JP3855829B2 - Radar device, radar signal processing device, program - Google Patents

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JP3855829B2 JP2002109531A JP2002109531A JP3855829B2 JP 3855829 B2 JP3855829 B2 JP 3855829B2 JP 2002109531 A JP2002109531 A JP 2002109531A JP 2002109531 A JP2002109531 A JP 2002109531A JP 3855829 B2 JP3855829 B2 JP 3855829B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス状のレーダ波を送受信してターゲットの検出を行うレーダ装置、及びこれに使用するレーダ用信号処理装置,プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、レーダ波を送受信してターゲットを検出するレーダ装置の一つとして、パルス方式のレーダ装置(以下「パルスレーダ」と称する)が知られている。このパルスレーダでは、例えば「ミリ波技術の基礎と応用」(リアライズ社、(1998)p232〜p233)に記載されているように、パルス状のレーダ波(送信パルス)を送信すると共に、レーダ波を反射したターゲットからの反射波(受信パルス)を受信し、両パルスの時間差、即ちレーダ波(反射波)の往復時間tを計測した結果から、次式(1)を用いてターゲットまでの距離Rを求めている。
【0003】
R=C・(t−t0)/2 (1)
但し、Cは光速でC=3×108 m/s、t0は回路内の信号遅延である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パルスレーダでは、その使用周波数帯の選択枝の一つとして、ISMバンドと呼ばれる24GHz帯のマイクロ波が考えられている。このISMバンドは、様々な機器に利用されているため、パルスレーダを車載レーダ等として、周囲の電波状況をコントロールできない屋外で使用する場合には、これらの機器との干渉を起こし易いという問題があった。
【0005】
また、特に車載レーダでは、同種の車載レーダを搭載した車両が近くに存在することが想定されるため、より干渉を起こし易い状況にあると考えられる。
そして、従来のパルスレーダでは、その検出感度を上回る電波を受信した場合には、それがターゲットからの反射波か、他の機器等からの干渉波かを区別する機能を有していないため、干渉波に基づいて実際には存在しないターゲットの距離を出力する等の誤検出をしてしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するために、パルス状のレーダ波を送受信してターゲットの検出を行うレーダ装置において、干渉波による誤検出を低減させることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明である請求項記載のレーダ装置では、時間測定手段が、送受信手段にパルス状のレーダ波を送信させ、その送受信手段がレーダ波を受信するまでの時間を測定し、干渉判定手段が、その測定された時間が予め設定された最大検出距離以内に存在するターゲットからの反射波を受信するために必要な検出期間を越えている場合に、干渉波を受信中であると判定する。
【0011】
なお、最大検出距離とは、レーダ波を反射したターゲットからの反射波を、検出可能な信号強度で受信できる上限の距離である。つまり、受信したレーダ波がターゲットからの反射波であれば、検出期間を越えて検出されることはなく、これを直ちに干渉波であると判定することができるのである。
【0012】
そして、請求項1記載のレーダ装置では、干渉判定手段により干渉波を受信中であると判定された場合は、例えば、請求項記載のように、報知手段がその旨を報知するように構成すれば、誤検出された存在しないターゲットの検出結果に基づいて、使用者が誤った判断をしてしまうこと等を防止でき、また、請求項記載のように、出力禁止手段が、当該レーダ装置によりターゲットの検出結果の出力を禁止するように構成すれば、ターゲットの検出結果を利用する各種処理や制御が、存在しないターゲットの検出結果によって誤った処理結果を出力したり、誤った制御を実行してしまうことを防止できる。
【0013】
なお、請求項1記載のレーダ装置の場合は、干渉判定手段を、検出期間の経過後に設定した監視期間中にレーダ波の受信がなければ、送信許可手段が、送受信手段によるレーダ波の送信を許可し、その監視期間中にレーダ波の受信があれば、監視期間延長手段が、監視期間を再設定するよう構成してもよい。
【0014】
つまり、反射波が受信されるはずのない監視期間中に、周囲の電波状況を監視し、レーダ波が受信されたのであれば、つまり干渉波が存在しているのであれば、監視期間を再設定することでレーダ波の送信を延期し、その監視期間中にレーダ波が受信されないようになってから、即ち干渉波がなくなったことを確認してからレーダ波を送信するようにされている。
【0015】
従って、本発明によれば、干渉波がなく周囲の電波状況のよい時に、ターゲットの検出を行うことができる。
しかし、例えば同様に構成されたレーダ装置同士の干渉では、監視期間を設けたとしても、ほぼ同時に同様の動作をした場合には、監視期間の経過後に、また、互いに干渉し、これを繰り返して、長期間に渡って装置を利用できなくなる可能性がある。
【0016】
さらに請求項1位記載のレーダ装置は、送信許可手段は、監視期間延長手段にて再設定された監視期間中にレーダ波の受信がなければ、更にランダムな長さに設定される待機期間の経過後にレーダ波の送信を許可するよう構成されている。
この場合、レーダ波の送信前にランダムな長さの待機期間が挿入されるため、干渉し合ったレーダ装置が、監視期間の経過後に同じタイミングでレーダ波を送信してしまい、再び干渉し合ってしまうことを確実に防止できる。
【0017】
