JP2009128016A - Radar system, its control method, and radar control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーダ装置、レーダ制御装置およびレーダ装置の制御方法に関し、特に、複数のアンテナから得られたビート信号を用い、複数の検出角度における対象物を検出するレーダ装置、レーダ制御装置およびレーダ装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a radar device, a radar control device, and a radar device control method, and more particularly to a radar device, a radar control device, and a radar that detect an object at a plurality of detection angles using beat signals obtained from a plurality of antennas. The present invention relates to an apparatus control method.
ミリ波を用いるレーダ装置は、例えば車両等のレーダ装置として用いられている。ミリ波を用いたレーダ方式として以下の方式が用いられている。送信波として周波数変調した連続波(FM−CW:Frequency Modulated Continuous Wave)を用い、送信波及び受信波よりビート信号を得る。複数のアンテナそれぞれのビート信号を用い、複数の検出角度における対象物を検出する。複数の検出角度における対象物を検出する方法としては、例えばデジタルビームフォーミング(DBF)処理を行う方法がある。 A radar device using millimeter waves is used as a radar device for vehicles, for example. The following systems are used as radar systems using millimeter waves. Using a frequency-modulated continuous wave (FM-CW) as a transmission wave, a beat signal is obtained from the transmission wave and the reception wave. An object at a plurality of detection angles is detected using beat signals of a plurality of antennas. As a method of detecting an object at a plurality of detection angles, for example, there is a method of performing digital beam forming (DBF) processing.
このように、ビート信号を用い検出角度における対象物を検出するレーダ装置において、以下のような技術が開示されている。特許文献1には、対象物の方位をアダプティブアレーアンテナフィルタを用いた解析演算により検出する際の解析演算の初期値にデジタルビームフォーミングの認識結果に基づき設定する技術が開示されている。特許文献2には、遠距離の対象物を検出するためのデジタルビームフォーミングの走査刻み角度が、近距離の対象物を検出するためのデジタルビームフォーミングの走査刻み角度より小さくする技術が開示されている。特許文献3には、2つのレーダ装置を用いる技術が開示されている。 Thus, the following techniques are disclosed in the radar apparatus that detects an object at a detection angle using a beat signal. Patent Document 1 discloses a technique for setting an initial value of an analysis operation when detecting the orientation of an object by an analysis operation using an adaptive array antenna filter based on a recognition result of digital beamforming. Patent Document 2 discloses a technique in which a scanning step angle of digital beam forming for detecting an object at a long distance is smaller than a scanning step angle of digital beam forming for detecting an object at a short distance. Yes. Patent Document 3 discloses a technique using two radar devices.
特許文献4には、前回の検出サイクルで得られた情報に基づき、検出済みの対象物が距離パワースペクトル上で生じさせるべきピークを予想することが記載されている。特許文献5には、既に取得された対象物情報の履歴から対象物に関するビート周波数および角度を推定する技術が開示されている。
検出角度における対象物を検出する際、検出角度の間隔を小さくすることにより対象物の検出精度を向上させることができる。しかしながら、検出角度の間隔を小さくすると、例えばデジタルビームフォーミング処理の演算時間が長くなり、対象物の検出に時間がかかってしまう。 When detecting the object at the detection angle, the detection accuracy of the object can be improved by reducing the interval between the detection angles. However, if the detection angle interval is reduced, for example, the calculation time of the digital beam forming process becomes longer, and it takes time to detect the object.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、検出精度が高くかつ検出時間の短縮が可能なレーダ装置、レーダ制御装置およびレーダ装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a radar device, a radar control device, and a radar device control method that have high detection accuracy and can reduce the detection time.
本発明は、レーダ波を受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナ毎に得られたビート信号を用い、複数の検出角度における対象物を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した対象物から演算用対象物を選択し、前記演算用対象物の位置情報に基づき、前記検出手段が次に対象物を検出する複数の検出角度のうちの一部の検出角度の間隔を他の検出角度の間隔と異なるように変更する演算手段と、を具備することを特徴とするレーダ装置である。本発明によれば、演算用対象物の位置情報により検出角度の間隔を異ならせることができる。よって、詳細な検知が求められる角度範囲の検査角度の間隔を密にし、その他の検査角度の間隔を疎とすることができる。これにより、対象物の検出精度が高くかつ対象物の検出時間の短縮が可能となる。 The present invention relates to a plurality of antennas for receiving radar waves, detection means for detecting an object at a plurality of detection angles using beat signals obtained for each of the plurality of antennas, and an object detected by the detection means. The calculation object is selected from the calculation object, and based on the position information of the calculation object, the detection means detects the interval between some detection angles among the plurality of detection angles at which the detection object is detected next. And a computing unit that changes the distance so as to be different from the interval. According to the present invention, the interval between the detection angles can be varied depending on the position information of the calculation object. Therefore, the inspection angle intervals in the angle range where detailed detection is required can be made dense, and the intervals of other inspection angles can be made sparse. Thereby, the detection accuracy of the target is high and the detection time of the target can be shortened.
