JP3394941B2 - FM-CW radar device - Google Patents

FM-CW radar device

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JP3394941B2
JP3394941B2 JP2000143346A JP2000143346A JP3394941B2 JP 3394941 B2 JP3394941 B2 JP 3394941B2 JP 2000143346 A JP2000143346 A JP 2000143346A JP 2000143346 A JP2000143346 A JP 2000143346A JP 3394941 B2 JP3394941 B2 JP 3394941B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、三角波状の変調信
号に基づいてFM変調された連続波を出力し、前方に位
置する障害物との距離を求めるFM−CWレーダ装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an FM-CW radar device that outputs a continuous wave that is FM-modulated based on a triangular-wave-shaped modulation signal to obtain the distance to an obstacle located in front.

【0002】[0002]

【従来の技術】FM−CWレーダ装置としては、三角波
状の変調信号に基づいてFM変調された連続波を送信波
として前方に位置する自動車などの障害物に向けて送信
し、障害物によって反射した受信波と予め分離された送
信波とを混合することでビート信号を得ることができ
る。
2. Description of the Related Art An FM-CW radar device transmits a continuous wave, which is FM-modulated based on a triangular-wave-shaped modulation signal, as a transmission wave toward an obstacle such as an automobile located in front and is reflected by the obstacle. A beat signal can be obtained by mixing the received wave and the previously separated transmission wave.

【0003】このビート信号を、例えばFFTのような
周波数解析手法を用いてピーク周波数とピークレベルを
算出し、その後ピークペアリングおよびグルーピングな
どの認識処理を行うことで障害物との距離および相対速
度を算出することができる。
A peak frequency and a peak level of this beat signal are calculated by using a frequency analysis method such as FFT, and then recognition processing such as peak pairing and grouping is performed to detect the distance and relative speed to an obstacle. Can be calculated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このときビート信号を
サンプリングするためのA/D変換処理とFFT演算処
理に要する時間がシステム全体の処理時間に対して大き
な比率を占めてしまうために、解析可能な最大検知周波
数を限界まで狭めたり、FFT演算に用いるポイント数
をシステムに影響を与えない最小限で処理し、残りの処
理時間内でターゲットを検出しなければならないという
問題点があった。
At this time, since the time required for the A / D conversion processing for sampling the beat signal and the FFT calculation processing occupies a large ratio with respect to the processing time of the entire system, it is possible to analyze. However, there is a problem in that the maximum detection frequency must be narrowed to the limit, or the number of points used for FFT calculation must be processed to the minimum that does not affect the system, and the target must be detected within the remaining processing time.

【0005】また、解析可能な最大検知周波数を広くと
ることができないために、従来、検出されるべきでない
高速道路上の高架案内板などの反射波やカーブにおける
側壁および標識、中央分離帯の反射波が、高周波帯域に
ナイキスト周波数を軸に折り返す形で表れ、ターゲット
を検出する際に誤検知してしまうという問題点があっ
た。
In addition, since the maximum detectable frequency that can be analyzed cannot be widened, the reflected wave from an elevated guide plate on a highway, which should not be detected in the past, the side wall and a sign in a curve, and the reflection of a median strip. There is a problem that the waves appear in the high frequency band in a form of folding back around the Nyquist frequency, and the target is erroneously detected.