ところで、干渉波は、必ずしも監視期間にのみ出現するものではなく、検出期間に出現する場合もある。そこで、請求項記載のように、受信強度検出手段が、送受信手段が受信したレーダ波の受信強度を測定し、距離算出手段が、時間測定手段にて測定された時間をターゲットまでのレーダ波の往復時間として、そのターゲットまでの距離を求め、更に、情報破棄手段が、検出期間中に受信したレーダ波について受信強度測定手段にて測定された受信強度が、このレーダ波について前記距離算出手段が求めた距離での理論的な最大受信強度より大きい場合に、このレーダ波に基づいて求められた情報を破棄するように構成してもよい。
なお、理論上の最大受信強度とは、車両周辺に存在することが想定される最大の反射物(壁など)の反射特性、レーダ波の送信パワー、大気中での伝搬損失、ターゲットまでの距離、複数の反射による信号強度の変動などに基づいて求められる受信強度のことである。つまり、受信したレーダ波がターゲットからの反射波であれば、その受信強度が細田受信強度より大きいことがあり得ず、これを直ちに干渉波であると判定することができるのである。
【0018】
つまり、検出期間中に受信したレーダ波に干渉波が混在していても、個々に干渉波であるか否かの判定がされ、干渉波であれば、これに基づいて求められた情報は除去されるため、反射波に基づいて求められた情報のみを出力することができる。
【0019】
なお、請求項1記載のレーダ装置における干渉判定手段は、請求項記載のように、レーダ用信号処理装置として、レーダ装置を構成する他の手段とは独立したレーダ用信号処理装置として構成してもよい。
【0020】
そして、請求項記載のレーダ用信号処理装置を構成する各手段は、請求項記載のように、コンピュータを、それらの手段として機能させるためのプログラムとして構成してもよい。
この場合、そのプログラムを、例えば、FD、MO、DVD、CD−ROM、ハードディスク、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、その記憶したプログラムを必要に応じてコンピュータシステムにロードして起動することにより用いることができる。この他、ROMやバックアップROMをコンピュータ読み取り可能な記録媒体としてプログラムを記録しておき、このROM或いはバックアップRAMをコンピュータシステムに組み込んで用いてもよい。また、プログラムは、記録媒体に記録されたものに限らず、ネットワークを介してロードして起動することにより用いてもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の参考例及び実施形態を図面と共に説明する
[参考例]
図1は、参考例のレーダ装置の構成を表すブロック図である。
【0022】
図1に示すように、レーダ装置2は、タイミング信号Cに従ってパルス信号(以下「送信パルス信号」という)Psを発生させるパルス発生器4と、その送信パルス信号Psに従って、送信パルス信号Psのパルス幅の期間(本参考例では約30ns)だけマイクロ波帯の高周波信号を発生させ、これをレーダ波として送信し、また、レーダ波を受信すると、その受信強度を測定して強度データAを出力すると共に、受信したレーダ波を復調してパルス信号(以下「受信パルス信号」という)Prを出力するパルスレーダ送受信部6とを備えている。
【0023】
また、レーダ装置2は、パルスレーダ送受信部6に送信パルス信号Psが入力されてから、パルスレーダ送受信部6から受信パルス信号Prが出力されるまでの時間差を、ターゲットTGまでのレーダ波の往復時間として計測し、その計測結果である時間データDTを出力する時間差計測部8と、パルス発生器4に対するタイミング信号Cの供給、時間差計測部8からの時間データDT及びパルスレーダ送受信部6からの強度データAに基づき、ターゲットTGまでの距離や干渉の有無を検出する等の処理を実行する制御部10とを備えている。
【0024】
ここで、制御部10は、CPU,ROM,RAM,I/O,タイマー等を備えた周知のマイクロコンピュータからなり、レーダ装置2の内部に対して上述のタイミング信号C,時間データDT,強度データAを入出力する他、レーダ装置2の外部に対してターゲットTGまでの距離の表示等に使用する距離情報や、干渉の有無の表示等に使用する干渉情報を出力するように構成されている。
【0025】
なお、制御部10を構成するROMには、制御部10が実行する各種処理のプログラムの他、ターゲットTGまでの距離と、その距離での最大受信強度とを対応づけてなる干渉判定テーブルが記憶されている。
この干渉判定テーブルは、図2に示すように、距離が遠くなるほど、最大受信強度は小さくなるように設定されている。なお、実際の受信強度は、サイズが大きく反射率の良いターゲットほど大きくなるため(例えば人と車両では車両の方が大きくなる)、最大受信強度は、例えば、車両周辺に存在することが想定される最大の反射物(壁など)の反射特性、パルスレーダ送受信部6の特性(レーダ波の送信パワー,レーダ波を送受信するアンテナの変換効率等)、大気中での伝搬損失、ターゲットまでの距離、複数の反射波による信号強度の変動などに基づいて求める。
【0026】
次に、制御部10が実行する処理について説明する。
制御部10では、タイミング信号Cを発生させる送信処理と、時間データDT及び強度データAに基づいて、ターゲットまでの距離や干渉の有無を検出する受信処理とが並行して実行される。
【0027】
このうち送信処理は、タイマー割込により周期的に起動され、少なくとも当該レーダ装置2の最大検出距離をレーダ波が往復するのに必要な時間より長い一定時間間隔(本参考例では、100μs)毎に、タイミング信号Cを発生させるものである。
【0028】
一方、受信処理は、図3に示すフローチャートに沿って説明する。但し、時間データDT及び強度データAは、時間差計測部8及びパルスレーダ送受信部6から出力される毎に、随時組み合わされて、制御部10を構成するマイクロコンピュータのRAMの所定領域に書き込まれるものとする。そして、時間データDTと強度データAとを組み合わせたデータを、以下ではターゲットデータともいう。また、一回のレーダ波の送信に対して、複数のレーダ波が受信された時には、それぞれについて個々にターゲットデータが生成されるものとする。
【0029】
図3に示すように、本処理が起動すると、まず未処理のターゲットデータがあるか否かを判断し(S110)、未処理のターゲットデータがなければ同ステップを繰り返し実行することで待機する。一方、未処理のターゲットデータがあれば、その中の時間データDTに基づき、ターゲットTGまでの距離を算出する(S120)。
