CN1459029A - 扫描式雷达的信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种即使目标是大型车辆的情况下确定目标的中心，当多个波束被反射的情况下判定是否来自同一目标的方法，在基于从目标反射的雷达信号生成的峰值中，以峰值频率大致相同的水平选择接收水平在规定值以上的峰值，当该被选择的峰值有多个的情况下，从最左侧和最右侧的峰值角度，求出这些的中心角度，把得到的中心的角度作为目标的角度。另外，对多个峰值进行配对，检测来自目标的各反射点的距离、相对速度，以及偏移的长度，当这些的差都在规定值以下时，判定为上述多个峰值是目标的峰值。

Description

扫描式雷达的信号处理方法
技术领域
本发明涉及在扫描方式雷达中，例如在卡车等的大型车辆是目标的情况下处理从多个位置反射回的反射信号的方法。
背景技术
在车辆间距离控制中，使用向自己汽车的前方发射雷达波束，检测前面行驶车辆等的物体的车载用雷达装置。作为雷达装置有使用毫米波等的电波的FM-CW雷达，或者使用激光的雷达等。使用这些雷达装置，检测距前面车辆的距离、与前面车辆的相对速度、前面车辆的正确的位置，进行车辆间距离控制。而后，为了正确地检测前面车辆的位置，重要地是检测前面车辆的大致中心位置。
但是，作为目标的前面车辆，例如在是卡车等的大型车辆的情况下，如果看从被发射的多个雷达波束反射的信号的接收水平(レベル)，则有可能出现多个峰值。这时有可能难以特定哪个峰值表示目标的中心。
另外，同样地在目标是大型车辆的情况下，即使是同一目标，但由于波束从距离不同的多个位置反射，因而有可能误认为了是分开的目标。进而，在大型车辆在相邻车道行驶的情况下，因为从车辆前方的反光镜附近反射的波束的角度成为靠近本车道，所以误认为是本车道的前面车辆。
进而，在虽然是同一目标但从距离不同的多个位置反射波束的情况下，为了检测至这些到不同位置的距离和相对速度，必须进行来自各个位置的反射信号的上升区间和下降区间的峰值频率的配对(ペアリング)。
因而，本发明的目的在于，即使是大型车辆的情况下也可以正确地确定目标的中心。另外，即使是如大型车辆那样从多个位置反射波束那样的目标，也可以判定是否是从同一目标反射。另外，不会把行进在前方相邻车道中的车辆误认为是本车道上的车辆。进而，可以高效率地配对由从同一目标的多个位置反射的波束产生的峰值信号。
发明内容
为了解决上述问题，如果采用本发明的扫描式雷达的信号处理方法，则在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，选择峰值频率是大致相同水平接收信号水平在规定值以上的峰值，在被选择的峰值数是多个的情况下，从最左侧和最右侧的峰值角度求出它们的中心角度，把得到的中心角度设置为目标的角度。
另外，当被选择的峰值数是2的情况下，从最大峰值求出在规定角度范围中的峰值的角度，求出峰值的角度和上述最大峰值的角度间的中心角度，把得到的中心的角度设置为目标的角度。
另外，只在最大峰值和从最大峰值开始处于规定的角度范围中的峰值的接收水平的差在规定值以下的情况下，把中心角度设置为目标的角度。
另外，在最大峰值和从最大峰值开始处于规定的角度范围中的峰值的接收水平的差比规定值大的情况下，把最大峰值的角度设置为目标的角度。
另外，当被选择的峰值的数是3个以上的情况下，在3个以上的峰值中，只在最大峰值和此外的峰值的接收水平的差在规定值以下的情况下，把中心的角度设置为目标的角度。
另外，当被选择的峰值的数是3个以上的情况下，在3个以上的峰值中，只在最大峰值和此外的峰值的接收水平的差比规定值大的情况下，把最大中心角度设置为目标角度。
另外，当被选择的峰值的数是3个以上的情况下，在3个以上的峰值中，只在最大峰值和此外的峰值中的多个峰值的接收水平的差在规定值以下的情况下，在最大峰值和多个峰值中，从最左侧和最右侧的峰值角度求出它们的中心的角度，把得到的中心的角度设置为目标的角度。
另外，如果采用本发明的扫描式雷达的信号处理方法，则在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，选择峰值频率大致相同水平的多个峰值，对多个峰值进行配对，检测从目标的各反射点开始的距离、相对速度，以及偏移的长度，当从被检测出的各反射点的距离、相对速度，以及偏移的长度的差都在规定值以下的情况下，判定为多个峰值是同一目标的峰值。
