JP2008039581A - Onboard radar system and control method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an onboard radar system, capable of enhancing the possibility of avoidance of accident, even when detection of a target by own radar system is difficult. <P>SOLUTION: The onboard radar system 100 performs transmission from a transmitting antenna 103, receives reflected waves reflected by the target with receiving antennas 104, 105, and detects its distance from the target and a relative speed. Even when own vehicle can not recognize the target, and cannot perform collision avoidance operation adequately, the possibility of being involved in an accident is reduced by making other radar systems recognize own vehicle. More specifically, by a signal processing part 109; (1) an electric wave reflector 112 is revolved for a detected target via the use of a drive device 111, and the radar device of the target is made to detect the presence of own vehicle; (2) an alarm is given to its driver with an annunciator arrangement 110. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車間距離警報システムやアダプティブクルーズコントロールシステム、プリクラッシュシステム等に用いられる車載用レーダ装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to an in-vehicle radar device used in an inter-vehicle distance warning system, an adaptive cruise control system, a pre-crash system, and the like, and a control method thereof.

近年、自動車の安全技術への関心が非常に高まっている。これを受け、自動車関連企業などを中心に、さまざまなシステムが実用化され始めている。特に、車間距離警報システムやアダプティブクルーズコントロールシステム、プリクラッシュシステム等の、衝突を回避するシステムや衝突時の衝撃を軽減するシステムが、良く知られている。   In recent years, there has been a great interest in automobile safety technology. In response, various systems have begun to be put into practical use mainly by automobile-related companies. In particular, a system for avoiding a collision and a system for reducing an impact at the time of a collision such as an inter-vehicle distance warning system, an adaptive cruise control system, and a pre-crash system are well known.

例えば、特許文献1に開示されているように、車間距離警報システムは、自車両前方のターゲット(車両や障害物など)との車間距離が接近しすぎた場合に、警告灯や警報音等によって運転車に危険を知らせるシステムである。   For example, as disclosed in Patent Document 1, the inter-vehicle distance alarm system uses a warning light, an alarm sound, or the like when the inter-vehicle distance from a target (vehicle, obstacle, etc.) in front of the host vehicle is too close. This system informs the driver of the danger.

また、例えば、特許文献2に開示されているように、アダプティブクルーズコントロールシステムは、運転車が介入しなくても車両走行速度を予定車速に制御し、または、自車両前方を走行する車両との車間距離を所定間隔に保つシステムである。   Further, for example, as disclosed in Patent Document 2, the adaptive cruise control system controls the vehicle traveling speed to the planned vehicle speed without the intervention of the driving vehicle, or the vehicle that travels in front of the host vehicle. This is a system that keeps the inter-vehicle distance at a predetermined interval.

さらに、例えば、特許文献3に開示されているように、プリクラッシュシステムは、自車両前方や側方、後方等から自車両へ接近してくるターゲットとの衝突が避けられない場合に、ブレーキを作動させて衝突の衝撃を軽減するシステムである。さらには、シートベルトを適切に締め付けることで、衝突による乗員への衝撃を軽減する等の対応も可能なシステムもある。   Further, for example, as disclosed in Patent Document 3, the pre-crash system applies a brake when a collision with a target approaching the host vehicle from the front, side, rear, or the like of the host vehicle cannot be avoided. This system is operated to reduce the impact of collision. Furthermore, there is a system that can cope with such as reducing the impact on the occupant due to a collision by appropriately fastening the seat belt.

これらのシステムを構築する際に、ターゲットとの距離や相対速度等を計測する車間距離検出装置のひとつに、例えば、非特許文献1に開示されたような車載用レーダ装置がある。この車載用レーダ装置は、電波を放射して車両や障害物等のターゲットからの反射波を受信し、電波の伝播時間や反射波の信号強度、周波数のドップラシフト等を検出し、これらの情報に基づいてターゲットまでの距離や相対速度を計測する。   As one of the inter-vehicle distance detection devices that measure the distance to the target, the relative speed, and the like when constructing these systems, for example, there is an in-vehicle radar device as disclosed in Non-Patent Document 1. This in-vehicle radar device emits radio waves and receives reflected waves from targets such as vehicles and obstacles, detects the propagation time of the radio waves, the signal intensity of the reflected waves, the Doppler shift of the frequency, etc. Measure the distance and relative speed to the target based on

しかしながら、このような車載用レーダ装置には、ターゲットの検知性能を悪化させる要因として、特に、次の(1)〜(3)がある。
(1)ターゲットの向きにより、反射波の信号強度が充分に得られない。特に、ターゲットが車両の場合には、車両の斜め方向に対する電波の反射断面積が小さくなる。
(2)ターゲットが送信した電波の端部に存在した場合、反射波の信号強度が充分に得られない。アンテナの指向性から、角度方向とアンテナゲインの関係を考えれば明らかなように、ターゲットが送信波の端部に存在する場合には、送信アンテナゲイン、受信アンテナゲインの双方が低下する。一般的に、反射波の信号強度と反射断面積、アンテナゲインは式(1)で表される関係がある。そのため、反射断面積が小さい場合、アンテナゲインが小さい場合には、反射波の信号強度が低下する。
However, in such an on-vehicle radar device, there are the following (1) to (3) as factors that deteriorate the target detection performance.
(1) Depending on the direction of the target, the signal intensity of the reflected wave cannot be obtained sufficiently. In particular, when the target is a vehicle, the reflection cross-sectional area of the radio wave with respect to the oblique direction of the vehicle becomes small.
(2) When the target is present at the end of the transmitted radio wave, the signal strength of the reflected wave cannot be obtained sufficiently. As is clear from the directivity of the antenna, considering the relationship between the angular direction and the antenna gain, when the target is present at the end of the transmission wave, both the transmission antenna gain and the reception antenna gain are reduced. In general, the signal intensity of the reflected wave, the reflection cross-sectional area, and the antenna gain have a relationship represented by Expression (1). Therefore, when the reflection cross-sectional area is small and the antenna gain is small, the signal strength of the reflected wave is reduced.