上記構成において、前記位置情報は前記演算対象物の方位であり、前記演算手段は、前記演算用対象物の方位に対応する検出角度の間隔を、前記演算用対象物が存在しない方位に対応する検出角度の間隔に対し密にする構成とすることができる。 In the above-described configuration, the position information is the direction of the calculation object, and the calculation means corresponds to a detection angle interval corresponding to the direction of the calculation object corresponding to a direction where the calculation object does not exist. It can be set as the structure dense with respect to the space | interval of a detection angle.
上記構成において、前記演算手段は、対象物と前記複数のアンテナとの距離が所定距離以上であり、かつ前記対象物が前記複数のアンテナから遠ざかっていると判断した場合、前記対象物を前記演算用対象物から除外する構成とすることができる。この構成によれば、対象物の検出精度の低下を抑制しつつ検出時間を削減することができる。 In the above configuration, when the calculation means determines that the distance between the object and the plurality of antennas is equal to or greater than a predetermined distance and the object is moving away from the plurality of antennas, the calculation unit calculates the object. It can be set as the structure excluded from the target object. According to this configuration, it is possible to reduce the detection time while suppressing a decrease in detection accuracy of the object.
上記構成において、前記検出手段が複数の前記対象物を検出した場合、前記演算手段は、前記複数の対象物それぞれと前記複数のアンテナとの距離及び前記複数の対象物それぞれと前記複数のアンテナとの相対速度に基づき、前記演算用対象物を選択する構成とすることができる。この構成によれば、複数の対象物から演算用対象物を選択することにより、演算用対象物の数を減らすことができるため、検出時間を削減することができる。 In the above configuration, when the detection unit detects a plurality of objects, the calculation unit is configured to determine the distance between each of the plurality of objects and the plurality of antennas, and each of the plurality of objects and the plurality of antennas. Based on the relative speed, the calculation object can be selected. According to this configuration, since the number of calculation objects can be reduced by selecting a calculation object from a plurality of objects, the detection time can be reduced.
上記構成において、前記複数の対象物のうち前記検出手段が次に対象物を検出する際に前記複数のアンテナに最も接近すると判断した対象物、を前記演算用対象物として選択する構成とすることができる。 In the above-described configuration, the object that is determined to be closest to the plurality of antennas when the detection means next detects the object among the plurality of objects is selected as the calculation object. Can do.
上記構成において、前記演算手段は、別のレーダ装置から取得した対象物の位置情報に基づき、前記検出手段が次に対象物を検出する複数の検出角度のうちの一部の検出角度の間隔を他の検出角度の間隔と異なるように変更する構成とすることができる。この構成によれば、別のレーダ装置の捕捉している対象物の位置情報を有効に活用することができる。 In the above-described configuration, the calculation unit may calculate a part of detection angle intervals among a plurality of detection angles at which the detection unit next detects the target based on position information of the target acquired from another radar device. It can be set as the structure changed so that it may differ from the space | interval of another detection angle. According to this configuration, it is possible to effectively utilize the position information of the object captured by another radar device.
本発明は、レーダ波を受信する複数のアンテナ毎に得られたビート信号を用い、複数の検出角度における対象物を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した対象物から演算用対象物を選択し、前記演算用対象物の位置情報に基づき、前記検出手段が次に対象物を検出する複数の検出角度のうちの一部の検出角度の間隔を他の検出角度の間隔と異なるように変更する演算手段と、を具備することを特徴とするレーダ制御装置である。 The present invention uses a beat signal obtained for each of a plurality of antennas that receive a radar wave, detects a target at a plurality of detection angles, and calculates a calculation target from the target detected by the detection unit. Based on the position information of the object to be calculated, the detection means next detects the interval of some of the plurality of detection angles at which the object is detected so that the intervals of the other detection angles are different A radar control apparatus comprising: a calculating means for changing.
