JP6452596B2 - Radar device and radar device detection method - Google Patents
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Description
本発明は、レーダ装置およびレーダ装置の検出方法に関するものである。 The present invention relates to a radar apparatus and a radar apparatus detection method.
従来において、道路を走行する車両を監視するレーダ装置としては、例えば、特許文献1,2に示す技術がある。
Conventionally, as a radar device for monitoring a vehicle traveling on a road, for example, there are techniques shown in
特許文献1に開示された技術では、対象となる走行中の車両位置を検出する車両位置検出手段と、この車両位置検出手段からの検出位置情報を受けて検出位置の予測を行いつつ、走行中の車両を追尾する車両追尾手段と、この車両追尾手段からの追尾情報および車両位置検出手段からの検出位置情報を受けて車線変更やすり抜け等の車両の事象を判定する車両事象判定手段を備えることを特徴としている。このような技術によれば、車線逸脱を予見することができるとともに、車線変更、すり抜け、逆走などの異常走行車両を検出することができる。
In the technique disclosed in
また、特許文献2に開示された技術では、ミリ波レーダによりミリ波ビームを照射し反射波受信により複数の走行車両の検出を行い、照射角、反射までの時間、ドップラーシフトの関係から、ミリ波レーダからの距離、方向角度、速度等を算出し、車両の走行軌跡を求め、走行車両数と車線幅方向の関係をグラフ化してグループ分けを行い、グラフの山から車線数を抽出し、グラフの山と両脇の谷から車線幅を抽出する。走行軌跡の速度成分方向が正から負に切り替わる境界部分の中央分離帯の幅を求める。このようにして得られた道路配置に基づき車両交通量の計測と監視を行う。このような技術によれば、ミリ波レーダにより走行車両を計測し車線数、各車線幅、中央分離帯幅などを自動的に判断しながら車両交通量を監視することができる。
In the technique disclosed in
しかしながら、特許文献1,2に示す技術では、監視対象の道路に沿った長方形の検出対象領域を設定し、この検出対象領域内に存在する車両を監視していた。このため、監視対象の道路が曲線路である場合には、車両を正確に検出できないという問題点がある。
However, in the techniques shown in
また、検出対象領域内の車両が複雑な移動をする場合には、演算の負荷が高くなるという問題点がある。 In addition, when the vehicle in the detection target region moves in a complicated manner, there is a problem that the calculation load increases.
本発明は、複雑な道路上の車両の進路予測に対応し、演算負荷を軽減することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の検出方法を提供することを目的としている。 It is an object of the present invention to provide a radar device and a radar device detection method that can reduce the calculation load in response to the prediction of the course of a vehicle on a complicated road.
上記課題を解決するために、本発明は、信号を送信し、道路上を移動する車両によって反射された信号を受信し、受信信号に基づいて前記車両を検出するレーダ装置において、前記道路に検出対象領域を設定するとともに、前記検出対象領域の一部に対して交差ラインを設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された前記検出対象領域を前記道路の進行方向に沿って複数の部分検出対象領域に分割する分割手段と、前記分割手段による分割によって得られる前記部分検出対象領域毎に前記車両を検出するとともに、前記部分検出対象領域の車線方向と、前記車両の移動方向との間の角度を検出し、当該角度に基づいて前記車両の進路を予測する検出手段と、前記検出手段によって予測された前記車両の進路が所定の時間内に所定の角度内で前記交差ラインと交差すると判定した場合には、前記車両が前記道路を逆方向に走行していると判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、複雑な道路上の車両の進路予測に対応し、演算負荷を軽減することが可能となる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a radar device that transmits a signal, receives a signal reflected by a vehicle moving on a road, and detects the vehicle based on the received signal. A setting means for setting a target area and setting an intersection line for a part of the detection target area, and a plurality of partial detections of the detection target area set by the setting means along the traveling direction of the road A dividing unit that divides into target regions; and the vehicle is detected for each of the partial detection target regions obtained by the division by the dividing unit , and between the lane direction of the partial detection target region and the moving direction of the vehicle detecting the angle, the predetermined angular in said detecting means for predicting the path of the vehicle, the route of the vehicle predicted by the detection means for a predetermined time based on the angle If it is determined that the internal in crossing the intersection line, characterized in that the vehicle has, and determining means for determining that the vehicle is running the road in the opposite direction.
According to such a configuration, it is possible to reduce the calculation load in response to the course prediction of a vehicle on a complicated road.
また、本発明は、前記部分検出対象領域の車線方向のそれぞれを記憶する記憶手段を有し、前記検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記車線方向と、前記車両の移動方向との間の角度を検出し、当該角度に基づいて前記車両の進路を予測することを特徴とする。
このような構成によれば、車線方向を予め記憶しておくことで、演算処理をさらに簡易化することが可能になる。
The present invention further includes storage means for storing each of the lane directions of the partial detection target area, and the detection means is provided between the lane direction stored in the storage means and the moving direction of the vehicle. , And the course of the vehicle is predicted based on the angle.
According to such a configuration, it is possible to further simplify the arithmetic processing by storing the lane direction in advance.
