JP5414758B2 - レーダ装置およびレーダ装置の性能低下判定方法 - Google Patents
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Description
これにより、あらゆる相対距離・方位角度で検知した反射物体を対象として性能低下判定処理を実施することができ、従来よりも短時間で高精度な性能低下判定処理を実現することができる。
この発明では、エリア毎反射波レベル代表値やエリア毎性能低下度の算出時に、検知個数によって適宜平均化等を実施する構成とした。
図1は、この発明の実施の形態1に係るレーダ装置1を、車両制御部2および走行速度センサ3とともに示すブロック構成図である。図1において、レーダ装置1は、制御部10、送受信部20、アンテナ部30、測定部40および性能低下判定部50を備えている。また、性能低下判定部50は、測定結果加工部51、エリア毎反射波レベル代表値計算部52、エリア毎性能低下度計算部53およびエリア毎性能低下度組合せ判定部54を有している。
ステップS16において、性能低下判定処理が完了していない(すなわち、No)と判定された場合には、そのまま図2の処理を終了する。
測定結果加工部51は、各信号処理周期で検知された全ての反射物体から、加工済反射物体を生成する。ここで、生成された加工済反射物体には、それぞれ添え字[m](m=1〜加工済反射物体の総数)を付加して表記することとする。なお、添え字[m]を付加しなくても、各信号処理周期で生成された加工済反射物体であることが自明な場合には、添え字[m]を省略する。
まず、1つ目の処理例は、時系列相関処理である。
時系列相関処理では、今回信号処理周期の各々の反射物体の相対距離、相対速度、方位角度等の測定結果から、次回信号処理周期の相対距離、相対速度、方位角度等を予測した予測値を算出する。
静止物抽出処理では、走行速度センサ3で得られた自車の走行速度とレーダ装置1で得られた相対速度等から、反射物体の対地速度を算出し、反射物体の対地速度の絶対値が閾値以下の物体を地面に対して静止している物体、すなわち静止物とし、それ以外の物体を地面に対して移動している物体、すなわち移動物として分類し、特に静止物のみを抽出して加工済反射物体として用いる。
特に、CMBやACC等の車両用アプリケーションにおいて、車両の前方にレーダ装置を搭載する場合には、数m程度の近距離で検知される反射物体の反射波レベルと、他の相対距離の反射物体の反射波レベルとは、異なる分布となる可能性が高い。
特に、CMBやACC等の車両用アプリケーションにおいて、車両の前方にレーダ装置を搭載する場合には、自車線内で検知される反射物体の反射波レベルと、それ以外で検知される反射物体の反射波レベルとは、異なる分布となる可能性が高い。
レーダ装置では、路面によるマルチパス等の影響により、同一の反射物体をレーダ装置で検知し続けていたとしても、反射波レベルは、時間とともに大きく変動する場合がある。そこで、マルチパス反射物体除外処理では、上述した時系列相関処理と組み合わせて、同じ反射物体番号の割り当てられた反射物体の反射波レベルの時間的な変化を観測し、反射波レベルの時間的な変動が閾値以上である場合には、それを加工済反射物体として生成しないこととする。
これは、自車が完全に同じ場所に停止した状態や、自車が低速で走行している状態では、レーダ装置で検知される反射物体がほとんど変化しないことにより、レーダ装置で検知した反射物体のRCSの統計的な分布範囲が、自車が完全に同じ場所に停止した状態や、自車が低速で走行している状態で検知した反射物体のRCSに偏ってしまい、性能低下判定結果を誤る恐れがあるためである。
これにより、あらゆる相対距離・方位角度で検知した反射物体を対象として性能低下判定処理を実施することができ、従来よりも短時間で高精度な性能低下判定処理を実現することができる。
上記実施の形態1では、エリア毎にエリア毎性能低下度を算出していたが、この実施の形態2では、加工済反射物体毎にエリア毎性能低下度を算出する。
この発明の実施の形態2に係るレーダ装置の構成は、図1に示したものと同様なので、説明を省略する。
ステップS42の後、エリア毎反射波レベル代表値計算部52が制御され、エリア毎反射波レベル代表値計算部52は、加工済反射物体の反射波レベルから、反射波レベル代表値を算出する(エリア毎反射波レベル代表値計算処理)(ステップS43)。
以上の方法で算出した性能低下判定結果は、実施の形態1の場合と同様に、車両制御部2へ送信され、車両制御部2では、性能低下判定結果に応じた処理が行われる。
Claims (19)
- 車両に搭載され、周囲に電磁波を送信し、周辺に存在する反射物体で反射した電磁波を受信して、前記反射物体に関する相対距離、方位角度および反射波レベルを出力するレーダ装置であって、
一定の時間周期で前記反射物体に関する相対距離、方位角度および反射波レベルを測定する測定部と、
前記レーダ装置の検知性能に関する性能低下判定処理を実施する性能低下判定部と、を備え、
前記性能低下判定部は、
