JP2014159975A - Radar device and method for controlling the same - Google Patents

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Hiroki Hirayama
裕樹 平山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar device capable of detecting a relative speed of an object with a preferred speed resolution and shortening processing time, by changing the number of FFT (Fast Fourier Transform) points on the basis of a distance to the object, and a method for controlling the same.SOLUTION: A radar device sets the number of integrated values used for FFT processing or the number of FFT points, for each distance gate. Therefore, The number Nfi of FFT points is input for each distance gate in a step S6, and, when the number of current FFT points is equal to the number Nfi of FFT points of the distance gate (step S7), FFT processing is performed in a step S8. The number Nfi of FFT points of a distance gate corresponding to a distant side in a detection range is set to be less than the number of FFT points of a near distance gate.

Description

本発明は、レーダ装置に関し、特に車両に搭載して対象物の少なくとも位置及び相対速度を検知する車載用のレーダ装置に関するものである。   The present invention relates to a radar apparatus, and more particularly to an in-vehicle radar apparatus that is mounted on a vehicle and detects at least the position and relative speed of an object.

パルス信号を放射電波として放射し、対象物で反射された反射波を受信して処理することで、対象物を検知してその位置や相対速度等の対象物情報を取得するレーダ装置が知られている。このようなレーダ装置は、例えば車両に搭載されて安全走行支援等に用いられている。   A radar device that detects a target object and obtains target information such as its position and relative speed by radiating a pulse signal as a radiated radio wave and receiving and processing a reflected wave reflected by the target object is known. ing. Such a radar apparatus is mounted on a vehicle, for example, and is used for safe driving support or the like.

レーダ装置において対象物の相対速度を検知するのに、反射波の周波数成分を解析する高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)が従来より広く用いられている。対象物の相対速度をV[m/s]、レーダ装置から放射される電波の周波数(キャリア周波数)をf0、及び光速をc[m/s]とするとき、ドップラー効果により対象物からの反射波に次式で与えられる周波数変動(ドップラー周波数)fdが生じる。
fd=2×(V/c)×f0 (1)
これより、対象物の相対速度Vは、次式で与えられる。
V=fd×c/(2×f0) (2)
In order to detect the relative velocity of an object in a radar apparatus, a fast Fourier transform (FFT) that analyzes a frequency component of a reflected wave has been widely used. When the relative velocity of the object is V [m / s], the frequency of the radio wave radiated from the radar device (carrier frequency) is f0, and the speed of light is c [m / s], reflection from the object by the Doppler effect. A frequency fluctuation (Doppler frequency) fd given by the following equation is generated in the wave.
fd = 2 × (V / c) × f0 (1)
Accordingly, the relative velocity V of the object is given by the following equation.
V = fd × c / (2 × f0) (2)

ドップラー周波数fdは、FFT処理により求められる。また、対象物の相対速度Vの速度分解能は、FFTポイント数を2のべき乗で増やすほど高くなることが知られている。一例として、送信アンテナから出力されたパルス信号の反射波を車両の左右に設けられた2つの受信アンテナで受信して対象物までの距離、相対速度及び方位角を検出する従来のレーダ装置において、FFT処理により対象物情報を取得するための処理の流れを図7に示す。同図は、従来のレーダ装置における概略の処理の流れを示すフローチャートである。同図において、対象物を検知する周期、すなわち所定の検知範囲における対象物を検知する周期が開始されると(ステップS91)、ステップS92において所定のパルス繰り返し周期でレーダ装置からパルス信号が出力される。   The Doppler frequency fd is obtained by FFT processing. Further, it is known that the velocity resolution of the relative velocity V of the object increases as the number of FFT points is increased by a power of two. As an example, in a conventional radar apparatus that receives reflected waves of a pulse signal output from a transmission antenna with two reception antennas provided on the left and right sides of a vehicle and detects a distance to a target object, a relative speed, and an azimuth angle, FIG. 7 shows a flow of processing for acquiring object information by FFT processing. FIG. 1 is a flowchart showing a schematic processing flow in a conventional radar apparatus. In the figure, when a period for detecting an object, that is, a period for detecting an object in a predetermined detection range is started (step S91), a pulse signal is output from the radar device at a predetermined pulse repetition period in step S92. The

空中に放射されたパルス信号は、対象物で反射されてレーダ装置の左右2つの受信アンテナで受信される。ステップS93では、2つの受信アンテナのいずれか一方から受信信号を入力して距離ゲートごとの測定データを取得し、これを距離ゲートごとに積分していく。ステップS92、S93の処理は、左右の受信アンテナの受信信号について、順次行う。ステップS93の処理が終わると、ステップS94では、ステップS93で行われた積分が所定の積分回数に達しているかの判定が行われる。所定の積分回数に達していないと判定されると、ステップS92に戻ってつぎのパルス繰り返し周期で放射電波を出力し、ステップS93の距離ゲートごとの積分を繰り返す。これに対し、ステップS94で所定の積分回数に達していると判定されたときは、つぎのステップS95に進む。   The pulse signal radiated into the air is reflected by the object and received by the two left and right receiving antennas of the radar apparatus. In step S93, a received signal is input from one of the two receiving antennas to obtain measurement data for each distance gate, and this is integrated for each distance gate. The processes in steps S92 and S93 are sequentially performed on the reception signals of the left and right receiving antennas. When the process of step S93 is completed, in step S94, it is determined whether the integration performed in step S93 has reached a predetermined number of integrations. If it is determined that the predetermined number of integrations has not been reached, the process returns to step S92 to output a radiated radio wave at the next pulse repetition period, and the integration for each distance gate in step S93 is repeated. On the other hand, when it is determined in step S94 that the predetermined number of integrations has been reached, the process proceeds to the next step S95.

ステップS95では、上記で積分値を算出した距離ゲートに対し、所定のFFTポイント数(以下ではFFTポイント規定数とする。)だけ積分値を取得したかの判定が行われる。FFTポイント規定数に達していないと判定されると、上記で得られた積分値を保存するとともに各距離ゲートの積分値を初期化し、その後ステップS92〜S94の処理を繰り返してつぎのFFTポイントの積分値を算出する。これに対し、ステップS95でFFTポイント規定数に達したと判定されたときはつぎのステップS96に進み、FFTポイント規定数の積分値を用いてFFT処理が行われる。   In step S95, it is determined whether or not the integral value has been acquired for a predetermined number of FFT points (hereinafter referred to as a prescribed number of FFT points) for the distance gate for which the integral value has been calculated. If it is determined that the prescribed number of FFT points has not been reached, the integral value obtained above is stored and the integral value of each distance gate is initialized, and then the processing of steps S92 to S94 is repeated to determine the next FFT point. Calculate the integral value. On the other hand, when it is determined in step S95 that the specified number of FFT points has been reached, the process proceeds to the next step S96, where FFT processing is performed using the integral value of the specified number of FFT points.

つぎのステップS97では、等価サンプリングが所定回数に達したかの判定が行われる。所定の等価サンプリング数に達していないと判定されると、ステップS98で等価サンプリング処理を行ってつぎの処理対象の距離ゲートを選択する。そして、選択された距離ゲートに対し、上記のステップS92〜S96の処理を繰り返す。これに対し、ステップS97で所定の等価サンプリング数に達したと判定されたときは、一連の処理によって得られた対象物の位置、相対速度、方位角の対象物情報を、所定の表示装置等に出力して当該対象物検知周期の処理を終了する。   In the next step S97, it is determined whether the equivalent sampling has reached a predetermined number of times. If it is determined that the predetermined equivalent sampling number has not been reached, an equivalent sampling process is performed in step S98 to select the next processing target distance gate. Then, the processes in steps S92 to S96 are repeated for the selected distance gate. On the other hand, when it is determined in step S97 that the predetermined equivalent sampling number has been reached, the object information on the position, relative speed, and azimuth of the object obtained by the series of processes is displayed on a predetermined display device or the like. To finish the processing of the object detection cycle.

