推定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開內(nèi)容涉及推定前方物體的距離等的推定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以前，已知的推定裝置使用阿爾法一貝塔（a - 0)濾波器或卡爾曼濾波器等狀 態(tài)推定濾波器推定前方物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)該推定裝置，基于前方物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān) 的觀測(cè)值，設(shè)定推定開始時(shí)的、推定為所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的狀態(tài)量且設(shè)定于所述狀態(tài)推定濾波 器的初始值。
[0003] 但是，觀測(cè)值中存在誤差。若由于該誤差，在狀態(tài)推定濾波器設(shè)定與真值差異較大 的初始值，會(huì)產(chǎn)生如下問題。即，由于作為狀態(tài)推定基礎(chǔ)的初始值與真值差異較大，會(huì)產(chǎn)生 在推定裝置開始推定后，在暫時(shí)一段時(shí)間內(nèi)不能夠進(jìn)行高精度的狀態(tài)量推定這樣的問題。
[0004] 作為應(yīng)對(duì)該問題的技術(shù)，已知現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行線性回歸分析，根據(jù)其結(jié) 果，設(shè)定推定開始時(shí)狀態(tài)推定濾波器中所設(shè)定的初始值（參照專利文獻(xiàn)1)。利用該技術(shù)，對(duì) 雷達(dá)裝置觀測(cè)的前方物體的位置的一組執(zhí)行線性回歸分析，并根據(jù)得到的結(jié)果設(shè)定前方物 體的初始位置或初始速度作為推定開始時(shí)狀態(tài)推定濾波器對(duì)應(yīng)的初始值。
[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2001 - 272466號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 可是，雷達(dá)裝置通過接收基于對(duì)前方物體發(fā)送的雷達(dá)波的反射波，解析該接收信 號(hào)，由此觀測(cè)所述雷達(dá)裝置與該前方物體的距離或該前方物體的速度等。但是，利用雷達(dá)裝 置得到的從該雷達(dá)裝置到所述前方物體的距離的觀測(cè)值與作為基于多普勒頻移的頻率信 息得到的前方物體的速度的觀測(cè)值相比，具有精度相對(duì)較低的傾向。
[0007] 特別是，使用雙頻CW(雙頻連續(xù)波）雷達(dá)裝置觀測(cè)從該雷達(dá)裝置到前方物體的距 離以及該前方物體的速度時(shí)，所述前方物體的速度的觀測(cè)值根據(jù)所述雷達(dá)裝置接收的接收 信號(hào)的頻率信息得到。另一方面，從該雷達(dá)裝置到前方物體的距離的觀測(cè)值根據(jù)所述雷達(dá) 裝置接收的接收信號(hào)的相位信息得到。因此，利用雙頻CW方式雷達(dá)裝置得到的從該雷達(dá)裝 置到前方物體的距離的觀測(cè)精度相對(duì)該前方物體的速度的觀測(cè)精度顯著降低。
[0008] 即，根據(jù)相位信息得到的距離的觀測(cè)精度與根據(jù)頻率信息得到的速度的觀測(cè)精度 相比顯著下降（例如，參照文獻(xiàn)：Steven M. Kay, "Fundamentals of Statistical Signal Processing Voll. Estimation Theory, pp. 56-57 的公式 3. 41) 〇
[0009] 這樣，著眼于一種方法，通過接收基于從雷達(dá)裝置對(duì)前方物體發(fā)送的雷達(dá)波的反 射波并解析該接收信號(hào)，由此觀測(cè)從所述雷達(dá)裝置到該前方物體的距離或該前方物體的速 度等。在該方法中，按照現(xiàn)有技術(shù)，僅線性回歸分析觀測(cè)的距離的觀測(cè)值，即使基于該結(jié)果 將狀態(tài)量的初始值設(shè)定在狀態(tài)推定濾波器，與初始值的真值的誤差較大，在推定開始初期 進(jìn)行高精度的前方物體狀態(tài)推定是困難的。
