JP2015175659A - Radar system, control method of radar system, and control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーダ装置、レーダ装置の制御方法、および制御プログラムに関する。 The present invention relates to a radar apparatus, a radar apparatus control method, and a control program.
近年、ミリ波等のレーダを用いて、他物体(反射物、対象物、ターゲットともいう)からの反射波に基づき、ターゲットとの距離、相対速度および方位を測定して、ターゲットを検出するレーダ装置が実用化されている。例えば、車載用レーダとしては、FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)レーダ、多周波CW(Continuous Wave)レーダ、およびパルスレーダ等の方式を利用したレーダ装置が知られている。 In recent years, radar that detects a target by using a radar such as a millimeter wave to measure the distance, relative speed, and direction from the target based on the reflected wave from another object (also referred to as a reflector, target, or target). The device has been put into practical use. For example, radar devices using systems such as FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar, multi-frequency CW (Continuous Wave) radar, and pulse radar are known as in-vehicle radars.
このようなレーダ装置において、送信波を送信する送信アンテナ、及び受信波を受信する受信アンテナに泥、雪、埃のような汚れが付着すると、レーダ装置の検出感度が低下する。
このため、このようなレーダ装置において、送信波が他物体に反射して受信された受信レベルの最大値と最小値との差に基づいて、検知感度が低下する異常状態を判定することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In such a radar apparatus, when dirt such as mud, snow, and dust adheres to a transmission antenna that transmits a transmission wave and a reception antenna that receives a reception wave, the detection sensitivity of the radar apparatus decreases.
For this reason, in such a radar apparatus, it is proposed to determine an abnormal state in which the detection sensitivity decreases based on the difference between the maximum value and the minimum value of the reception level that is received when the transmission wave is reflected by another object. (For example, refer to Patent Document 1).
また、このようなレーダ装置において、ターゲットの検知状況が所定条件にあるとき、反射波信号のレベルが低下したことにより、検知感度が低下する異常状態を判定することが提案されている。なお、検知状況の所定条件とは、ターゲットの幅が規定値以上であること、またはターゲットから反射した検出ビーム数が規定数以上であることなどである(例えば、特許文献2参照)。 Further, in such a radar apparatus, it has been proposed to determine an abnormal state in which the detection sensitivity decreases when the level of the reflected wave signal decreases when the target detection state is in a predetermined condition. The predetermined condition of the detection status is that the width of the target is a specified value or more, or the number of detection beams reflected from the target is a specified number or more (for example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1及び2に記載の技術では、レーダ装置の周囲に電波を反射できる物標が極端に少ない状況において、反射波が得られないため誤ってレーダ装置が汚れていると誤検出してしまう課題があった。なお、レーダ装置の周囲に電波を反射できる物標が極端に少ない状況とは、例えば、ガードレールや信号がないような道路が連続するような環境である。
However, the techniques described in
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、周囲反射が極端に少ない状況でも異常判定ができるレーダ装置、レーダ装置の制御方法、および制御プログラムを提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a radar apparatus, a radar apparatus control method, and a control program capable of determining an abnormality even in a situation where ambient reflection is extremely small.
上述した課題を解決するために、本発明に係るレーダ装置は、送信信号を送信する送信部と、前記送信部によって送信された送信信号に対するターゲットからの反射信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号のピークを検知し、前記検知したピーク数をカウントするピーク検知部と、前記受信部が受信した信号の信号レベルと、前記ターゲットを補足していることを示す情報とに基づいて故障診断を行う故障診断部と、を備える。 In order to solve the above-described problem, a radar apparatus according to the present invention includes a transmission unit that transmits a transmission signal, a reception unit that receives a reflected signal from a target with respect to the transmission signal transmitted by the transmission unit, and the reception Based on the peak detection unit that detects the peak of the signal received by the unit and counts the number of detected peaks, the signal level of the signal received by the reception unit, and information indicating that the target is supplemented A failure diagnosis unit that performs failure diagnosis.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記ターゲットを補足していることを示す情報は、前記ターゲットに対するロックオン情報であるようにしてもよい。 In the radar apparatus according to the present invention, the information indicating that the target is supplemented may be lock-on information for the target.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記ターゲットを補足していることを示す情報は、前記ピーク検知部がカウントしたカウント数であるようにしてもよい。 In the radar apparatus according to the present invention, the information indicating that the target is supplemented may be a count number counted by the peak detection unit.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記故障診断部は、前記受信部が第1時刻に受信した信号の信号レベルと、前記第1時刻より以前の第2時刻に受信した信号レベルに基づいて判定レベルを生成し、生成した前記判定レベルを用いて故障診断を行うようにしてもよい。 Further, in the radar apparatus according to the present invention, the failure diagnosis unit is based on a signal level of the signal received by the reception unit at the first time and a signal level received at the second time before the first time. A determination level may be generated, and failure diagnosis may be performed using the generated determination level.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記故障診断部は、前記受信部が第1時刻に受信した信号の信号レベルと、前記第1時刻より以前の第2時刻に受信した信号レベルに基づいて判定レベルを生成し、生成した前記判定レベルを用いて故障診断を行うようにしてもよい。 Further, in the radar apparatus according to the present invention, the failure diagnosis unit is based on a signal level of the signal received by the reception unit at the first time and a signal level received at the second time before the first time. A determination level may be generated, and failure diagnosis may be performed using the generated determination level.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記故障診断部は、追従すべき前記ターゲットが存在するか否かを判別し、追従すべき前記ターゲットが存在するときは、前記故障診断を行わないようにしてもよい。 In the radar apparatus according to the present invention, the failure diagnosis unit determines whether or not the target to be tracked exists, and does not perform the failure diagnosis when the target to be tracked exists. May be.
また、本発明に係るレーダ装置において、記ピーク検知部は、前記受信部が受信した信号に含まれる第3信号において、第1領域または第2領域のピーク数をカウントするようにしてもよい。 In the radar apparatus according to the present invention, the peak detector may count the number of peaks in the first region or the second region in the third signal included in the signal received by the receiver.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記故障診断部は、前記受信部が受信した信号に含まれる第2信号について、第1時刻に前記第2信号における前記第1領域において信号の第1最大レベルを抽出し、前記第1時刻より以前の第2時刻の前記第2信号における前記第1領域において信号の第2最大レベルを抽出し、抽出した前記第1最大レベルと前記第2最大レベルを用いて第1の判定レベルを生成するようにしてもよい。 Further, in the radar apparatus according to the present invention, the failure diagnosis unit, for the second signal included in the signal received by the reception unit, at a first time, the first maximum signal in the first region in the second signal. A level is extracted, a second maximum level of the signal is extracted in the first region of the second signal at a second time prior to the first time, and the extracted first maximum level and the second maximum level are It may be used to generate the first determination level.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記故障診断部は、前記受信部が受信した信号に含まれる第1信号について、前記第1時刻の前記第1信号における前記第1領域において信号の第3最大レベルを抽出し、前記第2時刻の前記第1信号における前記第1領域において信号の第4最大レベルを抽出し、抽出した前記第3最大レベルと前記第4最大レベルを用いて第2の判定レベルを生成するようにしてもよい。 Further, in the radar apparatus according to the present invention, the failure diagnosis unit may be configured to output a third signal of the first signal included in the signal received by the reception unit in the first region of the first signal at the first time. A maximum level is extracted, a fourth maximum level of the signal is extracted in the first region of the first signal at the second time, and the second maximum level is extracted using the extracted third maximum level and the fourth maximum level. A determination level may be generated.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記故障診断部は、前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントしたカウント数が0の条件を満たすとき、故障診断を初期化してからの走行距離に第1の所定距離を加算し、前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントした前記カウント数が0の条件を満たさないとき、故障診断を初期化してからの走行距離を初期化するようにしてもよい。 In the radar apparatus according to the present invention, the failure diagnosis unit may have the first determination level less than a first predetermined level, the second determination level less than a second predetermined level, and the peak detection unit. When the counted number satisfies the condition of 0, the first predetermined distance is added to the travel distance after the failure diagnosis is initialized, the first determination level is less than the first predetermined level, and the first When the determination level of 2 is less than the second predetermined level and the count number counted by the peak detection unit does not satisfy the condition of 0, the travel distance after initializing the failure diagnosis may be initialized. Good.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記故障診断部は、前記第1の判定レベルが第3の所定レベルを超え、かつ前記第2の判定レベルが第4の所定レベルを超えているとき、故障が発生していないと検知し、故障診断を開始してからの走行距離を初期化するようにしてもよい。 Further, in the radar apparatus according to the present invention, the failure diagnosis unit, when the first determination level exceeds a third predetermined level and the second determination level exceeds a fourth predetermined level, It may be detected that no failure has occurred and the travel distance after the failure diagnosis is started may be initialized.
