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:704669 发布日期:2021-04-13 浏览:3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 佐原彻 锦户正光 村上洋平 于 2019-09-03 设计创作,主要内容包括:电子设备具有:发送天线,发送发送波;接收天线,接收发送波被反射后的反射波;以及控制部。控制部基于作为发送波发送的发送信号以及作为反射波接收的接收信号,来检测反射发送波的对象物。控制部基于从接收天线接收到的从发送天线发送的频率不同的多个发送波被反射后的每个反射波的结果,来确定从发送天线发送的发送波的频率。(The electronic device has: a transmission antenna for transmitting a transmission wave; a receiving antenna for receiving a reflected wave after the transmission wave is reflected; and a control section. 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 determines the frequency of the transmission wave transmitted from the transmission antenna based on the result of reflection of each of a plurality of transmission waves received from the reception antenna and having different frequencies and transmitted from the transmission antenna.)

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2018年9月20日在日本进行专利申请的日本特愿2018-176513的优先权,在此引入该在先申请的所有公开内容作为参照。

技术领域

本发明涉及电子设备、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,测量本车辆与对象物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,接收被障碍物等的对象物反射的反射波来测量与对象物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。

另外,关于通过接收发送的电波被规定的物体反射的反射波来检测该物体的存在的技术,提出了各种方案。例如专利文献1公开了一种FM-CW雷达装置,其将以特定的周期进行了直线FM调制的发送信号向目标物体照射,通过与来自目标物体的接收信号之间的差检测差拍信号,并根据该信号的频率分析进行距离/速度测量。

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

发明内容

一个实施方式的电子设备具有:发送天线,发送发送波;接收天线,接收所述发送波被反射后的反射波;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以及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对象物。

所述控制部基于从所述接收天线接收到的从所述发送天线发送的频率不同的多个发送波被反射后的每个反射波的结果,来确定从所述发送天线发送的发送波的频率。

一个实施方式的电子设备的控制方法包括如下步骤:

(1)从发送天线发送发送波的步骤;

(2)从接收天线接收所述发送波被反射后的反射波的步骤;

(3)基于作为所述发送波发送的发送信号以及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对象物的步骤;

(4)基于从所述接收天线接收到的从所述发送天线发送的频率不同的多个发送波被反射后的每个反射波的结果,来确定从所述发送天线发送的发送波的频率的步骤。

一个实施方式的电子设备的控制程序,使计算机执行上述的步骤(1)~(4)。

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是概略地说明一个实施方式的传感器的结构的功能框图。

图5是表示现有的传感器中的接收信号的损失的图。

图6是说明一个实施方式的电子设备的动作的流程图。

图7是表示在一个实施方式中针对发送波的每个频率检测的接收信号的强度的一个例子的图。

图8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

在通过接收发送的发送波被规定的物体(对象物)反射的反射波来检测该物体的存在的技术中,期望提高检测的性能。本发明的目的在于,提供一种能提高检测反射了发送波的对象物的性能的电子设备、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,能够提供一种能提高检测反射了发送波的对象物的性能的电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。以下,参照附图对一个实施方式进行详细说明。

一个实施方式的电子设备例如能够通过搭载于汽车等交通工具(移动体),检测存在于该移动体的周围的规定的对象物。为此,一个实施方式的电子设备能够从设置于移动体的发送天线向移动体的周围发送发送波。另外,一个实施方式的电子设备能够从设置于移动体的接收天线接收反射了发送波的反射波。发送天线以及接收天线中的至少一方例如可以具有设置于移动体的雷达传感器等。

以下,作为典型的例子,对一个实施方式的电子设备搭载于作为移动体的例子的轿车这样的汽车的结构进行说明。但是,一个实施方式的电子设备不限于搭载汽车。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、飞机以及无人机等各种移动体。另外,搭载有一个实施方式的电子设备的移动体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由牵引车牵引的拖车部分等。

首先,对利用一个实施方式的电子设备检测物体的例子进行说明。

图1是说明一个实施方式的电子设备的使用方式的图。图1表示将一个实施方式的具有发送天线以及接收天线的传感器设置于移动体的例子。

在图1所示的移动体100中设置有一个实施方式的具有发送天线以及接收天线的传感器5。另外,图1所示的移动体100搭载(例如内置)一个实施方式的电子设备1。对于电子设备1的具体的结构将在后面进行描述。传感器5例如可以具有发送天线以及接收天线中的至少一方。另外,传感器5也可以适当地包含电子设备1所包含的控制部10(图2)的至少一部分等其他功能部中的至少任一个。图1所示的移动体100可以是轿车这种汽车车辆,但也可以是任意类型的移动体。在图1中,移动体100可以向例如图示的Y轴正方向(行进方向)移动(行驶或者缓行),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中设置有具有多个发送天线的传感器5。在图1所示的例子中,仅一个具有发送天线以及接收天线的传感器5设置在移动体100的前方。其中,传感器5设置于移动体100的位置并不限定于图1所示的位置,也可以适当地设置在其他位置。例如,可以将图1所示的这样的传感器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中的测量的范围和/或精度等各种条件(或者要求),可以将这样的传感器5的个数设置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的周围存在规定的对象物(例如图1所示的对象物200)的情况下,从传感器5发送的发送波中的至少一部分被该对象物反射成为反射波。并且,搭载于移动体100的电子设备1能够通过例如从传感器5的接收天线接收这样的反射波来检测该对象物。

