JP2009036626A

JP2009036626A - Object identification device and method, and vehicle equipped with object identification device

Info

Publication number: JP2009036626A
Application number: JP2007201005A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Oki; 孝彦沖
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2027-08-01
Also published as: JP5145811B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably observe a radiation amount from an object without being interfered by radio wave signals from a radar system etc. of an own vehicle or other vehicles. SOLUTION: This device includes a radio wave imaging part 200 having a plurality of radio wave receiving elements 204 for detecting the radio wave radiation amount from the object, a radiation intensity image creation part 300 for extracting information on the position etc. of the object from detection signals by the plurality of receiving elements 204, and a band demultiplex control part 205 for allowing the creation part 300 to process signals obtained by excluding signals in a specific frequency band from the detection signals of the receiving elements 204, when transmission of radio waves from radar systems is determined to be observed in the specific frequency band. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、物体から放射される電波領域での放射量を検出して、その物体の検出を行う物体識別技術、およびこの物体識別技術を用いる乗用車等の車両に関するものである。 The present invention relates to an object identification technique for detecting an amount of radiation in a radio wave region radiated from an object and detecting the object, and a vehicle such as a passenger car using the object identification technique.

乗用車等の車両に搭載される外界認識装置のうち、主に先行車などの車両を検出する装置として、レーダ装置などの反射式の観測装置が用いられている。他方、歩行者を検出する装置として、物体から放射される遠赤外線の放射強度から温度を計測し、人の体温に近い物体の検出を行う遠赤外線カメラが用いられている。
また、ミリ波等の電波領域の放射量を観測する電波イメージング装置（電波受信システム）も使用されている（例えば、特許文献１参照）。このように電波領域での物体の放射量を観測することによって、隠匿携帯した金属の検出や、霧などで視界が良くない状況において周囲の物体の存在判定あるいは識別が可能であり、現在は、セキュリティ用途や航空機の離着陸時の安全装置等として利用が為されている。
特開２００６−３２２８３３号公報 Of external recognition devices mounted on vehicles such as passenger cars, reflection-type observation devices such as radar devices are mainly used as devices for detecting vehicles such as preceding vehicles. On the other hand, as a device for detecting a pedestrian, a far-infrared camera is used that measures the temperature from far-infrared radiation intensity radiated from an object and detects an object close to a human body temperature.
In addition, a radio wave imaging device (radio wave receiving system) that observes the amount of radiation in a radio wave region such as millimeter waves is also used (see, for example, Patent Document 1). By observing the amount of radiation of objects in the radio wave area in this way, it is possible to detect the presence of hidden objects or to determine the presence or identification of surrounding objects in situations where visibility is poor due to fog, etc. It is used for security purposes and as a safety device for aircraft takeoff and landing.
JP 2006-322833 A

近年に至り自動車用レーダ装置としてミリ波レーダが普及しつつあるが、ミリ波レーダを備えた車両において、さらに電波イメージング装置を併せて装着する場合、低コスト化のため使用部品を共用または共通化し、電波イメージング装置の観測中心周波数をミリ波レーダと同じ周波数にすることが考えられる。
電波イメージング装置など受動式の放射量観測装置において、電波領域での物体からの放射量は、プランクの放射則で計算されるように微小なものである。これに対して、レーダ装置からの送信電波は、物体放射と比較して非常に大きい出力である。したがって、ミリ波レーダ装置および電波イメージング装置で使用周波数が重なると、自車両または他車両のミリ波レーダ装置からの電波の混信によって、電波イメージング装置で正確な放射量観測が行えないという問題が発生する。 In recent years, millimeter wave radar has become widespread as a radar device for automobiles. However, when a radio wave imaging device is additionally installed in a vehicle equipped with a millimeter wave radar, the components used are shared or shared for cost reduction. It is conceivable to set the observation center frequency of the radio wave imaging apparatus to the same frequency as that of the millimeter wave radar.
In a passive radiation amount observation device such as a radio wave imaging device, the radiation amount from an object in a radio wave region is very small as calculated by Planck's radiation law. On the other hand, the transmission radio wave from the radar device has a very large output compared to the object radiation. Therefore, if the operating frequencies overlap in the millimeter wave radar device and radio wave imaging device, there is a problem that radio wave imaging device cannot perform accurate radiation amount observation due to radio wave interference from the millimeter wave radar device of the own vehicle or other vehicles. To do.

電波イメージング装置において、自車両が装備しているレーダ装置との混信を抑制するためには、両装置の動作時間帯を分割して、レーダ観測と放射量観測とを交互に行うことが考えられる。しかしながら、例えばレーダ観測のための観測時間が２分の１になると、温度分解能は、観測時間の平方根に反比例して約１．４倍に悪化してしまう。また、レーダ装置側においても、検知範囲の減少や分解能の低下などが発生してしまう。さらに、動作時間帯を分割したとしても、他車両のレーダ装置については動作時間を制限することができないことから、他車両が発するレーダ波との混信には対応できないという問題がある。 In radio wave imaging equipment, in order to suppress interference with the radar equipment equipped on the host vehicle, it is conceivable to divide the operating time zone of both equipment and perform radar observation and radiation dose observation alternately. . However, for example, when the observation time for radar observation is halved, the temperature resolution is deteriorated by about 1.4 times in inverse proportion to the square root of the observation time. Further, on the radar apparatus side, a detection range is reduced and resolution is reduced. Furthermore, even if the operation time zone is divided, the operation time cannot be limited for the radar device of the other vehicle, so that there is a problem that it cannot cope with interference with the radar wave emitted by the other vehicle.

本発明の目的は、物体から放射される電波領域での放射量を検出する際に、自車両または他車両のレーダ装置等から発生される電波信号（いわゆる干渉電波）に妨害されること無く、安定して物体放射量の観測を行うことができる物体識別技術、およびこの物体識別技術を用いる車両を提供することにある。 The object of the present invention is to detect a radiation amount in a radio wave region radiated from an object without being disturbed by a radio signal (so-called interference radio wave) generated from a radar device or the like of the own vehicle or another vehicle, An object of the present invention is to provide an object identification technique capable of stably observing an object radiation amount, and a vehicle using the object identification technique.

本発明による物体識別装置は、検出対象物体から放射される電波領域での放射量を検出する電波放射量観測手段と、この電波放射量観測手段から出力される放射量検出信号に基づいて前記検出対象物体の形状情報を抽出する画像処理手段とを備えている。さらに本発明では、上記の電波放射量観測手段の観測周波数帯域を特定する観測帯域制御手段とを備えており、観測周波数帯域における特定の周波数帯域内に電波送信が観測されると判定された場合には、前記観測周波数帯域から該特定の周波数帯域を取り除く機能を果たしている。 The object identification device according to the present invention includes a radio wave radiation amount observation means for detecting a radiation amount in a radio wave region radiated from a detection target object, and the detection based on a radiation amount detection signal output from the radio wave radiation amount observation means. Image processing means for extracting shape information of the target object. The present invention further includes an observation band control means for specifying the observation frequency band of the radio wave radiation amount observation means, and when it is determined that radio wave transmission is observed within a specific frequency band in the observation frequency band Has a function of removing the specific frequency band from the observed frequency band.

本発明によれば、検出対象物体から発せられる電波放射量の観測を行うに際して、特定の周波数帯域内に検出対象物体以外からの電波が存在する場合には、観測帯域を分波する手段によって特定の周波数領域を除外して放射量観測を行うことができる。その結果として、干渉する不要な電波信号に妨害されること無く、安定した物体放射量の観測が行えるようになる。 According to the present invention, when observing the amount of radio wave emitted from the detection target object, if radio waves from other than the detection target object exist within a specific frequency band, the measurement band is specified by means for demultiplexing the observation band. The radiation amount can be observed by excluding the frequency region. As a result, a stable object radiation amount can be observed without being disturbed by unnecessary radio signals that interfere with each other.

［第１の実施形態］
図１〜図６を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態は、乗用車等の車両に搭載された物体識別装置に本発明を適用したものである。
図１（ａ）は、本実施形態に係る物体識別装置１００の構成を示すブロック図であり、図１（ａ）に示すように、物体識別装置１００は、電波イメージング部２００と、放射強度画像生成部３００と、物体認識処理部４００とを有している。また、物体識別装置１００には、物体認識処理部４００で得られた情報に基づいて車両の走行状態等の制御を行う車両制御装置５００が接続されている。 [First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the present invention is applied to an object identification device mounted on a vehicle such as a passenger car.
FIG. 1A is a block diagram illustrating a configuration of an object identification device 100 according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 1A, the object identification device 100 includes a radio wave imaging unit 200, a radiation intensity image, and the like. A generation unit 300 and an object recognition processing unit 400 are included. The object identification device 100 is connected to a vehicle control device 500 that controls the running state of the vehicle based on information obtained by the object recognition processing unit 400.