[0010] 本公開內(nèi)容正是鑒于上述問題而作出的。
[0011]S卩，本公開內(nèi)容的一種方式的目的是，提供一種技術(shù)，其根據(jù)用于觀測(cè)與前方物體 的距離以及前方物體的速度的觀測(cè)裝置所得到的觀測(cè)值，能夠高精度推定與前方物體的距 離。
[0012] 此外，本公開內(nèi)容的其他方式的目的是，提供一種技術(shù)，其能夠高精度地設(shè)定賦予 狀態(tài)推定濾波器的狀態(tài)量的初始值。
[0013] 本公開內(nèi)容的一個(gè)例示方式的推定裝置根據(jù)用于觀測(cè)與前方物體的距離以及所 述前方物體的速度的觀測(cè)裝置在規(guī)定期間內(nèi)的多個(gè)時(shí)刻分別得到的所述速度的觀測(cè)值推 定與前方物體的距離。該推定裝置具有位移量算出部和距離推定部。
[0014] 所述位移量算出部根據(jù)所述觀測(cè)裝置在規(guī)定期間內(nèi)的多個(gè)時(shí)刻分別觀測(cè)的所述 速度的觀測(cè)值，按每個(gè)所述時(shí)刻，計(jì)算出所述觀測(cè)值從所述期間的開始時(shí)刻到對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 為止的時(shí)間積分值，作為從所述開始時(shí)刻到所述對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為止的所述前方物體的位移量 相關(guān)的觀測(cè)值；
[0015] 距離推定部執(zhí)行使用這樣計(jì)算出的上述各時(shí)刻的觀測(cè)值以及基于所述觀測(cè)裝置 的上述期間的各時(shí)刻的距離的觀測(cè)值作為樣本的回歸分析。回歸分析中的解釋變量是上述 位移量，目標(biāo)變量是上述距離。
[0016] 距離推定部將通過該回歸分析計(jì)算出的遵循回歸公式的位移量為零時(shí)的距離推 定為上述期間的開始時(shí)刻的至所述前方物體的距離。
[0017] 根據(jù)該推定裝置，當(dāng)速度的觀測(cè)精度比距離的觀測(cè)精度高時(shí)，與進(jìn)行根據(jù)時(shí)間與 距離的關(guān)系將距離的觀測(cè)值作為樣本的線性回歸分析的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠高精度地推定 上述期間的開始時(shí)刻的至前方物體的距離。
[0018] 因此，如果根據(jù)由該推定裝置推定的在上述期間的開始時(shí)刻的距離以及各時(shí)刻的 位移量（觀測(cè)值），則能夠高精度地推定在各時(shí)刻至前方物體的距離。具體地，距離推定部 能夠構(gòu)成為將推定的在上述期間的開始時(shí)刻的距離以及各時(shí)刻的測(cè)量值的相加值推定為 在各時(shí)刻至前方物體的距離。
[0019] 當(dāng)觀測(cè)裝置是不僅觀測(cè)距離和速度還觀測(cè)前方物體的方位的裝置時(shí)，推定裝置能 夠如下構(gòu)成。即，推定裝置構(gòu)成為還可以具有位置推定部，其根據(jù)所述距離推定部推定的在 各時(shí)刻的距離以及觀測(cè)裝置觀測(cè)的方位的觀測(cè)值，推定在直角坐標(biāo)系中在各時(shí)刻的前方物 體的位置。根據(jù)具有該位置推定部的推定裝置，能夠高精度地推定在各時(shí)刻的前方物體的 位置。
[0020] 此外，如果上述推定裝置構(gòu)成為用于設(shè)定狀態(tài)量的初始值的裝置，則能夠?qū)顟B(tài) 推定濾波器高精度地設(shè)定前方物體的狀態(tài)量的初始值。
[0021] 具體地，能夠在具有使用狀態(tài)推定濾波器推定前方物體的位置以及速度的狀態(tài)推 定部的推定裝置中設(shè)置下面的初始值設(shè)定部。
[0022]S卩，推定裝置可以構(gòu)成為具有初始值設(shè)定部，其對(duì)狀態(tài)推定濾波器將由位置推定 部推定的位置所確定的上述初始值所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的位置以及速度設(shè)定為前方物體的位置 以及速度的初始值。