また、本発明は、前記分割手段は、前記検出対象領域の両端間を結ぶ曲線を設定し、当該曲線を複数に分割し、分割された曲線のそれぞれを線分で近似し、それぞれの線分に対して幅を持たせることで前記部分検出対象領域を設定することを特徴とする。
このような構成によれば、部分検出対象領域を簡単に設定することができる。
Further, according to the present invention, the dividing unit sets a curve connecting both ends of the detection target region, divides the curve into a plurality of segments, approximates each of the divided curves with a line segment, and each line segment. The partial detection target area is set by giving a width to.
According to such a configuration, the partial detection target area can be easily set.
また、本発明は、前記設定手段は、前記検出対象領域の一部に、検出対象から除外するためのマスク領域を設定することを特徴とする。
このような構成によれば、検出が不要な領域に対してはマスク領域を設定することで、演算処理の負荷を軽減するとともに、複雑な形状の道路であっても車両を高い精度で検出することができる。
Further, the present invention, the setting means, a part of the detection subject region, and sets a mask region to exclude from detection target.
According to such a configuration, by setting a mask area for an area that does not need to be detected, the calculation processing load is reduced, and the vehicle can be detected with high accuracy even on a road having a complicated shape. be able to.
また、本発明は、信号を送信し、道路上を移動する車両によって反射された信号を受信し、受信信号に基づいて前記車両を検出するレーダ装置の検出方法において、前記道路に検出対象領域を設定するとともに、前記検出対象領域の一部に対して交差ラインを設定する設定ステップと、前記設定ステップにおいて設定された前記検出対象領域を前記道路の進行方向に沿って複数の部分検出対象領域に分割する分割ステップと、前記分割ステップにおける分割によって得られる前記部分検出対象領域毎に前記車両を検出するとともに、前記部分検出対象領域の車線方向と、前記車両の移動方向との間の角度を検出し、当該角度に基づいて前記車両の進路を予測する検出ステップと、前記検出ステップにおいて予測された前記車両の進路が所定の時間内に所定の角度内で前記交差ラインと交差すると判定した場合には、前記車両が前記道路を逆方向に走行していると判定する判定ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、複雑な道路上の車両の進路予測に対応し、演算負荷を軽減することが可能となる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a radar apparatus detection method for transmitting a signal, receiving a signal reflected by a vehicle moving on a road, and detecting the vehicle based on the received signal. A setting step of setting an intersection line for a part of the detection target region, and the detection target region set in the setting step to a plurality of partial detection target regions along a traveling direction of the road The vehicle is detected for each of the partial detection target areas obtained by the division step and the division in the division step, and the angle between the lane direction of the partial detection target area and the moving direction of the vehicle is detected. and a detection step of predicting the course of the vehicle based on the angle, the path of the vehicle which is predicted in the detection step is given If it is determined that intersects with the intersecting lines within a predetermined angle in between, characterized in that the vehicle has a determination step of determining that the vehicle is running the road in the opposite direction.
According to such a method, it is possible to reduce the calculation load in response to the course prediction of a vehicle on a complicated road.
本発明によれば、複雑な道路上の車両の進路予測に対応し、演算負荷を軽減することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の検出方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a radar device and a radar device detection method that can reduce the calculation load in response to the prediction of the course of a vehicle on a complicated road.
次に、本発明の実施形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
(A)実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係るレーダ装置を示す図である。この図に示すように、レーダ装置1は、局部発振部10、送信部11、信号処理部14、受信部15、および、A/D(Analog to Digital)変換部20を主要な構成要素としている。
(A) Description of Configuration of Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a radar apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the
ここで、局部発振部10は、所定の周波数のCW(Continuous Wave)信号を生成して、送信部11と受信部15に供給する。
Here, the
送信部11は、変調部12および送信アンテナ13を有し、局部発振部10から供給されるCW信号を、変調部12によってパルス変調し、送信アンテナ13を介してターゲットに対して送信する。
The transmission unit 11 includes a modulation unit 12 and a
送信部11の変調部12は、信号処理部14によって制御され、局部発振部10から供給されるCW信号をパルス変調して出力する。送信アンテナ13は、変調部12から供給されるパルス信号を、ターゲットに向けて送信する。
The modulation unit 12 of the transmission unit 11 is controlled by the
信号処理部14は、変調部12、利得可変増幅部18、および、アンテナ切換部17を制御するとともに、A/D変換部20から供給される受信データに対して演算処理を実行することで、ターゲットを検出する。
The
