JP5712644B2 - Radar equipment - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載され、車両周囲の物標を検出するレーダ装置に関する。 The present invention relates to a radar device that is mounted on a vehicle and detects a target around the vehicle.
従来、レーダ装置において広い検出エリアを実現する手法の一つとして、基板のパターン形成面に対して垂直な方向に向けて電磁波を放射する第1アンテナ(ここでは、ブロードサイドアレーアンテナ)と、基板のパターン形成面に対して平行な方向に向けて電磁波を放射する第2のアンテナ(ここでは、エンドファイアアレーアンテナ)とを、同一のアンテナ基板に形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as one method for realizing a wide detection area in a radar apparatus, a first antenna (in this case, a broadside array antenna) that radiates electromagnetic waves in a direction perpendicular to the pattern formation surface of the substrate, and a substrate A second antenna (here, an endfire array antenna) that radiates electromagnetic waves in a direction parallel to the pattern forming surface is formed on the same antenna substrate (for example, a patent) Reference 1).
このアンテナ基板上には、複数の第1アンテナ(以下、総称する場合は第1アンテナ群という)が一列に配置されていると共に、その第1アンテナ群の配列方向の両端に第2のアンテナが配置されている。そして、第1アンテナ群は、アンテナの配列方向に沿って方向の異なる複数のビームを形成し、第2のアンテナは、その第1アンテナ群のビームがカバーする領域(検出エリア)より外側にビームが向く(検出エリアが設定される)ように設定されている。 A plurality of first antennas (hereinafter collectively referred to as a first antenna group) are arranged in a row on the antenna substrate, and second antennas are arranged at both ends in the arrangement direction of the first antenna group. Has been placed. The first antenna group forms a plurality of beams having different directions along the antenna arrangement direction, and the second antenna has a beam outside an area (detection area) covered by the beam of the first antenna group. Is set to face (detection area is set).
このような広い検出エリアを有するレーダ装置は、例えば、車両の4隅等に設置し、車両の右後方の隅であれば、車両の右後方から右側方にわたる範囲が検出エリアとなるようにして使用することが考えられる。 A radar device having such a wide detection area is installed at, for example, the four corners of the vehicle, and if it is the right rear corner of the vehicle, the range extending from the right rear to the right side of the vehicle is the detection area. It is possible to use it.
この場合、車両の前方や後方については、比較的遠距離まで検出エリアとする必要があるが、車両の側方については、せいぜい道路幅程度の検出エリアがあればよい。但し、車両の側方については、他車両との衝突や接触の危険性を正確に判断するために、距離を高分解能で計測できるようにすることが望ましい。 In this case, the front and rear of the vehicle need to be a detection area up to a relatively long distance, but the side of the vehicle only needs to have a detection area of about the width of the road. However, for the side of the vehicle, it is desirable to be able to measure the distance with high resolution in order to accurately determine the danger of a collision or contact with another vehicle.
そこで、第1アンテナ群の検出エリアが車両後方となり、第1アンテナ群の一方の端部に設けた第2アンテナの検出エリアが車両側方となるように、アンテナ基板を車両に設置すると共に、第2アンテナを介した物標の検出時に、高い距離分解能が得られるように、高帯域(UWB)変調を採用し、例えば、極めて短いパルス幅のパルスを用いるパルスレーダとして動作させることが考えられる。 Therefore, while installing the antenna board on the vehicle so that the detection area of the first antenna group is the rear of the vehicle, and the detection area of the second antenna provided at one end of the first antenna group is on the side of the vehicle, To detect a target via the second antenna, high band (UWB) modulation is used so that a high distance resolution can be obtained. For example, it can be operated as a pulse radar that uses a pulse with an extremely short pulse width. .
但し、この場合、第2アンテナを利用した側方検出エリアでの物標検出では、物標との相対速度を1回の計測で検出することができなくなり、その結果、検出された物標が、停止物(路側物等)であるか追跡の必要がある移動物(車両等)であるかを速やかに判断することができなくなってしまうという問題があった。 However, in this case, in the target detection in the side detection area using the second antenna, it is impossible to detect the relative speed with the target in one measurement. As a result, the detected target is However, there is a problem that it is impossible to quickly determine whether the object is a stopped object (roadside object or the like) or a moving object (vehicle or the like) that needs to be tracked.
本発明は、上記問題点を解決するために、物標との距離以外の情報が得られない検出エリアを含む複数の検出エリアにて物標検出を行うレーダ装置において、距離以外の情報が得られない検出エリアでも、移動物標であるか否かを速やかに判断できるようにすることを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a radar apparatus that performs target detection in a plurality of detection areas including a detection area where information other than the distance to the target cannot be obtained. It is an object of the present invention to make it possible to quickly determine whether or not a detection target is a moving target even in a detection area that cannot be detected.