另外，在多个峰值中，将来自距离最近的反射点的峰值的角度设定为目标的角度。
另外，判断为同一目标是大型车辆。
另外，当偏移的长度比规定值大的情况下，判断为目标行驶在相邻车道。
另外，当行驶在弯道中判断为目标行驶在相邻车道的情况下，补正目标的位置使得回到车道的中心。
另外，如果采用本发明的扫描式雷达的信号处理方法，则在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，在雷达信号的上升区间和下降区间中取出接收水平最大的峰值信号进行配对，接着，从上升区间和下降区间取出从接收水平最大的峰值信号开始角度以及频率的差在大致相同位置上的峰值信号进行配对。
另外，在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，在雷达信号的上升区间和下降区间中分别取出接收水平最大的峰值信号进行配对，规定用包含最大信号的频率以及角度的规定宽度的频率以及角度规定的范围R1、和比范围R1宽的范围R2，分别从上升区间和下降区间的范围R1以及R2中检索具有大致相同角度的峰值，在从范围R1检索的情况下，并且在峰值的频率差在规定的范围内时进行配对，当从范围R2检索的情况下，并且在峰值的频率的差是比规定的范围小的规定范围内的情况下进行配对。
如果采用本发明，则即使由于反射信号产生多个峰值的情况下，也可以确定目标的大致中心位置。另外，即使从同一目标的不同距离位置多个波束被反射，因为可以识别是否是同一目标，所以可以没有误识别目标数地控制车辆。另外，可以识别该目标是在本车道中行驶，还是在相邻车道中行驶。
进而，当配对因从同一目标的不同距离的位置上反射的波束产生的信号的情况下，可以正确、高效率地进行。
附图说明
图1是展示用于本发明的方法的车辆间距离控制装置的构成概要的图。
图2是展示图1的信号处理电路3的构成的图。
图3A-3C，是用于说明在和目标的相对速度为0的情况下的FM-CW雷达的原理的图。
图4A-4C，是用于说明和目标的相对速度是v的情况下的FM-CW雷达的原理的图。
图5是展示FM-CW雷达的构成的例子的图。
图6是展示前面行驶车辆是大型车辆的情况下的波束的发射状况的图。
图7是展示由从大型车辆反射的波束产生的峰值的水平的图。
图8是展示在特定的角度范围中收集由从大型车辆反射的波束产生的峰值时的例子的图。
图9A、图9B是用于说明如何确定特定的角度范围的图。
图10是用于说明在峰值是3个以上的情况下，如何确定目标的角度的图。
图11是用于说明和最大峰值不同的峰值的差大的情况下如何确定目标的角度的图。
图12展示在直线路段中大型车辆在相邻车道行驶的情况。
图13展示在弯道中大型车辆在相邻车道行驶的情况。
图14是用于计算在弯道中行驶于相邻车道上的车辆从本车道的中心线在横向上偏移何种程度的图。
图15A、15B是展示大型车辆行驶在相邻车道的前方的情况的图。
图16A、16B是展示如何补正行驶在相邻车道上的车辆的位置的图。
图17A、17B，是用于说明采用本发明的配对的方法的图。
图18A、18B，是用于说明采用本发明的配对的方法的图。
图19是展示图18A、18B所示的本发明的配对的方法的流程图。
图20A、图20B是展示本发明的实施例的流程图。
具体实施方式
图1是展示使用采用了本发明方法的扫描式雷达的车辆间距离控制装置的构成的概要的图。雷达传感器部，例如是FM-CW雷达，具备雷达天线1、扫描机构2，以及信号处理电路3。车辆间距控制ECU7，接受来自转向传感器(ステアリングセンサ)4、横摆率传感器(ヨ—レ—トセンサ)5、车速传感器6，以及雷达传感器部的信号处理电路3的信号，控制警报器8、制动器9、节流阀(スロツトル)10等。另外，车辆间距离控制ECU7，还向雷达传感器部的信号处理电路3发送信号。进而，作为雷达，不必须是FM-CW雷达。
