JP2016017790A - Rader system - Google Patents

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匡芳 松坂
Masayoshi Matsuzaka
匡芳 松坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rader system that can suppress occurrence of false detection.SOLUTION: A rader system according to an embodiment includes a transmission/receiving part, a detection part, a storage part, and a determination part. The transmission/receiving part transmits and receives electric waves. The detection part detects the position of a detection target based on the electric waves received by the transmission/receiving part. The storage part stores space information on the position and height of an object. The determination part determines the correctness of results of detection based on the position of the detection target and the space information.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、レーダ装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a radar apparatus.

電波を放射し、放射された電波の反射波を受信することによって対象を検出するレーダ装置では、放射した電波が海面や雨などの周辺環境に反射されて発生するクラッタや自装置におけるノイズの影響によって検出対象を誤検出する場合がある。従来のレーダ装置では、十分に誤検出の発生を抑制することができない場合があった。   In a radar device that detects a target by radiating a radio wave and receiving a reflected wave of the radiated radio wave, the effect of the clutter generated by the reflected radio wave being reflected on the surrounding environment such as the sea surface and rain, and the noise of the device itself May cause the detection target to be erroneously detected. In the conventional radar apparatus, the occurrence of erroneous detection may not be sufficiently suppressed.

特開2006−177858号公報JP 2006-177858 A 特開2001−343455号公報JP 2001-343455 A 特開2003−43132号公報JP 2003-43132 A

本発明が解決しようとする課題は、レーダ装置の誤検出の発生を抑制することができるレーダ装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a radar apparatus capable of suppressing the occurrence of erroneous detection of the radar apparatus.

実施形態のレーダ装置は、送受信部と、検出部と、記憶部と、判定部とを持つ。送受信部は、電波を送受信する。検出部は、前記送受信部によって受信された電波に基づいて、検出対象の位置を検出する。記憶部は、物体の位置と高さに関する空間情報を記憶する。判定部は、前記検出対象の位置と、前記空間情報とに基づいて、検出結果の妥当性を判定する。   The radar apparatus according to the embodiment includes a transmission / reception unit, a detection unit, a storage unit, and a determination unit. The transceiver unit transmits and receives radio waves. The detection unit detects the position of the detection target based on the radio wave received by the transmission / reception unit. The storage unit stores spatial information related to the position and height of the object. The determination unit determines the validity of the detection result based on the position of the detection target and the spatial information.

第1の実施形態のレーダ装置1の利用形態の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the utilization form of the radar apparatus 1 of 1st Embodiment. 第1の実施形態のレーダ装置1の機能構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the function structure of the radar apparatus 1 of 1st Embodiment. レーダ装置1と遮蔽物5との位置関係の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the positional relationship of the radar apparatus 1 and the shielding object 5. FIG. 見通し情報の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of prospect information. 見通し外領域情報の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of non-line-of-sight area information. 第1の実施形態における位置検出処理の概要を示す概略図。Schematic which shows the outline | summary of the position detection process in 1st Embodiment. 第1の実施形態のレーダ装置1が検出範囲内の対象を検出する処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the process in which the radar apparatus 1 of 1st Embodiment detects the object in a detection range. 第2の実施形態のレーダ装置1aの機能構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the function structure of the radar apparatus 1a of 2nd Embodiment. 第2の実施形態のレーダ装置1aが検出範囲内の対象を検出する処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the process in which the radar apparatus 1a of 2nd Embodiment detects the object in a detection range. 第2の実施形態における位置検出処理の概要を示す概略図。Schematic which shows the outline | summary of the position detection process in 2nd Embodiment.

以下、実施形態のレーダ装置を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a radar apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態のレーダ装置1の利用形態の具体例を示す図である。
同図において、符号1はレーダ装置を表す。境界線2−1及び境界線2−2は、レーダ装置1の検出範囲の境界を表す。すなわち、レーダ装置1の検出範囲は、境界線2−1と境界線2−2との間の領域である。検出対象3−1及び3−2は、レーダ装置1によって検出される対象を表す。レーダ装置1は、検出対象を検出するために検出範囲に向けて電波を放射する。反射波4は、レーダ装置1が放射した電波のうち、検出対象3−1によって反射された電波を表す。レーダ装置1は、反射波4を受信することによって検出対象3−1を検出する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a specific example of a usage pattern of the radar apparatus 1 according to the first embodiment.
In the figure, reference numeral 1 represents a radar apparatus. The boundary line 2-1 and the boundary line 2-2 represent the boundaries of the detection range of the radar apparatus 1. That is, the detection range of the radar apparatus 1 is an area between the boundary line 2-1 and the boundary line 2-2. The detection targets 3-1 and 3-2 represent targets detected by the radar apparatus 1. The radar apparatus 1 radiates radio waves toward a detection range in order to detect a detection target. The reflected wave 4 represents the radio wave reflected by the detection target 3-1 among the radio waves radiated by the radar apparatus 1. The radar apparatus 1 detects the detection object 3-1 by receiving the reflected wave 4.

