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电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序与流程

文档序号:24892255发布日期:2021-04-30 13:19
电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序与流程

相关申请的相互参照

本申请主张2018年9月27日在日本进行专利申请的日本特愿2018-182379号的优先权,在此引入该在先申请的所有公开内容作为参照。

本发明涉及电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。



背景技术:

以往,已知一种使用电波检测对象物,并测量与对象物之间的距离或与对象物之间的相对速度等的技术。例如,专利文献1公开了如下方法:在fmcw雷达(频率调制连续波雷达:frequencymodulatedcontinuouswaveradar)中,通过使用具有不同的两种调制频带宽度的发送波,使不检测区域变化,来检测不检测区域内的对象物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-133144号公报



技术实现要素:

本发明的一个实施方式的电子设备,具有发送部、接收部以及控制部。所述发送部发送发送波。所述接收部接收所述发送波中的被对象物反射的反射波。所述控制部使所述发送部以检测距离不同的多个动作模式中的任一个动作模式动作。在所述接收部接收到所述反射波的情况下,所述控制部基于所述发送波以及所述反射波,来判定本装置与所述对象物之间的距离。所述控制部使所述发送部以所述多个动作模式中的与所述对象物之间的所述距离包含于所述检测距离的动作模式且所述检测距离最短的动作模式动作。

本发明的一个实施方式的电子设备的控制方法,该电子设备具有发送部、接收部以及控制部。所述控制方法包括:所述控制部使所述发送部以检测距离不同的多个动作模式中的任一个动作模式发送发送波的步骤。所述控制方法包括:所述控制部判定在所述接收部是否接收到所述发送波中的被对象物反射的反射波的步骤。所述控制方法包括:在所述接收部接收到所述反射波的情况下,所述控制部基于所述发送波以及所述反射波,来判定本装置与所述对象物之间的距离的步骤。所述控制方法包括:在所述接收部接收到所述反射波的情况下,所述控制部使所述发送部以所述多个动作模式中的与所述对象物之间的所述距离包含于所述检测距离的动作模式且所述检测距离最短的动作模式动作的步骤。

本发明的一个实施方式的电子设备的控制程序,该电子设备具有发送部、接收部以及控制部。所述控制程序使所述电子设备实行:使所述发送部以检测距离不同的多个动作模式中的任一个动作模式发送发送波的步骤。所述控制程序使所述电子设备实行:判定在所述接收部是否接收到所述发送波中的被对象物反射的反射波的步骤。所述控制程序使所述电子设备实行:在所述接收部接收到所述反射波的情况下,基于所述发送波以及所述反射波,来判定本装置与所述对象物之间的距离的步骤。所述控制程序使所述电子设备实行:在所述接收部接收到所述反射波的情况下,使所述发送部以所述多个动作模式中的与所述对象物之间的所述距离包含于所述检测距离的动作模式且所述检测距离最短的动作模式动作的步骤。

附图说明

图1是说明本发明的一个实施方式的电子设备的使用方式的图。

图2是表示本发明的一个实施方式的电子设备的结构的概略图。

图3是表示本发明的一个实施方式的电子设备发送的发送波的图。

图4是说明本发明的一个实施方式的电子设备的动作的图。

图5是本发明的一个实施方式的电子设备的天线的配置图。

图6是说明本发明的一个实施方式的电子设备的动作流程的图。

图7是说明本发明的一个实施方式的电子设备的动作流程的图。

图8是说明本发明的一个实施方式的电子设备的动作流程的图。

图9是说明本发明的一个实施方式的电子设备的动作流程的图。

图10是表示本发明的一个实施方式的电子设备的处理的流程图。

图11是表示本发明的另一个实施方式的电子设备的结构的概略图。

图12是本发明的另一个实施方式的电子设备的天线的配置图。

具体实施方式

希望进一步提高使用电波检测物体的技术的有用性。本发明的目的在于,提供一种提高使用电波检测物体的技术的有用性的电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序。根据本发明的实施方式的电子设备、电子设备的控制方法以及电子设备的控制程序,能够提高使用电波检测物体的技术的有用性。

以下,参照附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。

本发明的一个实施方式电子设备1搭载于例如汽车等的车辆2。电子设备1发送发送波。在图1中,用虚线示意性地示出发送发送波的对象空间4。在图1中,对象空间4以电子设备1为中心呈扇形扩展,但不限于此。当在对象空间4中存在对象物3时,发送波被对象物3反射。对象物3包括其他的车辆、行人、或者障碍物等。电子设备1接收发送波中被对象物3反射的反射波。电子设备1通过接收反射波,检测存在于对象空间4中的对象物3。电子设备1还基于发送波和反射波,测量对象物3与电子设备1之间的距离等。对象物3例如可以是在与移动体2相邻的车道上行驶的对面车辆、与移动体2并行的汽车、以及在与移动体2相同的车道上行驶的前后的汽车等中的至少任一个。另外,对象物3也可以是摩托车、自行车、婴儿车、行人、护栏、中央隔离带、路标、人行道台阶、墙壁以及障碍物等存在于移动体2周围的任意的物体。进一步地,对象物3可以移动,也可以停止。例如,对象物3也可以是在移动体2的周围泊车或停车的汽车等。在本发明中,在电子设备1所检测的对象物3中,除了无生命的之外,还包括人和动物等生物。本发明的电子设备1所检测的对象物4包括物标,该物标包括由雷达技术检测出的人、物以及动物等。