图2是展示图1的信号处理电路3的构成的图。信号处理电路3，具备扫描角度控制部11、雷达信号处理部12、控制对象识别部13。雷达信号处理部12FFT处理来自雷达天线1的反射信号，检测功率谱(パワ—スペクトル)，计算和目标的距离以及相对速度，把该数据发送到控制对象识别部13。控制对象识别部13，在根据从雷达信号处理部12接收到的和目标的距离、相对速度，以及从车辆间距离控制ECU7接收到的从转向传感器4、横摆传感器5、车速传感器6等得到的车辆信息，对扫描角度控制部11指示扫描角度的同时，判断成为控制对象的目标并发送给车辆间距离控制ECU。扫描角度控制部11，在是固定型雷达的情况下控制弯道行驶时的扫描角度等，当是扫描型雷达的情况下控制扫描角度。扫描机构2接受来自扫描控制部11的控制信号，以规定的角度顺序发射波束进行扫描。
FM-CW雷达，例如输出经三角波形状的频率调制的连续发送波，求出与作为目标的前方车辆的距离。即，来自雷达的发送波在前方的车辆上被反射，得到混合反射波的接收信号和发送信号后的差拍(ビ—ト)信号(雷达信号)。高速傅立叶变换该差拍信号进行频率分析。经频率分析后的差拍信号相对目标产生功率增大的峰值，但把相对该峰值的频率称为峰值频率。峰值频率具有与距离有关的信息，因为和前方车辆的相对速度产生的多普乐效应，在上述三角波形状的FM-CW波的上升时和下降时该峰值频率不同。而后，可以从该上升时和下降时的峰值频率中得到与前方车辆的距离以及相对速度。另外，当前方的车辆存在多辆的情况下，对于各车辆产生一对上升时和下降时的峰值频率。把形成该上升时和下降时的一对峰值频率称为配对。
图3A-图3C是用于说明和目标的相对速度是0的情况下的FM-CW雷达的原理的图。发送波是三角波，频率如图3A的实线所示那样变化。发送波的发送中心频率f0、FM调制宽度是Δf、重复周期是Tm。该发送波在目标上被反射由天线接收，成为用图3A的虚线表示的接收波。和目标之间的往复时间T，在把和目标之间的距离设置为r，把电波的传播速度设置为C时，为T＝2r/C。
该接收波对应雷达和目标间的距离，产生和发送信号的频率的偏移(差拍)。
如图3B所示的差拍信号的频率成分fb可以用下式表示。进而，fr是距离频率。
fb＝fr＝(4·Δf/C·Tm)r
另一方面，图4A-4C是用于说明在和目标的相对速度是v的情况下的FM-CW雷达的原理的图。发送波如图4A的实线所示那样变化频率。该发送波被目标反射，用天线接收，成为用图4A的虚线表示的接收波。该接收波对应与雷达和目标之间的距离，产生和发送信号的频率的偏移(差拍)。这种情况下，因为在和目标之间具有相对速度v所以成为多普乐频移，如图4B所示的差拍频率成分fb可以用下式表示。进而，fr是距离频率，fd是速度频率。
fb＝fr±fd＝(4·Δf/C·Tm)r±(2·f0/C)v
图5是展示FM-CW雷达构成的例子的图。如图所示，从调制信号发生器21向电压控制振荡器22施加调制信号进行FM调制，把FM调制波经由发送天线AT发送到外部的同时，分出发送信号的一部分施加在如混频器那样的频率变换器23上。另一方面，在前面车辆等的目标上被反射的反射信号经由接收天线AR接收，在频率数变换器23中和电压控制振荡器22的输出信号混合生成差拍信号。该差拍信号经由基带滤波器24在A/D转换器25中被A/D转换，在CPU26中用高速傅立叶变换等进行信号处理求出距离以及相对速度。
[实施例1]
如图6所示，当相对本车A，前面车辆B是卡车等的大型车辆的情况下，从前面车辆B反射多个波束。例如，如果以角度θa-θg发射波束，则因为卡车等的大型反射目标接收水平大，并且反射面积增大，所以根据用角度θa-θg发射的波束生成的峰值的接收水平成为如图7所示那样。这种情况下，因为到目标的距离大致相同，所以峰值频率大致相同。但是，如图7所示大型车辆的接收水平的分布有时出现2个峰值。通常，把接收水平形成峰值的角度作为目标存在的角度。但是，如图所示如果峰值是2个，则有可能误认为目标是2个。
因而在本发明中，是大致具有同样峰值频率的峰值，对于接收水平是规定值(阈值)以上的反射信号，把从最大峰值开始在规定的角度范围θx中的峰值都看作1个目标，把峰值和峰值间的中心的角度设置为目标的角度。例如如图8所示，包含从最大峰值Pc开始在规定的角度范围θx中的阈值Pth以上的其它的峰值Pf，看作1个目标，把峰值Pc和Pf的中心角度θ0作为目标的角度。
但是，如果峰值的接收水平的差太大，则有可能不是同一目标，或者即使是同一目标，不是最大峰值的其它峰值也有可能不是目标的主要部分，即使取得中心角度，成为目标的中心部分的可能性也降低。因此在本发明中，与最大峰值的接收水平的差在规定值以下，即，只有与最大峰值的接收水平的差小的峰值，作为来自1个目标的反射信号的峰值，把峰值间的中心角度设置成目标的角度。如果用图8具体地说明，则当最大峰值Pc和其它峰值Pf的接收水平的差在规定的值ΔP以下的情况下，即，只在
