JP4284652B2 - Radar equipment - Google Patents

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本発明は、例えば車両に搭載され、レーザ光などの光を利用して先行車等の有無やその位置情報を測定するレーダ装置及びこれを使用した車両制御システムに関する。 The present invention relates to a radar device mounted on a vehicle, for example, that measures the presence / absence of a preceding vehicle or the like and position information thereof using light such as laser light, and a vehicle control system using the radar device.

従来より、車両における前方障害物の監視や先行車への追従制御等のためのレーダ装置の開発は広く進められており、方式としては電波方式、或いはレーザ方式が知られている。これは、物体(他車両の反射体等)に対して電波やレーザ光などの電磁波をパルス状にして送信し、その反射波を受信するまでの遅延時間から物体までの距離を求め、また電磁波を走査して送信することにより、物体の方位などを検知するものである。なお、走査の方式は、送信部を動かして走査を実現する走査方式と、送信部と受信部を動かして走査を実現する走査方式がある。   Conventionally, development of a radar apparatus for monitoring a front obstacle in a vehicle, tracking control for a preceding vehicle, and the like has been widely promoted, and a radio wave system or a laser system is known as a system. This means that electromagnetic waves such as radio waves and laser beams are transmitted in pulse form to objects (reflectors of other vehicles, etc.), and the distance to the object is obtained from the delay time until the reflected waves are received. Is detected and the direction of the object is detected. The scanning method includes a scanning method that realizes scanning by moving a transmission unit, and a scanning method that realizes scanning by moving a transmission unit and a reception unit.

ところで、このような車両用レーダ装置では、特許文献1〜3に記載されているように、外乱光(例えば、太陽光)等によるノイズが所定の受信強度に到達すると、先行車などの対象物が検知困難か検知不能になる問題がある。例えば、フォトダイオードを受光素子として使用しているレーザレーダ装置の場合、フォトダイオードに直列接続された負荷抵抗と電源電圧で決まる最大電流が流れると、フォトダイオードの端子電圧はそれ以上変化しなくなって飽和し、この端子電圧の変化から反射波の信号を取り出せなくなる飽和現象が起きるからである。   By the way, in such a vehicular radar apparatus, as described in Patent Documents 1 to 3, when noise due to disturbance light (for example, sunlight) reaches a predetermined reception intensity, an object such as a preceding vehicle is obtained. Is difficult or impossible to detect. For example, in the case of a laser radar device that uses a photodiode as a light receiving element, if the maximum current determined by the load resistance and power supply voltage connected in series to the photodiode flows, the terminal voltage of the photodiode no longer changes. This is because a saturation phenomenon occurs in which the reflected wave signal cannot be extracted from the change in the terminal voltage.

そこで従来では、特許文献1〜3に見られるように、例えば上記フォトダイオードの端子電圧に基づいてノイズ強度を監視し、このノイズ強度(雑音レベル)が規定値以上になると、レーダ装置による測定が不能であることを示す警報を出力したり、測定動作(物体までの距離を求める演算など)を停止したりする構成となっていた。   Therefore, conventionally, as seen in Patent Documents 1 to 3, for example, the noise intensity is monitored based on the terminal voltage of the photodiode, and when the noise intensity (noise level) exceeds a specified value, the measurement by the radar device is performed. An alarm indicating that it is impossible is output, or a measurement operation (such as a calculation for obtaining a distance to an object) is stopped.

実開昭60−181684号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-181684 特開平6−331745号公報JP-A-6-331745 特開平9−318736号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-318736

ところが、上記従来の技術では、検出エリア(レーダ視野)の一部の領域においてノイズ強度が規定値以上になるだけで、測定が不能であることを示す警報を出力したり、検出エリアの全ての領域における測定動作を停止する構成であった。このため、例えば検出エリアの端の一部のみにおいてノイズ強度が過大となっているだけで、レーダ装置の全機能が不能として扱われ、レーダ装置の測定結果に基づく車両制御(先行車への追従制御等)も停止しなければならなかった。したがって、例えば追従制御を実行して走行中の車両のレーダ装置に、夕方の太陽光が片側から一時的に入射する度に、頻繁に警報が出力されたり、追従制御が運転者の意志に反して頻繁に停止してしまい、せっかくのレーダ装置の機能が有効かつ安定的に使えない恐れがあるという問題があった。   However, in the above conventional technique, an alarm indicating that measurement is impossible is output only when the noise intensity exceeds a specified value in a part of the detection area (radar field of view), or all the detection areas The measurement operation in the area was stopped. For this reason, for example, only the noise intensity is excessive at only a part of the edge of the detection area, and all functions of the radar device are treated as impossible, and vehicle control based on the measurement result of the radar device (following the preceding vehicle) Control etc.) had to stop. Therefore, for example, whenever evening sunlight is temporarily incident on one side of a radar device of a vehicle that is running following tracking control, a warning is frequently output or the tracking control is contrary to the driver's will. Therefore, there is a problem that the function of the radar device may not be used effectively and stably.

特に、受信部も動かして走査を行う方式であると、走査位置によっては太陽光などのノイズが過大になる部分と、過大にならない部分(測定動作が問題なくできる領域)とが発生し易く、せっかくのレーダ装置の機能を十分に発揮できない可能性が高かった。このような走査方式であっても、従来であると、上述したように、一部の領域でノイズ強度が規定値以上になるだけで、検出エリアの全ての領域について動作不能として扱う構成であったからである。
そこで本発明は、太陽光などによるノイズの影響が一部にあっても、可能な限りの機能を安定的に発揮できるレーダ装置及びこれを使用した車両制御システムを提供することを目的としている。
In particular, when the scanning is performed by moving the receiving unit, a part where the noise such as sunlight is excessive depending on the scanning position and a part where the noise is not excessive (area where the measurement operation can be performed without problems) are likely to occur. There was a high possibility that the functions of the radar device could not be fully demonstrated. Even in such a scanning method, as described above, in the conventional method, only the noise intensity exceeds a specified value in a part of the area, and the entire detection area is treated as inoperable. This is because the.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a radar device capable of stably exhibiting as much function as possible even if there is a part of the influence of noise due to sunlight or the like, and a vehicle control system using the radar device.

本願のレーダ装置は、検出エリアに光を走査しながら照射する送信部と、この光の反射波を受信するための受信部とを有し、前記受信部により受信される前記反射波の受信データに基づいて、前記検出エリアを走査方向に分割してなる検出領域毎に物体を検知するレーダ装置であって、
前記受信部に入力されるノイズ強度を前記検出領域毎に検知するノイズ検知手段と、
前記検出領域物体検知無効とする領域無効設定、又は、前記検出領域物体検知有効とする領域有効設定を、逐次(例えばレーダの測定周期毎に)実行する領域可否設定手段とを備え、
前記領域可否設定手段は、前記ノイズ検知手段により検知されるノイズ強度が規定のノイズしきい値を超えるかそれ以上になると、対応する検出領域について領域無効設定を実行し、前記ノイズ強度が規定のノイズしきい値を下回るかそれ以下になると、対応する検出領域について領域有効設定を実行するものである。
The radar apparatus of the present application includes a transmission unit that irradiates a detection area while scanning light, and a reception unit that receives a reflected wave of the light, and the received data of the reflected wave received by the reception unit. And a radar device that detects an object for each detection region obtained by dividing the detection area in the scanning direction,
Noise detection means for detecting the noise intensity input to the receiving unit for each detection region;
Invalidated regions invalid setting the object detection of the detection region, or a region effective setting to enable object detection of the detection region, sequentially (e.g., for each measurement cycle of the radar) and an area availability setting unit configured to execute ,
When the noise intensity detected by the noise detection unit exceeds or exceeds a specified noise threshold, the area availability setting unit performs area invalid setting for a corresponding detection area, and the noise intensity is set to a specified level. When the noise threshold value is below or below, the region valid setting is executed for the corresponding detection region.