Figure 2008039581
Figure 2008039581

ここで、Prは受信電力(反射波の信号強度)、Ptは送信電力、Gtは送信アンテナゲイン、Grは受信アンテナゲイン、σは反射断面積、Rangeは距離、Kは比例係数である。
(3)雨、霧等により送受信する電波が減衰されることで、反射波の信号強度が充分に得られない。
Here, Pr is the received power (signal intensity of the reflected wave), Pt is the transmission power, Gt is the transmission antenna gain, Gr is the reception antenna gain, σ is the reflection cross section, Range is the distance, and K is the proportional coefficient.
(3) The signal intensity of the reflected wave cannot be sufficiently obtained because the radio wave transmitted / received due to rain, fog, etc. is attenuated.

以上のような場合には、ターゲットからの反射波の信号強度が充分に得られないため、ターゲットが存在するにも関わらず、ターゲットの存在を検出することが困難となる。車間距離警報システムやアダプティブクルーズコントロールシステム、プリクラッシュシステムにおいては、車載用レーダ装置が検出した自車両の周囲に存在するターゲットの距離や相対速度を基に、それぞれのシステムに応じた適切な制御を行う。このため、上記した問題の解決なくしては、システムの信頼性を充分に確保することは難しい。   In such a case, since the signal intensity of the reflected wave from the target cannot be obtained sufficiently, it is difficult to detect the presence of the target despite the presence of the target. In the inter-vehicle distance warning system, adaptive cruise control system, and pre-crash system, appropriate control according to each system is performed based on the distance and relative speed of the target around the host vehicle detected by the on-vehicle radar device. Do. For this reason, it is difficult to ensure sufficient system reliability without solving the above-described problems.

例えば、特許文献4に開示されているように、これらの問題の解決策として、カメラとミリ波レーダの信頼度を比較し、信頼度の高い方を採用して車間距離を検出し、車両の状況に応じて常に正確な車間距離検出を行うことが知られている。   For example, as disclosed in Patent Document 4, as a solution to these problems, the reliability of the camera and the millimeter wave radar are compared, the one with the higher reliability is used to detect the inter-vehicle distance, It is known to always detect the correct inter-vehicle distance according to the situation.

特開平10−95291号公報JP-A-10-95291 特開平11−39586号公報JP-A-11-39586 特開2000−95130号公報JP 2000-95130 A 特開平6−230115号公報JP-A-6-230115 電子情報通信学会誌1996年10月号(pp977−981)、「自動車用ミリ波レーダの開発動向」Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers October 1996 issue (pp977-981), “Trends in the development of millimeter-wave radars for automobiles”

上述した従来の車間距離検出装置では、雨や霧などでカメラの信頼性が充分に確保できない状況で、ターゲットの向きにより反射波の信号強度が充分に得られない場合や、ターゲットが送信した電波の端部に存在した場合には充分に効果が得られるとは考えにくい。   In the conventional inter-vehicle distance detection device described above, when the reliability of the camera cannot be sufficiently ensured due to rain or fog, the signal strength of the reflected wave cannot be sufficiently obtained depending on the direction of the target, or the radio wave transmitted by the target. It is unlikely that a sufficient effect will be obtained if it is present at the end of the film.

さらに、上述した従来の車間距離検出装置で注目している点は、あくまでも自車両に搭載された装置のみで周囲の環境を認識する場合の性能向上や精度向上にある。このため、自車両の車間距離検出装置でターゲットを検知できない状況では、衝突を回避するシステムや衝突時の衝撃を軽減するシステムはまったく働かない。   Furthermore, the point of interest in the above-mentioned conventional inter-vehicle distance detection device is to improve performance and accuracy when recognizing the surrounding environment only with the device mounted on the host vehicle. For this reason, in a situation where the target cannot be detected by the inter-vehicle distance detection device of the own vehicle, the system for avoiding the collision and the system for reducing the impact at the time of the collision do not work at all.

a)ターゲットの向きにより反射波の信号強度が充分に得られない、b)送信した電波の端部にターゲットが存在する、または、c)雨、霧等により送受信する電波が減衰するような場合、いずれも、自レーダ装置がターゲットを正確に検出することは難しい。   a) The signal strength of the reflected wave cannot be obtained sufficiently depending on the direction of the target, b) The target exists at the end of the transmitted radio wave, or c) The radio wave transmitted / received is attenuated by rain, fog, etc. In either case, it is difficult for the radar device to detect the target accurately.

本発明の目的は、自レーダ装置でターゲットを正確に検出することが難しい場合においても、事故に巻き込まれる可能性を低減することができる車載用レーダ装置またはその制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an on-vehicle radar device or a control method thereof that can reduce the possibility of being involved in an accident even when it is difficult to accurately detect a target with the own radar device.

