[发明专利]雷达系统和方向检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测目标的雷达系统以及一种目标方向检测方法。

背景技术

作为检测目标的雷达系统的FM-CW式或相位单脉冲式雷达系统是已知的。第2000-147102号日本专利申请公布（JP-A-2000-147102）描述了一种FM-CW式雷达系统。另外，JP-A-2000-147102描述了，判定谱峰值的邻域和是否小于或等于阈值，并且判定移动物体预测标记是否被设定，并且当邻域和小于或等于阈值并且移动物体预测标记未被设定时，判定出谱峰值为静止物体的谱峰值。

另外，第2004-340755号日本专利申请公布（JP-A-2004-340755）描述了一种相位单脉冲式雷达系统。在JP-A-2004-340755中，发送由频率上升部、频率下降部和频率恒定部形成的雷达波，雷达波的反射波由两个天线接收，并且对于接收信号中的每个信号，对于频率上升部、频率下降部和频率恒定部中的每个，生成表示发送信号和接收信号之间的频率差的差拍信号。然后，基于频率上升部差拍信号的各个峰值频率处的差拍信号之间的相差以及频率下降部差拍信号的各个峰值频率处的差拍信号之间的相差，当成对的频率上升部差拍信号的峰值频率和频率下降部差拍信号的峰值频率不能相互匹配时，会假设峰值频率是通过多个物体彼此重叠而得到的，然后，根据频率恒定部差拍信号的各个峰值频率处的差拍信号之间的相差来计算物体的相位。

公知相位单脉冲系统是对目标相对于雷达系统的方向进行测量的系统中的一种。图1示出了相位单脉冲式系统的原理图。在相位单脉冲式系统中，例如，布置有两个天线A1和A2，并且基于分别由天线A1和A2接收到的信号的相差Δφ来获得入射无线电波的方向。相差由数学表达式（1）表示，其中入射角为θ，天线之间的距离为d，并且载波（反射波）的波长为λ。

Δφ=2π·(d·sinθ/λ)            (1)

在计算相差时，首先，从天线输出用三角波调制的发送波，然后将由目标反射且由天线接收到的接收波的部分与发送波的部分混合，从而获取差拍信号的频率。然后，将差拍信号经过傅里叶变换以获得频谱数据，然后，根据频谱数据检测各个频谱的峰值频率。频谱数据被表示为复平面上的复向量。检测到的频谱的每个峰值频率为与距目标的距离和相对于目标的相对速率相对应的频率。然后，当确认出频谱的峰值频率时，计算在各个峰值频率处的差拍信号的相位。此处，因为频谱数据可表示为复平面上的复向量，因此每个差拍信号的相位可以例如根据复平面上的复向量和实轴之间形成的角度计算出。然后，获得各个差拍信号之间的相位的差以计算相差，然后可根据计算出的相差来计算目标的方向。

此处，在上述相位单脉冲式系统中，在存在多个目标的情况下，如果对应于各个目标的频谱的峰值频率彼此一致，则可能不能精确地计算出各个目标的方向。图2示出了目标和雷达系统之间的位置关系的示例。更具体地，图2示出了如下情形：对向车辆（移动目标）正在装有雷达系统的车辆（本车）前方行驶，并且各自具有多个支柱的护轨（静止目标）安装在对向车辆的一侧。

此处，图3A是由图2所示的雷达系统获取的频谱数据的示例。图3B示出了将图3A的频谱数据表示为复向量的曲线图。在图3A中，横坐标轴表示频率，纵坐标轴表示反射水平。图3A中的实线表示来自静止目标即护轨的反射水平。图3A中的四个峰值对应于来自护轨的支柱的反射波。图3A中的虚线表示来自移动目标即对向车辆的反射水平。在图3A的示例中，移动目标的峰值频率与静止目标的峰值频率重叠，并且反射水平的峰值彼此一致。如果频谱的峰值频率以这种方式彼此重叠，则在雷达系统中相位进行了组合并且不会彼此分离。换言之，频谱数据最初包括与护轨的支柱对应的复向量以及与对向车辆对应的复向量；然而，实际上，仅能获取两个复向量的合成向量。注意的是，图3B示出了复平面，X轴为实轴，Y轴为虚轴。图3B示出了实际获取的合成向量并且还示出与来自静止目标的反射波对应的复向量和与来自移动目标的反射波对应的复向量。

通过这种方式，如果与各个目标对应的频谱的峰值频率彼此一致，则不能精确地计算出各个目标的方向。另外，这会导致碰撞前安全系统（PCS）的误动作或者不能检测到目标。

发明内容

本发明提供了一种雷达系统和一种目标方向计算方法，即使当与不同目标对应的频谱彼此重叠时，所述雷达系统和所述目标方向计算方法也能够精确地计算出不同目标的方向。