本発明は、レーダ波を受信する複数のアンテナ毎に得られたビート信号を用い、複数の検出角度における対象物を検出するステップと、前記検出手段が検出した対象物から演算用対象物を選択するステップと、前記演算用対象物の位置情報に基づき、前記検出手段が次に対象物を検出する複数の検出角度のうちの一部の検出角度の間隔を他の検出角度の間隔と異なるように変更するステップと、を有することを特徴とするレーダ装置の制御方法である。 The present invention uses a beat signal obtained for each of a plurality of antennas that receive radar waves to detect an object at a plurality of detection angles, and selects a calculation object from the objects detected by the detection means. Based on the position information of the object to be calculated and the detection means so that the interval of some detection angles among the plurality of detection angles at which the detection unit next detects the object is different from the interval of other detection angles. And a step of changing to a radar apparatus control method.
本発明によれば、演算用対象物の位置情報により検出角度の間隔を異ならせることができる。よって、詳細な検知が求められる角度範囲の検査角度の間隔を密にし、その他の検査角度の間隔を疎とすることができる。これにより、対象物の検出精度が高くかつ対象物の検出時間の短縮が可能となる。 According to the present invention, the interval between the detection angles can be varied depending on the position information of the calculation object. Therefore, the inspection angle intervals in the angle range where detailed detection is required can be made dense, and the intervals of other inspection angles can be made sparse. Thereby, the detection accuracy of the target is high and the detection time of the target can be shortened.
以下、本発明の実施例につき図面を参照に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は実施例1に係るレーダ装置のブロック図である。図1を参照に、レーダ装置は、複数のアンテナ22、スイッチ24、RF(高周波)部26、ADC(AD変換回路)28、マイコン10(レーダ制御装置)からなる。マイコン10には他のECU(Electric Control Unit)30、加速度センサ32、速度センサ34、ナビゲーションシステム36が車載LANを介し接続されている。複数のアンテナ22はレーダ波であるミリ波を受信する。アンテナ22は、数個から10個前後が好ましく、目的に応じ適宜設計される。スイッチ24は複数のアンテナ22のうちレーダ波を受信するアンテナ22を選択する。RF部26はアンテナ22が受信したレーダ波をビート信号に変換する。ADC28はビート信号をアナログからデジタルに変換する。
FIG. 1 is a block diagram of a radar apparatus according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, the radar apparatus includes a plurality of
マイコン10は、CPU11とメモリ20とを有している。CPU11は、FFT手段12、検出手段14、演算手段16及び制御手段18を有している。メモリ20は、例えばRAMからなり、ADC28が出力するデジタルのビート信号やCPU11の演算結果等を格納する。FFT手段12は、メモリ20に格納されているデジタルのビート信号を高速フーリエ変換し、結果をメモリ20に格納する。検出手段14は、アンテナ22毎に演算されたFFTの結果を基に、デジタルビームフォーミング処理を行い、対象物の位置を検出し対象物の位置に関する位置情報を出力する。演算手段16は、検出手段14が出力した対象物の位置情報に基づき、検出角度を演算し、検出手段14に出力する。検出手段14は、次にデジタルビームフォーミング処理を行う際は、演算手段16が演算した検出角度に基づき処理を行う。制御手段18は、FFT手段12、検出手段14、演算手段16、スイッチ24、RF部26及びADC28を制御する。
The
RF部26がビート信号を出力する原理を説明する。図2(a)は、RF部26の模式図、図2(b)は、送信波、受信波及びビート信号の周波数を時間に対し示す図である。図2(a)を参照に、発振器38で生成されたミリ波がアンテナ21より送信波として送信される(図1にはアンテナ21は図示していない)。図2(b)のように、送信波の周波数は時間と共に線形的に大小を繰り返す三角波として送信される。図2(a)を参照に、アンテナ22(図1のスイッチ24にて選択されたアンテナ)は、送信波のうち対象物で反射されたミリ波を受信波として受信する。図2(b)のように、受信波と送信波の時間差Δtが対象物との距離、受信波と送信波とのそれぞれのピーク位置での周波数差Δfが対象物との相対速度に相当する。
The principle that the
図2(a)を参照に、送信波の一部と受信波とはミキサー39でミキシングされ、ビート信号としてADC28に出力される。ビート信号の周波数は、周波数f1及びf2で平坦となる。周波数f1は送信波及び受信波の周波数が増加する範囲、周波数f2は送信波及び受信波の周波数が減少する範囲の送信波と受信波との周波数差を示している。周波数f1及びf2から、対象物との距離及び相対速度を検出することができる。このように、FM−CW方式を用いることにより、対象物との距離及び相対速度を検出することができる。なお、図2(a)においては、アンプ等は図示していない。その後、ADC28は、RF部26が出力したアナログのビート信号をデジタル信号に変換し、メモリ20に格納する。
