JPH0894749A - Obstacle detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は障害物検知装置に関し、
特にFM−CW波を前方物体に発射して該前方物体との
距離及び相対速度を計測することにより障害物を検知す
る装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an obstacle detection device,
In particular, the present invention relates to an apparatus for detecting an obstacle by emitting an FM-CW wave to a front object and measuring the distance and relative speed to the front object.
【0002】[0002]
【従来の技術】図10は固定シングルビームのFM−C
W波を用いた電磁波レーダを車両20に搭載して直線路
を走行したときのレーダの検知範囲θ(片側θ/2[ra
d])を図示したもので、その検知距離はD=100[m]
に及ぶ。2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a fixed single beam FM-C.
The radar detection range θ (one side θ / 2 [ra
d]) is illustrated, and the detection distance is D = 100 [m]
Up to.
【0003】一方、車両がカーブ路を走行するときに
は、図11に示すように高速道路等のカーブ路における
曲率半径Rは、例えば道路の上り線と下り線が同一平面
上に無い分離断面での2車線道路の場合は、各車線の区
分線(点線)の中心までと定義されている。On the other hand, when the vehicle travels on a curved road, as shown in FIG. 11, the radius of curvature R on a curved road such as a highway is, for example, in a separated cross section where the up line and the down line of the road are not on the same plane. In the case of a two-lane road, it is defined up to the center of the dividing line (dotted line) of each lane.
【0004】そこで、このようなカーブ路において、車
両20からのレーダビーム幅θは図12に示すようにθ
[rad] であるが、路肩防護体としての防音壁Wに囲まれ
ている場合のレーダ有効距離は次のようになる。Therefore, on such a curved road, the radar beam width θ from the vehicle 20 is θ as shown in FIG.
[rad], but the radar effective distance in the case of being surrounded by the soundproof wall W as the road shoulder protection body is as follows.
【0005】即ち、今、右カーブ路で曲率半径R[m] で
ある2車線道路の左車線を走行している際の、防音壁W
の曲率半径をr[m] とした幾何学的な関係が図13に示
されており、この場合、車両の中心位置Cはy軸上の座
標(0,p)とし、またビーム幅をθ/2[rad] とし
て、このビームと防音壁Wとの交点座標を、(S,
y1)及び(L,y2 )(但し、S<L)とする。That is, the soundproof wall W when the vehicle is traveling on the right lane on the left lane of a two-lane road having a radius of curvature R [m]
A geometrical relationship where the radius of curvature of r is r [m] is shown in FIG. 13. In this case, the center position C of the vehicle is the coordinate (0, p) on the y axis, and the beam width is θ. / 2 [rad], the intersection coordinates of this beam and the soundproof wall W are (S,
y 1 ) and (L, y 2 ) (provided that S <L).
【0006】このような幾何学的関係では、次式が得ら
れる。In such a geometrical relationship, the following equation is obtained.
【0007】[0007]
【数1】 従って、ビームと防音壁Wとの交点座標を与える値S及
びLは次式のように表される。[Equation 1] Therefore, the values S and L that give the coordinates of the intersection of the beam and the soundproof wall W are expressed by the following equations.
【0008】[0008]
【数2】 この場合、もし、図14(1)に示すように自車両20
の前方に車両等の障害物が無ければ、上記の座標値S〜
Lまでは防音壁Wにレーダが照射されることになる。[Equation 2] In this case, if the own vehicle 20 as shown in FIG.
If there is no obstacle such as a vehicle in front of, the above coordinate values S ~
Up to L, the soundproof wall W is irradiated with radar.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】一方、図14(2)に
示すように自車両20の前方のレーダ検知範囲(θ)内
に車両21等の障害物が在る場合には、それらが後方の
壁や街灯支柱LPに対して電磁波が届かない影を作るの
で障害物検知は前方車両のみとなり、障害物検知装置と
しては問題ないが、同図(1)のように前方に障害物が
無いと、後方の街灯支柱LPを直接検知してしまう。On the other hand, when there are obstacles such as the vehicle 21 within the radar detection range (θ) in front of the vehicle 20, as shown in FIG. Since an electromagnetic wave does not reach the wall of the vehicle and the streetlight pole LP, obstacles can be detected only by the front vehicle, and there is no problem as an obstacle detection device, but there is no obstacle in front as shown in (1) of FIG. Then, the rear lamppost LP is directly detected.
【0010】しかしながら、現状では電磁波の周波数解
析の際にスペクトラム形状を用いて防音壁の判別は可能
であるが(特願平6−26687号)、FM−CW方式
では変調パターンでの上昇側と下降側のビート周波数を
正確に組合せなければ反射物体の速度と距離が求められ
ないため、非車両物体としての街灯支柱LPを「停止車
両」または「障害物」と判断してしまうことになる。However, under the present circumstances, it is possible to discriminate the soundproof wall by using the spectrum shape in the frequency analysis of the electromagnetic wave (Japanese Patent Application No. 6-26687), but in the FM-CW system, it is the rising side in the modulation pattern. If the beat frequency on the descending side is not accurately combined, the speed and distance of the reflecting object cannot be obtained, so that the streetlight column LP as a non-vehicle object is determined to be a “stop vehicle” or an “obstacle”.
【0011】そこで本発明は、FM−CW波を発射波と
して送信し、反射物体(前方障害物)で反射した受信波
を該発射波と混合してビート信号を生成し、該ビート信
号を周波数分析して該反射物体との相対速度及び距離を
計測することにより障害物を検知する装置において、変
調パターンでの上昇側と下降側のビート周波数の組合せ
を正確に求めてカーブ路内の街灯支柱形状物を判別し正
確な前方車両に対する障害検知を行うことを目的とす
る。Therefore, the present invention transmits an FM-CW wave as a launch wave, mixes the received wave reflected by a reflecting object (front obstacle) with the launch wave to generate a beat signal, and frequency-converts the beat signal. In a device for detecting an obstacle by analyzing and measuring a relative speed and a distance to the reflecting object, a lamppost in a curved road is accurately obtained by accurately obtaining a combination of beat frequencies on an ascending side and a descending side in a modulation pattern. The purpose is to discriminate a shape object and accurately detect obstacles in front of the vehicle.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る障害物検知装置は、発射波と受信波と
を混合して得られるビート信号の周波数分析の結果を受
けて上昇側及び下降側のピーク周波数を求め、該ピーク
周波数が複数の反射物体について発生したとき上昇側及
び下降側のピーク周波数の全ての組合せについて所定時
間後の予測距離を算出し、該予測距離と実際に計測した
距離とが一致した組合せにおける距離を前方車両との距
離として選択する演算部を備えている。In order to achieve the above object, an obstacle detecting device according to the present invention is raised in response to a result of frequency analysis of a beat signal obtained by mixing a launch wave and a received wave. Side and falling side peak frequencies are calculated, and when the peak frequencies occur for a plurality of reflecting objects, the predicted distance after a predetermined time is calculated for all combinations of the rising side and falling side peak frequencies, and the predicted distance and the actual distance are calculated. A calculation unit that selects a distance in a combination in which the measured distances are the same as the distance to the vehicle ahead is provided.
【0013】なお、上記の演算部は、該一致の判定に対
して所定のパラメータを用いて後方保護及び前方保護を
設けることができ、さらにこの後方保護及び前方保護に
対してそれぞれリミッタ値を設けることもできる。It should be noted that the above arithmetic unit can provide rear protection and front protection by using a predetermined parameter for the determination of the coincidence, and further provide limiter values for the rear protection and front protection. You can also
【0014】[0014]
【作用】本発明に係る障害物検知装置における演算部で
は、発射波と受信波とを混合してビート信号を生成する
と共に、このビート信号の周波数分析を行う。In the obstacle detecting device according to the present invention, the calculating part mixes the emitted wave and the received wave to generate a beat signal and analyzes the frequency of the beat signal.
