JP2013079890A - Radar system and object derivation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for preventing a number of components of a radar system from increasing and suppressing heat generation.SOLUTION: A detection point related to an object is derived in one signal processing period based on a first transmission wave and a second transmission wave having a prescribed period and a first reflection wave in which the first transmission wave is reflected on the object and a second reflection wave in which the second transmission wave is reflected on the object. When prescribed conditions are satisfied, the detection point is derived in one signal processing period based on the first transmission wave changed into a specified period longer than the prescribed period and the first reflection wave, and the detection point is derived in the next signal processing period based on the second transmission wave changed into the specified period and the second reflection wave. As a result, the heat generation of the radar system can be suppressed almost without delaying deriving processing for the angle of the object.

Description

本発明は、レーダ装置の物体導出に関する。   The present invention relates to object derivation of a radar apparatus.

従来、レーダ装置のアンテナから送信波を出力する際、所定周期の送信波の出力時間を比較的長くすることで、物体の導出精度を向上させていた。また、送信波が物体に反射した反射波をアンテナで受信した後に、反射波と送信波とに基づいて、レーダ装置の信号処理装置が物体の位置等を導出する。そして、物体の時間ごとに変化する位置等の情報を早いタイミングで更新するために、信号処理装置の物体導出の周期を比較的短い周期としていた。   Conventionally, when a transmission wave is output from an antenna of a radar apparatus, the output time of the transmission wave of a predetermined period is made relatively long, thereby improving the object derivation accuracy. In addition, after receiving the reflected wave, which is the transmission wave reflected from the object, by the antenna, the signal processing device of the radar apparatus derives the position of the object and the like based on the reflected wave and the transmission wave. In order to update information such as the position of the object that changes with time at an early timing, the object derivation period of the signal processing device is set to a relatively short period.

しかし、アンテナから出力される送信波の出力時間を長くした場合、レーダ装置内部の各装置の消費電力が増加し発熱することで、レーダ装置内部の温度が上昇してレーダ装置の物体の導出精度が低下するときがあった。   However, if the output time of the transmission wave output from the antenna is lengthened, the power consumption of each device inside the radar device increases and heat is generated, so that the temperature inside the radar device rises and the accuracy of derivation of the object of the radar device is increased. There were times when it fell.

また、信号処理装置の物体導出の周期を短い周期とすることで、間欠的に動作する信号処理装置の動作タイミングが早くなる。その結果、信号処理装置の消費電力が増加し発熱することで、レーダ装置内部の温度が上昇してレーダ装置の物体導出精度が低下するときがあった。   Further, by setting the object derivation cycle of the signal processing device to a short cycle, the operation timing of the signal processing device that operates intermittently is advanced. As a result, the power consumption of the signal processing device is increased and heat is generated, so that the temperature inside the radar device rises and the object derivation accuracy of the radar device is sometimes lowered.

このような場合、レーダ装置内部の発熱を抑制し温度を低下させるために、レーダ装置に放熱部材を設けていた。具体的には、レーダ装置内部の各基板に放熱シートなどを設けてレーダ装置の筐体への熱伝導率を向上させたり、筐体に放熱フィンを設けてレーダ装置内部の温度を低下させていた。   In such a case, a heat radiating member is provided in the radar device in order to suppress heat generation inside the radar device and lower the temperature. Specifically, a heat radiating sheet or the like is provided on each substrate inside the radar device to improve the thermal conductivity to the housing of the radar device, or a heat radiating fin is provided on the housing to lower the temperature inside the radar device. It was.

特開平7−177055号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-177055

しかしながら、レーダ装置に放熱部材を設けると製造のコストアップに繋がる。また、例えば、レーダ装置を車両に搭載する場合、車両の多機能化に伴いレーダ装置の小型化させる必要があるのに対し、放熱部材を設けることにより部品点数が増加してレーダ装置が大型化する場合があった。   However, providing a heat radiating member in the radar apparatus leads to an increase in manufacturing cost. In addition, for example, when a radar device is mounted on a vehicle, it is necessary to reduce the size of the radar device with the increase in the number of functions of the vehicle. There was a case.

本発明は、レーダ装置の部品点数の増加を防止し、発熱を抑制する技術を提供する。   The present invention provides a technique for preventing an increase in the number of parts of a radar apparatus and suppressing heat generation.

上記課題を解決するために、本発明は、物体に係る検知点の少なくとも角度を導出するレーダ装置であって、所定周期で第1送信波を出力する第1送信手段と、前記所定周期で第2送信波を前記第1送信波を出力するタイミングと異なるタイミングで出力する第2送信手段と、前記第1送信波が前記検知点に反射した第1反射波と、前記第2送信波が前記検知点に反射した第2反射波とを受信する受信手段と、前記第1送信波および前記第2送信波と、前記第1反射波および前記第2反射波とに基づき前記検知点の角度を導出する第1導出処理を行う導出手段とを備え、前記第1送信手段は、所定条件を満たした場合に、前記所定周期よりも長い周期である特定周期で前記第1送信波を出力し、前記第2送信手段は、前記所定条件を満たした場合に、前記特定周期で前記第2送信波を出力するとともに、前記特定周期で送信される第1送信波の一の出力タイミングと次の出力タイミングとの略中間のタイミングで前記第2送信波を出力し、前記導出手段は、前記所定条件を満たした場合に前記第1導出処理に替えて、前記第1送信波と前記第1反射波とに基づく前記検知点の角度を導出し、かつ、前記第2送信波と前記第2反射波とに基づく前記検知点の角度を導出する第2導出処理を行う。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides a radar apparatus that derives at least an angle of a detection point related to an object, the first transmission means for outputting a first transmission wave at a predetermined period, and a first transmission unit at the predetermined period. A second transmission means for outputting two transmission waves at a timing different from a timing for outputting the first transmission wave; a first reflected wave reflected by the detection point at the first transmission wave; Based on the receiving means for receiving the second reflected wave reflected by the detection point, the first transmission wave and the second transmission wave, and the first reflected wave and the second reflected wave, the angle of the detection point is determined. Derivation means for performing a first derivation process for deriving, wherein the first transmission means outputs the first transmission wave at a specific period that is longer than the predetermined period when a predetermined condition is satisfied, The second transmission means satisfies the predetermined condition In addition, the second transmission wave is output at the specific period, and the second transmission wave is at a substantially intermediate timing between one output timing of the first transmission wave transmitted at the specific period and the next output timing. The derivation means derives the angle of the detection point based on the first transmission wave and the first reflected wave instead of the first derivation process when the predetermined condition is satisfied, and Then, a second derivation process for deriving an angle of the detection point based on the second transmission wave and the second reflected wave is performed.

また、本発明は、請求項1に記載のレーダ装置において、前記特定周期は前記所定周期の2倍の周期である。   According to the present invention, in the radar device according to claim 1, the specific period is twice the predetermined period.

さらに、本発明は、請求項1または2に記載のレーダ装置において、前記第1送信波のビームパターンは、前記第2送信波のビームパターンと異なるビームパターンであって、前記導出手段は、前記第1反射波の信号レベルと、前記第2反射波の信号レベルとの信号レベル差に応じて、前記角度に前記検知点が存在するか否かを判定する折り返し判定を行うものであって、前記第1導出処理を行う場合は、前記所定周期内に前記受信手段により受信される前記第1反射波と第2反射波とに基づき前記折り返し判定を行い、前記第2導出処理を行う場合は、前記特定周期内に前記受信手段により受信される前記第1反射波と第2反射波とに基づき前記折り返し判定を行う。   Furthermore, in the radar apparatus according to claim 1 or 2, the beam pattern of the first transmission wave is a beam pattern different from the beam pattern of the second transmission wave, and the derivation unit includes: In accordance with a signal level difference between the signal level of the first reflected wave and the signal level of the second reflected wave, a loopback determination is performed to determine whether the detection point exists at the angle, When performing the first derivation process, when performing the return determination based on the first reflected wave and the second reflected wave received by the receiving means within the predetermined period, and when performing the second derivation process The return determination is performed based on the first reflected wave and the second reflected wave received by the receiving means within the specific period.

本発明によれば、導出手段は、所定条件を満たした場合に送信周期が所定周期よりも長い特定周期に変更され、第1導出手段に替えて、第1送信波と第1反射波とに基づく検知点の角度を導出し、かつ、第2送信波と第2反射波とに基づく検知点の角度を導出する第2導出処理を行うことで、物体の角度の導出処理をほとんど遅延させることなく、レーダ装置の発熱を抑制できる。   According to the present invention, the derivation means is changed to a specific period whose transmission cycle is longer than the predetermined period when the predetermined condition is satisfied, and instead of the first derivation means, the first transmission wave and the first reflected wave are changed. The object angle derivation process is almost delayed by performing the second derivation process for deriving the detection point angle based on the second transmission wave and deriving the detection point angle based on the second transmission wave and the second reflected wave. Therefore, the heat generation of the radar device can be suppressed.

また、本発明によれば、特定周期は所定周期の2倍の周期であることで、レーダ装置の処理負荷を増加させることなく、かつ、物体導出の処理速度をほとんど低下させずにレーダ装置の発熱を抑制できる。   Further, according to the present invention, the specific period is twice the predetermined period, so that the processing load of the radar apparatus is not increased and the processing speed of the object derivation is hardly decreased. Heat generation can be suppressed.

さらに、本発明によれば、導出手段は、第1反射波の信号レベルと、第2反射波の信号レベルとの信号レベル差に応じて、角度に検知点が存在するか否かを判定する折り返し判定を行うものであって、第1導出処理を行う場合は、所定周期内に受信手段により受信される第1反射波と第2反射波とに基づき折り返し判定を行い、第2導出処理を行う場合は、特定周期内に受信手段により受信される第1反射波と第2反射波とに基づき折り返し判定を行うことで、車両の制御にはほとんど影響がないように折り返し判定を行うタイミングを遅延させて、レーダ装置の発熱を抑制できる。   Further, according to the present invention, the derivation means determines whether or not there is a detection point at an angle according to a signal level difference between the signal level of the first reflected wave and the signal level of the second reflected wave. When the first derivation process is performed and the first derivation process is performed, the wrapping determination is performed based on the first reflected wave and the second reflected wave received by the receiving unit within a predetermined period, and the second derivation process is performed. In the case of performing the return determination based on the first reflected wave and the second reflected wave received by the receiving means within the specific period, the timing for performing the return determination so that the control of the vehicle is hardly affected. It is possible to suppress the heat generation of the radar device by delaying.

図1は、レーダ装置の構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a radar apparatus. 図2は、レーダ装置のブロック図を主に示す図である。FIG. 2 is a diagram mainly showing a block diagram of the radar apparatus. 図3は、第1導出処理に関するタイミングを示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing timing related to the first derivation process. 図4は、第1導出処理に関するFM−CW方式の信号を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an FM-CW method signal related to the first derivation process. 図5は、第2導出処理に関するタイミングを示すタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart showing timing related to the second derivation process. 図6は、第2導出処理に関するFM−CW方式の信号を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an FM-CW method signal related to the second derivation process. 図7は、信号処理装置の処理フローチャートである。FIG. 7 is a process flowchart of the signal processing apparatus. 図8は、信号処理装置の処理フローチャートである。FIG. 8 is a process flowchart of the signal processing apparatus. 図9は、信号処理装置の処理フローチャートである。FIG. 9 is a process flowchart of the signal processing apparatus. 図10は、物体に係る検知点の角度スペクトラムを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an angular spectrum of detection points related to an object. 図11は、第1送信波、および、第2送信波のビームパターンを示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating beam patterns of the first transmission wave and the second transmission wave. 図12は、2種類のビームパターンにおける受信レベルを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing reception levels in two types of beam patterns.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態は例示であり、本願発明の技術的範囲をこれらに限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are exemplifications, and do not limit the technical scope of the present invention.

<第1の実施の形態>
<1.レーダ装置の構造>
図1は、レーダ装置1の構造を示す図である。図1のレーダ装置1はレドーム2、アンテナ基板3、アンテナシャーシ4、RFシャーシ5、RF基板6、ベースバンド基板7、および、ケース8を主に備えている。
<First Embodiment>
<1. Structure of radar device>
FIG. 1 is a diagram illustrating the structure of the radar apparatus 1. The radar apparatus 1 of FIG. 1 mainly includes a radome 2, an antenna substrate 3, an antenna chassis 4, an RF chassis 5, an RF substrate 6, a baseband substrate 7, and a case 8.

レーダ装置1は、送信アンテナ(例えば、図2に示す送信アンテナ13)から送信波を出力し、送信波が物体に反射した反射波を受信アンテナ(例えば、図2に示す受信アンテナ14)で受信して、当該物体の角度などを導出する。   The radar apparatus 1 outputs a transmission wave from a transmission antenna (for example, the transmission antenna 13 shown in FIG. 2), and receives a reflected wave reflected from the object by the reception antenna (for example, the reception antenna 14 shown in FIG. 2). Then, the angle of the object is derived.

レドーム2は、アンテナ基板3を保護する部材であり、例えば樹脂で生成される。また、レドーム2はアンテナ基板3に設けられた送信アンテナ13から出力される送信波と、アンテナ基板3に設けられ受信アンテナ14により受信される物体に係る検知点からの反射波とを透過する。   The radome 2 is a member that protects the antenna substrate 3 and is made of, for example, resin. The radome 2 transmits a transmission wave output from the transmission antenna 13 provided on the antenna substrate 3 and a reflected wave from a detection point related to an object provided on the antenna substrate 3 and received by the reception antenna 14.

アンテナ基板3は、送信アンテナ13および受信アンテナ14を備えている。そして、送信アンテナ13から出力される送信波が検知点に反射して、当該検知点からの反射波を受信アンテナ14が受信する。また、アンテナ基板3の送信アンテナ13および受信アンテナ14は、マイクロストリップラインを有するプリント基板からなる平面アンテナで構成されている。   The antenna substrate 3 includes a transmission antenna 13 and a reception antenna 14. Then, the transmission wave output from the transmission antenna 13 is reflected by the detection point, and the reception antenna 14 receives the reflected wave from the detection point. Further, the transmitting antenna 13 and the receiving antenna 14 of the antenna substrate 3 are constituted by planar antennas made of a printed circuit board having microstrip lines.

