JP3150511B2 - Radar equipment - Google Patents

Radar equipment

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JP3150511B2
JP3150511B2 JP31660493A JP31660493A JP3150511B2 JP 3150511 B2 JP3150511 B2 JP 3150511B2 JP 31660493 A JP31660493 A JP 31660493A JP 31660493 A JP31660493 A JP 31660493A JP 3150511 B2 JP3150511 B2 JP 3150511B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、対象物の2次元的相対
位置を検出するレーダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device for detecting a two-dimensional relative position of an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えば自動車においては、自己の
車両の前方や後方等に存在する他の車両等の対象物の自
己車両に対する相対距離や2次元的相対位置等を自己車
両に搭載したレーダ装置を用いて検出し、これに応じて
車間距離の保持、制動等の自動走行制御や、各種警報を
行うようにしたものが開発されており、この種のレーダ
装置においては、比較的近距離の対象物の検出が可能
で、また、システム構成を比較的簡略なものとし易い等
の理由により、一般にFM−CWレーダ装置が用いられ
ている。尚、対象物の相対距離等をレーダ技術を用いて
検出する手法としては、上記FM−CWレーダ方式の他
に、パルスレーダ方式や、レーザレーダ方式等も知られ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, in an automobile, a radar in which the relative distance or two-dimensional relative position of an object such as another vehicle existing in front of or behind the own vehicle with respect to the own vehicle is mounted on the own vehicle. A system has been developed in which detection is performed using a device, and in accordance with this, automatic cruise control such as holding the inter-vehicle distance and braking is performed, and various warnings are performed. The FM-CW radar device is generally used because it is possible to detect the target object and to easily make the system configuration relatively simple. In addition, as a technique for detecting the relative distance or the like of the target object using the radar technology, a pulse radar method, a laser radar method, and the like are known in addition to the FM-CW radar method.

【0003】前記FM−CWレーダ装置による対象物の
相対距離等の検出は、例えば以下に説明するように行わ
れる。
[0003] Detection of the relative distance of an object by the FM-CW radar apparatus is performed, for example, as described below.

【0004】すなわち、例えば図3に示すように、周波
数fX とfY の間で周波数を三角波状に時間的に変調さ
せてなる信号を送波信号として、該送波信号と同一周波
数を有する電磁波ビームを自己車両に搭載したアンテナ
から対象物に向かって送波すると共に、該対象物により
反射された反射波を前記アンテナにより受波する。この
時、反射波の受波信号は、送波信号と同様に三角波状に
周波数変調されたものとなるのであるが、電磁波を送受
波するアンテナと対象物との間を往復するのに要する時
間τの遅れ(時間差)を送波信号に対して生じ、このた
め、送受波信号の両者を同一時間軸上で比較すると、両
信号の間には、前記遅れ時間τに比例した周波数差fB
を生じる。この場合、遅れ時間τは、対象物の相対距離
に比例するため、上記周波数差fB も対象物の相対距離
に比例し、対象物の相対距離をDとすると、次式(1)
が成り立つ。
[0004] That is, as shown in FIG. 3, a signal comprising temporally modulated in triangular waveform frequency between the frequency f X and f Y as transmitting signals, having said transmission wave signal having the same frequency An electromagnetic wave beam is transmitted from an antenna mounted on the vehicle to an object, and a reflected wave reflected by the object is received by the antenna. At this time, the received wave signal of the reflected wave is frequency-modulated in a triangular wave shape like the transmitted signal, but the time required to reciprocate between the antenna transmitting and receiving the electromagnetic wave and the object. A delay (time difference) of τ is generated with respect to the transmitted signal. Therefore, when the transmitted and received signals are compared on the same time axis, a frequency difference f B proportional to the delay time τ is obtained between the two signals.
Is generated. In this case, since the delay time τ is proportional to the relative distance of the object, the frequency difference f B is also proportional to the relative distance of the object, and if the relative distance of the object is D, the following equation (1)
Holds.

【0005】D=k・fB ……(1) 式(1)において、kは電磁波の伝播速度(光速)と、
送受波信号の周波数の時間的変化率とにより定まる定数
である。
D = k · f B (1) In the equation (1), k is the propagation speed (light speed) of the electromagnetic wave;
This is a constant determined by the temporal change rate of the frequency of the transmitted / received signal.

【0006】このような基本原理に基づいて、FM−C
Wレーダ装置は、送波信号と受波信号とをミキシングす
ることにより、両信号の周波数差fB の周波数を有する
ビート信号を生成し、そのビート信号の周波数fB を検
出し、検出されたビート信号の周波数fB から前記式
(1)により対象物の相対距離Dを求める。
[0006] Based on such a basic principle, FM-C
W radar apparatus, by mixing the transmit signal and the received signal to generate a beat signal having a frequency of the frequency difference f B of the two signals, detects the frequency f B of the beat signal was detected determining the relative distance D of the object by the formula from the frequency f B of the beat signal (1).

【0007】そして、対象物の相対距離のみならず、方
位を含めた2次元的相対位置を検出する場合には、例え
ば図8(a)に示すようにアンテナaから互いに隣接し
た二つの電磁波ビームBX ,BY を時間差をおいて送波
する(例えば本願出願人による特開平4−259874
号公報、特開平5−87914号公報参照)。このと
き、各電磁波ビームBX ,BY の対象物Aからの反射波
の受波レベルの比、あるいはそれらの受波レベルの和と
差との比は対象物Aの方位角度θと一定の相関関係にあ
る。そこで、対象物Aの2次元的相対位置を検出するに
際しては、上記相関関係をあらかじめ求めて設定してお
き、その相関関係と、各電磁波ビームBX,BY に対応
する反射波の受波レベルとを基に対象物Aの方位を検出
する。また、前記FM−CWレーダ方式の原理に従っ
て、各電磁波ビームBX ,BY に対応して生成されるビ
ート信号の周波数から対象物Aの相対距離を求め、その
求めた相対距離と方位とから対象物Aの2次元的相対位
置を検出する。以下、このように対象物の相対位置を検
出する手法を2ビーム法と称する。
When detecting not only the relative distance of the object but also the two-dimensional relative position including the azimuth, for example, as shown in FIG. B X, B Y and to transmit at different times (e.g., JP-a filed by the present applicant 4-259874
JP-A-5-87914). At this time, the ratio between the reception levels of the reflected waves of the electromagnetic wave beams BX and BY from the object A, or the ratio between the sum and the difference of the reception levels is constant with the azimuth angle θ of the object A. There is a correlation. Therefore, when detecting the two-dimensional relative position of the object A, the above-described correlation is determined and set in advance, and the correlation and the reception of the reflected waves corresponding to the electromagnetic wave beams B X and BY are detected. The azimuth of the target A is detected based on the level. Further, according to the principle of the FM-CW radar system, the relative distance of the object A is determined from the frequency of the beat signal generated corresponding to each of the electromagnetic wave beams BX and BY. The two-dimensional relative position of the object A is detected. Hereinafter, such a method of detecting the relative position of the object is referred to as a two-beam method.

【0008】また、対象物の2次元的相対位置を検出す
る手法としては、次のような手法も知られている。
The following method is also known as a method for detecting a two-dimensional relative position of an object.

