JP2013164385A - Radar system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect timing for receiving a reflection wave obtained by the reflection of a transmission wave from a target outside a vehicle with high accuracy while taking the influence of a return wave into consideration.SOLUTION: In a radar system 11, a distance calculation unit 22 calculates an intermediate point between rising timing surpassing a threshold set on the basis of a sampling maximum value and falling timing falling below the threshold among reception signal waveforms composed of a plurality of sampling values obtained in an AD converter 21 as reception timing. The distance calculation unit 22 determines to have received a fusion wave between reflection light of a detection object and return light in the case where a return light fusion determination unit 23 recognizes that both waveforms of the reflection light and the return light are not the same even though they are approximate to each other by comparing reception timing and peak intensity in the reception signal waveforms (reflection light) with return light information. Then, a return light removal distance calculation unit uses a relation between the peak intensity and pulse width to offset the rising timing in the reception signal waveforms.

Description

本発明は、車両に搭載されるレーダ装置に関する。   The present invention relates to a radar device mounted on a vehicle.

従来、予め決められたパルス波形を有する送信波を送信して、送信波の送信タイミングからの所定時間内に受信した反射波を含む受信信号をサンプリングし、そのサンプリング値に基づいて反射波の受信タイミングを検出する車載レーダ装置が知られている。この車載レーダ装置によれば、送信波の送信タイミングから反射波の受信タイミングまでの時間差(即ち、送信波の往復時間)を計測することで、送信波を反射した物標との距離を求めることができる。   Conventionally, a transmission wave having a predetermined pulse waveform is transmitted, a reception signal including a reflection wave received within a predetermined time from the transmission timing of the transmission wave is sampled, and reception of the reflection wave is performed based on the sampling value. An on-vehicle radar device that detects timing is known. According to this in-vehicle radar device, by measuring the time difference from the transmission timing of the transmission wave to the reception timing of the reflected wave (that is, the round-trip time of the transmission wave), the distance from the target reflecting the transmission wave is obtained. Can do.

この種のレーダ装置では、送信波の送信タイミングが既知であるのに対し、車両の外部における物標から送信波が反射された反射波の受信タイミングを予め知ることができないことから、反射波の受信タイミングについて高い検出精度が求められる。一方、このような高精度の検出を実現するためには、受信信号のサンプリングにおける高分解能が求められることになり、これに関連する機器(例えばAD変換器)のコストが上積みされる。つまり、レーダ装置において検出精度とコストとは、トレードオフの関係にある。   In this type of radar device, the transmission timing of the transmission wave is known, whereas the reception timing of the reflected wave reflected from the target outside the vehicle cannot be known in advance. High detection accuracy is required for the reception timing. On the other hand, in order to realize such high-accuracy detection, high resolution in the sampling of the received signal is required, and the cost of equipment (for example, AD converter) related to this is increased. That is, in the radar apparatus, the detection accuracy and the cost are in a trade-off relationship.

そこで、受信信号から得られたサンプリング値の最大値を検出して、その最大値に1未満の係数(例えば0.5)を乗じた値を閾値として設定し、この閾値をサンプリング値が上回る立上りタイミングと、この閾値をサンプリング値が下回る立下りタイミングとを算出することにより、両者のタイミングの中間点を反射波の受信タイミングとする検出方法が採用されることに至っている(例えば、特許文献1参照)。この検出方法によれば、必ずしも高分解能なサンプリングを要することなく、受信タイミングの検出精度を上げることが可能となる。   Therefore, the maximum value of the sampling value obtained from the received signal is detected, a value obtained by multiplying the maximum value by a coefficient less than 1 (for example, 0.5) is set as a threshold value, and the sampling value exceeds this threshold value. By calculating the timing and the falling timing at which the sampling value falls below this threshold value, a detection method is adopted in which the intermediate point between the two timings is the reception timing of the reflected wave (for example, Patent Document 1). reference). According to this detection method, the detection accuracy of the reception timing can be improved without necessarily requiring high-resolution sampling.

特開2005−257405号公報JP 2005-257405 A

ところで、従来のレーダ装置が外部に露出する形態で車両に搭載されていたのに対し、昨今のレーダ装置では、風雨や埃による付着物に起因する検出精度の悪化を防ぐために、車室内(例えばフロントガラス近辺)に設置される態様が採用され始めている。   By the way, a conventional radar apparatus is mounted on a vehicle in a form exposed to the outside, but in recent radar apparatuses, in order to prevent deterioration in detection accuracy due to attachments due to wind and rain or dust, A mode of being installed in the vicinity of the windshield) is beginning to be adopted.

このように車室内に設置されるレーダ装置では、付着物から送信波が反射されることによるノイズの影響を考慮せずに済むものの、フロントガラス等の車両の一部から送信波が反射された反射波(「戻り波」と称する)の影響を定常的に受けることになる。   As described above, in the radar apparatus installed in the vehicle interior, the transmission wave is reflected from a part of the vehicle such as the windshield, although it is not necessary to consider the influence of noise caused by the reflection of the transmission wave from the deposit. It is constantly affected by the reflected wave (referred to as “return wave”).

しかしながら、従来のレーダ装置では、上記特許文献1に記載のように、単にノイズを除去する構成しか採られていなかったため、戻り波に対処する術がなかった。このような問題は、車両から遠くに位置する物標に対しては、戻り波の受信タイミングと、物標からの反射波の受信タイミングとが大きく異なるため無視でき得るものの、特にPCS(Pre-Crash Safety)のように、車両に近接する物標の検出への要求が高い車両制御が存在することから、無視できない問題となりつつある。   However, since the conventional radar apparatus employs only a configuration for removing noise as described in Patent Document 1, there is no way to deal with a return wave. Such a problem can be ignored for a target located far from the vehicle because the reception timing of the return wave and the reception timing of the reflected wave from the target are significantly different, but PCS (Pre- Like Crash Safety), there is a vehicle control that has a high demand for detection of a target close to the vehicle, which is becoming a problem that cannot be ignored.

本発明は、上記問題点を解決するために、戻り波の影響を加味しつつ、車両の外部における物標から送信波が反射された反射波の受信タイミングを精度よく検出することが可能なレーダ装置を提供することを目的とする。   In order to solve the above problems, the present invention is a radar capable of accurately detecting the reception timing of a reflected wave in which a transmitted wave is reflected from a target outside the vehicle while taking into account the influence of a return wave. An object is to provide an apparatus.

上記目的を達成するためになされた発明である請求項1に記載のレーダ装置は、車室内に設置される装置であって、送受信手段によって、パルス波形の送信波を送信して、その送信波の反射波を含む信号を受信して受信信号を生成し、サンプリング手段によって、送受信手段にて生成した受信信号をサンプリングする。そして、閾値設定手段が、送受信手段による送信波の送信タイミングからの所定時間内にサンプリング手段にて得られた複数のサンプリング値からなるパルス波形のうち、サンプリング値の最大値であるサンプリング最大値に基づいて、反射波の受信タイミングを決定するための閾値を設定する。   The radar apparatus according to claim 1, which is an invention made to achieve the above object, is an apparatus installed in a vehicle interior, wherein a transmission wave of a pulse waveform is transmitted by a transmission / reception means, and the transmission wave is transmitted. A reception signal is generated by receiving a signal including the reflected wave, and the reception signal generated by the transmission / reception means is sampled by the sampling means. Then, the threshold setting means sets the sampling maximum value, which is the maximum value of the sampling values, among the pulse waveforms composed of a plurality of sampling values obtained by the sampling means within a predetermined time from the transmission timing of the transmission wave by the transmission / reception means. Based on this, a threshold for determining the reception timing of the reflected wave is set.

さらに、タイミング算出手段が、閾値設定手段にて設定した閾値をサンプリング値が上回る立上りタイミングと、閾値をサンプリング値が下回る立下りタイミングとを算出し、受信タイミング検出手段が、タイミング算出手段にて算出した立上りタイミングと立下りタイミングとの中間点を反射波の受信タイミングとして検出する。   Further, the timing calculation means calculates the rising timing at which the sampling value exceeds the threshold set by the threshold setting means, and the falling timing at which the sampling value falls below the sampling value, and the reception timing detection means calculates by the timing calculation means An intermediate point between the rising timing and the falling timing is detected as the reception timing of the reflected wave.

本発明では、このような構成において、記憶手段が、上記所定時間内に車両の一部から送信波が反射されて得られる反射波を戻り波とし、この戻り波に対応する受信タイミング及びサンプリング最大値を含む戻り波情報を記憶する。   In the present invention, in such a configuration, the storage means uses the reflected wave obtained by reflecting the transmission wave from a part of the vehicle within the predetermined time as a return wave, and the reception timing and sampling maximum corresponding to the return wave. The return wave information including the value is stored.

そして、戻り波判定手段が、受信タイミング検出手段にて検出した反射波の受信タイミングが、記憶手段に記憶されている戻り波に対応する受信タイミングに近似するとみなせる場合に、戻り波情報を用いて、サンプリング最大値を含むパルス波形が前記戻り波の波形と同一であるか否かを判定する。   When the return wave determination unit can regard that the reception timing of the reflected wave detected by the reception timing detection unit approximates the reception timing corresponding to the return wave stored in the storage unit, the return wave information is used. Then, it is determined whether or not the pulse waveform including the maximum sampling value is the same as the waveform of the return wave.

さらに、タイミング補正手段が、戻り波判定手段にてサンプリング最大値を含むパルス波形が戻り波の波形と非同一であると判定した場合に、サンプリング最大値に基づくパルス幅を用いて、タイミング算出手段にて算出される立上りタイミングを補正するように構成した。   Further, when the timing correction unit determines that the pulse waveform including the maximum sampling value is not the same as the waveform of the return wave by the return wave determination unit, the timing calculation unit uses the pulse width based on the maximum sampling value. The rise timing calculated in step 1 is corrected.

