电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序

文档序号:1821419 发布日期:2021-11-09 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序 (Electronic device, control method for electronic device, and control program for electronic device ) 是由 锦户正光 佐原彻 村上洋平 川路聪 本间拓也 佐东将行 于 2020-03-03 设计创作,主要内容包括:电子设备包括发送发送波的发送天线、接收发送波被反射的反射波的接收天线、以及控制部。控制部基于作为发送波发送的发送信号和作为反射波接收的接收信号,来检测反射发送波的物体。控制部将发送波的多个帧中的第二帧中的发送信号以与多个帧中的第一帧中的发送信号不同的方式构成。(The electronic device includes a transmission antenna that transmits a transmission wave, a reception antenna that receives a reflected wave in which the transmission wave is reflected, and a control unit. The control unit detects an object reflecting the transmission wave based on the transmission signal transmitted as the transmission wave and the reception signal received as the reflected wave. The control unit configures a transmission signal in a second frame of the plurality of frames of the transmission wave to be different from a transmission signal in a first frame of the plurality of frames.)

电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序

相关申请的相互参照

本申请主张2019年3月20日在日本提出的日本特愿2019-053691号的优先权,在此引入这些在先申请的所有公开内容作为参照。

技术领域

本公开涉及电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。

背景技术

例如,与汽车相关的产业等领域中,测量本车辆与预定物体之间的距离等的技术受到重视。尤其是,近年来正在进行通过发送诸如毫米波的电波并接收在障碍物等物体反射的反射波来测量与物体之间的距离等的雷达(RADAR(Radio Detecting and Ranging:无线电探测和测距))技术的各种研究。随着辅助驾驶员驾驶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联的技术的发展,预计这种测量距离等的技术的重要性将在未来日益增高。

另外,对于通过接收发送的电波被在预定物体反射的反射波来检测该物体的存在的技术提出了各种建议。例如,专利文献1公开了一种FM-CW雷达装置,将以特定周期进行了直线FM调制的发送信号照射到目标物体,根据与来自目标物体的接收信号之间的差来检测差拍信号,并且根据该信号的频率分析来进行距离/速度的测量。另外,例如,专利文献2公开了一种技术,在数十GHz左右的高频率信号被用作发送波的发送器中,能够将发送波的相位高精度地控制为任意值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-133144号公报

专利文献2:国际公开第WO2016/167253号

发明内容

一实施方式的电子设备包括发送发送波的发送天线、接收由所述发送波反射的反射波的接收天线、以及控制部。

所述控制部基于作为所述发送波发送的发送信号和作为所述反射波接收的接收信号,来检测反射所述发送波的物体。

所述控制部针对所述发送波的每一帧设定通过所述发送信号和所述接收信号检测所述物体的多个范围中的任一个。

一实施方式的电子设备包括发送发送波的发送天线、接收由所述发送波反射的反射波的接收天线、以及控制部。

所述控制部基于作为所述发送波发送的发送信号和作为所述反射波接收的接收信号,来检测反射所述发送波的物体。

所述控制部基于帧、构成帧的部分、以及啁啾信号中的至少任一项来设定通过所述发送信号和所述接收信号检测所述物体的多个范围中的任一个。

一实施方式的电子设备的控制方法包括以下步骤。

(1)从发送天线发送发送波。

(2)从接收天线接收所述发送波被反射的反射波。

(3)基于作为所述发送波发送的发送信号和作为所述反射波接收的接收信号,来检测反射所述发送波的物体。

(4)针对所述发送波的每一帧设定通过所述发送信号以及所述接收信号检测所述物体的多个范围中的任一个。

一实施方式的电子设备的控制程序使计算机上执行上述步骤(1)至(4)。

附图说明

图1是说明第一实施方式的电子设备的使用方式的图。

图2是概略性地示出第一实施方式的电子设备的构成的功能框图。

图3是说明第一实施方式的发送信号的构成的图。

图4是说明第一实施方式的电子设备的操作的图。

图5是示出第一实施方式的电子设备中的发送天线和接收天线的配置的示例的图。

图6是示出第一实施方式的电子设备中的发送天线和接收天线的配置的其他示例的图。

图7是说明一实施方式的电子设备的物体检测距离的图。

图8是说明第一实施方式中针对每一帧来设定物体检测范围的示例的图。

图9是说明第一实施方式中针对构成帧的每个部分来设定物体检测范围的示例的图。

图10是说明第一实施方式中针对构成帧的每个啁啾信号来设定物体检测范围的示例的图。

图11是说明第一实施方式的电子设备的操作的流程图。

图12是说明第一实施方式中在帧中设定物体检测范围的的示例的图。

图13是概略性地示出第二实施方式的电子设备的构成的功能框图。

图14是例示第二实施方式中的帧的构成的图。

图15是例示第三实施方式中的帧的构成的图。

图16是例示第三实施方式中的帧的构成的图。

图17是例示第三实施方式中的帧的构成的图。

图18是例示第三实施方式中的帧的构成的图。

具体实施方式

通过接收发送的发送波被预定物体反射的反射波来检测该物体的技术中,期望提高便利性。本公开的目的在于,提供一种可提高物体检测的便利性的电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。根据一实施方式,能够提供一种可提高物体检测的便利性的电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。以下,参照附图对一些实施方式进行详细说明。

(第一实施方式)

第一实施方式的电子设备可以通过搭载于例如汽车等交通工具(移动体),来检测存在于该移动体周围的预定物体。为此,第一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,第一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的反射波。发送天线和接收天线中的至少一个可以设置在例如设置于移动体的雷达传感器等中。

以下,作为典型的示例,对第一实施方式的电子设备搭载于诸如轿车的汽车的构成进行说明。然而,第一实施方式的电子设备不限于搭载于汽车。第一实施方式的电子设备可以搭载于公共汽车、卡车、摩托车、自行车、船舶、飞机、拖拉机等农作业装置以及以及无人机等各种移动体。另外,第一实施方式的电子设备也不一定限于搭载于通过自身动力来移动的移动体。例如,第一实施方式的电子设备也可以搭载于由拖拉机牵引的拖车部分等移动体。第一实施方式的电子设备在传感器和预定物体中的至少一个可移动的状况下,能够测量传感器与物体之间的距离等。另外,第一实施方式的电子设备在传感器和物体两者都静止时,也能够测量传感器与物体之间的距离等。

首先,说明通过第一实施方式的电子设备检测物体的示例。

图1是说明第一实施方式的电子设备的使用方式的图。图1示出将第一实施方式的具有发送天线和接收天线的传感器设置于移动体的示例。

图1所示的移动体100设置有第一实施方式的具有发送天线和接收天线的传感器5。另外,图1所示的移动体100搭载(例如内置)了第一实施方式的电子设备1。稍后将说明电子设备1的具体构成。传感器5可以包括例如发送天线和接收天线中的至少一个。另外,传感器5可以适当地包括电子设备1中包含的控制部10(图2)的至少一部分等其他功能部中的至少任一种。图1所示的移动体100可以是诸如轿车的汽车车辆,但是也可以是任意类型的移动体。图1中,移动体100可以向例如图示的Y轴正方向(行进方向)移动(行驶或缓行),也可以向其他方向移动,或者可以不移动而静止。

如图1所示,移动体100设置有具有发送天线的传感器5。图1所示的示例中,具有发送天线和接收天线的仅一个传感器5设置在移动体100的前方。这里,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,也可以适当地为其他位置。例如,可以将如图1所示的传感器5设置在移动体100的左侧、右侧和/或后方等。另外,根据移动体100中的测量范围和/或精度等各种条件(或要求),这种传感器5的数量可以为一个以上的任意数目。此外,传感器5可以设置在移动体100的内部。内部可以是例如保险扛内的空间、前照灯内的空间、驾驶空间的空间等。

传感器5从发送天线发送电磁波作为发送波。例如,当在移动体100的周围存在预定物体(例如,图1所示的物体200)时,从传感器5发送的发送波的至少一部分被该物体反射而成为反射波。并且,通过由例如传感器5的接收天线接收这种反射波,搭载于移动体100的电子设备1能够检测该物体。

具有发送天线的传感器5通常可以是收发电波的雷达(RADAR(Radio Detectingand Ranging:无线电探测和测距))传感器。然而,传感器5不限于雷达传感器。第一实施方式的传感器5可以是例如基于使用光波的LIDAR(Light Detection and Ranging:光探测和测距,Laser Imaging Detection and Ranging:激光成像探测和测距)技术的传感器。诸如此类的传感器能够被配置为包括例如贴片天线等。由于诸如RADAR和LIDAR的技术是已知的,因此可以适当地简化或省略其详细说明。

搭载于图1所示的移动体100的电子设备1从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。通过这样的方式,电子设备1能够检测存在于距移动体100预定距离之内的预定物体200。例如,如图1所示,电子设备1能够测量作为本车辆的移动体100与预定物体200之间的距离L。另外,电子设备1还能够测量作为本车辆的移动体100与预定物体200之间的相对速度。此外,电子设备1还可以测量来自预定物体200的反射波到达作为本车辆的移动体100的方向(到达角θ)

这里,物体200例如可以是行驶在与移动体100相邻的车道上的对向车辆、与移动体100并行的汽车、以及与移动体100行驶在相同车道上的前后方汽车等中的至少任一种。另外,物体200可以是摩托车、自行车、婴儿车、行人、护栏、中央隔离带、路标、人行道台阶、墙壁、障碍物等存在于移动体100周围的任意物体。而且,物体200可以是移动的,也可以是停止的。例如,物体200可以是在移动体100的周围驻车或停车的汽车等。

在图1中,传感器5的尺寸与移动体100的尺寸之间的比例并不一定表示实际的比例。另外,在图1中,表示传感器5处于设置于移动体100的外部的状态。然而,在第一实施方式中,传感器5可以设置于移动体100的各种位置。例如,在第一实施方式中,传感器5可以设置于移动体100的保险扛内部,从而不出现在移动体100的外观中。

以下,作为典型的示例,对传感器5的发送天线发送诸如毫米波(30GHz以上)或准毫米波(例如,20GHz~30GHz附近)等频带的电波的情况进行说明。例如,传感器5的发送天线可以发送具有诸如77GHz~81GHz那样的4GHz的带宽的电波。

图2是概略性地示出第一实施方式的电子设备1的构成示例的功能框图。以下,对第一实施方式的电子设备1的构成的一个示例进行说明。

当通过毫米波方式的雷达测量距离等时,大多使用调频连续波雷达(以下称为FMCW雷达(Frequency Modulated Continuous Wave radar))。FMCW雷达扫描发送的电波的频率以生成发送信号。因此,使用例如79GHz频带的电波的毫米波方式的FMCW雷达中,所使用的电波的频率具有例如77GHz~81GHz的4GHz带宽。79GHz频带的雷达与例如24GHz、60GHz、76GHz频带等的其他毫米波/准毫米波雷达相比,具有可使用的带宽更宽的特征。以下,对这种实施方式进行说明。

