JP4396436B2 - Target detection device - Google Patents
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Description
本発明は、レーダを用いた物標検出装置に関する。 The present invention relates to a target detection apparatus using a radar.
従来、電磁波としてミリ波を用いる小電力ミリ波レーダは、レーダから100メートル程度の状況を探知でき、また、霧中、降雨、降雪時でも使用できることが知られている。現在のミリ波レーダの空中線電力は10mmワット以下が主流であり、60GHz帯、76GHz帯或いは90GHz帯等の電波が使用されている。 Conventionally, it is known that a low-power millimeter-wave radar using millimeter waves as electromagnetic waves can detect a situation of about 100 meters from the radar, and can be used even in fog, rain, and snow. The current antenna power of millimeter wave radar is 10 mm watts or less, and radio waves of 60 GHz band, 76 GHz band or 90 GHz band are used.
このようなレーダは、車両用であれば、通常はその前面に設置され、先行車との車間距離や相対速度を検知し、検知された車間距離や相対速度を表示したり、かかる測定値に基づいて衝突防止を行う。また、レーダ取付位置を適当に変更することで、後方監視、側方監視、死角監視を行ったり、かかる監視に基づいて警報を行うことができる。 Such a radar is usually installed in front of the vehicle, detects the inter-vehicle distance and relative speed with the preceding vehicle, displays the detected inter-vehicle distance and relative speed, and displays such measured values. Based on the collision prevention. In addition, by appropriately changing the radar mounting position, it is possible to perform backward monitoring, side monitoring, blind spot monitoring, or issue an alarm based on such monitoring.
或いは、レーダの測定値に基づいて車間距離制御、自動ブレーキ制御などを行うことができ、このレーダはACC(自動車間制御装置)、PBA(プリクラッシュ・ブレーキアシスト)、PSB(プリクラッシュ・シートベルト)システムに適用することができる。 Alternatively, inter-vehicle distance control, automatic brake control, and the like can be performed based on the radar measurement values. This radar is an ACC (auto-vehicle controller), PBA (pre-crash / brake assist), PSB (pre-crash seat belt). ) Can be applied to the system.
このように、レーダは、車両の安全運転を支援することができ、ITS(高度道路交通システム)を構成する重要システムとしても期待されている。また、従来から、かかるレーダは、軍用としても用いられている。 Thus, the radar can support safe driving of the vehicle, and is expected as an important system constituting an ITS (Intelligent Road Traffic System). Conventionally, such radar is also used for military use.
FM−CW(Frequency Modulated-Continuous Wave)レーダは、周波数変調した連続波を用いる。送信用のアンテナから放射される電磁波は、時間の経過と共に周波数が直線的に高くなる及び/又は低くなるように設定されている。すなわち、送信信号(電磁波:電波、光)の周波数と時間は比例している。要するに、送信信号の周波数は、周波数増加を行う場合であれば、時間が経過するにつれて高くなる。 FM-CW (Frequency Modulated-Continuous Wave) radar uses a frequency-modulated continuous wave. The electromagnetic waves radiated from the transmitting antenna are set so that the frequency increases linearly and / or decreases with time. That is, the frequency and time of the transmission signal (electromagnetic wave: radio wave, light) are proportional. In short, the frequency of the transmission signal becomes higher as time passes if the frequency is increased.
送信信号をアンテナから送り出し、距離Rにある物標に当てると、反射して受信用のアンテナに戻ってくる。電磁波は、どの周波数でも速度が一定(c=光速)なので、反射波の時間と周波数の関係を示すグラフは、離隔に伴って少し右側にずれることとなる。このずれ量は、電磁波の遅延時間τ1である。 When a transmission signal is sent out from an antenna and hits a target at a distance R, it is reflected and returned to the receiving antenna. Since the speed of electromagnetic waves is constant at any frequency (c = speed of light), the graph showing the relationship between the time and frequency of the reflected wave is shifted slightly to the right with the separation. This deviation amount is the electromagnetic wave delay time τ1.
なお、距離Rだけ離れた物標までの電磁波の往復時間τ1=2R/cである。ここで、電磁波の遅延時間τ1は、物標までの距離Rが遠いほど大きくなる。周波数掃引時間内において時間の経過と共に周波数は増加/又は減少するので、送信信号に対する受信信号の遅延時間τ1は、受信時における送信信号と受信信号の周波数差に比例することとなる。 Note that the round-trip time τ1 = 2R / c of the electromagnetic wave to the target separated by the distance R. Here, the electromagnetic wave delay time τ1 increases as the distance R to the target increases. Since the frequency increases / decreases with the passage of time within the frequency sweep time, the delay time τ1 of the reception signal with respect to the transmission signal is proportional to the frequency difference between the transmission signal and the reception signal at the time of reception.
これらの差の周波数をビート周波数fbとし、掃引時間をΔt、掃引周波数幅をΔfとすると、遅延時間τ1=(1/c)×2R×(εr)1/2=Δt/Δf=fb∝Kfbの関係がある。Kは定数、εrは電磁波の伝搬媒質中の比誘電率であり、空気中では1となる。したがって、ビート周波数fbを計測すれば、遅延時間τ1が判明し、遅延時間τ1が分かれば距離Rが判明する。これがFM−CWレーダの概念的な動作原理である。 When the frequency of these differences is the beat frequency fb, the sweep time is Δt, and the sweep frequency width is Δf, the delay time τ1 = (1 / c) × 2R × (ε r ) 1/2 = Δt / Δf = fb∝ There is a relationship of Kfb. K is a constant, ε r is a dielectric constant in the propagation medium of electromagnetic waves, and is 1 in air. Therefore, if the beat frequency fb is measured, the delay time τ1 is found, and if the delay time τ1 is known, the distance R is found. This is the conceptual operation principle of FM-CW radar.
FM−CW方式レーダの受信用アンテナの出力信号は、時間領域の波形である。受信用アンテナから出力される受信信号に送信信号をミキシングすると、ビート信号を得ることができる。フーリエ変換は、与えられた波形を多くの単純な正弦波に分解し、各正弦波の周波数成分を示す変換である。ビート信号の時間領域の波形にフーリエ変換を施すと、その周波数成分を取り出すことができる。 The output signal of the receiving antenna of the FM-CW radar is a time domain waveform. When the transmission signal is mixed with the reception signal output from the reception antenna, a beat signal can be obtained. The Fourier transform is a transform that decomposes a given waveform into many simple sine waves and indicates the frequency components of each sine wave. When Fourier transform is applied to the time domain waveform of the beat signal, the frequency component can be extracted.
ビート信号をサンプリングしてAD変換した場合、これは不連続値の集合であるため、デジタル的なフーリエ変換としては離散フーリエ変換(DFT)を用いることができる。周波数の掃引時間内で、ビート信号に離散フーリエ変換(DFT)を施すと、周波数スペクトルのようにビート信号の有する周波数の振幅が現れる。 When the beat signal is sampled and AD-converted, this is a set of discontinuous values, so that discrete Fourier transform (DFT) can be used as digital Fourier transform. When the discrete Fourier transform (DFT) is performed on the beat signal within the frequency sweep time, the frequency amplitude of the beat signal appears like a frequency spectrum.
離散フーリエ変換(DFT)は、高速フーリエ変換(FFT)のアルゴリズムを用いて実行することができる。なお、高速フーリエ変換(FFT)は、離散フーリエ変換の対称性に着目して、その演算量を減らし高速に変換を行う手法である。このように、ビート信号に高速フーリエ変換(FFT)を施すと、周波数軸上のビート周波数fbに対応しているところに、ピークが現れることとなる。 The discrete Fourier transform (DFT) can be performed using a fast Fourier transform (FFT) algorithm. Note that Fast Fourier Transform (FFT) is a technique for reducing the amount of calculation and performing conversion at high speed, focusing on the symmetry of discrete Fourier transform. As described above, when fast Fourier transform (FFT) is performed on the beat signal, a peak appears at a position corresponding to the beat frequency fb on the frequency axis.
上述のように、物標までの距離Rは、遅延時間τ1に比例し、遅延時間τ1はビート周波数fbに比例するので、周波数軸上のビート周波数fbの位置は、物標までの距離Rに対応することとなる。この周波数軸上のスペクトルを、周波数が距離に対応するという意味で「距離パワースペクトル」という。複数の物標がある場合には、その反射率に応じて複数のビート周波数のピークが距離パワースペクトル上に表れることとなる。また、周波数増加期間及び周波数減少期間の双方を周波数掃引時に設定すると、双方の期間におけるビート周波数の差から物標との間の相対速度を求めることもできる。 As described above, since the distance R to the target is proportional to the delay time τ1, and the delay time τ1 is proportional to the beat frequency fb, the position of the beat frequency fb on the frequency axis is the distance R to the target. It will correspond. This spectrum on the frequency axis is called “distance power spectrum” in the sense that the frequency corresponds to the distance. When there are a plurality of targets, a plurality of beat frequency peaks appear on the distance power spectrum in accordance with the reflectance. In addition, when both the frequency increase period and the frequency decrease period are set at the time of frequency sweep, the relative speed between the target and the target can be obtained from the difference in beat frequency in both periods.
このようなFM−CW方式のレーダは、例えば、下記特許文献1〜5に記載されている。FM−CW方式のレーダでは、DBF(デジタル・ビーム・フォーミング)方式のレーダが用いられている。DBF方式のレーダは、実空間内において送信信号の電磁波をビームとして走査しているわけではなく、全方位からの干渉波を複数の受信用アンテナ素子で受信し、受信用アンテナ素子の物理的離隔距離に基づく受信信号間の位相差を調整することで、特定方位のみからの受信信号を再合成し、送信信号を仮想的に走査した場合に得られるデータを得る手法である。
Such FM-CW radars are described, for example, in
なお、受信信号間の位相差を利用したモノパルス方式のレーダは、例えば、下記特許文献6に記載されている。 A monopulse radar using a phase difference between received signals is described in, for example, Patent Document 6 below.
さらに、DBF方式の限界を超えた超分解アルゴリズム(Superresolution Algorithm)のレーダも知られている、超分解アルゴリズムは、アレーアンテナを用いた信号の到来方向推定およびレーダターゲットの識別などにおいて、従来のビームフォーミング法並びにフーリエ変換の限界を超えた高分解能性を実現する手法の総称である。超分解アルゴリズムとしては、MUSIC法、ESPRIT法、MODE法などが知られている。 Furthermore, a super resolution algorithm radar that exceeds the limits of the DBF method is also known. The super resolution algorithm is used for estimating the direction of arrival of a signal using an array antenna and identifying a radar target. It is a general term for techniques that achieve high resolution beyond the limits of the forming method and Fourier transform. As the super-decomposition algorithm, the MUSIC method, ESPRIT method, MODE method and the like are known.
ところで、レーダ装置を例えば車両用のシステムに適用する場合には、物体をできるだけ早く検出し、制御を行うことが重要である。一方で、そのようなシステムに適用する場合は、ノイズを物体と検出する場合もあり、検出結果の信頼性向上のために、複数回の検出結果から物体を確定する方法がとられる。 By the way, when the radar apparatus is applied to, for example, a vehicle system, it is important to detect and control an object as soon as possible. On the other hand, when applied to such a system, noise may be detected as an object, and a method of determining an object from a plurality of detection results is used to improve the reliability of the detection results.
ノイズの影響を受けずに、物体を検出するためのFM−CWレーダは、例えば下記特許文献7に記載されており、この文献は、ビート信号のピーク周波数を適切に検出するために判定閾値を適切に設定する方法を開示している。 An FM-CW radar for detecting an object without being affected by noise is described in, for example, Patent Document 7 below. This document sets a determination threshold value in order to appropriately detect the peak frequency of a beat signal. A method of setting appropriately is disclosed.
また、受波器の出力に含まれるバックグラウンドノイズのレベルに応じて適切に検出感度を変化させたり、データ補間を行って、誤動作を無くすものは、例えば特許文献8に記載されている。 For example, Patent Document 8 discloses a technique that eliminates malfunctions by appropriately changing the detection sensitivity according to the level of background noise included in the output of the receiver or performing data interpolation.
さらに、下記特許文献9では、距離センサと画像センサとによってそれぞれ検出された先行車両の位置、速度の相関関係を表わす値と、それぞれ算出された位置及び速度の信頼性に関する値を算出すると共に、算出した値に基づくセンサーフュージョンにより、それら車両が、監視対象である1つの車両であるか否かを判断している。
しかしながら、上述の従来の物標検出装置、特に特許文献9に記載の物標検出装置においては、異なる種類のレーダを用いたセンサーフュージョンを行っているため、物標検出精度は高くなるが、その一方で、それぞれのレーダの検出結果が一致しない場合には最終結果が出せないので、検出周期が長くなる虞がある。 However, in the above-described conventional target detection device, in particular, the target detection device described in Patent Document 9, since the sensor fusion using different types of radar is performed, the target detection accuracy is increased. On the other hand, if the detection results of the respective radars do not match, the final result cannot be obtained, and there is a possibility that the detection cycle becomes long.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、物標を高速に検知することが可能な物標検出装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the target detection apparatus which can detect a target at high speed.
第1の発明に係る物標検出装置は、第1検出範囲を有し距離パワースペクトルを得るための演算が長時間演算の第1レーダと、第1検出範囲に重複する第2検出範囲を有し距離パワースペクトルを得るための演算が短演算時間の第2レーダと、第1レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第1判定手段と、第2レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第2判定手段と、第1判定手段の存在判定結果から物標の存在を確定する存在確定手段と、存在確定手段によって前回の存在が確定した物標が、前回の存在判定で前記第1及び第2レーダの重複範囲において存在が確定した場合には、第2レーダの演算結果を第2判定手段に入力して、当該第2判定手段で前回の物標の確定後の今回の存在判定を行わせる指定手段とを備えることを特徴とする。
A target detection apparatus according to a first aspect of the invention has a first radar that has a first detection range and a calculation for obtaining a distance power spectrum for a long time, and a second detection range that overlaps the first detection range. The second radar having a short calculation time for obtaining the distance power spectrum, the first determination means for determining the presence of the target based on the calculation result of the first radar, and the target based on the calculation result of the second radar. a second judging means for performing presence determination of a presence determining means for determining the presence from the presence determination result of the target of the first determining means, is target object to the presence of the last is confirmed by the presence determining means, existence determination previous When the existence of the first and second radars in the overlapping range is determined , the second radar calculation result is input to the second determination unit, and the second determination unit determines the previous target after the determination. With a specifying means to make this presence determination And wherein the door.
なお、「短演算時間」及び「長演算時間」なる用語は、互いに相対的な時間長の規定であることとする。 Note that the terms “short calculation time” and “long calculation time” are defined as relative time lengths.
また、各レーダの演算結果は、例えばレーダ前方の領域における距離パワースペクトルであり、物標存在判定は特定の距離におけるスペクトルのレベルが閾値を超えているかどうかなどで判断することができる。 The calculation result of each radar is, for example, a distance power spectrum in an area in front of the radar, and target presence determination can be made based on whether or not the spectrum level at a specific distance exceeds a threshold value.
第1レーダの演算結果は、第2レーダの演算結果よりも短い時間で得ることができる。 The calculation result of the first radar can be obtained in a shorter time than the calculation result of the second radar.
