JP2000019246A - Obstacle detection system, radar device, and transponder - Google Patents

Obstacle detection system, radar device, and transponder

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JP2000019246A
JP2000019246A JP10189269A JP18926998A JP2000019246A JP 2000019246 A JP2000019246 A JP 2000019246A JP 10189269 A JP10189269 A JP 10189269A JP 18926998 A JP18926998 A JP 18926998A JP 2000019246 A JP2000019246 A JP 2000019246A
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JP
Japan
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signal
obstacle
transponder
frequency
obstacle detection
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Japanese (ja)
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Kunihiko Sasaki
佐々木  邦彦
Takasuke Okada
貴祐 岡田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstacle detection system for accurately identifying the type of an obstacle, especially an obstacle that a vehicle has a possibility to collide with during driving, a radar device suited for the construction of the obstacle detection system, and a transponder. SOLUTION: The transponder 40 for returning a received radar wave by modulating its amplitude by a modulation signal Mc with a frequency fc is mounted on each vehicle. Also, the radar device 10 in an FMCW system for detecting an obstacle in front of the vehicle by transmitting and receiving radar waves is provided with a bandpass filter 30 for extracting a signal component near the frequency fc, namely a signal being modulated by the transponder 40 from a signal IF where a local signal L is mixed with a reception signal Sr, a mixer 34 for generating a second beat signal Sb2 by mixing a second local signal Lc with a frequency fc with an extraction signal IFm, and an A/D converter 36 for supplying the signal to an ECU 10b by converting it from analog to digital.

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、レーダ波を送受信
して障害物を検知する障害物検知システム、及びこの障
害物検知システムに用いられるレーダ装置,トランスポ
ンダに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an obstacle detection system for transmitting and receiving radar waves to detect an obstacle, and a radar device and a transponder used in the obstacle detection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、自動車の前方に向けてマイク
ロ波やミリ波等のレーダ波を送信してその反射波を受信
し、これらの送受信信号に基づいて前方の障害物を検出
すると共に、その障害物との距離や相対速度を求める車
載用障害物検知システムが知られている。そして、この
障害物検知システムでの検出結果は、例えば特開平6−
89400号等に開示されているように、障害物との衝
突を回避したり障害物との安全距離を保持したりするた
め等に行われる各種制御に用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, radar waves such as microwaves and millimeter waves have been transmitted toward the front of an automobile, reflected waves have been received, and obstacles ahead have been detected based on these transmission / reception signals. An in-vehicle obstacle detection system that determines the distance and relative speed to the obstacle is known. The detection result of this obstacle detection system is described in, for example,
As disclosed in Japanese Patent No. 89400 and the like, it is used for various controls performed to avoid collision with an obstacle, maintain a safe distance from the obstacle, and the like.

【0003】ここで図5は、この種の車載用障害物検知
システムにて用いられているFMCW方式のレーダ装置
の一般的な構成を表すブロック図である。即ち、図5に
示すレーダ装置110では、マイクロ波帯の高周波信号
を生成する電圧制御発振器12と、電圧制御発振器12
の発振周波数(即ち、高周波信号の周波数)を変化させ
るための変調信号Mを生成するDA変換器14と、電圧
制御発振器12にて生成された高周波信号を電力分配し
て、送信信号Ss及びローカル信号Lを生成する方向性
結合器16と、方向性結合器16から供給される送信信
号Ssをレーダ波として放射する送信アンテナ18と、
レーダ波を受信する受信アンテナ20と、受信アンテナ
20からの受信信号Srに、方向性結合器16からのロ
ーカル信号Lを混合するミキサ22と、ミキサ22にて
生成された信号IFの中から、受信信号Srとローカル
信号Lとの差の周波数成分であるビート信号Sbを抽出
する低域通過フィルタ(LPF)24と、LPF24に
て抽出されたビート信号Sbをデジタル値に変換するA
D変換器26と、DA変換器14に変調信号Mを生成す
るための変調データDmを供給すると共に、AD変換器
26を介して取り込んだデータDbに基づいて、レーダ
波を反射した障害物との距離や相対速度を算出し、更
に、これら算出結果に基づきエンジンの運転状態やブレ
ーキ等を制御して、障害物との衝突を回避したり、前方
車両との安全車間距離を保持する等の処理を実行する電
子制御装置(以下、ECUという)28とを備えてい
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a general configuration of an FMCW type radar device used in this kind of obstacle detection system for a vehicle. That is, in the radar device 110 shown in FIG. 5, a voltage controlled oscillator 12 for generating a high frequency signal in a microwave band,
And a D / A converter 14 for generating a modulation signal M for changing the oscillation frequency (ie, the frequency of the high-frequency signal), and the high-frequency signal generated by the voltage-controlled oscillator 12 for power distribution. A directional coupler 16 that generates a signal L, a transmission antenna 18 that radiates a transmission signal Ss supplied from the directional coupler 16 as a radar wave,
A receiving antenna 20 for receiving a radar wave, a mixer 22 for mixing a received signal Sr from the receiving antenna 20 with a local signal L from the directional coupler 16, and a signal IF generated by the mixer 22, A low-pass filter (LPF) 24 for extracting a beat signal Sb which is a frequency component of a difference between the received signal Sr and the local signal L, and an A for converting the beat signal Sb extracted by the LPF 24 into a digital value.
The D converter 26 and the DA converter 14 supply modulation data Dm for generating the modulation signal M to the D / A converter 14 and, based on the data Db taken in through the AD converter 26, reflect an obstacle that reflects a radar wave. Control the engine operating conditions and brakes based on the calculation results to avoid collision with obstacles and maintain a safe inter-vehicle distance with the vehicle ahead. An electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 28 for executing processing is provided.

【0004】なお、ECU28は、CPU,ROM,R
AMからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成
され、AD変換器26を介して取り込んだデータに対す
る高速フーリエ変換(FFT)処理を実行する演算処理
装置等を備えている。このように構成されたレーダ装置
110では、まず、ECU28がDA変換器14に変調
データDmを供給し、この変調データDmに基づいてD
A変換器14が三角波状の変調信号Mを生成する。する
と、この変調信号Mに従って、電圧制御発振器12は、
周波数が時間に対して直線的に変換するよう三角波状に
変調されたマイクロ波帯の高周波信号を出力する。この
高周波信号は、方向性結合器16にて送信信号Ssとロ
ーカル信号Lとに分配され、このうち送信信号Ssの供
給を受ける送信アンテナ18が、送信信号Ssに従って
レーダ波を送信する。
The ECU 28 has a CPU, ROM, R
It is mainly composed of a well-known microcomputer made up of an AM, and includes an arithmetic processing unit and the like for executing a fast Fourier transform (FFT) process on data fetched via the AD converter 26. In the radar device 110 configured as described above, first, the ECU 28 supplies the D / A converter 14 with the modulation data Dm.
The A converter 14 generates a modulation signal M having a triangular waveform. Then, according to the modulation signal M, the voltage controlled oscillator 12
A high-frequency signal in a microwave band modulated into a triangular wave so that the frequency is linearly converted with respect to time is output. The high-frequency signal is divided into the transmission signal Ss and the local signal L by the directional coupler 16, and the transmission antenna 18 receiving the supply of the transmission signal Ss transmits a radar wave according to the transmission signal Ss.

