JP2007003476A - Object detector and object detecting method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a static object with an object detector of FM-CW (frequency modulate continuous wave) radar type. <P>SOLUTION: The object detector comprises a transmitting means 1, a receiving means 2, a speed detecting means 10 for detecting a speed of a moving object, a frequency offset amount calculating means 5 for calculating the offset amount of the frequency based on the speed information, a frequency offset means 5 that determines a rising offset frequency spectrum by adding the frequency offset amount to the frequency spectrum of a received IF signal in the frequency rising part of a transmitted signal and determines a lowering offset frequency spectrum by subtracting the frequency offset amount from the frequency spectrum of the frequency spectrum of a received IF signal in the frequency lowering part of the transmitted signal, an adding means 6 for determining an adding frequency spectrum by adding the rising offset frequency spectrum to the lowering offset frequency spectrum, and a static object detecting means 7 for detecting the static object based on the adding frequency spectrum. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、FM−CW方式を用いた物体検出装置及び物体検出方法に関し、特に、静止物体を検出する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an object detection apparatus and an object detection method using the FM-CW method, and more particularly to an apparatus and method for detecting a stationary object.

この種の発明に関し、FM−CWレーダの周波数上昇変調部分から得られる周波数スペクトルと周波数下降変調部分から得られる周波数スペクトルの差分演算を行い、静止物体からの反射信号を除去して移動物体のみを検出する周波数変調レーダ装置が知られている(特許文献1参照)。この装置によれば、レーダビーム内に静止物体、移動物体が混在しても、移動物体のみを抽出し、移動物体間の距離及び移動速度を検出することができるため、自動車専用道路等では他の車両との位置関係における危険判定等を行うことができる。  With respect to this type of invention, the frequency spectrum obtained from the frequency rising modulation part of the FM-CW radar and the frequency spectrum obtained from the frequency falling modulation part are calculated, and the reflected signal from the stationary object is removed to detect only the moving object. A frequency modulation radar device for detection is known (see Patent Document 1). According to this apparatus, even if a stationary object and a moving object are mixed in the radar beam, only the moving object can be extracted and the distance and moving speed between the moving objects can be detected. It is possible to make a risk determination on the positional relationship with the other vehicle.

しかしながら、この装置では相対的に静止している静止物体の周波数スペクトルを消滅させて移動体の周波数スペクトルを残すことにより、移動体の検出を行うため、静止物体の検出を行うことができないという問題があった。特に、市街地等などのように、走行車両などの移動物体とともに駐車車両、渋滞末尾の停止車両といった相対的に静止状態にある静止物体が多く混在する状況では、静止物体を検出できる物体検出装置が求められていた。
特開平6−214017号公報
However, in this device, since the moving object is detected by eliminating the frequency spectrum of the stationary object that is relatively stationary and leaving the frequency spectrum of the moving object, it is impossible to detect the stationary object. was there. In particular, in a situation where there are many stationary objects such as parked vehicles and stationary vehicles at the end of a traffic jam, as well as moving objects such as traveling vehicles, there are object detection devices that can detect stationary objects. It was sought after.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-214017

本発明は上述の課題を鑑みてなされたものであり、静止物体を検出することができるFM−CWレーダ方式の物体検出装置及び物体検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an FM-CW radar type object detection apparatus and an object detection method capable of detecting a stationary object.

本発明によれば、移動体に搭載され、周波数変調された送信信号を送信する送信手段と、当該送信手段が送信する送信信号が物体に反射して生じた反射信号を受信信号として受信する受信手段とを備え、送信信号と受信信号とから得た受信IF信号に基づいて物体を検出するFM−CWレーダ方式の物体検出装置であって、移動体の速度を検出する速度検出手段と、速度検出手段により検出された移動体の速度情報に応じたドップラシフト量に基づく周波数のオフセット量を算出する周波数オフセット量算出手段と、送信信号と受信信号とから得た受信IF信号を取得し、送信信号の周波数上昇部分における受信IF信号の周波数スペクトルに周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求める周波数オフセット手段と、周波数オフセット手段により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算して加算周波数スペクトルを求める加算手段と、加算手段により求められた加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行う静止物体検出手段と、を有する物体検出装置が提供される。  According to the present invention, a transmission unit that is mounted on a moving body and transmits a frequency-modulated transmission signal, and a reception unit that receives a reflection signal generated by reflecting the transmission signal transmitted by the transmission unit on an object as a reception signal. Means for detecting an object based on a reception IF signal obtained from a transmission signal and a reception signal, a speed detection means for detecting the speed of a moving body, A frequency offset amount calculating unit that calculates a frequency offset amount based on a Doppler shift amount corresponding to the velocity information of the moving object detected by the detecting unit, and a reception IF signal obtained from the transmission signal and the reception signal are acquired and transmitted. The frequency offset amount is added to the frequency spectrum of the reception IF signal in the frequency rising portion of the signal to obtain the rising offset frequency spectrum, and The frequency offset means for subtracting the frequency offset amount from the frequency spectrum of the received IF signal in the descending portion to obtain the descending offset frequency spectrum, and the summed frequency by adding the ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum obtained by the frequency offset means An object detection apparatus is provided that includes an adding means for obtaining a spectrum and a stationary object detecting means for detecting a stationary object based on the added frequency spectrum obtained by the adding means.

これにより、FM−CWレーダ方式の物体検出装置において、加算周波数スペクトルに基づく静止物体の検出を行うことができる。  Thereby, in the FM-CW radar type object detection device, it is possible to detect a stationary object based on the added frequency spectrum.

以下、図面に基づいて、第1実施形態〜第3実施形態の物体検出装置100を説明する。物体検出装置100は、ユーザが搭乗する車両(移動体)に搭載され、車両周囲の物標の存在、物標の存在方向、車両からの距離、物標の特性(移動体であるか静止物であるか)を検出する。   Hereinafter, the object detection apparatus 100 according to the first to third embodiments will be described with reference to the drawings. The object detection device 100 is mounted on a vehicle (moving body) on which a user is boarded, and the presence of a target around the vehicle, the direction of the target, the distance from the vehicle, the characteristics of the target (whether it is a moving body or a stationary object). ) Is detected.

<第1実施形態>
図1は第1実施形態に係る物体検出装置100ブロック構成図である。図1に示すように、物体検出装置100は、レーダヘッド200と、信号処理装置300とを有している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of an object detection apparatus 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the object detection device 100 includes a radar head 200 and a signal processing device 300.

レーダヘッド200は、前方空間に送信信号を送信する送信手段1と前方物標からの反射信号を受信する受信手段2を少なくとも有し、三角波やのこぎり波を周波数変調させるFM−CW(Frequency Modulate Continuous Wave:周波数変調連続波レーダ方式)のレーダ装置である。FM−CW方式とは、電波レーダとして三角波変調した送信信号を用い、周波数上昇変調時の反射信号周波数と周波数下降変調時の反射信号周波数との格差より反射物体の距離と相対速度を検出する方式である。  The radar head 200 has at least a transmission unit 1 that transmits a transmission signal to a front space and a reception unit 2 that receives a reflection signal from a front target, and FM-CW (Frequency Modulate Continuous) that frequency-modulates a triangular wave or a sawtooth wave. Wave: a frequency-modulated continuous wave radar system). The FM-CW system is a system that uses a triangular wave modulated transmission signal as a radio wave radar, and detects the distance and relative speed of the reflecting object from the difference between the reflected signal frequency at the time of frequency rising modulation and the reflected signal frequency at the frequency falling modulation. It is.

送信手段1は、送信アンテナ11と、電力分配器12と、VCO(Voltage Controlled Oscillator)13とを有している。VCO(Voltage Controlled Oscillator)13は、信号処理装置300側の三角波発生手段301から送られてきた三角波信号で変調した送信信号を生成する。電力分配器12は、VCO13で生成した送信信号を所定の電力比で2分岐に電力分配する。一方を送信信号として送信アンテナ11から送信し、一方を基準信号とする。送信アンテナ11は送信信号を前方空間に送出する。   The transmission means 1 includes a transmission antenna 11, a power distributor 12, and a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 13. A VCO (Voltage Controlled Oscillator) 13 generates a transmission signal modulated by a triangular wave signal sent from the triangular wave generating means 301 on the signal processing device 300 side. The power distributor 12 distributes the transmission signal generated by the VCO 13 into two branches at a predetermined power ratio. One is transmitted from the transmission antenna 11 as a transmission signal, and one is used as a reference signal. The transmission antenna 11 sends a transmission signal to the front space.

受信手段2は、受信アンテナ21と、ミキサ回路22と、増幅回路23とを有する。受信アンテナ21は、送信アンテナ11から送出された送信信号が前方物標で反射して戻ってきた反射信号を受信する。ミキサ回路22は、電力分配器12で分岐された送信信号の一部と受信信号とをミキシングして受信IF信号(IF:Intermediate Frequency:中間周波数)を生成する。増幅回路23は、ミキサ回路22で生成された受信IF信号を増幅して信号処理装置300側のFFT(高速フーリエ変換)処理手段302へ向けて出力する。  The receiving unit 2 includes a receiving antenna 21, a mixer circuit 22, and an amplifier circuit 23. The receiving antenna 21 receives the reflected signal returned from the transmission signal transmitted from the transmitting antenna 11 after being reflected by the front target. The mixer circuit 22 mixes a part of the transmission signal branched by the power distributor 12 and the reception signal, and generates a reception IF signal (IF: Intermediate Frequency). The amplifier circuit 23 amplifies the reception IF signal generated by the mixer circuit 22 and outputs the amplified signal to the FFT (Fast Fourier Transform) processing means 302 on the signal processing device 300 side.