本発明の他の目的は、自車側でのターゲットとの衝突回避動作が不十分な場合においても、事故に巻き込まれる可能性を低減することができる車載用レーダ装置またはその制御方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an in-vehicle radar device or a control method thereof that can reduce the possibility of being involved in an accident even when the collision avoidance operation with the target on the own vehicle side is insufficient. There is.

本発明は、送信手段から送信波を出力することによりターゲットから反射されてくる反射波を受信手段で受信し、反射波に基づいてターゲットとの距離や相対速度を検出する車載用レーダ装置において、他レーダ装置から送信された送信波を反射する手段を備えたことを主特徴とする。   The present invention provides a vehicle-mounted radar device that receives a reflected wave reflected from a target by outputting a transmission wave from a transmission unit, and detects a distance and relative speed with the target based on the reflected wave. The main feature is that a means for reflecting a transmission wave transmitted from another radar apparatus is provided.

これにより、自車のレーダ装置がターゲットの存在を正確に把握できない場合にも、ターゲットのレーダ装置に自車の存在を検出させることにより、事故の危険を回避する。   Thus, even when the radar device of the own vehicle cannot accurately grasp the presence of the target, the risk of an accident is avoided by causing the target radar device to detect the presence of the own vehicle.

また、本発明の望ましい実施態様においては、前記車載用レーダ装置において、検出したターゲットの方向に、当該反射手段を向ける(旋回させる)手段を備える。   In a preferred embodiment of the present invention, the in-vehicle radar device includes means for directing (turning) the reflecting means in the direction of the detected target.

また、本発明の望ましい実施態様においては、前記車載用レーダ装置において、検出した複数ターゲットの内のどのターゲットが最も衝突の可能性が高いか判断する手段と、前記の手段により最も衝突の可能性が高いと判断されたターゲットの方向に当該反射手段を向ける手段を備える。   Further, in a preferred embodiment of the present invention, in the on-vehicle radar device, a means for determining which target among the detected plural targets is most likely to collide, and the most likely collision by the means. Means for directing the reflecting means in the direction of the target determined to be high.

また、本発明の望ましい実施態様においては、前記車載用レーダ装置において、他のターゲットに反射手段を向けていることを運転者に報知する報知手段を備える。   In a preferred embodiment of the present invention, the in-vehicle radar device includes a notification unit that notifies the driver that the reflection unit is directed to another target.

本発明によれば、自レーダ装置がターゲットを検出することが難しい場合や、自車側でターゲットとの衝突回避動作が不十分な場合等においても、他レーダ装置に自車両の存在を検出させることにより、事故に巻き込まれる可能性を低減することができる。   According to the present invention, even when it is difficult for the own radar device to detect the target or when the collision avoiding operation with the target is insufficient on the own vehicle side, the other radar device detects the presence of the own vehicle. Therefore, the possibility of being involved in an accident can be reduced.

本発明のその他の目的と特徴は、以下に述べる実施例の説明で明らかにする。   Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of the embodiments.

本発明の実施例に係る車載用レーダ装置について、図面を参照して説明する。   An in-vehicle radar device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1による車載用レーダ装置のブロック構成図である。   FIG. 1 is a block diagram of an in-vehicle radar device according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、車載用レーダ装置100は、変調処理部101と、信号発生装置102と、送信アンテナ103を備えている。また、受信アンテナ104、105と、ミキサ106、復調処理部107、A/Dコンバータ108、および信号処理部109を備えている。さらに、前記信号処理部109によって制御される報知装置110と駆動装置111、並びに、この駆動装置111によって駆動される電波反射器112とを備えている。以下、レーダ方式が2周波CW(Continuous Wave)方式、角度検知方式が位相比較モノパルス方式である場合を例に採り、各ブロック等の役割について説明する。   In FIG. 1, the on-vehicle radar device 100 includes a modulation processing unit 101, a signal generation device 102, and a transmission antenna 103. In addition, reception antennas 104 and 105, a mixer 106, a demodulation processing unit 107, an A / D converter 108, and a signal processing unit 109 are provided. Furthermore, a notification device 110 and a driving device 111 controlled by the signal processing unit 109 and a radio wave reflector 112 driven by the driving device 111 are provided. Hereinafter, the role of each block and the like will be described by taking as an example a case where the radar method is a two-frequency CW (Continuous Wave) method and the angle detection method is a phase comparison monopulse method.

変調処理部101は、信号発生装置102に異なる2つの電圧v1、v2を印加する。信号発生装置102は、電圧v1、v2に対応して異なる2つの周波数f1、f2の高周波信号を生成する。この高周波信号が、送信アンテナ103に入力され、周波数f1、f2の送信電波が空間中に放射される。送信電波は、図示しない車両や障害物等のターゲットに反射し、受信電波として、受信アンテナ104、105にて受信される。   The modulation processing unit 101 applies two different voltages v <b> 1 and v <b> 2 to the signal generator 102. The signal generator 102 generates high-frequency signals having two different frequencies f1 and f2 corresponding to the voltages v1 and v2. This high-frequency signal is input to the transmission antenna 103, and transmission radio waves having frequencies f1 and f2 are radiated into the space. The transmission radio wave is reflected by a target such as a vehicle or an obstacle (not shown) and received by the reception antennas 104 and 105 as a reception radio wave.

