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:555369 发布日期:2021-05-14 浏览:6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 川路聪 佐原彻 锦户正光 村上洋平 本间拓也 佐东将行 于 2019-10-07 设计创作,主要内容包括:电子设备具有多个传感器以及主控制部。多个传感器分别根据从发送天线作为发送波发送的发送信号以及从接收天线作为反射波接收的接收信号检测反射发送波T的物体。主控制部分别独立地控制所述多个传感器。(The electronic device includes a plurality of sensors and a main control unit. The plurality of sensors detect the object reflecting the transmission wave T from the transmission signal transmitted as the transmission wave from the transmission antenna and the reception signal received as the reflected wave from the reception antenna, respectively. The main control unit controls the plurality of sensors independently.)

电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序

关联申请的相互参照

本申请要求2018年10月12日在日本申请的特愿2018-193350的优先权,并将在先申请的全部内容引入于此以用于参照。

技术领域

本公开涉及电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。

背景技术

例如,在与汽车相关的产业等领域中,测量本车辆与规定的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毫米波这样的电波、接收被障碍物等的物体反射的反射波从而来测量与物体之间的距离等的雷达(RADAR(Radio Detecting andRanging))技术的各种研究。随着辅助驾驶员的驾驶的技术以及与使驾驶的一部分或者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在今后日益提高。

此外,对于通过具有多个接收发送的电波被规定的物体反射的反射波的传感器来检测该物体的存在的技术,提出了几个方案。例如,专利文献1公开了使用监测本车周边的不同区域的多个监测传感器,在降低处理负荷的同时监测本车周边的技术。另外,例如专利文献2公开了基于根据本车辆周边的道路上的基准方向与本车辆的朝向所成的角度设定的优先级,对从多个传感器输出的多个输出值分别进行规定的处理的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第WO2010/140239号;

专利文献2:日本特开2018-67237号公报。

发明内容

一个实施方式的电子设备具有多个传感器以及主控制部。

所述多个传感器根据从发送天线作为发送波发送的发送信号以及从接收天线作为反射波接收的接收信号检测反射所述发送波的物体。

所述主控制部分别独立地控制所述多个传感器。

一个实施方式的电子设备的控制方法包括以下步骤。

一种电子设备的控制方法,其包括:

(1)多个传感器根据从发送天线作为发送波发送的发送信号以及从接收天线作为反射波接收的接收信号检测反射所述发送波的物体的步骤;以及

(2)分别独立地控制所述多个传感器的步骤。

一个实施方式的电子设备的控制程序使计算机执行上述步骤(1)和(2)。

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是说明一个实施方式的发送信号的结构的图。

图4是表示一个实施方式的电子设备中的发送天线和接收天线的配置的例子的图。

图5是说明一个实施方式的电子设备的动作的图。

图6是说明一个实施方式的电子设备的连接方式的框图。

图7是说明一个实施方式的电子设备的动作的图。

图8是说明一个实施方式的电子设备的动作的图。

图9是说明一个实施方式的电子设备的动作的图。

图10是说明一个实施方式的电子设备的动作的图。

图11是说明一个实施方式的电子设备的动作的图。

图12是说明一个实施方式的电子设备的动作的图。

图13是说明一个实施方式的电子设备的动作的流程图。

具体实施方式

在通过具有多个接收发送的发送波被规定物体反射的反射波的传感器来检测该物体的技术中,优选提高便利性。本公开的目的在于提供一种能够提高使用多个传感器检测物体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。根据一个实施方式,能够提供能够提高使用多个传感器检测物体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,参照附图详细说明一个实施方式。

一个实施方式的电子设备通过搭载于例如汽车等交通工具(移动体),能够检测到存在于该移动体周围的规定的物体。因此,一个实施方式的电子设备能够从设置在移动体上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在移动体上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在移动体上的雷达传感器等中。

以下,作为典型的例子,对一个实施方式的电子设备搭载于轿车这样的汽车的结构进行说明。但是,搭载一个实施方式的电子设备的并不限于汽车。一个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、救护车、消防车、直升机和无人机等各种移动体。另外,搭载一个实施方式的电子设备的并不一定限定于以自身的动力移动的移动体。例如,搭载有一个实施方式的电子设备的移动体也可以是被拖拉机牵引的拖车部分等。一个实施方式的电子设备能够在传感器和规定物体中的至少一个能够移动的情况下测量传感器与物体之间的距离等。另外,一个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,说明使用一个实施方式的电子设备检测物体的例子。

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显示在移动体上设置了一个实施方式的具有发送天线和接收天线的传感器的例子。

在图1所示的移动体100中设置了一个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搭载了(例如内置)一个实施方式的电子设备1。电子设备1的具体结构将在后面叙述。传感器5例如可以具有发送天线和接收天线中的至少一个。另外,传感器5也可以适当包括电子设备1中包括的控制部10(图2)的至少一部分等其他功能部的至少任意一个。图1所示的移动体100可以是轿车这样的汽车车辆,但也可以是任意类型的移动体。在图1中,移动体100例如可以向例如图示的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,还可以不移动而静止。

如图1所示,在移动体100中设置有具有发送天线的传感器5。在图1所示的例子中,在移动体100的前方仅设置了一个具有发送天线和接收天线的传感器5。此处,传感器5设置在移动体100中的位置不限于图1所示的位置,也可以适当地设为其他的位置。例如,也可以将图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,这样的传感器5的个数可以根据移动体100中的测量范围和/或精度等各种条件(或要求)设为一个以上的任意数。

传感器5从发送天线发送电磁波作为发送波。例如,在移动体100的周围存在规定物体(例如图1所示的物体200)的情况下,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,通过例如由传感器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能够检测该物体。

典型地,具有发送天线的传感器5可以是发送和接收电波的雷达(RADAR(RadioDetecting and Ranging))传感器。但是,传感器5不限于雷达传感器。一个实施方式的传感器5可以是基于例如采用光波的LIDAR(Light Detection and Ranging,Laser ImagingDetection and Ranging)技术的传感器。这些传感器例如能够构成为包括接线天线等。像RADAR和LIDAR这样的技术是已知的,因此有时适当地简化或者省略详细说明。

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。这样,电子设备1能够检测到在距移动体100规定距离内存在的规定物体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与规定的物体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与规定的物体200的相对速度。进一步,电子设备1还能够测量来自规定物体200的反射波到达作为本车辆的移动体100的方向(到达角θ)。

此处,物体200例如可以是在与移动体100相邻的车道上行驶的对面车辆、与移动体100并行的汽车、在与移动体100相同的车道上行驶的前后汽车等中的至少任意一个。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、人孔、坡道、人行道的台阶、墙壁、障碍物等存在于移动体100周围的任意物体。另外,物体200既可以移动,也可以停止。例如,物体200也可以是在移动体100的周围停留或停车的汽车等。另外,物体200不仅可以位于车道上,还可以位于人行道、农场、农地、停车场、空地、道路上的空间、店铺内、人行横道、水上、空中、侧沟、河、其他移动体中、建筑物、其他结构物的内部或外部等适当的部位。在本公开中,传感器5检测的物体200除了包括无生物以外,还包括人、狗、猫、马和其他动物等生物。本公开的传感器5检测的物体200包括通过雷达技术检测的包括人、物、动物等的物标。