【0005】そして、図示しない障害物に反射して戻っ
てきたレーダ波を、受信アンテナ20が受信すると、そ
の受信信号Srは、ミキサ22にて方向性結合器16か
らのローカル信号Lと混合される。この時のミキサ22
にて生成される信号IFのうち、両信号Sr,Lの差の
周波数成分であるビート信号SbをLPF24が抽出
し、この抽出されたビート信号Sbを、AD変換器26
がデジタルデータDbに変換してECU28に供給す
る。
When the receiving antenna 20 receives the radar wave reflected by an obstacle (not shown) and returned, the received signal Sr is mixed with the local signal L from the directional coupler 16 by the mixer 22. You. Mixer 22 at this time
The LPF 24 extracts a beat signal Sb, which is a frequency component of a difference between the two signals Sr and L, from the signal IF generated by the A / D converter 26, and converts the extracted beat signal Sb into an AD converter 26.
Is converted into digital data Db and supplied to the ECU 28.

【0006】すると、ECU28は、AD変換器26か
らのデータDbに基づいて、FFT(高速フーリエ変
換)処理を行うことにより、ビート信号Sbのピーク周
波数成分を検出してその周波数を特定し、この特定され
た周波数に基づいて、そのピーク周波数成分を発生させ
た障害物との距離や相対速度を算出する。更に、これら
算出結果に基づきエンジンの運転状態やブレーキ等を制
御して、障害物との衝突を回避したり、前方車両との安
全車間距離を保持する等の処理を実行するのである。
[0006] Then, the ECU 28 performs FFT (fast Fourier transform) processing based on the data Db from the AD converter 26 to detect the peak frequency component of the beat signal Sb and specify the frequency. Based on the specified frequency, the distance and the relative speed with respect to the obstacle that generated the peak frequency component are calculated. Further, based on the calculation results, the operation state of the engine, the brakes, and the like are controlled to execute processing such as avoiding collision with an obstacle and maintaining a safe inter-vehicle distance with a preceding vehicle.

【0007】ところで、実際の走行環境では様々な障害
物が存在し、その障害物の種類に応じた的確な制御を行
う必要がある。そのためには、例えば、検出した障害物
が、衝突を回避すべき危険物であるのか、ガードレール
や標識等といった衝突危険の少ない路肩の設置物である
のか、また、安全車間距離を保持すべき前方走行中の車
両であるのか等を正確に識別する必要がある。
[0007] By the way, there are various obstacles in an actual traveling environment, and it is necessary to perform an accurate control according to the type of the obstacles. For this purpose, for example, whether the detected obstacle is a dangerous object to avoid a collision, an object on a road shoulder with a low danger of collision such as a guardrail or a sign, etc. It is necessary to accurately identify whether or not the vehicle is running.

【0008】ところが、上述のレーダ装置では、障害物
の数と各障害物までの距離や相対速度を検出することは
できるものの、その障害物が何であるかを識別すること
はできない。そこで、通常は、障害物との相対速度が自
車の速度にほぼ等しい場合は、その障害物は路肩の設置
物であると推定し、このような路肩の設置物に対して
は、例えば、予め設定された危険間隔以内に接近したと
しても、警報を発生させる等の処理を実行しないように
していた。
However, in the above-mentioned radar device, although the number of obstacles, the distance to each obstacle, and the relative speed can be detected, it is not possible to identify what the obstacle is. Therefore, usually, when the relative speed with respect to the obstacle is substantially equal to the speed of the own vehicle, the obstacle is estimated to be an object on the road shoulder, and for such an object on the road shoulder, for example, Even if approaching within a preset risk interval, processing such as generating an alarm is not executed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合、例
えば、一部が走行路にはみだした状態で路肩に停止して
いる車両等も、路肩の設置物であると認識されてしまう
可能性があり、必ずしも好ましい対応がなされていると
は言えなかった。
However, in this case, there is a possibility that, for example, a vehicle or the like that is partially stopped on the roadway and stopped at the roadside may be recognized as a mounted object on the roadside. Yes, it was not necessarily a favorable response.

【0010】即ち、夜間等では、運転者の距離感が曖昧
になることから、路肩に停止している車両は、走行中の
車両よりも一層衝突危険があると考えられるため、少な
くとも、このような車両を、衝突可能性のある危険な障
害物として、識別できるようにすることが強く望まれて
いる。
That is, at night or the like, since the driver's sense of distance becomes ambiguous, it is considered that a vehicle stopped on the road shoulder is more likely to collide than a traveling vehicle. It is highly desirable that such vehicles can be identified as dangerous obstacles that may cause a collision.

【0011】本発明は、上記問題点を解決するために、
障害物の種類、特に走行時に衝突等の危険性のある障害
物の識別を正確に行うことが可能な障害物検知システ
ム、及びこの障害物検知システムの構築に好適なレーダ
装置,トランスポンダを提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems.
Provided are an obstacle detection system capable of accurately identifying types of obstacles, particularly obstacles such as collisions during traveling, and a radar device and a transponder suitable for constructing the obstacle detection system. The purpose is to:

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にされた発明である請求項1記載の障害物検知システム
では、障害物を検出するためにレーダ装置の障害物検出
手段から送信されるレーダ波がトランスポンダにて受信
されると、トランスポンダは、この受信したレーダ波を
変調して返送する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an obstacle detection system which is transmitted from an obstacle detection unit of a radar apparatus to detect an obstacle. When the radar wave is received by the transponder, the transponder modulates and returns the received radar wave.

【0013】そして、レーダ装置では、障害物検出手段
が、受信したレーダ波の受信信号に基づいて障害物の検
出を行うと共に、返送信号抽出手段が、レーダ波の受信
信号の中から、トランスポンダにより変調された返送信
号を抽出し、障害物特定手段が、この抽出された返送信
号に基づいて、障害物検出手段にて検出された障害物の
うちトランスポンダを搭載した障害物を特定する。
In the radar device, the obstacle detecting means detects an obstacle based on the received radar wave reception signal, and the return signal extracting means uses the transponder from the radar wave reception signal. The modulated return signal is extracted, and the obstacle specifying means specifies the transponder-mounted obstacle among the obstacles detected by the obstacle detecting means based on the extracted return signal.

【0014】従って、本発明の障害物検知システムによ
れば、トランスポンダを、衝突等の危険性がある物体に
予め取り付けておけば、レーダ装置では、その物体が移
動中であるか停止中であるかに関わらず、常にその物体
を危険性のある障害物として確実に特定することができ
る。
Therefore, according to the obstacle detection system of the present invention, if the transponder is attached to an object having a risk of collision or the like in advance, the radar device is moving or stopped. Regardless of this, the object can always be reliably identified as a dangerous obstacle.

【0015】特に、請求項5記載のように、トランスポ
ンダを各車両に搭載するように義務づけておき、駐停車
中でもトランスポンダが作動するようにしておけば、夜
間、路肩に停止している車両を、路肩の設置物であると
誤認することなく確実に車両であると認識して、その車
両への接近を回避したり、衝突の危険を警告する等、走
行の安全性を確保する上で、的確な車両制御を行わせる
ことができる。
In particular, if a transponder is required to be mounted on each vehicle and the transponder is operated even when the vehicle is parked or stopped, a vehicle stopped on the road shoulder at night can be Recognizing that the vehicle is an object on the road without misidentifying it, avoiding approaching the vehicle or warning of the danger of collision, etc. Vehicle control can be performed.

