JP7317739B2 - Radar device, object detection method and program - Google Patents
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Description
本開示は、レーダ装置、対象物検出方法およびプログラムに関する。 The present disclosure relates to radar devices, object detection methods, and programs.
レーダ装置により受信した信号を解析する方法として、1回のレーダ測定で得られる受信信号の情報を1フレーム分の情報として、複数のフレーム間の情報から差分を算出して解析する方法(例えば、特許文献1に記載の方法)や平均値を算出して解析する方法(例えば、特許文献2に記載の方法)などがある。 As a method of analyzing the signal received by the radar device, the information of the received signal obtained by one radar measurement is regarded as information for one frame, and the difference is calculated and analyzed from the information between a plurality of frames (for example, The method described in Patent Document 1) and the method of calculating and analyzing an average value (for example, the method described in Patent Document 2).
しかしながら、これらの方法では、レーダ装置が受信した複数のフレーム間の情報を解析するのに多大な時間を要するため、短い時間で効率的に解析する手法が要望されている。 However, with these methods, it takes a lot of time to analyze information between a plurality of frames received by the radar device.
本願発明では、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理することができるレーダ装置、対象物検出方法およびプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a radar device, an object detection method, and a program capable of efficiently processing information analysis between a plurality of received frames in a short time.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るレーダ装置は、第1周波数帯の第1送信信号と、前記第1周波数帯と異なる周波数帯域を有する第2周波数帯の第2送信信号との少なくとも2つ以上の周波数帯の信号を送信する送信部と、前記送信部によって送信され、1または複数の対象物によって反射された前記第1送信信号および前記第2送信信号を、それぞれ第1受信信号および第2受信信号として受信する受信部と、前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との距離情報を算出する距離演算部と、前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との相対速度情報を算出する速度演算部と、前記距離情報または前記相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する選択部と、前記第1振幅情報と、前記振幅情報から前記第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部と、前記記録部に記録されている前記第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う第1物標判定部と、前記記録部に記録されている前記第2振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う第2物標判定部と、を備え、前記第1物標判定部は、少なくとも前記第1受信信号および第2受信信号から得られた前記第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された前記第1振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a radar device according to the present disclosure provides a first transmission signal in a first frequency band and a second frequency band in a second frequency band having a frequency band different from the first frequency band. 2 transmission signals and signals in at least two or more frequency bands; and the first and second transmission signals transmitted by the transmission unit and reflected by one or more objects. , a receiver for receiving as a first received signal and a second received signal, respectively; and a distance calculator for calculating distance information to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal. , a speed calculator for calculating relative speed information with respect to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal; and amplitude information corresponding to the distance information or the relative speed information. a selection unit that selects amplitude information corresponding to a specific physical quantity from the first amplitude information as first amplitude information; the first amplitude information; A recording unit for recording, a first target determination unit for determining a target based on the first amplitude information recorded in the recording unit, and the second amplitude information recorded in the recording unit and a second target determination unit that determines the target based on the first amplitude information obtained from at least the first received signal and the second received signal are combined, and the target is determined based on the combined first amplitude information.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記記録部は、前記第1振幅情報を記録する第1記録部と、前記第2振幅情報を記録する第2記録部と、を有し、前記第1記録部は、すでに記録されている前記第1振幅情報の周波数帯と、新たに選択した第1振幅情報の周波数帯とが同じである場合、新たに選択した前記第1振幅情報を更新して記録する構成である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, the recording unit includes a first recording unit that records the first amplitude information and a second recording unit that records the second amplitude information, The first recording unit updates the newly selected first amplitude information when the frequency band of the first amplitude information already recorded is the same as the frequency band of the newly selected first amplitude information. It is configured to record by
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記記録部は、前記第1振幅情報を記録する第1記録部と、前記第2振幅情報を記録する第2記録部と、を有し、前記第1記録部は、すでに記録されている前記第1振幅情報の周波数帯と、新たに選択した第1振幅情報の周波数帯とが異なる場合、それぞれの第1振幅情報を記録する構成である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, the recording unit includes a first recording unit that records the first amplitude information and a second recording unit that records the second amplitude information, The first recording unit is configured to record respective first amplitude information when the frequency band of the previously recorded first amplitude information is different from the frequency band of the newly selected first amplitude information.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、少なくとも1つの所定の距離と、前記第1周波数帯または前記第2周波数帯と、に対応する所定の位相角に応じて、前記第1周波数帯の送信信号から得られた前記第1振幅情報および前記第2周波数帯の送信信号から得られた前記第1振幅情報の少なくとも一方をIQ平面上において回転させる処理を行う回転処理部と、前記回転処理部によって少なくとも一方が回転された前記第1周波数帯の送信信号から得られた前記第1振幅情報および前記第2周波数帯の送信信号から得られた前記第1振幅情報を加算または減算する演算処理部とを備え、前記第1物標判定部は、前記演算処理部で処理された結果に基づいて物標の判定を行う構成である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, according to a predetermined phase angle corresponding to at least one predetermined distance and the first frequency band or the second frequency band, a rotation processing unit that rotates on an IQ plane at least one of the first amplitude information obtained from the transmission signal and the first amplitude information obtained from the transmission signal in the second frequency band; and the rotation processing. Arithmetic processing for adding or subtracting the first amplitude information obtained from the transmission signal in the first frequency band, at least one of which is rotated by the unit, and the first amplitude information obtained from the transmission signal in the second frequency band. and the first target determination unit is configured to determine a target based on the result processed by the arithmetic processing unit.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記回転処理部は、IQ平面上において回転させる処理を行う際に、前記特定の物理量である前記相対速度情報と、前記第1送信信号を送信してから前記第2送信信号を送信するまでの時間とに基づいて回転量を補正する構成である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, the rotation processing unit transmits the relative velocity information, which is the specific physical quantity, and the first transmission signal when performing the processing of rotating on the IQ plane. The amount of rotation is corrected based on the time from when the second transmission signal is transmitted.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記所定の距離とは、前記第2物標判定部により物標の判定を行って得られた少なくとも1つ以上の物標の中から、少なくとも一つの物標の距離に対応するように選択された距離である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, the predetermined distance is selected from at least one or more targets obtained by performing target determination by the second target determination unit. distance selected to correspond to the distance of one target.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、車両に搭載されたレーダ装置であって、前記所定の距離とは、当該レーダ装置から前記車両のバンパーまでの距離に対応するように選択された距離である。 The radar device according to the present disclosure is the radar device mounted on the vehicle in the above disclosure, wherein the predetermined distance is a distance selected to correspond to the distance from the radar device to the bumper of the vehicle. is.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記回転処理部は、1または複数の対象物との相対速度がn〔m/s〕(nは、0以上の数)の速度を前記特定の物理量として処理する構成である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, the rotation processing unit converts a speed of n [m/s] (n is a number of 0 or more) relative to one or more targets to the specific This is a configuration for processing as a physical quantity.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記回転処理部は、前記選択部により選択された前記第1振幅情報において、1または複数の対象物との距離ごとに速度方向に対して前記第1物標判定部による判定結果の少なくとも1つ以上の物標の中から少なくとも1つの物標の速度を選択し、この選択した速度を前記特定の物理量として処理する構成である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, the rotation processing unit, in the first amplitude information selected by the selection unit, rotates the first amplitude information with respect to the speed direction for each distance from one or more objects. The configuration is such that the speed of at least one target is selected from among at least one or more targets determined by one target determination unit, and the selected speed is processed as the specific physical quantity.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記第1受信信号から得られた前記第1振幅情報と、前記第2受信信号から得られた前記第1振幅情報とに基づいて、所定の距離範囲における振幅差を取得する振幅差分取得部と、前記振幅差分取得部によって取得された前記振幅差が所定の閾値以上である場合に、干渉の発生を検出する干渉検出部と、を備える構成である。 In the radar apparatus according to the present disclosure, in the above disclosure, based on the first amplitude information obtained from the first received signal and the first amplitude information obtained from the second received signal, A configuration comprising an amplitude difference acquisition unit that acquires an amplitude difference in a range, and an interference detection unit that detects occurrence of interference when the amplitude difference acquired by the amplitude difference acquisition unit is equal to or greater than a predetermined threshold. be.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記干渉検出部は、干渉の発生を検出した場合は、前記記録部に記録されている前記第1振幅情報を破棄する構成である。 In the radar apparatus according to the present disclosure, in the above disclosure, the interference detection section is configured to discard the first amplitude information recorded in the recording section when the occurrence of interference is detected.
本開示に係るレーダ装置は、上記開示において、前記第1受信信号から得られた前記第1振幅情報と、前記第2受信信号から得られた前記第1振幅情報とをそれぞれ平均化または積算した値を算出する算出処理部を備え、前記第1物標判定部は、前記算出処理部において平均化または積算された振幅値を用いて物標判定を行う構成である。 In the radar device according to the present disclosure, in the above disclosure, the first amplitude information obtained from the first received signal and the first amplitude information obtained from the second received signal are averaged or integrated A calculation processing unit for calculating a value is provided, and the first target determination unit performs target determination using the amplitude values averaged or integrated in the calculation processing unit.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る対象物検出方法は、第1周波数帯の第1送信信号と、前記第1周波数帯と異なる周波数帯域を有する第2周波数帯の第2送信信号との少なくとも2つ以上の周波数帯の信号を送信する送信工程と、前記送信工程によって送信され、1または複数の対象物によって反射された前記第1送信信号および前記第2送信信号を、それぞれ第1受信信号および第2受信信号として受信する受信工程と、前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との距離情報を算出する距離演算工程と、前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との相対速度情報を算出する速度演算工程と、前記距離情報または前記相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する選択工程と、前記第1振幅情報と、前記振幅情報から前記第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部に記録されている前記第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う第1物標判定工程と、前記記録部に記録されている前記第2振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う第2物標判定工程と、を備え、前記第1物標判定工程は、少なくとも前記第1受信信号および第2受信信号から得られた前記第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された前記第1振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the object detection method according to the present disclosure includes a first transmission signal in a first frequency band and a second frequency band having a frequency band different from the first frequency band. a transmitting step of transmitting signals in at least two or more frequency bands with a second transmission signal of; and the first transmission signal and the second transmission transmitted by the transmitting step and reflected by one or more objects a receiving step of receiving signals as a first received signal and a second received signal, respectively; and a distance calculation of calculating distance information to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal. a speed calculation step of calculating relative speed information with respect to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal; and amplitude information corresponding to the distance information or the relative speed information. A selection step of selecting amplitude information corresponding to a specific physical quantity as first amplitude information from among; said first amplitude information; and second amplitude information obtained by removing said first amplitude information from said amplitude information A first target determination step of determining a target based on the first amplitude information recorded in the recording unit for recording, respectively, and based on the second amplitude information recorded in the recording unit and a second target determination step of determining the target, wherein the first target determination step combines at least the first amplitude information obtained from the first received signal and the second received signal. At the same time, the target is determined based on the combined first amplitude information.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るプログラムは、コンピュータに、第1周波数帯の第1送信信号と、前記第1周波数帯と異なる周波数帯域を有する第2周波数帯の第2送信信号との少なくとも2つ以上の周波数帯の信号を送信する送信工程と、前記送信工程によって送信され、1または複数の対象物によって反射された前記第1送信信号および前記第2送信信号を、それぞれ第1受信信号および第2受信信号として受信する受信工程と、前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との距離情報を算出する距離演算工程と、前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との相対速度情報を算出する速度演算工程と、前記距離情報または前記相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する選択工程と、前記第1振幅情報と、前記振幅情報から前記第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部に記録されている前記第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う第1物標判定工程と、前記記録部に記録されている前記第2振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う第2物標判定工程と、を実行させるためのプログラムであって、前記第1物標判定工程は、少なくとも前記第1受信信号および第2受信信号から得られた前記第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された前記第1振幅情報に基づいて前記物標の判定を行うプログラムである。 In order to solve the above-described problems and achieve an object, a program according to the present disclosure provides a computer with a first transmission signal in a first frequency band and a second frequency band having a frequency band different from the first frequency band. a transmitting step of transmitting signals in at least two or more frequency bands with a second transmission signal of; and the first transmission signal and the second transmission transmitted by the transmitting step and reflected by one or more objects a receiving step of receiving signals as a first received signal and a second received signal, respectively; and a distance calculation of calculating distance information to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal. a speed calculation step of calculating relative speed information with respect to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal; and amplitude information corresponding to the distance information or the relative speed information. A selection step of selecting amplitude information corresponding to a specific physical quantity as first amplitude information from among; said first amplitude information; and second amplitude information obtained by removing said first amplitude information from said amplitude information A first target determination step of determining a target based on the first amplitude information recorded in the recording unit for recording, respectively, and based on the second amplitude information recorded in the recording unit and a second target determination step of determining the target, wherein the first target determination step comprises at least the first received signal and the second received signal. The program combines first amplitude information and determines the target based on the combined first amplitude information.