同図において、遮蔽物5は、レーダ装置1の検出範囲に存在し、レーダ装置1から放射される電波を遮る物体を表す。遮蔽物5は、例えば、山やビルなどである。レーダ装置1から放射された電波は遮蔽物5によって遮られるため、レーダ装置1は、検出範囲のうち符号6によって示される領域に存在する検出対象3−2を検出することができない。このように、検出範囲のうち遮蔽物5によって対象の検出が不可となる領域を見通し外領域と呼ぶ。また、検出範囲のうち見通し外領域6以外の領域を見通し内領域と呼ぶ。   In the figure, a shield 5 is an object that exists in the detection range of the radar device 1 and blocks radio waves radiated from the radar device 1. The shield 5 is, for example, a mountain or a building. Since the radio wave radiated from the radar apparatus 1 is blocked by the shield 5, the radar apparatus 1 cannot detect the detection target 3-2 existing in the area indicated by reference numeral 6 in the detection range. As described above, a region in the detection range where the target cannot be detected by the shielding object 5 is referred to as a non-line-of-sight region. In addition, an area other than the non-line-of-sight area 6 in the detection range is referred to as an in-line area.

図2は、第1の実施形態のレーダ装置1の機能構成を示す機能ブロック図である。
レーダ装置1は、例えば、記憶部11、電波送受信部12、位置検出部13、見通し外領域算出部14、誤検出判定部15及びデータ処理部16を備える。記憶部11は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の記憶装置である。レーダ装置1の各機能部は、例えば、記憶部11とバスによって接続されたCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが、記憶部11に格納されたプログラムを実行することによって、以下に説明する機能を実現する。なお、レーダ装置1の各機能部の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM等の可搬媒体等に格納されたものであってもよいし、電気通信回線を介して他のコンピュータから送信されたものであってもよい。
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the radar apparatus 1 according to the first embodiment.
The radar apparatus 1 includes, for example, a storage unit 11, a radio wave transmission / reception unit 12, a position detection unit 13, a non-line-of-sight region calculation unit 14, an erroneous detection determination unit 15, and a data processing unit 16. The storage unit 11 is a storage device such as a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a hard disk drive (HDD), or a flash memory. Each functional unit of the radar apparatus 1 has functions described below, for example, when a processor such as a CPU (Central Processing Unit) connected to the storage unit 11 through a bus executes a program stored in the storage unit 11. Is realized. All or a part of each functional unit of the radar apparatus 1 may be realized by using hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field programmable gate array (FPGA). . The program may be stored in a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, or a CD-ROM, or may be transmitted from another computer via an electric communication line. .

記憶部11は、自装置の検出範囲を含む領域の見通しに関する情報(以下、「見通し情報」という。)を予め記憶している。見通し情報とは、具体的には、遮蔽物の位置と、遮蔽物の幅や高さなどの大きさを表す情報と、を含む空間情報である。また、記憶部11は、自装置の位置情報を記憶する。例えば、レーダ装置1が、所定の場所に固定して設置される場合、位置情報は静的な情報として予め記憶部11に記憶されてもよい。また、例えば、レーダ装置1が移動体に設置される場合、位置情報はGPS(Global Positioning System)等を用いて取得されてもよい。   The storage unit 11 stores in advance information relating to the outlook of the area including the detection range of the own device (hereinafter referred to as “outlook information”). The line-of-sight information is specifically spatial information including the position of the shielding object and information indicating the size of the shielding object such as the width and height. The storage unit 11 stores position information of the own device. For example, when the radar apparatus 1 is fixedly installed at a predetermined location, the position information may be stored in the storage unit 11 in advance as static information. Further, for example, when the radar apparatus 1 is installed on a moving body, the position information may be acquired using a GPS (Global Positioning System) or the like.

電波送受信部12は、アンテナや送信機、受信機、送受切換器など機器を用いて構成される。アンテナには、例えば、アンテナ素子がマトリックス状に配置されたアレイアンテナが用いられてもよい。レーダ装置1は、アレイアンテナ自体を回転させるか、複数のアレイアンテナの送信波の位相を制御することによって、指向性を変化させるように構成されてもよい。また、レーダ装置1は、回転可能なパラボラアンテナを備えてもよい。レーダ装置1は、例えば、モノパルス方式による処理により検出対象の方位を認識する。   The radio wave transmission / reception unit 12 is configured using devices such as an antenna, a transmitter, a receiver, a transmission / reception switch. As the antenna, for example, an array antenna in which antenna elements are arranged in a matrix may be used. The radar apparatus 1 may be configured to change the directivity by rotating the array antenna itself or controlling the phases of the transmission waves of the plurality of array antennas. The radar apparatus 1 may include a rotatable parabolic antenna. The radar apparatus 1 recognizes the azimuth of the detection target by, for example, processing using a monopulse method.