Referring to FIG. 2A, a part of the transmission wave and the reception wave are mixed by the mixer 39 and output to the
図3は、マイコン10内のCPU11が行う制御を示す図である。演算手段16は、DBF処理に用いる検出角度の間隔を初期値とする(ステップS10)。図4は車両100に対する検出角度を示す図である。図4を参照に、車両100の前面に設けられレーダ装置90から車両の前面方向80に対する角度θの方位が検出角度である。演算手段16は、検出角度の初期値として、例えばθを−45°から45°に5°間隔とする。FFT手段12は、メモリ20に格納されAD変換されたビート信号を取得する(ステップS12)。FFT手段12は、AD変換されたビート信号を高速フーリエ変換(FFT処理)する(ステップS14)。これにより、離散周波数に対するパワーに相当するスペクトル特性を得ることができる。図2(c)はビート信号のスペクトル特性を示す図である。スペクトル特性においては、図2(b)における周波数f1及びf2におけるパワーがピークとなる。スペクトル特性をメモリ20に格納する。
FIG. 3 is a diagram showing control performed by the
制御手段18は、最後のアンテナ22かを判断する。Noの場合、ステップS12に戻る。このようにして、複数のアンテナ22毎のビート信号をFFT処理する。ステップS16においてYesの場合、すなわち複数のアンテナ22全てのビート信号についてFFT処理した場合、ステップS18に進む。検出手段14は、メモリ20から複数のアンテナ22に対応するそれぞれのビート信号のスペクトル特性を取得する(ステップS18)。検出手段14は、検出角度に基づきDBF処理を行い、複数の検出角度における対象物及びその位置を検出する(ステップS20)。図5(a)のように、検出手段14は、各アンテナ22に対応するビート信号のスペクトル特性P1からPnと、検出角度−45°から+45°と、を用いDBF処理を行う。検出手段14は、DBF処理の結果から、検出角度のうち対象物が存在する方向を検出する。さらに、各アンテナ22に対応したビート信号のスペクトル特性から対象物との距離及び相対速度を検出する。図6を参照に、レーダ装置を搭載した車両100の前方に対象物102である車両が走行している場合、検出手段14は、対象物102(例えば他の車両)の方位の前方方向80に対する角度θ、距離A及び相対速度Vを、対象物102の位置に関する情報である位置情報として演算手段16に出力する。
The control means 18 determines whether it is the
図3を参照に、演算手段16は、対象物から演算用対象物を選択する(ステップS22)。ここで、対象物102は検出手段14が検出した対象物102であり、演算用対象物は、演算手段16が検出角度の演算に用いる対象物である。実施例1では、演算手段16は、対象物102を演算用対象物として選択している。演算手段16は、演算用対象物の有無を判定する(ステップS24)。検出手段14が対象物を検出できなかった場合、または演算手段16が演算用対象物を選択しなかった場合、演算手段16は、演算用対象物がないと判断しステップS28に進む。ステップS24において演算用対象物がある場合、演算手段16は、演算用対象物の位置情報に基づき、検出角度の間隔を検出角度に対応して変更する(ステップS26)。すなわち、図5(b)及び図6を参照に、演算用対象物102の角度が10°の場合、レーダ波のビーム範囲84のうち演算用対象物102とその近傍の範囲86の検出角度を1°間隔とし、その他の検出角度を10°間隔とする。
With reference to FIG. 3, the calculation means 16 selects the calculation target object from a target object (step S22). Here, the
検出手段14は、他のECU30等に対象物102の位置情報を出力する(ステップS28)。制御手段18は、終了かを判断する(ステップS30)。Yesの場合、終了する。Noの場合、ステップS12に戻る。次のDBF処理を行う。ステップS20においては、図5(b)のように、検出手段14は、対象物102近傍の検出角度間隔を密にした検出角度を用いDBF処理を行う。
The detection means 14 outputs the position information of the
実施例1によれば、図3のステップS22のように、演算手段16は、検出手段14が検出した対象物を演算用対象物とする。図3のステップS26、図5(b)及び図6のように、演算用対象物の位置に関する位置情報に基づき、検出手段14が次にDBF処理に用いる検出角度の間隔を検出角度に対応して変更する。例えば、図5(b)においては、検出手段14が次に対象物を検出する複数の検出角度(−45°から45°)のうちの一部の検出角度(8°から12°)の間隔(1°)を検出手段14が次に対象物を検出する複数の検出角度のうち他の検出角度(8°から12°以外の角度)の間隔(10°)と異なるように変更する。このように、対象物102の位置により検出角度の間隔を検出角度に対応して疎密に変更することができる。よって、詳細な検知が求められる検出角度範囲の検出角度の間隔を密し、その他の検出角度の間隔を疎とすることができる。これにより、対象物の検出精度が高くかつDBF処理の演算時間の短縮が可能となる。DBF処理が少なくなると、処理速度が遅く安価なCPU11を用いることが可能となる。よって、安価なレーダ装置を提供することもできる。
According to the first embodiment, as in step S <b> 22 of FIG. 3, the