また、本発明に係るレーダ装置において、前記第1信号は、変調されていないCW波であり、前記第2信号は、変調されているサブ波であり、前記第3信号は、メイン波であり、前記第1領域は、下り領域であり、前記第2領域は、上り領域であり、前記第1の判定レベルは、前記サブ波に対する判定レベルであり、前記第2の判定レベルは、前記CW波に対する判定レベルであり、前記ピーク検知部は、前記受信部が受信した信号に含まれる前記メイン波において、前記下り領域のピーク数をカウントし、前記故障診断部は、前記第1時刻の前記サブ波における前記下り領域において信号の第1最大レベルを抽出し、前記第2時刻の前記サブ波における前記下り領域において信号の第2最大レベルを抽出し、抽出した前記第1最大レベルと前記第2最大レベルを用いて第1の判定レベルを生成し、前記第1時刻の前記CW波における前記下り領域において信号の第3最大レベルを抽出し、前記第2時刻の前記CW波における前記下り領域において信号の第4最大レベルを抽出し、抽出した前記第3最大レベルと前記第4最大レベルを用いて第2の判定レベルを生成し、前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントした前記カウント数が0の条件を満たすとき、故障診断を開始してからの走行距離に第1の所定距離を加算し、前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントした前記カウント数が0の条件を満たさないとき、故障診断を初期化してからの走行距離を初期化し、前記第1の判定レベルが第3の所定レベルを超え、かつ前記第2の判定レベルが第4の所定レベルを超えているとき、故障が発生していないと検知し、故障診断を開始してからの走行距離を初期化するようにしてもよい。 In the radar apparatus according to the present invention, the first signal is an unmodulated CW wave, the second signal is a modulated sub-wave, and the third signal is a main wave. The first region is a downstream region, the second region is an upstream region, the first determination level is a determination level for the sub-wave, and the second determination level is the CW The peak detection unit counts the number of peaks in the downstream region in the main wave included in the signal received by the reception unit, and the failure diagnosis unit performs the first time at the first time A first maximum level of a signal is extracted in the downlink region of the subwave, a second maximum level of the signal is extracted in the downlink region of the subwave at the second time, and the extracted first maximum level and The second maximum level is used to generate a first determination level, a third maximum level of the signal is extracted in the downstream region in the CW wave at the first time, and the CW wave at the second time is extracted. A fourth maximum level of the signal is extracted in the downlink region, a second determination level is generated using the extracted third maximum level and the fourth maximum level, and the first determination level is a first predetermined level. And the second determination level is less than a second predetermined level, and the count number counted by the peak detection unit satisfies a condition of 0, the first travel distance from the start of failure diagnosis is A predetermined distance is added, the first determination level is less than the first predetermined level, the second determination level is less than the second predetermined level, and the count number counted by the peak detection unit is 0. Is not satisfied, the mileage after the failure diagnosis is initialized is initialized, the first determination level exceeds a third predetermined level, and the second determination level exceeds a fourth predetermined level. When it is, it may be detected that no failure has occurred, and the mileage from the start of failure diagnosis may be initialized.
上述した課題を解決するために、本発明に係るレーダ装置の制御方法は、送信部が、送信信号を送信する送信手順と、受信部が、前記送信手順によって送信された送信信号に対するターゲットからの反射信号を受信する受信手順と、ピーク検知部が、前記受信手順によって受信された信号のピークを検知し、前記検知したピーク数をカウントするピーク検知手順と、故障診断部が、前記受信手順によって受信された信号の信号レベルと、前記ピーク検知手順によってカウントされたカウント数と、前記ターゲットを補足していることを示す情報とに基づいて故障診断を行う故障診断手順と、を含む。 In order to solve the above-described problem, a method of controlling a radar apparatus according to the present invention includes a transmission procedure in which a transmission unit transmits a transmission signal, and a reception unit from a target for the transmission signal transmitted by the transmission procedure. A reception procedure for receiving a reflected signal, a peak detection unit for detecting a peak of the signal received by the reception procedure, and a peak detection procedure for counting the number of detected peaks, and a failure diagnosis unit by the reception procedure A failure diagnosis procedure for performing a failure diagnosis based on a signal level of the received signal, a count number counted by the peak detection procedure, and information indicating that the target is supplemented.
上述した課題を解決するために、本発明に係る制御プログラムは、レーダ装置のコンピュータに、送信信号として送信する送信手順と、前記送信手順によって送信された送信信号に対するターゲットからの反射信号を受信する受信手順と、前記受信手順によって受信された信号のピークを検知し、前記検知したピーク数をカウントするピーク検知手順と、前記受信手順によって受信された信号の信号レベルと、前記ピーク検知手順によってカウントされたカウント数と、前記ターゲットを補足していることを示す情報とに基づいて故障診断を行う故障診断手順と、を実行させる。 In order to solve the above-described problem, a control program according to the present invention receives a transmission procedure to be transmitted as a transmission signal to a computer of a radar apparatus and a reflection signal from a target with respect to the transmission signal transmitted by the transmission procedure. A reception procedure, a peak detection procedure for detecting a peak of the signal received by the reception procedure, and counting the number of detected peaks; a signal level of the signal received by the reception procedure; and a count by the peak detection procedure And a failure diagnosis procedure for performing failure diagnosis based on the counted number and information indicating that the target is supplemented.
本発明によれば、周囲反射が極端に少ない状況でも異常判定ができる。 According to the present invention, an abnormality can be determined even in a situation where ambient reflection is extremely small.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る車載用のレーダ装置1の構成を示すブロック図である。
本実施形態では、車載用のレーダ装置の一例として、電子走査型レーダ装置(FMCW方式のミリ波レーダ装置)を示す。本実施形態に係る車載用のレーダ装置は、車両(本実施形態では、一例として、自動車)の前方に電波(送信波)を送出して、当該車両の前方に存在する対象物(ターゲット)に関する情報を検知するために、当該車両の前方の部分に設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle radar device 1 according to this embodiment.
In the present embodiment, an electronic scanning radar device (FMCW millimeter wave radar device) is shown as an example of an on-vehicle radar device. The on-vehicle radar device according to the present embodiment relates to an object (target) that is transmitted in front of a vehicle (in the present embodiment, as an example, an automobile) and is present in front of the vehicle. In order to detect information, it is provided in the front part of the vehicle.