Pc-Pf≤ΔP的情况下，看作1个目标，收集峰值把其中心角度作为目标的角度。
另一方面，当最大峰值Pc和其它峰值Pf的接收水平的差比规定值ΔP大的情况下，因为不一定可以看作1个目标，所以把最大峰值的角度作为目标的角度。
以下，用图9A、图9B说明怎样确定上述规定的角度范围。在图9A中，A是本车，B是前面的车辆。到前面车辆B的距离是r，前面车辆的宽度是2a的情况下，如果把相对从前面车辆的中心开始左右分别离开a距离的位置的波束的角度设置为θx，则以下的式子成立。
tanθx＝a/r
因而，变为
θx＝tan-1a/r对应车辆间距离，角度范围发生变化。如果把它制成曲线则如图9B所示。
以上描述了峰值是2个的情况，但当峰值频率大致相同并且接收水平在规定值以上的峰值有3个以上的情况下，例如如图10所示当阈值以上的峰值是Pb、Pd、Pe这3个的情况下，把最左侧的峰值Pb和最右侧的峰值Pe的中心角度设置为目标的角度。
另外，如图11所示，当最大峰值Pb和其它峰值Pd以及Pf的差比较大，该差比规定值大的情况下，即，在
Pb-Pd＞ΔP
Pb-Pf＞ΔP的情况下，把Pb的角度θb作为目标的角度。
进而，当最大峰值Pb和其它的峰值Pd或者Pf之一的接收水平的差在规定值以下的情况下，把最左侧的峰值Pb和最右侧的峰值Pd或者Pf的角度的中心的角度作为目标的角度。另外，当峰值有多个并且和最大峰值的接收水平的差，不是全部在规定值以下而是有几个的情况下，在最大峰值以及上述几个峰值中，把最左侧和最右侧的峰值的角度的中心角度作为目标的角度。
[实施例2]
当是卡车等的大型车辆的情况下，因为从距离不同的多个位置反射波束，所以在基于反射信号的差拍信号的频率中产生差。特别是在行驶在相邻车道中的卡车等的大型车辆的情况下，从前方的反光镜位置附近的反射因为测定角度变为靠近本车道线，所以有时误认为是前面行驶的车辆，对车辆间距离控制等的车辆控制产生影响。因而在本发明中在这种情况下，利用从大型车辆的后部的反射和从前方的反光镜位置附近的反射的位置关系，判断其是行驶在相邻车道上的大型车辆。
图12展示了在直行线路中大型车辆B行驶在本车A行驶的车道的相邻车道的前方的情况。在该图的情况下，从本车A向大型车B发射波束，假设其1束被从作为目标的车辆B的反光镜附近的点P1反射，另一束被从车辆B的后部的点P2反射。这种情况下，虽然基于从P1和P2反射的波束的峰值频率不同，但因为距离接近所以大致相同。因而，从上升区间以及下降区间中，选择具有分别大致相同的峰值频率的峰值，对在上升时以及下降时的各自中的多个峰值进行配对。而后，检测距离各个点P1、P2的距离、相对速度，以及偏移的长度。把在被检测出的本车A的行进方向中的点P1和P2的距离分别设为r1、r2，把相对本车A的点P1和P2的相对速度分别设置为v1、v2，把相对沿着本车A的行进方向延长的线Ls从点P1和P2向下的垂直线的长度(以下，表示为“偏移的长度”)分别设置为l1、l2。而后，在本发明中，
(1)距离的差(r1-r2)在规定的范围内，例如在卡车的长度范围内，即，
r1-r2≤Δr
(2)相对速度的差(v1-v2)在规定的范围中，即，
v1-v2≤ΔV(ΔV0)
(3)当垂直线的长度的差(l1-l2)在规定的范围，例如卡车的宽度的范围内，即
l1-l2≤Δl的情况下，判断为这2个峰值是从同一目标反射的。而后，不输出距离远的一方的点，例如从来自P1的反射信号的峰值的检出数据，把另一方的峰值的波束的角度设置为目标的位置。换句话说，把来自距离最近的反射点的波束的角度设置为目标的角度。由此，可以确定作为控制对象的目标的位置。
另一方面，只在上述(1)-(3)的条件下，车辆B是行驶在相邻车道上的车辆还是行驶在本车道上的车辆不明确。因而，
(4)当l1或者l2的值比规定的值(例如，车道宽度)大的情况下，判断为目标行驶在相邻车道。
在此，描述求l1、l2以及r1、r2的方法。如果把到车辆B的点P1的波束b1的相对本车A的行进方向Ls的角度设置为θ1，把至点P1的距离设置为R1，把至点P2的波束b2的相对本车A的行进方向Ls的角度设置为θ2，把至点P2的距离设置为R2，则
sinθ1＝l1/R1，因而，l1＝R1sinθ1