【0009】すなわち、図8(b)を参照して、水平方
向に間隔を存して配置された一対のアンテナa1 ,a2
のそれぞれから共通の領域に向かって電磁波ビーム
P ,B Q を送波し、上記領域に存在する対象物Aから
の反射波を各アンテナa1 ,a2により受波する。そし
て、例えば前記FM−CWレーダ方式の原理に従って、
各電磁波ビームBP ,BQ 毎にビート信号を生成し、各
々のビート信号の周波数により対象物Aの各アンテナa
1 ,a2 からの相対距離D1 ,D2 を求め、さらに、周
知の三角測量の原理に従って、アンテナa1 ,a2 をそ
れぞれ中心として相対距離D1 ,D2 を半径とする一組
の円弧c1 ,c2 の交点Pを対象物Aの存在位置として
求め、これにより対象物Aの2次元的相対位置を検出す
る。以下、このように対象物の相対位置を検出する手法
を三角測量法と称する。
That is, referring to FIG.
A pair of antennas a spaced apart in the direction1, ATwo
Electromagnetic beam from each of the
BP, B QFrom the object A existing in the above area.
The reflected wave of each antenna a1, ATwoTo receive. Soshi
For example, according to the principle of the FM-CW radar system,
Each electromagnetic wave beam BP, BQGenerate a beat signal for each
Each antenna a of the object A depends on the frequency of each beat signal.
1, ATwoRelative distance D from1, DTwoAnd furthermore,
According to the principle of triangulation of knowledge, antenna a1, ATwoTo
Relative distance D as the center of each1, DTwoA pair with a radius of
Arc c1, CTwoThe intersection point P of the object A
And a two-dimensional relative position of the object A is detected.
You. Hereinafter, a method for detecting the relative position of an object in this manner
Is referred to as triangulation.

【0010】ところで、前記FM−CWレーダ方式によ
り検出される対象物の相対距離には、前記ビート信号の
周波数の検出精度や、対象物の移動に伴う受波信号のド
ップラシフト(周波数偏移)に起因して、誤差(図8
(a),(b)参照)を生じる。また、前記2ビーム法
にあっては、対象物の方位を得るための受波信号のレベ
ルは一般に変動を生じやすく、前述したように検出され
る対象物の方位角度θには比較的大きな誤差を生じやす
い(図8(a)参照)。
The relative distance of the object detected by the FM-CW radar method includes the detection accuracy of the frequency of the beat signal and the Doppler shift (frequency shift) of the received signal accompanying the movement of the object. Error (FIG. 8)
(A) and (b)). In the two-beam method, the level of the received signal for obtaining the azimuth of the object generally tends to fluctuate, and the azimuth angle θ of the detected object is relatively large as described above. (See FIG. 8A).

【0011】このため、前記2ビーム法にあっては、前
述したように対象物Aの相対位置を検出しても、実際に
は、図8(a)の斜線示の領域に対象物Aが存在すると
いうことしか判らず、そのような対象物Aの存在領域
は、特に対象物Aの方位角度θの検出誤差が比較的大き
い場合には方位角度方向で広がり、従って、対象物Aの
相対位置の検出誤差も大きくなる。
For this reason, in the two-beam method, even if the relative position of the object A is detected as described above, the object A is actually located in the hatched area in FIG. It is only known that the object A exists, and such an existing area of the object A spreads in the azimuth angle direction particularly when the detection error of the azimuth angle θ of the object A is relatively large. The position detection error also increases.

【0012】また、前記三角測量法にあっては、前述し
たように対象物Aの相対位置を検出しても、実際には、
前記各電磁波ビームBP ,BQ に対応して検出される対
象物Aの相対距離D1 ,D2 の検出誤差に起因して、図
8(b)の斜線示の領域に対象物Aが存在するというこ
としか判らず、そのような対象物Aの存在領域は、特
に、前記アンテナa1 ,a2 の間隔が対象物Aの相対距
離D1 ,D2 に比して小さい場合には、アンテナa1
2 の間隔方向で広がり、従って、対象物Aの相対位置
の検出誤差も大きくなる。そして、このような不都合
は、特に自動車用のレーダ装置にあっては、アンテナa
1 ,a2 の取り付け位置が制限されて、それらの間隔を
充分に大きくすることができないために生じやすい。
In the triangulation method, even if the relative position of the object A is detected as described above,
Due to the detection errors of the relative distances D 1 and D 2 of the object A detected corresponding to the electromagnetic wave beams B P and B Q , the object A is located in the hatched area in FIG. It is only known that the object A exists, and such an area where the object A exists is particularly large when the distance between the antennas a 1 and a 2 is smaller than the relative distances D 1 and D 2 of the object A. , Antenna a 1 ,
spread at intervals direction of a 2, therefore, the detection error of the relative position of the object A is also increased. Such inconvenience is particularly caused by the antenna a in the case of a radar device for an automobile.
1, the mounting position of a 2 is limited, tends to occur can not be sufficiently increased their spacing.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、検出誤差を考慮した対象物の存在範囲を小さなも
のに特定して検出することができ、対象物の2次元的相
対位置を精度よく検出することができるレーダ装置を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of this background, the present invention can specify and detect a small range of an object in consideration of a detection error, and can accurately detect a two-dimensional relative position of the object. It is an object of the present invention to provide a radar device that can detect well.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成するために、水平方向に間隔を存して配置された一対
のアンテナからそれぞれ共通の所定領域に向かって互い
に隣接する複数の電磁波ビームを送波すると共に、各電
磁波ビームの送波方向に存在する対象物からの反射波を
各アンテナにより受波する送受波手段と、該送受波手段
により各電磁波ビームに対応して得られた受波信号と送
波信号との時間差に基づき前記対象物の相対距離を検出
する距離検出手段と、前記複数の電磁波ビームのうちの
同一のアンテナから送波された互いに隣接する一組の電
磁波ビームのそれぞれに対応する前記反射波の受波レベ
ルを基に前記対象物の方位を検出する方位検出手段と、
前記複数の電磁波ビームのうちの少なくとも一つの電磁
波ビームに対応して前記距離検出手段より検出された相
対距離と前記方位検出手段により検出された方位とから
前記対象物の存在範囲を求める第1の存在範囲検出手段
と、前記複数の電磁波ビームのうちの互いに異なるアン
テナから送波された一組の電磁波ビームのそれぞれに対
応して前記距離検出手段により検出された一組の相対距
離から三角測量法により前記対象物の存在位置を検出す
る位置検出手段と、該位置検出手段により検出された前
記対象物の存在位置から前記対象物の存在範囲を求める
第2の存在範囲検出手段と、前記第1及び第2の存在範
囲検出手段によりそれぞれ求められた存在範囲の重複範
囲を前記対象物の存在範囲として特定する存在範囲特定
手段とを備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of electromagnetic wave beams adjacent to each other from a pair of horizontally spaced antennas toward a common predetermined area. Transmitting and receiving means for receiving by each antenna a reflected wave from an object present in the transmitting direction of each electromagnetic wave beam, and a receiving means obtained by the transmitting and receiving means corresponding to each electromagnetic wave beam. Distance detecting means for detecting the relative distance of the object based on the time difference between the wave signal and the transmitted signal, and a pair of adjacent electromagnetic wave beams transmitted from the same antenna among the plurality of electromagnetic wave beams. Azimuth detecting means for detecting the azimuth of the object based on the reception level of the reflected wave corresponding thereto,
A first step of obtaining an existence range of the object from a relative distance detected by the distance detecting means and an azimuth detected by the azimuth detecting means in correspondence with at least one electromagnetic wave beam of the plurality of electromagnetic wave beams; An existence range detecting means and a triangulation method from a set of relative distances detected by the distance detecting means corresponding to each of a set of electromagnetic wave beams transmitted from different antennas among the plurality of electromagnetic wave beams. Position detecting means for detecting the position of the target object, second position range detecting means for obtaining the target range of the target object from the position of the target object detected by the position detecting means, And existence range specifying means for specifying an overlapping range of the existence range obtained by the second existence range detection means as the existence range of the object. The features.