なお、アンテナ基板3に設けられた送信アンテナ13からの送信波の一周期内の出力時間の増加、および、出力周期の短縮の少なくともいずれか一方が行われることで、アンテナ基板3に設けられた送信アンテナ13などの各部の消費電力が増加する。その結果、送信アンテナ13などの各部が発熱し、レーダ装置1の温度が上昇することで、物体の導出精度が低下する場合がある。   The antenna substrate 3 is provided with at least one of the increase of the output time within one cycle of the transmission wave from the transmission antenna 13 provided on the antenna substrate 3 and the shortening of the output cycle. The power consumption of each part such as the transmission antenna 13 increases. As a result, each part such as the transmission antenna 13 generates heat, and the temperature of the radar apparatus 1 rises, so that the object derivation accuracy may be reduced.

アンテナシャーシ4は、アンテナ基板3と面接続され、アンテナ基板3を支持する。RFシャーシ5は、RF基板6と面接続され、RF基板6を支持する。   The antenna chassis 4 is surface-connected to the antenna substrate 3 and supports the antenna substrate 3. The RF chassis 5 is surface-connected to the RF substrate 6 and supports the RF substrate 6.

RF基板6は、信号生成部(例えば、図2に示す信号生成部11)、発振器(例えば、図2に示す発振器12)、および、ミキサ(例えば、図2に示すミキサ15)を備える。RF基板6の信号生成部11などの各装置の動作時間、および、動作頻度の少なくともいずれか一方が増加することで、これらの各装置の消費電力が増加する。その結果、これらの各装置が発熱し、レーダ装置1の温度が上昇することで、物体の導出精度が低下する場合がある。   The RF substrate 6 includes a signal generation unit (for example, the signal generation unit 11 illustrated in FIG. 2), an oscillator (for example, the oscillator 12 illustrated in FIG. 2), and a mixer (for example, the mixer 15 illustrated in FIG. 2). When at least one of the operation time and the operation frequency of each device such as the signal generation unit 11 of the RF substrate 6 increases, the power consumption of each of these devices increases. As a result, each of these devices generates heat, and the temperature of the radar device 1 increases, so that the accuracy of derivation of the object may decrease.

ベースバンド基板7は、AD(Analog to Digital)変換器(例えば、図2に示すAD変換器16)、および、信号処理装置(例えば、図2に示す信号処理装置10)を主に備えている。そして、信号処理装置10の一周期内の処理時間の増加、および、処理周期の短縮の少なくともいずれか一方が行われることで、信号処理装置10の消費電力が増加する。その結果、信号処理装置10が発熱し、レーダ装置1の温度が上昇することで、物体の導出精度が低下する場合がある。   The baseband substrate 7 mainly includes an AD (Analog to Digital) converter (for example, the AD converter 16 shown in FIG. 2) and a signal processing device (for example, the signal processing device 10 shown in FIG. 2). . And the power consumption of the signal processing apparatus 10 increases by performing at least one of the increase in the processing time within one period of the signal processing apparatus 10 and the shortening of the processing period. As a result, the signal processing apparatus 10 generates heat, and the temperature of the radar apparatus 1 increases, so that the object derivation accuracy may decrease.

ケース8は、アンテナ基板3、アンテナシャーシ4、RFシャーシ5、RF基板6、および、ベースバンド基板7を収容する筐体であり、例えば金属で生成される。   The case 8 is a housing that houses the antenna substrate 3, the antenna chassis 4, the RF chassis 5, the RF substrate 6, and the baseband substrate 7, and is made of, for example, metal.

<2.ブロック図>
図2は、レーダ装置1のブロック図を主に示す図である。レーダ装置1は、例えば、車両(例えば、図11に示す車両19)に搭載され、車両19の周辺の他の車両などの物体に係る検知点を導出する。検知点の導出結果は、車両19の各部に制御信号を出力する車両制御装置(例えば、図2に示す車両制御装置100)に送信され、車両19のアクセル開度の調整、および、車両19のユーザが装着するシートベルトの引き締めなどの車両19の制御に用いられる。
<2. Block diagram>
FIG. 2 is a diagram mainly showing a block diagram of the radar apparatus 1. The radar apparatus 1 is mounted on, for example, a vehicle (for example, the vehicle 19 shown in FIG. 11), and derives detection points related to objects such as other vehicles around the vehicle 19. The detection point derivation result is transmitted to a vehicle control device (for example, the vehicle control device 100 shown in FIG. 2) that outputs a control signal to each part of the vehicle 19, the adjustment of the accelerator opening of the vehicle 19, and the vehicle 19 It is used for controlling the vehicle 19 such as tightening a seat belt worn by a user.

レーダ装置1は、信号処理装置10、信号生成部11、発振器12、送信アンテナ13、受信アンテナ14、ミキサ15、AD変換器16、および、内部温度センサ21を主に備えている。   The radar device 1 mainly includes a signal processing device 10, a signal generation unit 11, an oscillator 12, a transmission antenna 13, a reception antenna 14, a mixer 15, an AD converter 16, and an internal temperature sensor 21.

信号処理装置10は、送信アンテナ13から出力された送信波に対応する送信信号と、受信アンテナ14が受信した反射波に対応する受信信号とに基づいて、物体に係る検知点の角度(例えば、図11に示すレーダ装置1を搭載した車両19に対する検知点の角度)を導出する。また、信号処理装置10は検知点の角度以外にも車両19に対する検知点の距離および、車両19に対する検知点の相対速度を導出する。   Based on the transmission signal corresponding to the transmission wave output from the transmission antenna 13 and the reception signal corresponding to the reflected wave received by the reception antenna 14, the signal processing device 10 detects the angle of the detection point related to the object (for example, The angle of the detection point with respect to the vehicle 19 on which the radar apparatus 1 shown in FIG. 11 is mounted is derived. In addition to the angle of the detection point, the signal processing device 10 derives the distance of the detection point with respect to the vehicle 19 and the relative speed of the detection point with respect to the vehicle 19.

また、信号処理装置10は、後述する内部温度センサ21、および、車速センサ22の少なくも一のセンサから出力されるセンサ情報が所定条件を満たした場合、すなわちレーダ装置の内部温度が高温を示す温度(例えば、90℃以上)になった場合に、送信アンテナ13から出力される送信波の出力周期を所定周期よりも長い周期である特定周期に変更する制御を行う。そして、信号処理装置10は、センサ情報が所定条件を満たした場合に、検知点の導出処理方法を一の処理方法から他の処理方法へ変更する。出力周期の変更、および、導出処理方法の変更については後に詳述する。   Further, the signal processing device 10 indicates that the sensor information output from at least one of the internal temperature sensor 21 and the vehicle speed sensor 22 described later satisfies a predetermined condition, that is, the internal temperature of the radar device indicates a high temperature. When the temperature (for example, 90 ° C. or higher) is reached, control is performed to change the output period of the transmission wave output from the transmission antenna 13 to a specific period that is longer than a predetermined period. Then, when the sensor information satisfies a predetermined condition, the signal processing device 10 changes the detection point derivation processing method from one processing method to another processing method. The change of the output cycle and the change of the derivation processing method will be described in detail later.

信号生成部11は、後述する送信制御部107の制御信号に基づいて、三角波状に電圧が変化する変調信号を生成する。   The signal generation unit 11 generates a modulation signal whose voltage changes in a triangular wave shape based on a control signal from the transmission control unit 107 described later.

発振器12は、信号生成部11で生成された変調信号に基づき所定の周波数帯の信号(例えば、76.5GHz)を周波数変調し、送信信号として送信アンテナ13に出力する。   The oscillator 12 frequency-modulates a signal in a predetermined frequency band (for example, 76.5 GHz) based on the modulation signal generated by the signal generation unit 11 and outputs the signal to the transmission antenna 13 as a transmission signal.

送信アンテナ13は、送信信号に対応する送信波を車両19の外部に出力する。レーダ装置1は送信アンテナ13a、および、送信アンテナ13bの2本の送信アンテナを有している。送信アンテナ13aと送信アンテナ13bとはアンテナパターン形状が互いに異なっている。そのため、後に詳述するように、送信アンテナ13aから出力される送信波(以下、「第1送信波」ともいう。)のビームパターンと、送信アンテナ13bから出力される送信波(以下、「第2送信波」ともいう。)のビームパターンとは異なるビームパターンとなる。   The transmission antenna 13 outputs a transmission wave corresponding to the transmission signal to the outside of the vehicle 19. The radar apparatus 1 has two transmission antennas, a transmission antenna 13a and a transmission antenna 13b. The transmitting antenna 13a and the transmitting antenna 13b have different antenna pattern shapes. Therefore, as will be described in detail later, a beam pattern of a transmission wave output from the transmission antenna 13a (hereinafter also referred to as “first transmission wave”) and a transmission wave output from the transmission antenna 13b (hereinafter referred to as “the first transmission wave”). The beam pattern is also different from the beam pattern of “2 transmission waves”.

また、送信アンテナ13a、および、13bは、後述する切替部131のスイッチングにより所定周期で発振器12との接続を切替られ、発振器12と接続された送信アンテナから送信波が車両19の外部に出力される。そのため、第1送信波の出力タイミングと、第2送信波の出力タイミングとは異なるタイミングとなる。   In addition, the transmission antennas 13 a and 13 b are switched in connection with the oscillator 12 at a predetermined period by switching of a switching unit 131 described later, and a transmission wave is output from the transmission antenna connected to the oscillator 12 to the outside of the vehicle 19. The Therefore, the output timing of the first transmission wave is different from the output timing of the second transmission wave.

切替部131は、発振器12と送信アンテナ13との接続を切替えるスイッチであり、送信制御部107の制御信号により送信アンテナ13a、および、送信アンテナ13bのいずれか一方の送信アンテナと発振器12とを接続する。   The switching unit 131 is a switch that switches the connection between the oscillator 12 and the transmission antenna 13, and connects either the transmission antenna 13 a or the transmission antenna 13 b to the oscillator 12 according to a control signal from the transmission control unit 107. To do.

受信アンテナ14は、送信アンテナ13から送信された送信波が検知点に反射した反射波を受信する複数のアレーアンテナである。詳細には、第1送信波が検知点に反射した反射波(以下、「第1反射波」ともいう。)を受信アンテナ14が受信する。そして、送信アンテナ13bから第1送信波とは異なるタイミングで出力された第2送信波が検知点に反射した反射波(以下、「第2反射波」ともいう。)を受信アンテナ14が受信する。本実施の形態では、受信アンテナ14a(ch1)、14b(ch2)、14c(ch3)、および、14d(ch4)の4本の受信アンテナを備えている。なお、受信アンテナ14a〜14dのそれぞれのアンテナは等間隔に配置されている。   The reception antenna 14 is a plurality of array antennas that receive the reflected waves that are reflected from the detection points by the transmission waves transmitted from the transmission antenna 13. Specifically, the reception antenna 14 receives a reflected wave (hereinafter also referred to as “first reflected wave”) reflected by the detection point of the first transmission wave. Then, the receiving antenna 14 receives a reflected wave (hereinafter also referred to as “second reflected wave”) reflected from the detection point by the second transmission wave output from the transmission antenna 13b at a timing different from that of the first transmission wave. . In this embodiment, four reception antennas 14a (ch1), 14b (ch2), 14c (ch3), and 14d (ch4) are provided. Note that the receiving antennas 14a to 14d are arranged at equal intervals.

ミキサ15は、各受信アンテナごと(ミキサ15a〜15d)に設けられている。ミキサ15は、受信信号と送信信号とを混合する。そして、受信信号と送信信号との混合により送信信号と受信信号との差分のビート信号が生成される。ビート信号は、AD変換器16に出力される。   The mixer 15 is provided for each receiving antenna (mixers 15a to 15d). The mixer 15 mixes the reception signal and the transmission signal. Then, a beat signal as a difference between the transmission signal and the reception signal is generated by mixing the reception signal and the transmission signal. The beat signal is output to the AD converter 16.

AD変換器16は、アナログ信号であるビート信号を所定周期でサンプリングして、複数のサンプリングデータを導出する。サンプリングされたデータは量子化され、アナログデータのビート信号はデジタルデータに変換される。そして、AD変換器16は変換したデジタルデータを信号処理装置10に出力する。なお、AD変換器16もミキサ15と同様に各受信アンテナごと(AD変換器16a〜16d)に設けられている。   The AD converter 16 samples a beat signal, which is an analog signal, at a predetermined period, and derives a plurality of sampling data. The sampled data is quantized, and the beat signal of analog data is converted into digital data. Then, the AD converter 16 outputs the converted digital data to the signal processing device 10. The AD converter 16 is also provided for each receiving antenna (AD converters 16 a to 16 d) similarly to the mixer 15.

信号処理装置10は、処理変更部101、フーリエ変換部102、ピーク抽出部103、角度演算部104、距離・相対速度演算部105、折り返し判定部106、および、送信制御部107の機能を主に備えている。以下、各機能について説明する。   The signal processing apparatus 10 mainly has functions of a processing change unit 101, a Fourier transform unit 102, a peak extraction unit 103, an angle calculation unit 104, a distance / relative speed calculation unit 105, a loopback determination unit 106, and a transmission control unit 107. I have. Each function will be described below.

処理変更部101は、内部温度センサ21などからのセンサ情報が所定条件を満たした場合に、所定周期(例えば、40ms周期)で出力される第1送信波と、所定周期で出力される第2送信波との出力周期を所定周期から所定周期よりも長い特定周期(例えば、80ms周期)に変更する制御信号を送信制御部107に出力する。例えば、内部温度センサ21により検出されたレーダ装置1の内部温度が90℃を超える場合、送信アンテナ13a、および、送信アンテナ13bの送信波の出力周期を40msから80msに変更する制御信号を送信制御部107に出力する。   When the sensor information from the internal temperature sensor 21 or the like satisfies a predetermined condition, the process changing unit 101 outputs a first transmission wave output at a predetermined cycle (for example, a 40 ms cycle) and a second output at a predetermined cycle. A control signal for changing the output period of the transmission wave from a predetermined period to a specific period (for example, 80 ms period) longer than the predetermined period is output to the transmission control unit 107. For example, when the internal temperature of the radar apparatus 1 detected by the internal temperature sensor 21 exceeds 90 ° C., transmission control of a control signal for changing the output period of the transmission wave of the transmission antenna 13a and the transmission antenna 13b from 40 ms to 80 ms is performed. Output to the unit 107.