在图1中,传感器5的大小与移动体100的大小的比率不一定表示实际的比率。另外,在图1中,传感器5表示设置在移动体100的外部的状态。然而,在一个实施方式中,传感器5可以设置在移动体100的各种位置。例如,在一个实施方式中,传感器5可以设置在移动体100的保险杠的内部,以防止其出现在移动体100的外观上。传感器5也可以设置在移动体100的内部。内部例如可以是保险杠内的空间、前灯内的空间或驾驶空间的空间等。

以下,作为典型的例子,说明传感器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)等这种频带的电波。例如,传感器5的发送天线可以发送具有77GHz~81GHz这样的4GHz频带宽度的电波。

图2是概略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。

当利用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雷达扫描要发送的电波的频率来生成发送信号。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,使用的电波的频率具有例如77GHz~81GHz这样的4GHz的频带宽度。79GHz的频带的雷达具有与例如24GHz、60GHz、76GHz的频带等的其他毫米波/准毫米波雷达相比更宽的可用频带宽度的特征。以下,对这样的实施方式进行说明。另外,在本公开中使用的FMCW雷达的雷达方式也可以包括以比通常更短的周期发送啁啾信号的FCM方式(Fast-ChirpModulation)。信号生成部21生成的信号不限于FMCW方式的信号。信号生成部21生成的信号也可以是FMCW方式以外的各种方式的信号。存储在存储部40中的发送信号列可以根据这些各种方式的不同而不同。例如,在上述FMCW方式的雷达信号的情况下,可以使用按每个时间样本频率增加的信号和减少的信号。上述各种方式可以适当应用公知的技术,因此省略更详细的说明。

如图2所示,一个实施方式的电子设备1构成为包括由传感器5和ECU(ElectronicControl Unit,电子控制单元)50。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装置1具有控制部10。另外,一个实施方式的电子装置1还可以适当地包括发送部20、接收部30A~30D以及存储部40等中的至少任意一个这样的其他功能部。如图2所示,电子设备1可以具有接收部30A~30D这样的多个接收部。以下,在不区分接收部30A、接收部30B、接收部30C和接收部30D的情况下,简称为“接收部30”。

控制部10可以具有距离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以及参数设定部16。控制部10中包括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”。此外,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和接收天线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可以分别具有LNA32、混频器33、IF部34以及AD转换部35。接收部30A~30D可以分别为同样的结构。在图2中,作为代表例,仅概略地示出接收部30A的结构。

上述传感器5例如可以具有发送天线25和接收天线31。另外,传感器5也可以适当包括控制部10等其他功能部中的至少任意一个。

一个实施方式的电子设备1具有的控制部10能够以控制构成电子设备1的各功能部为主对电子设备1整体的动作进行控制。控制部10可以包括例如CPU(CentralProcessing Unit)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既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。处理器可以作为单一的集成电路来实现。集成电路也称为IC(IntegratedCircuit)。处理器可以作为多个可通信地连接的集成电路及分立电路来实现。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例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。控制部10也可以适当包括控制部10的动作所需的存储器。

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例如能够由半导体存储器或磁盘等构成,但不限于这些,可以是任意的存储装置。另外,例如,存储部40可以是本实施方式的电子设备1中插入的存储卡这样的存储介质。另外,如上所述,存储部40也可以是用作控制部10的CPU的内部存储器。

在一个实施方式中,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。对于这样的参数,将在后面进一步描述。

在一个实施方式的电子设备1中,控制部10能够控制发送部20以及接收部30中的至少一方。在该情况下,控制部10可以根据已存储在存储部40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发送的作为发送波T的信号(发送信号)。信号生成部21在生成发送信号时,例如可以根据控制部10的控制来分配发送信号的频率。具体而言,信号生成部21可以按照由参数设定部16设定的参数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这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压控振荡器(VCO)这样的功能部。

信号生成部21可以构成为具有该功能的硬件,例如可以由微机等构成,也可以构成为例如CPU这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可以构成为具有该功能的硬件,在可能的情况下,例如可以由微机等构成,也可构成为包括例如CPU这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例如可以生成啁啾信号这样的发送信号(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到81GHz周期性线性增大的啁啾信号。另外,例如,信号生成部21可以生成频率随时间经过从77GHz到81GHz线性增大(上啁啾)以及减少的(下啁啾)周期性反复的信号。信号生成部21生成的信号可以预先设定在例如控制部10中。另外,信号生成部21生成的信号也可以预先存储在例如存储部40等中。由于在雷达这样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生成的信号被供给至合成器22。

图3是说明信号生成部21生成的调频信号的例子的图。

在图3中,横轴表示经过的时间,纵轴表示频率。在图3所示的例子中,信号生成部21生成频率周期性线性变化的线性啁啾信号。在图3中,将各啁啾信号表示为c1、c2、……、c8。如图3所示,在各调频信号中,频率随着时间的经过线性增大。

在图3所示的例子中,包括像c1、c2、……、c8那样的8个啁啾信号,作为一个子帧。即,图3所示的子帧1和子帧2等分别构成为包括c1、c2、……、c8那样8个啁啾信号。另外,在图3所示的示例中,包括子帧1~子帧16那样的16个子帧,作为一个帧。即,图3所示的帧1和帧2等分别构成为包括16个子帧。另外,如图3所示,也可以在帧之间包括规定长度的帧间隔。

在图3中,帧2以后也可以采用同样的构成。另外,在图3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可以生成发送信号作为任意数量的帧。另外,在图3中,省略了一部分啁啾信号。如上所述,可以将信号生成部21生成的发送信号的时间和频率之间的关系存储在例如存储部40等中。

这样,一个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。此外,一个实施方式的电子设备1可以发送由包括规定数量的子帧的帧构成的发送信号。

以下,说明电子设备1发送图3所示的帧结构的发送信号。但是,图3所示的帧结构是一个例子,例如包括在一个子帧中的啁啾信号不限于8个。在一个实施方式中,信号发生器21可以生成包括任意数量(例如,任意多个)的啁啾信号的子帧。此外,图3所示的子帧结构也是一例,例如一个帧中包括的子帧不限于16个。在一个实施方式中,信号生成器21可以生成包括任意数量(例如,任意多个)的子帧的帧。

返回到图2,合成器22使信号生成部21生成的信号的频率上升至规定的频带的频率。合成器22可以将信号生成部21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可以例如由控制部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设定为由参数设定部16选择的频率。另外,作为从发送天线25发送的发送波T的频率选择的频率可以存储在例如存储部40中。将通过合成器22上升了频率的信号供给至相位控制部23以及混频器33。在相位控制部23为多个的情况下,通过合成器22上升了频率的信号可以供给至多个相位控制部23中的每一个。另外,在接收部30为多个的情况下,通过合成器22上升了频率的信号可以供给至多个接收部30中的各混频器33。