ここで、「検出エリア」とは、の送受信と物体検知が行われる走査方向の範囲を意味し、の走査が可能な範囲(走査範囲)と同一の範囲か、又は、前記走査範囲よりも小さな範囲である。
また、「検出領域」とは、前記検出エリアを走査方向に分割してなる領域であって、この領域を単位として物体の検知が行われる。
また、「対応する検出領域」とは、ノイズ強度が検知されている時点で走査されている検出領域を意味する。
また、「ノイズしきい値」は、太陽光などの入射光の増加により既述した飽和状態又はそれに近い状態になって反射光の検出が困難又は不能となる前に、該当の検出領域に対して領域無効設定が実行される値に設定されている。
Here, the “detection area” means a range in the scanning direction in which light transmission / reception and object detection are performed, and is the same range as a light scanning range (scanning range) or from the scanning range. Is also a small range.
The “detection area” is an area obtained by dividing the detection area in the scanning direction, and an object is detected with this area as a unit.
The “corresponding detection area” means a detection area scanned at the time when the noise intensity is detected.
In addition, the “noise threshold” is applied to the corresponding detection area before the reflected light becomes difficult or impossible due to the saturation state described above due to an increase in incident light such as sunlight or the like. The area invalid setting is set to a value to be executed.

なお、車両に搭載されるレーザレーダなどでは、図1(c)に例示するように、レーザ光を走査して照射可能な角度領域(即ち、走査範囲)は、反射波を受信して前述の距離データなどの測定を行う角度領域(即ち、検出エリア)よりも大きく設定してあり、この検出エリアの走査範囲内(実際には余裕をみて走査範囲よりも小さい検出許容エリア内)におけるデータ処理上の設定位置(ソフト的なパラメータ)を変更することにより、レーダの検出ヘッドの取付角度を物理的に変更することなく、検出エリアの走査方向の位置調整(即ち、光軸調整)がある程度可能となっているのが通常である。本願発明は、このような構成のレーダ装置に対しても当然適用可能であるし、また前記検出エリアと走査範囲が一致する構成(前記走査範囲の全体において物体検知を行う構成)にも適用可能である。なお、前記走査範囲よりも検出エリアが小さい場合には、消費電力低減等の観点から、検出エリア内においてのみ実際に(レーザ光など)の送受信を行う態様(走査範囲内であっても検出エリア外ではの送信又は受信を行わない態様)としてもよいが、走査範囲全体においての送受信を行う態様(走査範囲内では検出エリア外であってもの送信又は受信を実行する態様)でもよい。 In a laser radar or the like mounted on a vehicle, as illustrated in FIG. 1C, an angle region (that is, a scanning range) that can be irradiated by scanning with laser light is reflected by receiving reflected waves. Data processing is set larger than the angle region (that is, the detection area) for measuring the distance data and the like, and within the detection range of this detection area (actually within the detection allowable area smaller than the scan range with a margin) By changing the setting position (software parameter) above, the position of the detection area in the scanning direction (ie, optical axis adjustment) can be adjusted to some extent without physically changing the mounting angle of the radar detection head. It is normal. The present invention is naturally applicable to the radar apparatus having such a configuration, and can also be applied to a configuration in which the detection area matches the scanning range (a configuration in which object detection is performed in the entire scanning range). It is. When the detection area is smaller than the scanning range, from the viewpoint of reducing power consumption, etc., a mode in which light (laser light or the like) is actually transmitted / received only within the detection area (detection even within the scanning range) also good as an embodiment) which does not transmit or receive light outside the area, aspects of transmitting and receiving light in the entire scanning range (mode of operating the transmission or reception of even outside the detection area within the scanning range light) But you can.

本装置によれば、検出領域毎にノイズ強度を検知し、物体検知のために無効とするか有効とするかを検出領域毎に逐次判断する。このため、太陽光などによるノイズの影響が一部の検出領域にあっても、それ以外の検出領域における有効な物体検知結果を活かして、可能な限りレーダ装置の機能を安定的に発揮できる。しかも、太陽光などの影響で誤検知する恐れのある検出領域は、領域無効設定されて物体検知のために無効とされるため、誤検知が発生し難いという効果も得られる。   According to this apparatus, the noise intensity is detected for each detection region, and it is sequentially determined for each detection region whether to invalidate or enable for object detection. For this reason, even if the influence of noise due to sunlight or the like is in a part of the detection area, the function of the radar apparatus can be stably exhibited as much as possible by utilizing the effective object detection result in the other detection areas. In addition, since a detection area that may be erroneously detected due to the influence of sunlight or the like is set as an invalid area and invalidated for object detection, an effect that erroneous detection hardly occurs can be obtained.

なお、本レーダ装置の好ましい態様は、前記受信部が、フォトダイオードと負荷抵抗を電源に対して直列に接続してなる受光回路より構成され、前記ノイズ検知手段が、前記フォトダイオードの端子電圧(何れか一方の端子のグランドに対する電位、或いは両端子間電圧)を前記ノイズ強度として検出するものである。
このような態様であると、太陽光などによって全機能が停止したり誤検知が発生したりする可能性の低いレーザレーダ装置が提供できる。なお、上記端子電圧は、フォトダイオードに流れる電流に応じて増加又は減少し、前記電流が飽和すると同様に飽和するが、ゼロになることはないため、この端子電圧を規定のノイズしきい値と比較することにより、的確に飽和状態にある検出領域を領域無効設定することができる。
A preferable embodiment of the radar apparatus, the receiving portion is configured from a light receiving circuit formed by connecting in series a load resistor and photodiode to the power source, wherein the noise detecting means, the photodiode of the terminal voltage ( The potential of any one terminal with respect to the ground or the voltage between both terminals) is detected as the noise intensity.
With such an embodiment, it is possible to provide a laser radar device that is less likely to stop all functions or cause erroneous detection due to sunlight or the like. Note that the terminal voltage increases or decreases according to the current flowing through the photodiode and saturates in the same manner as the current saturates, but does not become zero. By comparison, it is possible to accurately set the detection region in the saturation state as invalid.

次に、本願の車両制御システムは、本願のレーダ装置を備え、少なくとも車両前方に前記検出エリアが設定され、当該検出エリア内の少なくとも先行車を前記物体として検知する構成とされるとともに、検知された物体の情報に基づいて所定の車両制御を実行する制御手段を有するものである。なお、「車両制御」としては、例えば、定車間追従制御(ACC;Adaptive Cruise Control)や、衝突防止制御(衝突による被害を軽減するものを含む)などがあり得る。   Next, the vehicle control system of the present application includes the radar device of the present application, and the detection area is set at least in front of the vehicle, and at least a preceding vehicle in the detection area is detected as the object and is detected. Control means for executing predetermined vehicle control based on the information of the detected object. Note that “vehicle control” may be, for example, constant inter-vehicle tracking control (ACC; Adaptive Cruise Control), collision prevention control (including those that reduce damage caused by a collision), or the like.

本制御システムでは、既述した本願のレーダ装置の利点を活かして、車両制御を従来よりも安定的に継続して実行できるようになる。即ち従来であると、太陽光などによるノイズの影響が一部の検出領域にあるだけで、レーダ装置の機能が全体的に不能となっていたので、それに伴ってレーダ装置の検知結果を利用する車両制御も必ず停止させる必要があった。この結果、検出エリアの一部に太陽光等が強く入射するだけで、場合によっては、車両の運転者の意思や周囲の状況に反して頻繁に車両制御が停止する恐れがあった。しかし本制御システムであると、レーダ装置の太陽光等の影響を受けない検出領域での検知結果を利用して制御システムの動作を継続できる自由度があり、そのような問題が格段に改善できる。   In the present control system, the advantages of the radar apparatus of the present application described above can be utilized to perform vehicle control more stably and continuously than before. That is, in the conventional case, the influence of the noise due to sunlight or the like is only in a part of the detection area, and the function of the radar apparatus is totally disabled, and accordingly, the detection result of the radar apparatus is used. Vehicle control also had to be stopped. As a result, sunlight or the like is only strongly incident on a part of the detection area, and in some cases, the vehicle control may frequently stop against the intention of the vehicle driver and the surrounding situation. However, with this control system, there is a degree of freedom to continue the operation of the control system using the detection results in the detection area that is not affected by the sunlight of the radar device, and such problems can be significantly improved. .