【0015】そして、その周波数分析の結果を受けて上
昇側のピーク周波数及び下降側のピーク周波数を演算す
る。これらの上昇側のピーク周波数及び下降側のピーク
周波数が単一の反射物体に対するものであるときには、
両者の組み合わせで算出される相対距離は単一の正しい
値しか生じないのでそのまま検知距離として使用され
る。Then, the peak frequency on the rising side and the peak frequency on the falling side are calculated based on the result of the frequency analysis. When these rising and falling peak frequencies are for a single reflective object,
Since the relative distance calculated by the combination of both produces only a single correct value, it is used as it is as the detection distance.
【0016】しかしながら、自車の前方に複数の反射物
体が存在するときには、上昇側のピーク周波数及び下降
側のピーク周波数がそれぞれ反射物体の数に対応して発
生するので、両者の組み合わせで算出される相対距離は
どれが正しいか分からない。However, when there are a plurality of reflecting objects in front of the vehicle, the peak frequency on the ascending side and the peak frequency on the descending side occur in correspondence with the number of the reflecting objects, and are calculated by the combination of both. I do not know which relative distance is correct.
【0017】そこで、本発明では、上昇側及び下降側の
ピーク周波数の全ての組合せについて所定時間後の次回
の予測距離を算出する。そして、この算出した予測距離
と該所定時間後に実際に計測した距離とが一致した組合
せを検出し、この組合せにおける距離を前方車両との距
離として選択するようにしている。Therefore, in the present invention, the next predicted distance after a predetermined time is calculated for all combinations of the rising and falling peak frequencies. Then, a combination in which the calculated predicted distance matches the distance actually measured after the predetermined time is detected, and the distance in this combination is selected as the distance to the preceding vehicle.
【0018】このようにして、常に反射物体が車両であ
るのかカーブ路における街灯支柱等であるかを正確に判
別し、例えば検知距離が小さくなり過ぎた場合にはアラ
ームを発生して安全運転を促すことが出来る。In this way, it is always accurately discriminated whether the reflecting object is a vehicle or a streetlight pole on a curved road. For example, when the detection distance becomes too short, an alarm is generated and safe driving is performed. Can be urged.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明に係る障害物検知装置につい
て、「電磁波レーダを用いた車載型の距離測定装置」を
例に説明を行う。なお、電磁波の検知方法と電磁波セン
サーに関してはFM−CW方式を例とし、従って検知に
より「相対速度・相対距離が測定できる」のものとして
説明をおこなう。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An obstacle detecting device according to the present invention will be described below by taking an "in-vehicle distance measuring device using an electromagnetic wave radar" as an example. Regarding the electromagnetic wave detection method and the electromagnetic wave sensor, the FM-CW method is taken as an example, and therefore the explanation will be made assuming that "the relative velocity and relative distance can be measured" by the detection.
【0020】図1は、本発明に係る障害物検知装置の実
施例をブロック図で示したものであり、図中、1は送信
アンテナ、2は送信回路、3はVCO(電圧制御発振
器)を含む変調回路、4は受信アンテナ、5は受信回
路、そして、6はミキサーを示しており、送信回路2と
変調回路3とで電波発信装置を構成しており、受信回路
5は電波受信装置を構成している。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an obstacle detecting apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a transmitting antenna, 2 is a transmitting circuit, and 3 is a VCO (voltage controlled oscillator). Including a modulation circuit, 4 is a receiving antenna, 5 is a receiving circuit, and 6 is a mixer, and the transmitting circuit 2 and the modulating circuit 3 constitute a radio wave transmitting device, and the receiving circuit 5 is a radio wave receiving device. I am configuring.
【0021】また、変調回路3に与える信号は信号生成
回路8によって生成され、この信号生成回路8は同期信
号生成回路9からのクロック信号を常に受けており、更
にROM又はRAMから成る変調パターン記憶部11に
記憶されている三角形状と直線部から成る変調パターン
を受けて図2に示すような変調波を生成している。The signal to be supplied to the modulation circuit 3 is generated by the signal generation circuit 8, which constantly receives the clock signal from the synchronization signal generation circuit 9, and further stores the modulation pattern which is composed of ROM or RAM. Upon receiving the modulation pattern composed of the triangular shape and the linear part stored in the section 11, the modulated wave as shown in FIG. 2 is generated.
【0022】また、ミキサー6の出力信号は、復調回路
7に与えられる様になっており、この復調回路7の出力
信号は復調信号分離回路12に与えられて信号分離され
更にディジタル信号として周波数解析・信号処理部13
に送られ、その周波数解析結果が本発明の特徴部分であ
る判定部としてのCPU10に与えられて判定信号を出
力するものである。The output signal of the mixer 6 is supplied to the demodulation circuit 7. The output signal of the demodulation circuit 7 is supplied to the demodulation signal separation circuit 12 to be signal-separated and further frequency analyzed as a digital signal.・ Signal processing unit 13
The frequency analysis result is sent to the CPU 10, which is provided to the CPU 10 as the determination unit which is a characteristic part of the present invention to output a determination signal.
【0023】尚、復調信号分離回路12も同期信号生成
回路9からの同期信号を受ける様に構成されている。The demodulation signal separation circuit 12 is also configured to receive the synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 9.
【0024】更に、14は計測されたデータ及びCPU
10によって予測計算(後述)されたデータを格納して
おく記憶部であり、15は実車速を検出する車速センサ
である。Further, 14 is the measured data and CPU
Reference numeral 10 is a storage unit that stores data that is predicted and calculated (described later), and reference numeral 15 is a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed.
【0025】次に、この障害物検知装置の動作を図3に
示したフローチャートに沿って説明する。Next, the operation of the obstacle detecting device will be described with reference to the flow chart shown in FIG.
【0026】ステップS1:まず、電磁波センシングを
行うため、CPU10が変調パターン記憶部11に対し
て変調パターンの出力を指示すると記憶部11からは図
2(a)に実線で示すような変調信号を形成するための
データを信号生成回路8に出力する。 Step S1: First, in order to perform electromagnetic wave sensing, when the CPU 10 instructs the modulation pattern storage unit 11 to output a modulation pattern, the storage unit 11 outputs a modulation signal as shown by the solid line in FIG. The data for forming is output to the signal generation circuit 8.
【0027】これを受けて信号生成回路8では変調信号
データをアナログ信号aに変換し、変調回路(VCO)
3へ送り、その三角形状の周波数変調を受けた信号bと
して送信回路2及び送信アンテナ1を介して送信する。
尚、これらの変調パターンはCPU等によりプログラム
型可変データとしてもよい。In response to this, the signal generation circuit 8 converts the modulation signal data into the analog signal a, and the modulation circuit (VCO).
3 and the signal b subjected to the triangular frequency modulation is transmitted via the transmission circuit 2 and the transmission antenna 1.
Incidentally, these modulation patterns may be program type variable data by a CPU or the like.
【0028】送信アンテナ1から送信された発射波が図
4に示すように反射物体(前方車両)21で反射されて
戻って来てると、この反射波は受信アンテナ4で受信さ
れる。When the emission wave transmitted from the transmission antenna 1 is reflected by the reflecting object (front vehicle) 21 and returns as shown in FIG. 4, this reflection wave is received by the reception antenna 4.
【0029】即ち、図2において、反射物体、例えば前
方車両でレーダ波が反射して来たとき、発射波と受信波
のミキシングにより得られる波形の時間変化を示したも
ので、同図(a)の実線は発射波(三角形状に周波数変
調された電磁波)を示しており、車両等の電波反射物体
により反射し且つその物体が移動物体であるならばドッ
プラー効果により点線で示すような周波数が遷移した同
図(b)に点線で示す受信波となる。That is, FIG. 2 shows the time change of the waveform obtained by mixing the emission wave and the reception wave when the radar wave is reflected by a reflecting object, for example, a vehicle in front, and FIG. The solid line in () indicates the emitted wave (electromagnetic wave that is frequency-modulated in a triangular shape). If the object is a moving object and is reflected by a radio wave reflecting object such as a vehicle, the frequency as indicated by the dotted line is due to the Doppler effect. The reception wave shown by the dotted line in FIG.