上記目的を達成するためになされた発明である請求項1に記載のレーダ装置は、車両に搭載して使用され、後方探査手段が、第1アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出し、側方探査手段が、第2アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、後方検出エリアと重複する重複エリアを含むように自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する。また、速度情報取得手段が、当該レーダ装置を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得する。そして、移動判断手段が、後方探査手段による重複エリアでの検出結果、および車速取得手段により取得した速度情報に基づき、側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動しているか否かを判断する。
The radar apparatus according to
このように構成された本発明のレーダ装置によれば、後方探査手段により重複エリア内で検出される物標は、側方検出物標と同一の物標である可能性が高いため、この後方探査手段から得られる情報(相対速度等)を利用することにより、側方検出物標が移動しているか否かを速やかに判断することができる。 According to the radar apparatus of the present invention configured as described above, the target detected in the overlapping area by the backward search means is highly likely to be the same target as the side detection target. By using information (such as relative speed) obtained from the exploration means, it is possible to quickly determine whether or not the side detection target is moving.
また、本発明のレーダ装置は、電磁波を第2アンテナ部から送信し第1アンテナ部にて受信することにより、重複エリア内に存在する物標を検出する重複エリア探査手段を備え、移動判断手段は、前記側方検出物標が移動していると判断した場合、重複エリア探査手段を動作させ、この重複エリア探査手段により検出された物標の情報を、側方検出物標に引き継がせるように構成されている。 The radar apparatus according to the present invention further includes an overlapping area exploration unit that detects a target existing in the overlapping area by transmitting electromagnetic waves from the second antenna unit and receiving the electromagnetic wave from the first antenna unit, and a movement determination unit. If it is determined that the side detection target is moving, the overlap area search means is operated so that the information of the target detected by the overlap area search means can be transferred to the side detection target. that is configured to.
従って、重複エリア探査手段により検出される物標は、重複エリア内に確実に存在するため、移動判断手段での判断や、側方検出物標に引き継ぐ情報の信頼性を向上させることができる。 Therefore, since the target detected by the overlapping area searching means is surely present in the overlapping area, the determination by the movement determining means and the reliability of the information handed over to the side detection target can be improved.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
<全体構成>
図1は、実施形態の車載レーダ装置の全体構成を表すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Overall configuration>
FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of the on-vehicle radar device according to the embodiment.
図1に示すように、レーダ装置1は、m(mは2以上の整数)個の単位アンテナSBi(i=1〜m)で構成された第1送信アンテナ群31、n(nは2以上の整数)個の単位アンテナRBj(j=1〜n)で構成された第1受信アンテナ群32からなる第1アンテナ部3と、単一の単位アンテナSEで構成された第2送信アンテナ41、単一の単位アンテナREで構成された第2受信アンテナ42からなり、第1アンテナ部3とは、主放射方向が異なるように構成された第2アンテナ部4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、レーダ装置1は、第1送信アンテナ群31および第2送信アンテナ41を介して電磁波(レーダ波)を送信する送信機10と、第1受信アンテナ群32および第2受信アンテナ42を介して電磁波(反射波)を受信する受信機20と、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、送信機10および受信機20に対して、後述する変調信号M,送信制御信号CS,受信制御信号CR,パルス制御信号CPs,CPrを供給し、その結果、受信機20にて生成されるビート信号Bに基づいて各種信号処理を行う制御回路5とを備えている。
The
<アンテナ基板>
図2は、第1アンテナ部3および第2アンテナ部4が形成されたアンテナ基板6上のパターンの配置を示す説明図であり、(a)が平面図、(b)が側面図である。但し、図2は、m=n=4の場合を示している。
<Antenna substrate>
2A and 2B are explanatory views showing the arrangement of patterns on the antenna substrate 6 on which the
図2に示すように、第1アンテナ部3を構成する第1送信アンテナ群31および第1受信アンテナ群32は、アンテナ基板6上に並べて配置されており、第2アンテナ部4は、第1送信アンテナ群31を挟んで、第1受信アンテナ群32とは反対側となるアンテナ基板6の端部に配置されている。
As shown in FIG. 2, the first transmitting
そして、第1送信アンテナ群31を構成する各単位アンテナSBiおよび第1受信アンテナ群32を構成する各単位アンテナRBjは、第1送信アンテナ群31,第1受信アンテナ群32,第2アンテナ部4の配列方向(以下「単位アンテナ配列方向」という)に沿って一列に配置されている。
The unit antennas SBi constituting the first transmitting
但し、単位アンテナSBiは、単位アンテナ配列方向とは直交する方向(図中上下方向)に沿って等間隔で1列に配置された複数のパッチアンテナからなり、また、単位アンテナRBjは、単位アンテナ配列方向とは直交する方向に沿って2列に等間隔で配置された複数のパッチアンテナからなる。 However, the unit antenna SBi is composed of a plurality of patch antennas arranged in a line at equal intervals along a direction (vertical direction in the figure) orthogonal to the unit antenna arrangement direction, and the unit antenna RBj is a unit antenna. It consists of a plurality of patch antennas arranged at equal intervals in two rows along a direction orthogonal to the arrangement direction.