図1に示すように、レーダ装置1は、n(nは1以上の整数)個の受信アンテナ2(2−2〜2−n)、n個のミキサ3−1〜3−n、n個のフィルタ4−1〜4−n、SW(スイッチ)5、ADC(A/D変換器)6、制御部7、三角波生成部8、電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator)9、分配器10、送信アンテナ11、信号処理部20、及び故障診断部40を備える。また、レーダ装置1は、n個の増幅器12−1〜12−n、増幅器13、増幅器14、増幅器15、及びn個の増幅器16−1〜16−nを備える。
As shown in FIG. 1, the radar apparatus 1 includes n (n is an integer of 1 or more) receiving antennas 2 (2-2 to 2-n), n mixers 3-1 to 3-n, and n. Filters 4-1 to 4-n, SW (switch) 5, ADC (A / D converter) 6,
レーダ装置1は、受信アレーアンテナを構成するn個のチャンネル(Ch)の受信系を有している。そして、受信系は、チャンネルごとそれぞれに、受信アンテナ2−1〜2−n、増幅器12−1〜12−n、ミキサ3−1〜3−n、フィルタ4−1〜4−n、及び増幅器16−1〜16−nを含んで構成される。 The radar apparatus 1 has a reception system of n channels (Ch) that constitute a reception array antenna. The reception system includes reception antennas 2-1 to 2-n, amplifiers 12-1 to 12-n, mixers 3-1 to 3-n, filters 4-1 to 4-n, and amplifiers for each channel. 16-1 to 16-n.
三角波生成部8は、制御部7の制御によって三角波信号を生成し、生成した三角波信号を増幅器14に出力する。
増幅器14は、三角波生成部8から入力された三角波信号を増幅してVCO9に出力する。
VCO9は、増幅器14から入力された三角波信号に基づいて、三角波信号について周波数変調を行った変調波を含む信号を送信信号として分配器10に出力する。
The triangular
The
The
分配器10は、VCO9から入力された送信信号を分配して、分配した分配信号を増幅器15及び増幅器16−1〜16−nに出力する。
増幅器15は、分配器10から入力された信号を増幅して送信アンテナ11に出力する。
送信アンテナ11は、増幅器15から入力された信号を送信波として無線により送信する。この送信波は、対象物によって反射される。
The
The
The
受信アンテナ2−1〜2−nそれぞれは、送信アンテナ11から送信された送信波が対象物によって反射して到来する反射波(すなわち、受信波)を受信し、受信した受信波を対応する増幅器12−1〜12−nに出力する。この受信波は、変調波を含む送信波の反射波である。
増幅器12−1〜12−n−1それぞれは、対応する受信アンテナ2−1〜2−nから入力された受信波を増幅して対応するミキサ3−1〜3−nに出力する。
Each of the receiving antennas 2-1 to 2-n receives a reflected wave (that is, a received wave) that is received by reflecting a transmitted wave transmitted from the transmitting
Each of the amplifiers 12-1 to 12-n-1 amplifies the reception wave input from the corresponding reception antenna 2-1 to 2-n and outputs the amplified signal to the corresponding mixer 3-1 to 3-n.
増幅器16−1〜16−nそれぞれは、分配器10から入力された信号を増幅して対応するミキサ3−1〜3−nに出力する。
ミキサ3−1〜3−nそれぞれは、対応する増幅器16−1〜16−nから入力される受信波の信号と、対応する増幅器12−1〜12−nから入力される信号とを混合(ミキシング)して、それぞれの周波数差に対応したビート信号を生成し、生成したビート信号を対応するフィルタ4−1〜4−nに出力する。
Each of the amplifiers 16-1 to 16-n amplifies the signal input from the
Each of the mixers 3-1 to 3-n mixes the received wave signals input from the corresponding amplifiers 16-1 to 16-n and the signals input from the corresponding amplifiers 12-1 to 12-n ( Mixing) to generate beat signals corresponding to the respective frequency differences, and output the generated beat signals to the corresponding filters 4-1 to 4-n.
フィルタ4−1〜4−nそれぞれは、対応するミキサ3−1〜3−nから入力されるビート信号に対して帯域制限を行い、帯域制限したビート信号をSW5に出力する。
SW5は、制御部7から入力されるサンプリング信号に対応して、フィルタ4−1〜4−nから入力されたビート信号を、順次切り替えて、増幅器13に出力する。
増幅器13は、SW5から入力されたビート信号を増幅してADC6に出力する。
Each of the filters 4-1 to 4-n performs band limitation on the beat signals input from the corresponding mixers 3-1 to 3-n, and outputs the band-limited beat signal to SW5.
SW5 sequentially switches the beat signals input from the filters 4-1 to 4-n in response to the sampling signal input from the
The
ADC6は、制御部7から入力されるサンプリング信号に対応して、SW5からサンプリング信号に同期して入力されるビート信号(各受信アンテナ2−1〜2−nに対応した各チャンネル2〜nのビート信号)を、サンプリング信号に同期してA/D変換することで、アナログ信号からデジタル信号へ変換する。ADC6は、変換により得られたデジタル信号を信号処理部20におけるメモリ21の波形記憶領域に順次記憶させる。
The ADC 6 corresponds to the sampling signal input from the
制御部7は、例えば、マイクロコンピュータなどを用いて構成されている。制御部7は、図示しないROM(Read Only Memory)などに格納された制御プログラムに基づいて、レーダ装置における全体の制御を行う。具体例として、制御部7は、三角波生成部8により三角波信号を生成する処理を制御し、また、あらかじめ定められたサンプリング信号を生成してSW5とADC6に出力する。
The
ここで、本実施形態における信号処理部20において用いられる、レーダ装置1とターゲットとの距離、相対速度、角度(方位)を検出する原理について概略を説明する。
図2は、送信信号と、ターゲットに反射された受信信号が入力された状態を示す図である。図2(a)は、送信信号対時間と受信信号対時間の関係を示す図である。図2(b)は、上昇領域及び下降領域の受信信号対周波数の関係を示す図である。図2(a)において、横軸が時間、縦軸が周波数を示す。また、図2(b)において、横横軸が周波数、縦軸が強度を示す。
この図に示される信号は、図1の三角波生成部8において生成された信号をVCO9において周波数変調した送信信号(第1三角波)と、その送信信号をターゲットが反射して、受信された受信信号(第2三角波)である。この図の例では、ターゲットが1つの場合を示す。また、図2(a)において、実線が送信信号(第1三角波)、鎖線が受信信号(第2三角波)を示す。
Here, an outline of the principle of detecting the distance, relative speed, and angle (azimuth) between the radar apparatus 1 and the target used in the
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a transmission signal and a reception signal reflected by a target are input. FIG. 2A is a diagram illustrating a relationship between transmission signal versus time and reception signal versus time. FIG. 2B is a diagram illustrating the relationship between the received signal and the frequency in the ascending region and the descending region. In FIG. 2A, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents frequency. Moreover, in FIG.2 (b), a horizontal horizontal axis shows a frequency and a vertical axis | shaft shows intensity | strength.
The signal shown in this figure includes a transmission signal (first triangular wave) obtained by frequency-modulating the signal generated in the triangular
図2(a)のように、レーダ装置1では、送信する信号に対し、ターゲットからの反射波である受信信号が、ターゲットとの距離に比例して右方向(時間遅れ方向)に遅延されて受信される。さらに、ターゲットとの相対速度に比例して、送信信号に対して上下方向(周波数方向)に変動する。そして、図2(a)にて求められたビート信号のDBF(Digital Beam Forming;デジタルビームフォーミング)処理後において、図2(b)に示されるように、ターゲットが1つの場合、上昇領域(上り)及び下降領域(下り)それぞれに1つのピーク値を有することなる。 As shown in FIG. 2A, in the radar apparatus 1, the received signal that is a reflected wave from the target is delayed in the right direction (time delay direction) in proportion to the distance to the target with respect to the signal to be transmitted. Received. Furthermore, it varies in the vertical direction (frequency direction) with respect to the transmission signal in proportion to the relative speed with the target. Then, after the DBF (Digital Beam Forming) processing of the beat signal obtained in FIG. 2A, as shown in FIG. ) And the descending region (downward) each have one peak value.