本実施形態のレーダヘッド200は、送受信方位走査手段3を備える。送受信方位走査手段3は、異なる方位における信号の送受信ができるように、送信アンテナ11と受信アンテナ21を機械的に車両の走行面に対して水平方向に沿って回頭させることにより、異なる方位へ向けて送信信号を送出するとともに異なる方向から受信信号を受信させる。送信アンテナ11及び受信アンテナ21の回頭方向(角度)は、送信信号の送信方位情報又は受信信号の受信方位情報として、周波数オフセット量算出手段4に向けて送出される。  The radar head 200 of this embodiment includes a transmission / reception azimuth scanning unit 3. The transmission / reception azimuth scanning means 3 is directed to different directions by mechanically turning the transmission antenna 11 and the reception antenna 21 along the horizontal direction with respect to the traveling surface of the vehicle so that signals can be transmitted and received in different directions. The transmission signal is transmitted and the reception signal is received from different directions. The turning directions (angles) of the transmission antenna 11 and the reception antenna 21 are sent to the frequency offset amount calculation means 4 as transmission azimuth information of the transmission signal or reception azimuth information of the reception signal.

なお、方位検出型のFM−CWレーダヘッドとしては、レーダヘッド200を機械的に回頭させて送受信方位軸を変更するものに限定されず、送信アンテナ11を単独で回頭させる機構を有するものであってもよいし、サーキュレータを追加して信号の送信と受信を一つの送受信アンテナで行い、この送受信アンテナを横方向に回頭させて送受信方位を変更する機構を有するものであってもよい。また、送受信アンテナをアレイアンテナ構造とし、アレイ毎に位相器を用いてビーム方位を制御するフェイズドアレイアンテナを用いてもよい。  Note that the azimuth detection type FM-CW radar head is not limited to one in which the radar head 200 is mechanically turned to change the transmission / reception azimuth axis, and has a mechanism for turning the transmission antenna 11 alone. Alternatively, a circulator may be added to perform transmission and reception of signals with a single transmission / reception antenna, and the transmission / reception antenna may be turned in the horizontal direction to change the transmission / reception direction. In addition, a transmission / reception antenna may have an array antenna structure, and a phased array antenna that controls the beam direction using a phase shifter for each array may be used.

信号処理装置300は、一般的なFM−CWレーダの物体検出機能を備える。本例の信号処理装置100は、受信信号と送信信号(基準信号)とを掛け合わせLPF(low pass filter)を通す等を行って受信IF信号を抽出し、受信IF信号をフーリエ変換することにより得られる、スペクトルのピークから受信IF信号に含まれる反射信号の周波数を得る。受信IF信号には物標までの距離に比例する周波数成分とレーダ装置と物標間の相対的速度により生じるドップラ周波数偏移が含まれるため、周波数上昇時の受信IF信号と周波数下降時の受信IF信号の周波数差からこれらを求め、これに基づいて目標物体までの距離と相対速度を求めることができる。   The signal processing device 300 has an object detection function of a general FM-CW radar. The signal processing apparatus 100 of the present example extracts the reception IF signal by multiplying the reception signal and the transmission signal (reference signal) and passing through an LPF (low pass filter), and Fourier-transforms the reception IF signal. The frequency of the reflected signal included in the reception IF signal is obtained from the obtained spectrum peak. Since the received IF signal includes a frequency component proportional to the distance to the target and a Doppler frequency shift caused by the relative speed between the radar device and the target, the received IF signal when the frequency is increased and the received signal when the frequency is decreased These are obtained from the frequency difference of the IF signal, and based on this, the distance to the target object and the relative speed can be obtained.

本実施形態の信号処理装置300は、速度検出手段10と、周波数オフセット量算出手段4と、周波数オフセット手段5と、加算手段6と、静止物体検出手段7とを少なくとも有する。特に限定されないが、差分算出手段8と、移動物体検出手段9とを有することが好ましい。さらに、本実施形態の信号処理装置300は、記憶手段15と、編集手段16とを有することが好ましい。なお、信号処理装置300は、三角波を発生する三角波発生部301と、増幅回路23から出力される受信IF信号の周波数解析を行うFFT処理手段302とを備えることが好ましい。   The signal processing apparatus 300 according to the present embodiment includes at least a speed detection unit 10, a frequency offset amount calculation unit 4, a frequency offset unit 5, an addition unit 6, and a stationary object detection unit 7. Although not particularly limited, it is preferable to have the difference calculation means 8 and the moving object detection means 9. Furthermore, the signal processing apparatus 300 according to the present embodiment preferably includes a storage unit 15 and an editing unit 16. Note that the signal processing device 300 preferably includes a triangular wave generation unit 301 that generates a triangular wave, and an FFT processing unit 302 that performs frequency analysis of a reception IF signal output from the amplifier circuit 23.

具体的に、信号処理装置300は、静止物体を検出するプログラム、および移動物体を検出するプログラムを格納したROM(Read Only Memory)等と、このROM等に格納されたプログラムを実行することで、周波数オフセット手段5、加算手段6、静止物体検出手段7、差分算出手段8、移動物体検出手段9、編集手段16として機能するCPU(Central Processing Unit)等と、アクセス可能な記憶手段として機能するRAM(Random Access Memory)等(メモリ50)とを備える。本実施形態では、説明の便宜のため、加算手段6、差分算出手段8、静止物体検出手段7、移動物体検出手段を別の構成として説明するが、これらは加算機能、差分算出機能、静止物体検出機能、移動物体検出機能、編集機能を有する1又は2以上の演算装置(CPU等)として構成してもよい。   Specifically, the signal processing device 300 executes a program that detects a stationary object, a ROM (Read Only Memory) that stores a program that detects a moving object, and the program stored in the ROM. Frequency offset means 5, addition means 6, stationary object detection means 7, difference calculation means 8, moving object detection means 9, CPU (Central Processing Unit) functioning as editing means 16, and RAM functioning as accessible storage means (Random Access Memory) and the like (memory 50). In the present embodiment, for convenience of explanation, the adding means 6, the difference calculating means 8, the stationary object detecting means 7, and the moving object detecting means will be described as separate configurations, but these are an adding function, a difference calculating function, a stationary object, You may comprise as 1 or 2 or more arithmetic devices (CPU etc.) which have a detection function, a moving object detection function, and an edit function.

以下、信号処理装置300の各手段について説明する。   Hereinafter, each unit of the signal processing device 300 will be described.

速度検出手段10は、自車両(移動体)の速度を検出する。車両に搭載された速度計を利用してもよい。   The speed detection means 10 detects the speed of the host vehicle (moving body). A speedometer mounted on the vehicle may be used.

周波数オフセット量算出手段4は、速度検出手段10により検出された自車両の速度に応じたドップラシフト量に基づく周波数オフセット量を算出する。   The frequency offset amount calculation means 4 calculates a frequency offset amount based on the Doppler shift amount corresponding to the speed of the host vehicle detected by the speed detection means 10.

周波数オフセット手段5は、周波数オフセット量算出手段4により算出された周波数オフセット量を用いて、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを算出する。具体的に、周波数オフセット手段5は、送信信号と受信信号とから得た受信IF信号を取得し、送信信号の周波数上昇部分における受信IF信号の周波数スペクトルに、周波数オフセット量算出手段4により算出された周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから周波数オフセット量算出手段により算出された周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求める。   The frequency offset unit 5 calculates an ascending offset frequency spectrum and a descending offset frequency spectrum using the frequency offset amount calculated by the frequency offset amount calculating unit 4. Specifically, the frequency offset means 5 acquires the reception IF signal obtained from the transmission signal and the reception signal, and is calculated by the frequency offset amount calculation means 4 into the frequency spectrum of the reception IF signal in the frequency rising portion of the transmission signal. The rising offset frequency spectrum is obtained by adding the obtained frequency offset amount, and the falling offset frequency spectrum is obtained by subtracting the frequency offset amount calculated by the frequency offset amount calculating means from the frequency spectrum of the reception IF signal in the frequency falling portion of the transmission signal. .

加算手段6は、周波数オフセット手段5により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算して加算周波数スペクトルを求める。静止物体検出手段7は、加算手段6により求められた加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行う。具体的には加算周波数スペクトルにおいて特徴的なピークを示すスペクトルは静止物体からの反射信号であるとして、静止物体の存在を検出し、その信号の受信方向から静止物体の存在方向を、ピークの存在する周波数値から距離を求めることができる。   The adding unit 6 adds the ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum obtained by the frequency offset unit 5 to obtain an adding frequency spectrum. The stationary object detection unit 7 detects a stationary object based on the addition frequency spectrum obtained by the addition unit 6. Specifically, assuming that the spectrum showing a characteristic peak in the sum frequency spectrum is a reflected signal from a stationary object, the presence of the stationary object is detected, and the direction of the stationary object is detected from the direction in which the signal is received. The distance can be obtained from the frequency value to be performed.