【0006】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、ビート信号のA/DサンプリングとFFT演算を高
速に、効率良く処理できる、高精度なFM−CWレーダ
装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a highly accurate FM-CW radar device capable of efficiently processing A / D sampling and FFT calculation of a beat signal at high speed. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、三角波状の変
調信号に基づいてFM変調された連続波を送信波として
前方に位置する障害物に向けて送信し、障害物によって
反射した受信波と予め分離された送信波とを混合するこ
とで得られたビート信号をA/D変換器によりサンプリ
ングし、FFT演算処理を用いてピーク周波数とピーク
レベルを算出し、その後ピークペアリングおよびグルー
ピングなどの認識処理を行うことで障害物との距離およ
び相対速度を算出するFM−CWレーダ装置において、
前記ビート信号を前記A/D変換器によりサンプリング
して得られたA/D変換値をDMAにより転送してFF
T演算処理を行い、最も近距離に検出された障害物の距
離と予め設定した閾値とを比較し前方にあると判定され
た場合、前記A/D変換値を取り直すことなく、検出さ
れた方向付近のみサンプリングしたA/D変換値を間引
く間隔を変更して再度FFT演算処理を行うことを特徴
とする。
According to the present invention, a continuous wave that is FM-modulated based on a triangular-wave-shaped modulation signal is transmitted as a transmission wave toward an obstacle located in front, and a reception wave reflected by the obstacle is transmitted. The beat signal obtained by mixing the separated transmission wave with the pre-separated transmission wave is sampled by the A / D converter, the peak frequency and the peak level are calculated using the FFT calculation process, and then the peak pairing and the grouping are performed. In the FM-CW radar device that calculates the distance and relative speed to an obstacle by performing the recognition process of
The A / D converted value obtained by sampling the beat signal by the A / D converter is transferred by DMA to FF.
When the T arithmetic processing is performed and the distance of the obstacle detected at the shortest distance is compared with a preset threshold value and it is determined that the obstacle is ahead, the detected direction is obtained without re-taking the A / D conversion value. It is characterized in that the FFT calculation processing is performed again by changing the interval for thinning out the A / D converted values sampled only in the vicinity.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0009】図1は、FM−CWレーダ装置の基本構成
を示す図であり、図2は、本発明を適用したレーダ装置
の実施の形態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an FM-CW radar device, and FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a radar device to which the present invention is applied.

【0010】まず、図1を参照すると、FM−CWレー
ダ装置の基本構成図が示されている。FM−CWレーダ
装置は、三角波状の変調信号を発生させる変調信号発生
器1と、変調信号に基づき周波数変調を行う電圧制御発
振器2と、連続した送信波を送信する送信アンテナ3
と、前方の障害物で反射した受信波を受信する受信アン
テナ4と、予め送信波を分離させる方向性結合器5と、
分離された送信波と受信波とをミキシングする混合器6
とを備え、混合器6からビート信号を生成することを特
徴とする。
First, referring to FIG. 1, there is shown a basic configuration diagram of an FM-CW radar device. The FM-CW radar device includes a modulation signal generator 1 that generates a triangular-wave modulation signal, a voltage-controlled oscillator 2 that performs frequency modulation based on the modulation signal, and a transmission antenna 3 that transmits a continuous transmission wave.
A receiving antenna 4 for receiving a received wave reflected by an obstacle in front, and a directional coupler 5 for separating the transmitted wave in advance,
Mixer 6 for mixing the separated transmission wave and reception wave
And a beat signal is generated from the mixer 6.

【0011】このビート信号は、図2に示す本発明を適
用したレーダ装置のLPF7、増幅器8、A/D変換器
9、DMA10を介して、周波数解析処理11に送出さ
れる。
This beat signal is sent to the frequency analysis processing 11 via the LPF 7, the amplifier 8, the A / D converter 9 and the DMA 10 of the radar apparatus to which the present invention shown in FIG. 2 is applied.

【0012】周波数解析処理11では、DMA10によ
って転送されたA/D変換器9のビート信号の離散値デ
ータをFFT(Fast Fourier Trans
form)などの周波数解析手法を用い、処理すること
でスペクトラムを抽出する。その後、ターゲット認識処
理12においてスペクトラムのピークペアリングおよび
グルーピングなどを行い、障害物との距離および相対速
度を算出する。
In the frequency analysis processing 11, the discrete value data of the beat signal of the A / D converter 9 transferred by the DMA 10 is converted into FFT (Fast Fourier Trans).
The spectrum is extracted by processing using a frequency analysis method such as form). Then, in the target recognition process 12, peak pairing and grouping of the spectrum are performed to calculate the distance and relative speed to the obstacle.

【0013】誤検出判別処理13は、レーダ装置に最も
近い障害物までの距離と予め設定した閾値とを比較し、
解析可能な最大検知周波数よりも高周波だと思われるス
ペクトラムを障害物として確定しないよう瞬時に判別処
理を行う。
The erroneous detection discrimination processing 13 compares the distance to the obstacle closest to the radar device with a preset threshold value,
Instantaneous discrimination processing is performed so that a spectrum that appears to be higher than the maximum detectable frequency can not be determined as an obstacle.

