JP2001091653A - Method for detecting object, and method of and device for detecting obstacle - Google Patents

Method for detecting object, and method of and device for detecting obstacle

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JP2001091653A
JP2001091653A JP26842999A JP26842999A JP2001091653A JP 2001091653 A JP2001091653 A JP 2001091653A JP 26842999 A JP26842999 A JP 26842999A JP 26842999 A JP26842999 A JP 26842999A JP 2001091653 A JP2001091653 A JP 2001091653A
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Japan
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antenna
antennas
range
detecting
distance
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Tetsuo Seki
哲生 関
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an object inside a certain area in a shorter time. SOLUTION: An object inside a certain area is detected by rotating a casing 21 within a predetermined angle range, concurrently transmitting radio waves from a long range antenna 11a, an intermediate range antenna 11b, and a short range antenna 11c, and receiving each reflected wave (S11). A processor 13 merges each detection data obtained from the long range antenna 11a, the intermediate range antenna 11b, and the short range antenna 11c and obtains detection data of the object inside the certain area (S13). Furthermore, an obstacle is extracted from this detection data (S14).

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、物体の検出方法、
障害物の検出方法及び障害物検出装置に関する。
The present invention relates to a method for detecting an object,
The present invention relates to an obstacle detection method and an obstacle detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】アンテナから電波を放射し、その電波の
反射波をアンテナで受信して一定範囲の物体を検出する
検出システムが考えられている。
2. Description of the Related Art There has been proposed a detection system which emits a radio wave from an antenna and receives a reflected wave of the radio wave by the antenna to detect an object within a certain range.

【0003】高速道路などでは道路上に障害物が存在す
ると車の走行に非常に危険となるので、道路上の障害物
の有無を検出し、障害物が存在する場合には、そのこと
を運転者に知らせることができれば安全性を向上させる
うえで有用である。
On an expressway or the like, if an obstacle exists on the road, it becomes extremely dangerous for the vehicle to travel. Therefore, the presence or absence of an obstacle on the road is detected, and if an obstacle exists, the vehicle is driven. It is useful to improve safety if it can be notified to the person.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
道路上の障害物を検出してその存在を運転者に知らせる
システムは存在しなかった。
However, conventionally,
There is no system that detects obstacles on the road and informs the driver of their presence.

【0005】道路の障害物を検出するシステムを構築し
ようとすると、近い距離からある程度遠い距離までの一
定範囲内にある物体を検出する必要がある。アンテナの
検出距離を長くするためにはアンテナから放射する電波
のビーム幅を狭くする必要があり、他方、アンテナから
近い距離を走査するためには遠い距離より広い角度範囲
にわたって走査する必要がある。そのため、遠距離から
近距離までを1つのアンテナを用いて走査しようとする
と、アンテナを広い角度範囲にわたって走査する必要が
あり、その走査時間分物体の検出に時間がかかることに
なる。
In order to construct a system for detecting an obstacle on a road, it is necessary to detect an object within a certain range from a short distance to a certain distance. In order to increase the detection distance of the antenna, it is necessary to narrow the beam width of the radio wave radiated from the antenna. On the other hand, in order to scan a near distance from the antenna, it is necessary to scan over a wider angle range than a far distance. Therefore, if one antenna is used for scanning from a long distance to a short distance, it is necessary to scan the antenna over a wide angle range, and it takes a long time to detect an object by the scanning time.

【0006】本発明の課題は、より短時間で一定範囲内
の物体を検出できるようにすることである。
An object of the present invention is to enable an object within a certain range to be detected in a shorter time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
検出距離の異なる複数のアンテナからそれぞれ電波を放
射し、電波の反射波を複数のアンテナでそれぞれ受信
し、複数のアンテナにより受信されるそれぞれの反射波
に基づいて一定範囲内にある物体を検出する。
According to the first aspect of the present invention,
Radio waves are radiated from a plurality of antennas having different detection distances, reflected waves of the radio waves are received by the plurality of antennas, respectively, and objects within a certain range are detected based on the respective reflected waves received by the plurality of antennas. .

【0008】この発明によれば、例えば、検出距離の短
いアンテナの電波の放射角度範囲を、それより検出距離
の長いアンテナの電波の放射角度範囲より広くすること
で、アンテナから近い一定範囲を走査する際の走査角度
範囲を狭くすることができる。これにより、アンテナの
走査時間を短縮できるので、一定範囲内の物体をより短
時間で検出することができる。
According to the present invention, for example, by making the radiation angle range of the radio wave of the antenna having a shorter detection distance wider than the radiation angle range of the radio wave of the antenna having a longer detection distance, a predetermined range close to the antenna is scanned. In this case, the scanning angle range can be narrowed. As a result, the scanning time of the antenna can be reduced, so that an object within a certain range can be detected in a shorter time.

【0009】例えば、複数のアンテナを、少なくともア
ンテナから近い距離の物体を検出する近距離用アンテナ
とそれより遠い距離の物体を検出する遠距離用アンテナ
との2つのアンテナで構成し、短距離用アンテナの電波
の放射角度範囲を遠距離用アンテナの電波の放射角度範
囲より広げることで、一定範囲を走査するための短距離
用アンテナの走査角度範囲を狭めることができる。
For example, a plurality of antennas are constituted by at least two antennas, a short-range antenna for detecting an object at a short distance from the antenna and a long-distance antenna for detecting an object at a longer distance from the antenna. By making the radiation angle range of the radio wave of the antenna wider than the radiation angle range of the radio wave of the long distance antenna, the scanning angle range of the short distance antenna for scanning a certain range can be narrowed.