本開示によれば、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理することができる。 According to the present disclosure, analysis of information between multiple received frames can be efficiently processed in a short amount of time.
次に、本発明の実施形態について説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described.
(第1実施例について)
(レーダ装置の構成と動作)
図1は、本発明に係るレーダ装置1の構成を示すブロック図である。なお、本発明に係るレーダ装置1は、周波数が連続的に増加または減少するチャープ波を送信して対象物T1に関する物理量(例えば、距離および相対速度)を検出するFCM(Fast Chirp Modulation)方式として説明するが、FCM方式に限定されず、パルス方式でもよい。
(Regarding the first embodiment)
(Configuration and operation of radar equipment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
ここで、FCM方式について説明する。図2は、2種類のチャープ信号によるFCM方式の送信信号波形を模式的に示す図である。FCM方式の場合、少なくとも1つ以上のチャープ信号f1を送信信号S1として送信し、対象物T1で反射された電磁波(第1受信信号R1)を受信する期間と、送信信号S1とは異なる開始周波数、終了周波数である少なくとも1つ以上のチャープ信号f2を送信信号S2として送信し、対象物T1で反射された電磁波(第2受信信号R2)を受信する期間を設ける。チャープ信号f1は、開始周波数がfa1であり、終了周波数がfb1である。チャープ信号f2は、開始周波数がfa2であり、終了周波数がfb2である。 Here, the FCM method will be explained. FIG. 2 is a diagram schematically showing FCM transmission signal waveforms using two types of chirp signals. In the case of the FCM method, at least one chirp signal f1 is transmitted as the transmission signal S1, and the period for receiving the electromagnetic wave (first reception signal R1) reflected by the object T1 and the start frequency different from the transmission signal S1. , at least one chirp signal f2 having an end frequency is transmitted as a transmission signal S2, and a period for receiving an electromagnetic wave (second reception signal R2) reflected by the object T1 is provided. The chirp signal f1 has a starting frequency fa1 and an ending frequency fb1. The chirp signal f2 has a starting frequency fa2 and an ending frequency fb2.
つぎに、パルス方式の場合について説明する。図3は、2種類のパルス信号によるパルス方式の送信信号波形を模式的に示す図である。パルス方式では、中心周波数fc1にパルス信号を所定数(P1~PM)送信した後に、中心周波数fc1とは異なる中心周波数fc2のパルス信号を所定数(P1′~PM′)送信する。 Next, the case of the pulse system will be explained. FIG. 3 is a diagram schematically showing pulse transmission signal waveforms of two types of pulse signals. In the pulse method, after a predetermined number (P1-PM) of pulse signals are transmitted at the center frequency fc1, a predetermined number (P1'-PM') of pulse signals with a center frequency fc2 different from the center frequency fc1 are transmitted.
レーダ装置1は、図1に示すように、送信部2と、受信部3と、記録部4と、ADC(Analog to Digital Converter)21と、距離演算部22と、速度演算部23と、選択部31と、保存処理部32と、第2物標判定部25と、第1物標判定部34と、角度演算部35とを備える。
The
送信部2は、第1周波数帯の第1送信信号S1と、第1周波数帯と異なる周波数帯域を有する第2周波数帯の第2送信信号S2との少なくとも2つ以上の周波数帯の信号を送信する。具体的には、送信部2は、送信アンテナ11と、送信制御部13と、信号生成部14と、発振器15とを備える。なお、送信部2は、異なる周波数帯の送信信号を3種類以上送信する構成でもよい。
The
送信制御部13は、信号生成部14を制御する。信号生成部14は、送信制御部13の制御に基づいて所定の周波数の送信信号(例えば、チャープ信号)を生成する。発振器15は、送信信号を所定の高周波信号に変調する。送信アンテナ11は、高周波信号に変調された送信信号を空間に放射する。なお、送信アンテナ11は、少なくとも1つ以上で構成される。
The
受信部3は、送信部2によって送信され、1または複数の対象物によって反射された第1送信信号S1および第2送信信号S2を、それぞれ第1受信信号R1および第2受信信号R2として受信する。具体的には、受信部3は、受信アンテナ12と、ミキサ16とを備える。受信アンテナ12は、対象物T1で反射された信号を受信する。なお、受信アンテナ12は、少なくとも1つ以上で構成される。ミキサ16は、受信した第1受信信号R1と第1送信信号S1をミキシングし、また、受信した第2受信信号R2と第2送信信号S2をミキシングし、レーダ装置1と対象物T1との距離に比例したビート周波数をもつビート信号を生成する。
The receiving unit 3 receives the first transmission signal S1 and the second transmission signal S2 that are transmitted by the
ADC21は、受信部3(ミキサ16)から供給されたアナログ信号のビート信号をデジタル信号に変換する。
The
距離演算部22は、第1受信信号R1および第2受信信号R2に基づいて、1または複数の対象物T1との距離情報を算出する。FCM方式の場合には、距離演算部22は、第1受信信号R1および第2受信信号R2から生成したビート信号の周波数に基づいて、1または複数の対象物との距離情報を算出する。第1受信信号R1および第2受信信号R2は、ADC21によりデジタルデータに変換されている。
The
速度演算部23は、第1受信信号R1および第2受信信号R2に基づいて、1または複数の対象物との相対速度情報を算出する。FCM方式の場合には、速度演算部23は、第1受信信号R1および第2受信信号R2から生成したビート信号の位相変化に基づいて、1または複数の対象物との相対速度情報を算出する。なお、本実施例では、速度演算部23は、距離演算部22により算出され、記録部4に記録されている1または複数の対象物との距離情報に基づいて、1または複数の対象物との相対速度情報を算出する構成であるとして説明するが、この構成に限定されず、ADC21から供給される第1受信信号R1および第2受信信号R2に基づいて、1または複数の対象物との相対速度情報を算出する構成でもよい。
The
選択部31は、距離情報または相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する。選択部31の詳細な動作については、後述するが、特定の物理量とは、主に、所定の速度情報であるとして説明するが、所定の速度情報に限定されず、所定の距離情報などでもよい。
The
記録部4は、第1振幅情報と、振幅情報から第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する。
The
第1物標判定部34は、記録部4に記録されている第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う。第1物標判定部34は、少なくとも第1受信信号R1および第2受信信号R2から得られた第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う。複合とは、詳細は後述する、第1振幅情報の少なくとも一方をIQ平面上において回転させる処理の他、第1振幅情報の平均値を計算すること、第1振幅情報を加算または乗算すること、第1振幅情報の差分を取ることなどを含む概念である。
The first
第2物標判定部25は、記録部4に記録されている第2振幅情報に基づいて物標の判定を行う。
A second
角度演算部35は、第1物標判定部34による判定結果と、第2物標判定部25による判定結果に基づいて、物標の角度を求める。角度演算部35は、例えば、ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)、DBF(Digital Beam Forming)、または、MUSIC(Multiple Signal Classification)などの所定の方式を用いて角度を求める。
The
このようにして、レーダ装置1は、第1物標判定部34により、第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された第1振幅情報に基づいて物標の判定を行い、第2物標判定部25により第2振幅情報に基づいて物標の判定を行うため、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理することができる。
In this manner, the first
(距離情報を算出する処理手順について)
ここで、距離情報を算出する処理手順について説明する。図4は、距離情報を算出する処理手順についての説明に供する図である。
(Regarding the processing procedure for calculating distance information)
Here, a processing procedure for calculating distance information will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a processing procedure for calculating distance information.