次に、本制御システムの好ましい態様は、前記領域無効設定が何れかの検出領域について実行され、かつ自車線内に先行車が検知されていない場合には、前記制御手段が前記車両制御を中断し、前記領域無効設定が何れかの検出領域について実行されても、前記領域有効設定が実行されている検出領域によって自車線内に先行車が検知されている場合には、前記制御手段が前記車両制御を継続するものである。
この態様であると、自車線内の先行車が検知され続けている場合には、太陽光などによるノイズの影響が一部の検出領域にあっても、定車間追従制御などの車両制御が継続される。一方、自車線内の先行車が検知されなくなった場合に、太陽光などによるノイズの影響による検出不能状態が一部の検出領域に発生すると、定車間追従制御などの車両制御が停止される。このため、レーダ装置の検知結果に基づく車両制御の必要性や有効性が高いときには、太陽光などによるノイズの影響があっても可能な限り上記車両制御が継続され、一方、その必要性や有効性が低いときには、太陽光などによるノイズの影響が一部であっても念のため上記車両制御を停止して信頼性を確保することができる、という実用上優れた効果が得られる。
Next, a preferred aspect of the present control system is that the control means interrupts the vehicle control when the area invalid setting is executed for any detection area and no preceding vehicle is detected in the own lane. Even if the area invalid setting is executed for any of the detection areas, if the preceding vehicle is detected in the own lane by the detection area where the area effective setting is executed, the control means The vehicle control is continued.
In this mode, when the preceding vehicle in the own lane continues to be detected, vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control continues even if the influence of noise due to sunlight or the like is in some detection areas. Is done. On the other hand, when a preceding vehicle in the own lane is no longer detected, vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is stopped if a detection impossible state due to the influence of noise due to sunlight or the like occurs in some detection areas. For this reason, when the necessity and effectiveness of vehicle control based on the detection result of the radar device is high, the vehicle control is continued as much as possible even if there is an influence of noise due to sunlight, etc. When the performance is low, there is a practically excellent effect that the vehicle control can be stopped and the reliability can be ensured even if the influence of noise due to sunlight or the like is partly.

また、本制御システムの好ましい別の態様としては、前記領域無効設定が何れかの検出領域について実行されている場合には、前記制御手段が車両の加速を制限する態様、或いは、前記制御手段がレーダ装置の視野が狭くなっていることを車両の搭乗者(少なくとも運転者)に報知する制御を実行する態様がある。   Further, as another preferable aspect of the present control system, when the area invalid setting is executed for any detection area, the control means limits the acceleration of the vehicle, or the control means There is a mode in which control for notifying a vehicle occupant (at least a driver) that the field of view of the radar device is narrow is performed.

この態様であると、レーダ装置の有効な検出エリアが狭くなっている状態でも、安全性を確保できる。例えば図5に示すように、太陽光などによって検出エリアの左側の一部(外乱光影響範囲)が無効となり、その分だけレーダ装置の有効な検出エリアが狭くなっている状態では、同図に示す如く左隣の車線からの割込み車の検知が、通常よりも相当遅れることになり、安全性が通常よりも低下する懸念がある。しかし本態様では、このように検出エリアが狭くなっている場合には、自車の加速が制限されるか、視野が狭くなっていることが搭乗者に報知されるので、上記懸念が改善される。   With this aspect, safety can be ensured even when the effective detection area of the radar apparatus is narrow. For example, as shown in FIG. 5, when a part of the left side of the detection area (disturbance light influence range) is invalidated by sunlight or the like, and the effective detection area of the radar device is narrowed accordingly, As shown, the detection of the interrupted vehicle from the lane on the left is considerably delayed from the usual, and there is a concern that the safety is lowered than usual. However, in this aspect, when the detection area is narrow in this way, the passenger is notified that acceleration of the own vehicle is limited or the field of view is narrow, so the above-mentioned concern is improved. The

なお、加速の制限は、加速度の上限値を設定してこの範囲内でのみ加速を許容する態様でもよいし、いっさいの加速を禁止する(現状速度維持か減速のみを許容する)態様でもよい。また、搭乗者への報知は、音声や表示や振動などによる。また、上記加速の制限や搭乗者への報知は、定車間追従制御などの車両制御が行なわれているときにのみ実行してもよいし、前記車両制御が行なわれていないときにも実行してもよい。但し、定車間追従制御などの車両制御が行なわれている際には、運転者はその機能に頼っているので、加速を制限したり搭乗者に報知したりする効果が特に高い。   The limitation on acceleration may be a mode in which an upper limit value of acceleration is set and acceleration is allowed only within this range, or a mode in which any acceleration is prohibited (only current speed maintenance or deceleration is allowed) may be used. The notification to the passenger is made by voice, display, vibration, or the like. The acceleration limitation and the notification to the passenger may be executed only when vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is being performed, or may be performed when the vehicle control is not being performed. May be. However, when vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is being performed, the driver relies on the function, so that the effect of limiting acceleration or notifying the passenger is particularly high.

本願のレーダ装置によれば、太陽光などによるノイズの影響が一部の検出領域にあっても、それ以外の検出領域における有効な物体検知結果を活かして、可能な限りレーダ装置の機能を安定的に発揮できる。
また本願の車両制御システムでは、上記レーダ装置の利点を活かして、車両制御を従来よりも安定的に継続して実行できるようになる。
According to the radar device of the present application, even if the influence of noise due to sunlight or the like is in a part of the detection region, the function of the radar device is stabilized as much as possible by utilizing the effective object detection result in the other detection region. Can be demonstrated.
Further, in the vehicle control system of the present application, it becomes possible to execute vehicle control more stably and continuously than in the past by taking advantage of the above-described radar device.

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
図1は、本形態例としての車両用レーダ装置を含む車両制御システムを説明する図であって、図1(a)は装置構成を示す図、図1(b)は車両用レーダ装置等の車両搭載例を示す図、図1(c)は検出エリアと走査範囲との関係を示す図である。また図2(a)は、受光回路等を示す図である。
図1において符号1で示すものが、車両用レーダ装置(パルスエコー方式のレーザレーダ)であり、符合10で示すものは、車両用レーダ装置1により検知された情報を受けて定車間追従制御等を実行する制御ユニットである。ここで、車両用レーダ装置1は、投光部2(送信部)、受光部3(受信部)、演算部4、走査機構5を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining a vehicle control system including a vehicular radar apparatus according to this embodiment. FIG. 1 (a) is a diagram showing the apparatus configuration, and FIG. FIG. 1C is a diagram illustrating a vehicle mounting example, and FIG. 1C is a diagram illustrating a relationship between a detection area and a scanning range. FIG. 2A shows a light receiving circuit and the like.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle radar device (pulse echo type laser radar), and reference numeral 10 denotes information detected by the vehicle radar device 1 and constant inter-vehicle tracking control. Is a control unit that executes Here, the vehicular radar apparatus 1 includes a light projecting unit 2 (transmitting unit), a light receiving unit 3 (receiving unit), a calculation unit 4, and a scanning mechanism 5.

なお本例では、受光部3における後述するノイズ検知回路30と演算部4が本発明のノイズ検知手段を構成し、演算部4が本発明の領域可否設定手段を構成している。
また、車両用レーダ装置1は、例えば図1(b)に示すように自車C1に搭載され、自車C1の前方の検出エリアに対してレーザ光を照射し、この検出エリア内に存在する先行車C2の反射体等を物体として検出する。なお、本発明の検出エリアは、車両の前方に限らず、例えば後方に設定されて、自車後方の物体(後続車等)を検知する態様でもよい。
In this example, a noise detection circuit 30 and a calculation unit 4 (to be described later) in the light receiving unit 3 constitute a noise detection unit of the present invention, and the calculation unit 4 constitutes a region availability setting unit of the present invention.
The vehicle radar device 1 is mounted on the host vehicle C1 as shown in FIG. 1B, for example, and irradiates the detection area in front of the host vehicle C1 with a laser beam and exists in the detection area. The reflector of the preceding vehicle C2 is detected as an object. The detection area of the present invention is not limited to the front of the vehicle, but may be set to the rear, for example, to detect an object (such as a following vehicle) behind the host vehicle.