この物標検出装置では、第1及び第2レーダの重複範囲において物標の存在が確定した場合には、次の物標の存在の有無は、低い確度であっても確定できるため、指定手段は、存在確定手段によって存在が確定した物標が重複範囲に存在する場合、短演算時間の第2レーダの演算結果を第2判定手段に入力し、前回の物標の確定後の今回の存在を、第2判定手段で判定させる。これにより、物標を高速に検知できる。今回の存在判定で確定した物標のデータは現在の制御に用いることができる。なお、重複領域では前回において物標が確定した場合には、この結果を用いて、今回において物標の確定を第2レーダ、第2判定手段で行うことができるが、非重複領域においては、前回確定後の物標が移動して入ってきた場合であっても、第2レーダの検出結果のみでは制御対象の制御は行わないことが好ましい。 In this target detection apparatus, when the presence of a target is determined in the overlapping range of the first and second radars, the presence or absence of the next target can be determined even with low accuracy. When the target whose existence has been determined by the presence determination means exists in the overlapping range, the calculation result of the second radar with a short calculation time is input to the second determination means, and the current presence after the previous determination of the target Is determined by the second determination means. Thereby, a target can be detected at high speed. The target data determined by the current presence determination can be used for the current control. In the overlap area, if the target was confirmed in the previous time, the target can be confirmed at this time by the second radar and the second determination means using this result. In the non-overlap area, Even if the target after the previous determination has moved and entered, it is preferable that the control target is not controlled only by the detection result of the second radar.
第2の発明に係る物標検出装置は、第1検出範囲を有する長演算時間の第1レーダと、第1検出範囲に重複する第2検出範囲を有する短演算時間の第2レーダと、第1レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第1判定手段と、第2レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第2判定手段と、記第1判定手段の存在判定結果から物標の存在を確定する存在確定手段と、存在確定手段によって前回の存在が確定した物標が、前回の存在判定で前記第1及び第2レーダの重複範囲において存在が確定した場合には、第2レーダの演算結果を第2判定手段に入力して、当該第2判定手段で前回の物標の確定後の今回の存在判定を行わせる指定手段とを備え、重複範囲において物標の存在が確定した場合、指定手段は第1レーダの演算結果を第1判定手段に入力して第1判定手段で物標の存在判定を行わせ、第1判定手段が1回の物標存在判定を行う間に、第2判定手段が複数回の物標存在判定を行いつつ、第2判定手段の判定結果に基づいて制御対象の制御を行うことを特徴とする。
A target detection apparatus according to a second invention includes a first radar having a long calculation time having a first detection range, a second radar having a second calculation range having a second detection range overlapping with the first detection range, First determination means for determining the presence of a target based on the calculation result of one radar, second determination means for determining the presence of a target based on the calculation result of the second radar, and presence determination result of the first determination means When the presence determination means for determining the presence of the target and the target for which the previous presence has been determined by the presence determination means have been determined in the overlapping range of the first and second radars by the previous presence determination. , A second means for inputting the calculation result of the second radar to the second determination means, and a second specifying means for performing the current presence determination after the previous target is determined by the second determination means. When the existence is confirmed, the designation means calculates the calculation result of the first radar. Is input to the first determination means, the presence determination of the target is performed by the first determination means, and the second determination means performs a plurality of targets while the first determination means performs one target presence determination. While performing the presence determination, the control target is controlled based on the determination result of the second determination means.
ここで、「制御対象」とは、例えばACC、PBA等のシステムのことである。 Here, the “control target” refers to a system such as ACC or PBA, for example.
第1レーダは長演算時間であるので、相対的には第2レーダと比較して正確な演算を行うことができる。重複範囲において、物標の存在が確定している場合には、第2レーダの演算結果を第2判定手段に入力し、相対的に高速に演算を行うが、第1判定手段が1回の物標存在判定を行う場合には、指定手段は、第1レーダの演算結果を第1判定手段に入力して第1判定手段で物標の存在判定を行わせることで、より正確な判定結果を得ることができる。 Since the first radar has a long calculation time, it can relatively accurately perform the calculation as compared with the second radar. When the presence of the target is confirmed in the overlapping range, the calculation result of the second radar is input to the second determination means, and the calculation is performed at a relatively high speed. When the target presence determination is performed, the designation unit inputs the calculation result of the first radar to the first determination unit and causes the first determination unit to perform the presence determination of the target, so that a more accurate determination result is obtained. Can be obtained.
すなわち、基本的には、重複範囲で物標存在が確定した場合には、第2レーダ及び第2判定手段を用いて高速の物標存在判定を行いつつ、第1レーダの演算も並行して行っており、第1レーダの演算結果がでた場合には、第1レーダ及び第1判定手段によって物標存在判定を正確に行い、高速性と正確性を両立させる。 That is, basically, when the presence of a target is determined in the overlapping range, high-speed target presence determination is performed using the second radar and the second determination means, and the calculation of the first radar is performed in parallel. If the calculation result of the first radar is obtained, the target presence is accurately determined by the first radar and the first determination means, and both high speed and accuracy are achieved.
第3の発明に係る物標検出装置は、重複範囲において物標の存在が確定した場合、第1判定手段が1回の物標存在判定を行った場合には、この第1判定手段の判定結果に基づいて制御対象の制御を行うことを特徴とする。すなわち、判定結果としては、第1判定手段の結果と、第2判定手段の結果があるが、第1判定手段が1回の物標存在判定を行った場合には、こちらの結果を制御に使用することで相対的に正確な制御を行うことができる。 The target detection apparatus according to the third aspect of the present invention is the determination of the first determination means when the presence of the target is confirmed in the overlapping range, or when the first determination means performs one target presence determination. Control of the controlled object is performed based on the result. In other words, the determination results include the results of the first determination means and the results of the second determination means. If the first determination means performs one target presence determination, this result is used for control. By using it, relatively accurate control can be performed.
第4の発明に係る物標検出装置は、重複範囲において物標の存在が確定した場合、第1判定手段が1回の物標存在判定を行った場合には、第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量(相対速度や方位など)を、第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量で補正する補正手段を備えることを特徴とする。なお、演算結果から得られるとは、直接的に得られるという意味だけでなく、演算結果を得るためのデータを処理して得られるという意味を含む。 The target detection apparatus according to the fourth aspect of the present invention is based on the calculation result of the second radar when the presence of the target is confirmed in the overlapping range, or when the first determination means performs one target presence determination. It is characterized by comprising correction means for correcting the target-related physical quantity (relative speed, direction, etc.) obtained with the target-related physical quantity obtained from the calculation result of the first radar. Note that “obtained from a calculation result” not only means that it is obtained directly, but also means that it is obtained by processing data for obtaining a calculation result.
すなわち、重複範囲では同じ物標を第1及び第2レーダで検出しているが、第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量を、補正手段によって、より正確な物標関係物理量に基づいて補正することで、第2レーダ側で得られる物標関係物理量の正確性を向上させることができる。 That is, in the overlapping range, the same target is detected by the first and second radars, but the target related physical quantity obtained from the calculation result of the second radar is based on the more accurate target related physical quantity by the correcting means. The accuracy of the target related physical quantity obtained on the second radar side can be improved.
第5の発明に係る物標検出装置は、重複範囲における第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量に基づいて、重複範囲における第1レーダの第1検出範囲を制限することを特徴とする。 A target detection apparatus according to a fifth invention is characterized in that the first detection range of the first radar in the overlap range is limited based on a target-related physical quantity obtained from the calculation result of the second radar in the overlap range. To do.
すなわち、第2レーダから物標関係物理量が得られた場合、物標の検出に必要な第1レーダの第1検出範囲を絞り込むことができるため、第1検出範囲を制限することで、演算時間を短縮し、高速な演算を行うことができる。 In other words, when the target-related physical quantity is obtained from the second radar, the first detection range of the first radar necessary for target detection can be narrowed down. Therefore, the calculation time can be reduced by limiting the first detection range. Can be shortened and high-speed calculations can be performed.
第6の発明に係る物標検出装置では、存在確定手段は、第1レーダと第2レーダの検出範囲の重複範囲において、第1判定手段と第2判定手段との判定結果から物体の存在を確定することを特徴とする。
重複範囲において、双方のレーダの判定結果(センサフュージョン)によって確定した物標は、検出結果の精度、信頼度が高いため、物標の確定後は、第2レーダでの物標判定を行う第2判定手段によって物標の存在判定を行っても、精度を高く保つことができる。
第7の発明に係る物標検出装置は、第1検出範囲を有する第1レーダと、第1検出範囲に重複する第2検出範囲を有し第1レーダよりも検出精度が低い第2レーダと、第1及び第2検出範囲の重複範囲において第1及び2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量の差が規定値以上の場合には、第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量を第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量で補正する補正手段を備える物標検出装置であり、第2レーダは複数の受信用アンテナ素子を備えたミリ波レーダであり、上記の物標関係物理量は、物標との間の距離及び物標に向かう方位であり、補正手段は、複数の受信用アンテナ素子から出力される信号の位相を、第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量に第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量が一致するまで移相させることで、補正を行うことを特徴とする。
In the target detection apparatus according to the sixth aspect of the invention, the presence determination means detects the presence of an object from the determination results of the first determination means and the second determination means in the overlapping range of the detection ranges of the first radar and the second radar. It is characterized by being confirmed.
Since the target determined by the determination results (sensor fusion) of both radars in the overlapping range has high accuracy and reliability of the detection result, the target determination by the second radar is performed after the target is determined. Even if the presence determination of the target is performed by the two determination means, the accuracy can be kept high.
A target detection apparatus according to a seventh aspect of the invention includes a first radar having a first detection range, a second radar having a second detection range that overlaps the first detection range, and lower detection accuracy than the first radar. In the overlapping range of the first and second detection ranges, when the difference between the target related physical quantities obtained from the calculation results of the first and second radars is equal to or greater than a specified value, the target relation obtained from the calculation results of the second radar The target detection apparatus includes a correction unit that corrects the physical quantity with the target-related physical quantity obtained from the calculation result of the first radar , and the second radar is a millimeter wave radar including a plurality of receiving antenna elements. The physical quantity related to the target is the distance to the target and the direction toward the target, and the correction means can obtain the phase of the signal output from the plurality of receiving antenna elements from the calculation result of the first radar. Second radar performance on target-related physical quantities By standard related physical quantity those obtained from the results of phase-shifting to match, and performs a correction.
この物標検出装置によれば、重複範囲では同じ物標を第1及び第2レーダで検出しているが、物標関係物理量の差が規定値以上の場合には、補正手段によって、第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量を、より正確な第1レーダからの物標関係物理量に基づいて補正することで、第2レーダ側で得られる物標関係物理量の正確性を向上させることができる。 According to this target detection apparatus, the same target is detected by the first and second radars in the overlapping range, but when the difference between the physical quantities related to the target is equal to or larger than the specified value, the second correction unit corrects the second target. The accuracy of the target related physical quantity obtained on the second radar side is improved by correcting the target related physical quantity obtained from the radar calculation result based on the more accurate target related physical quantity from the first radar. be able to.
第8の発明に係る物標検出装置では、第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量は、外的要因による所定物理量に起因する誤差が既に修正されているものであることを特徴とする。ここで、所定物理量とは温度などの電子機器に影響を与える物理量のことである。第1レーダは所定物理量による誤差が補正された演算結果を出力するので、これに基づいて第2レーダの演算結果、物標関係物理量を補正すれば、すなわち、重複範囲における第1レーダの物標関係物理量に第2レーダの物標関係物理量をあわせれば、第2レーダの物標関係物理量を正確にすることができる。
In the target detection apparatus according to the eighth aspect of the invention, the target-related physical quantity obtained from the calculation result of the first radar is such that an error caused by a predetermined physical quantity due to an external factor has already been corrected. To do. Here, the predetermined physical quantity is a physical quantity that affects electronic equipment such as temperature. Since the first radar outputs the calculation result in which the error due to the predetermined physical quantity is corrected, if the calculation result of the second radar and the target related physical quantity are corrected based on this, the first radar target in the overlapping range is corrected. If the target-related physical quantity of the second radar is matched with the related physical quantity, the target-related physical quantity of the second radar can be made accurate.
第9の発明に係る物標検出装置では、補正手段は、第1又は第2レーダで検出された物標の周囲に他の物標が存在しない場合に補正を行うことを特徴とする。 In the target detection apparatus according to the ninth aspect of the present invention, the correction means performs correction when there is no other target around the target detected by the first or second radar.
この物標検出装置においては、物標の周囲に他の物標が存在すると、すなわち、路側物や障害物或いは車両が存在すると、演算結果にこれらの物標に基づくノイズが含まれることとなる。したがって、これらの物標が存在する場合は、補正の時期としては好適であるとは限らない。したがって、補正手段は、かかる時期ではない場合に補正を行い、より正確な補正を行うこととした。 In this target detection apparatus, when other targets exist around the target, that is, when roadside objects, obstacles, or vehicles exist, noise based on these targets is included in the calculation result. . Therefore, when these targets are present, the correction time is not necessarily suitable. Therefore, the correction means performs correction when it is not such time, and performs more accurate correction.
補正手段が受信用アンテナ素子から出力される信号間の位相調整を行うと、レーダの指向性が変化する。すなわち、信号が同位相であれば信号強度は高くなるが、特定の方位に存在する物標からの信号強度を高くするためには、この物標からの反射波の信号強度が高くなるように信号間位相を調整すればよい。第2レーダから得られる物標関係物理量、この場合は方位であるが、これが温度等の影響により正確な値からずれている場合がある。この場合には、より正確な値を提供する第1レーダの物標関係物理量に、第2レーダの物標関係物理量が一致するまで、信号の位相を移相させることで、正確な補正を行うことができる。 When the correcting means adjusts the phase between the signals output from the receiving antenna elements, the directivity of the radar changes. That is, if the signals are in phase, the signal intensity is high, but in order to increase the signal intensity from a target existing in a specific direction, the signal intensity of the reflected wave from the target is increased. What is necessary is just to adjust the phase between signals. The target related physical quantity obtained from the second radar, in this case, the azimuth, may deviate from an accurate value due to the influence of temperature or the like. In this case, accurate correction is performed by shifting the phase of the signal until the target-related physical quantity of the second radar matches the target-related physical quantity of the first radar that provides a more accurate value. be able to.
本発明の物標検出装置によれば、物標を高速に検知することができる。 According to the target detection apparatus of the present invention, a target can be detected at high speed.