ADC21は、ミキサ16から供給されたアナログ信号のビート信号を、予め定められているサンプリング数Nに基づいて、デジタル信号に変換する。図4に示す「21a」は、サンプリング数Nでデジタル信号に変換されたビート信号を模式的に示している。
The
また、ビート信号のビート周波数は、距離に比例する。距離演算部22は、ADC21でデジタル信号に変換されたビート信号を、例えば、FFT(Fast Fourier Transform)解析する。FFT解析により、周波数情報frが得られる。距離演算部22は、得られた周波数情報frを距離情報に相当する距離インデックスに変換する。なお、所定の範囲の距離情報がひとつの距離インデックスに変換されている。このとき、各距離インデックスに対応する振幅情報Irを合わせて得ることができる。図4に示す「22a」は、距離情報に相当する距離インデックスを模式的に示している。
Also, the beat frequency of the beat signal is proportional to the distance. The
ここで、振幅情報Irは複素信号である。実際には、ミキサ16から出力される信号は、I成分信号(実信号)とQ成分信号(複素信号)に復調されている。ビート信号は、実信号と複素信号のいずれでもよい。ビート信号が実信号の場合は、FFT解析を行うことで複素信号(振幅情報Ir)を得ることができる。
Here, the amplitude information Ir is a complex signal. Actually, the signal output from the
距離演算部22は、受信アンテナ12ごと(アンテナ番号ごと)に各チャープ単位にFFT解析を行い、得られた周波数情報frを距離インデックスに変換する。距離演算部22は、アンテナ番号、チャープ番号、距離インデックスごとに、得られた振幅情報Irを記録部4(具体的には、後述する第2記録部24)に記録する。図4に示す「24a」は、アンテナ番号、チャープ番号、距離インデックスごとに記録されている振幅情報群Ir_gを模式的に示している。
The
(相対速度情報を算出する処理手順について)
つぎに、速度演算部23により相対速度情報を算出する処理手順について説明する。図5は、相対速度情報を算出する処理手順についての説明に供する図である。
(Regarding the processing procedure for calculating relative velocity information)
Next, a processing procedure for calculating the relative speed information by the
レーダ装置1と対象物T1との間に相対速度がある場合は、ドップラー効果によりチャープ信号間で周波数がシフトする。速度演算部23は、記録部4から、アンテナ番号に対応する距離インデックスごとにチャープ番号の数(図5に示す例では、M個)だけ振幅情報Irを取り出し、取り出した振幅情報Irを、例えば、FFT解析する。FFT解析により、周波数情報fsが得られる。速度演算部23は、得られた周波数情報fsを相対速度情報に相当する速度インデックスに変換する。なお、所定の範囲の相対速度情報がひとつの速度インデックスに変換されている。このとき、各速度インデックスに対応する振幅情報Isを合わせて得ることができる。図5に示す「23a」は、相対速度情報に相当する速度インデックスを模式的に示している。
If there is a relative velocity between the
速度演算部23は、アンテナ番号ごとに各距離インデックス単位でFFT解析を行い、得られた周波数情報fsを速度インデックスに変換する。速度演算部23は、アンテナ番号、距離インデックス、速度インデックスごとに、得られた振幅情報Is(第1振幅情報に相当)を記録部4(具体的には、後述する第2記録部24)に記録する。なお、速度演算部23は、速度演算を行うときに読みだした振幅情報Irが記録されている場所(アドレス)と同じ場所(アドレス)に、速度演算により得られた振幅情報Isを更新(上書き)する。図5に示す「24b」は、アンテナ番号、速度インデックス、距離インデックスごとに記録されている振幅情報群Is_gを模式的に示している。
The
(記録部の構成と動作について)
記録部4は、図1に示すように、第1振幅情報を記録する第1記録部33と、第2振幅情報を記録する第2記録部24とにより構成されている。
(Regarding the configuration and operation of the recording unit)
As shown in FIG. 1, the
第1記録部33は、詳細は後述するが、すでに記録されている第1振幅情報の周波数帯と、新たに選択した第1振幅情報の周波数帯とが同じである場合、古い第1振幅情報から新たに選択した第1振幅情報に更新して記録する。
Although the details will be described later, the
また、第1記録部33は、詳細は後述するが、すでに記録されている第1振幅情報の周波数帯と、新たに選択した第1振幅情報の周波数帯とが異なる場合、それぞれの第1振幅情報を異なる領域に記録する。
In addition, although the details will be described later, if the frequency band of the first amplitude information already recorded differs from the frequency band of the newly selected first amplitude information, the
ここで、第1振幅情報(以下では、振幅情報Isともいう)を第1記録部33に記録する手順について説明する。図6は、送信信号ごとに特定の速度に対応する振幅情報Isを取り出し、第1記録部33に記録する手順についての説明に供する図である。以下では、送信信号は、中心周波数が異なる送信信号S1と送信信号S2の2種類の場合について説明するが、3種類以上でもよい。
Here, a procedure for recording the first amplitude information (hereinafter also referred to as amplitude information Is) in the
第2記録部24には、図6に示すように、送信信号S1に対応する振幅情報群Is_g1と、送信信号S2に対応する振幅情報群Is_g2とが記録されている。
As shown in FIG. 6, the
選択部31は、第2記録部24から特定の速度(例えば、相対速度が0〔m/s〕)における振幅情報Isを取り出す。具体的には、選択部31は、送信信号S1に対応する振幅情報群Is_g1から特定の速度の振幅情報Is_1を取り出し、また、送信信号S2に対応する振幅情報群Is_g2から特定の速度の振幅情報Is_2を取り出す。
The
保存処理部32は、送信信号S1に対応する振幅情報群Is-g1から取り出した振幅情報Is_1を、第1記録部33の領域d1に保存し、送信信号S2に対応する振幅情報群Is-g2から取り出した振幅情報Is_2を、第1記録部33の領域d2に保存する。
The
また、保存処理部32は、送信信号S1と同じ周波数帯の送信信号S1nの場合は、送信信号S1nに対応する振幅情報群Is-g1nから取り出した振幅情報Is_1nを第1記録部33の領域d1に保存(上書き)する。保存処理部32は、送信信号S2と同じ周波数帯の送信信号S2nの場合は、送信信号S2nに対応する振幅情報群Is-g2nから取り出した振幅情報Is_2nを第1記録部33の領域d2に保存(上書き)する。
In addition, when the transmission signal S1n has the same frequency band as the transmission signal S1, the
図7は、保存処理部32の保存処理についての説明に供する図である。図7に示す以下では、振幅情報群をフレームともいう。また、奇数のフレーム(図7に示す「フレーム1」,「フレームn」)は、送信信号S1と同じ周波数帯の送信信号に対応し、偶数フレーム(図7に示す「フレーム2」,「フレームm」)は、送信信号S2と同じ周波数帯の送信信号に対応するものとして説明する。
FIG. 7 is a diagram for explaining the save processing of the save processing
保存処理部32は、フレーム1から取り出された振幅情報を第1記録部33の領域d1に記録する。保存処理部32は、フレーム2から取り出された振幅情報を第1記録部33の領域d2に記録する。第1物標判定部34は、第1記録部33の領域d1と領域d2に記録されている振幅情報に基づいて物標判定を行う。保存処理部32により各フレームから取り出された振幅情報が第1記録部33の領域d1、d2に記録され、その後、第1物標判定部34による物標判定が行われる一連の処理がフレームの数だけ繰り返し行われる。また、保存処理部32は、第1記録部33の領域d1、d2に振幅情報が記録されている場合には、次のフレームから取り出された振幅情報を第1記録部33の領域d1、d2に上書き記録する。つまり、保存処理部32は、奇数フレーム(フレームn)から取り出された振幅情報を第1記録部33の領域d1に上書き記録し、偶数フレーム(フレームm)から取り出された振幅情報を第1記録部33の領域d2に上書き記録する。なお、同じ領域に振幅情報を記録する場合、上書きに限定されず、既に記録されている古い振幅情報と新しい振幅情報とを平均化し、その平均値を記録してもよいし、既に記録されている古い振幅情報と新しい振幅情報とを加算または積算し、加算または積算した値を記録してもよい。
The
(回転処理について)
つぎに、第1受信信号R1および第2受信信号R2から得られた第1振幅情報を複合する処理について説明する。図8は、複数の第1振幅情報を複合する処理についての説明に供する図である。以下では、複合処理の一例として、IQ平面上において回転させる処理について説明する。
(About rotation processing)
Next, the process of combining the first amplitude information obtained from the first received signal R1 and the second received signal R2 will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining processing for combining a plurality of pieces of first amplitude information. In the following, as an example of composite processing, processing for rotating on the IQ plane will be described.
レーダ装置1は、図8に示すように、回転処理部41と、演算処理部42とを備える。回転処理部41は、少なくとも1つの所定の距離と、第1周波数帯または第2周波数帯と、に対応する所定の位相角に応じて、第1周波数帯の送信信号から得られた第1振幅情報および第2周波数帯の送信信号から得られた第1振幅情報の少なくとも一方をIQ平面上において回転させる処理を行う。
The
演算処理部42は、回転処理部41によって少なくとも一方が回転された第1周波数帯の送信信号から得られた第1振幅情報および第2周波数帯の送信信号から得られた第1振幅情報を加算または減算する。第1物標判定部34は、演算処理部42で処理された結果に基づいて物標の判定を行う。
The
このように構成されることにより、レーダ装置1は、回転処理部41による回転処理によって、既知の距離にある対象物に関する情報を消去することができるので、第1物標判定部34による物標判定処理において、既知の距離にある対象物以外の対象物に絞り込んで物標判定を行うことができる。
By being configured in this way, the
また、回転処理部41は、IQ平面上において回転させる処理を行う際に、特定の物理量である相対速度情報と、第1送信信号S1を送信してから第2送信信号S2を送信するまでの時間とに基づいて回転量を補正するようにしてもよい。このような場合、レーダ装置1は、特定の物理量である特定の速度が0〔m/s〕以外の場合において、この特定の速度から決まるドップラーシフトも考慮して、IQ平面における回転処理を行うことができる。
Further, when performing the process of rotating on the IQ plane, the
所定の距離とは、第2物標判定部25により物標の判定を行って得られた少なくとも1つ以上の物標の中から、少なくとも一つの物標の距離に対応するように選択された距離としてもよい。
The predetermined distance is selected so as to correspond to the distance of at least one target from among at least one or more targets obtained by performing target determination by the second
また、回転処理部41により2種類の周波数を利用してIQ平面における回転処理を行った場合、除去(消去)できる距離成分は1個であり、3種類の周波数を利用してIQ平面における回転処理を行った場合、除去(消去)できる距離成分は2個になる。つまり、n種類(nは、1以上の自然数)の周波数を利用してIQ平面における回転処理を行った場合、除去(消去)できる距離成分は「n-1」個である。よって、周波数が異なる送信信号の数が増加すると、除去(消去)できる距離成分の数も増加する。
When the
レーダ装置1が車両に搭載される場合、所定の距離は、当該レーダ装置1から車両のバンパーまでの距離に対応するように選択された距離としてもよい。
If the
レーダ装置1が車両のバンパーの内側に配置される場合、レーダ装置1は、バンパーを含め様々な物標に反射された信号を受信する。レーダ装置1とパンバーの距離は、予め計測することができる。よって、所定の距離がレーダ装置1からバンパーまでの距離に対応するように選択された距離であれば、回転処理部41および演算処理部42によって、レーダ装置1からバンパーまでの距離成分を除去(消去)することができる。
When the
回転処理部41は、1または複数の対象物との相対速度がn〔m/s〕(nは、0以上の数)の速度を特定の物理量として処理する。
The
よって、レーダ装置1は、相対速度が0〔m/s〕(静止物であり、例えば、バンパーなど)を含め、1または複数の対象物との相対速度を特定の物理量として処理することができる。
Therefore, the
回転処理部41は、選択部31により選択された第1振幅情報において、1または複数の対象物との距離ごとに速度方向に対して第1物標判定部34による判定結果の少なくとも1つ以上の物標の中から少なくとも1つの物標の速度を選択し、この選択した速度を特定の物理量として処理する。少なくとも1つの物標の速度とは、例えば、移動する物標の中で最も速い物標の速度であるが、これに限定されない。
The
ここで、送信信号S1に対応する振幅情報群Is-g1から取り出した振幅情報Is_1が第1記録部33の領域d1に保存され、送信信号S2に対応する振幅情報群Is-g2から取り出した振幅情報Is_2が第1記録部33の領域d2に保存されている状態において、回転処理部41と演算処理部42の具体的な動作について説明する。以下では、レーダ装置1から距離L1離れた位置に第1対象物が存在し、距離L2離れた位置に第2対象物が存在する場合を想定する。また、レーダ装置1は、周波数f1の送信信号S1と周波数f2の送信信号S2の2種類の送信信号を想定する。また、ADC21のサンプル番号nのタイミングでの周波数f1nに対する波数をk1(=2πf1n/c)とし、ADC21のサンプル番号nのタイミングでの周波数f2nに対する波数をk2(=2πf2n/c)とする。なお、cは光速を示している。
Here, the amplitude information Is_1 extracted from the amplitude information group Is-g1 corresponding to the transmission signal S1 is stored in the area d1 of the
図9は、送信信号の周波数と振幅情報の関係(IQ平面における回転処理前)を模式的に示す図である。図10は、送信信号の周波数と振幅情報の関係(IQ平面における回転処理後)を模式的に示す図である。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the relationship between the frequency of a transmission signal and amplitude information (before rotation processing on the IQ plane). FIG. 10 is a diagram schematically showing the relationship between the frequency of a transmission signal and amplitude information (after rotation processing on the IQ plane).