ここで、投光部2は、LD(レーザダイオード)及びこれに付帯する光学系よりなるレーダの送信ヘッドと、LDの駆動回路とを有する。また受光部3は、PD(フォトダイオード;図2(a)に示す)及びこれに付帯する光学系よりなるレーダの受信ヘッドと、PDの出力を処理する受光回路20(図2(a)に示す)と、PDに入射する太陽光などによるノイズ強度が規定値を越えたことを検知するノイズ検知回路30(図2(a)に示す)とを有する。
なお、駆動回路は、演算部4により制御されて、演算部4で作られた発光タイミング毎にLDを作動させてレーザ光(レーザパルス)を出力させる回路である。なお、ここでの発光タイミングは、検出エリアを走査方向に一定幅で分割してなる検出領域において所定回数の発光及び受光が行われるように予め設定されている。また、レーザ光の発光周期は、一定でよい。
Here, the light projecting unit 2 includes a radar transmission head including an LD (laser diode) and an optical system attached thereto, and an LD driving circuit. The light receiving section 3 includes a PD (photodiode; shown in FIG. 2A) and a radar receiving head composed of an optical system attached thereto and a light receiving circuit 20 (FIG. 2A) that processes the output of the PD. And a noise detection circuit 30 (shown in FIG. 2A) for detecting that the noise intensity due to sunlight or the like incident on the PD exceeds a specified value.
Note that the drive circuit is a circuit that is controlled by the calculation unit 4 to operate the LD at each light emission timing created by the calculation unit 4 to output laser light (laser pulse). Here, the light emission timing is set in advance so that light emission and light reception are performed a predetermined number of times in a detection area obtained by dividing the detection area with a certain width in the scanning direction. Further, the light emission period of the laser light may be constant.

また、走査機構5は、LDにより出力されたレーザ光を、揺動駆動される反射ミラー等により少なくとも左右方向の所定角度(即ち、走査範囲)に走査して送信可能なもので、演算部4により制御されて所定のタイミング及び周期で作動する。なお走査範囲は、例えば図1(c)に示すように、物体の検知が行われる検出エリアよりも広く設定され、既述したソフト的パラメータ変更による光軸調整が可能となっている。また本例では、左右方向(水平方向)についてのみ走査が行われる1次元走査方式を例に挙げて主に説明するが、例えば上下方向と左右方向について走査が行われる2次元走査方式もあり得る。
なお、走査速度は一定速度でよい。また、この場合の走査機構5は、走査方向を検出してその信号(走査方向信号)を演算部4に入力する走査位置検出センサを含む。
The scanning mechanism 5 can transmit the laser beam output from the LD by scanning at least a predetermined angle (that is, scanning range) in the left-right direction by a reflection mirror that is driven to swing. Controlled at a predetermined timing and cycle. For example, as shown in FIG. 1C, the scanning range is set wider than the detection area where the object is detected, and the optical axis can be adjusted by changing the soft parameter described above. In this example, a one-dimensional scanning method in which scanning is performed only in the horizontal direction (horizontal direction) will be mainly described as an example. However, for example, a two-dimensional scanning method in which scanning is performed in the vertical direction and the horizontal direction may be possible. .
The scanning speed may be a constant speed. Further, the scanning mechanism 5 in this case includes a scanning position detection sensor that detects the scanning direction and inputs the signal (scanning direction signal) to the calculation unit 4.

PDは、送信されたレーザ光が物体に反射して戻ってきた反射光を受光するためのもので、例えば図2(a)に示す受光回路20に組み込まれて、受光量(受光強度)に応じた電気信号(以下、受光量信号という。)を出力する。この場合、受光回路20は、一定の電圧Vb(逆バイアス電源電圧)が印加される電源ラインとグランドラインとの間に、負荷抵抗R1、PD、負荷抵抗R2が順次接続され、PDのグランド側端子(アノード側端子)がコンデンサC1によりグランドに接続され、PDの電源側端子(カソード側端子)と出力端子間に、コンデンサC2と増幅回路21が順次接続されてなるものである。   The PD is used to receive the reflected light that is returned from the transmitted laser light reflected by the object. For example, the PD is incorporated in the light receiving circuit 20 shown in FIG. A corresponding electrical signal (hereinafter referred to as a received light amount signal) is output. In this case, in the light receiving circuit 20, the load resistors R1, PD and the load resistor R2 are sequentially connected between the power supply line to which a constant voltage Vb (reverse bias power supply voltage) is applied and the ground line, and the PD ground side The terminal (anode side terminal) is connected to the ground by the capacitor C1, and the capacitor C2 and the amplifier circuit 21 are sequentially connected between the power supply side terminal (cathode side terminal) and the output terminal of the PD.

そして、PDの両端子電圧が上記受光量信号として出力され、本例の場合、これら端子間電圧(即ち、PDの逆バイアス電圧)の変化分(交流成分)が、コンデンサC1,C2の作用により取り出され、さらに増幅回路21で増幅されて出力端子の電圧変化として出力される。なお、この出力端子の電圧変化(受光回路20の出力)は、演算部4において読み取り処理される。即ち、前記発光タイミングに対応するサンプリング周期で、例えば発光後一定時間だけ上記出力端子の電圧が読み取られ、遅延時間(距離)を横軸とした受光量のデータ(以下、受光波形データという)が生成される。この受光波形データは、前述した検出領域においてレーザ光の送受信が複数回行われる場合(一つの検出領域に対してこの波形データが複数ある場合)には、例えば検出領域毎に積算されて検出領域毎の受信データとして例えば演算部4内のメモリに記憶される。また、例えばこの受光波形データのピーク位置の受光量が、各検出領域の受光量(受信強度)のデータとして記憶され、この受光波形データのピーク位置の遅延時間に基づいて算出された距離の値が、各検出領域毎の物体までの距離のデータとして記憶される。   Then, both terminal voltages of the PD are output as the received light amount signal. In this example, the change (AC component) of the voltage between these terminals (that is, the reverse bias voltage of the PD) is caused by the action of the capacitors C1 and C2. It is taken out, further amplified by the amplifier circuit 21, and outputted as a voltage change of the output terminal. The voltage change at the output terminal (output of the light receiving circuit 20) is read by the arithmetic unit 4. That is, at the sampling period corresponding to the light emission timing, for example, the voltage of the output terminal is read for a certain time after light emission, and the received light amount data (hereinafter referred to as received light waveform data) with the delay time (distance) as the horizontal axis. Generated. When the received light waveform data is transmitted and received a plurality of times in the detection area described above (when there are a plurality of waveform data for one detection area), for example, the received light waveform data is integrated for each detection area. For example, the received data is stored in a memory in the calculation unit 4. For example, the received light amount at the peak position of the received light waveform data is stored as received light amount (reception intensity) data of each detection region, and the distance value calculated based on the delay time of the peak position of the received light waveform data Is stored as data of the distance to the object for each detection region.

なお、太陽光などの影響でPDへの入射光量が増加しPDに流れる電流量が増加してゆくと、図2の回路図から分かるように、PDの電源側端子電圧が抵抗R1の電圧降下分だけ低下するとともに、PDのグランド側端子電圧が抵抗R2の電圧降下分だけ増加して、PDの端子間電圧は光量に応じて低下してゆく。しかし、PDに流れる電流が、負荷抵抗R1,R2等と電源電圧Vbで決まる最大電流になると、入射光量が増加しても電流量が横這いとなり、PDの端子間電圧も飽和する既述の飽和現象が生じる。この飽和状態になると、端子間電圧の変化が生じなくなり、反射光が入射してもその波形が受光回路20の出力端子に出力されなくなって、反射光が検出できなくなる。   When the amount of incident light on the PD increases due to the influence of sunlight or the like, and the amount of current flowing through the PD increases, as shown in the circuit diagram of FIG. And the ground terminal voltage of the PD increases by the voltage drop of the resistor R2, and the terminal voltage of the PD decreases according to the amount of light. However, when the current flowing through the PD reaches the maximum current determined by the load resistors R1, R2, etc. and the power supply voltage Vb, the amount of current becomes flat even when the amount of incident light increases, and the terminal voltage of the PD is saturated. A phenomenon occurs. In this saturation state, the voltage between the terminals does not change, and even if reflected light is incident, the waveform is not output to the output terminal of the light receiving circuit 20, and the reflected light cannot be detected.