つまり、第1アンテナ部3は、アンテナ基板6のパターン形成面に垂直な方向(以下「面方向」という)が主放射方向となる所謂ブロードサイドビームアンテナとして構成されている。
That is, the
一方、第2アンテナ部4は、第2送信アンテナ41と第2受信アンテナ42とが、単位アンテナ配列方向とは直交する方向に沿って配置されている。
但し、第2送信アンテナ41および第2受信アンテナ42は、いずれも、アンテナ基板6のパターン形成面に平行かつ第1アンテナ部3の形成端から直交する方向(以下「端方向」という)が主放射方向となるようにパターン形成された八木アンテナを、第2アンテナ部4の形成端に沿って複数配置することで構成されており、所謂エンドファイアアンテナとして構成されている。
On the other hand, in the
However, both the second transmitting
なお、パッチアンテナや八木アンテナは、同じ単位アンテナSBi,RBj,SE,REを構成するもの同士は、それぞれ同位相の信号を送受信するように配線されている。
このように構成されたアンテナ基板6は、図3に示すように、上述のアンテナ基板6の面方向と一致し、かつ、単位アンテナ配列方向が道路面と平行な方向(水平方向)と一致するように配置され、自車両より右側の車線(以下「右隣接車線」という)を走行する後続車両や、右隣接車線で自車両と併走している車両等を検出するためのレーダ装置を構成するために用いられる。
Note that patch antennas and Yagi antennas are wired so that signals constituting the same unit antennas SBi, RBj, SE, RE are transmitted and received in the same phase.
As shown in FIG. 3, the antenna substrate 6 configured in this manner matches the surface direction of the antenna substrate 6 described above, and the unit antenna arrangement direction matches the direction parallel to the road surface (horizontal direction). The radar apparatus is configured to detect a succeeding vehicle that travels in a lane on the right side of the own vehicle (hereinafter referred to as “right adjacent lane”), a vehicle that is running in parallel with the own vehicle in the right adjacent lane, and the like. Used for.
具体的には、第1アンテナ部3の検出エリア(以下「後方検出エリア」と称する)ABが、車両の後方直進方向から約30°傾いた方向(アンテナ基板6の面方向)を中心に、±約60°(合計約120°)の範囲をカバーし、かつ、第2アンテナ部4の検出エリア(以下「側方検出エリア」と称する)ASが、後方検出エリアABの中心軸方向から90°車両の前方に向いた方向(アンテナ基板6の端方向)を中心に±約60°(合計約120°)の範囲をカバーするように設定されている。
Specifically, the detection area AB (hereinafter referred to as “rear detection area”) AB of the
つまり、後方検出エリアABと側方検出エリアASとは、一部が重なる(約30°)ように設定されており、この重なり合うエリアを以下では重複エリアAWと称する。
また、第1アンテナ部3を使用して後方検出エリアAB内の物標検出を行う動作モードを後方探査モード、第2アンテナ部4を使用して側方検出エリアAS内の物標検出を行う動作モードを側方探査モードという。
That is, the rear detection area AB and the side detection area AS are set so as to partially overlap (about 30 °), and the overlapping area is hereinafter referred to as an overlapping area AW.
Further, the operation mode for detecting the target in the rear detection area AB using the
<送信機>
図1に戻り、送信機10は、ミリ波帯の高周波信号を生成する発振器を中心に構成され、制御回路5からの変調信号Mに従って発振周波数が変化するように構成された電圧制御発振器(VCO)11と、VCO11からの出力を増幅する増幅器12と、増幅器12の出力を、送信信号Ssとローカル信号Lとに分岐する分岐線路13と、分岐線路13を介して供給される送信信号Ssを、単位アンテナSB1〜SBm,SEに接続された各伝送線路に分配する分配器15と、制御回路5からのパルス制御信号CPsに従って、分岐線路13から分配器15に至る伝送経路を導通,遮断することにより、パルス信号を発生させるパルス生成器14と、分配器15から単位アンテナSB1〜SBm,SEに至る各伝送線路にて伝送される送信信号Ssの振幅や位相を、送信制御信号CSに従って制御する信号制御部16とを備えている。
<Transmitter>
Returning to FIG. 1, the
なお、信号制御部16は、単位アンテナSB1〜SBm,SEに接続される伝送経路毎に移相器および増幅器を備えている。そして、信号制御部16では、動作モードが後方探査モードの時に、送信制御信号CSに従って、単位アンテナSB1〜SBm(第1送信アンテナ群31)に送信信号Ssを供給するように増幅器が制御されると共に、指定された放射方向を有するビームを形成するように移相器が制御される。また、動作モードが側方探査モードの時に、送信制御信号CSに従って、単位アンテナSE(第2送信アンテナ41)に送信信号Ssを供給するように増幅器が制御される。
The
また、パルス生成器14は、動作モードが後方探査モードの時に、送信信号Ssをそのまま通過させ、動作モードが側方探査モードの時に、分岐線路13から分配器15に至る経路を、パルス制御信号CPsに従って開閉することにより、高帯域(UWB)変調で用いる短いパルス幅(本実施形態では1ns程度)のパルス信号を発生させるように動作する。
Further, the
<受信機>
受信機20は、各単位アンテナRB1〜RBn,REからの受信信号を個別に増幅する増幅部21と、制御回路5からの受信制御信号CRに従って、単位アンテナRB1〜RBn,REに接続された伝送線路のいずれかを選択して、選択された伝送線路からの受信信号を出力する受信スイッチ回路22と、受信スイッチ回路22からの受信信号Srに、分岐線路13からのローカル信号Lを混合しビート信号Bを生成するミキサ24と、ミキサ24が出力するビート信号Bを増幅して制御回路5に供給する増幅器25と、分岐線路13からミキサ24に至るローカル信号Lの伝送経路を、制御回路5からのパルス制御信号CPrに従って導通,遮断することにより、パルス状のローカル信号Lを発生させるパルス生成器23とを備えている。
<Receiver>
The
なお、受信スイッチ回路22は、動作モードが後方探査モードの時には、受信制御信号CRに従って、単位アンテナRB1〜RBn(第1受信アンテナ群32)からの受信信号を順次かつ繰り返し選択し、動作モードが側方探査モードの時には、単位アンテナREだけを選択するように動作する。 The reception switch circuit 22 sequentially and repeatedly selects the reception signals from the unit antennas RB1 to RBn (first reception antenna group 32) according to the reception control signal CR when the operation mode is the backward search mode. In the side search mode, the operation is performed to select only the unit antenna RE.