図7を用いて説明した従来のレーダ装置の処理において、パルス繰り返し周期を例えば1μs、距離ゲートごとの所定の積分回数を32、FFTポイント規定数を64、及び所定の等価サンプリング数を16とし、左右2つの受信アンテナで受信した信号の処理を行うと、1回の対象物検知周期における全処理時間は、
1μs×32×64×16×2=65.536ms
となり、全域(全距離ゲート)の測定を行うのに要する時間(以下では更新レートという。)が約70msとなる。
In the processing of the conventional radar apparatus described with reference to FIG. 7, the pulse repetition period is, for example, 1 μs, the predetermined number of integrations for each distance gate is 32, the FFT point specified number is 64, and the predetermined equivalent sampling number is 16. When processing the signals received by the two left and right receiving antennas, the total processing time in one object detection cycle is:
1 μs × 32 × 64 × 16 × 2 = 65.536 ms
Thus, the time required to measure the entire area (all distance gate) (hereinafter referred to as the update rate) is about 70 ms.

上記の約70msの間に、例えば対象物が40m/s(時速144km/h)の相対速度で移動すると、対象物は、
40m/s×70ms=2.8m
の距離を移動することになる。更新レートを短くするために、例えばFFTポイント数を一律に減らすと、対象物までの距離によらず相対速度Vの速度分解能が一律に低下してしまうといった問題が生じる。
For example, when the object moves at a relative speed of 40 m / s (144 km / h) for about 70 ms, the object is
40m / s x 70ms = 2.8m
Will move the distance. For example, if the number of FFT points is uniformly reduced in order to shorten the update rate, there arises a problem that the velocity resolution of the relative velocity V is uniformly reduced regardless of the distance to the object.

特許文献1には、センサ制御部から入力した動作モード、モードパラメータ及び速度分解能に基づいて、速度分解能を満足するFFTポイント数を決定して信号処理に用いるレーダ装置が記載されている。また、要求される速度分解能は、目標の追尾状態に応じて変えることが記載されている。   Patent Document 1 describes a radar apparatus that determines the number of FFT points that satisfy the speed resolution and uses it for signal processing based on the operation mode, mode parameters, and speed resolution input from the sensor control unit. Further, it is described that the required speed resolution is changed according to the target tracking state.

特開2009−192355号公報JP 2009-192355 A

特許文献1に記載の従来のレーダ装置では、目標の追尾状態に応じて要求される速度分解能が決定され、この要求速度分解能に基づいてFFTポイント数が決定されており、各距離ゲートに対してはすべて同じFFTポイント数が一律に設定されている。しかしながら、速度分解能として、遠方にある対象物に対しては、必ずしも高い分解能は要求されない。遠方にある対象物は、速い相対速度で接近してきても衝突に至るまでに時間的余裕があるからである。   In the conventional radar device described in Patent Document 1, the required speed resolution is determined according to the target tracking state, and the number of FFT points is determined based on the required speed resolution. All have the same number of FFT points. However, a high resolution is not necessarily required for an object located far away as the speed resolution. This is because a distant object has time to reach a collision even if it approaches at a high relative speed.

ところが、従来のレーダ装置では対象物までの距離によらずFFTポイント数を一定としていたため、遠方の対象物に対しても必要以上の速度分解能でFFT処理を行っていた。これに対し、FFTポイント数を減らすと、高い速度分解能を必要とする近距離の距離ゲートまでが速度分解能を低下させてしまうといった問題がある。また、測定データの取得に各距離ゲートとも同程度の処理時間がかかるため、FFTポイント数を増やしたときには、処理時間が大幅に増加するといった問題もあった。   However, in the conventional radar apparatus, since the number of FFT points is constant regardless of the distance to the object, the FFT processing is performed on a distant object with a speed resolution higher than necessary. On the other hand, if the number of FFT points is reduced, there is a problem in that the speed resolution is reduced to a short distance gate that requires high speed resolution. In addition, since it takes about the same processing time for each distance gate to acquire the measurement data, there is a problem that the processing time greatly increases when the number of FFT points is increased.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、対象物までの距離に基づいてFFTポイント数を変更することにより、好適な速度分解能で対象物の相対速度を検知するとともに、処理時間を短縮することが可能なレーダ装置及びその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and by detecting the relative speed of an object with suitable speed resolution by changing the number of FFT points based on the distance to the object, the processing time is reduced. An object of the present invention is to provide a radar apparatus and a control method thereof that can be shortened.

上記課題を解決するため、本発明のレーダ装置の制御方法の第1の態様は、対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ごとの測定データを取得して対応する距離ゲートに所定の積分回数だけ加算した積分値を取得し、前記積分値を1つのFFTポイントの積分値としてこれを所定のFFTポイント数だけ取得し、前記FFTポイント数の積分値を用いてFFT処理を行い、前記FFT処理の結果を用いて少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置の制御方法であって、前記FFTポイント数を、前記距離ゲートごとに設定することを特徴する。   In order to solve the above-mentioned problem, a first aspect of the radar apparatus control method of the present invention radiates a radio wave a plurality of times at a predetermined repetition period for each object detection period, and enters a predetermined detection range for each radiated radio wave. A reflected wave reflected by a certain object is received, measurement data for each distance is acquired from the reflected wave, and an integrated value obtained by adding a predetermined number of integrations to a corresponding distance gate is acquired. As an integral value of the FFT points, a predetermined number of FFT points are acquired, and an FFT process is performed using the integral value of the FFT points, and at least a distance and a relative speed to the object are obtained using the result of the FFT process. A radar apparatus control method for detecting the number of FFT points, wherein the number of FFT points is set for each distance gate.

本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記FFTポイント数を、遠方の距離に対応する前記距離ゲートに対して少なく設定することを特徴する。   Another aspect of the radar apparatus control method of the present invention is characterized in that the number of FFT points is set to be small with respect to the distance gate corresponding to a distant distance.

本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記遠方の距離に対応する距離ゲートが、前記少なく設定されたFFTポイント数の前記積分値を取得すると、前記繰り返し周期を短くして前記遠方の距離に対応する距離ゲート以外の距離ゲートがそれぞれのFFTポイント数の積分値を取得することを特徴する。   According to another aspect of the radar apparatus control method of the present invention, when the distance gate corresponding to the far distance acquires the integral value of the small number of FFT points set, the repetition period is shortened to the far distance. The distance gates other than the distance gate corresponding to each distance acquire the integral value of the number of FFT points.

本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記FFTポイント数を少なく設定した前記距離ゲートに対して、前記所定の積分回数を増加させることを特徴する。   Another aspect of the radar apparatus control method of the present invention is characterized in that the predetermined number of integrations is increased with respect to the distance gate in which the number of FFT points is set to be small.

本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記少なく設定されたFFTポイント数と前記増加された積分回数は、両者の積がもとの前記FFTポイント数と前記所定の積分回数との積以下となるように設定されることを特徴する。   According to another aspect of the radar apparatus control method of the present invention, the number of FFT points set to a small number and the increased number of integrations are obtained by multiplying the number of FFT points and the predetermined number of integrations. It is characterized by being set to be less than the product.

