JP2010071856A - Radar apparatus, and method for estimating speed and travel direction of target - Google Patents
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本発明は、レーダ装置、及びターゲットの速度進行方向推定方法に関し、より特定的には、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向推定ができるレーダ装置、ターゲットの速度進行方向推定方法に関する。 The present invention relates to a radar apparatus and a target speed traveling direction estimation method, and more particularly to a radar apparatus and a target speed traveling direction estimation method capable of estimating a target speed and traveling direction with high accuracy.
従来、ターゲットの速度、及び進行方向を予測する技術として、ターゲットの捕捉所定時間後の捕捉点を衝突予測フィルタのフィルタ初期値として回帰分析することでターゲットの速度、及び進行方向を予測する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の技術では、横方向の速度成分をもって、遠方からゆっくり接近するターゲットの速度、及び進行方向を予測する場合、捕捉初期の捕捉点をフィルタ初期値として設定してしまうと、捕捉点のバラツキが大きいために収束に時間がかかる。そのため、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向の予測という点では改善の余地がある。 However, in the conventional technique, when the speed of the target that approaches slowly from a distance and the traveling direction are predicted with the velocity component in the horizontal direction, if the acquisition point of the initial acquisition is set as the initial filter value, Convergence takes time due to large variation. Therefore, there is room for improvement in terms of highly accurate target speed and prediction of the traveling direction.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされた。すなわち、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向推定ができるレーダ装置、ターゲットの速度進行方向推定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a radar apparatus capable of estimating the target speed and traveling direction with high accuracy, and a target traveling direction estimation method.
本発明の第1の局面は、ターゲットの速度、及び進行方向を推定して衝突予測を行うレーダ装置に向けられている。本発明は、ターゲットを捕捉するターゲット捕捉部と、ターゲット捕捉部が捕捉した捕捉点の中からフィルタ処理を行うためのフィルタ初期値を設定するフィルタ初期値設定部と、フィルタ初期値設定部が設定したフィルタ初期値に基づいて、フィルタ処理を行い、ターゲットの速度、及び進行方向を推定して衝突を予測する衝突予測部とを備え、フィルタ初期値設定部は、前記衝突予測部が予測した衝突するまでの時間が所定時間以下であるときの前記ターゲット捕捉部が捕捉した捕捉点をフィルタ初期値として設定する。 A first aspect of the present invention is directed to a radar apparatus that performs a collision prediction by estimating a target speed and a traveling direction. The present invention sets a target capturing unit that captures a target, a filter initial value setting unit that sets a filter initial value for performing filter processing from the capturing points captured by the target capturing unit, and a filter initial value setting unit A collision prediction unit that performs a filtering process based on the initial filter value and estimates a target speed and a traveling direction to predict a collision, and the filter initial value setting unit includes a collision predicted by the collision prediction unit. The capture point captured by the target capture unit when the time until the capture is less than or equal to the predetermined time is set as a filter initial value.
これにより、衝突近傍での捕捉点に基づいてターゲットの速度、及び進行方向を推定できるため、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向の推定ができるレーダ装置を提供することができる。 Thereby, since the target speed and the traveling direction can be estimated based on the captured points in the vicinity of the collision, it is possible to provide a radar apparatus capable of estimating the target speed and the traveling direction with high accuracy.
また、衝突予測部は、ターゲットと自車との相対距離、及び相対速度に基づいて、衝突するまでの時間を予測することが好ましい。 Moreover, it is preferable that a collision prediction part estimates the time until it collides based on the relative distance and relative speed of a target and the own vehicle.
また、衝突予測部は、ターゲットと自車の相対速度に基づいて衝突予測を行うことが好ましい。 Moreover, it is preferable that a collision prediction part performs a collision prediction based on the relative speed of a target and the own vehicle.
また、衝突予測部は、ターゲットの進行方向に基づいて衝突予測を行うことが好ましい。 Moreover, it is preferable that a collision prediction part performs collision prediction based on the advancing direction of a target.
また、衝突予測部は、フィルタ処理を行う前後で衝突予測の信頼度を変化させ、信頼度に応じて衝突予測の判断を変化させることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a collision prediction part changes the reliability of collision prediction before and after performing a filter process, and changes the judgment of collision prediction according to reliability.
また、ターゲット捕捉部はミリ波レーダであることが好ましい。 The target capturing unit is preferably a millimeter wave radar.