以下、実施の形態に係る物標検出装置について説明する。なお、同一要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the target detection apparatus according to the embodiment will be described. In addition, the same code | symbol shall be used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、実施の形態に係る物標検出装置100のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a
物標検出装置100は、検出範囲R1を有する第1のレーダ100aと、検出範囲R2を有する第2のレーダ100bと、双方のレーダ100a,100bの出力に基づいて演算を行う演算部100cを備えている。扇形の遠距離狭角検出範囲R1と、扇形の近距離広角検出範囲R2とは、それぞれの中心を共通として、部分的に重複している。遠距離狭角検出範囲R1においては、非重複検出範囲をR2aとし、重複検出範囲(重複範囲)をR1bとする。近距離広角検出範囲R2においては、左右の非重複検出範囲をR1a,R1cとし、中央の重複検出範囲をR2bとする。
The
検出範囲R1を有する第1のレーダ100aはDBF(デジタル・ビーム・フォーミング)のFM−CW方式レーダであり、検出範囲R2を有する第2のレーダ100bは、受信信号の位相差検出をする2チャンネル・モノパルス方式レーダである。
The
まず、第1のレーダ100aとしてのFM−CW方式レーダについて説明し、次に、第2のレーダ100bとしての2チャンネル・モノパルス方式レーダ100bについて説明し、しかる後、これら複数のレーダを用いた物標検出装置の実施形態について説明する。
(第1のレーダ)
First, the FM-CW type radar as the
(First radar)
図2は、第1のレーダ100aとしてのFM−CW方式レーダのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an FM-CW radar as the
このFM−CW方式レーダは、送信1チャネル、受信8チャネルのDBFレーダである。したがって、受信用アレーアンテナ1は各チャネルに対応する8個の受信用アンテナ素子CH1〜CH8を備えている。各アンテナ素子CH1〜CH8はアイソレータ群12を構成する個々のアイソレータを介して、それぞれに対応するミキサ11−1〜11−8に接続されている。
This FM-CW radar is a DBF radar with 1 transmission channel and 8 reception channels. Therefore, the receiving
ミキサ11−1〜11−8は、各アンテナ素子に到達した受信信号に、送信信号の一部をミキシングして、ビート信号を得る。ミキサ11−1〜11−8には、ローカル信号としての送信信号成分が与えられる。詳説すれば、この送信信号成分は、電圧制御型発振器(VCO)14から、分岐回路15およびアイソレータ群13を介して、ミキサ11−1〜11−8に与えられる。
The mixers 11-1 to 11-8 mix a part of the transmission signal with the reception signal that has reached each antenna element to obtain a beat signal. The transmission signal component as a local signal is given to the mixers 11-1 to 11-8. More specifically, this transmission signal component is given from the voltage controlled oscillator (VCO) 14 to the mixers 11-1 to 11-8 via the
電圧制御型発振器14は、中心周波数がf0(たとえば60GHz)のバラクタ制御型ガン発振器であり、変調用の直流電源22から出力される制御電圧によって、f0±ΔFまでの被変調波を出力する。すなわち、電圧制御型発振器14に入力される制御電圧が上昇すると、電圧制御型発振器14から出力される電圧の周波数が高くなり、電圧制御型発振器14に入力される制御電圧が低下すると、電圧制御型発振器14から出力される電圧の周波数が低くなる。
The voltage-controlled
直流電源22は変調用信号源23の制御により周期的に出力電圧値を変化させる。電圧制御型発振器14へ入力される制御電圧は、三角波であるとする。
The
電圧制御型発振器14から出力されたFM被変調波は、分岐回路15を介して送信用アンテナ21に与えられた送信信号として放射される。送信用アンテナ21から出力される送信信号の周波数の時間波形は、電圧制御型発振器14へ入力される制御電圧に比例するので、三角波となる。
The FM modulated wave output from the voltage controlled
一方、電圧制御型発振器14から出力されたFM被変調波は、分岐回路15によって8チャネルに分岐されてローカル信号となり、各ミキサ11−1〜11−8において8チャネルの受信信号とそれぞれミキシングされ、チャネル別ビート信号を生成する。各チャネル毎のビート信号は、目標物までの距離や相対速度に応じて変化する。すなわち、ビート信号から、距離や相対速度を求めることができる。以下、詳説する。
On the other hand, the FM modulated wave output from the voltage controlled
まず、目標物の相対速度が零の場合のビート周波数変化について説明する。 First, the beat frequency change when the relative speed of the target is zero will be described.
図3(a)は、電圧制御型発振器14(送信用アンテナ21)から出力される送信信号周波数(=VCOへの制御電圧に比例)の変化と、距離Rの位置にあり相対速度が零の目標物から再放射されて各アンテナ素子CH1〜CH8から出力される受信信号周波数の変化とを示したグラフである。このグラフの縦軸は周波数、横軸は時間を示す。 FIG. 3A shows the change in the transmission signal frequency (= proportional to the control voltage to VCO) output from the voltage controlled oscillator 14 (transmitting antenna 21), and the relative speed is zero at the distance R. It is the graph which showed the change of the received signal frequency re-radiated from a target object and output from each antenna element CH1-CH8. In this graph, the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents time.
なお、図3(a)における実線は、送信信号周波数の時間的変化を示し、破線は受信信号周波数の時間的変化を示している。図3(b)は、目標物の相対速度が零の場合において、各ミキサの出力電圧(ビート信号)の周波数(ビート周波数)を示すグラフであり、時間軸(横軸)は図3(a)とタイミングを一致させてある。なお、送信信号周波数と受信信号周波数の差分が、ビート周波数となる。 Note that the solid line in FIG. 3A indicates the temporal change in the transmission signal frequency, and the broken line indicates the temporal change in the reception signal frequency. FIG. 3B is a graph showing the frequency (beat frequency) of the output voltage (beat signal) of each mixer when the relative speed of the target is zero, and the time axis (horizontal axis) is shown in FIG. ) And the timing are matched. Note that the difference between the transmission signal frequency and the reception signal frequency is the beat frequency.
このグラフから判るように、送信信号には、連続波に三角状の周波数変調を掛けた変調信号を用いる。変調波の中心周波数はf0、周波数偏移幅はΔF、三角波の繰り返し周波数はfmである。 As can be seen from this graph, a modulation signal obtained by multiplying a continuous wave by triangular frequency modulation is used as the transmission signal. The center frequency of the modulated wave is f0, the frequency shift width is ΔF, and the repetition frequency of the triangular wave is fm.
図3(a)に示すように、送信信号の送信タイミングと、受信信号の受信タイミングとの間には、目標物の相対速度が零のときには、目標物までの距離Rに応じた遅延時間τ1(τ1=2R/c:cは光速)が生じる。 As shown in FIG. 3A, between the transmission timing of the transmission signal and the reception timing of the reception signal, when the relative speed of the target is zero, the delay time τ1 corresponding to the distance R to the target (Τ1 = 2R / c: c is the speed of light).
次に、目標物の相対速度がVの場合のビート周波数変化について説明する。 Next, the beat frequency change when the relative speed of the target is V will be described.
図4(a)は、電圧制御型発振器14から出力される送信周波数の変化と、距離Rの位置にあり相対速度がVの目標物から再放射されて各アンテナ素子CH1〜CH8から出力される受信周波数の変化とを示したグラフであり、縦軸に周波数、横軸に時間を示す。
FIG. 4A shows a change in the transmission frequency output from the voltage-controlled
なお、図4(a)における実線は、送信信号周波数の時間的変化を示し、破線は受信信号周波数の時間的変化を示している。図4(b)は、目標物の相対速度がVの場合の各ミキサの出力電圧(ビート信号)の周波数(ビート周波数)を示すグラフであり、時間軸(横軸)は図4(a)とタイミングを一致させてある。 Note that the solid line in FIG. 4A indicates a temporal change in the transmission signal frequency, and the broken line indicates a temporal change in the reception signal frequency. FIG. 4B is a graph showing the frequency (beat frequency) of the output voltage (beat signal) of each mixer when the relative speed of the target is V, and the time axis (horizontal axis) is shown in FIG. And the timing is matched.
送信信号の送信タイミングと、受信信号の受信タイミングとの間には、目標物の相対速度がVのときには、目標物までの距離Rに応じた遅延時間τ1(τ1=2R/c:cは光の速度)と、相対速度Vに相当する周波数偏移Dを受ける。なお、図4(a)に示す例は、受信信号周波数が同グラフにおいて上方に偏移しており、目標物が接近する場合を示している。これはドップラ効果に起因する。 Between the transmission timing of the transmission signal and the reception timing of the reception signal, when the relative speed of the target is V, the delay time τ1 (τ1 = 2R / c: c is light based on the distance R to the target And a frequency shift D corresponding to the relative speed V. Note that the example shown in FIG. 4A shows a case where the received signal frequency is shifted upward in the graph and the target approaches. This is due to the Doppler effect.
相対速度が零のときのビート周波数をfr、相対速度Vのときのドップラ周波数をfd、周波数が増加する区間(アップ区間)のビート周波数をfb1、周波数が減少する区間(ダウン区間)のビート周波数をfb2とすると、fb1=fr−fd、fb2=fr+fdが成立するので、これをfrとfdについて解けば、fr=(fb1+fb2)/2、fd=(fb1−fb2)/2となり、目標物の距離Rと速度Vを以下の式により求めることができる。
R=(C/(4・ΔF・fm))・fr=(C/(4・ΔF・fm))・(fb1+fb2)/2
V=(C/(2・f0))・fd=(C/(2・f0))・(fb1-fb2)/2
The beat frequency when the relative speed is zero is fr, the Doppler frequency when the relative speed is V, fd, the beat frequency in the section where the frequency increases (up section) is fb1, and the beat frequency in the section where the frequency decreases (down section) If fb2 is satisfied, fb1 = fr−fd and fb2 = fr + fd are established. If this is solved for fr and fd, fr = (fb1 + fb2) / 2 and fd = (fb1−fb2) / 2 are obtained. The distance R and the speed V can be obtained by the following equations.
R = (C / (4 ・ ΔF ・ fm)) ・ fr = (C / (4 ・ ΔF ・ fm)) ・ (fb1 + fb2) / 2
V = (C / (2 ・ f0)) ・ fd = (C / (2 ・ f0)) ・ (fb1-fb2) / 2
すなわち、周波数アップ区間のビート周波数fb1と、周波数ダウン区間のfb2を測定すれば、任意のビーム方向について目標物の距離Rおよび相対速度Vを求めることができるので、ビーム走査を行いながら距離Rおよび速度Vを順次算出すれば、目標物の方位、距離、速度を探知することができる。 That is, if the beat frequency fb1 in the frequency up section and fb2 in the frequency down section are measured, the distance R and the relative velocity V of the target can be obtained in an arbitrary beam direction. If the velocity V is calculated sequentially, the azimuth, distance, and velocity of the target can be detected.
再び、図2を参照すると、ミキサ群11、アイソレータ群12、13、発振器14、分岐回路15で構成される高周波回路10の後段に、低雑音増幅器24、高速A/D変換器25、DBF信号処理部26、複素FFT演算部27が設けられている。
Referring to FIG. 2 again, a low-
低雑音増幅器(アンプ)24は、ミキサ11−1〜11−8から出力された8チャネルのビート信号をパラレルに増幅するものである。また、アンプ24は、アンチエリアシングのためにカットオフ周波数77kHzのローパスフィルタを内蔵している。
The low noise amplifier (amplifier) 24 amplifies the 8-channel beat signals output from the mixers 11-1 to 11-8 in parallel. The
高速A/D変換器25は、8チャネルの各ビート信号をパラレル且つ同時にA/D変換する回路であり、200kHzでビート信号のサンプリングを行う。このサンプリング周波数で、FM変調における三角波の周波数アップ区間と周波数ダウン区間において、それぞれ128ポイントのサンプリングを行う。
The high-speed A /
DBF信号処理部26は、高速A/D変換器25からチャネル別のデジタル・ビート信号を取得し、DBF処理および距離・速度演算を行ってターゲット(目標物)の認識処理を行う。複素FFT演算部27は、DBF信号処理部26における一連の処理の中の複素FFT演算を代行して実行する演算部であり、DBF信号処理部26からチャネル別デジタル・ビート信号を受け取り、これに対して複素FFT演算を実施してその結果をDBF信号処理部26に戻す。なお、各チャネルごとに得られるビート信号を複素FFT演算して得られるパワースペクトルを、周波数が距離に対応するため「距離パワースペクトル」と呼ぶ。距離パワースペクトルの例を図5に示す。
The DBF
DBF信号処理部26では、フェーズドアレーアンテナレーダの移相器の機能をデジタル信号処理で行うことで、ビーム走査やサイドローブ特性等の調整をデジタル状態で行うものであり、全てのアンテナのチャネルからの受信信号をAD変換後に一旦取り込んだ後、各チャネルのビート信号に基づいて、目標物の方位θにおける距離Rと速度Vを演算する。ビーム走査の方位は任意に設定することができる。
The DBF
すなわち、ビームを送信する車両の進行方向Xに対して、角度θの方向から到来する電波を間隔dで配列されたn個のアンテナ素子からなるアレーアンテナで受信する場合(本例ではn=8個)、アンテナ素子(CH1)に対する電波の伝搬経路長を基準とすると、アンテナ素子(CH2)、…、アンテナ素子(CHn)に対する各伝搬経路長は、それぞれdsinθ、…、(n−1)dsinθだけ長くなる。したがって、その分だけアンテナ素子(CH2)、…、アンテナ素子(CHn)に到達する電波の位相がアンテナ素子(CH1)に到達する電波の位相よりも遅れる。 That is, when a radio wave arriving from the direction of the angle θ with respect to the traveling direction X of the vehicle transmitting the beam is received by an array antenna composed of n antenna elements arranged at intervals d (n = 8 in this example). ), And the propagation path length of the radio wave for the antenna element (CH1) as a reference, the propagation path lengths for the antenna element (CH2),..., And the antenna element (CHn) are dsin θ,. Only get longer. Therefore, the phase of the radio wave reaching the antenna element (CH2) is delayed from that of the radio wave reaching the antenna element (CH1).
この遅れ量は、それぞれ(2πdsinθ)/λ、…、(2(n−1)πdsinθ)/λとなる。ここで、λは電波の波長である。この遅れ分だけチャネル毎に位相を進めて合成することにより、θ方向からの電波が全アンテナ素子において同位相で受信されたものと同様となり、指向性がθ方向に向けられたことになる。すなわち、目的の角度θからの受信信号を検出できるように、各チャネルの信号の位相を調整すれば、この調整量が角度θに対応する。 The delay amounts are (2πdsinθ) / λ,..., (2 (n−1) πdsinθ) / λ, respectively. Here, λ is the wavelength of the radio wave. By synthesizing with the phase being advanced for each channel by this delay, radio waves from the θ direction are the same as those received in the same phase by all antenna elements, and directivity is directed in the θ direction. That is, if the phase of the signal of each channel is adjusted so that the received signal from the target angle θ can be detected, this adjustment amount corresponds to the angle θ.
このように、DBFの大きな特徴は、全アンテナ素子(全受信チャネル)の信号を一旦デジタル信号として取り込んでしまうと、それをもとに任意の方向にビーム合成ができるため、一回の信号取り込みで複数のビームを形成することができることにあり、かかるデジタル処理はDBF信号処理部26によって実行される。
Thus, the major feature of DBF is that once the signals of all antenna elements (all receiving channels) are captured as digital signals, beam synthesis can be performed in any direction based on the signals, so that a single signal capture is performed. The digital processing is executed by the DBF
DBF信号処理部26は、高速A/D変換器25からチャネル別デジタル・ビート信号を取得し、DBF処理および距離・速度演算を行って物標(目標物)の認識処理を行う。なお、本実施形態のビーム振り幅は、−10度〜+10度までであり、0.5度刻みの角度分解能で40ビームの形成を実行する。
The DBF
角度毎に合成したビーム信号から、上述の式により、角度毎の相対速度、相対距離を算出し、これらの情報から目標物の認識処理を行う。目標認識処理は用途に応じて従来技術を適用すればよい。 From the beam signals synthesized for each angle, the relative velocity and the relative distance for each angle are calculated by the above-described equations, and the target recognition process is performed from these information. For the target recognition process, a conventional technique may be applied depending on the application.