【0015】さらに、前記存在範囲特定手段により特定
された前記対象物の存在範囲の中心位置を該対象物の存
在位置として特定する存在位置特定手段を備えたことを
特徴とする。
Further, there is provided an existence position specifying means for specifying a center position of the existence range of the object specified by the existence range specifying means as an existing position of the object.

【0016】また、前記各電磁波ビームに対応して前記
送受波手段により得られた受波信号と送波信号とを混合
することにより前記対象物の相対距離に対応する周波数
を有するビート信号を各電磁波ビーム毎に生成するビー
ト信号生成手段を備え、前記距離検出手段は該ビート信
号生成手段により生成されたビート信号の周波数を基に
前記対象物の相対距離を検出することを特徴とする。
Also, by mixing the received signal and the transmitted signal obtained by the transmitting and receiving means corresponding to each of the electromagnetic wave beams, a beat signal having a frequency corresponding to the relative distance of the object can be obtained. A beat signal generating means for generating each electromagnetic wave beam is provided, and the distance detecting means detects a relative distance of the object based on a frequency of a beat signal generated by the beat signal generating means.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、前記複数の電磁波ビームのう
ちの少なくとも一つの電磁波ビームに対応して前記距離
検出手段により検出された前記対象物の相対距離と、前
記複数の電磁波ビームのうちの同一のアンテナから送波
された互いに隣接する一組の電磁波ビームのそれぞれに
対応する前記反射波の受波レベルを基に前記方位検出手
段により検出された前記対象物の方位とから、それらの
相対距離及び方位の検出誤差等を考慮した対象物の存在
範囲が前記第1の存在範囲検出手段により検出され、ま
た、前記複数の電磁波ビームのうちの互いに異なるアン
テナから送波された一組の電磁波ビームのそれぞれに対
応して前記距離検出手段により検出された対象物の一組
の相対距離から、前記第2の存在範囲検出手段により三
角測量法を用いて対象物の存在範囲が検出される。すな
わち、互いに異なる手法により、各別に対象物の存在範
囲が一組検出される。そして、これらの第1及び第2の
存在範囲検出手段により検出された存在範囲の重複範囲
を前記対象物の存在範囲として特定することにより、最
終的に得られる対象物の存在範囲が狭められる。
According to the present invention, the relative distance of the object detected by the distance detecting means corresponding to at least one of the plurality of electromagnetic wave beams, and the relative distance of the plurality of electromagnetic wave beams From the azimuth of the object detected by the azimuth detecting means based on the reception level of the reflected wave corresponding to each of a pair of adjacent electromagnetic wave beams transmitted from the same antenna, their relative An existence range of an object in consideration of a detection error of a distance and an orientation is detected by the first existence range detection means, and a set of electromagnetic waves transmitted from different ones of the plurality of electromagnetic wave beams is used. From a set of relative distances of the object detected by the distance detecting means corresponding to each of the beams, the second existence range detecting means uses a triangulation method. Existence range of elephants object is detected. That is, a set of target object existence ranges is detected separately by different methods. Then, by specifying the overlapping range of the existence range detected by the first and second existence range detecting means as the existence range of the object, the existence range of the finally obtained object is narrowed.

【0018】そして、例えば上記のように狭められた対
象物の存在範囲の中心を対象物の存在位置として特定す
ることで、該対象物の存在位置の検出精度を高めること
が可能となる。
Then, for example, by specifying the center of the existence range of the object narrowed as described above as the existence position of the object, it is possible to improve the detection accuracy of the existence position of the object.

【0019】前記距離検出手段による対象物の相対距離
の検出に際しては、FM−CWレーダ方式やパルスレー
ダ方式等を使用することが可能であり、例えばFM−C
Wレーダ方式を用いる場合には、前記ビート信号生成手
段により、各電磁波ビームに対応する受波信号及び送波
信号を混合して対象物の相対距離に対応する周波数を有
するビート信号を生成する。そして、該ビート信号の周
波数ににより対象物の相対距離が検出される。
In detecting the relative distance of the object by the distance detecting means, an FM-CW radar system, a pulse radar system, or the like can be used.
When the W radar system is used, the received signal and the transmitted signal corresponding to each electromagnetic wave beam are mixed by the beat signal generating means to generate a beat signal having a frequency corresponding to the relative distance of the object. Then, the relative distance of the target object is detected based on the frequency of the beat signal.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の一例を図1乃至図7を参照して説明
する。図1は本実施例のレーダ装置の全体的システム構
成図、図2は図1の要部のシステム構成図、図3は図1
のレーダ装置の作動を説明するための説明図、図4は図
1のレーダ装置の作動を説明するためのフローチャー
ト、図5乃至図7は図1のレーダ装置の作動を説明する
ための説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall system configuration diagram of the radar apparatus of the present embodiment, FIG. 2 is a system configuration diagram of a main part of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the radar device of FIG. 1, and FIGS. 5 to 7 are explanatory diagrams for explaining the operation of the radar device of FIG. It is.

【0021】図1を参照して、本実施例のレーダ装置は
例えば自動車に搭載されたFM−CWレーダ装置であ
り、1,2はそれぞれ車両3の前方に向かって電磁波の
送受波を行うべく車両3の前部に車幅方向に間隔を存し
て取り付けられたアンテナ、4はアンテナ1,2に付与
する電磁波の送波信号を生成すると共に、その送波信号
とアンテナ1,2により受波された電磁波の受波信号と
から車両3の前方に存在する対象物Aの自己車両3に対
する相対距離に対応した周波数を有するビート信号を生
成・出力する送受波装置(送受波手段)、5は送受波装
置4から出力されるビート信号データを処理して対象物
Aの自己車両3に対する2次元的相対位置等を検出する
信号処理装置、6は信号処理装置5により検出された対
象物Aの相対位置等を表示する平面画像表示装置であ
る。
Referring to FIG. 1, the radar device of the present embodiment is, for example, an FM-CW radar device mounted on an automobile, and 1 and 2 transmit and receive electromagnetic waves toward the front of vehicle 3 respectively. An antenna 4 attached to the front of the vehicle 3 with an interval in the vehicle width direction generates a transmission signal of an electromagnetic wave to be applied to the antennas 1 and 2, and receives the transmission signal and the antenna 1 and 2 to receive the transmission signal. A transmission / reception device (transmission / reception means) for generating and outputting a beat signal having a frequency corresponding to a relative distance of the object A existing in front of the vehicle 3 to the vehicle 3 from the received signal of the waved electromagnetic wave; Is a signal processing device that processes beat signal data output from the wave transmitting / receiving device 4 to detect a two-dimensional relative position of the object A with respect to the own vehicle 3 and the like, and 6 denotes an object A detected by the signal processing device 5. Relative position, etc. A planar image display device for displaying.

【0022】各アンテナ1,2は、図1に示すように、
それぞれ複数(本実施例では4個)の電磁波ビームBa
i,Bbi,Bci,Bdi(iはアンテナの符号番号)を互
いに隣接した異なる方向に送波可能なものである。そし
て、アンテナ1,2は、そのそれぞれの電磁波ビームB
ai,Bbi,Bci,Bdiが車両3の前方の共通の領域を指
向するように配置されている。
Each of the antennas 1 and 2, as shown in FIG.
A plurality (four in this embodiment) of electromagnetic wave beams Ba
i, Bbi, Bci, and Bdi (i is the code number of the antenna) can be transmitted in different directions adjacent to each other. Then, the antennas 1 and 2 have their respective electromagnetic wave beams B
ai, Bbi, Bci, and Bdi are arranged so as to point to a common area in front of the vehicle 3.