【0016】なお、トランスポンダは、危険性のある物
体に搭載するのではなく、逆に、請求項6記載のよう
に、障害物検出手段によって障害物として検出されるが
衝突等の危険性の小さい路肩の設置物(例えば、ガード
レールや標識等)に搭載してもよい。この場合、レーダ
装置では、返送信号のない障害物を、衝突等の危険性の
ある障害物であると認識して、各種制御を行うようにす
ればよい。
The transponder is not mounted on a dangerous object, but is detected as an obstacle by the obstacle detecting means but has a low risk of collision or the like. It may be mounted on an installed object (for example, a guardrail or a sign) on a road shoulder. In this case, the radar apparatus may recognize an obstacle without a return signal as an obstacle having a risk of collision or the like, and perform various controls.

【0017】また、請求項7記載のように、トランスポ
ンダを携帯可能に構成し、歩行者に携帯させたり、その
他の衝突の危険性のある物体(例えば、道路上で作業す
るために載置されたり使用されたりする物)等に適宜取
り付けるようにすれば、様々な衝突事故を未然に防ぐこ
とができる。
According to a seventh aspect of the present invention, the transponder is configured to be portable, so that the transponder can be carried by a pedestrian or other objects having a risk of collision (for example, the transponder is mounted for working on a road). Various types of collision accidents can be prevented beforehand by appropriately attaching the device to an object that is used or used).

【0018】ところで、レーダ装置を構成する障害物検
出手段は、請求項2記載のように、周波数を三角波状に
変調した送信信号に従ってレーダ波を送信し、障害物か
ら戻ってきたレーダ波の受信信号と前記送信信号に等し
い周波数を有するローカル信号とを混合することにより
生成される両信号の差の周波数成分であるビート信号に
基づいて、前記障害物までの距離又は相対速度のうち少
なくともいずれか一方を検出する、いわゆるFMCW方
式を実現するものとして構成してもよい。
The obstacle detecting means constituting the radar apparatus transmits a radar wave according to a transmission signal whose frequency is modulated in a triangular wave form, and receives the radar wave returned from the obstacle. Based on a beat signal that is a frequency component of a difference between both signals generated by mixing a signal and a local signal having a frequency equal to the transmission signal, at least one of a distance to the obstacle or a relative speed. You may comprise as what implement | achieves what is called FMCW system which detects one.

【0019】この場合、請求項3記載のように、トラン
スポンダは、周波数がビート信号の周波数の2倍より大
きい成分からなる変調信号により、受信したレーダ波を
振幅変調し、返送信号抽出手段は、障害物検出手段にて
受信信号とローカル信号とを混合することにより生成さ
れる信号成分の中から、変調信号の周波数近傍の信号成
分を、トランスポンダにて変調された返送信号として抽
出すればよい。
In this case, as described in claim 3, the transponder amplitude-modulates the received radar wave with a modulation signal whose frequency is greater than twice the frequency of the beat signal, and the return signal extraction means includes: A signal component in the vicinity of the frequency of the modulated signal may be extracted as a return signal modulated by the transponder from signal components generated by mixing the received signal and the local signal by the obstacle detection unit.

【0020】即ち、トランスポンダにて振幅変調された
信号は、振幅変調されていない受信信号の周波数frを
中心とし、変調信号の周波数fc分だけシフトした周波
数(fr±fc)に側波帯として持つものとなる。つま
り、レーダ装置が受信するレーダ波の受信信号は、周波
数がfr,fr±fcである成分を含んだものとなる。
That is, the signal amplitude-modulated by the transponder has a sideband at a frequency (fr ± fc) shifted by the frequency fc of the modulated signal with the frequency fr of the received signal not subjected to amplitude modulation as the center. It will be. That is, the reception signal of the radar wave received by the radar device includes a component whose frequency is fr, fr ± fc.

【0021】この信号が、レーダ装置にて送信信号(周
波数fs)と混合されることによって生成される信号の
スペクトラムは、周波数fs+fr付近の高周波成分を
除去して考えると、図4に示すように、周波数fb(=
|fs−fr|),fc±fb(=|fs−(fr±f
c)|,但し、fb<fc)を含んだものとなる。
The spectrum of the signal generated by mixing this signal with the transmission signal (frequency fs) in the radar apparatus is as shown in FIG. 4 when removing the high frequency components near the frequency fs + fr. , Frequency fb (=
| Fs−fr |), fc ± fb (= | fs− (fr ± f
c) |, where fb <fc) is included.

【0022】そして、障害物検出手段にて使用されるビ
ート信号(周波数fb)と、返送信号抽出手段にて抽出
すべき返送信号(周波数fc±fb)を確実に分離でき
るようにするには、両者の周波数成分が重なり合うこと
のないように、fb<fc−fb、即ち2fb<fcで
ある必要があるのである。
To ensure that the beat signal (frequency fb) used by the obstacle detection means and the return signal (frequency fc ± fb) to be extracted by the return signal extraction means can be reliably separated, It is necessary that fb <fc−fb, that is, 2fb <fc, so that both frequency components do not overlap.

【0023】なお、これらビート信号と返送信号とをよ
り確実に識別できるようにするためには、変調信号の周
波数fcを、ビート信号の周波数fbの10倍程度とす
ることが望ましい。更に、このようにして抽出された返
送信号を、請求項4記載のように、障害物特定手段が、
変調信号と同じ周波数を有する第2ローカル信号を混合
することにより第2ビート信号を生成し、障害物検出手
段にて検出された障害物のうち、ビート信号に基づいて
算出された距離や相対速度が、第2ビート信号に基づく
算出値と一致するものを、トランスポンダを搭載した障
害物であると特定すればよい。
It is desirable that the frequency fc of the modulated signal be about 10 times the frequency fb of the beat signal in order to more reliably identify the beat signal and the return signal. Further, the return signal extracted in this way is used by the obstacle specifying means as described in claim 4.
A second beat signal is generated by mixing a second local signal having the same frequency as the modulation signal, and a distance or a relative speed calculated based on the beat signal among obstacles detected by the obstacle detection means. May be identified as an obstacle equipped with a transponder, if the calculated value is based on the second beat signal.

【0024】即ち、返送信号(周波数fc±fb)に、
第2ローカル信号(周波数fc)を混合すれば、単純な
反射波に基づくビート信号と同じ周波数を有する第2ビ
ート信号が得られるため、この第2ビート信号からトラ
ンスポンダを搭載した障害物までの距離や相対速度を求
めることができるのである。
That is, the return signal (frequency fc ± fb)
If the second local signal (frequency fc) is mixed, a second beat signal having the same frequency as the beat signal based on the simple reflected wave can be obtained. Therefore, the distance from the second beat signal to the obstacle equipped with the transponder Or relative speed.

【0025】なお、第2ビート信号から距離や相対速度
を求めることなく、第2ビート信号の周波数と、ビート
信号の周波数とを直接比較して一致した場合に、そのビ
ート信号を発生させたものがトランスポンダを搭載した
障害物であると特定するようにしてもよい。
Note that the beat signal is generated when the frequency of the second beat signal is directly compared with the frequency of the beat signal without obtaining the distance or relative speed from the second beat signal. May be specified as an obstacle equipped with a transponder.