【0030】ステップS2:この受信波は受信回路5に
より電気信号に変換され、ミキサー6で発射波とその受
信波の混合が行われる。この混合された信号は復調回路
7へ送られ、そこで同図(b)に示すようなビート周波
数のビート信号cに変換される。 Step S2: This received wave is converted into an electric signal by the receiving circuit 5, and the mixer 6 mixes the emitted wave and the received wave. This mixed signal is sent to the demodulation circuit 7, where it is converted into a beat signal c having a beat frequency as shown in FIG.
【0031】このビート信号周波数fb は下記の(3)
式により電波反射物体の距離と速度にそれぞれ相当する
距離周波数fr と速度周波数fd の和又は差で表され
る。The beat signal frequency f b is defined by the following (3)
It is expressed by the sum or difference of the distance frequency f r and the speed frequency f d which correspond to the distance and velocity of the radio wave reflecting object by formula.
【0032】[0032]
【数3】 fb =(4△f・fm/C)rd±(2fo/C)rv ・・・(3) =fr ±fd 但し、rv:レーダーセンサに対する反射物体の相対速
度[m/sec] rd:レーダーセンサから反射物体までの相対距離[m] C:光速[m/sec] △f:周波数変調幅[Hz] fm :変調周波数[Hz] fo :レーダー搬送波周波数[Hz]F b = (4Δf · f m / C) rd ± (2f o / C) rv (3) = f r ± f d where rv: relative speed of the reflecting object to the radar sensor [m / sec] rd: the relative distance from the radar sensor to the reflection object [m] C: velocity of light [m / sec] △ f: frequency modulation width [Hz] f m: modulation frequency [Hz] f o: radar carrier frequency [Hz]
【0033】ここで、変調波周波数上昇側のビート周波
数をfup、同下降側ビート周波数をfdnとすると、Here, when the beat frequency on the rising side of the modulated wave frequency is f up and the beat frequency on the falling side is f dn ,
【0034】[0034]
【数4】 fr=0.5(fup+fdn),fd=0.5(fup−fdn) ・・・(4) となり、(3)と(4)式により、## EQU00004 ## f r = 0.5 (f up + f dn ), f d = 0.5 (f up −f dn ) ... (4) Then, according to the equations (3) and (4),
【0035】[0035]
【数5】 rv=(C/2fo)fd,rd=(C/4△f・fm)fr ・・・(5) となり、この(5)式により電波反射物体までの相対距
離rdと相対速度rvが求められることになる(図4参
照)。[Equation 5] rv = (C / 2f o ) f d , rd = (C / 4Δf · f m ) fr (5), and the relative distance to the radio wave reflecting object is obtained by the equation (5). The rd and the relative velocity rv are obtained (see FIG. 4).
【0036】なお、簡単化のため、For simplification,
【0037】[0037]
【数6】 rv=α(fup−fdn),rd=β(fup+fdn) ・・・(6) とする。[Expression 6] rv = α (f up −f dn ), rd = β (f up + f dn ) (6)
【0038】ステップS3:このビート信号cは復調信
号分離回路12に送られてサンプリングされると共に、
ここで、同期信号生成回路9からの同期信号に基づき復
調信号を分離し、その情報を周波数解析・信号処理部1
3へ送る。 Step S3: The beat signal c is sent to the demodulation signal separation circuit 12 for sampling and
Here, the demodulation signal is separated based on the synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 9, and the information thereof is analyzed by the frequency analysis / signal processing unit 1.
Send to 3.
【0039】ステップS4:この周波数解析・信号処理
部13では、発射波と受信波のビート信号cに対して周
波数解析を行う。この周波数解析とは、図5に示すよう
に、周波数変調パターンにおける周波数が上昇する部分
(UP側部分) と周波数が下降する部分(DN側部分)
とに分離し、各々FFT(高速フーリェ変換)等を用い
て電波反射物体の相対速度と相対距離に応じたビート周
波数(=ピーク周波数)を解析し、かつピーク形状等に
より停止物に対するピーク周波数の判別を行い、UP側
とDN側各々のピーク周波数を出力する。 Step S4: The frequency analysis / signal processing unit 13 performs frequency analysis on the beat signals c of the emitted wave and the received wave. This frequency analysis means, as shown in FIG. 5, a portion where the frequency rises (UP side portion) and a portion where the frequency falls (DN side portion) in the frequency modulation pattern.
And the beat frequency (= peak frequency) according to the relative velocity and relative distance of the radio wave reflecting object is analyzed using FFT (Fast Fourier Transform), etc. A determination is made and the peak frequencies on the UP side and the DN side are output.
【0040】そして、CPU10では、後述の如くピー
クの組合せを見出し、上記の(3)〜(5)式より図4
に示す電波反射物体の距離rdと相対速度rvを算出す
る。また、車速センサ15から自車速度を取り込み、相
対速度rvと相対距離rdの計算結果と比較して支柱等
の判定をも行う。Then, the CPU 10 finds a combination of peaks as will be described later, and from FIG. 4 based on the above equations (3) to (5).
The distance rd and the relative velocity rv of the radio wave reflecting object shown in are calculated. Further, the vehicle speed is fetched from the vehicle speed sensor 15, and the props and the like are determined by comparing the calculated results of the relative speed rv and the relative distance rd.
【0041】ステップS5:このステップでは、反射物
体が複数存在するような場合(カーブ路に街灯支柱が存
在する場合)に、UP側のピーク周波数fupとDN側の
ピーク周波数fdnとの組合せが種々発生することとなる
ので、これらの組合せを全て考慮する。 Step S5: In this step, when there are a plurality of reflecting objects (when there is a streetlight pole on a curved road), a combination of the peak frequency f up on the UP side and the peak frequency f dn on the DN side is combined. Therefore, all of these combinations will be considered.
【0042】〔1〕相対速度・相対距離の演算と組合せ
(ペアリング):UP側ピーク周波数とDN側ピーク周
波数とを組み合わせることにより上記の(3)〜(5)
式から電波反射物体の相対速度と相対距離が計算され
る。これをペアリングと呼ぶことにする。[1] Relative speed / relative distance calculation and combination (pairing): By combining the UP side peak frequency and the DN side peak frequency, the above (3) to (5)
From the formula, the relative speed and relative distance of the radio wave reflecting object are calculated. This is called pairing.
【0043】ところでFM−CW方式ではマルチターゲ
ット(複数の反射物体)の場合、反射物体数に応じた数
分ピークがUP側、DN側に存在する。例えば3物体で
反射した際は、UP側ピークが3個、DN側ピークも3
個存在し、それらの組合せは3×3=9通りある。従っ
て、9種類の検知データを生成することになり、3種類
の検知データのみが正しいペアリングであり、他の6種
類の検知データは不要である。In the FM-CW system, in the case of a multi target (a plurality of reflecting objects), peaks corresponding to the number of reflecting objects are present on the UP side and the DN side. For example, when reflected by three objects, there are three UP-side peaks and three DN-side peaks.
There are 3 × 3 = 9 combinations of them. Therefore, nine types of detection data are generated, only three types of detection data are correct pairing, and the other six types of detection data are unnecessary.
【0044】〔2〕不要検知距離データの除去の考え
方:上記の不要検知データの分離/除去の根拠について
図3のフローチャートから若干離れて以下に述べる。こ
れは、ある時点での検知データを用いてその次の回の検
知データを予測し、次回の実際の検知データとの比較を
行えば、不要データが除去できることを示すものであ
る。[2] Concept of removing unnecessary detection distance data: The grounds for separating / removing unnecessary detection data will be described below with a slight separation from the flowchart of FIG. This shows that unnecessary data can be removed by predicting the detection data of the next time using the detection data at a certain time and comparing it with the actual detection data of the next time.
【0045】(a)予測距離の誤差について 今回のサンプリングによる検知データを基に次回のサン
プリングによる検知でのターゲットとの距離の予測を行
う際は、今回検知した相対速度が次回の検知までの間は
変化しないものとして距離予測値を計算する。しかし、
反射物体および自車が加減速中では誤差が生ずるので、
その誤差に関してまず検討を行う。(A) Predicted distance error When predicting the distance to the target in the detection by the next sampling based on the detection data by the sampling this time, the relative speed detected this time is kept until the next detection. Computes the distance prediction value assuming that does not change. But,
Since an error occurs while the reflecting object and the vehicle are accelerating and decelerating,
First, the error will be examined.