【0010】アンテナの電波の放射方向を変化させる手
段としては、例えば、検出距離の異なる複数のアンテナ
を同一の筐体に取り付け、その筐体を所定角度範囲回転
させることで実現できる。
Means for changing the radiation direction of the radio wave of the antenna can be realized, for example, by mounting a plurality of antennas having different detection distances on the same housing and rotating the housing over a predetermined angle range.

【0011】これにより、複数のアンテナを1個のアン
テナを用いる場合と同様に1つの駆動系で回転させるこ
とができる。
[0011] Thus, a plurality of antennas can be rotated by one drive system in a manner similar to the case where one antenna is used.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態の道
路の障害物検出システムのシステム構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of a road obstacle detection system according to an embodiment of the present invention.

【0013】この障害物検出システムは、道路沿いに設
置されるアンテナ11と、運転者から見えるように道路
脇、あるいは道路を横切る位置に設置される表示板12
と、処理装置(パーソナルコンピュータ等からなる)1
3とからなる複数の障害物検出装置とその障害物検出装
置から送信されてくる障害物の検出データに基づいて道
路の障害物等の監視を行う統合センタ14とから構成さ
れている。
This obstacle detection system includes an antenna 11 installed along a road and a display panel 12 installed at a position beside or across the road so that the driver can see it.
And a processing device (comprising a personal computer or the like) 1
3 and an integrated center 14 for monitoring obstacles on the road on the basis of obstacle detection data transmitted from the obstacle detection devices.

【0014】アンテナ11はミリ波帯の電波を送受信す
るものであり、後述するように検出距離の異なる3種類
のアンテナで構成されている。アンテナ11は、道路沿
いに設置され、電波を道路上の一定範囲に照射し、その
反射波を受信して道路上及びその周辺の物体を検出す
る。
The antenna 11 transmits and receives radio waves in the millimeter wave band, and includes three types of antennas having different detection distances as described later. The antenna 11 is installed along the road, radiates radio waves to a certain area on the road, receives the reflected waves, and detects objects on and around the road.

【0015】アンテナ11は、図2(A)に示すように
径の異なる3種類のアンテナ11a〜11cがそれぞれ
上下に2個配置されて構成されている。アンテナ11a
は12インチの径を有し、約180m〜120m離れた
位置の物体を検出する遠距離用アンテナである。アンテ
ナ11bは6インチの径を有し、約120m〜80m離
れた位置の物体を検出する中距離用アンテナである。ア
ンテナ11cは2インチの径を有し、約80m〜50m
離れた位置の物体を検出する短距離用アンテナである。
As shown in FIG. 2A, the antenna 11 includes three types of antennas 11a to 11c having different diameters, each of which is vertically arranged two times. Antenna 11a
Is a long-distance antenna having a diameter of 12 inches and detecting an object at a position of about 180 m to 120 m away. The antenna 11b is a medium-distance antenna having a diameter of 6 inches and detecting an object at a position about 120 m to 80 m away. The antenna 11c has a diameter of 2 inches and is about 80 m to 50 m
This is a short-range antenna that detects an object at a distant position.

【0016】遠距離用アンテナ11aは、図2(B)に
示すように電波の放射面が筐体21の正面(アンテナ1
1aの取り付け面)と平行になるように取り付けられ、
中距離用アンテナ11bは電波の放射面が筐体21の正
面に対して反時計方向に2°傾けて取り付けられてい
る。短距離用アンテナ11cは電波の放射面が筐体21
の正面に対して反時計方向に6°傾けて取り付けられて
いる。なお、中距離用アンテナ11bと短距離用アンテ
ナ11cが筐体21の正面に対してそれぞれ2°または
6°傾けて取り付けられているのは、筐体21がその回
転角度範囲である16°の中心位置にあるときに、それ
ぞれのアンテナ11b、11cの検出対象領域の検出角
度範囲(例えば、図4の14°と22°)の中心とそれ
ぞれのアンテナ11b、11cの中心軸とを一致させる
ためである。
As shown in FIG. 2B, the long-distance antenna 11a has a radio wave radiating surface in front of the housing 21 (antenna 1).
1a) so that it is parallel to
The medium-range antenna 11b is mounted such that the radiation surface of the radio wave is inclined 2 ° counterclockwise with respect to the front of the housing 21. The short-range antenna 11c has a radio wave radiating surface
At an angle of 6 ° counterclockwise with respect to the front of the camera. The reason why the medium-range antenna 11b and the short-range antenna 11c are attached at an angle of 2 ° or 6 ° with respect to the front of the housing 21 is that the housing 21 has a rotation angle range of 16 °. In order to make the center of the detection angle range (for example, 14 ° and 22 ° in FIG. 4) of the detection target area of each antenna 11b and 11c coincide with the central axis of each antenna 11b and 11c at the center position. It is.

