析單元52以。
[0104] 第1多普勒頻率分析單元52h~第4多普勒頻率分析單元52以分別W-對(duì)一方式連 接到第1延遲分布生成單元5121~第4延遲分布生成單元5124。第1多普勒頻率分析單元52h ~第4多普勒頻率分析單元52以具有相同的結(jié)構(gòu)，所W W下適當(dāng)?shù)刈鳛?多普勒頻率分析單 元521"集中地說明。
[0105] 多普勒頻率分析單元521對(duì)輸入的延遲分布進(jìn)行分析，獲取由對(duì)應(yīng)的(通過延遲分 布生成單元512連接的）接收天線511接收到的接收信號(hào)的、各距離庫的各多普勒頻率分量 的功率值。然后，多普勒頻率分析單元521將獲取的一系列的多普勒頻率的功率值數(shù)據(jù)（W 下稱為"多普勒頻率數(shù)據(jù)"）輸出到到來方向估計(jì)單元530。
[0106] 第1多普勒頻率分析單元52h~第4多普勒頻率分析單元52以輸出的多普勒頻率數(shù) 據(jù)，適當(dāng)?shù)胤Q為第1多普勒頻率數(shù)據(jù)~第4多普勒頻率數(shù)據(jù)。
[0107] 到來方向估計(jì)單元530基于第1多普勒頻率數(shù)據(jù)~第4多普勒頻率數(shù)據(jù)，估計(jì)回波 信號(hào)的到來方向（即物體所位于的方向）。更具體地說，到來方向估計(jì)單元530對(duì)多普勒頻 率、距離(范圍）和方向的至少一方的每個(gè)組合，計(jì)算方位相關(guān)功率值和上述歸一化方位相 關(guān)值，從計(jì)算結(jié)果，估計(jì)回波信號(hào)的到來方向。到來方向估計(jì)單元530包括方位相關(guān)功率值 計(jì)算單元531和歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元532。
[0108] 方位相關(guān)功率值計(jì)算單元531從第1多普勒頻率數(shù)據(jù)~第4多普勒頻率數(shù)據(jù)，基于 第1接收天線51h~第4接收天線51以的相對(duì)位置關(guān)系，對(duì)方位和多普勒頻率的每個(gè)組合，計(jì) 算方位相關(guān)功率值。然后，方位相關(guān)功率值計(jì)算單元531將沿多普勒頻率軸算出的一系列的 方位相關(guān)功率值的數(shù)據(jù)（W下稱為"方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)"）輸出到行駛車輛檢測(cè)單元540。
[0109] 歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元532從第1多普勒頻率數(shù)據(jù)~第4多普勒頻率數(shù)據(jù)，基 于第1接收天線51h~第4接收天線51以的相對(duì)位置關(guān)系，對(duì)方位和多普勒頻率的每個(gè)組合， 計(jì)算歸一化方位相關(guān)值。然后，歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元532將沿多普勒頻率軸算出的一 系列的歸一化方位相關(guān)值的數(shù)據(jù)（W下稱為"歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)"）輸出到行駛車輛檢 測(cè)單元540。
[0110] 行駛車輛檢測(cè)單元540基于方位相關(guān)功率值和歸一化方位相關(guān)值，判定是否存在 反射了雷達(dá)信號(hào)的物體、W及運(yùn)樣的物體是否為行駛車輛。
[0111] 圖6是表示行駛車輛檢測(cè)單元540的結(jié)構(gòu)的一例子的框圖。
[0112] 在圖6中，行駛車輛檢測(cè)單元540包括信息存儲(chǔ)單元541、功率值數(shù)據(jù)收縮單元542、 移動(dòng)物體檢測(cè)單元543、車輪位置估計(jì)單元544、車輛識(shí)別單元545、W及車型識(shí)別單元546。
[0113] 信息存儲(chǔ)單元541預(yù)先存儲(chǔ)局部特征信息和車型特征信息。運(yùn)里，局部特征信息 是，表示車輪部分存在的方位的、位置和回波信號(hào)分量的至少一個(gè)特征即局部特征的信息。 此外，車型特征信息是，表示規(guī)定的車型的汽車的車輪部分存在的方位的、位置和回波信號(hào) 分量的至少一個(gè)特征的信息。
[0114] 局部特征信息和車型特征信息，例如，基于從包含規(guī)定的車型的汽車的許多行駛 車輛和行駛車輛W外的物體收集到的回波信號(hào)，通過深度學(xué)習(xí)或提高(boosting)等的公知 的機(jī)械學(xué)習(xí)方法來預(yù)先學(xué)習(xí)。
[0115] 目P，局部特征信息，例如，采用將回波信號(hào)分類為來自行駛車輛的車輪部分的回波 信號(hào)和來自不是行駛車輛的車輪的物體回波信號(hào)的識(shí)別器的形式。此外，車型特征信息，例 如，采用將來自特定的車型的車輪的間隔、車輪和車身部分的回波信號(hào)的功率值的多普勒 特征分類為來自特定車型的汽車的特征和特定的車型的汽車W外的物體的特征的識(shí)別器 的形式。
[0116] 或者，局部特征信息和車型特征信息，例如，也可W是延遲分布、方位相關(guān)功率值 的數(shù)據(jù)、或歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù)波形的模板、相應(yīng)于車輪位置的單元的配置的 模板。
[0117] 再有，在本實(shí)施方式中，車型可W是卡車還是客車等的車輛的大致的類別，也可W 是A公司的命名為B的客車還是C公司的命名為D的客車等更詳細(xì)的車輛的類別。此外，在新 的輪胎的情況和使用舊輪胎時(shí)，輪胎的表面的狀態(tài)不同，所W在來自車輪部分的多普勒分 量上可能產(chǎn)生差異。因此，車型也可W是輪胎是新的還是舊的等的輪胎狀態(tài)的類別。
[0118] 功率值數(shù)據(jù)收縮單元542將從到來方向估計(jì)單元530輸入的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù) 壓縮(收縮)為方位和多普勒頻率的每個(gè)組合的方位相關(guān)功率值的數(shù)據(jù)。作為收縮方法，例 如，能夠采用對(duì)方位和多普勒頻率的每個(gè)組合的各組合，對(duì)全部的范圍，將方位相關(guān)功率值 為最大值的范圍值和該范圍的功率值設(shè)為對(duì)該方位和多普勒頻率的組合的值的方法。然 后，功率值數(shù)據(jù)收縮單元542將壓縮后的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)（W下稱為"壓縮方位相關(guān)功 率值數(shù)據(jù)"）輸出到移動(dòng)物體檢測(cè)單元543。
[0119] 移動(dòng)物體檢測(cè)單元543基于從功率值數(shù)據(jù)收縮單元542輸入的壓縮方位相關(guān)功率 值數(shù)據(jù)（W下，適當(dāng)稱為"方位_多普勒功率圖"），檢測(cè)反射了雷達(dá)信號(hào)的移動(dòng)物體的存在、 和其位置(W下稱為"物體位置"）。
[0120] 圖7是表示方位_多普勒功率圖的一例子的圖。
[0121] 如圖7所示，方位_多普勒功率圖600中，靜止物體的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)601分布 在某一帶狀區(qū)域（曲線)602中。移動(dòng)物體檢測(cè)單元543基于從該帶狀區(qū)域602脫離的方位相 關(guān)功率值數(shù)據(jù)603,檢測(cè)移動(dòng)物體的存在和物體位置。例如，如圖7所示，移動(dòng)物體檢測(cè)單元 543基于從帶狀區(qū)域602脫離的=個(gè)方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)6031~6033檢測(cè)第1移動(dòng)物體~第3 移動(dòng)物體。
[0122] 再有，運(yùn)里所檢測(cè)的移動(dòng)物體不限定于在此時(shí)的行駛車輛。然后，移動(dòng)物體檢測(cè)單 元543將表示移動(dòng)物體的位置的移動(dòng)物體位置信息輸出到車輪位置估計(jì)單元544。再有，移 動(dòng)物體的位置，例如，W距離庫和方位角的范圍（W下，適當(dāng)稱為"移動(dòng)物體范圍"）來定義。
[0123] 車輪位置估計(jì)單元544基于信息存儲(chǔ)單元541中存儲(chǔ)的局部特征信息，判定從移動(dòng) 物體檢測(cè)單元543輸入的信息表示的移動(dòng)物體范圍是行駛車輛的車輪部分（W下，僅稱為 "車輪部分"）的可能性是否高。即，車輪位置估計(jì)單元544對(duì)車輪部分存在的方位進(jìn)行估計(jì)。 然后，車輪位置估計(jì)單元544將表示估計(jì)出的方位（W下稱為"車輪位置候選"）的信息輸出 到車輛識(shí)別單元545。
[0124] 再有，車輪位置估計(jì)單元544基于從移動(dòng)物體檢測(cè)543輸出的移動(dòng)物體位置信息， 估計(jì)行駛車輛的車輪部分的詳細(xì)的范圍和方位。更具體地說，車輪位置估計(jì)單元544使用從 到來方向估計(jì)單元530輸入的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)之中的、移動(dòng) 物體范圍的多普勒_方位相關(guān)功率值和多普勒_歸一化方位相關(guān)值，與信息存儲(chǔ)單元541中 存儲(chǔ)的表示車輪的特征的局部特征信息進(jìn)行核對(duì)。
[0125] 此外，車輪位置估計(jì)單元544進(jìn)行與局部特征信息的形式對(duì)應(yīng)的估計(jì)處理。即，在 局部識(shí)別信息是識(shí)別器的情況下，車輪位置估計(jì)單元544將與運(yùn)樣的識(shí)別器對(duì)應(yīng)的參數(shù)適 用為移動(dòng)物體范圍的數(shù)據(jù)，估計(jì)車輪部分的范圍和方位。此外，在局部特征信息是數(shù)據(jù)的波 形的模板的情況下，車輪位置估計(jì)單元544進(jìn)行與移動(dòng)物體范圍的數(shù)據(jù)之間的模板匹配，也 可W估計(jì)車輪部分的方位。