【0030】
そして、この算出された距離と、ROMに記憶された干渉判定テーブルとに基づき、その距離における最大受信強度を求め(S130)、入力された強度データAがその最大受信強度より大きいか否かを判断する(S140)。
そして、強度データAが最大受信強度以下であれば、そのターゲットデータはターゲットからの反射波に基づくものであるとして、S120にて求めた距離を表す距離情報を、外部の表示装置等に出力して(S150)、S110に戻る。
【0031】
一方、強度データAが最大受信強度より大きければ、そのターゲットデータは干渉波に基づくものであるとして、干渉波を受信したことを報知するため干渉情報を、外部の表示装置等に出力し(S160)、更に、干渉時処理を実行して(S170)、S110に戻る。
【0032】
ここで、干渉時処理とは、例えば、S120にて算出した距離を、その算出に用いたターゲットデータと共に破棄するだけでもよいし、送信処理によるタイミング信号Cの生成を、一定期間禁止するようにしてもよい
【0033】
以上説明したように、本参考例のレーダ装置2では、強度データAを最大受信強度と比較することにより、レーダ波の受信により得られたターゲットデータが、ターゲットからの反射波によるものか、干渉波によるものかを判定し、ターゲットからの反射波によるものである場合は距離情報を出力し、干渉波によるものである場合は干渉情報を出力するようにされている。
【0034】
従って、本参考例のレーダ装置2によれば、ターゲットからの反射波ではあり得ない受信強度を持つ干渉波(例えば、他のレーダ装置からの直接波)が、ターゲットからの反射波として誤検出されてしまうことを確実に防止できる。
また、本参考例では、ターゲットデータ毎に個々に干渉波に基づくものであるか否かの判定を行っているため、1回のレーダ波の送信に対して、ターゲットからの反射波と干渉波とが混在して受信されたとしても、両者を分離して、実際に存在するターゲットの距離のみを求めることができる。
[実施形態]
に実施形態について説明する。
【0035】
本実施形態では、制御部10が実行する送信処理及び受信処理の内容が参考例のものとは一部異なるだけであるため、これらの処理を中心に説明する。
まず、本実施形態における制御部10が実行する送信処理の内容を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。
【0036】
図4に示すように、本処理が起動すると、まず、タイミング信号Cを発生させることにより、パルス発生器4に送信パルス信号を生成させ、ひいてはパルスレーダ送受信部6にレーダ波を送信させる(S210)。そして、タイミング信号C発生後の経過時間が、少なくとも当該レーダ装置2の最大検出距離をレーダ波が往復するのに必要な時間より長く設定された検出期間(本実施形態では、300ns)を越えているか否かを判断し(S220)、検出期間を越えていなければ、同ステップを繰り返し実行することにより待機する。この検出期間の間に時間差計測部8及びパルスレーダ送受信部6から出力される時間データDT及び強度データAが、ターゲットデータとして逐次RAMに格納される。
【0037】
一方、タイミング信号Cの発生後の経過時間が検出期間を越えていれば、後述する干渉フラグをリセットし(S230)、今度は、検出期間が終了してからの経過時間が、予め設定された監視期間(本実施形態では、5μs)を越えているか否かを判断し(S240)、監視期間を越えていなければ、RAMへのターゲットデータの書込を監視し、書込があった時には、そのターゲットデータを破棄すると共に、干渉波を受信した旨を示す干渉フラグをセットする干渉波監視処理を実行して(S250)、S240に戻る。
【0038】
また、S240にて、検出期間が終了してからの経過時間が監視期間を越えていれば、干渉フラグがセットされているか否かを判断し(S260)、干渉フラグがセットされていれば、監視期間を再設定すると共に干渉フラグをリセットし(S270)、更に干渉波を受信中であることを表示装置等を用いて報知させるための干渉表示設定を行って(S280)、S240に戻る。
【0039】
また、S260にて、干渉フラグがセットされていなければ、干渉表示設定がされているか否か、即ち、監視期間中にターゲットデータの書込(レーダ波の受信)があり、監視期間が再設定されたか否かを判断する(S290)。そして、干渉表示設定がされていなければそのままS210に戻り、一方、干渉表示設定がされていれば、その干渉表示設定を解除し(S300)、ランダム時間だけ待機してから(S310)、S210に戻る。
【0040】
つまり、本処理により、監視期間中にレーダ波(干渉波)が受信されなければ、図5(a)に示すように、タイミング信号Cが、(検出期間)+(監視期間)の一定周期で発生する。一方、監視期間中にレーダ波が受信されると、図5(b)に示すように、監視期間を再設定することで、タイミング信号Cの発生間隔が延長され、再設定された監視期間中にレーダ波が受信されなければ、その監視期間の終了後、更にランダム期間が経過してから、タイミング信号Cが発生するようにされている。
【0041】
次に、受信処理は、参考例にて説明した受信処理とは、S160が省略されている点と、S170では、対応するS120にて求めた距離と、その算出に用いたターゲットデータの削除のみをするように構成されている点以外は、全く同様に構成されている。そして、本実施形態において、受信処理は、検出期間中にRAMに書き込まれたターゲットデータのみを処理する。
なお、本実施形態において、パルス発生器4,パルスレーダ送受信部6,時間差計測部8が時間測定手段、S120が距離算出手段、S160が報知手段、S240〜S270が干渉判定手段、S260,S290,S310が送信許可手段、S270が監視期間延長手段、S280が報知手段、S170が情報破棄手段に相当し、また、制御部10がレーダ用信号処理装置に相当する。
【0042】
以上説明したように、本実施形態では、当該レーダ装置2の最大検出距離をレーダ波が往復するのに必要な検出期間外で、ターゲットデータが検出された時、即ち干渉波が受信された時には、レーダ波の送信を延期し、干渉波が受信されなくなるのを待って、レーダ波の送信を再開するようにされている。
【0043】
従って、本実施形態によれば、周囲の電波状況のよい時に、ターゲットの検出を行うことができ、検出の信頼性を向上させることができる。
