[发明专利]估算目标物体信息的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过发射雷达波并接收目标物体的反射波来估算车辆周围的目标物体信息的装置。

背景技术

已经使用设置在受控车辆中的毫米波雷达设备检测车辆周围的目标物体的信息。该雷达设备发射一束设置在毫米波段中的雷达波作为高频信号，同时以机械或电子的方式在水平方向(即车辆的宽度方向)扫描波，并且从物体的反射波中检测从车辆到目标物体的距离、目标物体对车辆的相对速度、车辆到目标物体的方位角以及目标物体的信息等。该束雷达波在竖直方向(即车辆的高度方向)具有预定宽度。

此种雷达设备无法检测物体的高度(即物体在高度方向上的信息)。因此，此种雷达设备很难将与受控车辆没有相撞可能性的非必要反射物体和与受控车辆具有相撞可能性的障碍(例如，掉落在路上的物体或者在受控车辆之前行驶的前车)区分开。因为车辆可能行驶越过路面上的检修井的井盖或者从道路上方的标志牌下行驶过，井盖或者标志牌都代表非必要反射物体。

为解决此问题，一种构思是收缩竖直方向上的雷达波的波宽从而缩小竖直方向上的信息检测范围。在此构思中，雷达设备几乎检测不到非必要反射物体。但是，当车辆处于路面梯度(即，竖直方向上的路面倾斜度)发生改变的位置时，设备的检测距离减小，并且设备不能检测到距离车辆超过减小的检测距离的障碍物。进一步地，当路面梯度增大时(及，当贯通线半径减小时)，检测距离的减小值增大。因此，过度收缩竖直方向上的波宽并不恰当。

从目标物体反射回的雷达波通过多个传输路径返回雷达设备，并且通过各路径传输的这些反射波在雷达设备内互相干涉。此种情况下，雷达设备中接收到的反射波的电功率由于多路径现象而随着距反射物体的距离而变化。

已公开的首次公开号为H05-196725的日本专利披露了一种方案，该方案接收在一个反射点反射的雷达波并且通过各自的传输路径返回雷达设备，从接收到的波的电功率变化检测得到反射点的高度，所述电功率变化由于多路径现象而随距离改变。当反射雷达波的反射点高度(即，目标物体设置在路面上方时的设置位置的高度或者目标物体设置在路面上的高度)高于路面时，在接收到的雷达波中发生多路径现象。此种情况下，直接从目标物体返回设备的反射波与从目标经过路面一次反射返回的反射波之间由于路径长度差会发生相位差。当这些接收到的波的相位彼此差了大约π弧度时，这些接收到的波几乎在设备的波接收点处抵消掉了，并且接收的波中的电功率也显著减小了。

接收到的电功率的减小将会参照图1进行描述。图1的解释图示出了通过相应的路径从目标物体返回到雷达设备的反射波的典型模型。该雷达设备安装在受控车辆Vc上并且存储了波传输和接收点A的高度h。如图1所示，目标物体的反射点B设置在高度H，并且在水平方向上与雷达设备的接收点A隔开距离R。一个反射波通过传输距离为R_AB的传输路径返回到设备，而另一个反射波在路面反射点C被路表面一次反射后通过传输距离为R_ACB的另一传输路径返回到设备。当设备在具有已知高度h的接收点A接收到反射波时，接收波彼此互相干涉。接收点A的接收波之间的相位差随着R_ACB-R_AB的差而变化，并且该差由目标物体B的高度H和距离R来确定。因此，根据公式(1)所示的函数f，接收波的电功率P由高度H和距离R确定。

P＝f(H，R)        ----(1)

因此，根据公式(2)所示的函数g，高度H表达为：

H＝g(R，P)        ----(2)

当具有路径差R_ACB-R_AB的接收波的相位彼此差了大约π弧度时，电功率P减小为最小值P_null，并且距离R等于特定值(后文称为零位距离)R_null。因此，当设备检测到零位距离R_null的同时检测到电功率等于最小值P_null时，高度H(H＝g(R_null，P_null))能被确定下来。

相应地，也可能以相对高的精度检测每个目标物体的高度。但是，检测许多目标物体的高度所需的计算负荷变大。因此，不可避免地需要高处理能力的处理器。