本実施形態の物体検出装置100は、差分算出手段8と移動物体検出手段9をさらに備える。差分算出手段8は、周波数オフセット手段5により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルの差分を算出して差分周波数スペクトルを求める。移動物体検出手段9は、差分算出手段により算出された差分周波数スペクトルに基づいて移動物体の検出を行う。具体的には差分周波数スペクトルにおいて特徴的な正負一対のピークを示すスペクトルは移動物体からの反射信号であるとして、移動物体の存在を検出し、その信号の受信方向から移動物体の存在方向を、受信IF信号の正負ピークの中央周波数値及び隔差から距離及び移動速度を求めることができる。  The object detection apparatus 100 of this embodiment further includes a difference calculation unit 8 and a moving object detection unit 9. The difference calculation means 8 calculates a difference between the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency spectrum obtained by the frequency offset means 5 to obtain a difference frequency spectrum. The moving object detection means 9 detects a moving object based on the difference frequency spectrum calculated by the difference calculation means. Specifically, the spectrum showing a pair of positive and negative peaks characteristic in the differential frequency spectrum is a reflected signal from the moving object, and detects the presence of the moving object, and determines the direction of the moving object from the reception direction of the signal, The distance and the moving speed can be obtained from the central frequency value and the difference between the positive and negative peaks of the received IF signal.

特に限定されないが、本実施形態の物体検出装置100は、静止物体検出手段7の検出結果および/または移動物体検出手段9の検出結果を記憶する記憶手段15と、記憶手段15に記憶された検出結果に基づいて物体の検出情報を編集する編集手段16とを有する。編集手段16は、静止物体検出手段7又は移動物体検出手段9に組み込んで構成することが好ましいが、説明の便宜のため、本例では編集手段を静止物体検出手段7および移動物体検出手段9とは独立させて構成した。編集手段16は、加算手段6により求められた加算周波数スペクトルから静止物体に対応するスペクトルを抽出し、送信信号の送信方向または受信信号の受信方向に基づいて、抽出された静止物体のスペクトル情報を所定の投影面に投影した二次元マップを編集する。静止物体検出手段7は、編集された二次元マップに基づいて静止物体の二次元的形状の検出を行う。  Although not particularly limited, the object detection apparatus 100 according to the present embodiment includes a storage unit 15 that stores the detection result of the stationary object detection unit 7 and / or the detection result of the moving object detection unit 9, and the detection stored in the storage unit 15. Editing means 16 for editing object detection information based on the result. The editing unit 16 is preferably configured to be incorporated in the stationary object detection unit 7 or the moving object detection unit 9. However, for convenience of explanation, in this example, the editing unit is combined with the stationary object detection unit 7 and the moving object detection unit 9. Were configured independently. The editing unit 16 extracts a spectrum corresponding to the stationary object from the addition frequency spectrum obtained by the adding unit 6, and based on the transmission direction of the transmission signal or the reception direction of the reception signal, the spectrum information of the extracted stationary object is obtained. A two-dimensional map projected on a predetermined projection plane is edited. The stationary object detection means 7 detects the two-dimensional shape of the stationary object based on the edited two-dimensional map.

さらに、編集手段16は、加算手段6により求められた加算周波数スペクトルから静止物体に対応するスペクトル及びその強度を抽出し、送信信号の送信方向または受信信号の受信方向と静止物体に対応するスペクトルの強度に基づいて、抽出された静止物体のスペクトルの三次元マップを編集する。静止物体検出手段7は、編集された二次元マップに基づいて静止物体の形状を検出する。  Further, the editing unit 16 extracts the spectrum corresponding to the stationary object and the intensity thereof from the addition frequency spectrum obtained by the adding unit 6, and transmits the transmission direction of the transmission signal or the reception direction of the reception signal and the spectrum corresponding to the stationary object. Based on the intensity, a three-dimensional map of the extracted stationary object spectrum is edited. The stationary object detection means 7 detects the shape of the stationary object based on the edited two-dimensional map.

次に、本実施形態の物体検出装置100の動作を図2〜図12に基づいて説明する。図2は本実施形態の物体検出装置100の制御手順を示すフローチャートである。
本実施形態の物体検出装置100は一般的なFM−CWレーダ機能を備え、物体の有無、物体までの距離及び物体の速度を検出する。
Next, the operation of the object detection apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure of the object detection apparatus 100 of the present embodiment.
The object detection apparatus 100 of this embodiment has a general FM-CW radar function, and detects the presence / absence of an object, the distance to the object, and the speed of the object.

まず、送信手段1は送信アンテナ11を介して送信信号を送出する(S1)。受信手段2は送信手段1が送信した送信信号が物体に反射して生じた反射信号を受信信号として受信する(S2)。周波数オフセット手段5は、送信信号と受信信号とから得た受信IF信号を取得する。ちなみに、周波数オフセット手段5が取得する受信IF信号は、電力分配器12で分岐された送信信号の一部と受信信号とがミキサ回路22によりミキシングされ、増幅回路23により増幅され、FFT(高速フーリエ変換)処理手段302によりフーリエ変換された情報である。   First, the transmission means 1 sends a transmission signal via the transmission antenna 11 (S1). The receiving unit 2 receives a reflected signal generated by reflecting the transmission signal transmitted by the transmitting unit 1 on an object as a received signal (S2). The frequency offset unit 5 acquires a reception IF signal obtained from the transmission signal and the reception signal. Incidentally, the received IF signal acquired by the frequency offset means 5 is mixed with a part of the transmission signal branched by the power distributor 12 and the reception signal by the mixer circuit 22, amplified by the amplifier circuit 23, and FFT (fast Fourier). Information obtained by Fourier transformation by the transformation means 302.

図3に相対速度が零乃至零近傍の物体からの反射信号を観測した場合の信号例を示す。図3(1)は三角波発生部301により生成された三角波信号を示し、図3(2)は三角波信号で周波数変換されてVCO13から出力された送信信号を示し、図3(3)は前方物標で反射された受信信号(反射信号)及び送信信号(点線で示した)、図3(4)は送信信号と受信信号をミキシングして得た受信IF信号を示す。周波数変調の傾きが分かっているため図3(4)に示す周波数f0を検出することにより、距離に応じた時間遅延を算出することができ前方にある物体までの距離を検出できる。  FIG. 3 shows a signal example when a reflected signal from an object having a relative velocity of zero or near zero is observed. 3 (1) shows a triangular wave signal generated by the triangular wave generator 301, FIG. 3 (2) shows a transmission signal output from the VCO 13 after frequency conversion with the triangular wave signal, and FIG. 3 (3) is a forward object. A reception signal (reflection signal) and a transmission signal (shown by a dotted line) reflected by the mark and FIG. 3 (4) show a reception IF signal obtained by mixing the transmission signal and the reception signal. Since the slope of the frequency modulation is known, by detecting the frequency f0 shown in FIG. 3 (4), the time delay according to the distance can be calculated, and the distance to the object ahead can be detected.

図4に相対速度を有する(相対速度がゼロではない)物体からの反射信号を観測した信号例を示す。図4の(1)から(4)のグラフのタイトルは、図3のそれと共通する。図4(3)に示すように、相対速度を有する前方物体から反射された受信信号には、距離に応じた時間遅延と相対速度によるドップラ効果による周波数シフトが発生している。図4(4)に示すように周波数上昇変調時の受信IF信号の周波数はf1と観測され、周波数下降変調時の受信IF信号の周波数はf2と観測される。二つの周波数f1、f2の平均値に基づいて時間遅延量を検出し前方物体までの距離を検出できる。また、二つの周波数f1、f2の周波数差よりドップラ周波数を算出し、相対速度を検出できる。  FIG. 4 shows an example of a signal obtained by observing a reflected signal from an object having a relative speed (relative speed is not zero). The titles of the graphs (1) to (4) in FIG. 4 are the same as those in FIG. As shown in FIG. 4 (3), the received signal reflected from the front object having a relative velocity has a time delay corresponding to the distance and a frequency shift due to the Doppler effect due to the relative velocity. As shown in FIG. 4 (4), the frequency of the reception IF signal at the time of frequency increase modulation is observed as f1, and the frequency of the reception IF signal at the time of frequency decrease modulation is observed as f2. Based on the average value of the two frequencies f1 and f2, the amount of time delay can be detected to detect the distance to the front object. Further, the Doppler frequency is calculated from the frequency difference between the two frequencies f1 and f2, and the relative speed can be detected.

S1からS3までの処理と並行して、速度検出手段10は自車両(移動体)の速度を検出する(S21)。周波数オフセット量算出手段4は、速度検出手段10により検出された自車両の速度に基づいてドップラシフト量を求め(S22)、ドップラシフト量に基づく周波数のオフセット量を算出する(S23)。具体的に、周波数オフセット量算出手段4は、速度検出手段10により検出された自車両の速度Vと送受信方位走査手段3から取得した送信信号の送出方位θとに基づいて、静止物体の相対速度(=V・cosθ)を算出し、該相対速度に応じたドップラシフト量に基づく周波数オフセット量Δfを以下の式1より算出し、周波数オフセット手段4に向けて出力する。   In parallel with the processing from S1 to S3, the speed detecting means 10 detects the speed of the host vehicle (moving body) (S21). The frequency offset amount calculation means 4 obtains a Doppler shift amount based on the speed of the host vehicle detected by the speed detection means 10 (S22), and calculates a frequency offset amount based on the Doppler shift amount (S23). Specifically, the frequency offset amount calculation means 4 calculates the relative speed of the stationary object based on the speed V of the host vehicle detected by the speed detection means 10 and the transmission direction θ of the transmission signal acquired from the transmission / reception direction scanning means 3. (= V · cos θ) is calculated, and the frequency offset amount Δf based on the Doppler shift amount corresponding to the relative speed is calculated from the following equation 1 and output to the frequency offset means 4.