电子设备1也可以发送检测距离不同的多个种类的发送波。在本发明中,将通过发送波能够在规定的精度的范围内检测规定的对象物的距离的最大值称为该发送波的检测距离。如果检测距离变长,则与此相应地,对象空间4也变大。通常,已知电子设备1的检测距离与分辨率处于权衡的关系(trade-offrelation)。也就是说,如果使电子设备1的检测距离变长,则对象空间4变宽,但电子设备1的分辨率变低。另一方面,如果使电子设备1的检测距离变短,则对象空间4变窄,但电子设备1的分辨率变高。

电子设备1选择检测距离不同的多个种类的发送波中的任一个发送波来发送。电子设备1在检测到对象物3的情况下,根据与测定出的对象物3之间的距离,将发送的发送波变更为多个种类的发送波中的对象物3包含于检测距离且分辨率最高的发送波。

车辆2是搭载有电子设备1的移动体。车辆2可以包括汽车、公共汽车、卡车以及摩托车等。在本发明中,虽然示出了电子设备1搭载于车辆2的例子,但并不限定于此。例如,电子设备1也可以搭载于包括自行车、无人机、船舶、飞机、机器人以及行人等的车辆2以外的移动体。进一步地,电子设备1不限于搭载于移动体,也可以搭载于不是移动体的任意的物体,或者也可以不搭载于其他的物体而设置在任意的场所。另外,搭载有一个实施方式的电子设备1的移动体不一定限定于以自身的动力移动的移动体。例如,搭载有一个实施方式的电子设备的移动体也可以是由牵引车牵引的拖车部分等。另外,在一个实施方式中,电子设备1也可以设置在车辆2的保险杠的内部,以防止出现在车辆2的外观上。另外,电子设备1设置于车辆2的位置可以是车辆2的外部和内部中的任一个位置。车辆2的内部例如可以是车辆2的车身的内侧、保险杠的内侧、前灯的内部、车内的空间内或者这些的任意的组合。另外,搭载于移动体的电子设备1的数量并不限定于一个,也可以设为一个以上的任意个数。

电子设备1典型地可以是收发电波的雷达(radiodetectingandranging(radar))。例如,电子设备1可以是使用了频率随着时间的经过而连续变化的频率调制连续波的fmcw雷达。在本发明中,对电子设备1是fmcw雷达的情况进行说明。然而,电子设备1不限于雷达。一个实施方式的电子设备1例如可以是基于光波的雷达(lightdetectionandranging、laserimagingdetectionandranging(lidar))。另外,一个实施方式的电子设备1例如也可以是基于声波的声呐(soundnavigationandranging(sonar))。进一步地,电子设备1可以是不限于这些设备的任意的设备。例如,电子设备1可以是包括车载设备、汽车导航系统、移动电话、智能手机、平板终端、或pc(personalcomputer:个人计算机)等的任意的信息处理装置。

以下,对一个实施方式的电子设备1的结构进行说明。图2是概略地表示一个实施方式的电子设备1的结构的功能框图。如图2所示,一个实施方式的电子设备1具有控制部10、存储部20、发送部30、接收部40、通信部50、电源部60、通知部70以及输入部80。控制部10分别与存储部20、发送部30、接收部40、通信部50、电源部60、通知部70以及输入部80电连接。

为了提供用于实行各种功能的控制以及处理能力,控制部10具有至少一个处理器。控制部10为了实现后述的存储部20、发送部30、接收部40、通信部50、电源部60、通知部70以及输入部80的功能,可以分别进行控制。处理器可以包含实行规定了控制步骤的程序的cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)等的处理器或专用于特定的处理的专用的处理器。处理器可以作为单一的集成电路来实现。集成电路也称为ic(integratedcircuit)。处理器可以作为多个可通信地连接的集成电路及分立电路来实现。处理器可以基于其他各种已知的技术来实现。控制部10的处理,将在后面进一步描述。

存储部20存储用于控制电子装置1的各个功能的处理的信息以及程序等。存储部20例如可以是半导体存储器、磁存储器或光存储器等。存储部20例如可以作为主存储装置或辅助存储装置发挥作用。存储部20可以是控制部10中所包含的高速缓冲存储器等。存储部20可以是易失性的存储装置,也可以是非易失性的存储装置。在本实施方式中,存储部20可以存储例如如后述那样用于使发送部30以检测距离不同的多个动作模式进行动作的“与动作模式相关的信息”以及从发送部30向外部发送的“表示发送波的信息”等。

发送部30发送发送波。发送部30具有动作模式选择部31、信号生成部32、合成器33、移相器34、发送放大器35以及发送天线36。以下,记载由发送部30使用这些设备进行的用于发送发送波的处理。