【0017】遠距離用アンテナ11aは、検出距離が1
80m〜120mで、放射される電波のビーム幅が電波
の放射面の中心軸に対して左右にそれぞれ0.6°(全
体で1.2°)の広がりをもつように設定されている。
また、中距離用アンテナ11bは、検出距離が120m
から80mで、放射される電波のビームの幅が電波の放
射面の中心軸に対して左右にそれぞれ1.1°(全体で
2.2°)の広がりをもつように設定されている。さら
に、短距離用アンテナ11cは、検出距離が80m〜5
0mで、放射される電波のビーム幅が電波の放射面の中
心軸に対して左右にそれぞれ3°(全体で6°)の広が
りをもつように設定されている。
The long-distance antenna 11a has a detection distance of 1
The beam width of the radiated radio wave is set so as to have a spread of 0.6 ° (1.2 ° in total) to the left and right with respect to the center axis of the radiating surface of the radio wave in the range of 80 m to 120 m.
The medium distance antenna 11b has a detection distance of 120 m.
From 80 m, the width of the beam of the emitted radio wave is set to have a spread of 1.1 ° (2.2 ° in total) to the left and right with respect to the center axis of the radio wave radiation surface. Further, the short-range antenna 11c has a detection distance of 80 m to 5 m.
At 0 m, the beam width of the radiated radio wave is set to have a spread of 3 ° (6 ° in total) to the left and right with respect to the center axis of the radiating surface of the radio wave.

【0018】すなわち、3種類のアンテナ11a〜11
cは、検出距離がそれぞれ異なり、検出距離の最も短い
短距離用アンテナ11cの電波のビーム幅、つまり放射
角度範囲が6°で3種類のアンテナの中で最も広く、検
出距離が2番目に短い中距離用アンテナ11bの電波の
放射角度範囲が次に広く、検出距離が最も長い長距離用
アンテナ11aの放射角度範囲が3種類のアンテナ11
a〜11cの中で最も狭くなっている。
That is, three types of antennas 11a to 11a
c is the beam width of the radio wave of the short-range antenna 11c having the shortest detection distance, that is, the radiation angle range is 6 °, which is the widest among the three types of antennas, and the detection distance is the second shortest. Radiation angle range of the radio wave of the medium distance antenna 11b is the next widest, and the radiation angle range of the long distance antenna 11a having the longest detection distance is three kinds of antennas 11
It is the narrowest among a to 11c.

【0019】3種類のアンテナ11a〜11cが取り付
けられる筐体21は、図示していないが駆動部に回転可
能に取り付けられており、駆動部により所定範囲、例え
ば約16°の角度範囲で回転するように設置されてい
る。駆動部の回転の制御は処理装置13により行われ、
アンテナ11a〜11cの電波の放射方向とその反射波
から物体の位置、大きさ等が特定される。
The housing 21 to which the three types of antennas 11a to 11c are attached is rotatably attached to a drive unit (not shown), and is rotated by a predetermined range, for example, an angle range of about 16 ° by the drive unit. It is installed as follows. The rotation of the drive unit is controlled by the processing device 13,
The position, size, and the like of the object are specified from the radiation directions of the radio waves from the antennas 11a to 11c and the reflected waves.

【0020】処理装置13は、アンテナ11a〜11c
の検出データをマージして物体を抽出し、抽出された物
体が障害物か否かを判断する。さらに、処理装置13は
障害物を検出したとき、表示板12に障害物に関する情
報、例えば、運転者に障害物の存在を知らせるためのメ
ッセージ等を表示させると共に、統合センタ14に検出
データと、障害物を検出した場合、障害物の位置と大き
さ等示す情報を送信する。
The processing device 13 includes antennas 11a to 11c.
The detection data is merged to extract an object, and it is determined whether or not the extracted object is an obstacle. Further, when the processing device 13 detects an obstacle, the processing device 13 displays information on the obstacle on the display panel 12, for example, a message for notifying the driver of the existence of the obstacle, and the like. When an obstacle is detected, information indicating the position and size of the obstacle is transmitted.

【0021】統合センタ14は、複数の処理装置13か
ら送信されてくる検出データ及び障害物に関する情報に
基づいて道路状況の監視を行う。以上のような構成の障
害物検出装置における障害物検出処理の処理内容を図3
のフローチャートを参照して説明する。
The integration center 14 monitors the road condition based on the detection data transmitted from the plurality of processing devices 13 and information on obstacles. FIG. 3 shows the contents of the obstacle detection processing in the obstacle detection device having the above configuration.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0022】先ず、筐体21を所定角度範囲回転させ、
遠距離用アンテナ11a、中距離用アンテナ11b、短
距離用アンテナ11cから同時に電波を放射させ、それ
ぞれの反射波を受信して一定範囲内の物体を検出する
(図3,S11)。
First, the housing 21 is rotated by a predetermined angle range,
Radio waves are simultaneously emitted from the long-distance antenna 11a, the medium-distance antenna 11b, and the short-distance antenna 11c, and the respective reflected waves are received to detect an object within a certain range (S11 in FIG. 3).

【0023】アンテナの検出距離と電波の放射角度範囲
とは相反する関係にあり、検出距離を長くするためには
放射する電波のビーム幅、つまりアンテナから放射する
電波の放射角度範囲を狭くする必要がある。
The detection distance of the antenna and the radiation angle range of the radio wave are in an opposite relationship, and in order to increase the detection distance, it is necessary to narrow the beam width of the radio wave to be radiated, that is, the radiation angle range of the radio wave radiated from the antenna. There is.