sinθ2＝l2/R2，因而，l2＝R2sinθ2
另外，
cosθ1＝r1/R1，因而，r1＝R1cosθ1
cosθ2＝r2/R2，因而，r2＝R2cosθ2
图13展示了在弯道中大型车辆B行驶在本车A行驶的车道的相邻车道的前方的情况。这种情况也和图12的情况一样，设从本车A向大型车辆B发射波束，其中1束从作为目标的车辆B的反光镜附近的点P1反射，另一束从车辆B的后部的点P2反射。这种情况下，把在本车A的行驶方向的延长线Ls方向上的点P1和P2的距离分别设置为r1、r2，把相对本车A的点P1和P2的相对速度分别设置为v1、v2，把相对沿着本车A的行驶方向延长的线Ls从点P1和P2开始向下的垂直线的长度分别设置为l1、l2，把从和Ls的交点开始沿着弯道延长到本车行进的线Lc为止的长度分别设置为x1、x2。而后，在本发明中和用图12所示的情况一样，在
(1)距离的差(r1-r2)在规定的范围内，即，
r1-r2≤Δr
(2)相对速度的差(v1-v2)在规定的范围中，即，
V1-V2≤ΔV
(3)垂直线的长度(“偏移的长度”)(l1+x1)和(l2+x2)的差在规定的范围中，即，
|(l1+x1)-(l2+x2)|≤ΔL的情况下，判断为这2个峰值是从同一目标反射的。而后，如果相对P2来说P1在弯道的内侧，则消除P1不输出，而只输出P2，把P2的角度设置为目标的位置，作为控制的对象。
另一方面，只在上述(1)-(3)的条件中，车辆B是行驶在相邻车道上的车辆还是行驶在本车道上的车辆不明确。则，
(4)当(l1+x1)或(l2+x2)的值比规定的值(例如，车道宽度)大的情况下，判断为目标行驶在相邻车道。
因为求出l1、l2以及r1、r2的方法已在前面叙述，所以，在此参照图14叙述x1、x2的求出方法。如果把道路弯曲的曲率半径设置为R，把连接交叉点PR和本车A的线与线Ls所成的角度设置为θ，其中的交叉点PR是从点P1向行进方向的延长线Ls向下做垂直线的延长和半径R的圆周线Lc的交叉点，因为连接本车A和点PR的线的距离大致与r1相等，所以下式成立。
sinθ＝(r1/2)/R＝r1/2R
另一方面，
sinθ＝x1/r1，
x1＝r1sinθ＝r1×r1/2R＝r12/2RR12/2R
(r1R1)
同样，x2也可以求出。
图15A、15B是展示卡车等的大型车辆行驶在本车的相邻车道的前方的情况的图。图15A是行驶在直行道路上的情况，图15B是行驶在弯道上的情况。如图15B所示当行驶在弯道上时，在是卡车等的情况下，与如图15A所示那样行驶在直线方向上的情况相比，有向如图所示靠近车道内侧的倾向。因而，在本发明中当目标是大型车辆等的情况下，在弯道中补正目标的位置使其回到车道的中心。该补正是补正表示目标位置的角度θ，本车A和前面车辆B的距离越近补正角度θ越大。
图16A、16B是展示怎样补正的图，图16A展示把来自目标的反射信号的峰值P的角度只补正Δθ到车道的中心并设置为P’的位置。另外，Δθ根据和前面车辆的距离如图16B所示那样变化。即，随着距离拉开补正角度Δθ减小。
[实施例3]
FM-CW方式雷达输出经三角波形的频率调制的连续的发送波，求出和作为目标的前方车辆的距离。即，来自雷达的发送波在前方车辆上被反射，得到反射波的接收信号和发送信号的差拍信号(雷达信号)。高速傅立叶变换该差拍信号进行频率分析。经频率分析后的差拍信号产生相对目标增大功率的峰值，而把与该峰值对应的频率称为峰值频率。峰值频率具有与距离有关的信息，因为和前方车辆的相对速度产生的多普乐效应，所以在上述三角波形状的FM-CW波的上升时和下降时，该峰值频率不同。而后，从该上升时和下降时的峰值频率中得到和前方车辆的距离以及相对速度。另外，当前方车辆存在多个的情况下，相对各车辆产生一对上升时和下降时的峰值频率。把形成该上升时和下降时的一对峰值频率的过程称为配对。