Δf=F・V・cosθ/C ・・・(1),(但し、Fは送信信号の周波数、Cは光速)
周波数オフセット手段5は、送信周波数の上昇部分の受信IF信号を取得し(S4)、送信周波数の下降部分の受信IF信号を取得する(S5)。周波数オフセット手段5は、送信周波数の上昇部分の受信IF信号に、周波数オフセット量算出手段4により算出された周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから周波数オフセット量算出手段4により算出された周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求める(S6)。
Δf = F · V · cos θ / C (1), where F is the frequency of the transmission signal and C is the speed of light
The frequency offset means 5 acquires the reception IF signal of the rising portion of the transmission frequency (S4), and acquires the reception IF signal of the lower portion of the transmission frequency (S5). The frequency offset means 5 adds the frequency offset amount calculated by the frequency offset amount calculation means 4 to the reception IF signal at the rising portion of the transmission frequency to obtain the rising offset frequency spectrum, and receives the reception IF signal at the frequency falling portion of the transmission signal. A descending offset frequency spectrum is obtained by subtracting the frequency offset amount calculated by the frequency offset amount calculating means 4 from the frequency spectrum of the signal (S6).

図5は、自車両が走行しているときに、前方物標から反射された反射信号を受信した場合の上昇周波数スペクトルAと下降周波数スペクトルBとを示す。周波数X1近傍に2つのピークP1及びP2が観測され、周波数X2近傍に2つのピークQ1及びQ2が観測されている。  FIG. 5 shows an ascending frequency spectrum A and a descending frequency spectrum B when a reflected signal reflected from a forward target is received while the host vehicle is traveling. Two peaks P1 and P2 are observed near the frequency X1, and two peaks Q1 and Q2 are observed near the frequency X2.

図6は、周波数オフセット手段5により周波数オフセット量だけオフセットされた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルである。図6に示すように、オフセット処理後におけるピークP1とP2の周波数はほぼ一致しており、ピークP1及びP2は静止物体からの反射信号に対応することが推測できる。一方、ピークQ1及びQ2の周波数は異なっており、移動物体からの反射信号に対応することが推測できる。  FIG. 6 shows an ascending offset frequency spectrum and a descending offset frequency spectrum offset by the frequency offset amount by the frequency offset means 5. As shown in FIG. 6, the frequencies of the peaks P1 and P2 after the offset processing are almost the same, and it can be estimated that the peaks P1 and P2 correspond to the reflected signal from the stationary object. On the other hand, the frequencies of the peaks Q1 and Q2 are different, and it can be inferred that they correspond to the reflected signal from the moving object.

周波数オフセット手段5は、オフセットした上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルを加算手段6および/または差分算出手段8に向けて出力する。  The frequency offset unit 5 outputs the offset ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum that are offset toward the adding unit 6 and / or the difference calculating unit 8.

加算手段6は、周波数オフセット手段5により求められた、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算して加算周波数スペクトルを求める(S7)。図7は、周波数オフセット手段5が求めた上昇オフセット周波数スペクトルと下降周波数スペクトルとを加算した加算周波数スペクトルである。図5及び図6で観測された遠距離の移動物体からの反射信号Q1,Q2のピークは目立たなくなっているが、近距離の静止物体からの反射信号P1,P2のピークはほぼ2倍のピークP3となっており、静止物体の信号レベルを強調させた周波数スペクトルを得ることができる。加算手段6は、求めた加算周波数スペクトルを静止物体検出手段7に向けて出力する。  The adding means 6 adds the ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum obtained by the frequency offset means 5 to obtain an adding frequency spectrum (S7). FIG. 7 is an addition frequency spectrum obtained by adding the rising offset frequency spectrum and the falling frequency spectrum obtained by the frequency offset means 5. The peaks of the reflected signals Q1 and Q2 from the moving object at a long distance observed in FIGS. 5 and 6 are not noticeable, but the peaks of the reflected signals P1 and P2 from the stationary object at a short distance are almost doubled. P3, and a frequency spectrum in which the signal level of a stationary object is emphasized can be obtained. The adding means 6 outputs the obtained addition frequency spectrum toward the stationary object detecting means 7.

静止物体検出手段7は、図7に示したような加算周波数スペクトルのピークPに基づいて静止物体を検出し(S8)、検出結果を記憶装置11に記憶する(S11)。加算周波数スペクトルでは移動物体のピーク(たとえばQ1,Q2)が強調されないため、静止物体を移動物体から区別して検出することができる。静止物体検出手段7は、静止物体を検出するとともに、静止物体までの距離を算出し、その結果を記憶手段15に記憶し、または車両の走行を制御する車両制御装置へ向けて送出する。  The stationary object detection means 7 detects a stationary object based on the peak P of the addition frequency spectrum as shown in FIG. 7 (S8), and stores the detection result in the storage device 11 (S11). Since the peak (eg, Q1, Q2) of the moving object is not emphasized in the added frequency spectrum, the stationary object can be detected separately from the moving object. The stationary object detection means 7 detects the stationary object, calculates the distance to the stationary object, stores the result in the storage means 15, or sends it to the vehicle control device that controls the running of the vehicle.

差分算出手段8は、周波数オフセット手段5により求められた、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルの差分を算出して差分周波数スペクトルを求める(S9)。図8は、周波数オフセット手段5が求めた上昇オフセット周波数スペクトルと下降周波数スペクトルの差分を算出した差分周波数スペクトルである。図5及び図6で観測された近距離の静止物体からの反射信号P1,P2のピークは相互に打ち消されてピークは目立たなくなっているが、遠距離の移動物体からの反射信号Q1,Q2のピークは残存し、移動物体の信号レベルを強調させた周波数スペクトルを得ることができる。差分算出手段8は、求めた差分周波数スペクトルを移動物体検出手段7に向けて出力する。  The difference calculating means 8 calculates a difference frequency spectrum by calculating a difference between the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency spectrum obtained by the frequency offset means 5 (S9). FIG. 8 is a difference frequency spectrum obtained by calculating the difference between the rising offset frequency spectrum and the falling frequency spectrum obtained by the frequency offset means 5. The peaks of the reflected signals P1 and P2 from the stationary object at a short distance observed in FIGS. 5 and 6 cancel each other and the peaks are not noticeable. However, the peaks of the reflected signals Q1 and Q2 from the moving object at a long distance are not observed. The peak remains, and a frequency spectrum in which the signal level of the moving object is enhanced can be obtained. The difference calculation means 8 outputs the obtained difference frequency spectrum to the moving object detection means 7.

このように、周波数オフセット量に応じてオフセットされた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルに基づいて、加算周波数スペクトルおよび/または差分周波数スペクトルを求めることにより、静止物体からの反射波を強調させ、又は移動物体からの反射波を正確に強調させることがきる。  In this way, by calculating the addition frequency spectrum and / or the difference frequency spectrum based on the ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum offset according to the frequency offset amount, the reflected wave from the stationary object is emphasized, Or the reflected wave from a moving object can be emphasized correctly.

前方物体が単一で存在する場合には問題はないが、前方物体が複数存在し、複数の物体が同時に観測された場合、周波数上昇変調、周波数下降変調の反射信号には複数の周波数成分が混在するため、正確な距離測定を行う為には周波数上昇および周波数下降の各変調時に受信される周波数成分を適切にペアリングする必要がある。特に市街地など静止物体からの反射信号が多く観測される場面においては、ペアリングミスによって誤検出や未検出が多く発生してしまうため、正確なペアリング処理に対する要請が高い。本実施形態は、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルを求めるオフセット処理と、これらから加算周波数スペクトルと差分周波数スペクトルを求める加算処理及び差分処理を行うことにより、静止物体と移動物体を区別して検出することができる。つまり、相対速度を有する先行走行車両の検出のみならず、駐停車車両および走行しているが渋滞等によって相対速度がゼロとなる先行車両を検出することができる。加えて、前方物体が複数存在する場合において発生する受信信号のペアリングミスを抑制することができる。  There is no problem when there is a single forward object, but when there are multiple forward objects and multiple objects are observed at the same time, the reflected signals of frequency rising modulation and frequency falling modulation have multiple frequency components. In order to perform accurate distance measurement, it is necessary to appropriately pair the frequency components received at the time of frequency increase and frequency decrease modulation. In particular, in a scene where many reflected signals from a stationary object such as an urban area are observed, many false detections and undetections occur due to pairing mistakes, and thus there is a high demand for accurate pairing processing. In this embodiment, a stationary object and a moving object are distinguished and detected by performing an offset process for obtaining an ascending offset frequency spectrum and a descending offset frequency spectrum, and an addition process and a difference process for obtaining an addition frequency spectrum and a difference frequency spectrum therefrom. can do. That is, it is possible to detect not only a preceding traveling vehicle having a relative speed but also a parked and stopped vehicle and a preceding vehicle that is traveling but has a relative speed of zero due to traffic jams or the like. In addition, it is possible to suppress a pairing error of the received signal that occurs when there are a plurality of front objects.