また、処理変更部101は、センサ情報が所定条件を満たした場合に、送信アンテナ13aから第1送信波が出力された直後に送信アンテナ13bから出力する第2送信波の出力タイミングを、別の出力タイミングに変更する。例えば、送信アンテナ13aからの一の第1送信波の出力タイミングと次の第1送信波の出力タイミングとの略中間のタイミングで第2送信波を出力するように変更する制御信号を送信制御部107に出力する。   In addition, when the sensor information satisfies a predetermined condition, the processing change unit 101 changes the output timing of the second transmission wave output from the transmission antenna 13b immediately after the first transmission wave is output from the transmission antenna 13a to another Change to output timing. For example, the transmission control unit changes the control signal to be changed so as to output the second transmission wave at a substantially intermediate timing between the output timing of one first transmission wave from the transmission antenna 13a and the output timing of the next first transmission wave. It outputs to 107.

さらに、処理変更部101は、センサ情報が所定条件を満たした場合に、第1送信波および第2送信波と、第1反射波および第2反射とに基づき検知点の角度を導出する導出処理(以下、「第1導出処理」ともいう。)に替えて、次に説明する導出処理に変更する。つまり、処理変更部101は、第1送信波と第1反射波とに基づく検知点の角度を導出し、第2送信波と第2反射波とに基づく検知点の角度を導出する導出処理(以下、第2導出処理」ともいう)に変更する。   Further, the process changing unit 101 derives an angle of the detection point based on the first transmission wave and the second transmission wave, and the first reflected wave and the second reflection when the sensor information satisfies a predetermined condition. (Hereinafter, it is also referred to as “first derivation process”.) The derivation process described below is changed. That is, the process changing unit 101 derives an angle of the detection point based on the first transmission wave and the first reflected wave, and derives an angle of the detection point based on the second transmission wave and the second reflected wave ( Hereinafter, it is also referred to as “second derivation process”.

ここで、第2導出処理は、一周期の処理の中で、第1送信波および第2送信波と、第1反射波および第2反射波とに基づいて検知点を導出する第1導出処理と異なり、次のように検知点の導出を行う。つまり、一の周期で第1送信波と第1反射波とに基づく検知点の角度の導出処理を行い、一の周期の次の周期で第2送信波と第2反射波とに基づく検知点の角度の導出処理を行う。このように第1送信波および第1反射波と、第2送信波および第2反射波とに基づく検知点の角度の導出処理を別々の処理タイミングで行うことで、物体の角度の導出処理をほとんど遅延させることなく、レーダ装置1の発熱を抑制できる。   Here, the second derivation process is a first derivation process for deriving a detection point based on the first transmission wave and the second transmission wave, and the first reflected wave and the second reflected wave in one cycle of processing. Unlike the above, detection points are derived as follows. That is, the detection point angle is derived based on the first transmission wave and the first reflected wave in one cycle, and the detection point is based on the second transmission wave and the second reflected wave in the next cycle of one cycle. The angle derivation process is performed. As described above, the detection angle of the detection point based on the first transmission wave and the first reflection wave, and the second transmission wave and the second reflection wave is performed at different processing timings, thereby performing the object angle derivation process. Heat generation of the radar apparatus 1 can be suppressed with almost no delay.

また、処理変更部101は、第1導出処理から第2導出処理への変更に伴い、後述する折り返し判定部106による検知点が導出された角度に存在するか否かを判定する処理タイミングを変更する。これにより車両19の制御には影響がほとんどないように折り返し判定を行うタイミングを遅延させて、レーダ装置1の発熱を抑制できる。なお、折り返し判定部106の処理タイミングの変更の詳細については後述する。   In addition, the process changing unit 101 changes the processing timing for determining whether or not a detection point by the return determination unit 106 described later exists at an angle derived from the first derivation process to the second derivation process. To do. As a result, the heat generation of the radar apparatus 1 can be suppressed by delaying the timing of the return determination so that the control of the vehicle 19 is hardly affected. Note that details of the change in the processing timing of the return determination unit 106 will be described later.

フーリエ変換部102は、AD変換器16から出力されたデジタルデータに対して高速フーリエ変換処理を行う。これにより、周波数を基準とした信号レベルを示す変換データが取得される。   The Fourier transform unit 102 performs a fast Fourier transform process on the digital data output from the AD converter 16. Thereby, the conversion data which shows the signal level on the basis of a frequency is acquired.

ピーク抽出部103は、フーリエ変換部102で変換されたデータの信号の中で信号レベルが所定の閾値を超える信号(以下、「ピーク信号」という。)を抽出する。   The peak extraction unit 103 extracts a signal whose signal level exceeds a predetermined threshold (hereinafter referred to as “peak signal”) from the data signal converted by the Fourier transform unit 102.

角度演算部104は、ピーク信号の情報に基づき物体に係る検知点の角度を演算する。角度の演算は、各受信アンテナ14a〜14dにおける受信信号の位相差を用いて検知点の角度を推定する、例えば、ESPRITなどのアルゴリズムが用いられる。そして、相関行列の固有値、および、固有ベクトルに基づいて検知点の角度が演算される。   The angle calculation unit 104 calculates the angle of the detection point related to the object based on the information of the peak signal. For the calculation of the angle, for example, an algorithm such as ESPRIT is used that estimates the angle of the detection point using the phase difference of the reception signals at the reception antennas 14a to 14d. Then, the angle of the detection point is calculated based on the eigenvalue of the correlation matrix and the eigenvector.

距離・相対速度演算部105は、変換データ中のピーク情報に基づき周波数が上昇する区間におけるピークと周波数が下降する区間におけるピークとのペアリングを行い、ペアリングしたピーク周波数に基づいて検知点とレーダ装置1を搭載した車両19との距離、および、検知点と車両19との相対速度の情報を演算する。ここで、距離は次の(1)式、相対速度は次の(2)式により求められる。また、Rは距離、fupは周波数が上昇する区間におけるピーク信号の周波数、fdnは周波数が下降する区間におけるピーク信号の周波数、ΔFは送信波の変調幅(例えば、200MHz)、fmは変調周波数、fは中心周波数(例えば、76.5GHz)、cは送信波の伝搬速度である。 The distance / relative speed calculation unit 105 performs pairing between the peak in the section where the frequency increases and the peak in the section where the frequency decreases based on the peak information in the conversion data, and detects the detection point based on the paired peak frequency. Information on the distance from the vehicle 19 on which the radar device 1 is mounted and information on the relative speed between the detection point and the vehicle 19 are calculated. Here, the distance is obtained by the following equation (1), and the relative speed is obtained by the following equation (2). R is the distance, fup is the frequency of the peak signal in the section where the frequency is increased, fdn is the frequency of the peak signal in the section where the frequency is decreased, ΔF is the modulation width (for example, 200 MHz) of the transmission wave, fm is the modulation frequency, f 0 is the center frequency (for example, 76.5 GHz), and c is the propagation speed of the transmission wave.

Figure 2013079890
また、相対速度は次の数式により導出され、Vは相対速度を示す。
Figure 2013079890
The relative speed is derived by the following formula, and V indicates the relative speed.

Figure 2013079890
折り返し判定部106は、角度演算部104で演算された検知点の角度に当該検知点が存在するか否か、換言すれば検知点の角度に位相折り返しが生じているか否かを判定する。即ち、各受信アンテナにおける受信波の位相差を基に検知点の角度を推定する場合、受信波の位相差がn°の場合とn+360°の場合とを区別できず、どちらであってもn°と推定してしまう。
Figure 2013079890
The return determination unit 106 determines whether or not the detection point exists at the angle of the detection point calculated by the angle calculation unit 104, in other words, whether or not phase return occurs at the angle of the detection point. That is, when the angle of the detection point is estimated based on the phase difference of the received wave at each receiving antenna, the case where the phase difference of the received wave is n ° and n + 360 ° cannot be distinguished. It is estimated to be °.

例えば、受信波の位相差が360°の場合は検知点が自車両の正面から約47°の角度をもった位置に存在することになるが、角度演算部104での演算結果は0°、即ち自車両の正面に検知点が存在すると誤検出してしまう。そこで、この位相折り返しが生じているかを判定するために送信アンテナ13aから出力される第1送信波のビームパターンと、送信アンテナ13bから出力される第2送信波のビームパターンとを異なるビームパターンとしている。   For example, when the phase difference of the received wave is 360 °, the detection point exists at a position having an angle of about 47 ° from the front of the host vehicle, but the calculation result in the angle calculation unit 104 is 0 °. That is, if a detection point exists in front of the host vehicle, it will be erroneously detected. Therefore, the beam pattern of the first transmission wave output from the transmission antenna 13a and the beam pattern of the second transmission wave output from the transmission antenna 13b in order to determine whether or not this phase folding has occurred are different beam patterns. Yes.

ビームパターンの違いにより同じ物体からの反射波であっても、物体の存在する角度に応じて第1反射波と第2反射波との信号レベルが異なる。このようにビームパターンの異なる複数の送信波に対応するそれぞれの反射波の信号レベル差に応じて、角度演算部104で演算された検知点の角度に位相折り返しが生じているかを判定し、その確かさを判定する。   Even if the reflected waves are from the same object due to the difference in the beam pattern, the signal levels of the first reflected wave and the second reflected wave differ depending on the angle at which the object exists. In this way, in accordance with the signal level difference of each reflected wave corresponding to a plurality of transmission waves having different beam patterns, it is determined whether or not phase wrapping has occurred in the angle of the detection point calculated by the angle calculation unit 104, and Determine certainty.

送信制御部107は、信号生成部11に変調信号を生成する制御信号を出力する。つまり、処理変更部101の処理変更状況に応じて後述する図3、図4、図5、および、図6に示す第1送信波および第2送信波の出力周期等を制御する。なお、第1送信波および第2送信波の出力周期は処理変更部101の制御信号により変更される。また、送信制御部107は、切替部131の送信アンテナ13の切替を制御する。つまり、発振器12から出力される送信信号を送信波として送信アンテナ13aおよび13bのうちのいずれの送信アンテナから車両19の外部に送信するかを決定する。   The transmission control unit 107 outputs a control signal for generating a modulation signal to the signal generation unit 11. That is, the output periods of the first transmission wave and the second transmission wave shown in FIGS. 3, 4, 5, and 6, which will be described later, are controlled according to the process change status of the process change unit 101. Note that the output periods of the first transmission wave and the second transmission wave are changed by the control signal of the process changing unit 101. Further, the transmission control unit 107 controls switching of the transmission antenna 13 of the switching unit 131. That is, the transmission signal output from the oscillator 12 is determined as a transmission wave to be transmitted from the transmission antennas 13 a and 13 b to the outside of the vehicle 19.

内部温度センサ21は、レーダ装置1の内に設けられたセンサである。内部温度センサ21はレーダ装置1内部の各装置の温度を検出するセンサであり、レーダ装置1内部の温度情報を信号処理装置10に出力する。   The internal temperature sensor 21 is a sensor provided in the radar apparatus 1. The internal temperature sensor 21 is a sensor that detects the temperature of each device inside the radar device 1, and outputs temperature information inside the radar device 1 to the signal processing device 10.

車速センサ22は、車両19に設けられたセンサである。車速センサ22は車両19の走行速度を示す車速パルスをレーダ装置1の信号処理装置10に出力する。   The vehicle speed sensor 22 is a sensor provided in the vehicle 19. The vehicle speed sensor 22 outputs a vehicle speed pulse indicating the traveling speed of the vehicle 19 to the signal processing device 10 of the radar device 1.

車両制御装置100は、レーダ装置1からの検知点の角度、距離、および、相対速度の情報を受信し、受信した情報に応じて車両19のアクセル開度の調整、および、車両19のユーザが装着するシートベルトの引き締めなどを行う制御信号を車両各部に出力する。   The vehicle control device 100 receives information on the angle, distance, and relative speed of the detection point from the radar device 1, adjusts the accelerator opening of the vehicle 19 according to the received information, and the user of the vehicle 19 A control signal for tightening the seat belt to be mounted is output to each part of the vehicle.

<3.第1導出処理に関するタイムチャート>
図3は、第1導出処理に関するタイミングを示すタイムチャートである。図3は、送信アンテナ13a、および、送信アンテナ13bの送信波の出力開始および出力終了のタイミングと、受信アンテナ14の反射波の受信開始および受信終了のタイミングと、信号処理装置10の物体導出処理の開始および終了のタイミングとを示すものである。
<3. Time chart for first derivation process>
FIG. 3 is a time chart showing timing related to the first derivation process. FIG. 3 illustrates the timing of starting and ending output of transmission waves from the transmission antenna 13a and the transmission antenna 13b, the timing of reception start and reception of reflected waves from the reception antenna 14, and the object derivation process of the signal processing device 10. The timing of starting and ending is shown.

より詳細には、図3の信号S1は、所定周期T1(例えば、40ms周期)の信号であり、第1送信波の出力開始および出力終了のタイミングを示す信号である。また、信号S2は、信号S1と同じ所定周期T1の信号であり第2送信波の出力開始および出力終了のタイミングを示す信号である。また、信号S3は、信号S1およびS2と同じ所定周期T1の信号であり、受信アンテナ14の反射波の受信開始および受信終了のタイミングを示す信号である。さらに、信号S4は信号S1〜S3と同じ所定周期T1の信号であり信号処理装置10の物体導出処理の開始および終了のタイミングを示す信号である。以下、各信号の処理タイミングについて具体的に説明する。   More specifically, the signal S1 in FIG. 3 is a signal having a predetermined cycle T1 (for example, 40 ms cycle), and is a signal indicating the timing of the output start and output end of the first transmission wave. The signal S2 is a signal having the same predetermined period T1 as that of the signal S1, and is a signal indicating the output start timing and output end timing of the second transmission wave. The signal S3 is a signal having the same predetermined period T1 as the signals S1 and S2, and is a signal indicating the timing of the reception start and reception end of the reflected wave of the reception antenna 14. Further, the signal S4 is a signal having the same predetermined cycle T1 as the signals S1 to S3, and is a signal indicating the start and end timings of the object derivation process of the signal processing device 10. Hereinafter, the processing timing of each signal will be described in detail.