アンテナは、対象を検出するための電波を自装置の検出範囲に向けて放射する。また、アンテナは、検出範囲に放射した電波が検出対象によって反射された電波を含む、自装置に向かう電波を受信する。送信機は、電波としてアンテナから放出される電気信号(以下、「送信信号」という。)を生成し、生成した電気信号に変調や増幅などの処理を行う。受信機は、アンテナから出力された受信電波の電気信号(以下、「受信信号」という。)について、ノイズの除去や増幅などの処理を行う。送受切換器は、送信機からアンテナへの電気信号の出力と、アンテナから受信機への電気信号の入力とを切り換える。電波送受信部12は、受信電波の電気信号を位置検出部13に出力する。   The antenna radiates a radio wave for detecting a target toward a detection range of the own device. Further, the antenna receives a radio wave directed to the own device including a radio wave radiated to the detection range and reflected by a detection target. The transmitter generates an electrical signal (hereinafter referred to as “transmission signal”) emitted from the antenna as a radio wave, and performs processing such as modulation and amplification on the generated electrical signal. The receiver performs processing such as noise removal and amplification on the electric signal of the received radio wave output from the antenna (hereinafter referred to as “reception signal”). The duplexer switches between the output of an electrical signal from the transmitter to the antenna and the input of the electrical signal from the antenna to the receiver. The radio wave transmission / reception unit 12 outputs an electric signal of the received radio wave to the position detection unit 13.

位置検出部13は、受信信号に対して信号処理を行い検出範囲に位置する対象を検出し、検出対象の3次元位置を取得する位置検出処理を行う。具体的には、位置検出部13は、受信信号からクラッタなどの不要な信号を除去する。位置検出部13は、送信信号が放射されてから受信信号として受信されるまでの時間に基づいて、自装置から検出対象までの距離を算出する。位置検出部13は、受信信号の強度と距離とに基づいて電波を放射した方向に分布する受信電波強度を取得する。位置検出部13は、受信電波強度の距離方向における変化の度合いや、閾値となる電波強度の分布などに基づいて検出対象を検出する。これは、受信信号からクラッタやノイズなどの不要な信号を完全に除去することは難しく、受信電波強度はクラッタやノイズの影響をある程度含むからである。位置検出部13は、自装置から検出対象までの距離及び電波を放射した方向に基づいて検出対象の3次元位置を算出する。位置検出部13は、算出した検出対象の3次元位置を表す情報を検出位置情報として誤検出判定部15に出力する。   The position detection unit 13 performs signal processing on the received signal, detects a target located in the detection range, and performs position detection processing to acquire a three-dimensional position of the detection target. Specifically, the position detection unit 13 removes unnecessary signals such as clutter from the received signal. The position detection unit 13 calculates the distance from the own device to the detection target based on the time from when the transmission signal is emitted until it is received as the reception signal. The position detection unit 13 acquires the received radio wave intensity distributed in the direction in which the radio wave is radiated based on the intensity and distance of the received signal. The position detection unit 13 detects a detection target based on the degree of change of the received radio wave intensity in the distance direction, the radio wave intensity distribution serving as a threshold, and the like. This is because it is difficult to completely remove unnecessary signals such as clutter and noise from the received signal, and the received radio wave intensity includes the influence of clutter and noise to some extent. The position detection unit 13 calculates the three-dimensional position of the detection target based on the distance from the own device to the detection target and the direction in which the radio wave is emitted. The position detection unit 13 outputs information representing the calculated three-dimensional position of the detection target to the erroneous detection determination unit 15 as detection position information.

見通し外領域算出部14は、記憶部11に記憶される見通し情報と自装置の位置情報とに基づいて、レーダ装置1の検出範囲において見通し外領域となる領域を算出する。見通し外領域算出部14は、算出した見通し外領域を表す情報を見通し外領域情報として誤検出判定部15に出力する。なお、レーダ装置1が所定の場所に固定して設置され、見通し情報に変化がない場合は、予め算出された見通し外領域情報を記憶部11に記憶させてもよい。この場合、誤検出判定部15が見通し外領域情報を記憶部11から取得することによって、レーダ装置1は、見通し外領域算出部14を備えない装置として構成されてもよい。   The non-line-of-sight region calculation unit 14 calculates a region that is a non-line-of-sight region in the detection range of the radar device 1 based on the line-of-sight information stored in the storage unit 11 and the position information of the own device. The non-line-of-sight area calculation unit 14 outputs information representing the calculated non-line-of-sight area to the erroneous detection determination unit 15 as non-line-of-sight area information. In addition, when the radar apparatus 1 is fixedly installed at a predetermined location and the line-of-sight information does not change, the non-line-of-sight area information calculated in advance may be stored in the storage unit 11. In this case, the radar apparatus 1 may be configured as an apparatus that does not include the non-line-of-sight area calculation unit 14 by the false detection determination unit 15 acquiring the non-line-of-sight area information from the storage unit 11.