动作模式选择部31基于控制部10的控制,从多个动作模式中选择发送部30的动作模式。多个动作模式可以分别是检测距离不同的动作模式。在本发明中,例如,使用在检测距离不同的多个动作模式中按照检测距离从长到短的顺序包含中距离雷达(mrr:middlerangeradar)、短距离雷达(srr:shortrangeradar)以及超短距离雷达(usrr:ultrashortrangeradar)这三个动作模式的例子进行说明。在各个动作模式下,可以从从发送部30发送检测距离不同的发送波。动作模式选择部31可以从控制部10接收指定多个动作模式中的任一个动作模式的信号。动作模式选择部31也可以基于从控制部10接收到的信号,进行控制,以使发送部30以指定的动作模式进行动作。动作模式选择部31例如可以从存储部20获取包含于发送部30的其他的功能以指定的动作模式进行动作时使用的、与动作模式相关的信息。动作模式选择部31可以向信号生成部32发送指定的动作模式以及与从存储部20获取的动作模式相关的信息。

上述的多个动作模式中的各个检测距离例如可以是:中距离雷达大致为50m;短距离雷达大致为25m;超短距离雷达大致为10m。在电子设备1是fmcw雷达的情况下,多个动作模式中的检测距离与分辨率处于权衡的关系。也就是说,如果使电子设备1的检测距离变长,则电子设备1的分辨率变低,如果使电子设备1的检测距离变短,则电子设备1的分辨率变高。因此,按照中距离雷达、短距离雷达以及超短距离雷达的顺序,分辨率变高。另外,在本发明中,分辨率可以包括距离分辨率、速度分辨率以及角度分辨率中的至少一个。接收电波有时随着检测距离变长而容易受到噪声的影响等。该噪声的影响有时会对分辨率造成影响。

信号生成部32基于从动作模式选择部31接收到的动作模式,生成发送信号。发送信号可以是线性调频信号(chirpsignal)。线性调频信号是频率随着时间的经过而连续变化的信号。在图3中,示出了频率随着时间的经过而线形增加的线性调频信号。线性调频信号也称为频率调制连续波(fmcw)。线性调频信号的频率的变化可以增加或减少,或者可以是增加与减少的组合。线性调频信号可以包括频率根据时间而线形变化的线形线性调频信号,或者频率根据时间而指数函数地变化的指数线性调频信号等。当发送信号是线性调频信号时,作为用于生成各个动作模式中的线性调频信号的信息,可以将开始频率、结束频率以及持续时间等的参数作为与动作模式相关的信息存储在存储部20中。另一方面,信号生成部32生成的信号不限定于fmcw方式的信号。信号生成部32生成的信号例如也可以设为脉冲方式、脉冲压缩方式(扩频方式)或频率cw(continuouswave:连续波)方式等的各种方式的信号。在通过毫米波方式的雷达测定距离等时,大多使用频率调制连续波雷达(以下,称为fmcw雷达(frequencymodulatedcontinuouswaveradar))。fmcw雷达通过扫描发送的电波的频率来生成发送信号。因此,在使用例如79ghz频带的电波的毫米波方式的fmcw雷达中,使用的电波的频率为例如77ghz~81ghz这样的具有4ghz频带宽度。79ghz频带的雷达与例如24ghz、60ghz、76ghz频带等的其他的毫米波/准毫米波雷达相比,可使用的频带宽度更宽的特征。以下,对这种实施方式进行说明。此外,本发明中使用的fmcw雷达方式也可以包含以比通常短的周期发送线性调频信号的fcm方式(fast-chirpmodulation)。信号生成部32生成的信号并不限定于fmcw方式的信号。信号生成部32生成的信号也可以是fmcw方式以外的各种方式的信号。存储在存储部20中的发送信号列可以根据这些各种方式而不同。例如,在上述的fmcw方式的雷达信号的情况下,可以使用针对每个时间样本频率增加的信号以及减少的信号。由于上述的各种方式能够适当地应用已知的技术,因此省略更详细的说明。

电子设备1例如在使用79ghz频带的毫米波雷达的情况下,规定使用从77ghz到81ghz频带所分配的4ghz频带。在该情况下,信号生成部32也可以在某种动作模式下,将开始频率设为77ghz,将结束频率设为81ghz,来生成在规定的时间内从77ghz到81ghz线形增大的线性调频信号。另外,信号生成部32可以在其他的动作模式下,将开始频率设为79ghz,将结束频率设为81ghz,来生成在规定的时间内从79ghz到81ghz线形增大的线性调频信号。由信号生成部32生成的发送信号被供给至合成器33。

再次参照图2,合成器33也可以是基于由信号生成部32生成的发送信号而产生交流信号的使用了电子高频合成的振荡电路。在发送部30具有多个发送天线36的情况下,合成器33可以使多个发送天线36分别产生相同的交流信号或者产生不同的交流信号。合成器33也可以选择多个发送天线36中的特定的发送天线36并产生交流信号。合成器33也可以基于由控制部10指定的动作模式,判定发送发送波的发送天线36以及发送波的移相量等。发送各个动作模式下的发送波的发送天线36以及发送波的移相量等的信息也可以作为与动作模式相关的信息存储在存储部20中。