図2は、図1に示す信号処理部14の詳細な構成例を示すブロック図である。図2に示すように、信号処理部14は、記憶部14a、設定部14b、検出部14c、および、制御部14dを有している。ここで、記憶部14aは、例えば、半導体メモリ等によって構成され、後述する車線方向に関する情報を記憶する。設定部14bは、後述する検出対象領域および部分検出対象領域を設定する。検出部14cは、ターゲットである車両を検出するとともに、検出されたターゲットが逆走行しているか否かを判定する処理を実行する。制御部14dは、記憶部14a、設定部14b、および、検出部14cを制御するとともに、変調部12、利得可変増幅部18、および、アンテナ切換部17を制御する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
受信部15は、受信アンテナ16、アンテナ切換部17、利得可変増幅部18、および、復調部19を有し、送信アンテナ13から送信され、ターゲットによって反射された信号を受信して復調処理を施した後、A/D変換部20に出力する。
The
受信部15の受信アンテナ16は、複数のアンテナによって構成され、送信アンテナ13から送信され、ターゲットによって反射された信号を受信し、アンテナ切換部17に供給する。アンテナ切換部17は、信号処理部14の制御部14dによって制御され、受信アンテナ16のいずれか1つを選択して、受信信号を利得可変増幅部18に供給する。利得可変増幅部18は、信号処理部14の制御部14dによって利得が制御され、アンテナ切換部17から供給される受信信号を所定の利得で増幅して復調部19に出力する。復調部19は、利得可変増幅部18から供給される受信信号を、局部発振部10から供給されるCW信号を用いて復調して出力する。
The
A/D変換部20は、復調部19から供給される受信信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して信号処理部14に供給する。
The A /
(B)実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作を説明する。本発明の実施形態では、レーダ装置1は、後述する図15に示すように、扇形の検出領域Fを有しており、観測対象となる道路がこの検出領域内に収まる位置に固定的に設置される。レーダ装置1の設置が完了すると、以下に示すような初期設定が実行される。
(B) Description of Operation of Embodiment Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. In the embodiment of the present invention, the
図3は、レーダ装置が設置された後に、レーダ装置1によって検出対象領域を設定するプロセスを説明するための図である。図3において、右上から左下に湾曲しながら連続する太い実線で示す曲線は検出対象となる道路を示している。このような道路に対して、本実施形態のレーダ装置1は、以下に説明するように、検出対象領域を設定する。
FIG. 3 is a diagram for explaining a process of setting a detection target region by the
すなわち、検出対象領域を設定する場合、レーダ装置1は、図4に示すように、検出対象領域の端点P1,P2の指定を設定者から受けるとともに、道路の曲率の中心C1,C2の指定を受ける。検出対象領域の端点P1,P2と、道路の曲率の中心C1,C2の指定を受けると、信号処理部14の設定部14bは、図4に示すように、道路の曲率の中心C1,C2を中心とし、端点P1,P2を終始点としてこれらを結ぶ曲線を、例えば、ベジエ曲線、円弧、放物曲線、または、クロソイド曲線等によって設定する。なお、曲線で近似する道路の長さは、例えば、50m程度とすることができる。
That is, when setting the detection target area, the
つぎに、設定部14bは、図4に示す曲線を、複数に分割し、線分(直線)によって曲線を近似する。図5の例では、曲線をS1〜S14の4つの線分によって近似している。なお、近似する方法としては、例えば、曲線をその長さに応じて複数の部分に分割し、分割したそれぞれの曲線の両端を結ぶ直線を設定することで線分によって近似することができる。分割数としては、例えば、10〜15程度とすることができる。もちろん、これ以外の数に分割してもよい。 Next, the setting unit 14b divides the curve shown in FIG. 4 into a plurality of pieces, and approximates the curve with line segments (straight lines). In the example of FIG. 5, the curve is approximated by four line segments S1 to S14. As an approximation method, for example, a curve can be approximated by a line segment by dividing the curve into a plurality of portions and setting straight lines connecting both ends of each of the divided curves. As a division | segmentation number, it can be set as about 10-15, for example. Of course, it may be divided into other numbers.
つぎに、設定部14bは、図5に示す線分S1〜S14によって近似された道路に対して、図6に示すように、線分S1〜S14のそれぞれに対して直交する所定の長さの線分L1〜L15を設定する。この例では、線分S1〜S14のそれぞれに対して直交する同じ長さの線分L1〜L15が設定されている。なお、線分L1〜L15の長さは、対象となる道路の幅に対応する長さに設定する。 Next, the setting unit 14b has a predetermined length orthogonal to each of the line segments S1 to S14 as illustrated in FIG. 6 with respect to the road approximated by the line segments S1 to S14 illustrated in FIG. Line segments L1 to L15 are set. In this example, line segments L1 to L15 having the same length orthogonal to the line segments S1 to S14 are set. The lengths of the line segments L1 to L15 are set to a length corresponding to the width of the target road.
つぎに、設定部14bは、図7に示すように、線分L1〜L15それぞれの端を結ぶ線分A1〜A14,B1〜B14を設定する。この結果、図7に示すように、線分A1〜A14、線分B1〜B14、および、線分L1〜L15によって囲まれた領域である部分検出対象領域D1〜D14を得る。なお、線分S1〜S14と、線分A1〜A14、および、線分B1〜B14は平行ではないが、曲率に対して分割数が十分ならば、平行と見なすことができるので、線分S1〜S14の方向を車線方向と定義する。 Next, as shown in FIG. 7, the setting unit 14b sets line segments A1 to A14 and B1 to B14 that connect the ends of the line segments L1 to L15. As a result, as shown in FIG. 7, partial detection target regions D1 to D14 that are regions surrounded by the line segments A1 to A14, the line segments B1 to B14, and the line segments L1 to L15 are obtained. The line segments S1 to S14, the line segments A1 to A14, and the line segments B1 to B14 are not parallel, but can be regarded as parallel if the number of divisions is sufficient with respect to the curvature. The direction of ~ S14 is defined as the lane direction.