本発明のレーダ装置の第1の態様は、対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ゲートごとの測定データを取得し、前記測定データを演算処理部で処理して少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置であって、前記演算処理部は、前記測定データを入力して前記距離ゲートごとに積分するプリサム部と、前記プリサム部から所定のFFTポイント数の前記積分値を入力してFFT処理を行うFFT処理部と、前記FFT処理部による処理結果をもとに前記対象物の少なくとも位置及び相対速度を検知する対象物検知部と、を備えており、前記FFTポイント数は、前記距離ゲートごとに設定されていることを特徴する。   According to a first aspect of the radar apparatus of the present invention, a radio wave is radiated a plurality of times at a predetermined repetition period for each object detection period, and a reflected wave reflected by an object within a predetermined detection range is detected for each radiated radio wave. A radar apparatus that receives and acquires measurement data for each distance gate from the reflected wave, processes the measurement data with an arithmetic processing unit, and detects at least the distance to the object and the relative speed, the arithmetic processing A unit that inputs the measurement data and integrates for each distance gate; an FFT processing unit that inputs an integral value of a predetermined number of FFT points from the presum unit and performs an FFT process; and the FFT process An object detection unit that detects at least the position and relative speed of the object based on the processing result of the unit, and the number of FFT points is set for each distance gate. Features that are.

本発明によれば、対象物までの距離に基づいてFFTポイント数を変更することにより、好適な速度分解能で対象物の相対速度を検知するとともに、処理時間を短縮することが可能なレーダ装置及びその制御方法を提供することができる。   According to the present invention, by changing the number of FFT points based on the distance to the object, the radar apparatus capable of detecting the relative speed of the object with a suitable speed resolution and reducing the processing time, and The control method can be provided.

本発明の第1実施形態に係るレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control method of the radar apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control method of the radar apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radar apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control method of the radar apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 従来のレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control method of the conventional radar apparatus.

本発明の好ましい実施の形態におけるレーダ装置及びその制御方法について、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。   A radar apparatus and a control method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each component having the same function is denoted by the same reference numeral for simplification of illustration and description.

(第1実施形態)
FFT処理により対象物の相対速度を求めるとき、その速度分解能はFFTポイント数に比例するといった関係がある。そのため、FFTポイント数を減らすと、速度分解能が低くなって相対速度を高精度に検知できなくおそれがある。
(First embodiment)
When the relative speed of the object is obtained by FFT processing, the speed resolution is proportional to the number of FFT points. For this reason, if the number of FFT points is reduced, the speed resolution is lowered and the relative speed may not be detected with high accuracy.

FFTポイント数をNf、各FFTポイントにおける測定データの積分回数をNi、レーダ装置から放射されるパルス信号(電波)のキャリア周波数をf0、パルス信号の繰り返し周波数をfp(繰り返し周期をTp)、及び光速をc[m/s]とし、例えばレーダ装置が左右2つの受信アンテナを備えて交互に受信するとしたとき、FFTポイント数Nfの積分値を取得するのに要する時間Ts(以下ではこれをサンプリング周期という。)は、
Ts=Tp×Ni×Nf×2
で与えられる。これを周波数(サンプリング周波数fsとする。)に変換すると、
fs=1/(Tp×Ni×Nf×2)=fp/(Ni×Nf×2) (3)
となる。
The number of FFT points is Nf, the number of integrations of measurement data at each FFT point is Ni, the carrier frequency of the pulse signal (radio wave) radiated from the radar device is f0, the repetition frequency of the pulse signal is fp (repetition period is Tp), and When the speed of light is c [m / s], for example, when the radar apparatus is provided with two receiving antennas on the left and right and receives signals alternately, the time Ts required to acquire the integral value of the number of FFT points Nf (hereinafter this is sampled) Called the period)
Ts = Tp × Ni × Nf × 2
Given in. When this is converted to a frequency (sampling frequency fs),
fs = 1 / (Tp × Ni × Nf × 2) = fp / (Ni × Nf × 2) (3)
It becomes.

ドップラー周波数fdは式(1)で与えられるが、ドップラー周波数fdがサンプリング周波数fsに等しいときの相対速度(ドップラー分解能)が測定可能な最小の相対速度となり、該相対速度で速度分解能が決まる。速度分解能は、測定可能な最小の相対速度の値が小さいほど高くなる。最小の相対速度をVdとすると、式(2)、(3)より、相対速度Vdは
Vd=fs×c/(2×f0)=fp/(Ni×Nf×2)×c/(2×f0) (4)
で与えられる。上記式(4)より、最小の相対速度VdはFFTポイント数Nfに反比例することがわかる。よって、FFTポイント数Nfが大きいほど、測定可能な最小の相対速度Vdが小さくなって速度分解能は高くなる。
The Doppler frequency fd is given by Equation (1). The relative speed (Doppler resolution) when the Doppler frequency fd is equal to the sampling frequency fs is the minimum measurable relative speed, and the speed resolution is determined by the relative speed. The velocity resolution increases as the minimum measurable relative velocity value decreases. Assuming that the minimum relative speed is Vd, the relative speed Vd is calculated as follows from the equations (2) and (3): Vd = fs × c / (2 × f0) = fp / (Ni × Nf × 2) × c / (2 × f0) (4)
Given in. From the above equation (4), it can be seen that the minimum relative speed Vd is inversely proportional to the FFT point number Nf. Therefore, the larger the FFT point number Nf, the smaller the minimum measurable relative velocity Vd and the higher the velocity resolution.

一例として、FFTポイント数Nfを64、積分回数Niを32、キャリア周波数f0を26.5GHz、パルス信号の繰り返し周波数fpを1MHzとするとき、式(3)で与えられるサンプリング周波数fsは、
fs=1[MHz]/(32×64×2)=244[Hz]
となり、これから測定可能な最小の相対速度Vdは、
Vd=2.44[Hz]×c/(2×26.5[GHz])
=1.38[m/s]=4.97[km/h]
となる。
As an example, when the number of FFT points Nf is 64, the number of integrations Ni is 32, the carrier frequency f0 is 26.5 GHz, and the repetition frequency fp of the pulse signal is 1 MHz, the sampling frequency fs given by Equation (3) is
fs = 1 [MHz] / (32 × 64 × 2) = 244 [Hz]
The minimum relative velocity Vd that can be measured from now on is
Vd = 2.44 [Hz] × c / (2 × 26.5 [GHz])
= 1.38 [m / s] = 4.97 [km / h]
It becomes.

上記の例では、FFTポイント数Nfを64としたとき、測定可能な最小の相対速度が約5km/hとなることが示されている。一方、測定可能な最大の相対速度は、最小の相対速度VdにFFTポイント数Nfを乗じた値で与えられ、この例では約5km/hから160km/h(−160km/h〜+160km/h)の範囲の速度判定が可能となる。ここで、FFTポイント数を1/2の32に減らすと、サンプリング周波数fsは2倍の488[Hz]となり、測定可能な最小の相対速度Vdも2倍の約10km/hとなる。その結果、相対速度を最小値約10km/h以上で検知することになり、速度分解能が低下して相対速度を高精度に検知できなくおそれがある。   In the above example, when the FFT point number Nf is 64, the minimum measurable relative speed is about 5 km / h. On the other hand, the maximum measurable relative speed is given by a value obtained by multiplying the minimum relative speed Vd by the number of FFT points Nf. In this example, about 5 km / h to 160 km / h (-160 km / h to +160 km / h) It is possible to determine the speed within the range. Here, if the number of FFT points is reduced to ½, 32, the sampling frequency fs is doubled to 488 [Hz], and the minimum measurable relative speed Vd is also doubled to about 10 km / h. As a result, the relative speed is detected at a minimum value of about 10 km / h or more, and the speed resolution may be lowered, and the relative speed may not be detected with high accuracy.