本実施形態の車両には、物体識別装置１００と並列に、レーダ測距部６５０が備えられている。レーダ測距部６５０は、ＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator）を備えたレーダ信号発生部６０２と、電力分配部（カプラ）６０３と、電波送信を行う送信アンテナ６０４と、検出対象物体から反射された電波を受信する受信アンテナ６６１と、受信アンテナ６６１から出力されたレーダ信号と電力分配部６０３からの送信電波信号とを混合するミキサ部６６２と、ミキサ部６６２から出力された信号を増幅してＩＦ信号（レーダ反射信号）を生成する増幅部６６３と、制御演算部６６０とを備えている。制御演算部６６０は、車両制御装置５００からのレーダ動作信号に応じて送信アンテナ６０４から電波を送信させることにより、検出対象物体までの距離を計測し、且つ検出対象物体から反射される電波の周波数の変化（周波数差）から物体の相対速度を計測する。その物体までの距離および相対速度は、車両制御装置５００に供給される。また、レーダ測距部６５０が動作中のときは、車両制御装置５００を介して、帯域分波制御部２０５にレーダ動作中である旨が知らされる。 The vehicle according to the present embodiment includes a radar ranging unit 650 in parallel with the object identification device 100. The radar ranging unit 650 includes a radar signal generation unit 602 having a VCO (Voltage Controlled Oscillator), a power distribution unit (coupler) 603, a transmission antenna 604 that performs radio wave transmission, and a radio wave reflected from an object to be detected. The receiving antenna 661 for receiving, the mixer unit 662 for mixing the radar signal output from the receiving antenna 661 and the transmission radio wave signal from the power distribution unit 603, and the signal output from the mixer unit 662 are amplified to an IF signal ( An amplifying unit 663 that generates a radar reflection signal) and a control arithmetic unit 660. The control calculation unit 660 measures the distance to the detection target object by transmitting a radio wave from the transmission antenna 604 according to the radar operation signal from the vehicle control device 500, and the frequency of the radio wave reflected from the detection target object The relative speed of the object is measured from the change (frequency difference). The distance to the object and the relative speed are supplied to the vehicle control device 500. When the radar ranging unit 650 is operating, the band demultiplexing control unit 205 is informed via the vehicle control device 500 that the radar is operating.

レーダ測距部６５０の送信アンテナ６０４および受信アンテナ６６１を含む部分は、図１（ｂ）に示すように、車両ＭＢのフロントバンパー１の近傍に設置されている。
物体識別装置１００において、電波イメージング部２００は、一例として図１（ｂ）に示すように、レーダ測距部６５０とほぼ対称に車両ＭＢのフロントバンパー１の近傍に設置され、車両ＭＢの前方に存在する検出対象物体からの電波領域の放射量を検出して、電波領域での放射強度信号を出力する。本実施形態による電波イメージング部２００が検出対象とする電波領域の周波数（観測周波数帯域）は、一例としてミリ波帯中の７３〜８０ＧＨｚ（波長で４．１１〜３．７５ｍｍ）であり、レーダ測距部６５０の使用する電波の周波数域（特定周波数帯域）は、一例としてその観測周波数帯域中の７６〜７７ＧＨｚである。 A portion including the transmission antenna 604 and the reception antenna 661 of the radar ranging unit 650 is installed in the vicinity of the front bumper 1 of the vehicle MB as shown in FIG.
In the object identification apparatus 100, the radio wave imaging unit 200 is installed in the vicinity of the front bumper 1 of the vehicle MB almost symmetrically with the radar ranging unit 650, as shown in FIG. The amount of radiation in the radio wave region from the detection target object to be detected is detected, and a radiation intensity signal in the radio wave region is output. As an example, the frequency (observation frequency band) of the radio wave region to be detected by the radio wave imaging unit 200 according to the present embodiment is 73 to 80 GHz (4.11 to 3.75 mm in wavelength) in the millimeter wave band. As an example, the frequency range (specific frequency band) of the radio wave used by the distance unit 650 is 76 to 77 GHz in the observed frequency band.

図１（ａ）に示した放射強度画像生成部３００は、電波イメージング部２００に含まれている複数の電波受信素子２０４からそれぞれ出力される放射強度信号と各電波受信素子２０４の配列番号とに基づいて放射強度画像を生成し、放射強度ごとに空間領域をグルーピング（分割）することにより、物体が存在する領域（空間位置および形状）の情報ならびに物体からの放射量の情報を抽出し、抽出された情報を物体認識処理部４００に出力する。物体認識処理部４００は、放射強度画像生成部３００から出力された物体の空間位置、形状、および放射量の情報から、車両前方に存在する物体の識別を行い、識別結果を車両制御装置５００に出力する。 The radiation intensity image generation unit 300 illustrated in FIG. 1A is configured to generate a radiation intensity signal output from each of the plurality of radio wave receiving elements 204 included in the radio wave imaging unit 200 and an array number of each radio wave receiving element 204. Generates a radiation intensity image based on this, and groups (divides) the spatial area for each radiation intensity to extract and extract information on the area where the object exists (spatial position and shape) and information on the amount of radiation from the object The information is output to the object recognition processing unit 400. The object recognition processing unit 400 identifies an object existing ahead of the vehicle from the information on the spatial position, shape, and radiation amount of the object output from the radiation intensity image generation unit 300, and sends the identification result to the vehicle control device 500. Output.

図２は、図１（ａ）に示した電波イメージング部２００の構成を示す図であり、図２において、電波イメージング部２００は、検出対象物体からの電波領域の放射を収束させる誘電体レンズ部２０１と、誘電体レンズ部２０１により収束された電波を受信するアンテナならびに電波放射量を検出する電波受信素子２０４をマトリックス状に配置した受信アレイ部２０２と、受信アレイ部２０２で受信される周波数帯域を制御する帯域分波制御部２０５と、受信アレイ部２０２で観測された放射量を周波数帯域毎に記憶して強度比較処理を行う信号記憶演算部２０３とから構成されている。 2 is a diagram showing the configuration of the radio wave imaging unit 200 shown in FIG. 1A. In FIG. 2, the radio wave imaging unit 200 is a dielectric lens unit that converges the radiation in the radio wave region from the detection target object. 201, an antenna that receives radio waves converged by the dielectric lens unit 201, a reception array unit 202 in which radio wave receiving elements 204 that detect radio wave radiation are arranged in a matrix, and a frequency band received by the reception array unit 202 Is composed of a band demultiplexing control unit 205 for controlling the intensity and a signal storage calculation unit 203 for storing the radiation amount observed by the receiving array unit 202 for each frequency band and performing an intensity comparison process.

図３は、受信アレイ部２０２を構成する一つの電波受信素子２０４の構成を示す。この図３において、前方のある方向の物体から放射された電磁波が誘電体レンズ２０１で集光され、電波受信素子２０４で受信される。電波受信素子２０４は、受信アンテナ２０６と、高周波増幅器（ＲＦアンプ）２０８と、信号分波器２０９と、検波器２０７と、電力増幅器（ＤＣアンプ）２１０とから構成されている。電波受信素子２０４は観測周波数帯域に整合されたものとなっており、物体から放射される電磁波中のその観測周波数帯域の放射強度信号を出力する。 FIG. 3 shows a configuration of one radio wave receiving element 204 constituting the receiving array unit 202. In FIG. 3, electromagnetic waves radiated from an object in a certain direction ahead are collected by a dielectric lens 201 and received by a radio wave receiving element 204. The radio wave receiving element 204 includes a receiving antenna 206, a high frequency amplifier (RF amplifier) 208, a signal demultiplexer 209, a detector 207, and a power amplifier (DC amplifier) 210. The radio wave receiving element 204 is matched with the observation frequency band, and outputs a radiation intensity signal of the observation frequency band in the electromagnetic wave radiated from the object.

信号分波器２０９は、図２に示した帯域分波制御部２０５からのレーダ帯域分波制御信号を受けて、図５に示すように、通過帯域を、観測周波数帯域の全域（７３〜８０ＧＨｚ）よりなる通過帯域Ａ（全域通過）と、その全域から図１（ａ）のレーダ測距部６５０が使用する特定周波数帯域（７６〜７７ＧＨｚ）を遮断した通過帯域Ｂ，Ｂ’（特定帯域遮断）とに切り替えることができる。 Upon receiving the radar band demultiplexing control signal from the band demultiplexing control unit 205 shown in FIG. 2, the signal demultiplexer 209 converts the pass band into the entire observation frequency band (73 to 80 GHz) as shown in FIG. ) And pass bands B and B ′ (specific band cut-off) obtained by blocking the specific frequency band (76 to 77 GHz) used by the radar ranging unit 650 of FIG. ) And can be switched to.