[0126] 更具體地說，車輪位置估計(jì)單元544判定多普勒頻率軸之中的、歸一化方位相關(guān)值 為規(guī)定的相關(guān)值闊值W上的頻帶（W下稱為"高相關(guān)值頻帶"）中的方位相關(guān)功率值的波形 (分布)是否為圖1中說明的特征性的波形。通過運(yùn)樣的判定，車輪位置估計(jì)單元544判定是 否為車輪，估計(jì)車輪的位置。然后，車輪位置估計(jì)單元544將表示估計(jì)出的車輪的位置的候 選的車輪位置候選信息輸出到車輛識(shí)別器545。車輪的位置的候選，例如，由范圍和方位來 定義。
[0127] 車輛識(shí)別單元545基于從車輪位置估計(jì)單元544輸入的車輪位置候選信息，估計(jì)多 個(gè)車輪的各自的位置（W下稱為"車輪位置"）。即，車輛識(shí)別單元545將從車輪位置檢測(cè)544 輸入的車輪的位置的候選和信息存儲(chǔ)單元541中存儲(chǔ)的車輛特征信息表示的車輛的多個(gè)車 輪的位置范圍進(jìn)行比較，檢測(cè)車輪的位置。
[0128] 然后，車輛識(shí)別單元545基于檢測(cè)到的車輪的位置，估計(jì)從到來方向估計(jì)單元530 輸入的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)及歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)之中的、與車身對(duì)應(yīng)的部分。然后，車 輛識(shí)別單元545使用被估計(jì)為車身的部分的多普勒方位相關(guān)功率值和多普勒_歸一化方位 相關(guān)值、W及信息存儲(chǔ)單元541中存儲(chǔ)的車身的局部特征識(shí)別信息，判定被估計(jì)為車身的部 分是否是車身部分。
[0129] 然后，在判定是車身部分的情況下，車輛識(shí)別單元545將表示多個(gè)車輪和車身的位 置的位置信息輸出到車型識(shí)別單元546。再有，運(yùn)樣的位置信息也是表示行駛車輛存在的信 息。
[0130] 車型識(shí)別單元546基于信息存儲(chǔ)單元541中存儲(chǔ)的車型特征信息，判定從車輛識(shí)別 單元545輸入的信息表示其存在的行駛車輛是否是規(guī)定的車型的汽車。即，車型識(shí)別單元 546識(shí)別被檢測(cè)到的行駛車輛的車型。然后，車型識(shí)別單元546將表示被估計(jì)出的車型的信 息輸出到圖5的結(jié)果輸出單元550。
[0131] 再有，車型識(shí)別單元546使用表示車輪位置的信息、從到來方向估計(jì)單元530輸入 的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)之中的、與車型特征信息對(duì)應(yīng)的信息，識(shí) 別行駛車輛的車型。即，例如，在車型特征信息是基于兩個(gè)車輪位置的間隔和各自的區(qū)域大 小之比等生成的信息的情況下，車型識(shí)別單元546使用表示車輪位置的信息，識(shí)別行駛車輛 的車型。
[0132] 此外，車型識(shí)別單元546進(jìn)行與車型特征信息的形式對(duì)應(yīng)的識(shí)別處理。即，在車型 特征信息是識(shí)別器的情況下，車型識(shí)別單元546適用與運(yùn)樣的識(shí)別器對(duì)應(yīng)的參數(shù)，識(shí)別行駛 車輛的車型。此外，在車型特征信息是車輪位置的配置的模板的情況下，車型識(shí)別單元546 進(jìn)行與輸入的車輪位置的配置之間的模板匹配，識(shí)別行駛車輛的車型。
[0133] 再有，上述移動(dòng)物體檢測(cè)單元543、車輪位置估計(jì)單元544、車輛識(shí)別單元545、或車 型識(shí)別單元546也可W將物體位置、車輪位置候選、車輪位置、或在無法檢測(cè)車型的情況下 將表示該意旨的信息分別輸出到結(jié)果輸出單元550。
[0134] 圖5的結(jié)果輸出單元550基于從行駛車輛檢測(cè)單元540輸入的信息，將表示行駛車 輛是否檢測(cè)到、檢測(cè)到的行駛車輛的位置（W方位和距離表示）、W及車型等的、表示行駛車 輛檢測(cè)單元540的檢測(cè)結(jié)果的信息輸出。例如，通過本車輛101 (參照?qǐng)D1)的儀表板或儀表板 上配置的液晶顯示器等的顯示裝置或揚(yáng)聲器等的聲音輸出裝置（未圖示），結(jié)果輸出單元 550輸出運(yùn)樣的信息。
[01巧]雖然未圖示，但雷達(dá)裝置200例如包括CPU(Central Processing Unit;中央處理 器）、存儲(chǔ)了控制程序的R〇M(Read Only Memory;只讀存儲(chǔ)器）等的存儲(chǔ)介質(zhì)、W及RAM (Random Access Memo巧；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的工作存儲(chǔ)器。運(yùn)種情況下，上述各單元的功 能，通過CPU執(zhí)行控制程序來實(shí)現(xiàn)。
[0136] 但是，雷達(dá)裝置200的硬件結(jié)構(gòu)不限定于運(yùn)樣的例子。例如，雷達(dá)裝置200的各功能 單元也可W作為集成電路即ICQntegrated Cir州it)來實(shí)現(xiàn)。各功能單元既可W被單獨(dú)地 集成為單忍片，也可W包含一部分或全部地被集成為單忍片。
[0137] 具有運(yùn)樣的結(jié)構(gòu)的雷達(dá)裝置200,能夠?qū)⑿旭傑囕v與行駛車輛W外的物體區(qū)別地 探測(cè)。
[0138] 運(yùn)里，詳細(xì)地說明雷達(dá)裝置200生成的各個(gè)信息。
[0139] <發(fā)送信號(hào)的細(xì)節(jié)〉
[0140] 發(fā)送信號(hào)生成單元410生成的基帶的發(fā)送信號(hào)，例如，可使用編碼脈沖，也可使用 線性調(diào)頻脈沖。無論哪一種，發(fā)送信號(hào)都根據(jù)規(guī)定的發(fā)送周期被反復(fù)發(fā)送。運(yùn)里，說明發(fā)送 信號(hào)生成單元410中，使用了編碼脈沖的情況。
[0141] 碼生成單元411對(duì)每個(gè)發(fā)送周期化，生成碼長(zhǎng)L(為IW上的整數(shù)）的碼序列Cn(n為 從巧化的整數(shù))的發(fā)送碼。碼序列化的元素，例如，使用[-1,1]的二值、或[l，-l，j，-j]的四 值構(gòu)成。其中，j是滿足j2 = -l的虛數(shù)單位。
[0142] 發(fā)送碼優(yōu)選在雷達(dá)接收單元500中能夠得到低的旁瓣特性的碼序列的碼。作為運(yùn) 樣的碼序列，例如，可列舉構(gòu)成補(bǔ)碼對(duì)的碼序列、己克（Braker)碼序列、PN(Pseudorandom Noise;偽隨機(jī)噪聲）碼、戈雷(Golay)碼序列、M序列碼、W及構(gòu)成斯帕諾碼(Spano code)的 碼序列。W下，為方便起見，碼序列化的發(fā)送碼表記為"發(fā)送碼Cn"。
[0143] 在生成補(bǔ)碼(例如，戈雷碼序列、或斯帕諾碼序列)對(duì)作為發(fā)送碼化的情況下，碼生 成單元411使用兩個(gè)發(fā)送周期（2Tr)，分別生成對(duì)每個(gè)發(fā)送周期交替成對(duì)的發(fā)送碼化、Qn。 良P，碼生成單元411在第m發(fā)送周期生成構(gòu)成補(bǔ)碼對(duì)一方的發(fā)送碼化，在隨后的第(m+1)發(fā)送 周期生成構(gòu)成補(bǔ)碼對(duì)的另一方的發(fā)送碼化。同樣地，在第(m+2) W后的發(fā)送周期中，碼生成 單元411反復(fù)生成發(fā)送碼化、化。
[0144] 調(diào)制單元412對(duì)碼生成單元411生成的發(fā)送碼Cn進(jìn)行脈沖調(diào)制，生成基帶的發(fā)送信 號(hào)。具體地說，調(diào)制單元412進(jìn)行振幅調(diào)制、ASK(Amplitude化ift K巧ing;幅移鍵控））、或 相位調(diào)制(PSK(Phase Shift Keying;相移鍵控））。
[0145] 圖8是表示脈沖調(diào)制后的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送區(qū)間和發(fā)送周期的一例子的圖。圖8中， 縱軸表示頻率，橫軸表示時(shí)間。再有，作為參考，將使用了線性調(diào)頻脈沖情況的一例子示于 圖9。
[0146] 例如，對(duì)每個(gè)發(fā)送周期Tr,調(diào)制單元412設(shè)定時(shí)間Tw[秒]的發(fā)送區(qū)間。然后，調(diào)制單 元412基于根據(jù)參考信號(hào)生成的發(fā)送基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，每一個(gè)發(fā)送碼Cn用No[個(gè)]樣本進(jìn)行調(diào) 制。即，調(diào)制單元412中的采樣率是(No X L)/Tw。
[0147] 在發(fā)送周期Tr的發(fā)送區(qū)間Tw[秒忡，調(diào)制單元412使用化（=NoXL)[個(gè)]樣本進(jìn)行 調(diào)制。此外，調(diào)制單元412使用發(fā)送周期Tr的無信號(hào)區(qū)間（Tr-Tw)[秒忡的、Nu[個(gè)]樣本進(jìn)行 調(diào)制。再有，運(yùn)樣的調(diào)制的結(jié)果，雷達(dá)信號(hào)在發(fā)送周期Tr之中的、發(fā)送區(qū)間Tw期間被發(fā)送，在 非發(fā)送區(qū)間（Tr-Tw)期間不被發(fā)送。
[0148] 調(diào)制單元412通過發(fā)送碼Cn的調(diào)制，例如，周期性生成W下的式（1)所示的基帶的 發(fā)送信號(hào)：Kk,m)。
[0149] r(k,m) = I(k,m)+jQ(k,m) . . . (I)
[0150] 其中，k表示將發(fā)送周期Tr的開始定時(shí)作為基準(zhǔn)化=1)的離散時(shí)刻，取I到(化+Nu) 的離散值。即，k表示發(fā)送信號(hào)的生成定時(shí)(采樣定時(shí)）的時(shí)刻。此外，m表示發(fā)送周期化的序 數(shù)、即發(fā)送碼化的發(fā)送循環(huán)。
[0151] 目P，發(fā)送信號(hào)r(k，m)表示第m發(fā)送周期化的離散時(shí)刻k中的發(fā)送信號(hào)的值。具體地 說，發(fā)送信號(hào)Hk,m)成為同相信號(hào)分量Kk，m)和乘W 了虛數(shù)單位j的正交信號(hào)分量Q化，m) 的加法運(yùn)算結(jié)果。
[0152] 例如，適用[-1,1]的二值的相位調(diào)制（PSK)的情況下，碼序列Cn為BPSK(Binary Phase化ift Ifeying;二進(jìn)制相移鍵控）。此外，例如，在適用[1，-1，j，-j]的四值的相位調(diào) 制的情況下，碼序列Cn為QPSK(Quadrature曲ase Siift Keying;正交相移鍵控）或4相 PSK。即，在相位調(diào)制(PSK)的情況下，IQ平面上的星座圖中的規(guī)定的調(diào)制碼元被分配。