【0024】ところで、図4に示すような20m幅の道
路の180m〜50mの範囲内の物体を検出するとき
に、遠距離、つまりアンテナから約180m〜120m
離れた道路上の物体を検出するために必要な電波の照射
角度範囲は約10°であるのに対し、短距離、つまりア
ンテナから約80m〜50m離れた道路上の物体を検出
するために必要な電波の照射角度範囲は約22°とな
る。
By the way, when an object within a range of 180 m to 50 m of a 20 m wide road as shown in FIG. 4 is detected, a long distance, that is, about 180 m to 120 m from the antenna is detected.
The range of radio wave irradiation angles required to detect objects on distant roads is about 10 °, but it is necessary to detect objects on roads that are short distances, that is, about 80m to 50m away from the antenna. The irradiation angle range of the radio wave is about 22 °.

【0025】従って、1つのアンテナで上記の検出対象
領域にある物体を検出しようとすると、アンテナから1
80m離れた検出対象領域内の物体を検出するときの電
波のビーム幅と同じビーム幅で80m〜50m離れた検
出対象領域内の物体を検出することになるので、80m
〜50m離れた検出対象領域を走査するためには180
m離れた検出対象領域の2倍以上の角度範囲を走査する
必要がある。
Therefore, if one antenna attempts to detect an object in the above detection target area, one antenna
Since the object within the detection target area 80 m to 50 m away is detected with the same beam width as that of the radio wave when detecting the object within the detection target area 80 m away,
In order to scan a detection target area 〜50 m away, 180
It is necessary to scan an angle range that is at least twice as large as the detection target area at a distance of m.

【0026】通常、障害物の検出システムでは、アンテ
ナを筐体21に取り付け、その筐体21を回転させて一
定範囲に電波を照射するようになっている。しかしなが
ら、筐体21はある程度の重量があるので、筐体21を
速い速度で回転させることは難しく、広い角度範囲を短
時間で走査することは困難となる。つまり、回転角度範
囲が広いと、筐体21を回転させるのに時間がかかり、
障害物の検出に時間がかかることになる。道路状況を監
視するシステムのように道路の状況の変化及び障害物を
迅速に検出したい場合には、上記の問題を解決する必要
がある。
Normally, in an obstacle detection system, an antenna is mounted on a housing 21 and the housing 21 is rotated to radiate radio waves to a certain range. However, since the housing 21 has a certain amount of weight, it is difficult to rotate the housing 21 at a high speed, and it is difficult to scan a wide angle range in a short time. That is, if the rotation angle range is wide, it takes time to rotate the housing 21,
It takes time to detect an obstacle. If it is desired to quickly detect changes in road conditions and obstacles, as in a system for monitoring road conditions, it is necessary to solve the above problems.

【0027】本実施の形態では、検出距離の異なる複数
のアンテナを用い、近い距離にある物体を検出する短距
離用アンテナ11cの電波のビーム幅を遠距離用アンテ
ナ11aの電波のビーム幅より広くすることにより、短
距離用アンテナ11cの走査角度範囲を狭くすることが
できる。つまり、筐体21の回転角度範囲を狭くするこ
とができるので、一定範囲を走査するのに要する時間を
短縮し、障害物の検出時間を短くすることができる。
In this embodiment, a plurality of antennas having different detection distances are used, and the beam width of the radio wave of the short distance antenna 11c for detecting an object at a short distance is wider than the beam width of the radio wave of the long distance antenna 11a. By doing so, it is possible to narrow the scanning angle range of the short-range antenna 11c. That is, since the rotation angle range of the housing 21 can be narrowed, the time required to scan a certain range can be reduced, and the detection time of an obstacle can be shortened.

【0028】図4は3種類もしくは4種類のアンテナを
用いて20m幅の道路の180m先までの範囲にある物
体を検出するときのそれぞれのアンテナの検出距離と必
要な検出角度範囲の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the detection distance of each antenna and the required detection angle range when detecting an object within a range of 180 m ahead of a 20 m wide road using three or four types of antennas. is there.

【0029】図4の20m幅の道路の右下隅に筐体21
を設置し、道路の状況を上述したアンテナ11a〜11
cにより計測する場合、アンテナ11a〜11cの設置
位置から見た180m〜120m先の検出対象領域の角
度範囲は約10°、120m〜80m先の検出対象領域
の角度範囲は約14°、80m〜50m先の検出対象領
域の角度範囲は約22°となる。また、50m〜0mの
範囲を走査する場合の検出角度範囲は27°となる。以
下の説明では、180m〜120m、120m〜80
m、80m〜50mの3つの検出対象領域を3種類のア
ンテナで走査する場合について述べる。
At the lower right corner of the 20 m wide road shown in FIG.
Antennas 11a to 11
c, the angle range of the detection target area 180 m to 120 m away from the installation position of the antennas 11 a to 11 c is about 10 °, and the angle range of the detection target area 120 m to 80 m ahead is about 14 °, 80 m The angle range of the detection target area 50 m ahead is about 22 °. In addition, the detection angle range when scanning the range of 50 m to 0 m is 27 °. In the following description, 180 m to 120 m, 120 m to 80 m
The case where three detection target areas m, 80 m to 50 m are scanned by three types of antennas will be described.