上述のように、DBF信号処理部26は、高速A/D変換器25からチャネル別デジタル・ビート信号を取得し、複素FFT演算部27でチャネル別信号を複素FFT演算し、FFT演算の結果から距離パワースペクトルを演算し、位相遅れ量を考慮することにより、角度θに対するビームを合成し、合成したビームに対して距離Rと速度Vを演算する処理を行うことで、所望の方向θにおける物標の距離RとVを演算して、目標物を認識する。
As described above, the DBF
複素FFT演算部27は、上述のように、DBF信号処理部26における一連の処理の中の複素FFT演算を代行して実行する演算部であり、DBF信号処理部26からチャネル別デジタル・ビート信号を受け取り、これに対して複素FFT演算を実施してその結果をDBF信号処理部26に戻す。
As described above, the complex
なお、上述のように、各チャネルビート信号をサンプリングしてAD変換した場合、これは不連続値の集合であるため、これを高速フーリエ変換(FFT)でDFT処理すると、周波数軸上のビート周波数fbに対応しているところにピークが現れるが、周波数軸上のビート周波数fbの位置は、物標までの距離Rに対応することとなる。各チャネルの周波数スペクトルが得られた場合に、チャネル間の位相を調整すれば特定の指向角における距離パワースペクトルを得ることができる。
(第2のレーダ)
As described above, when each channel beat signal is sampled and AD-converted, this is a set of discontinuous values. Therefore, when this is DFT processed by fast Fourier transform (FFT), the beat frequency on the frequency axis A peak appears at a position corresponding to fb, but the position of the beat frequency fb on the frequency axis corresponds to the distance R to the target. When the frequency spectrum of each channel is obtained, the distance power spectrum at a specific directivity angle can be obtained by adjusting the phase between the channels.
(Second radar)
図6は、第2のレーダ100aとしての2チャンネル・モノパルス方式レーダのブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a two-channel monopulse radar as the
2チャンネルのモノパルス方式レーダは、物標としての目標物Mからの反射波Refを、離隔配置された2つの受信用アンテナ素子A1,A2で受信する。これらのアンテナA1,A2の間隔をDとすると、車両の前方方向からの角度、すなわち、受信信号の入射角θは、2つの受信信号の経路差を「x」とすると、x=Dsinθ≒Dθで与えられ、この経路差「x」に基づく位相差Δφ=2π(x/λ)で与えられ、θ≒Δφ・λ/(2π・D)で与えられる。 The two-channel monopulse radar receives a reflected wave Ref from a target M as a target by two reception antenna elements A1 and A2 that are spaced apart from each other. When the distance between the antennas A1 and A2 is D, the angle from the front of the vehicle, that is, the incident angle θ of the received signal is x = Dsinθ≈Dθ where the path difference between the two received signals is “x”. Is given by the phase difference Δφ = 2π (x / λ) based on this path difference “x”, and is given by θ≈Δφ · λ / (2π · D).
処理回路50は、送信用アンテナ52に信号を伝達する発振器53と、受信用アンテナ素子A1,A2からの信号に発振器53の出力を混合するミキシング回路MX1,MX2と、ミキシング回路MX1,MX2によって低周波化された受信信号が入力される演算部51とを備えている。演算部51が、入力される2つの受信信号の、位相差Δφを計測すれば、角度θを求めることができる。なお、位相差Δφは、2つの受信信号を方形波に変換し、方形波間の排他的論理和などをとり、その出力の期間をカウンタでカウントすれば求めることができる。
The
また、発振器53を電圧制御型発振器として、送信信号に三角波の制御電圧を入力すると、FM変調された送信信号が送信用アンテナ21から出力されることになり、送信信号と受信信号をミキシングしてなるビート信号は、高速フーリエ変換すると、物標までの距離に応じたパワースペクトルとなる。角度θにおける距離パワースペクトルが必要な場合は、2つの受信信号のパワースペクトルの角度θに対応した位相差Δφだけ、位相が進んだ方のスペクトルを遅らせ、同相で増幅すればよい。
Further, when the
また、角度情報を加えない場合は、受信信号から、広角の検出範囲内における全方位検出値の方位平均の距離パワースペクトルを得ることができる。この2チャンネル・モノパルス方式レーダは、DBFのFM−CW方式レーダと比較して、演算量が少ないため、高速に出力を出すことができ、十分な検出精度が得られるが、DBF方式レーダと比較すると検出精度は劣る。
(第1実施形態)
When angle information is not added, the distance power spectrum of the azimuth average of all azimuth detection values within the wide-angle detection range can be obtained from the received signal. Compared with DBF radar, this two-channel monopulse radar has a smaller amount of computation than DBF's FM-CW radar, and can output at high speed and provide sufficient detection accuracy. Then, detection accuracy is inferior.
(First embodiment)
図7は、第1実施形態に係る物標検出装置の検出アルゴリズムを説明するための車両の状態を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a vehicle state for explaining a detection algorithm of the target detection device according to the first embodiment.
自車両S1が第1レーダ100aで遠距離狭角検出範囲R1を走査しつつ、第2レーダ100bで近距離広角検出範囲R2を走査しながら、走行している状態が示されている。同図では、自車両S1の前方には、先行車S3が走行中である状態が示されている。近距離広角検出範囲R2における先行車S3の後部位置をP2とする。
A state in which the host vehicle S1 is traveling while scanning the long-distance narrow-angle detection range R1 with the
第2レーダ100b(検出範囲R2)から得られる方位平均の距離パワースペクトル(演算結果)は、物標までの距離(受信信号周波数)と受信レベル(dBsm)の関係を示す(図示せず)。このスペクトルでは、先行車S3の後部位置P2において、ピークが観察される。すなわち、このスペクトルは、位置P2に、反射波が得られる物標(目標物)が存在するということを意味する。
The azimuth average distance power spectrum (calculation result) obtained from the
したがって、レーダからのスペクトルに適当な閾値を設定しておき、スペクトルの例えば位置P2におけるピークが当該閾値を超えた場合には、物標が存在すると判定することができる。これを存在の検出とする。但し、一度の検出では存在の確度は低いため、数度の検出が行われた場合に、その存在を確定する。 Therefore, an appropriate threshold value is set for the spectrum from the radar, and it can be determined that the target exists when the peak of the spectrum, for example, at the position P2 exceeds the threshold value. This is the presence detection. However, since the accuracy of existence is low in a single detection, the presence is confirmed when detection is performed several times.
第1レーダ100a(検出範囲R1)から得られる方位平均の距離パワースペクトル(演算結果)も、物標までの距離(受信信号周波数)と受信レベル(dBsm)の関係を示す(図示せず)。このスペクトルでは、先行車S3の後部位置P2において、ピークが観察される。すなわち、このスペクトルでも、位置P2に、反射波が得られる物標(目標物)が存在するということを意味する。
The azimuth average distance power spectrum (calculation result) obtained from the
演算部100cには、第1レーダ100aのスペクトル(演算結果)が入力され、上記閾値判定によって物標存在検出が行われる(第1判定手段)。
A spectrum (calculation result) of the
演算部100cには、第2レーダ100bのスペクトル(演算結果)が入力され、それぞれ、上記閾値判定によって物標存在検出が行われる(第2判定手段)。
The spectrum of the
なお、上述のように、第1レーダ100aでは演算量が多く、第2レーダ100bでは演算量が少ない。これは相対的なものである。したがって、第1レーダ100aの演算時間は長時間であり、第2レーダ100bの演算時間は短時間である。もちろん、これも相対的なものであり、本例では長時間とはいっても数十分というようなオーダではない。
As described above, the
高精度の演算結果が必要な場合には、第1レーダ100aの演算結果を用い、高速な演算を行う場合には、第2レーダ100bの演算結果を用いる傾向でデータ処理することが好ましいが、重複範囲R2b内で物標の存在が確定している場合には、第2レーダ100bの演算結果に基づく第2判定手段の信頼性は高くなるので、この場合には、第2レーダ100bの演算結果を選択して第2判定手段で物標の存在判定を行わせる(指定手段)。
When a highly accurate calculation result is required, it is preferable to use the calculation result of the
以上、説明したように、この物標検出装置は、遠距離狭角検出範囲R1を有する長演算時間の第1レーダ100aと、遠距離狭角検出範囲R1に重複する近距離広角検出範囲R2を有する短演算時間の第2レーダ100bと、第1レーダ100aの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第1判定手段と、第2レーダ100bの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第2判定手段と、第1判定手段の存在判定結果から物標の存在を確定する存在確定手段と、存在確定手段によって前回の存在が確定した物標が(図8(b)の演算期間T5以降)、第1及び第2レーダの重複範囲R2bにおいて存在する場合には、第2レーダ100bの演算結果を第2判定手段に入力して、当該第2判定手段で前回の物標の確定後の今回の存在判定を(図8(b)の演算期間T6内の演算期間t1〜t5で)行わせる指定手段とを備えている。なお、「短演算時間」及び「長演算時間」なる用語は、互いに相対的な時間長の規定である。
As described above, the target detection apparatus includes the
この物標検出装置では、第1及び第2レーダの重複範囲R2bにおいて物標の存在が確定した場合には、次の物標の存在の有無は、低い確度であっても確定できるため、指定手段は、存在確定手段によって存在が確定した物標が重複範囲に存在する場合、短演算時間の第2レーダ100bの演算結果を第2判定手段に入力し、前回の物標の確定後の今回の存在を、第2判定手段で判定させる。これにより、物標を高速に検知できる。もちろん、第2判定手段は、第1判定手段とのセンサーフュージョンを行うことで、さらに高速性と正確性を両立させることができるようになる。今回の存在判定で確定した物標のデータは現在の制御に用いることができる。なお、重複領域では前回において物標が確定した場合には、この結果を用いて、今回において物標の確定を第2レーダ100b、第2判定手段で行うことができるが、非重複領域においては、前回確定後の物標が移動して入ってきた場合であっても、第2レーダ100bの検出結果のみでは制御対象の制御は行わないことが好ましい。
すなわち、図1の検出範囲R1a、R2c(非重複領域)内に、確定後の物標が移動して入ってきた場合であっても、第2レーダ100bの検出結果のみでは制御対象の制御は行わないことが好ましい。一方、検出範囲R1aにおいては、高精度な第1レーダ100aで物標を検出した場合は、この結果を用いて制御を行うことができる。なお、外側の検出範囲R2a,R2cのみに存在していた物標の確定を行わず、物標が重複領域に入ってきた場合には、検出範囲R2a、R2cの情報を用いて、重複範囲と非重複範囲との境界付近に重点的検出範囲を設定して検出範囲を狭めることで、演算量を低減させて物標の確定までの演算時間を短縮し、制御を行える状態にすることが好ましい。また、このような場合においても、第2レーダ100bだけでは、物標の存在の有無の確定を行わず、第1レーダ100aで物標の確定を行うこともできる。すなわち、上述の実施形態では、重複領域R2bにおいて物標の存在を確定しているが、物標の存在は領域R1aでも確定することができる。
In this target detection device, if the presence of a target is determined in the overlapping range R2b of the first and second radars, the presence or absence of the next target can be determined even with low accuracy. The means inputs the calculation result of the
That is, even when the confirmed target moves and enters the detection ranges R1a and R2c (non-overlapping areas) in FIG. 1, the control target is controlled only by the detection result of the
また、上述の装置では、例えば従来の4〜5倍の演算周期で衝突判定を行うことができるため、例えば、これを用いた衝突回避システムに適用する場合、これに用いられる衝突予測時間を短時間で求めることができる。この結果、制御時における警報、ブレーキ、シートベルトなどをリアルタイムに制御することができる。 Further, in the above-described apparatus, for example, collision determination can be performed at a calculation cycle four to five times that of the conventional one. Therefore, for example, when applied to a collision avoidance system using this, the collision prediction time used for this is shortened. It can be calculated in time. As a result, alarms, brakes, seat belts, and the like during control can be controlled in real time.
以下、詳説する。 The details will be described below.
図8は、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2における物標の「検出」と「確定」のタイミングを示すタイムチャートである。各演算期間で「検出」が行われているかどうかは、場合によって異なるため、同図では「判定中」で示す。 FIG. 8 is a time chart showing the timings of “detection” and “determination” of the target in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2. Since whether or not “detection” is performed in each calculation period varies depending on the case, it is indicated as “during determination” in FIG.
同図(a)は、第1レーダ(DBF−FM−CWレーダ)のみで判定を行うタイムチャートを示し、同図(b)は第1及び第2レーダ(モノパルス方式レーダ)を用いて判定を行うタイムチャートを示す。 FIG. 6A shows a time chart in which the determination is performed only by the first radar (DBF-FM-CW radar), and FIG. 6B shows the determination using the first and second radars (monopulse radar). The time chart to perform is shown.
DBFのFM−CW方式レーダ(検出範囲R1を検査)は、演算量が多い(距離パワースペクトルを得るための演算時間が長い)が検出精度が高く、また、モノパルス方式レーダ(検出範囲R2を検査)は、演算量が少なく(距離パワースペクトルを得るための演算時間が短い)、十分な検出精度が得られるもののDBF方式に比べると検出精度が劣るという特性を有する。 DBF's FM-CW radar (inspection of detection range R1) has a large amount of calculation (long calculation time for obtaining a distance power spectrum) and high detection accuracy, and monopulse radar (inspection of detection range R2) ) Has a characteristic that the calculation amount is small (the calculation time for obtaining the distance power spectrum is short) and sufficient detection accuracy is obtained, but the detection accuracy is inferior to that of the DBF method.
同図(a)の例では、演算期間T1〜T4における判定結果に応じて、演算期間T5において物標存在の「確定」がなされ、この確定後の演算期間T6において「確定」が行われ、各確定の演算期間の終了時において制御対象(ACCシステムなど)の制御が行われる。車両制御としては、車間距離制御、自動ブレーキ制御、PBA(プリクラッシュ・ブレーキアシスト)、PSB(プリクラッシュ・シートベルト)システムの制御が挙げられる。 In the example of FIG. 6A, according to the determination results in the calculation periods T1 to T4, “presence” of the target is made in the calculation period T5, and “determination” is performed in the calculation period T6 after this determination, Control of a control target (such as an ACC system) is performed at the end of each fixed calculation period. Examples of vehicle control include inter-vehicle distance control, automatic brake control, PBA (pre-crash / brake assist), and PSB (pre-crash / seat belt) system control.
同図(a)における制御周期は、以下に説明する同図(b)における制御周期と比較すると、相対的には長時間ということになる。 The control cycle in FIG. 10A is relatively long compared to the control cycle in FIG.
同図(b)の例では、遠距離狭角検出範囲R1を走査するFM−CW方式レーダの1つの演算期間(例えば、T1)において、近距離広角検出範囲R2を走査するモノパルス方式レーダでは5つの演算期間(t1〜t5)が設定されている。すなわち、第1のレーダ100a(DBFのFM−CW方式レーダ:図1参照)が1つの出力(距離パワースペクトル)を発生する間に、第2のレーダ100b(モノパルス方式レーダ:図1参照)は5つの出力(距離パワースペクトル)を発生する。
In the example of FIG. 5B, in a single calculation period (for example, T1) of the FM-CW radar that scans the long-distance narrow-angle detection range R1, 5 is used for the monopulse radar that scans the short-range wide-angle detection range R2. Two calculation periods (t1 to t5) are set. That is, while the
演算部100c(図1参照)は、それぞれから出力された距離パワースペクトルに閾値を設定しておき、この閾値を受信レベルが超えた場合に、物標が存在するものと判定し、1度の検出が行われる。
The
同図(b)では、近距離広角検出範囲R2の1度の演算期間内において、物標の存在が一度検出された場合には、「高速検出フラグ(検出フラグ:確度レベルL」を1とし、高速検出フラグが1である演算期間の数(本例の場合は、数=5(t1,t2,t3,t4,t5)が、遠距離狭角検出範囲R1の1つの演算期間(=T1)内でカウントされる。 In FIG. 5B, when the presence of the target is detected once within one calculation period of the short-range wide-angle detection range R2, the “high-speed detection flag (detection flag: accuracy level L)” is set to 1. , The number of calculation periods in which the high-speed detection flag is 1 (in this example, number = 5 (t1, t2, t3, t4, t5) is one calculation period (= T1) in the long-distance narrow-angle detection range R1. ).