如图2所示,第一实施方式的电子设备1由传感器5和ECU(Electronic ControlUnit:电子控制单元)50构成。ECU50控制移动体100的各种操作。ECU50可以由至少一个以上的ECU构成。第一实施方式的电子设备1包括控制部10。另外,第一实施方式的电子设备1可以适当地包括诸如发送部20、接收部30A~30D、以及存储部40等中的至少任一个的其他功能部。如图2所示,电子设备1可以包括诸如接收部30A~30D的多个接收部。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”。

控制部10可以包括距离FFT处理部11、速度FFT处理部12、到达角推定部13、物体检测部14、检测范围确定部15和参数设定部16。后面进一步说明控制部10中包含的这些功能部。

如图2所示,发送部20可以包括信号生成部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可以包括分别对应的接收天线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,多个接收部30可以分别包括LNA32、混频器33、IF部34和AD转换部35。接收部30A~30D可以分别为相同的构成。图2中,作为典型的示例,仅概略性地示出了接收部30A的构成。

上述传感器5例如可以包括发送天线25和接收天线31。另外,传感器5可以适当地包括控制部10等其他功能部中的至少一种。

第一实施方式的电子设备1中包含的控制部10能够控制构成电子设备1的各个功能部,由此进行整个电子设备1的操作。控制部10可以包括例如CPU(Central ProcessingUnit:中央处理单元)这样的至少一个处理器,以提供用于执行各种功能的控制和处理能力。控制部10可以总体由一个处理器实现,也可以由几个处理器实现,或者还可以分别由单独的处理器实现。处理器可以被实现为单个集成电路。集成电路也被称为IC(IntegratedCircuit)。处理器可以被实现为多个可通信地连接的集成电路和分立电路。可以基于各种其他已知技术来实现处理器。在第一实施方式的中,控制部10可以被配置为例如CPU以及由该CPU执行的程序。控制部10可以适当地包括控制部10的操作所需的存储器。

存储部40可以存储在控制部10中执行的程序、以及在控制部10中已执行的处理的结果等。另外,存储部40可以作为控制部10的工作存储器发挥功能。存储部40例如可以由半导体存储器或磁盘等构成,但是不限于这些,其可以是任意的存储装置。另外,例如,存储部40可以是诸如插入于本实施方式的电子设备1中的存储卡这样的存储介质。另外,如上所述,存储部40可以是用作控制部10的CPU的内部存储器。

在第一实施方式中,存储部40可以存储用于设定通过从发送天线25发送的发送波T以及从接收天线31接收的反射波R来检测物体的范围的各种参数。对于这种参数,将在后面进一步描述。

在第一实施方式的电子设备1中,控制部10能够控制发送部20和接收部30中的至少一个。在这种情况下,控制部10可以基于存储在存储部40中的各种信息来控制发送部20和接收部30中的至少一个。另外,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10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。

通过控制部10的控制,信号生成部21生成从发送天线25作为发送波T发送的信号(发送信号)。信号生成部21在生成发送信号时,例如可以基于控制部10的控制,来分配发送信号的频率。具体地,信号生成部21可以根据由参数设定部16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(参数设定部16)接收频率信息,来生成例如77~81GHz频带的预定频率的信号。信号生成部21可以被配置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可以被配置为具有该功能的硬件,也可以由例如微机等构成,或者可以被配置为例如CPU那样的处理器以及由该处理器执行的程序等。以下说明的各个功能部也可以被配置为具有该功能的硬件,并且在可能的情况下,也可以由例如微机等构成,或者可以被配置为例如CPU那样的处理器以及由该处理器执行的程序等。

在第一实施方式的电子设备1中,信号生成部21可以生成例如啁啾信号这种发送信号(发送啁啾信号)。尤其是,信号生成部21可以生成频率周期性地线性变化的信号(线性啁啾信号)。例如,信号生成部21可以生成频率随时间经过从77GHz周期性地线性增加到81GHz的啁啾信号。另外,例如,信号生成部21可以生成频率随时间经过周期性地重复从77GHz到81GHz的线性增加(上啁啾)和减小(下啁啾)的信号。信号生成部21生成的信号例如可以预先设定在控制部10中。另外,信号生成部21生成的信号例如可以预先存储在存储部40等中。由于在诸如雷达的技术领域中使用的啁啾信号是已知的,因此适当地简化或省略更详细的说明。由信号生成部21生成的信号被提供给合成器22。

图3是说明信号生成部21生成的啁啾信号的示例的图。

图3中,横轴表示经过的时间,纵轴表示频率。图3所示的示例中,信号生成部21生成频率周期性地线性变化的线性啁啾信号。图3中,各个啁啾信号表示为诸如c1,c2,…,c8。如图3所示,每个啁啾信号中,频率随时间经过线性增大。

图3所示的示例中,使一个子帧中包含诸如c1,c2,…,c8的八个啁啾信号。即,图3所示的子帧1和子帧2等被配置为分别包括诸如c1,c2,…,c8的八个啁啾信号。另外,图3所示的示例中,使一个帧中包含诸如子帧1~子帧16的十六个子帧。即,图3所示的帧1和帧2等被配置为分别包括十六个子帧。另外,如图3所示,可以使帧之间包括预定长度的帧间隔。图3所示的一个帧可以具有例如30毫秒~50毫秒左右的长度。帧是指至少一个以上的啁啾信号的群。在帧中可以包括至少一个以上的啁啾信号。帧中的啁啾信号可以包括相同振幅和/或相同频率的啁啾信号,也可以包括不同振幅和/或不同频率的啁啾信号。

在图3中,帧2之后也可以是相同的构成。另外,在图3中,帧3之后也可以是相同的构成。在第一实施方式的电子设备1中,信号生成部21可以生成发送信号作为任意数目的帧。另外,图3中,省略了一部分啁啾信号。如上所述,信号生成部21生成的发送信号的时间与频率之间的关系例如可以存储在存储部40等中。

如上所述,第一实施方式的电子设备1可以发送由包括多个啁啾信号的子帧构成的发送信号。另外,第一实施方式的电子设备1也可以发送由包括预定数目子帧的帧构成的发送信号。

以下,对电子设备1发送如图3所示的帧结构的发送信号进行说明。然而,如图3所示的帧结构是一个示例,例如,一个子帧中包含的啁啾信号不限于八个。在第一实施方式中,信号生成部21可以生成包括任意数目(例如,任意多个)啁啾信号的子帧。另外,如图3所示的子帧结构也是一个示例,例如,一个帧中包含的子帧不限于十六个。在第一实施方式中,信号生成部21可以生成包括任意数目(例如,任意多个)子帧的帧。

返回图2,合成器22将信号生成部21生成的信号的频率升高到预定频带的频率。合成器22可以将信号生成部21生成的信号的频率升高到作为从发送天线25发送的发送波T的频率所选择的频率。作为从发送天线25发送的发送波T的频率所选择的频率例如可以由控制部10来设定。例如,作为从发送天线25发送的发送波T的频率所选择的频率可以是由参数设定部16选择的频率。另外,作为从发送天线25发送的发送波T的频率所选择的频率例如可以存储在存储部40中。由合成器22升高了频率的信号被提供给相位控制部23和混频器33。在相位控制部23为多个的情况下,由合成器22升高了频率的信号可以被提供给多个相位控制部23中的每一个。另外,在接收部30为多个的情况下,由合成器22升高了频率的信号可以被提供给多个接收部30中的各个混频器33。

相位控制部23控制从合成器22提供的发送信号的相位。具体地,相位控制部23例如可以基于控制部10的控制,适当地提前或延迟从合成器22提供的信号的相位,从而调整发送信号的相位。在这种情况下,相位控制部23可以基于从多个发送天线25发送的每个发送波T之间的路径差来调整每个发送信号的相位。通过相位控制部23适当调整每个发送信号的相位,从多个发送天线25发送的发送波T在预定方向上增强并且形成波束(波束成形)。在这种情况下,波束成形的方向与多个发送天线25分别发送的发送信号的应控制的相位量之间的相关关系例如可以存储在存储部40中。通过相位控制部23进行了相位控制的发送信号被提供给放大器24。

放大器24例如基于控制部10的控制,来放大从相位控制部23提供的发送信号的功率(电力)。在传感器5具有多个发送天线25的情况下,多个放大器24例如可以基于控制部10的控制,来分别放大从多个相位控制部23中各自对应的相位控制部23提供的发送信号的功率(电力)。由于放大发送信号的功率的技术本身是已知的,因此省略更详细的说明。放大器24连接到发送天线25。

发送天线25输出(发送)由放大器24放大的发送信号作为发送波T。在传感器5具有多个发送天线25的情况下,多个发送天线25可以分别输出(发送)由多个放大器24中各自对应的放大器24放大的发送信号作为发送波T。由于发送天线25能够以与已知的雷达技术中使用的发送天线相同的方式构成,因此省略更详细的说明。

通过这样的方式,第一实施方式的电子设备1能够包括发送天线25,并且从发送天线25发送发送信号(例如发送啁啾信号)作为发送波T。这里,构成电子设备1的各个功能部中的至少一个可以被容纳在一个壳体中。另外,在这种情况下,该一个壳体可以是不容易打开的结构。例如,发送天线25、接收天线31、放大器24被容纳在一个壳体中,并且,该壳体可以是不容易打开的结构。而且,这里,当传感器5设置于诸如汽车的移动体100时,发送天线25可以经由例如雷达罩那样的罩构件将发送波T发送到移动体100的外部。在这种情况下,雷达罩可以由例如合成树脂或橡胶那样的允许电磁波通过的材料构成。该雷达罩例如可以是传感器5的壳体。通过用诸如雷达罩那样的罩构件来覆盖发送天线25,能够降低发送天线25由于与外部接触而损坏或者发生故障的风险。另外,上述雷达罩和壳体也被称为雷达天线罩。

图2所示的电子设备1示出了具有两个发送天线25的示例。然而,在第一实施方式中,电子设备1可以包括任意数目的发送天线25。另一方面,在第一实施方式中,在从发送天线25发送的发送波T在预定方向上形成波束的情况下,电子设备1可以具有多个发送天线25。在第一实施方式中,电子设备1可以具有任意多个发送天线25。在这种情况下,电子设备1还可以分别包括与多个发送天线25相对应的多个相位控制部23和放大器24。并且,多个相位控制部23可以分别控制由合成器22提供并从多个发送天线25发送的多个发送波的相位。另外,多个放大器24可以分别放大从多个发送天线25发送的多个发送信号的功率。另外,在这种情况下,传感器5可以被配置为包括多个发送天线。如上所述,在具有多个发送天线25的情况下,图2所示的电子设备1可以被配置为还包括从该多个发送天线25发送发送波T所需的多个功能部。

接收天线31接收反射波R。反射波R是发送波T被预定物体200反射的波。接收天线31可以被配置为包括例如接收天线31A~接收天线31D那样的多个天线。由于接收天线31能够以与已知的雷达技术中使用的接收天线相同的方式构成,因此省略更详细的说明。接收天线31连接到LNA32。基于由接收天线31接收的反射波R的接收信号被提供给LNA32。