合成器33也可以将确定所产生的交流信号的信息作为表示发送波的信息而发送至后述的接收部40的混频器43。或者,合成器33也可以将确定所产生的交流信号的信息作为表示发送波的信息,以混频器43能够参照的方式存储于存储部20中。由此,混频器43能够使用表示发送波的信息。

移相器34输出相对于由合成器33产生的交流信号使相位偏移的交流信号。相位偏移的量也可以是由合成器33判定出的移相量。在发送部30具有多个发送天线36的情况下,也可以针对多个发送天线36中的每一个配置移相器34。在图2中,作为一个例子,示出了移相器34a以及移相器34b。也可以通过在多个移相器34中的至少一个中输出使相位偏移的交流信号,从而通过多个发送天线36进行波束成形。

发送放大器35使从移相器34输出的交流信号放大,并向发送天线36输出。发送放大器35也称为功率放大器(pa:poweramplifier)。在发送部30具有多个发送天线36的情况下,也可以在多个发送天线36的每一个中分别配置发送放大器35。在图2中,作为一个例子,示出了发送放大器35a以及发送放大器35b。由发送放大器35放大后的发送信号作为发送波从发送天线36发送。

发送天线36基于从发送放大器35输入的发送信号,射出已控制了强度的发送波。例如,发送波可以是波长为1~10mm、频率为30~300ghz的电波的毫米波。或者,发送波可以是频率为20~30ghz的电波的准毫米波。发送波并不限于毫米波等的电波,可以包括任意波长以及频率的电波、光、电磁波或者超声波等。发送天线36可以是多个。在图2中,示出了发送部30具有发送天线36a以及发送天线36b的例子。发送天线36a以及发送天线36b可以是同一种类的天线,或者可以是不同种类的天线。在本发明中,发送天线也可以是三个以上。例如,在向下控制波束的情况下,通过将两个以上的任意数量的天线在垂直方向上排列,并对它们进行相位控制,可以实现向下的波束方向的切换。在垂直方向上配置两个天线来进行波束控制,与在垂直方向上配置三个以上的天线来进行波束控制相比,在空间方面更有利。

发送部30在具有多个发送天线36的情况下,也可以通过控制来自这些发送天线36的发送波的发送来控制发送波的指向性。例如,发送部30可以通过控制多个发送天线36中的至少一个的相位并进行波束成形,从而控制发送波的指向性。在以下的说明中,在不区分发送天线36a以及发送天线36b的情况下,仅统称为“发送天线36”。另外,发送天线36的数量不限于图2所示的数量,也可以根据电子设备1的用途等任意设定。

接收部40接收从发送部30发送出的发送波中被对象物3反射的反射波。接收部40具有接收天线41、接收放大器42、混频器43、ad转换部(analogdigital转换部)44以及fft处理部(fastfouriertransform处理部)45。以下描述由接收部40使用这些元件实行的用于接收来自对象物3的反射波的处理。

接收天线41输出与接收到的入射波的强度相对应的电压或电流。由接收天线41输出的电压或电流生成的信号也称为接收信号。接收天线41将基于入射波的接收信号输出到接收放大器42。入射波中包含发送波中被对象物3反射的反射波。反射波可包括电波、光、电磁波或超声波等。接收天线41可以是多个。在图2中,示出了接收部40具有接收天线41a、接收天线41b、接收天线41c以及接收天线41d的例子。接收天线41a、接收天线41b、接收天线41c以及接收天线41d可以是同一种类的天线,或者可以是不同种类的天线。在以下的说明中,在不区分接收天线41a、接收天线41b、接收天线41c以及接收天线41d的情况下,仅统称为“接收天线41”。另外,接收天线41的数量不限于图2所示的数量,也可以根据电子设备1的用途等任意设定。

接收放大器42例如可以是低噪声放大器(lna:lownoiseamplifier)。接收放大器42以低噪声放大从接收天线41接收到的接收信号。在接收部40具有多个接收天线41的情况下,可以在多个接收天线41的每一个中分别配置接收放大器42。在图2中,作为一个例子,示出了接收放大器42a、接收放大器42b、接收放大器42c以及接收放大器42d。由接收放大器42放大的接收信号被供给至混频器43。

混频器43通过将从接收放大器42供给的接收信号与由合成器33产生的发送信号相乘,从而生成中频(if:intermediatefrequency)信号。if信号也称为差拍信号。在接收部40具有多个接收天线41的情况下,可以在接收天线41的每一个中分别配置混频器43。在图2中,作为一个例子,示出了混频器43a、混频器43b、混频器43c以及混频器43d。由混频器43进行了频率转换的if信号被供给至ad转换部44。

ad转换部44可以由任意的模拟-数字转换电路(adc:analogtodigitalconverter)构成。ad转换部44使从混频器43供给的模拟的if信号数字化。在接收部40具有多个接收天线41的情况下,可以在接收天线41的每一个中分别配置ad转换部44。在图2中,作为一个例子,示出了ad转换部44a、ad转换部44b、ad转换部44c以及ad转换部44d。由ad转换部44数字化的if信号被供给至fft处理部45。