遠距離狭角検出範囲R1の1度の演算期間内において、物標の存在が一度検出された場合(距離パワースペクトルの受信レベルが閾値を超えた場合)には、「高精度検出フラグ(検出フラグ:確度レベルM)」を1とし、高精度検出フラグが1である演算期間の数がカウントされ、カウント値が規定値を超えた場合には、物標の存在が確定し、「確定フラグ(検出フラグ(確度レベルH))が1となる(演算時間T5において確定フラグがたつ)。 If the presence of a target is detected once within the one-time calculation period of the long-range narrow-angle detection range R1 (when the reception level of the distance power spectrum exceeds the threshold), the “high-precision detection flag (detection Flag: Accuracy level M) ”is set to 1, and the number of calculation periods in which the high-precision detection flag is 1 is counted. If the count value exceeds a specified value, the presence of the target is confirmed, The (detection flag (accuracy level H)) becomes 1 (the determination flag is met at the calculation time T5).
すなわち、ある演算期間(T1)内において、確度レベルLの検出フラグが規定数以上あり、確度レベルMの検出フラグもたち、T1〜T5の期間内において、確度レベルMの検出フラグの数が規定値を超えた場合には、確度レベルHの検出フラグ、すなわち、確定フラグがたつ(演算期間T5参照)。なお、確度レベルL、M、Hは、それぞれ、確度が低い状態、中間の状態、高い状態を示す。確定フラグHがたった場合には、同一物標が重複範囲内に位置している旨が確定する。 That is, within a certain calculation period (T1), there are more than a specified number of detection flags with an accuracy level L, and there are also detection flags with an accuracy level M. When the value is exceeded, there is a detection flag of accuracy level H, that is, a confirmation flag (see calculation period T5). The accuracy levels L, M, and H indicate a low accuracy state, an intermediate state, and a high state, respectively. When the confirmation flag H is set, it is confirmed that the same target is located within the overlapping range.
演算期間T5において、物標の存在が「確定」した場合、その次の演算期間T6では、第2レーダ100bの演算結果を採用して、その演算期間毎に制御を行う。すなわち、制御周期は同図(a)よりも短縮されている。
When the presence of the target is “determined” in the calculation period T5, the calculation result of the
換言すれば、重複範囲R2bにおいて物標の存在が確定した場合、指定手段は第1レーダ100aの演算結果を第1判定手段(R1の演算期間T6)に入力して第1判定手段で物標の存在判定を行わせ、第1判定手段が1回の物標存在判定を行う間に、第2判定手段が複数回の物標存在判定を行いつつ、第2判定手段(R2の演算期間T6内の各演算期間t1,t2,t3,t4,t5)の判定結果に基づいて制御対象の制御を行っている。
In other words, when the presence of the target is confirmed in the overlapping range R2b, the designation unit inputs the calculation result of the
第1レーダ100aは長演算時間であるので、相対的には第2レーダ100bと比較して正確な演算を行うことができる。重複範囲R2bにおいて、物標の存在が確定している場合には、第2レーダ100bの演算結果を第2判定手段に入力し、相対的に高速に演算を行うが、第1判定手段が1回の物標存在判定を行う場合には(演算期間T6)、指定手段は、第1レーダ100aの演算結果を第1判定手段に入力して第1判定手段で物標の存在判定を行わせることで、より正確な判定結果を得ることができる。
Since the
すなわち、基本的には、重複範囲R2bで物標存在が確定した場合には、第2レーダ100b及び第2判定手段を用いて高速の物標存在判定を行いつつ、第1レーダ100aの演算も並行して行っており、第1レーダ100aの演算結果がでた場合には、第1レーダ及び第1判定手段によって物標存在判定を正確に行い、演算期間T6の終了時期に制御を行い、高速性と正確性を両立させる。
That is, basically, when the presence of the target is determined in the overlapping range R2b, the
換言すれば、重複範囲R2bにおいて物標の存在が確定した場合(演算期間T5)、第1判定手段が1回の物標存在判定を行った場合には(演算期間T6)、この第1判定手段の判定結果に基づいて制御対象の制御を行っている。物標存在の判定結果としては、第1判定手段の結果と、第2判定手段の結果があるが、第1判定手段が1回の物標存在判定を行った場合には、こちらの結果を制御に使用することで相対的に正確な制御を行うことができるのである。 In other words, when the presence of the target is confirmed in the overlapping range R2b (calculation period T5), when the first determination unit performs one target presence determination (calculation period T6), this first determination The control target is controlled based on the determination result of the means. The target presence determination result includes the result of the first determination means and the result of the second determination means. If the first determination means performs one target presence determination, this result is By using it for control, relatively accurate control can be performed.
なお、従来から知られる2つの異なるレーダを用いた場合のセンサ−フュージョンの手法も採用することができる。また、レーダの演算結果を互いに補うこともできる。 In addition, the sensor-fusion method in the case of using two conventionally known radars can also be employed. Also, the calculation results of the radar can be supplemented with each other.
図9は、車両走行中の近距離広角検出範囲R2内の物標認識処理を行うフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart for performing a target recognition process in the short-distance wide-angle detection range R2 while the vehicle is traveling.
まず、重複範囲R2b内において、遠距離狭角検出範囲R1と同一の物標を検出しているかどうかについて判定する(S101)。すなわち、重複領域R2bにおいて存在が確定した物体に関して、双方のレーダによる相対速度と方位が一致(差が規定値以内)であれば、同一物体であると判断できる。判定結果が「Yes」である場合、ステップS102に進み、「No」である場合は、今回の処理を終了する。 First, it is determined whether or not the same target as the long-distance narrow-angle detection range R1 is detected in the overlapping range R2b (S101). That is, regarding an object whose existence is determined in the overlapping region R2b, if the relative speed and direction of both radars match (the difference is within a specified value), it can be determined that they are the same object. If the determination result is “Yes”, the process proceeds to step S102. If the determination result is “No”, the current process ends.
ステップS102では、物体確定フラグ(H)がセットされているかどうかについて判断する。判定結果が「Yes」である場合、車両制御を行い(S103)、「No」である場合は、今回の処理を終了する。 In step S102, it is determined whether or not the object confirmation flag (H) is set. If the determination result is “Yes”, vehicle control is performed (S103). If the determination result is “No”, the current process is terminated.
図10は、車両走行中の遠距離狭角検出範囲R1内の物標認識処理を行うフローチャートである。まず、遠距離狭角検出範囲R1内において物標が検出されているかどうかについて判定する(S201)。判定結果が「Yes」である場合、ステップS202に進み、「No」である場合は、今回の処理を終了する。 FIG. 10 is a flowchart for performing a target recognition process in the long-distance narrow-angle detection range R1 during vehicle travel. First, it is determined whether or not a target is detected in the long-distance narrow-angle detection range R1 (S201). If the determination result is “Yes”, the process proceeds to step S202. If the determination result is “No”, the current process ends.
ステップS202においては、連続して同一物標を検出し、かつ、規定回数以上検出したかどうかを判定する。判定結果が「Yes」である場合、物標確定フラグをセットし(S203)、「No」である場合は、今回の処理を終了する。物標確定フラグがセットされた場合には、演算結果から得られる物標関係物理量(方位、相対速度等)に基づき、車両制御を行う(S204)。 In step S202, it is determined whether the same target is continuously detected and has been detected a predetermined number of times or more. If the determination result is “Yes”, the target determination flag is set (S203). If the determination result is “No”, the current process is terminated. When the target determination flag is set, vehicle control is performed based on the target related physical quantity (direction, relative speed, etc.) obtained from the calculation result (S204).
図11は、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2における物標の「検出」と「確定」のタイミングを示すタイムチャートである。各演算期間で「検出」が行われているかどうかは、場合によって異なるため、同図では「判定中」で示す。第2判定手段の演算期間t1〜t5は、第1判定手段の各演算期間T1〜T7内において、複数存在する。遠距離狭角検出範囲R1における物標存在判定を行う第1判定手段において、物標の存在が確定した場合(演算期間T5)、この演算期間内において、近距離広角検出範囲R2では5つの演算期間が設定され、各演算期間内における物標(先行車両)S3の位置をb1〜b5で示す。また、物標の存在確定後の演算期間T6における先行車両S3の位置をc1〜c5で示す。 FIG. 11 is a time chart showing the timings of “detection” and “determination” of the target in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2. Since whether or not “detection” is performed in each calculation period varies depending on the case, it is indicated as “during determination” in FIG. There are a plurality of calculation periods t1 to t5 of the second determination means in each of the calculation periods T1 to T7 of the first determination means. In the first determination means for determining the presence of the target in the long-distance narrow-angle detection range R1, when the presence of the target is determined (calculation period T5), five calculations are performed in the short-distance wide-angle detection range R2 within this calculation period. A period is set, and the position of the target (preceding vehicle) S3 within each calculation period is indicated by b1 to b5. Further, the positions of the preceding vehicle S3 in the calculation period T6 after the presence of the target is determined are indicated by c1 to c5.
図12は、走行中の車両の状態を示す図である。同図では、自車両S1の前方には先行車両S3が存在し、先行車両S1は自車両に対して相対的に接近している状態が示されている。 FIG. 12 is a diagram illustrating a state of a running vehicle. In the figure, there is a preceding vehicle S3 in front of the host vehicle S1, and the preceding vehicle S1 is relatively close to the host vehicle.
重複範囲内R2bにおいて物標の存在が確定した場合(演算期間T5)、これ以降の第2レーダ100b(図1参照)の演算期間(位置b5,c1〜c5に対応)では、第2レーダ100bの各演算結果から得られる物標関係物理量(方位、相対速度)は、第1レーダ100a(図1参照)の演算期間T5で求められた物標関係物理量(方位、相対速度)に基づいて補正される。すなわち、本例では、第1レーダ100aの物標関係物理量は、位置b4において更新されており、この第1レーダ100aで求められている物標関係物理量に基づいて、位置b5以降において第2レーダ100bで求められた物標関係物理量は補正される。
When the presence of the target is determined within the overlapping range R2b (calculation period T5), the
例えば、位置b4における第2レーダ100aの物標関係物理量が、このときの第1レーダ100aの物標関係物理量に一致する補正量を演算し、この補正量で位置b5以降において第2レーダで求められた物標関係物理量、演算結果を補正することとする。
For example, the target-related physical quantity of the
例えば、物標関係物理量が物標の方位である場合、位置b4に対応する時間において、第1レーダ100aで求められる方位が10.5度であり、第2レーダ100bで求められる方位が10度である場合には、+5%のずれが補正量となり、位置b5では、第2レーダ100bで求められた方位に5%を乗ずればよい。
For example, when the target related physical quantity is the azimuth of the target, the azimuth obtained by the
なお、補正量のとり方については、各物標関係物理量の差分をとったり、これまでの差分の変化率からの推定値を用いたりすることもできる。また、物標関係物理量としては、物標の方位(車両前方方向距離、車両横方向距離)、相対速度であるが、この情報の更新タイミングを考慮して補正を行うもできる。なお、上述の例では、位置b4において第1レーダ100aの物標関係物理量が更新され、次の演算期間も同じタイミングで物標関係物理量が更新されることとしている。
In addition, about the method of taking correction amount, the difference of each target related physical quantity can be taken, or the estimated value from the change rate of the difference until now can also be used. The target related physical quantity includes the direction of the target (distance in the front direction of the vehicle, distance in the lateral direction of the vehicle) and the relative speed. Correction can be performed in consideration of the update timing of this information. In the above-described example, the target-related physical quantity of the
補正を行うためには、位置b4における、第2レーダ100bで求められた物標関係物理量が、第1レーダ100aで求められた物標関係物理量に一致していることとなるように、第2レーダ100bの受信用アンテナ素子からの信号の位相を移相すればよい。上記の例では、補正量を比率として求めて、これを後の演算期間(b5以降)の物標関係物理量に乗じることとし、これに対応する分だけ信号を移相させている。
In order to perform the correction, the
図13は、上述の補正を用い、車両走行中の近距離広角検出範囲R2内の物標認識処理を行うフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart for performing the target recognition process in the short-distance wide-angle detection range R2 during vehicle travel using the above-described correction.
ステップS101〜S103は、図9に示したものと同一であるため、説明を省略する。本例では、ステップS102とステップS103との間に、補正用のステップS301、S302を有する。 Steps S101 to S103 are the same as those shown in FIG. In this example, correction steps S301 and S302 are provided between step S102 and step S103.
すなわち、物標確定フラグがセットされている場合(S102)、遠距離狭角検出範囲R1における物標関係物理量(距離、相対速度)と、近距離広角検出範囲R2における物標関係物理量(距離、相対速度)との差が、規定値以上であるかを判定する(S301)。判定結果が「No」である場合には、現在の第2レーダ100bの物標関係物理量を信頼して車両制御を行う(S103)。また、判定結果が「Yes」である場合は、近距離広角検出範囲R2における物標関係物理量を補正し(S302)、補正された物標関係物理量を用いて車両制御を行う(S103)。なお、補正の方法は上述の通りである。
That is, when the target determination flag is set (S102), the target-related physical quantity (distance, relative speed) in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the target-related physical quantity (distance, relative speed) in the short-distance wide-angle detection range R2. It is determined whether the difference from the (relative speed) is a specified value or more (S301). When the determination result is “No”, the vehicle control is performed by trusting the current physical quantity related to the target of the
以上の通り、この物標検出装置では、重複範囲R2bにおいて物標の存在が確定した場合、第1判定手段が1回の物標存在判定を行った場合には、第2レーダ100bの演算結果から得られる物標関係物理量(相対速度や方位など)を、第1レーダ100aの演算結果から得られる物標関係物理量で補正する補正手段を備えている。
As described above, in this target detection device, when the presence of the target is determined in the overlapping range R2b, or when the first determination unit performs one target presence determination, the calculation result of the
すなわち、重複範囲R2bでは同じ物標を第1レーダ100a及び第2レーダ100bで検出しているが、第2レーダ100bの演算結果から得られる物標関係物理量を、補正手段によって、より正確な物標関係物理量に基づいて補正することで、第2レーダ側で得られる物標関係物理量の正確性を向上させることができる。
That is, in the overlapping range R2b, the same target is detected by the
図14は、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2における物標の「検出」と「確定」のタイミングを示すタイムチャートである。各演算期間で「検出」や「確定」が行われているかどうかは、場合によって異なるため、同図では「判定中」で示す。 FIG. 14 is a time chart showing the timings of “detection” and “determination” of the target in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2. Whether or not “detection” or “determination” is performed in each calculation period differs depending on the case, and is shown as “determining” in FIG.
図15は、走行中の車両の状態を示す図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating a state of a running vehicle.