【0046】このため、 今回の検知距離 =rd[m] 今回の検知相対速度 =rv[m/sec] 検知間隔時間(=サンプリングタイム)=τ [sec] 実際の相対加速度 =ra[m/se
c2] 次回の予測距離 =ed[m] 次回での実際の距離 =rr[m] 予測値と実際の距離との差 =εR[m] とする。Therefore, the current detection distance = rd [m] the current detection relative velocity = rv [m / sec] the detection interval time (= sampling time) = τ [sec] the actual relative acceleration = ra [m / se
c 2 ] Next predicted distance = ed [m] Next actual distance = rr [m] Difference between predicted value and actual distance = εR [m].
【0047】次式によって、次回検知される距離を予測
する。 ed=rd+rvτ[m] ・・・(A−1)The following equation is used to predict the distance to be detected next time. ed = rd + rvτ [m] (A-1)
【0048】また、サンプリング間で相対加速度が変化
しないとすれば、実際の距離は次式となる。 rr=rd+rvτ+1/2raτ2 [m] ・・・(A−2)If the relative acceleration does not change between samplings, the actual distance is given by the following equation. rr = rd + rvτ + 1 / 2raτ 2 [m] (A-2)
【0049】ここで、(A−2)式−(A−1)式=ε
Rであり、 εR=1/2raτ2 ・・・(A−3) となる。Here, the formula (A-2) -the formula (A-1) = ε
R, and εR = 1 / 2raτ 2 (A-3).
【0050】ここで車両の加速度aの範囲は |a|≦0.5G(G:=重力加速度) ・・・(A−4) と仮定すると、これにより、ターゲットとの相対加速度
raの範囲は、 |ra|≦1.0G≒10[m/sec2] ・・・(A−5) となる。Assuming that the range of the acceleration a of the vehicle is | a | ≦ 0.5 G (G: = gravitational acceleration) (A-4), the range of the relative acceleration ra with respect to the target is thereby calculated. , | Ra | ≦ 1.0 G≈10 [m / sec 2 ] ... (A-5).
【0051】従って、距離差εRは、 |εR|≦5τ2 [m] ・・・(A−6) となる。例えばサンプリングタイムを0.1[sec] とす
れば、(A−6)式により予測値と実際の距離との差
は、|εR|≦0.05[m] つまり、±5[cm]以内とな
る。Therefore, the distance difference εR is | εR | ≦ 5τ 2 [m] (A-6). For example, if the sampling time is 0.1 [sec], the difference between the predicted value and the actual distance according to the formula (A-6) is | εR | ≦ 0.05 [m] That is, within ± 5 [cm] Becomes
【0052】従って、距離の予測に関しては、(A−
1)式で行っても問題は無いと言える。 Therefore, regarding the prediction of the distance, (A-
It can be said that there is no problem even if the equation (1) is used.
【0053】(b)サンプリング間隔のピーク周波数の
変化量 今回検知したターゲットに対するピーク周波数を上記の
ように、 UP側ピーク周波数=fUP[Hz] DN側ピーク周波数=fDN[Hz] とし、また今回の検知データを、 相対速度=rv[m/sec]、距離=rd[m] とする。(B) Change in peak frequency of sampling interval The peak frequency for the target detected this time is UP side peak frequency = f UP [Hz] DN side peak frequency = f DN [Hz], and The detection data of this time is set as relative velocity = rv [m / sec] and distance = rd [m].
【0054】ただし、相対速度は接近方向を正、サンプ
リングタイムをτ[sec] 、相対加速度をra[m/sec2]
とし、サンプリング間で相対加速度は変化しないとす
る。また今回の検知を第i回目とすれば、次回の検知は
第i+1回目となり、これらを下付き添字で表すことに
する。第i+1回目の検知距離rdi+1 は rvi+1 =rvi +raτ[m/s] ・・・(A−7) となる。However, the relative velocity is positive in the approaching direction, the sampling time is τ [sec], and the relative acceleration is ra [m / sec 2 ].
And the relative acceleration does not change between samplings. If the detection this time is the i-th time, the next detection is the (i + 1) -th time, and these will be represented by subscripts. The i + 1-th detection distance rd i + 1 is rv i + 1 = rv i + raτ [m / s] (A-7).
【0055】また、例えばα,βを α=−1/800[m/s/Hz] ,β=1/1500[m/H
z] とする。Further, for example, α and β are α = -1 / 800 [m / s / Hz] and β = 1/1500 [m / H
z].
【0056】また、τ=0.1[sec] として、これと
(6)式および(A−5)式を(A−7)式に代入すれ
ば、 (fUPi+1−fUPi)=(fDNi+1−fDNi)+δ ただし、|δ|≦800[Hz] ・・・(A−8) となる。Further, when τ = 0.1 [sec] and this and Equation (6) and Equation (A-5) are substituted into Equation (A-7), (f UPi + 1 −f UPi ) = (F DNi + 1 −f DNi ) + δ However, | δ | ≦ 800 [Hz] (A-8).
【0057】ここで第i回目のピーク周波数と第i+1
回目のピーク周波数の差をΔfとすると、 ΔfUP=ΔfDN+δ ・・・(A−9) となる。Here, the i-th peak frequency and the i + 1-th
Letting Δf be the difference between the peak frequencies at the first time, Δf UP = Δf DN + δ ... (A-9).
【0058】(c)誤ペアリングの除去 複数のターゲットを検知した際は、各ターゲットに対す
るピーク周波数がUP側、DN側それぞれn個、m個存
在する。(C) Elimination of erroneous pairing When a plurality of targets are detected, there are n peak frequencies and m peak frequencies for each target.
【0059】ここで簡略化のため、2つのターゲットを
検知したとし、UP側/DN側各々に2つのピーク周波
数が存在するとする。2つのターゲットをそれぞれター
ゲット1、ターゲット2と呼ぶことにし、今回の検知を
第i回目として各ターゲットの検知データを以下のとお
りとする。Here, for simplification, it is assumed that two targets are detected and two peak frequencies are present on each of the UP side / DN side. The two targets will be referred to as target 1 and target 2, respectively, and the detection data of each target will be as follows with the current detection as the i-th time.
【0060】 *ターゲット1 ピーク周波数:f1UPi [Hz],f1DNi [Hz] 相対速度 :rv1i=α(f1UPi−f1DNi)[m/s] ・・(A−10) 距離 :rd1i=β(f1UPi+f1DNi)[m] ・・(A−11) *ターゲット2 ピーク周波数:f2UPi+1 [Hz],f2DNi [Hz] 相対速度: rv2i=α(f2UPi−f2DNi)[m/s] ・・(A−12) 距離 : rd2i=β(f2UPi+f2DNi)[m] ・・(A−13)* Target 1 peak frequency: f1 UPi [Hz], f1 DNi [Hz] Relative speed: rv1 i = α (f1 UPi −f1 DNi ) [m / s] ··· (A-10) Distance: rd1 i = Β (f1 UPi + f1 DNi ) [m] ··· (A-11) * Target 2 peak frequency: f2 UPi + 1 [Hz], f2 DNi [Hz] Relative speed: rv2 i = α (f2 UPi −f2 DNi ) [m / s] ··· (A-12) Distance: rd2 i = β (f2 UPi + f2 DNi ) [m] ··· (A-13)
【0061】また、簡略化のためターゲットとの相対加
速度が0のとき、(A−9)式でδ=0、つまりサンプ
リング間隔のUP側とDN側ピーク周波数の変化量は同
一として扱い、ターゲット1のピーク周波数変化量をΔ
f1[Hz]、ターゲット2の変化量をΔf2[Hz]とする。
従って次回の第i+1回目の検知データは次のようにな
る。For simplification, when the relative acceleration with respect to the target is 0, δ = 0 in the equation (A-9), that is, the amount of change between the UP side and DN side peak frequencies of the sampling interval is treated as the same. Δ the peak frequency change of 1
Let f1 [Hz] and the amount of change of the target 2 be Δf2 [Hz].