【0030】図3の遠距離用アンテナ11aから放射さ
れる電波のビーム幅が電波の放射面の中心軸に対して左
右にそれぞれ0.6°(全体で1.2°)で、必要な検
出角度範囲が10°であるので、遠距離用アンテナ11
aにより180m〜120m先の道路上の物体を検出す
るために必要な走査角度範囲は、10°÷2−0.6°
=4.4°となる。従って、筐体21を、検出角度範囲
の10°の半分の5°の位置を中心にして左右にそれぞ
れ4.4°以上、全体として8.8°以上の幅で回転さ
せれば良い。
The beam width of the radio wave radiated from the long-distance antenna 11a in FIG. 3 is 0.6 ° to the left and right with respect to the center axis of the radiation surface of the radio wave (1.2 ° in total). Since the angle range is 10 °, the long-range antenna 11
The scanning angle range necessary for detecting an object on the road 180 m to 120 m ahead according to a is 10 ° ÷ 2−0.6 °.
= 4.4 °. Therefore, the housing 21 may be rotated left and right with a width of 4.4 ° or more and a total width of 8.8 ° or more about the position of 5 ° which is half of 10 ° of the detection angle range.

【0031】中距離用アンテナ11bは遠距離用アンテ
ナ11aを基準にして反時計方向に2°傾けて取り付け
られているので、筐体21を回転させたとき、中距離用
アンテナ11bが検出角度範囲の14°の中心の7°の
位置を中心にして左右に均等に回転するものとすると、
中距離用アンテナ11bから放射される電波のビーム幅
が電波の放射面の中心軸に対して左右にそれぞれ1.1
°(全体で2.2°)であるので、中距離用アンテナ1
1bにより120m〜80m先の道路上の物体を検出す
るために必要な走査角度範囲は、14°÷2−1.1°
=5.9°となる。従って、筐体21を検出角度範囲で
ある14°の半分の7°の位置を中心として左右にそれ
ぞれ5.9°以上、全体として11.8°以上の幅で回
転させれば良い。
Since the medium-range antenna 11b is attached at an angle of 2 ° counterclockwise with respect to the long-distance antenna 11a, when the housing 21 is rotated, the medium-range antenna 11b is in the detection angle range. Assuming that it rotates equally to the left and right around the 7 ° position of the 14 ° center,
The beam width of the radio wave radiated from the medium-range antenna 11b is 1.1 to the left and right with respect to the center axis of the radiation surface of the radio wave.
° (2.2 ° in total), so the medium-range antenna 1
The scanning angle range necessary to detect an object on a road 120 m to 80 m ahead according to 1b is 14 ° ÷ 2−1.1 °
= 5.9 °. Therefore, the housing 21 may be rotated left and right with a width of 5.9 ° or more and a width of 11.8 ° or more as a center around a position of 7 ° which is half of 14 ° which is the detection angle range.

【0032】短距離用アンテナ11cは遠距離用アンテ
ナ11aを基準として反時計方向に6°傾けて取り付け
られているので、筐体21を回転させたとき、短距離用
アンテナ11cが検出角度範囲の22°の中心の11°
に対して左右に均等に回転するのとすると、短距離用ア
ンテナ11cから放射される電波のビーム幅が電波の放
射面の中心軸に対して左右にそれぞれ3°(全体で6
°)であるので、短距離用アンテナ11cにより80m
〜50mの範囲の道路上の物体を検出するために必要な
走査角度範囲は、22°÷2−3°=8°となる。従っ
て、筐体21を検出角度範囲である22°の半分の11
°を中心にして左右にそれぞれ8°以上、全体として1
6°以上の幅で回転させれば良い。
Since the short-range antenna 11c is mounted at an angle of 6 ° counterclockwise with respect to the long-range antenna 11a, when the housing 21 is rotated, the short-range antenna 11c is positioned within the detection angle range. 11 ° at the center of 22 °
, The beam width of the radio wave radiated from the short-range antenna 11c is 3 ° to the left and right with respect to the center axis of the radiation surface of the radio wave (6 ° in total).
°), so 80 m
The scanning angle range required to detect objects on the road in the range of 〜50 m is 22 ° ÷ 2-3 ° = 8 °. Therefore, the housing 21 is set at 11 which is half of the detection angle range of 22 °.
At least 8 ° to the left and right around °, 1 as a whole
What is necessary is just to rotate by a width | variety of 6 degrees or more.

【0033】以上のことから筐体21を10°の検出角
度範囲の中心の5°を中心にして左右にそれぞれ8°、
全体で16°の幅で回転させることにより、遠距離用ア
ンテナ11aにより180m〜120m先の道路上に存
在する物体を、中距離用アンテナ11bにより120m
〜80m先の道路上に存在する物体を、短距離用アンテ
ナ11cにより80m〜50mの範囲の道路上に存在す
る物体をそれぞれ検出することができる。これにより、
3種類のアンテナ11a〜11cが取り付けられた筐体
21の回転角度範囲を、最も近い検出対象領域内の物体
を検出するために必要な検出角度範囲である22°より
狭めることができるので、筐体21を回転させるための
駆動時間を短くでき、道路上の障害物を検出するための
検出時間を短縮できる。
From the above description, the housing 21 is moved left and right by 8 ° from the center of 5 ° of the detection angle range of 10 °, respectively.
By rotating the entire body at a width of 16 °, an object existing on the road at a distance of 180 m to 120 m by the long-distance antenna 11 a can be rotated by 120 m by the middle-distance antenna 11 b.
An object existing on a road within a distance of 80 m to 50 m can be detected by the short-range antenna 11c. This allows
The rotation angle range of the housing 21 to which the three types of antennas 11a to 11c are attached can be narrower than 22 ° which is the detection angle range necessary for detecting an object in the closest detection target area. The driving time for rotating the body 21 can be reduced, and the detection time for detecting an obstacle on the road can be reduced.