対象物が遠方にある場合には、速い相対速度で接近してきても衝突に至るまでに時間的余裕があることから、相対速度を必ずしも高い速度分解能で検知する必要はない。これに対し、対象物が近傍にある場合には、衝突に至るまでの時間的余裕が少ないことから、その相対速度を高い速度分解能で検知することが要求される。そこで、本実施形態のレーダ装置及びその制御方法では、対象物までの距離に基づいて速度分解能を好適に変更することにより、対象物の相対速度を適切に検知できるようにしている。それとともに、高い速度分解能を必要としない遠方の距離ゲートに対しては、FFTポイント数を少なくすることで処理時間を短くしている。   When the object is far away, it is not always necessary to detect the relative speed with a high speed resolution because there is a time margin for the collision even if the object approaches at a high relative speed. On the other hand, when the object is in the vicinity, there is little time margin until the collision is reached, so that it is required to detect the relative speed with high speed resolution. Therefore, in the radar apparatus and its control method according to the present embodiment, the relative resolution of the object can be appropriately detected by suitably changing the speed resolution based on the distance to the object. At the same time, for a far distance gate that does not require high speed resolution, the processing time is shortened by reducing the number of FFT points.

本発明の第1の実施の形態に係るレーダ装置及びその制御方法を、図1、2を用いて以下に説明する。図1は、本実施形態のレーダ装置100の制御方法を説明するためのフローチャートである。また図2は、本実施形態のレーダ装置100の構成を示すブロック図である。   A radar apparatus and a control method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a flowchart for explaining a control method of the radar apparatus 100 of the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the radar apparatus 100 of the present embodiment.

図2において、レーダ装置100は、送信信号を生成する送信部101と、送信部101で生成された送信信号を電波として空中に放射する送信アンテナ102と、放射電波が対象物で反射された反射波を受信する受信アンテナ103と、受信アンテナ103から受信信号を入力して距離ゲートごとの測定データを取得する受信部104と、受信部104から距離ゲートごとの測定データを入力して対象物の位置及び相対速度等の対象物情報を取得する演算処理部110と、送信部101及び受信部104のそれぞれの処理を制御する制御部105と、を備えている。   In FIG. 2, a radar apparatus 100 includes a transmission unit 101 that generates a transmission signal, a transmission antenna 102 that radiates the transmission signal generated by the transmission unit 101 into the air as a radio wave, and a reflection in which the radiated radio wave is reflected by an object. A receiving antenna 103 that receives a wave, a receiving unit 104 that receives a reception signal from the receiving antenna 103 and obtains measurement data for each distance gate, and inputs measurement data for each distance gate from the receiving unit 104 An arithmetic processing unit 110 that acquires object information such as a position and a relative speed, and a control unit 105 that controls processing of each of the transmission unit 101 and the reception unit 104 are provided.

制御部105は、例えば1μsごとのパルス繰り返し周期で、送信部101に対しパルス信号を生成して送信アンテナ102に出力させるように制御する。また、受信部104に対して、所定の距離ゲートに対応するタイミングで受信信号から測定データを取得するように制御する。制御部105は、受信部104に対し、1回のパルス信号の出力から複数個の距離ゲートに対応する測定データを取得させるように制御することができる。受信部104で取得された測定データは演算処理部110に出力され、ここでFFT等の処理が行われて対象物情報の検知が行われる。   The control unit 105 controls the transmission unit 101 to generate a pulse signal and output it to the transmission antenna 102, for example, at a pulse repetition period of 1 μs. Further, the receiving unit 104 is controlled to acquire measurement data from the received signal at a timing corresponding to a predetermined distance gate. The control unit 105 can control the receiving unit 104 to acquire measurement data corresponding to a plurality of distance gates from a single pulse signal output. The measurement data acquired by the receiving unit 104 is output to the arithmetic processing unit 110, where processing such as FFT is performed to detect object information.

演算処理部110は、プリサム部111、FFT処理部112、対象物検知部113、及び判定部115を備えており、記憶部114が接続されている。プリサム部111は、受信部104から入力した測定データを距離ゲートごとに積分する。FFT処理部112は、プリサム部111で算出された積分値を用いてFFT処理を行う。対象物検知部113は、FFT処理部112による処理結果をもとに、対象物の位置及び相対速度を含む対象物情報を取得する。判定部115は、プリサム部111、FFT処理部112、及び対象物検知部113におけるそれぞれの処理を管理する。また判定部115は、受信部104で測定データを取得する対象の距離ゲートを制御部105に通知する。   The arithmetic processing unit 110 includes a presum unit 111, an FFT processing unit 112, an object detection unit 113, and a determination unit 115, and a storage unit 114 is connected thereto. The presum unit 111 integrates the measurement data input from the receiving unit 104 for each distance gate. The FFT processing unit 112 performs an FFT process using the integral value calculated by the presum unit 111. The object detection unit 113 acquires object information including the position and relative speed of the object based on the processing result by the FFT processing unit 112. The determination unit 115 manages each process in the presum unit 111, the FFT processing unit 112, and the object detection unit 113. In addition, the determination unit 115 notifies the control unit 105 of a distance gate for which the reception unit 104 acquires measurement data.

プリサム部111では、受信部104から入力された測定データが距離ゲートごとに所定の積分回数(以下では、所定の積分回数をNiで示す。)だけ積分される。そして、積分回数Niだけ積分された積分値が、所定のFFTポイント数だけ取得される。FFT処理部112は、プリサム部111で取得された所定のFFTポイント数の積分値を用いてFFT処理を行う。   In the presum unit 111, the measurement data input from the receiving unit 104 is integrated for a predetermined number of integrations (hereinafter, the predetermined number of integrations is indicated by Ni) for each distance gate. Then, an integral value obtained by integrating the integration number Ni is acquired for a predetermined number of FFT points. The FFT processing unit 112 performs an FFT process using the integral value of a predetermined number of FFT points acquired by the presum unit 111.

本実施形態のレーダ装置100では、プリサム部111で取得されてFFT処理部112でFFT処理に用いられる積分値の個数、すなわちFFTポイント数を距離ゲートごとに設定している。本実施形態では、FFTポイント数をすべての距離ゲートで共通の同じ値に設定するのではなく、距離ゲートの少なくとも一部に対し異なる値のFFTポイント数を設定している。以下では、距離ゲートiのFFTポイント数をNfiで表し、最も大きいNfiをFFTポイント規定数としてNfで示す。   In the radar apparatus 100 of this embodiment, the number of integral values acquired by the presum unit 111 and used for the FFT processing by the FFT processing unit 112, that is, the number of FFT points is set for each distance gate. In this embodiment, the number of FFT points is not set to the same value common to all the distance gates, but different numbers of FFT points are set for at least a part of the distance gates. In the following, the number of FFT points of the distance gate i is represented by Nfi, and the largest Nfi is represented by Nf as the FFT point prescribed number.

各距離ゲートのFFTポイント数Nfiとして、本実施形態では、レーダ装置100の検知範囲の遠方に対応する距離ゲートに対して、近傍の距離ゲートのFFTポイント数より少ない値を設定している。これにより、FFTポイント数Nfiの少ない距離ゲートでは、FFT処理部112で少ないポイント数の積分値を用いてFFT処理を行うことになり、速度分解能が低くなってしまう。しかしながら、遠方にある対象物は衝突に至るまでに時間的余裕があることから、速度分解能が低くなっても問題にはならない。   In this embodiment, the number of FFT points Nfi for each distance gate is set to a value smaller than the number of FFT points of nearby distance gates for the distance gate corresponding to the far side of the detection range of the radar apparatus 100. Thereby, in the distance gate with a small number of FFT points Nfi, the FFT processing unit 112 performs the FFT processing using the integral value with a small number of points, and the speed resolution is lowered. However, since the object in the distance has time to reach the collision, there is no problem even if the velocity resolution is lowered.