つぎに、設定部14bは、図8に示すように、車両が逆走行していることを検出するための交差ラインCLを設定する。より詳細には、図8に示す例では、車両が逆走行した場合の終端である部分検出対象領域D14に図8に示すように交差ラインCLを設定する。なお、交差ラインCLの長さ、角度、位置は、使用環境等に応じて自由に設定することができる。 Next, as shown in FIG. 8, the setting unit 14b sets an intersection line CL for detecting that the vehicle is traveling backward. More specifically, in the example shown in FIG. 8, an intersection line CL is set as shown in FIG. 8 in the partial detection target region D14 that is the terminal when the vehicle runs backward. Note that the length, angle, and position of the intersection line CL can be freely set according to the use environment or the like.
つぎに、設定部14bは、以上のようにして設定した部分検出対象領域D1〜D14のそれぞれについて、線分S1〜S14の方向を車線方向として記憶部14aに記憶する。例えば、信号処理部14は、線分S1〜S14のX軸またはY軸に対する角度を記憶部14aに記憶する。
Next, the setting unit 14b stores the direction of the line segments S1 to S14 in the storage unit 14a as the lane direction for each of the partial detection target regions D1 to D14 set as described above. For example, the
以上の処理によって、対象となる道路に対して検出対象領域を設定するとともに、検出対象領域を分割した複数の部分検出対象領域を設定することができる。 With the above processing, it is possible to set a detection target area for a target road and to set a plurality of partial detection target areas obtained by dividing the detection target area.
つぎに、以上のようにして検出対象領域および部分検出対象領域の設定が完了した後に、例えば、図示しない操作部を操作することによって、動作の開始が設置者によって指示されると、以下に説明する、道路を走行する車両を検出する動作が開始される。 Next, after the setting of the detection target region and the partial detection target region is completed as described above, for example, when the installation start is instructed by operating the operation unit (not shown), the following description will be given. The operation of detecting the vehicle traveling on the road is started.
すなわち、信号処理部14の制御部14dは、変調部12を制御して送信アンテナ13を介してパルス波を送信する。送信アンテナ13から送信されたパルス波は、検出領域内に存在する車両等のターゲットによって反射され、受信アンテナ16によって受信される。受信アンテナ16によって受信された反射波は、アンテナ切換部17を介して利得可変増幅部18によって増幅された後、復調部19によって復調され、A/D変換部20に供給される。A/D変換部20は、復調部19から供給されたアナログ信号をデジタル信号に変換して信号処理部14に供給する。
That is, the
信号処理部14では、検出部14cによってターゲットである車両が検出される。例えば、図9の例では、部分検出対象領域D5に存在する車両Vが検出部14cによって検出される。より詳細には、検出部14cは、検出した車両Vの位置と、車両Vの移動方向と、速度と、ターゲットである車両Vが存在する部分検出対象領域を特定する情報(いまの例ではD5)とを検出する。
In the
検出部14cは、検出したターゲットが存在する部分検出対象領域の車線方向を記憶部14aから取得する。図9の例では、部分検出対象領域D5の車線方向が記憶部14aから取得される。検出部14cは、ターゲットの移動方向と、車線方向とを比較し、比較結果に基づいてターゲットの進路を判定する。例えば、図9の例では、車両Vが存在する部分検出対象領域D5の車線方向である線分S5の方向(図中破線Tで示す方向)と、車両Vの移動方向Dの間の角度から車両Vの進路を判定する。より詳細には、図9の例では、車両Vの進行方向と、線分S5とは略平行であるので、車両Vが車線方向に向かって道路を進行していると判定する。
The
つぎに、検出部14cは、部分検出対象領域D5における判定結果から、車両Vの進路を予測し、車両Vが交差ラインCLと交差するまでの所要時間tと、交差する際の交差角度θとを予測する。より詳細には、図11に示すように、車両Vの進路Cを予測し、この進路Cが交差ラインCLと交差するまでの所要時間tと、交差する際の交差角度θを予測する。なお、所要時間tは車両の現在位置から交差ラインCLまでの距離を、車両Vの時速で除算することで得ることができる。また、交差する際の交差角度θは、例えば、各部分検出対象領域における車線方向からのずれから推定することができる。そして、このようにして求めた所要時間tが所定の閾値tTH(例えば、10秒)以下であって、かつ、交差ラインCLと交差する際の交差角度θが所定の閾値θTH(例えば、π/4)に対して、|θ−π/2|≦θTHを満たす場合には、車両Vが道路を逆方向に走行していると判定して、図示しない警報部を介して警報を発出する。
Next, the
以上の処理によれば、検出対象領域を複数の部分検出対象領域に分割して車両を検出するようにしたので、曲線路であっても車両を検出することが可能になる。また、各部分検出対象領域において車両の移動方向と、記憶されている車線方向との間の角度から車両の進路を予測するようにしたので、車線方向をその都度計算する必要がなくなるので、計算の負荷を低減することができる。 According to the above processing, since the detection target area is divided into a plurality of partial detection target areas and the vehicle is detected, the vehicle can be detected even on a curved road. Also, since the course of the vehicle is predicted from the angle between the moving direction of the vehicle and the stored lane direction in each partial detection target area, it is not necessary to calculate the lane direction each time. Can be reduced.