具有发送天线的传感器5典型地可以为收发电波的雷达(RADAR(Radio Detectingand Ranging))传感器。然而,传感器5不限于雷达传感器。一个实施方式的传感器5例如也可以为基于光波的LIDAR(Light Detection and Ranging(光检测与测距),Laser ImagingDetection and Ranging(激光成像检测与测距))技术的传感器。这些传感器可以构成为包括例如贴片天线等。由于RADAR、以及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由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的规定的距离内的规定的对象物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与规定的对象物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与规定的对象物200之间的相对速度。而且,电子设备1还能够测量来自规定的对象物200的反射波向作为本车辆的移动体100到来的方向(到来角θ)。

其中,对象物200例如可以是在与移动体100相邻的车道上行驶的对向车、与移动体100并行的汽车、以及在与移动体100相同的车道上行驶的前后的汽车等中的至少任一个。另外,对象物200也可以是摩托车、自行车、婴儿车、行人、护栏、中央隔离带、路标、人行道台阶、墙壁、人孔、障碍物等存在于移动体100周围的任意的物体。而且,对象物200可以移动,也可以停止。例如,对象物200也可以是在移动体100的周围泊车或停车的汽车等。在本发明中,在传感器5所检测的对象物中,除了无生命的之外,还包括人和动物等生物。本发明的传感器检测的对象物包含包括通过雷达技术检测出的人、物以及动物等的物标。

在图1中,传感器5的大小与移动体100的大小的比率不一定表示实际的比率。另外,在图1中,示出了传感器5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,以防止出现在移动体100的外观上。另外,传感器5设置于移动体100的位置可以是移动体100的外部以及内部中的任意一个。移动体100的内部例如可以是移动体100的机体的内侧、保险杠的内侧、前灯的内部、车内的空间内或者这些的任意的组合。

以下,作为典型的例子,对传感器5的发送天线发送毫米波(30GHz以上)或者准毫米波(例如20GHz~30GHz附近)等这样的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如77GHz~81GHz这样的具有4GHz的频带宽度的电波。

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的结构的一个例子进行说明。

当通过毫米波方式的雷达来测量距离等时,大多使用频率调制连续波雷达(以下,记为FMCW雷达(Frequency Modulated Continuous Wave radar))。FMCW雷达扫描发送的电波的频率来生成发送信号。因此,例如在使用79GHz频带的电波的毫米波方式的FMCW雷达中,使用的电波的频率例如为77GHz~81GHz这样的具有4GHz的频带宽度。79GHz的频带的雷达与例如24GHz、60GHz、76GHz的频带等其他毫米波/准毫米波雷达相比,具有可用的频带宽度更宽的特征。以下,对这样的实施方式进行说明。需要说明的是,本发明中使用的FMCW雷达方式可以包括以比通常短的周期发送线性调频信号的FCM方式(Fast-ChirpModulation)。信号生成部21生成的信号不限于FM-CW方式的信号。信号生成部21生成的信号也可以是FM-CW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而不同。例如,在上述的FM-CW方式的雷达信号的情况下,可以使用针对每个时间采样频率增加以及减少的信号。由于上述的各种方式能够适当地应用已知的技术,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的各种动作。ECU50可以由至少一个以上的ECU构成。一个实施方式的电子设备1具有控制部10。另外,一个实施方式的电子设备1可以适当地包括发送部20、接收部30A~30D以及存储部40等中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、接收部30D等的情况下,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、到来角推定部13、物体检测部14以及频率选择部15。后面将进一步说明控制部10中包含的这些功能部。

如图2所示,发送部20可以具有信号生成部21、合成器22、相位控制部23、放大器24以及发送天线25。

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可以分别具有相同的结构。在图2中,作为典型的例子,概略地示出了只有接收部30A的结构。

上述传感器5可以包括例如发送天线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个。

一个实施方式的电子设备1所具有的控制部10能够进行以控制构成电子设备1的各功能部为首的电子设备1整体的动作控制。为了提供用于执行各种功能的控制以及处理能力,控制部10可以包括例如CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)这样的至少一个处理器。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。处理器可以实现为单一的集成电路。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,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也可以适当包含控制部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可以是插入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可以基于已存储在存储部40中的各种信息,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,例如可以基于控制部10(频率选择部15)的控制,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。以下描述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例如可以生成线性调频信号(chirp signal)这样的发送信号(发送线性调频信号)。尤其是,信号生成部21可以生成频率周期性线形变化的信号(线形线性调频信号(linear chirp signal))。例如,信号生成部21可以生成频率随时间的经过从77GHz到81GHz周期性线形地增大的线性调频信号。另外,例如,信号生成部21可以生成频率随时间的经过而周期性地反复从77GHz到81GHz线形的增大(向上线性调频)以及减少的(向下线性调频)的信号。信号生成部21生成的信号例如可以在控制部10中预先设定。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线性调频信号是已知的,因此适当地简化或省略详细的描述。由信号生成部21生成的信号向合成器22供给。

图3是说明信号生成部21生成的线性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地变化的线性线性调频信号。在图3中,示出了将各线性调频信号设为c1,c2,…,c8。如图3所示,在各个线性调频信号中,频率随时间的经过而线性地增大。

在图3所示的例子中,作为1个子帧包括c1,c2,…,c8这样的8个线性调频信号。即,图3所示的子帧1以及子帧2等构成为分别包括c1,c2,…,c8这样的8个线性调频信号。另外,在图3所示的例子中,作为1个帧包括子帧1~子帧16这样的16个子帧。即,图3所示的帧1以及帧2等构成为分别包括16个子帧。另外,如图3所示,在帧彼此之间也可以包括规定的长度的帧间隔。

在图3中,帧2以后也可以是同样的结构。另外,在图3中,在帧3以后也可以是同样的结构。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,省略地示出了一部分的线性调频信号。这样,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。