また、パルス生成器23は、動作モードが後方探査モードの時には、ローカル信号Lをそのまま通過させ、動作モードが側方探査モードの時には、分岐線路13からミキサ24に至る経路を、パルス制御信号CPrに従って開閉することにより、所望のパルス幅(本実施形態では1ns程度)を有するパルス信号を発生させるように動作する。
Further, when the operation mode is the backward search mode, the pulse generator 23 passes the local signal L as it is. When the operation mode is the side search mode, the pulse generator 23 passes the path from the
<制御回路>
制御回路5は、動作モードを後方探査モードと側方探査モードとに交互に切り替えて、後方検出エリアAB、側方検出エリアASのそれぞれにて物標の検出を行う物標検出処理と、物標検出処理にて検出された物標のうち、移動する物標を抽出して後方検出エリアAB,側方検出エリアASのそれぞれにて追跡する追跡処理と、側方検出エリアASで検出された物標が移動しているか否かを判断する移動判断処理などを実行する。
<Control circuit>
The control circuit 5 alternately switches the operation mode between the backward search mode and the lateral search mode, and detects the target in each of the backward detection area AB and the side detection area AS, Among the targets detected in the target detection process, a moving target is extracted and tracked in each of the rear detection area AB and the side detection area AS, and detected in the side detection area AS. A movement determination process for determining whether or not the target is moving is executed.
なお、制御回路5は、当該装置1を搭載する車両から、車速(自車速)を表す速度情報を取得するように構成されている(図示せず)。そして、速度情報は、具体的には、例えば、CAN等の車載ネットワークを介して取得するように構成すればよい。
Note that the control circuit 5 is configured to acquire speed information indicating the vehicle speed (own vehicle speed) from a vehicle on which the
<物標検出処理>
このうち、物標検出処理では、送信機10および受信機20を、後方探査モードの時には、FMCWレーダとして動作するように制御し、側方探査モードの時には、UWB変調のパルスレーダとして動作するように制御する。
<Target detection processing>
Among these, in the target detection process, the
具体的には、後方探査モードの時には、時間に対して周波数が直線的に漸増,漸減を繰り返すような変調を行わせる三角波状の変調信号MをVCO11に供給すると共に、送信制御信号CSにより、第1送信アンテナ群31を介してFMCW波が後方検出エリアABに照射されるように信号制御部16を制御する。但し、変調信号Mの一周期毎に、移相器の設定を変化させることでビームの照射方向を順次変化させることによって、後方検出エリアAB内をビームで走査するようにされている。
Specifically, in the backward search mode, the
この時、受信機20では、受信制御信号CRにより、第1受信アンテナ群32からの受信信号が時分割でミキサ24に供給されるように受信スイッチ回路22を制御し、これにより受信機20から出力されるビート信号Bの信号レベルを、制御回路5がA/D変換して取り込む。なお、受信スイッチ回路22でのスイッチの切り替えは、変調信号Mに同期して、その一周期の間に、物標検出処理にて実行する周波数解析処理に必要な数のデータが得られるような早さで行われる。
At this time, the
そして、第1受信アンテナ群32を構成する単位アンテナRBj毎に得られたビート信号Bを周波数解析し、FMCWレーダにおける周知の手法を用いて、物標との距離、相対速度を求めると共に、第1受信アンテナ群32を構成する単位アンテナRBjの位置が水平方向に異なることにより生じるビート信号B間の位相差に基づいて、物標が存在する方位を検出する。
The beat signal B obtained for each unit antenna RBj constituting the first
つまり、後方探査モードでは、後方検出エリアABに存在する物標に関する情報として、その物標の位置(距離,方位)と相対速度が少なくとも得られることになる。
一方、側方探査モードの時には、一定周波数の送信信号Ssが生成されるように、信号レベルが一定の変調信号MをVCO11に供給すると共に、パルス制御信号CPsにより、電磁波がレーダ装置1の最大検知距離を往復するのに要する時間より長くなるように設定された一定時間間隔毎に伝送経路を、一定時間(例えば1ns)だけ導通させることによって、パルス状の送信信号Ssを生成する。更に、送信制御信号CSにより、第2送信アンテナ41を介してパルス波を側方検出エリアASに照射されるように信号制御部16を制御する。
That is, in the backward search mode, at least the position (distance, azimuth) and relative speed of the target are obtained as information regarding the target existing in the rear detection area AB.