本発明では、戻り波として送信波が反射される車両の一部がレーダ装置に対して所定の距離に位置することから、既知の情報として戻り波情報における受信タイミングとサンプリング最大値とを記憶しておくことができる点、及び、物標から送信波が反射された反射波(検出対象の反射波)と、車両の一部から送信波が反射された反射波(戻り波)とは共に、送信波の形状と相似する関係にある点に着目している。   In the present invention, since a part of the vehicle in which the transmission wave is reflected as the return wave is located at a predetermined distance from the radar apparatus, the reception timing and the maximum sampling value in the return wave information are stored as known information. The point that can be kept, and the reflected wave (the reflected wave to be detected) from which the transmitted wave is reflected from the target and the reflected wave (the returned wave) from which a transmitted wave is reflected from a part of the vehicle, The focus is on the similar relationship to the shape of the transmitted wave.

つまり、本発明では、受信信号(反射波)における受信タイミング及びパルス波形をこの戻り波情報と比較することで、反射波と戻り波とが近似するものの同一でなければ、検出対象の反射波と戻り波とが融合した反射波(詳細には、時間的に戻り波の後ろ側に検出対象の反射波が融合した反射波)を受信したものとみなし、この場合に、検出対象の反射波または戻り波のサンプリング最大値に基づくパルス幅を用いて立上りタイミングをオフセットする。   In other words, in the present invention, by comparing the reception timing and pulse waveform in the received signal (reflected wave) with this return wave information, if the reflected wave and the return wave are approximate but not the same, It is assumed that the reflected wave with the return wave (specifically, the reflected wave with the reflected wave of the detection object fused in time behind the return wave) is received, and in this case, the reflected wave of the detection object or Rise timing is offset using a pulse width based on the maximum sampling value of the return wave.

従って、本発明によれば、上記のような融合波に対する立上りタイミングから戻り波の影響分を除去することができ、これにより、戻り波の影響を加味しつつ、車両の外部における物標から送信波が反射された反射波の受信タイミングを精度よく検出することができることになる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to remove the influence of the return wave from the rising timing with respect to the fusion wave as described above, thereby transmitting from the target outside the vehicle while taking the influence of the return wave into account. The reception timing of the reflected wave reflected from the wave can be detected with high accuracy.

なお、本発明のレーダ装置において、請求項2に記載のように、戻り波判定手段にてサンプリング最大値を含むパルス波形が戻り波の波形と同一であると判定した場合、そのサンプリング最大値とタイミング算出手段にて算出した立上りタイミング及び立下りタイミングとに基づいて、記憶手段にて記憶されている戻り波情報を更新する更新手段を備えてもよい。   In the radar apparatus of the present invention, as described in claim 2, when the return wave determining means determines that the pulse waveform including the maximum sampling value is the same as the waveform of the return wave, An update means for updating the return wave information stored in the storage means based on the rising timing and the falling timing calculated by the timing calculating means may be provided.

このように構成することで、戻り波情報におけるサンプリング最大値と受信タイミングとを最新の値に保持することができ、例えば上記車両の一部に塵や埃等が付着したり、車室内におけるレーダ装置の位置がずれたりして、戻り波情報が多少変動する場合であっても適切に対応することができる。   With this configuration, the sampling maximum value and the reception timing in the return wave information can be held at the latest values. For example, dust or dirt adheres to a part of the vehicle, or radar in the vehicle interior. Even when the position of the device is shifted and the return wave information varies somewhat, it is possible to cope with it appropriately.

また、本発明のレーダ装置において、請求項3に記載のように、サンプリング手段にて得られたサンプリング最大値を実測最大値、戻り波情報に含まれているサンプリング最大値を比較最大値とし、戻り波判定手段にてサンプリング最大値を含むパルス波形が戻り波の波形と非同一であると判定した場合、実測最大値と比較最大値との差分値が予め設定された許容差分値を上回る場合には、タイミング補正手段による立上りタイミングの補正を禁止する補正禁止手段を備えてもよい。   Further, in the radar device of the present invention, as described in claim 3, the maximum sampling value obtained by the sampling means is the actual measurement maximum value, and the maximum sampling value included in the return wave information is the comparison maximum value, When the return wave determination means determines that the pulse waveform including the maximum sampling value is not the same as the waveform of the return wave, the difference value between the measured maximum value and the comparison maximum value exceeds the preset allowable difference value May include correction prohibiting means for prohibiting correction of the rise timing by the timing correcting means.

このように構成することで、実測最大値が比較最大値よりもはるかに大きい場合、つまり、立上りタイミングの算出に戻り波の影響が出ない場合に、不要な補正を施すことなく、検出対象の反射波の受信タイミングを適切に検出することができる。なお、許容差分値については、例えば、実測最大値に基づく閾値よりも比較最大値が小さくなる値として設定することができる。   With this configuration, when the actual measured maximum value is much larger than the comparative maximum value, i.e., when there is no influence of the return wave on the rise timing calculation, the detection target is not subjected to unnecessary correction. The reception timing of the reflected wave can be detected appropriately. The allowable difference value can be set, for example, as a value that makes the comparison maximum value smaller than a threshold value based on the actual measurement maximum value.

そして、請求項3に記載のレーダ装置において、請求項4に記載のように、タイミング補正手段は、実測最大値と比較最大値との差分値が、非負であり、且つ、許容差分値以下である場合には、実測最大値に基づくパルス幅を用いて立上りタイミングを補正することができる。   In the radar apparatus according to claim 3, as described in claim 4, the timing correction unit is configured such that the difference value between the actual measurement maximum value and the comparison maximum value is non-negative and equal to or less than the allowable difference value. In some cases, the rise timing can be corrected using the pulse width based on the actually measured maximum value.

つまり、検出対象の反射波と戻り波とが融合してなる反射波(融合波)において、検出対象の反射波が戻り波よりも比較的強度が強い場合には、実測最大値として検出対象の反射波に相当する値が検出されるため、この実測最大値に基づくパルス幅を用いて立上りタイミングをオフセットすることになる。   That is, in the reflected wave (fused wave) that is a combination of the reflected wave and the return wave of the detection target, if the reflected wave of the detection target is relatively stronger than the return wave, the actual measurement maximum value of the detection target Since a value corresponding to the reflected wave is detected, the rising timing is offset using the pulse width based on the actually measured maximum value.

あるいは、本発明のレーダ装置において、請求項5に記載のように、タイミング補正手段は、実測最大値が比較最大値に一致するとみなせる場合には、戻り波情報に含まれている比較最大値に基づくパルス幅を用いて立上りタイミングを補正することができる。   Alternatively, in the radar apparatus according to the present invention, as described in claim 5, the timing correction unit, when it can be considered that the actual measurement maximum value matches the comparison maximum value, sets the comparison maximum value included in the return wave information. The rising timing can be corrected by using the pulse width based on it.

つまり、融合波において、検出対象の反射波が戻り波よりも比較的強度が弱いため、実測最大値として検出対象の反射波に相当する値が検出されない場合には、わざわざ実測最大値に基づくパルス幅を算出することなく、戻り波情報に基づくパルス幅を用いて立上りタイミングをオフセットすることから、検出対象の反射波の受信タイミングを効率よく求めることができる。   That is, in the fusion wave, since the reflected wave of the detection target is relatively weaker than the return wave, if the value corresponding to the reflected wave of the detection target is not detected as the actual measurement maximum value, the pulse based on the actual measurement maximum value is bothered. Since the rise timing is offset using the pulse width based on the return wave information without calculating the width, the reception timing of the reflected wave to be detected can be efficiently obtained.

なお、本発明のレーダ装置において、請求項6に記載のように、送受信手段は、車両の進行方向側における複数の領域に送信波を送信し、記憶手段は、これら各領域にそれぞれ対応する戻り波情報を記憶することもできる。この場合、空間的な反射波の検出範囲を好適に広げることができる。   In the radar apparatus of the present invention, as described in claim 6, the transmission / reception means transmits transmission waves to a plurality of areas on the traveling direction side of the vehicle, and the storage means returns corresponding to each of these areas. Wave information can also be stored. In this case, the detection range of the spatial reflected wave can be suitably expanded.

また、本発明のレーダ装置において、請求項7に記載のように、送受信手段による送信波の送信タイミングと、受信タイミング検出手段にて検出された受信タイミングとに基づいて、車両の外部における物標との距離を測定する測距手段を備えることもできる。この場合、一つの装置によって測距を行うことができるため、本発明のレーダ装置と連携する他装置の処理負担を軽減することができる。   Further, in the radar apparatus of the present invention, as described in claim 7, the target outside the vehicle is based on the transmission timing of the transmission wave by the transmission / reception means and the reception timing detected by the reception timing detection means. It is also possible to provide a distance measuring means for measuring the distance to In this case, since ranging can be performed by one apparatus, it is possible to reduce the processing load of another apparatus that cooperates with the radar apparatus of the present invention.

(a)は、本発明のレーダ装置を適用した運転支援システムの概略構成を示す説明図であり、(b)は、レーダ装置の配置例を示す車両の側面図である。(A) is explanatory drawing which shows schematic structure of the driving assistance system to which the radar apparatus of this invention is applied, (b) is a side view of the vehicle which shows the example of arrangement | positioning of a radar apparatus. レーダ装置における送信波の照射領域の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the irradiation area | region of the transmission wave in a radar apparatus. (a)は、レーダ制御部の構成を示す機能ブロック図であり、(b)は、レーダ制御部の構成のうち距離算出部の構成を示す機能ブロック図である。(A) is a functional block diagram which shows the structure of a radar control part, (b) is a functional block diagram which shows the structure of a distance calculation part among the structures of a radar control part. レーダ制御部が実行する前工程処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the pre-process process which a radar control part performs. (a)は、レーダ制御部が実行する通常距離算出処理の手順を示すフローチャートであり、(b)は、レーダ制御部が実行する戻り光除去算出処理の手順を示すフローチャートである。(A) is a flowchart which shows the procedure of the normal distance calculation process which a radar control part performs, (b) is a flowchart which shows the procedure of the return light removal calculation process which a radar control part performs. 戻り光除去算出処理における立上りタイミングの補正を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating correction | amendment of the rise timing in a return light removal calculation process. レーダ制御部が実行する戻り光融合判定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the return light fusion determination process which a radar control part performs. 戻り光融合判定処理における判定方法を説明するための第1の説明図である。It is the 1st explanatory view for explaining the judgment method in return light fusion judgment processing. 戻り光融合判定処理における判定方法を説明するための第2の説明図である。It is the 2nd explanatory view for explaining the judgment method in return light fusion judgment processing.