信号S1は時間t1でON状態となり、時間t1の後の時間t2でOFF状態となる。つまり、第1送信波の出力が時間t1で開始され、時間t2で終了する。また、信号S1は時間t6で2回目のON状態となり、時間t6の後の時間t7でOFF状態となる。このように信号S1は時間t1から時間t6の所定周期(例えば40ms周期)T1でON、OFFの状態を繰り返す。   The signal S1 is turned on at time t1, and is turned off at time t2 after time t1. That is, the output of the first transmission wave starts at time t1 and ends at time t2. The signal S1 is turned on for the second time at time t6, and is turned off at time t7 after time t6. In this way, the signal S1 repeats ON and OFF states at a predetermined cycle (for example, 40 ms cycle) T1 from time t1 to time t6.

信号S2は時間t2でON状態となり、時間t2の後の時間t3でOFF状態となる。つまり、第2送信波の出力が時間t2で開始され、時間t3で終了する。また、信号S2は時間t7で2回目のON状態となり、時間t7の後の時間t8でOFF状態となる。このように信号S2は時間t2から時間t7の所定周期(例えば40ms周期)T1でON、OFFの状態を繰り返す。   The signal S2 is turned on at time t2, and is turned off at time t3 after time t2. That is, the output of the second transmission wave starts at time t2 and ends at time t3. Further, the signal S2 is turned on for the second time at time t7, and is turned off at time t8 after time t7. In this way, the signal S2 repeats ON and OFF states at a predetermined cycle (for example, 40 ms cycle) T1 from time t2 to time t7.

信号S3は時間t1でON状態となり、時間t3の後の時間t4でOFF状態となる。つまり、受信アンテナ14の第1反射波および第2反射波の受信が時間t1で開始され、時間t4で終了する。また、信号S3は時間t6で2回目のON状態となり、時間t8の後の時間t9でOFF状態となる。このように信号S3は時間t1から時間t6の所定周期(例えば40ms周期)T1でON、OFFを繰り返す。   The signal S3 is turned on at time t1, and turned off at time t4 after time t3. That is, reception of the first reflected wave and the second reflected wave of the receiving antenna 14 starts at time t1 and ends at time t4. The signal S3 is turned on for the second time at time t6, and is turned off at time t9 after time t8. In this way, the signal S3 repeats ON and OFF at a predetermined cycle (for example, 40 ms cycle) T1 from time t1 to time t6.

信号S4は時間t1でON状態となり、時間t4の後の時間t5でOFF状態となる。つまり、第1送信波および第2送信波と、第1反射波および第2反射波とに基づく検知点の角度、距離、相対速度の導出、および、第1反射波および第2反射波とに基づく折り返し判定の処理が時間t2で開始され、時間t5で終了する。これは、折り返し判定の処理は、第1反射波および第2反射波の2種類の反射波に基づいて行われるためである。また、信号S4は時間t6で2回目のON状態となり、時間t9の後の時間t10でOFF状態となる。このように信号S4は時間t1から時間t6の所定周期(例えば40ms周期)T1でON、OFFの状態を繰り返す。   The signal S4 is turned on at time t1, and is turned off at time t5 after time t4. That is, the detection point angle, distance, and relative velocity based on the first transmission wave and the second transmission wave, and the first reflection wave and the second reflection wave, and the first reflection wave and the second reflection wave. The loopback determination process based on this starts at time t2 and ends at time t5. This is because the folding determination process is performed based on two types of reflected waves, the first reflected wave and the second reflected wave. The signal S4 is turned on for the second time at time t6, and is turned off at time t10 after time t9. In this way, the signal S4 repeats the ON and OFF states at a predetermined cycle (eg, 40 ms cycle) T1 from time t1 to time t6.

<4.第1導出処理に関するFM−CW方式>
次に、図3を用いて説明した処理をFM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式に基づいて図4を用いて説明する。なお、本実施形態では、FM−CW方式を例に説明を行うが、周波数が上昇する区間と周波数が下降する区間のような複数の区間を組み合わせて検知点の角度等を導出する方式であれば、FM−CW方式に限定されない。
<4. FM-CW method for first derivation process>
Next, the processing described with reference to FIG. 3 will be described with reference to FIG. 4 based on the FM-CW (Frequency Modulated Continuous Wave) method. In this embodiment, the FM-CW method will be described as an example. However, the angle of the detection point may be derived by combining a plurality of sections such as a section where the frequency increases and a section where the frequency decreases. For example, it is not limited to the FM-CW method.

図4は、第1導出処理に関するFM−CW方式の信号を示す図である。また、図4は、縦軸を周波数[単位GHz]、横軸を時間[単位ms]とする図である。図中の送信信号TX1、および、送信信号TX2は、中心周波数をf(例えば、76.5GHz)として、一の所定周波数(例えば76.4GHz)から他の所定周波数(例えば、76.6GHz)まで上昇した後に、他の周波数から一の所定周波数まで下降をするように200MHzの間で一定の変化を繰り返す。つまり、一周期の中で一の所定周波数から他の所定周波数まで周波数が上昇する区間(以下、「UP区間」ともいう。)と、他の所定周波数から一の所定周波数まで下降する区間(以下、「DOWN区間」ともいう。)がある。 FIG. 4 is a diagram illustrating an FM-CW method signal related to the first derivation process. FIG. 4 is a diagram in which the vertical axis represents frequency [unit GHz] and the horizontal axis represents time [unit ms]. The transmission signal TX1 and the transmission signal TX2 in the figure rise from one predetermined frequency (for example, 76.4 GHz) to another predetermined frequency (for example, 76.6 GHz), with the center frequency being f 0 (for example, 76.5 GHz). Later, a constant change is repeated between 200 MHz so as to decrease from another frequency to one predetermined frequency. That is, a section in which a frequency increases from one predetermined frequency to another predetermined frequency (hereinafter also referred to as “UP section”) and a section in which the frequency decreases from another predetermined frequency to one predetermined frequency (hereinafter referred to as “upper section”). , Also referred to as “DOWN section”).

図4に示す送信信号TX1(時間t1から時間t2)は、所定周期の信号S1の時間t1から時間t2までの出力に対応する信号である。送信信号TX2(時間t2から時間t3)は、所定周期の信号S2の時間t2から時間t3までの出力に対応する信号である。   The transmission signal TX1 (time t1 to time t2) shown in FIG. 4 is a signal corresponding to the output from the time t1 to the time t2 of the signal S1 with a predetermined period. The transmission signal TX2 (from time t2 to time t3) is a signal corresponding to the output from time t2 to time t3 of the signal S2 with a predetermined period.

そして、所定周期の第1送信波が出力される時間t1から出力が終了される時間t2までの間に、一のUP区間と一のDOWN区間の組み合わせが2回含まれる。したがって、一のUP区間と一のDOWN区間とをFM−CW方式の1周期とした場合、1回の第1送信波の出力で2周期分の周波数変調が行われていることとなる。また、1回の第2送信波の出力で2周期分の周波数変調が行われていることとなる。   A combination of one UP section and one DOWN section is included twice between time t1 when the first transmission wave having a predetermined cycle is output and time t2 when the output is ended. Therefore, when one UP interval and one DOWN interval are defined as one period of the FM-CW system, frequency modulation for two periods is performed with one output of the first transmission wave. In addition, frequency modulation for two periods is performed by one output of the second transmission wave.

また、受信信号RX(時間t1から時間t4)は、所定周期の信号S3の時間t1から時間t4の出力に対応する信号である。そして、送信信号TX3(時間t6)は、所定周期の信号S1の時間t6からの出力に対応する信号である。また、受信信号RXa(時間t6)は、所定周期の信号S3の時間t6からの出力に対応する信号である。   The reception signal RX (from time t1 to time t4) is a signal corresponding to the output from the time t1 to the time t4 of the signal S3 having a predetermined period. The transmission signal TX3 (time t6) is a signal corresponding to the output from the time t6 of the signal S1 having a predetermined cycle. The reception signal RXa (time t6) is a signal corresponding to the output from the time t6 of the signal S3 having a predetermined period.

なお、図4に示すように信号処理装置10により時間t1から時間t5まで第1送信波および第2送信波と、第1反射波および第2反射波とに基づき、検知点の角度、距離、相対速度の導出が行われる。すなわち、UP区間およびDOWN区間の第1送信波および第1反射波の2周期分と、UP区間およびDOWN区間の第2送信波および第2反射波の2周期分と(計4周期分)に基づいて、検知点の角度、距離、相対速度の導出が行われる。さらに、時間t2から時間t5の間で第1反射波および第2反射波とに基づき折り返し判定の処理が行われる。   As shown in FIG. 4, the angle, distance, and detection point of the detection point based on the first transmission wave and the second transmission wave and the first reflected wave and the second reflected wave from time t1 to time t5 by the signal processing device 10. Relative speed is derived. That is, for two periods of the first transmission wave and the first reflected wave in the UP section and the DOWN section, and for two periods of the second transmission wave and the second reflected wave in the UP section and the DOWN section (a total of four periods). Based on this, the angle, distance, and relative speed of the detection point are derived. Furthermore, a turn-back determination process is performed between time t2 and time t5 based on the first reflected wave and the second reflected wave.

<5.第2導出処理に関するタイムチャート>
図5は、第2導出処理に関するタイミングを示すタイムチャートである。第1導出処理が第2導出処理に変更されたことに伴い、図3に示した第1導出処理における送信アンテナ13a、送信アンテナ13b、受信アンテナ14、および、信号処理装置10の処理タイミングが処理変更部101の制御信号により変更される。
<5. Time chart for second derivation process>
FIG. 5 is a time chart showing timing related to the second derivation process. As the first derivation process is changed to the second derivation process, the processing timings of the transmission antenna 13a, the transmission antenna 13b, the reception antenna 14, and the signal processing device 10 in the first derivation process shown in FIG. It is changed by a control signal from the changing unit 101.

図5の信号S11は、信号S1の所定周期T1を2倍の周期とした特定周期T2(80ms周期)の信号である。つまり、所定周期T1よりも長い特定周期T2で第1送信波が出力される。   The signal S11 in FIG. 5 is a signal having a specific period T2 (80 ms period) in which the predetermined period T1 of the signal S1 is doubled. That is, the first transmission wave is output at a specific period T2 longer than the predetermined period T1.

また、信号S12は信号S2の所定周期T1を2倍の周期とした特定周期T2の信号である。ここで、信号S12は、信号S11の一周期の略中間の位置でON状態となる。つまり、第1送信波の一の出力タイミング(時間t1)と次の出力タイミング(時間t17)との略中間のタイミング(時間t6)で第2送信波が出力される。   The signal S12 is a signal having a specific period T2 in which the predetermined period T1 of the signal S2 is doubled. Here, the signal S12 is turned on at a position substantially in the middle of one cycle of the signal S11. That is, the second transmission wave is output at a substantially intermediate timing (time t6) between one output timing (time t1) of the first transmission wave and the next output timing (time t17).

また、信号S13は信号S3の周期と同じ所定周期T1の信号である。ここで、信号S3は一の周期中で第1反射波および第2反射波を受信するため、一の周期中でON状態となる時間が時間t1から時間t4となる。これに対して、信号S13は一の周期で第1反射波を受信し、一の周期の次の周期で第2反射波を受信するため、一の周期中で信号S13がON状態となる時間は、信号S3の場合と比べて短くなる。具体的には信号S13は、時間t1から時間t4よりも前の時間の時間t12までON状態となり、時間t12から時間t6までOFF状態となる。   The signal S13 is a signal having a predetermined cycle T1 that is the same as the cycle of the signal S3. Here, since the signal S3 receives the first reflected wave and the second reflected wave in one period, the time when the signal S3 is turned on in one period is from time t1 to time t4. On the other hand, since the signal S13 receives the first reflected wave in one cycle and receives the second reflected wave in the next cycle of one cycle, the time during which the signal S13 is in the ON state in one cycle. Is shorter than in the case of the signal S3. Specifically, the signal S13 is turned on from time t1 to time t12 prior to time t4, and is turned off from time t12 to time t6.

さらに、信号S14は信号S4の周期と同じ周期の信号である。ここで、信号S4は一の周期中で第1送信波および第2送信波と、第1反射波および第2反射波とに基づいて検知点の角度、距離、相対速度を導出するとともに折り返し判定を行う。このため、一の周期中でON状態となる時間が時間t1から時間t5となる。これに対して、信号S14は一の周期で第1送信波と第1反射波とに基づく検知点の角度を導出する。そして、一の周期の次の周期で第2送信波と第2反射波とに基づく検知点の角度を導出する。このため、一の周期中で信号S14がON状態となる時間は信号S4の場合と比べて短くなる。   Further, the signal S14 is a signal having the same cycle as that of the signal S4. Here, the signal S4 derives the angle, distance, and relative speed of the detection point based on the first transmission wave and the second transmission wave, and the first reflection wave and the second reflection wave in one period, and is turned back. I do. For this reason, the time for turning on in one cycle is from time t1 to time t5. On the other hand, the signal S14 derives the angle of the detection point based on the first transmission wave and the first reflected wave in one cycle. And the angle of the detection point based on a 2nd transmission wave and a 2nd reflected wave is derived | led-out by the period following one period. For this reason, the time during which the signal S14 is in the ON state in one cycle is shorter than that in the case of the signal S4.

