專(zhuān)利名稱(chēng)：雷達(dá)設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此所述的實(shí)施例總體上涉及雷達(dá)設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
一些汽車(chē)被安裝了毫米波雷達(dá)(下面稱(chēng)為雷達(dá))。這樣的毫米波雷達(dá)在汽車(chē)上被安裝得面向前，并且用于汽車(chē)之間分隔距離警告和汽車(chē)速度控制。作為汽車(chē)安裝的雷達(dá)，使用電子掃描雷達(dá)，諸如調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)、多頻連續(xù)波(CW)雷達(dá)和脈沖雷達(dá)。當(dāng)汽車(chē)周?chē)姓系K物時(shí)，汽車(chē)安裝的雷達(dá)向汽車(chē)之間分隔距離警告和汽車(chē)速度控制系統(tǒng)提供目標(biāo)數(shù)據(jù)，該目標(biāo)數(shù)據(jù)具有關(guān)于在汽車(chē)和障礙物之間的分隔距離、方位和速度的相對(duì)信息。汽車(chē)之間分隔距離警告和汽車(chē)速度控制系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)素來(lái)保持在汽車(chē)和障礙物之間的分隔距離，當(dāng)預(yù)期碰撞時(shí)發(fā)出警告，并且執(zhí)行汽車(chē)控制以將汽車(chē)減速 (下面稱(chēng)為撞擊減小控制)(參見(jiàn)例如JP-2006-275840-A)。因此，期望汽車(chē)安裝的雷達(dá)能夠迅速地精確地檢測(cè)汽車(chē)可能碰撞的物體。在一般的公路上，存在比雷達(dá)的接收天線(xiàn)光軸的高度足夠高地定位的反射結(jié)構(gòu)， 諸如高跨橋、雪棚和山崩躲藏處(下面稱(chēng)為在上物體(overhead object) )0根據(jù)法律規(guī)定， 這樣的在上物體應(yīng)當(dāng)被定位得比汽車(chē)足夠高(具體地說(shuō)，4. 5m或更高)。因此，這樣的在上物體不阻礙汽車(chē)的通過(guò)。然而，當(dāng)前的雷達(dá)設(shè)備可能將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體。由于由雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行的這樣的誤判，所以雖然實(shí)際上處于安全通過(guò)的狀態(tài)，但是汽車(chē)控制裝置將錯(cuò)誤地確定有碰撞的危險(xiǎn)。由于這樣的錯(cuò)誤確定，可能發(fā)出警告，或可能不必要地將汽車(chē)減速， 由此使司機(jī)惱怒。為了處理上面的問(wèn)題，試圖控制天線(xiàn)方向。然而，這樣的方法要求提高的高功能。 實(shí)際上難以在微型化和低成本上在汽車(chē)安裝的雷達(dá)中適配天線(xiàn)方向控制。另一方面，當(dāng)汽車(chē)周?chē)鷽](méi)有阻礙物時(shí)，雷達(dá)未檢測(cè)到任何事物，并且雷達(dá)不向汽車(chē)速度控制系統(tǒng)輸出目標(biāo)數(shù)據(jù)。在該情況下，汽車(chē)速度控制系統(tǒng)和駕駛控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，使得汽車(chē)在預(yù)設(shè)的速度和轉(zhuǎn)向角行駛。在此，如果在汽車(chē)周?chē)姓系K物，則有時(shí)，障礙物的高度可能相對(duì)于汽車(chē)離地凈高足夠低。因?yàn)檫@樣的障礙物(下面稱(chēng)為低高度物體)不妨礙汽車(chē)的通過(guò)，所以應(yīng)當(dāng)忽視這樣的障礙物，使得不發(fā)出汽車(chē)之間分隔距離警告，并且，汽車(chē)速度控制系統(tǒng)和駕駛控制系統(tǒng)允許汽車(chē)?yán)^續(xù)以已經(jīng)設(shè)置的速度和轉(zhuǎn)向角行駛。然而，當(dāng)使用在高度方向上沒(méi)有分辨率的汽車(chē)安裝的雷達(dá)時(shí)，有時(shí)，可能根據(jù)天線(xiàn)
6特許和反射強(qiáng)度來(lái)將低高度物體誤判為通過(guò)阻礙障礙物。由于雷達(dá)的這樣的誤判，所以雖然實(shí)際上處于安全的通過(guò)狀態(tài)中，但是汽車(chē)控制裝置將錯(cuò)誤地確定有碰撞的危險(xiǎn)。由于這樣的錯(cuò)誤確定，可能發(fā)出警告，或可能不必要地將汽車(chē)減速，由此使司機(jī)惱怒。而且，存在被后面的汽車(chē)撞上的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例也提供了一種雷達(dá)設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序，用于在沒(méi)有天線(xiàn)方向控制的情況下，識(shí)別所檢測(cè)的物體是否是在上物體。根據(jù)實(shí)施例，提供了一種雷達(dá)設(shè)備，包括發(fā)送天線(xiàn)，其被構(gòu)造為發(fā)送電磁波；接收天線(xiàn)，其被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)送的電磁波已經(jīng)被物體反射時(shí)接收電磁波；接收波獲取部分，其被構(gòu)造為以特定時(shí)間間隔獲取所述接收的電磁波；接收功率計(jì)算器，其被構(gòu)造為作為由所述接收波獲取部分的獲取次數(shù)的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的功率；代表點(diǎn)提取器，其被構(gòu)造為從所述函數(shù)提取多個(gè)代表點(diǎn)；以及確定部分，其被構(gòu)造為基于所述代表點(diǎn)確定所述物體是否是比所述接收天線(xiàn)的所述光軸高地定位的在上物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)調(diào)整適當(dāng)?shù)拇睃c(diǎn)，可以對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響，因此，可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述代表點(diǎn)提取器提取其中所述函數(shù)呈現(xiàn)極值的點(diǎn)，并且其中，所述確定部分基于所述極值來(lái)確定所述物體是否是在上物體。根據(jù)上面的特征，因此，可以對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響，因此，可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)數(shù)所述極值的數(shù)量，并且當(dāng)所述極值的數(shù)量超過(guò)特定閾值時(shí)，將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，由于在上物體的高度越高則極值的數(shù)量越大的關(guān)系，所以通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)奶囟ㄩ撝?，可以?duì)于物體是在上物體作出明確的確定，因此，可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，所述設(shè)備進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，其被構(gòu)造為存儲(chǔ)與在所述物體和所述接收天線(xiàn)的所述光軸之間在高度上的相應(yīng)差相關(guān)聯(lián)的極值的數(shù)量，其中，所述確定部分從所述存儲(chǔ)器提取與計(jì)數(shù)的極值的數(shù)量對(duì)應(yīng)的高度差。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢詮乃鲇?jì)數(shù)的極值的數(shù)量導(dǎo)出在所述物體和所述接收天線(xiàn)光軸之間的高度差，所以可以從這個(gè)高度差計(jì)算物體的高度。因此，通過(guò)當(dāng)所述物體是在上物體時(shí)將所述物體高度與所述汽車(chē)高度作比較，可以確定所述汽車(chē)是否將與所述物體碰撞。因此，可以預(yù)先向汽車(chē)司機(jī)通知在所述物體和安裝了所述雷達(dá)設(shè)備的所述汽車(chē)之間的即將發(fā)生的碰撞的危險(xiǎn)。當(dāng)所述物體不是在上物體時(shí)，也可以從如此計(jì)算的物體的高度估計(jì)所述物體的汽車(chē)類(lèi)型?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算近似函數(shù)，所述近似函數(shù)近似于在所述代表點(diǎn)的所述獲取次數(shù)和功率的關(guān)系，并且所述確定部分基于所述近似函數(shù)來(lái)確定所述物體是否是在上物體。根據(jù)上面的特征，可以通過(guò)計(jì)算適當(dāng)?shù)慕坪瘮?shù)來(lái)從所述計(jì)算的近似函數(shù)的特許確定物體是否是在上物體。因此，可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分使用一階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系，并且當(dāng)所述一階函數(shù)的一階系數(shù)超過(guò)特定閾值時(shí)，將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)特定閾值的適當(dāng)選擇，可以對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響，因此，可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分使用一階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系，計(jì)算在一階函數(shù)的值和所接收電磁波的功率或所述代表點(diǎn)的功率之間在特定獲取次數(shù)的差，并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)將所述一階函數(shù)的值和所述接收的功率之間的差相對(duì)于指定的閾值作比較，可以確定物體是否是在上物體，因此，以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體。可以提供所述設(shè)備，其中，所述確定部分使用一階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系，使用二階或更高階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系，計(jì)算在所述一階函數(shù)的值和所述二階或更高階函數(shù)的值之間在特定獲取次數(shù)的差，并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)閷?duì)于在上物體而言在相同的分隔距離的在所述一階函數(shù)的值和所述二階或更高階函數(shù)的值之間的差變得更大，所以可以對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響。因此，可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分基于在預(yù)定獲取次數(shù)的在所述代表點(diǎn)處的功率來(lái)確定所述物體是否是在上物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)預(yù)定獲取次數(shù)(例如，與相對(duì)于物體的分隔距離150m對(duì)應(yīng)的獲取次數(shù))的適當(dāng)確定，因?yàn)榭梢曰谠谶@個(gè)獲取次數(shù)的所述代表點(diǎn)的功率來(lái)作出物體是否是在上物體的確定，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算在所述預(yù)定獲取次數(shù)在所述代表點(diǎn)的功率和在指定獲取次數(shù)在所述代表點(diǎn)的功率之間的差，并且基于所述差來(lái)確定所述物體是否是在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢曰谠谒鲋付ǐ@取次數(shù)(例如，與相對(duì)于物體的分隔距離150m對(duì)應(yīng)的獲取次數(shù))的所述代表點(diǎn)的功率和其他代表點(diǎn)的功率之間的差進(jìn)行物體是否是在上物體的確定，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體。可以提供所述設(shè)備，其中，所述確定部分使用二階或更高階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系，計(jì)算在所述預(yù)定獲取次數(shù)在所述代表點(diǎn)的功率和在特定獲取次數(shù)的所述二階或更高階函數(shù)的值，并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢曰谠谒鲎鞫A或更高階函數(shù)的值和所述初始值之間的差來(lái)對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體。可以提供所述設(shè)備，其中，所述確定部分基于在所述代表點(diǎn)的功率來(lái)計(jì)算所述物體的雷達(dá)橫截面，基于所述雷達(dá)橫截面來(lái)計(jì)算用于特定獲取次數(shù)的所接收的電磁波的估計(jì)功率值，并且基于所述估計(jì)的功率值來(lái)確定所述物體是在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)將所述估計(jì)的功率值與所述接收的電磁波的所述功率或所述代表點(diǎn)的所述功率作比較來(lái)確定物體是否是在上物體，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算在所述指定獲取次數(shù)的所述估計(jì)功率值和在所述獲取次數(shù)的所述代表點(diǎn)的功率之間的差，并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢曰谠谒龃睃c(diǎn)的所述功率和所述估計(jì)功率值之間的差來(lái)對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算用于近似在所述代表點(diǎn)的所述獲取次數(shù)和功率的關(guān)系的近似函數(shù)，計(jì)算在所述估計(jì)的功率值和在指定獲取次數(shù)的所述近似函數(shù)的值之間的差，并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢曰谠谒龉烙?jì)功率值和在指定獲取次數(shù)的所述近似函數(shù)的值之間的差來(lái)對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述代表點(diǎn)提取器從在獲取次數(shù)的指定范圍中的所接收電磁波的功率提取多個(gè)代表點(diǎn)，并且其中，所述確定部分基于在所述特定獲取次數(shù)的所述多個(gè)代表點(diǎn)來(lái)確定所述物體是否是在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢曰谠讷@取次數(shù)的特定范圍中的相對(duì)于獲取次數(shù)的多個(gè)代表點(diǎn)來(lái)確定物體是否是在上物體，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體。