また、演算手段16は、図5(b)及び図6のように、位置情報として、演算用対象物の方位(例えば、図6の角度θ)とすることができる。これにより、演算用対象物102のレーダ装置を搭載した車両100からの方位(例えば、θ=10°、範囲86)に対応する検出角度の間隔(例えば1°)を、演算用対象物が存在しない方位に対応する検出角度の間隔(例えば10°)に対し密にすることができる。図6のように、対象物102が存在する方位には、次のスキャン時にも対象物102が存在する可能性が大きい。そこで、対象物102の方位の検出角度の間隔を密にすることにより、レーダ装置は、対象物102の周辺を重点的に探知することができる。また、対象物102の存在する方位以外の検出角度の間隔を疎にすることにより、検知精度は範囲86に対し低下するものの対象物102以外の方位に急に車両が割り込んできた場合等に対しても、新たな対象物を検出することが可能となる。また、DBF処理にかかる時間を短縮することができる。
Further, as shown in FIGS. 5B and 6, the calculation means 16 can set the direction of the calculation object (for example, the angle θ in FIG. 6) as the position information. As a result, the calculation target object has a detection angle interval (for example, 1 °) corresponding to a direction (for example, θ = 10 °, range 86) from the
実施例2は、演算手段16が、レーダ装置を搭載する車両が走行する車線に応じ検出角度の間隔を演算する例である。図7は、実施例2に係るレーダ装置のCPU11が行う制御を示すフローチャートであり、図3のステップS26に対応している。図3のステップS24において、演算手段16が演算用対象物があると判断した場合、演算手段16はナビゲーションシステム36より車両100の経度緯度情報(車両100の位置情報)を取得する(ステップS32)。演算手段16は、緯度経度情報及び演算用対象物の位置情報に基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせる(ステップS34)。例えば、図8を参照に、レーダ装置を搭載した車両100が道路98の走行車線を走行している場合、レーダ波のビーム範囲84のうち対象物102近傍の範囲86の検出角度の間隔を密にするとともに、レーダ波のビーム範囲84のうち追い越し車線側の範囲87の検出角度の間隔も密にする。
The second embodiment is an example in which the
このように、車両100が走行する車線に応じ、検出角度の間隔を変更する。例えば、車両100が走行する車線が左側である場合は、ビーム範囲84のうち右側の検出角度の間隔を、ビーム範囲84内の他の範囲に対して密にする。また、車両100が走行する車線が左側である場合、ビーム範囲84のうち右側、車両100が走行する車線が中央である場合は、ビーム範囲84のうち左右両側検出角度の間隔を、ビーム範囲84内の他の範囲に対して密にする。これにより、隣の車線から他車が割り込んできた場合にも他車を対象物としてすばやく検知することができる。
As described above, the detection angle interval is changed according to the lane in which the
実施例3は、演算手段16が、過去の対象物の位置情報に基づき検出角度の間隔を演算する例である。図9は、実施例3に係るレーダ装置のCPU11が行う制御を示すフローチャートであり、図3のステップS26に対応している。演算手段16は、メモリ20から過去の演算用対象物の位置情報を取得する(ステップS36)。演算手段16は、過去の演算用対象物の位置情報及び演算用対象物の位置情報とに基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせる(ステップS34)。例えば、図10を参照に、検出手段14が前回検出した対象物102の位置103dであった場合、対象物102の位置と位置103dとから、次回のスキャン時の対象物102の位置103eを予想する。ビーム範囲84のうち位置103e近傍の検出角度の間隔を、ビーム範囲84内の他の範囲に対して密にする。このように、演算手段16は、過去の演算用対象物の位置情報及び演算用対象物の位置情報に基づき、次に対象物102が存在する位置103eを予想し、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせることができる。これにより、検出角度の間隔を密とする範囲をより適切に設定することができる。なお、次に対象物102が存在する位置103eは、ビート信号から検出した対象物102との距離及び相対速度から予想してもよい。
The third embodiment is an example in which the
実施例4は、図3のステップS22において、検出手段14が検出した対象物を、演算手段16が演算用対象物としない例である。図11は、図3のステップS22において演算手段16が行う制御の例である。図12は対象物102を示す図である。演算手段16は、対象物102の位置情報から対象物102が遠ざかっているかを判断する(ステップS42)。図12では、対象物102は車両100から遠ざかっている。Yesの場合、演算手段16は、対象物102の位置情報から対象物102との距離が所定距離88以上かを判断する(ステップS44)。図12では、対象物102と車両100との距離は所定距離88以上である。Yesの場合、演算手段16は、対象物102を演算用対象物とはしない(ステップS48)。ステップS42またはステップS44においてNoの場合、演算手段16は、対象物102を演算用対象物とする(ステップS46)。
The fourth embodiment is an example in which the
以上のように、演算手段16は、対象物102との距離及び相対速度に応じ、対象物102から演算用対象物を決定することができる。特に、対象物102とレーダ装置を搭載した車両100との距離(すなわち、対象物102とアンテナ22との距離)が所定距離以上であり、かつ対象物が車両100から遠ざかっている場合、対象物102が車両100に影響する可能性は小さい。よって、対象物102を演算用対象物から除外することができる。これにより、対象物の検出感度の低下を抑制しつつ演算時間を削減することができる。
As described above, the calculation means 16 can determine the calculation target object from the