移動物体検出手段7は、図8に示したような差分周波数スペクトルのピークQ1,Q2に基づいて移動物体を検出し(S10)、少なくとも一時的に記憶手段15に記憶する(S11)。差分周波数スペクトルでは静止物体のピーク(たとえばP1,P2)がキャンセルされるため、移動物体を静止物体から区別して検出することができる。移動物体検出手段9は、移動物体を検出するとともに、移動物体までの距離及び移動速度を算出し、その結果を記憶手段15に記憶し、または車両の走行を制御する図外の車両制御装置へ向けて送出する。  The moving object detection means 7 detects a moving object based on the peaks Q1 and Q2 of the difference frequency spectrum as shown in FIG. 8 (S10), and at least temporarily stores it in the storage means 15 (S11). In the difference frequency spectrum, since the peak (for example, P1 and P2) of the stationary object is canceled, the moving object can be detected separately from the stationary object. The moving object detecting means 9 detects the moving object, calculates the distance to the moving object and the moving speed, stores the result in the storage means 15, or to a vehicle control device (not shown) for controlling the running of the vehicle. Send out.

ちなみに、S7及びS8とS9及びS10とは並行して処理されてもよいし、独立に処理されてもよい。  Incidentally, S7 and S8 and S9 and S10 may be processed in parallel or may be processed independently.

このように、静止物体からの反射受信信号が強調された加算周波数スペクトルに基づいて静止物体を検出し、移動物体からの反射受信信号が強調された(静止物体からの反射信号が除去された)差分周波数スペクトルに基づいて移動物体を検出することにより、静止物体及び移動物体の双方を同時に検出することができ、又はいずれか一方を単独検出することができる。  As described above, the stationary object is detected based on the added frequency spectrum in which the reflected reception signal from the stationary object is enhanced, and the reflected reception signal from the moving object is enhanced (the reflected signal from the stationary object is removed). By detecting a moving object based on the difference frequency spectrum, both a stationary object and a moving object can be detected simultaneously, or either one can be detected alone.

送信アンテナ11と受信アンテナ21の走査が全方位について終了したか否かを判断する(S13)。終了していない場合は、終了するまでS1からS13,S21〜S23を繰り返す。  It is determined whether or not scanning of the transmission antenna 11 and the reception antenna 21 has been completed for all directions (S13). If not completed, S1 to S13 and S21 to S23 are repeated until the process is completed.

次に、編集手段16は、二次元マップの編集を実行する(S14)。二次元マップは、抽出された静止物体のスペクトル情報を所定の投影面に投影した二次元のスペクトル強度分布である。二次元マップは、加算手段6により求められた加算周波数スペクトルから静止物体に対応するスペクトルを抽出し、この抽出された静止物体のスペクトル情報を送信信号の送信方向または受信信号の受信方向に基づいて所定の投影面に投影して作成する。二次元マップには、移動物体のスペクトル情報を含ませてもよい。つまり、差分算出手段8により求められた差分周波数スペクトルから移動物体に対応するスペクトルを抽出し、この抽出された移動物体のスペクトル情報を送信信号の送信方向または受信信号の受信方向に基づいて所定の投影面に投影した情報を二次元マップに含ませてもよい。  Next, the editing means 16 edits the two-dimensional map (S14). The two-dimensional map is a two-dimensional spectral intensity distribution obtained by projecting extracted spectral information of a stationary object onto a predetermined projection plane. The two-dimensional map extracts a spectrum corresponding to a stationary object from the addition frequency spectrum obtained by the adding means 6, and uses the extracted spectrum information of the stationary object based on the transmission direction of the transmission signal or the reception direction of the reception signal. Projected onto a predetermined projection plane. The two-dimensional map may include spectral information of the moving object. That is, the spectrum corresponding to the moving object is extracted from the difference frequency spectrum obtained by the difference calculating means 8, and the spectrum information of the extracted moving object is determined based on the transmission direction of the transmission signal or the reception direction of the reception signal. Information projected onto the projection plane may be included in the two-dimensional map.

二次元マップの例を図9〜図11に基づいて説明する。図9(A)は周波数オフセット手段5が算出した上昇オフセット周波数スペクトルを送受信方位毎に基づいて定義された二次元座標上に並べた検出画像である。図9(B)は周波数オフセット手段5が算出した下降オフセット周波数スペクトルを送受信方位毎に基づいて定義された二次元座標上に並べた検出画像である。検出された周波数スペクトルの強度を背景の濃度を基準とした濃淡で示した。背景の濃度との相対的な濃度差が大きい領域は反射強度が高く、比較的近い位置に存在する物体である。また所定の濃度差(絶対値)を示す領域については輪郭の切り出しを行い、物体の境界を明確に示した。図10は、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数の差分演算処理結果、すなわち差分算出手段8により算出された差分周波数スペクトルを図9と同じ二次元座標上に示す。図10に示すように、左及び右に存在していた矩形の物体の画像が消えている。これは差分算出手段8の処理により静止物体に対応するスペクトルが除去されたからである。  An example of a two-dimensional map will be described with reference to FIGS. FIG. 9A is a detection image in which the ascending offset frequency spectrum calculated by the frequency offset means 5 is arranged on two-dimensional coordinates defined based on each transmission / reception direction. FIG. 9B is a detected image in which the descending offset frequency spectrum calculated by the frequency offset means 5 is arranged on two-dimensional coordinates defined based on each transmission / reception direction. The intensity of the detected frequency spectrum is shown by shading based on the background density. A region having a large density difference from the background density has a high reflection intensity and is an object existing at a relatively close position. In addition, for the region showing a predetermined density difference (absolute value), the outline was cut out to clearly show the boundary of the object. FIG. 10 shows the difference calculation processing result of the ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency, that is, the difference frequency spectrum calculated by the difference calculating means 8 on the same two-dimensional coordinates as FIG. As shown in FIG. 10, the images of the rectangular objects that existed on the left and right have disappeared. This is because the spectrum corresponding to the stationary object has been removed by the processing of the difference calculation means 8.

図11は、編集手段16により編集された二次元マップの一例である。図11は上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数の加算演算処理結果、すなわち加算手段6により算出された加算周波数スペクトルを、図9と同じ二次元座標上に示す。加算処理に伴いスペクトルの強度を1/2にして示した。図11に示すように、左及び右に存在していた矩形の物体の画像が強調され、中央の円形の物体の画像が目立たなくなっている。これは加算算出手段8の処理により静止物体に対応するスペクトルが他のスペクトルに比べて強調されたからである。これにより方位に基づいて定義された二次元座標上における物体の位置を検出することができる(S16)。座標系が定義された二次元マップに基づいて、前方物体を視覚的に認識できる画像データを編集してもよい。  FIG. 11 is an example of a two-dimensional map edited by the editing means 16. FIG. 11 shows the result of the addition operation processing of the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency, that is, the addition frequency spectrum calculated by the adding means 6 on the same two-dimensional coordinates as in FIG. The intensity of the spectrum is shown as ½ along with the addition process. As shown in FIG. 11, the image of the rectangular object existing on the left and right is emphasized, and the image of the circular object at the center is inconspicuous. This is because the spectrum corresponding to the stationary object is emphasized as compared with the other spectra by the processing of the addition calculation means 8. Thereby, the position of the object on the two-dimensional coordinate defined based on the direction can be detected (S16). Image data that can visually recognize a forward object may be edited based on a two-dimensional map in which a coordinate system is defined.

さらに、編集手段は、必要に応じて三次元マップを編集する(S15)。図12は、編集手段16により編集された三次元マップの一例である。この三次元マップは、送受信方位に基づく二次元座標にスペクトル強度を第3の座標軸として加えた三次元座標上に加算周波数スペクトルを示したものである。図12に示した三次元マップは、図11に示した二次元マップの情報に基づいて編集されたものである。強度の変化は色彩(波長)の変化により表現する。反射強度が大きい方を赤、反射強度が低い方を紫となるように、赤から紫までの波長を反射強度の値に対応させた。この三次元マップによれば、反射スペクトルの発生位置(物体の存在位置)とスペクトルの反射強度を表現できるため、物標の位置及び形状を視覚的に表現することができる。反射強度が座標上において連続的に検出することができれば、物体の面が連続している状態を予測することができ、同値の反射強度が連続する点の軌跡に基づいて物体の表面形状を予測することができる。つまり、走行経路上にガードレール等の静止物体が存在する場合、ガードレールにより反射された受信信号に基づいて加算周波数スペクトルが得られた場合、同値の反射強度が連続する点の軌跡に基づいて、走行路の左右端に延説されたガードレールの延在状態が推測でき、ガードレールの延在状態から走行路の擬似的な立体地図を生成して表示することができる。これにより方位と反射強度に基づいて定義された三次元座標上において物体の位置および形状を検出することができる。  Further, the editing unit edits the three-dimensional map as necessary (S15). FIG. 12 is an example of a three-dimensional map edited by the editing means 16. This three-dimensional map shows an addition frequency spectrum on three-dimensional coordinates obtained by adding spectrum intensity as a third coordinate axis to two-dimensional coordinates based on transmission and reception directions. The three-dimensional map shown in FIG. 12 is edited based on the information of the two-dimensional map shown in FIG. The change in intensity is expressed by the change in color (wavelength). The wavelength from red to purple was made to correspond to the value of the reflection intensity so that the higher reflection intensity was red and the lower reflection intensity was purple. According to this three-dimensional map, the position where the reflection spectrum is generated (the position where the object is present) and the reflection intensity of the spectrum can be expressed, so that the position and shape of the target can be expressed visually. If the reflection intensity can be detected continuously on the coordinates, the state of the object surface can be predicted, and the surface shape of the object can be predicted based on the locus of points with the same reflection intensity. can do. In other words, when there is a stationary object such as a guardrail on the travel route, when the sum frequency spectrum is obtained based on the received signal reflected by the guardrail, the travel is performed based on the locus of the point where the reflection intensity of the same value continues. The extended state of the guard rail extended to the left and right ends of the road can be estimated, and a pseudo three-dimensional map of the traveling road can be generated and displayed from the extended state of the guard rail. As a result, the position and shape of the object can be detected on the three-dimensional coordinates defined based on the azimuth and the reflection intensity.