図４は、図３に示した信号分波器２０９の一例を示す。この図４において、信号分波器２０９は、誘電体線路の伝送線路中に、高速スイッチング素子の一例としてのＰＩＮ型のダイオードＤＩ１，ＤＩ２を介して、遮断中心周波数（ここでは７６．５ＧＨｚ）の４分の１波長の線路長で構成された方向性結合器ＤＣを組み込み、遮断信号の出力端を５０Ωで終端することで、特定周波数帯域の信号を遮断する構成となっている。信号分波器２０９の通過帯域は、図４（ｂ）の表に示すように、ダイオードＤＩ１，ＤＩ２をともにオフにして方向性結合器ＤＣを非稼動にすることで、通過帯域Ａ（全域通過）に設定され、ダイオードＤＩ１，ＤＩ２をともにオンにして方向性結合器ＤＣを稼動にすることで、通過帯域Ｂ，Ｂ’（特定帯域遮断）に設定される。 FIG. 4 shows an example of the signal demultiplexer 209 shown in FIG. In FIG. 4, a signal branching filter 209 has a cutoff center frequency (here, 76.5 GHz) via PIN diodes DI1 and DI2 as examples of high-speed switching elements in a transmission line of a dielectric line. A directional coupler DC configured with a line length of a quarter wavelength is incorporated, and the output terminal of the cutoff signal is terminated at 50Ω to cut off a signal in a specific frequency band. As shown in the table of FIG. 4B, the signal demultiplexer 209 has a pass band A (all-pass) by turning off both the diodes DI1 and DI2 and disabling the directional coupler DC. ), The diodes DI1 and DI2 are both turned on and the directional coupler DC is operated, so that the passbands B and B ′ (specific band cutoff) are set.

以下に、物体からの放射について説明する。一般的に、ある温度の物体の表面からは、その温度に応じて定まった放射エネルギー（電磁波）が放射されている。物体の放射率をε、ある温度の黒体から放射されるエネルギーをＥ₀ とすると、ある温度の物体から放射されるエネルギーＥは、式（１）で表される。
Ｅ＝ε×Ｅ₀ …（１）
黒体から放射されるエネルギーについては、プランクの放射則で算出できるが、放射率は、物体の種類、表面状態および測定条件（温度、角度、波長）によって変化することが知られている。物質の放射率は、その物体が放射を吸収する割合に等しく、その物体の反射率と透過率との間には次の関係が成立する。 Hereinafter, radiation from an object will be described. Generally, radiant energy (electromagnetic waves) determined according to the temperature is radiated from the surface of an object at a certain temperature. Assuming that the emissivity of an object is ε and the energy radiated from a black body at a certain temperature is E ₀ , the energy E radiated from an object at a certain temperature is expressed by the equation (1).
E = ε × E ₀ (1)
The energy radiated from the black body can be calculated by Planck's radiation law, but it is known that the emissivity varies depending on the type of object, the surface state, and the measurement conditions (temperature, angle, wavelength). The emissivity of a substance is equal to the rate at which the object absorbs radiation, and the following relationship holds between the reflectance and transmittance of the object.

「反射率」＋「吸収（放射）率」＋「透過率」＝１ …（２）
本実施形態の物体識別装置１００は、物体からの放射を観測する受動方式であるため、物体の表面性状による影響は少なく、観測される放射量から物体の物性を識別することができる。また、車両用として、悪天候に対応することも可能である。これに対して、従来から使用されているレーダ装置などの能動方式の計測装置では、物体検出のために反射成分の検出を行っているが、反射成分は物体の物性にはあまり依存せず、物体の表面性状などが大きく影響するため、検出される反射量から物体を特定することは難しい。 “Reflectance” + “Absorption (radiation)” + “Transmittance” = 1 (2)
Since the object identification device 100 according to the present embodiment is a passive system that observes radiation from an object, the influence of the surface property of the object is small, and the physical property of the object can be identified from the amount of radiation observed. Moreover, it is also possible to cope with bad weather for vehicles. On the other hand, in active measurement devices such as radar devices that have been used in the past, the reflection component is detected for object detection, but the reflection component does not depend much on the physical properties of the object, It is difficult to specify the object from the detected reflection amount because the surface property of the object has a great influence.

ただし、物体放射は微小な信号であるため、感度を向上させるためには、観測周波数帯域を広帯域化（例えば、数ＧＨｚ程度に）する必要がある。しかしながら、本実施形態においては、図１（ａ）に示した電波イメージング部２００の観測周波数帯域を７３〜８０ＧＨｚに広帯域化した結果、その帯域中に自車両のレーダ測距部６５０が使用する特定帯域（７６〜７７ＧＨｚ）が含まれている。そこで、図３の信号分波器２０９を用いることにより、レーダ測距部６５０から発射された電波と、検出対象物体からの放射とを分別して観測している。 However, since object radiation is a minute signal, it is necessary to widen the observation frequency band (for example, about several GHz) in order to improve sensitivity. However, in the present embodiment, as a result of widening the observation frequency band of the radio wave imaging unit 200 shown in FIG. 1A to 73 to 80 GHz, the identification used by the radar ranging unit 650 of the own vehicle in that band. A band (76 to 77 GHz) is included. Therefore, by using the signal demultiplexer 209 in FIG. 3, the radio wave emitted from the radar distance measuring unit 650 and the radiation from the detection target object are separately observed.

電波イメージング部２００の観測周波数帯域を自車両のレーダ測距部６５０、または他車両のレーダ装置等の他の機器が使用する周波数帯域から大きく離すことも考えられるが、低コスト化のための高周波部品の共用（共通化）や装置の小型化を考えると、電波イメージング部２００の観測周波数帯域をレーダ装置で使用する帯域と同じ周波数帯域とすることが実用的である。 Although it is conceivable that the observation frequency band of the radio wave imaging unit 200 is greatly separated from the frequency band used by the radar ranging unit 650 of the own vehicle or other equipment such as a radar device of another vehicle, a high frequency for cost reduction Considering sharing of components (commonization) and downsizing of the apparatus, it is practical to set the observation frequency band of the radio wave imaging unit 200 to the same frequency band as that used in the radar apparatus.

次に、図５を参照して、図１（ａ）に示した電波イメージング部２００の観測周波数帯域と、自車両に搭載されているレーダ測距部６５０の特定周波数帯域との干渉対策の基本的な動作を説明する。通常、レーダ測距部６５０が動作していない状態（レーダ信号が無い状態）では、図５の上段に示すように、電波イメージング部２００の観測周波数帯域の全域の通過帯域Ａで放射量観測を行う。一方、レーダ測距部６５０が動作している状態（レーダ信号が有る状態）では、図３の信号分波器２０９に対して、図２の帯域分波制御部２０５からレーダ帯域分波制御信号を供給する。このことにより、信号分波器２０９の分波動作を稼動させて、図５の下段に示すように、通過帯域Ｂ，Ｂ’で放射量観測を行う。すなわち、レーダ測距部６５０から送信された電波成分は、図４（ａ）に示した方向性結合器ＤＣの終端抵抗にて電力消費される。他方、レーダ測距部６５０から送信される電波の周波数以外の周波数領域の放射量信号は、図３の検波器２０７に入力され、物体放射量に応じた電圧値が出力される。 Next, with reference to FIG. 5, the basics of countermeasures against interference between the observation frequency band of the radio wave imaging unit 200 shown in FIG. 1A and the specific frequency band of the radar ranging unit 650 mounted on the host vehicle. A typical operation will be described. Usually, when the radar ranging unit 650 is not operating (no radar signal), the radiation amount is observed in the pass band A in the entire observation frequency band of the radio wave imaging unit 200 as shown in the upper part of FIG. Do. On the other hand, in a state where the radar ranging unit 650 is operating (a state in which there is a radar signal), the band demultiplexing control unit 205 in FIG. 2 sends a radar band demultiplexing control signal to the signal demultiplexer 209 in FIG. Supply. As a result, the demultiplexing operation of the signal demultiplexer 209 is activated, and the radiation amount is observed in the passbands B and B 'as shown in the lower part of FIG. That is, the radio wave component transmitted from the radar distance measuring unit 650 is consumed by the terminating resistor of the directional coupler DC shown in FIG. On the other hand, a radiation amount signal in a frequency region other than the frequency of the radio wave transmitted from the radar ranging unit 650 is input to the detector 207 in FIG. 3, and a voltage value corresponding to the object radiation amount is output.

自車両のレーダ測距部６５０が動作していないときであっても、観測された放射量画像が直前に観測された放射量画像と著しく異なる場合、または放射量画像において特異な放射量が観測された場合には、図３の信号分波器２０９を動作させるようにする。この場合、得られた放射量画像中の上記特異な放射量が観測された領域の変化量が帯域減少による変化量以上に変化している場合には、図１（ａ）の物体認識処理部４００において、例えば他車両のレーダ装置等から特定周波数帯域の信号が送信されたと判定して、信号分波器２０９を稼動させて特定周波数帯域の信号を遮断するように制御する。 Even when the radar ranging unit 650 of the host vehicle is not operating, the observed radiation image is significantly different from the radiation image observed immediately before, or a specific radiation amount is observed in the radiation image. If so, the signal demultiplexer 209 of FIG. 3 is operated. In this case, when the change amount of the region in which the specific radiation amount is observed in the obtained radiation amount image changes more than the change amount due to the band reduction, the object recognition processing unit in FIG. In 400, for example, it is determined that a signal in a specific frequency band is transmitted from a radar device or the like of another vehicle, and the signal demultiplexer 209 is operated so as to block the signal in the specific frequency band.