【0026】ところで、上述のような障害物検知システ
ムを構築するために用いるトランスポンダは、請求項8
記載のように、レーダ波を送受信するアンテナと、該ア
ンテナに接続されるアンテナ接続部、該アンテナ接続部
から入力した信号のみが出力される受信信号出力部、入
力した信号が前記アンテナ接続部からのみ出力される送
信信号入力部を有するサーキュレータと、受信信号出力
部からの出力信号を変調して、送信信号入力部への入力
信号を生成する変調器とを備えたものであればよい。
By the way, the transponder used for constructing the obstacle detection system as described above is claimed in claim 8.
As described, an antenna that transmits and receives radar waves, an antenna connection unit connected to the antenna, a reception signal output unit that outputs only a signal input from the antenna connection unit, and an input signal from the antenna connection unit What is necessary is just to provide a circulator having a transmission signal input section that outputs only the signal, and a modulator that modulates an output signal from the reception signal output section and generates an input signal to the transmission signal input section.

【0027】即ち、このように構成されたトランスポン
ダでは、アンテナがレーダ波を受信すると、その受信信
号がアンテナ接続部から入力されたサーキュレータで
は、受信信号出力部からのみ、この受信信号を出力す
る。そして、この受信信号は、変調器にて振幅変調され
た後、サーキューレータの送信信号入力部に入力され、
アンテナ接続部からアンテナに供給され、受信時と同じ
アンテナを用いてレーダ波として送出することにより、
レーダ波が送出されてきた方向に受信信号を変調してな
る返送信号を返送する。
That is, in the transponder thus configured, when the antenna receives a radar wave, the circulator to which the received signal is input from the antenna connection unit outputs the received signal only from the received signal output unit. Then, after the received signal is amplitude-modulated by the modulator, it is input to the transmission signal input section of the circulator,
Supplied to the antenna from the antenna connection part, by sending out as a radar wave using the same antenna as when receiving,
A return signal is returned by modulating the received signal in the direction in which the radar wave has been transmitted.

【0028】このように、本発明のトランスポンダによ
れば、極めて簡易な構成であるため、小型,軽量に構成
することができ、車両等の外観を損なうことなく、これ
を取り付けることができる。そして、トランスポンダを
構成する変調器は、請求項9記載のように、送信信号入
力部への入力信号を増幅する信号増幅機能を有すること
が望ましい。
As described above, according to the transponder of the present invention, since the transponder has an extremely simple structure, it can be configured to be small and lightweight, and can be mounted without damaging the appearance of a vehicle or the like. The modulator constituting the transponder preferably has a signal amplification function of amplifying an input signal to the transmission signal input section.

【0029】この場合、レーダ装置での返送信号の受信
レベルが大きくなるため、トランスポンダを搭載した障
害物を、レーダ装置にて確実に検出させることができ、
また、通常の反射波を受信してなる受信信号より信号レ
ベルが大きいため、受信信号が高調波成分を持ち、この
高調波成分の周波数帯が返送信号の周波数帯と重なるよ
うな場合にも、返送信号を確実に抽出することができ
る。
In this case, the reception level of the return signal in the radar device increases, so that an obstacle on which the transponder is mounted can be reliably detected by the radar device.
Also, since the signal level is higher than the reception signal obtained by receiving a normal reflected wave, the reception signal has a harmonic component, and even when the frequency band of this harmonic component overlaps the frequency band of the return signal, The return signal can be reliably extracted.

【0030】なお、送信信号入力部への入力信号を増幅
する方法として、受信信号出力部からの出力信号を増幅
してもよいし、変調信号として大きな電力のものを用い
ることで増幅してもよいし、変調後の信号を増幅しても
よい。また、上述のトランスポンダに限らず、送信アン
テナと受信アンテナとを別々に設け、サーキュレータを
用いることなく構成したトランスポンダにより、上述の
障害物検知システムを構築してもよい。
As a method of amplifying the input signal to the transmission signal input unit, the output signal from the reception signal output unit may be amplified, or the modulation signal may be amplified by using a large power signal. Alternatively, the modulated signal may be amplified. The transponder is not limited to the above-described transponder, and a transmitting antenna and a receiving antenna may be separately provided, and the above-described obstacle detection system may be configured using a transponder configured without using a circulator.

【0031】一方、上述のような障害物検知システムを
構築するために用いるレーダ装置は、請求項10記載の
ように、レーダ波の送受信により障害物を検出する障害
物検出手段と、該障害物検出手段が受信した前記レーダ
波の受信信号の中から、トランスポンダにより変調され
た返送信号を抽出する返送信号抽出手段と、該返送信号
抽出手段にて抽出された返送信号に基づいて、障害物検
出手段にて検出された障害物のうちトランスポンダが搭
載された障害物を特定する障害物特定手段とを備えたも
のであればよい。
On the other hand, a radar device used for constructing the obstacle detection system as described above is an obstacle detecting means for detecting an obstacle by transmitting and receiving radar waves, Return signal extraction means for extracting a return signal modulated by the transponder from the radar wave reception signal received by the detection means; and obstacle detection based on the return signal extracted by the return signal extraction means. Any means may be used as long as it includes obstacle specifying means for specifying an obstacle on which the transponder is mounted, among the obstacles detected by the means.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。なお図1は、本実施例の車載用障害物検出
システムの各構成要素(レーダ装置及びトランスポン
ダ)の全体構成を表すブロック図、図2は、各構成要素
の使用状態を表す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of each component (radar device and transponder) of the on-board obstacle detection system of the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the use state of each component.

【0033】図1に示すように、本実施例の車載用障害
物検知システムは、レーダ波の送受信を行うことにより
障害物との距離や相対速度を検出するレーダ装置10
と、レーダ波を受信するとこれを変調して返送するトラ
ンスポンダ40とにより構成されており、特にレーダ装
置10は、レーダ波の送受信を行う等の信号処理を行う
信号処理回路部10aと、信号処理回路部10aを制御
することにより得られるデータに基づいて各種制御を実
行するECU10bとからなる。
As shown in FIG. 1, the on-vehicle obstacle detection system according to the present embodiment transmits and receives radar waves to detect a distance and a relative speed to an obstacle.
And a transponder 40 that modulates and returns the radar wave when it is received. In particular, the radar device 10 includes a signal processing circuit unit 10a that performs signal processing such as transmitting and receiving radar waves, and a signal processing circuit 10a. The ECU 10b executes various controls based on data obtained by controlling the circuit unit 10a.

【0034】そして、図2に示すように、レーダ装置1
0は、車両の前方に向かってレーダ波を送信し、且つ車
両の前方からのレーダ波を受信することが可能なよう
に、信号処理回路部10aが車両の前面に取り付けら
れ、車両内部に設けられたECU10bと信号線を介し
て接続されている。一方、トランスポンダ40は、車両
後方からのレーダ波を受信し、且つ車両後方に向けてレ
ーダ波を送信可能なように車両の後面に取り付けられ
る。
Then, as shown in FIG.
0 indicates that the signal processing circuit unit 10a is attached to the front of the vehicle and provided inside the vehicle so that the radar wave can be transmitted toward the front of the vehicle and can be received from the front of the vehicle. Connected to the ECU 10b via a signal line. On the other hand, the transponder 40 is mounted on the rear surface of the vehicle so as to receive radar waves from the rear of the vehicle and transmit the radar waves toward the rear of the vehicle.