誤検出判定部15は、見通し外領域情報に基づいて、検出位置情報が示す検出位置が見通し外領域に位置するか否かを判定する。誤検出判定部15は、検出位置が見通し外領域に位置することが判定された場合、検出結果は無効であると判断し検出結果を棄却する。一方、検出位置が見通し外領域に位置しないことが判定された場合、誤検出判定部15は、検出結果をデータ処理部16に出力する。   The erroneous detection determination unit 15 determines whether or not the detection position indicated by the detection position information is located in the non-line-of-sight area based on the non-line-of-sight area information. When it is determined that the detection position is located in the non-line-of-sight region, the erroneous detection determination unit 15 determines that the detection result is invalid and rejects the detection result. On the other hand, when it is determined that the detection position is not located in the non-line-of-sight region, the false detection determination unit 15 outputs the detection result to the data processing unit 16.

データ処理部16は、検出結果を用いてレーダ装置1の用途に応じた各種処理を行う機能部である。レーダ装置1の用途に応じた処理には、例えば、検出された対象を追跡する処理や、検出された対象を識別する処理などが挙げられる。また、データ処理部16は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイなどの表示装置に接続され、検出結果や各種処理を行った結果を出力するように構成されてもよい。また、データ処理部16は、マウスやキーボードなどの入力装置に接続され、各種処理に必要な情報の入力を受け付け、データ処理部16に入力するように構成されてもよい。   The data processing unit 16 is a functional unit that performs various processes according to the application of the radar apparatus 1 using the detection result. Examples of the process according to the application of the radar apparatus 1 include a process for tracking a detected object and a process for identifying the detected object. The data processing unit 16 may be connected to a display device such as a liquid crystal display or a CRT (Cathode Ray Tube) display, and may be configured to output detection results and results of various processes. In addition, the data processing unit 16 may be connected to an input device such as a mouse or a keyboard, and may be configured to accept input of information necessary for various processes and input the information to the data processing unit 16.

図3は、レーダ装置1と遮蔽物5との位置関係の具体例を示す図である。
同図は、図1のレーダ装置1及び遮蔽物5を上から俯瞰した図である。同図においてx軸及びy軸で表される平面は地上面を表す。すなわち、紙面の裏面から表面に垂直な方向は、地上からの高さ方向を表す。同図の位置関係にあるレーダ装置1及び遮蔽物5を有する空間の見通し情報は、例えば、図4のように表すことができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of the positional relationship between the radar apparatus 1 and the shielding object 5.
This figure is a view of the radar apparatus 1 and the shield 5 shown in FIG. In the figure, the plane represented by the x-axis and y-axis represents the ground plane. That is, the direction perpendicular to the front surface from the back surface of the paper represents the height direction from the ground. The line-of-sight information of the space having the radar device 1 and the shielding object 5 in the positional relationship shown in FIG. 4 can be expressed as shown in FIG. 4, for example.

図4は、見通し情報の具体例を示す図である。
同図においてx軸及びy軸で表される平面は、図3における地上面に対応する。同図において破線で区切られた各領域は、地上面が所定距離を単位として分割された単位領域を表している。各単位領域に記載されている領域は、単位領域に存在する遮蔽物の高さを表している。すなわち、同図において「0」と記載されている単位領域は、その領域に遮蔽物がないことを表している。
FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of the prospect information.
In the figure, the plane represented by the x-axis and y-axis corresponds to the ground plane in FIG. In the figure, each area divided by a broken line represents a unit area obtained by dividing the ground surface by a predetermined distance. The region described in each unit region represents the height of the shield existing in the unit region. That is, the unit area described as “0” in the figure represents that there is no shielding object in the area.

同図において符号7が示す単位領域は、図3における遮蔽物5の位置に対応する。すなわち、単位領域7は、その領域に高さが「50」である遮蔽物が存在することを表している。なお、同図では、説明を簡単にするために、地上面は、遮蔽物5が対応する1つの単位領域に含まれるように分割されているが、実際には、地上面はレーダ装置1の処理能力や分解能などに基づいて利用シーンに応じた単位で分割されるとよい。   The unit area indicated by reference numeral 7 in the same figure corresponds to the position of the shield 5 in FIG. That is, the unit area 7 represents that there is a shielding object having a height of “50” in the area. In the figure, for simplicity of explanation, the ground surface is divided so that the shielding object 5 is included in one corresponding unit region. It is good to divide | segment by the unit according to a utilization scene based on a processing capability, resolution, etc.

また、同図では、説明を簡単にするために、見通し情報は2次元の情報として表されているが、見通し情報は3次元の情報として表されてもよい。見通し情報が3次元の情報として表される場合、見通し情報は、例えば、各単位領域に遮蔽物が存在するか否かを示す2値で表される情報となる。   In addition, in the figure, for the sake of simplicity, the prospect information is represented as two-dimensional information, but the prospect information may be represented as three-dimensional information. When the line-of-sight information is represented as three-dimensional information, the line-of-sight information is, for example, information represented by a binary value indicating whether or not a shielding object is present in each unit area.