図1及び図2を用いて、信号処理部20について説明する。図1のように、信号処理部20は、メモリ21、DBF処理部22、ピーク検知部23、ピーク組合せ部24、距離検出部25、速度検出部26、ペア確定部27、方位検出部28、折返しターゲット判定部29、及びターゲット確定部30を備えている。
The
メモリ21は、ADC6によりA/D変換された受信信号を、時系列データ(上昇部分及び下降部分)として、受信アンテナ2−1〜2−n毎に対応させて波形記憶領域に記憶している。例えば、三角波の上昇部分(上り、第2領域)、及び下降部分(下り、第2領域)それぞれにおいて256個をサンプリングした場合、2×256個×アンテナ数のデータが、上記波形記憶領域に記憶される。
The
DBF処理部22は、メモリ21に蓄積されたビート信号のサンプリングされたデータから、各受信アンテナ2−1〜2−nに対応したデータを、アンテナの配列方向にフーリエ変換し、すなわち空間軸フーリエ変換を行なう。また、DBF処理部22は、角度に依存する、すなわち角度分解能に対応した角度チャンネル毎の空間複素データを算出し、算出した角度チャンネル毎の空間複素データをビート周波数毎にピーク検知部23と方位検出部28とに対して出力する。
The
例えば、アンテナ毎に上昇部分、及び下降部分それぞれが256個のサンプリングされたデータを有する場合、アンテナ毎の複素数の周波数領域データとしてビート周波数に変換され、上昇部分、及び下降部分それぞれにおいて128個の複素数データ(2×128個×アンテナ数のデータ)となる。また、上記ビート周波数は周波数ポイントにて示されている。 For example, if each of the ascending part and the descending part has 256 sampled data for each antenna, it is converted into a beat frequency as complex frequency domain data for each antenna, and 128 pieces of data are obtained for each of the ascending part and the descending part. Complex data (2 × 128 × number of antenna data). The beat frequency is indicated by a frequency point.
ピーク検知部23は、DBF処理部22から入力された情報に基づいて、図2(b)に示す三角波の上昇部分および下降部分において、あらかじめ設定された数値を超える複素数データのピーク値(例えば、受信強度あるいは振幅などのピーク値)を有するビート周波数を検知することにより、ビート周波数ごとに対象物の存在を検知して、検知した対象物に対応したビート周波数をターゲット周波数として選択する。ピーク検知部23は、ターゲット周波数の検知結果(ターゲット周波数のビート周波数とそのピーク値)をピーク組合せ部24に出力する。なお、DBF処理部22から入力された情報には、メイン波と、SUB(サブ)波に関する情報が含まれている。なお、SUB波とは、サブのFMCW波であり、CW(Continuous Wave)波は変調されていない信号である。
Based on the information input from the
また、ピーク検知部23は、メイン波の下りにおけるピークを検知し、検知したピーク数をカウントして保持する。ピーク検知部23は、カウントしたピーク数を故障診断部40に出力する。なお、ピーク検知部23は、メイン波の上りにおけるピークを検知してカウントするようにしてもよい。下りにおけるピークを検知する理由は、自車両が走行しているとき、メイン波の下りがドップラーシフトによって距離が実際の距離より遠方にシフトし、メイン波の上りがドップラーシフトによって距離が実際の距離より手前にシフトする。ピーク検知において、距離が短い方が検知できない可能性が高まるため、本実施形態では、ピーク数のカウントは、メイン波の下りにおいて行うことが好ましい。また、ピーク検知部23は、SUB波の下りまたは上りにおけるピーク数をカウントして保持するようにしてもよい。また、本実施形態でピーク検知にメイン波を用いている理由は、メイン波の方が、SUB波より検知できる距離が長いためである。このため、SUB波の方がメイン波より検知できる距離が長い場合、ピーク検知部23は、SUB波の下りにおけるピークを検知するようにしてもよい。
The
なお、ピーク検知部23では、例えば、いずれかの受信アンテナ2−1〜2−nに関する複素数データを周波数スペクトル化したもの、または、全ての受信アンテナ2−1〜2−nに関する複素数データの加算値を周波数スペクトル化したものなどに基づいて、周波数スペクトルにおける各ピーク値に対応するビート周波数をターゲット周波数として検知することができる。ここで、全ての受信アンテナ2−1〜2−nの複素数データの加算値を用いる場合には、ノイズ成分が平均化されてS/N比(信号対雑音比)が向上する。
In the
ピーク組合せ部24は、ピーク検知部23から入力された情報(ターゲット周波数のビート周波数とそのピーク値)について、第1〜第3の変調波に基づく三角波のうち、第1と第2の変調波に基づく三角波の上昇部分および下降部分のそれぞれにおけるビート周波数とそのピーク値をマトリクス状に総当たりで組合せる。これにより上昇部分および下降部分のそれぞれにおけるビート周波数を全て組み合せて、この組み合せの結果を、順次、距離検出部25と速度検出部26に出力する。
また、ピーク組合せ部24は、ピーク検知部23から入力された情報について、第2と第3の変調波に基づく三角波の上昇部分および下降部分のそれぞれにおけるビート周波数とそのピーク値をマトリクス状に総当たりで組み合せる。これにより上昇部分および下降部分のそれぞれにおけるビート周波数を全て組み合せて、この組み合せの結果を、順次、距離検出部25と速度検出部26に出力する。
The
The
距離検出部25は、ピーク組合せ部24から順次入力される上昇部分と下降部分の組み合せにおけるビート周波数(ターゲット周波数)を加算した数値に基づいて、対象物との距離rを演算し、その結果(この例では、ピーク値を含む)をペア確定部27に出力する。
距離rは、次式(1)で表される。
The
The distance r is expressed by the following equation (1).
r={C×T/(2×Δf)}×{(fu+fd)/2} ・・・(1) r = {C × T / (2 × Δf)} × {(f u + f d ) / 2} (1)
また、速度検出部26は、ピーク組合せ部24が出力する上昇部分のターゲット周波数fuと、下降部分のターゲット周波数fdとから、次式(2)により相対速度を算出する。
Further, the
v={C/(2×f0)}×{(fu−fd)/2} ・・・(2) v = {C / (2 × f 0 )} × {(f u −f d ) / 2} (2)
なお、式(1)と式(2)の距離r及び相対速度vを算出する式において、Cは光速度、Δfは三角波の周波数変調幅、f0は三角波の中心周波数、Tは変調時間(上昇部分/下降部分)、fu は上昇部分におけるターゲット周波数、fdは下降部分におけるターゲット周波数である。 In the expression for calculating the distance r and the relative speed v in Expression (1) and Expression (2), C is the speed of light, Δf is the frequency modulation width of the triangular wave, f 0 is the center frequency of the triangular wave, and T is the modulation time ( (Rising portion / falling portion), f u is the target frequency in the rising portion, and f d is the target frequency in the falling portion.
ペア確定部27は、距離検出部25から入力された情報および速度検出部26から入力された情報に基づいて、対象物ごとに対応した上昇部分および下降部分のそれぞれのピークの適切な組み合せを判定して、上昇部分および下降部分のそれぞれのピークのペアを確定し、確定したペア(距離r、相対速度v、周波数ポイント)を示すターゲット群番号を方位検出部28に出力する。
Based on the information input from the
なお、ここでは、各ターゲット群は、方位が決定されていないため、本実施形態に係るレーダ装置における受信アンテナアレーの配列方向に対する垂直軸に対して、受信アンテナ2−1〜2−nの配列方向に平行な横方向の位置は決定されていない。 Here, since the azimuth of each target group is not determined, the arrangement of the reception antennas 2-1 to 2-n with respect to the vertical axis with respect to the arrangement direction of the reception antenna array in the radar apparatus according to the present embodiment. The lateral position parallel to the direction has not been determined.