また、演算手段16は、速度センサ34から車両100の速度を取得し、車両100の速度に応じ所定距離88を適宜変更することができる。例えば、車両100の速度が速い場合は所定距離88を大きくし、車両100の速度が遅い場合は所定距離88を小さくすることができる。
Further, the calculation means 16 can acquire the speed of the
実施例5は、対象物が複数存在する場合の例である。図3のステップS20において、図13のように、検出手段14が対象物102aから102cを検出した場合、演算手段16は、各対象物102aから102cとの距離、相対速度を用い、最も優先度の高い対象物102aを演算用対象物として選択することができる(図3のステップS22)。図3のステップS26において、演算手段16は、ビーム範囲84のうち対象物102a近傍の範囲86aを検出角度の間隔を、ビーム範囲84内の他の範囲に対して密にする。
Example 5 is an example in the case where there are a plurality of objects. In step S20 of FIG. 3, when the detecting
このように、検出手段14が複数の対象物102aから102cを検出した場合、演算手段16は、複数の対象物102aから102cそれぞれと車両100との距離(すなわち、複数の対象物102aから102cそれぞれとアンテナ22との距離)及び複数の対象物102aから102cそれぞれと車両100との相対速度に基づき、演算用対象物を決定することができる。このように、複数の対象物102aから102cのうちから演算用対象物を選択することにより、演算用対象物の数を減らすことができるため、DBF処理の演算速度を速くすることができる。
As described above, when the
さらに、演算手段16は、複数の対象物102aから102cのうち検出手段14が次に対象物を検出する際にアンテナ22が搭載された車両100に最も接近すると判断した対象物102aを演算用対象物として選択することができる。これにより、注意すべき対象物102aを優先的に監視することができる。
Further, the calculating means 16 calculates the
実施例6は、対象物が複数存在する場合の別の例である。図3のステップS20において、例えば図14ように、検出手段14が対象物102aから102cを検出した場合、演算手段16は、図3のステップS22において、各対象物102aから102cとの距離、相対速度を用い、複数の対象物102aから102cから複数の演算用対象物を選択する。図3のステップS26において、複数の演算用対象物102aから102cのそれぞれの位置情報に基づき、検出角度の間隔を演算する。
Example 6 is another example when there are a plurality of objects. In step S20 of FIG. 3, for example, as shown in FIG. 14, when the detecting
例えば、図14において、対象物102a及び102bは車両100に近づいて来ており、対象物102cは車両100から離れつつある。そこで、演算手段16は、検出手段14が次に対象物を検出する際の複数の演算用対象物102aから102cそれぞれと車両100との距離を予想する。その結果、検出手段14が次に対象物を検出する際には、対象物102aは位置103aに、対象物102bは位置103bに対象物102cは位置103cとなると予想できる。位置103aから103cと車両100との距離に基づき、対象物102aを優先度1、対象物102bを優先度2、対象物102cを優先度3とする。優先度1の対象物102a近傍の範囲86aの検出角度の間隔を最も密にする。優先度2の対象物102b近傍の範囲86bの検出角度の間隔を次に密にする。優先度3の対象物102c近傍の範囲86cの検出角度の間隔を次に密にする。なお、図14において、演算手段16は、検出手段14が検出した複数の対象物のうち一部を演算用対象物から除外してもよい。
For example, in FIG. 14, the
このように、複数の演算用対象物の位置に関する位置情報に基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせることができる。実施例5のように、検出手段14が検出した複数の対象物から1つの演算用対象物を選択するのに対し、実施例6では、よりきめ細やかに、検出角度の間隔を検出角度に対応して変更することができる。また、図14のように、演算手段16は、検出手段14が次にDBF処理する際の複数の演算用対象物102aから102cそれぞれと車両100との距離に基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせることができる。
As described above, based on the position information regarding the positions of the plurality of calculation objects, the detection angle interval at which the
実施例7は、検出角度の間隔を一定値以上疎としない例である。図15を参照に、対象物102の近傍の検出角度の間隔θ1をその他の範囲の検出角度の間隔θ2より密にする場合、θ2が大きすぎると、対象物104が検出角度の間隔内に入ってしまい、対象物104が検出できないことが生じる。そこで、演算手段16は、検出手段14が次に対象物を検出する際の検出角度の間隔の最小値を所定値以上とする。これにより、検出角度の間隔が疎になり過ぎることを抑制することができる。
The seventh embodiment is an example in which the intervals of the detection angles are not sparse at a certain value or more. Referring to FIG. 15, in the case where the detection angle interval θ1 in the vicinity of the
また、演算手段16は、速度センサ34から車両100の速度を取得し、車両100の速度に基づき所定値を決定することができる。例えば、車両100の速度が速い場合は、遠くの対象物を検出することが求められるため、所定値を小さくし、車両100の速度が遅い場合は所定値を大きくすることができる。