相位控制部23控制由合成器22供给的发送信号的相位。具体来说,相位控制部23例如可以根据控制部10的控制适当提前或延迟由合成器22供给的信号的相位,从而调整发送信号的相位。在该情况下,相位控制部23可以根据从多个发送天线25发送的各发送波T的路径差调整各发送信号的相位。通过相位控制部23适当调整各发送信号的相位,从多个发送天线25发送的发送波T在规定的方向上增强从而形成波束(波束成形)。在该情况下,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供给至放大器24。

放大器24例如根据控制部10的控制使从相位控制部23供给的发送信号的功率(电力)放大。在传感器5具有多个发送天线25的情况下,多个放大器24例如根据控制部10的控制分别使从多个相位控制部23中各自对应的控制部供给的发送信号的功率(电力)放大。由于使发送信号的功率放大的技术本身是公知的,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放大的发送信号作为各发送波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5同样的方式构成,因此省略更详细的说明。

通过这样的方式,一个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发送作为发送波T的发送信号(例如发送啁啾信号)。此处,构成电子设备1的各功能部中的至少一个可以被容纳在一个框体中。另外,在该情况下,该一个框体也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被容纳在一个框体中,并且,该框体可以是不容易打开的结构。进一步地,此处,在传感器5设置在汽车这样的移动体100中的情况下,发送天线25可以经由例如雷达罩这样的罩构件,将发送波T发送到移动体100的外部。在该情况下,雷达罩可以由例如合成树脂或者橡胶这样的使电磁波通过的物质构成。该雷达罩例如可以作为传感器5的外壳。通过用雷达罩这样的构件来覆盖发送天线25,能够降低因发送天线25与外部接触而损坏或发生故障的风险。另外,上述雷达罩以及外壳也被称为整流罩。

图2所示的电子设备1示出了具有两个发送天线25的例子。但是,在一个实施方式中,电子设备1可以包括任意数量的发送天线25。另一方面,在一个实施方式中,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,电子设备1可以具有多个发送天线25。在一个实施方式中,电子设备1可以具有任意的多个发送天线25。在该情况下,电子设备1也可以包括与多个发送天线25对应的多个相位控制部23以及放大器24。并且,多个相位控制部23可以分别控制由合成器22供给的从多个发送天线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,在该情况下,传感器5可以构成为包括多个发送天线25。这样,图2所示的电子设备1在具有多个发送天线25的情况下,还可以构成为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被规定的物体200反射的波。接收天线31可以构成为包括接收天线31A~接收天线31D这样的多个天线。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,因此省略了更详细的说明。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能够从多个接收天线31接收例如作为啁啾信号这样的发送信号(发送啁啾信号)发送的发送波T被规定的物体200反射的反射波R。这样,在发送作为发送波T的发送啁啾信号的情况下,基于已接收的反射波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。此处,在传感器5设置在汽车这样的移动体100中的情况下,接收天线31例如可以经由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,雷达罩例如可以由合成树脂或者橡胶这样的使电磁波通过的物质构成。该雷达罩例如可以作为传感器5的外壳。通过用雷达罩这样的构件来覆盖接收天线31,能够降低接收天线31与外部接触导致产生损坏或故障的风险。另外,上述雷达罩以及外壳也被称为整流罩。

另外,在接收天线31设置为靠近发送天线25的情况下,这些天线可以集中起来包括在一个传感器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可以包括多个发送天线25以及多个接收天线31。在这样的情况下,例如可以通过一个雷达罩这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可以作为低噪声放大器(Low Noise Amplifier),用低噪声来放大从接收天线31供给的接收信号。由LNA32放大的接收信号被供给至混频器33。

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

IF部34通过对从混频器33供给的差拍信号进行频率转换,将差拍信号的频率降低到中频(IF(Intermediate Frequency)频率)。由IF部34降低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。由AD转换部35数字化的差拍信号被供给至控制部10的距离FFT处理部11。在接收部30为多个的情况下,可以将由多个AD转换部35数字化的各差拍信号供给至距离FFT处理部11。

距离FFT处理部11根据从AD转换部35供给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例如可以包括进行快速傅里叶变换的处理部。在该情况下,距离FFT处理部11可以由进行快速傅里叶变换(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供给的复信号进行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可以通过对这种差拍信号执行FFT处理来表示为与各频率相对应的信号强度(功率)。在通过距离FFT处理获得的结果中峰值在规定阈值以上的情况下,距离FFT处理部11可以判断规定的对象物200处于与该峰值相对应的距离处。例如,已知一种判断方法,像恒虚警率(CFAR(Constant False Alarm Rate))检测处理那样,在根据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,判断存在反射发送波的物体(反射物体)。

这样,一个实施方式的电子设备1能够根据作为发送波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能够根据一个啁啾信号(例如,图3所示的c1)来推定与规定的物体之间的距离。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。通过对差拍信号进行FFT处理来测量(推定)与规定的物体之间的距离的技术本身是公知的,因此将适当地简化或省略更详细的说明。可以将由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的结果(例如,距离的信息)供给至速度FFT处理部12。另外,也可以将由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的结果供给至物体检测部14。

速度FFT处理部12根据由距离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的相对速度。速度FFT处理部12例如可以包括进行快速傅里叶变换的处理部。在该情况下,速度FFT处理部12可以由进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform(FFT))处理的任意电路或芯片等构成。

速度FFT处理部12还对由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的差拍信号执行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供给的复信号进行FFT处理。速度FFT处理部12能够根据啁啾信号的子帧(例如图3所示的子帧1)来推定与规定的物体的相对速度。如果如上所述地对差拍信号进行了距离FFT处理,则能够生成多个矢量。通过求出对这些多个矢量进行了速度FFT处理的结果中的峰值的相位,从而能够推定与规定的物体的相对速度。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与规定的物体200的相对速度。由于通过对进行了距离FFT处理的结果进行速度FFT处理来测量(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12进行了速度FFT处理的结果(例如,速度的信息)可以被供给至到达角推定部13。另外,可以将由速度FFT处理部12进行了速度FFT处理的结果供给至物体检测部14。

到达角推定部13根据由速度FFT处理部12进行了速度FFT处理的结果,推定反射波R从规定的物体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多个接收天线31分别接收反射波R。然后,到达角推定部13能够根据由多个接收天线31分别接收的反射波R的相位以及各反射波R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能够根据进行了速度FFT处理的结果来测量(推定)图1所示的到达角θ。

根据进行了速度FFT处理的结果,已经提出了各种用于推定反射波R到达的方向的技术。例如,作为已知的推定到达方向的算法,已知MUSIC(MUltiple SIgnalClassification:多重信号分类)和ESPRIT(Estimation of Signal Parameters viaRotational Invariance Technique:旋转不变参数估计技术)等。因此,将适当地简化或省略对公知技术的更详细描述。由到达角推定部13推定的到达角θ的信息(角度信息)可以被供给至物体检测部14。