[0153] <接收天線的相對(duì)位置關(guān)系〉
[0154] 由于第1接收天線51h~第4接收天線5U4的相對(duì)位置關(guān)系預(yù)先確定，所W已知。
[0155] 圖10是表示第1接收天線5山~第4接收天線5山的相對(duì)位置關(guān)系的一例子的圖。
[0156] 如圖10所示，第諧收天線5山~第4接收天線51U例如按運(yùn)種順序沿某條直線611 配置。第1接收天線5山和第2接收天線5山之間的距離設(shè)置為cb，將第1接收天線5山和第3 接收天線5113之間的距離設(shè)置為d3,將第1接收天線51h和第4接收天線5U4之間的距離設(shè) 置為(k。
[0157] 在運(yùn)樣的配置中，假設(shè)波長(zhǎng)A的回波信號(hào)612相對(duì)于直線611的垂直方向從方位角0 的方向到來。此時(shí)，將第娘收天線天線511i距第1接收天線5山的距離設(shè)置為di時(shí)，第i天線 511i的接收信號(hào)和第1接收天線51h的接收信號(hào)之間的相位差(天線間相位差)為2時(shí)disin 0/c =化fdisin目A。其中，C是傳播速度，f是回波信號(hào)(雷達(dá)信號(hào)）的頻率，A是回波信號(hào)的波 長(zhǎng)。例如，如圖10所示，第4天線5U4的接收信號(hào)的、與第1接收天線51h的接收信號(hào)之間的相 位差為化(Usin目/入。
[0158] <延遲分布數(shù)據(jù)〉
[0159] 對(duì)輸入的接收信號(hào)，延遲分布生成單元512對(duì)每個(gè)規(guī)定的離散時(shí)刻(距離庫)進(jìn)行 采樣。然后，延遲分布生成單元512計(jì)算被采樣的信號(hào)的、同相信號(hào)I(In-Phase)數(shù)據(jù)和正交 信號(hào)Q(如a化ate)數(shù)據(jù)。從每個(gè)距離庫的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)（W下稱為"數(shù)據(jù)"），能夠求反射了雷 達(dá)信號(hào)的物體的、距雷達(dá)裝置200的距離和反射強(qiáng)度、W及來自運(yùn)樣的物體的接收信號(hào)的相 位信息和功率。
[0160] 再有，對(duì)每個(gè)距離庫，延遲分布生成單元512將上述采樣的結(jié)果即I、Q數(shù)據(jù)分別W 規(guī)定的次數(shù)相加(稱為"相干加法運(yùn)算"），得到一循環(huán)的I、Q數(shù)據(jù)。通過相干加法運(yùn)算，白噪 聲被抑制。延遲分布生成單元512對(duì)回波信號(hào)的每個(gè)反復(fù)波形、即對(duì)每個(gè)周期（即，循環(huán)），求 上述數(shù)據(jù)。
[0161] 在W下的說明中，與第m循環(huán)的第k距離庫對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表示為記號(hào)CI(m，k)。數(shù)據(jù)CI (m，k)，例如用W下的式(2)表示。
[0162] CI(m，k)=CI_I(m，k)+CI_Q(m，k) . . .(2)
[0163] 其中，CI_I(m，k)是同相信號(hào)，是數(shù)據(jù)CI(m，k)的實(shí)數(shù)分量。CI_Q(m，k)是正交信號(hào)， 是數(shù)據(jù)CI(m，k)的虛數(shù)分量。此外，記號(hào)k是距離庫的號(hào)，取k=l，2,. . .，K整數(shù)。K是距離庫的 號(hào)的最大值。即，雷達(dá)裝置200能夠測(cè)量的最大距離由K的值確定。
[0164] 延遲分布生成單元512將對(duì)每個(gè)循環(huán)和每個(gè)距離庫獲取的一系列的數(shù)據(jù)作為延遲 分布數(shù)據(jù)輸出。
[0165] 圖11是表示延遲分布生成單元512輸出的延遲分布數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的一例子的圖。此 夕h圖12是表示延遲分布數(shù)據(jù)的=維圖形的一例子的圖。圖12中，橫軸表示距離(距離庫）， 深度軸表示時(shí)間(循環(huán)），縱軸表示與接收信號(hào)的對(duì)應(yīng)的分量的功率(l〇gi〇(I2+Q2))。
[0166] 如圖11所示，延遲分布數(shù)據(jù)620對(duì)每個(gè)循環(huán)具有第1距離庫的數(shù)據(jù)CI(m，l)~第k距 離庫的數(shù)據(jù)CI(m，K)。此外，從圖12所示的=維圖形621可知，運(yùn)樣的延遲分布數(shù)據(jù)620是表 示功率的空間變動(dòng)和時(shí)間變動(dòng)的數(shù)據(jù)。
[0167] 對(duì)每個(gè)生成的相當(dāng)1循環(huán)的延遲分布數(shù)據(jù)620,延遲分布數(shù)據(jù)620依次將生成的相 當(dāng)1循環(huán)的延遲分布數(shù)據(jù)620(例如，第1循環(huán)的第1距離庫的數(shù)據(jù)CI(Ia)~第k距離庫的數(shù) 據(jù)Cia，K))輸出到多普勒頻率獲取單元520。
[0168] 再有，輸出的延遲分布數(shù)據(jù)620,在后級(jí)的多普勒頻率獲取單元520中，將M個(gè)連續(xù) 的循環(huán)的數(shù)據(jù)CI(Ia)~CI(M，K)作為一個(gè)單位(W下稱為"帖"）來處理。
[0169] <多普勒頻率數(shù)據(jù)〉
[0170] 多普勒頻率分析單元521將輸入的延遲分布數(shù)據(jù)620(參照?qǐng)D11)成束在每1帖（即， 相當(dāng)連續(xù)的每M循環(huán)的數(shù)據(jù)）中，進(jìn)行多普勒頻率分析。即，例如，對(duì)于第k距離庫的、M個(gè)連續(xù) 的循環(huán)的數(shù)據(jù)CI(l，k)、CI(2，k).....Cl (M，k)，多普勒頻率分析單元521進(jìn)行多普勒頻率分 析。
[0171] 圖13是表示作為多普勒頻率分析的對(duì)象的延遲分布數(shù)據(jù)之中的、與移動(dòng)的物體位 于的范圍對(duì)應(yīng)的第k距離庫的數(shù)據(jù)的、二維圖形的一例子的圖。圖13中，表示相當(dāng)51200循環(huán) (約2.5秒）的數(shù)據(jù)。圖14是圖13所示的二維圖形的一部分632的放大圖。圖14中，表示相當(dāng) 512循環(huán)(0.025秒)的數(shù)據(jù)。在圖13和圖14中，橫軸表示循環(huán)(時(shí)間），縱軸表示與接收信號(hào)對(duì) 應(yīng)的分量的功率(數(shù)據(jù)）。
[0172] 如圖13所示，延遲分布數(shù)據(jù)631中，第k距離庫的數(shù)據(jù)隨著時(shí)間極大地變動(dòng)。運(yùn)是伴 隨物體的移動(dòng)的變動(dòng)。此外，從將與512循環(huán)的區(qū)間對(duì)應(yīng)的部分632放大后的圖14可知，數(shù)據(jù) 細(xì)微地波動(dòng)。運(yùn)種細(xì)微波動(dòng)是物體的微小的移動(dòng)或衰減(fading)造成的。
[0173] 多普勒頻率分析單元521通過多普勒頻率分析，不僅是物體的移動(dòng)，而且可W提取 伴隨運(yùn)樣的物體的微小的移動(dòng)特征產(chǎn)生的速度分量。再有，能夠提取的多普勒節(jié)距，由I循 環(huán)的時(shí)間、用于頻率分析的1帖中包含的循環(huán)的數(shù)確定。
[0174] 作為多普勒頻率分析方法，例如可W采用DFT(Digital Fourier Transfer;數(shù)字 傅立葉變換）。此外，根據(jù)FFT(化St Fourier Transf er;快速傅立葉變換）的算法，DFT可在 計(jì)算機(jī)上高速地計(jì)算。
[0175] 圖15是表示對(duì)于圖14所示的第k距離庫的512循環(huán)的數(shù)據(jù)WFFT方式處理的結(jié)果的 一例子的圖。圖15中，橫軸表示頻率(多普勒頻率），縱軸表示強(qiáng)度(功率、多普勒頻率分量）。
[0176] 在使用DFT的情況下，多普勒頻率分析單元521將上述的CI_I(m，k)作為實(shí)數(shù)分量， 將上述的CI_Q(m，k)作為虛數(shù)分量，W復(fù)數(shù)形式進(jìn)行運(yùn)算。對(duì)第k范圍的、號(hào)n的多普勒頻率 的多普勒頻率分量Fd(n，k)，例如，使用W下的式(3)計(jì)算。
[0177]
... (3)
[017引其中，n是多普勒頻率的號(hào)，例如，取1，2，...，M的值。運(yùn)里，M是雷達(dá)裝置200能夠測(cè) 量的最大多普勒頻率號(hào)。多普勒頻率分量Fd(n，k)表示與來自WkX范圍節(jié)距表示的距離的 位置的接收信號(hào)之中的、號(hào)n的多普勒頻率對(duì)應(yīng)的速度分量(用復(fù)數(shù)表示）。
[0179] 運(yùn)樣一來，多普勒頻率分析單元521對(duì)于1帖、即相當(dāng)M循環(huán)的第k距離庫的數(shù)據(jù)(Cl (1，k)、CI (2，k).....Cl (M，k))，進(jìn)行多普勒頻率分析。其結(jié)果，對(duì)每個(gè)距離庫，得到M個(gè)多普 勒頻率分量(Fd(l，k)、Fd(2，k).....Fd(M，k))。
[0180] 再有，得到的多普勒頻率分量的節(jié)距Af，由相當(dāng)I帖的循環(huán)數(shù)M和循環(huán)的間隔At 確定。在通過DFT進(jìn)行多普勒頻率分析的情況下，多普勒頻率分量的節(jié)距Af,例如，用W下 的式(4)表不。
[0181]
... (4)
[0182] 此外，多普勒頻率分析單元521從多普勒頻率節(jié)距Af,例如能夠使用W下的式 (5)，求物體的多普勒速度。
[0183]
…（5 )
[0184] 多普勒頻率分析單元521將對(duì)距離庫和多普勒頻率的每個(gè)組合（即，距離和速度的 每個(gè)組合)算出的一系列的數(shù)據(jù)作為多普勒頻率數(shù)據(jù)輸出。
[0185] 圖16是表示多普勒頻率分析單元521輸出的多普勒頻率數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的一例子的 圖。