fft处理部45可以由进行快速傅里叶变换(fft:fastfouriertransform)处理的任意的电路或者芯片等构成。fft处理部45对由ad转换部44数字化后的if信号进行fft処理。作为通过fft处理部45对if信号进行fft处理的结果,得到频谱。fft处理部45基于得到的频谱,能够判定在电子设备1所发送的发送波的检测距离的范围内是否存在对象物3。fft处理部45也可以进行快速傅里叶变换以外的傅里叶变换。

fft处理部45也可以判定对象物3与电子设备1之间的距离。fft处理部45也可以在上述的频谱中所包含的峰值为规定的阈值以上的情况下,判定在与该峰值对应的距离处存在对象物3。fft处理部45还可以判定对象物3相对于电子设备1的相对速度。fft处理部45可以对计算出的频谱进一步地进行fft处理来计算相位频谱。fft处理部45也可以在相位频谱的峰值为规定的阈值以上的情况下,判定与该峰值对应的速度为对象物3相对于电子设备1的相对速度。

fft处理部45也可以判定对象物3相对于电子设备1的角度。fft处理部45也可以基于通过对来自设置位置不同的多个接收天线41每一个的接收信号进行fft处理而得到的结果的差异,判定来自对象物3的反射波的到来角。例如,图5表示从电子设备1的前方观察的天线的配置图的一个例子。在图5中,接收天线41分别以λ/2间隔沿横向(x轴方向)排列地配置。通过基于在这些接收天线41的每一个中接收到的反射波进行了fft处理的结果的差异,fft处理部45也可以判定反射波的到来角。由此,fft处理部45能够判定在从本装置到反射波的到来角的方向上存在对象物3。

再次参照图2,通信部50基于控制部10的控制,与电子设备1的各设备以及外部设备进行通信。通信部50例如可以包括有线lan(localareanetwork)通信模块、无线lan通信模块、can(controllerareanetwork)通信模块、或者bluetooth(登录商标)等的近距离无线通信模块。由通信部50进行的外部设备与电子设备1之间的通信可以是基于有线或者无线的通信,或者基于它们的组合的通信。外部设备例如可以是包括车载设备、汽车导航系统、移动电话、智能手机、平板终端、或pc(personalcomputer:个人计算机)等的任意的信息处理装置。通信部50例如可以从外部设备接收包括检测动作的开始指示或者动作模式等的信息的信号。

电源部60提供用于电子设备1的动作的电力。电源部60例如可以是干电池或蓄电池等。另外,电源部60例如可以包括用于从外部电源接收电力供给的适配器等,可以从外部电源供给电力。

通知部70基于控制部10的控制,用声音、振动、光或者图像等来通知信息。通知部70例如可以包括扬声器、振动件、灯以及显示设备等的至少一个。显示设备例如可以是液晶显示器或有机el显示器等。通知部70可以基于控制部10的控制,通知电子设备1的动作模式、有无对象物3、本装置与对象物3之间的距离以及对象物3相对于本装置的相对速度以及角度等信息。例如,在判定为在电子设备1的检测距离的范围内存在对象物3的情况下,通知部70可以通过产生声音或灯的点亮等,向用户通知检测到对象物3。

输入部80接收来自用户的输入操作。输入部80例如可以包括电源按钮等的物理键、与通知部70的显示设备一体设置的触摸面板等的输入设备以及鼠标等定位设备等中的至少一个。当用户进行操作时,输入部80将该输入操作作为电子信息发送给控制部10。在输入操作中例如可以包括检测动作的开始指令。

下面,说明由控制部10对上述的发送部30以及接收部40进行的控制。控制部10可以以帧为单位反复进行发送部30以及接收部40的控制。控制部10可以将反复进行控制的帧的数量作为规定的帧数预先存储在存储部20中。在这种情况下,控制部10可以在从开始发送波的发送起到到达规定的帧数为止,反复进行发送波的发送,在到达规定的帧之后,结束发送波的发送。一个帧的长度可以是规定的时间。帧的开始时间点或者结束时间点可以与以规定的间隔设定的时刻对应关联。各帧可以在规定的期间内连续设置。各帧可以在规定的期间内离散设置。各帧可以隔开规定的间隔设置。控制部10例如也可以针对每一帧或每多个帧反复进行控制,以从发送部30发送发送波,并由接收部40接收反射波。

控制部10使发送部30以检测距离不同的多个动作模式中的任一个动作模式动作。控制部10例如可以通过将指定中距离雷达、短距离雷达以及超短距离雷达的三个动作模式中的任一个动作模式的信号发送至动作模式选择部31,使发送部30以指定的动作模式进行动作。由此,发送部30以指定的动作模式进行动作,发送发送波。