方位検出部28は、DBF処理部22から入力された情報、ペア確定部27から入力された情報に基づいて、対象物の方位(方位角度)を検出(以下、方位検出ともいう)して出力する。
The
ここで、方位検出部28により対象物の方位を検出するために使用する手法(例えば、アルゴリズム)としては、後述する方位検出に関する本実施形態に係るレーダ装置1に特徴的な点を除いて、公知のものを含めて様々な手法が用いられてもよい。
具体例として、方位検出部28は、高分解能アルゴリズムであるARスペクトル推定法やMUSIC法や修正共分散法(MCOV法)などを用いてスペクトル推定処理を行い、スペクトル推定処理の結果に基づいて、対象物の方位を検出することができる。
Here, as a method (for example, an algorithm) used for detecting the azimuth of the object by the
As a specific example, the
折返しターゲット判定部29には、方位検出部28が検出した方位情報、ターゲット群、及びビート信号である第1三角波による受信信号と第2三角波による受信信号とが入力される。折返しターゲット判定部29は、第2三角波による受信信号のバックグランドノイズの大小を判定する。折返しターゲット判定部29は、バックグランドノイズが所定の閾値以下である場合に、受信した第1三角波の反射波と第2三角波の反射波との信号レベルを比較し、検知範囲外の対象物の折返しであるか否かを判定する。
折返しターゲット判定部29は、第1三角波の受信信号から得たペアに相当する第2三角波が存在するか否かを判定する。第1三角波の受信信号から得たペアに相当する第2三角波の反射波が存在する場合、折返しターゲット判定部29は、第1三角波の受信信号から得たペアに相当する第2三角波の反射波の信号レベルが、第1三角波の受信信号レベルより小さいか否かを判別する。第1三角波の受信信号から得たペアに相当する第2三角波の反射波の信号レベルが第1三角波の受信信号レベルより小さい場合、折返しターゲット判定部29は、第1三角波の受信信号から得たペアが確定した距離r、及び相対速度vを示すターゲット群番号を入力されたターゲット群から除去する。一方、第1三角波の受信信号から得たペアに相当する第2三角波の反射波の信号レベルが第1三角波の受信信号レベルより大きい場合、折返しターゲット判定部29は、第1三角波受信信号から得たペア確定された距離r、及び相対速度vを示すターゲット群番号をターゲット確定部30に出力する。すなわち、折返しターゲットに基づく情報とは、第1三角波の受信信号から得たペアが確定した距離r、及び相対速度vを示すターゲット群番号である。
The return
The return
ターゲット確定部30は、折返しターゲット判定部29が確定した距離r、及び相対速度vを示すターゲット群番号に基づき、ターゲットの方位とターゲットとの距離を確定する。ターゲット確定部30は、確定したターゲットの方位とターゲットとの距離を故障診断部40に出力する。また、ターゲット確定部30は、所定の回数、トラッキングを継続できた場合、ロックオン状態であることを示す情報を設定し、ロックオン情報を感度低下検出部42に出力する。
The
故障診断部40は、速度取得部41及び感度低下検出部42を備える。故障診断部40は、ADC6によってデジタル信号に変換されサンプリングされた後に、信号処理部20によって信号処理が行われた信号において、ターゲット認識処理の最初に実施されるピーク検知処理での状態に基づいて、汚れなどの故障検出を行う。
仮に、ピーク検知以降の処理における内部パラメータを用いる場合は、汚れ検出における判定基準が複雑になる。例えば、組み合せ処理後では、前述したように上りと下りの両方の三角波が得られている必要があり、また、最終出力ターゲットを用いる場合は、位置情報計算処理において、横位置が正確に算出されている必要などがある。
一方、本実施形態によれば、ターゲット認識処理の最初に実施されるピーク検知処理での状態に基づいて、汚れなどの故障検出を行うため、処理を低減でき、用いる三角波も後述するように下りのみを用いることで汚れ検出を行うことができる。
The
If internal parameters in processing after peak detection are used, the criteria for determining dirt are complicated. For example, after the combination processing, it is necessary to obtain both upward and downward triangular waves as described above, and when the final output target is used, the lateral position is accurately calculated in the positional information calculation processing. There is a need to.
On the other hand, according to the present embodiment, since failure detection such as dirt is detected based on the state in the peak detection process performed at the beginning of the target recognition process, the process can be reduced, and the triangular wave to be used is also downloaded as described later. It is possible to detect dirt by using only.
速度取得部41は、レーダ装置1が搭載されている車両の移動速度に関する情報(以下、速度情報という)を取得し、取得した速度情報を感度低下検出部42に出力する。
The
感度低下検出部42は、速度取得部41から入力された速度情報に基づいて、車両が所定の速度以上で走行しているとき、感度低下検知を行う。感度低下検出部42は、今回のSUB波の下りにおけるFFTスペクトルで最大レベルを抽出する。感度低下検出部42は、SUB波の感度低下の判定に用いるSUB判定レベルを算出する。感度低下検出部42は、CW波の下りにおけるFFTスペクトルで最大レベルを検出する。感度低下検出部42は、CW波の感度低下の判定に用いるCW判定レベルを算出する。感度低下検出部42は、所定の距離以上の判定距離でレーダ装置1がターゲットにロックオンしていない場合、ピーク検知部23が出力するピーク数と、算出したSUB判定レベルとCW判定レベルとに基づいて、感度が低下していることを検知する。なお、所定の距離以上とは、車両の周辺に連続して物体がなく、反射波が得られない状況は、日本では農道、アメリカでは砂漠などで起きる。この所定の距離は、国や地域によって異なっていてもよい。
なお、ロックオン状態とは、例えばメイン波とサブ波それぞれの上りと下りにおいて、ピークが所定の回数連続して検出できていて、他車両等のターゲットの位置が安定して検出できている状態である。
Based on the speed information input from the
Note that the lock-on state is a state in which, for example, the peak is continuously detected a predetermined number of times in the up and down directions of the main wave and the sub wave, and the position of the target such as another vehicle is stably detected. It is.
なお、故障診断部40は、感度低下検出部42が検出した結果を、レーダ装置1の表示部または車両のダッシュボードの表示部等に表示させるようにしてもよい。例えば、故障診断部40は、感度低下が検知された場合、車両の利用者にアンテナの清掃を促す表示を行うように制御してもよい。
The
次に、レーダ装置1の動作を説明する。
図3は、本実施形態に係るレーダ装置1の動作を説明するためのフローチャートである。
(ステップS1)送信アンテナ11から、第1三角波、第2三角波を送信し、それぞれの反射波を受信アンテナ2−1〜2−nにより受信する。次に、ADC6は、ミキサ3−1〜3−n、フィルタ4−1〜4−n、SW5を介し受信した反射波をADサンプリングする。
Next, the operation of the radar apparatus 1 will be described.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the radar apparatus 1 according to the present embodiment.