また、本実施形態では、干渉波の受信により監視期間を再設定した場合、レーダ波を送信を再開する時には、監視期間の経過後更にランダムな長さのランダム期間を挿入し、レーダ波の送信タイミングをずらすようにされている。
【0044】
従って、例えば同様のレーダ装置同士で干渉を起こした場合、監視期間の経過後に、再び互いに干渉し合ってしまい、長期間に渡って装置を利用できなくなることを防止できる。
更に本実施形態では、検出期間内で検出されたターゲットデータについては、強度データAを最大受信強度と比較することにより、レーダ波の受信により得られたターゲットデータが、ターゲットからの反射波によるものか干渉波によるものかを判定し、干渉波によるものである場合は、これを削除して、反射波に基づくターゲットデータについての距離情報のみ出力するようにされているので、参考例の場合と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 距離と受信強度や最大受信強度との関係を示すグラフである。
【図3】 参考例における受信処理の内容を示すフローチャートである。
【図4】施形態における送信処理の内容を示すフローチャートである。
【図5】 送信処理により実現される動作状態を示す説明図である。
【図6】 従来装置の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
2…レーダ装置 4…パルス発生器 6…パルスレーダ送受信部
8…時間差計測部 10…制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radar apparatus that detects a target by transmitting and receiving pulsed radar waves, and a radar signal processing apparatus and program used therefor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a pulse-type radar device (hereinafter referred to as “pulse radar”) is known as one of radar devices that detect a target by transmitting and receiving radar waves. In this pulse radar, for example, as described in “Basics and Applications of Millimeter Wave Technology” (Realize, (1998) p232 to p233), a pulsed radar wave (transmission pulse) is transmitted and a radar wave is also transmitted. From the result of measuring the time difference between the two pulses, that is, the round trip time t of the radar wave (reflected wave), from the target reflected from the target, the distance to the target using the following equation (1) Seeking R
[0003]
R = C · (t−t0) / 2 (1)
However, C is the speed of light, C = 3 × 10 8 m / s, and t0 is a signal delay in the circuit.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the pulse radar, a microwave of 24 GHz band called an ISM band is considered as one of the selection branches of the use frequency band. Since this ISM band is used in various devices, there is a problem that when using the pulse radar as an in-vehicle radar or the like outdoors, it is easy to cause interference with these devices when the surrounding radio wave condition cannot be controlled. there were.
[0005]
In particular, in-vehicle radar, it is assumed that a vehicle equipped with the same type of in-vehicle radar is present in the vicinity, and therefore, it is considered that interference is more likely to occur.
And, in the conventional pulse radar, when receiving a radio wave that exceeds its detection sensitivity, it does not have a function to distinguish whether it is a reflected wave from the target or an interference wave from other equipment, There has been a problem of erroneous detection such as outputting a target distance that does not actually exist based on the interference wave.