【0023】送受波装置4は、図2に示すように、電磁
波の送波信号を生成する発振器7と、発振器7が生成す
る送波信号の周波数を時間的に変調・制御する変調制御
回路8と、発振器7からアイソレータ9、方向性結合器
10及びサーキュレータ11を介して出力される送波信
号を各アンテナ1,2に選択的に切り換えて付与すると
共に、該送波信号に応じて各アンテナ1,2が送波する
電磁波ビームBai,Bbi,Bci,Bdiを選択的に切り換
えるビーム切換装置12と、電磁波ビームBai,Bbi,
Bci,Bdiの送波時に方向性結合器10を介して分配・
入力される送波信号の一部と各アンテナ1,2からサー
キュレータ11を介して入力される対象物Aからの反射
波の受波信号とをミキシングして両信号の時間的周波数
差に相当する周波数を有するビート信号を生成するミキ
サー13(ビート信号生成手段)と、ミキサー13によ
り生成されたビート信号を増幅するアンプ14と、アン
プ14により増幅されたビート信号をA/D変換して信
号処理装置5に出力するA/D変換器15とにより構成
されている。この場合、ビーム切換装置12は、信号処
理装置5に設けられたタイミング指示部16(図1参
照)から指示されたタイミングに従って電磁波を送受波
するアンテナ1,2の切換えと、各アンテナ1,2にお
ける電磁波ビームBai,Bbi,Bci,Bdiの切換えとを
行うようにしている。
As shown in FIG. 2, the transmission / reception device 4 includes an oscillator 7 for generating an electromagnetic wave transmission signal, and a modulation control circuit 8 for temporally modulating and controlling the frequency of the transmission signal generated by the oscillator 7. A transmission signal output from the oscillator 7 via the isolator 9, the directional coupler 10, and the circulator 11 is selectively switched to each of the antennas 1 and 2, and each of the antennas 1 and 2 is provided in accordance with the transmission signal. A beam switching device 12 for selectively switching the electromagnetic wave beams Bai, Bbi, Bci, and Bdi transmitted by the electromagnetic wave beams Bai, Bbi, and Bdi.
Bci and Bdi are transmitted and distributed via the directional coupler 10 at the time of transmission.
A part of the input transmission signal and a reception signal of a reflected wave from the object A input from each of the antennas 1 and 2 via the circulator 11 are mixed to correspond to a temporal frequency difference between the two signals. A mixer 13 (beat signal generating means) for generating a beat signal having a frequency, an amplifier 14 for amplifying the beat signal generated by the mixer 13, and an A / D conversion of the beat signal amplified by the amplifier 14 for signal processing And an A / D converter 15 for outputting to the device 5. In this case, the beam switching device 12 switches between the antennas 1 and 2 that transmit and receive electromagnetic waves according to the timing instructed by the timing instructing unit 16 (see FIG. The switching of the electromagnetic wave beams Bai, Bbi, Bci, and Bdi is performed.

【0024】尚、信号処理装置5は、マイクロコンピュ
ータ等を含む電子回路により構成されたものであり、そ
の機能的構成として、距離検出手段17、方位検出手段
18、第1の存在範囲検出手段19、位置検出手段2
0、第2の存在範囲検出手段21、存在範囲特定手段2
2及び存在位置特定手段23を備えている。これらの手
段17〜23の詳細は後述する。
The signal processing device 5 is constituted by an electronic circuit including a microcomputer and the like, and has a functional configuration as a distance detecting means 17, an azimuth detecting means 18, a first existence range detecting means 19. , Position detecting means 2
0, second existence range detecting means 21, existence range specifying means 2
2 and an existence position specifying means 23. Details of these means 17 to 23 will be described later.

【0025】次に、本実施例のレーダ装置の作動をその
各部の詳細な説明と併せて説明する。
Next, the operation of the radar apparatus according to the present embodiment will be described together with the detailed description of each part thereof.

【0026】図1乃至図3を参照して、本実施例のレー
ダ装置において、送受波装置4の発振器7により生成さ
れる送波信号は、その周波数が変調制御回路8により、
前記図3に実線で示したように三角波状に変調され、そ
の変調制御が信号処理装置5のタイミング指示部16か
ら指示されたタイミングでもって周期的に繰り返され
る。そして、このように周波数変調された送波信号が、
アイソレータ9、方向性結合器10、サーキュレータ1
1及びビーム切換装置12を介して各アンテナ1,2に
付与される。このとき、ビーム切換装置12は、タイミ
ング指示部16の指示により、送波信号の変調に同期し
たタイミングでもって、まず、アンテナ1に送波信号を
付与すると共に該アンテナ1から電磁波ビームBa1,B
b1,Bc1,Bd1を順次送波せしめるように該アンテナ1
を制御し、続いて、アンテナ2に送波信号を付与すると
共に該アンテナ2から電磁波ビームBa2,Bb2,Bc2,
Bd2を順次送波せしめるように該アンテナ2を制御し、
以後、このような切換・制御を繰り返す。これにより、
アンテナ1,2から送波信号と同一周波数で三角波状に
周波数変調された電磁波ビームBa1,Bb1,Bc1,Bd
1,Ba2,Bb2,Bc2,Bd2が順次、送波信号の変調に
同期したタイミングでもって車両3の前方に送波され
る。この時、アンテナ1の電磁波ビームBa1〜Bd1から
なるビーム群と、アンテナ2の電磁波ビームBa2〜Bd2
からなるビーム群とは車両3前方の共通の領域を指向す
る。
Referring to FIGS. 1 to 3, in the radar device of the present embodiment, the frequency of the transmission signal generated by the oscillator 7 of the transmission / reception device 4 is controlled by the modulation control circuit 8.
As shown by the solid line in FIG. 3, the signal is modulated into a triangular waveform, and the modulation control is repeated periodically at the timing specified by the timing specifying unit 16 of the signal processing device 5. And the transmission signal thus frequency-modulated is
Isolator 9, directional coupler 10, circulator 1
1 and each of the antennas 1 and 2 via the beam switching device 12. At this time, the beam switching device 12 first gives a transmission signal to the antenna 1 at the timing synchronized with the modulation of the transmission signal and issues an electromagnetic beam Ba1, B
b1, Bc1, and Bd1 are sequentially transmitted to the antenna 1.
Then, a transmission signal is applied to the antenna 2 and the electromagnetic wave beams Ba2, Bb2, Bc2,
The antenna 2 is controlled so as to sequentially transmit Bd2,
Thereafter, such switching and control are repeated. This allows
Electromagnetic wave beams Ba1, Bb1, Bc1, Bd frequency-modulated in the form of a triangular wave at the same frequency as the transmission signal from antennas 1 and 2.
1, Ba2, Bb2, Bc2, and Bd2 are sequentially transmitted to the front of the vehicle 3 at timing synchronized with the modulation of the transmission signal. At this time, a beam group consisting of the electromagnetic wave beams Ba1 to Bd1 of the antenna 1 and the electromagnetic wave beams Ba2 to Bd2 of the antenna 2
Are directed to a common area in front of the vehicle 3.