(Step S1) The first triangular wave and the second triangular wave are transmitted from the transmitting
(ステップS2)信号処理部20は、をADサンプリングサンプリングされたAD信号の信号処理を行う。
(ステップS3)ピーク検知部23は、ピーク検知を行う。
(Step S <b> 2) The
(Step S3) The
(ステップS4)ピーク検知部23は、メイン信号の下りにおいてピーク数をカウントし、カウントしたピーク数を保持する。
(ステップS5)ピーク組合せ部24は、ピーク検知部23が出力するビート周波数とそのピーク値について、上昇領域及び下降領域それぞれのビート周波数を全て組み合わせて、順次、距離検出部25及び速度検出部26へ出力する。
(Step S <b> 4) The
(Step S5) The
(ステップS6)距離検出部25は、ピーク組合せ部24から順次入力される上昇部分のターゲット周波数と下降部分のターゲット周波数とを加算した数値から、ターゲットとの距離rを算出する。次に、速度検出部26は、ピーク組合せ部24から入力される上昇部分のターゲット周波数と下降部分のターゲット周波数との差分から、ターゲットの相対速度vを算出する。
次に、ペア確定部27は、距離検出部25から入力された情報および速度検出部26から入力された情報に基づいて、対象物ごとに対応した上昇部分および下降部分のそれぞれのピークの適切な組み合せを判定して、上昇部分および下降部分のそれぞれのピークのペアを確定する。
次に、方位検出部28は、DBF処理部22から入力された情報、ペア確定部27から入力された情報に基づいて、MCOV法を用いてスペクトル推定処理を行う。次に、折返しターゲット判定部29は、方位検出部28が出力した情報に基づいて、ピーク信号が対象物のものであるのか、折り返しによるものであるのかを判定し、判定した結果に基づいて、折り返しによる影響を除外する。
(Step S6) The
Next, based on the information input from the
Next, the
(ステップS7)ターゲット確定部30は、ステップS6で方位検出された対象物に対して、トラッキング処理を行う。そして所定の回数、トラッキングを継続できた場合、ターゲット確定部30は、ロックオン状態であることを示す情報を設定し、ロックオン情報を感度低下検出部42に出力する。
(ステップS8)感度低下検出部42は、速度取得部41が出力する車両の速度情報と、ピーク検知部23が出力するピーク情報とに基づいて、レーダ汚れ判定の処理を行う。なお、レーダ汚れ判定の処理については、後述する。
(Step S7) The
(Step S <b> 8) The sensitivity
次に、ステップS8(図3)で行われるレーダ汚れ判定の処理について説明する。
図4は、本実施形態に係るレーダ汚れ判定の処理手順のフローチャートである。なお、図4において、ステップS101〜S108の処理が感度低下検知の処理であり、ステップS109〜S110の処理が感度回復処理である。
(ステップS101)感度低下検出部42は、速度取得部41が出力する車両の速度情報が、所定の時速以上であるか否かを判別する。感度低下検出部42は、速度取得部41が出力する車両の速度情報が、所定の時速以上であると判別した場合(ステップS101;YES)、ステップS102に進み、速度情報が、所定の時速以上ではないと判別した場合(ステップS101;NO)、処理を終了する。なお、所定の時速とは、例えば時速20kmである。
Next, the radar dirt determination process performed in step S8 (FIG. 3) will be described.
FIG. 4 is a flowchart of a processing procedure for radar contamination determination according to the present embodiment. In FIG. 4, the processes in steps S <b> 101 to S <b> 108 are sensitivity reduction detection processes, and the processes in steps S <b> 109 to S <b> 110 are sensitivity recovery processes.
(Step S101) The sensitivity
(ステップS102)感度低下検出部42は、判定距離を0に初期化(リセット)し、判定フラグを0に設定する。次に、感度低下検出部42は、今回のSUB波の下りにおけるFFTスペクトルで最大レベルを検出する。次に、感度低下検出部42は、SUB波の感度低下の判定に用いるSUB判定レベルとして、今回のSUB波の最大レベルの50%と前回のSUB波の最大レベルの50%との時間平均値を算出する。
なお、判定フラグが0の場合、検知感度が正常な状態を示し、判定フラグが1の場合、検知感度が低下して汚れや故障による異常な状態を示している。
また、今回のSUB波の信号レベルを用いるのではなく、前回の信号レベルとの平均を行う理由は、判定レベルのばらつきを抑えるためである。また、SUB波の信号レベルの割合は、今回と前回とで50%ずつに限られない。割合は、例えば実験によって求めても良く、複数の割合を環境(気温、時間、季節等)に応じて切り替えるようにしてもよい。また、本実施形態では、今回と前回との最大信号レベルの時間平均を算出する例を説明したが、今回と前回と前々回等、3つ以上の信号の最大値を時間平均して用いてもよい。
(Step S102) The sensitivity
When the determination flag is 0, the detection sensitivity is in a normal state, and when the determination flag is 1, the detection sensitivity is decreased to indicate an abnormal state due to dirt or a failure.
The reason why the signal level of the current SUB wave is not used but is averaged with the previous signal level is to suppress variation in the determination level. Further, the ratio of the signal level of the SUB wave is not limited to 50% each for the current time and the previous time. The ratio may be obtained by experiment, for example, or a plurality of ratios may be switched according to the environment (temperature, time, season, etc.). Further, in this embodiment, the example of calculating the time average of the maximum signal level between the current time and the previous time has been described, but the maximum value of three or more signals such as the current time and the previous time may be used as the time average. Good.
(ステップS103)感度低下検出部42は、CW波の下りにおけるFFTスペクトルで最大レベルを検出する。次に、感度低下検出部42は、CW波の感度低下の判定に用いるCW判定レベルとして、今回のCW波の最大レベルの50%と前回のCW波の最大レベルの50%との時間平均値を算出する。
なお、今回のCW波の信号レベルを用いるのではなく、前回の信号レベルとの平均を行う理由は、ステップS102と同様に、判定レベルのばらつきを抑えるためである。また、CW波の信号レベルの割合も、SUB波と同様に、例えば実験によって求めても良く、複数の割合を環境(気温、時間、季節等)に応じて切り替えるようにしてもよい。
(Step S103) The sensitivity
Note that the reason for averaging the signal level of the previous CW wave instead of using the signal level of the current CW wave is to suppress variation in the determination level as in step S102. Similarly to the SUB wave, the ratio of the signal level of the CW wave may be obtained by experiment, for example, and a plurality of ratios may be switched according to the environment (temperature, time, season, etc.).
(ステップS104)感度低下検出部42は、SUB判定レベルが第1所定レベル以下であり、かつCW判定レベルが第2所定レベル以下であり、かつメイン波DBFの下りのピーク数が0である条件を満たすか否かを判別する。感度低下検出部42は、SUB判定レベルが第1所定レベル以下であり、かつCW判定レベルが第2所定レベル以下であり、かつメイン波のDBFの下りのピーク数が0である条件を満たすと判定した場合(ステップS104;YES)、ステップS105に進む。感度低下検出部42は、条件を満たさないと判別した場合(ステップS104;NO)、ステップS106に進む。
なお、第1所定レベルは、第2所定レベルより大きい。また、条件は、SUB判定レベルが第1所定レベル未満であり、かつCW判定レベルが第2所定レベル未満であり、かつメイン波DBFの下りのピーク数が0であってもよい。
(Step S104) The sensitivity
The first predetermined level is greater than the second predetermined level. The condition may be that the SUB determination level is lower than the first predetermined level, the CW determination level is lower than the second predetermined level, and the number of downward peaks of the main wave DBF is zero.
(ステップS105)感度低下検出部42は、取得した速度情報に基づいて、車両が所定の時間に進んだ走行距離を算出し、算出した走行距離を判定距離に加算する。感度低下検出部42は、加算後、処理をステップS107に進める。なお、所定の時間とは、感度低下検出部42が検出を行う1周期の時間であってもよい。
(ステップS106)感度低下検出部42は、判定距離を0にクリアする。感度低下検出部42は、処理をステップS107に進める。
(Step S105) The sensitivity
(Step S106) The sensitivity
(ステップS107)感度低下検出部42は、判定距離が所定の距離以上であるか否かを判別する。感度低下検出部42は、判定距離が所定の距離以上であり、かつ今回レーダロックオンがない条件を満たすと判別した場合(ステップS107;YES)、ステップS108に進む。感度低下検出部42は、条件を満たさないと判別した場合(ステップS107;NO)、ステップS109に進む。
(ステップS108)感度低下検出部42は、感度が低下していると判別し、判定フラグを1に設定する。
(Step S107) The sensitivity
(Step S <b> 108) The sensitivity
(ステップS109)感度低下検出部42は、判定フラグが1であり、かつSUB判定レベルが第3所定レベル以上であり、かつCW判定レベルが第4所定レベル以上である条件を満たすか否かを判別する。感度低下検出部42は、判定フラグが1であり、かつSUB判定レベルが第3所定レベル以上であり、かつCW判定レベルが第4所定レベル以上である条件を満たすと判別した場合(ステップS109;YES)、ステップS110に進む。感度低下検出部42は、条件を満たさないと判別した場合(ステップS109;NO)、処理を終了する。
なお、第3所定レベルは、第1所定レベルより大きく、かつ第4の所定レベルより大きい。
(Step S109) The sensitivity
The third predetermined level is greater than the first predetermined level and greater than the fourth predetermined level.