【0035】ここで、まず、本実施例の車載用障害物検
出システムの一方の構成要素であるトランスポンダ40
について説明する。図1(b)に示すように、トランス
ポンダ40は、マイクロ波帯のレーダ波を送受信する送
受信アンテナ42と、変調信号Mcを生成する発振器4
6と、送受信アンテナ42から供給される受信信号SP
rを、変調信号Mcに従って振幅変調し且つ増幅して、
送受信アンテナ42へ供給する送信信号SPsを生成す
る変調増幅器48と、送受信アンテナ42が接続される
アンテナ接続端a,変調増幅器48の入力端が接続され
る受信信号出力端o,変調増幅器48の出力端が接続さ
れる送信信号入力端iを有し、アンテナ接続端aからの
入力信号が受信信号出力端oのみに出力され、送信信号
入力端iからの入力信号がアンテナ接続端aのみに出力
されるサーキュレータ44とからなる。
Here, first, the transponder 40, which is one of the components of the on-board obstacle detection system of the present embodiment, is used.
Will be described. As shown in FIG. 1B, the transponder 40 includes a transmitting / receiving antenna 42 for transmitting / receiving a radar wave in a microwave band, and an oscillator 4 for generating a modulation signal Mc.
6 and the received signal SP supplied from the transmitting / receiving antenna 42
r is amplitude-modulated and amplified according to the modulation signal Mc,
A modulation amplifier 48 for generating a transmission signal SPs to be supplied to the transmission / reception antenna 42, an antenna connection end a to which the transmission / reception antenna 42 is connected, a reception signal output end o to which the input end of the modulation amplifier 48 is connected, and an output of the modulation amplifier 48 An input signal from the antenna connection terminal a is output only to the reception signal output terminal o, and an input signal from the transmission signal input terminal i is output only to the antenna connection terminal a. A circulator 44 is provided.

【0036】つまり、トランスポンダ40では、送受信
アンテナ42が受信したレーダ波の受信信号SPrを、
変調増幅器48が、周波数fcの変調信号Mcにより振
幅変調し且つ増幅して送信信号SPsを生成し、送受信
アンテナ42が、この送信信号SPsに従ってレーダ波
を送信するようにされている。
That is, the transponder 40 converts the radar wave reception signal SPr received by the transmission / reception antenna 42 into
The modulation amplifier 48 amplitude-modulates and amplifies with the modulation signal Mc of the frequency fc to generate a transmission signal SPs, and the transmission / reception antenna 42 transmits a radar wave according to the transmission signal SPs.

【0037】次に、本実施例の車載用障害物検出システ
ムの他方の構成要素であるレーダ装置10について説明
する。なお、レーダ装置10は、先に説明した従来のレ
ーダ装置110に、一部構成を追加したものであるた
め、同じ構成については同一符号を付して説明を省略
し、追加された構成を中心に説明する。但し、LPF2
4が抽出するビート信号をSb1,このビート信号Sb1を
AD変換器26にて変換したデータをDb1にて表記する
ものとする。
Next, a radar device 10 which is another component of the on-board obstacle detection system of the present embodiment will be described. Since the radar device 10 is obtained by adding a part of the configuration to the conventional radar device 110 described above, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Will be described. However, LPF2
The beat signal extracted by No. 4 is represented by Sb1, and data obtained by converting the beat signal Sb1 by the AD converter 26 is represented by Db1.

【0038】即ち、本実施例におけるレーダ装置10の
信号処理回路部10aは、電圧制御発振器12,DA変
換器14,方向性結合器16,送信アンテナ18,受信
アンテナ20,ミキサ22,LPF24,AD変換器2
6に加えて、ミキサ22にて生成された信号IFの中か
ら、トランスポンダ40の発振器46が生成する変調信
号Mcの周波数fc近傍の周波数成分のみを抽出する帯
域通過フィルタ(BPF)30と、変調信号Mcと同じ
周波数fcを有する第2ローカル信号Lcを生成する発
振器32と、BPF30にて抽出された信号IFmに、
第2ローカル信号Lcを混合して、これら両信号IF
m,Lcの差の周波数成分からなる第2ビート信号Sb2
を生成するミキサ34と、ミキサ34にて生成された第
2ビート信号Sb2をデジタルデータDb2に変換するAD
変換器36とを備えている。
That is, the signal processing circuit unit 10a of the radar device 10 in the present embodiment includes a voltage controlled oscillator 12, a DA converter 14, a directional coupler 16, a transmitting antenna 18, a receiving antenna 20, a mixer 22, an LPF 24, and an AD. Converter 2
6, a band-pass filter (BPF) 30 for extracting only a frequency component near the frequency fc of the modulation signal Mc generated by the oscillator 46 of the transponder 40 from the signal IF generated by the mixer 22; The oscillator 32 that generates the second local signal Lc having the same frequency fc as the signal Mc, and the signal IFm extracted by the BPF 30 include:
By mixing the second local signal Lc, these two signals IF
The second beat signal Sb2 composed of the frequency component of the difference between m and Lc
And an AD for converting the second beat signal Sb2 generated by the mixer 34 into digital data Db2.
And a converter 36.

【0039】なお、BPF30の帯域幅は、ビート信号
Sb1の周波数fb1の最大値をfbmax とすると、その下
限周波数がfc−fbmax 以下、その上限周波数がfc
+fbmax 以上、即ち周波数帯fc−fbmax〜fc+
fbmaxを含み、それ以上の幅に設定されているものと
する。
It is to be noted that the bandwidth of the BPF 30 is such that when the maximum value of the frequency fb1 of the beat signal Sb1 is fbmax, the lower limit frequency is fc-fbmax or less, and the upper limit frequency is fc-fc.
+ Fbmax or more, that is, the frequency band fc−fbmax to fc +
It is assumed that the width is set to a value larger than fbmax.

【0040】即ち、信号処理回路部10aでは、従来の
レーダ装置110と同様に、周波数が直線的に変化する
よう三角波状に変調されたレーダ波を送受信し、これら
送受信信号を混合してなる信号IFからビート信号Sb1
を抽出して、これをAD変換してなるデータDb1をEC
U10bに供給する。
That is, similarly to the conventional radar device 110, the signal processing circuit section 10a transmits and receives a radar wave modulated in a triangular waveform such that the frequency changes linearly, and mixes these transmitted and received signals. Beat signal Sb1 from IF
Is extracted, and the data Db1 obtained by AD conversion of the extracted
Supply to U10b.

【0041】これに加えて、信号処理回路部10aで
は、BPF30が、ミキサ22が生成する信号IFか
ら、周波数fc近傍の周波数成分を抽出することによ
り、トランスポンダ40にて振幅変調された返送信号I
Fmを抽出し、ミキサ34が抽出された返送信号IFm
に発振器32からの第2ローカル信号Lcを混合するこ
とにより第2ビート信号Sb2を生成し、これをAD変換
器36がデジタルデータDb2に変換してECU10bに
供給するのである。
In addition, in the signal processing circuit section 10 a, the BPF 30 extracts a frequency component near the frequency fc from the signal IF generated by the mixer 22, so that the return signal I amplitude-modulated by the transponder 40 is obtained.
Fm, and the mixer 34 outputs the extracted return signal IFm
The second beat signal Sb2 is generated by mixing the second beat signal Sb2 from the oscillator 32 with the second beat signal Sb2. The AD converter 36 converts the second beat signal Sb2 into digital data Db2 and supplies the digital data Db2 to the ECU 10b.