具体的には信号S14は時間t1から時間t5よりも前の時間の時間t13までON状態となり、時間t13から時間t6までOFF状態となる。これにより、物体の角度の導出処理はほとんど遅延させることなく、レーダ装置の発熱を抑制できる。また、処理変更部101が第1送信波および第2送信波の出力周期を2倍の周期に変更するものの、物体導出処理に関する処理周期は変更しないため、信号処理装置10の処理負荷は増加することはない。また、信号処理装置10の物体導出の処理速度をほとんど低下させることなく、レーダ装置1の発熱を抑制できる。   Specifically, the signal S14 is turned on from time t1 to time t13 before time t5, and is turned off from time t13 to time t6. As a result, the heat generation of the radar apparatus can be suppressed without substantially delaying the object angle derivation process. In addition, although the processing change unit 101 changes the output cycle of the first transmission wave and the second transmission wave to a double cycle, the processing cycle related to the object derivation process does not change, so the processing load on the signal processing device 10 increases. There is nothing. Further, the heat generation of the radar apparatus 1 can be suppressed without substantially reducing the object derivation processing speed of the signal processing apparatus 10.

次に、信号S14における折り返し判定は、第1反射波と第2反射波とが受信アンテナ14に受信されたことにより行われる。そして、第1導出処理における信号S4では、一の周期中の信号処理で第1反射波および第2反射波が受信されるため、一の周期中で折り返し判定部106による折り返し判定が行われる。これに対して、第2導出処理における信号S14では、一の周期(奇数周期)で第1反射波が受信され、次の周期(偶数周期)で第2反射波が受信される。このため、折り返し判定部106が折り返し判定を行うのは、信号S14における偶数周期中のON状態の場合である。例えば、信号S14が時間t6でON状態となり、時間t16でOFF状態となるまでの間に折り返し判定が行われる。これにより、車両19の制御には影響がほとんどないように折り返し判定を行うタイミングを遅延させて、レーダ装置1の発熱を抑制できる。   Next, the return determination in the signal S14 is performed when the reception antenna 14 receives the first reflected wave and the second reflected wave. In the signal S4 in the first derivation process, the first reflected wave and the second reflected wave are received in the signal processing during one cycle, and therefore the folding determination unit 106 performs the folding determination in one cycle. On the other hand, in the signal S14 in the second derivation process, the first reflected wave is received in one cycle (odd cycle) and the second reflected wave is received in the next cycle (even cycle). For this reason, the return determination unit 106 performs the return determination when the signal S14 is in an ON state during an even period. For example, the loopback determination is performed until the signal S14 is turned on at time t6 and turned off at time t16. Accordingly, the heat generation of the radar apparatus 1 can be suppressed by delaying the timing of the return determination so that the control of the vehicle 19 is hardly affected.

以下、各信号の処理タイミングについて具体的に説明する。信号S11は時間t1でON状態となり、時間t1の後の時間t2でOFF状態となる。つまり、送信アンテナ13aからの第1送信波の出力が時間t1で開始され、時間t2で終了する。また、信号S11は時間t17で2回目のON状態となり、時間t17の後の時間t18でOFF状態となる。このように信号S1は時間t1から時間t17の特定周期(80ms周期)T2でON、OFFの状態を繰り返す。   Hereinafter, the processing timing of each signal will be described in detail. The signal S11 is turned on at time t1, and is turned off at time t2 after time t1. That is, the output of the first transmission wave from the transmission antenna 13a starts at time t1 and ends at time t2. The signal S11 is turned on for the second time at time t17, and is turned off at time t18 after time t17. Thus, the signal S1 repeats the ON and OFF states at a specific period (80 ms period) T2 from time t1 to time t17.

信号S12は時間t6でON状態となり、時間t6の後の時間t14でOFF状態となる。つまり、送信アンテナ13bからの第2送信波の出力が時間t6で開始され、時間t14で終了する。また、信号S12は時間t21で2回目のON状態となり、時間t21の後の時間t22でOFF状態となる。このように信号S2は時間t6から時間t21の特定周期T2でON、OFFの状態を繰り返す。   The signal S12 is turned on at time t6, and is turned off at time t14 after time t6. That is, the output of the second transmission wave from the transmission antenna 13b starts at time t6 and ends at time t14. The signal S12 is turned on for the second time at time t21, and is turned off at time t22 after time t21. Thus, the signal S2 repeats ON and OFF states at a specific period T2 from time t6 to time t21.

信号S13は時間t1でON状態となり、時間t2の後の時間t12でOFF状態となる。つまり、受信アンテナ14の第1反射波の受信が時間t1で開始され、時間t12で終了する。また、信号S13は時間t6で2回目のON状態となり、時間t14の後の時間t15でOFF状態となる。つまり、受信アンテナ14の第2反射波の受信が時間t6で開始され、時間t15で終了する。このように信号S3は時間t1から時間t6の所定周期(40ms周期)T1でON、OFFを繰り返す。   The signal S13 is turned on at time t1, and is turned off at time t12 after time t2. That is, reception of the first reflected wave of the receiving antenna 14 starts at time t1 and ends at time t12. The signal S13 is turned on for the second time at time t6, and is turned off at time t15 after time t14. That is, reception of the second reflected wave of the receiving antenna 14 starts at time t6 and ends at time t15. In this way, the signal S3 repeats ON and OFF at a predetermined period (40 ms period) T1 from time t1 to time t6.

信号S14は時間t1でON状態となり、時間t12の後の時間t13でOFF状態となる。つまり、時間t1から時間t13の間で、第1送信波と第1反射波に基づく検知点の角度、距離、相対速度が導出される。また、信号S14は時間t6で2回目のON状態となり、時間t15の後の時間t16でOFF状態となる。つまり、時間t6から時間t16の間で第2送信波と第2反射波に基づく検知点の角度、距離、相対速度が導出される。また、時間t6から時間t16の間で第1反射波(直前の時間t1から時間t12の間で受信したもの)および第2反射波(今回の時間t6から時間t15の間で受信したもの)とに基づき折り返し判定の処理が行われる。このように信号S14は時間t1から時間t6の所定周期T1でON、OFFの状態を繰り返す。   The signal S14 is turned on at time t1, and is turned off at time t13 after time t12. That is, the angle, distance, and relative speed of the detection point based on the first transmission wave and the first reflected wave are derived between time t1 and time t13. The signal S14 is turned on for the second time at time t6, and is turned off at time t16 after time t15. That is, the angle, distance, and relative speed of the detection point based on the second transmission wave and the second reflected wave are derived between time t6 and time t16. Also, the first reflected wave (received between time t1 and time t12) and the second reflected wave (received between time t6 and time t15) between time t6 and time t16 The return determination process is performed based on the above. In this way, the signal S14 repeats ON and OFF states at a predetermined cycle T1 from time t1 to time t6.

<6.第2導出処理に関するFM−CW方式>
次に、図5を用いて説明した処理をFM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式に基づいて図6を用いて説明する。
<6. FM-CW method for second derivation process>
Next, the processing described with reference to FIG. 5 will be described with reference to FIG. 6 based on the FM-CW (Frequency Modulated Continuous Wave) method.

図6は、第2導出処理に関するFM−CW方式の信号を示す図である。図6は、第1導出処理に関するFM−CW方針の信号を示す図として説明した図4と一部が異なり、他の部分は同じ内容を示す図面である。図6と図4との主な相違点は、送信信号の出力タイミングである。   FIG. 6 is a diagram illustrating an FM-CW method signal related to the second derivation process. 6 is different from FIG. 4 described as the diagram showing the signal of the FM-CW policy related to the first derivation process, and the other parts are the drawings showing the same contents. The main difference between FIG. 6 and FIG. 4 is the output timing of the transmission signal.

図6に示す送信信号TX11(時間t1から時間t2)は、特定周期の信号S11の時間t1から時間t2までの出力に対応する信号である。送信信号TX12(時間t6から時間t14)は、特定周期の信号S12の時間t6から時間t14までの出力に対応する信号である。ここで、時間t6は図4で示した所定周期の第2送信波の出力が開始される時間t2よりも後の時間であり、時間t14は図4で示した所定周期の第2送信波の出力が終了する時間t3よりも後の時間である。このように送信信号TX11と送信信号TX12とが時間的に連続して出力されず、送信信号TX11が出力された後、切替部131により送信アンテナ13aから送信アンテナ13bに切替えられ、所定時間の間隔をあけて送信信号TX12が出力される。   The transmission signal TX11 (time t1 to time t2) shown in FIG. 6 is a signal corresponding to the output from the time t1 to the time t2 of the signal S11 having a specific period. The transmission signal TX12 (time t6 to time t14) is a signal corresponding to the output from the time t6 to the time t14 of the signal S12 having a specific period. Here, the time t6 is a time later than the time t2 at which the output of the second transmission wave having the predetermined cycle shown in FIG. 4 is started, and the time t14 is the time of the second transmission wave having the predetermined cycle shown in FIG. This is a time after the time t3 when the output ends. Thus, the transmission signal TX11 and the transmission signal TX12 are not continuously output in time, and after the transmission signal TX11 is output, the transmission unit 13a is switched from the transmission antenna 13a to the transmission antenna 13b, and the predetermined time interval is reached. And a transmission signal TX12 is output.

また、受信信号RX1(時間t1から時間t12)は、所定周期の信号S13の時間t1から時間t12までの出力に対応する信号である。また、受信信号RX2(時間t6から時間t15)は、所定周期の信号S13の時間t12から所定時間の間隔をあけて時間t6から時間t15までの出力に対応する信号である。   The reception signal RX1 (from time t1 to time t12) is a signal corresponding to the output from the time t1 to the time t12 of the signal S13 having a predetermined period. The received signal RX2 (from time t6 to time t15) is a signal corresponding to the output from time t6 to time t15 with a predetermined time interval from the time t12 of the signal S13 having a predetermined period.

また、信号処理装置10により時間t1から時間t13まで特定周期の第1送信波と第1反射波に基づき検知点の角度、距離、相対速度が導出される。すなわち、UP区間とDOWN区間の第1送信波および第1反射波の2周期分の送信波および受信波に基づいて、検知点の角度、距離、相対速度が導出される。   Further, the angle, distance, and relative speed of the detection point are derived by the signal processing device 10 based on the first transmission wave and the first reflected wave having a specific period from time t1 to time t13. That is, the angle, distance, and relative speed of the detection point are derived based on the transmission wave and the reception wave for two periods of the first transmission wave and the first reflected wave in the UP section and the DOWN section.

また、時間t6から時間t16の間で特定周期の第2送信波と第2反射波に基づき検知点の角度、距離、相対速度が導出される。すなわち、UP区間とDOWN区間の第2送信波および第2反射波の2周期分の送信波および受信波に基づいて、検知点の角度、距離、相対速度が導出される。   In addition, the angle, distance, and relative speed of the detection point are derived based on the second transmission wave and the second reflected wave having a specific period between time t6 and time t16. That is, the angle, distance, and relative speed of the detection point are derived based on the transmission wave and the reception wave for two periods of the second transmission wave and the second reflected wave in the UP section and the DOWN section.

なお、第1導出処理がUP区間およびDOWN区間の4周期分で物検知点の導出処理を行っていたのに対して、第2導出処理では、UP区間およびDOWN区間の2周期分で検知点の導出処理を行う。このため、第1導出処理と比べて検知点の角度等の導出の精度が若干低下する。   Note that the first derivation process performed the object detection point derivation process for four periods of the UP section and the DOWN section, whereas the second derivation process performed the detection point for two periods of the UP section and the DOWN section. The derivation process is performed. For this reason, compared with the 1st derivation processing, the accuracy of derivation of the angle etc. of a detection point falls a little.

しかし、第1導出処理から第2導出処理に切り替わるのは、レーダ装置1の内部温度が高いときである。そして、このようにレーダ装置1の内部温度が高くなるのは、例えば、車両19が停止しているときであり、車両19の停止中は走行中ほど高い検知点の導出精度を要求されるものではない。そのため、第1導出処理から第2導出処理に切替えて、レーダ装置1による検知点の導出の精度が若干低下しても実用上は問題がない。   However, the first derivation process is switched to the second derivation process when the internal temperature of the radar apparatus 1 is high. The internal temperature of the radar device 1 increases in this way, for example, when the vehicle 19 is stopped. When the vehicle 19 is stopped, a higher detection point derivation accuracy is required as the vehicle travels. is not. For this reason, there is no practical problem even if the accuracy of derivation of detection points by the radar apparatus 1 is slightly reduced by switching from the first derivation process to the second derivation process.

さらに、時間t6から時間t16の間で第1反射波(直前の時間t1から時間t12の間で受信したもの)および第2反射波(今回の時間t6から時間t15の間で受信したもの)とに基づく折り返し判定の処理が行われる。   Furthermore, between the time t6 and the time t16, the first reflected wave (received between the previous time t1 and the time t12) and the second reflected wave (received between the current time t6 and the time t15) and The return determination processing based on is performed.

<7.処理フローチャート>
図7は、信号処理装置10の処理フローチャートである。まず、ステップS101にて処理変更部101での処理を変更するための所定条件、即ちレーダ装置の内部温度が所定の高温状態になっているか否かを判断する。即ち、信号処理装置10の処理変更部101は、レーダ装置1の内部温度センサ21、および、車両19に設けられた車速センサ22から出力されたセンサ情報のうち少なくとも一のセンサ情報が所定条件を満たした場合(ステップS101がYes)は、ステップS102の処理に進む。
<7. Processing flowchart>
FIG. 7 is a process flowchart of the signal processing apparatus 10. First, in step S101, it is determined whether or not a predetermined condition for changing the process in the process changing unit 101, that is, whether or not the internal temperature of the radar apparatus is in a predetermined high temperature state. That is, the process changing unit 101 of the signal processing device 10 has at least one sensor information out of sensor information output from the internal temperature sensor 21 of the radar device 1 and the vehicle speed sensor 22 provided in the vehicle 19 to satisfy a predetermined condition. If the condition is satisfied (Yes in step S101), the process proceeds to step S102.