[0186] 如圖16所示，對(duì)每個(gè)距離庫，多普勒頻率數(shù)據(jù)640具有第1多普勒頻率的多普勒頻 率分量Fd( 1，k)~第M多普勒頻率的多普勒頻率分量Fd(M，k)。即，如上述的圖15所示，每個(gè) 距離庫的多普勒頻率數(shù)據(jù)640是表示多普勒頻率的功率的變動(dòng)的數(shù)據(jù)。
[0187] <歸一化方位相關(guān)值和方位相關(guān)功率值〉
[0188] 運(yùn)里，從第i多普勒頻率分析單元521i輸出的多普勒頻率分量表示為Fdi(n，k)。運(yùn) 里，對(duì)多普勒頻率和距離的每個(gè)組合，將與第1接收天線51h~第4接收天線5U4對(duì)應(yīng)的多普 勒頻率分量Fdi(n，k)~Fd4(n，k)作為相關(guān)矢量h(n，k)表示。相關(guān)矢量h(n，k)用W下的式(6) 表不。
[0189]
... (6)
[0190] 到來方向估計(jì)單元530基于相關(guān)矢量h(n，k)，估計(jì)表示回波信號(hào)的到來方向的方 位角0(參照?qǐng)D10)。
[0191] 如上述，第i接收天線511i和第1接收天線51h的接收信號(hào)之間的相位差為如disin 0/入。運(yùn)里，對(duì)每個(gè)關(guān)注方位角0U，導(dǎo)入方向矢量a(0u)來表示陣列天線的第1接收天線51h~ 第4接收天線5U4的復(fù)數(shù)響應(yīng)。無接收天線511間的相位偏差和振幅偏差的、理想的方向矢 量a(9u)用W下的式(7)表示。
[0192]
了.)：
[0193] 其中，0U是將雷達(dá)裝置200作為基準(zhǔn)的方位角，在雷達(dá)裝置200中的回波信號(hào)的到 來方向的估計(jì)范圍[9min-0max]中，是W規(guī)定的間隔A0變化的變量。方位角0U例如用W下的 式(8)表不。
[0194] 目 U=目 min+uA 目 ...（8)
[0195] 其中，U取從0到NU的整數(shù)。NU例如按W下的式(9)表示。
[0196]
(9)
[0197] 其中，在式(9)中，floor[y]是輸出不超過實(shí)數(shù)y的最大的整數(shù)值的函數(shù)。
[0198] 方向矢量a(0u)例如在電波暗室中預(yù)先測(cè)量。方向矢量a(0u)也可W是，根據(jù)第1接 收天線51h~第4接收天線5U4之間的間隔，除了幾何上被運(yùn)算的相位差信息之外，還考慮 了天線元件間的禪合、W及振幅誤差和相位誤差的各偏差信息所得的值。
[0199] 歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元532對(duì)方位角0U、距離庫、多普勒頻率的每個(gè)組合，例 如用W下的式（10)，計(jì)算歸一化方位相關(guān)值N_R。ut化，n，0u)。此外，方位相關(guān)功率值計(jì)算單 元531對(duì)方位角0U、距離庫、多普勒頻率的每個(gè)組合，例如用W下的式（11)，計(jì)算方位相關(guān)功 率值Fout化，n，目U)。
[0200]
. . . ( 10 )
[0201] 若N_R。ut 化，n，目 u)>llil，F(xiàn)〇ut 化，n，目 u)=|a(目 U)% 化，n)|2 ...(11)
[0202] 否則 Fout化，n，目u)=0
[0203] 從式（10)可知，歸一化方位相關(guān)值N_R。ut(k，n，0u)是將方向矢量a(0u)和相關(guān)矢量h (n，k)的內(nèi)積用相關(guān)矢量h(n，k)的2范數(shù)的值進(jìn)行歸一化所得的值。運(yùn)樣的歸一化方位相關(guān) 值N_R。ut化，n，0u)取0~1之間的實(shí)數(shù)，越接近1，表示相關(guān)矢量h(n，k)和方向矢量a(0u)之間 的相關(guān)程度越高。即，一波模式的情況下(在距離庫k中，假定為頻率分量n僅存在一個(gè)），歸 一化方位相關(guān)值N_R。ut化，n，0u)表示頻率n的回波信號(hào)從方位角0U到來的概率(確信度的高 低)。
[0204] 此外，從式（11)可知，在歸一化方位相關(guān)值大于闊值化1的情況下，方位相關(guān)功率 值Fout化，n，0U)是方向矢量a(0u)和相關(guān)矢量h(n，k)的內(nèi)積的平方。運(yùn)樣的方位相關(guān)功率值 Fcut化，n，0u)加進(jìn)了相關(guān)矢量Mn, k)和方向矢量a(0u)之間的相關(guān)的程度，表示從方位角0U 的方向到來的號(hào)k的頻率的回波信號(hào)的功率值。
[0205] 方位相關(guān)功率值計(jì)算單元531將算出的一系列的方位相關(guān)功率值的。*化，11，0。)作 為方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)輸出到行駛車輛檢測(cè)單元540。此外，歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元 532將算出的一系列的歸一化方位相關(guān)值N_R。ut化，n，0u)作為歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)輸出 到行駛車輛檢測(cè)單元540。
[0206] 圖17是表示歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的=維標(biāo)圖的一例子的圖。在圖17中，點(diǎn)的顏 色的濃淡表示歸一化方位相關(guān)值N_Rcmt化，n，0U)的高度。點(diǎn)的顏色越濃，表示歸一化方位相 關(guān)值N_R?t化，n，0u)越高。
[0207] 如圖17所示，對(duì)距離(距離庫、k)、方位角0U和多普勒頻率(n)的每個(gè)組合，歸一化 方位相關(guān)值數(shù)據(jù)650有歸一化方位相關(guān)值N_Rcmt化，n，0U)。再有，在圖17中，對(duì)于規(guī)定值W下 的歸一化方位相關(guān)值N_R〇ut化，n，0U)，省略圖示。運(yùn)樣，歸一化方位相關(guān)值N_R〇ut化，n，0U化K XMX (NU+1)個(gè)歸一化方位相關(guān)值的排列構(gòu)成(NU參照式(9))。
[0208] 再有，對(duì)于方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)，同樣地，由K XMX (NU+1)個(gè)方位相關(guān)功率值的排 列構(gòu)成。
[0209] <歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)和方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)的特征〉
[0210] 圖18是表示對(duì)于物體位于的距離(距離庫）中的最大功率多普勒頻率分量的、方位 和方位相關(guān)功率值之間的關(guān)系的一例子的圖。圖19是表示對(duì)于物體位于的距離(距離庫）中 的最大功率多普勒頻率分量的、方位和歸一化方位相關(guān)值之間的關(guān)系的一例子的圖。
[0211] 在圖18中，橫軸表示方位，縱軸表示方位相關(guān)功率值。在圖19中，橫軸表示方位，縱 軸表示歸一化方位相關(guān)值。
[0212] 在圖18中，最大多普勒頻率分量的方位相關(guān)功率值在方位大約-5°形成峰值。可 是，由于波形不睹峭，所W僅能夠粗略地估計(jì)回波信號(hào)的到來方向。
[0213] 另一方面，在圖19中，最大多普勒頻率分量的歸一化方位相關(guān)值在大約-5°、用睹 峭的波形形成峰值。運(yùn)樣，歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)具有W較高的精度表示回波信號(hào)的到來 方向的特征。
[0214] <每個(gè)物體的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的特征〉
[0215] 方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的波形，根據(jù)反射了雷達(dá)信號(hào)的部 分是車輛還是人、是行駛車輛的車輪部分還是車身部分、W及是位于本車輛的后方的行駛 車輛的前輪還是后輪而不同。
[0216] 運(yùn)里，說明反射了雷達(dá)信號(hào)的每個(gè)部分（W下稱為"物體"）的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù) 和歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的特征的差異。再有，在W下的說明中，單元是雷達(dá)裝置200劃分 了假設(shè)為行駛車輛探測(cè)的對(duì)象的區(qū)域所得的小區(qū)域，例如，指由范圍化)和方位角（0)的組 合而定義的區(qū)域。
[0217] 圖20是表示有關(guān)不包含位于本車輛的后方的行駛車輛的車輪部分的車身部分的 單元（W下稱為"車身部單元"）的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)的一例子的圖。圖20中，橫軸表示多 普勒頻率(fd)，縱軸表示方位相關(guān)功率值[地]。圖21是表示與圖20對(duì)應(yīng)的、有關(guān)車身部單元 的歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的一例子的圖。圖21中，橫軸表示多普勒頻率(fd)，縱軸表示歸一 化方位相關(guān)值。
[0218] 從圖20和圖21可知，例如，在歸一化方位相關(guān)值的闊值被設(shè)定為80%的情況下，反 射物體的多普勒速度的擴(kuò)展為20.3-16.45 = 3.85km/h。
[0219] 此外，圖20的用圓圈（0)661包圍的點(diǎn)是功率值為最大值的多普勒分量，該多普勒 速度是18.9km/h。比該多普勒速度快、而且歸一化方位相關(guān)值比闊值(80%)大的多普勒分 量是19.25~20.3的分量，其擴(kuò)展僅為1.05km/h。
[0220] 另一方面，圖22是表示有關(guān)包含位于本車輛的后方的行駛車輛的前輪部分的部分 單元（W下稱為"前輪部單元"）的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)的一例子的圖。圖23是表示與圖22對(duì) 應(yīng)的有關(guān)前輪部單元的歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的一例子的圖。從圖22和圖23可知，例如，歸 一化方位相關(guān)值的闊值被設(shè)定為80%的情況下，用虛線671包圍的反射物體的多普勒速度 的擴(kuò)展是 22.4-17.15 = 5.25km/h。