Further, the calculation means 16 can acquire the speed of the
実施例8は、演算手段16が、複数のアンテナ22を搭載する車両の加速度情報に基づき検出角度の間隔を演算する例である。図16は、実施例8に係るレーダ装置のCPU11が行う制御を示すフローチャートであり、図3のステップS26に対応している。演算手段16は、加速度センサ32から車両100の加速度に関する加速度情報を取得する(ステップS38)。演算手段16は、加速度情報及び演算用対象物の位置情報とに基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせる(ステップS34)。
The eighth embodiment is an example in which the calculation means 16 calculates the detection angle interval based on the acceleration information of the vehicle on which the plurality of
例えば、図17(a)を参照に、車両100は2個の対象物102d及び100eのうち、対象物102dを演算用対象物とし、対象物102d近傍の検出角度の間隔を、ビーム範囲84内の他の範囲に対して密にしている。車両100が車線変更のため矢印のように進路を変更すると、演算手段16は、車両100の加速度情報から進路変更を検知する。進路変更により車両100は対象物102dより対象物102eに近づくこととなる。そこで、演算手段16は、対象物102eを演算用対象物とし、対象物102e近傍の検出角度の間隔を、ビーム範囲84内の他の範囲に対して密にする。
For example, referring to FIG. 17A, the
このように、演算手段16は、加速度情報と演算用対象物の位置情報とに基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせることができる。これにより、車両100が車線変更等大きく進路を変更した場合、車両100に接近する対象物を監視することができる。
As described above, the calculation means 16 can vary the detection angle interval at which the detection means 14 next detects the object within the
なお、演算手段16は、車両100の加速度情報に基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせることができる。進路が大きく変更された場合、これまでの対象物の位置情報は利用できないことがある。このような場合、検出角度の間隔を初期化することが好ましい。
Note that the
実施例9は、別のレーダ装置から対象物の位置情報を取得する例である。図18は、実施例9に係るレーダ装置のCPU11が行う制御を示すフローチャートであり、図3のステップS26に対応している。図19(a)を参照に、車両100はビーム範囲84を有するレーダ装置90に加え、ビーム範囲96を有し横方向を検知するレーダ装置92及び94を搭載している。対象物102は、レーダ装置92のビーム範囲96内を移動し、レーダ装置90のビーム範囲84内に入ろうとしている。演算手段16は、他のレーダ装置92から対象物102の位置情報を取得する(ステップS40)。演算手段16は、他のレーダ装置92から取得した対象物102の位置情報に基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせる(ステップS34)。図19(b)を参照に、対象物102を補足する範囲86の検出角度の範囲の間隔を他の範囲より密とする。
Example 9 is an example in which position information of an object is acquired from another radar device. FIG. 18 is a flowchart illustrating the control performed by the
実施例9によれば、演算手段16は、別のレーダ装置92から取得した対象物102の位置情報と演算用対象物の位置情報とに基づき、検出手段14が次に対象物を検出する検出角度の間隔をビーム範囲84内で異ならせることができる。これにより、別のレーダ装置92の捕捉している対象物の位置情報を有効に活用することができる。さらに、レーダ装置90において、検出手段14が検出した対象物の位置情報を別のレーダ装置92及び94に出力してもよい。
According to the ninth embodiment, the
実施例1から実施例9において、検出手段14は、DBF処理を行うことにより、検出角度における対象物を検出する場合を例に説明した。検出手段14は、メカスキャン方式により検出角度における対象物を検出してもよい。
In the first to ninth embodiments, the case where the detecting
また、検出角度を異ならせる演算用対象物の近傍の範囲86は、対象物102や位置103eの範囲とすることができる。また、対象物102や位置103eの範囲からさらに広げた範囲(例えば±10°広げた範囲)とすることもできる。
In addition, the
本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
10 CPU
12 FFT手段
14 検出手段
16 演算手段
18 制御手段
20 メモリ
22 アンテナ
24 スイッチ
80 前面方向
90 レーダ装置
100 車両
102 対象物
10 CPU
12 FFT means 14 Detection means 16 Calculation means 18 Control means 20
Claims (8)
前記複数のアンテナ毎に得られたビート信号を用い、複数の検出角度における対象物を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した対象物から演算用対象物を選択し、前記演算用対象物の位置情報に基づき、前記検出手段が次に対象物を検出する複数の検出角度のうちの一部の検出角度の間隔を他の検出角度の間隔と異なるように変更する演算手段と、を具備することを特徴とするレーダ装置。 A plurality of antennas for receiving radar waves;