[0023] 根據(jù)該推定裝置，能夠根據(jù)觀測(cè)裝置的觀測(cè)值，對(duì)狀態(tài)推定濾波器設(shè)定適當(dāng)?shù)某?始值。因此，根據(jù)該推定裝置，能夠從狀態(tài)推定部的推定開始初期高精度地推定前方物體的 狀態(tài)量。
【附圖說明】
[0024]圖1是表示本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的車載系統(tǒng)的概略構(gòu)成的框圖。
[0025] 圖2是表示本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的雷達(dá)波的收發(fā)狀態(tài)的說明圖。
[0026] 圖3是表示本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的跟蹤處理實(shí)現(xiàn)的功能的功能框圖。
[0027] 圖4是表示圖1所示控制單元執(zhí)行的跟蹤處理的流程圖。
[0028] 圖5是表示圖1所示控制單元執(zhí)行的分析生成處理的流程圖。
[0029] 圖6是表示比較由本公開內(nèi)容的實(shí)施方式得到的初始值的設(shè)定結(jié)果與現(xiàn)有技術(shù) 例的初始值的設(shè)定結(jié)果的圖表。
[0030] 圖7是表示比較由本公開內(nèi)容的實(shí)施方式得到的狀態(tài)推定結(jié)果與由現(xiàn)有技術(shù)例 得到的狀態(tài)推定結(jié)果的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下，與附圖一起說明本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方式。
[0032] 圖1所示本實(shí)施方式的車載系統(tǒng)1具有雷達(dá)裝置10和駕駛輔助E⑶100。該車載 系統(tǒng)1裝載于四輪汽車等車輛K1上。
[0033] 雷達(dá)裝置10發(fā)射雷達(dá)波，接收它的反射波，并根據(jù)該接收信號(hào)觀測(cè)該裝置10距離 作為反射雷達(dá)波的前方物體的物體目標(biāo)T的距離R、物體目標(biāo)T的速度V以及物體目標(biāo)T的 方位9。雷達(dá)裝置10將上述觀測(cè)值（RZ，VZ，0Z)輸入到駕駛輔助E⑶100。具體地，本實(shí)施 例的雷達(dá)裝置10構(gòu)成為雙頻CW方式的雷達(dá)裝置。
[0034] 該雷達(dá)裝置10具有：發(fā)送電路20、分配器30、發(fā)送天線40、接收天線50、接收電路 60、處理單元70和輸出單元80。
[0035] 發(fā)送電路20是用于將發(fā)送信號(hào)Ss供給到發(fā)送天線40的電路。發(fā)送電路20將毫 米波段的高頻信號(hào)輸入到位于發(fā)送天線40上游的分配器30。具體地，發(fā)送電路20在短時(shí) 間間隔內(nèi)交替地生成第一頻率（fl)的高頻信號(hào)以及與第一頻率（fl)相比頻率略不相同的 第二頻率（f2)的高頻信號(hào)并將它們輸入到分配器30。
[0036] 分配器30將從該發(fā)送電路20輸入的高頻信號(hào)電氣分配為發(fā)送信號(hào)Ss、分別具有 上述高頻信號(hào)的第一頻率（fl)與第二頻率（f2)的本地信號(hào)L(fl)與L(f2)。
[0037] 發(fā)送天線40根據(jù)從分配器30供給的發(fā)送信號(hào)Ss將發(fā)送信號(hào)Ss對(duì)應(yīng)的頻率的雷 達(dá)波向本車輛K1的例如前方發(fā)射。由此，如圖2左側(cè)區(qū)域所示，交替輸出第一頻率（fl)的 雷達(dá)波和第二頻率（f2)的雷達(dá)波。
[0038]另一方面，接收天線50是用于接收從物體目標(biāo)反射的雷達(dá)波（反射波）的天線。 例如，該接收天線50構(gòu)成為多個(gè)天線元件51配置為一列的線性陣列天線?；诟魈炀€元 件51的反射波的接收信號(hào)Sr被輸入到接收電路60。
[0039] 接收電路60處理從構(gòu)成接收天線50的各天線元件51輸入的接收信號(hào)Sr，生成每 個(gè)天線元件51的差拍信號(hào)BT并輸出。具體地，接收電路60對(duì)每個(gè)天線元件51使用混頻 器61混合從該天線元件51輸入的接收信號(hào)Sr以及從分配器30輸入的本地信號(hào)L(fl)與 L(f2)，由此生成并