[0221] 此外，圖22的用圓圈（0)672包圍的點(diǎn)是功率值為最大值的多普勒分量，該多普勒 速度是19.25km/h。比該多普勒速度快、而且歸一化方位相關(guān)值大于闊值(80 % )的多普勒分 量是19.6~22.4的分量，該擴(kuò)展也是2.8km/h。
[0222] 而且，如圖22和圖23所示，歸一化方位相關(guān)值大于闊值(80%)的多普勒速度快的 區(qū)域673的、右端的幾個(gè)多普勒分量的功率值緩慢地下降。具體地說，例如，是右端的5點(diǎn) (即，20~22.4的分量)的多普勒速度分量。用數(shù)值表示時(shí)，運(yùn)5點(diǎn)的功率值的變動(dòng)量(與左側(cè) 的多普勒分量的功率值之間的差分）的方差小于闊值3。而且，差分值的平均為更小的負(fù)數(shù) 值，平均值的絕對(duì)值也小于闊值4。
[0223] 再有，虛線673范圍的、右端的幾個(gè)多普勒分量的數(shù)，能夠基于車輛的絕對(duì)速度(從 表示車身的相對(duì)速度的最大功率值的多普勒速度和本車速度而估計(jì)的）來確定。運(yùn)是因?yàn)?車速從車輪的半徑的旋轉(zhuǎn)角速度來確定。例如，車速為20km/h的情況下，由車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生 的多普勒擴(kuò)展的寬度約為1.5km/h。
[0224] 如圖2中說明的，行駛車輛的車輪的多普勒分量，作為特征呈現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)的車輪的各 部位的、與雷達(dá)的相對(duì)速度的徑向方向分量上。多普勒速度越慢，車輪正面的部位的反射強(qiáng) 度越強(qiáng)。與此相對(duì)，由于車輪更上方的部位的反射截面積減小，反射強(qiáng)度較弱，但雷達(dá)徑向 方向的速度加快。因此，作為車輪的多普勒特征，呈現(xiàn)隨著速度的增大，功率值緩慢地下降 的特征。
[0225] W上所述的車輪的特征，從位于本車輛的后方的行駛車輛的后輪的數(shù)據(jù)也可觀 。圖24是表示包含行駛車輛的后輪車輪的部位的多普勒_方位相關(guān)功率值的一例子的曲 線圖。圖25是與圖24對(duì)應(yīng)的多普勒_歸一化方位相關(guān)值曲線圖。
[0226] 從圖25可知，例如，在歸一化方位相關(guān)值的闊值被設(shè)定為80%的情況下，用虛線 681包圍的反射物體的多普勒速度的擴(kuò)展是22.4-17.15 = 5.25km/h。
[0227] 此外，后輪的情況下，由于車輪被隱藏一部分，所W反射截面積小于前輪，反射強(qiáng) 度也弱。為此，對(duì)應(yīng)的多普勒分量的功率值小于前輪。但是，從圖24可知，反射功率為最大值 的多普勒分量（用圓圈（O )682包圍的點(diǎn)）與前輪相同，為19.25km/h，比功率值為最大值的 多普勒速度快。而且，歸一化方位相關(guān)值大于闊值(80% )的多普勒分量為19.6~22.4km/h， 其擴(kuò)展為2.8km A。
[02%]而且，如圖24和圖25所示，歸一化方位相關(guān)值大于闊值(80%)、多普勒速度快的區(qū) 域(例如，用虛線包圍的區(qū)域683的右端的5點(diǎn)），直至20km/h~22.4km/h為止的多普勒速度 分量的功率值也與前輪相同地緩慢下降。
[0229] 目P，從圖20和圖21所示的不包含行駛車輛的車輪的部位的多普勒特征和圖22~圖 25所示的包含車輪的部位的多普勒特征可知，因車輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的多普勒分量的特征，出 現(xiàn)在多普勒的擴(kuò)展和方位相關(guān)功率值兩者上。
[0230] 運(yùn)里，將有關(guān)行人的行人的多普勒_方位相關(guān)功率值的曲線圖和多普勒_歸一化方 位相關(guān)值，分別示于圖26和圖27。行人步行時(shí)，腳和手前后地移動(dòng)，所W在多普勒速度分量 上產(chǎn)生擴(kuò)展，擴(kuò)展寬度根據(jù)步行速度而變動(dòng)。
[0231 ]如圖27所示，例如，在將歸一化方位相關(guān)值的闊值與車輛相同地設(shè)定為80 %的情 況下，行人的多普勒速度分量擴(kuò)展到-〇.3km/h~3.3km/h(區(qū)域691，其擴(kuò)展寬度為3.3-(- 0.3) = 3.6km/h)。該擴(kuò)展寬度寬于不包含行駛車輛的車輪的部位的多普勒擴(kuò)展寬度，但窄 于包含車輪的部位的多普勒擴(kuò)展寬度。運(yùn)里，-〇.3km/h的分量，例如是手在雷達(dá)的相反方向 擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的多普勒速度分量。
[0232] 而且，如圖26所示，歸一化方位相關(guān)值大于闊值的區(qū)域，是用虛線包圍的行人的多 普勒分量區(qū)域692。在該區(qū)域692之中，方位相關(guān)功率值為最大值的多普勒速度分量(用圓圈 (0)693包圍的點(diǎn)。被估計(jì)為表示行人的身體的移動(dòng)）之右的多普勒速度的擴(kuò)展只有3.3- 2.7 = 0.6km/h。運(yùn)也小于車輪的上述特征量。
[0233] 而且，如果觀察圖26的行人的多普勒分量區(qū)域692的右端的幾個(gè)(其數(shù)基于最大功 率值的多普勒速度和本車速度來確定）多普勒分量的功率的變動(dòng)則可知，沒有隨著多普勒 速度增加，方位相關(guān)功率值緩慢地下降的特征。
[0234] 如W上，通過使用多普勒_方位相關(guān)功率值和多普勒_歸一化方位相關(guān)值，提取因 車輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的多普勒特征，基于提取出的多普勒特征，能夠高精度地識(shí)別行駛車輛。
[0235] <方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)的收縮〉
[0236] 方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)是對(duì)范圍、方位、和多普勒頻率的每個(gè)組合記述了功率值的 數(shù)據(jù)。在范圍節(jié)距為20cm的情況下，要測(cè)量到20m為止，距離庫的數(shù)K超過100。在廣角雷達(dá) (例如，±60°)中方位節(jié)距為1°的情況下，方位角的數(shù)為121。而且，在W25抓FT進(jìn)行頻率分 析的情況下，多普勒頻率的數(shù)M為256。
[0237] 因此，方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)為100 X 121 X 256的3D(維)數(shù)據(jù)，假如就運(yùn)樣進(jìn)行行駛 車輛探測(cè)處理，則需要龐大的處理成本。
[0238] 因此，功率值數(shù)據(jù)收縮單元542將3D的方位相關(guān)功率數(shù)據(jù)收縮為至少包含多普勒 頻率的軸的2D的方位相關(guān)功率數(shù)據(jù)。
[0239] 例如，具體地說，功率值數(shù)據(jù)收縮單元542,例如使用W下的式（12)，計(jì)算方位-多 普勒頻率的2D的方位相關(guān)功率數(shù)據(jù)(2D功率分布)的值。
[0240]
( 12 )
[0241] 根據(jù)式（12)算出的值是，加上了每個(gè)方位角和每個(gè)多普勒頻率的、對(duì)無噪聲的方 位(反射信號(hào)的到來方向）的、全部距離庫的方位相關(guān)功率值所得的值。再有，無噪聲的方位 是，對(duì)規(guī)定的方位、范圍，在要關(guān)注的多普勒分量的歸一化方位相關(guān)值連續(xù)穩(wěn)定下大于闊值 部分的數(shù)大于規(guī)定的數(shù)的方位。例如，即使歸一化方位相關(guān)值為0.8W上的多普勒速度存在 很多，左右鄰接的多普勒速度的歸一化方位相關(guān)值較大地下降的多普勒速度也作為噪聲處 理，不被加上。
[0242] 或者，功率值數(shù)據(jù)收縮單元542,例如使用W下的式（13)，也可W計(jì)算2D的方位相 關(guān)功率數(shù)據(jù)的值。即，根據(jù)式（13)算出的值是，對(duì)每個(gè)方位角和每個(gè)多普勒頻率的、無噪聲 的方位(反射信號(hào)的到來方向）的全部距離庫之中的、方位相關(guān)功率值為最大值的功率值。
[0243] Fs_〇ut(n，目 u)=max{F〇ut化，n，目 U) |k=l，. . .，K} ...(13)
[0244] 再有，K是表示能夠測(cè)量的最大距離的距離庫的號(hào)。
[0245] 此外，功率值數(shù)據(jù)收縮單元542,例如也可W生成范圍-多普勒頻率的2D的方位相 關(guān)功率數(shù)據(jù)。即，功率值數(shù)據(jù)收縮單元542也可W將對(duì)每個(gè)范圍和每個(gè)多普勒頻率的、無噪 聲的方位角的方位相關(guān)功率值的加法運(yùn)算值或最大值，作為2D的范圍_多普勒熱圖中的方 位相關(guān)功率數(shù)據(jù)的值。
[0246] <雷達(dá)裝置的動(dòng)作〉
[0247] 接著，說明雷達(dá)裝置200的動(dòng)作。
[0248] 圖28是表示雷達(dá)裝置200的動(dòng)作的一例子的流程圖。
[0249] 在步驟SllOO中，雷達(dá)發(fā)送單元400生成雷達(dá)信號(hào)，從發(fā)送天線423發(fā)送。
[0250] 在步驟S1200中，雷達(dá)接收單元500的各接收天線511接收回波信號(hào)。
[0251] 在步驟S1300中，各延遲分布生成單元512從對(duì)應(yīng)的接收天線511接收到的回波信 號(hào)，生成延遲分布數(shù)據(jù)。
[0252] 在步驟S1400中，各多普勒頻率分析單元521判斷是否準(zhǔn)備了新的相當(dāng)1帖的延遲 分布數(shù)據(jù)。在還未準(zhǔn)備新的相當(dāng)1帖的數(shù)據(jù)的情況下(S1400:"否"），各多普勒頻率分析單元 521將處理進(jìn)至步驟S1500。此外，在準(zhǔn)備了新的相當(dāng)1帖的數(shù)據(jù)的情況下（S1400:"是"），各 多普勒頻率分析單元521將處理進(jìn)至后述的步驟S1600。