Therefore, the next i + 1-th detection data is as follows.
【0062】 *ターゲット1 ピーク周波数変化量:Δf1 ピーク周波数:f1UPi+1=f1UPi+Δf1 ・・・(A−14) f1DNi+1=f1DNi+Δf1 ・・・(A−15) 相対速度:rv1i+1=α(f1UPi+1−f1DNi+1) ・・・(A−16) 距離:rd1i+1=β(f1UPi+1+f1DNi+1) ・・・(A−17) *ターゲット2 ピーク周波数変化量:Δf2 ピーク周波数:f2UPi+1=f2UPi+Δf2 ・・・(A−18) f2DNi+1=f2DNi+Δf2 ・・・(A−19) 相対速度:rv2i+1=α(f2UPi+1−f2DNi+1) ・・・(A−20) 距離:rd2i+1=β(f2UPi+1+f2DNi+1) ・・・(A−21)* Target 1 peak frequency change amount: Δf1 Peak frequency: f1 UPi + 1 = f1 UPi + Δf1 (A-14) f1 DNi + 1 = f1 DNi + Δf1 (A-15) Relative speed: rv1 i + 1 = α (f1 UPi + 1 −f1 DNi + 1 ) (A-16) Distance: rd1 i + 1 = β (f1 UPi + 1 + f1 DNi + 1 ) (A-17) ) * Target 2 peak frequency variation: Δf2 Peak frequency: f2 UPi + 1 = f2 UPi + Δf2 ・ ・ ・ (A-18) f2 DNi + 1 = f2 DNi + Δf2 ・ ・ ・ (A-19) Relative speed: rv2 i +1 = α (f2 UPi + 1 -f2 DNi + 1) ··· (A-20) distance: rd2 i + 1 = β ( f2 UPi + 1 + f2 DNi + 1) ··· (A-21)
【0063】ただし、 α=−1/800[m/sec/Hz] ,β=1/1500[m/Hz] ・・・(A−22) とする。However, it is assumed that α = −1 / 800 [m / sec / Hz], β = 1/1500 [m / Hz] (A-22).
【0064】ここで、第i回目の検知でのランダムペア
リングによる検知データは4組あり、上記の(rv1i, r
d1i)及び(rv2i, rd2i)の他に(rv3i, rd3i)及び
(rv4i, rd4i)がある。ただし、 rv3i=α(f1UPi−f2DNi) ・・・(A−23) rd3i=β(f1UPi+f2DNi) ・・・(A−24) rv4i=α(f2UPi−f1DNi) ・・・(A−25) rd4i=β(f2UPi+f1DNi) ・・・(A−26)Here, there are four sets of detection data by random pairing in the i-th detection, and the above (rv1i, r
Besides (d1i) and (rv2i, rd2i), there are (rv3i, rd3i) and (rv4i, rd4i). However, rv3 i = α (f1 UPi −f2 DNi ) ... (A-23) rd3 i = β (f1 UPi + f2 DNi ) ... (A-24) rv4 i = α (f2 UPi −f1 DNi ) ... (A-25) rd4 i = β (f2 UPi + f1 DNi ) ... (A-26)
【0065】ここで、ランダムペアリングとは、図6
(1)及び(2)に示すように、ターゲット1のUP側
ピーク周波数とDN側ピーク周波数及びターゲット
2のUP側ピーク周波数とDN側ピーク周波数で組
み合せを表すことにすれば、(,)、(,)、
(,)、(,)の4通りのペアリングを行うこ
とである。Here, the random pairing is shown in FIG.
As shown in (1) and (2), if the combination is represented by the UP-side peak frequency and DN-side peak frequency of the target 1 and the UP-side peak frequency and DN-side peak frequency of the target 2, (,), (,),
There are four ways of pairing: (,) and (,).
【0066】また第i+1回目の検知でのランダムペア
リングによる検知データも4組あり、(rv1i+1,r
d1i+1)及び(rv2i+1,rd2i+1)の他に(rv3
i+1,rd3i+1)及び(rv4i+1,rd4i+1)がある。
ただし、 rv3i+1=α(f1UPi+1−f2DNi+1) ・・・(A−27) rd3i+1=β(f1UPi+1+f2DNi+1) ・・・(A−28) rv4i+1=α(f2UPi+1−f1DNi+1) ・・・(A−29) rd4i+1=β(f2UPi+1+f1DNi+1) ・・・(A−30)There are also four sets of detection data by random pairing in the (i + 1) th detection, and (rv1 i + 1 , r
In addition to d1 i + 1 ) and (rv2 i + 1 , rd2 i + 1 ), (rv3
i + 1, rd3 i + 1 ) and (rv4 i + 1, rd4 i + 1) is.
However, rv3 i + 1 = α (f1 UPi + 1 −f2 DNi + 1 ) (A-27) rd3 i + 1 = β (f1 UPi + 1 + f2 DNi + 1 ) (A-28) ) Rv4 i + 1 = α (f2 UPi + 1 −f1 DNi + 1 ) (A-29) rd4 i + 1 = β (f2 UPi + 1 + f1 DNi + 1 ) (A-30)
【0067】さて、前述の(a)により、第i回目の検
知データを基に第i+1回目の検知距離の予測値edは
次式で求められる。 ed=rdi+rviτ[m] ・・・(A−31)By the above (a), the predicted value ed of the (i + 1) th detection distance is obtained by the following equation based on the i-th detection data. ed = rd i + rv i τ [m] (A-31)
【0068】そこで第i回目のランダムペアリングによ
る検知データの組で第i+1回目の距離の予測を次のと
おり行う。 ed1=rd1i+rv1iτ =β(f1UPi+f1DNi)+ατ(f1UPi−f1DNi)・・ (A−32) ed2=rd2i+rv2iτ =β(f2UPi+f2DNi)+ατ(f2UPi−f2DNi)・・(A−33) ed3=rd3i+rv3iτ =β(f1UPi+f2DNi)+ατ(f1UPi−f2DNi)・・(A−34) ed4=rd4i+rv4iτ =β(f2UPi+f1DNi)+ατ(f2UPi−f1DNi)・・ (A−35)Then, the prediction of the (i + 1) th distance is performed as follows with the set of detection data by the i-th random pairing. ed1 = rd1 i + rv1 i τ = β (f1 UPi + f1 DNi ) + ατ (f1 UPi −f1 DNi ) ... (A-32) ed2 = rd2 i + rv2 i τ = β (f2 UPi + f2 DNi ) + ατ (f2 UPi − f2 DNi ) ... (A-33) ed3 = rd3 i + rv3 i τ = β (f1 UPi + f2 DNi ) + ατ (f1 UPi −f2 DNi ) · (A-34) ed4 = rd4 i + rv4 i τ = β ( f2 UPi + f1 DNi ) + ατ (f2 UPi −f1 DNi ) ・ ・ (A-35)
【0069】また、(A−17),(A−21),(A
−28),(A−30)式と(A−14),(A−1
5),(A−18),(A−19)式より、実際の距離
検知データはそれぞれ下記のようになる。 rd1i+1=β(f1UPi+f1DNi+2Δf1) ・・・(A−36) rd2i+1=β(f2UPi+f2DNi+2Δf2) ・・・(A−37) rd3i+1=β(f1UPi+f2DNi+Δf1+Δf2) ・・・(A−38) rd4i+1=β(f2UPi+f1DNi+Δf1+Δf2) ・・・(A−39)Further, (A-17), (A-21), (A
-28), (A-30) expressions and (A-14), (A-1
5), (A-18), and (A-19), the actual distance detection data are as follows. rd1 i + 1 = β (f1 UPi + f1 DNi + 2Δf1) ・ ・ ・ (A-36) rd2 i + 1 = β (f2 UPi + f2 DNi + 2Δf2) ・ ・ ・ (A-37) rd3 i + 1 = β (f1 UPi + f2 DNi + Δf1 + Δf2) ... (A-38) rd4 i + 1 = β (f2 UPi + f1 DNi + Δf1 + Δf2) ... (A-39)
【0070】ここで、第i回目と第i+1回目の正しい
ペアリングの検知データの組、(rv1i,rd1i)と
(rv1i+1,rd1i+1)および(rv2i,rd2i)
と(rv2i+1,rd2i+1)で、Δf1とΔf2が求め
られる。Here, a pair of detection data for correct pairing at the i-th time and the i + 1-th time, (rv1 i , rd1 i ) and (rv1 i + 1 , rd1 i + 1 ) and (rv2 i , rd2 i )
And (rv2 i + 1 , rd2 i + 1 ) determine Δf1 and Δf2.