つぎに、図12および図13を参照して、本発明の実施形態において実行される処理の詳細について説明する。図12は、本実施形態のレーダ装置1を設置した際に、初期設定を行う際に実行される処理である。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
Next, details of processing executed in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. 12 shows processing executed when initial setting is performed when the
ステップS10では、設定部14bは、監視対象となる道路の検出対象領域の端点P1,P2を設定する。より詳細には、例えば、図4に示すような端点P1,P2を設定する。 In step S10, the setting unit 14b sets the end points P1 and P2 of the detection target area of the road to be monitored. More specifically, for example, end points P1 and P2 as shown in FIG. 4 are set.
ステップS11では、設定部14bは、端点P1,P2を結ぶ曲線を設定する。例えば、図4の例では、曲率の中心C1,C2を中心とし、端点P1,P2を終始点としてこれらを結ぶ曲線を、例えば、ベジエ曲線、円弧、放物曲線、または、クロソイド曲線等によって描画する。 In step S11, the setting unit 14b sets a curve connecting the end points P1 and P2. For example, in the example of FIG. 4, a curve connecting the curvature centers C1 and C2 and the end points P1 and P2 as the starting points is drawn by, for example, a Bezier curve, an arc, a parabolic curve, or a clothoid curve. To do.
ステップS12では、設定部14bは、ステップS11で描画した曲線を複数に分割する。例えば、図5の例では、曲線を均等に14分割する。 In step S12, the setting unit 14b divides the curve drawn in step S11 into a plurality. For example, in the example of FIG. 5, the curve is equally divided into 14 parts.
ステップS13では、設定部14bは、ステップS12で分割した曲線を線分によって近似する。例えば、図5の例では、曲線を線分S1〜S14によって近似する。 In step S13, the setting unit 14b approximates the curve divided in step S12 with line segments. For example, in the example of FIG. 5, the curve is approximated by line segments S1 to S14.
ステップS14では、設定部14bは、各線分に直交する線分を設定する。例えば、図5の例では、線分S1〜S14のそれぞれに対して直交する線分L1〜L15(図6参照)が設定される。 In step S14, the setting unit 14b sets a line segment that is orthogonal to each line segment. For example, in the example of FIG. 5, line segments L1 to L15 (see FIG. 6) that are orthogonal to the line segments S1 to S14 are set.
ステップS15では、設定部14bは、ステップS14で設定した直交する線分の端点を接続することで部分検出対象領域を設定する。例えば、図6の例では、線分L1〜L15の端点をそれぞれ結ぶ線分A1〜A14および線分B1〜B14(図7参照)を設定する。これにより、線分A1〜A14、線分B1〜B14、および、線分L1〜L15によって区分される部分検出対象領域D1〜D14が設定される。 In step S15, the setting unit 14b sets the partial detection target region by connecting the end points of the orthogonal line segments set in step S14. For example, in the example of FIG. 6, line segments A1 to A14 and line segments B1 to B14 (see FIG. 7) connecting the end points of the line segments L1 to L15 are set. Thereby, the partial detection target areas D1 to D14 divided by the line segments A1 to A14, the line segments B1 to B14, and the line segments L1 to L15 are set.
ステップS16では、設定部14bは、ステップS13で設定した各線分の方向を特定する。例えば、図5の例では、線分S1〜S14のそれぞれの方向(例えば、X軸に対する角度)が特定される。 In step S16, the setting unit 14b specifies the direction of each line segment set in step S13. For example, in the example of FIG. 5, each direction (for example, angle with respect to X-axis) of line segment S1-S14 is specified.
ステップS17では、設定部14bは、その部分検出対象領域の4つの頂点座標とともに、ステップS16で特定した線分の方向(車線方向)を記憶する。例えば、図5の例では、部分検出対象領域D1〜D14のそれぞれの頂点座標(x,y)と、線分S1〜S14のそれぞれの方向(例えば、X軸に対する角度)が車線方向として記憶部14aに記憶される。 In step S17, the setting unit 14b stores the direction (lane direction) of the line segment specified in step S16 together with the four vertex coordinates of the partial detection target area. For example, in the example of FIG. 5, the vertex coordinates (x, y) of the partial detection target areas D1 to D14 and the directions of the line segments S1 to S14 (for example, angles with respect to the X axis) are stored as lane directions. 14a.
ステップS18では、設定部14bは、交差ラインを設定する。例えば、図7の例では、車両Vの逆走行方向の終端部である部分検出対象領域D14に図8に示すように交差ラインCLを設定する。 In step S18, the setting unit 14b sets an intersection line. For example, in the example of FIG. 7, the intersection line CL is set as shown in FIG. 8 in the partial detection target region D14 that is the terminal portion of the vehicle V in the reverse traveling direction.