ここで、センサ情報を出力するセンサは、例えば、内部温度センサ21、および、車速センサ22であり、内部温度センサ21はレーダ装置の内部温度を直接検出するものであり、車速センサ22はレーダ装置の内部温度を間接的に検出する。これらのセンサのいずれか一のセンサのセンサ情報を用いてもよいし、複数を組み合わせてもよい。また、内部温度センサ21のセンサ情報が所定条件を満たす場合とは、例えばレーダ装置1の内部温度が90℃を超える場合である。また、車速センサ22のセンサ情報が所定条件を満たす場合とは、例えば車両19の走行速度が20km/hを下回る場合である。   Here, the sensors that output the sensor information are, for example, the internal temperature sensor 21 and the vehicle speed sensor 22, and the internal temperature sensor 21 directly detects the internal temperature of the radar apparatus, and the vehicle speed sensor 22 is the radar apparatus. The internal temperature of the is detected indirectly. Sensor information of any one of these sensors may be used, or a plurality of them may be combined. The case where the sensor information of the internal temperature sensor 21 satisfies the predetermined condition is, for example, a case where the internal temperature of the radar apparatus 1 exceeds 90 ° C. The case where the sensor information of the vehicle speed sensor 22 satisfies the predetermined condition is, for example, a case where the traveling speed of the vehicle 19 is lower than 20 km / h.

ここで、レーダ装置の内部温度を検出するために車速を使う理由について説明する。車両が走行中の間は、空気の流れによりレーダ装置が空冷されるため大きな温度上昇は起きないが、車両の走行状態が低速になったり停止したりすると空冷効果がなくなるため、レーダ装置の温度が上昇する。従って、車速が低速状態を示す例えば20km/h以下になるとレーダ装置の内部温度が上昇することを間接的に検出できる。尚、車速センサ22を条件判定に使う場合は、車速が低速になったからといって、直ちにレーダ装置の内部温度が上昇するものではないため、20km/h以下となっている継続時間も条件に含めることが望ましい。例えば、20km/h以下の状態が1分間続いた場合に所定条件を満たすと判断することが望ましい。   Here, the reason why the vehicle speed is used to detect the internal temperature of the radar apparatus will be described. While the vehicle is running, the radar device is air-cooled by the air flow, so a large temperature rise does not occur. However, if the vehicle travels at a low speed or stops, the air-cooling effect is lost and the radar device temperature rises. To do. Therefore, it is possible to indirectly detect that the internal temperature of the radar apparatus increases when the vehicle speed is 20 km / h or less, which indicates a low speed state. When the vehicle speed sensor 22 is used for condition determination, the internal temperature of the radar apparatus does not immediately increase even if the vehicle speed becomes low. Therefore, the duration time of 20 km / h or less is also a condition. It is desirable to include. For example, it is desirable to determine that the predetermined condition is satisfied when a state of 20 km / h or less continues for one minute.

ステップS102では、処理変更部101の制御信号により送信制御部107が第1送信波および第2送信波の出力周期を所定周期から特定周期に変更して、ステップS103の処理に進む。なお、センサ情報が所定条件を満たさない場合(ステップS101がNo)は、第1送信波および第2送信波の出力周期を所定周期のまま変更することなく、ステップS103の処理に進む。   In step S102, the transmission control unit 107 changes the output cycle of the first transmission wave and the second transmission wave from a predetermined cycle to a specific cycle by the control signal of the process changing unit 101, and proceeds to the process of step S103. If the sensor information does not satisfy the predetermined condition (No in step S101), the process proceeds to step S103 without changing the output periods of the first transmission wave and the second transmission wave with the predetermined period.

ステップS103では、所定周期および特定周期のいずれかの周期で、送信アンテナ13aが第1送信波を出力し、送信アンテナ13bが第2送信波を出力して、ステップS104の処理に進む。   In step S103, the transmission antenna 13a outputs the first transmission wave and the transmission antenna 13b outputs the second transmission wave in either the predetermined period or the specific period, and the process proceeds to step S104.

ステップS104では、第1送信波および第2送信波が物体に反射した第1反射波および第2反射波の少なくも一の反射波を受信アンテナ14が受信して、ステップS105の処理に進む。   In step S104, the reception antenna 14 receives at least one of the first reflected wave and the second reflected wave reflected by the object from the first transmission wave and the second transmission wave, and the process proceeds to step S105.

ステップS105では、受信アンテナ14で受信した第1反射波および第2反射波の少なくも一の反射波に対応する受信信号と第1送信波および第2送信波の少なくとも一の送信波に対応する送信信号とをミキサ15が混合し、送信信号と受信信号との差分であるビート信号を生成してステップS106の処理に進む。   In step S105, the received signal corresponding to at least one reflected wave of the first reflected wave and the second reflected wave received by the receiving antenna 14 and at least one transmitted wave of the first transmitted wave and the second transmitted wave are supported. The mixer 15 mixes the transmission signal, generates a beat signal that is the difference between the transmission signal and the reception signal, and proceeds to the process of step S106.

ステップS106では、アナログ信号であるビート信号をAD変換器16がAD変換を行い、デジタルデータに変換してステップS107の処理に進む。   In step S106, the AD converter 16 performs AD conversion on the beat signal, which is an analog signal, converts the beat signal into digital data, and the process proceeds to step S107.

図8に示すステップS107では、デジタルデータに対してフーリエ変換部102が高速フーリエ変換処理を行って変換データを生成して、ステップS108の処理に進む。   In step S107 shown in FIG. 8, the Fourier transform unit 102 performs fast Fourier transform processing on the digital data to generate transform data, and the process proceeds to step S108.

ステップS108では、高速フーリエ変換した変換データの信号のうち所定の閾値を超えるピーク信号をピーク抽出部103が抽出して、ステップS109の処理に進む。   In step S108, the peak extraction unit 103 extracts a peak signal exceeding a predetermined threshold from the signal of the transform data obtained by fast Fourier transform, and the process proceeds to step S109.

ステップS109では、相関行列の固有値、および、固有ベクトルに基づいて検知点の角度を演算して、ステップS110の処理に進む。   In step S109, the angle of the detection point is calculated based on the eigenvalue of the correlation matrix and the eigenvector, and the process proceeds to step S110.

ステップS110では、変換データ中のピーク周波数に基づいて検知点とレーダ装置1を搭載した車両19との距離、および、検知点とレーダ装置1を搭載した車両19との相対速度を距離・相対速度演算部105が演算して、ステップS111の処理に進む。   In step S110, based on the peak frequency in the conversion data, the distance between the detection point and the vehicle 19 on which the radar apparatus 1 is mounted, and the relative speed between the detection point and the vehicle 19 on which the radar apparatus 1 is mounted are determined as distance / relative speed. The calculation unit 105 calculates and proceeds to the process of step S111.

なお、信号処理装置10で行われる処理のうちステップS107からステップS110の処理は、ステップS101における所定条件を満たさない場合(ステップS101がNo)は、第1導出処理に対応した処理として行われ、ステップS101における所定条件を満たした場合(ステップS101がYes)は、第2導出処理に対応した処理として行われる。   Of the processes performed in the signal processing apparatus 10, the processes from step S107 to step S110 are performed as processes corresponding to the first derivation process when the predetermined condition in step S101 is not satisfied (No in step S101). When the predetermined condition in step S101 is satisfied (step S101 is Yes), the process is performed as a process corresponding to the second derivation process.

図9に示すステップS111では、処理変更部101により第1送信波および第2送信波の出力周期が所定周期から特定周期に変更されている場合(ステップS111がYes)は、ステップS112の処理に進む。   In step S111 shown in FIG. 9, when the output period of the first transmission wave and the second transmission wave is changed from the predetermined period to the specific period by the process changing unit 101 (Yes in step S111), the process of step S112 is performed. move on.

ステップS112では、信号処理装置10の処理周期が偶数周期の場合、即ち送信アンテナ13bによる送信波と受信波により検知点の情報を算出する処理を行なう場合(ステップS112がYes)ステップS113の処理に進み、折り返し判定部106が折り返し判定の処理を行った後、ステップS115の処理に進む。なお、信号処理装置10の処理周期が奇数周期の場合、即ち送信アンテナ13aによる送信波と受信波により検知点の情報を算出する処理を行なう場合(ステップS112がNo)、折り返し判定部106は折り返し判定は行わずに、ステップ115の処理に進む。   In step S112, when the processing cycle of the signal processing apparatus 10 is an even cycle, that is, when processing for calculating detection point information using a transmission wave and a reception wave by the transmission antenna 13b is performed (step S112 is Yes), the processing in step S113 is performed. The process proceeds to step S115 after the loop determination unit 106 performs the loop determination process. When the processing cycle of the signal processing device 10 is an odd cycle, that is, when processing for calculating detection point information is performed using a transmission wave and a reception wave from the transmission antenna 13a (No in step S112), the loop determination unit 106 performs loopback. The process proceeds to step 115 without making a determination.

ステップS111に戻り、処理変更部101により第1送信波および第2送信波の出力周期が所定周期のままの場合(ステップS111がNo)はステップS114の処理に進み、折り返し判定部106は折り返し判定処理の処理を行った後、ステップS115の処理に進む。   Returning to step S111, if the output period of the first transmission wave and the second transmission wave remains the predetermined period (No in step S111) by the process changing unit 101, the process proceeds to step S114, and the return determination unit 106 determines the return determination. After performing the process, the process proceeds to step S115.

ステップS115では、信号処理装置10が検知点の情報(距離、相対速度、角度)を車両制御装置100に出力する。これにより、検知点に対応する物体の位置等に応じた車両制御を行うことができる。
<8.角度演算処理>
次に、角度演算部104による角度演算処理について図10を用いて説明する。図10は、物体に係る検知点の角度スペクトラムを示す図である。図7は縦軸を信号レベル[単位dBv]、横軸を角度[単位deg]とする図である。スペクトラムUSはUP区間における検知点の角度を示すものであり、閾値shを超えた信号である角度ピークPhu1、および、角度ピークPhu2は相関行列の固有値、および、固有ベクトルから導出された検知点の角度を示す。
In step S115, the signal processing device 10 outputs detection point information (distance, relative speed, angle) to the vehicle control device 100. Thereby, vehicle control according to the position etc. of the object corresponding to a detection point can be performed.
<8. Angle calculation processing>
Next, angle calculation processing by the angle calculation unit 104 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating an angular spectrum of detection points related to an object. FIG. 7 is a diagram in which the vertical axis represents the signal level [unit dBv] and the horizontal axis represents the angle [unit deg]. The spectrum US indicates the angle of the detection point in the UP section, and the angle peak Phu1 and the angle peak Phu2 that are signals exceeding the threshold sh are the eigenvalues of the correlation matrix and the angles of the detection points derived from the eigenvectors. Indicates.

また、スペクトラムDSはDOWN区間における検知点の角度を示すものであり、閾値shを超えた信号である角度ピークPhd1、および、角度ピークPhd2は相関行列の固有値、および、固有ベクトルから導出された検知点の角度を示す。   The spectrum DS indicates the angle of the detection point in the DOWN section, and the angle peak Phd1 and the angle peak Phd2 that are signals exceeding the threshold sh are the detection points derived from the eigenvalues and eigenvectors of the correlation matrix. Indicates the angle.

次に、角度演算部104はUP区間の角度スペクトラムUSと、DOWN区間の角度スペクトラムDSとを信号レベルおよび角度に基づきペアリングする。そして、角度演算部104は、角度ピークPhu1およびPhd1の信号レベル、および、角度が略同一のピークであるため、角度ピークPhu1とPhd1とをペアリングする。また、角度演算部104は角度ピークPhu2およびPhd2の信号レベル,および,角度が略同一のピークであるため、角度ピークPhu2とPhd2とをペアリングする。   Next, the angle calculation unit 104 pairs the angle spectrum US in the UP section and the angle spectrum DS in the DOWN section based on the signal level and the angle. The angle calculation unit 104 pairs the angle peaks Phu1 and Phd1 since the signal levels and angles of the angle peaks Phu1 and Phd1 are substantially the same. Further, the angle calculation unit 104 pairs the angle peaks Phu2 and Phd2 because the signal levels and angles of the angle peaks Phu2 and Phd2 are substantially the same.

その結果、次の(3)式により角度演算部104は2つの角度ピークの平均を導出して、2つの検知点のそれぞれの角度を演算する。これによりレーダ装置1を搭載した車両19に対する検知点の角度を正確に取得できる。なお、数式のθmは検知点の角度を示し、θupは角度ピークphu1(phu2)に対応する角度を示す。また、θdnは角度ピークPhd1(Phd2)に対応する角度を示す。   As a result, the angle calculation unit 104 derives the average of the two angle peaks by the following equation (3), and calculates the respective angles of the two detection points. Thereby, the angle of the detection point with respect to the vehicle 19 carrying the radar apparatus 1 can be acquired accurately. In the equation, θm represents the angle of the detection point, and θup represents an angle corresponding to the angle peak hu1 (phu2). Θdn represents an angle corresponding to the angle peak Phd1 (Phd2).

Figure 2013079890
<9.折り返し判定処理>
次に折り返し判定処理について、図11、および、図12を用いて説明する。図11は第1送信波、および、第2送信波のビームパターンを示す図である。なお、以下においては、図中に示すxy座標軸を用いて、方向を適宜示す。このxy座標軸は車両19に対して相対的に固定されるものであり、車両19の車幅方向がx軸方向、車両19の進行方向がy方向にそれぞれ対応する。詳細には、車両19の左方向が−x方向、車両19の右方向が+x方向となる。また車両19が前進する方向が+y方向、車両19が後退する方向が−y方向となる。
Figure 2013079890
<9. Return determination processing>
Next, the folding determination process will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a diagram illustrating beam patterns of the first transmission wave and the second transmission wave. In the following, directions are appropriately indicated using xy coordinate axes shown in the drawing. The xy coordinate axes are fixed relative to the vehicle 19, and the vehicle width direction of the vehicle 19 corresponds to the x-axis direction, and the traveling direction of the vehicle 19 corresponds to the y direction. Specifically, the left direction of the vehicle 19 is the −x direction, and the right direction of the vehicle 19 is the + x direction. The direction in which the vehicle 19 moves forward is the + y direction, and the direction in which the vehicle 19 moves backward is the -y direction.