这样,一个实施方式的电子设备1可以发送由包括多个线性调频信号的子帧构成的发送信号。另外,一个实施方式的电子设备1可以发送由包括规定数量的子帧的帧构成的发送信号。

以下,对电子设备1发送图3所示的帧结构的发送信号的情况进行说明。然而,图3所示的帧结构是一个例子,例如,1个子帧中包含的线性调频信号不限于8个。在一个实施方式中,信号生成部21可以生成包括任意数量(例如,任意多个)的线性调频信号的子帧。另外,图3所示的子帧结构也是一个例子,例如,1个帧中包含的子帧不限于16。在一个实施方式中,信号生成部21可以生成包括任意数量(例如,任意多个)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到规定的频带的频率。合成器22可以将信号生成部21生成的信号的频率上升到作为从发送天线25发送的发送波T的频率而选择的频率。作为从发送天线25发送的发送波T的频率而选择的频率可以通过例如控制部10来设定。另外,作为从发送天线25发送的发送波T的频率而选择的频率可以存储在例如存储部40中。将通过合成器22使频率上升的信号向相位控制部23以及混频器33供给。在接收部30为多个的情况下,通过合成器22使频率上升的信号可以向多个接收部30中的各个混频器33供给。

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例如可以通过基于控制部10的控制,适当提前或延迟从合成器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也可以基于从多个发送天线25发送的各个发送波T的路径差,来调整各个发送信号的相位。通过相位控制部23适当调整各个发送信号的相位,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例如基于控制部10的控制,使从相位控制部23供给的发送信号的功率(功率)放大。由于使发送信号的功率放大的技术本身是已知的,因此省略更详细的说明。放大器24与发送天线25连接。

发送天线25将通过放大器24放大的发送信号作为发送波T输出(发送)。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同样的方式构成,因此省略更详细的说明。

这样一来,一个实施方式的电子设备1包括发送天线25,并且能够从发送天线25发送发送信号(例如发送线性调频信号)作为发送波T。其中,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。而且,其中,在传感器5设置于汽车这样的移动体100的情况下,发送天线25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的壳体。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,上述雷达罩以及壳体有时也被称为雷达天线罩。关于上述的例如雷达罩这样的罩构件,将在后面进一步说明。

图2所示的电子设备1示出了具有一个发送天线25的例子。然而,在一个实施方式中,电子设备1可以具有多个发送天线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可以分别控制从合成器22供给并从多个发送天线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,在该情况下,传感器5可以构成为包括多个发送天线。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被规定的对象物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。基于通过接收天线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接收例如作为线性调频信号这样的发送信号(发送线性调频信号)发送的发送波T被规定的对象物200反射的反射波R。这样,在将发送线性调频信号作为发送波T发送的情况下,将基于接收的反射波R的接收信号称为接收线性调频信号。即,电子设备1从接收天线31接收接收信号(例如接收线性调频信号)作为反射波R。其中,在传感器5设置在汽车这样的移动体100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的壳体。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因与外部接触而损坏或发生故障的风险。另外,上述雷达罩以及壳体也被称为雷达天线罩。

另外,在接收天线31设置在发送天线25附近的情况下,可以将这些天线集中起来包含在一个传感器5中。即,在一个传感器5中,可以包括例如至少一个发送天线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将基于通过接收天线31接收的反射波R的接收信号以低噪声进行放大。LNA32可以作为低噪声放大器(Low Noise Amplifier),将从接收天线31供给的接收信号以低噪声进行放大。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频率的接收信号与从合成器22供给的发送信号混合(相乘)来生成差拍信号。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数字化的各个差拍信号供给至距离FFT处理部11。

距离FFT处理部11基于从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与对象物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(FFT)处理的任意电路或芯片等构成。距离FFT处理部11可以进行快速傅里叶变换以外的傅里叶变换。

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通过对这种差拍信号执行FFT处理,能够表示为与各个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的阈值以上的情况下,距离FFT处理部11可以判断为规定的对象物200存在于与该峰值相对应的距离。例如,已知一种判断方法,像恒定误差概率(CFAR(Constant False Alarm Rate:恒虚警率))检测处理那样,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,判断为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的对象物200。

距离FFT处理部11能够基于1个线性调频信号(例如,图3所示的c1)来推定与规定的对象物之间的距离。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已知的,因此将适当地简化或省略更详细的描述。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与对象物200之间的相对速度。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(FFT)处理的任意电路或芯片等构成。速度FFT处理部12可以进行快速傅里叶变换以外的傅里叶变换。

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能够基于线性调频信号的子帧(例如图3所示的子帧1)来推定与规定的对象物的相对速度。如上所述,如果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与规定的对象物200之间的相对速度。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已知的,因此可以适当地简化或省略更详细的描述。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)可以被供给至到来角推定部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。

到来角推定部13基于由速度FFT处理部12进行了速度FFT处理的结果,推定反射波R从规定的对象物200到来的方向。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到来的方向。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被规定的对象物200反射成为反射波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,到来角推定部13能够基于由多个接收天线31分别接收的反射波R的相位以及各个反射波R的路径差来推定反射波R向接收天线31到来的方向。即,电子设备1能够基于进行了速度FFT处理的结果来测量(推定)图1所示的到来角θ。