以上の処理によれば、レーダ装置が設置された場合の初期設定を行うことができる。 According to the above processing, it is possible to perform initial setting when the radar apparatus is installed.
つぎに、図13を参照して、レーダ装置が車両Vを検出する際に実行される処理について説明する。図13に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。 Next, a process executed when the radar apparatus detects the vehicle V will be described with reference to FIG. When the flowchart shown in FIG. 13 is started, the following steps are executed.
ステップS30では、制御部14dは、変調部12を制御し、送信アンテナ13からパルス信号を送信させる。この結果、局部発振部10から出力される信号は変調部12によってパルス信号に変調され、送信アンテナ13を介してターゲットに向けて送信される。
In step S30, the
ステップS31では、受信部15は、ターゲットによって反射された反射波を受信する。より詳細には、ターゲットによって反射された反射波は、受信アンテナ16によって受信され、アンテナ切換部17を介して利得可変増幅部18に供給される。利得可変増幅部18は、信号レベルに応じた利得で信号を増幅した後、復調部19に供給する。
In step S31, the receiving
ステップS32では、受信部15が反射波を復調するとともに、A/D変換部20が復調された信号をデジタル信号に変換する。より詳細には、復調部19は、局部発振部10から供給される信号に基づいて利得可変増幅部18から供給される信号を復調し、A/D変換部20に供給する。A/D変換部20は、復調部19から供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。
In step S32, the receiving
ステップS33では、検出部14cは、ステップS32で取得した信号からターゲットを検出し、検出したターゲットの詳細な位置と移動方向と速度を検出する。例えば、図9の例では、ターゲットである車両Vの位置、移動方向D、および、速度が検出される。
In step S33, the
ステップS34では、検出部14cは、記憶部14aから部分検出対象領域を読み出し、所定の部分検出対象領域を特定する。例えば、検出部14cは、図9に示す部分検出対象領域D5を特定する。
In step S34, the
ステップS35では、検出部14cは、ステップS34で特定した部分検出対象領域においてターゲットの内外判定をする。例えば、いまの例では、検出部14cは、部分検出対象領域D5においてターゲットの内外判定をする。
In step S35, the
ステップS36では、検出部14cは、ステップS35の検出処理によって、ターゲットがステップS34で特定した部分検出対象領域内に存在するか否かを判定し、ターゲットが存在すると判定した場合(ステップS36:Y)にはステップS37に進み、それ以外の場合(ステップS36:N)はステップS43に進む。例えば、図9の例では、部分検出対象領域D5にはターゲットである車両Vが存在するので、Yと判定してステップS37に進む。
In step S36, the
ステップS37では、検出部14cは、記憶部14aから車線方向を読み出す。より詳細には、図12のステップS17において記憶部14aに記憶した車線方向の中から、対応する車線方向を読み出す。
In step S37, the
ステップS38では、検出部14cは、ステップS37で読み出した車線方向と、ステップS33で検出した車両Vの移動方向Dの間の角度を特定する。例えば、図9の例では、部分検出対象領域D5の車線方向(破線T)と、車両Vの移動方向Dとの間の角度が特定される。
In step S38, the
ステップS39では、検出部14cは、車両の進路を予測する。例えば、車両Vの移動方向Dと、車線方向との間の角度に基づいて、進路を予測する。
In step S39, the
ステップS40では、検出部14cは、ステップS39で予測した車両Vの進路に基づいて、車両Vの進路が交差ラインCLと交差するまでの所要時間tと、交差角度θを予測する。例えば、車両Vから交差ラインCLまでの進路の距離を速度で除算することによって交差ラインCLと交差するまでの所要時間tを算出するとともに、進路と交差ラインCLとの交差角度θを求める。
In step S40, the
ステップS41では、検出部14cは、ステップS40で求めた交差角度θが|θ−π/2|≦θTHを満たし、かつ、所要時間tが所定の閾値tTH以下であるか否かを判定し、これらの双方を満たす場合(ステップS41:Y)にはステップS42に進み、それ以外の場合(ステップS41:N)にはステップS43に進む。例えば、交差角度θが|θ−π/2|≦θTH(例えば、θTH=π/4)を満たし、かつ、t≦tTH(例えば、tTH=10秒)を満たす場合にはYと判定してステップS42に進む。
In step S41, the
ステップS42では、検出部14cは、検出した車両Vが道路を逆走行していると判定して、例えば、図示しない警報部より警報を発出する。
In step S42, the
ステップS43では、検出部14cは、全ての部分検出対象領域に対する処理が終了したか否かを判定し、全ての部分検出対象領域に対する処理が終了したと判定した場合(ステップS43:Y)にはステップS44に進み、それ以外の場合(ステップS43:N)にはステップS33に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。例えば、部分検出対象領域D1の処理が終了した場合には、部分検出対象領域D2の処理を実行するためにステップS33に戻り、部分検出対象領域D14の処理が終了した場合にはステップS44に進む。
In step S43, the
ステップS44では、検出部14cは、処理を継続するか否かを判定し、処理を継続すると判定した場合(ステップS44:Y)にはステップS30に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合(ステップS44:N)には処理を終了する。
In step S44, the
以上の処理によれば、複雑な道路上の車両の進路予測に対応し、演算負荷を軽減することができる。より詳細には、従来技術の単純な交差判定では、図14に示すように、レーダ装置1は、扇状の検出領域Fを有し、この検出領域F内に、矩形形状を有する検出対象領域Uを設定し、検出対象領域U内の車両Vの移動方向を検出し、この移動方向が交差ラインCLと交差するか否かを判定することで逆走行を検出していた。このため、図14に示されるような湾曲した道路において交差判定を行う場合、交差ラインCLと車両Vの進行方向とが交差することが検出されるまで車両Vが逆走行していることを検出できなかった。なお、検出対象領域Uを道路に応じて湾曲させることも考えられるが、そのような場合には、車両Vの位置毎に車線方向を計算する必要があることから、演算負荷が非常に大きいものになっていた。しかしながら、本実施形態では、図15に示すように、曲線に応じて配置した複数の部分検出対象領域D1〜D5のそれぞれの車線方向を予め求めて記憶しておき、この車線方向と車両Vの移動方向を比較することで、逆走行を簡単に検出することができる。
According to the above processing, it is possible to reduce the calculation load in response to the course prediction of a vehicle on a complicated road. More specifically, as shown in FIG. 14, in the simple intersection determination of the prior art, the