先行車両S3は、自車両S1に対して相対的に近接する方向に移動している。時間の経過に伴って、自車両S1に対する先行車両S3の相対位置はb1,b2,b3,b4,b5,Cとなる。第1レーダ100aの演算には時間がかかるため、第1レーダ100aの演算が終了してから物標を確認しようとすると、物標は時々刻々と移動しているので、文字通り、第1レーダ100aによる物標存在判定結果は、判定中のままであることが考えられる。
The preceding vehicle S3 is moving in a direction relatively close to the host vehicle S1. As time elapses, the relative position of the preceding vehicle S3 with respect to the host vehicle S1 becomes b1, b2, b3, b4, b5, and C. Since the calculation of the
そこで、演算に時間のかかる第1レーダ100aの第1検出範囲R1を制限することで、演算結果を算出する時間を短縮し、物標存在の「確定」が行われた場合には、第2レーダ100bの演算結果の信頼性が向上するので、この演算結果を利用して制御を行うこともできるようになる。なお、第2レーダ100bの演算時間は、例えば、第1レーダ100aの演算時間の1/4である。
Therefore, by limiting the first detection range R1 of the
第1検出範囲R1の制限においては、第2検出範囲R2において得られた物標関係物理量を用いる。すなわち、第2レーダ100bの物標関係物理量(方位、距離)に物標が存在するものと考えられるので、存在すると思われる物標を含む領域に第1検出範囲R1を縮小する。この際、さらに舵角情報を用いることもできる。例えば、DBF−FM−CW方式レーダにおいては、DFTスキャン又はDFT演算範囲を設定する。この範囲内における距離パワースペクトル(FFT演算結果)に閾値以上のピークが存在する場合、各チャネルの距離パワースペクトルから方位に依存したパワースペクトルを求めることもできる。
In the restriction of the first detection range R1, the target related physical quantity obtained in the second detection range R2 is used. That is, since it is considered that the target is present in the target-related physical quantity (azimuth, distance) of the
この物標検出装置では、重複範囲R2bにおける第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量に基づいて、重複範囲R2bにおける第1レーダの第1検出範囲を制限する。第2レーダ100bから物標関係物理量が得られた場合、物標の検出に必要な第1レーダ100aの第1検出範囲R1を絞り込むことができるため、第1検出範囲R1を制限することで、演算時間を短縮し、高速な演算を行うことができる。
In this target detection device, the first detection range of the first radar in the overlap range R2b is limited based on the target-related physical quantity obtained from the calculation result of the second radar in the overlap range R2b. When the target-related physical quantity is obtained from the
次に、物標の存在を確定する手順について詳細に説明する。 Next, a procedure for determining the presence of a target will be described in detail.
図16は、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2における物標の「検出」と「確定」のタイミングを示すタイムチャートである。 FIG. 16 is a time chart showing the timings of “detection” and “determination” of a target in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2.
遠距離狭角検出範囲R1の最初の演算期間T1において物標の存在判定演算の結果が「検出」を示すものであり(高精度検出フラグ=1)、演算期間T1の間に近距離広角検出範囲R2において5回の物標の存在判定演算(t1〜t5)が行われた場合、センサーフュージョンにより物標の存在を判定する。 The result of the target presence determination calculation in the first calculation period T1 of the long-distance narrow-angle detection range R1 indicates “detection” (high-precision detection flag = 1), and the short-distance wide-angle detection is performed during the calculation period T1. When the target presence determination calculation (t1 to t5) is performed five times in the range R2, the presence of the target is determined by sensor fusion.
すなわち、センサーフュージョンでは、第1及び第2のレーダで少なくとも1回の物標が「検出(確度レベルL)」され、且つ、例えば、第2のレーダで1つの演算期間T1内に所定回数(例えば3回)以上の「高速検出フラグ」がたった場合に、この演算期間T1内で物標が「検出(確度レベルM)」されたものと判定され、この条件を満たさない場合には、物標は「未検出」であるものと判定される。 That is, in sensor fusion, at least one target is “detected (accuracy level L)” by the first and second radars, and, for example, a predetermined number of times within one calculation period T1 (second radar) ( (For example, 3 times) When the “high-speed detection flag” is reached, it is determined that the target is “detected (accuracy level M)” within the calculation period T1, and if this condition is not satisfied, The mark is determined to be “undetected”.
本例では、演算期間T1において、第1のレーダにおいて物標の存在が「検出(確度レベルLを満たしている)」されているので、演算期間T1の全体としては、物標は「検出」であると判定する。演算期間T1の結果、物標は存在しているものとし(検出)、高精度検出フラグを1とする。 In this example, since the presence of the target is “detected (meeting the accuracy level L)” in the first radar in the calculation period T1, the target is “detected” for the entire calculation period T1. It is determined that As a result of the calculation period T1, it is assumed that the target exists (detection), and the high accuracy detection flag is set to 1.
続いて、遠距離狭角検出範囲R1の次の演算期間T2において物標が未検出であり(高精度検出フラグ=0)、演算期間T2の間に近距離広角検出範囲R2において5回の物標検出が行われると(高速検出フラグ=1×5)、センサーフュージョンにより物標の存在を判定する。 Subsequently, the target is not detected in the next calculation period T2 of the long-distance narrow-angle detection range R1 (high accuracy detection flag = 0), and five objects are detected in the short-range wide-angle detection range R2 during the calculation period T2. When target detection is performed (high-speed detection flag = 1 × 5), the presence of the target is determined by sensor fusion.
この場合、上記条件を満たさないため、「未検出」が確定し、高精度検出フラグを0とする。 In this case, since the above condition is not satisfied, “not detected” is determined and the high-precision detection flag is set to 0.
センサーフュージョンによる判定結果が「検出:確度レベルM」を示す場合、遠距離狭角検出範囲R1の物標存在判定結果(高精度検出フラグ=1)が所定回数(例えば4回)行われた場合には、物標の存在の仮確定状態(確度レベルM)が本確定状態(確度レベルH)となり、この検出結果に基づいて車両制御を行う。車両制御としては、上述のように、車間距離制御、自動ブレーキ制御、PBA(プリクラッシュ・ブレーキアシスト)、PSB(プリクラッシュ・シートベルト)システムの制御が挙げられる。 When the determination result by sensor fusion indicates “detection: accuracy level M”, the target presence determination result (high accuracy detection flag = 1) in the long-distance narrow-angle detection range R1 is performed a predetermined number of times (for example, four times). The temporary confirmation state (accuracy level M) of the presence of the target becomes the final confirmation state (accuracy level H), and vehicle control is performed based on the detection result. As described above, vehicle control includes inter-vehicle distance control, automatic brake control, PBA (pre-crash / brake assist), and PSB (pre-crash / seat belt) system control.
すなわち、1回の演算期間(例えば、T1)内における「高精度検出フラグ」=1の状態は、センサーフュージョンによって「仮確定:確度レベルM」することができ、この状態が幾つか重なると、物標の存在が「本確定:確度レベルH」するのである。 That is, the state of “high accuracy detection flag” = 1 within one calculation period (for example, T1) can be “tentatively determined: accuracy level M” by sensor fusion, and if this state overlaps several times, The presence of the target is “final determination: accuracy level H”.
物標の存在が「本確定:確度レベルH」した場合、近距離広角検出領域R2の検出結果の信頼性も高くなるため、その後の演算期間T6以降では、第2のレーダによる近距離広角検出範囲R2の演算期間毎に、このときの物標の存在の有無、物標までの距離、相対速度、方位を演算部100c(図1参照)は出力し、この出力に基づいて車両制御を行う。
When the presence of the target is “final determination: accuracy level H”, the reliability of the detection result of the short-distance wide-angle detection region R2 is also high. Therefore, the short-distance wide-angle detection by the second radar is performed after the calculation period T6. For each calculation period of range R2, the
なお、演算期間T6以降では、それぞれの期間(T6,T7・・・)内の最後の微少期間内で、正確な値を出力する第1のレーダの出力に基づいて、演算部100cは、物体存在の有無、相対速度、方位を出力し、この出力に基づいて、車両制御を行う。
In addition, after the calculation period T6, the
図17は、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2における物標検出と確定のタイミングを示すタイムチャートである。 FIG. 17 is a time chart showing the timing of target detection and determination in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2.
本例では、演算期間T1における物標の存在の「検出」(高精度検出フラグ=1)の後、演算期間T2、T3、T4毎に、「未検出」(高精度検出フラグ=0)、「検出」(高精度検出フラグ=1:確度レベルM)、「未検出」(高精度検出フラグ=0)が連続し、続いて「検出」(高精度検出フラグ=1:確度レベルM)が行われることで、物標の存在が本「確定:確度レベルH」する。 In this example, after “detection” (high-precision detection flag = 1) of the presence of the target in the calculation period T1, “not detected” (high-precision detection flag = 0) every calculation period T2, T3, T4, “Detection” (high accuracy detection flag = 1: accuracy level M) and “not detected” (high accuracy detection flag = 0) continue, followed by “detection” (high accuracy detection flag = 1: accuracy level M). As a result, the presence of the target is “determined: accuracy level H”.
すなわち、演算期間T1における「検出」の後の4回の演算期間T2,T3,T4,T5のうち、2回の演算期間内で「検出」が含まれるかどうかを判定し、演算期間T5における「高精度検出フラグ=1」の後、「本確定フラグ=1」とする。演算期間T6以降は、上述の場合と制御と同じである。 That is, it is determined whether or not “detection” is included in two calculation periods among the four calculation periods T2, T3, T4, and T5 after “detection” in the calculation period T1. After “high accuracy detection flag = 1”, “final determination flag = 1”. After the calculation period T6, the control is the same as that described above.
図18は、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2における物標検出と確定のタイミングを示すタイムチャートである。 FIG. 18 is a time chart showing the timing of target detection and determination in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2.
本例では、演算期間T1における物標の存在の「検出」(高精度検出フラグ=1:確度レベルM)の後、演算期間T2、T3、T4毎に、「未検出」(高精度検出フラグ=0)、「未検出」(高精度検出フラグ=0)、「検出」(高精度検出フラグ=1:確度レベルM)が連続し、続いて「検出」が行われるが、「未検出」の2連続があるため、物標の存在が確定せず、演算期間T6以降も「検出」が続く。 In this example, after “detection” (high accuracy detection flag = 1: accuracy level M) of the presence of the target in the calculation period T1, “not detected” (high accuracy detection flag) every calculation period T2, T3, T4. = 0), "not detected" (high accuracy detection flag = 0), "detected" (high accuracy detection flag = 1: accuracy level M), followed by "detection", but "not detected" Therefore, the presence of the target is not determined, and “detection” continues after the calculation period T6.
図19は、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2における物標検出と確定のタイミングを示すタイムチャートである。 FIG. 19 is a time chart showing the timing of target detection and determination in the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2.
本例では、遠距離狭角検出範囲R1で物標の存在の「検出」(高精度検出フラグ=1)の後、演算期間T2,T3、T4毎に「検出:確度レベルM」、「検出:確度レベルM」、「検出:確度レベルM」が連続し、続いて演算期間T5において「未検出」が行われるが、演算期間T5では、「未検出」であるため、「検出:確度レベルM」の数は条件を満たしているが、演算期間T5の時点では「本確定フラグ=0」である。 In this example, after “detection” (high-precision detection flag = 1) of the presence of the target in the long-distance narrow-angle detection range R1, “detection: accuracy level M” and “detection” are performed every calculation periods T2, T3, and T4. : “Accuracy level M” and “Detection: Accuracy level M” continue, and then “Undetected” is performed in the calculation period T5. However, since “Not detected” in the calculation period T5, “Detection: Accuracy level” The number of “M” satisfies the condition, but “the final determination flag = 0” at the time of the calculation period T5.
本例では、連続する4回の演算期間T2、T3、T4、T5内において、3回の「検出:確度レベルM」を含むため、センサーフュージョンによって演算期間T5に対応する第2のレーダで「検出:確度レベルL」が規定回数以上出力されている場合には、演算期間T6において、第1のレーダで「検出:確度レベルM」が行われた場合、これを「確定フラグ=1:確度レベルH」にする。 In this example, since “detection: accuracy level M” is included three times in four consecutive calculation periods T2, T3, T4, and T5, the second radar corresponding to the calculation period T5 by the sensor fusion “ When “detection: accuracy level L” is output more than the specified number of times, when “detection: accuracy level M” is performed by the first radar in the calculation period T6, this is indicated by “determining flag = 1: accuracy”. Level H ”.
図20は、補間処理を含む物標認識処理R1を示すフローチャートである。 FIG. 20 is a flowchart showing the target recognition process R1 including the interpolation process.
まず、遠距離狭角検出範囲R1(検出範囲が制限されている場合を含む)内で物標の存在が検出されたかどうか(確度レベルH)を判定する(S501)。ステップS501において、物標の存在が検出された場合(確度レベルH)、次に、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2との間の重複検出範囲R1b(R2b)において、物標の存在が検出されたかどうか(確度レベルH)を判定する(S502)。なお、重複検出範囲ではセンサーフュージョンが可能である。 First, it is determined whether or not the presence of a target has been detected within the long-distance narrow-angle detection range R1 (including the case where the detection range is limited) (accuracy level H) (S501). If the presence of the target is detected in step S501 (accuracy level H), then in the overlap detection range R1b (R2b) between the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2, It is determined whether or not the presence of the mark is detected (accuracy level H) (S502). Note that sensor fusion is possible in the overlap detection range.
重複検出範囲に物標が存在しない場合(No)、存在しないデータの補間処理を行うこともできる。本実施形態では、補間処理は前回までの検出結果の相対速度から今回の物標の位置を予測し、これを検出結果とすることで行っている。なお、本発明における補間処理の方法は、これに限定されるものではなく、前回までの検出結果から、例えば、線形予測などの公知の手法を用いて今回の検出結果を予測してもよいし、より簡便な方法として前回の結果を今回の検出結果としてもよい。 When the target does not exist in the overlap detection range (No), interpolation processing for data that does not exist can be performed. In the present embodiment, the interpolation process is performed by predicting the position of the current target from the relative speed of the detection result up to the previous time and using this as the detection result. Note that the interpolation processing method in the present invention is not limited to this, and the current detection result may be predicted from the detection results up to the previous time by using a known method such as linear prediction, for example. As a simpler method, the previous result may be the current detection result.
ステップS502においてYesである場合、すなわち、物標が重複検出範囲内に存在し、センサーフュージョンが可能である場合、ステップS503において補間フラグをリセットし(補間フラグ=0)、次のステップS504へと進む。 If Yes in step S502, that is, if the target exists in the overlap detection range and sensor fusion is possible, the interpolation flag is reset in step S503 (interpolation flag = 0), and the process proceeds to the next step S504. move on.
ステップS504では、連続した幾つかの検出サイクル(例えば、演算期間T1×5)内において、(条件(1))同一物標が存在する旨の「高精度検出フラグ=1:確度レベルM」が規定回数以上カウントされ(確定フラグ=1:確度レベルH)、且つ、(条件(2))補間フラグがセットされてないかどうか(補間フラグ=0)について判定する。 In step S504, “high accuracy detection flag = 1: accuracy level M” indicating that the same target exists (condition (1)) within several consecutive detection cycles (for example, calculation period T1 × 5). It is counted whether or not it is counted more than the specified number of times (confirmation flag = 1: accuracy level H) and (condition (2)) whether the interpolation flag is set (interpolation flag = 0).