【0042】次に、このようにして信号処理回路部10
aから供給されるビート信号Sb1及び第2ビート信号S
b2をAD変換してなるデータDb1,Db2に基づいて、E
CU10bが実行する障害物検出処理を、図3に示すフ
ローチャートに沿って説明する。
Next, the signal processing circuit section 10
a and the second beat signal S
Based on data Db1 and Db2 obtained by AD-converting b2, E
The obstacle detection processing executed by the CU 10b will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0043】なお、ECU10bは、DA変換器14へ
の変調データDmの送信を開始すると共にAD変換器2
6,36を動作させた後、三角波状の変調信号Mの1周
期分毎、即ち、周波数が増加する上り変調、及び周波数
が減少する下り変調の組が1通り終了し、この1周期分
のデータDb1,Db2の取り込みが終了する毎に、本処理
を起動する。
The ECU 10b starts transmitting the modulated data Dm to the D / A converter 14 and sets the A / D converter 2
6 and 36, every cycle of the triangular wave modulation signal M, that is, one set of the up modulation in which the frequency increases and the down modulation in which the frequency decreases, is completed. This process is started every time the data Db1 and Db2 are taken in.

【0044】また、ここでは、車両へのトランスポンダ
40の装着が義務づけられており、しかもトランスポン
ダ40は、車両停止中等の時にも、常時作動しているも
のとして説明する。図3に示すように、本処理が起動さ
れると、まずS110では、AD変換器26から読み込
んだビート信号Sb1についてのデータDb1をFFT解析
する。
Here, it is assumed that the transponder 40 is required to be mounted on the vehicle, and that the transponder 40 is always operating even when the vehicle is stopped. As shown in FIG. 3, when this process is started, first, in S110, the data Db1 of the beat signal Sb1 read from the AD converter 26 is subjected to FFT analysis.

【0045】続くS120では、FFT解析の結果とし
て得られるビート信号Sb1のスペクトラムからピーク周
波数成分をすべて(ここではn個)抽出し、この抽出し
た周波数成分の周波数に基づいて、このピーク周波数成
分を発生させたターゲット(即ち、レーダ波を反射した
障害物,以下、反射ターゲットという)G1〜Gnにつ
いて、自車両と反射ターゲットGiとの距離RGi及び
相対速度VGi(以下では、合わせてターゲットデータ
DGiと呼ぶ)を算出する。
In S120, all (here, n) peak frequency components are extracted from the spectrum of the beat signal Sb1 obtained as a result of the FFT analysis, and the peak frequency components are extracted based on the frequency of the extracted frequency components. For the generated targets (that is, obstacles that reflect radar waves, hereinafter referred to as reflection targets) G1 to Gn, the distance RGi and the relative speed VGi between the vehicle and the reflection target Gi (hereinafter, target data DGi and the Call).

【0046】続くS130では、今度は、AD変換器3
6から読み込んだ第2ビート信号Sb2についてのデータ
Db2を、先のS110と同様にFFT解析し、続くS1
40では、FFT解析の結果として得られる第2ビート
信号Sb2のスペクトラムからピーク周波数成分をすべて
(ここではm個)抽出し、この抽出した周波数成分の周
波数に基づいて、このピーク周波数成分を発生させたタ
ーゲット(即ちトランスポンダ40を搭載するもの,以
下変調ターゲットという)P1〜Pmについて、自車両
と変調ターゲットPjとの距離RPj及び相対速度VP
j(以下では、合わせてターゲットデータDPjと呼
ぶ)を算出する。
In the following S130, the AD converter 3
The data Db2 of the second beat signal Sb2 read from S6 is subjected to FFT analysis in the same manner as in S110, and the subsequent S1
At 40, all (here, m) peak frequency components are extracted from the spectrum of the second beat signal Sb2 obtained as a result of the FFT analysis, and the peak frequency components are generated based on the frequency of the extracted frequency components. The distances RPj and the relative speed VP between the own vehicle and the modulation target Pj for the targets P1 to Pm (that is, those on which the transponder 40 is mounted, hereinafter referred to as modulation targets).
j (hereinafter collectively referred to as target data DPj).

【0047】なお、変調ターゲットP1〜Pmも必ずレ
ーダ波を反射しており、反射ターゲットG1〜Gnとし
て検出されているものと考えられるため、通常、n≧m
となる。続くS150では、抽出された反射ターゲット
の数nを、カウンタの上限値Cmax として設定すると共
に、カウント値kを1にセットし、続くS160では、
反射ターゲットGkのターゲットデータDGkが、変調
ターゲットP1〜PmのターゲットデータDP1〜DP
mのいずれかと一致するか否かを判断する。
Note that the modulation targets P1 to Pm always reflect radar waves and are considered to be detected as reflection targets G1 to Gn.
Becomes In subsequent S150, the number n of the extracted reflection targets is set as the upper limit value Cmax of the counter, and the count value k is set to 1. In subsequent S160,
The target data DGk of the reflection target Gk is the target data DP1 to DP of the modulation targets P1 to Pm.
It is determined whether or not any one of them matches m.

【0048】そして、一致するものがあり肯定判定され
た場合、反射ターゲットGkにはトランスポンダ40が
搭載されているものとしてS170に移行し、別途検出
される自車両の速度(以下、自車速度という)Vrと、
反射ターゲットGkの相対速度VGkとが一致している
か否かを判断する。
If there is a match, and the determination is affirmative, the process proceeds to S170 assuming that the transponder 40 is mounted on the reflection target Gk, and the speed of the own vehicle separately detected (hereinafter referred to as the own vehicle speed) is determined. ) Vr,
It is determined whether or not the relative speed VGk of the reflection target Gk matches.

【0049】このS170にて否定判定された場合は、
S180に移行し、反射ターゲットGkは走行中の車両
であると認識してS230に進み、一方、肯定判定され
た場合は、S190に移行して、反射ターゲットGkは
停止中の車両であると認識してS230に進む。
If a negative determination is made in S170,
The process proceeds to S180, in which it is recognized that the reflection target Gk is a running vehicle, and proceeds to S230. On the other hand, if an affirmative determination is made, the process proceeds to S190, in which the reflection target Gk is recognized as a stopped vehicle. And proceed to S230.

【0050】先のS160にて、反射ターゲットGkの
ターゲットデータDGkが、変調ターゲットP1〜Pm
のターゲットデータDP1〜DPmのいずれとも一致せ
ず、否定判定された場合、反射ターゲットGkにはトラ
ンスポンダ40が搭載されていないものとしてS200
に移行し、先のS170と同様に、自車速度Vrと反射
ターゲットGkの相対速度VGkとが一致しているか否
かを判断する。
At S160, the target data DGk of the reflection target Gk is converted to the modulation targets P1 to Pm.
Does not match any of the target data DP1 to DPm, and a negative determination is made, it is determined that the transponder 40 is not mounted on the reflection target Gk and S200 is performed.
Then, similarly to S170, it is determined whether the vehicle speed Vr matches the relative speed VGk of the reflection target Gk.

【0051】このS200にて否定判定された場合は、
S210に移行し、反射ターゲットGkは車両以外の移
動物体であると認識してS230に進み、一方、肯定判
定された場合は、S220に移行して、反射ターゲット
Gkは路肩の設置物であると認識してS230に移行す
る。
If a negative determination is made in S200,
The process proceeds to S210, in which the reflection target Gk is recognized as a moving object other than the vehicle, and the process proceeds to S230. On the other hand, if an affirmative determination is made, the process proceeds to S220, where the reflection target Gk is an object on the road shoulder. After recognizing, the process proceeds to S230.