上記のように、遠方に対応する距離ゲートでは、プリサム部111で取得する積分値の数であるFFTポイント数Nfiを少なくすることで、適切な速度分解能を確保しつつ、積分値を取得するための処理時間及びFFT処理にかかる時間を短くすることができる。   As described above, in the distance gate corresponding to a distant place, the number of FFT points Nfi, which is the number of integral values acquired by the presum unit 111, is reduced, so that an integral value is acquired while ensuring an appropriate speed resolution. The processing time and the time required for the FFT processing can be shortened.

本実施形態のレーダ装置100の制御方法を、図1を用いてさらに詳細に説明する。同図において、対象物検知周期が開始されると(ステップS1)、所定のパルス繰り返し周期ごとに送信部101でパルス信号が生成され、送信アンテナ102からパルス信号が放射される(ステップS2)。空中に放射されたパルス信号は、対象物で反射されると反射波として受信アンテナ103で受信され、受信信号が受信部104で処理される。受信部104で処理された測定データは、ステップS3で演算処理部110に出力される。   A method for controlling the radar apparatus 100 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. In the figure, when an object detection cycle is started (step S1), a pulse signal is generated by the transmission unit 101 every predetermined pulse repetition cycle, and a pulse signal is radiated from the transmission antenna 102 (step S2). When the pulse signal radiated into the air is reflected by the object, it is received by the receiving antenna 103 as a reflected wave, and the received signal is processed by the receiving unit 104. The measurement data processed by the receiving unit 104 is output to the arithmetic processing unit 110 in step S3.

演算処理部110では、判定部115がプリサム部111、FFT処理部112及び対象物検知部113の処理を管理するとともに、下記で説明する各判定を行っている。ステップS4では、プリサム部111において、受信部104から入力した測定データを各距離ゲートに加算して積分値を算出する。   In the arithmetic processing unit 110, the determination unit 115 manages the processes of the presum unit 111, the FFT processing unit 112, and the object detection unit 113, and performs each determination described below. In step S4, the presum unit 111 adds the measurement data input from the receiving unit 104 to each distance gate to calculate an integral value.

ステップS3、S4の処理を終了すると、当該距離ゲート群における積分回数をカウントし、ステップS5において、カウントされた積分回数が所定の積分回数Niに達したか否かを判定する。その結果、当該距離ゲートの積分回数が所定の積分回数Niに達したと判定されると、当該距離ゲートの積分値を記憶部114に保存したのち、ステップS6に進む。これに対し、ステップS5で当該距離ゲートの積分回数が所定の積分回数Niに達していないと判定されると、つぎのパルス繰り返し周期においてステップS2〜S5の処理を再び行う。   When the processes of steps S3 and S4 are completed, the number of integrations in the distance gate group is counted, and in step S5, it is determined whether or not the counted number of integrations has reached a predetermined integration number Ni. As a result, if it is determined that the integration number of the distance gate has reached the predetermined integration number Ni, the integration value of the distance gate is stored in the storage unit 114, and then the process proceeds to step S6. On the other hand, if it is determined in step S5 that the integration number of the distance gate has not reached the predetermined integration number Ni, the processes in steps S2 to S5 are performed again in the next pulse repetition period.

ステップS6では、距離ゲートごとのFFTポイント数Nfiとして、あらかじめ設定されている値を入力する。距離ゲートごとのFFTポイント数Nfiは、例えば記憶部114にあらかじめ記憶させておき、これを読み込んで用いるようにする。   In step S6, a preset value is input as the number of FFT points Nfi for each distance gate. The number of FFT points Nfi for each distance gate is stored in advance in the storage unit 114, for example, and is read and used.

ステップS7では、現在のFFTポイント数が距離ゲートごとのFFTポイント数Nfiに等しいか否かを判定する。その結果、現在のFFTポイント数が距離ゲートごとのFFTポイント数Nfiに等しいと判定されたときは、ステップS8に進んで当該距離ゲートに対するFFT処理を行う。これに対し、現在のFFTポイント数が距離ゲートごとのFFTポイント数Nfiに等しくないないと判定されたときは、つぎのパルス繰り返し周期においてステップS2〜S7の処理を再び行い、Nfi個となるまでFFTポイント数を追加していく。ステップS8では、距離ゲートごとのFFTポイント数Nfiの積分値を記憶部114から読み出し、これを用いてFFT処理を行う。   In step S7, it is determined whether or not the current number of FFT points is equal to the number of FFT points Nfi for each distance gate. As a result, when it is determined that the current number of FFT points is equal to the number of FFT points Nfi for each distance gate, the process proceeds to step S8 to perform the FFT process on the distance gate. On the other hand, when it is determined that the current number of FFT points is not equal to the number of FFT points Nfi for each distance gate, the processing in steps S2 to S7 is performed again in the next pulse repetition period until Nfi is reached. Add the number of FFT points. In step S8, the integral value of the number of FFT points Nfi for each distance gate is read from the storage unit 114, and FFT processing is performed using this value.

ステップS9では、等価サンプリングが所定の等価サンプリング回数Nsに達したか否かの判定が行われる。その結果、所定の等価サンプリング数Nsに達していないと判定されると、ステップS10で等価サンプリング処理を行ってつぎの複数の距離ゲートを選択する。そして、次回以降のパルス繰り返し周期においてステップS2〜S10の処理を行う。ステップS10では、つぎの等価サンプリングで処理される複数の距離ゲートの測定データを受信部104で取得するように、測定データを取得するタイミングを変更して制御部105に通知する。   In step S9, it is determined whether or not the equivalent sampling has reached a predetermined equivalent number of times Ns. As a result, if it is determined that the predetermined equivalent sampling number Ns has not been reached, an equivalent sampling process is performed in step S10 to select the next plurality of distance gates. And the process of step S2-S10 is performed in the pulse repetition period after the next time. In step S <b> 10, the measurement data acquisition timing is changed and notified to the control unit 105 so that the reception unit 104 acquires measurement data of a plurality of distance gates processed in the next equivalent sampling.

これに対しステップS9で所定の等価サンプリング数Nsに達していると判定されると、すべての距離ゲートに対する処理が終了する。そして、それまでに得られたFFT処理結果等をもとに、対象物検知部113で対象物の位置や相対速度等の対象物情報を取得する。さらに、対象物情報を所定の表示装置等に出力して当該対象物検知周期の処理を終了する(ステップS11)。   On the other hand, if it is determined in step S9 that the predetermined equivalent sampling number Ns has been reached, the processing for all distance gates is completed. Then, based on the FFT processing results obtained so far, the object detection unit 113 acquires object information such as the position and relative speed of the object. Further, the object information is output to a predetermined display device or the like, and the process of the object detection cycle is ended (step S11).

本実施形態のレーダ装置及びその制御方法によれば、FFT処理に用いる積分値の個数であるFFTポイント数を距離ゲートごとに設定することができる。とくに、検知範囲の遠方に対応する距離ゲートに対して、距離ゲートごとのFFTポイント数Nfiを少なく設定することで、好適な速度分解能で対象物情報を適切に取得することができ、それとともに処理時間を短くすることが可能となる。   According to the radar apparatus and its control method of the present embodiment, the number of FFT points, which is the number of integral values used for FFT processing, can be set for each distance gate. In particular, by setting the number of FFT points Nfi for each distance gate to a distance gate corresponding to a far distance of the detection range, it is possible to appropriately acquire object information with a suitable speed resolution and process it together with it. The time can be shortened.