第一实施方式的电子设备1能够从多个接收天线31接收作为例如啁啾信号的发送信号(发送啁啾信号)发送的发送波T被预定物体200反射的反射波R。如上所述,在发送发送啁啾信号作为发送波T的情况下,基于接收的反射波R的接收信号称为接收啁啾信号。即,电子设备1从接收天线31接收接收信号(例如,接收啁啾信号)作为反射波R。这里,当传感器5设置于诸如汽车的移动体100时,接收天线31可以经由例如雷达罩那样的罩构件,从移动体100的外部接收反射波R。在这种情况下,雷达罩可以由例如合成树脂或橡胶这样的允许电磁波通过的材料构成。该雷达罩例如可以是传感器5的壳体。通过用诸如雷达罩的构件来覆盖接收天线31,能够降低接收天线31由于与外部接触而损坏或者发生故障的风险。另外,上述雷达罩和壳体也被称为雷达天线罩。

另外,在接收天线31设置于发送天线25附近的情况下,这些天线可以集中包含在一个传感器5中。即,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可以包括多个发送天线25以及多个接收天线31。在这种情况下,可以通过例如一个雷达罩那样的罩构件来覆盖一个雷达传感器。

LNA32用低噪声来放大基于由接收天线31接收的反射波R的接收信号。LNA32可以是低噪声放大器(Low Noise Amplifier),用低噪声来放大从接收天线31提供的接收信号。由LNA32放大的接收信号被提供给混频器33。

混频器33通过将从LNA32提供的RF频率的接收信号与从合成器22提供的发送信号混合(相乘)来产生差拍信号。由混频器33混合的差拍信号被提供给IF部34。

IF部34通过对从混频器33提供的差拍信号进行频率转换,来将差拍信号的频率降低至中频(IF(Intermediate Frequency)频率)。由IF部34降低了频率的差拍信号被提供给AD转换部35。

AD转换部35对从IF部34提供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。由AD转换部35数字化的差拍信号被提供给控制部10的距离FFT处理部11。在接收部30为多个的情况下,由多个AD转换部35数字化的每个差拍信号可以被提供给距离FFT处理部11。

距离FFT处理部11基于从AD转换部35提供的差拍信号来推定搭载有电子设备1的移动体100与物体200之间的距离。距离FFT处理部11例如可以包括进行高速傅里叶变换的处理部。在这种情况下,距离FFT处理部11可以由进行高速傅立叶变换(Fast FourierTransform(FFT))处理的任意电路或芯片等构成。

距离FFT处理部11对由AD转换部35数字化的差拍信号进行FFT处理(以下,适当地称为“距离FFT处理”)。例如,距离FFT处理部11可以对从AD转换部35提供的复信号进行FFT处理。由AD转换部35数字化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11能够通过对这种差拍信号执行FFT处理来表示为与各个频率相对应的信号强度(功率)。如果通过距离FFT处理获得的结果中峰值在预定阈值以上,则距离FFT处理部11可以判断预定物体200位于与该峰值相对应的距离处。已知一种判断方法,例如为了恒定误差概率(CFAR(恒定误报率))检测处理,在根据干扰信号的平均功率或振幅检测出阈值以上的峰值的情况下,判断存在反射发送波的物体(反射物体)。

如上所述,第一实施方式的电子设备1能够基于作为发送波T发送的发送信号以及作为反射波R接收的接收信号来检测反射发送波T的物体200。

距离FFT处理部11能够基于一个啁啾信号(例如,图3所示的c1)来推定与预定物体之间的距离。即,电子设备1能够通过进行距离FFT处理来测量(推定)图1所示的距离L。由于通过对差拍信号进行FFT处理来测量(推定)与预定物体之间的距离的技术本身是已知的,因此将适当地简化或省略更详细的描述。由距离FFT处理部11进行距离FFT处理的结果(例如,距离信息)可以被提供给速度FFT处理部12。另外,由距离FFT处理部11进行距离FFT处理的结果还可以被提供给物体检测部14。

速度FFT处理部12基于由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的差拍信号,来推定搭载有电子设备1的移动体100与物体200之间的相对速度。速度FFT处理部12例如可以包括进行高速傅里叶变换的处理部。在这种情况下,速度FFT处理部12可以由进行高速傅立叶变换(FFT)处理的任意电路或芯片等构成。

速度FFT处理部12对由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的差拍信号还执行FFT处理(以下,适当地称为“速度FFT处理”)。例如,速度FFT处理部12可以对从距离FFT处理部11提供的复信号进行FFT处理。速度FFT处理部12能够基于啁啾信号的子帧(例如,图3所示的子帧1)来推定与预定物体的相对速度。如上所述,如果对差拍信号进行距离FFT处理,则能够生成多个矢量。通过求得对这些多个矢量进行速度FFT处理的结果中的峰值的相位,可以推定与预定物体之间的相对速度。即,电子设备1能够通过进行速度FFT处理来测量(推定)图1所示的移动体100与预定物体200之间的相对速度。由于通过对进行距离FFT处理的结果进行速度FFT处理来测量(推定)与预定物体之间的相对速度的技术本身是已知的,因此将适当地简化或省略更详细的说明。由速度FFT处理部12进行速度FFT处理的结果(例如,速度信息)可以被提供给到达角推定部13。另外,由速度FFT处理部12进行速度FFT处理的结果还可以被提供给物体检测部14。

到达角推定部13基于由速度FFT处理部12进行速度FFT处理的结果,来推定反射波R从预定物体200到达的方向。电子设备1能够通过从多个接收天线31接收反射波R来推定反射波R到达的方向。例如,多个接收天线31以预定间隔配置。在这种情况下,从发送天线25发送的发送波T被预定物体200反射而成为反射波R,以预定间隔配置的多个接收天线31分别接收反射波R。并且,到达角推定部13能够基于由多个接收天线31分别接收的反射波R的相位以及每个反射波R之间的路径差来推定反射波R到达接收天线31的方向。即,电子设备1能够基于进行速度FFT处理的结果来测量(推定)图1所示的到达角θ。

已经提出了各种基于进行速度FFT处理的结果来推定反射波R到达的方向的技术。例如,已知MUSIC(MUltiple SIgnal Classification:多重信号分类)和ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique:基于旋转不变性技术的信号参数估计)等作为推定到达方向的已知算法。因此,将适当地简化或省略对已知技术的更详细的说明。由到达角推定部13推定的到达角θ的信息(角度信息)可以被提供给物体检测部14。

物体检测部14基于从距离FFT处理部11、速度FFT处理部12和到达角推定部13中的至少任一个提供的信息,来检测发送波T被发送的范围内存在的物体。物体检测部14可以基于所提供的距离信息、速度信息和角度信息来进行例如聚类处理,从而进行物体检测。作为对数据进行聚类时使用的算法,例如,已知DBSCAN(Density-based spatial clusteringof applications with noise:具有噪声的基于密度的聚类方法)等。在聚类处理中,例如可以计算出构成待检测物体的点的平均功率。物体检测部14中检测到的物体的距离信息、速度信息、角度信息和功率信息可以被提供给检测范围确定部15。另外,物体检测部14中检测到的物体的距离信息、速度信息、角度信息和功率信息可以被提供给ECU50。在这种情况下,当移动体100为汽车时,可以使用例如CAN(Controller Area Network:控制器局域网)的通信接口来进行通信

检测范围确定部15通过发送信号以及接收信号来确定检测反射发送波T的物体的范围(以下,也称为“物体检测范围”)。这里,检测范围确定部15例如可以基于搭载有电子设备1的移动体100的驾驶员等的操作来确定多个物体检测范围。例如,检测范围确定部15可以在由移动体100的驾驶员等操作停车辅助按钮时,确定适合于停车辅助的多个物体检测范围。另外,检测范围确定部15例如可以基于来自ECU50的指令来确定多个物体检测范围。例如,当ECU50判定移动体100期望倒车时,检测范围确定部15可以基于来自ECU50的指示,在移动体100倒车时确定多个合适的物体检测范围。另外,检测范围确定部15例如可以基于移动体100中的转向、油门或档位等的操作状态的变化来确定多个物体检测范围。而且,检测范围确定部15可以基于由物体检测部14检测出的物体的结果,来确定多个物体检测范围。

参数设定部16设定对用于检测将发送波T反射为反射波R的物体的发送信号和接收信号进行规定的各种参数。即,参数设定部16设定用于从发送天线25发送发送波T的各种参数以及用于从接收天线31接收反射波R的各种参数。

尤其是,在第一实施方式中,参数设定部16可以设定与发送波T的发送和反射波R的接收有关的各种参数,以便在上述物体检测范围中检测物体。例如,参数设定部16可以规定期望接收反射波R的范围,以便接收反射波R并在物体检测范围中检测物体。另外,例如,参数设定部16可以规定期望发送波T的波束朝向的范围等,以便从多个发送天线25发送发送波T并在物体检测范围中检测物体。此外,参数设定部16可以设定用于发送发送波T和接收反射波R的各种参数。

由参数设定部16设定的各种参数可以被提供给信号生成部21。由此,信号生成部21能够基于由参数设定部16设定的各种参数来生成作为发送波T发送的发送信号。由参数设定部16设定的各种参数可以被提供给物体检测部14。由此,物体检测部14能够在基于由参数设定部16设定的各种参数确定的物体检测范围内,进行检测物体的处理。

第一实施方式的电子设备1中包括的ECU50能够对整个移动体100的操作进行控制,包括对构成移动体100的各个功能部进行控制。为了提供用于执行各种功能的控制和处理能力,ECU50可以包括例如CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)的至少一个处理器。ECU50可以集中由一个处理器实现,也可以由几个处理器实现,还可以分别由单独的处理器实现。处理器可以被实现为单一的集成电路。集成电路也称为IC(IntegratedCircuit)。处理器可以被实现为多个可通信地连接的集成电路和分立电路。处理器可以基于其他各种已知的技术来实现。在第一实施方式中,ECU50例如可以被配置为CPU以及由该CPU执行的程序。ECU50可以适当地包括ECU50的操作所需的存储器。另外,控制部10的功能中的至少一部分可以作为ECU50的功能,ECU50的功能的至少一部分也可以作为控制部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,第一实施方式的电子设备1可以具有任意数目的发送天线25以及任意数目的接收天线31。例如,通过具有两个发送天线25以及四个接收天线31,能够假想地认为电子设备1具有由八个天线构成的假想天线阵列。这样,电子设备1例如可以通过假想使用八个天线来接收图3所示的十六个子帧的反射波R。

接着,对第一实施方式的电子设备1的操作进行说明。

近年来,能够检测存在于诸如汽车的车辆等的周边的障碍物等的传感器中,例如包括毫米波雷达、LiDAR(Light Detection and Ranging:光探测和测距,Laser ImagingDetection and Ranging:激光成像探测和测距)或超声波传感器等各种传感器。在这些传感器中,从检测障碍物的精度和可靠性以及成本等方面考虑,大多采用毫米波方式的雷达。