On the other hand, in the side search mode, a modulation signal M having a constant signal level is supplied to the
この時、受信機20では、受信制御信号CRにより、第2受信アンテナ42からの受信信号がミキサ24に供給されるように受信スイッチ回路22を制御すると共に、パルス制御信号CPrにより、パルス波が送信される毎に、同じパルス幅を有するパルス状のローカル信号Lを発生させるようにパルス生成器23を制御する。但し、パルス状のローカル信号Lは、パルス波の送信タイミングに同期し、かつ、パルス波の送信を繰り返す毎に、パルス幅分だけ発生タイミングが遅延するようにされている。
At this time, the
つまり、送信波と受信波とが重なり合うとビート信号が発生するため、最も強度の大きいビート信号(相関値が最も大きい)が得られた時のローカル信号の発生タイミングから、パルス波を反射した物標までの距離を算出する、パルスレーダにおける周知の処理を実行する。 In other words, since the beat signal is generated when the transmitted wave and the received wave overlap, the pulse wave is reflected from the local signal generation timing when the strongest beat signal (maximum correlation value) is obtained. A known process in the pulse radar for calculating the distance to the target is executed.
このような側方探査モードでは、側方検出エリアASに存在する物標に関する情報として、その物標との距離が得られることになる。
<追跡処理>
追跡処理は、後方検出エリアABと側方検出エリアASとでは別々に実行され、後方検出エリアABでの追跡処理では、検出された後方探査モードでの検出結果から検出された物標のうち、速度を有する物標(相対速度≠自車速となる物標)を追跡対象物標として、その追跡対象物標について得られる情報(位置,相対速度)から、同一と推定される物標を、時系列的に追跡する。なお、このような位置や相対速度に基づく物標の追跡は、車載レーダ装置において周知の技術であるため、その詳細な説明については省略する。
In such a side search mode, the distance to the target is obtained as information on the target existing in the side detection area AS.
<Tracking process>
The tracking process is performed separately in the rear detection area AB and the side detection area AS, and in the tracking process in the rear detection area AB, among the targets detected from the detection results in the detected backward search mode, Using a target with speed (target whose relative speed ≠ own vehicle speed) as a tracking target, the target estimated to be the same from the information (position, relative speed) obtained for that tracking target Track in series. Note that tracking of a target based on such a position and relative speed is a well-known technique in an in-vehicle radar device, and thus detailed description thereof is omitted.
また、側方検出エリアASでの追跡処理では、物標に関する情報として高い距離精度は得られるものの、距離情報しか得られないため、側方探査モードでの検出結果だけでは、追跡対象とすべき移動物標であるか否かを判断できない。たとえば、距離情報のみでは車両なのかガードレールなのどの側壁なのか判断が難しい。そこで、後述する後方探査モードの検出結果やアンテナを用いる移動判断処理によって、側方検出エリアでの検出物標が移動していると判断された物標について追跡処理を実行する。 In the tracking processing in the side detection area AS, although high distance accuracy can be obtained as information regarding the target, only distance information can be obtained. Whether it is a moving target cannot be determined. For example, it is difficult to determine which side wall is a vehicle or a guard rail from distance information alone. Therefore, the tracking process is executed for the target for which it is determined that the detection target in the side detection area is moving by the detection result of the backward search mode and the movement determination process using the antenna, which will be described later.
<移動判断処理>
次に、移動判断処理の詳細を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、本処理は、両動作モード(側方探査モード,後方探査モード)による測定結果に基づく物標検出処理での処理結果が得られる毎に起動する。
<Movement determination process>
Next, details of the movement determination process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
This process is started each time a process result in the target detection process based on the measurement results in both operation modes (side search mode and backward search mode) is obtained.
本処理が起動すると、まず、側方検出エリアASで追跡中の物標が存在するか否かを判断し(S110)、存在すれば(S110:YES)、そのまま本処理を終了する。
追跡中の物標が存在しなければ(S110:NO)、側方探査モードでの測定結果に基づく物標検出処理により物標が検出されたか否かを判断し(S120)、検出されていなければ(S120:NO)、そのまま本処理を終了する。以下では、側方探査モードでの想定結果に基づいて検出された物標を側方検出物標と称する。
When this process is activated, it is first determined whether or not there is a target being tracked in the side detection area AS (S110). If it exists (S110: YES), this process is terminated as it is.
If the target being tracked does not exist (S110: NO), it is determined whether or not the target has been detected by the target detection process based on the measurement result in the side search mode (S120). If this is the case (S120: NO), this process is terminated. Hereinafter, the target detected based on the assumed result in the side search mode is referred to as a side detection target.