図２において、電波受信素子２０４の放射強度信号から特定周波数帯域の信号を遮断した際には、観測周波数帯域幅の減少に伴う感度劣化を考慮して、信号記憶演算部２０３においてその受信信号（放射量強度）の補正を行うようにすることで、放射量による物体物性の判定基準を統一できる。具体的に、検出される放射量強度は、観測帯域幅の平方根に反比例するため、例えば観測帯域が２０％減少した場合には、観測放射量強度に約１．１２倍（＝１／（１−０．２）^1/2 ）の補正を行うようにする。 In FIG. 2, when a signal in a specific frequency band is cut off from the radiation intensity signal of the radio wave receiving element 204, the signal storage calculation unit 203 takes the received signal ( By correcting the (radiation intensity), it is possible to unify the criteria for determining object physical properties based on the radiation. Specifically, since the detected radiation intensity is inversely proportional to the square root of the observation bandwidth, for example, when the observation bandwidth is reduced by 20%, the observed radiation intensity is approximately 1.12 times (= 1 / (1). -0.2) Perform ^1/2 ) correction.

次に、図６のフローチャートを参照して、本実施形態の物体識別装置１００による物体識別処理の動作手順を説明する。この場合、一例として、図１（ａ）のレーダ測距部６５０が動作しているか否かの情報は、車両制御装置５００から帯域分波制御部２０５に供給される。動作を開始すると、ステップＳ１で、帯域分波制御部２０５は、自車両のレーダ測距部６５０が特定周波数帯域における電波送信を行っているか否かを判定し、送信しているのであればステップＳ２に進み、送信していなければステップＳ３に進む。ステップＳ２では、帯域分波制御部２０５が図３の信号分波器２０９を動作させて、電波イメージング部２００で上記特定周波数帯域を除去した観測帯域で放射量観測を行い、ステップＳ４に進む。なお、自車両のレーダ測距部６５０が動作していないときであっても、観測された放射量画像が直前に観測された放射量画像と著しく異なる場合、または放射量画像において特異な放射量が観測された場合には、図３の信号分波器２０９を動作させるようにする。この場合、得られた放射量画像中の上記特異な放射量が観測された領域の変化量が帯域減少による変化量以上に変化している場合には、図１（ａ）の物体認識処理部４００において、例えば他車両のレーダ装置等から特定周波数帯域の信号が送信されたと判定して、信号分波器２０９を稼動させて特定周波数帯域の信号を遮断するように制御する。 Next, an operation procedure of object identification processing by the object identification device 100 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In this case, as an example, information on whether or not the radar ranging unit 650 in FIG. 1A is operating is supplied from the vehicle control device 500 to the band demultiplexing control unit 205. When the operation starts, in step S1, the band demultiplexing control unit 205 determines whether or not the radar ranging unit 650 of the own vehicle is transmitting radio waves in a specific frequency band. Proceed to S2, and if not transmitting, proceed to Step S3. In step S2, the band demultiplexing control unit 205 operates the signal demultiplexer 209 in FIG. 3, and the radio wave imaging unit 200 performs radiation amount observation in the observation band from which the specific frequency band is removed, and the process proceeds to step S4. Even when the radar ranging unit 650 of the own vehicle is not operating, the observed radiation amount image is significantly different from the radiation image observed immediately before, or a specific radiation amount in the radiation image. Is observed, the signal demultiplexer 209 in FIG. 3 is operated. In this case, when the change amount of the region in which the specific radiation amount is observed in the obtained radiation amount image changes more than the change amount due to the band reduction, the object recognition processing unit in FIG. In 400, for example, it is determined that a signal in a specific frequency band is transmitted from a radar device or the like of another vehicle, and the signal demultiplexer 209 is operated so as to block the signal in the specific frequency band.

ステップＳ３では電波イメージング部２００で観測周波数帯域の全域で放射量観測を行い、放射強度画像生成部３００で生成された放射強度画像の情報（空間位置、形状、および放射量の情報）を物体認識処理部４００に出力してステップＳ５に進む。ステップＳ５では、物体認識処理部４００において、１回前の検出ループで得られた放射強度画像の情報と今回の検出ループで得られた放射強度画像の情報との比較（時系列的な比較）を行い、特異な放射量が観測される特異な画素または画像領域（各電波受信素子２０４に対応）が存在しているか否かを判定し、特異な画素または画像領域が存在する場合はステップＳ６に進み、存在しない場合にはステップＳ８に進む。 In step S3, the radio wave imaging unit 200 performs radiation amount observation over the entire observation frequency band, and information on the radiation intensity image generated by the radiation intensity image generating unit 300 (spatial position, shape, and radiation amount information) is recognized as an object. It outputs to the process part 400 and progresses to step S5. In step S5, the object recognition processing unit 400 compares the information of the radiation intensity image obtained in the previous detection loop with the information of the radiation intensity image obtained in the current detection loop (time-series comparison). To determine whether or not there is a unique pixel or image region (corresponding to each radio wave receiving element 204) where a specific radiation amount is observed. If there is a unique pixel or image region, step S6 is performed. If not, the process proceeds to step S8.

ステップＳ６では、物体認識処理部４００から帯域分波制御部２０５にその特異な画素または画像領域に対応する電波受信素子２０４の配列番号の情報を送り、これに対応して帯域分波制御部２０５では当該配列番号の電波受信素子２０４の受信信号に対しては信号分波器２０９を動作させて特定周波数帯域を除去した放射量観測を行う。次のステップＳ７では、ステップＳ６で取得した放射強度画像と、ステップＳ３で取得した全観測周波数帯域での放射強度画像との比較を行い、特異な画素または画像領域での放射強度の変化量が帯域減少による変化量に等しければ、ステップＳ８に進み、等しくなければステップＳ４に進む。 In step S6, the object recognition processing unit 400 sends the information of the array element number of the radio wave receiving element 204 corresponding to the specific pixel or image region to the band demultiplexing control unit 205, and the band demultiplexing control unit 205 corresponding thereto. Then, with respect to the reception signal of the radio wave receiving element 204 having the array number, the signal demultiplexer 209 is operated to observe the radiation amount with the specific frequency band removed. In the next step S7, the radiation intensity image acquired in step S6 is compared with the radiation intensity image in the entire observation frequency band acquired in step S3, and the amount of change in the radiation intensity in a specific pixel or image region is determined. If it is equal to the amount of change due to the band reduction, the process proceeds to step S8, and if not equal, it proceeds to step S4.

ステップＳ８では、物体認識処理部４００は、ステップＳ３で得られた全観測周波数帯域の放射強度画像から物体識別を行い、ステップＳ９に進む。ステップＳ４では、信号記憶演算部２０３において、観測帯域の減少による放射強度の変化分を補正した放射強度信号を放射強度画像生成部３００に出力し、放射強度画像生成部３００から出力される放射強度画像の情報（物体の空間位置、形状、および放射量の情報）を用いて物体認識処理部４００が物体識別を行い、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、物体認識処理部４００により認識した物体の認識結果を車両制御装置５００（車両ＣＰＵ）に出力し、動作を終了する。 In step S8, the object recognition processing unit 400 performs object identification from the radiation intensity images of all observation frequency bands obtained in step S3, and proceeds to step S9. In step S 4, the signal storage calculation unit 203 outputs a radiation intensity signal obtained by correcting the change in the radiation intensity due to the decrease in the observation band to the radiation intensity image generation unit 300, and the radiation intensity output from the radiation intensity image generation unit 300. The object recognition processing unit 400 performs object identification using image information (information on the spatial position, shape, and radiation amount of the object), and the process proceeds to step S9. In step S9, the recognition result of the object recognized by the object recognition processing unit 400 is output to the vehicle control device 500 (vehicle CPU), and the operation ends.