【0071】即ち、rd1i+1 =rd1i+rv1iτと
して、(A−10)、(A−11)及び(A−36)式
より Δf1=ατ(f1UPi−f1DNi)/2β または =rv1i τ/2β ・・・(A−40) となり、同様にして Δf2=ατ(f2UPi−f2DNi)/2β または =rv2i τ/2β ・・・(A−41) となる。That is, assuming that rd1 i + 1 = rd1 i + rv1 i τ, Δf1 = ατ (f1 UPi −f1 DNi ) / 2β or = from equations (A-10), (A-11) and (A-36) rv1 i τ / 2β (A-40), and similarly Δf2 = ατ (f2 UPi −f2 DNi ) / 2β or = rv2 i τ / 2β (A-41).
【0072】ところで、上記のed1及びed2はター
ゲット1,2に対する正しいペアリングであるが、ed
3及びed4はペアリングによる予測値である。By the way, the above ed1 and ed2 are correct pairings for the targets 1 and 2,
3 and ed4 are predicted values by pairing.
【0073】このうち、まずed3について以下の場合
分けを行って検討する。 ed3=rd1i+1 の場合:(A−34)、(A−3
6)及び(A−40)式より、 (f2DNi−f1DNi)(ατ−β)=0 ・・・(A−42)Of these, first, ed3 will be examined in the following cases. When ed3 = rd1 i + 1 : (A-34), (A-3
From (6) and (A-40), (f2 DNi- f1 DNi ) (ατ-β) = 0 (A-42)
【0074】しかしながら、(A−22)式より(ατ
−β)≠0であるので f2DNi=f1DNi ・・・(A−43) である。この場合はUP側ピーク周波数は2個あるが、
DN側は(A−43)式から1個であり2つのターゲッ
トについてピーク周波数が同じとなった正しいペアリン
グとなる。However, from the expression (A-22), (ατ
Since -β) ≠ 0, f2 DNi = f1 DNi ... (A-43). In this case, there are two UP side peak frequencies,
The number of DNs on the DN side is one from the equation (A-43), and the pairing is correct with the same peak frequency for the two targets.
【0075】ed3=rd2i+1 の場合:(A−3
4)、(A−37)及び(A−41)式より、 (f2UPi−f1UPi)(ατ+β)=0 ・・・(A−44)When ed3 = rd2 i + 1 : (A-3
4), (A-37) and (A-41), (f2 UPi- f1 UPi ) (ατ + β) = 0 (A-44)
【0076】また、τ=0.1より(ατ−β)≠0で
あるので、 f2UPi=f1UPi ・・・(A−45) である。と逆にDN側ピーク周波数は2個あるが、U
P側は(A−45)式から1個であり2つのターゲット
についてピーク周波数が同じとなった正しいペアリング
となる。Since (ατ-β) ≠ 0 since τ = 0.1, f2 UPi = f1 UPi ... (A-45). On the contrary, there are two peak frequencies on the DN side, but U
There is one on the P side from the equation (A-45), and the pairing is correct with the same peak frequency for the two targets.
【0077】ed3=rd3i+1 の場合:(A−3
4)、(A−38)、(A−40)及び(A−41)式
より、 (f1UPi+f1DNi)=(f2UPi+f2DNi) ・・・(A−46) である。この場合は例えば、図7に示すように、進行方
向が互いに対向する2つのターゲットがすれ違う瞬間を
検知した状況に相当している。When ed3 = rd3 i + 1 : (A-3
4), (A-38), (A-40) and (A-41), (f1 UPi + f1 DNi ) = (f2 UPi + f2 DNi ) ... (A-46). In this case, for example, as shown in FIG. 7, it corresponds to a situation in which two targets whose traveling directions are opposite to each other are detected.
【0078】しかしながら、この状況は第i回目の検知
の時のみであり、前後の連続した検知の状況を観察する
ことで誤ペアリングによるデータは除去できる。 ed3=rd4i+1 の場合:(A−34)、(A−3
9)、(A−40)及び(A−41)式より、 (f1UPi−f2UPi)(ατ/β+1) +(f1DNi−f2DNi)(ατ/β−1)=0 ・・・(A−47)However, this situation is only during the i-th detection, and the data due to erroneous pairing can be removed by observing the consecutive detection situations before and after. When ed3 = rd4 i + 1 : (A-34), (A-3
9), (A-40) and (A-41), (f1 UPi −f2 UPi ) (ατ / β + 1) + (f1 DNi −f2 DNi ) (ατ / β-1) = 0 ( A-47)
【0079】整理して、 (f1UPi−f2UPi)(ατ+β)/(ατ−β) +(f1DNi−f2DNi)=0 ・・・(A−48)In summary , (f1 UPi-f2 UPi ) (ατ + β) / (ατ-β) + (f1 DNi- f2 DNi ) = 0 (A-48)
【0080】ところで、(A−48)式が任意のτに対
して成り立つためには、 f1UPi=f2UPiかつf1DNi=f2DNi ・・・(A−49) でなければならない。By the way, in order for the expression (A-48) to hold for an arbitrary τ, it must be f1 UPi = f2 UPi and f1 DNi = f2 DNi (A-49).
【0081】このときは、ランダムペアリングは1組し
かなく、従ってターゲットが1つしかない場合と同じで
あるから正しいペアリングである。At this time, there is only one random pairing, and therefore, the pairing is correct since it is the same as the case where there is only one target.
【0082】しかしながら、例としたα,βおよびτで
は、(A−49)式以外の場合でも(A−48)式が成
立するので、誤ったペアリングになるが、ただし、と
同様に前後の連続した検知状況を観察することで、誤ペ
アリングによるデータは後述の如く除去できる。However, with α, β, and τ as examples, since the expression (A-48) holds even in cases other than the expression (A-49), erroneous pairing occurs. By observing the continuous detection status of, the data due to erroneous pairing can be removed as described later.
【0083】さらに(A−9)式のδを考慮しても、上
記〜と同様な結果が得られる。Further, even if δ in the equation (A-9) is taken into consideration, the same results as in the above items 1 to 4 can be obtained.
【0084】また、このed3についての検討結果はe
d4についても同様なことが言える。The examination result of this ed3 is e
The same applies to d4.
【0085】従って、今回の検知のランダムペアリング
による検知データでの予測値が次回の検知のランダムペ
アリングによる検知データと一致すれば、それは正しい
ペアリングであり、誤ペアリングによるデータは除去で
きることとなる。Therefore, the predicted value in the detection data by the random pairing of the current detection is the random value of the next detection.
If it matches the detection data from the alling, it is correct
It is pairing, and data due to incorrect pairing can be removed.
So that the kill.
【0086】(d)カーブ路における街灯支柱の除去 さてカーブ路で街灯支柱を検知する状況は、レーダ搭載
車=(以下、自車とする)に対しては、停止物を前方に
検知した状況に等しい。しかし、自車が停止物に接近す
る状況は自車からみれば、見かけ上停止物体が(自車速
と等しい速度で)正面から=直線的に接近してくると見
なせる。(D) Removal of Street Lamp Posts on Curved Roads The situation where street lamp posts are detected on a curved road is as follows: For radar-equipped vehicles = (hereinafter referred to as own vehicle), a stationary object is detected in front. be equivalent to. However, from the perspective of the host vehicle, the situation in which the host vehicle approaches the stopped object can be regarded as a linear approach from the front (at a speed equal to the host vehicle speed).