提出了各种基于进行了速度FFT处理的结果来推定反射波R到来的方向的技术。例如,作为已知的推定到来方向的算法,已知MUSIC(MUltiple SIgnal Classification:多重信号分类)和ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational InvarianceTechnique:旋转不变参数估计技术)等。因此,将适当地简化或省略对已知技术的更详细描述。由到来角推定部13推定的到来角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基于从距离FFT处理部11、速度FFT处理部12以及到来角推定部13中的至少一个供给的信息,检测存在于发送波T被发送的范围内的物体。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信息进行例如聚类处理,来进行物体检测。作为在对数据进行聚类时使用的算法,例如,已知DBSCAN(Density-based spatialclustering of applications with noise)等。在聚类处理中,例如可以计算出构成所检测的物体的点的平均功率。由物体检测部14检测出的物体的距离的信息、速度的信息、角度信息以及功率的信息可以被供给至频率选择部15。另外,由物体检测部14检测出的物体的距离的信息、速度的信息、角度信息和功率的信息可以被供给至ECU50。在该情况下,当移动体100为汽车时,例如可以使用CAN(Controller Area Network)这样的通信接口来进行通信。

频率选择部15基于从物体检测部14供给的信息,来选择从电子设备1的发送天线25发送的发送波T的频率。如后所述,频率选择部15也可以将能够作为发送发送波T的频率的频带使用的频带划分为几个,从其中选择发送发送波T的多个频率。另外,如后所述,频率选择部15也可以选择接收到的信号的信号强度(例如功率)成为最大的频率,作为如上述那样发送的多个频率的发送波T被反射后的各个反射波R。频率选择部15可以将通过上述方式选择的频率设定在合成器22中。由此,合成器22能够使信号生成部21生成的信号的频率上升到通过频率选择部15选择的频率。另外,频率选择部15可以基于后述的温度检测部60检测到的温度的信息,开始选择频率的动作。

一个实施方式的电子设备1所具有的ECU50能够进行以控制构成移动体100的各功能部为首的移动体100整体的动作的控制。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(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,ECU50例如可以构成为CPU以及由该CPU执行的程序。ECU50也可以适当包含ECU50的动作所需的存储器。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。

温度检测部60例如能够检测电子设备1中的规定的部位的温度。如果温度检测部60能够检测温度,则温度检测部60可以是任意的温度传感器,例如采用测温电阻或热电偶等的传感器。后面将进一步说明温度检测部60检测温度的部位的具体例子。温度检测部60检测到的温度的信息可以被供给至控制部10。另外,温度检测部60检测到的温度的信息可以被供给至例如控制部10中的频率选择部15。如上所述,频率选择部15可以基于后述的温度检测部60检测到的温度的信息,开始选择频率的动作。

图2所示的电子设备1具备一个发送天线25以及四个接收天线31。然而,一个实施方式的电子设备1可以具有多个发送天线25。例如,认为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可以具有由8个天线虚拟地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8个天线来发送接收图3所示的16个子帧的反射波R。

接下来,对一个实施方式的电子设备1的动作进行说明。

如上所述,一个实施方式的电子设备1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的对象物200。在该情况下,发送波T以及反射波R中的至少一方的至少一部分例如如果被树脂制造等的罩构件覆盖,则会给发送波T的发送以及反射波R的接收中的至少一方带来影响。当构成电子设备1的传感器5搭载于例如汽车这样的移动体100时,大多通过利用雷达罩这样的罩构件覆盖发送天线25以及接收天线31来保护发送天线25以及接收天线31。另外,从外观设计性的观点来看,在将传感器5搭载于移动体100的情况下,发送天线25以及接收天线31通常被雷达罩这样的罩构件覆盖而不在外观上露出。

以下,对构成一个实施方式的电子设备1的传感器5的至少一部分被罩构件覆盖的情况进行说明。如果传感器5被罩构件覆盖,则从发送天线25发送的发送波T以及从接收天线31接收的反射波R中的至少一方有时会在通过罩构件时衰减,从而产生损失。

图4是概略地表示构成一个实施方式的电子设备1的传感器5的结构的图。图4与图1同样地示出了从上方观察传感器5的状态。另外,在图4中,概略地示出了传感器5与对象物200之间的位置关系。

如图4所示,传感器5具有上述的发送天线25以及接收天线31。另外,传感器5具有传感器基板6以及罩构件7。传感器基板6具有传感器基板表面6a以及传感器基板背面6b。另外,罩构件7具有罩构件表面7a以及罩构件背面7b。罩构件7不一定限于雷达罩或者雷达天线罩这样的构件,也可以是例如构成移动体100的机体的至少一部分的构件。

如图4所示,在传感器5中,发送天线25以及接收天线31被配置于传感器基板6。尤其是,在传感器基板6中,发送天线25以及接收天线31被配置在传感器基板表面6a上。在图4中,示出了发送天线25及接收天线31例如为贴片天线这样的平面地构成的天线。另外,在传感器5中,罩构件7以覆盖发送天线25以及接收天线31的方式配置。尤其是,罩构件7以距发送天线25及接收天线31隔开规定的距离s的方式配置。另外,罩构件7例如可以由合成树脂这样的树脂或者橡胶这样的材料构成。罩构件7可以由使电磁波通过的物质构成。

这样,在一个实施方式中,罩构件7可以覆盖发送天线25以及接收天线31中的至少一方的至少一部分。另外,罩构件7的至少一部分可以是由树脂制造的。

在如图4所示的结构中,如果将发送信号作为发送波T发送,则作为反射波R接收的接收信号的强度(功率)依赖于发送波T的波长λ而变动,这点已被申请人确认。另外,在如图4所示的结构中,作为反射波R接收的接收信号的强度(功率)也依赖于发送天线25以及接收天线31与罩构件7之间的距离s而变动,这点已被申请人确认。