控制部10可以判定是否由接收部40接收到从发送部30发送出的发送波中的被对象物3反射的反射波。控制部10可以根据判定出的结果,使发送部30以多个动作模式中的任一个动作模式动作。在接收部40接收到来自对象物3的反射波的情况下,控制部10控制接收部40,并基于发送波以及反射波,来判定电子设备1与对象物3之间的距离。控制部10可以根据判定出的与对象物3之间的距离,选择使发送部30动作的动作模式。在接收部40接收到来自对象物3的反射波的情况下,控制部10可以使发送部30以多个动作模式中的与对象物之间的距离包含于检测距离的动作模式且检测距离最短的动作模式动作。例如,如上所述,将作为三个动作模式的中距离雷达、短距离雷达以及超短距离雷达的检测距离分别设为大致50m、大致25m以及大致10m。控制部10在判定出本装置与对象物3之间的距离为30m的情况下,可以使发送部30以检测距离为30m以上的动作模式中的检测距离最短的中距离雷达的动作模式动作。另外,之后,控制部10在判定出本装置与对象物3的距离为11m的情况下,可以使发送部30以检测距离为11m以上的动作模式中的检测距离最短的短距离雷达的动作模式动作。

例如,如图1所示,在接收部40接收到来自多个对象物3的反射波的情况下,控制部10可以使用电子设备1与多个对象物3中的每一个之间的距离中的一个以上的任意的距离,来判定电子设备1与对象物3之间的距离。例如,控制部10可以将电子设备1与多个对象物3中的每一个之间的距离中的最短的距离判定为电子设备1与对象物3的距离。

在接收部40未接收到来自对象物3的反射波的情况下,控制部10使发送部30以多个动作模式中的检测距离最长的动作模式动作。例如,控制部10可以使发送部30以中距离雷达、短距离雷达以及超短距离雷达的动作模式中的检测距离最长的中距离雷达的动作模式动作。

控制部10可以在规定的时机判定接收部40是否接收到来自对象物3的反射波。由控制部10进行是否接收到反射波的判定可以仅实施一次,也可以周期性地实施。例如,由控制部10进行是否接收到反射波的判定的时机可以是每隔规定的时间间隔或者也可以是每次实行规定的处理。例如,控制部10可以对上述的一个以上的帧进行判定。或者,控制部10可以在每次从发送部30发送发送波时进行判定。例如,控制部10可以针对每一帧,从发送部30以规定的动作模式发送信号波,并判定在接收部40是否接收到来自对象物3的反射波。控制部10可以根据判定结果,判定下一帧中的从发送部30发送信号波的动作模式。

控制部10可以根据发送部30的动作模式,控制多个发送天线36,并控制从发送部30发送的发送波的指向性。在使发送部30以检测距离不同的多个动作模式中的任一个动作模式动作时,控制部10可以根据动作模式的检测距离,控制从发送部30发送的发送波的指向性。控制部10可以以动作模式的检测距离越短,则相对于水平方向向下方的角度越大的方式,控制发送波的指向性。控制部10例如可以在各个动作模式下,相比水平方向下方发送发送波,以使在从电子设备1沿水平方向离开了检测距离的地点到达地面。

图4是示意性地表示从设置于图1所示的车辆2的前方的电子设备1发送的发送波的指向性的图。将超短距离雷达、短距离雷达以及中距离雷达的三个动作模式中的检测距离分别设为l1、l2以及l3。在图4中,超短距离雷达、短距离雷达以及中距离雷达中的发送波分别以在从电子设备1沿水平方向(y轴方向)离开l1、l2以及l3的地点到达地面的方式发送。因此,超短距离雷达、短距离雷达以及中距离雷达中的发送波以朝向第一方向d1、第二方向d2以及第三方向d3的方式控制指向性。此外,超短距离雷达、短距离雷达以及中距离雷达中的发送波也可以相对于地面大致水平地发送。即,在本发明中,发送波也可以相对于与地面水平的方向并以地面方向为下,向下方、水平方向、上方向发送。另外,也可以向任意组合这些方向的方向发送发送波。

在本发明的一个实施方式的电子设备1中,多个发送天线36可以在垂直方向排列地配置。控制部10可以通过控制从多个发送天线36发送的发送波中的至少一个的相位,并进行比水平方向更向下方的波束成形,从而控制发送波的指向性。多个发送天线36可以是两个以上的发送天线。

图5是表示从电子设备1的前方观察的天线的配置图。在图5中,示出了图2所示的电子设备1具有的两个发送天线36以及四个接收天线41。发送天线36a以及发送天线36b在垂直方向(z轴方向)上隔开规定的距离而配置。控制部10控制从在垂直方向上排列地配置的多个发送天线36发送的发送波中的至少一个的相位,进行波束成形。如图4所示,控制部10通过波束成形,能够控制发送波的发送方向相对于水平方向的角度θ。由此,控制部10可以进行控制,以使发送波朝向第一方向d1、第二方向d2或者第三方向d3中的任一个方向。多个发送天线36可以分别在垂直方向上隔开λ/2的距离地配置。由此,发送天线36能够降低垂直方向上的旁瓣(sidelobe),形成希望的波束。在图5中,虽然示出了两个发送天线,但用于波束成形的天线的数量也可以是两个以上的任意的数量。

