JP5714075B2 - On-vehicle radar device and target detection method - Google Patents

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本発明は車載用レーダ装置およびターゲット検出方法に関し、特に、車載用レーダ装置が搭載された車両（以下自車と表記）とそれの周辺に存在する物体（以下、ターゲットと表記）との間の距離、相対速度、および、測角値を出力する車載用レーダ装置であって、該ターゲットが、ガードレール等の道路の側方に存在する静止物（以下、路側固定物と表記）であるか、側方を追い越す車両（以下、他車と表記）等の移動物であるかを識別することが可能な車載用レーダ装置およびターゲット検出方法に関する。   The present invention relates to an on-vehicle radar device and a target detection method, and in particular, between a vehicle (hereinafter referred to as the own vehicle) on which the on-vehicle radar device is mounted and an object (hereinafter referred to as a target) existing in the vicinity thereof. Whether the target is a stationary object (hereinafter referred to as a roadside fixed object) that exists on the side of a road such as a guardrail, and the vehicle-mounted radar device that outputs a distance, a relative speed, and an angle measurement value; The present invention relates to an on-vehicle radar device and a target detection method capable of identifying whether the vehicle is a moving object such as a vehicle overtaking the side (hereinafter referred to as another vehicle).

従来から、車載用レーダ装置によって測定されるターゲットまでの距離、相対速度、および、測角値などの測定結果は、自車が前方の障害物に衝突した際の被害を軽減する衝突被害軽減ブレーキシステム（ＣＭＢ：Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ Ｂｒａｋｅ）、前方の車両に追従するアダプティブクルーズコントロールシステム（ＡＣＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、車両の走行中に後側方から他車が接近してきて、車線変更等に危険があるときに運転者に警報し、車両運転の安全性を高めようとする後側方監視システム（ＢＳＷ：Ｂｌｉｎｄ Ｓｐｏｔ Ｗａｒｎｉｎｇ）など、車両の安全性や快適性を向上するための車両用アプリケーションで活用されている。   Conventionally, measurement results such as distance to target, relative speed, and angle measurement values measured by an on-vehicle radar device are based on a collision damage reduction brake that reduces damage when the vehicle collides with an obstacle ahead. System (CMB: Collision Mitigation Break), Adaptive Cruise Control System (ACC: Adaptive Cruise Control) that follows the vehicle in front, other vehicles approach from the rear side while the vehicle is running, and there is a danger in lane changes, etc. Sometimes used in vehicular applications to improve vehicle safety and comfort, such as BSW (Blind Spot Warning), which alerts the driver and increases vehicle driving safety ing.

前述のＢＳＷなどの自車の側方を監視するシステムにおいては、レーダ装置によって、自車の側方に現在検知されている物体が、警報対象の物体であるか否かを判定する必要がある。特に、道路の側方にはガードレール等の路側固定物が存在する場合が多く、物体がガードレール等の路側固定物であるか、あるいは、他車であるかを識別する必要がある。   In the above-described system for monitoring the side of the vehicle such as the BSW, it is necessary to determine whether or not the object currently detected on the side of the vehicle is an alarm target object by the radar device. . In particular, there are many roadside fixed objects such as guardrails on the side of the road, and it is necessary to identify whether the object is a roadside fixed object such as a guardrail or another vehicle.

一般に、レーダ装置では相対速度を検出することできる。このため、相対速度の差によって、ターゲットが路側固定物か他車であるかを識別することはある程度実施可能である。しかしながら、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−Ｗａｖｅ）方式のように、レーダ装置においてドップラー成分を利用してターゲットの相対速度を算出する場合、レーダ装置を中心とした円の接線に対して垂直な方向の相対速度成分しか観測することはできない。このため、自車の真横を他車が通過する場合、当該他車のドップラー成分はゼロとなり、相対速度を検出することはできない。同様に、自車の真横に存在するガードレール等の路側固定物のドップラー成分もゼロとなる。この結果、自車の側方を他車が追い越す場合に、路側固定物と他車の識別が困難となる。   In general, a radar apparatus can detect a relative speed. For this reason, it is possible to identify to some extent whether the target is a roadside fixed object or another vehicle based on the difference in relative speed. However, when the relative velocity of the target is calculated using the Doppler component in the radar device as in the FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave) method, the direction perpendicular to the tangent of the circle centering on the radar device is used. Only the relative velocity component can be observed. For this reason, when another vehicle passes directly beside the host vehicle, the Doppler component of the other vehicle becomes zero and the relative speed cannot be detected. Similarly, the Doppler component of a roadside fixed object such as a guardrail that is directly beside the host vehicle is also zero. As a result, when the other vehicle overtakes the side of the own vehicle, it becomes difficult to distinguish the roadside fixed object from the other vehicle.

このような課題に対して、特許文献１では、レーダ装置が検出した各物体の相対位置に基づいて、側方において検出された識別対象物体と一列を成す位置に他の物体が存在するかどうかを判定し、識別対象物体と一列を成す位置に当該他の物体が存在する場合に、当該識別対象物体を路側固定物であると識別するようにしている。隣車線を追い越す車両等の物体は、ガードレール等の路側固定物よりも長さが短いと考えられることから、特許文献１の方法を用いれば、路側固定物と隣車線を追い抜こうとする車両を識別することは可能である。   With respect to such a problem, in Patent Document 1, based on the relative position of each object detected by the radar apparatus, whether or not another object exists at a position in line with the identification target object detected on the side. When the other object is present at a position in line with the identification target object, the identification target object is identified as a roadside fixed object. Since an object such as a vehicle overtaking the adjacent lane is considered to be shorter in length than a roadside fixed object such as a guardrail, the vehicle trying to overtake the roadside fixed object and the adjacent lane using the method of Patent Document 1. Can be identified.

特開２００７−２９２６４３号公報JP 2007-292463 A

しかしながら、特許文献１の方法では、レーダ装置において、ターゲットまでの距離、相対速度、および、測角値が誤り無く出力されることを前提としている。一般にＦＭＣＷレーダ装置では、アップチャープとダウンチャープで検出されたピークについて、同一ターゲットからの反射波と考えられるピーク同士でペアを取り（以下、ペアリングと表記）、アップチャープのビート周波数とダウンチャープのビート周波数の和や差から、ターゲットまでの距離および相対速度を算出しているが、このペアリングの際、誤ってほかのターゲットからの反射波のピークとペアリングする誤ペアが発生する場合がある。誤ペアが発生するとターゲットまでの距離、相対速度、測角値が誤った値となる。   However, in the method of Patent Document 1, it is assumed that the distance to the target, the relative velocity, and the angle measurement value are output without error in the radar device. In general, in FMCW radar equipment, peaks detected by up-chirp and down-chirp are paired with peaks that are considered to be reflected waves from the same target (hereinafter referred to as pairing), and the beat frequency and down-chirp of up-chirp The distance to the target and the relative speed are calculated from the sum and difference of the beat frequencies. However, when this pairing occurs, an erroneous pairing occurs that pairs with the peak of the reflected wave from another target by mistake. There is. If an erroneous pair occurs, the distance to the target, relative speed, and angle measurement value will be incorrect.

このような誤ペアはガードレール等の路側固定物のように複数の反射点を持ち、ピークが乱立するような環境で起こりやすい。誤ペアが発生すると、ターゲットまでの距離および相対速度を誤検出するので、特許文献１の方法は必ずしも適切に動作せず、前述の通り、システムが誤警報を発してしまう恐れがある。   Such an erroneous pair is likely to occur in an environment having a plurality of reflection points such as a guard-side fixed object such as a guardrail, and peaks are scattered. When an erroneous pair occurs, the distance to the target and the relative speed are erroneously detected. Therefore, the method of Patent Document 1 does not always operate properly, and as described above, the system may generate a false alarm.