[0006]
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce erroneous detection due to interference waves in a radar apparatus that detects a target by transmitting and receiving pulsed radar waves.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The radar apparatus according to claim 1 , wherein the time measuring means causes the transmitting / receiving means to transmit a pulsed radar wave and measures the time until the transmitting / receiving means receives the radar wave. The interference determination means is receiving an interference wave when the measured time exceeds the detection period necessary for receiving a reflected wave from a target existing within a preset maximum detection distance. It is determined that
[0011]
The maximum detection distance is an upper limit distance at which a reflected wave from a target reflecting a radar wave can be received with a detectable signal intensity. That is, if the received radar wave is a reflected wave from the target, it is not detected beyond the detection period, and it can be immediately determined that it is an interference wave.
[0012]
The radar apparatus according to claim 1 is configured such that, when the interference determination unit determines that the interference wave is being received, for example, the notification unit notifies the fact as described in claim 3. Accordingly, it is possible to prevent the user from making an erroneous determination based on the detection result of the erroneously detected non-existing target. Further, as described in claim 4 , the output prohibiting means includes the radar. If the device is configured to prohibit the output of the target detection results, various processes and controls that use the target detection results may output incorrect processing results depending on the target detection results that do not exist, It is possible to prevent execution.
[0013]
In the case of the radar device according to claim 1, if the interference determination means does not receive the radar wave during the monitoring period set after the detection period has elapsed, the transmission permission means causes the transmission / reception means to transmit the radar wave. If it is permitted and a radar wave is received during the monitoring period, the monitoring period extending means may be configured to reset the monitoring period.
[0014]
In other words, during the monitoring period when the reflected wave should not be received, the surrounding radio wave condition is monitored, and if the radar wave is received, that is, if the interference wave exists, the monitoring period is restarted. By setting, the transmission of the radar wave is postponed, and the radar wave is transmitted after the radar wave is not received during the monitoring period, that is, after confirming that there is no interference wave. .
[0015]
Therefore, according to the present invention, the target can be detected when there is no interference wave and the surrounding radio wave condition is good.
However, for example, in the case of interference between radar devices configured in the same manner, even if a monitoring period is provided, if the same operation is performed at the same time, they interfere with each other after the monitoring period, and this is repeated. The device may not be available for a long time.
[0016]
Further, in the radar apparatus according to the first aspect, if the transmission permission means does not receive a radar wave during the monitoring period reset by the monitoring period extension means , the transmission permission means further sets a waiting period set to a random length. It is configured to permit the transmission of radar waves after elapse .
In this case, since a waiting period of a random length is inserted before the transmission of the radar wave, the interfering radar devices transmit the radar wave at the same timing after the monitoring period elapses and interfere with each other again. Can be surely prevented.
[0017]
By the way, the interference wave does not necessarily appear only in the monitoring period, and may appear in the detection period. Therefore, as described in claim 2 , the reception intensity detection means measures the reception intensity of the radar wave received by the transmission / reception means, and the distance calculation means uses the time measured by the time measurement means as a radar wave to the target. As the round trip time, the distance to the target is obtained, and the information discarding means measures the received intensity measured by the received intensity measuring means for the radar wave received during the detection period. If it is larger than the theoretical maximum received intensity at the obtained distance, the information obtained based on the radar wave may be discarded.
The theoretical maximum received intensity is the reflection characteristics of the largest reflectors (walls, etc.) that are assumed to be around the vehicle, the transmission power of radar waves, propagation loss in the atmosphere, and the distance to the target. This is the received intensity obtained based on signal intensity fluctuations due to multiple reflections. That is, if the received radar wave is a reflected wave from the target, the received intensity cannot be greater than the Hosoda received intensity, and this can be immediately determined as an interference wave.
[0018]
In other words, even if an interference wave is mixed in the radar wave received during the detection period, it is determined whether or not it is an interference wave individually, and if it is an interference wave, the information obtained based on this is removed. Therefore, only information obtained based on the reflected wave can be output.
[0019]
The interference determination means in the radar device according to claim 1 is configured as a radar signal processing device as a radar signal processing device independent of other means constituting the radar device as described in claim 5. May be.
[0020]
And each means which comprises the signal processing apparatus for radar of Claim 5 may comprise as a program for functioning a computer as those means like Claim 6 .
In this case, the program is recorded on a computer-readable recording medium such as FD, MO, DVD, CD-ROM, hard disk, memory card, etc., and the stored program is loaded into a computer system as necessary. It can be used by starting. In addition, a program may be recorded as a computer-readable recording medium using a ROM or backup ROM, and the ROM or backup RAM may be incorporated into a computer system. Further, the program is not limited to the one recorded on the recording medium, and may be used by being loaded and activated via a network.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference examples and embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings .
[Reference example]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a reference example .
[0022]
As shown in FIG. 1, the radar apparatus 2 includes a pulse generator 4 that generates a pulse signal (hereinafter referred to as “transmission pulse signal”) Ps according to a timing signal C, and a pulse of the transmission pulse signal Ps according to the transmission pulse signal Ps. A high frequency signal in the microwave band is generated for a width period (about 30 ns in this reference example ), this is transmitted as a radar wave, and when the radar wave is received, the received intensity is measured and intensity data A is output. And a pulse radar transmission / reception unit 6 that demodulates the received radar wave and outputs a pulse signal (hereinafter referred to as “reception pulse signal”) Pr.