(ステップS110)感度低下検出部42は、感度が回復したと判別し、判定フラグを0に設定する。次に、感度低下検出部42は、判定距離を0にクリアする。感度低下検出部42は、クリアした後、処理を終了する。
以上で、レーダ汚れ判定の処理を終了する。
(Step S110) The sensitivity
This is the end of the radar contamination determination process.
以上のように、本実施形態のレーダ装置1は、送信信号として送信する送信部(送信アンテナ11、増幅器15、分配器10、VCO9、増幅器14、及び三角波生成部8)と、送信部によって送信された送信信号に対するターゲットからの反射信号を受信する受信部(受信アンテナ2−1〜2−n、増幅器12−1〜12−n、ミキサ3−1〜3−n、フィルタ4−1〜4−n、SW5、増幅器13、及びADC6)と、受信部が受信した信号のピークを検知し、前記検知したピーク数をカウントするピーク検知部23と、受信部が受信した信号の信号レベルと、ターゲットを補足していることを示す情報(ロックオン情報、またはピーク検知部がカウントしたカウント数)とに基づいて故障診断を行う故障診断部40と、を備える。
As described above, the radar apparatus 1 according to the present embodiment transmits the transmission unit as a transmission signal (the
この構成によって、本実施形態のレーダ装置1は、自車両の前を走行している他車両をロックオンしてる間は、信号レベルが下がっても他車両の検知を継続できる。そして、本実施形態のレーダ装置1は、他車両をロックオンできない状態が所定の検出距離の間継続し、さらに信号レベルが下がったときに感度低下が発生したと判別しているため、周囲反射が極端に少ない場合でも受信アンテナ2及び送信アンテナ11の汚れやレーダ装置1の故障を判定できる。このため、本実施形態のレーダ装置1では、ステップS107のように、所定の距離を超えていても他車両にロックオンできていれば、信号レベルが低下していても他車両の追従を継続する。その後、追従していた他車両にロックオンできなくなったとき、感度低下であると判定することができる。このため、ステップS104の条件を満たしていてもロックオンしている状態がありえるため、このような状態であっても他車両を追従することと、汚れや故障検出することとを両立することができる。
With this configuration, the radar apparatus 1 according to the present embodiment can continue to detect other vehicles even when the signal level decreases while the other vehicle running in front of the host vehicle is locked on. The radar apparatus 1 according to the present embodiment determines that the sensitivity reduction has occurred when the state where the other vehicle cannot be locked on continues for a predetermined detection distance and when the signal level further decreases. Even when there is an extremely small amount of noise, it is possible to determine whether the
また、本実施形態のレーダ装置1は誤判定を防ぐため、周囲反射のレベルを確認する以外に、ピーク数をカウントするとで、レーダ前方や周囲反射の特徴を抽出して、ターゲットを検知できない状態か否かを判定することができる。 In addition, in order to prevent erroneous determination, the radar apparatus 1 according to the present embodiment is not capable of detecting a target by extracting features of the radar front and ambient reflection by counting the number of peaks in addition to checking the ambient reflection level. It can be determined whether or not.
なお、上述した実施形態において、信号処理部20、故障診断部40における各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、符号化処理、及び復号化処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
In the above-described embodiment, a program for realizing each function in the
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(DYNAMIC RANDOM ACCESS MEMORY))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (for example, DRAM (DYNAMIC) inside a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. RANDOM ACCESS MEMORY)) and the like that hold a program for a certain period of time. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1…レーダ装置、2、2−2〜2−n…受信アンテナ、3、3−1〜3−n…ミキサ、4、4−1〜4−n…フィルタ、5…SW(スイッチ)、6…ADC、7…制御部、8…三角波生成部、9…VCO、10…分配器、11…送信アンテナ、12、12−1〜12−n…増幅器、13…増幅器、14…増幅器、15…増幅器、16、16−1〜16−n…増幅器、20…信号処理部、21…メモリ、22…DBF処理部、23…ピーク検知部、24…ピーク組合せ部、25…距離検出部、26…速度検出部、27…ペア確定部、28…方位検出部、29…折返しターゲット判定部、30…ターゲット確定部、40…故障診断部、41…速度取得部、42…感度低下検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radar apparatus, 2, 2-2 to 2-n ... Reception antenna, 3, 3-1 to 3-n ... Mixer, 4, 4-1 to 4-n ... Filter, 5 ... SW (switch), 6 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... ADC, 7 ... Control part, 8 ... Triangle wave generation part, 9 ... VCO, 10 ... Distributor, 11 ... Transmission antenna, 12, 12-1 to 12-n ... Amplifier, 13 ... Amplifier, 14 ... Amplifier, 15 ...
Claims (14)
前記送信部によって送信された送信信号に対するターゲットからの反射信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号のピークを検知し、前記検知したピーク数をカウントするピーク検知部と、
前記受信部が受信した信号の信号レベルと、前記ターゲットを補足していることを示す情報とに基づいて故障診断を行う故障診断部と、
を備えるレーダ装置。 A transmission unit for transmitting a transmission signal;
A receiving unit that receives a reflected signal from a target with respect to a transmission signal transmitted by the transmitting unit;
Detecting a peak of the signal received by the receiving unit, and counting the detected number of peaks; and
A failure diagnosis unit that performs a failure diagnosis based on the signal level of the signal received by the reception unit and information indicating that the target is supplemented;
A radar apparatus comprising:
前記ターゲットに対するロックオン情報である請求項1に記載のレーダ装置。 Information indicating that the target is supplemented is:
The radar apparatus according to claim 1, wherein the radar apparatus is lock-on information for the target.
前記ピーク検知部がカウントしたカウント数である請求項1または請求項2に記載のレーダ装置。 Information indicating that the target is supplemented is:
The radar device according to claim 1, wherein the radar device counts the number counted by the peak detection unit.
前記受信部が第1時刻に受信した信号の信号レベルと、前記第1時刻より以前の第2時刻に受信した信号レベルに基づいて判定レベルを生成し、生成した前記判定レベルを用いて故障診断を行う請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレーダ装置。 The failure diagnosis unit
A determination level is generated based on the signal level of the signal received by the receiving unit at the first time and the signal level received at the second time before the first time, and a failure diagnosis is performed using the generated determination level. The radar device according to any one of claims 1 to 3, wherein
故障診断を初期化してからの走行距離が第1の所定距離以上であるときに、故障診断を行う請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のレーダ装置。 The failure diagnosis unit
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the failure diagnosis is performed when a travel distance after the failure diagnosis is initialized is equal to or longer than a first predetermined distance.
追従すべき前記ターゲットが存在するか否かを判別し、追従すべき前記ターゲットが存在するときは、前記故障診断を行わない請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のレーダ装置。 The failure diagnosis unit
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein it is determined whether or not the target to be followed exists, and the failure diagnosis is not performed when the target to be followed exists.
前記受信部が受信した信号に含まれる第3信号において、第1領域または第2領域のピーク数をカウントする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のレーダ装置。 The peak detector is
The radar apparatus according to claim 1, wherein the number of peaks in the first region or the second region is counted in a third signal included in the signal received by the receiving unit.