このとき、受信の高周波信号(以下、受信信号と称す)は、送信の高周波信号(以下、送信信号と称す)に対して、ターゲットとの相対速度によって生じるドップラ周波数(fd)が付加されるため、受信信号の周波数はそれぞれf1+fd、f2+fdとなる。   At this time, a received high-frequency signal (hereinafter referred to as a received signal) is added with a Doppler frequency (fd) generated by a relative speed with respect to a target with respect to a transmitted high-frequency signal (hereinafter referred to as a transmitted signal). The frequencies of the received signals are f1 + fd and f2 + fd, respectively.

また、受信アンテナ104で受信される受信信号と受信アンテナ105で受信される受信信号には、光路差に起因して位相差φdが生じるため、受信信号の位相はそれぞれφ、φ+φdとなる。   In addition, since the phase difference φd is generated between the reception signal received by the reception antenna 104 and the reception signal received by the reception antenna 105 due to the optical path difference, the phases of the reception signals are φ and φ + φd, respectively.

受信アンテナ104、105に入力された受信信号は、ミキサ106に入力され、送信信号と受信信号を混合し、中間周波数信号を生成した後、これを復調処理部107に入力する。復調処理部107で復調された信号は、A/Dコンバータ108に入力され、信号処理部109に入力される。なお、信号処理部109は、例えば、音声や画像などの処理に特化したDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサが適している。   The reception signals input to the reception antennas 104 and 105 are input to the mixer 106, and the transmission signal and the reception signal are mixed to generate an intermediate frequency signal, which is then input to the demodulation processing unit 107. The signal demodulated by the demodulation processing unit 107 is input to the A / D converter 108 and input to the signal processing unit 109. As the signal processing unit 109, for example, a processor such as a DSP (Digital Signal Processor) specialized for processing of sound, images, and the like is suitable.

次に、本発明の実施例1による車載用レーダ装置100に備えた信号処理部109の具体的な処理について、図2を用いて説明する。   Next, specific processing of the signal processing unit 109 provided in the in-vehicle radar device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図2は、本発明の実施例1における信号処理部109が実行するルーチンのフローチャートであり、所定時間間隔で繰り返し起動される。   FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the signal processing unit 109 according to the first embodiment of the present invention, which is repeatedly activated at predetermined time intervals.

ルーチンが起動されると、まず、ステップ201のFFT(Fast Fourier Transform)処理が実行され、周波数スペクトラム情報を含んだFFT信号が生成される。なお、FFT処理は、ソフトウェアにより処理するか、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用回路によって処理するか、選択可能である。   When the routine is started, first, FFT (Fast Fourier Transform) processing in step 201 is executed, and an FFT signal including frequency spectrum information is generated. Note that the FFT processing can be selected from processing by software or processing by a dedicated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

次に、ステップ202の物理値変換処理が実行され、FFT信号に基づいてターゲットの距離が式(2)で算出される。   Next, the physical value conversion process of step 202 is executed, and the target distance is calculated by Equation (2) based on the FFT signal.

Figure 2008039581
Figure 2008039581

ここで、Rangeはターゲットの距離、Cは光速度、φは受信電波におけるf1とf2の位相差、Δfはf1とf2の周波数差である。   Here, Range is the target distance, C is the speed of light, φ is the phase difference between f1 and f2 in the received radio wave, and Δf is the frequency difference between f1 and f2.

また、ターゲットの相対速度は式(3)で算出される。   Further, the relative speed of the target is calculated by Expression (3).

Figure 2008039581
Figure 2008039581

ここで、Rateはターゲットの相対速度、Cは光速度、fdはドップラ周波数、fは送信周波数である。   Here, Rate is the relative speed of the target, C is the speed of light, fd is the Doppler frequency, and f is the transmission frequency.

また、ターゲットの角度は式(4)で算出される。   Further, the angle of the target is calculated by Expression (4).

Figure 2008039581
Figure 2008039581

ここで、Azimuthはターゲットの角度、φdは受信アンテナ104の受信信号と受信アンテナ105の受信信号の位相差、λは送信信号の波長、dは受信アンテナ104と105の距離である。   Here, Azimuth is the angle of the target, φd is the phase difference between the reception signal of the reception antenna 104 and the reception signal of the reception antenna 105, λ is the wavelength of the transmission signal, and d is the distance between the reception antennas 104 and 105.

次に、ステップ203のターゲット検知状況判断処理が実行され、自車両周辺に衝突の危険性のあるターゲットの有無が判断される。   Next, the target detection status determination process of step 203 is executed, and it is determined whether there is a target that is in danger of collision around the host vehicle.

次に、ステップ204が実行され、自車両の周辺に衝突の危険性のあるターゲットの存在が確認された場合には、ステップ205の駆動装置操作処理と、ステップ206の報知処理を起動する。自車両の周辺に衝突の危険性のあるターゲットの存在が確認されない場合には、ステップ207の駆動装置初期化処理を起動する。   Next, when step 204 is executed and it is confirmed that there is a target at risk of collision in the vicinity of the host vehicle, the drive device operation process in step 205 and the notification process in step 206 are activated. If the presence of a target at risk of collision in the vicinity of the host vehicle is not confirmed, the drive device initialization process in step 207 is started.