作为使用毫米波雷达来检测车辆周边的障碍物等的技术,例如包括盲点检测(BSD:Blind Spot Detection),倒车期间或出库时的横向检测(CTA:Cross TrafficAlert)、可通行区域检测(FSD:Free Space Detection)等。这种检测中,一般预先设定与毫米波雷达的天线的物理形状相关的电波发射范围以确定物体检测范围。即,在各个雷达中的每一个中,一般根据各自的用途或功能等预先确定了毫米波雷达的天线的物理形状,并且还预先规定了物体检测范围。因此,为了实现多个不同的雷达功能,需要多个不同的雷达传感器。

然而,根据用途或功能来分别准备多个雷达传感器从成本的方面考虑是不利的。另外,例如,如果预先确定了天线的物理形状并确定了发射范围,则难以改变该天线的用途和功能。另外,例如,当确定了天线的物理形状和发射范围并对发射范围内的所有对象物进行检测时,处理的信息量增大。在这种情况下,由于不必要的物体也可能被错误地检测为对象物,因此检测的可靠性降低。另外,例如,如果确定了天线的物理形状和发射范围并增加传感器的安装数目,则可能会因车辆(主要是线束)的重量增大而导致燃料效率降低,或者可能会因功耗增大而导致燃料效率降低。而且,当使用多个雷达传感器进行检测时,由于传感器之间可能会发生延迟,因此,当基于这种检测来进行自动驾驶或驾驶辅助等时,处理上可能会花费时间。这是因为CAN的处理速度比雷达的更新速率慢,并且在反馈上也需要时间。另外,当使用物体检测范围不同的多个传感器进行检测时,控制上可能会变得繁琐。

因此,第一实施方式的电子设备1可以将一个雷达传感器用作多个功能或用途。另外,第一实施方式的电子设备1可以实现通过一个雷达传感器来同时实现多个功能或用途这样的操作。

图4是说明第一实施方式的电子设备1的操作的图。

图4所示的移动体100搭载有第一实施方式的电子设备1。另外,如图4所示,在移动体100的后部左侧设置有至少一个传感器5。另外,如图4所示,传感器5连接到搭载于移动体100的ECU50。在图4所示的移动体100的后部左侧以外的位置处也可以设置有以与设置于后部左侧的传感器5相同的方式操作的传感器5。以下说明中,仅对设置于后部左侧的一个传感器5进行说明,并且省略对其他传感器的说明。另外,以下说明中,构成电子设备1的各个功能部能够通过控制部10、相位控制部23和ECU50中的至少任一个来进行控制。

如图4所示,第一实施方式的电子设备1能够选择多个检测范围中的任一个来检测物体。另外,第一实施方式的电子设备1能够切换到多个检测范围中的任一个来检测物体。在图4中,示出了通过第一实施方式的电子设备1(尤其是传感器5)发送的发送信号和电子设备1(尤其是传感器5)接收的接收信号来检测物体的范围。

例如,当第一实施方式的电子设备1用于例如停车辅助(Parking Assist)的用途或功能时,能够以图4所示的范围(1)作为物体检测范围来进行物体检测。图4所示的物体检测范围(1)可以是与例如专门为停车辅助(Parking assist)而设计的雷达的物体检测范围相同或相似的范围。另外,例如,当第一实施方式的电子设备1用于例如可通行区域检测(FSD:Free Space Detection)的用途或功能时,能够以图4所示的范围(2)作为物体检测范围来进行物体检测。图4所示的物体检测范围(2)可以是与例如专门为可通行区域检测(FSD)而设计的雷达的物体检测范围相同或相似的范围。

另外,例如,当第一实施方式的电子设备1用于例如出库时的碰撞检测(CTA:CrossTraffic Alert)的用途或功能时,能够以图4所示的范围(3)作为物体检测范围来进行物体检测。图4所示的物体检测范围(3)可以是与例如专门为出库时的碰撞检测(CTA)而设计的雷达的物体检测范围相同或相似的范围。另外,例如,当第一实施方式的电子设备1用于例如盲点检测(BSD:Blind-Spot Detection)的用途或功能时,能够以图4所示的范围(4)作为物体检测范围来进行物体检测。图4所示的物体检测范围(4)可以是与例如专门为盲点检测(BSD)而设计的雷达的物体检测范围相同或相似的范围。

而且,第一实施方式的电子设备1可以任意地切换例如图4所示的物体检测范围(1)~(4)中的多个范围来检测物体。如上所述,在这种情况下切换的多个范围例如可以基于移动体100的驾驶员等的操作来确定,或者可以基于控制部10或ECU50等的指示来确定。

如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,当根据物体检测范围(1)~(4)中的任意多个范围来进行物体检测时,检测范围确定部15可以基于任意信息,来确定任意多个物体检测范围。另外,当通过检测范围确定部15确定了多个物体检测范围时,参数设定部16设定用于在确定的多个物体检测范围中进行发送信号的发送和接收信号的接收的各种参数。参数设定部16设定的各种参数例如可以提前存储在存储部40中。

这种参数可以在电子设备1进行物体检测之前,基于例如测试环境中的实际测量等来进行确定。另外,当这种参数未存储在存储部40中时,其可以是参数设定部16基于诸如过去的测量数据等的预定数据作为适当推定的参数。另外,当这种参数未存储在存储部40中时,参数设定部16例如可以通过与外部联网来获取适当的参数。

如上所述,在第一实施方式中,控制部10基于作为发送波T发送的发送信号和作为反射波R接收的接收信号,来检测反射发送波T的物体。另外,在第一实施方式中,控制部10使根据发送信号和接收信号的多个物体检测范围(例如,图4的物体检测范围(1)~(4))可变。

而且,在第一实施方式中,控制部10可以使多个物体检测范围切换。例如,控制部10可以在正在物体检测范围(3)中进行物体检测时,将进行物体检测的范围从物体检测范围(3)切换到物体检测范围(2)。另外,在第一实施方式中,控制部10可以根据检测物体的用途和功能(例如,驻车辅助(PA)和盲点检测(BSD)等)中的至少一个来使多个物体检测范围可变。另外,在第一实施方式中,如稍后将描述的,控制部10可以使多个物体检测范围随微小的时间经过可变。稍后将进一步说明这种控制。

另外,在第一实施方式中,控制部10可以基于物体的检测结果,来确定多个物体检测范围。例如,当通过物体检测已经检测到预定物体时,控制部10可以根据其检测到的物体的位置,来确定多个物体检测范围。另外,在第一实施方式中,控制部10可以仅处理多个物体检测范围中的任一个中的发送信号和接收信号。

如上所述,第一实施方式的电子设备1能够在例如通过毫米波雷达等的物体检测中进行检测范围的剪切(设定和/或切换)。由此,根据第一实施方式的电子设备1,能够灵活地应对期望在多个物体检测范围中检测物体的状况。另外,第一实施方式的电子设备1能够将物体的检测范围预先设定为较宽,并且基于由电子设备1检测的距离和/或角度等信息,来仅剪切检测所需的范围的信息。由此,根据第一实施方式的电子设备1,能够在不增加处理负荷的情况下处理所需的检测范围的信息。因此,根据第一实施方式的电子设备1,能够提高物体检测的便利性。

如图4所示,第一实施方式的电子设备1使根据发送信号和接收信号的物体检测范围可变,但是还可以使发送波T的波束朝向该物体检测范围。由此,能够高精度地进行期望的剪切范围中的物体的检测。

例如,如上所述,作为盲点检测(BSD)的用途或功能,第一实施方式的电子设备1能够从图4所示的多个检测范围中选择物体检测范围(4)来进行物体检测。第一实施方式的电子设备1还可以朝向物体检测范围(4)的方向从而形成从多个发送天线25发送的发送波T的波束(波束成形)。例如,当进行远方的物体检测时,通过利用从多个发送天线25发送的发送波的波束在该方向上进行波束成形,能够高精度地覆盖物体检测范围。

图5和图6是示出第一实施方式的电子设备中的发送天线和接收天线的配置的示例的图。

如图5所示,第一实施方式的电子设备1的传感器5例如可以包括两个发送天线25A和25A’。另外,如图5所示,第一实施方式的电子设备1的传感器5可以包括四个接收天线31A、31B、31C和31D。

发送波T的波长为λ,四个接收天线31A、31B、31C和31D分别在水平方向(X轴方向)上以间隔λ/2隔开配置。如上所述,通过在水平方向上并排配置多个接收天线31,由多个接收天线31来接收发送波T,从而电子设备1能够推定反射波R到达的方向。这里,当发送波T的频带为例如77GHz~81GHz时,发送波T的波长λ可以是其中心频率79GHz的发送波T的波长。

另外,发送波T的波长为λ,两个发送天线25A和25A’分别在垂直方向(Z轴方向)上以间隔λ/2隔开配置。如上所述,通过在垂直方向上并排配置多个发送天线25,由多个发送天线25来发送发送波T,从而电子设备1能够将发送波T的波束的朝向改变为垂直方向。

另外,如图6所示,第一实施方式的电子设备1的传感器5例如也可以包括四个发送天线25A、25A’、25B和25B’。

这里,如图6所示,发送波T的波长为λ,两个发送天线25A和25B分别在水平方向(X轴方向)上以间隔λ/2隔开配置。另外,如图6所示,发送波T的波长为λ,两个发送天线25A’和25B’也分别在水平方向(X轴方向)上以间隔λ/2隔开配置。如上所述,通过在水平方向上并排配置多个发送天线25,由多个发送天线25来发送发送波T,从而电子设备1也能够将发送波T的波束的朝向改变为水平方向。

另一方面,如图6所示,发送波T的波长为λ,两个发送天线25A和25A’分别在垂直方向(Z轴方向)上以间隔λ/2隔开配置。另外,如图6所示,发送波T的波长为λ,两个发送天线25B和25B’也分别在垂直方向(Z轴方向)上以间隔λ/2隔开配置。如上所述,图6所示的配置中,通过在垂直方向上并排配置多个发送天线25,由多个发送天线25来发送发送波T,从而电子设备1能够将发送波T的波束的朝向改变为垂直方向。

第一实施方式的电子设备1中,当进行从多个发送天线25发送的发送波T的波束成形时,可以基于发送多个发送波T时的路径差,来使每个发送波T的相位都在预定方向上对齐。第一实施方式的电子设备1中,为了使每个发送波T的相位都在预定方向上对齐,例如,相位控制部23可以控制从多个发送天线25发送的发送波中的至少一个的相位。

为了使多个发送波T的相位都在预定方向上对齐而控制的相位的量可以与该预定方向相对应地存储在存储部40中。即,进行波束成形时的波束的朝向与相位的量之间的关系可以存储在存储部40中。

这种关系可以在电子设备1进行物体检测之前,基于例如测试环境中的实际测量等来确定。另外,当这种关系未存储在存储部40中时,可以由相位控制部23基于诸如过去的测量数据等的预定数据来设定适当推定的关系。另外,当这种关系未存储在存储部40中时,相位控制部23可以通过例如与外部联网来获取适当的关系。