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、ペアリング処理より前段で当該ピークが路側固定物由来のものであるか否かを判定し、路側固定物由来のピークを後段の処理において警報対象としないことにより、複数のピークが乱立するような環境下においても、システムの誤警報の発生を防止できる、車載用レーダ装置およびターゲット検出方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such a problem, and determines whether or not the peak is derived from a roadside fixed object before the pairing process, and the peak derived from the roadside fixed object is a subsequent stage. It is an object of the present invention to provide an on-vehicle radar device and a target detection method capable of preventing the occurrence of a false alarm in a system even in an environment in which a plurality of peaks are disturbed by not being an alarm target in this process.

本発明は、時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号生成部で生成された前記送信信号を空間に向けて送信する送信アンテナ部と、周辺に存在する物体からの前記送信信号の反射波を受信信号として受信する受信アンテナ部と、前記受信アンテナ部で受信された前記受信信号に関するピーク検出を行い、検出されたピークに基づいて、少なくとも前記物体までの距離および相対速度を検出結果として出力し、さらに、位相モノパルス方式またはＭＵＳＩＣ方式を用いて電子的にスキャンを行う測角方式で測角値を演算し、当該測角値も検出結果として出力する信号処理部と、前記信号処理部で得られた前記検出結果の中から警報対象としての条件を満たすものを抽出する警報対象抽出部とを備え、前記信号処理部は、前記受信信号の周波数パワーが極大となるピークを検出するピーク検出部と、前記ピーク検出部で検出された前記ピークの個数および周波数範囲に基づいて、当該ピークが道路側に設置された固定物由来のピークであるか否かを判定し、前記固定物由来のピークであると判定されたピーク以外の他のピークを出力する路側固定物由来ピーク識別部と、前記路側固定物由来ピーク識別部から出力された前記他のピークを用いて、同一物体からの反射波と考えられるピーク同士のペアリング処理を行って、前記物体までの距離、相対速度、および、測角値を求める検出部とを有し、前記路側固定物由来ピーク識別部は、前記自車の進行方向に対して垂直な方向に検知される前記物体までの垂直距離を算出し、前記ピーク検出部によって得られた各ピークに基づいて、各ピークの角度観測値を算出し、前記垂直距離の位置に路側固定物が存在すると仮定して、各ピークの角度理論値を算出し、算出された前記角度理論値と前記角度観測値との差を求め、前記差に対して予め設定された第一の閾値を用いた閾値判定を行い、前記差が前記第一の閾値未満の場合に、該ピークを路側固定物由来ピーク候補として記憶し、前記路側固定物由来ピーク候補の個数が予め設定された第二の閾値以上存在しており、かつ、前記路側固定物由来ピーク候補が予め設定された周波数範囲にわたって存在している場合に、該路側固定物由来ピーク候補を路側固定物由来のピークと判定する、車載用レーダ装置である。 The present invention includes a transmission signal generation unit that generates a transmission signal modulated such that a frequency changes with time, and a transmission antenna unit that transmits the transmission signal generated by the transmission signal generation unit toward a space. A reception antenna unit that receives a reflected wave of the transmission signal from an object existing in the vicinity as a reception signal, and a peak detection related to the reception signal received by the reception antenna unit, and based on the detected peak, At least the distance to the object and the relative speed are output as detection results , and the angle measurement value is calculated by the angle measurement method that electronically scans using the phase monopulse method or the MUSIC method, and the angle measurement value is also detected. A signal processing unit that outputs as a result, and an alarm target extraction unit that extracts a condition that satisfies an alarm target from the detection results obtained by the signal processing unit The signal processing unit includes: a peak detection unit that detects a peak at which the frequency power of the received signal is maximized; and the peak is detected based on the number and frequency range of the peaks detected by the peak detection unit. It is determined whether the peak is derived from a fixed object installed on the road side, and a road-side fixed object-derived peak identification unit that outputs a peak other than the peak determined to be a peak derived from the fixed object, and Using the other peak output from the roadside fixed object-derived peak identification unit, performing pairing processing of peaks considered to be reflected waves from the same object, the distance to the object, the relative speed, and and a detecting unit for obtaining a measured angle value, the roadside fixed object from the peak identification unit calculates a vertical distance to the object to be sensed in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle, said pin Calculate the angle observation value of each peak based on each peak obtained by the peak detection unit, calculate the theoretical angle value of each peak, assuming that there is a roadside fixed object at the position of the vertical distance, and calculate When the difference between the calculated angle theoretical value and the angle observation value is obtained, threshold determination is performed using a first threshold set in advance for the difference, and the difference is less than the first threshold. , The peak is stored as a roadside fixed object-derived peak candidate, the number of the roadside fixed object-derived peak candidates is greater than or equal to a preset second threshold, and the roadside fixed object-derived peak candidates are preset. The vehicle-mounted radar device determines that the roadside fixed object-derived peak candidate is a roadside fixed object-derived peak when it exists over the specified frequency range.

本発明は、時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成する送信信号生成部と、前記送信信号生成部で生成された前記送信信号を空間に向けて送信する送信アンテナ部と、周辺に存在する物体からの前記送信信号の反射波を受信信号として受信する受信アンテナ部と、前記受信アンテナ部で受信された前記受信信号に関するピーク検出を行い、検出されたピークに基づいて、少なくとも前記物体までの距離および相対速度を検出結果として出力し、さらに、位相モノパルス方式またはＭＵＳＩＣ方式を用いて電子的にスキャンを行う測角方式で測角値を演算し、当該測角値も検出結果として出力する信号処理部と、前記信号処理部で得られた前記検出結果の中から警報対象としての条件を満たすものを抽出する警報対象抽出部とを備え、前記信号処理部は、前記受信信号の周波数パワーが極大となるピークを検出するピーク検出部と、前記ピーク検出部で検出された前記ピークの個数および周波数範囲に基づいて、当該ピークが道路側に設置された固定物由来のピークであるか否かを判定し、前記固定物由来のピークであると判定されたピーク以外の他のピークを出力する路側固定物由来ピーク識別部と、前記路側固定物由来ピーク識別部から出力された前記他のピークを用いて、同一物体からの反射波と考えられるピーク同士のペアリング処理を行って、前記物体までの距離、相対速度、および、測角値を求める検出部とを有し、前記路側固定物由来ピーク識別部は、前記自車の進行方向に対して垂直な方向に検知される前記物体までの垂直距離を算出し、前記ピーク検出部によって得られた各ピークに基づいて、各ピークの角度観測値を算出し、前記垂直距離の位置に路側固定物が存在すると仮定して、各ピークの角度理論値を算出し、算出された前記角度理論値と前記角度観測値との差を求め、前記差に対して予め設定された第一の閾値を用いた閾値判定を行い、前記差が前記第一の閾値未満の場合に、該ピークを路側固定物由来ピーク候補として記憶し、前記路側固定物由来ピーク候補の個数が予め設定された第二の閾値以上存在しており、かつ、前記路側固定物由来ピーク候補が予め設定された周波数範囲にわたって存在している場合に、該路側固定物由来ピーク候補を路側固定物由来のピークと判定する、車載用レーダ装置であるので、ペアリング処理より前段で当該ピークが路側固定物由来のものであるか否かを判定し、路側固定物由来のピークを後段の処理において警報対象としないようにし、該ピークが車両等の移動物の場合にのみ、ドライバーに対して警報するようにしたので、複数のピークが乱立するような環境下においても、システムの誤警報の発生を抑えることができる。 The present invention includes a transmission signal generation unit that generates a transmission signal modulated such that a frequency changes with time, and a transmission antenna unit that transmits the transmission signal generated by the transmission signal generation unit toward a space. A reception antenna unit that receives a reflected wave of the transmission signal from an object existing in the vicinity as a reception signal, and a peak detection related to the reception signal received by the reception antenna unit, and based on the detected peak, At least the distance to the object and the relative speed are output as detection results , and the angle measurement value is calculated by the angle measurement method that electronically scans using the phase monopulse method or the MUSIC method, and the angle measurement value is also detected. A signal processing unit that outputs as a result, and an alarm target extraction unit that extracts a condition that satisfies an alarm target from the detection results obtained by the signal processing unit The signal processing unit includes: a peak detection unit that detects a peak at which the frequency power of the received signal is maximized; and the peak is detected based on the number and frequency range of the peaks detected by the peak detection unit. It is determined whether the peak is derived from a fixed object installed on the road side, and a road-side fixed object-derived peak identification unit that outputs a peak other than the peak determined to be a peak derived from the fixed object, and Using the other peak output from the roadside fixed object-derived peak identification unit, performing pairing processing of peaks considered to be reflected waves from the same object, the distance to the object, the relative speed, and and a detecting unit for obtaining a measured angle value, the roadside fixed object from the peak identification unit calculates a vertical distance to the object to be sensed in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle, said pin Calculate the angle observation value of each peak based on each peak obtained by the peak detection unit, calculate the theoretical angle value of each peak, assuming that there is a roadside fixed object at the position of the vertical distance, and calculate When the difference between the calculated angle theoretical value and the angle observation value is obtained, threshold determination is performed using a first threshold set in advance for the difference, and the difference is less than the first threshold. , The peak is stored as a roadside fixed object-derived peak candidate, the number of the roadside fixed object-derived peak candidates is greater than or equal to a preset second threshold, and the roadside fixed object-derived peak candidates are preset. When the roadside fixed object-derived peak candidate is determined to be a roadside fixed object-derived peak when it exists over the specified frequency range, the peak is roadside fixed object before the pairing process. Derived from Judgment is made whether or not it is a thing, and the peak derived from the roadside fixed object is not set as an alarm target in the subsequent processing, and the driver is warned only when the peak is a moving object such as a vehicle. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a false alarm in the system even in an environment where a plurality of peaks are disturbed.