検出結果は車両制御装置400へ向けて出力される(S17)。  The detection result is output toward the vehicle control device 400 (S17).

天候(霧、雨)や時間帯(夜間)によっては視界が悪い場合、山道などを走行するような場合には、CCD等では良質の撮像映像が得られない場合があるが、本実施形態によれば、路側の静止物体(ガードレールや側壁など)からの反射信号(受信信号)に基づいて、静止物体(及び/又は移動物体)を検出することができるため、このような状況においても走行路を正確に認識することができ、自車両の走行経路の情報を提供し、走行車線はみ出し防止制御を行うことができる。  Depending on the weather (fog, rain) and time zone (nighttime), when the field of view is poor, or when traveling on mountain roads, a CCD or the like may not be able to obtain a high quality captured image. According to this, a stationary object (and / or a moving object) can be detected based on a reflected signal (received signal) from a stationary object (such as a guardrail or a side wall) on the roadside. Can be accurately recognized, information on the travel route of the host vehicle can be provided, and travel lane protrusion prevention control can be performed.

ちなみに、S8において検出された静止物体の検出情報、S9において検出された移動物体の検出情報は編集処理を経ないで車両制御装置400へ向けて出力してもよい。また編集された二次元マップは、物体検出のために移動物体検出手段9および/または静止物体検出手段7へ出力してもよいし、そのまま出力してもよい。  Incidentally, the stationary object detection information detected in S8 and the moving object detection information detected in S9 may be output to the vehicle control device 400 without undergoing an editing process. The edited two-dimensional map may be output to the moving object detection means 9 and / or the stationary object detection means 7 for object detection, or may be output as it is.

以上のとおり、本実施形態によれば、三角波で周波数変調した電磁波を送受信して物標検出を行うFM−CWレーダにおいて、周波数上昇部分における受信IF信号の周波数スペクトルを自車両の速度情報から得られる周波数オフセット量に基づいてオフセット(シフト)させることにより静止物体(自車両の速度に等しい相対速度を持つ物体)からの反射信号によって生じる周波数上昇部分と周波数下降部分のIF信号の周波数成分を等しい周波数にすることができ、この二つの周波数スペクトルに加算処理を行うことにより、移動物体からの反射信号を抑制した加算周波数スペクトルを得ることができ、移動物体とは区別して静止物体のみを検出することができる。また、並行して差分算出処理を行うことにより、静止物体からの反射信号を抑制した差分周波数スペクトルを得ることができ、静止物体とともの移動物体の検出を一の測定で同時にすることができる。  As described above, according to the present embodiment, in the FM-CW radar that detects a target by transmitting / receiving an electromagnetic wave that is frequency-modulated with a triangular wave, the frequency spectrum of the received IF signal in the frequency increasing portion is obtained from the speed information of the own vehicle. By offsetting (shifting) based on the frequency offset amount, the frequency components of the IF signal in the frequency increasing portion and the frequency decreasing portion caused by the reflected signal from a stationary object (an object having a relative speed equal to the speed of the host vehicle) are equal. By adding the two frequency spectra, the addition frequency spectrum that suppresses the reflected signal from the moving object can be obtained, and only the stationary object is detected separately from the moving object. be able to. Also, by performing the difference calculation process in parallel, a difference frequency spectrum that suppresses the reflection signal from the stationary object can be obtained, and the detection of the moving object together with the stationary object can be performed simultaneously with one measurement. .

<第2実施形態>
図13及び図14に基づいて第2実施形態を説明する。図13に本実施形態の物体検出装置101のブロック構成を示した。図13に示すように、本実施形態は、差分算出手段8が絶対値算出部81を備える点、第1実施形態とは異なる処理を行う加算手段61とを有する点で第1実施形態と異なる。これらの点以外は第1実施形態と基本的に共通するので、ここでは異なる点を中心に説明し、重複する部分については省略する。
Second Embodiment
A second embodiment will be described based on FIGS. 13 and 14. FIG. 13 shows a block configuration of the object detection apparatus 101 of the present embodiment. As shown in FIG. 13, the present embodiment differs from the first embodiment in that the difference calculation unit 8 includes an absolute value calculation unit 81 and an addition unit 61 that performs processing different from that in the first embodiment. . Since these points are basically the same as those in the first embodiment, different points will be mainly described here, and overlapping portions will be omitted.

差分算出手段8は、差分周波数スペクトルの周波数絶対値を求める。この機能は、加算手段61が備えてもよい。すなわち加算手段6が差分周波数スペクトルに基いて周波数絶対値を算出してもよい。  The difference calculation means 8 obtains the absolute frequency value of the difference frequency spectrum. This function may be provided by the adding means 61. That is, the adding means 6 may calculate the frequency absolute value based on the difference frequency spectrum.

加算手段61は、周波数オフセット手段5により求められた、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算するとともに、差分算出手段8により求められた差分周波数スペクトルの周波数絶対値を差し引いた加算周波数スペクトルを求める。本実施形態の加算手段61は、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算する処理に加えて、差分周波数スペクトルの周波数絶対値を加算周波数スペクトルから控除する処理を行う。差分周波数スペクトルは、静止物体に対応する周波数スペクトルが除去され、移動物体に対応する周波数スペクトルが残存したものである。一方、加算周波数スペクトルは、静止物体に対応する周波数スペクトルが強調されているが、図7に示すピークQ1及びQ2のように移動物体を示す周波数スペクトルが弱いピークではあるが残存している。本実施形態では、この加算周波数スペクトルから移動物体に対応するスペクトルを控除する。差分周波数スペクトルは図8に示すように、正のスペクトルピークと負のスペクトルピークとして出現するため、本例ではその周波数絶対値を加算周波数スペクトルから控除する。  The adding unit 61 adds the ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum obtained by the frequency offset unit 5 and subtracts the absolute frequency value of the difference frequency spectrum obtained by the difference calculating unit 8. Ask for. In addition to the process of adding the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency spectrum, the adding means 61 of the present embodiment performs a process of subtracting the frequency absolute value of the difference frequency spectrum from the added frequency spectrum. The difference frequency spectrum is obtained by removing the frequency spectrum corresponding to the stationary object and leaving the frequency spectrum corresponding to the moving object. On the other hand, in the addition frequency spectrum, the frequency spectrum corresponding to the stationary object is emphasized, but the frequency spectrum indicating the moving object is a weak peak such as peaks Q1 and Q2 shown in FIG. In the present embodiment, the spectrum corresponding to the moving object is subtracted from the added frequency spectrum. Since the difference frequency spectrum appears as a positive spectrum peak and a negative spectrum peak as shown in FIG. 8, in this example, the absolute frequency value is subtracted from the added frequency spectrum.

図14は本実施形態の制御手順を示すフローチャートである。図2に示した第1実施形態の制御手順と基本的に共通するので、ここでは異なる処理(S71及びS72)について説明する。S71において、加算手段6は、差分算出手段8が算出した差分周波数スペクトルの差分絶対値を取得する。S72において、加算手段6は、S7において算出した加算周波数スペクトルから差分絶対値を差し引く(控除する)。S72において得られたものが本実施形態の加算周波数スペクトルとなる。  FIG. 14 is a flowchart showing the control procedure of this embodiment. Since it is basically the same as the control procedure of the first embodiment shown in FIG. 2, different processing (S71 and S72) will be described here. In S <b> 71, the adding unit 6 acquires the absolute difference value of the difference frequency spectrum calculated by the difference calculating unit 8. In S72, the adding means 6 subtracts (subtracts) the difference absolute value from the added frequency spectrum calculated in S7. What was obtained in S72 is the addition frequency spectrum of this embodiment.

特に限定されないが、加算手段6は、差分周波数スペクトルの絶対値に基づく、全周波数で信号強度を2分の1に変換した絶対値スペクトルを取得し、加算周波数スペクトルから差し引くことが好ましい。このように、絶対値スペクトルを控除(差分処理)することにより、強調された静止物体の反射信号の特徴を損なうことなく、移動物体の反射信号を除去することができ、より正確に静止物体の検出を行うことができる。  Although not particularly limited, it is preferable that the adding means 6 obtains an absolute value spectrum obtained by converting the signal intensity to half at all frequencies based on the absolute value of the difference frequency spectrum, and subtracts it from the added frequency spectrum. Thus, by subtracting (difference processing) the absolute value spectrum, the reflected signal of the moving object can be removed without impairing the characteristics of the reflected signal of the emphasized stationary object, and the stationary object can be more accurately detected. Detection can be performed.