【0087】ここで、停止物に正面から接近する状況
と、カーブ路で街灯支柱を検知する状況を直線路に置き
換えて検討する。Here, the situation of approaching a stationary object from the front and the situation of detecting a streetlight pole on a curved road will be examined by replacing them with a straight road.
【0088】図8(1)において、矢印の順に距離検知
するとして、各検知間隔に自車(見かけ上停止物ST)
20がD[m] 移動するとすると、同図(2)に示すカー
ブ路では円周方向にD[m] 移動するため、図から判るよ
うに、停止物STに正面から接近する状況と街灯支柱L
Pを検知する状況とでは検知相対距離に差ΔDが生ず
る。In FIG. 8 (1), it is assumed that the distances are detected in the order indicated by the arrows, and the own vehicle (apparent stop ST) appears at each detection interval.
When 20 moves D [m], it moves D [m] in the circumferential direction on the curved road shown in (2) of the figure. L
A difference ΔD occurs in the detected relative distance when P is detected.
【0089】つまり、検知相対速度に対して、相対距離
の変化量を予測すると、カーブ路では予測値よりも少な
いため、予測値と次回の検知データが一致しない。That is, when the amount of change in the relative distance is predicted with respect to the detected relative speed, the predicted value and the next detected data do not match because the predicted value on the curved road is smaller than the predicted value.
【0090】従って、カーブ路での街灯支柱に対しても
今回の検知データを基に上記のとおり次回の検知相対距
離の予測を行えば、次回の検知データとの比較により、
その今回の街灯支柱データの除去が可能となる。 Therefore, even for a streetlight pole on a curved road
Based on the detection data of this time, the next detection relative distance as described above
If you predict the separation, by comparing with the next detection data,
It is possible to remove the streetlight post data for this time.
【0091】ステップS6:上記の根拠(a)〜(d)
により、『今回の検知データを基に次回の予測検知相対
距離を計算し、次回の検知データの中に一致するものが
存在すれば、次回から検知データを出力する。』ように
すると、ターゲットの正しい検知データが出力される。 Step S6: The above grounds (a) to (d)
Thus, “the next predicted detection relative distance is calculated based on the current detection data, and if there is a match in the next detection data, the detection data is output from the next time. , The correct detection data of the target will be output.
【0092】しかしながら、電磁波の性質上、マルチパ
ス(電波干渉により反射波のレベル等が低下して正確な
ビート周波数が求められない現象)によってターゲット
が存在するにも関わらず検知不能になることがあるが、
移動物体であるならばこの現象は一瞬であり、複数回の
判定を行えばこのような検知不能状態を取り除くことが
できる。However, due to the nature of electromagnetic waves, it may become undetectable in spite of the presence of the target due to multipath (a phenomenon in which the level of the reflected wave is lowered due to radio wave interference and an accurate beat frequency cannot be obtained). But
If the object is a moving object, this phenomenon is instantaneous, and it is possible to eliminate such an undetectable state by making a plurality of determinations.
【0093】このため、本実施例では、フラグに類似し
た概念として「データ出力可能パラメータ」を用い、こ
の値により今回と次回の比較による正しいデータの出力
と、マルチパスによるデータの欠落に対するデータの補
填を行って正しいペアリングデータの出力/未出力を調
整するようにした。Therefore, in the present embodiment, the "data output possible parameter" is used as a concept similar to the flag, and this value is used to output correct data by the comparison between this time and the next time, and the data for data loss due to multi-pass. Corrected pairing data output / non-output was adjusted by compensation.
【0094】そして、ランダムペアリングの各検知デー
タ(ランダム検知データと呼ぶ)毎にデータ出力可能パ
ラメータの初期値をC(例えば“7”)として設定す
る。Then, the initial value of the data output enable parameter is set as C (for example, "7") for each detection data of random pairing (referred to as random detection data).
【0095】ステップS7:次に、図8に示すように、
データ記憶部14のメモリブロックに今回(第i回目)
ランダム検知データとデータ出力可能パラメータを記憶
する。ただし、今回のランダム検知データは予測距離の
項に記憶する。 Step S7: Next, as shown in FIG.
This time (i-th) in the memory block of the data storage unit 14
Random detection data and data output possible parameters are stored. However, the random detection data of this time is stored in the term of the predicted distance.
【0096】上記のメモリブロック内のデータで、次回
(第i+1回目)の検知距離の予測を次式で行い、これ
をブロック内の予測距離の項に更新する。 予測距離:=(ブロック内の)予測距離+相対速度×τThe next (i + 1) th detection distance is predicted from the data in the memory block by the following equation, and this is updated to the prediction distance term in the block. Predicted distance: = predicted distance (within block) + relative velocity x τ
【0097】そして、第i+1回目の検知でもランダム
ペアリングを行い、ランダム検知データに上記と同様な
処理を行って別のメモリブロックに記憶する。Random pairing is also performed in the (i + 1) th detection, the same processing as described above is performed on the random detection data, and the data is stored in another memory block.
【0098】ステップS8,S9:第i+1回目のラン
ダム検知データと第i回目のランダム検知データの予測
距離の項を比較し、一致した場合には、上記のようにこ
のランダムペアリングは正しいことになり、第i+1回
目ランダム検知データのブロックのデータ出力可能パラ
メータに加算値P(例えば“7”)を加算する。 Steps S8 and S9: The terms of the predicted distances of the (i + 1) th random detection data and the i-th random detection data are compared, and if they match, this random pairing is correct as described above. Then, the additional value P (for example, “7”) is added to the data output enable parameter of the block of the i + 1-th random detection data.
【0099】ステップS10,S11:ブロック内のデ
ータ出力可能パラメータが後方保護のための最大リミッ
タ値M(例えば“20”)以上か否かを判定し、M以上
のものはMに制限する。 Steps S10 and S11: It is judged whether or not the data outputable parameter in the block is equal to or more than the maximum limiter value M (for example, "20") for backward protection, and M or more is limited to M.
【0100】ステップS8,S12,S13:第i+1
回目のランダム検知データと第i回目のランダム検知デ
ータの予測距離の項を比較し、一致しない場合はデータ
出力可能パラメータから減算値D(例えば“3”)を減
じ、検知ブロック内の予測値を今回の検知データの項に
代入する。 Steps S8, S12, S13: i + 1th
The predicted distance terms of the random detection data for the second time and the random detection data for the i-th time are compared, and if they do not match, the subtraction value D (for example, “3”) is subtracted from the data output possible parameter to determine the prediction value in the detection block. Substitute for the item of this detection data.
【0101】ステップS14,S15:そして、データ
出力可能パラメータが前方保護のための最小リミッタ値
0以下か否かを判定し、0以下のときには検知ブロック
をクリアする。 Steps S14, S15: Then, it is judged whether or not the data outputable parameter is less than or equal to the minimum limiter value 0 for forward protection, and when it is less than 0, the detection block is cleared.
【0102】ステップS16,S17:この後、データ
出力可能パラメータが閾値TH(例えば“14”)以上
か否かを判定し、閾値TH以上のときのみ検知ブロック
のデータを正しい検知データとして出力する。 Steps S16 and S17: After that, it is determined whether or not the data output enable parameter is equal to or higher than the threshold TH (for example, "14"), and only when the threshold is equal to or higher than the threshold TH, the data of the detection block is output as correct detection data.
【0103】ステップS18:そして、メモリにある検
知ブロック内の検知データを基に上記の予測式を用いて
次回の予測値を求め、予測値の項に代入する。 Step S18: Then, based on the detection data in the detection block in the memory, the next prediction value is obtained by using the above prediction formula, and is substituted in the prediction value term.
【0104】ステップS19,S20:メモリに残って
いるブロックを第i回目のランダム検知データのブロッ
クとするためにブロック名の変更を行い、演算が終了す
るまでステップS1へ戻る。 Steps S19 and S20: The block name is changed so that the block remaining in the memory is the block of the i-th random detection data, and the process returns to step S1 until the calculation is completed.