次に、ノイズ検知回路30について説明する。ノイズ検知回路30は、図2(a)に示すように、PDのグランド側端子電圧を分圧して入力電圧を生成するための抵抗R3,R4と、電源電圧Vccを分圧してノイズしきい値としての基準電圧を生成するための抵抗R5,R6と、入力電圧が基準電圧を上回るか又はそれ以上になると出力電圧(NL端子の電圧)をアクティブ(例えば、高電位)とするコンパレータ31とを有する。そして、上記基準電圧(ノイズしきい値)は、太陽光などの入射光の増加により上記飽和状態又はそれに近い状態になって反射光の検出が困難又は不能となる前に、NL端子の電圧がアクティブとなる値に設定されている。   Next, the noise detection circuit 30 will be described. As shown in FIG. 2A, the noise detection circuit 30 divides the ground terminal voltage of the PD to generate the input voltage and resistors R3 and R4, and the power supply voltage Vcc to divide the noise threshold. Resistors R5 and R6 for generating a reference voltage, and a comparator 31 that activates the output voltage (the voltage at the NL terminal) (for example, a high potential) when the input voltage exceeds or exceeds the reference voltage. Have. Then, the reference voltage (noise threshold value) is the voltage at the NL terminal before the reflected light is difficult or impossible to be detected due to the increase in incident light such as sunlight. It is set to an active value.

次に演算部4は、CPU,ROM,RAM等よりなるマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)を含む回路であり、例えば図3のフローチャートに示す処理を適宜実行する(例えば、車両の走行中に周期的に実行する)ことにより、物体認識を実現する。以下、この処理を説明する。
処理が開始されると、まずステップS1で、前述の測定動作(レーザ光の送信と受信、及び前述の受光波形データの生成と記憶等)を実行し、一つの検出領域についてこの測定動作が実行される度に、ステップS2に進む。
次いでステップS2では、ステップS1の測定動作実行中に前述のNL端子の電圧(NL信号)がアクティブになったか否か判定し、アクティブになった場合にはステップS3に進み、アクティブでなければステップS9に進む。
Next, the calculation unit 4 is a circuit including a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and appropriately executes, for example, the processing shown in the flowchart of FIG. To perform object recognition. Hereinafter, this process will be described.
When the process is started, first, in step S1, the above-described measurement operations (transmission and reception of laser light, generation and storage of the above-described received light waveform data, etc.) are executed, and this measurement operation is executed for one detection region. Each time, the process proceeds to step S2.
Next, in step S2, it is determined whether or not the voltage (NL signal) of the NL terminal is activated during the execution of the measurement operation in step S1. If it is activated, the process proceeds to step S3. Proceed to S9.

そしてステップS3では、現在の検出領域について領域無効設定を実行した後、ステップS4に進む。領域無効設定としては、具体的には、例えば検出領域毎に設けられた領域無効フラグをオンとする処理を実行する。一方、ステップS9では、現在の検出領域について領域有効設定を実行した後、ステップS4に進む。領域有効設定としては、例えば前記領域無効フラグをオフとする処理を実行する。なお、領域有効設定用に、領域無効設定とは異なるフラグを設けてもよい。また、単純に検出領域毎にNL信号の最新値を記憶しておくことにより、領域無効設定と領域有効設定を実現する構成(NL信号がオンと記憶されている領域は領域無効設定であり、NL信号がオフと記憶されている領域は領域有効設定であると扱う構成)でもよい。   In step S3, the area invalidation setting is executed for the current detection area, and then the process proceeds to step S4. Specifically, as the area invalid setting, for example, a process of turning on an area invalid flag provided for each detection area is executed. On the other hand, in step S9, after the area valid setting is executed for the current detection area, the process proceeds to step S4. As the area valid setting, for example, a process for turning off the area invalid flag is executed. A flag different from the area invalid setting may be provided for the area valid setting. In addition, by simply storing the latest value of the NL signal for each detection area, a configuration that realizes the area invalid setting and the area valid setting (the area where the NL signal is stored as ON is the area invalid setting, The area in which the NL signal is stored as OFF may be treated as the area valid setting).

なお、上記領域無効設定及び領域有効設定のデータは、定車間追従制御等を実行する上位の制御装置10に送信される。
次にステップS4では、全ての検出領域に対して測定動作が終了したか否か判定する。このステップS4の判定結果が肯定的であればステップS5〜S8を順次実行し、否定的であればステップS1に戻って次の検出領域について測定動作を繰り返す。
Note that the region invalid setting and region valid setting data are transmitted to a host control device 10 that executes constant inter-vehicle tracking control and the like.
Next, in step S4, it is determined whether or not the measurement operation has been completed for all detection regions. If the determination result in step S4 is affirmative, steps S5 to S8 are sequentially executed, and if negative, the process returns to step S1 to repeat the measurement operation for the next detection region.

そしてステップS5では、物体が存在するとして検出判定された検出領域(以下、場合によりターゲットという。)のうち、近接するものをグループ化して検出領域の集合(ターゲット集合)としてまとめる。なお、検出判定は、領域有効設定がされている検出領域のうち、受光量のデータが例えば予め設定された検出用しきい値を上回る検出領域を、ターゲットとして判定することにより行う。また、ターゲットのグループ化は、例えば2次元座標系(走査方向である車両の左右方向と車両の前後方向の位置座標)又は3次元座標系(車両の前後方向、左右方向、及び上下方向の位置座標)において、近接する位置にあるターゲット(例えば、隣り合うもの)を一つの集合として関連付ける処理により行う。具体的には、公知の各種方法を採用することができる。   In step S5, of the detection areas (hereinafter, referred to as targets in some cases) determined to be detected as having an object, the adjacent areas are grouped and collected as a set of detection areas (target set). The detection determination is performed by determining, as a target, a detection region in which the data of the amount of received light exceeds, for example, a preset detection threshold among the detection regions that are set to be effective. In addition, the target grouping may be performed by, for example, a two-dimensional coordinate system (position coordinates of the vehicle left-right direction and the vehicle front-rear direction in the scanning direction) or a three-dimensional coordinate system (vehicle front-rear direction, left-right direction, and vertical position). (Coordinates) is performed by associating targets (for example, adjacent ones) located in close positions as one set. Specifically, various known methods can be employed.

次にステップS6では、ステップS5でグループ化されたターゲット集合から、個々の物体を抽出(分離)して、その中心位置や大きさを算出する物体抽出処理を実行する。例えば、グループ化されたターゲット集合の両端を物体の両端位置と判定し、その中央を物体の中心位置と判定する。
次にステップS7では、前回のシーケンスにおけるステップS6で抽出された物体のデータと、今回のシーケンスにおけるステップS6で抽出された物体のデータとを比較し、同一の物体として対応付ける処理を行う。例えば、前回の物体の位置を基準に所定の広がりを持つ位置範囲を設定し、この位置範囲内に今回の物体の位置が存在すると、同一物と判定するといった処理を実行する。
Next, in step S6, an object extraction process for extracting (separating) individual objects from the target set grouped in step S5 and calculating the center position and size is executed. For example, both ends of the grouped target set are determined as the both end positions of the object, and the center thereof is determined as the center position of the object.
Next, in step S7, the data of the object extracted in step S6 in the previous sequence is compared with the data of the object extracted in step S6 in the current sequence, and a process of associating as the same object is performed. For example, a position range having a predetermined spread is set with reference to the position of the previous object, and if the position of the current object is within this position range, a process of determining the same object is executed.