以下に、本発明の実施形態としてのレーダ装置が適用された運転支援システムを図面と共に説明する。
[システムの概略構成]
本実施形態の運転支援システム1は、図1(a)に示すように、車両の外部における他車両や歩行者等の物体50を検出するレーダ装置10と、レーダ装置10による検出結果に基づいて各種の車両制御を行う車両制御部30とを備えている。なお、運転支援システム1は、例えば乗用車等の車両100に搭載されており、レーダ装置10が、車室内において車両100の進行方向側に送信波を送信するように設置されている。
Hereinafter, a driving support system to which a radar apparatus according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[Schematic configuration of the system]
As shown in FIG. 1A, the driving support system 1 of the present embodiment is based on a radar device 10 that detects an object 50 such as another vehicle or a pedestrian outside the vehicle, and a detection result by the radar device 10. And a vehicle control unit 30 that performs various vehicle controls. The driving support system 1 is mounted on a vehicle 100 such as a passenger car, for example, and the radar apparatus 10 is installed so as to transmit a transmission wave to the traveling direction side of the vehicle 100 in the passenger compartment.

本実施形態では、レーダ装置10は、車両100の進行方向側として前方側に送信波としてのレーザ光を照射するように構成されており、図1(b)に示すように、車室内においてフロントウインドシールド(以下「フロントガラス」と称する)付近に設置されている。   In the present embodiment, the radar apparatus 10 is configured to irradiate a laser beam as a transmission wave on the front side as the traveling direction side of the vehicle 100, and as shown in FIG. It is installed near the windshield (hereinafter referred to as “front glass”).

レーダ装置10は、図1(a)に示すように、レーダ制御部11と、走査駆動部12と、光学ユニット13とを備えている。レーダ制御部11は、CPU17と、ROM,RAM,フラッシュメモリ等のメモリ18とを含む周知のマイクロコンピュータ(マイコン)20と、後述するAD変換器21(図3参照)とから構成されており、CPU17が、ROM等のメモリ18に記憶されたプログラムに従って、後述する距離算出処理等の各種処理を実行する。   As shown in FIG. 1A, the radar apparatus 10 includes a radar control unit 11, a scanning drive unit 12, and an optical unit 13. The radar control unit 11 includes a well-known microcomputer 20 including a CPU 17 and a memory 18 such as a ROM, a RAM, and a flash memory, and an AD converter 21 (see FIG. 3) described later. The CPU 17 executes various processes such as a distance calculation process described later according to a program stored in the memory 18 such as a ROM.

走査駆動部12は、例えばアクチュエータやモータ等によって構成されており、レーダ制御部11のマイコン20からの指令を受けて、光学ユニット13を水平方向および鉛直方向の任意の方向に向けることができるように構成されている。   The scanning drive unit 12 is configured by, for example, an actuator or a motor, and can receive the command from the microcomputer 20 of the radar control unit 11 so that the optical unit 13 can be directed in any direction in the horizontal direction and the vertical direction. It is configured.

光学ユニット13は、レーダ制御部11のマイコン20からの指令に応じて、予め決められたパルス波形を有するレーザ光を射出する発光部14と、発光部14からのレーザ光(図1(a)では実線の矢印で示す)が、車両100の外部における物体50に反射したときの反射波(図1(a)では破線の矢印で示す)を受光するための受光部15とを備えている。詳細には、受光部15は、レーザ光の反射波(反射光)を受光し、その反射光に応じた波形を含む信号を受信信号(アナログ信号)として生成するように構成されている。   The optical unit 13 emits a laser beam having a predetermined pulse waveform in response to a command from the microcomputer 20 of the radar control unit 11, and a laser beam from the light emitting unit 14 (FIG. 1A). In FIG. 1, a solid line arrow) includes a light receiving unit 15 for receiving a reflected wave (indicated by a broken line arrow in FIG. 1A) when reflected by an object 50 outside the vehicle 100. Specifically, the light receiving unit 15 is configured to receive a reflected wave (reflected light) of laser light and generate a signal including a waveform corresponding to the reflected light as a received signal (analog signal).

なお、走査駆動部12は、結果として発光部14によるレーザ光の射出方向が受光部15により反射光を受光可能な方向と同じ方向となるように変化させられる構成であればよい。例えば、走査駆動部12は、光学ユニット13に換えて、レーザ光および反射光を任意の方向に反射させるミラーを駆動するように構成されていてもよい。   As a result, the scanning drive unit 12 may be configured to be changed so that the emission direction of the laser light from the light emitting unit 14 is the same as the direction in which the light receiving unit 15 can receive the reflected light. For example, instead of the optical unit 13, the scan driving unit 12 may be configured to drive a mirror that reflects laser light and reflected light in an arbitrary direction.

この場合には、複数の反射面を有するミラーを走査駆動部12で回転させることによって水平方向にレーザ光を走査し、反射面の角度をそれぞれ異なる角度に設定することによって、鉛直方向にもレーザ光を振りつつ走査する構成を採用すればよい。また、1つの反射面を有するミラーを任意の方向に向ける機構を採用してもよい。   In this case, the laser beam is scanned in the horizontal direction by rotating a mirror having a plurality of reflecting surfaces by the scanning drive unit 12 and the angles of the reflecting surfaces are set to different angles, so that the laser beam is also vertically aligned. A configuration for scanning while shaking light may be employed. Further, a mechanism for directing a mirror having one reflecting surface in an arbitrary direction may be employed.

上述のように、レーダ装置10は、自車両の進行方向(本実施形態では前方)の所定領域に対して、走査しつつ間欠的に電磁波であるレーザ光を照射し、その反射波(反射光)をそれぞれ受信することによって、自車両前方の物標を各検出点として検出するレーザレーダとして構成されている。なお、自車両が後方や側方に移動する場合には、レーダ装置10はその方向にレーザ光を照射し、その反射波を受信するようにしてもよい。   As described above, the radar apparatus 10 intermittently irradiates a predetermined region in the traveling direction of the host vehicle (frontward in this embodiment) with laser light that is an electromagnetic wave while scanning, and the reflected wave (reflected light). ) To detect the target ahead of the host vehicle as each detection point. When the host vehicle moves rearward or sideward, the radar apparatus 10 may irradiate laser light in that direction and receive the reflected wave.

ここで、本実施形態のレーダ装置10においてレーダ制御部11のマイコン20は、前述のように走査駆動部12を利用して、光学ユニット13から照射されるレーザ光を所定の領域内において走査させる。なお、レーダ装置10が向けられた方向については、レーザ光を照射する全領域をレーザ光が照射される領域毎にマトリックス上に区切り、各領域に番号を付すことによって特定できるようにしておく。例えば、図2に示すように、水平方向については左から順に番号を付し、この番号を方位番号と呼ぶ。また、鉛直方向については上から順に番号を付し、この番号をレイヤ番号と呼ぶ。   Here, in the radar apparatus 10 of the present embodiment, the microcomputer 20 of the radar control unit 11 scans the laser light emitted from the optical unit 13 within a predetermined region using the scan driving unit 12 as described above. . Note that the direction in which the radar apparatus 10 is directed can be specified by dividing the entire area irradiated with the laser light into a matrix for each area irradiated with the laser light and assigning a number to each area. For example, as shown in FIG. 2, numbers are assigned in order from the left in the horizontal direction, and these numbers are called orientation numbers. Also, numbers are assigned in order from the top in the vertical direction, and these numbers are referred to as layer numbers.

レーザ光を走査する際には、図2に示すように、この領域の左上隅(レイヤ番号1、方位番号1)から方位番号のみを1ずつ大きくし、右上隅(レイヤ番号1、方位番号N)に向かって水平方向右側にレーザ光を照射させる範囲を変化させつつ間欠的に等間隔(等角度)でレーザ光を照射させる(図2のレイヤ番号1における実線参照)。   When scanning with laser light, as shown in FIG. 2, only the azimuth number is increased by 1 from the upper left corner (layer number 1, azimuth number 1) of this region, and the upper right corner (layer number 1, azimuth number N). The laser beam is irradiated intermittently at equal intervals (equal angles) while changing the range in which the laser beam is irradiated to the right in the horizontal direction (see the solid line in layer number 1 in FIG. 2).

そして、レーザ光が右上隅に到達すると、左上隅からレイヤ番号を1だけ増加させ、左上隅よりも所定角度だけ下方の領域(レイヤ番号2、方位番号1)にレーザ光の照射範囲を変更し(図2のレイヤ番号1およびレイヤ番号2の間の破線参照)、この領域から水平方向右側にレーザ光を照射させる範囲(方位番号)を変化させつつ再びレーザ光を照射させる。   When the laser beam reaches the upper right corner, the layer number is increased by 1 from the upper left corner, and the irradiation range of the laser beam is changed to a region (layer number 2, azimuth number 1) below the upper left corner by a predetermined angle. (Refer to the broken line between the layer number 1 and the layer number 2 in FIG. 2), the laser beam is irradiated again while changing the range (azimuth number) in which the laser beam is irradiated from this region to the right in the horizontal direction.

このように、各レイヤ番号において右隅(方位番号N)までレーザ光を照射させる範囲が移動すると、レイヤ番号を1だけ増加させ、方位番号1の領域から再びレーザ光を照射させる。この作動を繰り返すことによって、レーダ装置10は、自車両の進行方向側の領域を2次元で複数の領域に分割し、分割した各領域に存在する物体までの距離を検出した物体情報を取得することになる。このようにして、右下隅(レイヤ番号K、方位番号N)の領域までのレーザ光を照射すると、1周期分の走査(1回の走査)を終了する。   As described above, when the range in which the laser beam is irradiated to the right corner (azimuth number N) moves in each layer number, the layer number is increased by 1, and the laser beam is irradiated again from the region of the orientation number 1. By repeating this operation, the radar apparatus 10 divides the area on the traveling direction side of the host vehicle into a plurality of areas in two dimensions, and acquires object information in which the distance to the object existing in each divided area is detected. It will be. In this way, when the laser beam up to the region in the lower right corner (layer number K, azimuth number N) is irradiated, scanning for one cycle (one scan) is completed.