側方検出物標が検出されていれば(S120:YES)、後方探査モードでの測定結果に基づく物標検出処理により重複エリアAWで物標が検出されたか否かを判断し(S130)、重複エリアAWで物標が検出されていなければ(S130:NO)、そのまま本処理を終了する。 If the side detection target is detected (S120: YES), it is determined whether the target is detected in the overlapping area AW by the target detection process based on the measurement result in the backward search mode (S130), If no target is detected in the overlapping area AW (S130: NO), this process is terminated as it is.
重複エリアAWで物標が検出されていれば(S130:YES)、その物標の相対速度は自車速と一致しているか否かにより、その物標が停止物であるか否かを判断し(S140)、停止物であれば(S140:YES)、側方検出物標を停止物として登録して(S160)本処理を終了する。 If the target is detected in the overlapping area AW (S130: YES), it is determined whether or not the target is a stop depending on whether or not the relative speed of the target matches the own vehicle speed. If it is a stop object (S140) (S140: YES), a side detection target will be registered as a stop object (S160), and this process will be complete | finished.
重複エリアAWで検出された物標が停止物でなければ(S140:NO)、側方検出物標を、側方検出エリアASでの追跡対象物標(即ち移動物)として登録すると共に、後方探査モードの測定結果に基づき重複エリアAWで検出された物標の情報(位置,相対速度等)を、登録した側方対象物標に引き継がせて(S150)、本処理を終了する。 If the target detected in the overlap area AW is not a stop object (S140: NO), the side detection target is registered as a tracking target (ie, a moving object) in the side detection area AS, and the rear The information (position, relative speed, etc.) of the target detected in the overlap area AW based on the measurement result in the search mode is transferred to the registered side target (S150), and this process is terminated.
<効果>
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置1では、側方探査モードでの測定結果に基づく側方検出物標と同時に、後方探査モードでの測定結果に基づき重複エリアAWで移動物標(以下「重複エリア移動物標」という)が検出されていれば、側方検出物標を側方検出エリアASでの追跡対象物標として登録すると共に、その登録した追跡対象物標に、重複エリア移動物標の情報を引き継ぐようにされている。
<Effect>
As described above, in the
従って、レーダ装置1によれば、物標との距離以外の情報が得られない側方検出物標であっても、後方探査モードの重複エリアAWでの情報を利用することで、物標が移動しているか否か、ひいては、追跡の必要があるか否かを速やかに判断することができる。更に、後方探査モードにて検出された情報を、登録した追跡対象物標に引き継がせて利用することにより、側方検出エリアASでの追跡処理の精度を向上させることができる。
Therefore, according to the
<発明との対応>
本実施形態において、後方探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が後方探査手段、側方探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が側方探査手段、制御回路7がレーダ装置1を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得するための構成が速度情報取得手段、移動判断処理が移動判断手段に相当する。
<Correspondence with Invention>
In this embodiment, the operation in the backward search mode and the target detection process based on the measurement result are the backward search means, the operation in the lateral search mode, and the target detection process based on the measurement result is the lateral search means. The configuration for the control circuit 7 to acquire the speed information representing the vehicle speed of the vehicle on which the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、動作モードとして、後方探査モード、側方探査モードに加えて重複探査モードが存在する点、および移動判断処理の内容が一部異なる点以外は、第1実施形態の場合と同様であるため、これら相違点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
In the present embodiment, the operation mode is the case of the first embodiment except that the overlapping search mode exists in addition to the backward search mode and the side search mode, and that the contents of the movement determination process are partially different. Therefore, the differences will be mainly described.
<重複探査モード>
重複探査モードは、第2送信アンテナ41および第1受信アンテナ群32を使用して、重複エリアAW内の物標検出を行う動作モードである。
<Duplicate exploration mode>
The overlap search mode is an operation mode in which the
この重複探査モードの時には、三角波状の変調信号MをVCO11に供給し(後方探査モードの時と同様)、送信制御信号CSにより、第2送信アンテナ41を介してFMCW波が側方検出エリアASに照射されるように信号制御部16を制御する。
In this overlapping search mode, a triangular modulation signal M is supplied to the VCO 11 (similar to that in the backward search mode), and the FMCW wave is transmitted from the side detection area AS via the
この時、受信機20では、後方探査モードと同様に、受信制御信号CRにより、第1受信アンテナ群32からの受信信号が時分割でミキサ24に供給されるように受信スイッチ回路22を制御し、これにより受信機20から出力されるビート信号Bの信号レベルをA/D変換して取り込む。なお、受信スイッチ回路22でのスイッチの切り替えは、変調信号Mに同期して、その一周期の間に、物標検出処理が実行する周波数解析処理で必要な数のデータが得られるような早さで行われる。
At this time, similarly to the backward search mode, the
そして、重複探査モードで得られた測定結果に基づいて実行される物標検出処理では、得られたビート信号Bを周波数解析し、FMCWレーダにおける周知の手法を用いて、物標との距離、相対速度を求めると共に、第1受信アンテナ群32を構成する単位アンテナRBjの位置が水平方向に異なることにより生じるビート信号B間の位相差に基づいて、物標が存在する方位を検出する。
In the target detection process executed based on the measurement result obtained in the overlap search mode, the beat signal B obtained is subjected to frequency analysis, and the distance from the target using a well-known method in the FMCW radar, While calculating | requiring a relative velocity, based on the phase difference between the beat signals B which arise when the position of unit antenna RBj which comprises the 1st receiving