在第一实施方式的电子设备1中,用于进行从多个发送天线25发送的发送波T的波束成形的控制可以由控制部10和相位控制部23中的至少一个来进行。另外,在第一实施方式的电子设备1中,将至少包括相位控制部23的功能部记为发送控制部。

如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,发送天线25可以包括多个发送天线。另外,在第一实施方式的电子设备1中,接收天线31也可以包括多个接收天线。另外,在第一实施方式的电子设备1中,发送控制部(例如,相位控制部23)可以控制从多个发送天线25发送的发送波T在预定方向上形成波束(波束成形)。另外,在第一实施方式的电子设备1中,发送控制部(例如,相位控制部23)可以在检测物体的范围的方向上形成波束。

另外,在第一实施方式的电子设备1中,如上所述,发送天线25可以包括被配置为包括垂直方向分量的多个发送天线25。在这种情况下,在第一实施方式的电子设备1中,相位控制部23(发送控制部)可以使波束的方向变化为在物体检测范围的方向上包括垂直方向分量。

而且,在第一实施方式的电子设备1中,如上所述,发送天线25可以包括被配置为包括水平方向分量的多个发送天线25。在这种情况下,在第一实施方式的电子设备1中,相位控制部23(发送控制部)可以使波束的方向变化为在物体检测范围的方向上包括水平方向分量。

另外,在第一实施方式的电子设备1中,发送控制部(例如,相位控制部23)可以在覆盖检测物体的范围的至少一部分的方向上形成波束。另外,在第一实施方式的电子设备1中,发送控制部(例如,相位控制部23)可以控制多个发送波中的至少一个的相位,以使从多个发送天线25发送的每个发送波T的相位在预定方向上对齐。

根据第一实施方式的电子设备1,可以基于从多个发送天线25输出的宽频率的频带信号(例如,FMCW信号)的频率信息来计算出相位的补偿值,并且对多个发送天线中的每一个实施与基于频率的相位补偿。由此,能够在可以取得发送信号的整个频带中针对特定方向进行高精度的波束成形。

根据这种波束成形,能够在需要检测物体的特定方向上放大可检测到物体的距离。另外,根据如上所述的波束成形,能够减少来自不必要方向的反射信号。因此,能够提高检测距离/角度的精度。

图7是说明由第一实施方式的电子设备1实现的雷达的检测距离的类型的图。

如上所述,第一实施方式的电子设备1能够进行物体检测范围的剪切和/或发送波的波束成形。通过采用这种物体检测范围的剪切和发送波的波束成形中的至少一种,能够根据发送信号和接收信号来规定可检测到物体的距离的范围。

如图7所示,第一实施方式的电子设备1能够在例如r1的范围内进行物体检测。图7所示的范围r1可以是例如能够通过超近程雷达(USRR:Ultra short range radar)来进行物体检测的范围。另外,如图7所示,第一实施方式的电子设备1能够在例如r2的范围内进行物体检测。图7所示的范围r2可以是例如能够通过近程雷达(SRR:Short range radar)来进行物体检测的范围。而且,如图7所示,第一实施方式的电子设备1能够在例如r3的范围内进行物体检测。图7所示的范围r3可以是例如能够通过中程雷达(MRR:Mid range radar)来进行物体检测的范围。如上所述,第一实施方式的电子设备1能够适当地切换例如范围r1、范围r2和范围r3中的任一个范围来进行物体检测。这种检测距离不同的雷达具有检测距离越长距离的测量精度越低的趋势。

如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10可以根据多个物体检测范围中的任一个来设定通过发送信号和接收信号来检测物体的距离的范围。

接着,在第一实施方式的电子设备1中,对针对发送波T的每一帧等来设定多个物体检测范围中的任一个的方式进行说明。

第一实施方式的电子设备1可以将规定了用于进行物体检测范围的剪切的各种设定的参数例如存储在存储部40中。另外,第一实施方式的电子设备1可以将规定了用于进行朝向物体检测范围的波束成形的各种设定的参数例如也存储在存储部40中。而且,第一实施方式的电子设备1可以将规定了用于实现如图7所示的根据雷达的检测距离的类型的各种设定的参数例如也存储在存储部40中。

第一实施方式的电子设备1可以针对例如发送波T的帧这种每个微小的时间区间来设定(分配)用于实现多种类型的雷达的功能的操作。例如,以下,对针对例如发送波T的帧这种每个微小的时间区间来对三种类型的雷达设定用于实现不同的雷达功能的操作进行说明。

以下,为了方便起见,将三种类型的雷达分别称为“雷达1”、“雷达2”和“雷达3”。这些“雷达1”,“雷达2”和“雷达3”通过规定了用于实现作为不同的雷达功能的操作的参数来进行区分。即,“雷达1”、“雷达2”和“雷达3”可以分别是物体检测范围不同的雷达。这些不同类型的雷达例如可以由不同的参数来规定。另外,“雷达1”、“雷达2”和“雷达3”可以是各自中进行的波束成形的有无以及进行波束成形时的方向不同的雷达。这些不同类型的雷达例如也可以由不同参数来规定。而且,“雷达1”、“雷达2”和“雷达3”可以是各自中如图7所示的根据雷达的检测距离的类型不同的雷达。这些不同类型的雷达例如也可以由不同参数来规定。

图8至图10是表示针对发送波T的每一帧等来设定(分配)不同类型的雷达的功能的情况的图。

与图3相同,图8是表示发送波T的帧的图。图8所示的示例中,示出了发送波T的帧1~帧6,但是此后也可以有后续的帧。另外,与图3所示的帧1相同,图8所示的各个帧例如可以包括十六个子帧。另外,在这种情况下,与图3所示的各个子帧相同,这些子帧中的每一个例如可以包括八个啁啾信号。

例如,如图8所示,第一实施方式的电子设备1可以针对发送波T的每一帧来设定(分配)不同的雷达功能。例如,第一实施方式的电子设备1例如可以针对发送波T的每一帧来设定多个物体检测范围中的任一个。如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10可以针对发送波T的每一帧来设定多个物体检测范围中的任一个。另外,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10可以针对发送波T的每一帧来切换多个物体检测范围中的任一个,以进行发送信号的发送和接收信号的接收。图8所示的示例中,发送波T的帧1中设定了雷达1的功能,发送波T的帧2中设定了雷达2的功能,发送波T的帧3中设定了雷达3的功能,并且之后也重复设定了相同的功能。在第一实施方式的中,发送波T的各个帧例如可以以数十微秒等来排序。因此,第一实施方式的电子设备1针对每个非常短的时间,作为不同的雷达发挥功能。因此,第一实施方式的电子设备1以通过一个雷达传感器来同时实现多个功能或用途的方式进行操作。

与图3相同,图9是表示发送波T的帧中包含的子帧的图。在图9所示的示例中,示出了发送波T的子帧1~子帧6,但是此后也可以有后续的子帧。另外,图9所示的子帧1~子帧6可以形成图3所示的帧1中包含的十六个子帧的一部分。另外,与图3所示的各个子帧相同,图9所示的各个子帧中的每一个例如可以分别包括八个啁啾信号。

例如,如图9所示,第一实施方式的电子设备1可以针对发送波T的每个子帧来设定(分配)不同的雷达功能。例如,第一实施方式的电子设备1例如可以针对发送波T的每个子帧来设定多个物体检测范围中的任一个。如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10可以针对构成发送波T的帧的每个部分(例如,子帧)来设定根据发送信号和接收信号的多个物体检测范围中的任一个。图9所示的示例中,发送波T的子帧1中设定了雷达1的功能,发送波T的子帧2中设定了雷达2的功能,发送波T的子帧3中设定了雷达3的功能,并且之后也重复设定了相同的功能。在第一实施方式中,发送波T的各个子帧例如可以比一帧的时间短。因此,第一实施方式的电子设备1针对每个较短的时间作为不同的雷达发挥功能。因此,第一实施方式的电子设备1以通过一个雷达传感器来同时实现多个功能或用途的方式进行操作。

与图3相同,图10是表示发送波T的子帧中包含的啁啾信号的图。在图10所示的示例中,示出了从发送波T的子帧1到子帧2的中途,但是子帧1之后的子帧也可以以与子帧1相同的方式继续。另外,与图3所示的子帧1相同,图10所示的子帧1可以包括八个啁啾信号。另外,图10所示的各个啁啾信号中的每一个可以与图3所示的各个子帧中包含的八个啁啾信号中的每一个相同。

例如,如图10所示,第一实施方式的电子设备1可以针对发送波T的子帧中包含的啁啾信号中的每一个来设定(分配)不同的雷达功能。例如,第一实施方式的电子设备1例如可以针对发送波T的每个啁啾信号来设定多个物体检测范围中的任一个。如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10可以针对构成发送波T的帧的每个啁啾信号来设定根据发送信号和接收信号的多个物体检测范围中的任一个。在图10所示的示例中,发送波T的啁啾信号c1中设定了雷达1的功能,发送波T的啁啾信号c2中设定了雷达2的功能,发送波T的啁啾信号c3中设定了雷达3的功能,并且之后也重复设定了相同的功能。在第一实施方式中,发送波T的各个啁啾信号例如可以比1子帧的时间短。因此,在第一实施方式的电子设备1中,针对每个较短的时间作为不同的雷达发挥功能。因此,在第一实施方式的电子设备1以通过一个雷达传感器来同时实现多个功能或用途的方式进行操作。

如上所述,根据第一实施方式的电子设备1,可以根据各种用途或功能来进行检测范围的剪切,以及朝向该剪切的检测范围的方向的波束成形。另外,根据第一实施方式的电子设备1能够任意地切换检测范围的剪切以及朝向剪切的检测范围的方向的波束成形。因此,例如,能够将一个雷达传感器动态地切换为复数种用途或功能来使用。因此,根据第一实施方式的电子设备1,能够提高物体检测的便利性。另外,根据第一实施方式的电子设备1,不仅能够实现高精度的物体检测,而且从成本的方面考虑也极其有利。

另外,根据第一实施方式的电子设备1,通过适当地改变从多个发送天线发送的发送波的波束的朝向或者切换物体检测范围,能够改变一个传感器的用途和功能。另外,根据第一实施方式的电子设备1,由于能够仅检测发送发送波T的范围内的特定部分,因此抑制了处理的信息量增大。另外,根据第一实施方式的电子设备1,由于还减少了将不必要的物体也错误地检测为对象物的可能性,因此可以提高检测的可靠性。

另外,根据第一实施方式的电子设备1,可以将一个传感器5作为仿佛是多个传感器般地检测物体。因此,根据第一实施方式的电子设备1,也不会增大车辆(尤其是线束)的重量。因此,根据第一实施方式的电子设备1,还可以避免由于增加传感器5而导致燃料效率降低,或者由于功耗增大而导致燃料效率降低。

另外,根据第一实施方式的电子设备1,能够将多个雷达传感器的功能集合在一起。因此,还可以避免诸如在多个传感器之间可能发生的延迟。由此,还可以避免在自动驾驶或驾驶辅助等时处理上可能花费时间的问题。而且,根据第一实施方式的电子设备1,还可以避免诸如在使用物体检测范围不同的多个传感器来进行检测时控制可能变得繁琐的情况。