そして、レーダ装置10のマイコン20(CPU17)は、反射光を検出したタイミング(レーザ光を照射してから反射光を検出するまでの時間)に基づいて物標(検出点)までの距離を検出する距離算出処理を実行するとともに、レーザ光を照射した方向に基づいて、物標の方向を検出する。   The microcomputer 20 (CPU 17) of the radar apparatus 10 detects the distance to the target (detection point) based on the timing at which the reflected light is detected (the time from when the laser light is applied until the reflected light is detected). The distance calculation process is executed, and the direction of the target is detected based on the direction in which the laser beam is irradiated.

そして、レーダ装置10は、レーザ光を照射する度に物標(検出点)の位置(物体の座標(方位・レイヤ)と物体までの距離とが対応づけられたもの)を検出し、この検出結果が得られる度に、レーダ制御部11のRAM等のメモリ18に格納する。   The radar apparatus 10 detects the position of the target (detection point) each time the laser beam is irradiated (corresponding to the coordinates of the object (direction / layer) and the distance to the object). Each time a result is obtained, the result is stored in a memory 18 such as a RAM of the radar control unit 11.

次に、車両制御部30においては、CPU,メモリ等からなる周知のマイクロコンピュータとして構成されており、ROM等に記憶されたプログラムに従って、自車両の挙動を制御する処理や、運転者に対する報知を行う等の各種処理を実行する。例えば、車両制御部30は、自車両の挙動を変更するような(或いは挙動の変更を促すような)運転支援を行う旨の指令をレーダ装置10から受けると、この指令に応じた制御信号を表示装置、音声出力装置、制動装置、操舵装置等の何れかに出力するようにすればよい。   Next, the vehicle control unit 30 is configured as a well-known microcomputer including a CPU, a memory, and the like, and performs processing for controlling the behavior of the host vehicle according to a program stored in the ROM and the like, and notification to the driver. Various processes such as performing are executed. For example, when the vehicle control unit 30 receives a command from the radar apparatus 10 to perform driving support such as changing the behavior of the host vehicle (or urging the behavior to be changed), the vehicle control unit 30 sends a control signal corresponding to the command. What is necessary is just to make it output to any of a display apparatus, an audio | voice output apparatus, a braking device, a steering apparatus, etc.

さらに詳細に述べると、車両制御部30は、ACC(Adaptive Cruise Control)、LKA(Lane Keep Assist)、PCS(Pre-Crash Safety)を実現するための制御部として構成することができる。例えば、車両制御部30をACCの一部として機能させる場合には、車両制御部30は、先行車の位置についての情報に基づき、車速・車間距離を制御するために、スロットル制御やブレーキ制御に対して指令を出すようにすればよい。   More specifically, the vehicle control unit 30 can be configured as a control unit for realizing ACC (Adaptive Cruise Control), LKA (Lane Keep Assist), and PCS (Pre-Crash Safety). For example, when the vehicle control unit 30 is caused to function as part of the ACC, the vehicle control unit 30 performs throttle control and brake control in order to control the vehicle speed and the inter-vehicle distance based on the information about the position of the preceding vehicle. It is only necessary to issue a command to it.

車両制御部30をLKAの一部として機能させる場合には、車両制御部30は、自車線の位置についての情報に基づき、自車線を安全に走行するために、警報装置や操舵制御、ブレーキ制御に対して指令を出すようにすればよい。車両制御部30をPCSの一部として機能させる場合には、車両制御部30は、先行車や人などの障害物の位置についての情報に基づき、衝突の軽減または回避のために、スロットル制御やブレーキ制御、シートベルト、エアバッグに対して指令を出すようにすればよい。   When the vehicle control unit 30 is caused to function as a part of the LKA, the vehicle control unit 30 uses an alarm device, steering control, and brake control in order to travel safely on the own lane based on information on the position of the own lane. A command may be issued to When the vehicle control unit 30 is caused to function as a part of the PCS, the vehicle control unit 30 performs throttle control or reduction in order to reduce or avoid a collision based on information on the position of an obstacle such as a preceding vehicle or a person. A command may be issued to the brake control, the seat belt, and the airbag.

なお、レーダ装置10では、光学ユニット13が車室内に設置されていることから、受光部15が、先行車や人、車線(縁石やガードレールを含む)といった検出対象となる物標からの反射光だけに限らず、自車両の一部としてのフロントガラスから照射光が透過されずに反射して戻ってくる戻り光(戻り波に相当)を受光することになる。   In the radar apparatus 10, since the optical unit 13 is installed in the passenger compartment, the light receiving unit 15 reflects light from a target to be detected such as a preceding vehicle, a person, or a lane (including curbstones and guardrails). Not only that, the return light (corresponding to the return wave) that is reflected and returned from the windshield as a part of the host vehicle without being transmitted is received.

このため、本実施形態のレーダ装置10では、レーダ制御部11において、このような戻り光に対処するために必要な構成が採られている。以下、このようなレーダ制御部11の機能的な構成を説明する。   For this reason, in the radar apparatus 10 of this embodiment, the radar control unit 11 employs a configuration necessary for dealing with such return light. Hereinafter, the functional configuration of the radar control unit 11 will be described.

[レーダ制御部の機能構成]
レーダ制御部11は、図3(a)に示すように、受光部15(図1参照)にて生成された受信信号をレーザ光の照射領域毎にサンプリングするAD変換器21と、AD変換器21にてサンプリングされた受信信号波形に基づいて、検出対象と自車両との距離を算出する距離算出部22とから構成される。
[Functional configuration of radar control unit]
As shown in FIG. 3A, the radar control unit 11 includes an AD converter 21 that samples the reception signal generated by the light receiving unit 15 (see FIG. 1) for each irradiation region of the laser light, and the AD converter. Based on the received signal waveform sampled at 21, the distance calculation unit 22 calculates the distance between the detection target and the host vehicle.

AD変換器21は、受光部15(図1参照)にて生成された受信信号(アナログ信号)について、発光部14(図1参照)によるレーダ光の送信タイミングから予め設定された計測期間の間、所定間隔でサンプリングした複数のサンプリング値(デジタル信号)を順に出力する。なお、計測期間は、少なくともレーダ装置10の最大検知距離をレーザ光が往復するのに要する時間より長く設定されていればよい。   The AD converter 21 receives a signal (analog signal) generated by the light receiving unit 15 (see FIG. 1) during a measurement period set in advance from the transmission timing of the radar light by the light emitting unit 14 (see FIG. 1). A plurality of sampling values (digital signals) sampled at predetermined intervals are output in order. The measurement period only needs to be set longer than the time required for the laser beam to reciprocate at least the maximum detection distance of the radar apparatus 10.

距離算出部22は、マイコン20が実行する距離算出処理を機能的に表した構成要素であり、AD変換器21にてサンプリングされた複数のサンプリング値が示す波形(受信信号波形)を入力し、検出対象と自車両との距離に関する算出結果を車両制御部30に出力する。   The distance calculation unit 22 is a component that functionally represents a distance calculation process executed by the microcomputer 20, and receives waveforms (received signal waveforms) indicated by a plurality of sampling values sampled by the AD converter 21, A calculation result related to the distance between the detection target and the host vehicle is output to the vehicle control unit 30.

さらに、距離算出部22は、図3(b)に示すように、メモリ18に記憶された戻り光情報28(戻り波情報に相当)と、AD変換器21により得られた受信信号波形とに基づいて、戻り光と検出対象の反射光とが融合されているか否かを判定する戻り光融合判定部23と、戻り光融合判定部23による判定結果に応じて実現される機能として、通常距離算出部24、戻り光特徴算出部25、及び、戻り光除去距離算出部26とを備える。   Further, as shown in FIG. 3B, the distance calculation unit 22 converts the return light information 28 (corresponding to the return wave information) stored in the memory 18 and the received signal waveform obtained by the AD converter 21. Based on the return light fusion determination unit 23 that determines whether or not the return light and the reflected light to be detected are fused, and a function that is realized according to the determination result by the return light fusion determination unit 23, the normal distance A calculation unit 24, a return light feature calculation unit 25, and a return light removal distance calculation unit 26 are provided.

なお、戻り光情報28には、戻り光としてレーダ光が反射されるフロントガラスがレーダ装置10に対して所定の距離に位置することから、戻り光(パルス波形)の受信タイミングとピーク強度とを表す情報が既知の情報として少なくとも含まれている。   The return light information 28 includes the reception timing and peak intensity of the return light (pulse waveform) because the windshield on which the radar light is reflected as the return light is located at a predetermined distance from the radar device 10. Information to be represented is included as at least known information.

[前工程処理]
ここで、戻り光融合判定部23、通常距離算出部24、戻り光特徴算出部25、及び、戻り光除去距離算出部26として機能する前の工程として、マイコン20が実行する前工程処理を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。なお、前工程処理は、レーダ装置10本体の電源がONされると、この電源がOFFされるまで所定周期(上記計測期間に基づく周期)毎に繰り返し実行される。
[Pre-processing]
Here, as a process before functioning as the return light fusion determination unit 23, the normal distance calculation unit 24, the return light feature calculation unit 25, and the return light removal distance calculation unit 26, a pre-process process executed by the microcomputer 20 is performed. This will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In addition, when the power supply of the radar apparatus 10 main body is turned on, the preprocess process is repeatedly executed at predetermined intervals (cycles based on the measurement period) until the power supply is turned off.

本処理が開始されると、マイコン20(詳細にはCPU17)は、AD変換器21にてサンプリングされた受信信号波形のうち、所定値以上のサンプリング値の上昇(立上り)と下降(立下り)を示すパルス波形のなかから、サンプリング値の最大値(サンプリング最大値)を抽出し(S110)、このサンプリング最大値に1未満の係数(本実施形態では0.5)を乗じた値を閾値として設定する(S120)。   When this processing is started, the microcomputer 20 (specifically, the CPU 17) increases (rises) and decreases (falls) a sampling value of a predetermined value or more in the received signal waveform sampled by the AD converter 21. The maximum sampling value (sampling maximum value) is extracted from the pulse waveform indicating (S110), and a value obtained by multiplying the sampling maximum value by a coefficient less than 1 (0.5 in this embodiment) is used as a threshold value. Set (S120).