可以提供所述設(shè)備，其中，當(dāng)在由在所述指定獲取次數(shù)的相對(duì)于獲取次數(shù)的代表點(diǎn)描繪的路徑中存在向下指示的下沉?xí)r，所述確定部分將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)槿绻嬖谟糜陲@示在所述預(yù)定獲取次數(shù)的所述多個(gè)代表點(diǎn)中的局部最小值的點(diǎn)則可以確定物體是在上物體，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，當(dāng)在以獲取次數(shù)的次序?qū)⒃谒鎏囟ǐ@取次數(shù)的所述多個(gè)代表點(diǎn)連接在一起的曲線(xiàn)中有局部最小值時(shí)，所述確定部分將所述物體確定為在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢詫?duì)于物體是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)或由于所述雷達(dá)設(shè)備的低采樣頻率導(dǎo)致的接收功率值的錯(cuò)過(guò)的獲取影響，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述確定部分在所述特定獲取次數(shù)使用二次函數(shù)來(lái)近似在相對(duì)于獲取次數(shù)的多個(gè)代表點(diǎn)的功率，計(jì)算由所述二次函數(shù)的局部最小值或最小值顯示的所述獲取次數(shù)， 并且基于在所述局部最大值或最小值顯示的所述獲取次數(shù)來(lái)確定所述物體是否是在上物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢詫?duì)于物體是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)或由于所述雷達(dá)設(shè)備的低采樣頻率導(dǎo)致的接收功率值的錯(cuò)過(guò)的獲取影響，所以可以防止將在上物體誤判為具有碰撞危險(xiǎn)的物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，所述設(shè)備進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，其被構(gòu)造為存儲(chǔ)與在所述物體和所述接收天線(xiàn)的所述光軸之間的相應(yīng)的高度差相關(guān)聯(lián)的所述獲取次數(shù)，其中，所述確定部分從所述存儲(chǔ)器提取與由所述局部最小值或最小值顯示的所述獲取次數(shù)對(duì)應(yīng)的所述高度差。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢詮乃龃鎯?chǔ)器提取與由所述局部最小值或最小值顯示的所述獲取次數(shù)對(duì)應(yīng)的所述高度差，所以可以將這個(gè)高度差計(jì)算所述物體的高度。因此，當(dāng)所述物體是否是在上物體時(shí)，可以通過(guò)將所述物體的高度與所述汽車(chē)的高度作比較來(lái)確定所述汽車(chē)是否將與所述物體碰撞?？梢灶A(yù)先向所述汽車(chē)的司機(jī)通知在所述物體和安裝了所述雷達(dá)設(shè)備的汽車(chē)之間的即將到來(lái)的碰撞的危險(xiǎn)。當(dāng)所述物體不是在上物體時(shí)，可以從如此計(jì)算的物體的高度來(lái)估計(jì)所述物體的汽車(chē)類(lèi)型。根據(jù)實(shí)施例，也提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理，所述處理包括以特定時(shí)間間隔獲取由接收天線(xiàn)接收的的電磁波；作為所述獲取次數(shù)的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的功率；從所述函數(shù)提取多個(gè)代表點(diǎn)；以及基于所述代表點(diǎn)確定所述物體是否是比所述接收天線(xiàn)的所述光軸高地定位的在上物體。根據(jù)上面的特征，從相對(duì)于獲取次數(shù)的所接收的電磁波的函數(shù)提取多個(gè)代表點(diǎn)，并且可以基于這多個(gè)代表點(diǎn)確定所述物體是否是在上物體。因此，通過(guò)提取適當(dāng)?shù)拇睃c(diǎn)， 可以對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響。實(shí)施例提供了一種雷達(dá)設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序，能夠確定由雷達(dá)檢測(cè)的物體是否是低高度物體。根據(jù)實(shí)施例，也提供了一種雷達(dá)設(shè)備，包括發(fā)送天線(xiàn)，其被構(gòu)造為發(fā)送電磁波；接收天線(xiàn)，其被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)送的電磁波已經(jīng)被物體反射時(shí)接收電磁波；分隔距離檢測(cè)器，其被構(gòu)造為基于所述接收的電磁波來(lái)檢測(cè)相對(duì)于所述物體的分隔距離；接收功率計(jì)算器，其被構(gòu)造為作為所述檢測(cè)的分隔距離的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的所述功率；面積計(jì)算器，其被構(gòu)造為計(jì)算由用于表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界限定的特定分隔距離分段中的區(qū)域的面積；以及檢測(cè)部分，其被構(gòu)造為基于所述計(jì)算的面積來(lái)確定所述物體是否是低高度物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)將所述接收功率表達(dá)為在所述雷達(dá)設(shè)備和所述物體之間的分隔距離，使得能夠區(qū)別由所述雷達(dá)檢測(cè)的物體是否是正常物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述檢測(cè)部分僅當(dāng)所述分隔距離在特定范圍內(nèi)時(shí)基于所述接收波的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算所述面積。根據(jù)上面的特征，可以提高由所述雷達(dá)檢測(cè)的所述物體是否是低高度物體的確定的效率，并且增強(qiáng)所述確定精確度。根據(jù)實(shí)施例，也提供了一種雷達(dá)設(shè)備，包括發(fā)送天線(xiàn)，其被構(gòu)造為發(fā)送電磁波；接收天線(xiàn)，其被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)送的電磁波已經(jīng)被物體反射時(shí)接收電磁波；接收功率計(jì)算器，其被構(gòu)造為作為時(shí)間的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的所述功率；面積計(jì)算器，其被構(gòu)造為計(jì)算由用于表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界限定的特定時(shí)間分段中的區(qū)域的面積；以及檢測(cè)部分，其被構(gòu)造為基于所述計(jì)算的面積來(lái)確定所述物體是否是低高度物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)將所述接收功率表達(dá)為時(shí)間的函數(shù)，使得能夠確定由所述雷達(dá)檢測(cè)的所述物體是否是低高度物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述檢測(cè)部分僅當(dāng)所述時(shí)間在特定范圍內(nèi)時(shí)基于所述接收波的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算所述面積。根據(jù)上面的特征，可以提高由所述雷達(dá)檢測(cè)的所述物體是否是低高度物體的確定的效率，并且增強(qiáng)所述確定精確度?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述面積計(jì)算器計(jì)算由所述曲線(xiàn)和特定的直線(xiàn)作為邊界限定的區(qū)域的面積，或計(jì)算由所述曲線(xiàn)和特定曲線(xiàn)作為邊界限定的所述區(qū)域的面積。根據(jù)上面的特征，在特定分段中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)計(jì)算由所述曲線(xiàn)和特定直線(xiàn)作為邊界確定的區(qū)域(封閉空間)的面積，可以從當(dāng)物體是低高度物體時(shí)計(jì)算的面積和當(dāng)所述物體是正常物體時(shí)計(jì)算的面積之間檢測(cè)到差，所以，可以確定物體是否是在上物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，所述面積計(jì)算器計(jì)算由所述曲線(xiàn)和根據(jù)所接收的接收波功率的平均值確定的特定直線(xiàn)作為邊界限定的區(qū)域的面積。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢允沟迷诋?dāng)所述物體是低高度物體時(shí)和當(dāng)所述物體是正常物體時(shí)計(jì)算的面積之間的差是較大的差，所以可以以良好的精度來(lái)進(jìn)行確定物體是否是低高度物體?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，當(dāng)在多個(gè)分段上的面積的和超過(guò)特定閾值時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)基于分段面積的確定來(lái)以較大的差表達(dá)在正常物體和低高度物體之間的差，所以可以在設(shè)置所述閾值上獲得余地，并且可以以高精度來(lái)進(jìn)行確定?？梢蕴峁┧鲈O(shè)備，其中，當(dāng)在來(lái)自多個(gè)分段的任何分段中的面積超過(guò)特定閾值時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢栽谕瓿伤蟹侄蔚拿娣e的計(jì)算之前進(jìn)行確定，所以即使當(dāng)在所述雷達(dá)和所述物體之間有較大的分隔距離時(shí)，也可以進(jìn)行正常物體的確定。結(jié)果， 可以然后以更多的時(shí)間余地來(lái)執(zhí)行汽車(chē)減速和/或物體回避行為。可以提供所述設(shè)備，其中，當(dāng)所述面積超過(guò)特定閾值的次數(shù)已經(jīng)超過(guò)預(yù)定次數(shù)時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。根據(jù)上面的特征，因?yàn)榭梢栽谕瓿伤兴龇侄蔚拿娣e的計(jì)算之前進(jìn)行確定，所以即使當(dāng)在所述雷達(dá)和所述物體之間有較大的分隔距離時(shí)，也可以進(jìn)行正常物體的確定。 結(jié)果，可以然后以更多的時(shí)間余地來(lái)執(zhí)行汽車(chē)減速和/或物體回避行為。根據(jù)實(shí)施例，也提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理，所述處理包括基于由接收天線(xiàn)接收的電磁波來(lái)檢測(cè)相對(duì)于所述物體的分隔距離；作為所述檢測(cè)的分隔距離的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的所述功率；計(jì)算由用于表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界限定的特定分隔距離分段中的區(qū)域的面積；以及基于所述計(jì)算的面積來(lái)確定所述物體是否是低高度物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)作為分隔距離的函數(shù)表達(dá)所述接收功率，可以確定由所述雷達(dá)檢測(cè)的物體是否是低高度物體。根據(jù)實(shí)施例，也提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理，所述處理包括
作為時(shí)間的函數(shù)來(lái)計(jì)算所接收的電磁波的功率；計(jì)算由用于表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界限定的特定時(shí)間分段中的區(qū)域的面積；以及基于所述計(jì)算的面積來(lái)確定所述物體是否是低高度物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)作為分隔距離的函數(shù)表達(dá)所述接收功率，可以確定由所述雷達(dá)檢測(cè)的物體是否是低高度物體。