[0023]
Further, the radar apparatus 2 uses the time difference from when the transmission pulse signal Ps is input to the pulse radar transmission / reception unit 6 to when the reception pulse signal Pr is output from the pulse radar transmission / reception unit 6 as the round trip of the radar wave to the target TG. Time difference measurement unit 8 that measures time and outputs time data DT as the measurement result, supply of timing signal C to pulse generator 4, time data DT from time difference measurement unit 8, and pulse radar transmission / reception unit 6 And a control unit 10 that executes processing such as detecting the distance to the target TG and the presence or absence of interference based on the intensity data A.
[0024]
Here, the control unit 10 includes a known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, I / O, timer, and the like, and the timing signal C, time data DT, and intensity data described above are transmitted to the inside of the radar apparatus 2. In addition to inputting / outputting A, distance information used for displaying the distance to the target TG to the outside of the radar device 2 and interference information used for displaying the presence / absence of interference are output. .
[0025]
The ROM constituting the control unit 10 stores an interference determination table in which the distance to the target TG and the maximum reception intensity at the distance are associated with each other, as well as various processing programs executed by the control unit 10. Has been.
As shown in FIG. 2, the interference determination table is set such that the maximum reception intensity decreases as the distance increases. In addition, since the actual reception intensity becomes larger as the target has a larger size and better reflectivity (for example, the vehicle is larger for humans and vehicles), it is assumed that the maximum reception intensity exists around the vehicle, for example. Reflection characteristics of the largest reflectors (walls, etc.), characteristics of the pulse radar transceiver 6 (radar wave transmission power, conversion efficiency of antennas that transmit and receive radar waves), propagation loss in the atmosphere, distance to the target It is obtained on the basis of signal intensity fluctuations caused by a plurality of reflected waves.
[0026]
Next, processing executed by the control unit 10 will be described.
In the control unit 10, a transmission process for generating the timing signal C and a reception process for detecting the distance to the target and the presence or absence of interference based on the time data DT and the intensity data A are executed in parallel.
[0027]
Among these, the transmission processing is periodically started by a timer interrupt, and at least every fixed time interval (100 μs in this reference example ) longer than the time required for the radar wave to reciprocate the maximum detection distance of the radar device 2. In addition, the timing signal C is generated.
[0028]
On the other hand, the reception process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. However, whenever the time data DT and the intensity data A are output from the time difference measurement unit 8 and the pulse radar transmission / reception unit 6, they are combined at any time and written in a predetermined area of the RAM of the microcomputer constituting the control unit 10. And Data obtained by combining the time data DT and the intensity data A is also referred to as target data below. In addition, when a plurality of radar waves are received with respect to one transmission of the radar wave, target data is individually generated for each of them.
[0029]
As shown in FIG. 3, when this process is activated, it is first determined whether or not there is unprocessed target data (S110). If there is no unprocessed target data, the process waits by repeatedly executing the same step. On the other hand, if there is unprocessed target data, the distance to the target TG is calculated based on the time data DT therein (S120).
[0030]
Then, based on the calculated distance and the interference determination table stored in the ROM, the maximum reception intensity at the distance is obtained (S130), and whether or not the input intensity data A is larger than the maximum reception intensity. Judgment is made (S140).
If the intensity data A is less than or equal to the maximum received intensity, the target data is based on the reflected wave from the target, and distance information representing the distance obtained in S120 is output to an external display device or the like. (S150), the process returns to S110.
[0031]
On the other hand, if the intensity data A is greater than the maximum received intensity, the target data is determined to be based on the interference wave, and interference information is output to an external display device or the like to notify that the interference wave has been received (S160). Further, the process at the time of interference is executed (S170), and the process returns to S110.
[0032]
Here, the process at the time of interference may be, for example, simply discarding the distance calculated in S120 together with the target data used for the calculation, or prohibiting the generation of the timing signal C by the transmission process for a certain period. May be .
[0033]
As described above, in the radar apparatus 2 of the present reference example , by comparing the intensity data A with the maximum received intensity, whether the target data obtained by receiving the radar wave is due to a reflected wave from the target or interference It is determined whether it is due to a wave, distance information is output if it is due to a reflected wave from the target, and interference information is output if it is due to an interference wave.
[0034]
Therefore, according to the radar apparatus 2 of this reference example , an interference wave having a reception intensity that cannot be a reflected wave from the target (for example, a direct wave from another radar apparatus) is erroneously detected as a reflected wave from the target. Can be reliably prevented.
Further, in this reference example , since it is determined whether or not each target data is based on the interference wave individually, the reflected wave and the interference wave from the target are transmitted for one transmission of the radar wave. Can be received in a mixed manner, the two can be separated and only the distance of the target that actually exists can be obtained.
[Implementation form]
To the next for the implementation embodiment will be described.