(C)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が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、以上の実施形態では、車線方向としては、線分S1〜S14とX軸またはY軸との角度を用いるようにしたが、例えば、線分S1〜S14のそれぞれについて、車両の正の進行方向であるP2からP1に向かう方向を有するベクトルとして記憶し、車両Vの進行方向のベクトルと、記憶した線分S1〜S14のベクトルとを比較するようにしてもよい。このような方法によれば、車両Vの進行方向のベクトルと、車線のベクトルの方向が略180度異なる場合には、逆方向に走行していると判定することができる。このため、一例として、複数の部分検出対象領域において逆走行していると判定された場合には、逆走行している可能性が高いので、交差ラインとの交差を判断することなく、警報を発出するようにしてもよい。
(C) Description of Modified Embodiment It goes without saying that the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the case described above. For example, in the above embodiment, as the lane direction, the angle between the line segments S1 to S14 and the X axis or the Y axis is used. For example, the positive progress of the vehicle for each of the line segments S1 to S14 It may be stored as a vector having a direction from P2 to P1, and the vector of the traveling direction of the vehicle V may be compared with the stored vectors of the line segments S1 to S14. According to such a method, when the vector of the traveling direction of the vehicle V and the direction of the lane vector differ by approximately 180 degrees, it can be determined that the vehicle is traveling in the opposite direction. For this reason, as an example, when it is determined that the vehicle is traveling backward in a plurality of partial detection target areas, there is a high possibility that the vehicle is traveling backward, so that an alarm is issued without determining the intersection with the intersection line. You may make it emit.
また、以上の実施形態では、分岐または合流がない道路を例に挙げて説明したが、例えば、2つの車線が合流するような複雑な形状の道路の場合でも本発明を適用することができる。その場合、例えば、合流する前の2つの車線に対してそれぞれ検出対象領域を設定するとともに、それぞれの検出対象領域を分割して部分検出対象領域を設定するようにすればよい。 Moreover, although the above embodiment has been described by taking a road having no branching or merging as an example, for example, the present invention can be applied to a road having a complicated shape in which two lanes merge. In this case, for example, the detection target areas may be set for the two lanes before joining, and the partial detection target areas may be set by dividing each detection target area.
また、図16に示すように、上下車線が隣接して存在する場合において、一方の車線のみを検出対象とするときには、検出しない側の車線から検出されたターゲットがレーダ装置1の位置検出誤差などによって一部の検出対象領域内に入り込み、逆走と誤判定してしまう場合がある。このような誤判定を防ぐ為、一部の検出対象領域をマスク領域によってマスクし、検出対象から除外するようにしてもよい。より詳細には、図16の例では、左下から右上に向かう左側の車線が検出対象として設定され、右上から左下に向かう右側の車線からのターゲットが部分検出対象領域D2〜D4に入り込んでいるとすると、部分検出対象領域D2〜D4に対してマスク領域M(ハッチングを施した領域)を設定し、このマスク領域Mに存在するターゲットについては、検出対象から除外することで、誤判定を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 16, when the upper and lower lanes are adjacent to each other and only one lane is detected, the target detected from the lane on the non-detection side is the position detection error of the
また、図17に示すように、左下から右上に向かう車線の幅がaからb(a>b)に変化する場合、進行方向に直交する方向の幅が一定の部分検出対象領域D1〜D7を設定するとともに、実際の車線幅に応じたマスク領域M(ハッチングを施した領域)を設定し、このマスク領域Mは検出対象から除外することで、車線幅の変化にも柔軟に対応することかできる。 Moreover, as shown in FIG. 17, when the width of the lane from the lower left to the upper right changes from a to b (a> b), the partial detection target areas D1 to D7 having a constant width in the direction orthogonal to the traveling direction are displayed. In addition to setting, a mask area M (hatched area) corresponding to the actual lane width is set, and this mask area M is excluded from the detection target, so that it can flexibly cope with changes in the lane width. it can.