そして、S110におけるパルス波形において、S120にて設定した閾値をサンプリング値が上回るタイミングを立上りタイミングとして算出し(S130)、S120にて設定した閾値(ピーク検出閾値)をサンプリング値が下回るタイミングを立下りタイミングとして算出する(S140)。   Then, in the pulse waveform in S110, the timing at which the sampling value exceeds the threshold set in S120 is calculated as the rising timing (S130), and the timing at which the sampling value falls below the threshold (peak detection threshold) set in S120 The timing is calculated (S140).

[通常距離算出処理]
次に、通常距離算出部24としてマイコン20が実行する通常距離算出処理を、図5(a)のフローチャートに沿って説明する。なお、通常距離算出処理は、戻り光融合判定部23からの指令に従って開始される。
[Normal distance calculation processing]
Next, normal distance calculation processing executed by the microcomputer 20 as the normal distance calculation unit 24 will be described with reference to the flowchart of FIG. The normal distance calculation process is started in accordance with a command from the return light fusion determination unit 23.

本処理が開始されると、マイコン20(詳細にはCPU17)は、S130にて算出した立上りタイミングと、S140にて算出した立下りタイミングとの時間的な中間点を、検出対象の反射光の受信タイミングとして検出する(S160)。そして、この反射光に対応するレーダ光の送信タイミングから、S160にて検出した受信タイミングまでの時間を、発光部14により出射されたレーダ光が検出対象に反射されて、その反射光が受光部15に到達するまでに要した往復時間として算出し、この往復時間の半分の時間に光速を乗じた値を、自車両と検出対象との距離として算出する(S170)。なお、通常距離算出処理の詳細については、上記特許文献1に記載のように各種の付加的な処理を行うことができる。   When this process is started, the microcomputer 20 (specifically, the CPU 17) determines the temporal intermediate point between the rising timing calculated in S130 and the falling timing calculated in S140 of the reflected light to be detected. Detection is made as reception timing (S160). Then, the radar light emitted from the light emitting unit 14 is reflected on the detection target from the transmission timing of the radar light corresponding to the reflected light to the reception timing detected in S160, and the reflected light is received by the light receiving unit. A round trip time required to reach 15 is calculated, and a value obtained by multiplying half the round trip time by the speed of light is calculated as the distance between the host vehicle and the detection target (S170). As for the details of the normal distance calculation process, various additional processes can be performed as described in Patent Document 1.

以上説明した通常距離算出処理は、戻り光融合判定部23にて戻り光と検出対象の反射光とが融合されていないと判定された場合に、検出対象の反射光に対してだけ行うのではなく、戻り光に対しても行われることになる。   The normal distance calculation processing described above is not performed only on the reflected light of the detection target when the return light fusion determination unit 23 determines that the return light and the reflected light of the detection target are not fused. It is also performed for the return light.

[戻り光特徴算出処理]
具体的には、戻り光特徴算出部25としてマイコン20が実行する戻り光特徴算出処理では、戻り光に対して行われた通常距離算出処理において、S160で検出した受信タイミングを戻り光の受信タイミング、前工程処理においてS110で抽出したサンプリング最大値を戻り光のピーク強度として、メモリ18に記憶する。
[Return light feature calculation processing]
Specifically, in the return light feature calculation process executed by the microcomputer 20 as the return light feature calculation unit 25, the reception timing detected in S160 in the normal distance calculation process performed on the return light is the return light reception timing. The maximum sampling value extracted in S110 in the previous process is stored in the memory 18 as the peak intensity of the return light.

そして、戻り光特徴算出部25は、メモリ18に蓄積された複数の受信タイミングの各々について、レーダ光が照射されて戻り光として受信されるまでに要するレーダ光の往復時間の平均値(戻り光の平均距離時間)と標準偏差とを算出し、この戻り光の平均距離時間と標準偏差を戻り光情報28に含めた態様でメモリ18に記憶する。さらに、戻り光特徴算出部25は、メモリ18に蓄積された複数のピーク強度の平均値(戻り光の平均ピーク値)と標準偏差とを算出し、この戻り光の平均ピーク値と標準偏差を戻り光情報28に含めた態様でメモリ18に記憶する。   The return light feature calculation unit 25 then calculates the average value (return light) of the round trip time of the radar light required for each of the plurality of reception timings accumulated in the memory 18 until the radar light is irradiated and received as return light. Average distance time) and the standard deviation are calculated, and the average distance time and the standard deviation of the return light are stored in the memory 18 in a form including the return light information 28. Further, the return light feature calculation unit 25 calculates an average value (average peak value of return light) and a standard deviation of a plurality of peak intensities accumulated in the memory 18, and calculates the average peak value and standard deviation of the return light. The data is stored in the memory 18 in a manner included in the return light information 28.

つまり、メモリ18には、戻り光情報28として、戻り光の平均距離時間と標準偏差、及び、戻り光の平均ピーク値と標準偏差が記憶されることになる。なお、メモリ18には、この戻り光情報28に加えて、発光部14にて生成されるレーダ光のパルス波形のピーク強度とパルス幅の関係を表す相関マップ27(図3(b)参照)が記憶されている。この相関マップ27は、検出対象の反射光や戻り光の波形がレーダ光のパルス波形とその形状が相似する関係を利用して、後述する戻り光除去距離算出部26にて使用されるものである。   That is, the memory 18 stores the average distance time and standard deviation of the return light and the average peak value and standard deviation of the return light as the return light information 28. In the memory 18, in addition to the return light information 28, a correlation map 27 representing the relationship between the peak intensity of the pulse waveform of the radar light generated by the light emitting unit 14 and the pulse width (see FIG. 3B). Is remembered. This correlation map 27 is used by the return light removal distance calculation unit 26 described later by utilizing the relationship in which the reflected light and return light waveforms to be detected are similar in shape to the radar light pulse waveform. is there.

[戻り光除去距離算出処理]
次に、戻り光除去距離算出部26としてマイコン20が実行する戻り光除去距離算出処理を、図5(b)に示すフローチャートに沿って説明する。なお、戻り光除去距離算出処理は、戻り光融合判定部23からの指令に従って開始される。
[Return light removal distance calculation processing]
Next, the return light removal distance calculation process executed by the microcomputer 20 as the return light removal distance calculation unit 26 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the return light removal distance calculation process is started in accordance with a command from the return light fusion determination unit 23.

本処理が開始されると、マイコン20(詳細にはCPU17)は、前工程処理におけるS110で抽出したサンプリング最大値に基づいて、前工程処理におけるS130で算出した立上りタイミングを補正し(S150)、この補正した立上りタイミングと、S140にて算出した立下りタイミングとの時間的な中間点を、検出対象の反射光の受信タイミングとして検出する(S160)。そして、前述した通常距離算出処理と同様に、レーダ光の送信タイミングから、S160にて検出した受信タイミングまでの時間に基づいて、自車両と検出対象との距離として算出する(S170)。   When this process is started, the microcomputer 20 (specifically, the CPU 17) corrects the rising timing calculated in S130 in the previous process based on the sampling maximum value extracted in S110 in the previous process (S150), A temporal intermediate point between the corrected rising timing and the falling timing calculated in S140 is detected as the reception timing of the reflected light to be detected (S160). Then, as in the normal distance calculation process described above, the distance between the host vehicle and the detection target is calculated based on the time from the radar light transmission timing to the reception timing detected in S160 (S170).

ここで、S150における立上りタイミングの補正について、図6(a)及び図6(b)を用いて説明する。
まず、図6(a)及び図6(b)において、実線上の四角で表される各点がAD変換器21にてサンプリングされたサンプリング値(即ち、この実線が受信信号波形)、破線上の菱形で表される各点が戻り光に対応するサンプリング値である。
Here, the correction of the rising timing in S150 will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b).
First, in FIG. 6A and FIG. 6B, each sampling point obtained by sampling each point represented by a square on the solid line by the AD converter 21 (that is, this solid line is a received signal waveform), on the broken line Each point represented by a rhombus is a sampling value corresponding to the return light.

なお、戻り光に対応するサンプリング値は、戻り光融合判定部23にて戻り光と検出対象の反射光とが融合されていないと判定された場合に、戻り光に対してサンプリングされたサンプリング値である。また、各サンプリング値は、反射光の強度に対応する値であり、図6(a)及び図6(b)では、パルス波形における立上り前および立下り後の各値を平均した値をゼロとしている。   The sampling value corresponding to the return light is the sampling value sampled for the return light when the return light fusion determination unit 23 determines that the return light and the reflected light to be detected are not fused. It is. Each sampling value is a value corresponding to the intensity of the reflected light. In FIGS. 6A and 6B, a value obtained by averaging the values before and after the rise in the pulse waveform is set to zero. Yes.

そして、図6(a)及び図6(b)において、実線で表される受信信号波形はいずれも、レーザ光が検出対象の物標に反射された反射光(検出対象の反射光)と戻り光とが融合してなるパルス波形を示している。図6(a)は、検出対象の反射光の受光強度が戻り光の受光強度よりも大きい場合を示し、図6(b)は、検出対象の反射光の受光強度が戻り光の受光強度よりも小さい場合を示している。   6 (a) and 6 (b), the received signal waveform represented by the solid line is returned from the reflected light (reflected light of the detection target) reflected from the target of the laser light. A pulse waveform formed by the fusion of light is shown. FIG. 6A shows a case where the received light intensity of the reflected light of the detection target is larger than the received light intensity of the return light, and FIG. 6B shows that the received light intensity of the reflected light of the detection object is higher than the received light intensity of the return light. Also shows a small case.

なお、検出対象の反射光が戻り光よりも時間的に後に出現するのは、戻り光が自車両の一部(フロントガラス)から反射された反射光であるのに対し、検出対象の反射光が車両の外部における物標から反射された反射光であることに因る。このような検出対象の反射光と戻り光との融合は、自車両と近接する障害物からの反射光を受光した場合に起こり得るものであり、例えば車両制御部30をPCSの一部として機能させる場合に、そのような障害物との距離を測定する必要性が生じてくる。   Note that the reflected light of the detection target appears temporally after the return light, whereas the reflected light reflected from a part of the host vehicle (the windshield) is reflected from the detection target. Is due to the reflected light reflected from the target outside the vehicle. Such fusion of reflected light and return light to be detected can occur when reflected light from an obstacle close to the host vehicle is received. For example, the vehicle control unit 30 functions as a part of the PCS. In this case, it becomes necessary to measure the distance to such an obstacle.