周波数f1nと周波数f2nの差は、周波数帯f1と周波数帯f2の開始周波数または中心周波数の差に相当し、ADC21のサンプリングのタイミングによらず、一定である。
The difference between frequency f1n and frequency f2n corresponds to the difference between the start frequency or the center frequency of frequency band f1 and frequency band f2, and is constant regardless of the sampling timing of
IQ平面における任意の点は、A×exp(iθ)で示すことができる。ここで、Aは振幅を示し、iは虚数を示し、θは位相角を示す。以下の説明では、振幅Aについては説明を簡略化するために“1”であるとする。 Any point in the IQ plane can be denoted by A×exp(iθ). where A indicates amplitude, i indicates imaginary number, and θ indicates phase angle. In the following explanation, the amplitude A is assumed to be "1" for the sake of simplicity.
このような場合に、周波数帯f1nによる検出信号は、以下の式(1)で表される。なお、式(1)の第1項は、図9に示す実線T1の矢印に対応する。また、式(1)の第2項は、図9の実線T2の矢印に対応している。
exp(i×k1×L1)+exp(i×k1×L2) ・・・(1)
In such a case, the detection signal by the frequency band f1n is represented by the following formula (1). Note that the first term of the equation (1) corresponds to the arrow of the solid line T1 shown in FIG. Also, the second term of the equation (1) corresponds to the arrow of the solid line T2 in FIG.
exp(i×k1×L1)+exp(i×k1×L2) (1)
また、周波数f2nにおける検出信号は、式(2)で表される。なお、式(2)の第1項は、図9の破線T1’の矢印に対応する。式(2)の第2項は、図9の破線T2’の矢印に対応している。
exp(i×k2×L1)+exp(i×k2×L2) ・・・(2)
Also, the detection signal at the frequency f2n is represented by Equation (2). Note that the first term of the equation (2) corresponds to the arrow of the dashed line T1' in FIG. The second term of equation (2) corresponds to the arrow of dashed line T2' in FIG.
exp(i×k2×L1)+exp(i×k2×L2) (2)
ここで、k2=k1+Δk、とすると、式(2)は、以下の式(3)に変形される。
exp(i×k1×L1)×exp(i×Δk×L1)+exp(i×k1×L2)×exp(i×Δk×L2) ・・・(3)
Here, assuming that k2=k1+Δk, Equation (2) is transformed into Equation (3) below.
exp(i×k1×L1)×exp(i×Δk×L1)+exp(i×k1×L2)×exp(i×Δk×L2) (3)
また、式(3)に、exp(-i×Δk×L1)、を乗算すると、式(4)を得る。なお、式(3)にexp(-i×Δk×L1)を乗算することは、IQ平面上において、図9に示す周波数f2nによる検出結果を、θ1’とθ1の位相角の差分だけ時計方向に回転(図10)させることを意味する。
exp(i×k1×L1)+exp(i×k1×L2)×exp(i×Δk(L2-L1)) ・・・(4)
Further, by multiplying the expression (3) by exp(-i×Δk×L1), the expression (4) is obtained. It should be noted that multiplying exp(-i×Δk×L1) by equation (3) means that on the IQ plane, the detection result at frequency f2n shown in FIG. (Fig. 10).
exp(i×k1×L1)+exp(i×k1×L2)×exp(i×Δk(L2−L1)) (4)
また、演算処理部42により、式(1)から式(4)を減算処理すると以下の式(5)を得る。
exp(i×k2×L2)-exp(i×k1×L2)×exp(i×Δk(L2-L1)) ・・・(5)
Further, the
exp(i×k2×L2)−exp(i×k1×L2)×exp(i×Δk(L2−L1)) (5)
距離L1が既知の場合、第1対象物に関する項を消去することができ、第2対象物に関する情報のみを得ることができる。距離L1は、例えば、バンパーとレーダ装置1との間の距離である。
If the distance L1 is known, the term for the first object can be eliminated and only information for the second object can be obtained. The distance L1 is the distance between the bumper and the
なお、演算処理部42は、減算処理ではなく加算処理を行ってもよい。この場合、位相が同じ第1対象物については信号成分が2倍されている一方で、第2対象物については位相が異なることから2倍未満とされる。このため、第1対象物に関する成分を強調することができる。
Note that the
また、特定の速度が0〔m/s〕以外の場合、この特定の速度から決まるドップラーシフトfdも考慮する必要がある。送信信号S1から送信信号S2を送信するまでの時間Δtsの間に変化する位相Δφsは、式(6)で表すことができる。
Δφs=2πfdΔts ・・・(6)
Also, if the specific speed is other than 0 [m/s], it is necessary to consider the Doppler shift fd determined from this specific speed. The phase Δφs that changes during the time Δts from transmission signal S1 to transmission signal S2 can be expressed by equation (6).
Δφs=2πfdΔts (6)
回転処理部41は、式(4)に位相の変化を考慮した式(6)を加えることにより、ドップラーシフトも考慮して、IQ平面における回転処理を行うことができる。
The
ここで、送信信号S1と送信信号S2を交互に繰り返し送信する第1実施例の処理について説明する。図11は、第1実施例にかかるレーダ装置1による処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下では、FCM方式として説明するが、FCM方式に限定されず、パルス方式でもよい。
Here, the process of the first embodiment in which the transmission signal S1 and the transmission signal S2 are alternately and repeatedly transmitted will be described. FIG. 11 is a flow chart showing the flow of processing by the
ステップST11において、送信部2は、第1周波数帯f1に設定する。
In step ST11, the
ステップST12において、送信部2は、送信処理を行う。具体的には、送信部2は、第1周波数帯f1の送信信号S1を送信する。
In step ST12, the
ステップST13において、受信部3は、受信処理を行う。具体的には、受信部3は、反射信号R1を受信する。ADC21は、アナログ信号のビート信号をデジタル信号に変換する。
In step ST13, the receiver 3 performs reception processing. Specifically, the receiver 3 receives the reflected signal R1. The
ステップST14において、距離演算部22は、距離演算処理を行う。具体的には、距離演算部22は、ADC21でデジタル信号に変換されたビート信号を、FFT解析する。FFT解析により、周波数情報frが得られる。距離演算部22は、得られた周波数情報frを距離情報に相当する距離インデックスに変換する。このとき、各距離インデックスに対応する振幅情報Irを合わせて得ることができる。
In step ST14, the
ステップST15において、速度演算部23は、速度演算処理を行う。具体的には、速度演算部23は、距離インデックスごとにチャープ番号の数だけ振幅情報Irを取り出し、取り出した振幅情報Irを、FFT解析する。FFT解析により、周波数情報fsが得られる。速度演算部23は、得られた周波数情報fsを相対速度情報に相当する速度インデックスに変換する。このとき、各速度インデックスに対応する振幅情報Isを合わせて得ることができる。選択部31は、所定の速度情報に対応する振幅情報Isを第1振幅情報として選択する。
In step ST15, the
ステップST21において、選択部31により選択された振幅情報Isは、記録部4(第1記録部33)の領域d1に保存(記録)される。例えば、選択部31による振幅情報Isを取り出す特定の速度条件を相対速度ゼロとした場合には、選択部31は、相対速度ゼロの振幅情報Isを取り出す。第1記録部33の領域d1には、この相対速度ゼロの振幅情報Is(第1振幅情報に相当)が保存される。第2記録部24には、相対速度ゼロの振幅情報Isが取り除かれた振幅情報Is(第2振幅情報に相当)が保存されている。
In step ST21, the amplitude information Is selected by the
ステップST22において、回転処理部41は、第1記録部33の領域d2に振幅情報Isが保存されているかどうかを判断する。なお、領域d2に振幅情報Isが保存されているかどうかの判断は、保存処理部32などが行ってもよい。領域d2に振幅情報Isが保存されている場合(Yes)には、ステップST23に進み、領域d2に振幅情報Isが保存されていない場合(No)には、ステップST17に進む。まだ一度も後述するステップST31以降の工程を実施していない場合には、領域d2に振幅情報Isが保存されていない状態になる。
In step ST22, the
ステップST23において、回転処理部41は、領域d1に記録されている振幅情報Isと、領域d2に記録されている振幅情報Isとを利用してIQ平面における回転処理を行う。
In step ST23, the
ステップST24において、演算処理部42は、回転処理された結果に基づいて、演算(加算または減算)を行う。
In step ST24, the
ステップST25において、第1物標判定部34は、第1物標判定を行う。具体的には、第1物標判定部34は、演算処理部42により演算処理された後の相対速度ゼロの振幅情報Is(第1振幅情報)に対して、ピーク検出を行う。ピーク検出は、例えば、CFAR(Constant False Alarm Rate)などの所定の検出方式を用いて行われる。
In step ST25, the first
ステップST16において、第2物標判定部25は、第2物標判定を行う。具体的には、第2物標判定部25は、第2記録部24に記録されている相対速度ゼロの振幅情報Isが取り除かれた振幅情報Is(第2振幅情報)に対して、ピーク検出を行う。
In step ST16, the second
ステップST17において、角度演算部35は、ステップST25の工程により第1物標判定を行った結果と、ステップST16の工程により第2物標判定を行った結果とに基づいて、角度演算処理を行う。具体的には、角度演算部35は、ステップST25およびステップST16の工程によりピークが検出された距離または速度の少なくとも一方において各アンテナの振幅情報から得られる位相情報に基づいて、物標の角度を求める。角度演算部35は、例えば、ESPRIT、DBF、または、MUSICなどの所定の方式を用いて角度を求める。
In step ST17, the
ステップST31において、送信部2は、第2周波数帯f2に設定する。
In step ST31, the
ステップST32において、送信部2は、送信処理を行う。具体的には、送信部2は、第2周波数帯f2の送信信号S2を送信する。
In step ST32, the
ステップST33において、受信部3は、受信処理を行う。具体的には、受信部3は、反射信号R2を受信する。ADC21は、アナログ信号のビート信号をデジタル信号に変換する。
In step ST33, the receiver 3 performs reception processing. Specifically, the receiver 3 receives the reflected signal R2. The
ステップST34において、距離演算部22は、距離演算処理を行う。具体的には、距離演算部22は、ADC21でデジタル信号に変換されたビート信号を、FFT解析する。FFT解析により、周波数情報frが得られる。距離演算部22は、得られた周波数情報frを距離情報に相当する距離インデックスに変換する。このとき、各距離インデックスに対応する振幅情報Irを合わせて得ることができる。
In step ST34, the
ステップST35において、速度演算部23は、速度演算処理を行う。具体的には、速度演算部23は、距離インデックスごとにチャープ番号の数だけ振幅情報Irを取り出し、取り出した振幅情報Irを、FFT解析する。FFT解析により、周波数情報fsが得られる。速度演算部23は、得られた周波数情報fsを相対速度情報に相当する速度インデックスに変換する。このとき、各速度インデックス対応する振幅情報Isを合わせて得ることができる。選択部31は、ステップST15と同様に、所定の速度情報に対応する振幅情報Isを第1振幅情報として選択する。
In step ST35, the
ステップST41において、選択部31により選択された振幅情報Isは、記録部4(第1記録部33)の領域d2に保存(記録)される。例えば、選択部31による振幅情報Isを取り出す特定の速度条件を相対速度ゼロとした場合には、選択部31は、相対速度ゼロの振幅情報Isを取り出す。第1記録部33の領域d2には、この相対速度ゼロの振幅情報Is(第1振幅情報に相当)が保存される。第2記録部24には、相対速度ゼロの振幅情報Isが取り除かれた振幅情報Is(第2振幅情報に相当)が保存されている。
In step ST41, the amplitude information Is selected by the