次にステップS8では、例えば定車間追従制御等のために、認識された物体のデータから先行車等の監視対象のデータを選択する。具体的には、物体の走査方向の大きさ等(1次元走査の場合は、車両幅、2次元走査の場合は、車両の幅・高さ・形状)が車両に相当するものであること、カメラにより撮像された画像による白線検知や、ヨーレートセンサ・操舵角センサ・車輪速度センサ等で推定した道路形状を基にして自車線を判断し、その領域で自車に対して最近に存在すること、自車に対する相対速度(前後方向における前回の物体位置と今回の物体位置との差)に基づいて停止物でないと判定されたこと、などの選択条件が成立した物体のデータを先行車のデータとして選択する、といった処理を実行する。なお、この先行車等のデータは、定車間追従制御等を実行する上位の制御装置10に送信される。
なお、ステップS8を終了すると、次の実行タイミングで、ステップS1に戻って処理を繰り返す。
Next, in step S8, monitoring target data such as a preceding vehicle is selected from the recognized object data, for example, for constant inter-vehicle tracking control. Specifically, the size of the object in the scanning direction (vehicle width in the case of one-dimensional scanning, vehicle width, height, and shape in the case of two-dimensional scanning) corresponds to the vehicle, Judgment of own lane based on road shape estimated by white line detection by camera image and yaw rate sensor / steering angle sensor / wheel speed sensor, etc. The data of the object that satisfies the selection condition such as that it is determined that the object is not a stop based on the relative speed with respect to the own vehicle (the difference between the previous object position and the current object position in the front-rear direction) Is selected. Note that the data on the preceding vehicle and the like is transmitted to a host control device 10 that executes constant inter-vehicle tracking control and the like.
When step S8 is completed, the process returns to step S1 and is repeated at the next execution timing.

次に制御装置10は、マイコンを含む装置であり、レーダ装置1により検知された情報に基づいて、必要に応じて車両のエンジンや制動システム或いは表示機器等を制御して定車間追従制御等の車両制御を実現する機能を有する。またこの場合、制御装置10は、前記車両制御に関連して、図4のフローチャートに示す処理を実行する(例えば、車両のイグニションスイッチがオンしてマイコン起動後に実行する)ことにより、前記車両制御を安定的かつ効果的に実現し、高い安全性も確保する。以下、この処理を説明する。   Next, the control device 10 is a device including a microcomputer. Based on the information detected by the radar device 1, the control device 10 controls the vehicle engine, the braking system, the display device, or the like as necessary to perform constant inter-vehicle tracking control or the like. It has a function to realize vehicle control. Further, in this case, the control device 10 executes the processing shown in the flowchart of FIG. 4 in association with the vehicle control (for example, the control is performed after the ignition switch of the vehicle is turned on and the microcomputer is activated). Is realized stably and effectively, and high safety is ensured. Hereinafter, this process will be described.

処理が開始されると、まずステップS11で、前記図3の処理におけるステップS3で実行される領域無効設定が何れか一つ以上の検出領域について実行されているか否か判定し、領域無効設定が一つでも設定されていればステップS12に進み、そうでなければステップS16に進む。
そして、ステップS12では、自車線内に先行車が検知されているか否か判定し、自車線内に先行車の一部でも検知されているとステップS13に進み、そうでなければステップS18に進む。
When the process is started, first, in step S11, it is determined whether or not the area invalid setting executed in step S3 in the process of FIG. 3 has been executed for any one or more detection areas. If even one is set, the process proceeds to step S12, and if not, the process proceeds to step S16.
In step S12, it is determined whether or not a preceding vehicle is detected in the own lane, and if a part of the preceding vehicle is detected in the own lane, the process proceeds to step S13. Otherwise, the process proceeds to step S18. .

そして、ステップS13では、加速制限モードへ移行し、ステップS14に進む。加速制限モードでは、制御装置10が車両の加速を制限する。加速の制限は、例えば加速度の上限値を設定してこの範囲内でのみ加速を許容する。
次にステップS14では、領域無効設定が設定されており、その分だけ検出エリア(視野角)が狭いことを運転者等に表示や音声等で報知する制御を実行する。
And in step S13, it transfers to acceleration restriction | limiting mode and progresses to step S14. In the acceleration limit mode, the control device 10 limits the acceleration of the vehicle. For the limitation of acceleration, for example, an upper limit value of acceleration is set, and acceleration is allowed only within this range.
Next, in step S14, control is performed to notify the driver or the like by display, voice, or the like that the area invalid setting is set and the detection area (viewing angle) is narrow by that amount.

次にステップS15では、定車間追従制御等の車両制御の実行を指令するスイッチ(例えばACCスイッチ)がオンされているか否か判定し、オンであればステップS11に戻って処理を繰り返し、オンでなければ、定車間追従制御等の車両制御が指令されていないので、一連の処理を終了する。   Next, in step S15, it is determined whether or not a switch (for example, an ACC switch) for commanding execution of vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is turned on. If not, the vehicle control such as the constant inter-vehicle tracking control is not instructed, and the series of processes is terminated.

一方、ステップS16では、通常モードに移行し、ステップS17に進む。なお通常モードでは、定車間追従制御等の車両制御を通常の状態(前述の加速制限や運転者への報知を行なわない状態)で実行する。
次にステップS17では、ステップS14,S19で実施した運転者への報知を解除し、ステップS15に進む。
On the other hand, in step S16, the process proceeds to the normal mode, and the process proceeds to step S17. In the normal mode, vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is performed in a normal state (a state in which the above-described acceleration limitation and notification to the driver are not performed).
Next, in step S17, the notification to the driver performed in steps S14 and S19 is canceled, and the process proceeds to step S15.

また、ステップS18では、定車間追従制御等の車両制御をキャンセルし(ACCスイッチの指令に反して停止し)、ステップS19に進む。なお、複数の車両制御を行なっている場合、検出エリアが狭くても問題のない特定の車両制御(障害物を単に監視して表示するなどの制御)については、キャンセルしないようにしてもよい。
次にステップS19では、検出エリアが狭いため定車間追従制御等の車両制御をキャンセルしている状態であることを、音声や表示等で運転者等に報知する制御を実行し、ステップS15に進む。
In step S18, vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is canceled (stops against the command of the ACC switch), and the process proceeds to step S19. When a plurality of vehicle controls are performed, specific vehicle control (control such as simply monitoring and displaying an obstacle) that does not cause a problem even if the detection area is narrow may not be canceled.
Next, in step S19, control is performed to notify the driver or the like by voice or display that vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is canceled because the detection area is small, and the process proceeds to step S15. .

以上説明した車両用レーダ装置1では、検出領域毎にノイズ強度(PDの端子電圧)を検知し、物体検知のために無効とするか有効とするかを検出領域毎に逐次判断する(ステップS2,S3,S9)。受光ノイズの走査位置に対する波形が、例えば図2(b)に示すようになった場合、ノイズ強度がノイズしきい値(図では35)以上になるとNL信号がアクティブとなり、このようにNL信号がアクティブとなった領域に対して領域無効設定が実行されデータが無効とされる。なお、図2(b)における受光ノイズは、PDの端子電圧(直流成分)ではなく、図2(a)の出力端子において反射波を受信する可能性のあるタイミング以外の時期に観測される電圧(PDの端子間電圧の変化(交流成分)として現れるノイズ)である。また、図2(b)において符合W1,W2で示す部分は、未飽和であるがノイズ強度がノイズしきい値以上となり、反射波の検出(物体検知)が困難となっている部分である。また、図2(b)において符合W3で示す部分は、前述の飽和状態(受光ノイズはほぼゼロ)となって、反射波の検出(物体検知)が不能となっている部分である。本例であると、このように物体検知が困難又は不能な領域が、全て的確に領域無効設定され、物体検知のために使用されない。   In the vehicle radar apparatus 1 described above, the noise intensity (PD terminal voltage) is detected for each detection region, and it is sequentially determined for each detection region whether it is invalid or valid for object detection (step S2). , S3, S9). For example, when the waveform of the received light noise with respect to the scanning position is as shown in FIG. 2B, the NL signal becomes active when the noise intensity becomes equal to or higher than the noise threshold (35 in the figure). The area invalid setting is executed for the activated area, and the data is invalidated. Note that the light reception noise in FIG. 2B is not a voltage at the PD terminal voltage (DC component) but a voltage observed at a time other than the timing at which the reflected wave may be received at the output terminal in FIG. (Noise that appears as a change in the voltage between terminals of the PD (AC component)). In FIG. 2B, the portions indicated by the symbols W1 and W2 are portions that are not saturated but the noise intensity is equal to or higher than the noise threshold value, and it is difficult to detect the reflected wave (object detection). In addition, the portion indicated by the symbol W3 in FIG. 2B is a portion where the above-described saturation state (the received light noise is almost zero) and the detection of the reflected wave (object detection) is impossible. In this example, the areas where object detection is difficult or impossible are all set as invalid areas and are not used for object detection.