本発明の第2の局面は、ターゲットの速度、及び進行方向を推定するターゲットの速度進行方向推定方法に向けられている。本発明は、ターゲットを捕捉するターゲット捕捉ステップと、ターゲット捕捉ステップで捕捉した捕捉点の中からフィルタ処理を行うためのフィルタ初期値を設定するフィルタ初期値設定ステップと、フィルタ初期値設定ステップで設定したフィルタ初期値に基づいて、フィルタ処理を行い、ターゲットの速度、及び進行方向を推定して衝突を予測する衝突予測ステップとを備え、フィルタ初期値設定ステップでは、衝突予測ステップで予測した衝突するまでの時間が所定時間以下であるときの前記ターゲット捕捉ステップで捕捉した捕捉点をフィルタ初期値として設定する。 The second aspect of the present invention is directed to a target velocity traveling direction estimation method for estimating a target velocity and a traveling direction. The present invention sets a target acquisition step for acquiring a target, a filter initial value setting step for setting a filter initial value for performing filter processing from the acquisition points acquired in the target acquisition step, and a filter initial value setting step. And a collision prediction step for predicting a collision by performing a filtering process based on the initial filter value and estimating a target speed and a traveling direction. In the initial filter value setting step, the collision predicted in the collision prediction step is performed. The capture point captured in the target capture step when the time until the time is less than or equal to the predetermined time is set as a filter initial value.
これにより、衝突近傍での捕捉点に基づいてターゲットの速度、及び進行方向を推定できるため、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向の推定ができるターゲットの速度、及び進行方向推定方法を提供することができる。 Accordingly, since the target speed and the traveling direction can be estimated based on the capture point in the vicinity of the collision, the target speed and the traveling direction estimation method capable of estimating the target speed and the traveling direction with high accuracy are provided. be able to.
また、衝突予測ステップでは、ターゲットと自車との相対距離、及び相対速度に基づいて、衝突するまでの時間を予測することが好ましい。 In the collision prediction step, it is preferable to predict the time until the collision based on the relative distance and the relative speed between the target and the host vehicle.
また、衝突予測ステップでは、ターゲットと自車の相対速度に基づいて衝突予測を行うことが好ましい。 In the collision prediction step, it is preferable to perform collision prediction based on the relative speed between the target and the host vehicle.
また、衝突予測ステップでは、ターゲットの進行方向に基づいて衝突予測を行うことが好ましい。 In the collision prediction step, it is preferable to perform collision prediction based on the traveling direction of the target.
また、衝突予測ステップでは、フィルタ処理を行う前後で衝突予測の信頼度を変化させ、信頼度に応じて衝突予測の判断を変化させることが好ましい。 Further, in the collision prediction step, it is preferable that the reliability of the collision prediction is changed before and after performing the filtering process, and the determination of the collision prediction is changed according to the reliability.
また、ターゲット捕捉ステップでは、ミリ波レーダによってターゲットを捕捉することが好ましい。 In the target capturing step, it is preferable to capture the target by a millimeter wave radar.
以上説明したように、本発明によれば、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向の推定ができるレーダ装置、ターゲットの速度進行方向推定方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a radar device and a target velocity traveling direction estimation method that can estimate the target velocity and traveling direction with high accuracy.
(実施形態)
以下、本発明の実施の形態に係るレーダ装置について、図面に従って詳細に説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, a radar apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るレーダ装置100の全体構成を示すブロック図である。図1において、レーダ装置100は、ターゲット捕捉部110、フィルタ初期値設定部120、及び衝突予測部130を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a
ターゲット捕捉部110は、ミリ波レーダである。例えば、複数の素子アンテナを所定の間隔で配列したアレーアンテナであって、アレー配列の一端に位置し空間に電波を送出する送信素子アンテナを備え、電磁波であるミリ波を自車周辺に照射する。また、電波を受信する受信素子アンテナを備え、ミリ波を照射することによって自車周辺のターゲットから反射される反射波を受信する。受信した反射波に基づいて、所定時間一定の周期でターゲットを捕捉し、レーダ座標系でのターゲットの捕捉点を保持する。
The target capturing
フィルタ初期値設定部120は、ターゲット捕捉部が捕捉したレーダ座標系の捕捉点を絶対座標系に変換した捕捉点の中からフィルタ処理を行うためのフィルタ初期値を設定する。ここでは、例えばαβフィルタ処理を行うためのフィルタ初期値を設定する。
The filter initial
衝突予測部130は、ターゲットと自車との相対距離、及び相対速度に基づいて、衝突を予測する。フィルタ初期値設定部120が設定したフィルタ初期値に基づいて、フィルタ処理を行い、ターゲットの速度、及び進行方向を推定して衝突を予測する。
The
以下、本発明の実施の形態に係るレーダ装置100の動作について図2のフロー図に従って説明する。
Hereinafter, the operation of the
まず、ターゲット捕捉部110は、所定時間一定の周期でターゲットを捕捉し、その捕捉点を保持する(ステップS201)。ここでは、N個の捕捉点を保持するものとする。
First, the
次に、衝突予測部130は、ターゲット捕捉部110が捕捉して保持するN個の捕捉点に基づいて、位置微分、及びフィルタ処理により、ターゲットの速度を推定すると共に、図3に示すように、直線近似により、ターゲットの進行方向を推定して衝突予測時間を算出する(ステップS202)。ターゲットと自車との相対距離、及び相対速度、進行方向に基づいて、衝突を予測する。