【0014】危険判別器14は、前記障害物との距離お
よび相対速度から障害物に対する危険度を判別し、警報
器15にて、判別された危険度に応じて運転者に対して
警報表示あるいは警報音を発して警告する。
The danger discriminator 14 discriminates the degree of danger to the obstacle from the distance and the relative speed with respect to the obstacle, and the alarm 15 displays an alarm to the driver according to the discriminated degree of danger. A warning sound is emitted to warn.

【0015】まず、図2に示すA/D変換器9の動作に
ついて説明する。LPF7および増幅器8を介したビー
ト信号をA/D変換器9で、ある一定周期τによりサン
プリングした場合、原信号に含まれている細かな変化ま
では抽出されない。つまり、サンプリング周期τによっ
て定まる上限の周波数以上の成分は、サンプリングされ
たデータに含まれないことになる。この上限の周波数
は、ナイキスト周波数と呼ばれており、サンプリング周
波数の1/2の周波数となる。
First, the operation of the A / D converter 9 shown in FIG. 2 will be described. When the beat signal that has passed through the LPF 7 and the amplifier 8 is sampled by the A / D converter 9 at a certain constant period τ, even a minute change included in the original signal is not extracted. In other words, the components above the upper limit frequency determined by the sampling period τ are not included in the sampled data. This upper limit frequency is called the Nyquist frequency, which is half the sampling frequency.

【0016】仮に連続信号にナイキスト周波数以上の成
分が含まれていたとした場合、その高調波成分のサンプ
ル値データは、低周波成分に対するデータと区別ができ
なくなる。言い換えれば、連続信号に含まれる周波数成
分を正しくサンプル値データとして得るためには、少な
くとも1周期分の波形に対し上限と下限の2つのサンプ
ル値データが必要となる。したがって、FM−CWレー
ダ装置では、A/D変換に用いるサンプリング周波数を
変更することでビート信号の解析可能な最大検知周波数
も同時に変更する。
If the continuous signal contains a component having a frequency higher than the Nyquist frequency, the sample value data of the higher harmonic component cannot be distinguished from the data of the low frequency component. In other words, in order to correctly obtain the frequency component contained in the continuous signal as sample value data, two sample value data of the upper limit and the lower limit are required for the waveform of at least one cycle. Therefore, in the FM-CW radar device, by changing the sampling frequency used for A / D conversion, the maximum detectable frequency for analyzing the beat signal is also changed.

【0017】ここでビート信号fbの算出式を説明す
る。ビート信号fbは、送信波と受信波の差によって求
められるが、相対速度がある場合は、ドップラー効果に
よって、受信波は送信波に対しシフトする。このときビ
ート信号fbは、次式のように反射波に含まれる距離成
分frとドップラーシフトによる速度成分fdの和ある
いは差によって与えられる。
Here, the formula for calculating the beat signal fb will be described. The beat signal fb is obtained by the difference between the transmitted wave and the received wave, but when there is a relative velocity, the received wave shifts with respect to the transmitted wave due to the Doppler effect. At this time, the beat signal fb is given by the sum or difference of the distance component fr included in the reflected wave and the velocity component fd due to the Doppler shift as in the following equation.

【0018】[0018]

【数1】 [Equation 1]

【0019】ただし、ΔF:周波数変調幅[Hz] fm:変調周波数[Hz] R:FM−CWレーダ装置から障害物までの距離[m] C:光速[m/sec] V:FM−CWレーダ装置に対する障害物の相対速度
[m/sec] fo:搬送波周波数[Hz] ここで、上昇区間のピーク周波数をfdpkup、下降
区間のピーク周波数をfdpkdnとすると
[Delta] F: Frequency modulation width [Hz] fm: Modulation frequency [Hz] R: Distance from FM-CW radar device to obstacle [m] C: Speed of light [m / sec] V: FM-CW radar Relative velocity of the obstacle with respect to the device [m / sec] fo: Carrier frequency [Hz] Here, when the peak frequency of the rising section is fdpkup and the peak frequency of the falling section is fdpkdn

【0020】[0020]

【数2】 [Equation 2]

【0021】で与えられ、次式により障害物までの距離
Rおよび相対速度Vが求められる。
The distance R to the obstacle and the relative speed V are determined by the following equations.