(第2実施形態)
本発明の第2の実施の形態に係るレーダ装置及びその制御方法を、図3、4を用いて以下に説明する。図3は、本実施形態のレーダ装置200の構成を示すブロック図である。また、図4は、本実施形態のレーダ装置200の制御方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態のレーダ装置200は、判定部215における処理が第1実施形態のレード装置100と異なっている。第1実施形態では、FFTポイント数Nfiを距離ゲートごとに設定可能とし、特に検知範囲の遠方に対応する距離ゲートに対してFFTポイント数Nfiを少なく設定することで、プリサム部111やFFT処理部における処理時間を短くすることができた。
(Second Embodiment)
A radar apparatus and a control method thereof according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the radar apparatus 200 of the present embodiment. FIG. 4 is a flowchart for explaining a control method of the radar apparatus 200 of the present embodiment. The radar apparatus 200 according to the present embodiment is different from the raid apparatus 100 according to the first embodiment in the processing in the determination unit 215. In the first embodiment, the number of FFT points Nfi can be set for each distance gate, and in particular, by setting the number of FFT points Nfi small with respect to the distance gate corresponding to the far side of the detection range, the presum unit 111 and the FFT processing unit The processing time in can be shortened.

しかしながら、1回の等価サンプリング処理の対象となる複数の距離ゲートは、一般に近距離に対応するものから遠距離に対応するものまで等距離の間隔で設定されている。そのため、遠距離に対応する距離ゲートのFFTポイント数を少なくしても、近距離に対応する距離ゲートの測定データを取得するために、近距離の距離ゲートの積分値の個数がそのFFTポイント数に達するまでパルス信号を出力させる必要がある。その結果、遠距離の距離ゲートのFFTポイント数を減らしても、パルス信号を出力させる回数を減らすことはできず、結果としてレーダ装置の更新レートを短くすることができない。   However, a plurality of distance gates to be subjected to one equivalent sampling process are generally set at equidistant intervals from one corresponding to a short distance to one corresponding to a long distance. Therefore, even if the number of FFT points of the distance gate corresponding to the long distance is reduced, in order to obtain the measurement data of the distance gate corresponding to the short distance, the number of integral values of the short distance distance gate is the number of the FFT points. It is necessary to output a pulse signal until it reaches As a result, even if the number of FFT points of the long-distance distance gate is reduced, the number of times the pulse signal is output cannot be reduced, and as a result, the update rate of the radar apparatus cannot be shortened.

しかしながら、遠距離の距離ゲートがそれに設定されたFFTポイント数の積分値を取得したのちは、遠距離からの反射波を受信する必要はなくなる。これにより、パルス信号を出力させる間隔であるパルス繰り返し周期を短くする(パルス繰り返し周波数PRFを高くする)ことができる。パルス繰り返し周期を短くすることで、パルス信号を同じ回数出力するのにかかる時間を短くすることができ、レーダ装置の更新レートを短くすることが可能となる。   However, it is not necessary to receive a reflected wave from a long distance after the long distance gate has acquired the integral value of the number of FFT points set thereto. As a result, the pulse repetition period, which is the interval at which the pulse signal is output, can be shortened (the pulse repetition frequency PRF can be increased). By shortening the pulse repetition period, it is possible to shorten the time taken to output the pulse signal the same number of times, and it is possible to shorten the update rate of the radar apparatus.

本実施形態のレーダ装置200では、FFTポイント数を少なくした遠距離の距離ゲートの処理を終了したのちは、パルス繰り返し周期を短くしてパルス信号を出力し、そのときの測定データを用いて近距離の距離ゲートのFFTポイントを追加している。これにより、追加のFFTポイントの積分値を取得するのに要する時間を短くすることができ、レーダ装置200の更新レートも短くなる。   In the radar apparatus 200 according to the present embodiment, after finishing the processing of the long-distance distance gate with the reduced number of FFT points, the pulse repetition period is shortened and a pulse signal is output, and the measurement data at that time is used to calculate the near distance. An FFT point for the distance gate of the distance is added. As a result, the time required to acquire the integral value of the additional FFT point can be shortened, and the update rate of the radar apparatus 200 is also shortened.

上記の従来のレーダ装置として説明したものを対象に、本実施形態のレーダ装置による効果を以下に説明する。上記説明の従来のレーダ装置では、パルス繰り返し周期を1μs、距離ゲートごとの所定の積分回数を32、FFTポイント規定数を64、及び所定の等価サンプリング数を16とし、左右両側の放射電波の測定を行うとしている。このとき、1回の対象物検知周期における全処理時間は、
1μs×32×64×16×2=65.536ms
となり、全距離ゲートの測定を行うのに要する時間が約70msとなっていた。
The effects of the radar apparatus according to the present embodiment will be described below for the above-described conventional radar apparatus. In the conventional radar apparatus described above, the pulse repetition period is 1 μs, the predetermined number of integrations for each distance gate is 32, the FFT point specified number is 64, and the predetermined equivalent sampling number is 16, and the radiated radio waves on both the left and right sides are measured. Is going to do. At this time, the total processing time in one object detection cycle is
1 μs × 32 × 64 × 16 × 2 = 65.536 ms
Thus, the time required for measuring the total distance gate is about 70 ms.

上記の従来のレーダ装置では、検知範囲を例えば36mとすることができる。ここで、本実施形態のレーダ装置200を適用し、18mまでの近距離の距離ゲートに対してはFFTポイント数を64とし、18mより遠方の距離ゲートに対してはFFTポイント数を半分の32とすることができる。それとともに、32個のFFTポイントの積分値を取得したのちは、18mまでの近距離の測定データのみを取得することから、パルス繰り返し周期を半分の0.5μsとすることができる。これにより、約70msかかっていた更新レートが、35ms+35/2msとなり、約52msに短縮することが可能となる。   In the conventional radar device described above, the detection range can be set to 36 m, for example. Here, the radar apparatus 200 of the present embodiment is applied, and the number of FFT points is set to 64 for a short distance gate up to 18 m, and the number of FFT points is half to 32 for a distance gate far from 18 m. It can be. At the same time, after acquiring the integral values of 32 FFT points, only the short-distance measurement data up to 18 m is acquired, so that the pulse repetition period can be reduced to 0.5 μs. As a result, the update rate that took about 70 ms becomes 35 ms + 35/2 ms, and can be shortened to about 52 ms.

本実施形態のレーダ装置200の制御方法を、図4を用いて以下に説明する。ここでは、近距離の距離ゲートについてはFFTポイント数としてFFTポイント規定数Nf個の積分値を取得するものとし、遠距離の距離ゲートについてはFFTポイント規定数Nfより少ないNf1個の積分値を取得するものとする。   The control method of the radar apparatus 200 of this embodiment is demonstrated below using FIG. Here, for the short distance gate, the integral value of the FFT point Nf is obtained as the number of FFT points, and for the long distance gate, the integral value of Nf1 less than the FFT point prescribed number Nf is obtained. It shall be.

本実施形態のレーダ装置200では、ステップS21で遠距離の距離ゲートを含むか否かを判定する。遠距離の距離ゲートを含まないときは近距離の距離ゲートのみと判定し、ステップS22で短いパルス繰り返し周期を設定する。これに対し遠距離の距離ゲートを含むと判定されたときは、ステップS23で通常の長いパルス繰り返し周期を設定する。   In the radar apparatus 200 of the present embodiment, it is determined in step S21 whether or not a long distance gate is included. When a long distance gate is not included, it is determined that only a short distance gate is set, and a short pulse repetition period is set in step S22. On the other hand, when it is determined that a long distance gate is included, a normal long pulse repetition period is set in step S23.

以下、ステップS2〜S5まで第1実施形態と同様の処理を行い、ステップS5で積分回数が所定の積分回数Niに達したと判定されると、ステップS24において、現在のFFTポイント数が距離ゲート毎のFFTポイント数Nfiに一致するかを判定する。その結果、Nfiに一致するときはステップS25に進む。ステップS25では、遠距離の距離ゲートについてFFT処理を行うとともに、次回以降の周期では近距離の距離ゲートのみを処理対象とするように変更する。   Thereafter, the same processing as in the first embodiment is performed from step S2 to step S5, and if it is determined in step S5 that the number of integrations has reached the predetermined number of integrations Ni, the current number of FFT points is determined by the distance gate in step S24. It is determined whether or not the number corresponds to the number of FFT points Nfi for each. As a result, when it matches Nfi, the process proceeds to step S25. In step S25, the FFT processing is performed on the long distance gate, and only the short distance gate is processed in the next and subsequent cycles.