本発明の実施の形態１に係わる車載用レーダ装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the vehicle-mounted radar apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係わる車載用レーダ装置を搭載した自車と路側固定物の位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the own vehicle and roadside fixed object which mount the vehicle-mounted radar apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係わる車載用レーダ装置における変調パターンを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the modulation pattern in the vehicle-mounted radar apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係わるビン番号に対する角度理論値と角度観測値の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the angle theoretical value with respect to the bin number concerning Embodiment 1 of this invention, and an angle observation value. 本発明の実施の形態１に係わる車載用レーダ装置における路側固定物ピーク識別・除去処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the roadside fixed object peak identification and removal process in the vehicle-mounted radar apparatus concerning Embodiment 1 of this invention.

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について、詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態１における車載用レーダ装置のブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１における自車と路側固定物の位置関係を示す説明図である。本実施の形態１では、ターゲットで反射した反射波を受信し、ペアリング部より前段で検出された反射波のピークが路側固定物由来のものであるか否かを判定し、路側固定物由来のピークであると判定した場合には、当該ピークをペアリング部以降の後段の処理に送らないよう除去する場合について説明する。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram of the on-vehicle radar device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the own vehicle and the roadside fixed object according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the reflected wave reflected by the target is received, it is determined whether or not the peak of the reflected wave detected in the previous stage from the pairing unit is derived from the roadside fixed object, and is derived from the roadside fixed object. In the case where it is determined that the peak is a peak, a case where the peak is removed so as not to be sent to subsequent processing after the pairing unit will be described.

図１に示すように、実施の形態１に係る車載用レーダ装置１には、制御部１０１、送信信号生成部１０２、送信アンテナ部１０３、受信アンテナ部１０４、ビート信号生成部１０５、Ａ／Ｄ変換部１０６、信号処理部１０７、および、警報対象抽出部１０８が設けられている。なお、ここでは、車載用レーダ装置１として、ＦＭＣＷレーダ装置から構成されたものを例に挙げて説明する。   As shown in FIG. 1, the on-vehicle radar device 1 according to the first embodiment includes a control unit 101, a transmission signal generation unit 102, a transmission antenna unit 103, a reception antenna unit 104, a beat signal generation unit 105, and an A / D. A conversion unit 106, a signal processing unit 107, and an alarm target extraction unit 108 are provided. Here, the on-vehicle radar device 1 will be described as an example constituted by an FMCW radar device.

車載用レーダ装置１には、図１に示すように、自車の車両（以下、自車両とする。）の走行速度（自車速度）を測定するための走行速度センサ２、および、自車両のヨーレート（自車両の旋回方向への回転角の変化速度）を検出するヨーレートセンサ３等のセンサ類が必要に応じて接続されている。また、車載用レーダ装置１には、検出したターゲットが警報対象であると判定した場合に、ドライバーへの警報を行うための警報部４が接続されている。   As shown in FIG. 1, the in-vehicle radar device 1 includes a traveling speed sensor 2 for measuring a traveling speed (vehicle speed) of a vehicle of the host vehicle (hereinafter referred to as the host vehicle), and the host vehicle. Sensors such as a yaw rate sensor 3 for detecting the yaw rate (change speed of the rotation angle in the turning direction of the host vehicle) are connected as necessary. The on-vehicle radar device 1 is connected to an alarm unit 4 for issuing an alarm to the driver when it is determined that the detected target is an alarm target.

次に、受信アンテナ部１０４、ビート信号生成部１０５、信号処理部１０７の内部構成について説明する。   Next, the internal configuration of the reception antenna unit 104, the beat signal generation unit 105, and the signal processing unit 107 will be described.

受信アンテナ部１０４は、図１に示すように、複数のアンテナ１０４ａ，１０４ｂから構成されている。図１では、２本のアンテナから構成された受信アンテナ部１０４の例が示されているが、これに限定するものではなく、アンテナの個数は任意の個数でよい。これらの複数のアンテナ１０４ａ，１０４ｂを、以下では、アンテナＲｘ１，Ｒｘ２（符号１０４ａ，１０４ｂ）と呼ぶこととする。   As shown in FIG. 1, the receiving antenna unit 104 includes a plurality of antennas 104a and 104b. In FIG. 1, an example of the receiving antenna unit 104 including two antennas is shown, but the present invention is not limited to this, and the number of antennas may be any number. These plurality of antennas 104a and 104b are hereinafter referred to as antennas Rx1 and Rx2 (reference numerals 104a and 104b).

ビート信号生成部１０５には、図１に示すように、送信信号生成部１０２で生成された送信信号が入力される分配回路１０５ａと、各アンテナＲｘ１，Ｒｘ２（符号１０４ａ，１０４ｂ）で受信された受信信号と分配回路１０５ａを介して入力される送信信号とからビート信号を生成するミキサ１０５ｂ，１０５ｃと、帯域通過フィルタとアンプから構成され、各ミキサ１０５ｂ，１０５ｃから出力されるビート信号に対して帯域通過フィルタによるフィルタリング処理とアンプによる増幅処理とを行うフィルタリング部１０５ｄとが設けられている。   As shown in FIG. 1, the beat signal generator 105 receives the transmission signal generated by the transmission signal generator 102 and the distribution circuit 105a and the antennas Rx1 and Rx2 (reference numerals 104a and 104b). Mixers 105b and 105c that generate a beat signal from the received signal and a transmission signal input via the distribution circuit 105a, a band-pass filter, and an amplifier. The beat signals output from the mixers 105b and 105c A filtering unit 105d that performs filtering processing using a band-pass filter and amplification processing using an amplifier is provided.