【0022】[0022]

【数3】 [Equation 3]

【0023】つまり、FFT演算処理後の障害物認識処
理により多くの処理時間をあてることは、変調周波数を
高周波にすることで実現できるが、式(1)の最大検知
距離Rの関係から、A/Dサンプリング周波数も必然的
に高周波となってしまう。
In other words, it is possible to give more processing time to the obstacle recognition processing after the FFT calculation processing by setting the modulation frequency to a high frequency, but from the relationship of the maximum detection distance R of the equation (1), A The / D sampling frequency also inevitably becomes a high frequency.

【0024】そのため、結局A/D変換処理とFFT演
算処理は、並列に処理することがほとんどできなくな
り、変調周波数とA/Dサンプリング周波数を変更する
前と比べて処理時間に差が得られなかった。
Therefore, after all, the A / D conversion processing and the FFT operation processing can hardly be processed in parallel, and the processing time is not different from that before the modulation frequency and the A / D sampling frequency are changed. It was

【0025】そこで、本発明の第1の実施の形態では、
図3に示すように、A/D変換の結果をDMAによる転
送とし、CPUにA/D変換処理に要する負担をなくす
ことで、FFT演算処理および認識処理を、これまで以
上に有効に活用させることを可能としている。
Therefore, in the first embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 3, the result of the A / D conversion is transferred by DMA, and the load required for the A / D conversion processing on the CPU is eliminated, so that the FFT operation processing and the recognition processing are utilized more effectively than ever. It is possible.

【0026】これは、同時にA/D変換処理に要する負
担がなくなる関係から、A/D変換器が可能なサンプリ
ング限界値でビート信号をサンプリングし、後々の処理
の中でこのA/D変換値を最適値で間引いてFFT演算
処理することがシステム全体の処理時間に何ら影響を与
えずに行うことが可能となる。
Since the load required for the A / D conversion processing is eliminated at the same time, the beat signal is sampled at a sampling limit value that the A / D converter can perform, and this A / D conversion value is processed in the subsequent processing. It is possible to perform the FFT operation processing by thinning out the optimum value without affecting the processing time of the entire system.

【0027】次に、第1の実施の形態に係るDMA10
の動作について詳細に説明する。図3は、第1の実施の
形態に係るDMAを用いたA/Dサンプリングデータの
転送を説明するブロック図である。
Next, the DMA 10 according to the first embodiment.
The operation of will be described in detail. FIG. 3 is a block diagram illustrating transfer of A / D sampling data using the DMA according to the first embodiment.

【0028】従来、FFT演算処理とA/D変換処理が
並列に処理できないために、全体の処理時間がどうして
も長くなり、システム全体に大きな影響を与えていた。
そこで、本発明では、図3に示すように、DMAが外部
バスを使用して外部SRAMへA/D変換値を自動転送
している間に、CPUは内部バスを使用して並列処理を
可能としている。当然、CPUは外部バスを使用し、外
部SRAMも使用できる。したがって、全体の処理時間
が大幅に短縮され、更新周期をより高速にしたリアルタ
イム処理が可能となる。
Conventionally, since the FFT operation processing and the A / D conversion processing cannot be processed in parallel, the entire processing time is inevitably lengthened, which has a great influence on the entire system.
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3, while the DMA uses the external bus to automatically transfer the A / D converted value to the external SRAM, the CPU can use the internal bus to perform parallel processing. I am trying. Of course, the CPU uses an external bus and can also use an external SRAM. Therefore, the entire processing time is significantly shortened, and real-time processing with a faster update cycle becomes possible.