<第3実施形態>
図15及び図16に基づいて第3実施形態を説明する。本実施形態では、自車両の走行速度と操舵角等の挙動情報から自車両の移動ベクトルを求め、送信信号の送出方位にベクトル分解して得られる速度成分からドップラシフト量および周波数オフセット量を算出する点を特徴とする。
<Third Embodiment>
A third embodiment will be described based on FIGS. 15 and 16. In the present embodiment, the movement vector of the own vehicle is obtained from the behavior information such as the traveling speed and steering angle of the own vehicle, and the Doppler shift amount and the frequency offset amount are calculated from the speed component obtained by vector decomposition into the transmission direction of the transmission signal. It is characterized by

図15に本実施形態の物体検出装置101のブロック構成を示した。図15に示すように、本実施形態は、移動体(自車両)の挙動を検出する挙動情報取得手段20を有する点、およびオフセット量算出手段4が移動ベクトル算出部41を備える点で第1実施形態と異なる。これらの点以外は第1実施形態と基本的に共通するので、ここでは異なる点を中心に説明し、重複する部分については省略する。  FIG. 15 shows a block configuration of the object detection apparatus 101 of the present embodiment. As shown in FIG. 15, this embodiment is the first in that it has behavior information acquisition means 20 that detects the behavior of a moving body (own vehicle), and that the offset amount calculation means 4 includes a movement vector calculation unit 41. Different from the embodiment. Since these points are basically the same as those in the first embodiment, different points will be mainly described here, and overlapping portions will be omitted.

本実施形態の送信手段1は、移動体の走行面と略水平方向に沿って往復回動しながら複数の送出方向に向けて送信信号を送信する走査型の送信アンテナ11を有する。   The transmission means 1 of this embodiment includes a scanning transmission antenna 11 that transmits transmission signals in a plurality of transmission directions while reciprocatingly rotating along a substantially horizontal direction with the traveling surface of the moving body.

挙動情報取得手段20は、送出方向ごとの移動体の速度成分に影響を与える、操舵角情報、左右車輪速差などの移動体の挙動に関する挙動情報を取得する。   The behavior information acquisition unit 20 acquires behavior information related to the behavior of the moving body, such as steering angle information and left and right wheel speed difference, which affects the speed component of the moving body in each sending direction.

周波数オフセット量算出手段4は、挙動情報取得手段20により取得された移動体の挙動情報に基づいて、送信アンテナ11が送信信号を送信する送出方向ごとの移動体の速度成分を算出し、送出方向ごとの移動体の速度成分に基づいて周波数のオフセット量を算出する。移動ベクトル算出部41は、自車両の速度情報と自車両の挙動情報とに基づいて移動体の挙動に応じて変化する自車両の進行方向の情報を含んだ移動ベクトルを算出する機能を有する。   The frequency offset amount calculation unit 4 calculates the velocity component of the moving body for each transmission direction in which the transmission antenna 11 transmits the transmission signal, based on the behavior information of the moving body acquired by the behavior information acquisition unit 20, and transmits the transmission direction. The frequency offset amount is calculated based on the velocity component of each moving body. The movement vector calculation unit 41 has a function of calculating a movement vector including information on the traveling direction of the own vehicle that changes according to the behavior of the moving body based on the speed information of the own vehicle and the behavior information of the own vehicle.

例えば、自車両の走行速度V、移動方向φとして検出された場合、送信信号の送出方位θにおけるドップラシフト量に応じた周波数オフセット量Δfは以下の式で表される。  For example, when detected as the traveling speed V of the host vehicle and the moving direction φ, the frequency offset amount Δf corresponding to the Doppler shift amount in the transmission direction θ of the transmission signal is expressed by the following equation.

Δf=F・V・cos(θ−φ)/C ・・・(2)(但し、Fは送信信号周波数、Cは光速)
図16は本実施形態の制御手順を示すフローチャートである。図2に示した第1実施形態の制御手順と基本的に共通するので、ここでは異なる処理(S201乃至S203)について説明する。S201において、挙動情報取得手段20は、自車両の操舵角等の挙動情報を取得する。S202において、移動ベクトル算出部41は、自車両の速度情報と自車両の挙動情報とに基づいて自車両の進行方向の情報を含んだ移動ベクトルを算出する。
Δf = F · V · cos (θ−φ) / C (2) (where F is the transmission signal frequency and C is the speed of light)
FIG. 16 is a flowchart showing the control procedure of this embodiment. Since it is basically the same as the control procedure of the first embodiment shown in FIG. 2, different processing (S201 to S203) will be described here. In S201, the behavior information acquisition unit 20 acquires behavior information such as the steering angle of the host vehicle. In S202, the movement vector calculation unit 41 calculates a movement vector including information on the traveling direction of the host vehicle based on the speed information of the host vehicle and the behavior information of the host vehicle.

S203において、周波数オフセット量算出手段4は、移動体の速度情報と移動体の挙動情報とから算出された送信アンテナ11が送信信号を送信する送出方向ごとの移動ベクトルに基づいて周波数のオフセット量を算出する。 In S203, the frequency offset amount calculation means 4 calculates the frequency offset amount based on the movement vector for each transmission direction in which the transmission antenna 11 transmits the transmission signal calculated from the velocity information of the moving body and the behavior information of the moving body. calculate.

このように、自車両の走行速度と挙動情報から送信信号の送出方位にベクトル分解して得られる速度成分からドップラシフト量および周波数オフセット量を算出するので、自車両が直進しない場合でも送信信号の送出方位毎の自車両の速度成分を正確に算出することができる。静止物体と自車両の正確な相対速度に基づいて、正確な周波数オフセット量、差分周波数スペクトル、加算周波数スペクトルを算出することができ、曲線路などで自車両が転舵動作であるときでも静止物体および/または移動物体の反射信号を正確に分別することができる。   Thus, since the Doppler shift amount and the frequency offset amount are calculated from the speed component obtained by vector decomposition into the transmission direction of the transmission signal from the traveling speed and behavior information of the own vehicle, even if the own vehicle does not go straight, The speed component of the own vehicle can be accurately calculated for each sending direction. Based on the exact relative speed between the stationary object and the host vehicle, it is possible to calculate the exact frequency offset amount, difference frequency spectrum, and addition frequency spectrum, and even when the host vehicle is turning on a curved road, etc. And / or the reflected signal of the moving object can be accurately classified.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described in order to facilitate understanding of the present invention, and is not described in order to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

第1実施形態の物体検出装置のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the object detection apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態に係る物体検出装置の制御手順を示す図である。It is a figure which shows the control procedure of the object detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. (1)〜(4)は静止物体へ向けて送出した信号の各状態を説明するための図である。(1)-(4) is a figure for demonstrating each state of the signal sent toward the stationary object. (1)〜(4)は移動物体へ向けて送出した信号の各状態を説明するための図である。(1)-(4) is a figure for demonstrating each state of the signal sent toward the moving object. 自車両が走行しているときに、前方物標から反射された反射信号を受信した場合の上昇周波数スペクトルAと下降周波数スペクトルBとを示す図である。It is a figure which shows the rising frequency spectrum A and the falling frequency spectrum B at the time of receiving the reflective signal reflected from the front target when the own vehicle is drive | working. 周波数オフセット手段5により周波数オフセット量だけオフセットされた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルである。The ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum offset by the frequency offset amount by the frequency offset means 5. 周波数オフセット手段5が求めた上昇オフセット周波数スペクトルと下降周波数スペクトルとを加算した加算周波数スペクトルである。It is an addition frequency spectrum obtained by adding the rising offset frequency spectrum and the falling frequency spectrum obtained by the frequency offset means 5. 周波数オフセット手段5が求めた上昇オフセット周波数スペクトルと下降周波数スペクトルの差分を算出した差分周波数スペクトルである。It is the difference frequency spectrum which calculated the difference of the rising offset frequency spectrum and the falling frequency spectrum which the frequency offset means 5 calculated | required. 図9(A)は周波数オフセット手段5が算出した上昇オフセット周波数スペクトルを送受信方位毎に基づいて定義された二次元座標上に並べた検出画像である。図9(B)は周波数オフセット手段5が算出した下降オフセット周波数スペクトルを送受信方位毎に基づいて定義された二次元座標上に並べた検出画像である。FIG. 9A is a detection image in which the ascending offset frequency spectrum calculated by the frequency offset means 5 is arranged on two-dimensional coordinates defined based on each transmission / reception direction. FIG. 9B is a detected image in which the descending offset frequency spectrum calculated by the frequency offset means 5 is arranged on two-dimensional coordinates defined based on each transmission / reception direction. 上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数の差分演算処理結果を示す図である。It is a figure which shows the difference calculation process result of a raise offset frequency spectrum and a fall offset frequency. 編集手段16により編集された二次元マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the two-dimensional map edited by the edit means. 編集手段16により編集された三次元マップの一例である。3 is an example of a three-dimensional map edited by an editing unit 16. 第2実施形態の物体検出装置101のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the object detection apparatus 101 of 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る物体検出装置の制御手順を示す図である。It is a figure which shows the control procedure of the object detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態の物体検出装置102のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the object detection apparatus of 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る物体検出装置の制御手順を示す図である。It is a figure which shows the control procedure of the object detection apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100…物体検出装置
200…レーダヘッド
1…送信手段
11…送信アンテナ
12…電力分配器
13…VOC
2…受信手段
21…受信アンテナ
22…ミキサ回路
23…増幅回路
3…送受信方位走査手段
300…
301…三角波発生部
302…FFT処理部
4・・・周波数オフセット量算出手段
5・・・周波数オフセット手段
6・・・加算手段
7・・・静止物体検出手段
8・・・差分算出手段
9・・・移動物体検出手段
10・・・速度検出手段
15・・・記憶手段
16・・・編集手段
400・・・車両制御装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Object detection apparatus 200 ... Radar head 1 ... Transmission means 11 ... Transmission antenna 12 ... Power divider 13 ... VOC
2 ... Receiving means 21 ... Receiving antenna 22 ... Mixer circuit 23 ... Amplifying circuit 3 ... Transmission / reception direction scanning means 300 ...
DESCRIPTION OF SYMBOLS 301 ... Triangular wave generation part 302 ... FFT processing part 4 ... Frequency offset amount calculation means 5 ... Frequency offset means 6 ... Addition means 7 ... Stationary object detection means 8 ... Difference calculation means 9 ... -Moving object detection means 10 ... speed detection means 15 ... storage means 16 ... editing means 400 ... vehicle control device