物体检测部14根据从距离FFT处理部11、速度FFT处理部12以及到达角推定部13中的至少一个供给的信息,检测发送波T被发送的范围内存在的物体。物体检测部14可以通过基于所供给的距离的信息、速度的信息以及角度的信息进行例如聚集处理来进行物体检测。作为在对数据进行聚集时使用的算法,例如,已知DBSCAN(Density-based spatialclustering of applications with noise,具有噪声的基于密度的聚类方法)等。在聚集处理中,例如,可以计算出构成待检测的物体的点的平均功率。由物体检测部14检测到的物体的距离的信息、速度的信息、角度信息以及功率信息可以被供给至检测范围确定部15。另外,由物体检测部14检测到的物体的距离的信息、速度的信息、角度信息和功率信息可以被供给至ECU50。在该情况下,当移动体100为汽车时,例如可以使用CAN(Controller AreaNetwork,控域网)这样的通信接口来进行通信。

检测范围确定部15确定根据发送信号和接收信号检测反射发送波T的物体的范围(以下,也称为“物体检测范围”)。此处,检测范围确定部15也可以根据例如搭载了电子设备1的移动体100的驾驶者等的操作来确定物体检测范围。例如,检测范围确定部15在由移动体100的驾驶者等操作停车辅助按钮的情况下,可以确定适合于停车辅助的物体检测范围。另外,检测范围确定部15例如可以根据来自ECU50的指示确定物体检测范围。例如,在由ECU50判定为移动体100要后退的情况下,检测范围确定部15也可以根据来自ECU50的指示,在移动体100后退时确定适当的物体检测范围。另外,检测范围确定部15也可以根据例如移动体100中的转向器、加速器或齿轮等的操作状态的变化来确定物体检测范围。此外,检测范围确定部15可以根据由物体检测部14检测到的物体的结果确定物体检测范围。

参数设定部16设定规定用于检测反射发送波T作为反射波R的物体的发送信号以及接收信号的各种参数。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。

特别是,在一个实施方式中,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,以在上述物体检测范围内进行物体的检测。例如,参数设定部16也可以规定要接收反射波R的范围等,以接收反射波R来检测物体检测范围内的物体。另外,例如,参数设定部16也可以规定发送波T的波束朝向的范围等,以从多个发送天线25发送发送波T来检测物体检测范围中的物体。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。

由参数设定部件16设定的各种参数可以被供给至信号生成部21。由此,信号生成部21能够根据由参数设定部16设定的各种参数来生成作为发送波T而被发送的发送信号。由参数设定部16设定的各种参数可以被供给至物体检测部14。由此,物体检测部14能够在根据由参数设定部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。

一个实施方式的电子设备1所具有的ECU50能够以控制构成移动体100的各功能部为主对移动体100整体进行动作控制。在一个实施方式的电子设备1中,如后所述,ECU50控制多个传感器5。以下,在一个实施方式中,ECU50也称为“主控制部”。为了提供用于执行各种功能的控制以及处理能力,ECU50例如可以包括CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)这样的至少一个处理器。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。处理器可以作为单一的集成电路来实现。集成电路也称为IC(Integrated Circuit)。处理器可以作为多个可通信地连接的集成电路及分立电路来实现。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例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。ECU50也可以适当包括ECU50的动作所需的存储器这种存储部。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,一个实施方式的电子设备1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,能够考虑通过具有两个发送天线25以及四个接收天线31,电子设备1具有由八个天线虚拟构成的虚拟天线阵列。这样,电子设备1可以通过使用例如虚拟的八个天线来接收图3所示的十六个子帧的反射波R。

图4是表示一个实施方式的电子设备的传感器中的发送天线以及接收天线的配置的例子的图。图4所示的X轴、Y轴、Z轴的方向可以与图1所示的X轴、Y轴、Z轴的方向相同。

如图4所示,一个实施方式的电子设备1的传感器5可以具有例如两个发送天线25A和25A’。另外,如图4所示,一个实施方式的电子设备1的传感器5可以具有四个接收天线31A、31B、31C和31D。

将发送波T的波长设为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分离配置。这样,在水平方向上排列配置多个接收天线31,由多个接收天线31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。此处,在将发送波T的频带设为例如77GHz~81GHz的情况下,发送波T的波长λ可以是其中心频率为79GHz的发送波T的波长。

另外,将发送波T的波长设为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分离配置。这样,通过在垂直方向上排列多个发送天线25,由多个发送天线25发送发送波T,从而电子设备1能够将发送波T的波束的方向改变为垂直方向。

另外,如图4所示,一个实施方式的电子设备1的传感器5例如可以具有四个发送天线25A、25A’、25B和25B’。

此处,如图4所示,将发送波T的波长设为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分离配置。另外,如图4所示,将发送波T的波长设为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分离配置。这样,通过在水平方向上排列配置多个发送天线25,由多个发送天线25发送发送波T,从而电子设备1还能够将发送波T的波束的方向改变为水平方向。

另一方面,如图4所示,将发送波T的波长设为λ,两个发送天线25B和25B’分别在垂直方向(Z轴方向)上以间隔λ/2分离配置。这样,在图4所示的配置中,通过在垂直方向上排列配置多个发送天线25,由多个发送天线25发送发送波T,从而电子设备1能够将发送波T的波束的方向改变为垂直方向。

在一个实施方式的电子设备1中,在进行从多个发送天线25发送的发送波T的波束成形的情况下,可以根据发送多个发送波T时的路径差使各发送波T的相位在规定的方向上一致。在一个实施方式的电子设备1中,为了使各发送波T的相位在规定的方向上一致,例如相位控制部23可以控制从多个发送天线25发送的发送波的至少一个相位。

为了使多个发送波T的相位在规定方向上一致而进行控制的相位的量可以与该规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方向与相位的量的关系可以存储在存储部40中。

这种关系也可以在电子设备1进行物体检测之前,例如根据测试环境中的实测等来确定。另外,在这种关系没有存储在存储部40中的情况下,也可以是相位控制部23根据过去的测量数据等那样的规定的数据适当地推定的关系。另外,在这种关系没有存储在存储部40中的情况下,相位控制部23可以例如通过与外部网络连接来获取适当的关系。

在一个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中的至少一个进行。另外,在一个实施方式的电子设备1中,将至少包括相位控制部23的功能部也称为发送控制部。

这样,在一个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,在一个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,在一个实施方式的电子设备1中,发送控制部(例如相位控制部23)也可以控制从多个发送天线25发送的发送波T在规定方向上形成波束(波束成形)。另外,在一个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,在一个实施方式的电子设备1中,如上所述,发送天线25可以包括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,在一个实施方式的电子设备1中,相位控制部23(发送控制部)可以使波束的方向改变为在物体检测范围的方向上包括垂直方向分量。

此外,在一个实施方式的电子设备1中,如上所述,发送天线25也可以包括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,在一个实施方式的电子设备1中,相位控制部23(发送控制部)也可以使波束的方向改变为在物体检测范围的方向上包括垂直方向分量。

另外,在一个实施方式的电子设备1中,发送控制部(例如相位控制部23)也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,在一个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的至少一个相位,以使从多个发送天线25发送的各发送波T的相位在规定的方向上一致。