【0029】次に、本発明の第2の実施の形態に係る誤
判別処理13について詳細に説明する。図4、図5は、
第2の実施の形態に係る解析可能な最大検知周波数より
も高周波だと思われるスペクトラムを判別し、その結果
に基づいて解析可能な最大検知距離を引き上げ、ターゲ
ットとして確定するかを瞬時に判別する誤検出判別処理
のフローチャートおよび説明図である。
Next, the erroneous discrimination processing 13 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail. 4 and 5 show
A spectrum that is considered to have a higher frequency than the maximum analyzable detection frequency according to the second embodiment is discriminated, and based on the result, the maximum analyzable detection distance is increased, and it is instantly discriminated whether or not it is decided as a target. It is a flow chart and an explanatory view of erroneous detection discrimination processing.

【0030】図4において、まず、最も近距離に検出さ
れた障害物が規定の閾値よりも前方にあると判別された
場合(S101)、検出された方向付近のみサンプリン
グしたA/D変換値を間引く間隔を変更してFFT演算
処理を行う(S102)。再度、同じ周波数位置にター
ゲットを検出したか否かを判別し(S103)、同じ位
置にターゲットを検出した場合には、ターゲットとして
確定する(S105)。同じ位置にターゲットを検出し
ない場合は、次に近距離に検出されたターゲットを最近
距離ターゲットとする(S104)。
In FIG. 4, first, when it is determined that the obstacle detected at the shortest distance is in front of the specified threshold value (S101), the A / D conversion value sampled only in the vicinity of the detected direction is calculated. The thinning interval is changed to perform the FFT calculation process (S102). It is again determined whether or not the target has been detected at the same frequency position (S103), and if the target has been detected at the same position, the target is determined (S105). When the target is not detected at the same position, the target detected at the next short distance is set as the closest distance target (S104).

【0031】第2の実施の形態においては、最も近距離
に検出されたスペクトラムが予め設定した閾値よりも前
方にあると判別された場合、再度検出された方向付近の
み前回のサンプリング周波数と異なる間引き率のA/D
変換値を、同じ時間にサンプリングしたA/D変換値か
ら用いてFFT演算を行うことによって、そのターゲッ
トが解析可能な最大検出周波数よりも低い真の障害物で
あるかを瞬時に判別することができる。
In the second embodiment, when it is determined that the spectrum detected at the shortest distance is ahead of the preset threshold value, the thinning-out different from the previous sampling frequency is performed only near the direction detected again. A / D of rate
By performing the FFT operation using the converted value from the A / D converted values sampled at the same time, it is possible to instantly determine whether the target is a true obstacle lower than the maximum detectable frequency that can be analyzed. it can.

【0032】このとき特徴として再度ビート信号をA/
Dサンプリングし直すことなくサンプリング周波数のみ
を変更してFFT演算処理を行なっているため、図4の
誤検出判別処理のフローチャートにおけるS103に示
すように、再度同じ周波数位置にターゲットを検出され
たかという判別を1回行えばよく、誤検出を避けるため
に複数回連続して判断する必要がない。
At this time, the characteristic is that the beat signal is again A /
Since the FFT calculation process is performed by changing only the sampling frequency without re-D-sampling, it is determined whether the target is detected again at the same frequency position as shown in S103 in the flowchart of the erroneous detection determination process in FIG. Need only be performed once, and it is not necessary to make multiple determinations in succession to avoid erroneous detection.

【0033】また、上述したように、A/D変換処理を
DMAによって処理しているため、これまでの処理より
も、より高速にかつ瞬時に障害物の虚像を判別すること
が可能となる。
Further, as described above, since the A / D conversion process is performed by the DMA, it is possible to determine the virtual image of the obstacle more quickly and instantly than the conventional processes.

【0034】図5は、図4のフローチャートを図式化し
たものである。予め高速なサンプリング周波数によって
DMA転送されたA/D変換値をFFT演算処理した結
果、スペクトラムが仮に図5の30kHz付近に検出さ
れ、更にそのスペクトラムが最も近距離に検出されたと
する。
FIG. 5 is a diagrammatic representation of the flowchart of FIG. It is assumed that, as a result of the FFT operation processing of the A / D conversion value DMA-transferred in advance at a high sampling frequency, the spectrum is temporarily detected at around 30 kHz in FIG. 5 and further the spectrum is detected at the shortest distance.