ステップST43において、回転処理部41は、領域d1に記録されている振幅情報Isと、領域d2に記録されている振幅情報Isとを利用してIQ平面における回転処理を行う。
In step ST43, the
ステップST44において、演算処理部42は、回転処理された結果に基づいて、演算(加算または減算)を行う。
In step ST44, the
ステップST45において、第1物標判定部34は、第1物標判定を行う。具体的には、第1物標判定部34は、第1記録部33に記録されている相対速度ゼロの振幅情報Is(第1振幅情報)に対して、ピーク検出を行う。
In step ST45, the first
ステップST36において、第2物標判定部25は、第2物標判定を行う。具体的には、第2物標判定部25は、第2記録部24に記録されている相対速度ゼロの振幅情報Isが取り除かれた振幅情報Is(第2振幅情報)に対して、ピーク検出を行う。
In step ST36, the second
ステップST37において、角度演算部35は、ステップST45の工程により第1物標判定を行った結果と、ステップST36の工程により第2物標判定を行った結果とに基づいて、角度演算処理を行う。具体的には、角度演算部35は、ステップST45およびステップST36の工程によりピークが検出された距離または速度の少なくとも一方において各アンテナの振幅情報から得られる位相情報に基づいて、物標の角度を求める。
In step ST37, the
このようにして、レーダ装置1は、第1物標判定部34により、少なくとも第1受信信号R1および第2受信信号R2から得られた第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された第1振幅情報に基づいて物標の判定を行い、第2物標判定部25により第2振幅情報に基づいて物標の判定を行うため、従来技術のように、複数フレームのデータを平均化して1フレーム分のデータを作成しないので、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理することができる。
In this manner, the first
(第1実施例の変形について)
また、第1記録部33から振幅情報Isを取り出す(選択する)特定の速度条件を可変にしてもよい。以下に、上述した第1実施例の変形について説明する。図12は、第1実施例の変形にかかるレーダ装置1による信号処理の流れを示すフローチャートである。第1実施例と同じ工程(ステップ)には、同じ番号を付し、詳細な説明を省略する。
(Regarding modification of the first embodiment)
Further, a specific speed condition for extracting (selecting) the amplitude information Is from the
ステップST11~ステップST16は、第1実施例と同様の処理を行う。 Steps ST11 to ST16 perform the same processing as in the first embodiment.
ステップST51において、第2物標判定部25は、ステップST16の工程による第2物標判定の結果に基づいて、1以上の物標が存在するかどうか判断する。1以上の物標が存在する場合(Yes)には、ステップST21に進み、1以上の物標が存在しない、つまり物標が存在しない場合(No)には、ステップST11に戻る。
In step ST51, the second
ステップST21において、選択部31は、例えば、振幅情報の最も大きい物標Tmの速度インデックスを特定の速度Vmとし、第2記録部24から速度Vmの振幅情報Isを取り出す。保存処理部32は、この振幅情報Is_21を第1記録部33の領域d1に保存する。
In step ST<b>21 , the
また、ステップST17において、角度演算部35は、角度演算処理を行う。角度演算部35は、例えば、ステップST16の第2物標判定において検出された複数の物標の中から、振幅の大きい物標から順にその物標の距離を所定の距離としてもよい。この場合、角度演算部35は、振幅情報の最も大きい物標Tmを除く物標の角度演算処理を行う。
Further, in step ST17, the
ステップST31~ステップST37は、第1実施例と同様の処理を行う。 Steps ST31 to ST37 perform the same processing as in the first embodiment.
ステップST41において、選択部31は、第2記録部24から特定の速度Vmの振幅情報Isを取り出す。保存処理部32は、取り出された振幅情報Is_22を第1記録部33の領域d2に保存する。
In step ST41, the
ステップST43において、回転処理部41は、領域d1に記録されている振幅情報Is_21と、領域d2に記録されている振幅情報Is_22とを利用して、IQ平面における回転処理を行う。
In step ST43, the
ステップST44およびステップST45は、第1実施例と同様の処理を行う。 Steps ST44 and ST45 perform the same processing as in the first embodiment.
なお、以上の説明は、一例であって、上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、第1実施例では、2種類の周波数帯の送信信号を送信し、これらの受信信号を回転処理して、演算処理(加算または減算)するようにしたが、3種類以上の周波数帯の送信信号を送信し、これらの受信信号を回転処理して、演算処理(加算または減算)するようにしてもよい。なお、周波数が3種類以上の場合も、2種類の場合と同様の処理によって、対象物に関する成分を強調または抑制することができる。また、複数の異なる周波数の信号を送信する場合、信号を送信するごとに周波数帯を変更して送信する構成でもよいし、1つの信号を送信し、この信号内における互いに異なる周波数成分を利用する構成でもよい。 The above description is an example, and needless to say, the present invention is not limited to the case described above. For example, in the first embodiment, transmission signals in two types of frequency bands are transmitted, and these received signals are subjected to rotation processing and arithmetic processing (addition or subtraction). A transmission signal may be transmitted, and these reception signals may be rotated and arithmetically processed (added or subtracted). Note that even when there are three or more frequencies, the component related to the object can be emphasized or suppressed by the same processing as in the case of two frequencies. In addition, when transmitting a plurality of signals with different frequencies, the configuration may be such that the frequency band is changed each time the signal is transmitted, or one signal is transmitted and different frequency components in this signal are used. may be configured.
また、パルス方式において複数の周波数信号を送信する際は、パルス信号を送信するための周波数分布を送信するごとに遷移させるようにしてもよいし、1つのパルス信号を送信し、当該パルス信号内における互いに異なる周波数成分により処理を実行するようにしてもよい。なお、このような場合には、複数の周波数成分を同時に発振する事になるが、複数の受信信号を受信した後、または同時に受信した後に加算または減算する処理を実行してもよい。 In addition, when transmitting a plurality of frequency signals in the pulse method, the frequency distribution for transmitting the pulse signal may be changed each time it is transmitted, or one pulse signal may be transmitted and You may make it perform a process by a mutually different frequency component in. In such a case, a plurality of frequency components are oscillated at the same time, but the addition or subtraction processing may be performed after receiving a plurality of reception signals or after receiving them at the same time.
(第2実施例について_干渉対策)
ここで、第1記録部33に保存されている振幅情報は、干渉対策に利用してもよい。図13は、第2実施例にかかる干渉対策の構成の一部を示すブロック図である。
(Regarding the second embodiment_countermeasures against interference)
Here, the amplitude information stored in the
レーダ装置1は、振幅差分取得部51と、干渉検出部52とを備える。なお、送信部2と、受信部3と、記録部4と、ADC21と、距離演算部22と、速度演算部23と、選択部31と、保存処理部32と、第2物標判定部25と、第1物標判定部34と、角度演算部35との構成と動作は、上述の実施例と同様である。
The
振幅差分取得部51は、第1受信信号R1から得られた第1振幅情報と、第2受信信号R2から得られた第1振幅情報とに基づいて、所定の距離範囲における振幅差を取得する。なお、第1受信信号R1から得られた第1振幅情報は、第1記録部33の領域d1に振幅情報Is_21として記録されているものとする。また、第2受信信号R2から得られた第2振幅情報は、第1記録部33の領域d2に振幅情報Is_22として記録されているものとする。
The amplitude
干渉検出部52は、振幅差分取得部51によって取得された振幅差が所定の閾値以上である場合に、干渉の発生を検出する。また、干渉検出部52は、干渉の発生を検出した場合は、記録部4に記録されている第1振幅情報を破棄する。第1振幅情報が破棄された場合、干渉検出部52は、第1物標判定部34および第2物標判定部25において物標判定を行わないように指示する。
The
以下に、本実施形態に係る干渉対策について具体的に説明する。ここでは、一例として、2種類の送信信号を用いる場合について説明するが、3種類以上の送信信号を用いてもよい。3種類以上の送信信号を用いる場合には、受信信号も3種類以上となり、各第1振幅情報は、第1記録部33の領域d1~dxにそれぞれ記録される。
Interference countermeasures according to this embodiment will be specifically described below. Here, as an example, a case where two types of transmission signals are used will be described, but three or more types of transmission signals may be used. When three or more types of transmission signals are used, three or more types of reception signals are also used, and each first amplitude information is recorded in areas d1 to dx of the
領域d1に記録されている複素信号の振幅情報Is_21、および、領域d2に記録されている複素信号の振幅情報Is_22を絶対値に変換し、アンテナ間の平均をとると、距離インデックス対振幅値の2次元情報を作成することができる。図14は、干渉が発生していない場合における距離インデックス対振幅値の2次元情報と、干渉が発生している場合における距離インデックス対振幅値の2次元情報の一例を示す図である。図14(A)は、振幅情報Is_21に基づく距離インデックス対振幅値の2次元情報に干渉が発生している例を示している。また、図14(B)は、振幅情報Is_22に基づく距離インデックス対振幅値の2次元情報に干渉が発生している例を示している。 The amplitude information Is_21 of the complex signal recorded in the area d1 and the amplitude information Is_22 of the complex signal recorded in the area d2 are converted into absolute values, and the average between the antennas is calculated to obtain the distance index vs. amplitude value. Two-dimensional information can be created. FIG. 14 is a diagram showing an example of two-dimensional information of distance index versus amplitude value when no interference occurs and two-dimensional information of distance index versus amplitude value when interference occurs. FIG. 14A shows an example in which interference occurs in the two-dimensional information of the distance index versus amplitude value based on the amplitude information Is_21. Also, FIG. 14B shows an example in which interference occurs in the two-dimensional information of the distance index versus the amplitude value based on the amplitude information Is_22.