まず、検出対象の反射光の受光強度が戻り光の受光強度よりも大きい場合、マイコン20(詳細にはCPU17)は、図6(a)に示すように、前工程処理におけるS110で抽出したサンプリング最大値をパルス波形のピーク強度として、メモリ18に記憶されている相関マップ27を参照し、このピーク強度に対応するパルス幅を取得する。   First, when the received light intensity of the reflected light to be detected is larger than the received light intensity of the return light, the microcomputer 20 (specifically, the CPU 17) performs the sampling extracted in S110 in the pre-process as shown in FIG. Using the maximum value as the peak intensity of the pulse waveform, the correlation map 27 stored in the memory 18 is referenced, and the pulse width corresponding to this peak intensity is acquired.

そして、図6(a)に示すように、前工程処理におけるS130で算出した立上りタイミングT1に換えて、S140で算出した立下りタイミングT2を起点とし、この取得したパルス幅に基づく補正時間だけT1側にオフセットした時刻を、補正後の立上りタイミングT1´として算出する。なお、本実施形態では、ピーク検出閾値がサンプリング最大値の半分の値に設定されていることから、パルス幅に相当する時間を補正時間とすることができる。   Then, as shown in FIG. 6A, instead of the rising timing T1 calculated in S130 in the previous process, the falling timing T2 calculated in S140 is used as a starting point, and the correction time based on the acquired pulse width is T1. The time offset to the side is calculated as the corrected rising timing T1 ′. In the present embodiment, since the peak detection threshold is set to a half value of the maximum sampling value, the time corresponding to the pulse width can be set as the correction time.

次に、検出対象の反射光の受光強度が戻り光の受光強度よりも小さい場合、マイコン20(詳細にはCPU17)は、図6(b)に示すように、前工程処理におけるS110で抽出したサンプリング最大値が戻り光情報における平均ピーク値にほぼ等しいことから、この戻り光情報における平均ピーク値(ピーク強度)に対応するパルス幅を、メモリ18に記憶されている相関マップ27から取得する。   Next, when the light reception intensity of the reflected light to be detected is smaller than the light reception intensity of the return light, the microcomputer 20 (specifically, the CPU 17) extracts it in S110 in the previous process as shown in FIG. 6B. Since the maximum sampling value is substantially equal to the average peak value in the return light information, the pulse width corresponding to the average peak value (peak intensity) in the return light information is acquired from the correlation map 27 stored in the memory 18.

そして、図6(b)に示すように、前工程処理におけるS130で算出した立上りタイミングT1を起点とし、この取得したパルス幅に基づく補正時間だけT2側にオフセットした時刻を、補正後の立上りタイミングT1´として算出する。なお、本実施形態では、ピーク検出閾値がサンプリング最大値の半分の値に設定されていることから、パルス幅に相当する時間を補正時間とすることができる。   Then, as shown in FIG. 6B, the rising timing T1 calculated in S130 in the previous process is set as a starting point, and the time offset to the T2 side by the correction time based on the acquired pulse width is the corrected rising timing. Calculated as T1 ′. In the present embodiment, since the peak detection threshold is set to a half value of the maximum sampling value, the time corresponding to the pulse width can be set as the correction time.

以下では、図6(a)に示すように、検出対象の反射光の受光強度が戻り光の受光強度よりも大きい場合に、マイコン20が行う戻り光除去距離算出処理を、第1の戻り光除去距離算出処理と称し、図6(b)に示すように、検出対象の反射光の受光強度が戻り光の受光強度よりも小さい場合に、マイコン20が行う戻り光除去距離算出処理を、第2の戻り光除去距離算出処理と称する。   Hereinafter, as shown in FIG. 6A, when the received light intensity of the reflected light to be detected is larger than the received light intensity of the return light, the return light removal distance calculation process performed by the microcomputer 20 is the first return light. The return light removal distance calculation process performed by the microcomputer 20 when the received light intensity of the reflected light to be detected is smaller than the received light intensity of the return light as shown in FIG. This is referred to as return light removal distance calculation process 2.

[戻り光融合判定処理]
最後に、戻り光融合判定部23としてマイコン20が実行する戻り光融合判定処理を、図7に示すフローチャートに沿って説明する。なお、戻り光融合判定処理は、前工程処理の起動とともに開始される。
[Return light fusion judgment processing]
Finally, return light fusion determination processing executed by the microcomputer 20 as the return light fusion determination unit 23 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the return light fusion determination process is started together with the start of the previous process.

本処理が開始されると、S210では、マイコン20(詳細にはCPU17)は、前工程処理におけるS110で抽出したサンプリング最大値であるピーク強度P、S130で算出した立上りタイミングT1、及び、S140で算出した立下りタイミングT2からなる入力波形情報を取得する。なお、この入力波形情報は、一つ以上のピーク強度Pを有する受信信号波形に対応するデータ列として表される。   When this process is started, in S210, the microcomputer 20 (specifically, the CPU 17) causes the peak intensity P, which is the maximum sampling value extracted in S110 in the previous process, the rising timing T1 calculated in S130, and S140. Input waveform information including the calculated fall timing T2 is acquired. The input waveform information is represented as a data string corresponding to a received signal waveform having one or more peak intensities P.

続くS220では、S110で取得した受信信号波形に対応する入力波形情報に基づいて、次式(1)の条件が成立するか否かを判断する。なお、次式(1)において、μrtは、メモリ18に記憶されている戻り光情報における戻り光の平均距離時間、σrtは、この戻り光の平均距離時間の標準偏差を表す(図8(a)参照)。   In subsequent S220, based on the input waveform information corresponding to the received signal waveform acquired in S110, it is determined whether or not the condition of the following equation (1) is satisfied. In the following equation (1), μrt represents the average distance time of the return light in the return light information stored in the memory 18, and σrt represents the standard deviation of the average distance time of the return light (FIG. 8A). )reference).

(T1+T2)/2 <(μrt+10σrt) …(1)
つまり、S220では、上式(1)の条件を用い、受信信号波形において一つ目のパルス波形に対応するレーダ光の往復時間が、戻り光に対応するレーダ光の往復時間(平均距離時間)μrtに所定の第1余裕時間10σrtを加算した時間を下回るか否かを判断する。
(T1 + T2) / 2 <(μrt + 10σrt) (1)
That is, in S220, using the condition of the above equation (1), the round trip time of the radar light corresponding to the first pulse waveform in the received signal waveform is the round trip time (average distance time) of the radar light corresponding to the return light. It is determined whether or not it is less than the time obtained by adding a predetermined first margin time 10σrt to μrt.

そして、上式(1)の条件が成立する場合には、反射光の受信タイミングが戻り光に対応する受信タイミングに近似する(近いタイミングである)ものとみなして、S230に移行する。一方、上式(1)の条件が不成立の場合には、反射光(サンプリング最大値を含むパルス波形)の受信タイミングと戻り光に対応する受信タイミングとを比べて、両者の時間的間隔が充分に離れているとみなして(図8(b)参照)、このパルス波形に対して前述した通常距離算出処理を開始する。   If the condition of the above equation (1) is satisfied, it is assumed that the reception timing of the reflected light approximates (or is close to) the reception timing corresponding to the return light, and the process proceeds to S230. On the other hand, when the condition of the above equation (1) is not satisfied, the reception timing of the reflected light (pulse waveform including the maximum sampling value) and the reception timing corresponding to the return light are compared, and the time interval between them is sufficient. (See FIG. 8B), the normal distance calculation process described above is started for this pulse waveform.

次に、S230では、S110で取得した受信信号波形に対応する入力波形情報に基づいて、次式(2)の条件が成立するか否かを判断する。なお、次式(2)において、μrpは、メモリ18に記憶されている戻り光情報における戻り光の平均ピーク値、σrpは、この戻り光の平均ピーク値の標準偏差を表す(図8(a)参照)。   Next, in S230, based on the input waveform information corresponding to the received signal waveform acquired in S110, it is determined whether or not the condition of the following equation (2) is satisfied. In the following equation (2), μrp represents the average peak value of the return light in the return light information stored in the memory 18, and σrp represents the standard deviation of the average peak value of the return light (FIG. 8 (a)). )reference).

P>(μrp+4σrp) …(2)
つまり、S230では、上式(2)の条件を用い、受信信号波形において一つ目のパルス波形に対応するピーク強度Pが、戻り光に対応するピーク強度μrpに所定の余裕強度4σrpを加算した値を上回るか否かを判断する。
P> (μrp + 4σrp) (2)
That is, in S230, using the condition of the above equation (2), the peak intensity P corresponding to the first pulse waveform in the received signal waveform is obtained by adding a predetermined margin intensity 4σrp to the peak intensity μrp corresponding to the return light. Determine whether the value is exceeded.

そして、上式(2)の条件が成立する場合には、反射光の受光強度(サンプリング最大値)と戻り光に対応する受光強度とが非同一であり、検出対象の反射光と戻り光とが融合した融合波を受光したものとみなして、S250に移行する。一方、上式(2)の条件が不成立である場合には、反射光の受光強度(サンプリング最大値)と戻り光に対応する受光強度とが同一であるとみなして(図8(c)参照)、S240に移行する。   When the condition of the above equation (2) is satisfied, the received light intensity (sampling maximum value) of the reflected light and the received light intensity corresponding to the return light are not the same, and the reflected light and return light of the detection target Assuming that the fused wave is fused, the process proceeds to S250. On the other hand, when the condition of the above equation (2) is not satisfied, the received light intensity (sampling maximum value) of the reflected light is regarded as the same as the received light intensity corresponding to the return light (see FIG. 8C). ), The process proceeds to S240.