圖1圖示根據(jù)第一到第七實(shí)施例的電子掃描雷達(dá)設(shè)備的功能配置。圖2A和2B圖示由于在三角波的下移區(qū)域和上移區(qū)域中的發(fā)送波和接收波導(dǎo)致的差拍信號(hào)(beat signal)的出現(xiàn)。圖3圖示一種用于計(jì)算反射波相對(duì)于在垂直于多個(gè)天線(xiàn)的陣列的布置平面的方向上的軸的到達(dá)角度的方法。圖4圖示目標(biāo)提取處理。圖5圖示在數(shù)值模擬中使用的汽車(chē)和在上物體之間的位置關(guān)系。圖6A和圖6B分別圖示在想象在上物體和前向物體的模擬中的作為分隔距離的函數(shù)的估計(jì)接收功率。圖7圖示相對(duì)于到物體的分隔距離而言的從在上物體的接收功率和接收功率的局部最大點(diǎn)。圖8圖示局部最大點(diǎn)提取處理。圖9圖示在相對(duì)于與物體的分隔距離而言的在接收功率曲線(xiàn)上表達(dá)的接收功率的局部最大點(diǎn)和局部最大點(diǎn)的編號(hào)。圖10圖示相對(duì)于高度差檢測(cè)的局部最大值的數(shù)量。圖11圖示局部最大值K的檢測(cè)數(shù)量和相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)高度差A(yù)h的表。圖12圖示使用所檢測(cè)的局部最大值的數(shù)量的在上物體區(qū)別處理。圖13A和圖13B圖示連接在相對(duì)于分隔距離的接收功率曲線(xiàn)上的局部最大值的曲線(xiàn)和對(duì)于連接局部最大值的該曲線(xiàn)的直線(xiàn)近似。圖14圖示在一階近似直線(xiàn)的一階系數(shù)和高度差之間的關(guān)系。圖15圖示使用一階函數(shù)的一階系數(shù)的在上物體區(qū)別處理。圖16A和圖16B圖示接收功率的局部最大值曲線(xiàn)、一階近似直線(xiàn)和三階近似曲線(xiàn)以及在一階近似直線(xiàn)上的功率值和在三階近似曲線(xiàn)上的功率值之間的差的絕對(duì)值的和。圖17圖示使用在一階近似直線(xiàn)上計(jì)算的功率值和在三階近似曲線(xiàn)上計(jì)算的功率值之間的差的絕對(duì)值的和的在上物體區(qū)別處理。圖18A和圖18B圖示接收功率的局部最大值曲線(xiàn)、用于表示初始功率值的直線(xiàn)和對(duì)于局部最大值曲線(xiàn)的三階近似曲線(xiàn)以及在初始功率值和在三階近似曲線(xiàn)上的功率值之間的差的絕對(duì)值的和。圖19是用于比較在在上物體和前向物體的接收功率的初始功率值和局部最大值之間的差的和的圖。圖20圖示使用在初始功率值和在三階近似曲線(xiàn)上的功率值之間的差的和的在上
13物體區(qū)別處理。圖21A和圖21B是用于比較預(yù)測(cè)的自由空間傳播曲線(xiàn)和理論自由空間傳播損失曲線(xiàn)的圖。圖22圖示相對(duì)于分隔距離dz而言的、在預(yù)測(cè)的自由空間傳播損失曲線(xiàn)(估計(jì)的功率值)和接收功率的局部最大值之間的差。圖23圖示使用在預(yù)測(cè)的自由空間傳播損失曲線(xiàn)(估計(jì)的功率值)和接收功率的局部最大值之間的差的在上物體區(qū)別處理。圖24A和圖MB圖示使用直接波分量的第一零點(diǎn)的在上物體區(qū)別方法。圖25圖示通過(guò)區(qū)別是否在相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值的改變中存在局部最小值的在上物體區(qū)別處理。圖沈是用于比較根據(jù)每一個(gè)高度差Δ h的二次近似等式計(jì)算的、其中顯示局部最大值的分隔距離和與對(duì)于每一個(gè)高度差A(yù)h計(jì)算的第一零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分隔距離的理論值的圖形。圖27圖示其中顯示局部最小值的分隔距離dlm和相應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的高度差A(yù)h的表。圖28圖示使用在根據(jù)二次近似等式計(jì)算的局部最小值的位置顯示的分隔距離的在上物體區(qū)別處理。圖四圖示根據(jù)第八實(shí)施例的電子掃描雷達(dá)設(shè)備的功能配置。圖30圖示其中在汽車(chē)之前存在空罐的行駛條件模型。圖31圖示在雷達(dá)接收功率和仰角之間的關(guān)系。圖32A圖示正常物體的接收功率的分隔距離特性，并且圖32B圖示低高度物體的接收功率的分隔距離特性。圖33A圖示在直接路徑和間接路徑之間的路徑差的分隔距離特性，并且圖33B圖示相差的正弦值的分隔距離特性。圖34圖示單檢測(cè)低高度物體時(shí)給定分段的接收功率的標(biāo)準(zhǔn)值。圖35圖示標(biāo)準(zhǔn)功率的分隔距離特性。圖36A和36B圖示導(dǎo)出閉合部分并且計(jì)算閉合部分的面積；圖37圖示計(jì)算閉合部分的面積的示例。圖38A和38B是用于比較正常物體的接收功率曲線(xiàn)和分段平均值與低高度物體的接收功率區(qū)域和分段平均值的圖。圖39A、39B和39C是用于在正常物體的標(biāo)準(zhǔn)功率和低高度物體的標(biāo)準(zhǔn)功率的面積之間比較的圖。圖40圖示用于制定標(biāo)準(zhǔn)功率的絕對(duì)值的積分的范圍的方法。圖41A和圖41B圖示每一個(gè)分段的積分值的分隔距離特性。圖42圖示目標(biāo)提取處理。圖43圖示低高度物體區(qū)別處理。
具體實(shí)施例方式參考附圖描述根據(jù)第一至第七實(shí)施例的電子掃描雷達(dá)設(shè)備(FMCW毫米波雷達(dá))。圖1圖示根據(jù)實(shí)施例的電子掃描雷達(dá)設(shè)備的功能配置。如圖1中所示，根據(jù)實(shí)施例的電子掃描雷達(dá)設(shè)備1包括接收天線(xiàn)I1至In、混合器 2!至&、發(fā)射天線(xiàn)3、分離器4、濾波器S1至5n(其中，η是正整數(shù))、開(kāi)關(guān)(SW)6、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)(接收波獲取部分)7、控制器8、三角波發(fā)生器9、壓控振蕩器(VCO) 10和信號(hào)處理器20 ο信號(hào)處理器20被構(gòu)造得包括存儲(chǔ)器21、接收功率計(jì)算器22、數(shù)字波束形成(DBF) 部分23、分隔距離檢測(cè)器M、速度檢測(cè)器25、方位檢測(cè)器26、目標(biāo)跟蹤部分27、代表點(diǎn)提取器觀(guān)、確定部分四和目標(biāo)輸出部分30。接下來(lái)，將參考圖1來(lái)描述根據(jù)實(shí)施例的電子掃描雷達(dá)設(shè)備的操作。接收天線(xiàn)I1至1 接收已經(jīng)被物體反射并且從物體返回的發(fā)射波的到達(dá)的反射波， 即接收波?；旌掀?amp;至&分別混合用于從發(fā)射天線(xiàn)3的發(fā)射的發(fā)射波和已經(jīng)被接收天線(xiàn)I1 至In的每一個(gè)接收并且被放大器放大的接收波的信號(hào)，由此產(chǎn)生與相應(yīng)的頻率差對(duì)應(yīng)的差拍信號(hào)。發(fā)射天線(xiàn)3用于發(fā)射發(fā)射信號(hào)，該信號(hào)是作為用于向物體發(fā)射的波的、已經(jīng)在壓控振蕩器(VCO)IO中頻率調(diào)制的、由三角波發(fā)生器9產(chǎn)生的三角波信號(hào)。分離器4將來(lái)自VCO 10的頻率調(diào)制的發(fā)射信號(hào)分離和分布到混合器&至&和發(fā)射天線(xiàn)3。相應(yīng)的濾波器S1至\對(duì)于在用于與接收天線(xiàn)I1至In對(duì)應(yīng)的Chl至Chn的相應(yīng)的混合器至&中產(chǎn)生的差拍信號(hào)執(zhí)行頻帶限制，并且向開(kāi)關(guān)(SW) 6提供頻帶限制的差拍信號(hào)。根據(jù)從控制器8輸入的采樣信號(hào)，SW 6依序在通過(guò)濾波器S1至\的、用于對(duì)應(yīng)于接收天線(xiàn)I1至In的Chl至Chn的差拍信號(hào)之間轉(zhuǎn)換，并且將差拍信號(hào)提供到ADC(接收波獲取部分)7。ADC (接收波獲取部分)7將從SW 6輸入的、用于對(duì)應(yīng)于接收天線(xiàn)I1至In的Chl至 Chn的差拍信號(hào)與采樣信號(hào)同步地同步到采樣信號(hào)，并且將信號(hào)模/數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)被依序存儲(chǔ)在信號(hào)處理器20中的存儲(chǔ)器21的波形存儲(chǔ)區(qū)域中。換句話(huà)說(shuō)，ADC (接收波獲取部分)7以特定時(shí)間間隔獲取差拍信號(hào)。例如通過(guò)微計(jì)算機(jī)來(lái)構(gòu)造控制器8，并且控制器8根據(jù)例如在附圖中未示出的ROM 中存儲(chǔ)的控制程序來(lái)執(zhí)行在圖1中所示的電子掃描雷達(dá)設(shè)備的整體控制。在信號(hào)處理器20中的存儲(chǔ)器21存儲(chǔ)已經(jīng)通過(guò)與接收天線(xiàn)I1至In對(duì)應(yīng)的每一個(gè)信道在模/數(shù)轉(zhuǎn)換器7中數(shù)字地轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)。存儲(chǔ)器21存儲(chǔ)相對(duì)于地而言的汽車(chē)的高度和負(fù)載的高度(總高度)。存儲(chǔ)器21 也存儲(chǔ)如下所述的本地最大值的檢測(cè)次數(shù)和它們的相關(guān)聯(lián)的高度差的表100。存儲(chǔ)器21也存儲(chǔ)如下所述的與第一零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分隔距離的理論值和它們的相關(guān)聯(lián)的高度差的表270。分隔距離、相對(duì)速度和水平角(方位)檢測(cè)的原理接下來(lái)，參考圖2，描述用于檢測(cè)在電子掃描雷達(dá)設(shè)備和物體之間的分隔距離、相對(duì)速度和角度(方位)的、在信號(hào)處理器20中使用的原理。圖2A圖示已經(jīng)在VCO 10中頻率調(diào)制以給出中心頻率和調(diào)制寬度Af的、在圖1的三角波發(fā)生器9中產(chǎn)生的信號(hào)的發(fā)射信號(hào)的輸入狀態(tài)、以及從被從物體反射回的發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生的接收信號(hào)的輸入狀態(tài)。在圖2A和2B中所示的示例用于其中存在單個(gè)物體的情況。如圖2A中所示，以與在雷達(dá)和物體之間的分隔距離對(duì)應(yīng)的、向右手側(cè)(時(shí)延方向) 的延遲移位來(lái)接收作為響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)的從物體的反射波的接收信號(hào)。由于多普勒效應(yīng)， 接收信號(hào)也相對(duì)于發(fā)射信號(hào)在垂直方向(頻率方向)上移位取決于物體的相對(duì)速度的數(shù)量。接收功率計(jì)算器22對(duì)于用于與相應(yīng)的接收天線(xiàn)I1至In對(duì)應(yīng)的信道的每一個(gè)的、 在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的差拍信號(hào)執(zhí)行傅立葉變換(如在圖2A的下部所示)。傅立葉變換后的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的大小在此被稱(chēng)為信號(hào)電平。通過(guò)產(chǎn)生一些天線(xiàn)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)或來(lái)自所有天線(xiàn)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的相加值的頻譜，接收功率計(jì)算器22可以檢測(cè)與頻譜的峰值對(duì)應(yīng)的拍頻，即檢測(cè)位于分隔距離的物體的存在。通過(guò)經(jīng)由將所有天線(xiàn)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)相加在一起來(lái)平均噪聲分量，增強(qiáng)信噪(S/N)比。當(dāng)存在單個(gè)對(duì)象時(shí)，傅立葉變換導(dǎo)致上移區(qū)域和下移區(qū)域各自的單個(gè)峰值的存在，如圖2B中所示。在圖2B中，水平軸是頻率，并且垂直軸是信號(hào)強(qiáng)度。接收功率計(jì)算器22通過(guò)下述方式來(lái)確定是否存在物體從在圖2B中所示的每一個(gè)拍頻的信號(hào)電平的輸出檢測(cè)是否存在超過(guò)預(yù)定閾值的信號(hào)電平。該信號(hào)電平的峰值在此被稱(chēng)為接收波強(qiáng)度。當(dāng)檢測(cè)到合格的信號(hào)電平峰值時(shí)，接收功率計(jì)算器22向分隔距離檢測(cè)器M和速度檢測(cè)器25提供作為物體頻率的(用于差拍信號(hào)的上移部分和下移部分)峰值的拍頻。接收功率計(jì)算器22向分隔距離檢測(cè)器M提供分隔距離的調(diào)頻寬度Af,并且向速度檢測(cè)器 25提供中心頻率fQ。接收功率計(jì)算器22也計(jì)算作為接收功率的用于下移部分的信號(hào)電平的峰值的平方。接收功率計(jì)算器22向代表點(diǎn)提取器觀(guān)提供作為從分隔距離檢測(cè)器M輸入的相對(duì)于物體的分隔距離的函數(shù)的接收功率。然而，當(dāng)未檢測(cè)到在信號(hào)電平上的合格峰值時(shí)，接收功率計(jì)算器22向目標(biāo)輸出部分30提供用于指示沒(méi)有目標(biāo)候選者的數(shù)據(jù)。差拍信號(hào)的上移部分的峰值或差拍信號(hào)的上移部分的峰值和差拍信號(hào)的下移部分的峰值的平均值可以被用作信號(hào)電平。當(dāng)存在多個(gè)物體時(shí)，分別在差拍信號(hào)的上移部分和差拍信號(hào)的下移部分中在傅立葉變換后出現(xiàn)與物體的數(shù)量相同數(shù)量的峰值。由于接收信號(hào)與在雷達(dá)和物體之間的分隔距離成比例地延遲，在圖2A的上部中所示的接收信號(hào)向右手側(cè)移位的情況下，在雷達(dá)和物體之間的分隔距離越大，則在圖2A的下部中的差拍信號(hào)的頻率變得越高。當(dāng)在信號(hào)電平中檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于多個(gè)物體的多個(gè)峰值時(shí)，接收功率計(jì)算器22以在最小頻率開(kāi)始的順序向分別用于上移部分和下移部分的每一個(gè)峰值分配序號(hào)，并且提供到確定部分四。在上移部分和下移部分中的具有相同編號(hào)的峰值對(duì)應(yīng)于相同物體，因此，這些相應(yīng)的標(biāo)識(shí)編號(hào)別用作物體的編號(hào)。