根据一个实施方式的电子设备1,根据从多个发送天线25输出的宽频带信号(例如FMCW信号)的频率信息来计算相位的补偿值,能够对多个发送天线的每一个实施取决于频率的相位补偿。由此,在发送信号能够获取的全部频带中,能够对特定的方向高精度地进行波束成形。

根据这种波束成形,能够在需要检测物体的特定方向上扩大能够检测物体的距离。另外,根据如上所述的波束成形,能够降低来自不需要的方向的反射信号。因此,能够提高检测距离/角度的精度。

图5是说明由一个实施方式的电子设备1实现的雷达的检测距离的区别的图。

如上所述,一个实施方式的电子设备1能够进行物体检测范围的提取和/或发送波的波束成形。通过采用这样的物体检测范围的提取和发送波的波束成形中的至少一个,能够规定根据发送信号和接收信号能够检测物体的距离的范围。

如图5所示,一个实施方式的电子装置1能够在例如r1的范围内检测物体。图5所示的范围r1例如可以是能够通过超短距离雷达(USRR:Ultra short range radar)进行物体检测的范围。另外,如图5所示,一个实施方式的电子设备1例如能够在r2的范围内进行物体检测。图5所示的范围r2例如可以是能够通过短距离雷达(SRR:Short range radar)进行物体检测的范围。进一步,如图5所示,一个实施方式的电子设备1例如能够在r3的范围内进行物体检测。图5所示的范围r3例如可以是能够通过中距离雷达(MRR:Mid range radar)进行物体检测的范围。如上所述,一个实施方式的电子装置1能够通过适当地切换例如范围r1、范围r2和范围r3中的任意一个的范围来进行物体检测。这样,检测距离不同的雷达存在检测距离越长,距离的测量精度越低的倾向。

这样,在一个实施方式的电子设备1中,电子设备1也可以根据物体检测范围设定根据发送信号和接收信号检测物体的距离的范围。

接着,对电子设备1中的传感器5与主控制部(ECU)50的连接方式进行说明。

图6是表示一个实施方式的电子设备中的传感器5与主控制部(ECU)50的连接方式的例子的图。

图6是概略地示出例如图1所示的移动体100与传感器5的连接方式的图。一个实施方式的电子设备1可以具有多个传感器5。例如,如图6所示,多个传感器5可以包括像传感器5a、传感器5b、传感器5c和传感器5d那样的四个传感器。以下,在一个实施方式的电子设备1中,在不区分例如传感器5a、传感器5b、传感器5c和传感器5d这样的多个传感器的情况下,简称为“传感器5”。在图2中,说明了在ECU50上仅连接了一个传感器5的例子。图6说明了在ECU50上连接了四个传感器5的例子。

如图6所示,在一个实施方式中,多个传感器5分别与ECU50连接。ECU50可以连接到用于使移动体100动作时使用的例如方向盘82和/或齿轮84。ECU50也可以连接到使移动体100动作时使用的其他功能部,例如制动器等。ECU50可以连接到用于使移动体100动作时使用的任意功能部,也可以连接到在移动体100中控制的任意的功能部。另外,ECU50可以连接到通知部90。在一个实施方式中,这些功能部能够通过各自的连接通信各种信息。

图6所示的多个传感器5可以分别具有与图2所示的传感器5相同的结构。图6所示的多个传感器5分别与ECU50连接,从而由ECU50分别独立地控制。

ECU50能够根据从多个传感器5输出的信息进行移动体100周围的物体的检测等各种检测。另外,ECU50在进行上述各种检测时能够分别控制多个传感器5。由ECU50控制的多个传感器5的功能和动作将在后面进一步描述。

例如在移动体100是汽车的情况下,ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)50能够获取转向器82和齿轮84等移动体100中的各种功能部的状态。如上所述,ECU50适当地也称为“主控制部”。

转向器82控制使移动体100行驶的轮胎等车轮的操舵角。移动体100能够在转向器82的控制下改变行驶时的方向。移动体100中的转向器82可以例如与用于驾驶一般汽车的转向器相同。在一个实施方式中,移动体100中的转向器82可以是驾驶员操作的转向器,也可以在自动驾驶中由ECU50操作的转向器。

齿轮84能够改变移动体100的动力的减速比,例如可以是变速箱这样的变速器(变速机)。移动体100能够通过齿轮84的操作来改变行驶时的前进或后退。另外,移动体100能够通过齿轮84的操作来改变行驶时的速度。移动体100中的齿轮84可以与例如用于对一般的汽车进行变速的变速器(变速器)相同。在一个实施方式中,移动体100中的齿轮84可以由驾驶员操作、或者也可以是在自动驾驶中由ECU50操作。

ECU50不仅可以与转向器82和齿轮84连接,还可以与油门和/或制动器等功能部连接。移动体100中的油门和/或制动器等可以与例如用于使一般的汽车变速的油门和/或制动器等相同。在一个实施方式中,移动体100中的油门和/或制动器等可以由驾驶员操作,也可以在自动驾驶中由ECU50操作。

通知部90向移动体100的驾驶员等通知规定的信息。通知部90可以是例如声响、声音、光、文字、影像以及振动等刺激移动体100的驾驶者的听觉、视觉、触觉中的至少任意一个的任意功能部。具体而言,通知部90可以是例如蜂鸣器、扬声器、LED这样的发光部、LCD这样的显示部、以及振动器这样的触感提示部等。在一个实施方式中,通知部90向例如移动体100的驾驶者等通知检测移动体100周围的物体的结果的信息。例如,在一个实施方式中,如果检测到移动体100周围的物体,则通知视觉信息的通知部90可以通过发光或显示等向移动体的驾驶者通知检测到该物体的情况。另外,在一个实施方式中,如果检测到移动体100周围的物体,则通知听觉信息的通知部90也可以通过声响或声音等向移动体的驾驶者通知检测到该物体的情况。

在移动体100由驾驶者驾驶的情况下,ECU50能够检测移动体100的各种功能部的状态。例如,ECU50能够检测移动体100的转向器82被操作为何种程度的操舵角(转向角)。例如,ECU50能够检测移动体100的齿轮84是被操作为前进还是后退以及变速器被操作为几速等。另外,例如,ECU50也可以检测移动体100的油门和制动器的开/关以及油门和制动器的程度等。

另外,在移动体100由驾驶者驾驶的情况下,如上所述,通知部90可以通知检测到移动体100周围的物体的结果的信息。在该情况下,控制部10也可以控制由通知部90通知检测到移动体100周围的物体的结果的信息。

另一方面,在通过自动驾驶来驾驶移动体100的情况下,ECU50能够控制移动体100的各种功能部。此处,自动驾驶例如可以是由日本政府和美国运输省道路交通安全局(National Highway Traffic Safety Administration(NHTSA))定义的级别1~5的自动驾驶。例如,ECU50可以根据传感器5的检测结果自动控制移动体100的转向器82。ECU50可以根据传感器5的检测结果,自动控制移动体100的齿轮84(例如使其前进/后退等)。此外,ECU50可以根据传感器5的检测结果自动控制将齿轮84操作为几速。此外,例如,ECU50可以根据传感器5的检测结果自动控制移动体100的油门和制动器的开/关、油门和制动器的程度等。