他のレーダから干渉を受け、対象物からの反射信号よりも強い信号を受信した場合、周波数も一定でないため、図14(B)に示すように、全距離インデックスにわたってノイズレベルが増加する。そのため、各周波数帯の受信信号から得られる、任意の距離インデックスの範囲のノイズレベルを比較することで干渉の有無を判定することが可能である。なお、本願発明でいう複合とは、ここでいう任意の距離インデックスの範囲におけるノイズレベルの比較を含む概念である。 When receiving interference from other radars and receiving a stronger signal than the reflected signal from the target, the noise level increases over all range indices, as shown in FIG. 14B, because the frequency is also not constant. Therefore, it is possible to determine the presence or absence of interference by comparing the noise level within an arbitrary distance index range obtained from the received signal of each frequency band. It should be noted that the term "combination" as used in the present invention is a concept that includes comparison of noise levels within an arbitrary distance index range.
例えば、振幅差分取得部51は、振幅情報Is_21に基づく距離インデックス対振幅値の2次元情報における、任意の距離インデックスの範囲のノイズレベルNaと、振幅情報Is_22に基づく距離インデックス対振幅値の2次元情報における、任意の距離インデックスの範囲のノイズレベルNbとを比較し、ノイズレベルNaとノイズレベルNbの差を取得する。
For example, the amplitude
干渉検出部52は、振幅差分取得部51により取得されたノイズレベルの差が所定の閾値以上である場合に、干渉が発生していると検出する。なお、干渉検出部52は、全距離インデックスの振幅値の積算値または平均値とを比較し、その結果に基づいて干渉の有無を検出してもよい。
The
ここで、送信信号S1と送信信号S2を交互に繰り返し送信する第2実施例(干渉対策)の処理について説明する。図15は、第2実施例にかかるレーダ装置1による処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下では、FCM方式として説明するが、FCM方式に限定されず、パルス方式でもよい。
Here, the processing of the second embodiment (countermeasure against interference) in which the transmission signal S1 and the transmission signal S2 are alternately and repeatedly transmitted will be described. FIG. 15 is a flow chart showing the flow of processing by the
ステップST11~ステップST15、ステップST21~ステップST22は、第1実施例と同様の処理を行う。 Steps ST11 to ST15 and steps ST21 to ST22 are the same as those in the first embodiment.
ステップST27において、振幅差分取得部51は、干渉処理を行う。具体的には、振幅差分取得部51は、第1記録部33の領域d1に保存されている振幅情報Is_21に基づいて、距離インデックス対振幅値の2次元情報を生成し、また、第1記録部33の領域d2の振幅情報Is_22に基づいて、距離インデックス対振幅値の2次元情報を生成する。振幅差分取得部51は、生成した二つの距離インデックス対振幅値の2次元情報に基づいて、任意の距離インデックスの範囲のノイズレベルを比較し、ノイズレベルの差を取得する。
In step ST27, the amplitude
ステップST61において、干渉検出部52は、振幅差分取得部51により取得された差に基づいて、干渉の有無を検出する。干渉が存在する場合(Yes)には、ステップST28に進み、干渉が存在しない場合(No)には、ステップST16およびステップST25に進む。
In step ST<b>61 , the
ステップST28において、干渉検出部52は、第1記録部33の領域d1に保存されている振幅情報Is_21を破棄させる。振幅情報Is_21の破棄は、干渉検出部52が行ってもよいし、干渉検出部52から指示を受け付けた保存処理部32が行ってもよい。その後、ステップST31に進む。
In step ST28, the
一方、干渉が存在しなかった場合は、第1実施例と同様に、第2物標判定部25は、第2記録部24に記録されている振幅情報Is_21が取り除かれた振幅情報Isに対して第2物標判定を行う(ステップST16)。また、第1物標判定部34は、第1記録部33の領域d1に保存されている振幅情報Is_21に対して第1物標判定を行う(ステップST25)。
On the other hand, if there is no interference, as in the first embodiment, the second
また、角度演算部35は、ステップST25の工程により第1物標判定を行った結果と、ステップST16の工程により第2物標判定を行った結果とに基づいて、角度演算処理を行う(ステップST17)。
Further, the
また、ステップST31~ステップST35、ステップST41は、第1実施例と同様の処理を行う。 Further, steps ST31 to ST35 and ST41 perform the same processing as in the first embodiment.
ステップST42において、振幅差分取得部51は、第1記録部33の領域d1に振幅情報Is_21が保存されているかどうかを判断する。なお、領域d1に振幅情報Is_21が保存されているかどうかの判断は、保存処理部32などが行ってもよい。領域d1に振幅情報Is_21が保存されている場合(Yes)には、ステップST47に進み、領域d1に振幅情報Is_21が保存されていない場合(No)には、ステップST11に戻る。
In step ST42, the amplitude
ステップST47において、振幅差分取得部51は、干渉処理を行う。具体的には、振幅差分取得部51は、第1記録部33の領域d1に保存されている振幅情報Is_21に基づいて、距離インデックス対振幅値の2次元情報を生成し、また、第1記録部33の領域d2の振幅情報Is_22に基づいて、距離インデックス対振幅値の2次元情報を生成する。振幅差分取得部51は、生成した二つの距離インデックス対振幅値の2次元情報に基づいて、任意の距離インデックスの範囲のノイズレベルを比較し、ノイズレベルの差を取得する。
In step ST47, the amplitude
ステップST62において、干渉検出部52は、振幅差分取得部51により取得された差に基づいて、干渉の有無を検出する。干渉が存在する場合(Yes)には、ステップST48に進み、干渉が存在しない場合(No)には、ステップS36およびステップST45に進む。
In step ST<b>62 , the
ステップST48において、干渉検出部52は、第1記録部33の領域d2に保存されている振幅情報Is_22を破棄させる。振幅情報Is_22の破棄は、干渉検出部52が行ってもよいし、干渉検出部52から指示を受け付けた保存処理部32などが行ってもよい。その後、ステップST11に戻る。
In step ST48, the
一方、干渉が存在しなかった場合は、第1実施例と同様に、第2物標判定部25は、第2記録部24に記録されている振幅情報Is_22が取り除かれた振幅情報Isに対して第2物標判定を行う(ステップST36)。また、第1物標判定部34は、第1記録部33の領域d2に保存されている振幅情報Is_22に対して第1物標判定を行う(ステップST45)。
On the other hand, if there is no interference, as in the first embodiment, the second
また、角度演算部35は、ステップST45の工程により第1物標判定を行った結果と、ステップST36の工程により第2物標判定を行った結果とに基づいて、角度演算処理を行う(ステップST37)。
Further, the
このようにして、レーダ装置1は、例えば、他のレーダ装置から干渉を受け、対象物からの反射信号よりも強い信号を受信した場合において、任意の距離インデックスの範囲のノイズレベルを比較することで干渉の有無を判定し、干渉が確認された場合には、第1記録部33に記録されている対象となる振幅情報を破棄して、その後の物標判定を行わず、干渉が確認されなかった場合には、物標判定を行うので、干渉が生じていない振幅情報に対して物標判定を行うことができ、干渉対策を図ることができる。
In this way, the
(第3実施例について_ノイズ対策)
ここで、第1記録部33に保存されている振幅情報は、ノイズ対策に利用してもよい。図16は、第3実施例にかかるノイズ対策の構成の一部を示すブロック図である。
(Regarding the third embodiment_noise countermeasures)
Here, the amplitude information stored in the
レーダ装置1は、算出処理部61を備える。なお、送信部2と、受信部3と、記録部4と、ADC21と、距離演算部22と、速度演算部23と、選択部31と、保存処理部32と、第2物標判定部25と、第1物標判定部34と、角度演算部35の構成と動作は、第1実施例と同様である。
The
算出処理部61は、第1受信信号R1から得られた第1振幅情報と、第2受信信号R2から得られた第1振幅情報とをそれぞれ複素数の四則演算に基づいて平均化または積算した値を算出する。第1物標判定部34は、算出処理部61において平均化または積算された振幅値を用いて物標判定を行う。
The
なお、第1受信信号R1から得られた第1振幅情報は、第1記録部33の領域d1に振幅情報Is_21として記録されているものとする。また、第2受信信号R2から得られた第2振幅情報は、第1記録部33の領域d2に振幅情報Is_22として記録されているものとする。
It is assumed that the first amplitude information obtained from the first received signal R1 is recorded in the area d1 of the
以下に、ノイズ対策について、具体的に説明する。なお、ここでは、一例として、2種類の送信信号を用いる場合について説明するが、3種類以上の送信信号を用いてもよい。3種類以上の送信信号を用いる場合には、受信信号も3種類以上となり、各第1振幅情報は、第1記録部33の領域d1~dxにそれぞれ記録される。
Noise countermeasures will be specifically described below. Here, as an example, a case where two types of transmission signals are used will be described, but three or more types of transmission signals may be used. When three or more types of transmission signals are used, three or more types of reception signals are also used, and each first amplitude information is recorded in areas d1 to dx of the
上述した第2実施例と同様に、領域d1に記録されている複素信号の振幅情報Is_21、および、領域d2に記録されている複素信号の振幅情報Is_22を絶対値に変換し、アンテナ間の平均をとると、距離インデックス対振幅値の2次元情報を作成することができる。そして、この距離インデックス対振幅値の2次元情報を平均化または積算することでノイズの影響を抑制することができる。 As in the second embodiment described above, the amplitude information Is_21 of the complex signal recorded in the area d1 and the amplitude information Is_22 of the complex signal recorded in the area d2 are converted into absolute values, and the average between the antennas , one can create two-dimensional information of distance index versus amplitude value. By averaging or integrating the two-dimensional information of the distance index versus the amplitude value, the influence of noise can be suppressed.
ここで、送信信号S1と送信信号S2を交互に繰り返し送信する第2実施例(ノイズ対策)の処理について説明する。図17は、第3実施例にかかるレーダ装置1による処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下では、FCM方式として説明するが、FCM方式に限定されず、パルス方式でもよい。
Here, the processing of the second embodiment (noise countermeasure) in which the transmission signal S1 and the transmission signal S2 are alternately and repeatedly transmitted will be described. FIG. 17 is a flow chart showing the flow of processing by the
ステップST11~ステップST15、ステップST21、ステップST22は、第1実施例と同様の処理を行う。 Steps ST11 to ST15, steps ST21 and ST22 perform the same processing as in the first embodiment.