【0052】S230では、カウント値kが上限値Cma
x より小さいか否かを判断し、肯定判定された場合に
は、S240に移行して、カウント値kをインクリメン
ト後、S160に戻って上述の処理を繰り返し実行し、
一方、S230にて否定判定された場合、即ち、全ての
反射ターゲットG1〜Gnについて処理が終了すると、
S250に移行して、各反射ターゲットG1〜Gnに対
する障害物種別の認識結果に従って、警報を鳴動させた
り、ブレーキやエンジン状態を制御して、衝突を回避し
たり、安全車間距離を保持する等の処理を行った後、本
処理を終了する。
In S230, the count value k is set to the upper limit value Cma.
It is determined whether or not it is smaller than x. If an affirmative determination is made, the process proceeds to S240, where the count value k is incremented, and the process returns to S160 to repeatedly execute the above-described processing.
On the other hand, when a negative determination is made in S230, that is, when the processing is completed for all the reflection targets G1 to Gn,
In S250, according to the recognition result of the obstacle type for each of the reflection targets G1 to Gn, an alarm is sounded, a brake or an engine state is controlled to avoid a collision, a safe inter-vehicle distance is maintained, and the like. After performing the processing, the processing ends.

【0053】なお、本実施例において、電圧制御発振器
12,DA変換器14,方向性結合器16,送信アンテ
ナ18,受信アンテナ20,ミキサ22,LPF24,
AD変換器26,及びS110,S120が障害物検出
手段に相当する。また、BPF30が返送信号抽出手段
に相当し、発振器32,ミキサ34,AD変換器36,
S130〜S240が障害物特定手段に相当する。
In this embodiment, the voltage controlled oscillator 12, the DA converter 14, the directional coupler 16, the transmitting antenna 18, the receiving antenna 20, the mixer 22, the LPF 24,
The AD converter 26, and S110 and S120 correspond to obstacle detection means. Also, the BPF 30 corresponds to a return signal extracting means, and includes an oscillator 32, a mixer 34, an AD converter 36,
S130 to S240 correspond to the obstacle specifying means.

【0054】以上、説明したように、本実施例の車載用
障害物検知システムにおいては、レーダ波を変調して返
送するトランスポンダ40を車両の後面に搭載させると
共に、レーダ波を用いて車両前方の障害物を検出するレ
ーダ装置10には、レーダ波を反射する反射ターゲット
G1〜Gnだけでなく、トランスポンダ40を搭載し変
調したレーダ波を返送する変調ターゲットP1〜Pmも
検出させて、両者を比較することにより、反射ターゲッ
ト(障害物)の中から、トランスポンダ40が搭載され
たもの(即ち、車両)と、それ以外のもの(即ち、車両
以外のもの)とを識別するようにされている。
As described above, in the on-vehicle obstacle detection system according to the present embodiment, the transponder 40 for modulating and returning the radar wave is mounted on the rear surface of the vehicle, and the radar wave is used to forward the vehicle. The radar device 10 that detects an obstacle detects not only the reflection targets G1 to Gn that reflect radar waves but also the modulation targets P1 to Pm that mount the transponder 40 and return modulated radar waves, and compare the two. By doing so, from among the reflection targets (obstacles), the one on which the transponder 40 is mounted (that is, the vehicle) and the other (the other than the vehicle) are distinguished.

【0055】従って、本実施例の車載用障害物検知シス
テムによれば、例えば、車両が路肩に停止していても、
これを標識やガードレール等といった路肩の設置物と誤
認してしまうことがなく、停止車両に対処する制御を確
実に実行することができるため、走行の安全性を向上さ
せることができる。
Therefore, according to the on-board obstacle detection system of this embodiment, for example, even if the vehicle is stopped on the road shoulder,
This does not cause the vehicle to be mistakenly recognized as an installed object on the roadside such as a sign or a guardrail, and control for dealing with a stopped vehicle can be reliably executed, so that traveling safety can be improved.

【0056】なお、上記実施例では、全ての車両にトラ
ンスポンダ40の搭載が義務づけられている場合を想定
した処理を示したが、トランスポンダ40を搭載してい
ない車両が存在する場合、先のS220では、反射ター
ゲットGkを、車両以外の移動物体又はトランスポンダ
未装着の車両であると認識し、また、S230では、タ
ーゲットGkを、路肩の設置物又はトランスポンダ未装
着の停止車両であると認識すればよい。
In the above-described embodiment, the processing has been described on the assumption that the transponder 40 is required to be mounted on all vehicles. However, if there is a vehicle on which the transponder 40 is not mounted, the above-described S220 is executed. , The reflection target Gk may be recognized as a moving object other than a vehicle or a vehicle without a transponder, and in S230, the target Gk may be recognized as an object on the road shoulder or a stopped vehicle without a transponder. .

【0057】また上記実施例では、トランスポンダ40
を車両の後面に搭載したが、トランスポンダ40の送受
信アンテナ42の指向性が広い場合には、例えば、車両
のルーフ上等に設置してもよい。更に、上記実施例で
は、車両前方の障害物を検知する場合について説明した
が、車両の後方や側方の障害物を検知する場合に用いて
もよい。
In the above embodiment, the transponder 40
Is mounted on the rear surface of the vehicle, but if the directivity of the transmitting / receiving antenna 42 of the transponder 40 is wide, it may be installed, for example, on the roof of the vehicle. Further, in the above-described embodiment, the case where an obstacle in front of the vehicle is detected has been described. However, the present invention may be used in a case where an obstacle behind or on the side of the vehicle is detected.

【0058】また更に、上記実施例では、トランスポン
ダ40を車両に取り付けているが、例えば、標識やガー
ドレール等といった路肩の設置物の反射し易いポイント
にトランスポンダ40を装着し、ECU10bの処理で
は、変調ターゲットと一致しない反射ターゲットを車両
として特定するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the transponder 40 is mounted on the vehicle. For example, the transponder 40 is mounted on a point on the road shoulder such as a sign or a guard rail where the object is easily reflected. A reflection target that does not match the target may be specified as a vehicle.

【0059】また、トランスポンダ40を携帯可能なも
のとし、歩行者に携帯させたり、その他の衝突の危険性
のある物体(例えば、道路上で作業するために載置され
たり使用されたりする物)等に適宜取り付けるようにし
てもよい。
The transponder 40 is made portable so that it can be carried by pedestrians or other objects having a risk of collision (for example, objects placed or used for working on roads). Or the like may be appropriately attached.

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

【図1】 実施例の障害物検知システムを構成するレー
ダ装置及びトランスポンダの構成を表すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a radar device and a transponder configuring an obstacle detection system according to an embodiment.

【図2】 レーダ装置の信号処理部、及びトランスポン
ダの概略の取付位置を表す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic mounting position of a signal processing unit of a radar device and a transponder.

【図3】 ECUにて実行される処理の内容を表すフロ
ーチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of processing executed by an ECU.

【図4】 レーダ波の受信信号にローカル信号を混合す
るミキサにて生成された信号の周波数成分を表す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing frequency components of a signal generated by a mixer that mixes a local signal with a received radar wave signal.