【0027】このような各電磁波ビームBai〜Bdi(以
下、これらのビームを区別する必要がないときは単に電
磁波ビームBと称する)の送波時において、各電磁波ビ
ームBの送波方向に対象物Aが存在すると、該電磁波ビ
ームBは対象物Aにより反射され、その反射波が該電磁
波ビームBを送波したアンテナ1または2により受波さ
れる。そして、この反射波の受波信号(図3参照)は、
送受波装置4のビーム切換装置12及びサーキュレータ
11を介してミキサー13に入力される。この時、ミキ
サー13には、発振器7から出力された送波信号の一部
が方向性結合器10を介して分配・入力されており、該
ミキサー13はこれらの送波信号及び受波信号をミキシ
ングする。これにより、各電磁波ビームBの送波毎に、
前述したように、対象物Aの相対距離に対応する周波数
を有するビート信号がミキサー13により生成される。
そして、ミキサー13により各電磁波ビームBに対応し
て順次生成されるビート信号は、アンプ14により必要
な振幅レベルのビート信号に増幅された後に、A/D変
換器15により所定のサンプリングタイム毎にA/D変
換され、そのデジタル化されたビート信号データが信号
処理装置5に出力される。
When transmitting such electromagnetic wave beams Bai to Bdi (hereinafter, simply referred to as an electromagnetic wave beam B when there is no need to distinguish these beams), the object is moved in the transmission direction of each electromagnetic wave beam B. When A exists, the electromagnetic wave beam B is reflected by the object A, and the reflected wave is received by the antenna 1 or 2 that transmitted the electromagnetic wave beam B. The received signal of the reflected wave (see FIG. 3)
The signal is input to the mixer 13 via the beam switching device 12 and the circulator 11 of the wave transmitting / receiving device 4. At this time, a part of the transmission signal output from the oscillator 7 is distributed and input to the mixer 13 via the directional coupler 10, and the mixer 13 converts these transmission signal and reception signal. Mixing. Thereby, every transmission of each electromagnetic wave beam B,
As described above, the beat signal having a frequency corresponding to the relative distance of the object A is generated by the mixer 13.
The beat signal sequentially generated by the mixer 13 in correspondence with each electromagnetic wave beam B is amplified by the amplifier 14 into a beat signal of a required amplitude level, and then, by the A / D converter 15, every predetermined sampling time. A / D converted and digitized beat signal data are output to the signal processing device 5.

【0028】このように各電磁波ビームBに対応して順
次生成されるビート信号データは、信号処理装置5によ
り次のように処理される。
The beat signal data sequentially generated corresponding to each electromagnetic wave beam B is processed by the signal processing device 5 as follows.

【0029】すなわち、図4を参照して、各電磁波ビー
ムBの送波毎に送受波装置4のA/D変換器15から出
力されるビート信号データは、まず信号処理装置5の距
離検出手段17に取り込まれ(図4のSTEP1)、該
距離検出手段17は、取り込んだビート信号データを周
波数分析の演算処理手法であるFFT(高速フーリエ変
換手法)を用いて周波数分析し、該ビート信号のスペク
トル分布を求める(図4のSTEP2)。
That is, referring to FIG. 4, the beat signal data output from the A / D converter 15 of the transmission / reception device 4 for each transmission of the electromagnetic wave beam B is first supplied to the distance detection means of the signal processing device 5. 4 (STEP 1 in FIG. 4), the distance detecting means 17 analyzes the frequency of the received beat signal data using an FFT (Fast Fourier Transform method) which is an arithmetic processing method of frequency analysis, and The spectrum distribution is obtained (STEP 2 in FIG. 4).

【0030】このとき、例えば図1に示すように、アン
テナ1から送波される電磁波ビームBb1,Bc1の送波方
向に対象物Aが存在すると、これらの電磁波ビームBb
1,Bc1に対応して、それぞれ図5(a),(b)に概
念的に示すようなビート信号のスペクトル分布が得られ
る。すなわち、該スペクトル分布は、基本的には、対象
物Aのアンテナ1からの相対距離D1 (図7参照)に対
応する周波数fP においてスペクトルレベルが極大値
(ピーク)となるような分布となる。尚、該スペクトル
分布において、周波数fP (以下、ピーク周波数fP
いう)におけるスペクトルレベルは、対象物Aで反射さ
れてアンテナ1により直接的に受波された反射波の受波
レベルに相当するものである。また、図1のように対象
物Aが電磁波ビームBa2の送波方向に存在する場合、ア
ンテナ2から送波された電磁波ビームBa2についても、
上記と同様のスペクトル分布が得られ、該スペクトル分
布は対象物Aのアンテナ2からの相対距離D2 (図7参
照)に対応する周波数においてスペクトルレベルが極大
値となるような分布となる。
At this time, as shown in FIG. 1, for example, if the object A exists in the transmission direction of the electromagnetic wave beams Bb1 and Bc1 transmitted from the antenna 1, these electromagnetic wave beams Bb
The spectral distribution of the beat signal as conceptually shown in FIGS. 5A and 5B is obtained corresponding to 1 and Bc1, respectively. That is, the spectrum distribution is basically such a distribution that the spectrum level has a maximum value (peak) at a frequency f P corresponding to the relative distance D 1 of the object A from the antenna 1 (see FIG. 7). Become. In the spectrum distribution, a spectrum level at a frequency f P (hereinafter, referred to as a peak frequency f P ) corresponds to a reception level of a reflected wave reflected by the object A and directly received by the antenna 1. Things. In addition, when the object A exists in the transmission direction of the electromagnetic wave beam Ba2 as shown in FIG. 1, the electromagnetic wave beam Ba2 transmitted from the antenna 2 also
A spectrum distribution similar to the above is obtained, and the spectrum distribution is such that the spectrum level has a maximum value at a frequency corresponding to the relative distance D 2 of the target A from the antenna 2 (see FIG. 7).

【0031】次いで、距離検出手段17は、上記のよう
に各アンテナ1,2の各電磁波ビームBに対応して得ら
れたビート信号のスペクトル分布のそれぞれについて、
スペクトルレベルが、あらかじめノイズ成分等を排除す
るために設定された閾値(図5参照)以上で、且つ極大
値となるピーク周波数fP を対象物Aの各アンテナ1,
2からの相対距離に対応する周波数として検出する(図
4のSTEP3)。そして、アンテナ1,2にそれぞれ
について、検出されたピーク周波数fP から前記式
(1)に従って、対象物Aの各アンテナ1,2からの相
対距離D1 ,D2 を求める(図4のSTEP4)。
Next, the distance detecting means 17 calculates, for each of the spectral distributions of the beat signals obtained corresponding to the electromagnetic wave beams B of the antennas 1 and 2 as described above,
The peak frequency f P at which the spectrum level is equal to or higher than a threshold value (see FIG. 5) set in advance to eliminate noise components and the like and has a maximum value is determined by the antennas 1 and 2 of the object A.
The frequency is detected as a frequency corresponding to the relative distance from 2 (STEP 3 in FIG. 4). Then, relative distances D 1 and D 2 of the object A from each of the antennas 1 and 2 are obtained from the detected peak frequency f P in accordance with the equation (1) for each of the antennas 1 and 2 (STEP 4 in FIG. 4). ).