また、信号処理部１０７には、Ａ／Ｄ変換部１０６を介してビート信号生成部１０５から入力されたビート信号に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（高速フーリエ変換））を行って周波数パワースペクトラムを生成するＦＦＴ部１０７ａと、ＦＦＴ部１０７ａから出力される周波数パワースペクトラムのピークを検出するピーク検出部１０７ｂと、検出されたピークが路側固定物由来のものかを判定し、路側固定物由来のものであった場合にそれを除去する路側固定物由来ピーク識別・除去部１０７ｃと、路側固定物由来のピークを除去した後の残りのピーク同士のペアリングを行うペアリング部１０７ｄと、ペアリングされたビート周波数の和または差からターゲットの距離、相対速度、および、測角値を求める測角部１０７ｅと、測角部１０７ｅによる検出結果に対して追尾処理を行う追尾部１０７ｆとが設けられている。   In addition, the signal processing unit 107 performs FFT (Fast Fourier Transform) on the beat signal input from the beat signal generation unit 105 via the A / D conversion unit 106 to obtain a frequency power spectrum. The FFT unit 107a to be generated, the peak detection unit 107b for detecting the peak of the frequency power spectrum output from the FFT unit 107a, and whether the detected peak is derived from a roadside fixed object, and are derived from a roadside fixed object A roadside fixed object-derived peak identifying / removing unit 107c that removes the peak and a pairing unit 107d that pairs the remaining peaks after removing the peak from the roadside fixed object. The target distance, relative speed, and angle measurement value are obtained from the sum or difference of the beat frequencies. Angle measuring unit 107e and a tracking unit 107f that performs a tracking process on the detection result of the angle measuring unit 107e.

ここで、車載用レーダ装置１の各部１０２〜１０８の動作の説明をする前に、図２の説明を行う。図２に示すように、自車速度をＶｓとし、自車両の進行方向を基準（基準値：０ｄｅｇ）としたレーダ搭載角度をθ０と定義する。なお、図２で、「レーダ」と記載されているものが、本実施の形態１に係る車載用レーダ装置１または車載用レーダ装置１の送信アンテナ部１０３および受信アンテナ部１０４部分である。また、図２において、×印が、路側固定物における反射点である。なお、路側固定物からの反射点（×印）の座標（ｘ，ｙ）、角度観測値θ、角度理論値θｔ、および、測角値φについては後述する。但し、これらのレーダ搭載角度θ０、角度観測値θ、角度理論値θｔは、真後ろの向き（自車の進行方向）を０ｄｅｇとし、左回りを正とする。測角値φは、図２に示すレーダ正面に対して垂直な方向のレーダ左右軸を０ｄｅｇとし、左回りを正とする。また、座標（ｘ，ｙ）は、レーダの中心点を（０，０）とし、ｘ軸およびｙ軸を共に、地面に水平な方向とし、自車の真後ろの向き（自車の進行方向）をｙ軸とし、当該ｙ軸に垂直な方向をｘ軸とする。 Here, before describing the operations of the respective units 102 to 108 of the in-vehicle radar device 1, the description of FIG. 2 will be given. As shown in FIG. 2, the radar mounting angle is defined as θ 0 with the host vehicle speed Vs and the traveling direction of the host vehicle as a reference (reference value: 0 deg). In FIG. 2, what is described as “radar” is the on-vehicle radar device 1 according to the first embodiment or the transmitting antenna unit 103 and the receiving antenna unit 104 of the on-vehicle radar device 1. Moreover, in FIG. 2, the x mark is a reflection point on the roadside fixed object. The coordinates (x, y) of the reflection point (x mark) from the roadside fixed object, the angle observation value θ, the angle theoretical value θ t , and the angle measurement value φ will be described later. However, the radar mounting angle θ 0 , the observed angle value θ, and the theoretical angle value θ t are assumed to be 0 deg in the rearward direction (travel direction of the host vehicle) and positive in the counterclockwise direction. The angle measurement value φ is 0 deg on the left and right axis of the radar in the direction perpendicular to the radar front shown in FIG. The coordinates (x, y) are the radar center point (0, 0), the x-axis and y-axis are both horizontal to the ground, and the direction directly behind the vehicle (traveling direction of the vehicle) Is the y-axis, and the direction perpendicular to the y-axis is the x-axis.

以下、図１の車載用レーダ装置１の各部の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of each part of the in-vehicle radar device 1 of FIG. 1 will be described.

制御部１０１は、例えば、専用のロジック回路、汎用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、または、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）内のプログラム、あるいは、これらの組み合わせと、データ記憶回路（メモリ）とで構成され、車載用レーダ装置１の各部１０２〜１０８の動作タイミングなどを制御する。具体的には、制御部１０１は、送信信号生成部１０２に対して、公知のＦＭＣＷ方式の原理に基づいて、時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成するように制御するための送信制御信号を出力する。また、制御部１０１は、Ａ／Ｄ変換部１０６に対して、公知のＦＭＣＷ方式の原理に基づいて受信したビート信号の電圧値を規定のサンプリング周波数およびサンプリング点数でデジタル信号に変換するように制御するためのＡ／Ｄ制御信号を出力する。   The control unit 101 includes, for example, a dedicated logic circuit, a general-purpose CPU (Central Processing Unit), a program in a DSP (Digital Signal Processor), or a combination thereof, and a data storage circuit (memory). The operation timing of each unit 102 to 108 of the in-vehicle radar device 1 is controlled. Specifically, the control unit 101 controls the transmission signal generation unit 102 to generate a transmission signal that is modulated so that the frequency changes with time based on the principle of a known FMCW method. Output a transmission control signal. Further, the control unit 101 controls the A / D conversion unit 106 to convert the voltage value of the received beat signal into a digital signal at a specified sampling frequency and the number of sampling points based on the principle of the known FMCW method. An A / D control signal for output is output.

送信信号生成部１０２は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）およびアンプ等によって構成されている。送信信号生成部１０２は、制御部１０１の送信制御信号に応じて、時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成し、アンプ等により規定の大きさに送信信号を増幅して出力する。送信信号生成部１０２からの送信信号は、送信アンテナ部１０３に入力されるとともに、ビート信号生成部１０５の分配回路１０５ａに入力される。   The transmission signal generation unit 102 includes a VCO (Voltage Controlled Oscillator), an amplifier, and the like. The transmission signal generation unit 102 generates a transmission signal modulated so that the frequency changes with time in accordance with the transmission control signal of the control unit 101, and amplifies the transmission signal to a specified size by an amplifier or the like. Output. The transmission signal from the transmission signal generation unit 102 is input to the transmission antenna unit 103 and also to the distribution circuit 105 a of the beat signal generation unit 105.

なお、送信信号生成部１０２で生成される送信信号の変調パターンの例を図３に示す。図３において、横軸は時間、縦軸は周波数である。また、図３において、ｆ０は送信信号の中心周波数、Ｂは送信信号の帯域幅、Ｔは変調時間を表し、送信信号には、予め設定された一定の観測期間（変調時間Ｔ）内で、時間経過につれて送信信号の周波数が高くなるアップチャープ期間と、時間経過につれて送信信号の周波数が低くなるダウンチャープ期間を設ける。ここでは、アップチャープ期間とダウンチャープ期間の変調時間が等しい場合（変調時間が共にＴ）を例として挙げるが、必ずしもアップチャープ期間とダウンチャープ期間の変調時間が等しい必要はない。 An example of the modulation pattern of the transmission signal generated by the transmission signal generation unit 102 is shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents frequency. In FIG. 3, f 0 represents the center frequency of the transmission signal, B represents the bandwidth of the transmission signal, T represents the modulation time, and the transmission signal has a predetermined observation period (modulation time T). An up-chirp period in which the frequency of the transmission signal increases as time elapses and a down-chirp period in which the frequency of the transmission signal decreases as time elapses are provided. Here, a case where the modulation times of the up-chirp period and the down-chirp period are equal (both modulation times are T) is taken as an example, but the modulation times of the up-chirp period and the down-chirp period are not necessarily equal.