[0253] 在步驟S1500中，雷達(dá)發(fā)送單元400判斷通過用戶操作等是否指示了結(jié)束行駛車輛 探測(cè)的處理。在沒有指示結(jié)束處理的情況下（S1500:"否"），雷達(dá)發(fā)送單元400將處理返回到 步驟S1100。再有，例如，對(duì)上述的每個(gè)循環(huán)執(zhí)行步驟SllOO~S1500的處理。
[0254] 在步驟S1600中，各多普勒頻率分析單元521從準(zhǔn)備好的新的相當(dāng)1帖的延遲分布 數(shù)據(jù)，生成多普勒頻率數(shù)據(jù)。
[0255] 在步驟S1700中，方位相關(guān)功率值計(jì)算單元531從生成的多普勒頻率數(shù)據(jù)，生成方 位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)。此外，歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元532從生成的多普勒頻率數(shù)據(jù)，生成 歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)。
[0256] 在步驟S1800中，功率值數(shù)據(jù)收縮單元542將生成的3D的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)收縮 為2D的方位相關(guān)值功率數(shù)據(jù)。例如，作成用圖7中說明的、方位_多普勒功率圖。
[0257] 在步驟S1900中，移動(dòng)物體檢測(cè)單元543基于收縮后的方位相關(guān)值功率數(shù)據(jù)，進(jìn)行 物體的探測(cè)。例如，如圖7所示，在方位_多普勒功率圖中，檢測(cè)到與表示靜止物體的帶狀區(qū) 域602分開的=個(gè)方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)6031~6033對(duì)應(yīng)的第1移動(dòng)物體~第3移動(dòng)物體。
[0258] 在步驟S2000中，從檢測(cè)到的移動(dòng)物體候選的位置范圍，車輪位置估計(jì)單元544和 行駛車輛識(shí)別單元545基于方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位相關(guān)值，從上述車輪的波形 的特征，進(jìn)行是否為車輪的判定處理。車輪位置判定處理是判定車輪位置并探測(cè)行駛車輛 的處理，有關(guān)細(xì)節(jié)將后述。
[0259] 在步驟S2200中，車型識(shí)別單元546基于車型特征信息，判定探測(cè)到的行駛車輛的 車型，將處理返回到步驟S1500。
[0260] 然后，在被指示了結(jié)束處理的情況下（S1500:"是"），雷達(dá)發(fā)送單元400結(jié)束一系列 的處理。再有，對(duì)每個(gè)得到的相當(dāng)1帖的與行駛車輛有關(guān)檢測(cè)結(jié)果，或在規(guī)定的周期，結(jié)果輸 出單元550輸出運(yùn)樣的檢測(cè)結(jié)果。
[0261] 圖29是表示車輪位置判定處理（圖28的步驟S2000)的一例子的流程圖。在該圖中， 例示從該行駛車輛的前方觀測(cè)位于本車輛的后方的行駛車輛的情況的動(dòng)作。
[0262] 在步驟S2010中，車輪位置估計(jì)單元544基于局部特征信息，估計(jì)車輪位置候選。然 后，車輪位置估計(jì)單元544將估計(jì)出的車輪位置的位置信息輸出到車輛識(shí)別單元545。
[0263] 具體地說，車輪位置估計(jì)單元544根據(jù)在上述"每個(gè)物體的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和 歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的特征"中說明的方法，估計(jì)車輪候選位置。即，車輪位置估計(jì)單元 544基于行駛車輛的前輪、后輪、W及車身的特征，對(duì)從移動(dòng)物體檢測(cè)單元543輸入的移動(dòng)物 體候選的位置區(qū)域的每個(gè)距離庫和方位角，估計(jì)該部分是否是車輪。而且，如果是車輪，貝U 車輪位置估計(jì)單元544對(duì)該車輪是前輪和后輪的哪一個(gè)進(jìn)行估計(jì)。
[0264] 在步驟S2020中，車輛識(shí)別單元545對(duì)輸入的位置信息表示的多個(gè)車輪候選，進(jìn)行 分組。
[0265] 然后，在步驟S2030中，車輛識(shí)別單元545選擇一個(gè)前輪位置候選。再有，W下說明 的步驟S2040~S2100的處理將選擇中的前輪位置候選作為對(duì)象來進(jìn)行。
[0266] 在步驟S2040中，對(duì)選擇出的前輪位置候選，對(duì)另一個(gè)前輪可能存在的位置范圍 (左、右兩方），車輛識(shí)別單元545判定其他的前輪位置候選是否存在(捜索前輪）。即，在車輛 的前輪存在一對(duì)運(yùn)樣的前提中，判定另一個(gè)前輪是否存在。
[0267] 在另一個(gè)前輪(前輪位置候選)存在的情況下（S2040:"是"），車輛識(shí)別單元545將 處理向前移動(dòng)到步驟S2050。此外，在另一個(gè)前輪不存在的情況下（S2040:"否"），車輛識(shí)別 單元545將處理向前移動(dòng)到后述的步驟S2090。
[0268] 在步驟S2050中，車輛識(shí)別單元545記錄兩個(gè)前輪的位置。
[0269] 在步驟S2060中，例如，車輛識(shí)別單元545通過確定與兩個(gè)距離庫的平均和兩個(gè)方 位角的平均值對(duì)應(yīng)的位置，獲取兩個(gè)前輪的中央位置。然后，車輛識(shí)別單元545根據(jù)在上述 的"每個(gè)物體的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)的特征"中說明的方法，判斷 該中央位置是否是車身部分。即，車輛識(shí)別單元545判定中央位置的多普勒_方位相關(guān)功率 值數(shù)據(jù)和多普勒_歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)是否表示車身的特征。
[0270] 在兩個(gè)前輪的中央位置是車身的情況下（S2060:"是"），車輛識(shí)別單元545將處理 向前移動(dòng)到步驟S2070。此外，在兩個(gè)前輪的中央位置不是車身的情況下（S2060:"否"），車 輛識(shí)別單元545將處理向前移動(dòng)到后述的步驟S2090。
[0271 ]在步驟S2070中，車輛識(shí)別單元545基于記錄到的兩個(gè)前輪位置，對(duì)兩個(gè)后輪可能 存在的位置范圍，判定后輪的車輪位置候選是否存在(捜索后輪）。即，在后方的行駛車輛的 前輪的后面存在兩個(gè)后輪運(yùn)樣的前提中，車輛識(shí)別單元545判定兩個(gè)后輪是否存在。
[0272] 在兩個(gè)后輪存在的情況下（S2070:"是"），車輛識(shí)別單元545將處理向前移動(dòng)到步 驟S2080。此外，在兩個(gè)后輪不存在的情況下（S2070:"否"），車輛識(shí)別單元545將處理向前移 動(dòng)到后述的步驟S2090。
[0273] 在步驟S2080中，車輛識(shí)別單元545判定(識(shí)別)車輛存在，將步驟S2070中判定的兩 個(gè)后輪的位置與步驟S2050中記錄的兩個(gè)前輪的位置一起，設(shè)為車輛的車輪位置信息。
[0274] 另一方面，在步驟S2090中，車輛識(shí)別單元545判斷為選擇中的車輪候選位置不是 行駛車輛的車輪位置。
[0275] 然后，在步驟S2100中，車輛識(shí)別單元545判斷是否存在仍未進(jìn)行是否是車輪位置 的判定處理的前輪位置候選。在存在未處理的前輪位置候選的情況下（S2100:"是"），車輛 識(shí)別單元545將處理返回到步驟S2030,選擇一個(gè)未處理的前輪位置候選。此外，在不存在未 處理的車輪位置候選的情況下（S2100:"否"），車輛識(shí)別單元545將處理向前移動(dòng)到圖28的 步驟S2200。
[0276] 再有，在將處理向前移動(dòng)到圖28的步驟S2200時(shí)，車輛識(shí)別單元545將作為車輛的 車輪位置信息與是車輛的識(shí)別結(jié)果一起輸出到車型識(shí)別單元546。
[0277] 通過運(yùn)樣的動(dòng)作，雷達(dá)裝置200能夠連續(xù)地進(jìn)行將行駛車輛與行駛車輛W外的物 體區(qū)別探測(cè)的處理。
[027引 < 本實(shí)施方式的效果〉
[0279] 如W上說明，本實(shí)施方式的雷達(dá)裝置200基于方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位 相關(guān)值數(shù)據(jù)，判定反射了雷達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛。換句話說，雷達(dá)裝置200通過將 與反射信號(hào)功率不同的指標(biāo)作為參考來分析反射信號(hào)功率，在W往漏看的行駛車輛的車輪 部分中提取特有的特征。由此，雷達(dá)裝置200能夠高精度地檢測(cè)行駛車輛。
[0280] 此外，雷達(dá)裝置200通過使用發(fā)送陣列天線更精密地進(jìn)行波束掃描，能夠獲取波束 掃描的每個(gè)方位的延遲分布，能夠從獲取的延遲分布在波束掃描的范圍內(nèi)進(jìn)行到來方向估 計(jì)。而且，在粗(Coarse)到細(xì)(fine)處理中，能夠W較少的成本，僅獲取識(shí)別上必要的方位 相關(guān)功率值數(shù)據(jù)和歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)。由此，雷達(dá)裝置200能夠高效率地進(jìn)行高分辨率 掃描的目標(biāo)識(shí)別。再有，將使用發(fā)送陣列天線，控制發(fā)送信號(hào)的方向，進(jìn)行粗略的方位估計(jì) 的情況稱為粗處理，將在波束掃描范圍內(nèi)進(jìn)行方位估計(jì)的情況稱為細(xì)處理。
[0281] 此外，雷達(dá)裝置200基于方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)的波形，檢測(cè)行駛車輛的車輪位置。 由此，在雷達(dá)裝置200自身的移動(dòng)速度不明時(shí)，雷達(dá)裝置200也能夠檢測(cè)行駛車輛。