前記測定部で得られた測定結果を加工して、加工済反射物体を生成する測定結果加工部と、
前記相対距離の範囲と前記方位角度の範囲とによって形成されるエリア毎に、前記加工済反射物体の反射波レベルの代表値を計算し、エリア毎反射波レベル代表値を算出するエリア毎反射波レベル代表値計算部と、
前記エリア毎に、前記エリア毎反射波レベル代表値とエリア毎反射波レベル代表値閾値とを比較して、エリア毎性能低下度を算出するエリア毎性能低下度計算部と、
各前記エリアについて、前記エリア毎性能低下度を組み合わせて性能低下判定結果を出力するエリア毎性能低下度組合せ判定部と、を有する
ことを特徴とするレーダ装置。 - 前記エリア毎性能低下度計算部は、
前記エリア毎性能低下度を判定するための前記エリア毎反射波レベル代表値閾値を、前記エリア毎に1種類以上用意し、
前記エリア毎反射波レベル代表値が前記エリア毎反射波レベル代表値閾値以上であるか否かによって、前記エリア毎に、2種類以上のエリア毎性能低下度を割り当てる
ことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記エリア毎性能低下度計算部は、
前記エリア毎性能低下度を判定するための前記エリア毎反射波レベル代表値閾値を、前記エリア毎に1種類用意し、
前記エリア毎反射波レベル代表値と前記エリア毎反射波レベル代表値閾値との差分値に、前記相対距離による反射波レベルの分散および前記方位角度による反射波レベルの分散とを加味した重みをかけたものを、前記エリア毎性能低下度として割り当てる
ことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記エリア毎反射波レベル代表値計算部は、
複数の信号処理周期にわたって観測された加工済反射物体を、前記エリア毎に分類し、各エリアに属する加工済反射物体の数と、各エリアに属する加工済反射物体の反射波レベルとから、エリア毎の反射波レベルの平均値を算出して、この平均値をエリア毎反射波レベル代表値とし、
前記エリア毎性能低下度組合せ判定部は、
前記エリア毎性能低下度計算部で算出された全てのエリア毎性能低下度の和を、エリア毎性能低下度の算出されたエリアの数で割った平均値を、性能低下度平均値として算出とする
ことを特徴とする請求項1から請求項3までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記エリア毎反射波レベル代表値計算部は、
複数の信号処理周期にわたって観測された加工済反射物体を、前記エリア毎に分類し、エリア毎の加工済反射物体の反射波レベルをそのままエリア毎反射波レベル代表値とし、
前記エリア毎性能低下度組合せ判定部は、
加工済反射物体毎に得られたエリア毎性能低下度を複数の信号処理周期にわたって加算したエリア毎性能低下度和と、複数の信号処理周期にわたってエリア毎性能低下度和に加算した加工済反射物体の個数とから平均値を算出し、この平均値を性能低下度平均値とする
ことを特徴とする請求項1から請求項3までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記エリア毎性能低下度組合せ判定部は、
前記性能低下判定結果を得るための1種類以上の閾値を用意し、
前記性能低下度平均値が前記閾値以上であるか否かによって、2種類以上の性能低下判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載のレーダ装置。 - 前記エリア毎性能低下度計算部は、
前記エリア毎性能低下度を判定するための前記エリア毎反射波レベル代表値閾値を、前記エリア毎に2種類以上用意し、
前記エリア毎性能低下度を、前記エリア毎反射波レベル代表値閾値毎に2種類以上算出し、
前記エリア毎性能低下度組合せ判定部は、
2種類以上の前記エリア毎性能低下度の絶対値を比較して、2種類以上の性能低下判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項1から請求項6までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記エリア毎性能低下度計算部は、
同一エリア内のあらゆる相対距離および方位角度におけるエリア毎反射波レベル代表値閾値を、前記相対距離方向または前記方位角度方向に隣接するエリアに割り当てられたエリア毎反射波レベル代表値閾値を用いて、補間して生成する
ことを特徴とする請求項1から請求項7までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記測定結果加工部は、
時系列で相関がある反射物体を同一の物体であるとみなす時系列相関処理を実施し、時系列で相関がある反射物体のみを、前記加工済反射物体とする
ことを特徴とする請求項1から請求項8までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記測定部は、前記反射物体に関する相対速度を測定し、
前記測定結果加工部は、