图5是表示发送天线25以及接收天线31与罩构件7之间的距离s和作为反射波R接收的接收信号的强度的损失P之间的相关性的图。在图5中,横轴表示发送天线25以及接收天线31与罩构件7之间的距离s(参照图4)。另外,纵轴表示作为反射波R接收的接收信号的强度的损失P。如图5所示,如果使距离s例如渐渐增大,则与此相应地,反复进行接收信号的强度的损失P的增减。即,根据发送天线25以及接收天线31与罩构件7之间的配置,因构成罩构件7的树脂等引起的接收信号的损失变大。如果接收信号的损失变大,则可检测对象物200的距离变短。另外,如图5所示,这样的变化也因发送波T的频率而不同。

认为上述这样的接收信号的强度的损失P的变动是由于在图4所示的结构中发送波T以及接收波R经由罩构件7而被发送以及接收所引起的。

如图4所示,从发送天线25发送的发送波T的一部分如(1)所示从发送天线25透过罩构件7直接到达对象物200。另一方面,如图4所示,从发送天线25发送的发送波T的一部分如(3)接着如(2)所示,在被罩构件7反射之后返回到发送天线25或传感器基板6。然后,如(2)所示返回到发送天线25或传感器基板6的发送波T的一部分如(1)所示从发送天线25透过罩构件7到达对象物200。另外,也考虑进一步反复进行这种反射的发送波T。因此,设想到达对象物200的发送波T是上述的发送波T的合成。

另外,如图4所示,被对象物200反射的反射波R的一部分如(4)所示,透过罩构件7直接到达接收天线31。另一方面,如图4所示,透过罩构件7到达接收天线31的反射波R的一部分如(4)接着如(5)所示,在接收天线31或者传感器基板6中反弹,从而返回到罩构件7。然后,如(5)所示返回到罩构件7的反射波R的一部分如(6)所示在被罩构件7反射后之后到达接收天线31。另外,也考虑进一步反复进行这种反射的反射波R。因此,设想接收天线31接收的反射波R是上述的反射波R的合成。

其中,发送波T以及反射波R透过罩构件7的透过率和发送波T以及反射波R被罩构件7反射的反射率依赖于罩构件7的材料。另外,设想该罩构件7依赖温度而膨胀或收缩。即,罩构件7的厚度依赖于温度而变化。另外,发送波T以及反射波R透过罩构件7的透过率和发送波T以及反射波R被罩构件7反射的反射率也依赖于罩构件7的温度。因此,接收天线31接收发送天线25发送的发送波T作为反射波R的接收信号的强度的损失依赖于罩构件7的温度。

在一个实施方式中,传感器5可以具有温度检测部60。如图4所示,温度检测部60可以设置于罩构件7。其中,温度检测部60可以设置于罩构件表面7a或者罩构件背面7b中的任一个。另外,温度检测部60也可以设置于罩构件表面7a以及罩构件背面7b双方。在该情况下,在多个温度检测部60检测的温度中,可以使用最低温度,也可以使用最高温度,还可以使用平均温度。另外,温度检测部60也可以设置于传感器基板表面6a和/或传感器基板背面6b。另外,温度检测部60可以设置在传感器5内的任意的部位来检测传感器5内的温度,也可以设置在传感器5外的任意的部位来检测环境温度。

通过以上的结构,即使罩构件7的特性因温度而发生变化,电子设备1也以接收信号的损失变少的方式进行动作。

以下,对一个实施方式的电子设备1的动作进行说明。一个实施方式的电子设备1以不同的频率发送发送波T,并使用作为发送波T被反射后的反射波R接收的接收信号的强度(功率)最强的频率,来进行物体的检测。

图6~图8是说明一个实施方式的电子设备1的动作的例子的图。以下,对一个实施方式的电子设备1动作的例子进行说明。以下,对电子设备1构成为毫米波方式的FMCW雷达的情况进行说明。

图6是说明一个实施方式的电子设备1的动作的流程图。图6所示的动作例如可以在电子设备1检测存在于移动体100的周围的规定的对象物200时开始。

当开始图6所示的动作时,电子设备1的控制部10首先确定从发送天线25发送的发送波T的频率(步骤S1)。

在一个实施方式中,电子设备1以不同的频率发送多个发送波T。因此,在步骤S1中,在确定从发送天线25发送的发送波T的频率之前,控制部10从发送天线25发送的发送波T的频带中准备多个不同的频率。例如,如图7所示,控制部10在将发送波T的频带设为77GHz~81GHz的情况下,也可以将该频带划分为每隔0.5GHz的8个频带。

图7示出了将发送波T的频带(77GHz~81GHz)划分为8个频带,并且为8个已划分的频带中的每一个频带设定中心频率的例子。例如,在77.0GHz~77.5GHz的频带中,设定77.25GHz为中心频率。另外,例如,在77.5GHz~78.0GHz的频带中,设定77.75GHz为中心频率。另外,例如,在78.0GHz~78.5GHz的频带中,设定78.25GHz为中心频率。

在图7所示的例子中,将77GHz~81GHz的频带划分为8个频带。然而,在一个实施方式中,可以将任意范围的频带划分为任意多个。例如,在本发明中,可以将77GHz~81GHz的频带划分为任意个数的频带。例如,在本发明中,可以将77GHz~81GHz的频带划分为2个频带,也可以划分为10个频带。另外,每个频带可以是至少两个相等的频带。