S240では、S110で取得した受信信号波形に対応する入力波形情報に基づいて、次式(3)の条件が成立するか否かを判断する。
(T1+T2)/2 >(μrt+4σrt) …(3)
つまり、S240では、上式(3)の条件を用い、受信信号波形において一つ目のパルス波形に対応するレーダ光の往復時間が、戻り光に対応するレーダ光の往復時間(平均距離時間)μrtに所定の第2余裕時間4σrtを加算した時間を下回るか否かを判断する。なお、第2余裕時間4σrtは、少なくとも前述のS210における第1の余裕時間10σrtよりも短い時間とする。
In S240, based on the input waveform information corresponding to the received signal waveform acquired in S110, it is determined whether or not the condition of the following equation (3) is satisfied.
(T1 + T2) / 2> (μrt + 4σrt) (3)
That is, in S240, using the condition of the above equation (3), the round trip time of the radar light corresponding to the first pulse waveform in the received signal waveform is the round trip time (average distance time) of the radar light corresponding to the return light. It is determined whether or not a time obtained by adding a predetermined second margin time 4σrt to μrt is reached. Note that the second margin time 4σrt is a time shorter than at least the first margin time 10σrt in S210 described above.

そして、上式(3)の条件が成立する場合には、反射光の受信タイミングと戻り光に対応する受信タイミングとが近似するものの非同一であることから、検出対象の反射光と戻り光とが融合した融合波を受光したものとみなして(図9(a)参照)、この融合波のパルス波形に対して前述した第2の戻り光除去算出処理を開始する。なお、第2の戻り光除去算出処理を開始する理由は、先のS230において、反射光の受光強度(サンプリング最大値)と戻り光に対応する受光強度とが同一であり、且つ、反射光の受信タイミングと戻り光に対応する受信タイミングとが非同一であることから、融合波における検出対象の反射光の受光強度が戻り光の受光強度よりも小さいといえるためである。   When the condition of the above equation (3) is satisfied, the reflected light reception timing and the reception timing corresponding to the return light are approximate but non-identical. As a result, the second return light removal calculation process described above is started with respect to the pulse waveform of the fused wave. The reason for starting the second return light removal calculation process is that the received light intensity of the reflected light (sampling maximum value) and the received light intensity corresponding to the returned light are the same in S230, and the reflected light This is because since the reception timing and the reception timing corresponding to the return light are not the same, the light reception intensity of the reflected light to be detected in the fusion wave can be said to be smaller than the light reception intensity of the return light.

一方、上式(3)の条件が不成立である場合には、反射光(サンプリング最大値を含むパルス波形)が戻り光の波形と同一であるとみなして、前述した戻り光情報算出処理を実行する。なお、この場合、受信信号波形において二つ目以降のパルス波形については、前述した通常距離算出処理を実行すればよい。   On the other hand, when the condition of the above equation (3) is not satisfied, the return light information calculation process described above is executed assuming that the reflected light (pulse waveform including the maximum sampling value) is the same as the waveform of the return light. To do. In this case, the normal distance calculation process described above may be executed for the second and subsequent pulse waveforms in the received signal waveform.

最後に、S250では、S110で取得した受信信号波形に対応する入力波形情報に基づいて、次式(4)の条件が成立するか否かを判断する。但し、ピーク強度Pが飽和していないことを前提とする。なお、次式(4)において、kは、S120でピーク検出閾値を設定する際にサンプリング最大値に乗ずる係数(例えば0.5)を表す。   Finally, in S250, based on the input waveform information corresponding to the received signal waveform acquired in S110, it is determined whether or not the condition of the following equation (4) is satisfied. However, it is assumed that the peak intensity P is not saturated. In the following equation (4), k represents a coefficient (for example, 0.5) by which the sampling maximum value is multiplied when the peak detection threshold is set in S120.

(P×k)<2μrp …(4)
つまり、S250では、受信信号波形において一つ目のパルス波形に対応するピーク強度Pに係数kを乗じた値が、戻り光に対応するピーク強度μrpの2倍の値よりも小さいか否かを判断する。
(P × k) <2 μrp (4)
That is, in S250, whether or not the value obtained by multiplying the peak intensity P corresponding to the first pulse waveform by the coefficient k in the received signal waveform is smaller than twice the peak intensity μrp corresponding to the return light. to decide.

そして、上式(4)が成立する場合(あるいはピーク強度Pが飽和している場合)には、反射光の受光強度(サンプリング最大値)が戻り光に対応する受光強度よりも大きく、且つ、反射光の受光強度(サンプリング最大値)と戻り光に対応する受光強度との差分値が、所定の許容差分値よりも小さいものとみなして、前述した第1の戻り光除去算出処理を実行する。   When the above equation (4) is satisfied (or when the peak intensity P is saturated), the received light intensity (sampling maximum value) of the reflected light is larger than the received light intensity corresponding to the return light, and The first return light removal calculation process described above is executed on the assumption that the difference value between the received light intensity (maximum sampling value) of the reflected light and the received light intensity corresponding to the return light is smaller than a predetermined allowable difference value. .

なお、許容差分値は、立上りタイミングを補正することなく、検出対象の反射光の受信タイミングを適切に検出できる値として予め設定されたものである(図9(b)参照)。一方、上記の差分値が許容差分値より小さい場合には、検出対象の反射光における受信タイミングの検出に戻り光の影響が出ることになる(図9(c)参照)。   The allowable difference value is set in advance as a value that can appropriately detect the reception timing of the reflected light to be detected without correcting the rising timing (see FIG. 9B). On the other hand, when the above difference value is smaller than the allowable difference value, the influence of the return light appears on the detection of the reception timing in the reflected light to be detected (see FIG. 9C).

よって、上式(4)が不成立である場合には、立上りタイミングを補正する必要がないことから、前述した第1の戻り光除去算出処理を実行する。つまり、反射光の受光強度(サンプリング最大値)と戻り光に対応する受光強度との差分値が、許容差分値を上回る場合には、検出対象の反射光と戻り光とが融合している場合であっても、検出対象の反射光における受信タイミングの検出に戻り光の影響が出ないため、戻り光除去算出処理の実行を禁止するのである。   Therefore, when the above formula (4) is not established, the first return light removal calculation process described above is executed because it is not necessary to correct the rising timing. In other words, if the difference between the received light intensity (maximum sampling value) of the reflected light and the received light intensity corresponding to the return light exceeds the allowable difference value, the reflected light and return light to be detected are fused. Even so, since the influence of the return light does not appear on the detection of the reception timing in the reflected light to be detected, the execution of the return light removal calculation process is prohibited.

[効果]
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置10では、受信信号波形(反射光)における受信タイミング及びピーク強度を戻り光情報と比較することで、反射光と戻り光との両者の波形が近似するものの同一でないとみなせる場合には、検出対象の反射光と戻り光とが融合した反射波を受信したものとみなし、このときのサンプリング最大値に基づくパルス幅を用いて立上りタイミングをオフセットする。
[effect]
As described above, in the radar apparatus 10 according to the present embodiment, the waveform of both the reflected light and the return light is approximated by comparing the reception timing and peak intensity in the received signal waveform (reflected light) with the return light information. If they are not the same, it is assumed that the reflected wave in which the reflected light and the return light to be detected are fused, and the rising timing is offset using the pulse width based on the maximum sampling value at this time.

従って、本実施形態のレーダ装置10によれば、融合波に対する立上りタイミングから戻り波の影響分を除去することができ、これにより、戻り波の影響を加味しつつ、車両の外部における物標(外部物標)から送信波が反射された反射波の受信タイミングを精度よく検出することができ、その結果、特に車両に近接する外部物標との距離を適切に測定することができる。   Therefore, according to the radar apparatus 10 of this embodiment, it is possible to remove the influence of the return wave from the rising timing with respect to the fusion wave. The reception timing of the reflected wave in which the transmission wave is reflected from the external target) can be accurately detected, and as a result, the distance from the external target close to the vehicle can be appropriately measured.

また、レーダ装置10では、反射光と戻り光との両者の波形が同一であるとみなせる場合には、このときのサンプリング最大値と受信タイミングとによって戻り光の平均ピーク値と平均距離時間とを更新するため、戻り光情報を学習することができ、これにより、自車両のフロントガラスの状態(雨滴や埃等が付着することがある)に応じた判定を行うことができる。   When the radar apparatus 10 can assume that the reflected light and the return light have the same waveform, the radar apparatus 10 calculates the average peak value and the average distance time of the return light according to the sampling maximum value and the reception timing at this time. Since it is updated, it is possible to learn the return light information, thereby making it possible to make a determination according to the state of the windshield of the vehicle (raindrops, dust, etc. may adhere).

さらに、レーダ装置10では、反射光と戻り光とのピーク強度が同一(つまり、実測最大値と比較最大値とが同一)であり、反射光と戻り光との受信タイミングが近似するものの同一でないとみなせる場合には、戻り光情報における平均ピーク値に基づくパルス幅を用いて立上りタイミングをオフセットする。   Furthermore, in the radar apparatus 10, the reflected light and the return light have the same peak intensity (that is, the actual measurement maximum value and the comparison maximum value are the same), and the reception timings of the reflected light and the return light are approximate but not the same. In the case where it can be considered, the rising timing is offset using the pulse width based on the average peak value in the return light information.

このため、レーダ装置10によれば、検出対象の反射光に対応するピーク強度(ひいては、立上りタイミング)を検出できない場合であっても、融合波に対する立上りタイミングから戻り波の影響分を除去することができ、その結果、車両に近接する外部物標の検出精度を向上させることができる。   For this reason, according to the radar apparatus 10, even when the peak intensity corresponding to the reflected light to be detected (and the rising timing) cannot be detected, the influence of the return wave is removed from the rising timing with respect to the fusion wave. As a result, the detection accuracy of an external target close to the vehicle can be improved.