ここで、ステップ203のターゲット検知状況判断処理の内容について説明する。本ステップでは、車載用レーダ装置100で検知した複数のターゲットに関する情報、すなわち、Range、Rate、Azimuthから、自車両に衝突する危険性が高いターゲットを判断する。このとき、同時に複数の衝突する危険性が高いターゲットが検出された場合には、それらの中で最も衝突の危険性の高いターゲットをひとつ選択する。   Here, the contents of the target detection status determination process in step 203 will be described. In this step, a target having a high risk of colliding with the host vehicle is determined from information on a plurality of targets detected by the in-vehicle radar device 100, that is, Range, Rate, and Azimuth. At this time, if a plurality of targets having a high risk of collision are detected at the same time, one target having the highest risk of collision is selected from them.

この最も衝突の危険性の高いターゲットの選択法について、図3を用いて説明する。   A method of selecting a target having the highest risk of collision will be described with reference to FIG.

図3は、本発明の実施例1における車載用レーダ装置100のターゲット検知状況の一例図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a target detection status of the in-vehicle radar device 100 according to the first embodiment of the present invention.

車載用レーダ装置100が検知可能なのは、ビーム範囲301内にあるターゲットである。さて、実際のターゲット302は隣接車線を走行中の移動体、ターゲット303は自車線を走行中の移動体、静止物304は電信柱などの静止した物体である。この場合、自車両が衝突する危険性の無い静止物304は、対象から除外される。残りの2つのターゲットの内、一方は、隣接車線を走行しているターゲット302であり、他方は、自車線を走行しているターゲット303であり、最も衝突する危険性の高いターゲットは、ターゲット303と判定する。   The in-vehicle radar device 100 can detect a target within the beam range 301. The actual target 302 is a moving body traveling in the adjacent lane, the target 303 is a moving body traveling in the own lane, and the stationary object 304 is a stationary object such as a telephone pole. In this case, the stationary object 304 without the risk of collision with the host vehicle is excluded from the target. Of the remaining two targets, one is the target 302 traveling in the adjacent lane, the other is the target 303 traveling in the own lane, and the target with the highest risk of collision is the target 303. Is determined.

次に、図2のステップ205における駆動装置操作処理の内容について説明する。この処理が起動されると、ステップ203で選択された最も衝突の危険性の高いターゲット303の存在する方向へ、図1の電波反射器112を向ける(旋回させる)ために必要な駆動装置111への指令値が決定される。   Next, the contents of the drive device operation process in step 205 in FIG. 2 will be described. When this process is started, the drive unit 111 necessary for directing (turning) the radio wave reflector 112 of FIG. 1 in the direction in which the target 303 having the highest risk of collision selected in step 203 exists is provided. Command value is determined.

次に、ステップ206の報知処理の内容について説明する。この処理が起動されると、報知装置110へ信号が送られることで、運転者へ、自車両の周辺に危険なターゲット303の存在が確認されたことを報知することが出来る。なお、報知装置110としては、LEDによるディスプレイへの表示や警報音による方法がある。   Next, the contents of the notification process in step 206 will be described. When this process is activated, a signal is sent to the notification device 110, so that the driver can be notified that the presence of the dangerous target 303 is confirmed around the host vehicle. In addition, as the alerting | reporting apparatus 110, there exists the method by the display on a display by LED, or a warning sound.

次に、ステップ207の駆動装置初期化処理について説明する。この処理が起動されると、ステップ205の駆動装置操作処理によって、電波反射器112の向きがターゲットの方向に応じて変更されている状態から初期状態へと戻す操作が実行される。これにより、自車両の周辺に危険なターゲットが存在しなくなった場合にも、電波反射器112が予期しない方向を向いているという状況を回避することができる。この初期状態としては、車載用レーダ装置100の正面方向が適当であるが、アプリケーションごとに任意に変更することが可能である。   Next, the drive device initialization process in step 207 will be described. When this process is started, an operation to return the state of the radio wave reflector 112 from the state in which the direction of the radio wave reflector 112 is changed according to the direction of the target to the initial state is executed by the drive device operation process in step 205. Thereby, even when a dangerous target no longer exists around the host vehicle, it is possible to avoid a situation in which the radio wave reflector 112 faces an unexpected direction. As the initial state, the front direction of the in-vehicle radar device 100 is appropriate, but can be arbitrarily changed for each application.

次に、本発明の実施例1による車載用レーダ装置100に備えられた駆動装置111について説明する。本駆動装置111は、信号処理部109による図2の処理ステップ205または207にて算出された指令値を基に、所定時間インターバル毎に、電波反射器112を旋回駆動させる。なお、この駆動装置111の動力としては、例えばモータ等がある。   Next, the drive device 111 provided in the in-vehicle radar device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described. The driving device 111 drives the radio wave reflector 112 to turn at predetermined time intervals based on the command value calculated in the processing step 205 or 207 of FIG. Note that the power of the driving device 111 includes, for example, a motor.

次に、本発明の実施例1による車載用レーダ装置100に備えられた電波反射器112について、図4を用いて説明する。   Next, the radio wave reflector 112 provided in the in-vehicle radar device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図4は、本発明の実施例1における電波反射器112の形状の一例図である。電波反射器112は、三角錐の一面を除いた形状で、その開口部をターゲットに向けることにより、ターゲットから直進してきた電波を、そのまま、ターゲットの方向へ反射させる構造である。図4では、中心よりも、やや下方から見た図となっている。このような形状をした電波反射器(リフレクタ)112は、正面方向から入射された電波については、効率良く正面方向へ反射することができる。但し、このようなリフレクタ112は、正面方向以外から入射される電波に対しては反射効率が低下する。   FIG. 4 is an example of the shape of the radio wave reflector 112 according to the first embodiment of the present invention. The radio wave reflector 112 has a shape excluding one surface of the triangular pyramid, and has a structure in which the radio wave traveling straight from the target is reflected as it is toward the target by directing its opening toward the target. In FIG. 4, it is the figure seen from the downward direction rather than the center. The radio wave reflector (reflector) 112 having such a shape can efficiently reflect the radio wave incident from the front direction in the front direction. However, such a reflector 112 has a lower reflection efficiency for radio waves incident from other than the front direction.