Detecting means for detecting an object at a plurality of detection angles using beat signals obtained for each of the plurality of antennas;
Detection of a part of a plurality of detection angles at which the detection means selects a calculation object from the objects detected by the detection means, and the detection means next detects the object based on position information of the calculation object. A radar device, comprising: an arithmetic unit that changes an angle interval differently from other detection angle intervals.
前記演算手段は、前記演算用対象物の方位に対応する検出角度の間隔を、前記演算用対象物が存在しない方位に対応する検出角度の間隔に対し密にすることを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。 The position information is an orientation of the calculation object,
2. The calculation means, wherein a detection angle interval corresponding to an orientation of the calculation object is set closer to a detection angle interval corresponding to an orientation where the calculation object does not exist. The radar apparatus described.
前記演算手段は、前記複数の対象物それぞれと前記複数のアンテナとの距離及び前記複数の対象物それぞれと前記複数のアンテナとの相対速度に基づき、前記演算用対象物を選択することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のレーダ装置。 When the detection means detects a plurality of the objects,
The computing means selects the computing object based on the distance between each of the plurality of objects and the plurality of antennas and the relative speed between each of the plurality of objects and the plurality of antennas. The radar device according to any one of claims 1 to 3.
前記検出手段が検出した対象物から演算用対象物を選択し、前記演算用対象物の位置情報に基づき、前記検出手段が次に対象物を検出する複数の検出角度のうちの一部の検出角度の間隔を他の検出角度の間隔と異なるように変更する演算手段と、を具備することを特徴とするレーダ制御装置。 Detecting means for detecting an object at a plurality of detection angles using beat signals obtained for each of a plurality of antennas for receiving radar waves;
Detection of a part of a plurality of detection angles at which the detection means selects a calculation object from the objects detected by the detection means, and the detection means next detects the object based on position information of the calculation object. A radar control apparatus, comprising: an arithmetic unit that changes an angle interval differently from other detection angle intervals.
前記検出手段が検出した対象物から演算用対象物を選択するステップと、
前記演算用対象物の位置情報に基づき、前記検出手段が次に対象物を検出する複数の検出角度のうちの一部の検出角度の間隔を他の検出角度の間隔と異なるように変更するステップと、を有することを特徴とするレーダ装置の制御方法。 Detecting beats at a plurality of detection angles using beat signals obtained for a plurality of antennas that receive radar waves; and
Selecting a calculation object from the objects detected by the detection means;
Based on the position information of the calculation object, a step of changing a detection angle interval among a plurality of detection angles at which the detection unit next detects the object to be different from an interval of other detection angles. And a method of controlling the radar apparatus.
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