送信アンテナ部１０３は、送信信号生成部１０２で生成された送信信号を空間へ送信する。送信された電磁波（送信信号）は、ターゲット（図示せず）に照射されて反射し、当該反射の反射波である電磁波は、受信アンテナ部１０４を構成している各アンテナＲｘ１、Ｒｘ２（符号１０４ａ，１０４ｂ）によって受信される。   The transmission antenna unit 103 transmits the transmission signal generated by the transmission signal generation unit 102 to the space. The transmitted electromagnetic wave (transmission signal) is applied to the target (not shown) and reflected, and the reflected electromagnetic wave is reflected by each of the antennas Rx1 and Rx2 (reference numeral 104a) constituting the receiving antenna unit 104. , 104b).

各アンテナＲｘ１、Ｒｘ２（符号１０４ａ，１０４ｂ）で受信された電磁波は、受信信号として、ビート信号生成部１０５の各ミキサ１０５ｂ，１０５ｃに入力される。   The electromagnetic waves received by the antennas Rx1 and Rx2 (reference numerals 104a and 104b) are input to the mixers 105b and 105c of the beat signal generation unit 105 as reception signals.

また、ビート信号生成部１０５の分配回路１０５ａは、送信信号生成部１０２からの送信信号を分配して、ミキサ１０５ｂ，１０５ｃに入力する。   Also, the distribution circuit 105a of the beat signal generation unit 105 distributes the transmission signal from the transmission signal generation unit 102 and inputs it to the mixers 105b and 105c.

各ミキサ１０５ｂ，１０５ｃは、各アンテナＲｘ１、Ｒｘ２（符号１０４ａ，１０４ｂ）で受信された受信信号と、送信信号生成部１０２から分配回路１０５ａを介して入力される送信信号とから、ビート信号を生成する。   Each mixer 105b, 105c generates a beat signal from the reception signal received by each antenna Rx1, Rx2 (reference numerals 104a, 104b) and the transmission signal input from the transmission signal generation unit 102 via the distribution circuit 105a. To do.

フィルタリング部１０５ｄは、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）およびアンプから構成されている。フィルタリング部１０５ｄは、各ミキサ１０５ｂ，１０５ｃで生成されたビート信号から、帯域通過フィルタにて、車載用レーダ装置１の検知に不要な低い周波数成分と高い周波数成分とを抑圧し、さらに、アンプにより規定の大きさに増幅する。   The filtering unit 105d includes a band-pass filter (BPF: Band-Pass Filter) and an amplifier. The filtering unit 105d suppresses a low frequency component and a high frequency component that are not necessary for detection by the in-vehicle radar device 1 from the beat signal generated by each of the mixers 105b and 105c by a band pass filter, and further by an amplifier. Amplify to the specified size.

Ａ／Ｄ変換部１０６は、アンテナＲｘ１（符号１０４ａ）で受信した受信信号を用いてミキサ１０５ｂで生成されたビート信号の電圧値と、アンテナＲｘ２（符号１０４ｂ）で受信した受信信号を用いてミキサ１０５ｃで生成されたビート信号の電圧値を、制御部１０１からのＡ／Ｄ制御信号により、規定のサンプリング周波数およびサンプリング点数でＡ／Ｄ変換し、信号処理部１０７へ入力する。   The A / D conversion unit 106 mixes the voltage value of the beat signal generated by the mixer 105b using the received signal received by the antenna Rx1 (reference numeral 104a) and the received signal received by the antenna Rx2 (reference numeral 104b). The voltage value of the beat signal generated at 105 c is A / D converted at a specified sampling frequency and the number of sampling points by the A / D control signal from the control unit 101 and input to the signal processing unit 107.

信号処理部１０７では、まず、ＦＦＴ部１０７ａで、アンテナＲｘ１（符号１０４ａ）で受信した受信信号を用いてミキサ１０５ｂで生成されたビート信号のデジタルデータ、および、アンテナＲｘ２（符号１０４ｂ）で受信した受信信号を用いてミキサ１０５ｃで生成されたビート信号のデジタルデータに対し、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い、ビート信号のデジタルデータを周波数パワースペクトラムに変換する。   In the signal processing unit 107, first, the FFT unit 107a receives the digital data of the beat signal generated by the mixer 105b using the reception signal received by the antenna Rx1 (symbol 104a) and the antenna Rx2 (symbol 104b). The beat signal digital data generated by the mixer 105c using the received signal is subjected to FFT (Fast Fourier Transform) to convert the beat signal digital data into a frequency power spectrum.

次いで、信号処理部１０７は、ピーク検出部１０７ｂで、ＦＦＴ部１０７ａで生成された周波数パワースペクトラムに対し、パワーが極大で、かつ、予め設定されたしきい値より大きな周波数を抽出するなどの方法でピーク検出を行う。ここで、検出された周波数パワースペクトラムのピークのビン番号は、ターゲットからの反射波のビート周波数に相当する。ピークが複数の場合は、アップチャープ期間およびダウンチャープ期間で複数のビート周波数を抽出し、アップチャープ期間のｉ番目のビート周波数ｆｕｐ［ｉ］（ｉ＝１〜ｎｕｐ）と、ダウンチャープ期間のｊ番目のビート周波数ｆｄｎ［ｊ］（ｊ＝１〜ｎｄｎ）として記憶する。 Next, the signal processing unit 107 extracts a frequency having a maximum power and a frequency larger than a preset threshold with respect to the frequency power spectrum generated by the FFT unit 107a by the peak detection unit 107b. To detect the peak. Here, the peak bin number of the detected frequency power spectrum corresponds to the beat frequency of the reflected wave from the target. When there are a plurality of peaks, a plurality of beat frequencies are extracted in the up-chirp period and the down-chirp period, the i-th beat frequency f up [i] (i = 1 to n up ) of the up -chirp period, and the down-chirp period As the j-th beat frequency f dn [j] (j = 1 to n dn ).

次いで、信号処理部１０７は、路側固定物由来ピーク識別・除去部１０７ｃで、ピーク検出部１０７ｂで検出したピークが路側固定物由来のものか否かを判定し、判定の結果、当該ピークが路側固定物由来のものであった場合には、それを除去する路側固定物由来ピーク識別・除去の処理を行う。以下、路側固定物由来ピーク識別・除去の処理内容を具体的に説明する。   Next, the signal processing unit 107 determines whether or not the peak detected by the peak detection unit 107b is derived from the roadside fixed object at the roadside fixed object-derived peak identifying / removal unit 107c. If it is derived from a fixed object, a road-side fixed object-derived peak identification / removal process is performed to remove it. Hereinafter, the processing contents of the roadside fixed object-derived peak identification / removal will be specifically described.

自車と路側固定物との位置関係が図２の通りであるとすると、座標（ｘ，ｙ）に存在する路側固定物の反射点（×印）に対するビート周波数（アップチャープ時のビート周波数ｆｕｐ、ダウンチャープ時のビート周波数ｆｄｎ）は、公知のＦＭＣＷ方式の原理から、下記の式（１）、式（２）で表される。 If the positional relationship between the host vehicle and the roadside fixed object is as shown in FIG. 2, the beat frequency (the beat frequency f at the time of up-chirping) with respect to the reflection point (x mark) of the roadside fixed object existing at the coordinates (x, y). up , beat frequency f dn at the time of down-chirp is expressed by the following formulas (1) and (2) from the principle of the known FMCW system.