【図5】 従来のレーダ装置の一般的な構成を表すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a general configuration of a conventional radar device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…レーダ装置 10a…信号処理回路部 1
0b…ECU 12…電圧制御発振器 14…DA変換器 1
6…方向性結合器 18…送信アンテナ 20…受信アンテナ 2
2,34…ミキサ 24…低域通過フィルタ(LPF) 30…帯域通過
フィルタ(BPF) 26,36…AD変換器 32,46…発振器 4
0…トランスポンダ 42…送受信アンテナ 44…サーキュレータ 4
8…変調増幅器 a…アンテナ接続端 i…送信信号入力端 o
…受信信号出力端
10 radar apparatus 10a signal processing circuit section 1
0b: ECU 12: voltage-controlled oscillator 14: DA converter 1
6 directional coupler 18 transmission antenna 20 reception antenna 2
2, 34 mixer 24 low-pass filter (LPF) 30 band-pass filter (BPF) 26, 36 AD converter 32, 46 oscillator 4
0: transponder 42: transmitting / receiving antenna 44: circulator 4
8: Modulation amplifier a: Antenna connection end i: Transmission signal input end o
… Reception signal output terminal

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Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーダ波の送受信により障害物を検出す
る障害物検出手段を備えたレーダ装置と、該レーダ装置
とは別体に形成され、受信したレーダ波を変調して返送
するトランスポンダとからなり、 前記レーダ装置に、 前記障害物検出手段が受信するレーダ波の受信信号の中
から、前記トランスポンダにより変調された返送信号を
抽出する返送信号抽出手段と、 該返送信号抽出手段にて抽出された返送信号に基づい
て、前記障害物検出手段にて検出された障害物のうち前
記トランスポンダを搭載した障害物を特定する障害物特
定手段と、 を設けたことを特徴とする障害物検知システム。
1. A radar device having an obstacle detecting means for detecting an obstacle by transmitting and receiving radar waves, and a transponder formed separately from the radar device and modulating and returning a received radar wave. In the radar device, a return signal extraction unit that extracts a return signal modulated by the transponder from a reception signal of a radar wave received by the obstacle detection unit; An obstacle detection system, comprising: an obstacle identification unit that identifies an obstacle equipped with the transponder among obstacles detected by the obstacle detection unit based on the returned signal.
【請求項2】 前記障害物検出手段は、周波数を三角波
状に変調した送信信号に従ってレーダ波を送信し、障害
物から戻ってきたレーダ波の受信信号と前記送信信号に
等しい周波数を有するローカル信号とを混合することで
生成される両信号の差の周波数成分であるビート信号に
基づいて、前記障害物までの距離又は相対速度のうち少
なくともいずれか一方を検出することを特徴とする請求
項1記載の障害物検知システム。
2. The obstacle detecting means transmits a radar wave according to a transmission signal whose frequency is modulated in a triangular wave form, and receives a radar wave returned from the obstacle and a local signal having a frequency equal to the transmission signal. And detecting at least one of a distance to the obstacle and a relative speed based on a beat signal which is a frequency component of a difference between the two signals generated by mixing the two signals. Obstacle detection system as described.
【請求項3】 請求項2記載の障害物検知システムにお
いて、 前記トランスポンダは、周波数が前記ビート信号の周波
数の2倍より大きい成分からなる変調信号により受信し
たレーダ波を振幅変調し、 前記返送信号抽出手段は、前記障害物検出手段にて前記
受信信号と前記ローカル信号とを混合することにより生
成される信号成分の中から、前記変調信号の周波数近傍
の信号成分を前記返送信号として抽出することを特徴と
する障害物検知システム。
3. The obstacle detection system according to claim 2, wherein the transponder amplitude-modulates a received radar wave with a modulation signal having a component whose frequency is larger than twice the frequency of the beat signal, and the return signal. Extracting means for extracting, from the signal components generated by mixing the received signal and the local signal by the obstacle detecting means, a signal component near the frequency of the modulated signal as the return signal; An obstacle detection system characterized by the following.
【請求項4】 請求項3記載の障害物検知システムにお
いて、 前記障害物特定手段は、前記返送信号抽出手段にて抽出
された返送信号に、前記変調信号と同じ周波数を有する
第2ローカル信号を混合することにより第2ビート信号
を生成し、前記障害物検出手段にて検出された障害物の
うち、前記ビート信号に基づいて算出された距離や相対
速度が、前記第2ビート信号に基づく算出値と一致する
ものを、前記トランスポンダを搭載した障害物であると
特定することを特徴とする障害物検知システム。
4. The obstacle detection system according to claim 3, wherein the obstacle identification unit adds a second local signal having the same frequency as the modulation signal to the return signal extracted by the return signal extraction unit. A second beat signal is generated by mixing, and among obstacles detected by the obstacle detection means, a distance and a relative speed calculated based on the beat signal are calculated based on the second beat signal. An obstacle detection system, characterized in that an object that matches the value is identified as an obstacle equipped with the transponder.
【請求項5】 前記トランスポンダは、車両に搭載され
ていることを特徴とする請求項1ないし請求項4いずれ
か記載の障害物検知システム。
5. The obstacle detection system according to claim 1, wherein the transponder is mounted on a vehicle.
【請求項6】 前記トランスポンダは、前記障害物検出
手段により障害物として検出されるが、衝突危険性の小
さい路肩の設置物に搭載されていることを特徴とする請
求項1ないし請求項4いずれか記載の障害物検知システ
ム。
6. The transponder according to claim 1, wherein said transponder is detected as an obstacle by said obstacle detecting means, and is mounted on an object on a road shoulder having a low risk of collision. Obstacle detection system according to the above.
【請求項7】 前記トランスポンダは、携帯可能に構成
されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4い
ずれか記載の障害物検知システム。
7. The obstacle detection system according to claim 1, wherein the transponder is configured to be portable.
【請求項8】 レーダ波を送受信するアンテナと、該ア
ンテナに接続されるアンテナ接続部、該アンテナ接続部
から入力した信号のみが出力される受信信号出力部、入
力した信号が前記アンテナ接続部からのみ出力される送
信信号入力部を有するサーキュレータと、 前記受信信号出力部からの出力信号を変調して、前記送
信信号入力部への入力信号を生成する変調器と、 からなることを特徴とするトランスポンダ。
8. An antenna for transmitting / receiving a radar wave, an antenna connection unit connected to the antenna, a reception signal output unit for outputting only a signal input from the antenna connection unit, and an input signal transmitted from the antenna connection unit. A circulator having a transmission signal input section that outputs only the signal; and a modulator that modulates an output signal from the reception signal output section to generate an input signal to the transmission signal input section. transponder.
【請求項9】 前記変調器は、前記送信信号入力部への
入力信号を増幅する信号増幅機能を有することを特徴と
する請求項8記載のトランスポンダ。
9. The transponder according to claim 8, wherein the modulator has a signal amplification function of amplifying an input signal to the transmission signal input unit.
【請求項10】 レーダ波の送受信により障害物を検出
する障害物検出手段と、 該障害物検出手段が受信した前記レーダ波の受信信号の
中から、請求項8または請求項9記載のトランスポンダ
により変調された返送信号を抽出する返送信号抽出手段
と、 該返送信号抽出手段にて抽出された返送信号に基づい
て、前記障害物検出手段にて検出された障害物のうち前
記トランスポンダが搭載された障害物を特定する障害物
特定手段と、 を備えることを特徴とするレーダ装置。
10. A transponder according to claim 8 or 9, wherein: an obstacle detecting means for detecting an obstacle by transmitting / receiving a radar wave; and a radar wave receiving signal received by said obstacle detecting means. Return signal extraction means for extracting a modulated return signal; and the transponder is mounted on obstacles detected by the obstacle detection means based on the return signal extracted by the return signal extraction means. A radar device comprising: an obstacle specifying unit that specifies an obstacle.
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