从卡车那样的大型车辆反射多个波束，即使是同一车辆，至反射点的距离如图12、图13所示不同。因此，根据从同一反射点反射的波束配对上升区间以及下降区间的信号，必须对每个反射点检测距离和相对速度。因而，在本发明中参照图17A、17B说明如何进行配对。图17A、图17B，是横轴表示从目标反射的信号的峰值的角度，纵轴表示峰值频率的曲线。(1)首先，在根据从同一目标反射的波束生成的信号中，在上升区间以及下降区间中接收水平取出最大的信号(Pmax)配对。即，取出在图17A所示的上升区间中的信号中最大水平的信号Pu-max，以及如图17B所示在下降区间中的最大水平的信号Pd-max。而后，配对Pu-max和Pd-max。(2)以下，把来自Pmax的角度和频率的差在大致相同位置上的峰值信号，分别从上升区间和下降区间中取出。例如，在把从上升区间中的Pu-max开始向峰值Pc的向量设为α，把从下降区间中的Pd-max开始向峰值PF的向量设为a时，如果αa，则Pc和PF作为基于从同一点反射的波束的信号进行配对。(3)对于PD和PG，如果βb，则PD和PG作为基于从同一点反射的波束的信号进行配对。(4)对于PE和PM，因为γ≠c，所以不进行采用此方法的配对，进行通常的配对处理。
以下，在用图17A、图17B说明的配对处理中，对于更正确的配对处理的方法，参照图18A、18B的曲线图以及图19的流程图进行说明。
在图18A、18B中，横轴是角度，纵轴是频率。之后，取出在图18A所示的上升区间中的信号中最大水平的信号Pu-max，以及在图18B所示的下降区间中的最大水平信号Pd-max，进行配对。
在图18A、18B中，根据Pu-max以及Pd-max规定范围R1和比R1广泛的区域R2，首先检索在上升区间中的范围R1中是否存在峰值，如果峰值存在则求出该峰值的频率fup1和角度θup1(S1)，把它如图18A所示作为Pc绘出。
进而，适宜地规定范围R1和R2。
以下，判断在下降区间的范围R1中具有和Pc大致相同角度的峰值是否存在(S2)，如果存在(Yes)则求出该峰值PF的频率Fdw1。而后判断fup1和fdw1的差是否在以下范围中(S3)。
ΔF-x≤|fup1-fdw1|≤ΔF+x
在上式中ΔF是Pu-max和Pd-max的频率的差，x是预先设定的值。该式子表示fup1和fdw1的差比Pu-max和Pd-max的频率差大好。即，当在范围R1中有峰值存在的情况下，即使取fup1和fdw1的差比ΔF还宽一些，也可以进行正确的配对的缘故，在上述式子中x的值在可以正确配对的范围中适宜地设定。
而后，如果以上式子所示的条件成立(Yes)，则配对Pc和PF(S4)。
以下，在S2或者S3中当No的情况下，检索在上升区间的范围R2中用范围R1检索的峰值以外的峰值是否存在，如果存在则求出频率fup2和角度θup2(S5)，把它如图18A所示那样作为PD绘出。
以下，判断在下降区间的范围R2中是否存在具有和PD大致相同角度的峰值(S6)，如果存在(Yes)则求出其峰值PG的频率fdw2。而后判断fup2和fdw2的差是否在以下的范围中(S7)。
ΔF-y≤|fup2-fdw2|≤ΔF+y
y是和x同样预先设定的值。但是，这种情况下因为通过组合在比范围R1宽的范围R2中存在的峰值进行配对，所以与组合在范围R1中的峰值时相比条件严格，设为y＜x。通过这样一来即使在组合在宽范围R2中存在的峰值的情况下，也可以避免错误的配对。
而后，如果在上述式子中所示的条件成立(Yes)，则配对PD和PG(S8)。
进而，在S6或者S7中当是No的情况下不进行配对而结束。
在以上的实施例的说明中，说明了目标是大型车辆的情况，但在接收水平中出现多个峰值的情况并不限于必须是大型车辆。另外，在从同一目标的距离不同的多个位置反射波束也并不必须限定为大型车辆。因而，在本发明中目标并不限定于大型车辆。
[实施例4]
图20A、20B是展示从上述实施例1至3所述的本发明方法的流程图的例子。在图示的流程图中，在各步骤中的控制以及判定由图1的信号处理电路3进行。
首先，在S1中进行具有大致相同频率的峰值的群组(グル—プ)化。当是距离本车的距离相同的目标的情况下，峰值频率大致相同。例如，当是大型车辆的情况下，从距离不同的多个位置反射波束，产生多个波束。因此，进行具有大致相同的峰值频率的峰值的群组化。
以下，在S2中判定上述群组化的峰值的接收水平是否在规定的值(阈值)以上。这在大型车辆的情况下，因为被检测出的峰值的水平变高，所以进行这样的判断。在S2中如果是Yes，则判断具有上述大致相同的频率的峰值的检测角度是否在规定的范围内(S3)。例如，判定群组化后的峰值的两端的峰值间的检测角度的范围是否是规定的范围。如果在S3中是Yes，则进入S4，判定这些峰值的接收水平的差是否在规定的值(阈值)以内。这是为了收集接收水平的差不太大的峰值的缘故。如果在S4中是Yes，则进行再群组化处理。即，作为同一目标的峰值收集(S5)。