図5は、本発明の実施例2による車載用レーダ装置500のブロック構成図である。   FIG. 5 is a block diagram of an in-vehicle radar device 500 according to the second embodiment of the present invention.

本実施例は、前述の実施例1の車載用レーダ装置100の構成と比較した場合、便宜上、駆動装置511と電波反射器512のみを追記したが、旋回可能な複数の電波反射器112〜512を持つ点で異なる。これに伴って、若干変更を加えた本構成における信号処理部509の処理内容、および駆動装置111〜511と電波反射器112〜512について説明する。   In this embodiment, when compared with the configuration of the on-vehicle radar device 100 of the first embodiment described above, only the driving device 511 and the radio wave reflector 512 are added for convenience, but a plurality of radio wave reflectors 112 to 512 capable of turning are added. It is different in having. Accordingly, the processing contents of the signal processing unit 509 in the present configuration with slight changes, and the driving devices 111 to 511 and the radio wave reflectors 112 to 512 will be described.

図6は、本発明の実施例2による車載用レーダ装置500に備えられた信号処理部509が実行するルーチンのフローチャートであり、所定時間間隔で繰り返し起動される。基本的には、図2で説明した図1の信号処理部109の処理と同じであり、重複説明を避け異なる部分のみを説明する。   FIG. 6 is a flowchart of a routine executed by the signal processing unit 509 provided in the in-vehicle radar device 500 according to the second embodiment of the present invention, which is repeatedly activated at predetermined time intervals. Basically, it is the same as the processing of the signal processing unit 109 of FIG. 1 described with reference to FIG.

ステップ204において、衝突危険性のあるターゲットの存在が確認されると、ステップ601に進んで、ターゲット危険度算出処理を起動する。この処理が起動されると、先に、ステップ203で選別されたターゲットそれぞれに対して、衝突の危険度が算出される。そして、算出された危険度に応じて、ステップ205の駆動装置操作処理において、車載用レーダ装置500に備えられた複数の電波反射器112〜512のうち、いくつの電波反射器をターゲットに向けるべきかを判定する。その上で、それぞれのターゲットに向けて、必要な電波反射器112〜512を旋回駆動するように、各駆動装置111〜511への指令値が決定される。   If it is confirmed in step 204 that there is a target having a collision risk, the process proceeds to step 601 to start target risk calculation processing. When this process is started, the risk of collision is calculated for each target selected in step 203 first. Then, according to the calculated degree of risk, in the drive device operation process of step 205, among the plurality of radio wave reflectors 112 to 512 provided in the in-vehicle radar device 500, how many radio wave reflectors should be directed to the target. Determine whether. Then, command values to the respective driving devices 111 to 511 are determined so as to turn the necessary radio wave reflectors 112 to 512 toward the respective targets.

図7は、本発明の実施例3による車載用レーダ装置700のブロック構成図である。   FIG. 7 is a block diagram of an in-vehicle radar device 700 according to the third embodiment of the present invention.

本実施例は、前述の図5の車載用レーダ装置500の構成と比較した場合、駆動装置(1〜n)711〜721と電波反射器712〜722が、車載用レーダ装置700の信号処理部109の処理結果とは独立して動作することに特徴がある。これによる図5の実施例2との差異について説明する。   In the present embodiment, when compared with the configuration of the on-vehicle radar device 500 of FIG. 5 described above, the driving devices (1 to n) 711 to 721 and the radio wave reflectors 712 to 722 are included in the signal processing unit of the on-vehicle radar device 700. It is characterized in that it operates independently from the processing result 109. The difference from Example 2 of FIG. 5 by this is demonstrated.

本発明の実施例3による車載用レーダ装置700では、車載用レーダ装置700のターゲット検知状況に関わらずに、駆動装置711〜721を一定時間間隔で繰り返し動作させる。これに伴い電波反射器712〜722は、車載用レーダ装置700の正面方向を一定時間間隔で、一定の範囲内(走査角度範囲)を走査する。   In the on-vehicle radar device 700 according to the third embodiment of the present invention, the driving devices 711 to 721 are repeatedly operated at regular time intervals regardless of the target detection status of the on-vehicle radar device 700. Accordingly, the radio wave reflectors 712 to 722 scan the front direction of the in-vehicle radar device 700 within a certain range (scanning angle range) at regular time intervals.

なお、駆動装置711〜721、および電波反射器712〜722の繰り返し動作周期、走査角度範囲などは、使用するアプリケーションに応じて任意に設定が可能である。   In addition, the repetition operation period of the drive apparatuses 711-721 and the electromagnetic wave reflectors 712-722, a scanning angle range, etc. can be arbitrarily set according to the application to be used.

図8は、本発明の実施例4による車載用レーダ装置800のブロック構成図である。   FIG. 8 is a block diagram of an in-vehicle radar device 800 according to the fourth embodiment of the present invention.