本実施形態の物体識別装置１００によれば、以下の作用効果を有する。
（１）物体識別装置１００は、物体から放射される電波領域での放射量を検出する複数の電波受信素子２０４を有する電波イメージング部２００と、その複数の電波受信素子２０４からの検出信号よりその物体の空間位置および形状の情報を抽出する放射強度画像生成部３００と、電波受信素子２０４の観測周波数帯域を分波する信号分波器２０９と、その観測周波数帯域内の特定周波数帯域内にレーダ測距部６５０または他車両のレーダ装置等の機器からの電波送信が観測されると判定された場合（図６のステップＳ１またはＳ５）に、信号分波器２０９によって電波受信素子２０４の検出信号からその特定周波数帯域の信号を除いて得られる信号（図６のステップＳ２またはＳ６）を放射強度画像生成部３００に処理させる帯域分波制御部２０５とを備えている。 The object identification device 100 according to the present embodiment has the following operational effects.
(1) The object identification device 100 includes a radio wave imaging unit 200 having a plurality of radio wave receiving elements 204 for detecting an amount of radiation in a radio wave region radiated from an object, and detection signals from the radio wave receiving elements 204. A radiation intensity image generation unit 300 that extracts information on the spatial position and shape of an object, a signal demultiplexer 209 that demultiplexes the observation frequency band of the radio wave receiving element 204, and a radar within a specific frequency band within the observation frequency band When it is determined that radio wave transmission from the distance measuring unit 650 or a device such as a radar device of another vehicle is observed (step S1 or S5 in FIG. 6), the signal demultiplexer 209 detects the detection signal of the radio wave receiving element 204. Demultiplexing control for causing the radiation intensity image generation unit 300 to process a signal (step S2 or S6 in FIG. 6) obtained by removing the signal in the specific frequency band from And a 205.

したがって、物体からの電波領域での放射量を検出する受動式の物体識別装置において、その特定周波数帯域内でレーダ測距部６５０または他車両のレーダ装置等の機器からの電波送信が存在する場合には、信号分波器２０９によってその特定周波数領域を除外して放射量観測を行うようにすることで、その機器からの電波信号に妨害されること無く、安定した物体放射量の観測が行えるようになる。 Accordingly, in a passive object identification device that detects the amount of radiation in the radio wave region from an object, radio wave transmission from a device such as a radar ranging unit 650 or a radar device of another vehicle exists within the specific frequency band. The signal demultiplexer 209 excludes the specific frequency region and performs the radiation amount observation, so that the stable object radiation amount can be observed without being disturbed by the radio signal from the device. It becomes like this.

（２）信号分波器２０９によって電波受信素子２０４の検出信号からその特定周波数帯域の信号を除いた場合、図６のステップＳ４において、その観測周波数帯域の減少に伴う検出信号の強度の補正を行う信号記憶演算部２０３を備えている。このように観測周波数帯域の減少に伴う放射量観測値の補正を行うことで、放射量による物体判断基準を統一でき、正確にかつ安定に物体認識を行うことができる。 (2) When the signal demultiplexer 209 removes the signal in the specific frequency band from the detection signal of the radio wave receiving element 204, in step S4 in FIG. 6, the detection signal intensity is corrected in accordance with the decrease in the observed frequency band. A signal storage operation unit 203 is provided. By correcting the radiation amount observation value accompanying the decrease in the observation frequency band in this way, the object judgment standard based on the radiation amount can be unified, and the object recognition can be performed accurately and stably.

（３）本実施形態の車両は、物体識別装置１００を備えており、その特定周波数帯域内で電波送信を行う機器は、自車両に備えられたレーダ測距部６５０または他車両に備えられたレーダ装置を含んでいる。したがって、これらのレーダ装置が動作していても、物体識別装置１００で安定した物体認識を行うことができる。
上記の実施形態では特定周波数帯域を遮断するために、図３の方向性結合器を用いる信号分波器２０９を示したが、信号分波器２０９の代わりに帯域除去フィルタまたはノッチフィルタを用いてもよい。 (3) The vehicle of the present embodiment includes the object identification device 100, and the device that performs radio wave transmission within the specific frequency band is included in the radar ranging unit 650 included in the host vehicle or another vehicle. Includes radar equipment. Therefore, even if these radar devices are operating, the object recognition device 100 can perform stable object recognition.
In the above embodiment, the signal demultiplexer 209 using the directional coupler of FIG. 3 is shown in order to cut off a specific frequency band. However, a band elimination filter or a notch filter is used instead of the signal demultiplexer 209. Also good.

さらに、信号分波器２０９の代わりに、図７に示すように、電力分配器（カプラ：ＣＰＬ）２１１の出力側に、観測周波数帯域内における上側の周波数領域の信号を通す高域通過フィルタ２１２と、下側の周波数領域の信号を通す低域通過フィルタ２１３とを並列接続したフィルタ回路を設け、遮断動作制御時にはフィルタ２１２および２１３の出力を加算しても良い。
［第２の実施形態］
次に、図８〜図１２を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、物体識別装置１００とレーダ測距部６５０とは完全に分離されており、電波イメージング部２００内に信号分波器２０９を設けて特定周波数帯域の信号を除去していた。本実施形態では、信号分波器で分波された信号を利用することによって、電波イメージング部２００自体を自車レーダ信号の受信系として併用する。以下、図８および図９において、図１（ａ）および図３に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。同様に、図１２のフローチャートにおいて、図６のフローチャートに対応するステップには同一符号を付してその詳細な説明を省略する。 Furthermore, instead of the signal demultiplexer 209, as shown in FIG. 7, a high-pass filter 212 that passes a signal in the upper frequency region in the observation frequency band to the output side of the power distributor (coupler: CPL) 211. And a low-pass filter 213 that passes a signal in the lower frequency domain may be provided in parallel, and the outputs of the filters 212 and 213 may be added during the cutoff operation control.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the object identification device 100 and the radar ranging unit 650 are completely separated, and a signal demultiplexer 209 is provided in the radio wave imaging unit 200 to remove signals in a specific frequency band. . In the present embodiment, the radio wave imaging unit 200 itself is used together as a receiving system for the own vehicle radar signal by using the signal demultiplexed by the signal demultiplexer. Hereinafter, in FIG. 8 and FIG. 9, the same code | symbol is attached | subjected to the part corresponding to FIG. 1 (a) and FIG. 3, and the detailed description is abbreviate | omitted. Similarly, in the flowchart of FIG. 12, steps corresponding to those in the flowchart of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図８は、本実施形態に係る物体識別装置１００Ａの構成を示すブロック図であり、図８に示すように、物体識別装置１００Ａは、電波イメージング部２００と、放射強度画像生成部３００と、物体認識処理部４００と、レーダ信号送信部６００と、レーダ信号演算部７００とを有している。物体識別装置１００Ａが、図１（ａ）の物体識別装置１００と異なる部分は、電波イメージング部２００の受信アレイ部２０２を構成する電波受信素子２０４Ａの構成と、レーダ信号送信部６００およびレーダ信号演算部７００を備えている点である。 FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the object identification device 100A according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 8, the object identification device 100A includes a radio wave imaging unit 200, a radiation intensity image generation unit 300, and an object. It has a recognition processing unit 400, a radar signal transmission unit 600, and a radar signal calculation unit 700. The object identification device 100A is different from the object identification device 100 in FIG. 1A in that the configuration of the radio wave receiving element 204A constituting the reception array unit 202 of the radio wave imaging unit 200, the radar signal transmission unit 600, and the radar signal calculation. This is the point that the unit 700 is provided.

図８において、レーダ信号送信部６００は、レーダ信号を車両前方の空間に送信する装置であり、車両制御装置５００からのレーダ動作信号を受けるレーダ送信駆動部６０１と、レーダ信号を発生する信号発生器６０２と、レーダ信号を送信アンテナ６０４に向かう信号と電波受信素子２０４Ａに出力されるＬＯ信号（送信電波信号）との２つに電力分配する電力分配部（カプラ）６０３と、送信アンテナ６０４とで構成される。前方の物体からの電波領域の放射およびその物体で反射したレーダ波は、電波イメージング部２００の誘電体レンズ部２０１を通して複数の電波受信素子２０４Ａで受信される。 In FIG. 8, a radar signal transmission unit 600 is a device that transmits a radar signal to a space ahead of the vehicle, a radar transmission drive unit 601 that receives a radar operation signal from the vehicle control device 500, and a signal generation that generates a radar signal. 602, a power distribution unit (coupler) 603 that distributes the power of the radar signal into two signals, a signal directed to the transmission antenna 604 and an LO signal (transmission radio signal) output to the radio wave receiving element 204A, and a transmission antenna 604 Consists of. The radio wave radiation from the object in front and the radar wave reflected by the object are received by the plurality of radio wave receiving elements 204A through the dielectric lens unit 201 of the radio wave imaging unit 200.