図11に示すビームパターンBSは送信アンテナ13aから出力される第1送信波のビームパターンである。ビームパターンBSは、車両19の車幅方向(x軸方向)の車体の略中心から車両19の直進方向に伸びる中心軸CLを中心に左右対称の破線で示す領域(A領域)を有する。   A beam pattern BS shown in FIG. 11 is a beam pattern of the first transmission wave output from the transmission antenna 13a. The beam pattern BS has a region (A region) indicated by a symmetric broken line around a central axis CL extending in a straight direction of the vehicle 19 from a substantially center of the vehicle body in the vehicle width direction (x-axis direction) of the vehicle 19.

また、ビームパターンBWは、送信アンテナ13bから出力される第2送信波のビームパターンである。ビームパターンBWは、ビームパターンBSと同様に中心軸CLに対して左右対称の一点鎖線で示す領域を有する。なお、ビームパターンBWの領域は、A領域と重なる領域以外の車両右側(+x方向)の領域をB領域とし、A領域と重なる領域以外の車両左側(−x方向)の領域をC領域とする。また、ビームパターンBWはビームパターンBSと比べてブロードなビームパターンとなっている。このようにビームパターンが異なるのは、送信アンテナ13aのアンテナパターンと送信アンテナ13bのアンテナパターンとが異なるアンテナパターンであるためである。   The beam pattern BW is the beam pattern of the second transmission wave output from the transmission antenna 13b. Similar to the beam pattern BS, the beam pattern BW has a region indicated by a one-dot chain line symmetrical with respect to the central axis CL. In the region of the beam pattern BW, the region on the right side of the vehicle (+ x direction) other than the region overlapping the A region is defined as the B region, and the region on the vehicle left side (−x direction) other than the region overlapping with the A region is defined as the C region. . Further, the beam pattern BW is a broader beam pattern than the beam pattern BS. The beam pattern is different because the antenna pattern of the transmission antenna 13a is different from the antenna pattern of the transmission antenna 13b.

図12は、2種類のビームパターンにおける受信レベルを示す図である。図12は縦軸を信号レベル[単位dBv]、横軸を角度[単位deg]とする図である。また、横軸の中心位置を0度とし右側を+の角度、左側を−の角度として示している。さらに、±5degを境として、図11に示した各ビームパターンの領域に対応している。つまり、+5degから−5degの範囲がA領域に対応している。また、+5degを超える角度範囲がB領域に対応している。さらに、−5degを下回る角度範囲がC領域に対応している。   FIG. 12 is a diagram showing reception levels in two types of beam patterns. FIG. 12 is a diagram in which the vertical axis represents the signal level [unit dBv] and the horizontal axis represents the angle [unit deg]. Further, the center position of the horizontal axis is 0 degree, the right side is shown as a positive angle, and the left side is shown as a negative angle. Further, it corresponds to each beam pattern region shown in FIG. 11 with ± 5 deg as a boundary. That is, the range from +5 deg to -5 deg corresponds to the A region. An angle range exceeding +5 deg corresponds to the B region. Furthermore, the angle range below −5 deg corresponds to the C region.

そして、検知点がA領域内に存在する場合は、ビームパターンBSに対応する第1送信波を出力したとき、第1反射波の信号レベルは、A領域に対応する受信信号RXSに示すレベルとなる。また、ビームパターンBWに対応する第2送信波を出力したとき、第2反射波の信号レベルは、A領域に対応する受信信号RXWに示すレベルとなり、受信信号RXSの信号レベルが受信信号RXWよりも大きくなる。この場合、折り返し判定部106は、検知点が角度演算部104が導出した角度(A領域内の角度)に存在すると判定する。   And when a detection point exists in A area | region, when the 1st transmission wave corresponding to beam pattern BS is output, the signal level of a 1st reflected wave is the level shown to the received signal RXS corresponding to A area | region. Become. When the second transmission wave corresponding to the beam pattern BW is output, the signal level of the second reflected wave becomes the level indicated by the reception signal RXW corresponding to the A region, and the signal level of the reception signal RXS is higher than that of the reception signal RXW. Also grows. In this case, the folding determination unit 106 determines that the detection point exists at an angle derived by the angle calculation unit 104 (an angle in the area A).

ここで、一の角度に検知点が存在するとして導出されたにもかかわらず、実際には検知点が一の角度に存在しない理由について再度詳細に説明する。例えば、複数のアレーアンテナで検知点からの反射波を受信する場合、基準となる一のアンテナ(以下、「基準アンテナ」ともいう。)と隣接する他のアンテナ(以下、「隣接アンテナ」ともいう。)とでは検知点の存在する角度に応じて反射波の受信するタイミングの時間差(位相差)が生じる。   Here, the reason why the detection point does not actually exist at one angle although it was derived that the detection point exists at one angle will be described again in detail. For example, when a reflected wave from a detection point is received by a plurality of array antennas, another antenna (hereinafter also referred to as “adjacent antenna”) adjacent to a reference antenna (hereinafter also referred to as “reference antenna”). .) Causes a time difference (phase difference) in the timing of receiving the reflected wave according to the angle at which the detection point exists.

レーダ装置1を搭載した車両19の真正面(図11に示す中心軸CL上の位置)を0度とし、車両19の右側(+x方向)を+(プラス)の角度とし、左側(−x方向)を−(マイナス)の角度とすると、プラスおよびマイナスのいずれかの角度の値が大きいほど、基準アンテナに対する隣接アンテナの反射波の位相差が大きくなる。そして、位相差が360度を超えた場合、角度演算部104が、位相差が360度を下回る場合の検知点の角度と、位相差が360度を上回る場合の角度とを同じ角度に存在する検知点として導出する場合がある。   The vehicle 19 on which the radar apparatus 1 is mounted is directly in front (position on the central axis CL shown in FIG. 11) is 0 degree, the right side (+ x direction) of the vehicle 19 is the + (plus) angle, and the left side (−x direction). Assuming that − is a minus (−) angle, the greater the value of either the plus or minus angle, the greater the phase difference between the reflected waves of adjacent antennas relative to the reference antenna. When the phase difference exceeds 360 degrees, the angle calculation unit 104 exists at the same angle as the angle of the detection point when the phase difference is less than 360 degrees and the angle when the phase difference exceeds 360 degrees. It may be derived as a detection point.

例えば、基準アンテナに対する隣接アンテナの位相差が60度の場合には車両19に対する検知点の角度が+5degの図11に示すA領域内に存在すると仮定する。この場合に、基準アンテナに対する隣接アンテナの位相差が420度のときは、車両19に対する検知点の角度は+5degよりも大きい角度(例えば,+30deg)となり、図11に示すB領域内に存在することとなる。しかし、位相が360度を超えると基準アンテナに対する隣接アンテナの位相差420度が、位相差60度として演算され、B領域に存在する検知点がA領域に存在するとして導出される。このため、検知点がA領域の角度(例えば、+5deg)に存在するとして導出されたにもかかわらず、実際には検知点がA領域の角度に存在せずに、B領域の角度(例えば、+30deg)に存在する。   For example, when the phase difference between the adjacent antennas with respect to the reference antenna is 60 degrees, it is assumed that the angle of the detection point with respect to the vehicle 19 is within the area A shown in FIG. In this case, when the phase difference of the adjacent antenna with respect to the reference antenna is 420 degrees, the angle of the detection point with respect to the vehicle 19 is an angle larger than +5 deg (for example, +30 deg), and exists within the region B shown in FIG. It becomes. However, if the phase exceeds 360 degrees, the phase difference 420 degrees between the adjacent antennas relative to the reference antenna is calculated as the phase difference 60 degrees, and the detection point existing in the B area is derived as existing in the A area. For this reason, although the detection point is derived as existing at the angle of the A region (for example, +5 deg), the detection point does not actually exist at the angle of the A region, but the angle of the B region (for example, +30 deg).

図12の説明に戻り、検知点がB領域内に存在する場合は、第1反射波の信号レベルおよび、第2反射波の信号レベルは、B領域に対応する受信信号RXSおよび受信信号RXWに示すレベルとなる。そして、受信信号RXSの信号レベルは受信信号RXWよりも小さくなる。この場合、仮に角度演算部104が当該検知点の存在する角度をA領域の角度と導出したとしても、折り返し判定部106は、検知点が角度演算部104が導出した角度(A領域の角度)ではなく、B領域の角度に存在する検知点であると判定する。   Returning to the description of FIG. 12, when the detection point exists in the B region, the signal level of the first reflected wave and the signal level of the second reflected wave are the reception signal RXS and the reception signal RXW corresponding to the B region. It becomes the level to show. The signal level of the reception signal RXS is smaller than that of the reception signal RXW. In this case, even if the angle calculation unit 104 derives the angle at which the detection point exists as the angle of the A region, the folding determination unit 106 determines that the detection point is an angle derived by the angle calculation unit 104 (A region angle). Instead, it is determined that the detection point exists at the angle of the B region.

また、検知点がC領域内に存在する場合は、第1反射波の信号レベルおよび、第2反射波の信号レベルは、C領域に対応する受信信号RXSおよび受信信号RXWに示すレベルとなる。そして、受信信号RXSの信号レベルは受信信号RXWよりも小さくなる。この場合、仮に角度演算部104が当該検知点の存在する角度をA領域の角度と導出したとしても、折り返し判定部106は、検知点が角度演算部104が導出した角度(A領域内の角度)ではなく、C領域の角度に存在する検知点であると判定する。このように折り返し判定部106は、第1反射波に基づく信号レベルと、第2反射波に基づく信号レベルとの信号レベル差に応じて、角度に検知点が存在するか否かの判定を行う。   When the detection point exists in the C region, the signal level of the first reflected wave and the signal level of the second reflected wave are the levels indicated by the reception signal RXS and the reception signal RXW corresponding to the C region. The signal level of the reception signal RXS is smaller than that of the reception signal RXW. In this case, even if the angle calculation unit 104 derives the angle at which the detection point exists as the angle of the A region, the folding determination unit 106 determines that the detection point is an angle derived by the angle calculation unit 104 (an angle within the A region). ), But it is determined that the detection point exists at the angle of the C region. As described above, the folding determination unit 106 determines whether or not a detection point exists at an angle according to the signal level difference between the signal level based on the first reflected wave and the signal level based on the second reflected wave. .

<変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。なお、上記実施の形態で説明した形態、および、以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
<Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. Below, such a modification is demonstrated. In addition, all the forms including the form demonstrated in the said embodiment and the form demonstrated below are combinable suitably.

上記実施の形態において、レーダ装置1は、車両19に搭載する以外の各種用途(例えば、飛行中の航空機および航行中の船舶の監視の少なくともいずれか1つ)に用いてもよい。   In the above-described embodiment, the radar apparatus 1 may be used for various purposes other than being mounted on the vehicle 19 (for example, at least one of monitoring of an aircraft in flight and a ship in navigation).

また、上記実施の形態において、レーダ装置1は、複数のアレーアンテナを備え、アンテナの位置を固定として、検知点の角度を電気的に導出する電子スキャンレーダ装置について説明したが、電子スキャンレーダ装置以外にもアンテナの位置を動的い変化させて検知点の角度を導出するメカスキャンレーダ装置であってもよい。   In the above-described embodiment, the radar apparatus 1 has been described with respect to the electronic scan radar apparatus that includes a plurality of array antennas, electrically fixes the antenna position, and electrically derives the angle of the detection point. In addition, a mechanical scan radar apparatus that derives the angle of the detection point by dynamically changing the position of the antenna may be used.

また、上記実施の形態において、送信アンテナを2本、受信アンテナを4本として説明しているが、各アンテナの本数がこれ以外の本数でもよく、例えば、送信アンテナが3本、受信アンテナが5本であってもよい。つまり、少なくとも送信アンテナが2本以上であればよい。   In the above embodiment, two transmitting antennas and four receiving antennas are described. However, the number of each antenna may be other than this, for example, three transmitting antennas and five receiving antennas. It may be a book. That is, at least two transmission antennas are sufficient.

また、上記実施の形態において、レーダ装置1は、受信アンテナ14と送信アンテナ13とをそれぞれ独立に設けているが、受信アンテナが送信アンテナを兼ねるようにしてもよい。この場合、各アンテナは送信波を送信した直後に受信状態に切り替わり、送信波が物体に反射した反射波を受信することが可能となる。   In the above embodiment, the radar apparatus 1 is provided with the reception antenna 14 and the transmission antenna 13 independently, but the reception antenna may also serve as the transmission antenna. In this case, each antenna switches to a reception state immediately after transmitting a transmission wave, and can receive a reflected wave in which the transmission wave is reflected by an object.

また、上記実施の形態において、レーダ装置1は、受信アンテナ14ごとに専用の処理回路(ミキサ15、および、AD変換器16)を設けてもよいが、全受信アンテナによる受信信号をまとめて処理する回路を設けてもよい。この場合、時分割で処理回路が対応する受信アンテナ14を受信アンテナ14aから14dに順次切替える制御が必要となるが、レーダ装置1の回路構成をコンパクトにできる。   In the above-described embodiment, the radar apparatus 1 may be provided with a dedicated processing circuit (mixer 15 and AD converter 16) for each reception antenna 14, but collectively processes the reception signals from all reception antennas. A circuit may be provided. In this case, it is necessary to control the reception antenna 14 corresponding to the processing circuit in a time-sharing manner from the reception antennas 14a to 14d in sequence, but the circuit configuration of the radar apparatus 1 can be made compact.

また、上記実施の形態において、第1送信波のビームパターンBSと第2送信波のビームパターンBWについて説明したが、それぞれのビームパターンの形状が異なれば、各送信アンテナのビームパターンは上記実施の形態で説明したビームパターン以外でもよい。換言すれば、アンテナのアンテナパターンを上記実施の形態のビームパターンに対応するアンテナパターン以外のアンテナパターンとしてもよい。   In the above embodiment, the beam pattern BS of the first transmission wave and the beam pattern BW of the second transmission wave have been described. However, if the shape of each beam pattern is different, the beam pattern of each transmission antenna is Other than the beam pattern described in the embodiment. In other words, the antenna pattern of the antenna may be an antenna pattern other than the antenna pattern corresponding to the beam pattern of the above embodiment.