[0%2] <本實(shí)施方式的變形例〉
[0283] 再有，基于方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)的波形，判斷是否對(duì)應(yīng)車輪部分的方法，不限定于 上述的例子。
[0284] 此外，在W上的說明中，雷達(dá)裝置200生成方位和距離的每個(gè)組合的延遲分布，即 進(jìn)行2D(Dimens ion;維)掃描，忽略高度方向（垂直方向）的分量進(jìn)行行駛車輛檢測(cè)和車型識(shí) 另Ij，但不限定于此。
[0285] 目P，雷達(dá)裝置200使用二維地配置的陣列天線（例如，4X4的矩陣狀地配置的16個(gè) 的陣列天線），進(jìn)行3D(Dimension)掃描，也可W考慮高度方向的分量進(jìn)行行駛車輛檢測(cè)和 車型識(shí)別。
[0286] 運(yùn)種情況下，雷達(dá)裝置200的判斷是否為車輪位置的單位(單元），例如，成為由范 圍化）、方位角（0)和高度化）的組合定義的區(qū)域。雷達(dá)裝置200能夠檢測(cè)行駛車輛的車輪位 置的垂直方向的位置和垂直方向的長(zhǎng)度，能夠基于它們的信息進(jìn)行車型識(shí)別。即，雷達(dá)裝置 200可進(jìn)行更高精度的行駛車輛檢測(cè)和車型識(shí)別。但是，2D掃描的情況的方式，能夠減輕處 理負(fù)荷。
[0287] 此外，特別是在3D掃描的情況下，可能存在不包含來自車身部分的回波信號(hào)的分 量，僅包含來自車輪部分的回波信號(hào)的分量的單元。即，在對(duì)車輪位置的單元的方位相關(guān)功 率值數(shù)據(jù)中，有時(shí)不出現(xiàn)圖1中說明的峰值。
[0288] 因此，雷達(dá)裝置200也可W無論有無峰值，都基于在高相關(guān)值頻帶中，方位相關(guān)功 率值的多普勒頻率軸上的波形是否存在沿多普勒頻率軸緩慢并且平滑地變化的部分，判定 車輪位置。再有，雷達(dá)裝置200可使用運(yùn)樣的部分的方位相關(guān)功率值的值(例如平均值)比高 相關(guān)值頻帶W外的頻帶的值(例如平均值)高的條件，也可W不使用。
[0289] 此外，在W上的說明中，雷達(dá)裝置200進(jìn)行了首先判定車輪位置，基于被定是車輪 的位置的部分的回波信號(hào)分量來判定車型的兩級(jí)的處理，但不限定于此。
[0290] 目P，雷達(dá)裝置200也可W基于存在規(guī)定的車型的車輪部分的方位的、表示位置和回 波信號(hào)分量的至少一個(gè)特征即局部特征的信息，僅將被估計(jì)為規(guī)定的車型的車輪部分的部 分作為車輪位置候選。
[0291] 此外，在W上的說明中，雷達(dá)裝置200首先檢測(cè)移動(dòng)物體位置，將檢測(cè)到的移動(dòng)物 體位置區(qū)域作為對(duì)象進(jìn)行了車輪位置的估計(jì)，但不限定于此。
[0292] 目P，雷達(dá)裝置200也可W不進(jìn)行移動(dòng)物體位置檢測(cè)，無論是否存在移動(dòng)物體，對(duì)各 方位，基于歸一化方位相關(guān)值數(shù)據(jù)和方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)進(jìn)行車輪位置的檢測(cè)。
[0293] 此外，雷達(dá)裝置200也可W不一定進(jìn)行車型識(shí)別。運(yùn)種情況下，結(jié)果輸出單元550僅 將與有無行駛車輛、行駛車輛的位置、或行駛車輛的速度有關(guān)的信息作為檢測(cè)結(jié)果輸出。
[0294] 此外，雷達(dá)裝置200不必一定進(jìn)行方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)的收縮，也可W基于未收縮 的方位相關(guān)功率值數(shù)據(jù)進(jìn)行物體探測(cè)。
[02M]此外，雷達(dá)裝置200在行駛車輛檢測(cè)上使用的各種闊值不限定于上述的例子。此 夕h雷達(dá)裝置200也可W獲取與天氣和本車輛的速度等檢測(cè)條件有關(guān)的外界信息，參照將外 界信息和應(yīng)設(shè)定的闊值相對(duì)應(yīng)的表等，根據(jù)獲取的信息變更闊值。
[0296] 此外，方位相關(guān)功率值和歸一化方位相關(guān)值不限定于上述內(nèi)容。例如，在不需要檢 測(cè)直到行駛車輛為止的距離和行駛車輛的方向的其中一個(gè)的情況下，方位相關(guān)功率值只要 是對(duì)多普勒頻率、和距離及方向之中必要的每個(gè)組合，表示回波信號(hào)的強(qiáng)度的信息即可。此 夕h歸一化方位相關(guān)值也只要是對(duì)上述每個(gè)組合，表示回波信號(hào)的到來方向的概率的信息 即可。
[0297] 此外，雷達(dá)裝置200的結(jié)構(gòu)的一部分也可W配置在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器等中等，與雷達(dá) 裝置200的結(jié)構(gòu)的其他部分隔開。運(yùn)種情況下，運(yùn)些各部分需要包括用于彼此進(jìn)行通信的通 信單元。
[0298] 此外，本發(fā)明的具體的方案不限定于上述實(shí)施方式中記載的內(nèi)容。只要是本領(lǐng)域 技術(shù)人員，在權(quán)利要求書所記載的范疇內(nèi)，顯然可設(shè)想各種變更例或修正例，并認(rèn)可它們當(dāng) 然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0299] <本發(fā)明的小結(jié)〉
[0300] 本發(fā)明的雷達(dá)裝置包括：多普勒頻率獲取單元，從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天 線的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲取多普勒頻率;方位相關(guān)功率值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)， 對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的強(qiáng)度的 方位相關(guān)功率值;歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒 頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相 關(guān)值；W及行駛車輛檢測(cè)單元，基于所述方位相關(guān)功率值和所述歸一化方位相關(guān)值，判定反 射了所述雷達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛。
[0301] 再有，上述雷達(dá)裝置中，也可W是所述行駛車輛檢測(cè)單元基于多普勒頻率軸之中 的、所述歸一化方位相關(guān)值為規(guī)定的相關(guān)值闊值W上的高相關(guān)值頻帶中的所述方位相關(guān)功 率值的分布，判定所述物體是否為所述行駛車輛。
[0302] 此外，上述雷達(dá)裝置中，也可W是所述行駛車輛檢測(cè)單元判斷是否滿足在所述高 相關(guān)值頻帶中，所述方位相關(guān)功率值的多普勒頻率軸上的波形具有沿多普勒頻率軸緩慢并 且平滑地變化的部分的條件，將滿足所述條件的所述方位判定為所述行駛車輛的車輪部分 存在的方位。
[0303] 此外，上述雷達(dá)裝置中，也可W是所述行駛車輛檢測(cè)單元判斷是否滿足在所述高 相關(guān)值頻帶中，所述方位相關(guān)功率值的多普勒頻率軸上的波形具有峰值部分和在從該峰值 部分朝向所述高相關(guān)值頻帶W外的部分的方向上沿多普勒頻率軸緩慢并且平滑地變化的 部分的條件，在滿足所述條件的所述方位上，判定為存在所述行駛車輛的車輪部分。
[0304] 此外，也可W是上述雷達(dá)裝置還包括:信息存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)通過預(yù)先學(xué)習(xí)生成的、 表示存在所述車輪部分的所述方位的位置和回波信號(hào)分量的至少一個(gè)特征的局部特征信 息；W及車輪位置估計(jì)單元，基于所述局部特征信息，估計(jì)存在所述車輪部分的所述方位， 所述行駛車輛檢測(cè)單元對(duì)被估計(jì)為存在所述車輪部分的所述方位，進(jìn)行是否滿足所述條件 的判斷。
[0305] 此外，上述雷達(dá)裝置中，也可W是所述行駛車輛包括行駛中的規(guī)定的車型的汽車， 所述行駛車輛檢測(cè)單元基于被判定為存在所述車輪部分的所述方位的、位置和回波信號(hào)分 量的至少一個(gè)，判定所述物體是否為所述規(guī)定的車型的汽車。
[0306] 此外，也可W是上述雷達(dá)裝置還包括:信息存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)通過預(yù)先學(xué)習(xí)生成的、 表示存在所述規(guī)定的車型的汽車的車輪部分的所述方位的、位置和回波信號(hào)分量的至少一 個(gè)特征的車型特征信息，所述行駛車輛檢測(cè)單元基于所述局部特征信息，判定滿足所述條 件的所述方位是否為所述規(guī)定的車型的汽車的車輪部分。
[0307] 此外，在上述雷達(dá)裝置中，也可W是所述多普勒頻率獲取單元對(duì)所述多個(gè)天線的 各個(gè)天線，從所述接收信號(hào)獲取多普勒頻率，所述方位相關(guān)功率值計(jì)算單元將從所述方位 到來了所述回波信號(hào)時(shí)的、表示所述多個(gè)接收天線的復(fù)數(shù)響應(yīng)的方向矢量和表示所述多個(gè) 接收信號(hào)的分量的相關(guān)矢量的內(nèi)積的平方，作為所述方位相關(guān)功率值來計(jì)算，所述歸一化 方位相關(guān)值計(jì)算單元將所述內(nèi)積W所述相關(guān)矢量的2范數(shù)值歸一化后所得的值，作為所述 歸一化方位相關(guān)值來計(jì)算。
[0308] 本發(fā)明的行駛車輛探測(cè)方法，包括W下步驟:從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天線 的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲取多普勒頻率的步驟;從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多 普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的強(qiáng)度的方位相關(guān)功率值的步 驟;從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所 述回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相關(guān)值的步驟；W及基于所述方位相關(guān)功率值 和所述歸一化方位相關(guān)值，判定反射了所述雷達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛的步驟。