Figure 0005714075
Figure 0005714075

ただし、ｃは光速である。   Where c is the speed of light.

このとき、自車速度Ｖｓと路側固定物までの垂直距離ｘとが得られれば、式（１）、式（２）から、ピーク検出部１０７ｂにて検出されたアップチャープ期間のｉ番目のビート周波数ｆｕｐ［ｉ］およびダウンチャープ期間のｊ番目のｆｄｎ［ｊ］に対応する路側固定物の並行距離ｙを求めることができる。 At this time, if the own vehicle speed Vs and the vertical distance x to the roadside fixed object are obtained, the i-th beat of the up-chirp period detected by the peak detection unit 107b from the expressions (1) and (2). The parallel distance y of the roadside fixed object corresponding to the frequency f up [i] and the j-th f dn [j] of the down chirp period can be obtained.

ここで、自車速度Ｖｓは、車両に搭載されている走行速度センサ２によって得ることができる。また、別の方法で、自車速度Ｖｓを得てもよい。
路側固定物までの垂直距離ｘの算出方法は、後述する。 Here, the host vehicle speed Vs can be obtained by the travel speed sensor 2 mounted on the vehicle. Further, the vehicle speed Vs may be obtained by another method.
A method of calculating the vertical distance x to the roadside fixed object will be described later.

自車速度Ｖｓ及び垂直距離ｘが与えられたとき、式（１）、式（２）は、ｙに関する４次方程式となるため、４次方程式を解くことで、ビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎに対応する平行距離ｙを算出することができるが、４次方程式の解法としては、例えば、フェラーリの方法等が知られており、直接求めることが可能である。 When the host vehicle speed Vs and the vertical distance x are given, the equations (1) and (2) are quaternary equations relating to y. Therefore, by solving the quartic equations, the beat frequencies f up and f dn are obtained. Although the corresponding parallel distance y can be calculated, for example, a Ferrari method or the like is known as a solution method of the quartic equation, and can be directly obtained.

前述の計算により路側固定物の平行距離ｙが得られれば、下記の式（３）により、路側固定物と自車のなす角度理論値θｔを算出することができる。 If the parallel distance y of the roadside fixed object is obtained by the above-described calculation, the theoretical angle θ t formed by the roadside fixed object and the own vehicle can be calculated by the following equation (3).

Figure 0005714075
Figure 0005714075

一方で、２つのアンテナＲｘ１、Ｒｘ２（符号１０４ａ，１０４ｂ）にて受信された信号から、公知の位相モノパルス方式等の測角方式によって、車載用レーダ装置１から見たターゲットの測角値φを得ることができる。これに、レーダ搭載角度θ０を加味し、次式（４）により、自車両の車載用レーダ装置１から見たターゲットの角度観測値θが得られる。 On the other hand, the measured angle value φ of the target viewed from the in-vehicle radar device 1 is obtained from the signals received by the two antennas Rx1 and Rx2 (reference numerals 104a and 104b) by a known angle measurement method such as a phase monopulse method. Can be obtained. By adding the radar mounting angle θ 0 to this, the angle observation value θ of the target viewed from the in-vehicle radar device 1 of the own vehicle is obtained by the following equation (4).

Figure 0005714075
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以上より得られた角度理論値θｔと角度観測値θとを比較し、それらの角度がほぼ一致すれば、該ピークは路側固定物由来のピークであると推測される。 Comparing the from the obtained angle theory theta t and the angle observation value theta above, if their angle substantially equal, is estimated with the peak is the peak derived from a roadside fixed object.

一例として、変調幅Ｂ＝５００ＭＨｚ、変調時間Ｔ＝２ｍｓ、波長λ＝３．９２ｍｍ（搬送波の中心周波数ｆ０＝７６．５ＧＨｚ）、自車速度Ｖｓ＝８０ｋｍ／ｈ、路側固定物までの垂直距離ｘ＝２ｍとした場合の、ＦＦＴ後のビン番号（周波数軸に相当）に対する、各チャープの路側固定物の角度理論値θｔと角度観測値θの例を図４に示す。図４において、横軸がビン番号、縦軸が角度理論値θｔおよび角度観測値θ［ｄｅｇ］である。なお、図４において、破線がアップチャープの角度理論値例、実線がダウンチャープの角度理論値例、黒い三角形の印がアップチャープの角度観測値例、黒い四角形の印がダウンチャープの角度観測値例である。 As an example, modulation width B = 500 MHz, modulation time T = 2 ms, wavelength λ = 3.92 mm (carrier frequency f 0 = 76.5 GHz), own vehicle speed Vs = 80 km / h, vertical distance to roadside fixed object FIG. 4 shows an example of the theoretical angle value θ t and the observed angle value θ of the roadside fixed object of each chirp with respect to the bin number after FFT (corresponding to the frequency axis) when x = 2 m. In FIG. 4, the horizontal axis represents the bin number, and the vertical axis represents the theoretical angle value θ t and the observed angle value θ [deg]. In FIG. 4, the broken line is an example of an up-chirp angle theoretical value, the solid line is an example of a down-chirp angle theoretical value, the black triangle mark is an example of up-chirp angle observation value, and the black square mark is an angle observation value of down-chirp It is an example.

図４の角度理論値θｔは、式（３）にｙ＝０〜５０ｍを代入して得られる角度を示している。なお、この例ではすべての角度範囲（±９０ｄｅｇ）を、車載用レーダ装置１で観測可能な場合を示したが、実際の車載用レーダ装置１では、観測可能な範囲はある程度限定（たとえば±３０ｄｅｇなど）されているため、実際には、それらを考慮して角度理論値を算出する必要がある。 The theoretical angle value θ t in FIG. 4 indicates an angle obtained by substituting y = 0 to 50 m into the equation (3). In this example, the case where all the angular ranges (± 90 deg) can be observed by the in-vehicle radar device 1 is shown. However, in the actual in-vehicle radar device 1, the observable range is limited to some extent (for example, ± 30 deg). In fact, it is necessary to calculate the theoretical angle value in consideration of them.

図４の実線で示されているダウンチャープの角度理論値例より、同一のビン番号に対し、異なる距離に存在する路側固定物の信号が重複する場合があることがわかる。具体的には、ビン番号０に対して、１８ｄｅｇの角度理論値と７０ｄｅｇの角度理論値が存在している。この場合、異なる角度に存在する路側固定物からの反射波が重複するため、このようなビン番号の周波数範囲は、本処理の対象外とすることが望ましい。   From the example of the theoretical value of the down chirp angle indicated by the solid line in FIG. 4, it can be seen that signals of roadside fixed objects existing at different distances may overlap for the same bin number. Specifically, for bin number 0, there is an angle theoretical value of 18 deg and an angle theoretical value of 70 deg. In this case, since the reflected waves from the roadside fixed objects existing at different angles overlap, it is desirable that the frequency range of such bin numbers is excluded from the target of this processing.

また、実施の形態１で示す構成を一部変更する必要はあるが、公知のＭＵＳＩＣ法（ＭＵｌｔｉｐｌｅ ＳＩｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）などの高い分解能をもつ測角方式を使用できるようにハードウェアや信号処理を構成し、同一のビン番号に重複している信号を角度方向に分離することができる場合、当該ビン番号の周波数範囲を本処理の対象外としなくても良い。   Further, although it is necessary to partially change the configuration shown in the first embodiment, the hardware and signal processing are configured so that an angle measuring method having a high resolution such as a known MUSIC method (Multiple Signal Classification) can be used. When signals overlapping the same bin number can be separated in the angular direction, the frequency range of the bin number does not have to be excluded from this processing.