ステップST26において、算出処理部61は、算出処理を行う。具体的には、算出処理部61は、第1記録部33の領域d1に記録されている振幅情報Is_21と、領域d2に記録されている振幅情報Is_22のそれぞれを複素数の四則演算に基づいて平均化または積分する。以下では、平均化または積分した情報を振幅情報Iaという。
In step ST26, the
第1物標判定部34は、振幅情報Iaに対して第1物標判定を行う(ステップST25)。第2物標判定部25は、第2記録部24に記録されている振幅情報Is_21が取り除かれた振幅情報Isに対して第2物標判定を行う(ステップST16)。
The first
また、角度演算部35は、ステップST25の工程により第1物標判定を行った結果と、ステップST16の工程により第2物標判定を行った結果とに基づいて、角度演算処理を行う(ステップST17)。具体的には、角度演算部35は、ステップST16とステップST25でピークが検出された距離または速度の少なくとも一方において各アンテナの振幅情報Ia、または、振幅情報Is_21以外の振幅情報Isから得られる位相情報に基づいて物標の角度を求める。
Further, the
また、ステップST31~ステップST35、ステップST41は、第1実施例と同様の処理を行う。 Further, steps ST31 to ST35 and ST41 perform the same processing as in the first embodiment.
ステップST46において、算出処理部61は、算出処理を行う。具体的には、算出処理部61は、第1記録部33の領域d1に記録されている振幅情報Is_21と、領域d2に記録されている振幅情報Is_22のそれぞれを複素数の四則演算に基づいて平均化または積分する。以下では、平均化または積分した情報を振幅情報Iaという。
In step ST46, the
第1物標判定部34は、振幅情報Iaに対して第1物標判定を行う(ステップST45)。第2物標判定部25は、第2記録部24に記録されている振幅情報Is_22が取り除かれた振幅情報Isに対して第2物標判定を行う(ステップST36)。
The first
また、角度演算部35は、ステップST45の工程により第1物標判定を行った結果と、ステップST36の工程により第2物標判定を行った結果とに基づいて、角度演算処理を行う(ステップST37)。具体的には、角度演算部35は、ステップST36とステップST45でピークが検出された距離または速度の少なくとも一方において各アンテナの振幅情報Ia、または、振幅情報Is_22以外の振幅情報Isから得られる位相情報に基づいて物標の角度を求める。
Further, the
このようにして、レーダ装置1は、複素信号の振幅情報を絶対値に変換し、アンテナ間の平均をとり、距離インデックス対振幅値の2次元情報を作成し、この距離インデックス対振幅値の2次元情報を平均化または積算することにより、ノイズの影響を抑制することができる。
In this way, the
(対象物検出方法について)
つぎに、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理するレーダ装置1の対象物検出方法について説明する。図18は、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理する対象物検出方法の手順を示すフローチャートである。
(Regarding object detection method)
Next, an object detection method of the
ステップST71において、送信部2は、第1周波数帯の第1送信信号S1と、第1周波数帯と異なる周波数帯域を有する第2周波数帯の第2送信信号S2との少なくとも2つ以上の周波数帯の信号を送信する(送信工程)。
In step ST71, the transmitting
ステップST72において、受信部3は、ステップST71の工程によって送信され、1または複数の対象物によって反射された第1送信信号S1および第2送信信号S2を、それぞれ第1受信信号R1および第2受信信号R2として受信する(受信工程)。 In step ST72, the receiver 3 converts the first transmission signal S1 and the second transmission signal S2, which were transmitted in the process of step ST71 and reflected by one or more objects, into a first reception signal R1 and a second reception signal R1, respectively. Receive as signal R2 (receiving step).
ステップST73において、距離演算部22は、第1受信信号R1および第2受信信号R2に基づいて、1または複数の対象物との距離情報を算出する(距離演算工程)。
In step ST73, the
ステップST74において、速度演算部23は、第1受信信号R1および第2受信信号R2に基づいて、1または複数の対象物との相対速度情報を算出する(速度演算工程)。
In step ST74, the
ステップST75において、選択部31は、距離情報または相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する(選択工程)。
In step ST75, the
ステップST76において、第1物標判定部34は、第1振幅情報と、振幅情報から第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部4に記録されている第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う(第1物標判定工程)。
In step ST76, the first
ステップST77において、第2物標判定部25は、記録部4に記録されている第2振幅情報に基づいて物標の判定を行う(第2物標判定工程)。
In step ST77, the second
また、第1物標判定工程は、少なくとも第1受信信号R1および第2受信信号R2から得られた第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う。 Further, the first target determination step combines the first amplitude information obtained from at least the first received signal R1 and the second received signal R2, and determines the target based on the combined first amplitude information. I do.
なお、ステップST76とステップST77とは、同時に行われてもよいし、ステップST77をステップST76の前に行ってもよい。 Steps ST76 and ST77 may be performed simultaneously, or step ST77 may be performed before step ST76.
このような構成によれば、対象物検出方法は、第1物標判定工程により、第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された第1振幅情報に基づいて物標の判定を行い、第2物標判定工程により第2振幅情報に基づいて物標の判定を行うため、従来技術のように、複数フレームのデータを平均化して1フレーム分のデータを作成しないので、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理することができる。 According to such a configuration, in the object detection method, the first target determination step combines the first amplitude information, determines the target based on the combined first amplitude information, Since the target object is determined based on the second amplitude information by the 2-target determination process, data for one frame is not created by averaging data of a plurality of frames as in the prior art. The analysis of the information between them can be efficiently processed in a short time.
(プログラムについて)
受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理するプログラムは、主に以下の工程で構成されており、コンピュータ500(ハードウェア)によって実行される。
(About the program)
A program for efficiently processing the analysis of information between a plurality of received frames in a short time mainly consists of the following steps and is executed by the computer 500 (hardware).
工程1(送信工程):第1周波数帯の第1送信信号S1と、第1周波数帯と異なる周波数帯域を有する第2周波数帯の第2送信信号S2との少なくとも2つ以上の周波数帯の信号を送信する工程。 Step 1 (transmitting step): Signals in at least two or more frequency bands, a first transmission signal S1 in a first frequency band and a second transmission signal S2 in a second frequency band having a frequency band different from the first frequency band. the process of sending
工程2(受信工程):工程1によって送信され、1または複数の対象物によって反射された第1送信信号S1および第2送信信号S2を、それぞれ第1受信信号R1および第2受信信号R2として受信する工程。
Step 2 (receiving step): receive the first transmission signal S1 and the second transmission signal S2 transmitted by the
工程3(距離演算工程):第1受信信号R1および第2受信信号R2に基づいて、1または複数の対象物との距離情報を算出する工程。 Step 3 (distance calculation step): A step of calculating distance information to one or more objects based on the first received signal R1 and the second received signal R2.
工程4(速度演算工程):第1受信信号R1および第2受信信号R2に基づいて、1または複数の対象物との相対速度情報を算出する工程。 Step 4 (velocity calculation step): A step of calculating relative velocity information with respect to one or more objects based on the first received signal R1 and the second received signal R2.
工程5(選択工程):距離情報または相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する工程。 Step 5 (selection step): A step of selecting amplitude information corresponding to a specific physical quantity from amplitude information corresponding to distance information or relative velocity information as first amplitude information.
工程6(第1物標判定工程):第1振幅情報と、振幅情報から第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部4に記録されている第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う工程。
Step 6 (First Target Determining Step): The first amplitude information and the second amplitude information obtained by subtracting the first amplitude information from the amplitude information are recorded in the
工程7(第2物標判定工程):記録部4に記録されている第2振幅情報に基づいて物標の判定を行う工程。
Step 7 (second target determination step): a step of performing target determination based on the second amplitude information recorded in the
また、工程6では、少なくとも第1受信信号R1および第2受信信号R2から得られた第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う。 In step 6, the first amplitude information obtained from at least the first received signal R1 and the second received signal R2 is combined, and the target is determined based on the combined first amplitude information.
なお、工程6と工程7とは、同時に行われてもよいし、工程7を工程6の前に行ってもよい。 Steps 6 and 7 may be performed simultaneously, or step 7 may be performed before step 6.
ここで、コンピュータ500の構成と動作について図を用いて説明する。図19は、コンピュータ500の構成を示す図である。コンピュータ500は、図19に示すように、プロセッサ501と、メモリ502と、ストレージ503と、入出力I/F504と、通信I/F505とがバスA上に接続されて構成されている。これらの各構成要素の協働により、本開示に記載される機能、および/または、方法を実現する。
Here, the configuration and operation of
メモリ502は、RAM(Random Access Memory)で構成される。RAMは、揮発メモリまたは不揮発性メモリで構成されている。
The
ストレージ503は、ROM(Read Only Memory)で構成される。ROMは、不揮発性メモリで構成されており、例えば、HDD(Hard Disc Drive)やSSD(Solid State Drive)、Flash Memoryにより実現される。ストレージ503は、上述した記録部4に相当する。ストレージ503には、上述した工程1~工程7で実現されるプログラムなどの各種のプログラムが格納されている。
The
入出力I/F504には、RF回路600が接続されている。RF回路600には、1または複数の送信アンテナ11と、1または複数の受信アンテナ12とが接続されている。RF回路600は、所定の周波数の送信信号を生成する信号生成部14と、送信信号を所定の高周波信号に変調する発振器15と、受信信号と送信信号とをミキシングするミキサ16などの機能を有する。
An
プロセッサ501は、コンピュータ500全体の動作を制御する。プロセッサ501は、ストレージ503からオペレーティングシステムや多様な機能を実現する様々なプログラムをメモリ502にロードし、ロードしたプログラムに含まれる命令を実行する演算装置である。
具体的には、プロセッサ501は、ユーザの操作を受け付けた場合、ストレージ503に格納されているプログラム(例えば、本発明に係るプログラム)を読み出し、読み出したプログラムをメモリ502に展開し、プログラムを実行する。また、プロセッサ501が処理プログラムを実行することにより、送信制御部13と、ADC21と、距離演算部22と、速度演算部23と、選択部31と、保存処理部32と、第2物標判定部25と、第1物標判定部34と、角度演算部35、回転処理部41と、演算処理部42と、振幅差分取得部51と、干渉検出部52と、算出処理部61の各機能が実現される。
Specifically, when receiving a user operation, the
ここで、プロセッサ501の構成について説明する。プロセッサ501は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、これら以外の各種演算装置、またはこれらの組み合わせにより実現される。
Here, the configuration of the
また、本開示に記載される機能、および/または、方法を実現するために、プロセッサ501、メモリ502およびストレージ503などの機能の一部または全部は、専用のハードウェアであるコンピュータ(以下、処理回路という)700で構成されてもよい。図20は、処理回路700の構成を示す図である。処理回路700は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。処理回路700には、RF回路600が接続されている。RF回路600には、1または複数の送信アンテナ11と、1または複数の受信アンテナ12とが接続されている。なお、RF回路600も処理回路700の一部として構成されてもよい。
In addition, in order to implement the functions and/or methods described in the present disclosure, some or all of the functions such as the
また、プロセッサ501は、単一の構成要素として説明したが、これに限られず、複数の物理的に別体のプロセッサの集合により構成されてもよい。本明細書において、プロセッサ501によって実行されるとして説明されるプログラムまたは当該プログラムに含まれる命令は、単一のプロセッサ501で実行されてもよいし、複数のプロセッサにより分散して実行されてもよい。また、プロセッサ501によって実行されるプログラムまたは当該プログラムに含まれる命令は、複数の仮想プロセッサにより実行されてもよい。
Moreover, although the
通信I/F505は、所定の通信規格(例えば、CAN(Controller Area Network))に準拠したインターフェースであり、有線または無線により外部装置(例えば、ECU(Electronic Control Unit))と通信を行う。
The communication I/
このようにして、信号処理プログラムは、コンピュータ500,700で実行されることにより、第1物標判定工程により、第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された第1振幅情報に基づいて物標の判定を行い、第2物標判定工程により第2振幅情報に基づいて物標の判定を行うため、従来技術のように、複数フレームのデータを平均化して1フレーム分のデータを作成しないので、受信した複数のフレーム間の情報の解析を短い時間で効率的に処理することができる。
In this way, the signal processing program is executed by the
以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。 As described above, some of the embodiments of the present application have been described in detail with reference to the drawings, but these are examples, and various modifications, including the embodiments described in the section of the disclosure of the present invention, can be made based on the knowledge of those skilled in the art. It is possible to carry out the present invention in other forms with modifications and improvements.