以往,当在多个物体检测范围中进行物体检测时,可以通过使用各自具有固有的物体检测范围的多个传感器来进行检测。然而,以往,难以在使用一个传感器在例如近距离内精确地进行物体检测的同时,还检测到位于远处的物体。

对此,根据第一实施方式的电子设备1能够通过一个传感器在多个物体检测范围中进行物体检测。另外,根据第一实施方式的电子设备1,能够在多个物体检测范围中以同时进行物体检测的方式进行操作。

图11是说明第一实施方式的电子设备的操作的流程图。以下,对第一实施方式的电子设备的操作的流程进行说明。

图11所示的操作例如可以在通过搭载于移动体100的电子设备1来检测存在于移动体100周围的物体时开始。

当图11所示的操作开始时,控制部10的检测范围确定部15确定切换使用的多个物体检测范围(步骤S1)。例如,步骤S1中,检测范围确定部15可以将图4所示的物体检测范围(1)~(4)中的多个范围确定为物体检测范围。步骤S1中,检测范围确定部15可以基于例如移动体100的驾驶员等的操作来确定多个物体检测范围,或者可以基于例如控制部10或ECU50等的指示来确定多个物体检测范围。

另外,步骤S1所示的操作并不是在先前已经进行了图11所示的操作之后最初开始的,可以是在图11所示的操作开始之后再次进行的操作。当在再次进行的步骤S1的时间点存在已经通过物体检测部14检测物体的结果时,检测范围确定部15可以基于检测到的物体的位置来确定多个物体检测范围。

当在步骤S1中确定了多个物体检测范围时,参数设定部16针对发送波T的各个帧等中的每一帧来设定电子设备1中的各种参数(步骤S2),以便在确定的多个物体检测范围中检测物体。例如,步骤S2中,参数设定部16针对发送波T的各个帧等中的每一帧来设定各种参数,以便在图4所示的物体检测范围(1)~(4)中剪切多个范围作为物体检测范围并进行物体检测。在步骤S2中,如图8至图9所示,可以针对发送波T的每一帧来设定各种参数,也可以针对构成帧的每个部分(例如,子帧)来设定各种参数,或者可以针对每个啁啾信号来设定各种参数。为了剪切诸如各个物体检测范围的检测范围并进行物体检测而设定的各种参数例如能够存储在存储部40中。在这种情况下,在步骤S2中,参数设定部16可以从存储部40读取各种参数并进行设定。在步骤S2中,参数设定部16例如可以对物体检测部14设定各种参数。

另外,步骤S2中,参数设定部16可以针对发送波T的各个帧等中的每一帧来设定各种参数,以便在确定的每个物体检测范围的朝向形成发送波的波束。例如,在步骤S2中,参数设定部16针对发送波T的各个帧等中的每一帧来设定各种参数,以使发送波的波束朝向在步骤S1中确定的物体检测范围。为了使发送波的波束朝向诸如各个物体检测范围的检测范围而设定的各种参数例如能够存储在存储部40中。在这种情况下,在步骤S2中,参数设定部16可以从存储部40读取各种参数并进行设定。在步骤S2中,参数设定部16可以针对发送波T的各个帧等中的每一帧来对例如相位控制部23(发送控制部)或发送部20设定各种参数。

如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10的参数设定部16可以针对发送波T的每一帧等来设定规定根据发送信号和接收信号的多个物体检测范围中的任一个的参数。另外,参数设定部16可以在检测范围不同的雷达类型中,针对每一帧或帧内的每个处理单位来切换雷达的类型并通知给信号生成部21。

在步骤S2中设定了参数后,控制部10根据发送波T的帧等的顺序来控制从发送天线25发送发送波T(步骤S3)。例如,在步骤S3中,信号生成部21可以基于由参数设定部16设定的参数,根据发送波T的帧等的顺序来生成发挥各种类型的雷达的功能的发送信号。另外,当进行发送波T的波束成形时,在步骤S3中,相位控制部23(发送控制部)根据发送波T的帧等的顺序来控制从多个发送天线25发送的每个发送波T在预定方向上形成波束。在这种情况下,相位控制部23(发送控制部)可以控制各个发送波T的相位。此外,相位控制部23(发送控制部)可以根据发送波T的帧等的顺序来进行控制,以使发送波T的波束朝向步骤S1中确定的物体检测范围的方向,例如覆盖物体检测范围的至少一部分。

在步骤S3中发送了发送波T后,控制部10进行控制以从接收天线31接收反射波R(步骤S4)。

在步骤S4中接收了反射波R后,控制部10检测存在于移动体100周围的物体(步骤S5)。步骤S5中,控制部10的物体检测部14可以在步骤S1中确定的物体检测范围中进行物体的检测(物体检测范围的剪切)。在步骤S5中,控制部10的物体检测部14可以基于距离FFT处理部11、速度FFT处理部12和到达角推定部13中的至少任一个的推定结果来检测物体的存在。

在第一实施方式的电子设备1中,控制部10的物体检测部14例如可以根据针对多个不同类型的雷达中的每一个获得的角度、速度、距离信息来进行物体检测(例如,聚类)处理,计算出构成该物体的点的平均功率。另外,在第一实施方式的电子设备1中,物体检测部14可以将针对多个不同类型的雷达中的每一个获得的物体检测信息或点云信息通知给例如ECU50这种上位控制CPU。

由于步骤S5中的物体的检测能够使用利用已知的毫米波雷达的技术并基于各种算法等来进行,因此省略更详细的说明。另外,在图11所示的步骤S5之后,控制部10可以再次开始步骤S1的处理。在这种情况下,可以基于步骤S5中检测物体的结果,在步骤S1中确定物体检测范围。如上所述,在第一实施方式的电子设备1中,控制部10可以基于作为发送波T发送的发送信号和作为反射波R接收的接收信号,来检测反射发送波T的物体。

上述第一实施方式中,例如针对每一帧、每个子帧或每个啁啾信号设定了通过发送信号和接收信号来检测物体的多个范围中的任一个。另一方面,在第一实施方式中,例如可以在帧或子帧中更灵活地设定通过发送信号和接收信号来检测物体的多个范围中的至少任一个。以下,对这种实施方式进行说明。

在图10所示的第一实施方式中,针对发送波T的子帧中包含的每个啁啾信号设定(分配)了不同的雷达功能。在图10中,啁啾信号c1中设定了雷达1的功能,啁啾信号c2中设定了雷达2的功能,啁啾信号c3中设定了雷达3的功能,并且之后也重复设定了相同的功能。另外,在图10所示的示例中,各个啁啾信号分别具有均相同的时间长度。另外,图10所示的示例中,各个啁啾信号的最大频率均相同。因此,各个啁啾信号中,频率梯度也均相同。而且,在图10所示的示例中,各个啁啾信号在子帧或帧中无间隙地,即无时间间隔地配置。然而,在第一实施方式中,在针对每个啁啾信号来分配不同的雷达功能时,不一定必须是如图10所示的示例的啁啾信号的配置。

图12是说明第二实施方式的电子设备1在帧中设定物体检测范围的示例的图。如图12所示,第一实施方式的电子设备的控制部10例如可以在帧中配置不同的啁啾信号。与图10相同,图12中,啁啾信号c1中设定了雷达1的功能,啁啾信号c2中设定了雷达2的功能,以及啁啾信号c3中设定了雷达3的功能。另一方面,图12中,各个啁啾信号可以隔开间隙地,即以具有时间间隔的方式配置。尤其是,图12中,啁啾信号c1不从帧1的开头开始。另外,图12所示的示例中,各个啁啾信号并不分别具有相同的时间长度。另外,图12所示的示例中,各个啁啾信号的最大频率并不是均相同。因此,各个啁啾信号中,频率梯度也并不是均相同。图12所示的每个啁啾信号为示例。第一实施方式的电子设备1可以在各个帧中适当地配置具有任意长度和任意频带的啁啾信号。

而且,在图12所示的示例中,帧2之后也可以重复与帧1相同的啁啾信号的配置,或者帧2之后可以配置与帧1不同的啁啾信号。另外,在图12所示的示例中,帧2之后可以分别是不同的啁啾信号的配置。

在图12所示的帧1中的啁啾信号中,啁啾信号c1的最大频率最大,啁啾信号c2的最大频率最小。另外,在图12所示的帧1中的啁啾信号中,啁啾信号c1的时间相对较短,啁啾信号c2和啁啾信号c3的时间相对较长。当啁啾信号的时间较长时,由于其功率较大,因此可以提高物体检测时的精度。另外,当啁啾信号的频带较宽时,同样可以提高物体检测时的精度。

如上所述,第一实施方式的电子设备1的控制部10可以在发送波的帧中设定通过发送信号和接收信号来检测物体的多个范围中的至少任一个。如上所述,在第一实施方式中,例如可以在帧或子帧中更灵活地设定检测物体的多个范围中的至少任一个。图12示出了在各个帧中灵活地设定检测物体的多个范围中的至少任一个的示例。另一方面,第一实施方式的电子设备1的控制部10可以在各个子帧中灵活地设定检测物体的多个范围中的至少任一个。

(第二实施方式)

接着,对第二实施方式的电子设备进行说明。第二实施方式的电子设备基于发送信号和接收信号来进行发送波的校准。

图13是概略性地示出第二实施方式的电子设备的构成示例的功能框图。以下,对第二实施方式的电子设备的构成的一个示例进行说明。

如图13所示,第二实施方式的电子设备2除了一部分以外可以具有与图2所示的第一实施方式的电子设备1相同的构成。即,如图13所示,第二实施方式的电子设备2在图2所示的电子设备1中添加了校准处理部17。因此,以下,将适当地简化或省略与图2中说明的相同或相似的说明

校准处理部17基于由AD转换部35数字化的差拍信号来进行校准处理。即,校准处理部17基于发送信号和接收信号来进行发送波的校准。由校准处理部17校准处理的信号可以被提供给距离FFT处理部11

图14是例示第二实施方式中的帧的构成的图。

图14是说明第二实施方式的电子设备2在帧中设定物体检测范围以及用于校准的啁啾信号的示例的图。如图14所示,第二实施方式的电子设备2的控制部10例如可以在帧中配置不同的啁啾信号。在图14中,啁啾信号c1中设定了雷达1的功能,啁啾信号c2中设定了雷达2的功能。另外,在图14中,啁啾信号c3被分配为用于校准的啁啾信号。图14所示的每个啁啾信号为示例。第二实施方式的电子设备1可以在各个帧中适当地配置具有任意长度和任意频带的啁啾信号。

例如,图14中,用于校准的啁啾信号c3可以配置在帧中任意的位置。另外,用于校准的啁啾信号c3可以具有任意长度。另外,用于校准的啁啾信号c3可以具有任意的最大频率。因此,用于校准的啁啾信号c3可以具有任意的频率梯度。