これに対し、ステップS24でFFTポイント数Nfiに一致しないと判定されたときは、ステップS26で現在のFFTポイント数がFFTポイント規定数Nfより小さいかを判定し、Nfより小さいときは次の周期に進む。一方、現在のFFTポイント数がFFTポイント規定数Nfに達したときは、ステップS27に進んで近距離の距離ゲートについてFFT処理を行う。ステップS9以降は、第1実施形態と同様の処理を行う。   On the other hand, when it is determined in step S24 that the number of FFT points does not coincide with Nfi, it is determined in step S26 whether the current number of FFT points is smaller than the specified FFT point number Nf. Proceed to On the other hand, when the current number of FFT points reaches the FFT point prescribed number Nf, the process proceeds to step S27, and the FFT processing is performed on the short distance gate. After step S9, the same processing as in the first embodiment is performed.

上記説明のように、本実施形態のレーダ装置200では、遠方の距離ゲートで必要となるFFTポイント数の積分値を取得したのちは、パルス繰り返し周期を短くしてパルス信号を出力させる。そして、近距離の距離ゲートに必要なFFTポイント数に達するまで、パルス繰り返し周期を短くしたときの測定データから積分値を取得するようにしている。これにより、検知範囲全体で好適な速度分解能により相対速度を検知できるとともに、更新レートを短くすることが可能となる。   As described above, in the radar apparatus 200 according to the present embodiment, after acquiring the integral value of the number of FFT points necessary for the distant distance gate, the pulse signal is output with a short pulse repetition period. Then, until the number of FFT points necessary for the short-distance distance gate is reached, an integrated value is acquired from the measurement data when the pulse repetition period is shortened. As a result, the relative speed can be detected with a suitable speed resolution in the entire detection range, and the update rate can be shortened.

(第3実施形態)
本発明の第3の実施の形態に係るレーダ装置及びその制御方法を、図5、6を用いて以下に説明する。図5は、本実施形態のレーダ装置300の構成を示すブロック図である。また、図6は、本実施形態のレーダ装置300の制御方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態のレーダ装置300は、判定部315における処理が第1実施形態及び第2実施形態のレード装置100、200と異なっている。第1実施形態では、FFTポイント数Nfiを距離ゲートごとに設定可能とし、特に検知範囲の遠方に相当する距離ゲートに対してFFTポイント数Nfiを少なく設定することで、レーダ装置100の処理時間を短くしていた。
(Third embodiment)
A radar apparatus and a control method thereof according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the radar apparatus 300 according to the present embodiment. FIG. 6 is a flowchart for explaining a control method of the radar apparatus 300 of the present embodiment. The radar apparatus 300 according to the present embodiment is different from the raid apparatuses 100 and 200 according to the first and second embodiments in the processing in the determination unit 315. In the first embodiment, the number of FFT points Nfi can be set for each distance gate, and the processing time of the radar apparatus 100 is reduced by setting the number of FFT points Nfi to be small with respect to the distance gate corresponding to the far side of the detection range. It was shortened.

遠方位置に対応する距離ゲートのFFTポイント数Nfiを少なく設定すると、当該の距離ゲートにおける速度分解能が低下するだけでなく、対象物を検知するときの信号対ノイズ比(S/N比)が低下する。そのため、遠方位置にある対象物を見落とすおそれが生じる。とくに、遠方の対象物が低反射物(例えば寸法が小さい対象物等)の場合には、FFTポイントを減らしたことによりS/N比が低下すると、これを検出できなくなるおそれがある。   If the number of FFT points Nfi of the distance gate corresponding to the far position is set to be small, not only the speed resolution at the distance gate is lowered, but also the signal-to-noise ratio (S / N ratio) when detecting an object is lowered. To do. Therefore, there is a risk that an object at a distant position may be overlooked. In particular, when the far object is a low reflection object (for example, an object having a small size), if the S / N ratio is lowered by reducing the FFT point, this may not be detected.

そこで、本実施形態のレーダ装置200では、FFTポイント数Nfiを少なく設定した距離ゲートに対しては、プリサム部111で算出されるFFTポイントごとの積分値の積分回数Niを増やすことで、S/N比が通常の測定よりも高くなるようにしており、これにより遠方の対象物が通常よりもよく見えるようにしている。   Therefore, in the radar apparatus 200 of the present embodiment, for the distance gate in which the number of FFT points Nfi is set to be small, the integration number Ni of the integration value for each FFT point calculated by the presum unit 111 is increased, so that S / The N ratio is set to be higher than that of the normal measurement, so that a far object can be seen better than usual.

FFTポイント数を減らさない通常の距離ゲート(近距離に対応する距離ゲート)では、FFTポイント規定数NfのFFTポイントが設定されている。通常の距離ゲートにおけるFFTポイントあたりの積分回数をNi0とし、FFTポイント数が減らされた距離ゲートのFFTポイント数及びFFTポイントあたりの積分回数をそれぞれNf1、Ni1とすると、積分回数Ni1は次式を満たすように決定するのがよい。
Nf1×Ni1≦Nf×Ni0
In a normal distance gate (distance gate corresponding to a short distance) that does not reduce the number of FFT points, FFT points having a prescribed FFT point number Nf are set. When the number of integrations per FFT point in a normal distance gate is Ni0, and the number of FFT points of the distance gate with the reduced number of FFT points and the number of integrations per FFT point are Nf1 and Ni1, respectively, the number of integrations Ni1 is It is good to decide to meet.
Nf1 × Ni1 ≦ Nf × Ni0

上式は、FFTポイント数が減らされた距離ゲートのFFTポイント数Nf1と積分回数Ni1との積が、通常の距離ゲートのFFTポイント規定数Nfと積分回数Ni0との積を超えないようにすることを示している。これにより、FFTポイント数及び積分回数を変更したことで、レーダ装置300の更新レートが長くなるのを防止している。FFTポイント数と積分回数との積が、変更前後で同じときは更新レートは変化せず、積が変更後に小さくなるときは処理時間が短くなり、さらに第2実施形態のレーダ装置200に適用したときは更新レートも短くなる。   The above formula is such that the product of the number of FFT points Nf1 of the distance gate with the number of FFT points reduced and the number of integrations Ni1 does not exceed the product of the normal number of FFT points Nf and the number of integrations Ni0 of the normal distance gate. It is shown that. Thereby, the update rate of the radar apparatus 300 is prevented from becoming long by changing the number of FFT points and the number of integrations. When the product of the number of FFT points and the number of integrations is the same before and after the change, the update rate does not change, and when the product becomes smaller after the change, the processing time is shortened, and this is applied to the radar apparatus 200 of the second embodiment. Sometimes the update rate is shortened.

本実施形態のレーダ装置300の制御方法を、図6を用いて以下に説明する。第1実施形態と同様にステップS4の積分値の算出までの処理を終えると、ステップS30で当該距離ゲートの積分回数Niを入力する。距離ゲートごとの積分回数Niは、例えば記憶部114に記憶されており、ステップS30では、積分回数Niを記憶部114から読み込む。   A control method of the radar apparatus 300 of this embodiment will be described below with reference to FIG. When the process up to the calculation of the integral value in step S4 is completed as in the first embodiment, the number of integrations Ni of the distance gate is input in step S30. The integration number Ni for each distance gate is stored in the storage unit 114, for example, and the integration number Ni is read from the storage unit 114 in step S30.