如上所述,电子设备1可以具有用于控制移动体100的动作的ECU50。在这种情况下,多个传感器5可以向ECU50供给检测移动体100周围的物体的结果的信息。然后,ECU50可以根据从多个传感器5中的至少任意一个供给的信息来控制移动体100的动作。

然后,对一个实施方式的电子设备1的动作进行说明。

在一个实施方式的电子设备中,主控制部50分别独立地控制多个传感器5。此处,关于多个传感器5的控制例如可以改变传感器5的物体检测范围、或者改变传感器5的发送波的到达距离。另外,对多个传感器5的控制也可以是使用传感器5提取物体检测范围和/或使用传感器5对发送波的波束成形的控制。以下,更具体地说明多个传感器5各自独立的控制。

图7是说明一个实施方式的电子设备1的动作的例子的图。在一个实施方式的电子设备1具有多个传感器5的情况下,如图7所示,可以在移动体100的多个部位设置传感器5。

在图7所示的例子中,在移动体100的左前部分配置传感器5a,在移动体100的右前部分配置传感器5b,在移动体100的右后部分配置传感器5c,在移动体100的左后部分配置传感器5d。另外,在图7所示的例子中,从传感器5a发送发送波Ta,从传感器5b发送发送波Tb,从传感器5c发送发送波Tc,从传感器5d发送发送波Td。

在一个实施方式的电子设备中,主控制部50能够分别独立地控制多个传感器5。因此,例如,如图7所示,主控制部50能够分别独立地控制由多个传感器5检测物体的距离的范围。例如,主控制部50可以将传感器5a检测物体的范围设为图5所示的范围r1即能够通过超短距离雷达(USRR)进行物体检测的范围。另外,例如,主控制部50可以将传感器5b和传感器5dc检测物体的范围设为能够通过图5所示的范围r2即短距离雷达(SRR)进行物体检测的范围。另外,例如,主控制部50可以将传感器5c检测物体的范围设为图5所示的范围r3即能够通过中距离雷达(MRR)进行物体检测的范围。

图7所示的检测方式为,例如可以以多个传感器5中的每一个检测到规定的物体为触发,主控制部50开始对多个传感器5中的每一个进行独立的控制。如图7所示,成为通过主控制部50开始对多个传感器5中的每一个进行独立的控制的触发可以是以下事件。即,如图7所示,该事件可以是由传感器5a检测物体P1、由传感器5b检测物体P2、由传感器5c检测物体P3、由传感器5d检测物体P4的情况。

另外,主控制部50最初也可以处于多个传感器5都没有开始物体检测的状态。在该情况下,主控制部50可以根据多个传感器5分别检测到物体来开始图7所示的检测。另外,主控制部50也可以为多个传感器5都已经开始物体检测的状态。在该情况下,如图7所示,主控制部50也可以基于多个传感器5分别检测到物体并根据分别检测到的物体将物体检测范围等改变为最佳的范围。

图8是说明一个实施方式的电子设备1的动作的其他例子的图。与在图7中说明的内容相同或类似的说明在图8中简化或省略。

在图8所示的例子中,在移动体100上设置多个传感器的方式与图7相同。如上所述,在一个实施方式的电子设备中,主控制部50能够分别独立地控制多个传感器5。因此,例如,如图8所示,主控制部50能够分别独立地控制多个传感器5的波束成形。例如,在图8所示的例子中,主控制部50控制形成(波束成形)从传感器5a发送的发送波的波束Ba。同样地,主控制部50控制形成从传感器5b发送的发送波的波束Bb,形成从传感器5c发送的发送波的波束Bc,形成从传感器5d发送的发送波的波束Bd。

图8所示的检测方式为,例如可以以多个传感器5中的每一个检测到规定的物体为触发,主控制部50开始对多个传感器5中的每一个进行独立的控制。如图8所示,成为通过主控制部50开始对多个传感器5中的每一个进行独立的控制的触发可以是以下事件。即,与图7中的说明同样地,该事件可以是由各传感器5检测到各物体的情况。

另外,主控制部50也可以最初处于多个传感器5都没有开始波束成形的状态。在该情况下,主控制部50可以根据多个传感器5分别检测到物体来形成图8所示的波束。另外,主控制部50也可以处于多个传感器5已经分别在规定的方向上进行波束成形的状态。在该情况下,如图8所示,主控制部50也可以基于多个传感器5分别检测到物体并根据分别检测到的物体来改变波束的方向。

另外,例如,主控制部50也可以最初处于多个传感器5的波束朝向各自的基准方向的状态。此处,波束的基准方向也可以是在各传感器5中没有控制相位的状态下多个发送波的相位对齐的方向。例如,传感器5a中波束的基准方向可以是图8所示的方向Dan。同样地,传感器5b中的波束的基准方向可以是方向Dbn,传感器5c中的波束的基准方向可以是方向Dcn,传感器5d中的波束的基准方向可以是方向Ddn。在这种情况下,如图8所示,主控制部50也可以基于多个传感器5分别检测到物体并根据分别检测到的物体来改变波束的方向。

这样,一个实施方式的电子设备1的主控制部50可以控制多个传感器5中的一部分传感器(例如传感器5a)的动作与多个传感器5中的上述一部分传感器以外的传感器(例如传感器5b、5c、5d)的动作不同。

另外,一个实施方式的电子设备1的主控制部50也可以根据规定的事件的发生,控制多个传感器5分别进行规定的动作。

例如,一个实施方式的电子设备1的主控制部50可以根据对反射发送波T的物体的检测,控制多个传感器5分别进行规定的动作。

图7和图8所示的动作例如可以基于移动体100的动作来进行。即,主控制部50也可以根据移动体100的行为分别独立地控制多个传感器5。

例如,在图7所示的状况下,在移动体100向右方改变前进道路的情况下,可以将设置在移动体100的右侧的传感器5b和传感器5c的物体检测范围改变得较宽。另外,在移动体100向右方改变前进道路的情况下,可以将设置在移动体100的右侧的传感器5b和传感器5c检测物体的距离改变得较长。

另外,例如在图8所示的情况下,在移动体100向右方改变前进道路的情况下,可以使设置在移动体100的右侧的传感器5b和传感器5c的波束的方向朝向移动体100的右侧。例如,在图8所示的情况下,在移动体100向右方改变前进道路的情况下,可以使传感器5b的波束的方向比基准方向Dbn稍微朝向顺时针方向。另外,在图8所示的情况下,在移动体100向右方改变前进道路的情况下,可以使传感器5c的波束的方向比基准方向Dcn稍微朝向逆时针方向。

另外,例如,在图7所示的状况下,在移动体100加速的情况下,可以将设置在移动体100的前侧的传感器5a和传感器5b的物体检测范围改变得较宽。另外,在移动体100加速的情况下,也可以将设置在移动体100的前侧的传感器5a和传感器5b检测物体的距离改变得较长。另外,例如,在图7所示的情况下,在移动体100减速的情况下,也可以将设置在移动体100的后侧的传感器5c和传感器5d的物体检测范围改变得较宽。另外,在移动体100减速的情况下,也可以将设置在移动体100的后侧的传感器5c和传感器5d检测物体的距离改变得较长。