図９は、図８に示した一つの電波受信素子２０４Ａの構成を示し、この図９において、電波受信素子２０４Ａは、受信アンテナ２０６と、高周波増幅器２０８と、信号分波器２０９Ａと、検波器２０７と、電力増幅器２１０と、ミキサ部２１４と、ＩＦアンプ２１５とから構成されている。電波受信素子２０４Ａは観測周波数帯域に整合されたものとなっており、物体から放射される電磁波中の整合された観測周波数帯域の放射強度信号を出力する。信号分波器２０９Ａは、図８に示した帯域分波制御部２０５からの制御信号（レーダ動作信号）を受けて、図１１に示すように、放射量観測に使用する通過帯域を、観測周波数帯域の全域（７３〜８０ＧＨｚ）よりなる通過帯域Ａ（全域通過）と、その全域から図８のレーダ信号送信部６００が使用する特定周波数帯域（７６〜７７ＧＨｚ）を遮断した通過帯域Ｂ，Ｂ’（特定帯域遮断）とに切り替えることができる。 FIG. 9 shows the configuration of one radio wave receiving element 204A shown in FIG. 8. In FIG. 9, the radio wave receiving element 204A includes a receiving antenna 206, a high frequency amplifier 208, a signal demultiplexer 209A, and a detector. 207, a power amplifier 210, a mixer unit 214, and an IF amplifier 215. The radio wave receiving element 204A is matched to the observation frequency band, and outputs a radiation intensity signal of the matched observation frequency band in the electromagnetic wave radiated from the object. Upon receiving the control signal (radar operation signal) from the band demultiplexing control unit 205 shown in FIG. 8, the signal demultiplexer 209A converts the passband used for radiation amount observation into the observation frequency as shown in FIG. A pass band A (entire pass) consisting of the entire band (73 to 80 GHz) and pass bands B and B ′ in which the specific frequency band (76 to 77 GHz) used by the radar signal transmitter 600 of FIG. It is possible to switch to (specific band cutoff).

図９において、受信アンテナ２０６で受信された信号は、第１の実施形態と同様に、信号分波器２０９Ａおよび検波器２０７等を介して放射強度信号として図８の信号記憶演算部２０３に出力され、放射強度画像生成部３００において放射強度画像が生成される。一方、受信アンテナ２０６で受信されたレーダ信号は、高周波増幅器２０８を介して信号分波器２０９Ａで分波され、ミキサ部２１４に入力される。ミキサ部２１４では、受信されたレーダ信号と図８の電力分配部６０３で分配されたＬＯ信号とをミキシングして周波数差信号を生成し、この周波数差信号をＩＦアンプ２１５で増幅したＩＦ信号（レーダ反射信号）が、図８のレーダ信号演算部７００に出力される。 In FIG. 9, the signal received by the receiving antenna 206 is output to the signal storage arithmetic unit 203 of FIG. 8 as a radiation intensity signal via the signal demultiplexer 209A, the detector 207, etc., as in the first embodiment. Then, the radiation intensity image generation unit 300 generates a radiation intensity image. On the other hand, the radar signal received by the receiving antenna 206 is demultiplexed by the signal demultiplexer 209 A via the high frequency amplifier 208 and input to the mixer unit 214. The mixer unit 214 generates a frequency difference signal by mixing the received radar signal and the LO signal distributed by the power distribution unit 603 in FIG. 8, and an IF signal (amplified by the IF amplifier 215). Radar reflection signal) is output to the radar signal calculation unit 700 of FIG.

レーダ信号演算部７００は、レーダ信号の送信タイミングとＩＦ信号とから物体までの距離および相対速度を演算し、演算結果と受信した電波受信素子２０４Ａの配列番号とを、物体認識処理部４００に出力する。物体認識処理部４００では、放射強度画像生成部３００から出力される放射強度画像の情報に基づいて物体認識を行い、且つレーダ信号演算部７００からの距離および相対速度の情報との対応付けを行い、認識結果および認識された物体までの距離および相対速度の情報を車両制御装置５００に出力する。 The radar signal calculation unit 700 calculates the distance and relative speed from the radar signal transmission timing and the IF signal to the object, and outputs the calculation result and the received array number of the radio wave receiving element 204A to the object recognition processing unit 400. To do. The object recognition processing unit 400 performs object recognition based on the information of the radiation intensity image output from the radiation intensity image generation unit 300, and associates the information with the distance and relative speed information from the radar signal calculation unit 700. The information of the recognition result and the distance to the recognized object and the relative speed is output to the vehicle control device 500.

図１０（ａ）は、図９に示した信号分波器２０９Ａの構成例を示す。この図１０（ａ）において、信号分波器２０９Ａは、誘電体線路の伝送線路中にＰＩＮ型のダイオードＤＩ１を介して伝送線路ＤＣ１を接続し、伝送線路ＤＣ１に対してＰＩＮ型のダイオードＤＩ２，ＤＩ３を介して分波する周波数成分の中心周波数（ここでは７６．５ＧＨｚ）の４分の１波長の線路長で構成された方向性結合器ＤＣ２を組み込んで構成されている。伝送線路ＤＣ１の出力端（放射信号出力端）からの放射量信号は図９の検波器２０７に出力され、方向性結合器ＤＣ２の終端部と反射側の出力端（レーダ信号出力端）からのレーダ信号は図９のミキサ部２１４に出力される。 FIG. 10A shows a configuration example of the signal demultiplexer 209A shown in FIG. In FIG. 10A, a signal branching filter 209A has a transmission line DC1 connected to a transmission line of a dielectric line via a PIN type diode DI1, and a PIN type diode DI2, to the transmission line DC1. A directional coupler DC2 configured with a line length of a quarter wavelength of a center frequency (here, 76.5 GHz) of a frequency component to be demultiplexed via DI3 is incorporated. The radiation amount signal from the output end (radiation signal output end) of the transmission line DC1 is output to the detector 207 in FIG. 9, and is output from the terminal end of the directional coupler DC2 and the output end (radar signal output end) on the reflection side. The radar signal is output to the mixer unit 214 in FIG.

分波動作は、図１０（ｂ）に示すように、ダイオードＤＩ１をオン、ダイオードＤＩ２，ＤＩ３をオフにして、方向性結合器ＤＣ２を非稼動にすることで、図１１の通過帯域Ａ（放射量観測のみを行う全域通過）に設定され、ダイオードＤＩ１をオフ、ダイオードＤＩ２，ＤＩ３をオンにして方向性結合器ＤＣ２を稼動にすることで、図１１の通過帯域Ｂ，Ｂ’（放射量観測およびレーダ観測を同時に行う特定周波数帯域の分離検出）に設定される。なお、レーダ非動作時においても、第１の実施形態のように放射強度画像中の強度が大きい特異な画素または画像領域が存在するときには、特定周波数帯域の信号を分波して他車両のレーダ装置からのレーダ信号の有無を判定する動作に替えて、図１０（ａ）に示した信号分波器２０９Ａの方向性結合器ＤＣ２を稼動にして、図９のミキサ部２１４からのＩＦ信号の強度を直接検出することによって、他車両のレーダ装置に対するより正確な混信判定が行えるようになる。 In the demultiplexing operation, as shown in FIG. 10B, the diode DI1 is turned on, the diodes DI2 and DI3 are turned off, and the directional coupler DC2 is deactivated. 11 is set, and the diode DI1 is turned off, the diodes DI2 and DI3 are turned on, and the directional coupler DC2 is operated, so that the pass bands B and B ′ (radiation amount observation) of FIG. And separation detection of a specific frequency band in which radar observation is performed simultaneously). Even when the radar is not operating, when there is a specific pixel or image area having a high intensity in the radiation intensity image as in the first embodiment, a signal in a specific frequency band is demultiplexed to detect the radar of another vehicle. Instead of the operation of determining the presence or absence of a radar signal from the apparatus, the directional coupler DC2 of the signal demultiplexer 209A shown in FIG. 10A is activated, and the IF signal from the mixer unit 214 of FIG. By detecting the intensity directly, it is possible to perform more accurate interference determination for the radar device of another vehicle.