図5は、見通し外領域情報の具体例を示す図である。
同図においてx軸及びy軸で表される平面は、図3における地上面に対応する。見通し外領域情報は、図4の見通し情報と同様に単位領域に分割された情報である。同図において「0」と記載されている単位領域は、その領域が見通し内領域であることを表している。また、同図において「1」と記載されている単位領域は、その領域が見通し外領域であることを表している。同図に示された見通し外領域情報は、図4の見通し情報と、図3におけるレーダ装置1の位置情報と、レーダ装置1が電波を放射する向きに基づいて、レーダ装置1から見た遮蔽物5の裏側の領域を見通し外領域とすることによって算出される。
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of the non-line-of-sight area information.
In the figure, the plane represented by the x-axis and y-axis corresponds to the ground plane in FIG. The non-line-of-sight area information is information divided into unit areas similarly to the line-of-sight information in FIG. The unit area described as “0” in the figure indicates that the area is a line-of-sight area. In addition, the unit area described as “1” in the figure indicates that the area is a non-line-of-sight area. The non-line-of-sight area information shown in the figure is the shielding seen from the radar apparatus 1 based on the line-of-sight information in FIG. 4, the position information of the radar apparatus 1 in FIG. 3, and the direction in which the radar apparatus 1 emits radio waves. It is calculated by setting the area on the back side of the object 5 as the non-line-of-sight area.

図6は、第1の実施形態における位置検出処理の概要を示す概略図である。
同図において、横軸は距離を表す。縦軸は反射波の強度を表す。符号8は、位置検出部13が受信信号に基づいて取得した受信電波強度の分布を表す。位置検出部13は、受信した電波ごとに、電波を放出してから受信するまでの時間に基づいて、電波が反射された位置(自装置からの距離)を算出する。位置検出部13は、受信電波強度と電波が反射された位置とを対応づけてプロットすることにより、同図のような受信電波強度の分布を取得する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of the position detection process in the first embodiment.
In the figure, the horizontal axis represents distance. The vertical axis represents the intensity of the reflected wave. Reference numeral 8 represents a distribution of received radio wave intensity acquired by the position detection unit 13 based on the received signal. For each received radio wave, the position detection unit 13 calculates the position (distance from the own device) where the radio wave is reflected based on the time from when the radio wave is emitted until it is received. The position detector 13 obtains the distribution of the received radio wave intensity as shown in the figure by plotting the received radio wave intensity and the position where the radio wave is reflected in association with each other.

位置検出部13は、受信電波強度の分布において、所定の閾値を超える強度の電波を検出することによって対象を検出し、自装置から検出対象までの距離を取得する。同図では、符号8−1が示す受信電波強度が検出され、検出された受信電波強度に対応する距離Dが自装置から検出対象までの距離として取得される。 The position detection unit 13 detects a target by detecting a radio wave having an intensity exceeding a predetermined threshold in the distribution of received radio wave intensity, and acquires a distance from the own device to the detection target. In the drawing, it is detected RSSI indicating the code 8-1, the distance D 1 corresponding to the detected RSSI is acquired as the distance to the detection target from the own apparatus.

上記の位置検出処理は、取得された受信電波強度が分布する距離軸が、レーダ装置1の分解能や処理性能に基づいて離散化されたセルと呼ばれる距離単位ごとに行われる。同図では、距離軸は距離dのセルに離散化されている。   The position detection process is performed for each distance unit called a cell in which the distance axis in which the acquired received radio wave intensity is distributed is discretized based on the resolution and processing performance of the radar apparatus 1. In the figure, the distance axis is discretized into cells of distance d.

図7は、第1の実施形態のレーダ装置1が検出範囲内の対象を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
まず、レーダ装置1の電波送受信部12は、自装置から放射された電波のうち自装置の方向に反射された電波を受信する(ステップS101)。電波送受信部12は、受信信号についてノイズの除去や増幅などの処理を行って位置検出部13に出力する。
位置検出部13は、受信信号に対して位置検出処理を行い、検出範囲内の検出対象を検出する(ステップS102)。位置検出部13は、位置検出処理において検出対象が検出されたか否かを判定する(ステップS103)。検出対象が検出されなかった場合(ステップS103−NO)、レーダ装置1は処理を終了する。一方、検出対象が検出された場合(ステップS103−YES)、位置検出部13は、検出対象の3次元位置を取得する(ステップS104)。位置検出部13は、取得した検出対象の3次元位置を表す情報を誤検出判定部15に出力する。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of processing in which the radar apparatus 1 according to the first embodiment detects an object within the detection range.
First, the radio wave transmission / reception unit 12 of the radar apparatus 1 receives radio waves reflected in the direction of the own apparatus among the radio waves radiated from the own apparatus (step S101). The radio wave transmission / reception unit 12 performs processing such as noise removal and amplification on the received signal and outputs the received signal to the position detection unit 13.
The position detection unit 13 performs position detection processing on the received signal, and detects a detection target within the detection range (step S102). The position detection unit 13 determines whether or not a detection target is detected in the position detection process (step S103). When the detection target is not detected (step S103—NO), the radar apparatus 1 ends the process. On the other hand, when the detection target is detected (step S103—YES), the position detection unit 13 acquires the three-dimensional position of the detection target (step S104). The position detection unit 13 outputs information indicating the acquired three-dimensional position of the detection target to the erroneous detection determination unit 15.