另外,在图7所示的例子中,虽然对发送波T的频带(77GHz~81GHz)进行了划分,但每一个都是不重复的连续地划分。然而,在一个实施方式中,如果能够以不同的频率发送多个发送波T,则将发送波T的频带进行划分的频带中的每一个也可以包含重复的部分。例如,在划分发送波T的频带(77~81GHz)时,也可以以77.0~78.0GHz(中心频率77.5GHz)、77.5~78.5GHz(中心频率78.0GHz)、78.0~79.0GHz(中心频率78.5GHz)、…这样的方式划分。另外,在一个实施方式中,将发送波T的频带进行划分的频带中的2一个也可以包括不连续的部分。例如,在划分发送波T的频带(77~81GHz)时,也可以以77.0~77.5GHz(中心频率77.25GHz)、78.0~78.5GHz(中心频率78.25GHz)、79.0~79.5GHz(中心频率79.25GHz)、…这样的方式划分。在以下的说明中,如图7所示的例子,假设77GHz~81GHz的频带被等分为8个区段,并且这8个区段的频带分别连续。

在图6所示的步骤S1中,控制部10根据如图7所示划分的频带(对应的中心频率)中的任一个来确定从发送天线25发送的发送波T的频率。

图8是更详细地表示在图6所示的步骤S1中进行的确定频率的动作的流程图。以下,更详细地说明在步骤S1中确定频率的动作。

如图8所示,当开始图6所示的步骤S1的动作时,控制部10判定电子设备1是否满足规定的条件(步骤S11)。能够设想在步骤S11中判定的电子设备1中的规定的条件是各种条件。在一个实施方式中,规定的条件可以是例如与温度检测部60检测的温度相关的条件。

作为一个例子,控制部10也可以在搭载有电子设备1的移动体100中将平时的温度的范围规定为10℃~28℃等。在该情况下,若温度检测部60检测到10℃~28℃范围以外的温度,则控制部10可以判定为满足规定的条件。另外,作为一个例子,控制部10可以规定在单位时间内由温度检测部60检测的规定的温度变化(温度变化率),当该温度变化率变为规定以上时,判定为满足规定的条件。即,在该情况下,当温度检测部60检测到某种程度的温度变化时,判定为满足规定的条件。如上所述,温度检测部60可以设置在传感器5内的任意的部位来检测传感器5内的温度,也可以设置在传感器5外的任意的部位来检测环境温度。

另外,如图4所示,温度检测部60可以在传感器5中检测罩构件7的温度。因此,作为另一个例子,控制部10可以将罩构件7的平时的温度范围规定为15℃到25℃等。在该情况下,若温度检测部60检测到罩构件7的温度在15℃至25℃的范围以外,则控制部10可以判定为满足规定的条件。另外,作为另一个例子,控制部10可以规定罩构件7在单位时间内的规定的温度变化(温度变化率),当该罩构件7的温度变化率变为规定以上时,判定为满足规定的条件。即,在该情况下,当温度检测部60在罩构件7中检测到某种程度的温度变化时,判定为满足规定的条件。

这样,例如,如果温度检测部60在罩构件7或罩构件7附近检测到规定的范围以外的温度,则控制部10可以判定为满足规定的条件。另外,如果温度检测部60检测到罩构件7或罩构件7附近的规定的温度变化,则控制部10可以判定为满足规定的条件。在本发明中,控制部10也可以基于温度检测部60的检测温度,判定为满足规定的条件。

当在步骤S11中判定为不满足规定的条件时,控制部10选择规定的频率(步骤S12),并结束图8所示的动作。其中,步骤S12中的规定的频率例如可以是默认规定的频率,也可以是这次使用在上次的动作中已使用的频率。即,在步骤S12中,可以在不执行图8所示的动作的情况下确定频率。这样,在一个实施方式中,当在步骤S11中不满足规定的条件时,控制部10可以选择默认的频率或上次已使用的频率等预定的频率。

另一方面,当在步骤S11中判定为满足规定的条件时,控制部10设定作为发送波T的频率而准备的频率中的最初的频率(步骤S13)。更具体来说,在步骤S13中,频率选择部15将在图7中表示为中心频率的多个不同频率中的最初的频率通知给合成器22。由此,合成器22能够将由信号生成部件21生成的信号的频率设为从频率选择部15通知的频率。其中,最初的频率可以是在图7中表示为中心频率的多个不同频率中的例如最上层所示的最低的频率77.25GHz。

若在步骤S13中设定了频率,则电子设备1从发送天线25发送设定的频率的发送波T(步骤S14)。如上所述,当从发送天线25发送发送波T并且在移动体100周围存在规定的对象物200等时,发送波T被反射而变成反射波R。

若在步骤S14中发送发送波T,则电子设备1从接收天线31接收反射波R(步骤S15)。若在步骤S15中接收到反射波R,则控制部10将作为反射波R接收的接收信号的信号强度(例如,功率)例如存储于存储部40中(步骤S16)。例如,假设在步骤S14中发送频率为77.25的发送波T,并且在步骤S15中作为反射波R接收的接收信号的强度(功率)为图7所示的a[dB]。在该情况下,在步骤S16中,控制部10使信号强度a[dB]与频率77.25对应地存储在存储部40等中。

若在步骤S16中存储了信号强度,则控制部10判定是否存在发送发送波T的下一个频率(步骤S17)。当在步骤S17中存在下一个频率时,控制部10设定下一个频率(步骤S18)。例如,在步骤S12中,控制部10将图7所示的中心频率77.25GHz设为最初的频率。在该情况下,控制部10在步骤S17中判定为存在77.75GHz作为下一个频率,并且在步骤S18中设定77.75GHz的频率。