以下，判定经再群组化处理收集的峰值的接收水平的差是否小(S6)。这种情况下，设定接收水平的差是比在S4中设定的差小的值。如果峰值的接收水平的差小，且是大致相同的水平(Yes)，则因为认为是同一目标，例如从大型卡车和公共汽车的后部，多个波束以同样强度被反射，所以在再群组化处理的峰值内，把最左侧的峰值角度和最右侧峰值的角度的中心的角度设定为目标的角度(S7)。另一方面，当经再群组化处理收集的峰值的接收水平的差大的情况下，例如大的峰值是1个，其两侧存在小的峰值那样的情况下，把大的峰值的最大峰值的角度设定为目标的角度(S8)。
另一方面，在S2、S3、S4中当是No的情况下，即，接收水平不在规定的值以上，具有大致相同峰值频率的峰值的检测角度不在某一范围内，或者接收水平的差不在规定的值以内的情况下，这些峰值有可能是来自不同目标的峰值，或者即使来自同一目标但距离不同的部分，例如来自前方反光镜一部分和后部尾灯附近的峰值。因此，这些峰值不进行再群组化处理而进入步骤S9。
以下，在S9中，对于被再群组化的多个峰值，或者在S1中被群组化的多个峰值，配对上升时和下降时的峰值频率，在S10中分别求出至反射多个波束的目标的各部分的距离、相对速度、检测角度，以及从本车行驶的车道开始向横方向的偏移的长度。配对例如如在上述[实施例3]中说明的那样进行。另外，上述偏移的长度如在上述[实施例2]中说明的那样求出。而后，在S11中，为了保持目标的数据的连续性，进行过去的数据的接替处理。
以下在S12中，判定对各部分求得的距离、相对速度，以及从本车行驶的车道开始向横方向的偏移的长度的差是否在规定的值(阈值：Δr，Δv，Δl)以下。如果在S12中根据各峰值求得的目标的各部分的距离、相对速度，角度，以及从车道开始向横方向的偏移的差在规定的值的范围内(Yes)，则因为认为这些峰值是同一目标的峰值，所以进行是大型车辆的判定计数。即，使计数+1(S13)。该计数在每个流程(フロ—)中进行。而后，在S14中判定上述大型车辆判定计数数是否在规定值以上。这是因为，在S12中考虑到在判定为大型车辆的必要条件存在的情况下，有虽然不是大型车辆，但例如是来自并排行驶在前方的2辆车的多个峰值偶然满足上述必要条件的情况，因而不能一次判定为大型车辆的缘故。在S14中当计数数在规定值以上的情况下(Yes)，判定为是大型车辆(S15)。但是，当计数值未达到规定值以上的情况下(No)，流程结束，进入以下一流程。
以下，在判定为大型车辆的多个峰值中，从基于从车辆的前部等的距离远的部分，例如从反光镜位置附近被反射的波束的峰值中求得的距离和相对速度的输出被除去(S16)。换句话说，把来自距离最近的反射点的峰值的角度设定为目标的角度。而后，把从基于从车辆的后部被反射的波束的峰值求得的目标的位置作为控制对象位置。但是，当判断为目标的位置是相邻车道的情况下，补正该大型车辆的检测角度，使得如图16A所示，回到外侧(S17)，结束流程。进而，目标是否是相邻车道，可以根据在[实施例2]中说明的方法判定。
另一方面，在S12中当是No的情况下，即，基于各峰值求得的目标的各部分的距离、相对速度、角度，以及从车道开始向横方向的偏移的差不在规定的值的范围内，各个距离和相对速度等的差超过了规定的值的情况下，进入S18。而后，扩大上述规定的范围(阈值)用其它阈值(Δr’，Δv’，Δl’)进行再判定。在S18中判定的结果，当再次未满足必要条件的情况下(No)，把大型车辆判定计数器设置为-1(S19)。以下判定大型车辆判定计数器是否是0(S20)，如果是Yes则解除大型车辆判定(S21)。进而，当在S18中满足必要条件的情况下(Yes)，以及在S20中计数器不是0的情况下(No)，不解除大型车辆判定，而结束该次的流程。

Claims (14)

1.一种扫描式雷达的信号处理方法，包括：在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，以峰值频率大致相同的水平选择接收水平在规定值以上的峰值，当该被选择的峰值有多个的情况下，从最左侧和最右侧的峰值的角度，求出它们的中心的角度，把得到的中心的角度作为目标的角度。