如上所述,一个实施方式的电子装置1的主控制部50可以根据搭载了电子装置1的移动体100的行为,分别控制多个传感器5进行规定的动作。在该情况下,移动体100的行为也可以根据从例如搭载于移动体100的ECU50那样的主控制部供给的信息来判定。

一个实施方式的电子设备1的主控制部50能够独立地控制多个传感器5。例如,电子设备1可以分别独立地控制多个传感器5的开/关。另外,例如,电子设备1可以分别独立地控制从多个传感器5发送的发送波的波束宽度和发送波的到达距离中的至少一个。另外,例如,电子设备1可以分别独立地控制多个传感器5的动作模式(例如通常模式/BF模式)。另外,例如,电子设备1可以分别独立地控制从多个传感器5发送的发送波的波束成形的方向。一个实施方式的电子设备1能够通过适当控制从多个传感器5发送的发送波的波束宽度和发送波的到达距离等,在图7或图8所示的移动体100的大致整个周围内检测有无物体的存在等。

如上所述,在分别独立地控制多个传感器5的情况下,如果各传感器5使用相同的频率在同一时机进行检测,则有可能在多个传感器5进行的物体检测中产生干扰。因此,例如在分别独立地控制多个传感器5情况下,一个实施方式的电子设备1的主控制部50也可以错开各传感器5的检测时机。在这种情况下,例如,可以将不同传感器5的检测分配给发送波T的多个帧等中的每一个。

图9至图11是表示对发送波T的每帧等设定(分配)多个传感器5的检测的状态的图。

与图3同样地,图9是表示发送波T的帧的图。在图9所示的例子中,示出了发送波T的帧1到帧6,之后的帧也可以继续。另外,图9所示的各帧与图3所示的帧1同样地,例如可以包括16个子帧。另外,在这种情况下,与图3所示的各子帧同样地,这些子帧中的每一个例如可以包括8个啁啾信号。

例如如图9所示,一个实施方式的电子设备1可以对发送波T的每帧设定(分配)多个传感器5中不同的雷达的检测。例如,一个实施方式的电子设备1例如可以对发送波T的每帧设定多个传感器5中的进行物体检测的一个传感器。这样,一个实施方式的电子设备1的主控制部50可以使多个传感器5分别在发送波T的不同的帧中进行检测。即,在一个实施方式的电子设备1中,主控制部50也可以对发送波T的每帧切换多个传感器5,进行发送信号的发送和接收信号的接收。

在图9所示的例子中,对发送波T的帧1设定传感器5a的检测,对发送波T的帧2设定传感器5b的检测。另外,对发送波T的帧3设定传感器5c的检测,对发送波T的帧4设定传感器5d的检测。以后也反复设定了同样的检测。在一个实施方式中,发送波T的各帧例如可以是几十微秒等的数量级。因此,一个实施方式的电子设备1每隔非常短的时间进行不同的传感器的检测。因此,根据一个实施方式的电子设备1,即使分别独立地控制多个传感器5,且各传感器5使用相同的频率进行检测,在多个传感器5进行的物体检测中产生干扰的风险也会降低。

与图3同样地,图10是表示在发送波T的帧中包括的子帧的图。在图10所示的例子中,示出了发送波T的子帧1至子帧6,之后的帧也可以继续。另外,从图10所示的子帧1到子帧6可以构成图3所示的帧1中包括的16个子帧的一部分。另外,与图3所示的各子帧同样地,图10所示的各子帧分别可以包括例如8个啁啾信号。

例如如图10所示,一个实施方式的电子设备1可以对发送波T的每个子帧设定(分配)不同的传感器5的检测。例如,一个实施方式的电子设备1例如可以对发送波T的每个子帧设定多个传感器5中的任意一个的检测。这样,一个实施方式的电子设备1的主控制部50也可以对构成发送波T的帧的每个部分(例如子帧)设定多个传感器5的检测中的任意一个。在图9所示的例子中,对发送波T的子帧1设定传感器5a的检测,对发送波T的子帧2设定传感器5b的检测,对发送波T的子帧3设定传感器5c的检测,以后也反复设定同样的检测。在一个实施方式中,发送波T的各子帧例如可以比一个帧的时间更短。因此,一个实施方式的电子设备1能够在更短的时间内进行不同的传感器5的检测。

与图3同样地,图11是表示在发送波T的子帧中包括的啁啾信号的图。在图11所示的例子中,示出了从发送波T的子帧1到子帧2的中途,但子帧1之后的子帧也可以与子帧1同样地继续。另外,图11所示的子帧1与图3所示的子帧1同样地,可以包括8个啁啾信号。另外,图11所示的各啁啾信号可以分别与图3所示的各子帧中包括的8个啁啾信号相同。

例如图11所示,一个实施方式的电子设备1可以对发送波T的子帧中包括的每个啁啾信号设定(分配)不同的传感器5的检测。例如,一个实施方式的电子设备1可以对例如发送波T的每个啁啾信号设定多个传感器5中的任意一个的检测。这样,一个实施方式的电子设备1的主控制部50可以对构成发送波T的帧的每个啁啾信号设定多个传感器5的检测中的任意一个。在图11所示的例子中,对发送波T的啁啾信号c1设定传感器5a的检测,对发送波T的啁啾信号c2设定传感器5b的检测,对发送波T的啁啾信号c3设定传感器5c的检测,以后也反复设定同样的检测。在一个实施方式中,发送波T的各啁啾信号例如可以比一个子帧的时间更短。因此,一个实施方式的电子设备1能够针对每个更短的时间进行不同的传感器5的检测。

在上述说明中,使得多个传感器5进行检测的时机不同,从而使得在多个传感器5进行的物体检测中产生干扰的风险降低。另一方面,即使多个传感器5进行检测的电波的频率不同,也能够使得在多个传感器5进行的物体检测中产生干扰的风险降低。例如,也可以在设定多个传感器5进行检测时使用的电波的频率(频带)在多个传感器5中各不相同的基础上开始物体检测。即,在图7或图8中,传感器5a、传感器5b、传感器5c和传感器5d可以分别使用不同的频率(频带)且分别独立地进行物体检测。这样,一个实施方式的电子装置1的主控制部50可以使得多个传感器5分别使用不同频率的发送波来进行检测。根据一个实施方式的电子设备1,即使分别独立地控制多个传感器5,且各传感器5在同一时刻进行检测,在多个传感器5进行的物体检测中产生干扰的风险也会降低。

在图9至图11所示的例子中,说明了对发送波T的每个帧等依次(均等地)分配多个传感器5中的任意一个的检测。然而,对发送波T的每个帧等分配多个传感器5中的任意一个的检测时,也可以不是在多个传感器5中均等地分配。