在图14所示的示例中,仅有一个用于校准的啁啾信号c3。然而,各个帧中可以具有任意数量的用于校准的啁啾信号c3。例如,在图14所示的示例中,可以在帧1中配置两个以上的用于校准的啁啾信号。另外,在图14所示的示例中,可以在帧2之后而不在帧1中配置用于校准的啁啾信号。

当要求传感器5具有较高的测量精度时,可以包括相对较多的用于校准的啁啾信号。另一方面,当并不要求传感器5具有那么高的测量精度时,可以包括相对较少的用于校准的啁啾信号。例如,可以每隔1帧地配置用于校准的啁啾信号。另外,例如可以每隔5帧或10帧等任意的帧间隔来配置用于校准的啁啾信号。另外,也可以不是以每隔预定的5帧的方式规则地配置用于校准的啁啾信号,而是以随机的帧间隔来配置用于校准的啁啾信号。

而且,在图14所示的示例中,帧2之后也可以重复与帧1相同的啁啾信号的配置,或者帧2之后可以配置与帧1不同的啁啾信号。另外,在图14所示的示例中,帧2之后可以分别是不同的啁啾信号的配置。

如上所述,第二实施方式的电子设备2的控制部10使该用于进行校准处理的啁啾信号包含在帧或子帧中。即,电子设备2的控制部10在帧或子帧中配置(分配)用于进行校准处理的啁啾信号(用于校准的信号)。另外,电子设备2的控制部10使用帧或子帧中包含的信号来进行校准。

如上所述,一般的雷达传感器具有对到作为检测对象的物体的距离,相对速度和角度中的至少任一个进行计算的功能。另一方面,一般的雷达传感器具有以下可能导致误差的因素。例如,关于距离,可能会发生由搭载雷达传感器的位置(相对于车辆表面的安装深度)和/或雷达传感器内部的时钟频率的偏差引起的误差。另外,关于相对速度,可能会发生由车辆的车速表的误差和/或雷达传感器内部的时钟频率的偏差引起的误差。另外,关于角度,可能会发生由搭载雷达传感器的角度的偏差和/或制造天线时的形状/间隔偏差引起的误差。

以下,作为一个示例,进一步说明角度的误差。雷达传感器检测的角度是以雷达传感器安装于车辆的角度为基准计算的。例如,假设雷达传感器相对于车辆的基准角度为5度的安装角度,通过雷达传感器推定角度的结果为相对于车辆的基准角度为10度。在这种情况下,雷达传感器认为检测到的对象物的角度相对于车辆在15度的方向。然而,例如,假设雷达传感器相对于车辆基准角度为7度的安装角度,通过雷达传感器推定角度的结果相对于车辆的基准角度为10度。在这种情况下,雷达传感器认为检测到的对象物的角度相对于车辆在17度的方向。这种安装角度的偏差难以完全消除,并且基本上伴随着初始偏差和/或经年偏差。

因此,为了减少偏差的影响,第二实施方式的电子设备2例如在运用期间进行校准处理。校准处理部17进行的校准处理例如可以是用于精确地保持电子设备2的物体检测功能的校正功能。这里,对上述校准处理进行说明。

传感器5这种雷达的主要目的大多在于,对搭载有该雷达的车辆这种移动体在行驶时可能会存在碰撞危险性的物体进行检测。然而,传感器5这种雷达也可以检测到移动体在行驶时存在碰撞危险性相对较低的物体,例如,护栏和电线杆等。当通过雷达来检测到这种物体时,被认为是位于移动体的移动方向上,且沿与该移动方向相反的方向移动的物体。

因此,第二实施方式的电子设备2例如使用图14所示的啁啾信号c3来进行校准。具体地,电子设备2从发送天线25发送图14所示的啁啾信号c3这种发送波,从接收天线31接收例如被护栏反射的反射波。并且,校准处理部17可以将由AD转换部35数字化的差拍信号与存储在存储部40中的已知物体(护栏)的信息进行对照。这里,考虑到传感器5中发送天线25(和接收天线31)的安装角度,校准处理部17可以与本来应检测到的物体的轨迹(已知数据)进行对照。基于这种对照结果,校准处理部17可以补正用于各种处理的各种参数。

另外,第二实施方式的电子设备2可以在例如雷达罩或传感器5的壳体内等设置规定的反射器等。这里,规定的反射器可以将其设置位置和/或角度以及构成反射器的材料的反射率等信息中的至少任一个预先存储在存储部40中。在这种情况下,第二实施方式的电子设备2从发送天线25发送图14所示的啁啾信号c3这种发送波,并且从接收天线31接收由该规定的反射器反射的反射波。并且,校准处理部17可以将由AD转换部35数字化的差拍信号与存储在存储部40中的已知物体(规定的反射器)的信息进行对照。这里,考虑到传感器5中发送天线25(和接收天线31)的安装角度,校准处理部17可以与本来应检测到的物体的轨迹(已知数据)进行对照。基于这种对照结果,校准处理部17可以补正用于各种处理的各种参数。

通过这样的方式,第二实施方式的电子设备2例如可以在1帧的时间内进行校准处理。另外,第二实施方式的电子设备2例如可以在针对每一帧或每个子帧的各个时间内进行校准处理。如上所述,当重复进行校准处理时,可以实施对每个处理结果取平均等各种统计处理。根据这种统计处理,能够期待通过重复进行校准处理来逐渐提高根据电子设备2的雷达功能的检测精度。另外,在进行这种统计处理时,可以排除可以视为噪声的检测结果。

如上所述,在第二实施方式的电子设备2中,控制部10在发送波的帧中设定通过发送信号和接收信号来检测物体的多个范围中的至少任一个。另外,在第二实施方式的电子设备2中,控制部10可以使该帧中包含用于校准的信号。另外,在第二实施方式的电子设备2中,控制部10可以使用所述帧中包含的信号来进行校准。

根据第二实施方式的电子设备2,例如即使在将传感器5安装于移动体时的安装角度产生了偏差,也可以进行基于雷达的检测并进行校准。因此,根据第二实施方式的电子设备2,能够修正该偏差引起的误差。另外,根据第二实施方式的电子设备2,例如即使在传感器5中产生了伴随经年劣化等的偏差,也可以进行基于雷达的检测并进行校准。因此,根据第二实施方式的电子设备2,能够修正该偏差引起的误差。

在上述第二实施方式中,假定了通过电子设备2进行的校准处理来对平面上的(例如,图1所示的XY平面中的)到达角θ进行校准的情况并进行了说明。即,电子设备2能够基于检测到的到达角θ,来对传感器5中发送天线25(和接收天线31)的安装角度进行校准。然而,在第二实施方式中,电子设备2可以进行其他校准。例如,在第二实施方式中,电子设备2可以对传感器5中的发送天线25(和接收天线31)在垂直方向上的(例如,在图1所示的Z轴方向上的)安装角度进行校准。另外,在可能的情况下,第二实施方式的电子设备2例如可以基于检测到的物体的位置和/或与检测到的物体之间的相对速度来进行校准。另外,例如,在第二实施方式中,电子设备2可以对从发送天线25发送的发送波的功率进行校准。

(第三实施方式)

接下来,对第三实施方式的电子设备进行说明。

第三实施方式的电子设备可以是与图2所示的第一实施方式的电子设备1,或者图13所示的第二实施方式的电子设备1相同的构成。因此,以下,适当地简化或省略与在图2或图13中说明的相同或相似的说明。

在上述的第一实施方式和第二实施方式中,设想以一个以上的帧(或子帧等)为单位,依次重复该单位的方式进行了说明。例如,在图8所示的例子中,以3帧(从帧1到帧3)为单位,第一个3帧之后可以依次重复第一个3帧。另外,在图9所示的例子中,以3子帧(从子帧1到子帧3)为单位,第一个3子帧之后可以依次重复第一个3子帧。另外,在图10所示的例子中,以三个啁啾信号(从啁啾信号c1到啁啾信号c3)为单位,第一个三个啁啾信号之后可以依次重复第一个三个啁啾信号。另外,在图12和图14所示的例子中,以包括三个啁啾信号(从啁啾信号c1到啁啾信号c3)的一个帧为单位,第一个帧之后可以依次重复第一个帧。

对此,第三实施方式的电子设备能够在不同的帧中以不同的方式构成发送信号。即,控制部10将由发送天线25发送的发送波的多个帧中的第二帧中的发送信号以与该多个帧中的第一帧中的发送信号不同的方式构成。具体地,发送信号例如可以是啁啾信号。即,控制部10可以将第二帧中的啁啾信号以与第一帧中的啁啾信号不同的方式构成。这里,第一帧可以是多个帧中第一个帧,也可以是多个帧中任意的帧。另外,这里,第一帧和第二帧例如也可以是像帧1和帧2那样的连续的帧。另外,第一帧和第二帧例如也可以是像帧1和帧10那样的不连续的帧。这里,第一帧是比第二帧靠前的帧,第二帧是比第一帧靠后的帧。然而,这些顺序也可以颠倒。

以下,对第三实施方式的电子设备的控制部10构成发送波的帧的方式进行说明。

图15是示出第三实施方式中的帧的构成的一个例子的图。即,图15是说明第三实施方式的电子设备1在帧中设定物体检测范围的示例的图。如图15所示,第三实施方式的电子设备的控制部10例如也可以在各帧中以不同的方式配置啁啾信号。在图15中,在啁啾信号c1中设定雷达1的功能。另外,在图15中,各啁啾信号c1隔开间隙,即具有时间上的间隔而配置。另一方面,如图15所示,在各帧中,各个啁啾信号c1的发送开始的定时不同。因此,在各帧中,各个啁啾信号c1的发送结束的定时也不同。即,在帧1至帧3中构成的发送信号(调频信号c1)的定时分别不同。

在图15中,帧3之后也可以重复从帧1至帧3。另外,在图15中,帧3之后也可以是构成有与从帧1到帧3不同的定时的啁啾信号的帧。另外,在图15中,帧3之后也可以是构成有与从帧1到帧3中的任一个相同的定时的啁啾信号的帧。

如上所述,第三实施方式的电子设备的控制部10可以使在第二帧中构成的发送信号的定时与在第一帧中构成的发送信号的定时不同。

根据第三实施方式的电子设备,在按照多个帧发送发送波时,避免在相同的定时持续地发送相同频率的发送信号。另外,第三实施方式的电子设备的控制部10通过使在各帧间发送的信号的定时不同,从而能够使各个信号的处理的定时也不同。因此,例如,即使在多个移动体分别搭载了第三实施方式的电子设备,且分别以最近距离行进那样的状况下,也能降低从各个电子设备发送的发送波所引起的干扰。今后,认为搭载了雷达的汽车的移动体会越来越多。即使在这样的情况下,根据第三实施方式的电子设备,也能够降低与其他雷达之间的干扰。因此,根据第三实施方式的电子设备,能够降低因与其他雷达之间的干扰的影响而引起的特性的劣化。