若在步骤S18中设定了频率,则控制步10与在步骤S13之后同样地,使用该频率在步骤S14中发送发送波T并在步骤S15中接收反射波R。例如,在步骤S14中发送频率为77.75的发送波T,并且在步骤S15中作为反射波R接收的接收信号的强度(功率)为图7所示的b[dB]。在该情况下,在步骤S16中,控制部10使信号强度b[dB]与频率77.75对应地存储在存储部40等中。然后,控制部10在步骤S17中判定存在图7所示的中心频率78.25GHz作为下一个频率,并且在步骤S18中将78.25GHz设为用于发送发送波T的频率。

以后同样地,只要存在图7所示的中心频率的剩余,控制部10就反复进行图8所示的步骤S14~S18。然后,在步骤S18中,控制部10将图7所示的80.75GHz设为发送发送波T的频率。在该情况下,控制部10在步骤S14中发送发送波T,在步骤S15中接收反射波R,在步骤S16中存储信号强度之后,并在步骤S17中判断为不存在下一个频率。

当在步骤S17中判断为不存在下一个频率时,将图7所示的表存储在存储部40中。即,如图7所示,当在步骤S17中进行到“否”时,分别存储与中心频率77.25~80.75GHz中的各个频率相对应的信号强度a~h[dB]的值。

当在步骤S17中进行到“否”时,控制部10选择信号强度(功率)最大的频率(步骤S19)。例如,在图7所示的信号强度a~h[dB]的值中,值e[dB]是最大的。在该情况下,在步骤S19中,控制部10选择与值e[dB]对应的频率78.75GHz。若在步骤S19中选择了频率,则控制部10结束图8所示的动作,并且将已选择的频率确定为发送发送波T的频率。

在上述说明中,控制部10将图7所示的中心频率中的最低的频率(77.25GHz)设定为最初的频率,接下来设定的频率逐渐增大。然而,在一个实施方式中,可以以其他的方式设定频率。例如,控制部10可以将图7所示的中心频率中的最大的频率(80.75GHz)设定为最初的频率,接下来设定的频率逐渐减小。另外,被选择为最初的频率的频率可以不是所准备的频带中的最大或最小的频率。进一步地,接下来设定的频率可以以不逐渐增大或减小的方式变化。

这样,在一个实施方式的电子设备1中,控制部10从接收天线31接收从发送天线25发送的频率不同的多个发送波T被反射后的每个反射波R。然后,控制部10基于从接收天线31接收到的结果,来确定从发送天线25发送的发送波T的频率。

其中,控制部10可以从发送天线25依次发送多个发送波,并且从接收天线31接收该多个发送波被反射后的每个反射波。另外,控制部10可以基于作为多个发送波被反射后的每个反射波而接收的接收信号的强度,来确定从发送天线25发送的发送波的频率。更具体来说,控制部10可以将多个发送波中的作为反射波接收的接收信号的强度最大的发送波的频率确定为从发送天线25发送的发送波的频率。

如上所述,在一个实施方式中,控制部10可以在满足规定的条件时,开始确定发送波T的频率的动作。在一个实施方式中,控制部10可以在电子设备1启动时或开始动作时开始确定发送波T的频率的动作。在一个实施方式中,控制部10可以在检测到规定的范围以外的温度时,开始确定发送波T的频率的动作。在一个实施方式中,控制部10可以在检测到规定的温度变化时,开始确定发送波T的频率的动作。

另外,在一个实施方式中,控制部10可以在罩构件7或罩构件7附近检测到规定的范围以外的温度时,开始确定发送波T的频率的动作。另外,在一个实施方式中,控制部10可以在罩构件7或罩构件7附近检测到规定的温度变化时,开始确定发送波T的频率的动作。

返回到图6,若在步骤S1中确定了发送波T的频率,则控制部10进行控制以将从发送部20的发送天线25发送线性调频信号作为所确定的频率的发送波T(步骤S2)。具体来说,控制部10指示信号生成部21生成发送信号(线性调频信号)。然后,控制部10以线性调频信号通过合成器22、相位控制部23以及放大器24而从发送天线25作为发送波T发送的方式进行控制。其中,控制部10的频率选择部15将在步骤S1中确定的频率通知给合成器22。然后,合成器22使由信号生成单元21生成的信号的频率上升到由频率选择部15通知的频率。

如果在步骤S2中将发送信号作为发送波T发送,例如在移动体100周围存在规定的对象物200的情况下,发送波T被对象物200反射而成为反射波R。

如果在步骤S2中发送了线性调频信号,则控制部10进行控制以从接收部30的接收天线31接收线性调频信号作为反射波R(步骤S3)。如果在步骤S3中接收到线性调频信号,则控制部10通过将发送线性调频信号与接收线性调频信号相乘,控制接收部30生成差拍信号(步骤S4)。具体来说,控制部10进行控制以使从接收天线31接收到的线性调频信号被LNA32放大,并通过混频器33与发送线性调频信号相乘。从步骤S1到步骤S3的处理例如可以通过使用已知的毫米波方式的FMCW雷达技术来执行。

如果在步骤S4中生成差拍信号,则控制部10根据生成的各个线性调频信号来推定到规定的对象物200的距离L(步骤S5)。

在步骤S5中,距离FFT处理部11对在步骤S4中生成的差拍信号进行距离FFT处理。如果在步骤S5中进行了距离FFT处理,则获得与各个频率对应的信号强度(功率)。在步骤S5中,距离FFT处理部11可以对从AD转换部35供给的数字化的差拍信号进行距离FFT处理。在步骤S5中,距离FFT处理部11可以基于生成的差拍信号中的进行了距离FFT处理而得到结果中的峰值是否在规定的阈值以上的判定,来推定与规定的对象物200之间的距离。另外,在步骤S5中,进行距离FFT处理的差拍信号例如可以以一个线性调频信号(例如图3所示的c1等)为单位。