[発明との対応]
なお、本実施形態において、光学ユニット13が送受信手段、AD変換器21がサンプリング手段、S110〜S120の処理を行うマイコン20が閾値設定手段、S130〜S140の処理を行うマイコン20がタイミング算出手段、S160の処理を行うマイコン20が受信タイミング検出手段、メモリ18が記憶手段、戻り光融合判定部23が戻り波判定手段、S150の処理を行うマイコン20がタイミング補正手段、戻り光特徴算出部25が更新手段、S230及びS150の処理を行うマイコン20が補正禁止手段、S170の処理を行うマイコン20が測距手段のそれぞれ一例に相当する。
[Correspondence with Invention]
In this embodiment, the optical unit 13 is a transmission / reception unit, the AD converter 21 is a sampling unit, the microcomputer 20 that performs the processing of S110 to S120 is a threshold setting unit, and the microcomputer 20 that performs the processing of S130 to S140 is a timing calculation unit. The microcomputer 20 that performs the process of S160 is a reception timing detection unit, the memory 18 is a storage unit, the return light fusion determination unit 23 is a return wave determination unit, the microcomputer 20 that performs the process of S150 is a timing correction unit, and the return light feature calculation unit 25 is The updating means, the microcomputer 20 that performs the processes of S230 and S150, each corresponds to an example of a correction prohibiting means, and the microcomputer 20 that performs the process of S170 corresponds to an example of a distance measuring means.

[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

上記実施形態のレーダ装置10では、光学ユニット13によってレーダ光を送受信する構成であるが、レーダ光に限らず、例えば超音波等の他の電磁波を送受信する構成であってもよい。   In the radar apparatus 10 of the above-described embodiment, the configuration is such that radar light is transmitted and received by the optical unit 13, but the configuration is not limited to radar light, and other electromagnetic waves such as ultrasonic waves may be transmitted and received.

また、上記実施形態のレーダ装置10では、自車両のフロントガラスからの反射光を戻り光として戻り光融合判定処理を行っているが、自車両におけるレーダ装置10の設置位置に応じて、フロントガラスに限らず、例えばドアウインドウやボンネット等からの反射光を戻り光として戻り光融合判定処理を行えばよい。   In the radar apparatus 10 of the above embodiment, the return light fusion determination process is performed using the reflected light from the windshield of the host vehicle as the return light. However, depending on the installation position of the radar apparatus 10 in the host vehicle, the windshield For example, return light fusion determination processing may be performed using reflected light from a door window, a hood, or the like as return light.

また、上記実施形態のレーダ装置10では、レーダ制御部11がS170の測距処理を行っているが、これに換えて、車両制御部30がS170の測距処理を行うようにしてもよい。   In the radar apparatus 10 of the above-described embodiment, the radar control unit 11 performs the distance measurement process of S170. Alternatively, the vehicle control unit 30 may perform the distance measurement process of S170.

1…運転支援システム、10…レーダ装置、11…レーダ制御部、12…走査駆動部、13…光学ユニット、14…発光部、15…受光部、17…CPU、18…メモリ、20…マイコン、21…AD変換器、22…距離算出部、23…戻り光融合判定部、24…通常距離算出部、25…戻り光特徴算出部、26…戻り光除去距離算出部、27…相関マップ、28…戻り光情報、30…車両制御部、50…物体、100…車両。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Driving support system, 10 ... Radar apparatus, 11 ... Radar control part, 12 ... Scanning drive part, 13 ... Optical unit, 14 ... Light emission part, 15 ... Light receiving part, 17 ... CPU, 18 ... Memory, 20 ... Microcomputer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... AD converter, 22 ... Distance calculation part, 23 ... Return light fusion determination part, 24 ... Normal distance calculation part, 25 ... Return light feature calculation part, 26 ... Return light removal distance calculation part, 27 ... Correlation map, 28 ... return light information, 30 ... vehicle control unit, 50 ... object, 100 ... vehicle.

Claims (7)

車両の室内に設置されるレーダ装置であって、
パルス波形の送信波を送信し、該送信波の反射波を含む信号を受信して受信信号を生成する送受信手段と、
前記送受信手段にて生成した受信信号をサンプリングするサンプリング手段と、
前記送受信手段による前記送信波の送信タイミングからの所定時間内に前記サンプリング手段にて得られた複数のサンプリング値からなるパルス波形のうち、該サンプリング値の最大値であるサンプリング最大値に基づいて、前記反射波の受信タイミングを決定するための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値設定手段にて設定した閾値を前記サンプリング値が上回る立上りタイミングと、該閾値を前記サンプリング値が下回る立下りタイミングとを算出するタイミング算出手段と、
前記タイミング算出手段にて算出した立上りタイミングと立下りタイミングとの中間点を前記反射波の受信タイミングとして検出する受信タイミング検出手段と、
前記所定時間内に前記車両の一部から前記送信波が反射されて得られる反射波を戻り波とし、該戻り波に対応する前記受信タイミング及び前記サンプリング最大値を含む戻り波情報を記憶する記憶手段と、
前記受信タイミング検出手段にて検出した前記反射波の受信タイミングが、前記記憶手段に記憶されている前記戻り波に対応する受信タイミングに少なくとも近似するとみなせる場合に、前記戻り波情報を用いて、前記サンプリング最大値を含むパルス波形が前記戻り波の波形と同一であるか否かを判定する戻り波判定手段と、
前記戻り波判定手段にて前記サンプリング最大値を含むパルス波形が前記戻り波の波形と非同一であると判定した場合に、前記サンプリング最大値に基づくパルス幅を用いて、前記タイミング算出手段にて算出される立上りタイミングを補正するタイミング補正手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
A radar device installed in a vehicle room,
Transmitting / receiving means for transmitting a transmission wave of a pulse waveform, receiving a signal including a reflection wave of the transmission wave, and generating a reception signal;
Sampling means for sampling the received signal generated by the transmitting / receiving means;
Based on the sampling maximum value which is the maximum value of the sampling value among the pulse waveforms consisting of a plurality of sampling values obtained by the sampling means within a predetermined time from the transmission timing of the transmission wave by the transmission / reception means, Threshold setting means for setting a threshold for determining the reception timing of the reflected wave;
Timing calculating means for calculating a rising timing at which the sampling value exceeds the threshold set by the threshold setting means, and a falling timing at which the sampling value falls below the threshold;
Reception timing detection means for detecting an intermediate point between the rise timing and fall timing calculated by the timing calculation means as the reception timing of the reflected wave;
A storage for storing return wave information including the reception timing corresponding to the return wave and the sampling maximum value as a return wave obtained by reflecting the transmission wave from a part of the vehicle within the predetermined time Means,
When the reception timing of the reflected wave detected by the reception timing detection unit can be regarded as at least approximate to the reception timing corresponding to the return wave stored in the storage unit, the return wave information is used, Return wave determination means for determining whether or not the pulse waveform including the maximum sampling value is the same as the waveform of the return wave;
When the return wave determination means determines that the pulse waveform including the maximum sampling value is not the same as the waveform of the return wave, the timing calculation means uses the pulse width based on the maximum sampling value. Timing correction means for correcting the calculated rise timing;
A radar apparatus comprising:
前記戻り波判定手段にて前記サンプリング最大値を含むパルス波形が前記戻り波の波形と同一であると判定した場合、該サンプリング最大値と前記タイミング算出手段にて算出した立上りタイミング及び立下りタイミングとに基づいて、前記記憶手段に記憶されている戻り波情報を更新する更新手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。   When the return wave determining means determines that the pulse waveform including the sampling maximum value is the same as the waveform of the return wave, the sampling maximum value and the rising timing and falling timing calculated by the timing calculating means, The radar apparatus according to claim 1, further comprising an update unit that updates the return wave information stored in the storage unit based on the information. 前記サンプリング手段にて得られたサンプリング最大値を実測最大値、前記戻り波情報に含まれているサンプリング最大値を比較最大値とし、
前記戻り波判定手段にて前記サンプリング最大値を含むパルス波形が前記戻り波の波形と非同一であると判定した場合、前記実測最大値と前記比較最大値との差分値が予め設定された許容差分値を上回る場合には、前記タイミング補正手段による前記立上りタイミングの補正を禁止する補正禁止手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレーダ装置。
The sampling maximum value obtained by the sampling means is the actual measurement maximum value, the sampling maximum value included in the return wave information is the comparison maximum value,
When the return wave determination means determines that the pulse waveform including the maximum sampling value is not the same as the waveform of the return wave, a difference value between the actual measurement maximum value and the comparison maximum value is set in advance. The radar apparatus according to claim 1, further comprising a correction prohibiting unit that prohibits correction of the rising timing by the timing correcting unit when the difference value is exceeded.
前記タイミング補正手段は、前記実測最大値と前記比較最大値との差分値が、非負であり、且つ、前記許容差分値以下である場合には、前記実測最大値に基づくパルス幅を用いて前記立上りタイミングを補正することを特徴とする請求項3に記載のレーダ装置。   The timing correction means uses the pulse width based on the measured maximum value when the difference value between the measured maximum value and the comparative maximum value is non-negative and equal to or less than the allowable difference value. The radar apparatus according to claim 3, wherein the rising timing is corrected. 前記サンプリング手段にて得られたサンプリング最大値を実測最大値、前記戻り波情報に含まれているサンプリング最大値を比較最大値とし、
前記タイミング補正手段は、前記実測最大値が前記比較最大値に一致するとみなせる場合には、前記比較最大値に基づくパルス幅を用いて、前記立上りタイミングを補正することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のレーダ装置。
The sampling maximum value obtained by the sampling means is the actual measurement maximum value, the sampling maximum value included in the return wave information is the comparison maximum value,
The timing correction means corrects the rising timing using a pulse width based on the comparison maximum value when the actual measurement maximum value can be regarded as coincident with the comparison maximum value. The radar device according to claim 4.
前記送受信手段は、前記車両の進行方向側における複数の領域に前記送信波を送信し、
前記記憶手段は、該各領域にそれぞれ対応する前記戻り波情報を記憶していることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のレーダ装置。
The transmission / reception means transmits the transmission wave to a plurality of regions on the traveling direction side of the vehicle,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the storage unit stores the return wave information corresponding to each of the areas.
前記送受信手段による前記送信波の送信タイミングと、前記受信タイミング検出手段にて検出された受信タイミングとに基づいて、前記車両の外部における物標との距離を測定する測距手段を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のレーダ装置。   Ranging means for measuring the distance to the target outside the vehicle based on the transmission timing of the transmission wave by the transmission / reception means and the reception timing detected by the reception timing detection means is provided. The radar apparatus according to any one of claims 1 to 6.
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