[0035]
In the present embodiment, the contents of the transmission process and the reception process executed by the control unit 10 are only partially different from those of the reference example , and thus these processes will be mainly described.
First, the contents of the transmission process executed by the control unit 10 in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0036]
As shown in FIG. 4, when this processing is started, first, a timing signal C is generated, thereby causing the pulse generator 4 to generate a transmission pulse signal, and further causing the pulse radar transmission / reception unit 6 to transmit a radar wave (S210). ). The elapsed time after the generation of the timing signal C exceeds a detection period (300 ns in the present embodiment) set longer than at least the time required for the radar wave to reciprocate the maximum detection distance of the radar device 2. (S220), and if it does not exceed the detection period, it waits by repeatedly executing the same step. Time data DT and intensity data A output from the time difference measuring unit 8 and the pulse radar transmitting / receiving unit 6 during this detection period are sequentially stored in the RAM as target data.
[0037]
On the other hand, if the elapsed time after generation of the timing signal C exceeds the detection period, an interference flag described later is reset (S230), and this time, the elapsed time after the end of the detection period is preset. It is determined whether or not the monitoring period (5 μs in this embodiment) has been exceeded (S240). If the monitoring period has not been exceeded, the writing of target data to the RAM is monitored. The target data is discarded and an interference wave monitoring process for setting an interference flag indicating that the interference wave has been received is executed (S250), and the process returns to S240.
[0038]
In S240, if the elapsed time from the end of the detection period exceeds the monitoring period, it is determined whether the interference flag is set (S260). If the interference flag is set, The monitoring period is reset and the interference flag is reset (S270). Further, the interference display setting for notifying that the interference wave is being received is performed using the display device or the like (S280), and the process returns to S240.
[0039]
In S260, if the interference flag is not set, whether or not the interference display is set, that is, the target data is written (reception of radar wave) during the monitoring period, and the monitoring period is reset. It is determined whether it has been done (S290). If the interference display setting is not set, the process directly returns to S210. On the other hand, if the interference display setting is set, the interference display setting is canceled (S300), and after waiting for a random time (S310), the process returns to S210. Return.
[0040]
In other words, if no radar wave (interference wave) is received during the monitoring period by this processing, the timing signal C has a fixed period of (detection period) + (monitoring period) as shown in FIG. appear. On the other hand, when a radar wave is received during the monitoring period, as shown in FIG. 5B, the generation period of the timing signal C is extended by resetting the monitoring period, and during the reset monitoring period. If no radar wave is received, the timing signal C is generated after a random period has elapsed after the end of the monitoring period.
[0041]
Next, the reception process is the same as the reception process described in the reference example , except that S160 is omitted, and in S170, only the distance obtained in the corresponding S120 and the deletion of the target data used for the calculation are deleted. Except for the point that it is configured to perform, the configuration is exactly the same. In the present embodiment, the reception process processes only the target data written in the RAM during the detection period.
In the present embodiment, the pulse generator 4, the pulse radar transceiver unit 6, the time difference measuring unit 8 is the time measuring means, S120 distance calculating means, S160 is reporting means, S240~S270 is interference determination means, S260, S290 , S310 corresponds to transmission permission means, S270 corresponds to monitoring period extension means, S280 corresponds to notification means, S170 corresponds to information discarding means, and the control unit 10 corresponds to a signal processing device for radar.
[0042]
As described above, in the present embodiment, when target data is detected outside the detection period necessary for the radar wave to reciprocate the maximum detection distance of the radar device 2, that is, when an interference wave is received. Then, the transmission of the radar wave is postponed, and the transmission of the radar wave is resumed after waiting for the interference wave not to be received.
[0043]
Therefore, according to the present embodiment, the target can be detected when the surrounding radio wave condition is good, and the detection reliability can be improved.
Further, in this embodiment, when the monitoring period is reset by reception of the interference wave, when restarting the transmission of the radar wave, a random period having a random length is further inserted after the monitoring period has elapsed, and the transmission of the radar wave is performed. The timing is shifted.
[0044]
Therefore, for example, when interference occurs between similar radar devices, it is possible to prevent the devices from interfering with each other again after the monitoring period elapses, and the devices cannot be used for a long period of time.
Furthermore, in the present embodiment, for the target data detected within the detection period, the target data obtained by receiving the radar wave by comparing the intensity data A with the maximum received intensity is reflected by the reflected wave from the target. to determine due to or interference, if it is due to the interference wave is to remove it, since only is adapted to output distance information about the target data based on the reflected wave, in the case of reference example Similar effects can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus according to a reference example .
FIG. 2 is a graph showing the relationship between distance, reception intensity, and maximum reception intensity.
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of reception processing in a reference example .