前記受信部が受信した信号に含まれる第2信号について、第1時刻に前記第2信号における前記第1領域において信号の第1最大レベルを抽出し、前記第1時刻より以前の第2時刻の前記第2信号における前記第1領域において信号の第2最大レベルを抽出し、抽出した前記第1最大レベルと前記第2最大レベルを用いて第1の判定レベルを生成する請求項7に記載のレーダ装置。 The failure diagnosis unit
For the second signal included in the signal received by the receiving unit, the first maximum level of the signal is extracted in the first region of the second signal at the first time, and the second time before the first time is extracted. The second maximum level of the signal is extracted in the first region of the second signal, and a first determination level is generated using the extracted first maximum level and the second maximum level. Radar device.
前記受信部が受信した信号に含まれる第1信号について、前記第1時刻の前記第1信号における前記第1領域において信号の第3最大レベルを抽出し、前記第2時刻の前記第1信号における前記第1領域において信号の第4最大レベルを抽出し、抽出した前記第3最大レベルと前記第4最大レベルを用いて第2の判定レベルを生成する請求項8に記載のレーダ装置。 The failure diagnosis unit
For the first signal included in the signal received by the receiving unit, the third maximum level of the signal is extracted in the first region of the first signal at the first time, and the first signal at the second time is extracted. The radar apparatus according to claim 8, wherein a fourth maximum level of a signal is extracted in the first region, and a second determination level is generated using the extracted third maximum level and the fourth maximum level.
前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントしたカウント数が0の条件を満たすとき、故障診断を初期化してからの走行距離に第1の所定距離を加算し、
前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントした前記カウント数が0の条件を満たさないとき、故障診断を初期化してからの走行距離を初期化する請求項9に記載のレーダ装置。 The failure diagnosis unit
When the first determination level is less than a first predetermined level, the second determination level is less than a second predetermined level, and the count number counted by the peak detection unit satisfies a condition of 0, failure diagnosis is performed. Add the first predetermined distance to the distance traveled since initialization,
A failure occurs when the first determination level is less than a first predetermined level, the second determination level is less than a second predetermined level, and the count number counted by the peak detection unit does not satisfy a condition of 0. The radar apparatus according to claim 9, wherein the travel distance after the diagnosis is initialized is initialized.
前記第1の判定レベルが第3の所定レベルを超え、かつ前記第2の判定レベルが第4の所定レベルを超えているとき、故障が発生していないと検知し、故障診断を開始してからの走行距離を初期化する請求項9に記載のレーダ装置。 The failure diagnosis unit
When the first determination level exceeds a third predetermined level and the second determination level exceeds a fourth predetermined level, it is detected that no failure has occurred, and a failure diagnosis is started. The radar apparatus according to claim 9, wherein a traveling distance from the vehicle is initialized.
前記第2信号は、変調されているサブ波であり、
前記第3信号は、メイン波であり、
前記第1領域は、下り領域であり、
前記第2領域は、上り領域であり、
前記第1の判定レベルは、前記サブ波に対する判定レベルであり、
前記第2の判定レベルは、前記CW波に対する判定レベルであり、
前記ピーク検知部は、
前記受信部が受信した信号に含まれる前記メイン波において、前記下り領域のピーク数をカウントし、
前記故障診断部は、
前記第1時刻の前記サブ波における前記下り領域において信号の第1最大レベルを抽出し、前記第2時刻の前記サブ波における前記下り領域において信号の第2最大レベルを抽出し、抽出した前記第1最大レベルと前記第2最大レベルを用いて第1の判定レベルを生成し、
前記第1時刻の前記CW波における前記下り領域において信号の第3最大レベルを抽出し、前記第2時刻の前記CW波における前記下り領域において信号の第4最大レベルを抽出し、抽出した前記第3最大レベルと前記第4最大レベルを用いて第2の判定レベルを生成し、
前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントした前記カウント数が0の条件を満たすとき、故障診断を開始してからの走行距離に第1の所定距離を加算し、
前記第1の判定レベルが第1の所定レベル未満、かつ前記第2の判定レベルが第2の所定レベル未満、かつ前記ピーク検知部がカウントした前記カウント数が0の条件を満たさないとき、故障診断を初期化してからの走行距離を初期化し、
前記第1の判定レベルが第3の所定レベルを超え、かつ前記第2の判定レベルが第4の所定レベルを超えているとき、故障が発生していないと検知し、故障診断を開始してからの走行距離を初期化する請求項10に記載のレーダ装置。 The first signal is an unmodulated CW wave;
The second signal is a modulated sub-wave;
The third signal is a main wave;
The first region is a downstream region;
The second region is an upstream region;
The first determination level is a determination level for the sub-wave,
The second determination level is a determination level for the CW wave,
The peak detector is
In the main wave included in the signal received by the receiver, the number of peaks in the downlink region is counted,
The failure diagnosis unit
The first maximum level of the signal is extracted in the downlink region in the subwave at the first time, the second maximum level of the signal is extracted in the downlink region in the subwave at the second time, and the extracted first Generating a first determination level using one maximum level and the second maximum level;
The third maximum level of the signal is extracted in the downstream region of the CW wave at the first time, and the fourth maximum level of the signal is extracted and extracted in the downstream region of the CW wave at the second time. A second determination level is generated using 3 maximum levels and the 4th maximum level,
Failure diagnosis when the first determination level is less than a first predetermined level, the second determination level is less than a second predetermined level, and the count number counted by the peak detector is 0 The first predetermined distance is added to the travel distance after starting
A failure occurs when the first determination level is less than a first predetermined level, the second determination level is less than a second predetermined level, and the count number counted by the peak detection unit does not satisfy a condition of 0. Initialize the mileage since the diagnosis was initialized,
When the first determination level exceeds a third predetermined level and the second determination level exceeds a fourth predetermined level, it is detected that no failure has occurred, and a failure diagnosis is started. The radar apparatus according to claim 10, wherein a traveling distance from the vehicle is initialized.
受信部が、前記送信手順によって送信された送信信号に対するターゲットからの反射信号を受信する受信手順と、
ピーク検知部が、前記受信手順によって受信された信号のピークを検知し、前記検知したピーク数をカウントするピーク検知手順と、
故障診断部が、前記受信手順によって受信された信号の信号レベルと、前記ターゲットを補足していることを示す情報とに基づいて故障診断を行う故障診断手順と、
を含むレーダ装置の制御方法。 A transmission procedure in which the transmission unit transmits a transmission signal;
A receiving unit that receives a reflected signal from a target with respect to a transmission signal transmitted by the transmission procedure;
A peak detection unit detects a peak of the signal received by the reception procedure, and counts the number of detected peaks,
A fault diagnosis procedure in which a fault diagnosis unit performs fault diagnosis based on the signal level of the signal received by the reception procedure and information indicating that the target is supplemented;
A method for controlling a radar apparatus including:
送信信号として送信する送信手順と、
前記送信手順によって送信された送信信号に対するターゲットからの反射信号を受信する受信手順と、
前記受信手順によって受信された信号のピークを検知し、前記検知したピーク数をカウントするピーク検知手順と、
前記受信手順によって受信された信号の信号レベルと、前記ターゲットを補足していることを示す情報とに基づいて故障診断を行う故障診断手順と、
を実行させる制御プログラム。 To the radar computer,
A transmission procedure for transmitting as a transmission signal;
A receiving procedure for receiving a reflected signal from a target with respect to a transmission signal transmitted by the transmitting procedure;
A peak detection procedure for detecting a peak of the signal received by the reception procedure and counting the number of detected peaks;
A failure diagnosis procedure for performing a failure diagnosis based on the signal level of the signal received by the reception procedure and information indicating that the target is supplemented;
Control program to execute
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2014050730A JP2015175659A (en) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | Radar system, control method of radar system, and control program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018230532A1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle dispatch service server, vehicle system, vehicle, vehicle dispatch service method, and program |
CN113077683A (en) * | 2021-03-19 | 2021-07-06 | 田斌 | Radar major teaching system, teaching method and assessment method |
-
2014
- 2014-03-13 JP JP2014050730A patent/JP2015175659A/en active Pending
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