誤検出判定部15は、位置検出部13から出力された検出対象の3次元位置を表す情報を取得する。また、誤検出判定部15は、見通し外領域算出部14から出力される見通し外領域情報を取得する。誤検出判定部15は、見通し外領域情報が示す見通し外領域に検出対象の3次元位置が含まれるか否かを判定する(ステップS105)。検出対象の3次元位置が見通し外領域に含まれない場合(ステップS105−NO)、誤検出判定部15は、検出結果が有効であると判断し、検出結果をデータ処理部16に出力する(ステップS106)。一方、検出対象の3次元位置が見通し外領域に含まれる場合(ステップS105−YES)、誤検出判定部15は、検出結果が無効であると判断し、検出結果を棄却する(ステップS107)。   The erroneous detection determination unit 15 acquires information representing the three-dimensional position of the detection target output from the position detection unit 13. Further, the erroneous detection determination unit 15 acquires the non-line-of-sight area information output from the non-line-of-sight area calculation unit 14. The erroneous detection determination unit 15 determines whether or not the non-line-of-sight area indicated by the non-line-of-sight area information includes the three-dimensional position of the detection target (step S105). When the three-dimensional position of the detection target is not included in the non-line-of-sight region (step S105—NO), the erroneous detection determination unit 15 determines that the detection result is valid, and outputs the detection result to the data processing unit 16 ( Step S106). On the other hand, when the three-dimensional position of the detection target is included in the non-line-of-sight region (step S105—YES), the erroneous detection determination unit 15 determines that the detection result is invalid and rejects the detection result (step S107).

このように構成された第1の実施形態のレーダ装置1は、検出された検出対象の3次元位置が見通し外領域に含まれるか否かを判定する機能を持つ。この機能を持つことにより、レーダ装置1は、見通し外領域において検出された検出対象は本来検出されるはずのない対象であることを判断し、検出結果を棄却する。そのため、第1の実施形態のレーダ装置1は、誤検出の発生を抑制することが可能となる。   The radar apparatus 1 according to the first embodiment configured as described above has a function of determining whether or not the detected three-dimensional position of the detection target is included in the non-line-of-sight region. By having this function, the radar apparatus 1 determines that the detection target detected in the non-line-of-sight region is a target that should not be detected, and rejects the detection result. Therefore, the radar apparatus 1 according to the first embodiment can suppress the occurrence of erroneous detection.

(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態のレーダ装置1aの機能構成を示す機能ブロック図である。
レーダ装置1aは、位置検出部13に代えて位置検出部13aを備える点、見通し外領域算出部14に代えて見通し内領域算出部17を備える点、誤検出判定部15を備えない点で第1の実施形態のレーダ装置1と異なる。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the radar apparatus 1a according to the second embodiment.
The radar apparatus 1a includes a position detection unit 13a instead of the position detection unit 13, a point of including a line-of-sight region calculation unit 17 instead of the non-line-of-sight region calculation unit 14, and a point that does not include the erroneous detection determination unit 15. Different from the radar apparatus 1 of the first embodiment.

位置検出部13aは、見通し内領域算出部17から出力される見通し内領域情報に基づいて位置検出処理を行う。具体的には、位置検出部13aは、受信信号に基づいて取得した受信電波強度の分布のうち、見通し内領域情報が示す見通し内領域に含まれるセルについて位置検出処理を行う。レーダ装置1aでは、位置検出部13aが、見通し内領域に含まれるセルについて位置検出処理を行うことによって、レーダ装置1の誤検出判定部15を必要としない。   The position detection unit 13 a performs position detection processing based on the line-of-sight area information output from the line-of-sight area calculation unit 17. Specifically, the position detection unit 13a performs position detection processing on a cell included in the line-of-sight area indicated by the line-of-sight area information in the distribution of the received radio wave intensity acquired based on the received signal. In the radar apparatus 1a, the position detection unit 13a performs position detection processing on the cells included in the line-of-sight region, so that the erroneous detection determination unit 15 of the radar apparatus 1 is not required.