参照图6~图9,对本发明的一个实施方式电子设备1实行的动作的一个例子进行说明。

在图6~图9中,电子设备1设置于图1所示的车辆2的前方。电子设备1例如通过用户操作等开始动作。电子设备1在开始动作时,针对每个帧发送发送波。电子设备1首先在中距离雷达、短距离雷达以及超短距离雷达的三个动作模式中的检测距离最长的中距离雷达的动作模式下进行动作。如图6所示,在第一时间点,电子设备1在中距离雷达的动作模式下,从发送部30向第三方向d3发送发送波。电子设备1判定由接收部40是否接收到来自对象物3的反射波。在图6中,在从电子设备1沿水平方向(y轴方向)的检测距离l3的范围内不存在对象物3。因此,电子设备1通过接收部40没有接收到来自对象物3的反射波。在这种情况下,电子设备1将动作模式保持为中距离雷达,在下一帧以后,也从发送部30向第三方向d3发送发送波。

如图7所示,电子设备1在第二时间点从发送部30向第三方向d3发送发送波。在图7中,由于在检测距离l3的范围内存在对象物3,因此电子设备1通过接收部40接收到来自对象物3的反射波。电子设备1判定与对象物3之间的距离。电子设备1判定与对象物3之间的距离包含于检测距离的动作模式且检测距离最短的动作模式。在图7中,对象物3位于包含在短距离雷达以及中距离雷达的检测距离内的位置。因此,电子设备1将动作模式变更为这些中的检测距离最短的短距离雷达,在下一帧以后,从发送部30向第二方向d2发送发送波。

如图8所示,电子设备1在第三时间点从发送部30向第二方向d2发送发送波。此时,对象物3移动至图8所示的位置。在图8中,由于在检测距离l2的范围内存在对象物3,因此电子设备1通过接收部40接收到来自对象物3的反射波。电子设备1判定与对象物3之间的距离。电子设备1判定与对象物3之间的距离包含于检测距离的动作模式且检测距离最短的动作模式。在图8中,对象物3位于包含在超短距离雷达、短距离雷达以及中距离雷达的检测距离内的位置。因此,电子设备1将动作模式变更为这些中的检测距离最短的超短距离雷达,在下一帧以后,从发送部30向第一方向d1发送发送波。

如图9所示,电子设备1在第四时间点从发送部30向第一方向d1发送发送波。此时,对象物3移动至图9所示的位置。在图9中,在检测距离l1的范围内不存在对象物3。因此,电子设备1通过接收部40没有接收到来自对象物3的反射波。在这种情况下,电子设备1将动作模式设为检测距离最长的中距离雷达,在下一帧以后,从发送部30向第三方向d3发送发送波。

电子设备1在以后的帧中,也基于前帧中的是否存在对象物3的判定,从发送部30以多个动作模式中的任一个动作模式发送发送波。当帧数达到规定次数后,电子设备1可以结束发送波的发送。

(电子设备的处理的例子)

参照图10,对本发明的一个实施方式的电子设备1的处理的流程进行说明。图10所示的处理例如可以通过利用输入部80接收用户的操作或者启动电子设备1等的任意的条件开始。

步骤s101:控制部10使发送部30以检测距离最长的动作模式动作。

步骤s102:控制部10判定在接收部40是否接收到来自对象物3的反射波。

步骤s103:当判定为在接收部40接收到来自对象物3的反射波时(步骤s102:是),控制部10判定本装置与对象物3之间的距离。

步骤s104:控制部10使发送部30以与对象物3之间的距离包含于检测距离的动作模式且检测距离最短的动作模式动作。

步骤s105:当判定为在接收部40没接收到来自对象物3的反射波时(步骤s102:否),控制部10使发送部30以检测距离最长的动作模式动作。

步骤s106:控制部10判定是否继续处理。当继续处理时(步骤s106:是),控制部10反复进行步骤s102的处理。当不继续处理时(步骤s106:否),控制部10结束处理。

如上所述,本实施方式的电子设备1具有发送部30、接收部40以及控制部10。发送部30发送发送波。接收部40接收发送波中被对象物反射的反射波。控制部10使发送部30以检测距离不同的多个动作模式中的任一个动作模式动作。控制部10在接收部40接收到反射波的情况下,基于发送波以及反射波,判定本装置与对象物3之间的距离。控制部10在接收部40接收到反射波的情况下,使发送部30以多个动作模式中的与对象物3之间的距离包含于检测距离的动作模式且检测距离最短的动作模式动作。根据这种结构,电子设备1能够使发送部30以根据与对象物3之间的距离而选择的动作模式动作,并发送发送波。由此,能够使电子设备1以具有可检测到对象物3的检测距离的动作模式中的分辨率更高的动作模式动作,从而能够提高使用电波检测物体的技术的有用性。

本实施方式的电子设备1的控制部10可以在接收部40没有接收到反射波的情况下,使发送部30以多个动作模式中检测距离最长的动作模式动作。由此,在当前的动作模式下未检测到对象物3的情况下,能够使电子设备1以能够在更宽的范围内检测对象物3的动作模式动作,从而能够提高使用电波来检测物体的技术的有用性。

本实施方式的电子设备1的控制部10可以在规定的时机判定在接收部40是否接收到反射波。由此,控制部10在使发送部30动作之后,能够判定当前的动作模式是否适用于检测对象物3,从而能够提高使用电波检测物体的技术的有用性。