分隔距離檢測(cè)器M然后根據(jù)下面的等式來(lái)從自接收功率計(jì)算器22輸入的上移部分的物體頻率fu和下移部分的物體頻率fd計(jì)算分隔距離r。分隔距離檢測(cè)器M向接收功率計(jì)算器22和目標(biāo)跟蹤部分27提供所計(jì)算的分隔距離。分隔距離檢測(cè)器M也在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)相對(duì)于物體的分隔距離。r = {CT/ (2. Δ f)} {(fu+fd) /2}速度檢測(cè)器25從自接收功率計(jì)算器22輸入的上移部分的物體頻率fu和下移部分的物體頻率fd計(jì)算相對(duì)速度v，并且將相對(duì)速度ν提供到目標(biāo)跟蹤部分27。ν = {C/(2. f0)}. {(fu-fd)/2}在用于計(jì)算分隔距離r和相對(duì)速度ν的等式中，C是光速，T是調(diào)制時(shí)間(上移部分的持續(xù)時(shí)間和下移部分的持續(xù)時(shí)間)，fu是在上移部分中的物體頻率，并且fd是在下移部分中的物體頻率。接收天線(xiàn)I1至In被以使用間隔d布置的陣列排列，如圖3中所示。來(lái)自物體的到達(dá)波(入射波，即響應(yīng)于從發(fā)射天線(xiàn)3發(fā)射的發(fā)射波而從物體反射的波)以相對(duì)于垂直于天線(xiàn)陣列的平面的軸的入射角φ進(jìn)入接收天線(xiàn)I1至ιη。當(dāng)此發(fā)生時(shí)，接收天線(xiàn)I1至In以相同的角度φ接收到達(dá)波。根據(jù)相差= 2Kf(dn_「sincp/C),從接收信號(hào)的頻率f、在一端的接收天線(xiàn)和在另一端的接收天線(xiàn)之間的分隔距離Cllri和角度φ來(lái)計(jì)算在陣列中的、在一端的接收天線(xiàn)和在另一端的接收天線(xiàn)中的在接收信號(hào)之間出現(xiàn)的相差。使用這個(gè)相差，DBF部分23對(duì)于對(duì)應(yīng)于每一個(gè)輸入天線(xiàn)在時(shí)間軸上執(zhí)行傅立葉變換的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行在天線(xiàn)陣列方向上的進(jìn)一步的傅立葉變換，即，在空間軸上執(zhí)行傅立葉變換。DBF部分23計(jì)算用于表示與角度分辨率對(duì)應(yīng)的角度信道的每一個(gè)的頻譜強(qiáng)度的空間復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，并且將拍頻的每一個(gè)的結(jié)果提供到方位檢測(cè)器26。方位檢測(cè)器沈向目標(biāo)跟蹤部分27提供作為其中存在物體的方位的、由每一個(gè)所計(jì)算的拍頻的空間復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)中的值的大小中的最大值顯示的角度φ。方位檢測(cè)器26也在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)物體的方位。當(dāng)在當(dāng)前周期中計(jì)算的物體的分隔距離、相對(duì)速度和方位的相應(yīng)值與在前一個(gè)周期計(jì)算的、從存儲(chǔ)器21讀取的物體的分隔距離、相對(duì)速度和方位的值之間的差的絕對(duì)值小于對(duì)于每一個(gè)值類(lèi)型確定的值時(shí)，目標(biāo)跟蹤部分27確定前一個(gè)周期檢測(cè)的物體和此時(shí)檢測(cè)的物體是同一物體。在該情況下，目標(biāo)跟蹤部分27將從存儲(chǔ)器21讀取的物體的目標(biāo)跟蹤處理的次數(shù)遞增1。當(dāng)不是這樣時(shí)，目標(biāo)跟蹤部分27將此解釋為檢測(cè)到新物體。目標(biāo)跟蹤部分27也在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)此時(shí)的物體的分隔距離、相對(duì)速度和方位和對(duì)于這個(gè)物體的目標(biāo)跟蹤處理的次數(shù)。目標(biāo)跟蹤部分27向代表點(diǎn)提取器觀(guān)提供物體的標(biāo)識(shí)號(hào)。代表點(diǎn)提取器觀(guān)獲取已經(jīng)從接收功率計(jì)算器22提供的、作為相對(duì)于物體的分隔距離的函數(shù)的接收功率。代表點(diǎn)提取器觀(guān)然后提取作為相對(duì)于物體的分隔距離的后述的接收功率中的局部最大值來(lái)作為代表值。代表點(diǎn)提取器觀(guān)然后計(jì)算作為相對(duì)于物體的分隔距離的接收功率的極值。代表點(diǎn)提取器觀(guān)向確定部分四提供作為相對(duì)于物體的分隔距離的函數(shù)的、所計(jì)算的接收功率的極值。代表點(diǎn)提取器觀(guān)可以提取局部最小值而不是局部最大值來(lái)作為代表值。代表點(diǎn)提取器觀(guān)也可以提取在特定的分隔距離中的平均值或中心值來(lái)作為代表值。代表點(diǎn)提取器觀(guān)也可以提取相鄰的最大值和最小值的平均值或中心值來(lái)作為代表值。確定部分四獲取從代表點(diǎn)提取器28提供的、作為相對(duì)于物體的分隔距離的函數(shù)
17的接收功率的極值。確定部分四然后使用下述的用于區(qū)別在上物體的算法來(lái)區(qū)別物體是否是具有伴隨的碰撞危險(xiǎn)的前向物體或不預(yù)期阻礙行駛的在上物體。確定部分四向目標(biāo)輸出部分30提供區(qū)別結(jié)果的數(shù)據(jù)。當(dāng)物體是前向物體時(shí)，目標(biāo)輸出部分30提供用于作為目標(biāo)的這個(gè)物體的標(biāo)識(shí)號(hào)。 當(dāng)目標(biāo)輸出部分30已經(jīng)獲取從確定部分四提供的多個(gè)物體的區(qū)別結(jié)果的數(shù)據(jù)并且它們?nèi)渴乔跋蛭矬w時(shí)，目標(biāo)輸出部分30從存儲(chǔ)器21讀出相應(yīng)物體的方位。目標(biāo)輸出部分30從物體的方位提取汽車(chē)的路徑上的物體，并且向外部裝置提供在汽車(chē)的路徑上的物體的標(biāo)識(shí)號(hào)。該外部裝置因此可以在物體是具有伴隨的碰撞危險(xiǎn)的前向物體的情況下執(zhí)行控制以降低速度以便避免碰撞，并且/或者發(fā)出敦促汽車(chē)司機(jī)注意的警告。當(dāng)目標(biāo)輸出部分30已經(jīng)獲取到多個(gè)物體的確定結(jié)果，它們都是前向物體，并且該物體的兩個(gè)或更多位于汽車(chē)的路徑中時(shí)，目標(biāo)輸出部分30提供作為目標(biāo)的、具有目標(biāo)跟蹤處理的最高次數(shù)的、從存儲(chǔ)器21讀取的物體的標(biāo)識(shí)號(hào)。然而，當(dāng)物體是在上物體時(shí)，或當(dāng)從接收功率計(jì)算器22輸入用于指示沒(méi)有目標(biāo)候選者的數(shù)據(jù)時(shí)，目標(biāo)輸出部分30提供用于指示沒(méi)有目標(biāo)的數(shù)據(jù)。接下來(lái)，將參考圖4來(lái)描述目標(biāo)提取處理的流程。圖4圖示目標(biāo)提取處理。信號(hào)處理器20在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)與接收天線(xiàn)I1至In的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的每一個(gè)信道的模/數(shù)轉(zhuǎn)換的差拍信號(hào)(步驟S101)。接收功率計(jì)算器22然后對(duì)于與接收天線(xiàn)I1至In的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的每一個(gè)信道的差拍信號(hào)執(zhí)行傅立葉變換，并且計(jì)算信號(hào)電平(步驟S102)。接收功率計(jì)算器22向DBF部分23提供每一個(gè)天線(xiàn)的在時(shí)間方向上進(jìn)行傅立葉變換的值。接收功率計(jì)算器22也向分隔距離檢測(cè)器M提供調(diào)頻寬度Af和在上移部分中的物體頻率和在下移部分中的物體頻率。接收功率計(jì)算器22也向速度檢測(cè)器25提供中心頻率f；和在上移部分中的物體頻率和在下移部分中的物體頻率。接收功率計(jì)算器22向確定部分四提供在信號(hào)電平的下降部分中的峰值。當(dāng)不能檢測(cè)到接收波的強(qiáng)度時(shí)，接收功率計(jì)算器22向目標(biāo)輸出部分30提供用于指示沒(méi)有目標(biāo)候選者的數(shù)據(jù)。DBF部分23然后對(duì)于在時(shí)間方向上進(jìn)行傅立葉變換的每一個(gè)天線(xiàn)的、從接收功率計(jì)算器22輸入的值執(zhí)行在天線(xiàn)陣列方向上的進(jìn)一步的傅立葉變換，計(jì)算對(duì)應(yīng)于角度分辨率的每一個(gè)角度信道的空間復(fù)數(shù)。并且向方位檢測(cè)器26提供每一個(gè)拍頻的結(jié)果(步驟 S103)。分隔距離檢測(cè)器M然后從已經(jīng)從接收功率計(jì)算器22輸入的調(diào)頻寬度Δ f和在上移部分中的物體頻率和在下移部分中的物體頻率計(jì)算分隔距離(步驟S104)。速度檢測(cè)器 25從已經(jīng)從接收功率計(jì)算器22提供的中心頻率和在上移部分中的物體頻率和在下移部分中的物體頻率計(jì)算相對(duì)速度(步驟S104)。方位檢測(cè)器沈然后向目標(biāo)跟蹤部分27提供由具有每一個(gè)所計(jì)算的拍頻的所計(jì)算的空間復(fù)數(shù)中的最大大小的值顯示的角度來(lái)作為其中存在物體的方位(步驟S105)。
當(dāng)在此時(shí)計(jì)算的物體的分隔距離、相對(duì)速度和方位的相應(yīng)值與從存儲(chǔ)器21讀取的在前一個(gè)周期計(jì)算的物體的分隔距離、相對(duì)速度和方位的相應(yīng)值之間的差的絕對(duì)值每一個(gè)小于對(duì)于每一個(gè)值類(lèi)型確定的相應(yīng)值時(shí)，目標(biāo)跟蹤部分27則確定此時(shí)檢測(cè)的物體與前一個(gè)周期檢測(cè)的物體相同。目標(biāo)跟蹤部分27刷新在存儲(chǔ)器21中的物體的分隔距離、相對(duì)速度和方位的值，并且向確定部分四提供物體的標(biāo)識(shí)號(hào)(步驟S106)。確定部分四確定從目標(biāo)跟蹤部分27輸入的物體是否是在上物體，并且向目標(biāo)輸出部分30提供用于表示物體是否是在上物體或前向物體的數(shù)據(jù)(步驟S107)。當(dāng)物體是前向物體時(shí)，目標(biāo)輸出部分30然后提供作為目標(biāo)的這個(gè)物體的標(biāo)識(shí)號(hào) (步驟S108)。當(dāng)目標(biāo)輸出部分30已經(jīng)獲取了多個(gè)物體的確定結(jié)果，并且所有這些物體是前向物體時(shí)，目標(biāo)輸出部分30然后提供作為目標(biāo)的在汽車(chē)的路徑中的物體的標(biāo)識(shí)號(hào)。當(dāng)目標(biāo)輸出部分30已經(jīng)獲取了多個(gè)物體的確定結(jié)果并且所有的物體是前向物體時(shí)，在這些物體的兩個(gè)或更多處于汽車(chē)的路徑中的情況下，目標(biāo)輸出部分30則提供作為目標(biāo)的、具有目標(biāo)跟蹤處理的最大次數(shù)的、從存儲(chǔ)器21讀取的物體的標(biāo)識(shí)號(hào)。這完成了在圖4中的處理。在上物體區(qū)別算法接下來(lái)，將描述在確定部分四中區(qū)別在上物體的算法。物體提供強(qiáng)的電磁波反射的條件的示例通常包括具有足夠?qū)挼睦走_(dá)截面；作為具有小反射損失的物體(或?qū)w)； 具有平坦的反射表面(即比除了反射之外很小的散射)；以及，垂直于天線(xiàn)的光軸的反射表面的存在或具有角反射器結(jié)構(gòu)的反射表面的存在。如果一個(gè)人考慮到這些條件以及可能實(shí)際的道路環(huán)境，則可以看出，諸如高跨橋、 雪棚和山崩躲藏處的結(jié)構(gòu)符合這些條件。具體地說(shuō)，鋼支礅橋是具有平臺(tái)表面和比汽車(chē)足夠?qū)挼姆瓷浣孛娴母呖鐦虻氖纠?。鋼支礅橋也整體由金屬構(gòu)成，并且也具有角反射器結(jié)構(gòu)。 因此，出現(xiàn)下述情況其中，從鋼支礅橋觀(guān)察到比作為在天線(xiàn)的光軸上存在的前向物體的在前的汽車(chē)更大的反射功率電平P (dz) (dz表示相對(duì)于物體的水平分隔距離)。圖5圖示在數(shù)值模擬中使用的、在汽車(chē)和在上物體之間的位置關(guān)系。在圖5中的汽車(chē)41被安裝雷達(dá)設(shè)備。雷達(dá)設(shè)備的天線(xiàn)光軸的高度在高度hl，并且來(lái)自物體42的反射點(diǎn)的高度在高度h2。汽車(chē)41具有高度h3。在汽車(chē)41和在上物體42之間的直接分隔距離是rl。由電磁波在汽車(chē)41和在上物體42之間的間接傳播期間經(jīng)過(guò)的在汽車(chē)和路面之間的距離被表示為r2。由電磁波在汽車(chē)41和在上物體42之間的間接傳播期間經(jīng)過(guò)的在路面和在上物體之間的距離被表示為r3。因此，在間接傳播期間的傳播分隔距離是r4(= r2+r3)。在汽車(chē)41和在上物體42之間的水平分隔距離是dz。在間接傳播期間，在路面和傳輸電磁波之間形成的角度和在路面和反射波之間形成的角度是角度θ 1。圖6Α和6Β部分是示出在在上物體和前向物體的模擬中作為分隔距離的函數(shù)的估計(jì)接收功率的圖。水平軸示出了沿著圖5的ζ軸(天線(xiàn)光軸)的分隔距離dz(汽車(chē)到檢測(cè)的物體的水平分隔距離)。垂直軸示出接收功率P (dz)。在模擬計(jì)算中的天線(xiàn)特性是4度的主瓣的半功率波束寬度和_35dB的相對(duì)于主瓣接收功率的側(cè)瓣接收功率。首先描述在上物體的模擬的估計(jì)接收功率。在雷達(dá)設(shè)備光軸高度hi和對(duì)象接收點(diǎn)高度h2之間的高度差A(yù)h( = h2-hl)是4. 15m，其中，再次的雷達(dá)安裝是lm。假定在上物體是由鋼制造的高跨橋，雷達(dá)橫截面(RCQ *30dB。因此，這個(gè)值給出了比在前形式的汽車(chē)足夠?qū)挼腞CS，如下所述。圖6A圖示在在上物體的模擬中作為分隔距離的后述的估計(jì)接收功率。在圖6A中， 通過(guò)模擬估計(jì)的接收功率曲線(xiàn)51a被表達(dá)為考慮到在發(fā)送波和接收波之間的相差的、相對(duì)于分隔距離的接收功率的函數(shù)。當(dāng)相對(duì)于物體的分隔距離dz比200m更近時(shí)，接收功率曲線(xiàn)51a具有超過(guò)檢測(cè)閾值52a的點(diǎn)。