見通し内領域算出部17は、記憶部11に記憶される見通し情報と自装置の位置情報とに基づいて、レーダ装置1aの検出範囲において見通し内領域となる領域を算出する。見通し内領域算出部17は、算出した見通し内領域を表す情報を見通し内領域情報として位置検出部13aに出力する。なお、レーダ装置1aが所定の場所に固定して設置され、見通し情報に変化がない場合は、予め算出された見通し内領域情報を記憶部11に記憶させてもよい。この場合、位置検出部13aが見通し内領域情報を記憶部11から取得することによって、レーダ装置1aは、見通し内領域算出部17を備えない装置として構成されてもよい。   The line-of-sight region calculation unit 17 calculates a region that is a line-of-sight region in the detection range of the radar device 1a based on the line-of-sight information stored in the storage unit 11 and the position information of the own device. The line-of-sight area calculation unit 17 outputs information representing the calculated line-of-sight area to the position detection unit 13a as line-of-sight area information. When the radar apparatus 1a is fixedly installed at a predetermined location and the line-of-sight information does not change, the line-of-sight area information calculated in advance may be stored in the storage unit 11. In this case, the radar apparatus 1a may be configured as an apparatus that does not include the line-of-sight area calculation unit 17 by the position detection unit 13a acquiring the line-of-sight area information from the storage unit 11.

図9は、第2の実施形態のレーダ装置1aが検出範囲内の対象を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
同図において、図7と同様の処理については図7と同じ符号を付すことによって説明を省略する。
まず、レーダ装置1aの電波送受信部12が、自装置から放射された電波のうち自装置の方向に反射された電波を受信する(ステップS101)。位置検出部13aは、見通し内領域算出部17から出力される見通し内領域情報を取得する。位置検出部13aは、受信信号について見通し内領域情報が示す見通し内領域に含まれるセルについて位置検出処理を行い、検出範囲内の検出対象を検出する(ステップS201)。
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of processing in which the radar apparatus 1a according to the second embodiment detects an object within the detection range.
In the figure, the same processes as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
First, the radio wave transmission / reception unit 12 of the radar apparatus 1a receives a radio wave reflected in the direction of the own apparatus among the radio waves radiated from the own apparatus (step S101). The position detection unit 13 a acquires the line-of-sight area information output from the line-of-sight area calculation unit 17. The position detection unit 13a performs position detection processing on the cells included in the line-of-sight area indicated by the line-of-sight area information of the received signal, and detects a detection target within the detection range (step S201).

位置検出部13aは、位置検出処理において検出対象が検出されなかった場合(ステップS103−NO)、レーダ装置1aは処理を終了する。一方、検出対象が検出された場合(ステップS103−YES)、位置検出部13aは、検出対象の3次元位置を取得し、取得した検出対象の3次元位置を表す情報をデータ処理部16に出力する(ステップS106)。   When the detection target is not detected in the position detection process (step S103—NO), the position detection unit 13a ends the process. On the other hand, when the detection target is detected (step S103-YES), the position detection unit 13a acquires the three-dimensional position of the detection target, and outputs information indicating the acquired three-dimensional position of the detection target to the data processing unit 16. (Step S106).

図10は、第2の実施形態における位置検出処理の概要を示す概略図である。
同図において、Dは距離軸上に存在する遮蔽物の位置を表す。同図の例の場合、レーダ装置1aは、自装置の位置とDとの間のセルについて位置検出処理を行う。そのため、レーダ装置1aは、位置検出処理においてD以降のセルについての計算量を削減することができる。よって、同図のように、受信電波強度8のDの位置において誤検出が発生する場合であっても、レーダ装置1aは、位置検出処理を行うことなく誤検出の発生を抑制することができる。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an outline of position detection processing in the second embodiment.
In the figure, D 2 represents the position of the shield present on the distance axis. For example in the figure, the radar apparatus 1a performs the position detection processing for cells between the position and D 2 of the apparatus. Therefore, the radar apparatus 1a, it is possible to reduce the calculation amount for D 2 and subsequent cell in the location processing. Therefore, as shown in the figure, even if the erroneous detection is generated at the position of D 1 of the received signal strength 8, a radar device 1a is possible to suppress the occurrence of erroneous detection without performing position detection process it can.

このように構成された第2の実施形態のレーダ装置1aは、見通し内領域に含まれるセルについて位置検出処理を行う機能を持つ。この機能を持つことにより、レーダ装置1aは、検出範囲において対象を検出する可能性がある領域について位置検出処理を行う。そのため、第2の実施形態のレーダ装置1aは、位置検出処理における計算量を削減することが可能となり、検出性能を向上することが可能となる。   The radar apparatus 1a according to the second embodiment configured as described above has a function of performing position detection processing on cells included in the line-of-sight region. By having this function, the radar apparatus 1a performs position detection processing on an area where the target may be detected in the detection range. Therefore, the radar apparatus 1a according to the second embodiment can reduce the calculation amount in the position detection process, and can improve the detection performance.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、受信された電波に基づいて検出対象の位置を検出し、検出対象の位置と、物体の位置及び高さに関する空間情報とに基づいて検出結果の妥当性を判定する機能を持つことにより、レーダ装置における誤検出の発生を抑制することができる。   According to at least one embodiment described above, the position of the detection target is detected based on the received radio wave, and the validity of the detection result is determined based on the position of the detection target and the spatial information regarding the position and height of the object. By having the function of determining the property, occurrence of erroneous detection in the radar apparatus can be suppressed.