例如,在图7所示的情况下,可以使设置在移动体100的右侧的传感器5b、5c的检测优先于设置在移动体100的左侧的传感器5a、5d的检测。

图12是说明对发送波T的每帧分配多个传感器5中的任意一个的检测的例子的图。与在图9中说明的内容相同或类似的说明在图12中简化或省略。

在图12所示的发送波T的帧中,从帧1到帧6和从帧7到帧12进行相同的分配。帧12以后的帧也可以同样地进行分配。

如图12所示,从帧1到帧6,传感器5b、5c的检测为2次,相对于此,传感器5a、5d的检测为1次。通过进行这样的对每帧的分配,能够使设置在移动体100的右侧的传感器5b、5c的检测优先于设置在移动体100的左侧的传感器5a、5d的检测。另外,在图7中,进行这样的分配也可以例如以检测到移动体100向右方改变了前进道路为触发。即,在图7所示的情况下,在移动体100向右方改变了前进道路的情况下,可以使设置在移动体100的右侧的传感器5b和传感器5c的检测优先于设置在移动体100的左侧的传感器5a和传感器5d的检测。

这样,一个实施方式的电子设备1的主控制部50例如可以根据搭载了电子设备1的移动体100的行进方向,以不同的优先级控制多个传感器5。例如,也可以使多个传感器5中与移动体100的行进方向对应的传感器(例如传感器5b、5c)的动作优先于多个传感器5中的与移动体100的行进方向对应的传感器以外的传感器(例如传感器5a、5c)。

如上所述,根据一个实施方式的电子设备1,能够以各种事件为触发,对多个传感器5分别独立地进行各种各样的控制。因此,根据一个实施方式的电子设备1,能够提高多个传感器检测物体的便利性。

图13是说明一个实施方式的电子设备的动作的流程图。以下,说明一个实施方式的电子设备的动作的流程。

图13所示的动作可以在例如通过搭载于移动体100的电子设备1检测存在于移动体100周围的物体时开始。

当图13所示的动作开始时,主控制部50独立地分别对多个传感器5进行控制(步骤S1)。例如,在步骤S1中,如在图7或图8中说明的那样,主控制部50可以对多个传感器5中的每一个进行各种控制。另外,在步骤S1中,检测范围确定部15也可以针对多个传感器5确定例如默认设定的物体检测范围。另外,在步骤S1中,检测范围确定部15例如可以根据移动体100的驾驶者等的操作来确定物体检测范围,也可以例如根据控制部10或ECU50等的指示来确定物体检测范围。

另外,步骤S1所示的动作也可以并不是在图13所示的动作开始后最初进行的动作,而是在图13所示的动作已经在以前进行之后再次开始的动作。在再次进行的步骤S1的时刻存在由物体检测部14已经检测到物体的结果的情况下,检测范围确定部15可以根据检测到的物体的位置确定物体检测范围。

如果在步骤S1中开始了多个传感器5的控制,则主控制部50判定是否发生了作为触发的规定事件(步骤S2)。在步骤S2中判定的规定事件例如可以是物体的检测,也可以是检测到的物体的位置、距离和/或相对速度中的变化等。另外,步骤S2中判定的规定事件例如可以是移动体100的行为的变化(方向转换、加速、减速、齿轮改变等)。

在步骤S2中没有发生事件的情况下,主控制部50在步骤S1中仍然维持开始的控制的设定,进行步骤S4以后的物体检测的动作。

另一方面,在步骤S2中发生了事件的情况下,主控制部50根据所发生的事件设定多个传感器5分别进行规定的动作(步骤S3)。此处,多个传感器5中的每一个的规定动作例如可以是图7至图12中说明的各种动作。另外,关于在步骤S2中进行的多个传感器5的设定也可以改变目前为止对多个传感器5设定的内容。

如果在步骤S3中设定了多个传感器5,则主控制部50控制从发送天线25发送发送波T(步骤S4)。另外,在进行发送波T的波束成形的情况下,在步骤S4中,相位控制部23(发送控制部)也可以控制各发送波T的相位,以使从多个发送天线25发送的各发送波T在规定的方向上形成波束。进一步,相位控制部23(发送控制部)也可以控制发送波T的波束朝向物体检测范围的方向,以覆盖例如物体检测范围的至少一部分。

如果在步骤S4中发送了发送波T,则主控制部50控制从接收天线31接收反射波R(步骤S5)。

如果在步骤S5中接收到反射波R,则主控制部50检测存在于移动体100周围的物体(步骤S6)。在步骤S6中,控制部10的物体检测部14可以在步骤S3中设定的物体检测范围内进行物体的检测(物体检测范围的提取)。在步骤S6中,控制部10的物体检测部14也可以根据距离FFT处理部11、速度FFT处理部12以及到达角推定部13中的至少任意一个的推定结果来检测物体的存在。步骤S6中的物体的检测能够使用基于公知的毫米波雷达的技术根据各种算法等来进行,因此省略更详细的说明。

如果在步骤S6中检测到物体,则主控制部50判定是否结束多个传感器5的物体检测(步骤S7)。在步骤S7中检测没有结束的情况下,主控制部50可以返回到步骤S1,重复动作。另一方面,在步骤S7中检测结束的情况下,主控制部50可以结束图13所示的动作。

虽然基于各附图和实施例说明了本公开,但应该注意的是,本领域技术人员能够容易地基于本公开进行各种变形或修正。因此,需要注意这些变形或修正包括在本公开的范围内。例如,各功能部所包括的功能等能够以在逻辑上不矛盾的方式进行再配置。多个功能部等可以被组合为一个或者被分割。上述的本公开所涉及的各实施方式并不限定于各实施方式中忠实实施,能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。即,本公开的内容只要是本领域技术人员就能够基于本公开进行各种变形以及修正。因此,这些变形和修改包括在本公开的范围内。例如,在各实施方式中,各功能部、各单元、各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功能部、各单元、各步骤等。另外,在本申请的各实施方式中,能够将多个各功能部、各单元、各步骤等组合为一个或进行分割。另外,上述的本公开的各实施方式并不限定于各实施方式中忠实实施,也能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。

上述实施方式并不仅限于作为电子设备1的实施方式。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。此外,例如上述实施方式也可以作为电子设备1这样的设备的控制程序来实施。

附图标记说明

1 电子设备

5 传感器

10 控制部

11 距离FFT处理部

12 速度FFT处理部

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(主控制部)

82 转向器

84 齿轮

100 移动体

200 物体

说明书附图中的文字翻译

图1

行进方向

图2

存储部 检测范围确定部 参数设定部

物体检测部 到达角推定部 速度FFT处理部 距离FFT处理部

信号生成部 合成器 相位控制部 放大器 相位控制部 放大器 发送波 物体 反射波 AD转换部 IF部

图3

子帧 子帧 子帧 帧间隔 子帧

帧 帧

图5

行进方向

图6

通知部90 方向盘82 齿轮84

传感器 传感器 传感器 传感器

图7

行进方向

图8

行进方向

图9

传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器

帧 帧 帧 帧 帧 帧

图10

传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器

子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧

图11

传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器

子帧 子帧

图12

传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器 传感器传感器 传感器

子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧 子帧

图13

开始

独立地控制多个传感器

发生触发事件

根据事件分别设定多个传感器

发送发送波

接收反射波

检测物体

结束检测

结束

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