自由空間傳播曲線(xiàn)53a圖示考慮到空間衰減的、相對(duì)于分隔距離的接收功率的理論函數(shù)。接下來(lái)，描述通過(guò)用于前向物體(在光軸上的物體)的模擬估計(jì)的接收功率。高度差A(yù)h( = h2-hl)被設(shè)置為0m。在這個(gè)示例中，物體的高度h2和雷達(dá)安裝高度hi都被設(shè)置在lm。前向物體的RCS設(shè)想它是在前行駛的汽車(chē)，并且被設(shè)置在OdB。這個(gè)RCS是用于表達(dá)當(dāng)使用彼此相差180度的雷達(dá)入射方向和雷達(dá)反射方向來(lái)進(jìn)行反射時(shí)由電磁波的目標(biāo)散射的程度的數(shù)量。圖6B示出在前向物體(在光軸上的物體)的模擬中作為分隔距離的函數(shù)的估計(jì)的接收功率。在圖6B中，通過(guò)模擬估計(jì)的接收功率曲線(xiàn)51b通過(guò)考慮在發(fā)射波和接收波之間的相差來(lái)表達(dá)作為分隔距離的函數(shù)的接收功率。當(dāng)相對(duì)于物體的分隔距離d/變得比160m 更近時(shí)，接收功率曲線(xiàn)51b具有超過(guò)檢測(cè)閾值52b的點(diǎn)。自由空間傳播曲線(xiàn)53b圖示考慮到空間衰減的作為分隔距離的函數(shù)的理論接收功率。將圖6A的接收功率曲線(xiàn)51a和圖6B的接收功率曲線(xiàn)51b作比較。在其中分隔距離dz是80m或更大的范圍內(nèi)，由于在上物體的大RCS，接收功率曲線(xiàn)51a對(duì)于基本上該曲線(xiàn)的所有部分超過(guò)檢測(cè)閾值52a。相反，對(duì)于前向物體，由于具有比在上物體的RCS小的RCS 的前向物體，僅接收功率曲線(xiàn)51b的大約一半超過(guò)檢測(cè)閾值52b。因此，不論相對(duì)于物體的在上物體如何，雷達(dá)設(shè)備檢測(cè)在上物體。難以?xún)H從接收功率的大小確定物體是否是在上物體或前向物體(光軸上物體)。由接收功率描繪出的路徑包含多個(gè)元素，如在圖6A和圖6B中所示。而且，在雷達(dá)的實(shí)際使用環(huán)境中，由于多徑干擾導(dǎo)致的外部噪聲和隨機(jī)地加到接收功率的內(nèi)部電路噪聲，這導(dǎo)致觀(guān)察到極其復(fù)雜的非線(xiàn)性線(xiàn)函數(shù)。雷達(dá)需要迅速和精確地從這樣的復(fù)雜描繪提取用于區(qū)別的幾個(gè)特性。為了處理這個(gè)問(wèn)題，確定部分四使用下面的方法之一來(lái)區(qū)別在上物體。第一實(shí)施例首先描述第一實(shí)施例的在上物體區(qū)別方法。圖7圖示相對(duì)于到物體的分隔距離的在上物體的接收功率和其上的局部最大值點(diǎn)。在圖7中使用白圓圈示出了接收功率曲線(xiàn)71 的局部最大點(diǎn)72。確定部分四通過(guò)下述方式來(lái)提取局部最大值獲取電磁波的傳播特性的接收功率曲線(xiàn)，并且將在每一個(gè)分隔距離采樣的接收功率與在先前和隨后的分隔距離采樣的接收功率作比較。具體地說(shuō)，當(dāng)P (CLlri) <P(dz,n)并且P(dz,nJ <P(dz,n)時(shí)，確定部分四提取接收功率p(dz,n)作為本地最大值點(diǎn)。在此，η是用于表示在其計(jì)算接收功率的分隔距離的遞增量的正整數(shù)。因?yàn)橄旅?個(gè)原因，局部最大值提取是用于捕獲電磁波傳播特性的有效手段。第一原因是局部最大值可以具有甚至對(duì)于大分隔距離也超過(guò)檢測(cè)閾值的值，因此，可以盡可能遠(yuǎn)地開(kāi)始分析處理。
第二原因是可以獲得在接近特定分隔距離的分隔距離出的接收功率中的最大接收功率，因此，可以提高信噪(SN)比。通過(guò)采用這樣的手段，可以實(shí)現(xiàn)不容易受到諸如來(lái)自噪聲的干擾的影響的配置。第三原因是下面這一點(diǎn)因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)接收功率的穩(wěn)定觀(guān)察，所以結(jié)果產(chǎn)生的電磁波傳播特性不在任何大程度上依賴(lài)于測(cè)量?jī)x器的能力。接下來(lái)，描述下述過(guò)程通過(guò)該過(guò)程，代表點(diǎn)提取器觀(guān)提取在與用于通過(guò)接收功率計(jì)算器22計(jì)算接收功率的周期相同的周期中的本地最大點(diǎn)。圖8圖示本地最大點(diǎn)提取處理。代表點(diǎn)提取器觀(guān)首先將η (其中，η取值為2或更大的整數(shù)值)初始化為2 (步驟201)。 代表點(diǎn)提取器觀(guān)然后讀出在當(dāng)前周期之前兩個(gè)的周期的接收功率P(C^lri)、當(dāng)前周期之前一個(gè)的周期的接收功率P(dz,n)和當(dāng)前周期的接收功率P(dz,n+1)(步驟S202)。dz,n表示對(duì)應(yīng)于接收功率的第η采樣的分隔距離，并且η的數(shù)量越大，則dz,n的值越小。代表點(diǎn)提取器28然后比較P (O和P (dz,n)(步驟S203)。當(dāng)P (O等于或大于P(dz,n)時(shí)(步驟S203:否)，代表點(diǎn)提取器觀(guān)將11遞增1(步驟S204)，并且處理然后返回到步驟S202。然而，當(dāng)P(CLlri)小于P(dz,n)時(shí)(步驟S203 是)，代表點(diǎn)提取器28比較P(dz,n+1) 和 P (dz, n)(步驟 S2O5)。當(dāng)P(dz,n+1)等于或大于P(dz,n)時(shí)(步驟S205:否)，代表點(diǎn)提取器觀(guān)將11遞增 1 (步驟S204)，并且處理然后返回到步驟S202。然而，當(dāng)P(dz,n+1)小于P(dz,n)時(shí)(步驟S205 是)，代表點(diǎn)提取器觀(guān)提取作為局部最大值的P(dz,n)(步驟S206)。當(dāng)代表點(diǎn)提取器觀(guān)還沒(méi)有完成η的所有值的調(diào)查時(shí)(步驟S207 否)，代表點(diǎn)提取器28將η遞增1 (步驟S204)，并且處理然后返回到步驟S202。然而，當(dāng)已經(jīng)調(diào)查了 η的所有值時(shí)，代表點(diǎn)提取器觀(guān)結(jié)束本地最大值提取處理。這完成了在圖8中的處理。代表點(diǎn)提取器觀(guān)可以提取局部最小值而不是局部最大值。如果采用這種手段，則相對(duì)于分隔距離的接收功率曲線(xiàn)在局部最小值附近具有比在局部最大值附近更尖銳的峰值，因此，可以對(duì)于顯示局部最小值的分隔距離進(jìn)行更精確的檢測(cè)。可以在這樣的情況下進(jìn)行配置，使得當(dāng)P(CLlri) >P(dz,n)并且P(dz,n+1) >P(dz,n) 時(shí)，代表點(diǎn)提取器觀(guān)提取例如P (dz,n)。接下來(lái)，為了說(shuō)明局部最大值的數(shù)量的示例，重新限定前向物體(光軸上物體)和在上物體的高度差。通常，雷達(dá)安裝高度hi是lm。前向物體的高度差A(yù)h因此是0m。通常，用于保證汽車(chē)的安全通過(guò)的相對(duì)于路面的凈高是4. 5m或更大。因此，在上物體的高度的最小值被設(shè)置在這個(gè)高度4. 5m，給出3. 5m的高度差A(yù)h。圖9圖示下述示例， 其中，對(duì)于在上面的條件下的相應(yīng)對(duì)象計(jì)算相應(yīng)的接收功率局部最大點(diǎn)和這些局部最大點(diǎn)的數(shù)量。圖9圖示相對(duì)于到物體的分隔距離而言的在接收功率曲線(xiàn)上表示的接收功率的局部最大點(diǎn)以及這些局部最大點(diǎn)的編號(hào)。通過(guò)在圖9中的接收功率曲線(xiàn)81上的白圓圈示出前向物體(光軸上物體)的局部最大值。通過(guò)在接收功率曲線(xiàn)82上的白圓圈來(lái)示出在上物體的局部最大值。
對(duì)于在上物體比對(duì)于前向物體存在更大的檢測(cè)數(shù)量的局部最大值K。在此，通過(guò)作為單個(gè)檢測(cè)檢測(cè)在相對(duì)于分隔距離的接收功率上的每一個(gè)震蕩來(lái)建立局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K。因此，接收功率的震蕩數(shù)量的值與局部最大值K的檢測(cè)數(shù)量的值相同。因此，因?yàn)榫植孔畲笾档臋z測(cè)數(shù)量K對(duì)于在上物體而言比對(duì)于前向物體更大，所以這表示接收功率的震蕩的數(shù)量也對(duì)于在上物體比對(duì)于前向物體更大。圖10圖示相對(duì)于高度差而言的所檢測(cè)局部最大值的數(shù)量?？梢詮脑谀M中計(jì)算的局部最大值曲線(xiàn)91的檢測(cè)數(shù)量看出，局部最大點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)量相對(duì)于高度差A(yù)h以直線(xiàn)增加。即，顯示下述關(guān)系其中，在上物體的高度越高，則所檢測(cè)的局部最大點(diǎn)的數(shù)量越大?？梢詫⒕植孔畲笾登€(xiàn)91的檢測(cè)數(shù)量近似于直線(xiàn)近似92的直線(xiàn)。從在3. 5m的高度差A(yù)h的直線(xiàn)93與所檢測(cè)的數(shù)量的局部最大值曲線(xiàn)91相交的物體，可以看出，當(dāng)高度差A(yù)h是3.5!11時(shí)的局部最大點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)量1((,11 = 3.5 1)是沈。類(lèi)似地，當(dāng)高度差A(yù)h是Om時(shí)的局部最大點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)量Κ(Δ1ι =。)是26。因此，Κ(Δ = 3.5ω)-Κ(Δ =。)是彡20。圖11是示出局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K和相關(guān)聯(lián)的高度差△ h的表格的說(shuō)明圖。在圖11中，表100具有與圖9的直線(xiàn)近似92相同的所提取的局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K和高度差A(yù)h的組合。因此，表100在局部最大值K的檢測(cè)數(shù)量和高度差A(yù)h之間具有一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。存儲(chǔ)器21預(yù)先存儲(chǔ)相對(duì)于高度差A(yù)h而言的局部最大值K的檢測(cè)數(shù)量的表100。 為了估計(jì)物體的高度h2，確定部分四從在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的表100提取與局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K對(duì)應(yīng)的高度差A(yù)h。替代地，存儲(chǔ)器21存儲(chǔ)直線(xiàn)近似92的函數(shù)的等式。為了估計(jì)物體的高度h2，確定部分四讀出這個(gè)函數(shù)的等式。確定部分四然后將局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K代入直線(xiàn)近似 92的等式內(nèi)，由此計(jì)算高度差A(yù)h。圖12圖示使用局部最大值的檢測(cè)數(shù)量的在上物體區(qū)別處理。在圖12中的處理對(duì)應(yīng)于圖4的步驟S107。代表點(diǎn)提取器觀(guān)首先對(duì)于特定的周期使用在圖8中的過(guò)程，以從相對(duì)于分隔距離的接收功率的函數(shù)依序提取局部最大點(diǎn)(步驟S301)。確定部分四然后計(jì)算所提取的局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K(步驟S3(^)。當(dāng)局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K與特定閾值 Kth相同或更小(步驟S303:否)時(shí)，確定部分四確定物體是前向物體(光軸上物體)。然而，當(dāng)局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K大于特定閾值Kth時(shí)(步驟S303:是)時(shí)，確定部分四確定物體是在上物體。確定部分四然后讀出在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)的表100，并且提取與局部最大值的檢測(cè)數(shù)量K對(duì)應(yīng)的高度差A(yù)h(步驟S306)。確定部分四將雷達(dá)設(shè)備光軸高度hi加到所提取的高度差A(yù)h，由此計(jì)算物體的高度(步驟S307)。在計(jì)算物體的高度后，確定部分四可以確定安裝了雷達(dá)設(shè)備的汽車(chē)是否將與物體碰撞(例如，交通燈或鋼行人高跨橋)(步驟S308)。確定部分四讀出預(yù)先在存儲(chǔ)器21 中存儲(chǔ)的汽車(chē)的高度。當(dāng)讀出的汽車(chē)的高度達(dá)到如此計(jì)算的物體的高度時(shí)(步驟S308 是)，確定部分四控制從在附圖中未示出的揚(yáng)聲器發(fā)出警告(步驟S309)。然而內(nèi)，如果讀出的汽車(chē)的高度比如此計(jì)算的物體的高度低(步驟S308 否)，則確定部分四結(jié)束處理。這完成了在圖 12中的處理。