本实施方式的电子设备1的发送部30可以具有多个发送天线36。控制部10可以根据发送部30的动作模式,控制多个发送天线36,并控制从发送部30发送的发送波的指向性。由此,控制部10能够控制在发送部30的多个动作模式的每一个动作模式中不同的发送波的指向性。例如,控制部10能够分别在发送部30的不同的动作模式中控制发送波的指向性,以提高对象物3的检测精度。另外,控制部10能够分别在发送部30的不同的动作模式中控制发送波的指向性,以降低用于发送发送波的电力。

本实施方式的电子设备1的控制部10可以以动作模式的检测距离越短,则相对于水平方向向下方的角度越大的方式,控制发送波的指向性。由此,控制部10能够使检测存在于比电子设备1更靠下方的对象物3的精度提高。

本实施方式的电子设备1的多个发送天线36可以在垂直方向排列地配置。控制部10可以通过控制从多个发送天线36发送的发送波中的至少一个的相位,并进行比水平方向更向下方的波束成形,从而控制发送波的指向性。由此,通过不进行发送天线36的设置位置或者朝向等的物理性变更,而变更波束成形的处理所使用的信息以及程序等,从而能够变更从发送部30发送的发送波的指向性。

虽然基于各附图和实施例说明了本发明,但应该注意的是,本领域技术人员能够基于本发明容易地进行各种变形或修正。因此,需要注意这些变形或修正包含在本发明的范围内。例如,各功能部所包含的功能等能够以在逻辑上不矛盾的方式进行再配置。多个功能部等可以被组合为一个或者被分割。上述的本发明所涉及的各实施方式并不限定于忠实地实施于分别说明的各实施方式,能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。即,本发明的内容只要是本领域技术人员就能够基于本发明进行各种变形以及修正。因此,这些变形和修改包括在本发明的范围内。例如,在各实施方式中,各功能部、各机构、各步骤等能够以在逻辑上不矛盾的方式追加到其他实施方式中,或者置换为其他实施方式的各功能部、各机构、各步骤等。另外,在各实施方式中,能够将多个各功能部、各机构、各步骤等组合为一个或进行分割。另外,上述的本发明的各实施方式并不限定于忠实地实施于分别说明的各实施方式,也能够适当地组合各特征或省略一部分来实施。

例如,在本发明中,虽然对电子设备1具有两个发送天线进行了说明,但并不限定于此。例如,在图11以及图12中,示出了电子设备1包括发送天线36a、发送天线36b以及发送天线36c的情况的电子设备1的结构图以及天线的配置图。发送天线36a、发送天线36b以及发送天线36c可以配置为分别具有与超短距离雷达、短距离雷达以及中距离雷达的动作模式对应关联的发送波的指向性。具体来说,发送天线36a、发送天线36b以及发送天线36c可以配置为分别在图4所示的第一方向d1、第二方向d2以及第三方向d3上具有发送波的指向性。

在具有这种结构的电子设备1中,控制部10在通过超短距离雷达发送发送波的情况下,从发送天线36a向第一方向d1发送。控制部10在通过短距离雷达发送发送波的情况下从发送天线36b向第二方向d2发送。控制部10在通过中距离雷达发送发送波的情况下从发送天线36c向第三方向d3发送。

这样,电子设备1的多个发送天线36可以配置为分别具有不同的发送波的指向性。控制部10可以通过从多个发送天线36中的任一个向比水平方向更靠下方的方向发送发送波,来控制发送波的指向性。这样,通过使用设定了物理性不同的发送波的指向性的多个发送天线36,能够减少用于通过控制部10变更发送波的指向性的处理所花费的处理量以及处理时间。

例如,在本发明中,对使发送部30以检测距离不同的多个动作模式动作的电子设备1进行了说明,但并不限于此。电子设备1可以使发送部30以发送波的发送角度不同的多个动作模式动作。发送角度可以是所发送的发送波在水平方向上扩展的角度。例如,在图1中,发送角度可以以扇形扩展的对象空间4的中心角来表示。在该情况下,控制部10使发送部30以检测角度不同的多个动作模式中的任一个动作模式动作。控制部10在接收部40接收到反射波的情况下,基于发送波以及反射波来判定本装置与对象物之间的角度。控制部10使发送部以多个动作模式中的与对象物之间的角度包含于检测角度中的动作模式且检测角度最窄的动作模式动作。控制部10在接收部40未接收到反射波的情况下,使发送部30以多个动作模式中的检测角度最宽的动作模式动作。

上述的实施方式并不仅限定于作为电子设备1的实施。例如,上述的实施方式也可以作为电子设备1那样的设备的控制方法来实施。进而,例如,上述的实施方式也可以作为电子设备1那样的设备的控制程序来实施。

附图标记的说明:

1电子设备

2车辆

3对象物

4对象空间

10控制部

20存储部

30发送部

31动作模式选择部

32信号生成部

33合成器

34移相器

35发送放大器

36发送天线

40接收部

41接收天线

42接收放大器

43混频器

44ad转换部

45fft处理部

50通信部

60电源部

70通知部

80输入部

再多了解一些
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