このため、太陽光などによるノイズの影響が一部の検出領域にあっても、それ以外の検出領域(領域有効設定されている領域)における有効な物体検知結果を活かして、可能な限りレーダ装置としての機能を安定的に発揮できる。しかも、太陽光などの影響で誤検知する恐れのある検出領域は、領域無効設定されて物体検知のために無効とされるため、誤検知が発生し難いという効果も得られる。   Therefore, even if the influence of noise due to sunlight or the like is in a part of the detection area, the radar device is used as much as possible by utilizing the effective object detection result in the other detection area (area where the area is effective). The function as can be stably demonstrated. In addition, since a detection area that may be erroneously detected due to the influence of sunlight or the like is set as an invalid area and invalidated for object detection, an effect that erroneous detection hardly occurs can be obtained.

また、本例の制御システムでは、上記レーダ装置1の利点を活かして、車両制御を従来よりも安定的に継続して実行できるようになる。即ち従来であると、太陽光などによるノイズの影響が一部の検出領域にあるだけで、レーダ装置の機能が全体的に不能となっていたので、それに伴ってレーダ装置の検知結果を利用する車両制御も必ず停止させる必要があった。この結果、検出エリアの一部に太陽光等が強く入射するだけで、場合によっては、車両の運転者の意思や周囲の状況に反して頻繁に車両制御が停止する恐れがあった。しかし本制御システムであると、レーダ装置の太陽光等の影響を受けない検出領域での検知結果を利用して制御システムの動作を継続できる自由度があり、そのような問題が格段に改善できる。   In the control system of this example, the advantages of the radar device 1 can be utilized to perform vehicle control more stably and continuously than in the past. That is, in the conventional case, the influence of the noise due to sunlight or the like is only in a part of the detection area, and the function of the radar apparatus is totally disabled, and accordingly, the detection result of the radar apparatus is used. Vehicle control also had to be stopped. As a result, sunlight or the like is only strongly incident on a part of the detection area, and in some cases, the vehicle control may frequently stop against the intention of the vehicle driver and the surrounding situation. However, with this control system, there is a degree of freedom to continue the operation of the control system using the detection results in the detection area that is not affected by the sunlight of the radar device, and such problems can be significantly improved. .

また本制御システムでは、領域無効設定が何れかの検出領域について実行され、かつ自車線内に先行車が検知されていない場合には、制御装置10(制御手段)が前記車両制御を中断し、領域無効設定が何れかの検出領域について実行されても、領域有効設定が実行されている検出領域によって自車線内に先行車が検知されている場合には、制御装置10が前記車両制御を継続する(ステップS11,S12,S13,S18)。
このため、自車線内の先行車が検知され続けている場合には、太陽光などによるノイズの影響が一部の検出領域にあっても、定車間追従制御などの車両制御が継続される。一方、自車線内の先行車が検知されなくなった場合に、太陽光などによるノイズの影響による検出不能状態が一部の検出領域に発生すると、定車間追従制御などの車両制御が停止される。このため、レーダ装置の検知結果に基づく車両制御の必要性や有効性が高いときには、太陽光などによるノイズの影響があっても可能な限り上記車両制御が継続され、一方、その必要性や有効性が低いときには、太陽光などによるノイズの影響が一部であっても念のため上記車両制御を停止して信頼性を確保することができる、という実用上優れた効果が得られる。
Further, in this control system, when the area invalid setting is executed for any detection area and no preceding vehicle is detected in the own lane, the control device 10 (control means) interrupts the vehicle control, Even if the area invalid setting is executed for any detection area, if a preceding vehicle is detected in the own lane by the detection area where the area effective setting is executed, the control device 10 continues the vehicle control. (Steps S11, S12, S13, S18).
For this reason, when the preceding vehicle in the own lane is continuously detected, vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is continued even if the influence of noise due to sunlight or the like is in some detection areas. On the other hand, when a preceding vehicle in the own lane is no longer detected, vehicle control such as constant inter-vehicle tracking control is stopped if a detection impossible state due to the influence of noise due to sunlight or the like occurs in some detection areas. For this reason, when the necessity and effectiveness of vehicle control based on the detection result of the radar device is high, the vehicle control is continued as much as possible even if there is an influence of noise due to sunlight, etc. When the performance is low, there is a practically excellent effect that the vehicle control can be stopped and the reliability can be ensured even if the influence of noise due to sunlight or the like is partly.

また本制御システムでは、領域無効設定が何れかの検出領域について実行されている場合には、制御装置10が車両の加速を制限し、かつレーダ装置の視野が狭くなっていることを車両の運転者等に報知する(ステップS13,S14)。このため、レーダ装置の有効な検出エリアが狭くなっている状態でも、安全性を確保できる。例えば図5に示すように、太陽光などによって検出エリアの左側の一部(外乱光影響範囲)が無効となり、その分だけレーダ装置の有効な検出エリアが狭くなっている状態では、同図に示す如く左隣の車線からの割込み車の検知が、通常よりも相当遅れることになり、安全性が通常よりも低下する懸念がある。しかし本例では、このように検出エリアが狭くなっている場合には、自車の加速が制限され、かつ視野が狭くなっていることが搭乗者に報知されるので、上記懸念が格段に改善される。   Further, in this control system, when the area invalid setting is executed for any of the detection areas, the control device 10 restricts the acceleration of the vehicle and the field of view of the radar device is narrowed. To the person (steps S13 and S14). For this reason, safety can be ensured even when the effective detection area of the radar apparatus is narrow. For example, as shown in FIG. 5, when a part of the left side of the detection area (disturbance light influence range) is invalidated by sunlight or the like, and the effective detection area of the radar device is narrowed accordingly, As shown, the detection of the interrupted vehicle from the lane on the left is considerably delayed from the usual, and there is a concern that the safety is lowered than usual. However, in this example, when the detection area is narrow in this way, the acceleration of the vehicle is limited and the passenger is notified that the field of view is narrow, so the above concerns are greatly improved. Is done.

なお、本発明は以上説明した形態例に限定されず、各種の態様や変形が有り得る。
例えば、本発明は、上記形態例のように水平方向(左右方向)に走査を行うレーダ装置に適用してもよいが、上下方向に走査を行うもの、或いは上下及び左右の2方向に走査する車両用レーダ装置に適用してもよい。また走査は、回転動作によるものに限定されず、例えば発光部等の直線移動(スライド)によるものであってもよい。走査機構としては、例えば特開2003−121542号公報や特開2003−177348号公報などに記載されたものを使用できる。
また、送信側のみで走査が行われる構成でもよいが、受信状態を走査位置に無関係に同等に維持してより良好な測距動作を行うためには、受信側においても走査が行われるのが望ましい。例えば、受信ヘッドを送信側に同期させて走査する構成でもよい。
In addition, this invention is not limited to the form example demonstrated above, There can be various aspects and deformation | transformation.
For example, the present invention may be applied to a radar apparatus that scans in the horizontal direction (left-right direction) as in the above-described embodiment, but scans in the up-down direction, or scans in two directions, up-down and left-right. You may apply to the radar apparatus for vehicles. The scanning is not limited to the rotation operation, and may be, for example, a linear movement (slide) of the light emitting unit or the like. As the scanning mechanism, for example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-121542 and 2003-177348 can be used.
In addition, a configuration in which scanning is performed only on the transmission side may be employed, but in order to perform a better distance measurement operation while maintaining the reception state equal regardless of the scanning position, scanning is also performed on the reception side. desirable. For example, it may be configured to scan the reception head in synchronization with the transmission side.

また上記形態例では、本発明のノイズ検知手段や領域可否設定手段を、レーダの送受信ヘッドと同じユニット内に設けられた演算部4等により構成しているが、別ユニット内(例えば制御装置10内)に設けられた回路や処理手段が、上記各手段を構成する態様でもよい。
また本発明は、車両用のレーダ装置に限らず、各分野のレーダ装置に適用可能であることはいうまでもない。
In the above embodiment, the noise detection means and the area availability setting means of the present invention are configured by the arithmetic unit 4 provided in the same unit as the radar transmission / reception head, but in another unit (for example, the control device 10). The circuit and the processing means provided in the inside may constitute each of the above means.
The present invention is not limited to a radar apparatus for a vehicle, it is needless to say applicable to the radar device in various fields.