本実施例は、前述の図5の実施例2の車載用レーダ装置500の構成と比較した場合、駆動装置811〜812と電波反射器813〜814を組み合わせた電波反射装置810が、車載用レーダ装置800とは別体となっていることに特徴がある。電波反射装置810内の各駆動装置811〜812は、車載用レーダ装置800内の信号処理部809からの指令によって制御される。   In the present embodiment, when compared with the configuration of the on-vehicle radar device 500 of the second embodiment of FIG. 5 described above, the radio wave reflection device 810 in which the drive devices 811 to 812 and the radio wave reflectors 813 to 814 are combined is an on-vehicle radar. It is characterized in that it is separate from the device 800. Each of the driving devices 811 to 812 in the radio wave reflection device 810 is controlled by a command from the signal processing unit 809 in the in-vehicle radar device 800.

この実施例によれば、電波反射装置810を、車両の任意の場所に取り付けることが可能となる。   According to this embodiment, the radio wave reflection device 810 can be attached to any place of the vehicle.

図9は、本発明の実施例2または実施例3による車載用レーダ装置の車両への取り付けの一例図である。本車両900は、後方監視用に車載用レーダ装置910を搭載している。また、車載用レーダ装置910とは別体となった電波反射装置921、922を、図に示すような車両後方左右のリアバンパー内に取り付けている。   FIG. 9 is an example of attachment of the in-vehicle radar device according to the second or third embodiment of the present invention to a vehicle. The vehicle 900 includes an in-vehicle radar device 910 for rear monitoring. In addition, radio wave reflection devices 921 and 922 that are separate from the in-vehicle radar device 910 are mounted in rear bumpers on the left and right sides of the vehicle as shown in the figure.

この実施例によれば、他レーダ装置から見た場合に信号強度が低下することを防ぐとともに、車両斜め後方での反射断面積を確保することが可能となる。   According to this embodiment, it is possible to prevent the signal intensity from being lowered when viewed from another radar apparatus, and to secure a reflection cross-sectional area obliquely behind the vehicle.

上述の実施例では、2周波CW方式を例にして記述したが、例えば、電波の周波数を時間的に三角形に変調するFMCW方式など他の変調方式でも同様の効果が得られる。また、振幅比較モノパルス方式を例にして記述したが、例えば、位相比較モノパルス方式やメカニカルスキャン方式などの他の角度検知方式でも同様の効果が得られる。さらに、76GHz帯に関して記述したが、他の周波数帯においても同様の効果が得られる。   In the above-described embodiment, the two-frequency CW system is described as an example, but the same effect can be obtained by other modulation systems such as an FMCW system that modulates the frequency of radio waves into a triangle in terms of time. Although the amplitude comparison monopulse method has been described as an example, the same effect can be obtained by other angle detection methods such as a phase comparison monopulse method and a mechanical scan method. Furthermore, although the 76 GHz band has been described, the same effect can be obtained in other frequency bands.

以上説明した本発明の実施例によれば、自車両でターゲットとの衝突回避動作が不十分な場合に、他レーダ装置に自車両の存在を認知させることにより、事故に巻き込まれる可能性を低減することができる。   According to the embodiment of the present invention described above, when the collision avoidance operation with the target is insufficient in the own vehicle, the possibility of being involved in an accident is reduced by making the other radar apparatus recognize the existence of the own vehicle. can do.

本発明の実施例1による車載用レーダ装置のブロック構成図。1 is a block configuration diagram of an in-vehicle radar device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1における信号処理部の処理ルーチンのフローチャート。The flowchart of the process routine of the signal processing part in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における車載用レーダ装置のターゲット検知状況一例図。1 is a diagram illustrating an example of a target detection status of an in-vehicle radar device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1における電波反射器112の形状の一例図。An example figure of the shape of radio wave reflector 112 in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2による車載用レーダ装置500のブロック構成図。The block block diagram of the vehicle-mounted radar apparatus 500 by Example 2 of this invention. 本発明の実施例2による信号処理部が実行するルーチンのフローチャート。The flowchart of the routine which the signal processing part by Example 2 of this invention performs. 本発明の実施例3による車載用レーダ装置700のブロック構成図。The block block diagram of the vehicle-mounted radar apparatus 700 by Example 3 of this invention. 本発明の実施例4による車載用レーダ装置800のブロック構成図。The block block diagram of the vehicle-mounted radar apparatus 800 by Example 4 of this invention. 本発明の一実施例による車載用レーダ装置の車両への取り付けの一例図。An example figure of attachment to a vehicle of an in-vehicle radar device by one example of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100,500,700,800,910…車載用レーダ装置、101…変調処理部、102…信号発生装置、103…送信アンテナ、104,105…受信アンテナ、106…ミキサ、107…復調処理部、108…A/Dコンバータ、109,509,809…信号処理部、110…報知装置、111,511,711〜721,811〜812…駆動装置、112〜512,712〜722,813〜814…電波反射器(リフレクタ)、810,921,922…電波反射装置、301…ビーム範囲、302,303…ターゲット、304…静止物、900…車両。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,500,700,800,910 ... Vehicle-mounted radar apparatus, 101 ... Modulation processing part, 102 ... Signal generation apparatus, 103 ... Transmission antenna, 104, 105 ... Reception antenna, 106 ... Mixer, 107 ... Demodulation processing part, 108 ... A / D converter, 109,509,809 ... Signal processing unit, 110 ... Notification device, 111,511,711-721,811-812 ... Drive device, 112-512,712-722,813-814 ... Radio wave reflection Reflector, 810, 921, 922 ... Radio wave reflection device, 301 ... Beam range, 302, 303 ... Target, 304 ... Stationary object, 900 ... Vehicle.