図１２のフローチャートを参照して、本実施形態の物体識別装置１００Ａによる物体識別動作を説明する。図１２において、放射量観測による物体認識処理については図６に示した第１の実施形態と同様であり、図６のフローチャートと異なるステップについて説明する。
動作を開始すると、図１２のステップＳ１１で図８の帯域分波制御部２０５およびレーダ送信駆動部６０１は、車両制御装置５００からの制御信号によりレーダ動作を行うか否かを判定し、レーダ動作を行う場合にはステップＳ１２に進み、レーダ動作を行わない場合にはステップＳ３に進む。ステップＳ３では、放射量観測のみを行うため、図９の信号分波器２０９Ａの放射量信号出力端の帯域を図１１の通過帯域Ａに設定し、信号分波器２０９Ａのレーダ信号出力端の帯域を図１１の通過帯域のない遮断帯域に設定し、第１の実施形態と同様に全観測周波数帯域で放射量を取得する。ステップＳ１２では、レーダ信号送信部６００からレーダ信号の送信動作を開始し、放射量観測およびレーダ観測を同時に行うため、信号分波器２０９Ａの放射量信号出力端の帯域を図１１の通過帯域Ｂ，Ｂ’に設定し、信号分波器２０９Ａのレーダ信号出力端の帯域を図１１の通過帯域Ｂ，Ｂ’間の通過帯域Ｃ（７６〜７７ＧＨｚ）に設定する。そして、図８の送信アンテナ６０４を介して前方に特定周波数帯域の信号送信を開始し、ステップＳ１３および第１の実施形態と同じステップＳ２に進む。 With reference to the flowchart of FIG. 12, the object identification operation by the object identification device 100A of the present embodiment will be described. In FIG. 12, the object recognition process by radiation amount observation is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 6, and steps different from the flowchart of FIG. 6 will be described.
When the operation starts, the band demultiplexing control unit 205 and the radar transmission drive unit 601 in FIG. 8 determine whether or not to perform the radar operation based on the control signal from the vehicle control device 500 in step S11 in FIG. When the operation is performed, the process proceeds to step S12. When the radar operation is not performed, the process proceeds to step S3. In step S3, in order to perform only radiation amount observation, the band of the radiation signal output end of the signal demultiplexer 209A in FIG. 9 is set to the pass band A in FIG. 11, and the radar signal output end of the signal demultiplexer 209A is set. The band is set to a cut-off band having no pass band in FIG. 11, and the radiation amount is acquired in the entire observation frequency band as in the first embodiment. In step S12, a radar signal transmission operation is started from the radar signal transmission unit 600, and the radiation amount observation and radar observation are simultaneously performed. Therefore, the bandwidth of the radiation signal output end of the signal demultiplexer 209A is set to the passband B in FIG. , B ′ and the band at the radar signal output end of the signal demultiplexer 209A is set to the pass band C (76 to 77 GHz) between the pass bands B and B ′ of FIG. And the signal transmission of a specific frequency band is started ahead via the transmission antenna 604 of FIG. 8, and it progresses to step S13 same as step S13 and 1st Embodiment.

ステップＳ１３では、それぞれの受信アンテナ２０６および信号分波器２０９Ａを介して受信される特定周波数帯域のレーダ信号をミキサ部２１４においてレーダ信号送信部６００からのＬＯ信号とミキシングし、ＩＦ信号を生成する。次のステップＳ１４では、レーダ信号送信部６００からのレーダ信号送信動作を停止し、次のステップＳ１５では、レーダ信号演算部７００においてＩＦ信号の解析により送信されたレーダ信号との時間遅延および周波数差（ドップラシフト）から、反射物体までの距離と相対速度とを算出する。次のステップＳ１６では、ステップＳ４で得られた放射強度画像の認識結果と、ステップＳ１５で得られた単位画素または単位画像領域（電波受信素子２０４Ａ）毎での距離および相対速度の情報との対応付けを行った後、ステップＳ９に進み、画像の認識結果と距離および相対速度の情報とを車両制御装置５００に出力して終了する。 In step S13, a radar signal in a specific frequency band received via each receiving antenna 206 and signal demultiplexer 209A is mixed with the LO signal from the radar signal transmission unit 600 in the mixer unit 214 to generate an IF signal. . In the next step S14, the radar signal transmission operation from the radar signal transmission unit 600 is stopped, and in the next step S15, the time delay and the frequency difference from the radar signal transmitted by the analysis of the IF signal in the radar signal calculation unit 700 are performed. From (Doppler shift), the distance to the reflecting object and the relative speed are calculated. In the next step S16, the correspondence between the recognition result of the radiation intensity image obtained in step S4 and the distance and relative velocity information for each unit pixel or unit image area (radio wave receiving element 204A) obtained in step S15. Then, the process proceeds to step S9, where the image recognition result and the distance and relative speed information are output to the vehicle control device 500 and the process ends.

図１２中のステップＳ４’は、ステップＳ４と同様に、特定周波数帯域を遮断した放射量の観測結果の帯域減少分を補正した物体識別処理を行った後に、ステップＳ９に向かう処理である。
このように本実施形態によれば、ステップＳ１３〜Ｓ１５のレーダ信号による距離検出ループと、ステップＳ２およびＳ４の放射量観測ループとを同時刻に、且つ同じ電波受信素子２０４Ａで行うことで、ステップＳ１６での放射強度画像と距離情報との対応付けを正確に行うことができるようになる。 Step S4 ′ in FIG. 12 is a process that proceeds to step S9 after performing the object identification process that corrects the band decrease in the observation result of the radiation amount that blocks the specific frequency band, as in step S4.
As described above, according to the present embodiment, the distance detection loop based on the radar signal in steps S13 to S15 and the radiation amount observation loop in steps S2 and S4 are performed at the same time and with the same radio wave receiving element 204A. It becomes possible to accurately associate the radiation intensity image and the distance information in S16.

この第２の実施形態の物体識別装置１００Ａによれば、第１の実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（１）図８の物体識別装置１００Ａは、特定周波数帯域内の周波数の電波の送信を行うレーダ信号送信部６００と、電波イメージング部２００の電波受信素子２０４Ａの検出信号中からレーダ信号送信部６００から送信された電波の周波数成分を受信するミキサ部２１４と、ミキサ部２１４で受信されたＩＦ信号を用いてその電波を反射した物体までの距離および相対速度を求めるレーダ信号演算部７００とをさらに備え、帯域分波制御部２０５は、レーダ信号送信部６００からその電波の送信を行っている期間に、信号分波器２０９Ａによって電波受信素子２０４Ａの検出信号からその特定周波数帯域の信号をミキサ部２１４に分波している。 According to the object identification device 100A of the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the following effects are achieved.
(1) The object identification device 100A of FIG. 8 includes a radar signal transmission unit 600 that transmits radio waves having a frequency within a specific frequency band, and a radar signal transmission unit 600 out of detection signals of the radio wave reception element 204A of the radio wave imaging unit 200. A mixer unit 214 that receives the frequency component of the radio wave transmitted from the radar, and a radar signal calculation unit 700 that obtains the distance and relative speed to the object that reflected the radio wave using the IF signal received by the mixer unit 214. The band demultiplexing control unit 205 is a mixer unit that converts the signal of the specific frequency band from the detection signal of the radio wave receiving element 204A by the signal demultiplexer 209A during the period when the radio wave transmission is performed from the radar signal transmission unit 600. Demultiplexed to 214.

したがって、同一の電波受信素子２０４Ａで放射観測と距離計測とを行うことができ、装置構成を簡素化できるとともに、物体の識別結果と距離情報との関連付けが容易に行えるようになる。
（２）本実施形態において、図１２のように放射観測とレーダ観測とを同時並列的に実行する代わりに、放射強度画像生成部３００によって物体の空間位置および形状の情報が抽出された後に、レーダ信号送信部６００による電波の送信を行い、物体からの放射量を検出した電波受信素子２０４Ａからの検出信号を用いてミキサ部２１４およびレーダ信号演算部７００によってその物体までの距離情報を求めてもよい。 Therefore, radiation observation and distance measurement can be performed by the same radio wave receiving element 204A, the apparatus configuration can be simplified, and an object identification result and distance information can be easily associated.
(2) In this embodiment, instead of simultaneously performing radiation observation and radar observation as shown in FIG. 12, after the information on the spatial position and shape of the object is extracted by the radiation intensity image generation unit 300, The radar signal transmission unit 600 transmits radio waves, and using the detection signal from the radio wave receiving element 204A that detects the radiation amount from the object, the mixer unit 214 and the radar signal calculation unit 700 obtain distance information to the object. Also good.

このように放射量観測において、放射物体があると判断された場合に、レーダ動作を行い、放射物体までの距離を検出することで、レーダ送信による電力負荷を軽減することができる。
（３）また、本実施形態において、レーダ信号送信部６００による電波の送信を行い、電波受信素子２０４Ａからの検出信号を用いてミキサ部２１４およびレーダ信号演算部７００によってその電波を反射する物体までの距離情報が求められた後に、電波イメージング部２００を動作させて、放射強度画像生成部３００によってその電波を反射する物体の位置および形状の情報を抽出してもよい。 As described above, in the radiation amount observation, when it is determined that there is a radiating object, the radar operation is performed and the distance to the radiating object is detected, thereby reducing the power load due to the radar transmission.
(3) In the present embodiment, the radar signal transmission unit 600 transmits a radio wave, and uses the detection signal from the radio wave receiving element 204A to the object that reflects the radio wave by the mixer unit 214 and the radar signal calculation unit 700. After the distance information is obtained, the radio wave imaging unit 200 may be operated, and the radiation intensity image generation unit 300 may extract information on the position and shape of the object that reflects the radio wave.