<移動判断処理>
次に、移動判断処理の内容を、図5に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、S210〜S230は、第1実施形態の場合と同様であり、側方検出エリアASで追跡中の物標がなく(S210:NO)、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出され(S220:YES)、後方探査モードでの測定結果に基づいて重複エリア物標が検出されると(S230:YES)、送信機10および受信機20を重複探査モードで動作させ、その測定結果に基づいて物標を検出する処理を実行する(S240)。
<Movement determination process>
Next, the contents of the movement determination process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Note that S210 to S230 are the same as in the first embodiment, there is no target being tracked in the side detection area AS (S210: NO), and the side is based on the measurement result in the side search mode. When a detected target is detected (S220: YES) and an overlapping area target is detected based on the measurement result in the backward search mode (S230: YES), the
そして、重複探査モードで検出された物標の相対速度は自車速と一致しているか否かを判断し(S250)、一致していれば(S250:YES)、側方検出物標を停止物として登録して(S270)本処理を終了する。 Then, it is determined whether or not the relative speed of the target detected in the overlapping search mode matches the own vehicle speed (S250), and if it matches (S250: YES), the side detection target is set as the stop object. (S270) and the process is terminated.
一方、一致していなければ(S250:NO)、側方検出物標を側方検出エリアASでの追跡対象物標(即ち移動物)として登録すると共に、重複探査モードで検出された物標の情報(位置,相対速度等)を、登録した追跡対象物標に引き継がせて(S260)、本処理を終了する。 On the other hand, if they do not match (S250: NO), the side detection target is registered as a tracking target target (that is, a moving object) in the side detection area AS, and the target detected in the overlapping search mode is registered. Information (position, relative speed, etc.) is transferred to the registered tracking target (S260), and this process is terminated.
<効果>
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置1によれば、側方検出エリアASでの追跡対象物標に引き継がせる情報として、重複探査モードでの測定結果により検出された物標の情報を用いているため、重複エリアAW以外に存在する物標の情報を誤って引き継がせてしまうことを防止でき、側方検出エリアASでの追跡処理の信頼性を向上させることができる。
<Effect>
As described above, according to the
<発明との対応>
本実施形態において、重複エリア探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が重複エリア探査手段に相当する。
<Correspondence with Invention>
In this embodiment, the operation in the overlap area search mode and the target detection process based on the measurement result correspond to the overlap area search means.
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。
なお、本実施形態は、第1実施形態とは、移動判断処理の内容が一部異なるだけであるため、この相違点を中心に説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described.
Note that this embodiment is different from the first embodiment only in part of the contents of the movement determination process, and this difference will be mainly described.
<移動判断処理>
移動判断処理の内容を、図6に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、S310〜S320は、第1実施形態の場合と同様であり、側方検出エリアASで追跡中の物標がなく(S310:NO)、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出されると(S320:YES)、側方検出物標との距離により、側方検出物標が隣接車線内に存在するか否かを判断する(S330)。
<Movement determination process>
The contents of the movement determination process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
Note that S310 to S320 are the same as in the first embodiment, there is no target being tracked in the side detection area AS (S310: NO), and the side is based on the measurement result in the side search mode. When the detected target is detected (S320: YES), it is determined whether or not the side detected target is present in the adjacent lane based on the distance from the side detected target (S330).
側方検出物標が隣接車線内に存在しなければ(S330:NO)、そのまま、本処理を終了し、側方検出物標が、隣接車線内に存在すれば(S330:YES)、後方探査モードでの測定結果に基づいて、隣接車線後方で移動物標が検出されたか否かを判断する(S340)。 If the side detection target does not exist in the adjacent lane (S330: NO), this process is terminated, and if the side detection target exists in the adjacent lane (S330: YES), the backward search is performed. Based on the measurement result in the mode, it is determined whether or not a moving target is detected behind the adjacent lane (S340).
隣接車線後方で移動物標が検出されていなければ(S340:NO)、そのまま本処理を終了し、隣接車線後方で移動物標が検出されていれば(S340:YES)、側方検出物標を、側方検出エリアASでの追跡対象物標として登録して(S350)、本処理を終了する。 If the moving target is not detected behind the adjacent lane (S340: NO), this process is terminated. If the moving target is detected behind the adjacent lane (S340: YES), the side detection target is detected. Is registered as a tracking target in the side detection area AS (S350), and this process is terminated.