【0034】さらに、アンテナ11a〜11cの検出距
離をそれぞれ異ならせることにより次のような効果も得
られる。例えば、中距離用の6インチのアンテナ11b
の電波のビーム幅を120m〜80mの検出距離に合っ
た幅に設定し、筐体21を16°回転させることによ
り、必要な検出角度範囲の14°を大幅に超えた角度範
囲は走査されないことになるので、検出対象領域以外の
不要なデータがあまり計測されない。従って、検出デー
タから検出対象領域外の不要なデータを除去するための
処理が少なくなるので、1つのアンテナで広い角度範囲
を走査した場合に比べて障害物の検出処理を簡素化でき
る。
Further, the following effects can be obtained by making the detection distances of the antennas 11a to 11c different from each other. For example, a 6 inch antenna 11b for medium distance
By setting the beam width of the radio wave to a width suitable for the detection distance of 120 m to 80 m, and rotating the housing 21 by 16 °, the angle range that greatly exceeds the required detection angle range of 14 ° should not be scanned. Therefore, unnecessary data other than the detection target area is not often measured. Therefore, the processing for removing unnecessary data outside the detection target area from the detection data is reduced, so that the obstacle detection processing can be simplified as compared with the case where one antenna scans a wide angle range.

【0035】図3に戻り、各アンテナ11a〜11cで
反射波がそれぞれ受信されたなら、受信したそれらの反
射波を処理装置13に出力する(S12)。処理装置1
3は、遠距離用アンテナ11a、中距離用アンテナ11
b、短距離用アンテナ11cの反射波から得られるそれ
ぞれの検出データをマージして一定範囲内にある物体の
検出データを得る(S13)。
Referring back to FIG. 3, when the reflected waves are received by the respective antennas 11a to 11c, the received reflected waves are output to the processor 13 (S12). Processing device 1
3 is a long-distance antenna 11a, a medium-distance antenna 11
(b) The respective detection data obtained from the reflected waves of the short-range antenna 11c are merged to obtain detection data of an object within a certain range (S13).

【0036】一定範囲内の物体の検出データが得られた
なら、その検出データから一定速度以上の物体を取り除
き、それ以外の物体を障害物として抽出する(S1
4)。これは、一定速度以上で走行している物体は障害
物ではないものと判断して抽出対象から除外し、一定速
度未満の物体(静止している物体を含む)を障害物とし
て抽出するためである。
When the detected data of the objects within a certain range is obtained, the objects having a certain speed or more are removed from the detected data, and the other objects are extracted as obstacles (S1).
4). This is because objects traveling at a certain speed or higher are judged to be not obstacles and are excluded from extraction targets, and objects (including stationary objects) below a certain speed are extracted as obstacles. is there.

【0037】さらに、検出データと障害物に関するデー
タ、例えば、障害物の位置、大きさ等のデータを統合セ
ンタ14へ送信する(S15)。統合センタ14では受
信した道路の各地点の検出データに基づいて車の速度等
から車がスムーズに流れているか否かにより道路の状況
を判断すると共に、道路の状況を表示装置に表示させ
る。また、障害物に関するデータから障害物の有無を判
断し、表示装置に障害物を表示させる。
Further, the detection data and data relating to the obstacle, for example, data such as the position and size of the obstacle are transmitted to the integration center 14 (S15). The integration center 14 determines the state of the road based on the received detection data of each point on the road based on the speed of the vehicle and the like based on whether or not the vehicle is flowing smoothly, and causes the display device to display the state of the road. Further, the presence / absence of an obstacle is determined from data on the obstacle, and the obstacle is displayed on the display device.

【0038】処理装置13は、ステップS14の障害物
の抽出処理により抽出された障害物に関するデータに基
づいて障害物の有無を判断する(S16)。この障害物
の有無の判断では、道路沿いに設置されているガードレ
ール等の固定物を障害物から除外し、それ以外の障害物
が検出されたか否かを判断する。ステップS16で、障
害物が存在しないと判別された場合には、ステップS1
1に戻り上述した処理を繰り返す。
The processing device 13 determines the presence or absence of an obstacle based on the data on the obstacle extracted by the obstacle extraction processing in step S14 (S16). In the determination of the presence or absence of the obstacle, fixed objects such as guardrails installed along the road are excluded from the obstacles, and it is determined whether or not any other obstacle is detected. If it is determined in step S16 that there is no obstacle, step S1
Returning to step 1, the above-described processing is repeated.

【0039】ステップS16で障害物が存在すると判別
された場合には、ステップS17に進み運転者に前方に
障害物が存在することを知らせるためのメッセージを作
成し、そのメッセージを表示板12に表示させる。その
後、ステップS11に戻り障害物の検出を繰り返す。
If it is determined in step S16 that an obstacle is present, the process proceeds to step S17, where a message for notifying the driver that an obstacle is present ahead is created, and the message is displayed on the display panel 12. Let it. Thereafter, the process returns to step S11 to repeat the detection of the obstacle.