レーダ装置1における誤検出の発生は、本来検出すべき対象を検出できないことや、対象の検出が遅れることを意味する。そして、誤検出の発生によって、レーダ装置1は本来実行する必要のない処理を行う場合があり、レーダ装置1のシステムリソースの利用効率が低下する可能性があった。実施形態のレーダ装置1では、上記の機能によって誤検出の発生が抑制され、システムリソースの利用効率の低下が抑制される。   The occurrence of erroneous detection in the radar apparatus 1 means that the target to be detected cannot be detected or the detection of the target is delayed. Then, due to the occurrence of erroneous detection, the radar apparatus 1 may perform processing that does not need to be executed originally, and the utilization efficiency of system resources of the radar apparatus 1 may be reduced. In the radar apparatus 1 according to the embodiment, occurrence of erroneous detection is suppressed by the above function, and a decrease in utilization efficiency of system resources is suppressed.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1、1a…レーダ装置,11…記憶部,12…電波送受信部,13、13a…位置検出部,14…見通し外領域算出部,15…誤検出判定部,16…データ処理部,17…見通し内領域算出部,2−1、2−2…境界線,3−1、3−2…検出対象,4…反射波,5…遮蔽物,6…見通し外領域,7…遮蔽物位置,8、8−1…受信電波強度分布 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Radar apparatus, 11 ... Memory | storage part, 12 ... Radio wave transmission / reception part, 13, 13a ... Position detection part, 14 ... Out-of-sight area calculation part, 15 ... False detection determination part, 16 ... Data processing part, 17 ... Outlook Inner region calculation unit, 2-1, 2-2 ... boundary line, 3-1, 3-2 ... detection target, 4 ... reflected wave, 5 ... shielding object, 6 ... non-line-of-sight region, 7 ... shielding object position, 8 8-1: Received radio wave intensity distribution

Claims (4)

電波を送受信する送受信部と、
前記送受信部によって受信された電波に基づいて、検出対象の位置を検出する検出部と、
物体の位置と高さに関する空間情報を記憶する記憶部と、
前記検出対象の位置と、前記空間情報とに基づいて、検出結果の妥当性を判定する判定部と、
を備えるレーダ装置。
A transmission / reception unit for transmitting and receiving radio waves;
A detection unit for detecting a position of a detection target based on the radio wave received by the transmission / reception unit;
A storage unit for storing spatial information about the position and height of the object;
A determination unit that determines the validity of a detection result based on the position of the detection target and the spatial information;
A radar apparatus comprising:
前記空間情報及び自装置の位置に基づいて、前記検出結果の妥当性を判断するための見通し領域情報を算出する算出部をさらに備え、
前記判定部は、前記見通し領域情報と前記検出対象の位置とに基づいて、検出結果の妥当性を判定する、
請求項1に記載のレーダ装置。
A calculation unit for calculating line-of-sight region information for determining the validity of the detection result based on the spatial information and the position of the device itself;
The determination unit determines the validity of a detection result based on the line-of-sight region information and the position of the detection target.
The radar apparatus according to claim 1.
前記算出部は、前記検出範囲のうち自装置の見通し外である見通し外領域を示す情報を前記見通し領域情報として算出し、
前記判定部は、前記検出対象の位置が前記見通し外領域内であるとき、前記検出対象の位置を無効な検出結果として判定し、前記検出対象の位置が前記見通し外領域外であるとき、前記検出対象の位置を有効な検出結果として判定する、
請求項2に記載のレーダ装置。
The calculation unit calculates, as the line-of-sight area information, information indicating a non-line-of-sight area that is outside the line-of-sight of the device within the detection range,
The determination unit determines the position of the detection target as an invalid detection result when the position of the detection target is within the non-line-of-sight region, and when the position of the detection target is outside the non-line-of-sight region, Determine the position of the detection target as a valid detection result,
The radar apparatus according to claim 2.
電波を送受信する送受信部と、
物体の位置と高さに関する空間情報を記憶する記憶部と、
前記空間情報及び自装置の位置に基づいて、前記検出範囲のうち自装置の見通し内である見通し内領域を示す情報を見通し領域情報として算出する算出部と、
前記送受信部によって受信された電波と、前記見通し領域情報とに基づいて、前記見通し内領域に位置する前記検出対象の位置を検出する検出部と、
を備えるレーダ装置。
A transmission / reception unit for transmitting and receiving radio waves;
A storage unit for storing spatial information about the position and height of the object;
Based on the spatial information and the position of the own device, a calculation unit that calculates information indicating a line-of-sight region that is within the line-of-sight of the own device in the detection range, as line-of-sight region information;
A detection unit for detecting a position of the detection target located in the line-of-sight region based on the radio wave received by the transmission / reception unit and the line-of-sight region information;
A radar apparatus comprising:
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