Claims (7)

移動体に搭載され、周波数変調された送信信号を送信する送信手段と、当該送信手段が送信する送信信号が物体に反射して生じた反射信号を受信信号として受信する受信手段とを備え、前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号に基づいて物体を検出するFM−CWレーダ方式の物体検出装置であって、
前記移動体の速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により検出された前記移動体の速度情報に応じたドップラシフト量に基づく周波数のオフセット量を算出する周波数オフセット量算出手段と、
前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号を取得し、前記送信信号の周波数上昇部分における受信IF信号の周波数スペクトルに前記周波数オフセット量算出手段により算出された周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、前記送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから前記周波数オフセット量算出手段により算出された周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求める周波数オフセット手段と、
前記周波数オフセット手段により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算して加算周波数スペクトルを求める加算手段と、
前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行う静止物体検出手段と、を有する物体検出装置。
A transmission unit mounted on a mobile body for transmitting a frequency-modulated transmission signal; and a reception unit for receiving, as a reception signal, a reflection signal generated by reflecting a transmission signal transmitted by the transmission unit on an object, An FM-CW radar type object detection device that detects an object based on a reception IF signal obtained from a transmission signal and a reception signal,
Speed detecting means for detecting the speed of the moving body;
A frequency offset amount calculating means for calculating a frequency offset amount based on a Doppler shift amount corresponding to the speed information of the moving object detected by the speed detecting means;
A reception IF signal obtained from the transmission signal and the reception signal is acquired, and the frequency offset amount calculated by the frequency offset amount calculation means is added to the frequency spectrum of the reception IF signal in the frequency increase portion of the transmission signal to increase the offset. A frequency offset means for obtaining a frequency spectrum, and subtracting the frequency offset amount calculated by the frequency offset amount calculation means from the frequency spectrum of the reception IF signal in the frequency drop portion of the transmission signal to obtain a fall offset frequency spectrum;
Adding means for adding the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency spectrum obtained by the frequency offset means to obtain an added frequency spectrum;
An object detection apparatus comprising: a stationary object detection unit configured to detect a stationary object based on the addition frequency spectrum obtained by the addition unit.
前記周波数オフセット手段により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルの差分を算出して差分周波数スペクトルを求める差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された差分周波数スペクトルに基づいて移動物体の検出を行う移動物体検出手段と、をさらに備えた請求項1に記載の物体検出装置。
Difference calculating means for calculating a difference frequency spectrum by calculating a difference between the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency spectrum obtained by the frequency offset means;
The object detection apparatus according to claim 1, further comprising: a moving object detection unit that detects a moving object based on the difference frequency spectrum calculated by the difference calculation unit.
前記加算手段は、前記周波数オフセット手段により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算し、この加算結果から前記差分算出手段により求められた差分周波数スペクトルの周波数絶対値を差し引いて加算周波数スペクトルを求め、
前記静止物体検出手段は、前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行うことを特徴とする請求項2に記載の物体検出装置。
The adding means adds the ascending offset frequency spectrum and the descending offset frequency spectrum obtained by the frequency offset means, and subtracts the absolute value of the difference frequency spectrum obtained by the difference calculating means from the addition result to add Find the frequency spectrum,
The object detection apparatus according to claim 2, wherein the stationary object detection unit detects a stationary object based on the addition frequency spectrum obtained by the addition unit.
前記移動体の挙動を示す挙動情報を取得する挙動情報取得手段をさらに備え、
前記送信手段は、前記移動体の置載面と略水平方向に沿って往復回動しながら複数の送出方向に向けて送信信号を送信する送信アンテナを有し、
前記周波数オフセット量算出手段は、前記速度検出手段により検出された前記移動体の速度情報と前記挙動情報取得手段により取得された移動体の挙動情報とに基づいて、前記送信アンテナが送信信号を送信する送出方向ごとの前記移動体の速度成分を算出し、前記送出方向ごとの移動体の速度成分に基づいて前記周波数のオフセット量を算出する請求項1〜3のいずれかに記載の物体検出装置。
It further comprises behavior information acquisition means for acquiring behavior information indicating the behavior of the mobile object,
The transmission means includes a transmission antenna that transmits a transmission signal toward a plurality of transmission directions while reciprocatingly rotating along a substantially horizontal direction with the mounting surface of the moving body,
The frequency offset amount calculating means transmits the transmission signal from the transmitting antenna based on the speed information of the moving object detected by the speed detecting means and the behavior information of the moving object acquired by the behavior information acquiring means. The object detection device according to claim 1, wherein a speed component of the moving body for each sending direction is calculated, and an offset amount of the frequency is calculated based on the speed component of the moving body for each sending direction. .
前記静止物体検出手段は、前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルから静止物体に対応するスペクトルを抽出し、前記抽出された静止物体のスペクトル情報を前記送信信号の送信方向または前記受信信号の受信方向に基づいて所定の投影面に投影した二次元マップを編集する編集機能を備え、当該編集された二次元マップに基づいて静止物体の形状の検出を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の物体検出装置。  The stationary object detection means extracts a spectrum corresponding to a stationary object from the addition frequency spectrum obtained by the adding means, and uses the extracted spectrum information of the stationary object as a transmission direction of the transmission signal or reception of the reception signal. 5. An editing function for editing a two-dimensional map projected on a predetermined projection surface based on a direction, and detecting the shape of a stationary object based on the edited two-dimensional map. The object detection apparatus in any one of. 前記静止物体検出手段は、前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルから静止物体に対応するスペクトル及びその強度を抽出し、前記送信信号の送信方向または前記受信信号の受信方向と静止物体に対応するスペクトルの強度に基づいて、前記抽出された静止物体のスペクトルの三次元マップを編集する編集機能を備え、当該編集された三次元マップに基づいて静止物体の形状の検出を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の物体検出装置。  The stationary object detection means extracts the spectrum corresponding to the stationary object and its intensity from the addition frequency spectrum obtained by the adding means, and corresponds to the transmission direction of the transmission signal or the reception direction of the reception signal and the stationary object. An editing function for editing a three-dimensional map of the spectrum of the extracted stationary object based on the intensity of the spectrum is provided, and the shape of the stationary object is detected based on the edited three-dimensional map. The object detection apparatus according to claim 1. 移動体に搭載され、周波数変調された送信信号を送信するとともに、当該送信信号が物体に反射して生じた反射信号を受信信号として受信し、前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号に基づいて物体を検出するFM−CWレーダ方式の物体検出方法であって、
前記移動体の速度を検出するステップと、
前記検出された前記移動体の速度情報に応じたドップラシフト量に基づく周波数のオフセット量を算出するステップと、
前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号を取得し、前記送信信号の周波数上昇部分における受信IF信号の周波数スペクトルに前記周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、前記送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから前記周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求めるステップと、
前記上昇オフセット周波数スペクトルと前記下降オフセット周波数スペクトルとを加算して加算周波数スペクトルを求めるステップと、
前記上昇オフセット周波数スペクトルと前記下降オフセット周波数スペクトルの差分を算出して差分周波数スペクトルを求めるステップと、
前加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行うステップと、
前記差分周波数スペクトルに基づいて移動物体の検出を行うステップと、
を有する物体検出方法。

A reception IF signal obtained from the transmission signal and the received signal, which is mounted on the mobile body, transmits a frequency-modulated transmission signal, receives a reflection signal generated by reflecting the transmission signal on an object as a reception signal, and FM-CW radar type object detection method for detecting an object based on
Detecting the speed of the moving body;
Calculating a frequency offset amount based on a Doppler shift amount corresponding to the detected speed information of the moving body;
Obtaining a reception IF signal obtained from the transmission signal and the reception signal, obtaining the rising offset frequency spectrum by adding the frequency offset amount to the frequency spectrum of the reception IF signal in the frequency rising portion of the transmission signal, and transmitting the transmission signal Subtracting the frequency offset amount from the frequency spectrum of the received IF signal in the frequency falling portion of
Adding the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency spectrum to obtain an added frequency spectrum;
Calculating a difference between the rising offset frequency spectrum and the falling offset frequency spectrum to obtain a difference frequency spectrum;
Detecting a stationary object based on the pre-added frequency spectrum;
Detecting a moving object based on the difference frequency spectrum;
An object detection method comprising:

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