すなわち、補間処理のないセンサーフュージョン状態で、規定数以上の「検出フラグ:確度レベルM」が含まれる場合には、物標の存在の「確定フラグ:確度レベルH」をセットし(S505)、上述のように車両制御を実行する(S506)。 That is, in the sensor fusion state without interpolation processing, when “detection flag: accuracy level M” of a specified number or more is included, “determining flag: accuracy level H” of the presence of the target is set (S505), Vehicle control is executed as described above (S506).
ステップS501において「No」である場合、すなわち、遠距離狭角検出範囲R1(重点的検出範囲Rx)内で物標の存在が検出されない場合、近距離広角検出範囲R2内だけで物標が存在する旨の「R2単体物標確定フラグ」がセット(=1)されているかどうか(S611参照)について判定する(S507)。なお、近距離広角検出範囲内単体での物標存在の確定フラグは、検出サイクル内における「高速検出フラグ=1」のカウント数が規定値を超えた場合にセットされる。 If “No” in step S501, that is, if the presence of the target is not detected within the long-range narrow angle detection range R1 (priority detection range Rx), the target exists only within the short-range wide-angle detection range R2. It is determined whether or not the “R2 single target determination flag” indicating that it is to be set is set (= 1) (see S611) (S507). Note that the target presence determination flag alone in the short-distance wide-angle detection range is set when the count number of “high-speed detection flag = 1” in the detection cycle exceeds a specified value.
ステップS507において「Yes」である場合、物標が同一物標であるかどうかを判定する。すなわち、ステップS508では、近距離広角検出範囲R2内の物標の距離・相対速度と、前回の遠距離狭角検出範囲R1の物標の距離・相対速度のそれぞれの差が、双方とも規定値以内であるかどうかについて判定する。 If “Yes” in step S507, it is determined whether the target is the same target. That is, in step S508, the difference between the distance and relative speed of the target in the short-distance wide-angle detection range R2 and the distance and relative speed of the target in the previous long-distance narrow-angle detection range R1 are both specified values. It is determined whether it is within the range.
すなわち、各レーダ出力間の検出誤差が一定の範囲内にあるかどうかについて判定する。検出誤差が一定の範囲内にある場合、すなわち、ステップS508において「Yes」である場合、同一物標であると判定できるので、次に、ステップS509に進み、「No」である場合には終了する。 That is, it is determined whether or not the detection error between the radar outputs is within a certain range. If the detection error is within a certain range, that is, if “Yes” in step S508, it can be determined that they are the same target, so the process proceeds to step S509, and if it is “No”, the process ends. To do.
ステップS509では、連続検出規定回数がゼロではないかどうかについて判定する。すなわち、高速度検出フラグを1回セットすると連続検出規定回数が1つ加算される。換言すれば、少なくとも1回の高速度検出フラグが現時点でセットされているかどうかについて判定し、この物標に物標確定フラグをセットする。 In step S509, it is determined whether the specified number of continuous detections is not zero. That is, when the high-speed detection flag is set once, the specified continuous detection count is incremented by one. In other words, it is determined whether or not at least one high-speed detection flag is currently set, and a target determination flag is set for this target.
連続検出規定回数がゼロである場合(ステップS509において「No」)、現時点での物標の存在の確度は低下し、そうでない場合には、物標存在が確定する。ステップS507において近距離広角検出範囲R2単体の物標確定フラグがセットされており、同一物標であって(S508)、現時点で物標が検出されている場合(S509)、現在の近距離広角検出範囲R2のデータ(物標関係物理量)の補間処理を行う。 If the specified number of continuous detections is zero (“No” in step S509), the accuracy of the presence of the target at the current time decreases, and if not, the presence of the target is determined. In step S507, when the target determination flag for the short-range wide-angle detection range R2 alone is set, the target is the same target (S508), and the target is currently detected (S509), the current short-range wide-angle Interpolation processing of data (target related physical quantity) in the detection range R2 is performed.
すなわち、距離狭角検出範囲R1では物標を検出していないにもかかわらず(S501)、近距離広角検出範囲R2では、近距離広角検出範囲単体の物体確定フラグがセットされていた場合(S507)、遠距離狭角検出範囲R1の前回値(距離・速度、或いは物標情報)と、近距離広角単体物標確定フラグかセットされた今回値(距離・速度、或いは物標情報)とを比較し、この誤差が規定値以内である場合には、これらが同一物標であると判断し、同一物標であると判断した場合は、前回が補間処理であるかを判定し(S510)、前回が補間処理でない場合には、補間処理を行う。また、初期補間処理も行う。 That is, when the target is not detected in the narrow-angle detection range R1 (S501), but the object confirmation flag for the short-distance wide-angle detection range alone is set in the short-distance wide-angle detection range R2 (S507). ), The previous value (distance / velocity or target information) of the long-distance narrow-angle detection range R1 and the current value (distance / velocity or target information) set with the short-distance wide-angle single target determination flag. In comparison, if this error is within the specified value, it is determined that these are the same target, and if it is determined that they are the same target, it is determined whether the previous interpolation processing is performed (S510). If the previous time is not an interpolation process, an interpolation process is performed. An initial interpolation process is also performed.
なお、初期補間処理とは、物体の確定前において遠距離狭角検出範囲R1で物標を検出した状態から検出していない状態となったとき、遠距離狭角検出範囲R1が物標を検出していない状態より以前において近距離広角検出範囲R2の演算周期よりも高速な周期で検出できるため、近距離広角検出範囲R2で複数回連続していて、たまたま遠距離狭角検出範囲R1が検出するタイミングで物体を見失った状態となったときには、高速に連続して検出できていた結果を採用して、遠距離狭角検出範囲R1のデータを物標検出状態となるよう補間することで、確定までに掛かる処理時間を短縮することができる。なお、この補間処理による検出状態は、連続検出規定回数に加算されないことが好ましい。例えば、確定前に3回連続検出して、たまたま4回目に何かの陰になって検出ができない状態となったときに連続検出回数が0にリセットされるのを防止し、3回連続検出状態を維持することができ、確定までに掛かる処理時間が短縮される。なお、連続した補間処理は行わない。 The initial interpolation processing means that the target is detected by the long-distance narrow-angle detection range R1 when the target is not detected in the long-distance narrow-angle detection range R1 before the object is determined. Since it can be detected at a cycle faster than the calculation cycle of the short-distance wide-angle detection range R2 before it is not in the state, the short-distance wide-angle detection range R2 is continuously detected multiple times, and the long-distance narrow-angle detection range R1 happens to be detected. By adopting the result of being able to detect continuously at a high speed when interpolating the data of the long-distance narrow-angle detection range R1 to the target detection state, It is possible to reduce the processing time required for confirmation. Note that the detection state by this interpolation processing is preferably not added to the prescribed number of continuous detections. For example, it is possible to detect three consecutive times before confirmation and to prevent the number of continuous detections from being reset to 0 when it happens to be in the state where it cannot be detected due to something in the fourth time. The state can be maintained, and the processing time required for confirmation is shortened. Note that continuous interpolation processing is not performed.
ステップS510において「Yes」の場合、前回の演算期間において補間処理が行われていないかどうかについて判定するが(S510)、前回、補間処理が行われている場合には、連続検出規定回数のカウントをリセットする(S513)。また、前回、補間処理が行われていない場合には、補間処理を行い、補間フラグをセットする(S511)。また、初期補間処理も行う。但し、連続した補間処理は行わない。 If “Yes” in step S510, it is determined whether or not interpolation processing has been performed in the previous calculation period (S510). Is reset (S513). If interpolation processing has not been performed last time, interpolation processing is performed and an interpolation flag is set (S511). An initial interpolation process is also performed. However, continuous interpolation processing is not performed.
ここで補間処理をしている場合には、物標が近距離広角検出範囲R2から遠距離狭角検出範囲R1との重複検出範囲に移動した場合(S501,S502)、補間フラグがたっているため、ステップS504の条件(2)を満たすことができず、ステップS506の確定フラグはセットされないことになる(S506)。 When interpolation processing is performed here, when the target moves from the short-distance wide-angle detection range R2 to the overlap detection range with the long-distance narrow-angle detection range R1 (S501, S502), the interpolation flag is set. The condition (2) in step S504 cannot be satisfied, and the confirmation flag in step S506 is not set (S506).
図21は、車両走行中の近距離広角検出範囲R2における物標認識処理を行うフローチャートである。 FIG. 21 is a flowchart for performing a target recognition process in the short-distance wide-angle detection range R2 during vehicle travel.
まず、ステップS604では、遠距離狭角検出範囲R1と近距離広角検出範囲R2の重複検出範囲R2b内において、第1のレーダと第2のレーダそれぞれで、同一の物標を検出したかどうかについて判定する。ステップS604において、同一の物標を検出したと判定される場合には、物標存在の確定フラグ(確度レベルH)がセットされているかどうかについて判定する(S605)。確定フラグがセットされている場合には、ステップS606を実行し、セットされていない場合には処理を終了する。 First, in step S604, whether or not the same target is detected by each of the first radar and the second radar within the overlapping detection range R2b of the long-distance narrow-angle detection range R1 and the short-distance wide-angle detection range R2. judge. If it is determined in step S604 that the same target has been detected, it is determined whether the target presence determination flag (accuracy level H) is set (S605). If the confirmation flag is set, step S606 is executed, and if it is not set, the process ends.
ステップS606においては、第1のレーダから求められる距離・相対速度と第2のレーダから求められる距離・相対速度とのそれぞれの差が、規定値以上であるかどうかについて判定する。規定値以上である場合には、第2のレーダ(低精度)から求められら距離及び相対速度を補正する(S607)。補正の方法は上述の通りである。 In step S606, it is determined whether or not the difference between the distance / relative speed obtained from the first radar and the distance / relative speed obtained from the second radar is greater than or equal to a specified value. If it is greater than or equal to the specified value, the distance and relative speed obtained from the second radar (low accuracy) are corrected (S607). The correction method is as described above.
ステップS606又はS607を経ることで、レーダ出力間の差分が規定値以内となった距離及び相対速度を用いて、車両制御を行う(S608)。 Through step S606 or S607, vehicle control is performed using the distance and relative speed at which the difference between the radar outputs is within the specified value (S608).
ステップS604において、「No」と判定される場合には、重複検出範囲R2bにおいて、第2のレーダのみで物標が検出されているかどうかについて判定する(S609)。判定結果が「No」である場合には処理を終了し、「Yes」である場合には、続いてステップS610を実行する。ステップS610では、第2のレーダで、連続して同一物標を検出しているかどうかについて判定する(S610)。 If it is determined as “No” in step S604, it is determined whether or not the target is detected only by the second radar in the overlap detection range R2b (S609). If the determination result is “No”, the process is terminated, and if it is “Yes”, step S610 is subsequently executed. In step S610, it is determined whether or not the same target is continuously detected by the second radar (S610).
第2のレーダのみで、同一物標を連続して検出している場合には(S610で「Yes」)、近距離広角検出領域R2単体で物標を検出している旨の近距離広角検出領域R2の単体物標確定フラグをセットし(S611)、処理を終了する。第2のレーダのみで、同一物標を連続して検出していない場合には(S610でNo)、そのまま処理を終了する。このR2単体物標確定フラグは、図20のステップS507の判定に利用される。 When only the second radar detects the same target continuously (“Yes” in S610), the short-distance wide-angle detection indicating that the target is detected by the short-distance wide-angle detection region R2 alone. The single target confirmation flag in the region R2 is set (S611), and the process is terminated. If only the second radar has not detected the same target continuously (No in S610), the process is terminated. This R2 single target confirmation flag is used for the determination in step S507 of FIG.
上述のように、物標が存在するかどうかを確定するためには、すなわち、確定フラグをセットするためには、数度の検出を必要とする。すなわち、幾つかの検出サイクル内において、高精度検出フラグが規定値以上の回数だけセットされた場合には、確定フラグがセットされる。 As described above, in order to determine whether or not a target exists, that is, in order to set a determination flag, several detections are required. That is, in several detection cycles, when the high-precision detection flag is set a number of times greater than or equal to the specified value, the confirmation flag is set.
以上のように、この物標検出装置は、第1及び第2検出範囲の重複範囲R2bにおいて第1及び2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量の差が規定値以上の場合には、第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量を第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量で補正する補正手段を備えている。 As described above, this target detection device, when the difference between the target-related physical quantities obtained from the calculation results of the first and second radars in the overlapping range R2b of the first and second detection ranges is equal to or greater than a specified value, Correction means for correcting the target related physical quantity obtained from the calculation result of the second radar with the target related physical quantity obtained from the calculation result of the first radar is provided.
この物標検出装置によれば、重複範囲では同じ物標を第1及び第2レーダで検出しているが、物標関係物理量の差が規定値以上の場合には、補正手段によって、第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量を、より正確な第1レーダからの物標関係物理量に基づいて補正することで、第2レーダ側で得られる物標関係物理量の正確性を向上させることができる。 According to this target detection apparatus, the same target is detected by the first and second radars in the overlapping range, but when the difference between the physical quantities related to the target is equal to or larger than the specified value, the second correction unit corrects the second target. The accuracy of the target related physical quantity obtained on the second radar side is improved by correcting the target related physical quantity obtained from the radar calculation result based on the more accurate target related physical quantity from the first radar. be able to.
ここで、第1レーダ100aの出力は温度等の外的要因による誤差が修正されているものとする。第1及び第2レーダで同一物標を検出した場合に、第1レーダ100aの物標関係物理量で第2レーダ100bの物標関係物理量を補正すればよいが、外的要因の誤差によって同一物標であるかどうかについて判断を迷う場合がある。以下、これを解決する手法について説明する。
Here, it is assumed that the output of the
図22は、走行中の車両の状態を示す図である。第1レーダ100a(図1参照)は、物標の位置(物標関係物理量:方位、距離)を正確に検出しているものとする。すなわち、第1レーダ100aの演算結果(距離パワースペクトル)のピーク位置に物標が存在し、各チャネルの距離パワースペクトルの温度特性データは記憶装置内に格納されており、格納された温度特性データで距離パワースペクトルが修正(補正)されている。例えば、基準温度からの温度差によって方位が規定量ずれる場合には、温度センサの出力から温度差を算出し、ずれ量分だけ演算結果を修正する。
FIG. 22 is a diagram illustrating a state of a running vehicle. It is assumed that the
第1レーダ100aから得られる物標の位置をP1とする。第2レーダ100bで検出された物標が、これと同一物標であるならば、位置P1を含む「同一物標認識範囲」RS内に位置するはずである。
The position of the target obtained from the
しかしながら、第2レーダ100bから得られる物標の位置P2は、同一物標認識範囲RSの外側に位置することがある。これは温度等の影響によって、第2レーダ100bで検出された物標の位置がずれたためである。ここでは、方位がずれたものとする。方位がずれるというのは、受信用アンテナ素子から得られる信号の位相差がずれているためであり、温度等の影響によってズレ得る方位内の位置の範囲を位相差ズレ考慮同一物標認識範囲RS’とする。この位相差ズレ考慮同一物標認識範囲RS’に、第2レーダ100bで検出された物標の位置がある場合には、これは異なる物標であると判定することができる。本例では、位相差ズレ考慮同一物標認識範囲RS’は、予めROMに格納された近距離広角モノパルス方式レーダのバラツキ範囲である。
However, the target position P2 obtained from the
第2レーダ100bで検出された物標の位置P2が、同一物標認識範囲RSの外側であって、且つ、位相差ズレ考慮同一物標認識範囲RS’内である場合には、それぞれのレーダで検出された物標の相対速度の差が規定値以内である場合に限り、そして、ノイズ源となるような物標が他に存在しないと判定できる場合に限り、これらを同一物標であると判定し、第2レーダ100bから得られる位置(物標関係物理量)P2を、第1レーダ100aから得られる位置P1に一致させるように補正する。
When the position P2 of the target detected by the
図23は、上記制御を行うためのフローチャートである。 FIG. 23 is a flowchart for performing the above control.