このように、レーダ動作の反射信号観測により、反射物体があると判断された場合に、放射量観測を行い、反射物体の放射量を検出し、物体の認識を行うことで、物体の認識処理負荷を軽減することができる。
なお、図９の電波受信素子２０４Ａでは、特定周波数帯域を分波するために方向性結合器を用いる信号分波器２０９Ａを用いる例を示したが、図１３に示すように、受信アンテナ２０６からの受信信号を電力分配器２１０で２つの信号に分配し、一方を帯域除去フィルタ２１６を介して検波器２０７に入力させて放射量観測を行い、他方を帯域通過フィルタ２１７を介してミキサ部２１４に入力させて、レーダ反射信号観測を行うようにしてもよい。図１３において、各フィルタ２１６，２１７の共振周波数（帯域遮断フィルタの場合は遮断中心周波数、帯域通過フィルタの場合は通過中心周波数）はレーダ装置で使用する周波数帯に整合させることとする。 In this way, when it is determined that there is a reflecting object by the reflected signal observation of the radar operation, the radiation amount is observed, the radiation amount of the reflecting object is detected, and the object is recognized. The load can be reduced.
In the radio wave receiving element 204A in FIG. 9, an example is shown in which the signal demultiplexer 209A using a directional coupler is used to demultiplex a specific frequency band. However, as shown in FIG. The received signal is distributed to two signals by the power distributor 210, one is input to the detector 207 via the band elimination filter 216, and the radiation amount is observed, and the other is mixed via the band pass filter 217. The radar reflected signal may be observed by inputting the signal into the input. In FIG. 13, the resonance frequencies of the filters 216 and 217 (the cutoff center frequency in the case of a band cutoff filter and the pass center frequency in the case of a band pass filter) are matched with the frequency band used in the radar apparatus.

上記の実施形態では、物体識別装置１００，１００Ａの観測周波数帯域と混信する他の無線機器として、７６〜７７ＧＨｚ帯で動作する自動車用レーダ装置を挙げた。しかしながら、本発明は、使用周波数帯域が既知である電波送信機器が存在する場合に、電波イメージング部２００の放射量観測を安定化するために適用できるものであり、物体識別装置の観測周波数帯域および他の無線機器の特定周波数帯域は上記の実施形態の範囲に限定されるものではない。 In the above embodiment, the automotive radar device operating in the 76 to 77 GHz band is given as another wireless device that interferes with the observation frequency band of the object identification devices 100 and 100A. However, the present invention can be applied to stabilize the radiation amount observation of the radio wave imaging unit 200 when there is a radio wave transmission device whose use frequency band is known. The specific frequency band of other wireless devices is not limited to the range of the above embodiment.

本発明の物体識別装置は、車両のみならず、船舶、航空機等にも適用できるとともに、建物の監視装置、セキュリティ用途の人物識別装置等としても適用できる。
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 object identification device of the present invention can be applied not only to a vehicle but also to a ship, an aircraft, and the like, and can also be applied to a building monitoring device, a security identification person identification device, and the like.
The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting 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.

本発明の主たる構成要素と実施形態との対応関係は次の通りである。すなわち、電波放射量観測手段は電波受信素子２０４に対応し、画像処理手段は信号記憶演算部２０３および放射強度画像生成部３００に対応し、観測帯域制御手段は帯域分波制御部２０５にそれぞれ対応する。 The correspondence between the main components of the present invention and the embodiment is as follows. That is, the radio wave radiation amount observation means corresponds to the radio wave receiving element 204, the image processing means corresponds to the signal storage calculation unit 203 and the radiation intensity image generation unit 300, and the observation band control means corresponds to the band demultiplexing control unit 205, respectively. To do.

なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。 In addition, the above description is an example to the last, Comprising: When interpreting invention, it is not limited or restrained at all by the correspondence of the description matter of said embodiment, and the description matter of a claim.

本発明の第１の実施形態による物体識別装置を示すブロック図（ａ）、および、物体識別装置が搭載された車両を示す斜視図（ｂ）である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram (a) showing an object identification device according to a first embodiment of the present invention, and a perspective view (b) showing a vehicle equipped with the object identification device. 図１（ａ）に示した電波イメージング部２００における受信アレイ部２０２等の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiving array part 202 grade | etc., In the electromagnetic wave imaging part 200 shown to Fig.1 (a). 図２に示した電波受信素子２０４の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a radio wave receiving element 204 illustrated in FIG. 2. 図３に示した信号分波器２０９の構成例を示す図（ａ）、および、信号分波器２０９の通過帯域を示す図（ｂ）である。FIG. 4A is a diagram illustrating a configuration example of the signal demultiplexer 209 illustrated in FIG. 3, and FIG. 5B is a diagram illustrating a passband of the signal demultiplexer 209. 第１の実施形態において、レーダ信号の有無に応じた電波受信素子２０４の通過帯域を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a pass band of a radio wave receiving element 204 according to the presence or absence of a radar signal in the first embodiment. 第１の実施形態の物体識別装置による物体識別動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the object identification operation | movement procedure by the object identification device of 1st Embodiment. 第１の実施形態における電波受信素子の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the electromagnetic wave receiving element in 1st Embodiment. 第２の実施形態における物体識別装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the object identification apparatus in 2nd Embodiment. 図８に示した電波受信素子２０４Ａの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electromagnetic wave receiving element 204A shown in FIG. 図９に示した信号分波器２０９Ａの構成例を示す図（ａ）、および、信号分波器２０９Ａの通過帯域を示す図（ｂ）である。FIG. 10A is a diagram illustrating a configuration example of the signal demultiplexer 209A illustrated in FIG. 9, and FIG. 10B is a diagram illustrating a passband of the signal demultiplexer 209A. 第２の実施形態において、レーダ観測のオン、オフに応じた電波受信素子２０４Ａの２つの信号出力端の通過帯域を示す図である。In 2nd Embodiment, it is a figure which shows the pass band of two signal output ends of the electromagnetic wave receiving element 204A according to ON / OFF of radar observation. 第２の実施形態による物体識別装置における物体識別動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the object identification operation | movement procedure in the object identification device by 2nd Embodiment. 第２の実施形態における電波受信素子の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the electromagnetic wave receiving element in 2nd Embodiment.

Explanation of symbols

１００，１００Ａ物体識別装置
２００電波イメージング部
２０１誘電体レンズ部
２０２受信アレイ部
２０３信号記憶演算部
２０４，２０４Ａ電波受信素子
２０５帯域分波制御部
２０６受信アンテナ
２０９，２０９Ａ信号分波器（帯域遮断器）
２１４ミキサ部
３００放射強度画像生成部
４００物体認識処理部
５００車両制御装置
６００レーダ信号送信部
６５０レーダ測距部
７００レーダ信号演算部 100, 100A Object identification device 200 Radio wave imaging unit 201 Dielectric lens unit 202 Reception array unit 203 Signal storage operation unit 204, 204A Radio wave receiving element 205 Band demultiplexing control unit 206 Receiving antenna 209, 209A Signal demultiplexer (band breaker) )
214 Mixer unit 300 Radiation intensity image generation unit 400 Object recognition processing unit 500 Vehicle control device 600 Radar signal transmission unit 650 Radar ranging unit 700 Radar signal calculation unit

Claims

Radio wave radiation observation means for detecting radiation in the radio wave area radiated from the detection target object;
Image processing means for extracting shape information of the detection target object based on a radiation amount detection signal output from the radio wave radiation amount observation means;
An observation band control means for specifying an observation frequency band of the radio wave radiation observation means,
The observation band control means removes the specific frequency band from the observation frequency band when it is determined that radio wave transmission is observed within the specific frequency band in the observation frequency band. apparatus.

The object identification device according to claim 1, further comprising:
Radio wave transmitting means for transmitting radio waves of a frequency included in the specific frequency band;
A reflection antenna that receives a reflected antenna of a radio wave transmitted from the radio wave transmission means, and that uses the reception antenna of the radio wave radiation observation means as a reference, and extracts a radar reflection signal based on a transmission signal branched from the radio wave transmission means Wave processing means;
An object identification device comprising distance information calculation means for obtaining distance information to an object reflecting the radio wave using the radar reflection signal.

In the object identification device according to claim 1 or 2, further,
An object identification apparatus comprising: a correction unit that corrects the radiation amount detection signal when the observation frequency band is reduced by the observation band control unit when the specific frequency band is excluded from the observation frequency band.

In the object identification device according to claim 2 or 3,
An object identification device characterized in that after the shape information is extracted by the image processing means, radio waves are transmitted by the radio wave transmission means, and distance information corresponding to the receiving antenna is obtained using the radar reflected signal. .

In the object identification device according to claim 2 or 3,
An object identification apparatus characterized by transmitting radio waves by the radio wave transmission means, operating the radio wave radiation amount observation means after obtaining the distance information, and extracting the shape information corresponding to the receiving antenna.

In the vehicle provided with the object identification device according to any one of claims 1 to 5,
The vehicle that transmits radio waves in the specific frequency band is a radar device provided in the host vehicle or another vehicle.

Detecting the amount of radiation in the radio wave range radiated from the object to be detected;
The step of removing the signal of the specific frequency band from the detection signal of the radiation amount when it is determined that radio wave transmission from a device other than the detection target object is observed in the specific frequency band within the observation frequency band in the detection step When,
Extracting the shape information of the detection target object based on a signal obtained by removing the signal of the specific frequency band from the radiation amount detection signal.