通過(guò)上面的執(zhí)行，確定部分四可以通過(guò)比較物體的高度與汽車(chē)的高度來(lái)確定汽車(chē)是否將碰撞物體。確定部分四因此可以預(yù)先向安裝了雷達(dá)設(shè)備的汽車(chē)的司機(jī)通知即將到來(lái)的在物體和汽車(chē)本身之間的碰撞的危險(xiǎn)。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)將物體確定為在上物體時(shí)，從表100提取高度差，并且估計(jì)物體的高度。然而，可以從直線(xiàn)近似92的等式計(jì)算高度差，并且可以從其估計(jì)物體的高度。在這個(gè)實(shí)施例中，僅當(dāng)將物體確定為在上物體時(shí)，估計(jì)物體的高度。然而，當(dāng)將物體確定為前向物體時(shí)，也可以估計(jì)物體的高度。在該情況下，以從物體的高度估計(jì)物體的汽車(chē)類(lèi)型。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)從存儲(chǔ)器21讀取的汽車(chē)的高度達(dá)到物體的高度時(shí)，確定部分四控制發(fā)出警告。然而，在將負(fù)載安裝到汽車(chē)上以便從汽車(chē)的頂部向上突出的情況下，確定部分四可以從存儲(chǔ)器21讀出負(fù)載的高度(總高度)，并且可以當(dāng)負(fù)載的高度達(dá)到物體的高度時(shí)控制發(fā)出警告。確定部分四可以在已經(jīng)在步驟S304將物體確定為前向物體后估計(jì)前向物體的汽車(chē)類(lèi)型。例如，確定部分四可以使用與步驟S306和步驟S307的方法類(lèi)似的方法來(lái)估計(jì)物體的高度。確定部分四然后從存儲(chǔ)器21讀出汽車(chē)的高度。當(dāng)物體的高度h2的估計(jì)值大于an時(shí)，確定部分四確定物體是正?？ㄜ?chē)。然而， 當(dāng)物體的高度h2的估計(jì)值是an或更小時(shí)，確定部分四確定物體是小汽車(chē)。根據(jù)第一實(shí)施例，因?yàn)闃O值的數(shù)量增加則在上物體的高度越高的關(guān)系，在上物體的高度越高，則可以作出物體是在上物體的越明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響。因?yàn)榭梢詮乃?jì)數(shù)的極值的數(shù)量導(dǎo)出在物體和接收天線(xiàn)的光軸之間的高度差，所以可以從上面的高度差計(jì)算物體的高度。因此，當(dāng)物體是在上物體時(shí)，可以通過(guò)比較物體的高度與汽車(chē)的高度來(lái)確定汽車(chē)本身是否將與物體碰撞。可以預(yù)先向汽車(chē)本身的司機(jī)通知物體與安裝了雷達(dá)設(shè)備的汽車(chē)的即將到來(lái)的碰撞的危險(xiǎn)。而且，當(dāng)物體不是在上物體時(shí)，可以從如此計(jì)算的物體的高度估計(jì)物體的汽車(chē)類(lèi)型。第二實(shí)施例接下來(lái)，將描述根據(jù)第二實(shí)施例的用于區(qū)別在上物體的方法。確定部分四使用第二實(shí)施例的方法來(lái)區(qū)別在上物體如下。圖13A和圖13B圖示連接在相對(duì)于分隔距離的接收功率曲線(xiàn)的局部最大值的曲線(xiàn)(以下稱(chēng)為局部最大值曲線(xiàn))和對(duì)于該局部最大值曲線(xiàn)的直線(xiàn)近似。圖13A圖示用于表達(dá)作為在圖6A中圖示的在上物體的分隔距離的函數(shù)的接收功率的曲線(xiàn)的局部最大值曲線(xiàn)。在在上物體以通過(guò)如上所述的方法計(jì)算的5. 15m的高度差 Ah存在的架設(shè)下，從接收功率計(jì)算在圖13A中的相對(duì)于分隔距離的接收功率曲線(xiàn)的局部最大值曲線(xiàn)131a。一階近似直線(xiàn)13 是相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)131a的一階近似直線(xiàn)。上面的直線(xiàn)近似或上面的近似曲線(xiàn)的計(jì)算范圍從是分隔距離屯或150m直到在點(diǎn) 13 的分隔距離dnull，點(diǎn)13 是直接波的第一零點(diǎn)。第一零點(diǎn)是仰角，其中，在天線(xiàn)的主瓣 (main lobe)和第一側(cè)瓣(side lobe)之間的空間中的天線(xiàn)接收靈敏度變?yōu)?。第一零點(diǎn)是通過(guò)天線(xiàn)方向模式確定的點(diǎn)。圖13B圖示用于表達(dá)作為前向物體(光軸上物體)的分隔距離的函數(shù)的接收功率的曲線(xiàn)的局部最大值曲線(xiàn)和這個(gè)局部最大值曲線(xiàn)的直線(xiàn)近似。在前向物體以通過(guò)如上所述的方法計(jì)算的Om的高度差A(yù)h存在的架設(shè)下，從接收功率計(jì)算在圖1 中的接收功率曲線(xiàn)的局部最大值曲線(xiàn)131b。一階近似直線(xiàn)132b是接收功率局部最大值曲線(xiàn)131b的一階近似直線(xiàn)。在此，上面的直線(xiàn)近似或上面的近似曲線(xiàn)的計(jì)算范圍是從分隔距離弋或150m直到在第一零點(diǎn)13 的分隔距離dnull。圖15圖示了在一階近似直線(xiàn)的一階系數(shù)相對(duì)于高度差之間的關(guān)系。線(xiàn)141是當(dāng)已經(jīng)從200m的分隔距離計(jì)算一階近似直線(xiàn)時(shí)在一階近似直線(xiàn)的一階系數(shù)和高度差之間的關(guān)系的線(xiàn)。線(xiàn)142是當(dāng)已經(jīng)從150m的分隔距離計(jì)算一階近似直線(xiàn)時(shí)在一階近似直線(xiàn)的一階系數(shù)和高度差之間的關(guān)系的線(xiàn)。在這兩條線(xiàn)中，一階系數(shù)(斜率)α的符號(hào)從當(dāng)高度差A(yù)h是越ail時(shí)轉(zhuǎn)換為正。 因此，當(dāng)在上物體高度差A(yù)h是3. 5m或更大時(shí)，一階系數(shù)(斜率)α的符號(hào)是正的。因此， 可以將一階系數(shù)(斜率)α的符號(hào)用于區(qū)別在上物體。圖15圖示使用一階近似直線(xiàn)的一階系數(shù)的在上物體區(qū)別處理。在圖15中的處理對(duì)應(yīng)于圖4的步驟S107。代表點(diǎn)提取器觀(guān)首先使用在圖8中的過(guò)程在指定的周期依序從作為分隔距離的函數(shù)的接收功率提取局部最大點(diǎn)(步驟S401)。確定部分四然后計(jì)算一階近似等式，以近似局部最大值與分隔距離的關(guān)系(步驟S402)。當(dāng)一階系數(shù)α大于0時(shí)(步驟S403 是)，確定部分四確定物體是在上物體(步驟 S404)。然而，當(dāng)一階系數(shù)α是0或更小時(shí)(步驟S403 否)，確定部分四確定物體是前向物體(步驟S405)。這完成了在圖15中的處理。根據(jù)第二實(shí)施例，因?yàn)橄鄬?duì)于分隔距離的接收功率的極值可以近似于一階函數(shù)， 所以當(dāng)一階函數(shù)的一階系數(shù)大于特定閾值時(shí)，可以將物體確定為在上物體。因此，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)奶囟ㄩ撝担梢詫?duì)于在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率上的波動(dòng)影響。第三實(shí)施例接下來(lái)，將描述根據(jù)第三實(shí)施例的用于區(qū)別在上物體的方法。圖16Α和圖16Β每一個(gè)是示出下述部分的圖相對(duì)于分隔距離而言的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)；相對(duì)于分隔距離而言的接收功率的一階近似直線(xiàn)；相對(duì)于分隔距離而言的接收功率的三階近似曲線(xiàn)；以及，相對(duì)于分隔距離的曲線(xiàn)，其將在每一個(gè)分隔距離的在一階近似直線(xiàn)上的功率值和三階近似曲線(xiàn)上的功率值之間的差的絕對(duì)值的、在減少分隔距離的情況下的累加和(差絕對(duì)值的和)Σ I AP1(Clz) I連接在一起。在圖16Α和圖16Β中，在左手側(cè)上的垂直軸指示接收功率的局部最大值曲線(xiàn)的接收功率(dBi)、一階近似直線(xiàn)和三階近似曲線(xiàn)。在右手側(cè)上的垂直軸指示差絕對(duì)值的和的Σ I AP1(Clz) I (dB)。圖16A圖示對(duì)于具有4. 15m的高度差A(yù)h的在上物體而言的相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)161a ；相對(duì)于分隔距離的接收功率的一階近似曲線(xiàn)16 相對(duì)于分隔距離的接收功率的三階近似曲線(xiàn)163a ；以及，相對(duì)于分隔距離的曲線(xiàn)164a，該曲線(xiàn)將在每一個(gè)分隔距離的在一階近似直線(xiàn)16 上的功率值和三階近似曲線(xiàn)163a上的功率值之間的差的絕對(duì)值的、在減少分隔距離的情況下的累加和(差絕對(duì)值的和)連接在一起。在圖16A中，當(dāng)分隔距離dz變小時(shí)，差絕對(duì)值的和16 增大，向左手側(cè)上斜。圖16B圖示對(duì)于具有Om的高度差A(yù)h的前向物體(光軸上物體)而言的相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)161b ；相對(duì)于分隔距離的接收功率的一階近似曲線(xiàn)162b 相對(duì)于分隔距離的接收功率的三階近似曲線(xiàn)16 ；以及，相對(duì)于分隔距離的曲線(xiàn)164b，該曲線(xiàn)將在每一個(gè)分隔距離的在一階近似直線(xiàn)162b上的功率值和三階近似曲線(xiàn) 163b上的功率值之間的差的絕對(duì)值的、在減少分隔距離的情況下的累加和(差絕對(duì)值的和)連接在一起。在圖16B中，甚至當(dāng)分隔距離《變小時(shí)，差絕對(duì)值的和164b的和也不達(dá)到與差絕對(duì)值的和16 的和相同的大小。如圖16A中所示，對(duì)于從150m的在上物體的分隔距離到分隔距離dnull的區(qū)域，存在三階函數(shù)對(duì)于接收功率的局部最大值曲線(xiàn)的良好擬合，因?yàn)樘炀€(xiàn)方向不影響該曲線(xiàn)。然而，在上面的區(qū)域中，前向物體的接收功率的局部最大值可以大體被當(dāng)作線(xiàn)性函數(shù)，因此存在一階函數(shù)對(duì)于接收功率的在上物體曲線(xiàn)的良好擬合。由于上面的特性，存在下述關(guān)系其中，一階近似直線(xiàn)對(duì)于前向物體的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)具有良好的適配，然而，一階近似直線(xiàn)不多級(jí)于在上物體的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)具有良好的適配。確定部分四使用這個(gè)關(guān)系來(lái)用于區(qū)別在上物體。具體地說(shuō)，確定部分四使用差A(yù)P(dz)，即在給定的分隔距離從一階近似等式計(jì)算的功率和在給定的分隔距離通過(guò)二階或更高的近似等式計(jì)算的功率之間的差來(lái)區(qū)別在上物體。對(duì)于在上物體區(qū)別，確定部分四可以使用在從一階近似等式計(jì)算的功率和從接收功率的局部最大值曲線(xiàn)提取的功率上的差。使用AP(dz)的區(qū)別方法的示例包括以從獲得最短處理時(shí)間的方法起的順序的下面三種方法。⑴其中當(dāng)ΔΡ((1Ζ)超過(guò)特定閾值時(shí)確定在上物體的方法。(2)其中當(dāng)AP(dz) 超過(guò)特定閾值的次數(shù)已經(jīng)超過(guò)特定計(jì)數(shù)閾值時(shí)確定在上物體的方法。( 其中通過(guò)一階近似等式和通過(guò)二階或更高階近似等式或通過(guò)接收功率的局部最大值曲線(xiàn)計(jì)算部分的面積， 并且當(dāng)所計(jì)算的面積超過(guò)特定面積閾值時(shí)確定在上物體的方法。在此在這些在上物體區(qū)別方法的處理速度和可靠性之間有折中的關(guān)系。更具體的描述以上面的順序如下。在第一種方法中，確定部分四使用一階近似等式來(lái)計(jì)算在預(yù)定分隔距離的功率 P1。確定部分四然后使用二階或更高階近似等式或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)來(lái)計(jì)算在同一分隔距離的功率P3。確定部分四然后計(jì)算在P1和P3之間的差ΔΡ或差ΔΡ的絕對(duì)值。 確定部分四然后當(dāng)所計(jì)算的差ΔΡ或所計(jì)算的差ΔP的絕對(duì)值超過(guò)特定閾值時(shí)確定在上物體。在第二種局部最大值中，確定部分四使用在每一個(gè)預(yù)定分隔距離dz的一階近似等式來(lái)計(jì)算功率卩工(dz)。確定部分四然后使用二階或更高階近似等式或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)來(lái)計(jì)算每一個(gè)預(yù)定分隔距離dz的功率P3(dz)。確定部分四然后計(jì)算在功率P1 (dz) 和功率p3(dz)之間的差A(yù)P(Clz)或差A(yù)P(dz)的絕對(duì)值。確定部分四然后計(jì)數(shù)差A(yù)P(dz) 或差ΔΡ((1Ζ)的絕對(duì)值超過(guò)預(yù)定閾值的次數(shù)。確定部分四當(dāng)所計(jì)數(shù)的次數(shù)超過(guò)特定計(jì)數(shù)閾值時(shí)確定在上物體。在第三種方法中，確定部分四使用每一個(gè)預(yù)定分隔距離dz的一階近似等式來(lái)計(jì)算功率P1 (dz)。確定部分四然后使用二階或更高階近似等式或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)來(lái)計(jì)算每一個(gè)預(yù)定分隔距離屯的功率P3 (dz)。確定部分四計(jì)算在P1(Clz) *P3(dz)之間的差ΔΡ(4)的絕對(duì)值。確定部分四計(jì)算和Σ Δ ρ (dz)或者和Σ I AP(dz) |，該和Σ AP(dz)即為差A(yù)P(dz) 的和，該和Σ I AP(dz) I即為差A(yù)P(dz)的絕對(duì)值的和。當(dāng)所述和Σ AP(dz)或者所述和 Σ I AP(dz) ι超過(guò)特定和閾值時(shí)，確定部分四確定在上物體。接下來(lái)，描述由第三種方法計(jì)算的和Σ ΔΡ((1Ζ)。如果和Σ AP(dz)超過(guò)特定閾值， 則確定部分四確定物體是在上物體。然而，如果和Σ AP(dz)是特定閾值或更小，則確定部分四確定物體是前向物體。使用被區(qū)別為在上物體的物體所需要的最小高度差A(yù)h和天線(xiàn)靈敏度的仰角模式來(lái)確定在此的特定閾值。在此，通過(guò)雷達(dá)設(shè)備光軸高度hi和在上物體的高度h2來(lái)確定高度差A(yù)h。因此，使用雷達(dá)設(shè)備光軸高度hi、被區(qū)別為在上物體的物體所需要的最小高度和天線(xiàn)靈敏度的仰角模式來(lái)確定在此的特定閾值。圖17圖示使用在從一階近似等式計(jì)算機(jī)的功率和從三階近似等式計(jì)算機(jī)的功率之間的差的絕對(duì)值的和的在上物體區(qū)別處理。在圖17中的處理對(duì)應(yīng)于圖4的步驟S107。代表點(diǎn)提取器觀(guān)首先對(duì)于特定作為使用圖8中的過(guò)程來(lái)從作為分隔距離的函數(shù)的接收功率提取局部最大點(diǎn)(步驟S501)。確定部分四然后計(jì)算一階近似直線(xiàn)，該一階近似直線(xiàn)近似局部最大值與分隔距離的關(guān)系(步驟S502)。確定部分四然后計(jì)算三階近似曲線(xiàn)，該三階近似曲線(xiàn)近似局部最大值與分隔距離的關(guān)系(步驟S503)。確定部分四然后使用用于每一個(gè)預(yù)定分隔距離dz的這個(gè)一階近似等式來(lái)計(jì)算P1 (dz)。確定部分四然后使用用于每一個(gè)預(yù)定分隔距離dz的這個(gè)三階近似等式來(lái)計(jì)算P3(dz)。確定部分四計(jì)算I ΔP(dz) I，即在P1(Clz)和P3(dz)之間的差的絕對(duì)值 (步驟 S504)。當(dāng)絕對(duì)值差I(lǐng) AP(dz) I超過(guò)特定閾值Pth時(shí)(步驟S506 是)，確定部分四確定物體是在上物體(步驟S507)。然而，當(dāng)絕對(duì)值差I(lǐng) AP(dz) I等于或小于特定閾值Pth時(shí)(步驟S506 否)，確定部分四確定物體是前向物體(步驟S508)。這結(jié)束了在圖17中的處理。根據(jù)第三實(shí)施例，因?yàn)橄鄬?duì)于分隔距離的接收功率的極值可以比用于在上物體的一階近似函數(shù)更好地被近似到二階或更高階函數(shù)，對(duì)于給定的分隔距離，在來(lái)自一階函數(shù)和來(lái)自二階或更高階函數(shù)的值之間的差變大。因此，可以對(duì)于物體是否是在上物體作出明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率的極值上的波動(dòng)影響。在第三實(shí)施例中，基于對(duì)于相同的分隔距離而言的一階函數(shù)和二階或更高階函數(shù)的值的差來(lái)進(jìn)行確定物體是否是在上物體。然而，可以基于一階函數(shù)的值和接收的電磁波的功率或局部最大值的相同分隔距離的差來(lái)執(zhí)行物體是否是在上物體的確定，這是代表點(diǎn)的示例。第四實(shí)施例接下來(lái)，描述根據(jù)第四實(shí)施例的區(qū)別在上物體的方法。如上所述，對(duì)于作為物體的