【0035】このとき仮にサンプリング周波数を200
kHzとするとナイキスト周波数が100kHzとなる
ため、スペクトラムが虚像であったとすると170kH
zの虚像は、図5に示す30kHzの位置に検出され
る。そのため、最も近距離に検出された障害物が虚像で
あるにもかかわらず、障害物として判断してしまうこと
となる。
At this time, the sampling frequency is temporarily set to 200.
If the frequency is kHz, the Nyquist frequency is 100 kHz, so if the spectrum is a virtual image, 170 kHz
The virtual image of z is detected at the position of 30 kHz shown in FIG. Therefore, even if the obstacle detected at the shortest distance is a virtual image, it will be judged as an obstacle.

【0036】従来、ここでサンプリング周波数を変えて
虚像の検出される位置を変えることで、そのスペクトラ
ムが虚像であるか否かを判別できたが、再度A/D変換
値を取り直すことで微妙に誤差やバラツキが生じるた
め、数サイクル連続して成立するかといった時系列的に
処理する必要があった。
Conventionally, it has been possible to determine whether or not the spectrum is a virtual image by changing the sampling frequency and changing the position where the virtual image is detected. However, by re-taking the A / D conversion value again, it is delicate. Since errors and variations occur, it is necessary to perform time-series processing such as whether or not it is established for several consecutive cycles.

【0037】しかし、本発明では、予め高速なサンプリ
ング周波数によってA/D変換値を得ているため、前回
と異なる間引き率によって同じデータを異なるサンプリ
ング周波数によって処理することで、瞬時にかつ的確に
虚像であるか否かを判別することができる。
However, in the present invention, since the A / D conversion value is obtained in advance by the high sampling frequency, the same data is processed by the different sampling frequency by the thinning rate different from the previous time, so that the virtual image can be instantly and accurately obtained. Can be determined.

【0038】上記を例えると、間引き率によって100
kHzのサンプリング周波数を150kHzへ変更する
ことで、最も近距離に検出された障害物が虚像であれば
130kHzの位置で必ず検出されるからである。この
とき、当然、虚像でなければ前回と同様に30kHzの
位置に検出される。
Comparing the above, the thinning rate is 100.
This is because by changing the sampling frequency of kHz to 150 kHz, if the obstacle detected at the shortest distance is a virtual image, it will always be detected at the position of 130 kHz. At this time, naturally, if it is not a virtual image, it is detected at the position of 30 kHz as in the previous time.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、従来ビ
ート信号のA/Dサンプリング処理とFFT演算処理に
要していた処理時間をDMA転送に基づき処理すること
で、FFT演算処理および障害物を確定する認識処理に
専念することができ、これまで以上にシステム全体の処
理時間を有効に活用することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the processing time required for the A / D sampling processing and the FFT calculation processing of the beat signal in the related art is processed based on the DMA transfer, so that the FFT calculation processing and the obstacle are prevented. It is possible to concentrate on the recognition processing for fixing the object, and it is possible to more effectively utilize the processing time of the entire system than ever before.

【0040】同時に、DMA転送を用いることでA/D
サンプリングの限界値でA/D変換できるため、後々そ
のA/D変換値を適当に間引くことがシステム全体の処
理時間に何ら影響を与えることなく、任意のサンプリン
グデータを得ることが可能となる。
At the same time, by using DMA transfer, A / D
Since the A / D conversion can be performed by the sampling limit value, it is possible to obtain arbitrary sampling data without appropriately affecting the processing time of the entire system by thinning out the A / D conversion value afterwards.

【0041】また、従来検出されるべきでない高速道路
上の高架案内板やカーブでの側壁および標識、中央分離
帯の反射波が高周波帯域にナイキスト周波数を軸に折り
返す形で表れ、ターゲットを検出する際に誤検知してし
まうという問題点があったが、最も近距離に検出された
障害物の距離と予め設定した閾値とを比較し前方にある
と判定された場合、A/D変換値を取り直すことなく前
回と異なるサンプリングデータを用いて再度FFT演算
処理を行なうことで、そのターゲットが解析可能な最大
検出周波数よりも低い真の障害物であるかどうかを、従
来の処理よりも高速にかつ瞬時に判別することが可能と
なる。
Further, the reflected wave of the elevated guide plate on the highway, the side wall and the sign of the curve, and the central separator, which should not be detected in the past, appears in the high frequency band in the form of folding back around the Nyquist frequency to detect the target. There was a problem of false detection at this time, but if it is determined that the obstacle distance detected at the shortest distance is in front of a threshold value set in advance, the A / D conversion value is By performing FFT operation processing again using sampling data different from the previous time without retaking, it is possible to determine whether or not the target is a true obstacle lower than the maximum detectable frequency that can be analyzed at a higher speed than conventional processing. It is possible to make an instant determination.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】FM−CWレーダ装置の基本構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an FM-CW radar device.