【0032】このとき、図1のように対象物Aが存在す
る場合、アンテナ1については、二つの電磁波ビームB
b1,Bc1に対応するスペクトル分布からピーク周波数f
P が得られ、これらのピーク周波数fP は電磁波ビーム
Bb1,Bc1の送波方向が異なることに起因して若干相違
する周波数となることがあるが、アンテナ1からの相対
距離D1 を求める際には、例えばスペクトルレベルの大
きい方のピーク周波数fP を用い、あるいはそれらのピ
ーク周波数fP の平均値を用いて相対距離D1を求め
る。このことは、アンテナ1の三つ以上の電磁波ビーム
Bについてピーク周波数が得られた場合も同様であり、
また、アンテナ2についても同様である。
At this time, when the object A exists as shown in FIG. 1, the two electromagnetic wave beams B
From the spectral distributions corresponding to b1 and Bc1, the peak frequency f
P is obtained, these peak frequency f P may be a frequency slightly different due to the transmitting direction of the electromagnetic wave beam Bb1, Bc1 different, when determining the relative distance D 1 of the from the antenna 1 For example, the relative distance D 1 is obtained by using the peak frequency f P having the larger spectrum level or by using the average value of the peak frequencies f P. This is the same when peak frequencies are obtained for three or more electromagnetic wave beams B of the antenna 1,
The same applies to the antenna 2.

【0033】尚、このようにアンテナ1,2について得
られた相対距離D1 ,D2 は、信号処理装置5の第1の
存在範囲検出手段19及び位置検出手段20に出力され
る。
The relative distances D 1 and D 2 obtained for the antennas 1 and 2 are output to the first existence range detecting means 19 and the position detecting means 20 of the signal processing device 5.

【0034】また、距離検出手段17は、アンテナ1,
2のいずれか一方について、互いに隣接した一組の電磁
波ビームBに対応してそれぞれ得られるピーク周波数f
P のスペクトルレベル(反射波の受波レベル)を各電磁
波ビームBに対応するスペクトル分布から検出し、それ
らのスペクトルレベルを前記方位検出手段18に出力す
る。この場合、アンテナ1,2のそれぞれについて、ピ
ーク周波数の得られる互いに隣接した電磁波ビームBの
組がある場合には、例えばアンテナ1,2のうちのあら
かじめ定められた一方のアンテナについて得られたピー
ク周波数のスペクトルレベルの組を方位検出手段18に
出力する。また、アンテナ1,2の一方について、互い
に隣接する三つ以上の電磁波ビームBに対応してピーク
周波数が得られた場合には、例えばそれらのピーク周波
数のスペクトルレベルのうちの、レベルの大きい一組の
スペクトルレベルを方位検出手段18に出力する。図1
の場合には、電磁波ビームBb1,Bc1に対応するピーク
周波数fP のスペクトルレベルSP1,SP2(図5参照)
が方位検出手段18に出力される。
The distance detecting means 17 includes the antenna 1,
2, the peak frequency f obtained corresponding to each of a pair of electromagnetic wave beams B adjacent to each other.
The spectrum level of P (the reception level of the reflected wave) is detected from the spectrum distribution corresponding to each electromagnetic wave beam B, and the spectrum level is output to the azimuth detecting means 18. In this case, for each of the antennas 1 and 2, if there is a pair of electromagnetic wave beams B adjacent to each other at which a peak frequency is obtained, for example, the peak obtained for one of the predetermined antennas of the antennas 1 and 2 is obtained. The set of frequency spectrum levels is output to the azimuth detecting means 18. When a peak frequency is obtained for one of the antennas 1 and 2 corresponding to three or more electromagnetic wave beams B adjacent to each other, for example, one of the spectral levels of those peak frequencies having a higher level is used. The set of spectrum levels is output to the azimuth detecting means 18. FIG.
In the case of the spectral level of the electromagnetic wave beam Bb1, peak frequency f P corresponding to Bc1 S P1, S P2 (see FIG. 5)
Is output to the azimuth detecting means 18.

【0035】次いで、方位検出手段18は、上記のよう
に距離検出手段17から与えられた一組のピーク周波数
P のスペクトルレベルSP1,SP2を用いて、前記2ビ
ーム法により対象物Aの方位を検出し、これを前記第1
の存在範囲検出手段19に出力する(図4のSTEP
5)。
Next, the azimuth detecting means 18 uses the set of peak levels f P and the spectrum levels S P1 and S P2 provided from the distance detecting means 17 as described above, and performs the object A by the two-beam method. Direction is detected, and this is
Is output to the existence range detecting means 19 (STEP in FIG. 4).
5).

【0036】本実施例においては、図6に示すように、
スペクトルレベルSP1,SP2の和と差との比(SP1−S
P2)/(SP1+SP2)と、方位角度θ(図7参照)との
相関関係がマップ等により方位検出手段18に設定され
ており、該方位検出手段18は、その相関関係と、距離
検出手段17から与えられたスペクトルレベルSP1,S
P2とから対象物Aの方位角度θを検出する。このとき、
図1のように対象物Aが存在する場合には、図7に示す
ように、電磁波ビームBb1,Bc1の両者の中心方向に対
する方位角度θが検出される。
In this embodiment, as shown in FIG.
The ratio of the sum and difference of the spectral levels S P1 and S P2 (S P1 −S
The correlation between P2 ) / ( SP1 + SP2 ) and the azimuth angle θ (see FIG. 7) is set in the azimuth detecting means 18 by a map or the like. Spectral levels S P1 , S given by the detecting means 17
From P2 , the azimuth angle θ of the object A is detected. At this time,
When the target A exists as shown in FIG. 1, the azimuth angle θ of the electromagnetic wave beams Bb1 and Bc1 with respect to the center direction is detected as shown in FIG.

【0037】次いで、上記のように2ビーム法によりア
ンテナ1,2の一方について得られた対象物Aの方位角
度θと、その一方のアンテナ1または2からの対象物A
の相対距離D1 またはD2 とから、それらの方位角度及
び相対距離の検出誤差を考慮した対象物Aの存在範囲が
第1の存在範囲検出手段19により求められる(図4の
STEP6)。この場合、第1の存在範囲検出手段19
には、方位角度及び相対距離の検出誤差範囲があらかじ
め設定されており、該存在範囲検出手段19は、例えば
2ビーム法により得られた対象物Aの方位角度及び相対
距離により定まる2次元平面上の点を中心として、方位
角度及び相対距離の検出誤差範囲を重畳してなる範囲を
2ビーム法による対象物Aの存在範囲として求める。具
体的には、図1のように対象物Aが存在する場合、図7
に示すように、アンテナ1について得られる方位角度θ
とアンテナ1からの相対距離D1 とにより定まる点P1
を中心として、方位角度及び相対距離の検出誤差範囲を
重畳してなる範囲Sを2ビーム法による対象物Aの存在
範囲として求める。
Next, the azimuth angle θ of the object A obtained for one of the antennas 1 and 2 by the two-beam method as described above, and the object A from the one antenna 1 or 2
From the relative distance D 1 or D 2 Prefecture, existence range of their orientation angles and the object A in consideration of the detection error of the relative distance is determined by the first existence range detection means 19 (STEP6 in FIG. 4). In this case, the first existence range detecting means 19
, A detection error range of the azimuth angle and the relative distance is set in advance, and the existence range detection means 19 is, for example, on a two-dimensional plane determined by the azimuth angle and the relative distance of the object A obtained by the two-beam method. A range formed by superimposing the detection error ranges of the azimuth angle and the relative distance around the point is determined as the existence range of the target A by the two-beam method. Specifically, when the object A exists as shown in FIG.
, The azimuth angle θ obtained for the antenna 1
A point determined by the relative distance D 1 of the from the antenna 1 P 1
, A range S in which the detection error ranges of the azimuth angle and the relative distance are superimposed is determined as the existence range of the target A by the two-beam method.