26示例的前向物體(光軸上物體)和在上物體，比較從在150m的分隔距離附近的接收功率的局部最大值到第一零點(diǎn)或40m的分隔距離的接收功率P(dz)曲線(xiàn)。圖18A和18B每一個(gè)是圖示下述部分的圖相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)；相對(duì)于連接到初始功率值的分隔距離的直線(xiàn)；相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值的三階近似曲線(xiàn)；以及，連接對(duì)于從其已經(jīng)減去了初始功率值的每一個(gè)分隔距離而言的三階近似曲線(xiàn)上的功率值的值(差)AP2(dz)的曲線(xiàn)。在圖18A和18B中，在左手側(cè)上的垂直軸指示接收功率的局部最大值曲線(xiàn)的接收功率(dBi)、初始功率值和三階近似曲線(xiàn)。在右手側(cè)上的垂直軸指示上面的差A(yù)P2(dz) (dB)。圖18A是具有4. 15米的高度差A(yù)h的在上物體的圖形，該圖形圖示了 相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)181a ；相對(duì)于分隔距離的連接到初始功率值的直線(xiàn) 182a ；相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值的三階近似曲線(xiàn)183a ；以及，相對(duì)于分隔距離的曲線(xiàn)184a，其將對(duì)于從其已經(jīng)減去了初始功率值的每一個(gè)分隔距離而言的三階近似曲線(xiàn)上的功率值的值連接在一起。在圖18A中，在上物體的接收功率P(dz)曲線(xiàn)181a當(dāng)分隔距離屯減小時(shí)，使用高階函數(shù)來(lái)衰減。即，曲線(xiàn)181a向左手側(cè)下斜。曲線(xiàn)18 是在從其已經(jīng)減去了初始功率值的三階近似曲線(xiàn)183a上的功率值的每一個(gè)值的、在減小分隔距離dz的情況下的累計(jì)曲線(xiàn)。圖18B是具有Om的高度差A(yù)h的前向物體(光軸上物體)圖形，該圖形圖示了 相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值曲線(xiàn)181b ；相對(duì)于分隔距離的連接到初始功率值的直線(xiàn)182b ；相對(duì)于分隔距離的接收功率的局部最大值的三階近似曲線(xiàn)18 ；以及，相對(duì)于分隔距離的曲線(xiàn)184b，其將對(duì)于從其已經(jīng)減去了初始功率值的每一個(gè)分隔距離而言的三階近似曲線(xiàn)上的功率值的值連接在一起。在圖18B中，前向物體的接收功率P (dz)曲線(xiàn)181b當(dāng)分隔距離屯減小時(shí)，線(xiàn)性地衰減。即，曲線(xiàn)181b向左手側(cè)上斜。曲線(xiàn)184b是在從其已經(jīng)減去了初始功率值的三階近似曲線(xiàn)18 上的功率值的每一個(gè)值的、在減小分隔距離dz的情況下的累計(jì)曲線(xiàn)。因此，當(dāng)在分隔距離屯減小時(shí)接收功率值的局部最大值從初始功率值減小時(shí)，確定部分四可以確定物體是在上物體。具體地說(shuō)，確定部分四使用接收功率差A(yù)Ps(dz)來(lái)區(qū)別在上物體，接收功率差 APs(dz)是在初始功率值Ps和二階或更高階近似函數(shù)的接收功率或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)之間的差。使用APs(dz)的該區(qū)別方法可以是以從采用最短處理時(shí)間的方法起的順序的下面的3種方法之一。(1)其中當(dāng)APs(dz)或APs(dz)的絕對(duì)值小于特定閾值時(shí)確定在上物體的方法。(2)其中計(jì)數(shù)在每一個(gè)分隔距離的差A(yù)Ps(dz)小于特定閾值的次數(shù)，并且當(dāng)所計(jì)數(shù)的次數(shù)超過(guò)特定計(jì)數(shù)閾值時(shí)確定在上物體的方法。( 其中對(duì)于由初始功率值&和二階或更高階近似等式或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)包圍的部分計(jì)算積分值，并且當(dāng)該積分值小于特定積分閾值時(shí)確定在上物體的方法。在此在這些在上物體區(qū)別方法的處理速度和可靠性之間有折中的關(guān)系。更具體的描述以上面的順序如下。
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在第一種方法中，確定部分四使用二階或更高階近似等式或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)，并且計(jì)算預(yù)定分隔距離dz的接收功率P4 (dz)。確定部分四然后計(jì)算在分隔距離 dz的在初始功率值Ps和接收功率P4(dz)之間的差A(yù)Ps，或差A(yù)Ps的絕對(duì)值。確定部分四然后當(dāng)所計(jì)算的△ Ps的差小于特定閾值時(shí)確定在上物體。在第二種方法中，確定部分四使用二階或更高階近似等式或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)來(lái)計(jì)算在每一個(gè)分隔距離dz的接收功率P4 (dz)。確定部分四然后計(jì)算在初始功率值PjPP4(Clz)之間的差A(yù)Ps(dz)，或差A(yù)Ps(Clz)的絕對(duì)值。確定部分四然后計(jì)數(shù)差A(yù)Ps(dz)小于特定閾值的次數(shù)。確定部分四當(dāng)所計(jì)數(shù)的次數(shù)超過(guò)特定第二計(jì)數(shù)閾值時(shí)確定在上物體。確定部分四可以以下面的方式來(lái)確定在上物體。確定部分四計(jì)數(shù)差A(yù)Ps(dz)的絕對(duì)值超過(guò)特定閾值的次數(shù)。確定部分四然后當(dāng)所計(jì)數(shù)的次數(shù)超過(guò)特定第二計(jì)數(shù)閾值時(shí)確定在上物體。在第三種方法中，確定部分四使用用于每一個(gè)預(yù)定分隔距離dz的二階或更高階近似等式或接收功率的局部最大值曲線(xiàn)來(lái)計(jì)算P4(dz)。確定部分四然后計(jì)算在初始功率值MPP4(dz)之間的差A(yù)Ps(dz)的絕對(duì)值。確定部分四然后計(jì)算差A(yù)Ps (dz)的和Σ APs(dz)。確定部分四然后當(dāng)所計(jì)算的和Σ APs(dz)小于特定第二和閾值時(shí)確定在上物體。確定部分四可以被構(gòu)造為以下面的方式確定在上物體。確定部分四計(jì)算差 APs(dz)的絕對(duì)值的和，即和Σ APs (dz) U確定部分四然后當(dāng)所計(jì)算的和Σ APs(dz) 超過(guò)特定絕對(duì)值和閾值時(shí)確定在上物體。接下來(lái)，描述在第三種方法中計(jì)算的Σ APs(dz)。圖19是用于比較在在上物體和前向物體(光軸上物體)的初始功率值和接收功率值的局部最大值之間的差的和的圖。曲線(xiàn)18 表示在在上物體的初始功率值和接收功率值的局部最大值之間的差的和，并且示出了當(dāng)分隔距離dz降低得小于IOOm時(shí)的單調(diào)降低。然而，曲線(xiàn)184b表示在前向物體的初始功率值和接收功率值的局部最大值之間的差的和，并且示出了當(dāng)分隔距離dz降低得小于IOOm時(shí)的在和上的從0的單調(diào)增大。因此，確定部分四可以通過(guò)設(shè)置特定閾值來(lái)區(qū)別在上物體。使用要被區(qū)別為在上物體的物體所需的最小高度差A(yù)h和天線(xiàn)靈敏度的仰角模式來(lái)確定特定閾值。在此，從雷達(dá)設(shè)備光軸高度hi和在上物體的高度h2確定高度差A(yù)h。因此，使用雷達(dá)設(shè)備光軸高度 hi、用于被區(qū)別為在上物體的物體的最小高度和天線(xiàn)靈敏度的仰角模式來(lái)確定特定閾值。圖20圖示使用在初始功率值和從三階近似等式計(jì)算的功率之間的差的和的在上物體區(qū)別處理。在圖20中的處理對(duì)應(yīng)于圖4的步驟S107。代表點(diǎn)提取器28首先通過(guò)圖8的過(guò)程對(duì)于特定周期從作為分隔距離的函數(shù)的接收功率連續(xù)地提取最大點(diǎn)(步驟S601)。確定部分四然后提取在150m的分隔距離附近的局部最大值來(lái)作為初始功率值Ps (步驟S602)。確定部分四然后計(jì)算在初始功率值Ps和接收功率的局部最大值之間的、對(duì)于每一個(gè)分隔距離4而言的差八&(4)(步驟3603)。確定部分四然后累積在特定的分隔距離范圍(例如，從150m至對(duì)應(yīng)于第一零點(diǎn)的分隔距離)上對(duì)于每一個(gè)分隔距離弋計(jì)算的差 Δ Ps (dz)，并且計(jì)算和 Σ Δ Ps (dz)(步驟 S604)。
當(dāng)所計(jì)算的和Σ APs(dz)小于特定閾值Pth2時(shí)(步驟S605 是)，確定部分四確定物體是在上物體(步驟S606)。然而，當(dāng)所計(jì)算的和Σ APs(dz)等于或大于特定閾值Pth2時(shí)(步驟S605:否)，確定部分四確定物體是前向物體(步驟S607)。這完成了在圖20中的處理。根據(jù)第四實(shí)施例，可以在使用二階或更高階近似函數(shù)的值和初始功率值之間計(jì)算機(jī)在特定分隔距離的差。然而，當(dāng)物體是在接收天線(xiàn)的光軸上存在的前向物體時(shí)，當(dāng)分隔距離減小時(shí)，極值從初始值增大，而當(dāng)物體是在上物體時(shí)，當(dāng)分隔距離減小時(shí)，極值從初始值減小。因此，可以基于在二階或更高階近似函數(shù)的值和初始值之間的差來(lái)進(jìn)行物體是在上物體的明確的確定，而不被諸如由于波尖噪聲導(dǎo)致的在接收功率的極值上的波動(dòng)影響。在第四實(shí)施例中，計(jì)算在特定分隔距離的二階或更高階近似函數(shù)的值和初始值之間的差。然而，可以計(jì)算在特定分隔距離的代表點(diǎn)的功率和初始功率值之間的差。第四實(shí)施例的初始功率值也僅是一個(gè)示例，并且可以使用在預(yù)定分隔距離的代表點(diǎn)的功率。第五實(shí)施例接下來(lái)，將描述根據(jù)第五實(shí)施例的用于在上物體區(qū)別的方法。在上面的第四實(shí)施例中，將初始功率值用作參考值，并且在這個(gè)參考值和接收功率的局部最大值之間的差用于在上物體區(qū)別。在第五實(shí)施例中，為了清楚地在在上物體和前向物體(光軸上物體)之間區(qū)別，從雷達(dá)等式計(jì)算自由空間傳播的接收功率的理論值，并且該理論值被用作參考值。通過(guò)下面的等式(1)來(lái)表示雷達(dá)等式。