レーダ装置の構成等を説明する図である。It is a figure explaining the structure etc. of a radar apparatus. 受信回路とノイズ検知回路の構成等を説明する図である。It is a figure explaining the structure etc. of a receiving circuit and a noise detection circuit. レーダ装置の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of a radar apparatus. 車両制御システムの制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of a vehicle control system. 検出エリアが狭くなっている状況を説明する図である。It is a figure explaining the condition where the detection area is narrow.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーダ装置
2 投光部(送信部)
3 受光部(受信部)
4 演算部(ノイズ検知手段、領域可否設定手段)
10 制御装置(制御手段)
30 ノイズ検知回路(ノイズ検知手段)
1 Radar device 2 Projecting unit (transmitting unit)
3 Light receiver (receiver)
4. Calculation unit (noise detection means, area availability setting means)
10 Control device (control means)
30 Noise detection circuit (noise detection means)

Claims (6)

検出エリアに光を走査しながら照射する送信部と、この光の反射波を受信するための受信部とを有し、前記受信部により受信される前記反射波の受信データに基づいて、前記検出エリアを走査方向に分割してなる検出領域毎に物体を検知するレーダ装置であって、
前記受信部に入力されるノイズ強度を前記検出領域毎に検知するノイズ検知手段と、
前記検出領域物体検知無効とする領域無効設定、又は、前記検出領域物体検知有効とする領域有効設定を、逐次実行する領域可否設定手段とを備え、
前記領域可否設定手段は、前記ノイズ検知手段により検知されるノイズ強度が規定のノイズしきい値を超えるかそれ以上になると、対応する検出領域について領域無効設定を実行し、前記ノイズ強度が規定のノイズしきい値を下回るかそれ以下になると、対応する検出領域について領域有効設定を実行することを特徴とするレーダ装置。
The detection unit includes a transmission unit that irradiates light while scanning light, and a reception unit that receives a reflected wave of the light, and the detection is performed based on reception data of the reflected wave received by the reception unit. A radar device that detects an object for each detection region obtained by dividing an area in a scanning direction,
Noise detection means for detecting the noise intensity input to the receiving unit for each detection region;
Object detection and disable regions invalid setting of the detection region, or an effective and regions effectively set the object detection of the detection region, and a region availability setting means for sequential execution,
When the noise intensity detected by the noise detection unit exceeds or exceeds a specified noise threshold, the area availability setting unit performs area invalid setting for a corresponding detection area, and the noise intensity is set to a specified level. A radar apparatus characterized in that when a noise threshold value is below or below, a region valid setting is executed for a corresponding detection region.
前記受信部が、フォトダイオードと負荷抵抗を電源に対して直列に接続してなる受光回路より構成され、前記ノイズ検知手段が、前記フォトダイオードの端子電圧を前記ノイズ強度として検出するものであることを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。 The receiver is composed of a light receiving circuit in which a photodiode and a load resistor are connected in series with a power supply, and the noise detecting means detects the terminal voltage of the photodiode as the noise intensity. The radar apparatus according to claim 1. 請求項1又は2に記載のレーダ装置を備え、少なくとも車両前方に前記検出エリアが設定され、当該検出エリア内の少なくとも先行車を前記物体として検知する構成とされるとともに、検知された物体の情報に基づいて所定の車両制御を実行する制御手段を有することを特徴とする車両制御システム。 The radar apparatus according to claim 1, wherein the detection area is set at least in front of the vehicle, and at least a preceding vehicle in the detection area is detected as the object, and information on the detected object is provided. A vehicle control system comprising control means for executing predetermined vehicle control based on the control. 前記制御手段は、前記領域無効設定が何れかの検出領域について実行され、かつ自車線内に先行車が検知されていない場合には、前記車両制御を中断し、前記領域無効設定が何れかの検出領域について実行されても、前記領域有効設定が実行されている検出領域によって自車線内に先行車が検知されている場合には、前記車両制御を継続することを特徴とする請求項3に記載の車両制御システム。 The control means interrupts the vehicle control when the area invalid setting is executed for any detection area and no preceding vehicle is detected in the own lane, and the area invalid setting is any The vehicle control is continued when the preceding vehicle is detected in the own lane by the detection area in which the effective area setting is executed even if the detection is performed for the detection area. The vehicle control system described. 前記制御手段は、前記領域無効設定が何れかの検出領域について実行されている場合には、車両の加速を制限することを特徴とする請求項3又は4に記載の車両制御システム。 5. The vehicle control system according to claim 3, wherein the control unit limits acceleration of the vehicle when the region invalidation setting is executed for any detection region. 前記制御手段は、前記領域無効設定が何れかの検出領域について実行されている場合には、レーダ装置の視野が狭くなっていることを車両の搭乗者に報知する制御を実行することを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の車両制御システム。 The control means executes control for notifying a vehicle occupant that the field of view of the radar device is narrowed when the region invalidation setting is performed for any detection region. The vehicle control system according to any one of claims 3 to 5.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5128323B2 (en) * 2007-11-15 2013-01-23 ソニー株式会社 Wireless communication apparatus, information processing apparatus, program, wireless communication method, processing method, and wireless communication system
JP5989353B2 (en) * 2012-02-13 2016-09-07 株式会社デンソー Radar equipment
JP6009775B2 (en) * 2012-02-13 2016-10-19 株式会社デンソー Radar equipment
JP5996878B2 (en) * 2012-02-13 2016-09-21 株式会社デンソー Radar equipment
EP2821810B1 (en) * 2012-03-01 2019-09-04 Nissan Motor Co., Ltd Vehicle detector and vehicle detection method
JP6819161B2 (en) * 2016-09-09 2021-01-27 日産自動車株式会社 Coordinate calculation method and coordinate calculation device
CN109814168A (en) * 2017-11-22 2019-05-28 长沙行深智能科技有限公司 The scanning detection method and scanning sensor of scanning sensor
US11493615B2 (en) 2018-09-11 2022-11-08 Velodyne Lidar Usa, Inc. Systems and methods for detecting an electromagnetic signal in a constant interference environment
JP7195883B2 (en) * 2018-11-08 2022-12-26 株式会社Ihiエアロスペース unmanned mobile and control method for unmanned mobile
WO2022059093A1 (en) * 2020-09-16 2022-03-24 日本電気株式会社 Monitoring system, method, and non-temporary computer-readable medium in which program is stored

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2544913Y2 (en) * 1992-12-25 1997-08-20 サンクス株式会社 Photoelectric switch
JPH06331745A (en) * 1993-05-18 1994-12-02 Fujitsu Ten Ltd Optical signal receiver and laser radar
JPH07104066A (en) * 1993-10-01 1995-04-21 Mazda Motor Corp Obstacle detecting device for vehicle
JP3185547B2 (en) * 1994-06-28 2001-07-11 三菱電機株式会社 Distance measuring device
JPH09318736A (en) * 1996-05-30 1997-12-12 Denso Corp Distance measuring apparatus
JPH1089974A (en) * 1996-09-17 1998-04-10 Toyota Motor Corp Optical vehicle-position detecting apparatus
JP3244438B2 (en) * 1996-11-07 2002-01-07 オムロン株式会社 Object information detection device
JPH10250506A (en) * 1997-03-07 1998-09-22 Calsonic Corp Distance measuring device for vehicle, and disturbance detecting method
JP3415422B2 (en) * 1997-12-04 2003-06-09 株式会社ナブコ Effective detection area setting method and effective detection area setting system for object detection device
JPH11242518A (en) * 1998-02-25 1999-09-07 Honda Motor Co Ltd Radar device
JP3835219B2 (en) * 2001-08-31 2006-10-18 オムロン株式会社 Distance measuring device
JP2005180994A (en) * 2003-12-17 2005-07-07 Nissan Motor Co Ltd Front obstacle detecting device for vehicle, and method

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