1 レーダ装置
2 送信部
3 受信部
4 記録部
11 送信アンテナ
12 受信アンテナ
13 送信制御部
14 信号生成部
15 発振器
16 ミキサ
21 ADC
22 距離演算部
23 速度演算部
24 第2記録部
25 第2物標判定部
31 選択部
32 保存処理部
33 第1記録部
34 第1物標判定部
35 角度演算部
41 回転処理部
42 演算処理部
51 振幅差分取得部
52 干渉検出部
61 算出処理部
1
22
Claims (14)
前記送信部によって送信され、1または複数の対象物によって反射された前記第1送信信号および前記第2送信信号を、それぞれ第1受信信号および第2受信信号として受信する受信部と、
前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との距離情報を算出する距離演算部と、
前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との相対速度情報を算出する速度演算部と、
前記距離情報または前記相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する選択部と、
前記第1振幅情報と、前記振幅情報から前記第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部と、
前記記録部に記録されている前記第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う第1物標判定部と、
前記記録部に記録されている前記第2振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う第2物標判定部と、
を備え、
前記第1物標判定部は、少なくとも前記第1受信信号および第2受信信号から得られた前記第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された前記第1振幅情報に基づいて前記物標の判定を行うレーダ装置。 a transmitter that transmits signals in at least two or more frequency bands, a first transmission signal in a first frequency band and a second transmission signal in a second frequency band having a frequency band different from the first frequency band;
a receiver that receives the first transmission signal and the second transmission signal transmitted by the transmitter and reflected by one or more objects as a first reception signal and a second reception signal, respectively;
a distance calculation unit that calculates distance information from one or more objects based on the first received signal and the second received signal;
a speed calculation unit that calculates relative speed information with respect to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal;
a selection unit that selects, as first amplitude information, amplitude information corresponding to a specific physical quantity from amplitude information corresponding to the distance information or the relative velocity information;
a recording unit that respectively records the first amplitude information and second amplitude information that is information obtained by removing the first amplitude information from the amplitude information;
a first target determination unit that determines a target based on the first amplitude information recorded in the recording unit;
a second target determination unit that determines the target based on the second amplitude information recorded in the recording unit;
with
The first target determination unit combines the first amplitude information obtained from at least the first received signal and the second received signal, and determines the target based on the combined first amplitude information. A radar device that makes judgments.
前記第1記録部は、すでに記録されている前記第1振幅情報の周波数帯と、新たに選択した第1振幅情報の周波数帯とが同じである場合、新たに選択した前記第1振幅情報を更新して記録する請求項1に記載のレーダ装置。 The recording unit has a first recording unit that records the first amplitude information and a second recording unit that records the second amplitude information,
When the frequency band of the first amplitude information already recorded is the same as the frequency band of the newly selected first amplitude information, the first recording unit stores the newly selected first amplitude information. 2. The radar device according to claim 1, wherein the data is updated and recorded.
前記第1記録部は、すでに記録されている前記第1振幅情報の周波数帯と、新たに選択した第1振幅情報の周波数帯とが異なる場合、それぞれの第1振幅情報を記録する請求項1または2に記載のレーダ装置。 The recording unit has a first recording unit that records the first amplitude information and a second recording unit that records the second amplitude information,
2. When the frequency band of the first amplitude information that has already been recorded differs from the frequency band of the newly selected first amplitude information, the first recording unit records each of the first amplitude information. Or the radar device according to 2.
前記回転処理部によって少なくとも一方が回転された前記第1周波数帯の送信信号から得られた前記第1振幅情報および前記第2周波数帯の送信信号から得られた前記第1振幅情報を加算または減算する演算処理部とを備え、
前記第1物標判定部は、前記演算処理部で処理された結果に基づいて物標の判定を行う請求項1から3のいずれか一項に記載のレーダ装置。 said first amplitude information obtained from a transmitted signal in said first frequency band in response to a predetermined phase angle corresponding to at least one predetermined distance and said first frequency band or said second frequency band; and a rotation processing unit that performs a process of rotating at least one of the first amplitude information obtained from the transmission signal of the second frequency band on an IQ plane;
addition or subtraction of the first amplitude information obtained from the transmission signal of the first frequency band, at least one of which is rotated by the rotation processing unit, and the first amplitude information obtained from the transmission signal of the second frequency band; and an arithmetic processing unit that
The radar device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first target determination unit determines a target based on the result processed by the arithmetic processing unit.
前記所定の距離とは、当該レーダ装置から前記車両のバンパーまでの距離に対応するように選択された距離である請求項4または5に記載のレーダ装置。 A radar device mounted on a vehicle,
6. A radar system according to claim 4 or 5, wherein said predetermined distance is a distance selected to correspond to a distance from said radar system to a bumper of said vehicle.
前記振幅差分取得部によって取得された前記振幅差が所定の閾値以上である場合に、干渉の発生を検出する干渉検出部と、を備える請求項1から3のいずれか一項に記載のレーダ装置。 an amplitude difference acquisition unit configured to acquire an amplitude difference within a predetermined distance range based on the first amplitude information obtained from the first received signal and the first amplitude information obtained from the second received signal; ,
4. The radar device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an interference detection unit that detects occurrence of interference when the amplitude difference acquired by the amplitude difference acquisition unit is equal to or greater than a predetermined threshold. .
前記第1物標判定部は、前記算出処理部において平均化または積算された振幅値を用いて物標判定を行う請求項1から3のいずれか一項に記載のレーダ装置。 A calculation processing unit that calculates a value obtained by averaging or integrating the first amplitude information obtained from the first received signal and the first amplitude information obtained from the second received signal,
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the first target determination section performs target determination using amplitude values averaged or integrated in the calculation processing section.
前記送信工程によって送信され、1または複数の対象物によって反射された前記第1送信信号および前記第2送信信号を、それぞれ第1受信信号および第2受信信号として受信する受信工程と、
前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との距離情報を算出する距離演算工程と、
前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との相対速度情報を算出する速度演算工程と、
前記距離情報または前記相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する選択工程と、
前記第1振幅情報と、前記振幅情報から前記第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部に記録されている前記第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う第1物標判定工程と、
前記記録部に記録されている前記第2振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う第2物標判定工程と、
を備え、
前記第1物標判定工程は、少なくとも前記第1受信信号および第2受信信号から得られた前記第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された前記第1振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う対象物検出方法。 a transmitting step of transmitting signals in at least two or more frequency bands, a first transmission signal in a first frequency band and a second transmission signal in a second frequency band having a frequency band different from the first frequency band;
a receiving step of receiving the first transmission signal and the second transmission signal transmitted by the transmitting step and reflected by one or more objects as a first reception signal and a second reception signal, respectively;
a distance calculation step of calculating distance information from one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal;
a speed calculation step of calculating relative speed information with respect to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal;
a selection step of selecting, as first amplitude information, amplitude information corresponding to a specific physical quantity from amplitude information corresponding to the distance information or the relative velocity information;
A target object is detected based on the first amplitude information recorded in a recording unit that respectively records the first amplitude information and the second amplitude information obtained by removing the first amplitude information from the amplitude information. a first target object determination step of performing determination;
a second target determination step of determining the target based on the second amplitude information recorded in the recording unit;
with
The first target determination step combines the first amplitude information obtained from at least the first received signal and the second received signal, and determines the target based on the combined first amplitude information. Object detection method for determination.
第1周波数帯の第1送信信号と、前記第1周波数帯と異なる周波数帯域を有する第2周波数帯の第2送信信号との少なくとも2つ以上の周波数帯の信号を送信する送信工程と、
前記送信工程によって送信され、1または複数の対象物によって反射された前記第1送信信号および前記第2送信信号を、それぞれ第1受信信号および第2受信信号として受信する受信工程と、
前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との距離情報を算出する距離演算工程と、
前記第1受信信号および第2受信信号に基づいて、1または複数の前記対象物との相対速度情報を算出する速度演算工程と、
前記距離情報または前記相対速度情報に対応する振幅情報の中から特定の物理量に対応する振幅情報を第1振幅情報として選択する選択工程と、
前記第1振幅情報と、前記振幅情報から前記第1振幅情報を除いた情報である第2振幅情報と、をそれぞれ記録する記録部に記録されている前記第1振幅情報に基づいて物標の判定を行う第1物標判定工程と、
前記記録部に記録されている前記第2振幅情報に基づいて前記物標の判定を行う第2物標判定工程と、を実行させるためのプログラムであって、
前記第1物標判定工程は、少なくとも前記第1受信信号および第2受信信号から得られた前記第1振幅情報を複合するとともに、当該複合された前記第1振幅情報に基づいて前記物標の判定を行うプログラム。 to the computer,
a transmitting step of transmitting signals in at least two or more frequency bands, a first transmission signal in a first frequency band and a second transmission signal in a second frequency band having a frequency band different from the first frequency band;
a receiving step of receiving the first transmission signal and the second transmission signal transmitted by the transmission step and reflected by one or more objects as a first reception signal and a second reception signal, respectively;
a distance calculation step of calculating distance information from one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal;
a speed calculation step of calculating relative speed information with respect to one or more of the objects based on the first received signal and the second received signal;
a selection step of selecting, as first amplitude information, amplitude information corresponding to a specific physical quantity from amplitude information corresponding to the distance information or the relative velocity information;
A target object is detected based on the first amplitude information recorded in a recording unit that respectively records the first amplitude information and the second amplitude information obtained by removing the first amplitude information from the amplitude information. a first target object determination step of performing determination;
A program for executing a second target determination step of determining the target based on the second amplitude information recorded in the recording unit,
The first target determination step combines the first amplitude information obtained from at least the first received signal and the second received signal, and determines the target based on the combined first amplitude information. A program that makes judgments.
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