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)設(shè)備，包括發(fā)送天線(xiàn)，其被構(gòu)造為發(fā)送電磁波；接收天線(xiàn)，其被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)送的電磁波已經(jīng)被物體反射時(shí)接收電磁波；接收波獲取部分，其被構(gòu)造為以特定時(shí)間間隔獲取所述接收的電磁波；接收功率計(jì)算器，其被構(gòu)造為將所述接收的電磁波的功率計(jì)算為所述接收波獲取部分的獲取次數(shù)的函數(shù)；代表點(diǎn)提取器，其被構(gòu)造為從所述函數(shù)中提取多個(gè)代表點(diǎn)；以及確定部分，其被構(gòu)造為基于所述代表點(diǎn)，確定所述物體是否是位置比所述接收天線(xiàn)的光軸高的在上物體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述代表點(diǎn)提取器提取其中所述函數(shù)呈現(xiàn)極值的點(diǎn)，并且其中，所述確定部分基于所述極值來(lái)確定所述物體是否是在上物體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)數(shù)所述極值的數(shù)量，并且當(dāng)所述極值的數(shù)量超過(guò)特定閾值時(shí)，將所述物體確定為在上物體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，其被構(gòu)造為存儲(chǔ)與在所述物體和所述接收天線(xiàn)的所述光軸之間在高度上的相應(yīng)差相關(guān)聯(lián)的極值的數(shù)量，其中，所述確定部分從所述存儲(chǔ)器中提取與所計(jì)數(shù)的極值的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的高度差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算一近似函數(shù)，該近似函數(shù)近似在所述代表點(diǎn)處的所述獲取次數(shù)和功率的關(guān)系，并且所述確定部分基于該近似函數(shù)來(lái)確定所述物體是否是在上物體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述確定部分使用一階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)處的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系， 并且當(dāng)所述一階函數(shù)的一階系數(shù)超過(guò)特定閾值時(shí)，將所述物體確定為在上物體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述確定部分使用一階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)處的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系； 計(jì)算在特定獲取次數(shù)時(shí)，在該一階函數(shù)的值與所接收的電磁波的功率或所述代表點(diǎn)處的功率之間的差；并且基于所述差，將所述物體確定為在上物體。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述確定部分使用一階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)處的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系； 使用二階或更高階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)處的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系；計(jì)算在特定獲取次數(shù)時(shí)，在所述一階函數(shù)的值和所述二階或更高階函數(shù)的值之間的差；并且基于所述差，將所述物體確定為在上物體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述確定部分基于在預(yù)定獲取次數(shù)時(shí)在所述代表點(diǎn)處的功率，來(lái)確定所述物體是否是在上物體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算在所述預(yù)定獲取次數(shù)時(shí)在所述代表點(diǎn)處的功率與在指定獲取次數(shù)時(shí)在所述代表點(diǎn)處的功率之間的差，并且基于所述差來(lái)確定所述物體是否是在上物體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述確定部分使用二階或更高階函數(shù)來(lái)近似在所述代表點(diǎn)處的獲取次數(shù)和功率的關(guān)系；計(jì)算在所述預(yù)定獲取次數(shù)時(shí)在所述代表點(diǎn)處的功率與在特定獲取次數(shù)時(shí)所述二階或更高階函數(shù)的值；并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述確定部分基于在所述代表點(diǎn)處的功率來(lái)計(jì)算所述物體的雷達(dá)橫截面；基于所述雷達(dá)橫截面來(lái)計(jì)算用于特定獲取次數(shù)時(shí)的所接收的電磁波的估計(jì)功率值；并且基于所述估計(jì)功率值來(lái)確定所述物體是在上物體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算在所述指定獲取次數(shù)時(shí)的所述估計(jì)功率值與在所述獲取次數(shù)時(shí)的所述代表點(diǎn)的功率之間的差，并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述確定部分計(jì)算用于近似在所述代表點(diǎn)處的所述獲取次數(shù)和功率的關(guān)系的近似函數(shù)；計(jì)算在所述估計(jì)的功率值和在指定獲取次數(shù)時(shí)的所述近似函數(shù)的值之間的差；并且基于所述差來(lái)將所述物體確定為在上物體。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述代表點(diǎn)提取器從在獲取次數(shù)的指定范圍中的所接收電磁波的功率中提取多個(gè)代表點(diǎn)，并且其中，所述確定部分基于在所述特定獲取次數(shù)時(shí)的所述多個(gè)代表點(diǎn)來(lái)確定所述物體是否是在上物體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，當(dāng)在由在所述指定獲取次數(shù)時(shí)的相對(duì)于獲取次數(shù)的代表點(diǎn)所描繪的路徑中存在向下指示的下沉?xí)r，所述確定部分將所述物體確定為在上物體。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，當(dāng)在以獲取次數(shù)的次序，將在所述特定獲取次數(shù)的所述多個(gè)代表點(diǎn)連接在一起的曲線(xiàn)中具有局部最小值時(shí)，所述確定部分將所述物體確定為在上物體。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述確定部分在所述特定獲取次數(shù)時(shí)使用二次函數(shù)來(lái)近似在相對(duì)于獲取次數(shù)的多個(gè)代表點(diǎn)處的功率；計(jì)算由所述二次函數(shù)的局部最小值或最小值顯示的所述獲取次數(shù)； 并且基于在所述局部最大值或最小值顯示的所述獲取次數(shù)來(lái)確定所述物體是否是在上物體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，其被構(gòu)造為存儲(chǔ)與在所述物體和所述接收天線(xiàn)的所述光軸之間的相應(yīng)高度差相關(guān)聯(lián)的所述獲取次數(shù)，其中，所述確定部分從所述存儲(chǔ)器提取與由所述局部最小值或最小值顯示的所述獲取次數(shù)相對(duì)應(yīng)的所述高度差。
20.一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理，所述處理包括以特定時(shí)間間隔獲取由接收天線(xiàn)接收的的電磁波； 作為所述獲取次數(shù)的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的功率； 從所述函數(shù)提取多個(gè)代表點(diǎn)；以及基于所述代表點(diǎn)確定所述物體是否是比所述接收天線(xiàn)的所述光軸高地定位的在上物體。
21.一種雷達(dá)設(shè)備，包括 發(fā)送天線(xiàn)，其被構(gòu)造為發(fā)送電磁波；接收天線(xiàn)，其被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)送的電磁波已經(jīng)被物體反射時(shí)接收電磁波； 分隔距離檢測(cè)器，其被構(gòu)造為基于所述接收的電磁波來(lái)檢測(cè)相對(duì)于所述物體的分隔距離；接收功率計(jì)算器，其被構(gòu)造為將所述接收的電磁波的所述功率計(jì)算為所檢測(cè)的分隔距離的函數(shù)；面積計(jì)算器，其被構(gòu)造為計(jì)算由表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界所限定的特定分隔距離分段中的區(qū)域的面積；以及檢測(cè)部分，其被構(gòu)造為基于所述計(jì)算的面積來(lái)確定所述物體是否是低高度物體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述檢測(cè)部分僅當(dāng)所述分隔距離在特定范圍內(nèi)時(shí)，才基于所述接收波的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算所述面積。
23.一種雷達(dá)設(shè)備，包括 發(fā)送天線(xiàn)，其被構(gòu)造為發(fā)送電磁波；接收天線(xiàn)，其被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)送的電磁波已經(jīng)被物體反射時(shí)接收電磁波； 接收功率計(jì)算器，其被構(gòu)造為將所述接收的電磁波的所述功率計(jì)算為時(shí)間的函數(shù)； 面積計(jì)算器，其被構(gòu)造為計(jì)算由表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界所限定的特定時(shí)間分段中的區(qū)域的面積；以及檢測(cè)部分，其被構(gòu)造為基于所述計(jì)算的面積來(lái)確定所述物體是否是低高度物體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，所述檢測(cè)部分僅當(dāng)所述時(shí)間在特定范圍內(nèi)時(shí)，才基于所述接收波的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算所述面積。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述面積計(jì)算器計(jì)算由所述曲線(xiàn)和特定的直線(xiàn)作為邊界所限定的區(qū)域的面積， 或計(jì)算由所述曲線(xiàn)和特定曲線(xiàn)作為邊界限定的區(qū)域的面積。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備， 其中，所述面積計(jì)算器計(jì)算由所述曲線(xiàn)和根據(jù)所接收的接收波功率的平均值而確定的特定直線(xiàn)作為邊界所限定的區(qū)域的面積。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，當(dāng)在多個(gè)分段上的面積的總和超過(guò)特定閾值時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，當(dāng)在來(lái)自多個(gè)分段的任何分段中的面積超過(guò)特定閾值時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所述面積超過(guò)特定閾值的次數(shù)已經(jīng)超過(guò)預(yù)定次數(shù)時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，所述面積計(jì)算器計(jì)算由所述曲線(xiàn)和特定的直線(xiàn)作為邊界所限定的區(qū)域的面積， 或計(jì)算由所述曲線(xiàn)和特定曲線(xiàn)作為邊界限定的區(qū)域的面積。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，所述面積計(jì)算器計(jì)算由所述曲線(xiàn)和根據(jù)所接收的接收波功率的平均值而確定的特定直線(xiàn)作為邊界所限定的區(qū)域的面積。
32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，當(dāng)在多個(gè)分段上的面積的蹤和超過(guò)特定閾值時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。
33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，當(dāng)在來(lái)自多個(gè)分段的任何分段中的面積超過(guò)特定閾值時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。
34.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所述面積超過(guò)特定閾值的次數(shù)已經(jīng)超過(guò)預(yù)定次數(shù)時(shí)，所述檢測(cè)部分確定所述物體是正常物體。
35.一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理，所述處理包括 基于由接收天線(xiàn)接收的電磁波來(lái)檢測(cè)相對(duì)于所述物體的分隔距離；作為所述檢測(cè)的分隔距離的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的所述功率； 計(jì)算由用于表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界限定的特定分隔距離分段中的區(qū)域的面積；以及
36.一種計(jì)算機(jī)程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理，所述處理包括 作為時(shí)間的函數(shù)來(lái)計(jì)算所接收的電磁波的功率；計(jì)算由用于表示所述函數(shù)的曲線(xiàn)作為一個(gè)邊界限定的特定時(shí)間分段中的區(qū)域的面積；以及基于所述計(jì)算的面積來(lái)確定所述物體是否是低高度物體。根據(jù)上面的特征，通過(guò)作為分隔距離的函數(shù)表達(dá)所述接收功率，可以確定由所述雷達(dá)檢測(cè)的物體是否是低高度物體。
全文摘要
根據(jù)實(shí)施例，提供了一種雷達(dá)設(shè)備，包括發(fā)送天線(xiàn)，其被構(gòu)造為發(fā)送電磁波；接收天線(xiàn)，其被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)送的電磁波已經(jīng)被物體反射時(shí)接收電磁波；接收波獲取部分，其被構(gòu)造為以特定時(shí)間間隔獲取所述接收的電磁波；接收功率計(jì)算器，其被構(gòu)造為作為由所述接收波獲取部分的獲取次數(shù)的函數(shù)來(lái)計(jì)算所述接收的電磁波的功率；代表點(diǎn)提取器，其被構(gòu)造為從所述函數(shù)提取多個(gè)代表點(diǎn)；以及確定部分，其被構(gòu)造為基于所述代表點(diǎn)確定所述物體是否是比所述接收天線(xiàn)的所述光軸高地定位的在上物體。
文檔編號(hào)G01S7/48GK102221698SQ20111006894
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者加茂宏幸, 神戶(hù)猛 申請(qǐng)人:株式會(huì)社本田艾萊希斯