前記レーダ装置が搭載された車両の走行速度を測定する走行速度測定部で測定された走行速度に基づいて、前記レーダ装置が搭載された車両の走行速度と前記反射物体に関する相対速度とから対地速度を算出し、前記対地速度に基づいて前記反射物体が移動物であるか静止物であるかを判定する静止物判定処理を実施し、前記静止物のみを前記加工済反射物体とする
ことを特徴とする請求項1から請求項9までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記測定結果加工部は、
前記レーダ装置で検知された反射物体のうち、相対距離が閾値以上の反射物体のみを前記加工済反射物体とする
ことを特徴とする請求項1から請求項10までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記測定結果加工部は、
前記レーダ装置が搭載された車両の存在する車線の位置を推定する自車線位置推定部で推定された車線内に存在する反射物体を前記加工済反射物体としない
ことを特徴とする請求項1から請求項11までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記測定結果加工部は、
時系列で相関がある反射物体を同一の物体であるとみなす時系列相関処理を実施し、時系列で相関がある反射物体の反射波レベルの時間的な変動の大きさが閾値以上である場合に、その反射物体を前記加工済反射物体としない
ことを特徴とする請求項1から請求項12までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記測定結果加工部は、
前記レーダ装置が搭載された車両の走行速度を測定する走行速度測定部で測定された走行速度が閾値未満の場合には、前記加工済反射物体を生成しない
ことを特徴とする請求項1から請求項13までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記性能低下判定部は、
前記レーダ装置が搭載された車両の走行速度を測定する走行速度測定部で測定された走行速度と、前記レーダ装置が搭載された車両の移動した時間とから、前記レーダ装置が搭載された車両の移動距離を算出し、前記レーダ装置が搭載された車両が一定距離以上移動する毎に、前記性能低下判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項1から請求項14までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記性能低下判定部は、
一定時間以上が経過する毎に、前記性能低下判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項1から請求項15までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記性能低下判定部は、
複数の信号処理周期にわたってエリア毎性能低下度の算出に用いられた加工済反射物体の総数を、全エリアのデータ数合計として記憶し、前記全エリアのデータ数合計が閾値以上となる毎に、前記性能低下判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項1から請求項16までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 前記性能低下判定部は、
前記エリア毎性能低下度の算出されたエリアの数が閾値以上となる毎に、前記性能低下判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項1から請求項17までの何れか1項に記載のレーダ装置。 - 車両に搭載され、周囲に電磁波を送信し、周辺に存在する反射物体で反射した電磁波を受信して、前記反射物体に関する相対距離、方位角度および反射波レベルを出力するレーダ装置の性能低下判定方法であって、
一定の時間周期で前記反射物体に関する相対距離、方位角度および反射波レベルを測定する測定ステップと、
前記レーダ装置の検知性能に関する性能低下判定処理を実施する性能低下判定ステップと、を備え、
前記性能低下判定ステップは、
前記測定ステップで得られた測定結果を加工して、加工済反射物体を生成する測定結果加工ステップと、
前記相対距離の範囲と前記方位角度の範囲とによって形成されるエリア毎に、前記加工済反射物体の反射波レベルの代表値を計算し、エリア毎反射波レベル代表値を算出するエリア毎反射波レベル代表値計算ステップと、
前記エリア毎に、前記エリア毎反射波レベル代表値とエリア毎反射波レベル代表値閾値とを比較して、エリア毎性能低下度を算出するエリア毎性能低下度計算ステップと、
各前記エリアについて、前記エリア毎性能低下度を組み合わせて性能低下判定結果を出力するエリア毎性能低下度組合せ判定ステップと、を有する
ことを特徴とするレーダ装置の性能低下判定方法。
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