【図2】本発明を適用したFM−CWレーダ装置の実施
の形態を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of an FM-CW radar device to which the present invention has been applied.

【図3】第1の実施の形態に係るDMAを用いたA/D
サンプリングデータの転送を説明するブロック図であ
る。
FIG. 3 A / D using DMA according to the first embodiment
It is a block diagram explaining transfer of sampling data.

【図4】第2の実施の形態に係る誤検出判別処理を説明
するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating erroneous detection determination processing according to the second embodiment.

【図5】第2の実施の形態に係る誤検出判別処理を説明
する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating erroneous detection determination processing according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 変調信号発生器 2 電圧制御発振器 3 送信アンテナ 4 受信アンテナ 5 方向性結合器 6 混合器 7 LPF 8 増幅器 9 A/D変換器 10 DMA 11 周波数解析処理 12 ターゲット認識処理 13 誤検出判別処理 14 危険判別器 15 警報器 1 Modulation signal generator 2 Voltage controlled oscillator 3 transmitting antenna 4 receiving antenna 5 directional coupler 6 mixer 7 LPF 8 amplifier 9 A / D converter 10 DMA 11 Frequency analysis processing 12 Target recognition processing 13 False detection discrimination processing 14 Risk classifier 15 alarm

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−43343(JP,A) 特開 平7−151852(JP,A) 特開 平6−160512(JP,A) 特開 平6−167565(JP,A) 特開 平9−133765(JP,A) 特開 平11−281735(JP,A) 特開 平6−51055(JP,A) 特開 平7−77574(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-43343 (JP, A) JP-A-7-151852 (JP, A) JP-A-6-160512 (JP, A) JP-A-6- 167565 (JP, A) JP 9-133765 (JP, A) JP 11-281735 (JP, A) JP 6-51055 (JP, A) JP 7-77574 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】三角波状の変調信号に基づいてFM変調さ
れた連続波を送信波として前方に位置する障害物に向け
て送信し、障害物によって反射した受信波と予め分離さ
れた送信波とを混合することで得られたビート信号をA
/D変換器によりサンプリングし、FFT演算処理を用
いてピーク周波数とピークレベルを算出し、その後ピー
クペアリングおよびグルーピングなどの認識処理を行う
ことで障害物との距離および相対速度を算出するFM−
CWレーダ装置において、 最も近距離に検出された障害物の距離と予め設定した閾
値とを比較し前方にあると判定された場合、前記ビート
信号を前記A/D変換器によりサンプリングして得られ
たA/D変換値を取り直すことなく、検出された方向付
近のみサンプリングしたA/D変換値を間引く間隔を変
更して再度FFT演算処理を行うことを特徴とするFM
−CWレーダ装置。
1. A continuous wave FM-modulated based on a triangular wave modulation signal is transmitted as a transmission wave toward an obstacle located in front, and a reception wave reflected by the obstacle and a transmission wave separated in advance are transmitted. The beat signal obtained by mixing
FM- which calculates the distance and relative speed to an obstacle by sampling with a D / D converter, calculating peak frequency and peak level using FFT calculation processing, and then performing recognition processing such as peak pairing and grouping.
In the CW radar device, the distance of the obstacle detected at the shortest distance is compared with a preset threshold value, and when it is determined to be in front, the beat signal is sampled by the A / D converter and obtained. The FM is characterized in that the AFT conversion processing is performed again by changing the thinning interval of the A / D conversion values sampled only in the vicinity of the detected direction without re-taking the A / D conversion values.
-CW radar device.
【請求項2】三角波状の変調信号に基づいてFM変調さ
れた連続波を送信波として前方に位置する障害物に向け
て送信し、障害物によって反射した受信波と予め分離さ
れた送信波とを混合することで得られたビート信号をA
/D変換器によりサンプリングし、FFT演算処理を用
いてピーク周波数とピークレベルを算出し、その後ピー
クペアリングおよびグルーピングなどの認識処理を行う
ことで障害物との距離および相対速度を算出するFM−
CWレーダ装置において、 前記ビート信号を前記A/D変換器によりサンプリング
して得られたA/D変換値をDMAにより転送してFF
T演算処理を行い、最も近距離に検出された障害物の距