2.权利要求1所述的扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，当上述被选择的峰值数是2的情况下，从最大峰值求出在规定的角度范围中的峰值的角度，求出该峰值的角度和上述最大峰值的角度之间的中心的角度，把得到的该中心的角度作为目标的角度。
3.权利要求2所述的扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，只在上述最大峰值和从最大峰值开始在规定的角度范围中的峰值的接收水平的差在规定值以下的情况下，把上述中心的角度作为目标的角度。
4.权利要求2所述的扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，当上述最大峰值和从最大峰值开始在规定的角度范围中的峰值的接收水平的差比规定值大的情况下，把上述最大峰值的角度作为目标的角度。
5.权利要求1所述的扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，当上述被选择的峰值数是3以上的情况下，只在这3个以上的峰值中最大峰值和此外的峰值的接收水平的差在规定值以下时，把上述中心的角度作为目标的角度。
6.权利要求1所述的扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，当上述被选择的峰值数是3以上的情况下，当在这3个以上的峰值中最大峰值和此外的峰值的接收水平的差比规定值大时，把上述最大峰值的角度设置为目标的角度。
7.权利要求1所述的扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，当上述被选择的峰值数是3以上的情况下，当在这3个以上的峰值中最大峰值和此外的峰值中的多个峰值的接收水平的差在规定值以下时，在上述最大峰值和上述多个峰值中，从最左侧和最右侧的峰值的角度，求出它们的中心的角度，把得到的中心的角度作为目标的角度。
8.一种扫描式雷达的信号处理方法，包括：在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，选择峰值频率是大致相同的水平的多个峰值，对该多个峰值进行配对，检测来自目标的各反射点的距离、相对速度，以及偏移的长度，当来自被检测的各反射点的距离、相对速度，以及偏移的长度的差都在规定值以下的情况下，判定为上述多个峰值是同一目标的峰值。
9.权利要求8所述扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，在上述多个峰值中，把来自上述距离最近的反射点的峰值的角度作为目标的角度。
10.权利要求8所述扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，判定上述同一目标是大型车辆。
11.权利要求8所述扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，当上述偏移的长度比规定值大的情况下，判定为上述目标行驶在相邻车道。
12.权利要求8所述扫描式雷达的信号处理方法，其特征在于，当在弯道行驶中判定为上述目标行驶在相邻车道的情况下，补正该目标的位置使其回到车道的中心。
13.一种扫描式雷达的信号处理方法，包括：在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，在雷达信号的上升区间和下降区间中取出接收水平最大的峰值信号进行配对，接着从上述上升区间和下降区间中取出位于从该接收水平最大的峰值信号开始角度以及频率的差大致在相同位置的峰值信号进行配对。
14.一种扫描式雷达的信号处理方法，包括：在根据从目标反射的雷达信号生成的峰值中，在雷达信号的上升区间和下降区间中分别取出接收水平最大的峰值信号进行配对，规定由包含该最大信号的频率以及角度的规定宽度的频率以及角度规定的范围R1，和比该范围R1宽的范围R2，分别从上述上升区间和下降区间的范围R1和R2中检索具有大致相同角度的峰值，当从该范围R1检索时，在峰值的频率差在规定的范围内的情况下进行配对，当从上述范围R2检索时，在峰值的频率差在比上述规定的范围小的规定的范围内的情况下进行配对。
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