【0038】一方、上記のように2ビーム法による対象
物Aの存在範囲Sが求められるのと並行して、前述した
ように距離検出手段17により得られた各アンテナ1,
2からの対象物Aの相対距離D1 ,D2 を基に、前記位
置検出手段20により、前記三角測量法を用いて対象物
Aの存在位置が求められ(図4のSTEP7)、さら
に、前記第2の存在範囲検出手段21により、三角測量
法による対象物Aの存在範囲が求められる(図4のST
EP8)。
On the other hand, while the existence range S of the object A is obtained by the two-beam method as described above, each of the antennas 1 and 2 obtained by the distance detecting means 17 as described above is used.
Based on the relative distances D 1 and D 2 of the object A from the position 2 , the position of the object A is determined by the position detection means 20 using the triangulation method (STEP 7 in FIG. 4). The existence range of the object A is obtained by the second existence range detection means 21 by triangulation (ST in FIG. 4).
EP8).

【0039】具体的には、図1のように対象物Aが存在
する場合、図7を参照して、位置検出手段20は、アン
テナ1を中心として相対距離D1 を半径とする円弧c1
と、アンテナ2を中心として相対距離D2 を半径とする
円弧c2 の交点P2 を三角測量法による対象物Aの存在
位置として求める。そして、第2の存在範囲検出手段2
1は、位置検出手段20により求められた対象物Aの存
在位置P2 を中心として、相対距離D1 ,D2 のあらか
じめ設定された検出誤差範囲を重畳してなる範囲Wを三
角測量法による対象物Aの存在範囲として求める。
More specifically, when the object A is present as shown in FIG. 1, referring to FIG. 7, the position detecting means 20 determines the circular arc c 1 having the relative distance D 1 as a radius around the antenna 1.
When obtains the intersection P 2 of the arc c 2 that the relative distance D 2 and the radius around the antenna 2 as a location of the object A by triangulation. Then, the second existence range detecting means 2
1. A triangulation method is used to set a range W obtained by superimposing a predetermined detection error range of relative distances D 1 and D 2 around the position P 2 of the object A obtained by the position detection means 20. It is determined as the existence range of the object A.

【0040】次いで、信号処理装置5の存在範囲特定手
段22は、2ビーム法と三角測量法とによりそれぞれ上
記のように検出された対象物Aの存在範囲S,Wの重複
範囲Z(図7参照)を求め、これを対象物Aの実際の存
在範囲として特定する(図4のSTEP9)。図1のよ
うに対象物Aが存在する場合には、図7に示すように三
角形状の範囲Zが対象物Aの実際の存在範囲として特定
される。これにより、対象物Aの存在範囲は2ビーム法
と三角測量法とによりそれぞれ得られた存在範囲S,W
に較べて小さなものとなり、対象物Aの存在範囲が小さ
な範囲に特定されることとなる。
Next, the existence range specifying means 22 of the signal processing device 5 determines the overlapping range Z of the existence ranges S and W of the object A detected as described above by the two-beam method and the triangulation method (FIG. 7). Reference), and this is specified as the actual existence range of the object A (STEP 9 in FIG. 4). When the target A exists as shown in FIG. 1, the triangular range Z is specified as the actual existence range of the target A as shown in FIG. Thereby, the existence range of the object A is obtained by the existence ranges S and W obtained by the two-beam method and the triangulation method, respectively.
, And the existence range of the target object A is specified in a small range.

【0041】次いで、信号処理装置5の存在位置特定手
段22は、上記のように存在範囲特定手段22により求
められた対象物Aの存在範囲Zの中心位置(図7の点P
3 )を求め、それを対象物Aの存在位置として特定する
(図4のSTEP10)。存在範囲Zの中心位置P
3 は、例えば次のように求められる。
Next, the existence position specifying means 22 of the signal processing device 5 determines the center position of the existence range Z of the object A (point P in FIG. 7) obtained by the existence range specifying means 22 as described above.
3 ) is obtained, and the obtained position is specified as the position of the target A (STEP 10 in FIG. 4). Center position P of existence range Z
3 is obtained, for example, as follows.

【0042】すなわち、例えば図7に示すように、アン
テナ2の位置を原点Oとしてアンテナ1,2の間隔方向
にX軸、これと直交する方向にY軸をとり、前記対象物
Aの存在範囲Zの角部の点Q1 ,Q2 ,Q3 のX−Y座
標をそれぞれ(x1 ,y1 )、(x2 ,y2 )、
(x3 ,y3 )とすると、存在範囲Zの中心位置P
3 (対象物Aの存在位置)のX−Y座標(x,y)を、
次式(2),(3)により求める。
That is, as shown in FIG. 7, for example, the position of the antenna 2 is taken as the origin O, the X axis is taken in the direction of the interval between the antennas 1 and 2, and the Y axis is taken in the direction perpendicular thereto. The XY coordinates of the corner points Q 1 , Q 2 , and Q 3 at Z are (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ),
(X 3 , y 3 ), the center position P of the existence range Z
3 The XY coordinates (x, y) of (the location of the object A)
It is determined by the following equations (2) and (3).

【0043】[0043]

【数1】 (Equation 1)

【0044】尚、存在位置特定手段22は、対象物Aの
存在位置P3 を求めると共に、さらに、対象物Aの存在
位置P3 の車幅方向(X軸方向)の誤差範囲Δxと進行
方向(Y軸方向)の誤差範囲Δyとをそれぞれ次式
(4),(5)により求める(図4のSTEP11)。
The existence position specifying means 22 determines the existence position P 3 of the object A, and further calculates the error range Δx of the existence position P 3 of the object A in the vehicle width direction (X-axis direction) and the traveling direction. An error range Δy in the (Y-axis direction) is obtained by the following equations (4) and (5), respectively (STEP 11 in FIG. 4).

【0045】[0045]

【数2】 (Equation 2)

【0046】そして、存在位置特定手段22は、上記の
ように求めた対象物Aの存在位置P 3 と車幅方向(X軸
方向)の誤差範囲Δxと進行方向(Y軸方向)の誤差範
囲Δyとを前記平面画像表示装置6に出力し、それらを
該表示装置6に視覚的に表示させる(図4のSTEP1
2)。
Then, the presence position specifying means 22
Position P of the object A obtained as described above ThreeAnd vehicle width direction (X axis
Direction) error range Δx and the traveling direction (Y axis direction) error range.
Is output to the planar image display device 6 and the
It is visually displayed on the display device 6 (STEP 1 in FIG. 4).
2).

【0047】本実施例のレーダ装置においては、以上説
明した作動が繰り返され、対象物Aの存在位置P3 等が
時々刻々検出される。
[0047] In the radar apparatus of this embodiment is repeated actuation described above, the location P 3, etc. of the object A is detected every moment.

【0048】以上説明したように、本実施例のレーダ装
置においては、2ビーム法及び三角測量法を用いてそれ
ぞれ求められる対象物Aの存在範囲X,Yの重複範囲を
対象物Aの実際の存在範囲Zとして特定することで、そ
の存在範囲Zを小さなものとして、対象物Aの存在範囲
Zを精度良く検出することができ、さらに、その存在範
囲Zの中心位置を対象物Aの存在位置として特定するこ
とで、該対象物Aの2次元的相対位置の検出精度を高め
ることができる。
As described above, in the radar apparatus according to the present embodiment, the overlapping range of the existence ranges X and Y of the object A obtained using the two-beam method and the triangulation method, respectively, is used as the actual range of the object A. By specifying the existence range Z, the existence range Z can be reduced, and the existence range Z of the object A can be detected with high accuracy. Further, the center position of the existence range Z can be detected as the existence position of the object A. By specifying as, the detection accuracy of the two-dimensional relative position of the object A can be improved.