また、本実施形態では、図1に示すように、アンテナ切換部17によって複数の受信アンテナ16を切り換える構成としたが、単一の受信アンテナを用いるとともに、アンテナ切換部17を有しない構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
また、図5等に示す例では、検出対象領域を14分割するようにしたが、検出対象となる車線の長さ等に応じてこれ以外の数に分割するようにしてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 5 and the like, the detection target area is divided into 14, but may be divided into other numbers depending on the length of the lane to be detected.
また、以上の実施形態では、車両として自動四輪車を例に挙げて説明したが、これ以外にも自動二輪車や自転車等を検出するようにしてもよい。すなわち、本明細書中において、車両とは自動四輪車には限定されない。 Further, in the above embodiment, the description has been given by taking an example of an automobile as a vehicle, but other than this, a motorcycle, a bicycle, or the like may be detected. That is, in the present specification, the vehicle is not limited to an automobile.
また、図12および図13に示すフローチャートの処理は一例であって、本発明がこれらフローチャートの処理に限定されるものではないことはいうまでもない。 12 and 13 are examples, and it goes without saying that the present invention is not limited to these flowchart processes.
1 レーダ装置
10 局部発振部
11 送信部
12 変調部
13 送信アンテナ
14 信号処理部
14a 記憶部(記憶手段)
14b 設定部(設定手段、分割手段)
14c 検出部(判定手段)
14d 制御部
15 受信部
16 受信アンテナ
17 アンテナ切換部
18 利得可変増幅部
19 復調部
20 A/D変換部
DESCRIPTION OF
14b Setting unit (setting means, dividing means)
14c detector (determination means)
Claims (5)
前記道路に検出対象領域を設定するとともに、前記検出対象領域の一部に対して交差ラインを設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された前記検出対象領域を前記道路の進行方向に沿って複数の部分検出対象領域に分割する分割手段と、
前記分割手段による分割によって得られる前記部分検出対象領域毎に前記車両を検出するとともに、前記部分検出対象領域の車線方向と、前記車両の移動方向との間の角度を検出し、当該角度に基づいて前記車両の進路を予測する検出手段と、
前記検出手段によって予測された前記車両の進路が所定の時間内に所定の角度内で前記交差ラインと交差すると判定した場合には、前記車両が前記道路を逆方向に走行していると判定する判定手段と、
を有することを特徴とするレーダ装置。 In a radar device that transmits a signal, receives a signal reflected by a vehicle moving on a road, and detects the vehicle based on the received signal,
Setting means for setting a detection target area on the road, and setting an intersection line for a part of the detection target area ;
A dividing unit configured to divide the detection target region set by the setting unit into a plurality of partial detection target regions along a traveling direction of the road;
The vehicle is detected for each of the partial detection target areas obtained by the division by the dividing means, and an angle between the lane direction of the partial detection target area and the moving direction of the vehicle is detected, and based on the angle Detecting means for predicting the course of the vehicle ,
If it is determined that the course of the vehicle predicted by the detection means intersects the intersection line within a predetermined angle within a predetermined time, it is determined that the vehicle is traveling in the reverse direction on the road. A determination means;
A radar apparatus comprising:
前記検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記車線方向と、前記車両の移動方向との間の角度を検出し、当該角度に基づいて前記車両の進路を予測することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。The said detection means detects the angle between the said lane direction memorize | stored in the said memory | storage means, and the moving direction of the said vehicle, The course of the said vehicle is estimated based on the said angle The radar apparatus according to 1.
前記道路に検出対象領域を設定するとともに、前記検出対象領域の一部に対して交差ラインを設定する設定ステップと、A setting step of setting a detection target area on the road and setting an intersection line for a part of the detection target area;
前記設定ステップにおいて設定された前記検出対象領域を前記道路の進行方向に沿って複数の部分検出対象領域に分割する分割ステップと、A division step of dividing the detection target area set in the setting step into a plurality of partial detection target areas along a traveling direction of the road;
前記分割ステップにおける分割によって得られる前記部分検出対象領域毎に前記車両を検出するとともに、前記部分検出対象領域の車線方向と、前記車両の移動方向との間の角度を検出し、当該角度に基づいて前記車両の進路を予測する検出ステップと、The vehicle is detected for each of the partial detection target areas obtained by the division in the division step, and an angle between the lane direction of the partial detection target area and the moving direction of the vehicle is detected, and based on the angle Detection step for predicting the course of the vehicle,
前記検出ステップにおいて予測された前記車両の進路が所定の時間内に所定の角度内で前記交差ラインと交差すると判定した場合には、前記車両が前記道路を逆方向に走行していると判定する判定ステップと、If it is determined that the course of the vehicle predicted in the detection step intersects the intersection line within a predetermined angle within a predetermined time, it is determined that the vehicle is traveling in the reverse direction on the road. A determination step;
を有することを特徴とするレーダ装置の検出方法。A method for detecting a radar apparatus, comprising:
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