4 is a flowchart showing the contents of transmission processing in the implementation form.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation state realized by transmission processing;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a problem of a conventional device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Radar apparatus 4 ... Pulse generator 6 ... Pulse radar transmission / reception part 8 ... Time difference measurement part 10 ... Control part

Claims (6)

レーダ波を送受信する送受信手段と、
該送受信手段にパルス状のレーダ波を送信させ、該送受信手段がレーダ波を受信するまでの時間を測定する時間測定手段と、
該時間測定手段にて測定された時間が、予め設定された最大検出距離以内に存在するターゲットからの反射波を受信するために必要な検出期間を超えている場合に、干渉波を受信中であると判定するとともに、前記検出期間の経過後に設定した監視期間中にレーダ波の受信がなければ、前記送受信手段によるレーダ波の送信を許可する送信許可手段と、前記監視期間中にレーダ波の受信があれば、前記監視期間を再設定する監視期間延長手段とを備える干渉判定手段と、
を備え
前記送信許可手段は、前記監視期間延長手段にて再設定された監視期間中にレーダ波の受信がなければ、更にランダムな長さに設定される待機期間の経過後にレーダ波の送信を許可することを特徴とするレーダ装置。
Transmitting and receiving means for transmitting and receiving radar waves;
A time measuring means for causing the transmitting / receiving means to transmit a pulsed radar wave and measuring the time until the transmitting / receiving means receives the radar wave;
When the time measured by the time measuring means exceeds the detection period necessary for receiving the reflected wave from the target existing within the preset maximum detection distance, the interference wave is being received. If there is no reception of radar waves during the monitoring period set after the detection period has elapsed, transmission permission means for permitting transmission of radar waves by the transmission / reception means; and radar wave transmission during the monitoring period If there is reception, interference determination means comprising monitoring period extension means for resetting the monitoring period ;
Equipped with a,
The transmission permission means permits the transmission of the radar wave after the standby period set to a random length has elapsed unless a radar wave is received during the monitoring period reset by the monitoring period extending means. Radar apparatus characterized by the above.
請求項1に記載のレーダ装置において、
前記送受信手段が受信したレーダ波の受信強度を測定する受信強度測定手段と、
前記時間測定手段が測定した時間をターゲットまでのレーダ波の往復時間として、該ターゲットまでの距離を求める距離算出手段と、
前記検出期間中に受信したレーダ波について前記受信強度測定手段にて測定された受信強度が、該レーダ波について前記距離算出手段が求めた距離での理論的な最大受信強度より大きい場合に、該レーダ波に基づいて求められた情報を破棄する情報破棄手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1 , wherein
A receiving intensity measuring means for measuring the receiving intensity of the radar wave received by the transmitting / receiving means;
Distance calculation means for determining the distance to the target, using the time measured by the time measurement means as the round trip time of the radar wave to the target;
When the received intensity measured by the received intensity measuring means for the radar wave received during the detection period is greater than the theoretical maximum received intensity at the distance obtained by the distance calculating means for the radar wave, the Information discarding means for discarding information obtained based on the radar wave;
A radar apparatus comprising:
請求項1または請求項2に記載のレーダ装置において、
前記干渉判定手段により干渉波を受信中であると判定された場合、その旨を報知する報知手段を備えることを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1 or 2 ,
A radar apparatus comprising: an informing means for informing that when the interference judging means judges that an interference wave is being received.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のレーダ装置において、
前記干渉判定手段により干渉波を受信中であると判定された場合、ターゲットの検出結果の出力を禁止する出力禁止手段を備えることを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
A radar apparatus comprising: an output prohibiting unit that prohibits output of a target detection result when the interference determining unit determines that an interference wave is being received.
パルス状のレーダ波を送信してから、レーダ波を受信するまでの時間に基づいて、該レーダ波を反射したターゲットの検出を行うレーダ用信号処理装置において、
前記時間が、予め設定された最大検出距離以内に存在するターゲットからの反射波を受信するために必要な検出期間を超えている場合に、干渉波を受信中であると判定するとともに、前記検出期間の経過後に設定した監視期間中にレーダ波の受信がなければ、前記送受信手段によるレーダ波の送信を許可する送信許可手段と、前記監視期間中にレーダ波の受信があれば、前記監視期間を再設定する監視期間延長手段とを備える干渉判定手段と、
を備え
前記送信許可手段は、前記監視期間延長手段にて再設定された監視期間中にレーダ波の受信がなければ、更にランダムな長さに設定される待機期間の経過後にレーダ波の送信を許可することを特徴とするレーダ用信号処理装置。
In a radar signal processing device that detects a target that reflects a radar wave based on the time from when a pulsed radar wave is transmitted until the radar wave is received,
When the time exceeds a detection period necessary for receiving a reflected wave from a target existing within a preset maximum detection distance, it is determined that an interference wave is being received and the detection If there is no reception of radar waves during the monitoring period set after the elapse of the period, transmission permission means for permitting transmission of radar waves by the transmission / reception means; and if there is reception of radar waves during the monitoring period, the monitoring period Interference determination means comprising monitoring period extension means for resetting ,
Equipped with a,
The transmission permission means permits the transmission of the radar wave after the elapse of a standby period set to a random length if no radar wave is received during the monitoring period reset by the monitoring period extension means. A signal processing apparatus for radar.
コンピュータを請求項記載のレーダ用信号処理装置を構成する各手段として機能させるためのプログラム。A program for causing a computer to function as each means constituting the radar signal processing apparatus according to claim 5 .
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