まず、ステップS701では、条件(A)、条件(B)、条件(C)が全て成立しているかどうかについて判定する。
(条件(A)) 重複領域R2bにおいて、双方のレーダから求められる物標までの距離(位置)・方位の差が規定値以上であるため、位置P2が同一物標認識範囲の外側に位置する。
(条件(B)) 第2レーダ100bから求められた位置P2が、位相差ズレ考慮同一物標認識範囲RS’の内側に位置する。
(条件(C)) 双方のレーダから求められる物標との相対速度の差が規定値以内である。
First, in step S701, it is determined whether all of the conditions (A), (B), and (C) are satisfied.
(Condition (A)) In the overlap region R2b, the difference in the distance (position) and direction to the target obtained from both radars is greater than or equal to the specified value, so the position P2 is located outside the same target recognition range. .
(Condition (B)) The position P2 obtained from the
(Condition (C)) The difference in relative speed from the target obtained from both radars is within a specified value.
ステップS701において、「Yes」である場合、位置P1又はP2から所定距離以内にノイズの原因となる路側物や並走車両がないかどうかについて判定する(S702)。これは、例えば、必要に応じて設定される所望の検出範囲内における距離パワースペクトルのレベル上昇の有無によって判定することができ、レベル上昇がある場合にはノイズの原因となる物が存在すると判定することができる。 If “Yes” in step S701, it is determined whether there is a roadside object or a parallel running vehicle that causes noise within a predetermined distance from the position P1 or P2 (S702). This can be determined, for example, by the presence or absence of a level increase in the distance power spectrum within a desired detection range set as necessary. If there is a level increase, it is determined that an object causing noise exists. can do.
ノイズの原因となる物がない場合には、上述の条件(B)、(C)が、規定回数以上連続して成立しているかどうかについて判定する(S703)。成立する場合には、近距離広角検出範囲R2における第2レーダ100bによる物標位置P2、すなわち、受信信号間の位相差を補正する。補正の手法は上述の通りである。
If there is no object that causes noise, it is determined whether or not the above-described conditions (B) and (C) are satisfied continuously for a specified number of times (S703). If established, the target position P2 by the
なお、ステップS701〜S703において、判定条件が成立しない場合には、いずれも処理を終了する。 Note that in steps S701 to S703, if the determination condition is not satisfied, the process ends.
以上、説明したように、この物標検出装置では、第1レーダ100aの演算結果から得られる物標関係物理量(相対速度、相対距離、相対位置)は所定物理量に起因する誤差が既に修正されているものである。所定物理量とは温度などの電子機器に影響を与える物理量のことである。第1レーダ100aは所定物理量による誤差が補正された演算結果を出力するので、これに基づいて第2レーダ100bの演算結果、物標関係物理量を補正すれば、すなわち、重複範囲R2bにおける第1レーダ100aの物標関係物理量に第2レーダの物標関係物理量をあわせれば、第2レーダ100bの物標関係物理量を正確にすることができる。
As described above, in this target detection apparatus, the error due to the predetermined physical quantity is already corrected in the target related physical quantity (relative speed, relative distance, relative position) obtained from the calculation result of the
また、この補正手段は、第1又は第2レーダで検出された物標の周囲に他の物標が存在しない場合に補正を行う(S702)。物標の周囲に他の物標が存在すると、すなわち、路側物や障害物或いは車両が存在すると、演算結果にこれらの物標に基づくノイズが含まれることとなる。したがって、これらの物標が存在する場合は、補正の時期としては好適であるとは限らないため、補正手段は、かかる時期ではない場合に補正を行い、より正確な補正を行うこととした。 In addition, the correction unit performs correction when there is no other target around the target detected by the first or second radar (S702). If there are other targets around the target, that is, if a roadside object, an obstacle, or a vehicle is present, the calculation result includes noise based on these targets. Therefore, when these targets are present, the correction time is not necessarily suitable, so the correction means performs correction when it is not such time, and performs more accurate correction.
なお、以上の好適な物標検出装置では、第2レーダ100bは複数の受信用アンテナ素子を備えたミリ波レーダ(モノパルス方式レーダ含む)であり、上記の物標関係物理量は、物標との間の距離及び物標に向かう方位であり、補正手段は、複数の受信用アンテナ素子から出力される信号の位相を、第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量に第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量が一致するまで移相させることで、補正を行っている。
In the above preferred target detection apparatus, the
補正手段が受信用アンテナ素子から出力される信号間の位相調整を行うと、レーダの指向性が変化する。すなわち、信号が同位相であれば信号強度は高くなるが、特定の方位に存在する物標からの信号強度を高くするためには、この物標からの反射波の信号強度が高くなるように信号間位相を調整すればよい。第2レーダ100bから得られる物標関係物理量、この場合は方位であるが、これが温度等の影響により正確な値からずれている場合がある。この場合には、より正確な値を提供する第1レーダの物標関係物理量に、第2レーダの物標関係物理量が一致するまで、信号の位相を移相させることで、正確な補正を行うことができる。
When the correcting means adjusts the phase between the signals output from the receiving antenna elements, the directivity of the radar changes. That is, if the signals are in phase, the signal intensity is high, but in order to increase the signal intensity from a target existing in a specific direction, the signal intensity of the reflected wave from the target is increased. What is necessary is just to adjust the phase between signals. The target-related physical quantity obtained from the
更に、レーダの組合せは、本発明の効果を得ることができる範囲であれば、組合せが異なるレーダ群からなることとしてもよい。 Furthermore, the combination of radars may be composed of radar groups with different combinations as long as the effects of the present invention can be obtained.
すなわち、第1検出範囲R1の検出には、相対的に高精度の超分解アルゴリズムのレーダを用い、第2検出範囲R2の検出には、相対的に低精度のDBF−FM−CW方式のレーダを用いた場合においても、本発明の効果を得ることができる。超分解アルゴリズムのレーダとしては、MUSIC法、ESPRIT法、MODE法などを用いたレーダが知られている。 That is, a relatively high-precision super-decomposition algorithm radar is used to detect the first detection range R1, and a relatively low-precision DBF-FM-CW radar is used to detect the second detection range R2. The effect of the present invention can also be obtained when using. Radars using the MUSIC method, ESPRIT method, MODE method, etc. are known as radars for super-resolution algorithms.
例えば、第1検出範囲R1にMUSIC法のレーダを、第2検出範囲R2にDBF−FM−CW方式のレーダを適用したり、或いは、第1検出範囲R1にESPRIT法のレーダを、第2検出範囲R2にモノパルス方式レーダを適用したりすることができる。 For example, a MUSIC radar is applied to the first detection range R1, a DBF-FM-CW radar is applied to the second detection range R2, or an ESPRIT radar is detected to the second detection range R1. A monopulse radar can be applied to the range R2.
なお、上述の物標検出装置では、第1レーダ100aと第2レーダ100bの検出範囲の重複範囲R2bにおいて、第1判定手段と第2判定手段(図8(b)の判定)との判定結果から物体の存在を確定している。重複範囲R2bにおいて、双方のレーダの判定結果(センサフュージョン)によって確定した物標は、検出結果の精度、信頼度が高いため、物標の確定後は(図8(b)の演算期間T5以降)、第2レーダ100bでの物標判定を行う第2判定手段によって物標の存在判定を行っても(演算期間t1、t2・・・t5)、精度を高く保つことができる。この場合の各レーダの物標存在検出精度は、いずれのレーダが高くても構わないが、第1レーダ100aは補正の基準として機能するため、この補正基準レーダが相対的に検出精度が高い方が好ましい。
In the target detection apparatus described above, the determination result of the first determination means and the second determination means (determination in FIG. 8B) in the overlapping range R2b of the detection ranges of the
例えば、各レーダの検出範囲が、近距離広角検出範囲と遠距離狭角検出範囲の組合せである場合などのように、相対的に車両から近距離の前方範囲を検出する検出方式をよりも、相対的に車両から遠距離の検出範囲を、高精度な方式のレーダで検出することが好ましい。 For example, rather than using a detection method that detects a front range relatively close to the vehicle, such as when the detection range of each radar is a combination of a short-range wide-angle detection range and a long-range narrow-angle detection range, It is preferable to detect a detection range relatively far from the vehicle with a highly accurate radar.
さらに、好ましい態様によれば、重複領域、すなわち、高精度な検出方法によって存在が検出された物標は、側方のセンサは高精度なセンサより比較すれば、ノイズに弱いので、検出のための条件を緩めることで、確定された物標を見失わないで、検出し続けることができる。また、高精度に検出した物標の場合のみ閾値を下げることもでき、この場合には、ノイズがある場合であっても、検出結果の信頼性を下げずに検出を続けることができる。 Furthermore, according to a preferred aspect, the overlapping area, that is, a target whose presence is detected by a high-precision detection method, is less susceptible to noise than a high-precision sensor. By relaxing the condition, it is possible to continue detection without losing sight of the confirmed target. In addition, the threshold value can be lowered only in the case of a target detected with high accuracy. In this case, even if there is noise, detection can be continued without lowering the reliability of the detection result.
さらに、上述の検出範囲は2つであるが、これらは重複範囲を有するものであれば、3以上であってもよいし、検出範囲の限界距離が同じであるもの異なるもの、検出可能な開き角が同一或いは異種であるもの等、種々の組合せを用いることができる。 Furthermore, although there are two detection ranges described above, these may be three or more as long as they have overlapping ranges, those having the same detection range limit distance, different ones, and detectable openings. Various combinations such as those having the same or different angles can be used.
本発明は、物標検出装置に利用できる。 The present invention can be used for a target detection apparatus.
100a・・・第1レーダ、100b・・・第2レーダ、100c・・・演算部。 100a... First radar, 100b... Second radar, 100c.
Claims (9)
第1検出範囲を有し距離パワースペクトルを得るための演算が長演算時間の第1レーダと、
前記第1検出範囲に重複する第2検出範囲を有し距離パワースペクトルを得るための演算が短演算時間の第2レーダと、
前記第1レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第1判定手段と、
前記第2レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第2判定手段と、
前記第1判定手段の存在判定結果から物標の存在を確定する存在確定手段と、
前記存在確定手段によって前回の存在が確定した物標が、前回の存在判定で前記第1及び第2レーダの重複範囲において存在が確定した場合には、前記第2レーダの演算結果を前記第2判定手段に入力して、当該第2判定手段で前回の物標の確定後の今回の存在判定を行わせる指定手段と、
を備えることを特徴とする物標検出装置。 In the target detection device,
A first radar having a first detection range and a long calculation time for calculating a distance power spectrum;
A second radar having a second detection range overlapping the first detection range and having a short calculation time to obtain a distance power spectrum;
First determination means for determining the presence of a target based on the calculation result of the first radar;
Second determination means for determining the presence of a target based on the calculation result of the second radar;
Presence determination means for determining the presence of a target from the presence determination result of the first determination means;
When the target whose previous presence has been determined by the presence determination means has been determined to exist in the overlapping range of the first and second radars in the previous presence determination, the calculation result of the second radar is used as the second radar. A designation unit that inputs to the determination unit and causes the second determination unit to perform the current presence determination after the previous target is determined;
A target detection apparatus comprising:
第1検出範囲を有する長演算時間の第1レーダと、
前記第1検出範囲に重複する第2検出範囲を有する短演算時間の第2レーダと、
前記第1レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第1判定手段と、
前記第2レーダの演算結果に基づき物標の存在判定を行う第2判定手段と、
前記第1判定手段の存在判定結果から物標の存在を確定する存在確定手段と、
前記存在確定手段によって前回の存在が確定した物標が、前回の存在判定で前記第1及び第2レーダの重複範囲において存在が確定した場合には、前記第2レーダの演算結果を前記第2判定手段に入力して、当該第2判定手段で前回の物標の確定後の今回の存在判定を行わせる指定手段と、
を備え、
前記重複範囲において前記物標の存在が確定した場合、前記指定手段は前記第1レーダの演算結果を前記第1判定手段に入力して当該第1判定手段で物標の存在判定を行わせ、
前記第1判定手段が1回の物標存在判定を行う間に、前記第2判定手段が複数回の物標存在判定を行いつつ、前記第2判定手段の判定結果に基づいて制御対象の制御を行う、ことを特徴とする物標検出装置。 In the target detection device,
A first radar with a long computation time having a first detection range;
A second radar having a short calculation time and having a second detection range overlapping the first detection range;
First determination means for determining the presence of a target based on the calculation result of the first radar;
Second determination means for determining the presence of a target based on the calculation result of the second radar;
Presence determination means for determining the presence of a target from the presence determination result of the first determination means;
When the target whose previous presence has been determined by the presence determination means has been determined to exist in the overlapping range of the first and second radars in the previous presence determination, the calculation result of the second radar is used as the second radar. A designation unit that inputs to the determination unit and causes the second determination unit to perform the current presence determination after the previous target is determined;
With
When the presence of the target is confirmed in the overlapping range, the designation unit inputs the calculation result of the first radar to the first determination unit and causes the first determination unit to determine the presence of the target,
While the first determination means performs one target presence determination, the second determination means performs a plurality of target presence determinations, and controls the control target based on the determination result of the second determination means. The target detection apparatus characterized by performing.
第1検出範囲を有する第1レーダと、
前記第1検出範囲に重複する第2検出範囲を有し前記第1レーダよりも検出精度が低い第2レーダと、
前記第1及び第2検出範囲の重複範囲において前記第1及び第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量の差が規定値以上の場合には、前記第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量を前記第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量で補正する補正手段を備える物標検出装置であって、
前記第2レーダは複数の受信用アンテナ素子を備えたミリ波レーダであり、
前記物標関係物理量は、前記物標との間の距離及び物標に向かう方位であり、
前記補正手段は、複数の前記受信用アンテナ素子から出力される信号間の位相を、前記第1レーダの演算結果から得られる物標関係物理量に前記第2レーダの演算結果から得られる物標関係物理量が一致するまで移相させることで、前記補正を行う、ことを特徴とする物標検出装置。 In the target detection device,
A first radar having a first detection range;
A second radar having a second detection range overlapping the first detection range and having a detection accuracy lower than that of the first radar;
If the difference between the target-related physical quantities obtained from the calculation results of the first and second radars in the overlapping range of the first and second detection ranges is equal to or greater than a specified value, the difference is obtained from the calculation results of the second radar. A target detection apparatus comprising correction means for correcting a target related physical quantity with a target related physical quantity obtained from a calculation result of the first radar ,
The second radar is a millimeter wave radar having a plurality of receiving antenna elements,
The target-related physical quantity is a distance between the target and a direction toward the target,
The correction means converts a phase between signals output from the plurality of receiving antenna elements into a target relation physical quantity obtained from the calculation result of the first radar, and a target relation obtained from the calculation result of the second radar. A target detection apparatus characterized in that the correction is performed by shifting the phase until the physical quantities match .
The target according to claim 7 or 8, wherein the correction means performs the correction when there is no other target around the target detected by the first or second radar. Detection device.
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