若在步骤S5中推定出距离,则控制部10推定与对象物200之间的相对速度(步骤S6)。

在步骤S6中,速度FFT处理部12对在步骤S5中进行了距离FFT处理的结果执行速度FFT处理。在步骤S6中,速度FFT处理部12可以对由距离FFT处理部11进行了距离FFT处理的结果执行速度FFT处理。在步骤S6中,速度FFT处理部12可以基于对进行了速度FFT处理而得到的结果中的峰值是否在规定的阈值以上的判定,来推定与规定的对象物200的相对速度。在步骤S6中进行速度FFT处理的信号可以以例如在1个子帧中包含的线性调频信号(例如,图3所示的c1~c8)为单位。

若在步骤S6中推定出距离,则控制部10推定反射波R从对象物200到来的方向(步骤S7)。

在步骤S7中,到来角推定部13可以基于在步骤S6中进行了速度FFT处理的结果,来推定反射波R从对象物200到来的方向。在步骤S7中,如上所述,到来角推定部13可以使用MUSIC以及ESPRIT这样的算法,推定反射波R到来的方向。在步骤S7中进行到来方向的推定的信号例如可以以1个帧(例如图3所示的帧1)中包含的16个子帧(图3所示的子帧1~子帧16)的所有线性调频信号为单位。

若在步骤S7中推定出到来方向,则控制部10对对象物200进行检测(步骤S8)。在步骤S8中,物体检测部14可以基于在步骤S5中推定出的距离、在步骤S6中推定出的相对速度以及在步骤7中推定出的到来方向中的至少任一个,判定是否存在规定的对象物200。一个实施方式的电子设备1例如对每个帧进行图6所示的动作。

也设想如下情况:在雷达罩这样的罩构件例如为由树脂制造的情况下,使用了现有的毫米波雷达的技术的雷达传感器根据与发送天线和/或接收天线之间的位置关系,不能够良好地进行测量。例如,由于发送信号和/或接收信号通过由树脂制造的罩构件,因此接收信号的强度有时会产生损失。设想如下情况:如果接收信号的强度的损失变大,则导致雷达传感器能够检测规定的对象物的距离会变短。这被认为主要原因是由于构成罩构件的树脂依赖温度而膨胀或收缩,因此,发送信号和/或接收信号通过树脂时接收信号的强度的损失发生变化。

与此相对地,一个实施方式的电子设备1在测定罩构件7的温度或环境温度等并且该温度在规定的范围以外的情况下,以优化发送波T的频率的方式进行动作。在该情况下,电子设备1将能够作为发送波T的频率使用的频带(参照图7)进行划分,以分别划分出的频带中的频率发送发送波T。然后,电子设备1将作为发送波T被反射后的反射波R而接收的接收信号的功率强度成为最大的频率确定为发送波T的频率。

因此,即使在罩构件7的温度或环境温度等发生了一定程度变化等的情况下,电子设备1也能够确定最优的频率作为发送波T的频率。这样一来,电子设备1能够使由构成罩构件7的树脂而引起的接收信号的强度的损失变为最小,因此,能够使可检测规定的对象物的距离变为最大。

因此,根据一个实施方式的电子设备1,能够使检测反射发送波的对象物的性能提高。

虽然基于各附图和实施例说明了本发明,但应该注意的是,本领域技术人员能够基于本发明容易地进行各种变形或修正。因此,需要注意这些变形或修正包含在本发明的范围内。例如,各功能部所包含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。上述的本发明所涉及的各实施方式并不限定于忠实地实施于分别说明的各实施方式,能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。即,本发明的内容只要是本领域技术人员就能够基于本发明进行各种变形以及修正。因此,这些变形和修改包括在本发明的范围内。例如,在各实施方式中,各功能部、各机构、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、各机构、各步骤等。另外,在各实施方式中,能够将多个各功能部、各机构、各步骤等组合为一个或进行分割。另外,上述的本发明的各实施方式并不限定于忠实地实施于分别说明的各实施方式,也能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。

上述的实施方式并不仅限定于作为电子设备1的实施。例如,上述的实施方式也可以作为电子设备1这种设备的控制方法来实施。而且,例如,上述的实施方式也可以作为电子设备1这种设备的控制程序来实施。

一个实施方式的电子设备1作为最小的结构,例如可以仅具有传感器5或控制部10中的一方的至少一部分。另一方面,一个实施方式的电子设备1除了控制部10以外,可以适当构成为包含图3所示的信号生成部21、合成器22、相位控制部23、放大器24以及发送天线25中的至少一个。另外,一个实施方式的电子设备1可以构成为取代上述功能部或者与上述的功能部一起适当地包含接收天线31、LNA32、混频器33、IF部34、AD转换部35中的至少一个。而且,一个实施方式的电子设备1可以构成为适当地包括存储部40等。这样,一个实施方式的电子设备1能够采用各种结构方式。另外,在一个实施方式的电子设备1搭载于移动体100的情况下,例如上述各功能部的至少任一个可以设置于移动体100内部等的适当位置。另一方面,在一个实施方式中,例如发送天线25以及接收天线31中的至少任一个可以设置于移动体100的外部。

附图标记的说明:

1 电子设备

5 传感器

6 传感器基板

7 罩构件

10 控制部

11 距离FFT处理部

12 速度FFT处理部

13 到来角推定部

14 物体检测部

15 频率选择部

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

60 温度检测部

100 移动体

200 对象物(物体)

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