Next, the
次に、フィルタ初期値設定部120は、衝突予測部130が算出した衝突予測時間が所定時間以下か否かを判定する(ステップS203)。
Next, the filter initial
ステップS203において、衝突予測部130が算出した衝突予測時間が所定時間より大きいと判定された場合、フィルタ初期値設定部120はステップS201に処理を戻す。
When it is determined in step S203 that the collision prediction time calculated by the
一方、ステップS203において、衝突予測部130が予測した衝突予測時間が所定時間以下であると判定された場合、フィルタ初期値設定部120は、そのときのターゲット捕捉部110が捕捉したターゲットの捕捉点をフィルタ初期値として設定する(ステップS204)。すなわち、衝突近傍での捕捉点をフィルタ初期値として設定する。
On the other hand, if it is determined in step S203 that the collision prediction time predicted by the
次に、衝突予測部130は、フィルタ初期値設定部120がステップS204で設定したフィルタ初期値に基づいて、フィルタ処理を行い、ターゲットの速度、及び進行方向を推定して衝突を予測する(ステップS205)。
Next, the
以上説明したように、本発明によれば、衝突近傍での捕捉点に基づいてターゲットの速度、及び進行方向を推定できるため、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向の推定ができるレーダ装置を提供することができる。なお、フィルタ処理を行う前後で衝突予測の信頼度を変化させ、信頼度に応じて衝突予測の判断を変化させる構成としてもよい。 As described above, according to the present invention, since the target speed and the traveling direction can be estimated based on the capture point in the vicinity of the collision, the radar apparatus capable of estimating the target speed and the traveling direction with high accuracy is provided. Can be provided. In addition, it is good also as a structure which changes the reliability of collision prediction before and after performing a filter process, and changes the judgment of collision prediction according to reliability.
上記実施の形態で説明した構成は、単に具体例を示すものであり、本願発明の技術的範囲を制限するものではない。本願の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。 The configuration described in the above embodiment is merely a specific example and does not limit the technical scope of the present invention. Any configuration can be employed within the scope of the effects of the present application.
本発明は、精度の高いターゲットの速度、及び進行方向の推定ができるレーダ装置等として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a radar apparatus that can estimate a target speed and a traveling direction with high accuracy.
100 レーダ装置
110 ターゲット捕捉部
120 フィルタ初期値設定部
130 衝突予測部
100
Claims (12)
ターゲットを捕捉するターゲット捕捉部と、
前記ターゲット捕捉部が捕捉した捕捉点の中からフィルタ処理を行うためのフィルタ初期値を設定するフィルタ初期値設定部と、
前記フィルタ初期値設定部が設定したフィルタ初期値に基づいて、フィルタ処理を行い、ターゲットの速度、及び進行方向を推定して衝突を予測する衝突予測部とを備え、
前記フィルタ初期値設定部は、前記衝突予測部が予測した衝突するまでの時間が所定時間以下であるときの前記ターゲット捕捉部が捕捉した捕捉点をフィルタ初期値として設定する、レーダ装置。 A radar apparatus that estimates a target's speed and traveling direction and performs collision prediction,
A target capture unit for capturing the target;
A filter initial value setting unit for setting a filter initial value for performing a filter process from the capturing points captured by the target capturing unit;
Based on the filter initial value set by the filter initial value setting unit, a filter process is performed, and a collision prediction unit that predicts a collision by estimating the speed of the target and the traveling direction,
The said filter initial value setting part is a radar apparatus which sets the capture point which the said target capture part acquired when the time until the collision which the said collision prediction part predicted is below predetermined time as a filter initial value.
ターゲットを捕捉するターゲット捕捉ステップと、
前記ターゲット捕捉ステップで捕捉した捕捉点の中からフィルタ処理を行うためのフィルタ初期値を設定するフィルタ初期値設定ステップと、
前記フィルタ初期値設定ステップで設定したフィルタ初期値に基づいて、フィルタ処理を行い、ターゲットの速度、及び進行方向を推定して衝突を予測する衝突予測ステップとを備え、
前記フィルタ初期値設定ステップでは、前記衝突予測ステップで予測した衝突するまでの時間が所定時間以下であるときの前記ターゲット捕捉ステップで捕捉した捕捉点をフィルタ初期値として設定する、ターゲットの速度進行方向推定方法。 A target speed and direction estimation method for estimating a target speed and direction of travel,
A target capture step to capture the target;
A filter initial value setting step for setting a filter initial value for performing a filter process from the capturing points captured in the target capturing step;
Based on the filter initial value set in the filter initial value setting step, a filter process is performed, and a collision prediction step of predicting a collision by estimating a target speed and a traveling direction is provided,
In the filter initial value setting step, a target velocity traveling direction is set, in which the capture point captured in the target capture step when the time until the collision predicted in the collision prediction step is a predetermined time or less is set as a filter initial value. Estimation method.
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