【0105】従って、上記の各数値の例を用いるとすれ
ば、C+P=14で2回連続検知することで閾値TH=
14以上となり、正しい検知距離データとして出力され
ることとなる(後方保護)。Therefore, if the above numerical examples are used, the threshold value TH = is obtained by continuously detecting twice at C + P = 14.
This is 14 or more, and the correct detection distance data is output (backward protection).
【0106】そして、その後に連続して一致しても上限
値=20は越えないので、1回の不一致では検知データ
の出力は続けられるが、不一致が2回連続したときに閾
値TH=14以下となって検知データは出力されなくな
る(前方保護)。Since the upper limit value = 20 is not exceeded even if successive matches are made thereafter, the detection data is continued to be output in the case of a single mismatch, but the threshold value TH = 14 or less when the mismatches occur twice in succession. Therefore, the detection data is not output (forward protection).
【0107】なお、初期状態=割り込み車両の発生等で
は1回の検知間隔時間分遅れるが、例えば高速な処理装
置の出現に伴いこの「遅れ」は問題無い。It should be noted that the initial state is delayed by one detection interval time when an interrupting vehicle is generated, but this "delay" does not pose a problem with the advent of a high-speed processing device, for example.
【0108】[0108]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る障害
物検知装置によれば、ビート信号の周波数分析の結果を
受けて上昇側及び下降側のピーク周波数を求め、該ピー
ク周波数が複数の反射物体について発生したとき上昇側
及び下降側のピーク周波数の全ての組合せについて所定
時間後の予測距離を算出し、該予測距離と実際に計測し
た距離とが一致した組合せにおける距離を前方車両との
距離として選択するように構成したので、誤り警報の低
減が図られ、カーブ路における車両とそれ以外の障害物
との区別を特別な素子を用いずに正確に行うことが可能
となる。As described above, according to the obstacle detecting device of the present invention, the peak frequencies on the rising side and the falling side are obtained in response to the result of the frequency analysis of the beat signal, and the peak frequencies are plural. Predicted distance after a predetermined time is calculated for all combinations of peak frequencies on the ascending side and the descending side when occurring for a reflecting object, and the distance in the combination in which the predicted distance and the actually measured distance are the same as those of the preceding vehicle. Since the distance is selected, the false alarm can be reduced, and the vehicle on the curved road can be accurately distinguished from other obstacles without using a special element.
【図1】本発明に係る障害物検知装置の実施例を示した
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an obstacle detection device according to the present invention.
【図2】本発明に係る障害物検知装置の送受信波形図で
ある。FIG. 2 is a transmission / reception waveform diagram of the obstacle detection device according to the present invention.
【図3】本発明に係る障害物検知装置に用いる演算部と
してのCPUに格納され且つ実行される検知処理のフロ
ーチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of a detection process stored and executed in a CPU as a calculation unit used in the obstacle detection device according to the present invention.
【図4】本発明に係る障害物検知装置の動作を説明する
ための平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining the operation of the obstacle detection device according to the present invention.
【図5】本発明に係る障害物検知装置における変調周波
数のスペクトラムを示した波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing a spectrum of a modulation frequency in the obstacle detection device according to the present invention.
【図6】本発明に係る障害物検知装置においてターゲッ
ト(反射物体)が2個存在するときのピーク周波数のス
ペクトラムを示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a spectrum of peak frequencies when two targets (reflecting objects) are present in the obstacle detection device according to the present invention.
【図7】本発明に係る障害物検知装置の動作原理を説明
するために対向するターゲットがすれ違う瞬間を検知を
状況を示した平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a situation of detecting the moment when opposing targets pass each other in order to explain the operation principle of the obstacle detection device according to the present invention.
【図8】本発明に係る障害物検知装置のデータ記憶部に
おけるメモリ内の検知ブロックの構成を示した図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a detection block in a memory in the data storage unit of the obstacle detection device according to the present invention.
【図9】本発明に係る障害物検知装置の動作原理を説明
するために停止物と街灯支柱に対する見掛け上の距離変
化を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing an apparent distance change with respect to a stationary object and a streetlight column in order to explain the operation principle of the obstacle detection device according to the present invention.
【図10】従来から一般的に知られたFM−CW波を用
いた障害物検知装置の直線路での検知範囲を示したブロ
ック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a detection range on a straight road of an obstacle detection device using an FM-CW wave which is generally known from the past.
【図11】車両が走行するカーブ路の曲率半径を説明す
るための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a radius of curvature of a curved road on which a vehicle travels.
【図12】レーダ搭載車両のカーブ路内の様子を示した
図である。FIG. 12 is a diagram showing a state of a vehicle equipped with a radar in a curved road.
【図13】レーダのビーム幅と曲率半径との幾何学的関
係を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a geometrical relationship between a radar beam width and a radius of curvature.
【図14】カーブ路内の街灯支柱の検知の状況を示した
図である。FIG. 14 is a diagram showing a situation of detection of a streetlight pole in a curved road.
1 送信アンテナ 2 送信回路 3 変調回路 4 受信アンテナ 5 受信回路 6 ミキサー 7 復調回路 8 信号生成回路 9 同期信号生成回路 10 CPU(演算部) 11 変調パターン記憶部 12 復調信号分離回路 13 周波数解析・信号処理部 14 データ記憶部 15 車速センサ 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 1 Transmission Antenna 2 Transmission Circuit 3 Modulation Circuit 4 Reception Antenna 5 Reception Circuit 6 Mixer 7 Demodulation Circuit 8 Signal Generation Circuit 9 Synchronous Signal Generation Circuit 10 CPU (Calculation Unit) 11 Modulation Pattern Storage Unit 12 Demodulation Signal Separation Circuit 13 Frequency Analysis / Signal Processing unit 14 Data storage unit 15 Vehicle speed sensor In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding portions.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 13/34 13/60 D G08G 1/16 E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G01S 13/34 13/60 D G08G 1/16 E
Claims (3)
射物体で反射した受信波を該発射波と混合してビート信
号を生成し、該ビート信号を周波数分析して該反射物体
との相対速度及び距離を計測することにより障害物を検
知する装置において、 該ビート信号の周波数分析の結果を受けて上昇側及び下
降側のピーク周波数を求め、該ピーク周波数が複数の反
射物体について発生したとき上昇側及び下降側のピーク
周波数の全ての組合せについて所定時間後の予測距離を
算出し、該予測距離と実際に計測した距離とが一致した
組合せにおける距離を前方車両との距離として選択する
演算部を備えたことを特徴とする障害物検知装置。1. An FM-CW wave is transmitted as a launch wave, a reception wave reflected by a reflecting object is mixed with the launch wave to generate a beat signal, and the beat signal is subjected to frequency analysis to obtain a beat signal from the reflecting object. In an apparatus for detecting an obstacle by measuring a relative speed and a distance, a peak frequency on an ascending side and a descending side is obtained in response to a result of frequency analysis of the beat signal, and the peak frequency is generated for a plurality of reflecting objects. When the predicted distance after a predetermined time is calculated for all combinations of the peak frequencies on the rising side and the falling side, and the distance in the combination in which the predicted distance and the actually measured distance match is selected as the distance to the vehicle in front. An obstacle detection device having a section.
のパラメータを用いて後方保護及び前方保護を設けたこ
とを特徴とした請求項1に記載の障害物検知装置。2. The obstacle detection device according to claim 1, wherein the arithmetic unit is provided with rear protection and front protection using a predetermined parameter for the determination of the coincidence.
対してそれぞれリミッタ値を設けていることを特徴とし
た請求項2に記載の障害物検知装置。3. The obstacle detection device according to claim 2, wherein the arithmetic unit has a limiter value for each of the rear protection and the front protection.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6226782A JPH0894749A (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Obstacle detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6226782A JPH0894749A (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Obstacle detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0894749A true JPH0894749A (en) | 1996-04-12 |
Family
ID=16850533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6226782A Pending JPH0894749A (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Obstacle detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0894749A (en) |
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-
1994
- 1994-09-21 JP JP6226782A patent/JPH0894749A/en active Pending
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Legal Events
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