続くステップS5では、現在の積分回数がステップS30で入力した当該距離ゲートの積分回数Niに等しいか否かを判定し、等しくないときはつぎのパルス繰り返し周期においてステップS2〜S5の処理を再び行う。これに対し、現在の積分回数が積分回数Niに等しいときは、つぎのステップS6で当該距離ゲートのFFTポイント数Nfiを入力する。そして、ステップS7において、現在のFFTポイント数がNfiに等しいか否かを判定し、等しいときはステップS8でFFT処理部112によるFFT処理を行う。以下、ステップS9〜S11の処理を第1実施形態と同様に行う。   In the subsequent step S5, it is determined whether or not the current number of integrations is equal to the number of integrations Ni of the distance gate input in step S30. If not, the processes in steps S2 to S5 are performed again in the next pulse repetition period. On the other hand, when the current number of integrations is equal to the number of integrations Ni, the FFT point number Nfi of the distance gate is input in the next step S6. In step S7, it is determined whether or not the current number of FFT points is equal to Nfi. If the number is equal, FFT processing by the FFT processing unit 112 is performed in step S8. Thereafter, the processes in steps S9 to S11 are performed in the same manner as in the first embodiment.

本実施形態のレーダ装置300によれば、遠方の距離ゲートに対しては、FFTポイント数Nfiを減らす一方、FFTポイントごとの積分値を算出する積分回数Niを増やしている。これにより、遠方の対象物の相対速度を適切な大きさの速度分解能で検知するとともに、遠方の対象物を高いS/N比で検知することができ、遠方の対象物の見落としを防止することが可能となる。   According to the radar apparatus 300 of the present embodiment, the number of integrations Ni for calculating the integral value for each FFT point is increased while the number Nfi of FFT points is reduced for a far distance gate. As a result, the relative speed of a distant object can be detected with a speed resolution of an appropriate size, and the distant object can be detected with a high S / N ratio, thereby preventing the distant object from being overlooked. Is possible.

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係るレーダ装置及びその制御方法の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態におけるレーダ装置及びその制御方法の細部構成及び詳細な動作などに関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   The description in the present embodiment shows an example of the radar apparatus and the control method thereof according to the present invention, and the present invention is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of the radar apparatus and its control method in the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

100、200、300 レーダ装置
101 送信部
102 送信アンテナ
103 受信アンテナ
104 受信部
105 制御部
110 演算処理部
111 プリサム部
112 FFT処理部
113 対象物検知部
114 記憶部
115、215、315 判定部
100, 200, 300 Radar device 101 Transmitter 102 Transmitting antenna 103 Receiving antenna 104 Receiving unit 105 Control unit 110 Arithmetic processing unit 111 Presumming unit 112 FFT processing unit 113 Object detection unit 114 Storage unit 115, 215, 315 Determination unit

Claims (6)

対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ごとの測定データを取得して対応する距離ゲートに所定の積分回数だけ加算した積分値を取得し、前記積分値を1つのFFTポイントの積分値としてこれを所定のFFTポイント数だけ取得し、前記FFTポイント数の積分値を用いてFFT処理を行い、前記FFT処理の結果を用いて少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置の制御方法であって、
前記FFTポイント数を、前記距離ゲートごとに設定する
ことを特徴するレーダ装置の制御方法。
Radio waves are radiated a plurality of times at a predetermined repetition period for each object detection cycle, a reflected wave reflected by an object within a predetermined detection range is received for each radiated radio wave, and measurement data for each distance from the reflected wave , And an integral value obtained by adding a predetermined number of integrations to the corresponding distance gate is obtained, the integral value is obtained as an integral value of one FFT point, and this is obtained by a predetermined number of FFT points. A radar apparatus control method for performing an FFT process using an integral value and detecting at least a distance and a relative speed to the object using a result of the FFT process,
A method of controlling a radar apparatus, wherein the number of FFT points is set for each distance gate.
前記FFTポイント数を、遠方の距離に対応する前記距離ゲートに対して少なく設定する
ことを特徴する請求項1に記載のレーダ装置の制御方法。
The radar apparatus control method according to claim 1, wherein the number of FFT points is set to be small with respect to the distance gate corresponding to a distant distance.
前記遠方の距離に対応する距離ゲートが、前記少なく設定されたFFTポイント数の前記積分値を取得すると、前記繰り返し周期を短くして前記遠方の距離に対応する距離ゲート以外の距離ゲートがそれぞれのFFTポイント数の積分値を取得する
ことを特徴する請求項2に記載のレーダ装置の制御方法。
When the distance gate corresponding to the far distance obtains the integral value of the set number of FFT points, the distance gates other than the distance gate corresponding to the far distance are shortened by shortening the repetition period. The radar apparatus control method according to claim 2, wherein an integral value of the number of FFT points is acquired.
前記FFTポイント数を少なく設定した前記距離ゲートに対して、前記所定の積分回数を増加させる
ことを特徴する請求項2または3に記載のレーダ装置の制御方法。
4. The radar apparatus control method according to claim 2, wherein the predetermined number of integrations is increased with respect to the distance gate set with a small number of FFT points.
前記少なく設定されたFFTポイント数と前記増加された積分回数は、両者の積がもとの前記FFTポイント数と前記所定の積分回数との積以下となるように設定される
ことを特徴する請求項4に記載のレーダ装置の制御方法。
The reduced number of FFT points and the increased number of integrations are set such that the product of both is equal to or less than the product of the original number of FFT points and the predetermined number of integrations. Item 5. A method for controlling a radar apparatus according to Item 4.
対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ゲートごとの測定データを取得し、前記測定データを演算処理部で処理して少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置であって、
前記演算処理部は、前記測定データを入力して前記距離ゲートごとに積分するプリサム部と、前記プリサム部から所定のFFTポイント数の前記積分値を入力してFFT処理を行うFFT処理部と、前記FFT処理部による処理結果をもとに前記対象物の少なくとも位置及び相対速度を検知する対象物検知部と、を備えており、
前記FFTポイント数は、前記距離ゲートごとに設定されている
ことを特徴するレーダ装置。
Radio waves are radiated a plurality of times at a predetermined repetition period for each object detection cycle, a reflected wave reflected by an object within a predetermined detection range is received for each radiated radio wave, and measurement is performed for each distance gate from the reflected wave A radar device that acquires data, processes the measurement data with an arithmetic processing unit, and detects at least the distance and relative speed to the object,
The arithmetic processing unit is a presum unit that inputs the measurement data and integrates for each distance gate; an FFT processing unit that inputs the integral value of a predetermined number of FFT points from the presum unit and performs an FFT process; An object detection unit that detects at least a position and a relative speed of the object based on a processing result by the FFT processing unit;
The number of FFT points is set for each of the distance gates.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110501700A (en) * 2019-08-27 2019-11-26 四川长虹电器股份有限公司 A kind of personnel amount method of counting based on millimetre-wave radar
CN114096875A (en) * 2019-07-05 2022-02-25 株式会社电装 Target object detection device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286696A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2009150707A (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Mitsubishi Electric Corp Radar system
JP2010181200A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Mitsubishi Electric Corp Radar signal processing apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286696A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2009150707A (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Mitsubishi Electric Corp Radar system
JP2010181200A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Mitsubishi Electric Corp Radar signal processing apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114096875A (en) * 2019-07-05 2022-02-25 株式会社电装 Target object detection device
CN114096875B (en) * 2019-07-05 2024-06-11 株式会社电装 Object mark detection device
CN110501700A (en) * 2019-08-27 2019-11-26 四川长虹电器股份有限公司 A kind of personnel amount method of counting based on millimetre-wave radar

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