次に、路側固定物までの垂直距離ｘの算出方法について説明する。路側固定部までの垂直距離ｘは、自車の真横に他車が存在しない場合は、自車の真横に存在する路側固定物からの反射波が鏡面反射となり、非常に高い反射電力を示すこと、および、垂直距離ｘの位置にあるターゲットからの反射波のドップラー成分がゼロであることを利用し、式（１）と式（２）のビート周波数の絶対値が一致するピークをペアリングし、公知のＦＭＣＷ方式の距離算出方法によって計算することができる。   Next, a method for calculating the vertical distance x to the roadside fixed object will be described. The vertical distance x to the roadside fixed part indicates that when there is no other vehicle directly beside the host vehicle, the reflected wave from the roadside fixed object existing beside the host vehicle is specularly reflected and exhibits very high reflected power. Using the fact that the Doppler component of the reflected wave from the target at the position of the vertical distance x is zero, pairing the peaks where the absolute values of the beat frequencies in Equation (1) and Equation (2) match are paired. The distance can be calculated by a known FMCW distance calculation method.

また、路側固定物までの垂直距離ｘの別の算出方法としては、追尾部１０７ｆなどにより、自車の側方に検出されているターゲットについて時系列で相関をとり、そのターゲットまでの垂直距離を路側固定物までの垂直距離ｘとして算出しても良い。   Further, as another method for calculating the vertical distance x to the roadside fixed object, the tracking unit 107f or the like correlates the target detected on the side of the vehicle in time series, and calculates the vertical distance to the target. It may be calculated as the vertical distance x to the roadside fixed object.

ただし、追尾部１０７ｆによって算出する場合は、後述のステップＳ１５にて路側固定物由来のピークを完全に除去するのではなく、路側固定物までの垂直距離ｘを算出するために必要な分を一部残しておく必要がある。   However, in the case of calculation by the tracking unit 107f, the amount necessary for calculating the vertical distance x to the roadside fixed object is not completely removed in step S15, which will be described later, instead of completely removing the peak derived from the roadside fixed object. It is necessary to keep a part.

一方で、路側固定物までの垂直距離ｘは、自車の真横に他車が存在する場合は、前述の方法では自車の真横の他車までの距離を、路側固定物までの垂直距離ｘとして算出してしまう恐れがある。   On the other hand, the vertical distance x to the roadside fixed object is the vertical distance x to the roadside fixed object in the above-described method when the other vehicle is present beside the own vehicle. May be calculated as

そこで、本発明の実施の形態１では、まず、自車の真横に他車が存在しないと仮定して、垂直距離ｘを算出し、垂直距離ｘを用いて、式（３）および式（４）を用いた前述の方法で角度理論値θｔと角度観測値θを得て、それらがほぼ一致すれば、該ピークを路側固定物由来ピーク候補として記憶し、さらに、ガードレール等の路側固定物が車両よりも長さが長いことを利用して、該路側固定物由来ピーク候補の数が一定数以上であり、かつ、該路側固定物由来ピーク候補が、予め設定した一定の周波数範囲にわたって存在している場合に、該路側固定物由来ピーク候補を路側固定物由来のピークであると判定して、該路側固定物由来のピークを、後段の処理に送らないよう除去する構成とした。 Therefore, in the first embodiment of the present invention, first, assuming that there is no other vehicle directly beside the host vehicle, the vertical distance x is calculated, and using the vertical distance x, the equations (3) and (4) are calculated. ) Is used to obtain the theoretical angle value θ t and the observed angle value θ, and if they substantially match, the peak is stored as a road-side fixed object-derived peak candidate, and further, a road-side fixed object such as a guardrail is stored. Is longer than the vehicle, the number of peak candidates derived from roadside fixed objects is equal to or greater than a certain number, and the peak candidates derived from roadside fixed objects exist over a predetermined frequency range. In this case, the peak candidate derived from the roadside fixed object is determined to be a peak derived from the roadside fixed object, and the peak derived from the roadside fixed object is removed so as not to be sent to subsequent processing.

次いで、信号処理部１０７は、ペアリング部１０７ｄおよび測角部１０７ｅにより、路側固定物由来ピーク識別・除去部１０７ｃにより路側固定物由来のピークを除去した後の残りの他のピークに対して、公知のＦＭＣＷ方式におけるペアリング処理および測角処理を行って、アップチャープとダウンチャープで検出されたピークについて、同一ターゲットからの反射波と考えられるピーク同士のペアリング処理を行って、該ターゲットまでの距離、相対速度、および、測角値を算出する。当然であるが、路側固定物由来ピーク識別・除去部１０７ｃにおいて一部のピークに対しては既に測角値を計算済であるため、測角部１０７ｅの測角処理においてはこの測角値を活用しても良い。   Next, the signal processing unit 107 uses the pairing unit 107d and the angle measuring unit 107e to remove other peaks derived from the roadside fixed object by the roadside fixed object derived peak identifying / removing unit 107c. Perform pairing processing and angle measurement processing in the known FMCW method, and perform pairing processing of peaks that are considered to be reflected waves from the same target for the peaks detected by up-chirp and down-chirp, until the target Distance, relative speed, and angle measurement value are calculated. Of course, since the angle measurement values have already been calculated for some of the peaks in the roadside fixed object-derived peak identification / removal unit 107c, the angle measurement values of the angle measurement unit 107e are used to calculate the angle measurement values. It may be used.

次いで、信号処理部１０７は、追尾部１０７ｆで、ペアリング部１０７ｄおよび測角部１０７ｅで算出したターゲットの検出結果（すなわち、ターゲットまでの距離、相対速度、および、測角値）に対して、時系列で相関を取るため、公知の追尾処理を行い、各種観測値の平滑化、および／または、ターゲットを一時的に検出できなかった場合の補間などを行う。追尾部１０７ｆで得られたターゲットの情報は、警報対象抽出部１０８に出力される。   Next, the signal processing unit 107 uses the tracking unit 107f to detect the target detection results calculated by the pairing unit 107d and the angle measuring unit 107e (that is, the distance to the target, the relative velocity, and the angle measurement value). In order to obtain a correlation in time series, a known tracking process is performed to smooth various observation values and / or to perform interpolation when a target cannot be detected temporarily. The target information obtained by the tracking unit 107 f is output to the alarm target extraction unit 108.

次いで、警報対象抽出部１０８は、信号処理部１０７によって得られたターゲットが警報対象であるか否かを判定し（すなわち、当該ターゲットが自車両の周辺に存在する他車等の移動物、または、当該ターゲットが移動物／固定物にかかわらず、ターゲットまでの垂直距離ｘが後述の下限値ｘｍｉｎ以下で接触の危険性が高いものであるか否かを判定し）、判定の結果、警報対象となるターゲットが存在する場合には、警報部４に対して、ドライバーに対して危険を知らせるために警報を行うよう指令信号を出力する。 Next, the alarm target extraction unit 108 determines whether or not the target obtained by the signal processing unit 107 is an alarm target (that is, the target is a moving object such as another vehicle existing around the host vehicle, or Regardless of whether the target is a moving object / a fixed object, it is determined whether the vertical distance x to the target is below the lower limit value x min described later and the risk of contact is high). When there is a target to be used, a command signal is output to the warning unit 4 so as to issue a warning to inform the driver of the danger.

警報部４は、警報対象抽出部１０８の指令信号に従い、ドライバーに対して危険を知らせるために警報を行う。警報の種別の例としては、発声装置を用いたアラーム音または音声メッセージ、あるいは、ディスプレイ装置を用いた画面表示などがある。   The warning unit 4 issues a warning to notify the driver of the danger according to the command signal from the warning target extraction unit 108. Examples of alarm types include an alarm sound or voice message using a utterance device, or a screen display using a display device.

次に、上述した路側固定物由来ピーク識別・除去部１０７ｃの動作を示すフローチャートを図５に示す。   Next, FIG. 5 shows a flowchart showing the operation of the roadside fixed object-derived peak identification / removal unit 107c described above.