Claims (11)

自車の周りに向かって送信波を送信する送信手段と、この送信によりターゲットから反射されてくる反射波を受信する受信手段と、この受信手段が受信した反射波に基づいてターゲットとの距離や相対速度を演算する演算手段を備えた車載用レーダ装置において、旋回可能で、外部からの送信波を反射する反射手段と、この反射手段を旋回駆動する駆動手段を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。   A transmission means for transmitting a transmission wave toward the periphery of the vehicle, a reception means for receiving a reflected wave reflected from the target by this transmission, and a distance from the target based on the reflected wave received by the reception means; An in-vehicle radar apparatus having a calculation means for calculating a relative speed, comprising: a reflection means capable of turning and reflecting a transmission wave from the outside; and a drive means for driving the reflection means to turn. Radar equipment. 請求項1において、前記駆動手段は、自車のレーダ装置によって検出したターゲットの方向に、前記反射手段の旋回方向を設定する方向設定手段を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。   2. The in-vehicle radar device according to claim 1, wherein the driving unit includes a direction setting unit that sets a turning direction of the reflecting unit in a target direction detected by the radar device of the own vehicle. 請求項1または2において、前記駆動手段は、自車のレーダ装置によって検出した複数のターゲットの内、どのターゲットが最も衝突の可能性が高いかを判断する判断手段と、この判断手段により最も衝突の可能性が高いと判断されたターゲットの方向に、前記反射手段の旋回方向を設定する方向設定手段を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。   3. The driving means according to claim 1, wherein said driving means determines which target has the highest possibility of collision among a plurality of targets detected by the radar device of the own vehicle, and the determination means causes the most collision. An in-vehicle radar device comprising: direction setting means for setting a turning direction of the reflecting means in the direction of the target that is determined to be highly likely. 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記駆動手段は、前記反射手段を旋回駆動する旋回駆動力を出力するモータを備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。   4. The on-vehicle radar device according to claim 1, wherein the driving means includes a motor that outputs a turning driving force for turning the reflecting means. 請求項1〜4のいずれかにおいて、前記反射手段を、外部のターゲットに向けて旋回駆動していることを運転者に報知する報知手段を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。   5. The in-vehicle radar device according to claim 1, further comprising an informing unit that informs a driver that the reflecting unit is driven to turn toward an external target. 6. 請求項1〜5のいずれかにおいて、自車の前記レーダ装置によってターゲットを検出していないとき、前記反射手段の旋回方向を所定の方向に初期化設定する初期化設定手段を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。   6. The method according to claim 1, further comprising initialization setting means for initializing a turning direction of the reflecting means to a predetermined direction when a target is not detected by the radar device of the host vehicle. An on-vehicle radar device. 自車の周りに向かって送信波を送信し、この送信によりターゲットから反射されてくる反射波を受信し、この受信した反射波に基づいてターゲットとの距離や相対速度を演算する車載用レーダ装置の制御方法において、外部からの送信波を反射する反射手段を旋回させることを特徴とする車載用レーダ装置の制御方法。   An on-vehicle radar device that transmits a transmission wave toward the surroundings of the vehicle, receives a reflected wave reflected from the target by this transmission, and calculates a distance and a relative speed from the target based on the received reflected wave A control method for an in-vehicle radar device, characterized in that the reflecting means for reflecting the transmission wave from the outside is turned. 請求項7において、自車のレーダ装置によって検出したターゲットの方向に、前記反射手段の旋回方向を設定することを特徴とする車載用レーダ装置の制御方法。   8. The method of controlling an in-vehicle radar device according to claim 7, wherein the turning direction of the reflecting means is set in the direction of the target detected by the radar device of the own vehicle. 請求項7または8において、自車のレーダ装置によって検出した複数のターゲットの内、どのターゲットが最も衝突の可能性が高いかを判断し、最も衝突の可能性が高いと判断したターゲットの方向に、前記反射手段の旋回方向を設定することを特徴とする車載用レーダ装置の制御方法。   9. The method according to claim 7, wherein a target that has the highest possibility of collision among the plurality of targets detected by the radar device of the host vehicle is determined, and the direction of the target that is determined to have the highest possibility of collision is determined. A control method for an in-vehicle radar device, wherein a turning direction of the reflecting means is set. 請求項7〜9のいずれかにおいて、前記反射手段を外部のターゲットに向けて旋回駆動していることを運転者に報知することを特徴とする車載用レーダ装置の制御方法。   The method for controlling an on-vehicle radar device according to claim 7, wherein the driver is notified that the reflecting means is turning-driven toward an external target. 請求項7〜10のいずれかにおいて、自車の前記レーダ装置によってターゲットを検出していないとき、前記反射手段の旋回方向を所定の方向に初期化設定することを特徴とする車載用レーダ装置の制御方法。   The on-vehicle radar device according to any one of claims 7 to 10, wherein when the target is not detected by the radar device of the own vehicle, the turning direction of the reflecting means is initialized to a predetermined direction. Control method.
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