【0049】尚、本実施例においては、FM−CWレー
ダ方式を用いたレーダ装置について説明したが、パルス
レーダ方式等のレーダ方式を用いても、本実施例と同様
に対象物の存在範囲等を検出することができる。
In this embodiment, the radar apparatus using the FM-CW radar system has been described. However, even if a radar system such as a pulse radar system is used, the existence range of the object and the like can be obtained in the same manner as in this embodiment. Can be detected.

【0050】[0050]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、水平方向に間隔を存して配置された一対のア
ンテナからそれぞれ複数の電磁波ビームを送受波して、
一方のアンテナの互いに隣接する一組の電磁波ビームを
用いて2ビーム法により対象物の存在範囲を検出すると
共に、両アンテナの一組の電磁波ビームを用いて三角測
量法により対象物の存在範囲を検出し、それらの検出さ
れた存在範囲の重複範囲を対象物の実際の存在範囲とし
て特定することにより、検出誤差を考慮した対象物の存
在範囲を小さなものに特定して検出することができ、該
存在範囲を精度よく検出することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a plurality of electromagnetic wave beams are respectively transmitted and received from a pair of antennas arranged at intervals in the horizontal direction.
The existence range of the object is detected by a two-beam method using a pair of electromagnetic wave beams adjacent to each other on one antenna, and the existence range of the object is detected by a triangulation method using a pair of electromagnetic wave beams of both antennas. By detecting and identifying the overlapping range of the detected existence ranges as the actual existence range of the object, the existence range of the object in consideration of the detection error can be identified and detected as a small one, The existence range can be accurately detected.

【0051】そして、上記のように特定された対象物の
存在範囲の中心位置を対象物の存在位置として特定する
ことにより、対象物の2次元的相対位置を精度よく検出
することができる。
Then, the two-dimensional relative position of the object can be accurately detected by specifying the center position of the existence range of the object specified as described above as the position of the object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のレーダ装置の一例の全体的システム構
成図。
FIG. 1 is an overall system configuration diagram of an example of a radar apparatus according to the present invention.

【図2】図1のレーダ装置の要部のシステム構成図。FIG. 2 is a system configuration diagram of a main part of the radar device of FIG. 1;

【図3】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図4】図1のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図5】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図6】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図7】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図8】従来のレーダ装置による対象物の検出手法を説
明するための説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a method of detecting an object by a conventional radar device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…送受波装置、13…ミキサー(ビート信号生成手
段)、17…距離検出手段、18…方位検出手段、19
…第1の存在範囲検出手段、20…位置検出手段、21
…第2の存在範囲検出手段、22…存在範囲特定手段、
23…存在位置特定手段。
4 ... Transmission / reception device, 13 ... Mixer (beat signal generation means), 17 ... Distance detection means, 18 ... Direction detection means, 19
... First existence range detecting means, 20 ... Position detecting means, 21
... second existence range detecting means, 22 ... existence range specifying means,
23 ... existence position specifying means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01S 13/34 G01S 13/34 (56)参考文献 特開 平4−348294(JP,A) 特開 平4−270981(JP,A) 特開 平5−256941(JP,A) 特開 平5−297123(JP,A) 実開 平4−118684(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI G01S 13/34 G01S 13/34 (56) References JP-A-4-348294 (JP, A) JP-A-4-270981 (JP , A) JP-A-5-256941 (JP, A) JP-A-5-297123 (JP, A) JP-A-4-118684 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB G01S 7/00-7/42 G01S 13/00-13/95

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水平方向に間隔を存して配置された一対の
アンテナからそれぞれ共通の所定領域に向かって互いに
隣接する複数の電磁波ビームを送波すると共に、各電磁
波ビームの送波方向に存在する対象物からの反射波を各
アンテナにより受波する送受波手段と、該送受波手段に
より各電磁波ビームに対応して得られた受波信号と送波
信号との時間差に基づき前記対象物の相対距離を検出す
る距離検出手段と、前記複数の電磁波ビームのうちの同
一のアンテナから送波された互いに隣接する一組の電磁
波ビームのそれぞれに対応する前記反射波の受波レベル
を基に前記対象物の方位を検出する方位検出手段と、前
記複数の電磁波ビームのうちの少なくとも一つの電磁波
ビームに対応して前記距離検出手段より検出された相対
距離と前記方位検出手段により検出された方位とから前
記対象物の存在範囲を求める第1の存在範囲検出手段
と、前記複数の電磁波ビームのうちの互いに異なるアン
テナから送波された一組の電磁波ビームのそれぞれに対
応して前記距離検出手段により検出された一組の相対距
離から三角測量法により前記対象物の存在位置を検出す
る位置検出手段と、該位置検出手段により検出された前
記対象物の存在位置から前記対象物の存在範囲を求める
第2の存在範囲検出手段と、前記第1及び第2の存在範
囲検出手段によりそれぞれ求められた存在範囲の重複範
囲を前記対象物の存在範囲として特定する存在範囲特定
手段とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
A pair of antennas arranged at intervals in the horizontal direction transmit a plurality of electromagnetic wave beams adjacent to each other toward a common predetermined region, and a plurality of electromagnetic wave beams are present in a direction in which the electromagnetic wave beams are transmitted. Transmitting and receiving means for receiving a reflected wave from an object to be received by each antenna, and the object based on a time difference between a received signal and a transmitted signal obtained corresponding to each electromagnetic wave beam by the transmitting and receiving means. Distance detecting means for detecting a relative distance, and based on the reception level of the reflected wave corresponding to each of a pair of adjacent electromagnetic wave beams transmitted from the same antenna among the plurality of electromagnetic wave beams, Azimuth detecting means for detecting the azimuth of the object; and a relative distance detected by the distance detecting means corresponding to at least one of the plurality of electromagnetic wave beams and the azimuth detection. First existence range detection means for obtaining the existence range of the object from the direction detected by the means, and a plurality of electromagnetic wave beams corresponding to a pair of electromagnetic wave beams transmitted from different antennas among the plurality of electromagnetic wave beams, respectively. Position detecting means for detecting the position of the object by triangulation from a set of relative distances detected by the distance detecting means, and the position of the object detected by the position detecting means, Second existence range detection means for finding the existence range of the target object, and existence range identification for specifying the overlapping range of the existence range obtained by the first and second existence range detection means as the existence range of the target object And a radar device.
【請求項2】前記存在範囲特定手段により特定された前
記対象物の存在範囲の中心位置を該対象物の存在位置と
して特定する存在位置特定手段を備えたことを特徴とす
る請求項1記載のレーダ装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: an existence position specifying unit that specifies a center position of the existence range of the target object specified by the existence range specification unit as the existence position of the target object. Radar equipment.
【請求項3】前記各電磁波ビームに対応して前記送受波
手段により得られた受波信号と送波信号とを混合するこ
とにより前記対象物の相対距離に対応する周波数を有す
るビート信号を各電磁波ビーム毎に生成するビート信号
生成手段を備え、前記距離検出手段は該ビート信号生成
手段により生成されたビート信号の周波数を基に前記対
象物の相対距離を検出することを特徴とする請求項1記
載のレーダ装置。
3. A beat signal having a frequency corresponding to a relative distance of the object is obtained by mixing a reception signal and a transmission signal obtained by the transmission / reception means corresponding to each of the electromagnetic wave beams. The apparatus according to claim 1, further comprising: a beat signal generating unit configured to generate a beat signal for each electromagnetic wave beam, wherein the distance detecting unit detects a relative distance of the object based on a frequency of the beat signal generated by the beat signal generating unit. 2. The radar device according to 1.
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