图16是示出第三实施方式中的帧的构成的其他示例的图。如图16所示,第三实施方式的电子设备的控制部10例如也可以在各帧中以不同的顺序配置啁啾信号。在图16中,在啁啾信号c1中设定雷达1的功能,在啁啾信号c2中设定雷达2的功能,在啁啾信号c3中设定雷达3的功能。另外,在图16中,各啁啾信号c1、c2、和c3分别隔开间隙,即具有时间的间隔而配置。可以适当设定这种间隔,或者可以不设定这种间隔。另一方面,如图16所示,在各帧中,各个啁啾信号c1、c2、以及c3的发送顺序不同。即,在从帧1到帧3中构成的发送信号(啁啾信号c1、c2、以及c3)的顺序分别不同。

另外,如图16所示,在第三实施方式中,在各帧中配置的啁啾信号不仅可以是啁啾信号c1以及c2那样的上啁啾,也可以是啁啾信号c3那样的下啁啾。这在上述的第一以及第二实施方式中也可以是相同的。

在图16中,帧3之后也可以重复从帧1至帧3。另外,在图16中,帧3之后也可以是构成有与从帧1到帧3不同的顺序的啁啾信号的帧。另外,在图16中,帧3之后也可以是构成有与从帧1到帧3中的任一个相同的顺序的啁啾信号的帧。

如上所述,第三实施方式的电子设备的控制部10可以使在第二帧中构成的发送信号的顺序与在第一帧中构成的发送信号的顺序不同。

即使在该情况下,根据第三实施方式的电子设备,在按照多个帧发送发送波时,避免在相同的定时持续地发送相同的频率的发送信号。另外,第三实施方式的电子设备的控制部10通过使在各帧间发送的信号的顺序不同,从而能够使各个信号的处理顺序也不同。因此,根据第三实施方式的电子设备,能够降低与其他雷达之间的干扰。因此,根据第三实施方式的电子设备,能够降低因与其他雷达之间的干扰的影响而引起的特性的劣化。

图17是示出第三实施方式中的帧的构成的其他示例的图。如图17所示,第三实施方式的电子设备的控制部10例如可以在各帧中以不同的组合配置啁啾信号。在图17中,在啁啾信号c1中设定雷达1的功能,在啁啾信号c2中设定雷达2的功能,在啁啾信号c3中设定雷达3的功能,在啁啾信号c4中设定雷达4的功能。另外,在图17中,各啁啾信号c1、c2、c3、和/或c4分别隔开间隙,即具有时间间隔而配置。可以适当设定这种间隔,或者可以不设定这种间隔。另一方面,如图17所示,在各帧中,使各个啁啾信号c1、c2、c3、和/或c4的发送组合不同。即,在从帧1到帧3中构成的发送信号(啁啾信号c1、c2、c3、和/或c4)的组合分别不同。

在图17中,帧3之后可以重复从帧1至帧3。另外,在图17中,帧3之后也可以是构成有与从帧1至帧3不同组合的啁啾信号的帧。另外,在图17中,帧3之后也可以是构成有与从帧1至帧3中的任一个相同的组合的啁啾信号的帧。

如上所述,第三实施方式的电子设备的控制部10可以使在第二帧中构成的发送信号的组合与在第一帧中构成的发送信号的组合不同。

即使在该情况下,根据第三实施方式的电子设备,在按照多个帧发送发送波时,避免在相同的定时持续地发送相同的频率的发送信号。另外,第三实施方式的电子设备的控制部10通过使在各帧间发送的信号的组合不同,从而能够使各个信号的处理组合也不同。因此,根据第三实施方式的电子设备,能够降低与其他雷达之间的干扰。因此,根据第三实施方式的电子设备,能够降低因与其他雷达之间的干扰的影响而引起的特性的劣化。

图18是示出第三实施方式中的帧的构成的其他示例的图。如图18所示,第三实施方式的电子设备的控制部10例如可以在各帧中以不同的定时、不同的顺序、和/或不同的组合来配置啁啾信号。在图18中,在啁啾信号c1中设定雷达1的功能,在啁啾信号c2中设定雷达2的功能,在啁啾信号c3中设定雷达3的功能。另外,如图18所示,第三实施方式的电子设备的控制部10与第二实施方式的电子设备2同样地,可以在各帧中适当配置用于进行校准处理的啁啾信号(用于校准的信号)。

在图18中,用于进行校准处理的啁啾信号(用于校准的信号)示为校准用啁啾信号cc。在图18中,在从帧1到帧3的全部帧中,配置有一个校准用啁啾信号cc。然而,校准用啁啾信号cc在各帧中可以是任意的个数。例如,在图18所示的例子中,也可以在帧1中配置两个以上校准用啁啾信号cc。另外,在图18所示的例子中,也可以不将校准用啁啾信号cc配置于帧1,而配置于帧2以后。

在图18中,在从帧1至帧3的全部帧中配置有校准用啁啾信号cc。然而,例如,也可以每隔1帧来配置校准用啁啾信号cc。另外,例如也可以每隔5帧或者每隔10帧等任意的帧间隔来配置校准用啁啾信号cc。另外,也可以不以每隔预定的5帧的方式规则地配置校准用啁啾信号cc,而是以随机的帧间隔来配置校准用啁啾信号cc。

另外,在图18中,各啁啾信号c1、c2、c3、和/或校准用啁啾信号cc分别隔开间隙,即具有时间间隔而配置。可以适当设定这种间隔,或者可以不设定这种间隔。另一方面,如图18所示,在各帧中,使各个啁啾信号c1、c2、c3、和/或校准用啁啾信号cc的发送组合不同。即,在从帧1至帧3中构成的发送信号(啁啾信号c1、c2、c3、和/或校准用啁啾信号cc)的组合分别不同。

如图18所示,在帧1中,啁啾信号c1、c2、以及校准用啁啾信号cc密集地配置于帧的时间上较早的区域。另外,在帧2中,啁啾信号c2配置于帧的时间上较早的区域,啁啾信号c3以及校准用校准用啁啾信号cc密集地配置于帧的时间上较晚的区域。另外,在帧3中,校准用啁啾信号cc、以及啁啾信号c1、c3在帧中以时间上大致均等的间隔而配置。

在图18中,帧3之后也可以重复从帧1至帧3。另外,在图18中,帧3之后也可以是构成有与从帧1至帧3不同的组合的啁啾信号的帧。另外,在图18中,帧3之后也可以是构成有与从帧1至帧3中任一个相同的组合的啁啾信号的帧。

如上所述,第三实施方式的电子设备的控制部10可以使在第二帧中构成的发送信号的构成与在第一帧中构成的发送信号的构成不同。另外,第三实施方式的电子设备的控制部10也可以使用发送波的多个帧的至少任一个中包含的发送信号来进行校准。

即使在该情况下,根据三实施方式的电子设备,在按照多个帧发送发送波时,避免在相同的定时持续地发送相同的频率的发送信号。因此,根据第三实施方式的电子设备,能够降低与其他雷达之间的干扰。因此,根据第三实施方式的电子设备,能够降低因与其他雷达之间的干扰的影响而引起的特性的劣化。另外,第三实施方式的电子设备的控制部10能够使用发送波的多个帧的至少任一个中包含的发送信号来进行校准。因此,第三实施方式的电子设备的控制部10与第二实施方式的电子设备2同样地,能够修正因初始偏差和/或经年偏差等引起的误差。

第三实施方式的电子设备针对每一帧以不同的方式构成发送信号。在该情况下,第三实施方式的电子设备也可以在预定的多个帧中针对每一帧以不同的方式构成了发送信号之后,返回到第一个帧而重复发送信号的构成。另一方面,第三实施方式的电子设备也可以针对预定的数量的每个帧以不同的方式构成发送信号。在该情况下,第三实施方式的电子设备在预定的多个帧中的针对预定的数量的每个帧以不同的方式构成发送信号之后,返回到第一个帧而重复发送信号的构成。另外,第三实施方式的电子设备也可以构成为针对相同构成的预定数量的每个帧插入仅1帧不同的方式的发送信号。另外,第三实施方式的电子设备可以避免预定的多个帧的全部帧都是相同的构成。总之,第三实施方式的电子设备也可以避免在比较长的期间内全部帧为相同的构成。

尽管已经基于各附图和实施例说明了本公开,但是应当注意,对于本领域技术人员而言,基于本公开容易进行各种变形或修改。因此,应注意,这些变形或修改包含在本公开的范围内。例如,各个功能部所包含的功能等能够以在逻辑上不矛盾的方式重新配置。多个功能部等可以被组合为一个或者被分割。上述本公开的各个实施方式并不限于忠于上述各个实施方式来实施,并且可以适当地组合各个特征或省略一部分来实施。即,本公开的内容可以由本领域技术人员基于本公开进行各种变形和修改。因此,这些变形和修改包含在本公开的范围内。例如,各个实施方式中,各个功能部,各个单元,各个步骤等能够以在逻辑上不矛盾的方式追加到其他实施方式中,或者置换为其他实施方式的各个功能部,各个单元,各个步骤等。另外,各个实施方式中,能够将多个各个功能部,各个单元,各个步骤等组合为一个或进行分割。另外,上述本公开的各个实施方式并不限于忠于上述各个实施方式来实施,并且也可以适当地组合各个特征或省略一部分来实施。

例如,上述实施方式中,对通过一个传感器5动态地切换物体检测范围的方式进行了说明。然而,一实施方式中,可以通过多个传感器5在确定的物体检测范围中进行物体检测。另外,一实施方式中,可以通过多个传感器5朝向确定的物体检测范围进行波束成形。

上述实施方式并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诸如电子设备1的设备的控制方法来实施。此外,例如,上述实施方式也可以作为诸如电子设备1的设备的控制程序来实施。

一实施方式的电子设备1例如可以包括传感器5或控制部10中的仅一个中的至少一部分作为最小的构成。另一方面,一实施方式的电子设备1可以被配置为除了控制部10以外,还适当地包括图2所示的信号生成部21,合成器22,相位控制部23,放大器24和发送天线25中的至少任一个。另外,一实施方式的电子设备1可以被配置为取代上述功能部或者与上述功能部一起适当地包括接收天线31、LNA32、混频器33、IF部34、AD转换部35中的至少任一个。此外,一实施方式的电子设备1可以被配置为包括存储部40。如上所述,一实施方式的电子设备1可以采用各种构成方式。另外,当一实施方式的电子设备1搭载于移动体100时,例如上述各个功能部中的至少任一个可以设置于移动体100内部等适当的位置处。另一方面,一实施方式中,例如发送天线25和接收天线31中的至少任一个可以设置于移动体100的外部

在上述实施方式中,参照图8至图10对针对发送波T的每一帧等来设定(分配)不同类型的雷达功能的情况进行了说明,但是本公开并不限于这一种情况。例如,控制部10可以基于帧,构成帧的部分(例如,子帧)和啁啾信号或它们的任意组合来设定通过发送信号和接收信号来检测物体的多个范围中的任一个。

附图标记的说明

1:电子设备

5:传感器

10:控制部

11:距离FFT処理部

12:速度FFT処理部

13:到达角推定部

14:物体检测部

15:检测范围确定部

16:参数设定部

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

32:LNA

33:混频器

34:IF部

35:AD转换部

40:存储部

50:ECU

100:移动体

200:物体

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