離と予め設定した閾値とを比較し前方にあると判定され
た場合、前記A/D変換値を取り直すことなく、検出さ
れた方向付近のみサンプリングしたA/D変換値を間引
く間隔を変更して再度FFT演算処理を行うことを特徴
とするFM−CWレーダ装置。
2. A continuous wave FM-modulated based on a triangular wave modulation signal is transmitted as a transmission wave toward an obstacle located in front, and a reception wave reflected by the obstacle and a transmission wave separated in advance are transmitted. The beat signal obtained by mixing
FM- which calculates the distance and relative speed to an obstacle by sampling with a D / D converter, calculating peak frequency and peak level using FFT calculation processing, and then performing recognition processing such as peak pairing and grouping.
In a CW radar device, an A / D converted value obtained by sampling the beat signal by the A / D converter is transferred by a DMA to an FF.
When the T arithmetic processing is performed and the distance of the obstacle detected at the shortest distance is compared with a preset threshold value and it is determined that the obstacle is ahead, the detected direction is obtained without re-taking the A / D conversion value. An FM-CW radar device, characterized in that an FFT calculation process is performed again by changing an interval for thinning out A / D converted values sampled only in the vicinity.
【請求項3】前記A/D変換器が可能なサンプリング限
界値で前記ビート信号をサンプリングすることを特徴と
する請求項1または2に記載のFM−CWレーダ装置。
3. The FM-CW radar device according to claim 1, wherein the beat signal is sampled at a sampling limit value that the A / D converter can perform.
【請求項4】三角波状の変調信号に基づいてFM変調さ
れた連続波を送信波として前方に位置する障害物に向け
て送信し、障害物によって反射した受信波と予め分離さ
れた送信波とを混合することで得られたビート信号を、
FFT演算処理を用いてピーク周波数とピークレベルを
算出し、認識処理を行うことで障害物を検出するFM−
CWレーダ装置の障害物検出方法において、 最も近距離に検出された障害物の距離と予め設定した閾
値とを比較し前方にあると判定された場合、前記ビート
信号をA/D変換しサンプリングして得られたA/D変
換値を取り直すことなく、検出された方向付近のみサン
プリングしたA/D変換値を間引く間隔を変更して再度
FFT演算処理を行い、再度同じ位置に障害物を検出し
た場合に障害物と確定することを特徴とするFM−CW
レーダ装置の障害物検出方法。
4. A continuous wave FM-modulated based on a triangular wave modulation signal is transmitted as a transmission wave toward an obstacle located in front, and a reception wave reflected by the obstacle and a transmission wave separated in advance are transmitted. The beat signal obtained by mixing
FM- which detects an obstacle by calculating the peak frequency and peak level using FFT calculation processing and performing recognition processing.
In the obstacle detection method of the CW radar device, the distance of the obstacle detected at the shortest distance is compared with a preset threshold value, and when it is determined to be ahead, the beat signal is A / D converted and sampled. Without re-acquiring the A / D converted value obtained as above, the interval for thinning out the A / D converted value sampled only in the vicinity of the detected direction was changed, the FFT calculation process was performed again, and the obstacle was detected again at the same position. FM-CW characterized by being determined as an obstacle in some cases
Obstacle detection method for radar device.
【請求項5】前記ビート信号をA/D変換で可能なサン
プリング限界値でサンプリングすることを特徴とする請
求項4に記載のFM−CWレーダ装置の障害物検出方
法。
5. The obstacle detection method for an FM-CW radar device according to claim 4, wherein the beat signal is sampled at a sampling limit value that can be converted by A / D conversion.
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