また、上記実施の形態において、図5を用いて説明した第2導出処理に関する信号S11およびS12の周期を所定周期T1の2倍の周期の周期T2(80ms周期)としたが、周期T2は80ms以外の周期であってもよい。つまり、所定周期T1の2倍以外の周期で所定周期T1よりも長い周期であればよい。さらに、信号S13の周期を所定周期T1(40ms)としたが、40ms以外の周期であってもよい。この場合、信号S11および信号S12の周期に応じて、信号S13の周期の長さを調整してもよい。また、信号S14の周期を所定周期T1(40ms)としたが、40ms以外の周期であってもよい。この場合、信号S11および信号S12の周期に応じて、信号S14の周期の長さを調整してもよい。   In the above embodiment, the period of the signals S11 and S12 related to the second derivation process described with reference to FIG. 5 is the period T2 (80 ms period) that is twice the predetermined period T1, but the period T2 is 80 ms. Other periods may be used. In other words, it may be a period longer than the predetermined period T1 in a period other than twice the predetermined period T1. Furthermore, although the cycle of the signal S13 is the predetermined cycle T1 (40 ms), it may be a cycle other than 40 ms. In this case, the length of the cycle of the signal S13 may be adjusted according to the cycle of the signal S11 and the signal S12. Further, although the cycle of the signal S14 is set to the predetermined cycle T1 (40 ms), it may be a cycle other than 40 ms. In this case, the length of the cycle of the signal S14 may be adjusted according to the cycle of the signal S11 and the signal S12.

また、上記実施の形態において、第2送信波を出力する送信アンテナ13bの送信波の出力タイミングを別の出力タイミングに変更する例として、送信アンテナ13aからの一の第1送信波の出力タイミングと次の第1送信波が出力されるタイミングとの略中間のタイミングで送信するように変更する制御信号を送信制御部107に出力することについて述べた。これ以外にも送信アンテナ13aからの一の第1送信波の出力タイミングと次の第1送信波が出力されるタイミングの間であれば、一の第1送信波の出力タイミングと次の第1送信波が出力されるタイミングの略中間のタイミング以外で第2送信波を出力してもよい。   Moreover, in the said embodiment, as an example which changes the output timing of the transmission wave of the transmission antenna 13b which outputs a 2nd transmission wave into another output timing, the output timing of one 1st transmission wave from the transmission antenna 13a, It has been described that the control signal that is changed so as to be transmitted at a timing substantially in the middle of the timing at which the next first transmission wave is output is output to the transmission control unit 107. In addition to this, if it is between the output timing of one first transmission wave from the transmission antenna 13a and the timing at which the next first transmission wave is output, the output timing of one first transmission wave and the next first The second transmission wave may be output at a timing other than substantially the middle of the timing at which the transmission wave is output.

また、上記実施の形態において、第1送信波および第2送信波の出力周期等を変更する所定条件として、内部温度センサ21、および、車速センサ22の少なくとも一のセンサ情報が所定条件を満たした場合であることについて述べたが、レーダ装置の内部温度を推定できるものであれば他のセンサを用いてもよい。例えば、これ以外の所定条件として、車両19に設けられた温度センサが検出した外気温を条件としてもよい。この場合例えば、温度センサが検出した外気温が30度を超える場合に、処理変更部101の所定条件を満たすとしてしてもよい。   In the above embodiment, as the predetermined condition for changing the output cycle of the first transmission wave and the second transmission wave, at least one sensor information of the internal temperature sensor 21 and the vehicle speed sensor 22 satisfies the predetermined condition. As described above, other sensors may be used as long as the internal temperature of the radar apparatus can be estimated. For example, as a predetermined condition other than this, an outside air temperature detected by a temperature sensor provided in the vehicle 19 may be used as a condition. In this case, for example, when the outside air temperature detected by the temperature sensor exceeds 30 degrees, the predetermined condition of the process changing unit 101 may be satisfied.

さらに、所定条件を満たすか否かの判断を、処理変更部101が車両19および車両19に備えられた装置から得られる情報を用いて行ってもよい。例えば、処理変更部101が車両19の走行する時間帯、天候、車両19に搭載されたナビゲーション装置からの出力情報、および、車両19のライトの点灯状態のいずれか一の条件により判断してもよい。   Furthermore, the process change unit 101 may determine whether or not the predetermined condition is satisfied using information obtained from the vehicle 19 and the device provided in the vehicle 19. For example, even if the process change unit 101 determines based on any one of the conditions such as the time zone in which the vehicle 19 travels, the weather, the output information from the navigation device mounted on the vehicle 19, and the lighting state of the light of the vehicle 19. Good.

そして、時間帯に対して所定条件を満たすか否かの判断は、昼間は夜間と比べて外気温が高く明るいため、ドライバーの視界の見通しも良い。そのため、昼間はレーダ装置1の内部温度が高いと推定して第1送信波および第2送信波の出力周期を特定周期とし、第2導出処理で検知点を導出するように変更してもよい。これに対して、夜間は外気温が下がり暗いためドライバーの視界の見通しも昼間に比べて悪くなる。そのため、夜間はレーダ装置1の内部温度が昼間ほどは高くならないため第1送信波および第2送信波の出力周期を所定周期とし、第1導出処理で検知点を導出するようにしてもよい。   The judgment of whether or not the predetermined condition is satisfied with respect to the time zone is good because the outside temperature is brighter in the daytime than in the nighttime, so the driver's visibility is good. Therefore, it is estimated that the internal temperature of the radar device 1 is high during the daytime, and the output period of the first transmission wave and the second transmission wave is set as a specific period, and the detection point may be derived in the second derivation process. . On the other hand, the visibility of the driver's field of view is worse than in the daytime because the outside air temperature is low and dark at night. Therefore, at night, the internal temperature of the radar apparatus 1 does not increase as much as in the daytime, so that the output period of the first transmission wave and the second transmission wave may be set to a predetermined period, and the detection point may be derived by the first derivation process.

また、夜間はドライバーの見通しも悪くなるため、物体の検出精度を低下させないように第2導出処理への切替えを禁止して、第1導出処理により検知点を導出するようにしてもよい。   In addition, since the driver's line of sight becomes worse at night, the detection point may be derived by the first derivation process by prohibiting switching to the second derivation process so as not to reduce the object detection accuracy.

また、天候に対して所定条件を満たすか否かの判断は、雨および雪のいずれかの天候の場合は、ドライバーの視界の見通しも悪くなるため、第1送信波および第2送信波の出力周期を所定周期とし、第1導出処理で検知点を導出するようにしてもよい。つまり、雨および雪のいずれかの天候の場合はドライバーの見通しも悪くなるため、物体の検出精度を低下させないように第2導出処理への切替えを禁止して、第1導出処理により検知点を導出するようにしてもよい。   In addition, in the case of rainy or snowy weather, the judgment of whether or not the predetermined condition is met with respect to the weather also deteriorates the visibility of the driver's field of view, so the output of the first transmission wave and the second transmission wave The detection point may be derived by the first derivation process with the period being a predetermined period. In other words, in the case of rainy or snowy weather, the driver's view is also poor, so switching to the second derivation process is prohibited so as not to reduce the object detection accuracy, and the detection point is determined by the first derivation process. It may be derived.

1・・・・・レーダ装置
10・・・・信号処理装置
11・・・・信号生成部
12・・・・発振器
13・・・・送信アンテナ
14・・・・受信アンテナ
15・・・・ミキサ
16・・・・AD変換器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radar apparatus 10 ... Signal processing apparatus 11 ... Signal generation part 12 ... Oscillator 13 ... Transmission antenna 14 ... Reception antenna 15 ... Mixer 16 .... AD converter

Claims (4)

物体に係る検知点の少なくとも角度を導出するレーダ装置であって、
所定周期で第1送信波を出力する第1送信手段と、
前記所定周期で第2送信波を前記第1送信波を出力するタイミングと異なるタイミングで出力する第2送信手段と、
前記第1送信波が前記検知点に反射した第1反射波と、前記第2送信波が前記検知点に反射した第2反射波とを受信する受信手段と、
前記第1送信波および前記第2送信波と、前記第1反射波および前記第2反射波とに基づき前記検知点の角度を導出する第1導出処理を行う導出手段と、
を備え、
前記第1送信手段は、所定条件を満たした場合に、前記所定周期よりも長い周期である特定周期で前記第1送信波を出力し、
前記第2送信手段は、前記所定条件を満たした場合に、前記特定周期で前記第2送信波を出力するとともに、前記特定周期で送信される第1送信波の一の出力タイミングと次の出力タイミングとの略中間のタイミングで前記第2送信波を出力し、
前記導出手段は、前記所定条件を満たした場合に前記第1導出処理に替えて、前記第1送信波と前記第1反射波とに基づく前記検知点の角度を導出し、かつ、前記第2送信波と前記第2反射波とに基づく前記検知点の角度を導出する第2導出処理を行うこと、
を特徴とするレーダ装置。
A radar device for deriving at least an angle of a detection point related to an object,
First transmission means for outputting a first transmission wave at a predetermined period;
Second transmission means for outputting the second transmission wave at a timing different from the timing of outputting the first transmission wave at the predetermined period;
Receiving means for receiving a first reflected wave reflected from the detection point by the first transmission wave and a second reflected wave reflected from the detection point by the second transmission wave;
Derivation means for performing a first derivation process for deriving an angle of the detection point based on the first transmission wave and the second transmission wave, and the first reflected wave and the second reflected wave;
With
The first transmission means outputs the first transmission wave at a specific period that is longer than the predetermined period when a predetermined condition is satisfied,
The second transmission means outputs the second transmission wave at the specific period when the predetermined condition is satisfied, and outputs the output timing and the next output of the first transmission wave transmitted at the specific period. Outputting the second transmission wave at a timing substantially in the middle of the timing;
The derivation means derives an angle of the detection point based on the first transmission wave and the first reflected wave instead of the first derivation process when the predetermined condition is satisfied, and the second Performing a second derivation process for deriving an angle of the detection point based on a transmitted wave and the second reflected wave;
A radar device characterized by the above.
請求項1に記載のレーダ装置において、
前記特定周期は前記所定周期の2倍の周期であること、
を特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, wherein
The specific period is twice the predetermined period;
A radar device characterized by the above.
請求項1または2に記載のレーダ装置において、
前記第1送信波のビームパターンは、前記第2送信波のビームパターンと異なるビームパターンであって、
前記導出手段は、前記第1反射波の信号レベルと、前記第2反射波の信号レベルとの信号レベル差に応じて、前記角度に前記検知点が存在するか否かを判定する折り返し判定を行うものであって、前記第1導出処理を行う場合は、前記所定周期内に前記受信手段により受信される前記第1反射波と第2反射波とに基づき前記折り返し判定を行い、前記第2導出処理を行う場合は、前記特定周期内に前記受信手段により受信される前記第1反射波と第2反射波とに基づき前記折り返し判定を行うこと、
を特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1 or 2,
The beam pattern of the first transmission wave is a beam pattern different from the beam pattern of the second transmission wave,
The derivation means performs a loopback determination for determining whether or not the detection point exists at the angle according to a signal level difference between the signal level of the first reflected wave and the signal level of the second reflected wave. When the first derivation process is performed, the return determination is performed based on the first reflected wave and the second reflected wave received by the receiving means within the predetermined period, and the second When performing the derivation process, performing the return determination based on the first reflected wave and the second reflected wave received by the receiving means within the specific period;
A radar device characterized by the above.
物体に係る検知点の少なくとも角度を導出する物体導出方法であって、
(a)所定周期で第1送信波を出力する工程と、
(b)前記所定周期で第2送信波を前記第1送信波を出力するタイミングと異なるタイミングで出力する工程と、
(c)前記第1送信波が前記検知点に反射した第1反射波と、前記第2送信波が前記検知点に反射した第2反射波とを受信する工程と、
(d)前記第1送信波および前記第2送信波と、前記第1反射波および前記第2反射波とに基づき前記検知点の角度を導出する第1導出処理を行う工程と、
を備え、
前記工程(a)は、所定条件を満たした場合に、前記所定周期よりも長い周期である特定周期で前記第1送信波を出力し、
前記工程(b)は、前記所定条件を満たした場合に、前記特定周期で前記第2送信波を出力するとともに、前記特定周期で送信される第1送信波の一の送信タイミングと次の送信タイミングとの略中間のタイミングで前記第2送信波を出力し、
前記工程(d)は、前記所定条件を満たした場合に前記第1導出処理に替えて、前記第1送信波と前記第1反射波とに基づく前記検知点の角度を導出し、かつ、前記第2送信波と前記第2反射波とに基づく前記検知点の角度を導出する第2導出処理を行うこと、
を特徴とする物体導出方法。
An object derivation method for deriving at least an angle of a detection point related to an object,
(A) outputting a first transmission wave at a predetermined period;
(B) outputting the second transmission wave at a timing different from the timing of outputting the first transmission wave at the predetermined period;
(C) receiving a first reflected wave reflected from the detection point by the first transmission wave and a second reflected wave reflected from the detection point by the second transmission wave;
(D) performing a first derivation process for deriving an angle of the detection point based on the first transmission wave and the second transmission wave, and the first reflected wave and the second reflected wave;
With
In the step (a), when a predetermined condition is satisfied, the first transmission wave is output at a specific period that is longer than the predetermined period.
In the step (b), when the predetermined condition is satisfied, the second transmission wave is output in the specific period, and one transmission timing and the next transmission of the first transmission wave transmitted in the specific period Outputting the second transmission wave at a timing substantially in the middle of the timing;
The step (d) derives the angle of the detection point based on the first transmission wave and the first reflected wave instead of the first derivation process when the predetermined condition is satisfied, and Performing a second derivation process for deriving an angle of the detection point based on a second transmission wave and the second reflected wave;
An object derivation method characterized by
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