[0309] 工業(yè)實(shí)用性
[0310] 本發(fā)明作為能夠高精度地探測(cè)行駛車輛的雷達(dá)裝置和行駛車輛探測(cè)方法是有用 的，特別適合于作為提高交通環(huán)境中的安全系統(tǒng)的性能的雷達(dá)裝置和行駛車輛探測(cè)方法。 [031 U 標(biāo)號(hào)說明
[0312] 200雷達(dá)裝置
[0313] 300基準(zhǔn)信號(hào)生成單元
[0314] 400雷達(dá)發(fā)送單元
[0315] 410發(fā)送信號(hào)生成單元
[0316] 411碼生成單元
[0317] 412調(diào)制單元
[031 引 413 LPF單元
[0319] 414 D/A轉(zhuǎn)換單元
[0320] 420 RF發(fā)送單元
[0321] 421變頻單元
[0322] 422放大器
[0323] 423發(fā)送天線
[0324] 500雷達(dá)接收單元
[03巧]510接收處理單元 [03%] 511接收天線
[0327] 512延遲分布生成單元
[03%] 520多普勒頻率獲取單元
[0329] 521多普勒頻率分析單元
[0330] 530到來方向估計(jì)單元
[0331] 531方位相關(guān)功率值計(jì)算單元
[0332] 532歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元
[0333] 540行駛車輛檢測(cè)單元
[0334] 541信息存儲(chǔ)單元
[0335] 542功率值數(shù)據(jù)收縮單元
[0336] 543移動(dòng)物體檢測(cè)單元
[0337] 544車輪位置估計(jì)單元
[0338] 545車輛識(shí)別單元
[0339] 546車型識(shí)別單元
[0340] 550結(jié)果輸出單元
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 雷達(dá)裝置，包括： 多普勒頻率獲取單元，從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天線的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲 取多普勒頻率； 方位相關(guān)功率值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組 合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的強(qiáng)度的方位相關(guān)功率值； 歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè) 組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相關(guān)值;以及 行駛車輛檢測(cè)單元，基于所述方位相關(guān)功率值和所述歸一化方位相關(guān)值，判定反射了 所述雷達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛。2. 如權(quán)利要求1所述的雷達(dá)裝置， 所述行駛車輛檢測(cè)單元基于多普勒頻率軸之中的、所述歸一化方位相關(guān)值為規(guī)定的相 關(guān)值閾值以上的高相關(guān)值頻帶中的所述方位相關(guān)功率值的分布，判定所述物體是否為所述 行駛車輛。3. 如權(quán)利要求2所述的雷達(dá)裝置， 所述行駛車輛檢測(cè)單元 判斷是否滿足在所述高相關(guān)值頻帶中，所述方位相關(guān)功率值的多普勒頻率軸上的波形 具有沿多普勒頻率軸緩慢并且平滑地變化的部分的條件，將滿足所述條件的所述方位判定 為所述行駛車輛的車輪部分存在的方位。4. 如權(quán)利要求2所述的雷達(dá)裝置， 所述行駛車輛檢測(cè)單元 判斷是否滿足在所述高相關(guān)值頻帶中，所述方位相關(guān)功率值的多普勒頻率軸上的波形 具有峰值部分和在從該峰值部分朝向所述高相關(guān)值頻帶以外的部分的方向上沿多普勒頻 率軸緩慢并且平滑地變化的部分的條件，在滿足所述條件的所述方位上，判定為存在所述 行駛車輛的車輪部分。5. 如權(quán)利要求3所述的雷達(dá)裝置，還包括： 信息存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)通過預(yù)先學(xué)習(xí)生成的、表示存在所述車輪部分的所述方位的位置 和回波信號(hào)分量的至少一個(gè)特征的局部特征信息；以及 車輪位置估計(jì)單元，基于所述局部特征信息，估計(jì)存在所述車輪部分的所述方位， 所述行駛車輛檢測(cè)單元對(duì)被估計(jì)為存在所述車輪部分的所述方位，進(jìn)行是否滿足所述 條件的判斷。6. 如權(quán)利要求3所述的雷達(dá)裝置， 所述行駛車輛包括行駛中的規(guī)定的車型的汽車， 所述行駛車輛檢測(cè)單元基于被判定為存在所述車輪部分的所述方位的、位置和回波信 號(hào)分量的至少一個(gè)，判定所述物體是否為所述規(guī)定的車型的汽車。7. 如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)裝置，還包括： 信息存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)通過預(yù)先學(xué)習(xí)生成的、表示存在所述規(guī)定的車型的汽車的車輪部 分的所述方位的、位置和回波信號(hào)分量的至少一個(gè)特征的車型特征信息， 所述行駛車輛檢測(cè)單元基于所述局部特征信息，判定滿足所述條件的所述方位是否為 所述規(guī)定的車型的汽車的車輪部分。8. 如權(quán)利要求3所述的雷達(dá)裝置， 所述多普勒頻率獲取單元對(duì)所述多個(gè)天線的各個(gè)天線，從所述接收信號(hào)獲取多普勒頻 率， 所述方位相關(guān)功率值計(jì)算單元將從所述方位到來了所述回波信號(hào)時(shí)的、表示所述多個(gè) 接收天線的復(fù)數(shù)響應(yīng)的方向矢量和表示所述多個(gè)接收信號(hào)的分量的相關(guān)矢量的內(nèi)積的平 方，作為所述方位相關(guān)功率值來計(jì)算， 所述歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元將所述內(nèi)積以所述相關(guān)矢量的2范數(shù)值歸一化后所得 的值，作為所述歸一化方位相關(guān)值來計(jì)算。9. 行駛車輛探測(cè)方法，包括以下步驟： 從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天線的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲取多普勒頻率的步驟； 從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所 述回波信號(hào)的強(qiáng)度的方位相關(guān)功率值的步驟； 從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所 述回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相關(guān)值的步驟;以及 基于所述方位相關(guān)功率值和所述歸一化方位相關(guān)值，判定反射了所述雷達(dá)信號(hào)的物體 是否為行駛車輛的步驟。10. 到來方向估計(jì)裝置，包括： 多普勒頻率獲取單元，從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天線的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲 取多普勒頻率； 方位相關(guān)功率值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組 合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的強(qiáng)度的方位相關(guān)功率值； 歸一化方位相關(guān)值計(jì)算單元，從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè) 組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所述回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相關(guān)值;以及 輸出單元，將所述方位相關(guān)功率值和所述歸一化方位相關(guān)值輸出到判定反射了所述雷 達(dá)信號(hào)的物體是否為行駛車輛的行駛車輛檢測(cè)單元。11. 到來方向估計(jì)方法，包括以下步驟： 從接收雷達(dá)信號(hào)的回波信號(hào)的天線的接收信號(hào)，對(duì)每個(gè)范圍，獲取多普勒頻率的步驟； 從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所 述回波信號(hào)的強(qiáng)度的方位相關(guān)功率值的步驟； 從所述接收信號(hào)，對(duì)所述范圍和所述多普勒頻率的每個(gè)組合，對(duì)每個(gè)方位，計(jì)算表示所 述回波信號(hào)的到來方向的概率的歸一化方位相關(guān)值的步驟;以及 將所述方位相關(guān)功率值和所述歸一化方位相關(guān)值輸出到判定反射了所述雷達(dá)信號(hào)的 物體是否為行駛車輛的行駛車輛檢測(cè)裝置的步驟。
【文檔編號(hào)】G01S13/524GK106019269SQ201610087174
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年2月16日
【發(fā)明人】曹蕓蕓, 西村洋文, 岸上高明
【申請(qǐng)人】松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社