【0040】上述した実施の形態は、検出距離を異なら
せた複数のアンテナ11a〜11cを用い、例えば短距
離用アンテナ11cの電波の放射角度範囲を長距離用ア
ンテナ11aの放射角度範囲より広くすることで、短距
離用アンテナ11cで検出対象領域を走査するときの走
査角度範囲(回転角度範囲)を、検出対象領域を1つの
アンテナで走査する場合に必要となる走査角度範囲より
狭くすることができる。これにより、一定範囲内にある
物体を検出するために必要なアンテナ11a〜11cの
走査時間を、全ての距離を1つのアンテナで検出する場
合に比べて短縮できるので物体の検出時間を短縮でき
る。これは道路の障害物検出システムなどのように短時
間で障害物を検出する必要のあるシステムに特に有効で
ある。
The above-described embodiment uses a plurality of antennas 11a to 11c having different detection distances. For example, the radiation angle range of the radio wave of the short-range antenna 11c is made wider than the radiation angle range of the long-range antenna 11a. Thus, the scan angle range (rotation angle range) when scanning the detection target region with the short-range antenna 11c can be narrower than the scan angle range required when scanning the detection target region with one antenna. it can. Accordingly, the scanning time of the antennas 11a to 11c required to detect an object within a certain range can be reduced as compared with the case where all distances are detected by one antenna, so that the object detection time can be reduced. This is particularly effective for a system that needs to detect an obstacle in a short time, such as a road obstacle detection system.

【0041】なお、上述した実施の形態は、道路の障害
物検出システムに本発明を適用した場合であるが、これ
に限らず本発明は障害物の検出システム以外にも適用で
きる。例えば、道路状況を監視するシステム、すなわち
物体の速度をセンサ、カメラ等により計測し、車がスム
ーズに流れているか、渋滞しているか等を判断するシス
テムにも適用できるし、道路以外の物体検出システムに
も適用できる。
The above-described embodiment is a case where the present invention is applied to a road obstacle detection system. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other than an obstacle detection system. For example, the present invention can be applied to a system for monitoring road conditions, that is, a system that measures the speed of an object using a sensor, a camera, or the like, and determines whether a vehicle is flowing smoothly or is congested. Applicable to systems.

【0042】また、上述した実施の形態は、検出距離の
異なる3種類のアンテナを使用した場合について述べた
が、これに限らず近い距離にある物体を検出する短距離
用アンテナとそれより遠い距離にある物体を検出する遠
距離用アンテナの2種類のアンテナ、あるいは4種類以
上のアンテナを使用しても良い。また、使用するアンテ
ナはミリ波帯のアンテナに限らず他の波長のアンテナ、
センサ等でも良いし、アンテナの形状はパラボラ型、平
面型等種々のタイプのアンテナを用いることができる。
In the above-described embodiment, the case where three types of antennas having different detection distances are used has been described. However, the present invention is not limited to this. May be used, or two or more antennas for long-distance antennas for detecting an object at a distance. In addition, the antenna used is not limited to the millimeter-wave band antenna,
A sensor or the like may be used, and various types of antennas such as a parabolic type and a planar type can be used.

【0043】さらに、アンテナの電波の放射方向を変化
させる方法は、実施の形態に述べたアンテナを取り付け
た筐体21を回転させる方法に限らず、アンテナから放
射される電波を反射する反射板とその反射板の反射方向
を制御する手段(これらを含めて反射方向制御手段とす
る)を設ける等の方法でも良い。
Further, the method of changing the radiation direction of the radio wave of the antenna is not limited to the method of rotating the housing 21 to which the antenna is attached as described in the embodiment. A method of providing a means for controlling the reflection direction of the reflector (including a reflection direction control means including these means) may be used.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、検出距離の異なる複数
のアンテナを用い、例えば検出距離の短いアンテナの電
波の放射角度範囲を検出距離の長いアンテナより広くす
ることにより、検出距離の短いアンテナの走査角度範囲
を狭めることができる。これにより、短時間で一定範囲
内にある物体を検出することができる。
According to the present invention, an antenna having a short detection distance is provided by using a plurality of antennas having different detection distances, for example, by making the radiation angle range of a radio wave of an antenna having a short detection distance wider than that of an antenna having a long detection distance. Can be narrowed. Thus, an object within a certain range can be detected in a short time.

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

【図1】障害物検出システムのシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of an obstacle detection system.

【図2】同図(A)、(B)はアンテナの構成を示す図
である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a configuration of an antenna. FIGS.

【図3】障害物検出処理のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of an obstacle detection process.

【図4】各アンテナの検出距離と検出角度範囲の説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a detection distance and a detection angle range of each antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11a〜11c アンテナ 12 表示板 13 処理装置 14 統合センタ 21 筐体 11a to 11c Antenna 12 Display Board 13 Processing Device 14 Integrated Center 21 Housing