<効果>
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置1では、図7に示すように、側方検出エリアASで物標(側方検出物標)が検出された場合、この側方検出物標と同一車線の後方(隣接車線後方)で移動物標が検出されていれば、側方検出物標は、停止物ではなく、移動物である可能性が高いものとして、側方検出物標を追跡対象物標として登録している。つまり、側方検出物標が停止物であれば、隣接車線の後方に位置する移動物は、停止物を避けるはずであるため、このような推定が成立する。
<Effect>
As described above, in the
このように、レーダ装置1によれば、後方探査モードでの検出結果を利用して、側方検出物標が移動しているか否か、ひいては側方検出エリアASでの追跡対象とすべきか否かを速やかに判断することができる。
As described above, according to the
[他の実施形態]
以上本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。
[Other Embodiments]
Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、第2アンテナ部4を構成するエレメントアンテナとして、八木アンテナを用いているが、これに限らず、第1アンテナ部3と同一基板上に構成することができ、かつ、主放射方向が端方向を向くものであればよく、例えば、テーパスロットアンテナ等を用いてもよい。
For example, in the above embodiment, the Yagi antenna is used as the element antenna constituting the
上記第1および第2実施形態では、側方検出エリアASで追跡中の物標がなく(S110/S210:NO)、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出され(S120/S220:YES)、後方探査モードでの測定結果に基づいて重複エリア物標が検出された場合に(S130/S230:YES)、後方探査モードや重複探査モードでの測定結果に基づいて、側方検出物標を追跡すべきか(追跡対象物標として登録すべきか)否かを判断すると共に、重複探査モードでの測定結果に基づく情報を、側方追跡物標に引き継がせるようにしているが、後方検出エリアABでの追跡対象物標が、重複エリアAWに進入した時、同時に検出される側方検出物標を、側方検出エリアASでの追跡対象物標として登録し、後方検出エリアABでの追跡対象物標の情報を引き継がせるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, there is no target being tracked in the side detection area AS (S110 / S210: NO), and the side detection target is detected based on the measurement result in the side search mode. (S120 / S220: YES), when an overlapping area target is detected based on the measurement result in the backward search mode (S130 / S230: YES), based on the measurement result in the backward search mode or the overlapping search mode. In addition to determining whether the side detection target should be tracked (whether it should be registered as a target to be tracked) or not, information based on the measurement results in the duplicate search mode should be passed on to the side tracking target. However, when the tracking target in the rear detection area AB enters the overlap area AW, the side detection target detected at the same time is registered as the tracking target in the side detection area AS. detection It may be to take over information tracked target object in the rear AB.
上記実施形態では、後方探査モードや重複探査モードでFMCW波を用いているが、CW波(無変調の連続波)を用いる等してもよい。
上記実施形態では、アンテナ基板6を、車両の右後方隅に設置した場合について説明したが、車両の四隅のいずれに設置してもよく、また、同時に複数箇所に設置してもよい。
In the above embodiment, the FMCW wave is used in the backward search mode and the overlapping search mode, but a CW wave (unmodulated continuous wave) may be used.
Although the case where the antenna board 6 is installed in the right rear corner of the vehicle has been described in the above embodiment, it may be installed in any of the four corners of the vehicle, or may be installed at a plurality of locations at the same time.
1…レーダ装置 3…第1アンテナ部 4…第2アンテナ部 5…制御回路 6…アンテナ基板 10…送信機 12,25…増幅器 13…分岐線路 14,23…パルス生成器 15…分配器 16…信号制御部 20…受信機 21…増幅部 22…受信スイッチ回路 24…ミキサ 31…第1送信アンテナ群 32…第1受信アンテナ群 41…第2送信アンテナ 42…第2受信アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
第1アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出する後方探査手段と、
第2アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、前記後方検出エリアと重複する重複エリアを含むように自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する側方探査手段と、
電磁波を前記第2アンテナ部から送信し前記第1アンテナ部にて受信することにより、前記重複エリア内に存在する物標を検出する重複エリア探査手段と、
当該レーダ装置を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得する速度情報取得手段と、
前記後方探査手段による前記重複エリア内での検出結果、および前記速度情報取得手段により取得した速度情報に基づき、前記側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動しているか否かを判断し、前記側方検出物標が移動していると判断した場合、前記重複エリア探査手段を動作させ、該重複エリア探査手段により検出された物標の情報を、前記側方検出物標に引き継がせる移動判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。 A radar device mounted on a vehicle,
Backward exploration means for detecting the position and relative velocity of a target existing in a rear detection area set behind the host vehicle, which is a vehicle on which the device is mounted, by transmitting and receiving electromagnetic waves via the first antenna unit When,
By transmitting and receiving electromagnetic waves via the second antenna unit, the distance to the target existing in the side detection area set to the side of the host vehicle is detected so as to include the overlapping area overlapping the rear detection area. Side exploration means to perform,
Overlapping area exploration means for detecting a target existing in the overlapping area by transmitting electromagnetic waves from the second antenna unit and receiving at the first antenna unit;
Speed information acquisition means for acquiring speed information representing the vehicle speed of the vehicle on which the radar device is mounted;
Based on the detection result in the overlapping area by the backward exploration means and the speed information acquired by the speed information acquisition means, the side detection target that is the target detected by the side exploration means moves. And when it is determined that the side detection target is moving, the overlap area search means is operated, and the target information detected by the overlap area search means is Movement determination means to be handed over to the direction detection target,
A radar apparatus comprising:
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