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】検出距離の異なる複数のアンテナからそれ
ぞれ電波を放射し、 前記電波の反射波を前記複数のアンテナでそれぞれ受信
し、 前記複数のアンテナにより受信されるそれぞれの反射波
に基づいて一定範囲内にある物体を検出することを特徴
とする物体の検出方法。
1. A radio wave is radiated from a plurality of antennas having different detection distances, and reflected waves of the radio wave are received by the plurality of antennas, respectively, and the radio waves are fixed based on the respective reflected waves received by the plurality of antennas. A method for detecting an object, comprising detecting an object within a range.
【請求項2】検出距離及び電波の放射角度範囲の異なる
複数のアンテナからそれぞれ電波を放射し、 前記電波の反射波を前記複数のアンテナでそれぞれ受信
し、 前記複数のアンテナにより受信されるそれぞれの反射波
に基づいて一定範囲内にある物体を検出することを特徴
と物体の検出方法。
2. A radio wave is radiated from a plurality of antennas having different detection distances and radiation angle ranges of radio waves, and reflected waves of the radio waves are respectively received by the plurality of antennas. A method for detecting an object within a predetermined range based on a reflected wave.
【請求項3】前記複数のアンテナは、少なくともアンテ
ナから近い距離にある物体を検出する短距離用アンテナ
とそれより遠い距離にある物体を検出する遠距離用アン
テナとからなり、前記短距離用アンテナの電波の放射角
度範囲を前記遠距離用アンテナの電波の放射角度範囲よ
り広げたことを特徴とする請求項1または2記載の物体
の検出方法。
3. The short-distance antenna according to claim 1, wherein the plurality of antennas comprise at least a short-distance antenna for detecting an object at a short distance from the antenna and a long-distance antenna for detecting an object at a distance farther from the antenna. 3. The method for detecting an object according to claim 1, wherein the radiation angle range of the radio wave is wider than the radiation angle range of the radio wave of the long-distance antenna.
【請求項4】前記複数のアンテナから放射される電波の
放射方向を変化させることで一定範囲内の物体を検出す
ることを特徴とする請求項1,2または3記載の物体の
検出方法。
4. The object detection method according to claim 1, wherein an object within a certain range is detected by changing a radiation direction of radio waves radiated from the plurality of antennas.
【請求項5】前記複数のアンテナは同一の筐体に取り付
けられ、前記筐体を回転させることで一定範囲内にある
物体を検出することを特徴とする請求項1、2または3
記載の物体の検出方法。
5. The antenna according to claim 1, wherein the plurality of antennas are mounted on a same housing, and detect an object within a predetermined range by rotating the housing.
The method for detecting the described object.
【請求項6】検出距離の異なる複数のアンテナからそれ
ぞれ電波を放射し、 前記電波の反射波を前記複数のアンテナでそれぞれ受信
し、 前記複数のアンテナで受信されるそれぞれの反射波に基
づいて一定範囲内にある障害物を検出することを特徴と
する障害物検出方法。
6. A radio wave is radiated from each of a plurality of antennas having different detection distances, and reflected waves of the radio wave are received by the plurality of antennas, respectively, and the radio waves are fixed based on the respective reflected waves received by the plurality of antennas. An obstacle detection method, comprising detecting an obstacle within a range.
【請求項7】前記複数のアンテナは、少なくともアンテ
ナから近い距離にある物体を検出する短距離用アンテナ
とそれより遠い距離にある物体を検出する遠距離用アン
テナとからなり、前記短距離用アンテナの電波の放射角
度範囲を前記遠距離用アンテナの電波の放射角度範囲よ
り広げたことを特徴とする請求項6記載の障害物検出方
法。
7. The short-distance antenna according to claim 1, wherein the plurality of antennas comprise at least a short-distance antenna for detecting an object at a short distance from the antenna and a long-distance antenna for detecting an object at a distance farther from the antenna. 7. The obstacle detection method according to claim 6, wherein the radiation angle range of the radio wave is wider than the radiation angle range of the radio wave of the long-distance antenna.
【請求項8】前記複数のアンテナは道路の一定範囲内に
ある障害物を検出するためのものであることを特徴とす
る請求項6または7記載の障害物検出方法。
8. The obstacle detecting method according to claim 6, wherein the plurality of antennas are for detecting an obstacle within a predetermined range of a road.
【請求項9】検出距離の異なる複数のアンテナと、 前記複数のアンテナから送信され、前記複数のアンテナ
で受信されるそれぞれの電波の反射波に基づいて一定範
囲内にある障害物を検出する障害物検出手段とを備える
ことを特徴とする障害物検出装置。
9. An obstacle for detecting an obstacle within a certain range based on a plurality of antennas having different detection distances and reflection waves of respective radio waves transmitted from the plurality of antennas and received by the plurality of antennas. An obstacle detection device comprising: an object detection unit.
【請求項10】前記複数のアンテナの電波の放射方向を
変化させる放射方向制御手段を有することを特徴とする
請求項9記載の障害物検出装置。
10. An obstacle detecting apparatus according to claim 9, further comprising a radiation direction control means for changing a radiation direction of said plurality of antennas.
【請求項11】前記複数のアンテナは少なくとも近い距
離の物体を検出する短距離用アンテナとそれより遠い距
離の物体を検出する遠距離用アンテナとからなり、前記
短距離用アンテナの電波の放射角度範囲を前記遠距離用
アンテナの電波の放射角度範囲より広げたことを特徴と
する請求項9記載の障害物検出装置。
11. The short-range antenna according to claim 11, wherein the plurality of antennas comprise at least a short-range antenna for detecting an object at a short distance, and a long-range antenna for detecting an object at a distance longer than the short-range antenna. 10. The obstacle detection device according to claim 9, wherein the range is wider than the range of the radiation angle of the radio wave of the long-distance antenna.
【請求項12】前記複数のアンテナは同一の筐体に取り
付けられ、 前記放射方向制御手段は前記筐体を所定角度範囲回転さ
せて一定範囲に電波を放射させることを特徴とする請求
項10記載の障害物検出装置。
12. The radio communication apparatus according to claim 10, wherein said plurality of antennas are mounted on a same casing, and said radiation direction control means rotates said casing by a predetermined angle range to radiate radio waves within a predetermined range. Obstacle detection device.
【請求項13】前記複数のアンテナの前記筐体への取り
付け角度をそれぞれ異ならせたことを特徴とする請求項
12記載の障害物検出装置。
13. The obstacle detecting device according to claim 12, wherein mounting angles of said plurality of antennas to said housing are different from each other.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016191617A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 シャープ株式会社 Obstacle determination device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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