路側固定物由来ピーク識別・除去部１０７ｃは、図５に示すように、まず、ステップＳ１１にて、自車の真横に他車が存在しないと仮定して、垂直距離ｘを算出する。算出方法としては、例えば、上述したように、自車の真横に他車が存在しないと仮定して、その場合には、自車の真横に存在する路側固定物からの反射波が鏡面反射となり、非常に高い反射電力を示すこと、および、垂直距離ｘの位置にあるターゲットからの反射波のドップラー成分がゼロであることを利用し、式（１）と式（２）のビート周波数の絶対値が一致するピークをペアリングし、公知のＦＭＣＷ方式の距離算出方法によって計算する。   As shown in FIG. 5, the roadside fixed object-derived peak identification / removal unit 107c first calculates the vertical distance x in step S11 on the assumption that no other vehicle is directly beside the host vehicle. As a calculation method, for example, as described above, it is assumed that there is no other vehicle directly beside the host vehicle. In this case, the reflected wave from the roadside fixed object that is beside the host vehicle becomes specular reflection. Using the fact that the reflected power from the target located at the position of the vertical distance x is zero, the beat frequency of the equations (1) and (2) is absolute. The peaks having the same value are paired and calculated by a known FMCW distance calculation method.

次に、ステップＳ１２にて、垂直距離ｘが処理の対象範囲内であるか否かを判定する。具体的には。垂直距離ｘが、予め設定された下限値ｘｍｉｎ以上で、かつ、予め設定された上限値ｘｍａｘ以下であるか否かについて判定する。判定の結果、垂直距離ｘが、ｘｍｉｎ≦ｘ≦ｘｍａｘの条件を満たしている場合のみ（図中のＹＥＳ）、ステップＳ１３へ進む。
一方、判定の結果、垂直距離ｘが、ｘｍｉｎ≦ｘ≦ｘｍａｘの条件を満たしていない場合には、除去すべき、路側固定物由来のピークが存在しないとして、処理を終了する。
なお、ステップＳ１２の判定で、垂直距離ｘに対する下限値ｘｍｉｎを設けて、垂直距離ｘが極端に近い場合を本処理の対象としていないのは、ターゲットと自車が接触する危険性が高い可能性があると考えられるため、レーダ装置によって検知されているターゲットが路側固定物であるか他車であるかに関わらず、本ステップＳ１２の処理によってピークが除去されないようにするためである。具体的な下限値ｘｍｉｎの値としては、例えば、実際の走行結果などのデータを元に、予め適宜設定すればよい。
また、ステップＳ１２の判定で、垂直距離ｘに対する上限値ｘｍａｘを設けて、垂直距離ｘが極端に遠い場合を本ステップＳ１２の処理の対象としていないのは、車載用レーダ装置が警報すべき範囲を超えているため、路側固定物であるか他車であるかを識別する必要がないためである。具体的な上限値ｘｍａｘの値としては、例えば、実際の走行結果などのデータを元に、予め適宜設定すればよい。 Next, in step S12, it is determined whether or not the vertical distance x is within the processing target range. In particular. It is determined whether the vertical distance x is not less than a preset lower limit value x min and not more than a preset upper limit value x max . As a result of the determination, only when the vertical distance x satisfies the condition of x min ≦ x ≦ x max (YES in the figure), the process proceeds to step S13.
On the other hand, as a result of the determination, if the vertical distance x does not satisfy the condition of x min ≦ x ≦ x max , the processing is terminated assuming that there is no peak derived from the roadside fixed object to be removed.
In the determination of step S12, the lower limit value x min for the vertical distance x is provided, and the case where the vertical distance x is extremely close is not the target of this processing, the risk of contact between the target and the vehicle may be high This is because the peak is not removed by the process of step S12 regardless of whether the target detected by the radar apparatus is a roadside fixed object or another vehicle. The specific value of the lower limit value x min may be set appropriately in advance based on data such as actual driving results, for example.
Further, in the determination of step S12, an upper limit value xmax for the vertical distance x is provided, and the case where the vertical distance x is extremely far away is not the target of the processing of step S12. This is because it is not necessary to identify whether the vehicle is a roadside fixed object or another vehicle. The specific value of the upper limit value x max may be set appropriately in advance based on data such as actual driving results, for example.

ステップＳ１３は、アップチャープやダウンチャープなどのチャープ毎に処理を行うためのループである。従って、例えば、アップチャープとダウンチャープの２つのチャープだった場合には、まず、アップチャープの処理を行い、それが終了したら、次に、ダウンチャープの処理を行うことになる（または、その逆の順序でもよい。）。   Step S13 is a loop for performing processing for each chirp such as up chirp and down chirp. Therefore, for example, in the case of two chirps of up-chirp and down-chirp, first, the up-chirp process is performed, and after that, the down-chirp process is performed (or vice versa). May be in the order.)

ステップＳ１４は、路側固定物由来ピーク候補を算出するための処理である。   Step S14 is processing for calculating a roadside fixed object-derived peak candidate.

ステップＳ１４において、まず、ステップＳ１４０１は、該チャープでピーク検出したｋ１番目（ｋ１＝１〜ｎｕｐまたはｋ１＝１〜ｎｄｎ）毎に処理を行うためのループである。 In step S14, first, step S1401 is a loop for performing processing every k1th peak (k1 = 1 to n up or k1 = 1 to n dn ) detected by the chirp.

ステップＳ１４０２では、該チャープでピーク検出したｋ１番目（ｋ１＝１〜ｎｕｐまたはｋ１＝１〜ｎｄｎ）のビート周波数ｆｂが、処理の対象範囲であるか否かを判定する。具体的には、当該ビート周波数ｆｂが、下限値ｆｂｍｉｎ以上上限値ｆｂｍａｘ以下（ｆｂｍｉｎ≦ｆｂ≦ｆｂｍａｘ）であるという条件を満たしているか否かを判定し、そうであった場合（図中のＹＥＳ）、次のステップＳ１４０３の処理に進む。ここで、ビート周波数ｆｂに対する下限値ｆｂｍｉｎおよび上限値ｆｂｍａｘは、以降の処理が無駄なく且つ正確に行えるように、実際の走行結果などのデータを元に、予め設定された任意の値である。
一方、ステップＳ１４０２の判定で、ビート周波数ｆｂが、下限値ｆｂｍｉｎ以上上限値ｆｂｍａｘ以下（ｆｂｍｉｎ≦ｆｂ≦ｆｂｍａｘ）であるという条件を満たしていない場合（図中のＮＯ）、ｋ１番目のビート周波数ｆｂに対するステップＳ１４の処理を終了し、ステップＳ１４０１に戻り、ｋ１番目の次のビート周波数ｆｂに対するステップＳ１４の処理を行う。 In step S1402, it is determined whether or not the k1-th (k1 = 1 to n up or k1 = 1 to n dn ) beat frequency fb peak detected by the chirp is within the processing target range. Specifically, it is determined whether or not the beat frequency fb satisfies a condition that the beat frequency fb is not less than the lower limit value fb min and not more than the upper limit value fb max (fb min ≦ fb ≦ fb max ). The process proceeds to the next step S1403. Here, the lower limit value fb min and the upper limit value fb max for the beat frequency fb are arbitrary values set in advance based on data such as actual running results so that the subsequent processing can be performed without waste. is there.
On the other hand, if it is determined in step S1402 that the beat frequency fb does not satisfy the condition that the beat frequency fb is not less than the lower limit value fb min and not more than the upper limit value fb max (fb min ≦ fb ≦ fb max ) (NO in the figure), the k1th The process of step S14 for the beat frequency fb is terminated, the process returns to step S1401, and the process of step S14 for the k1th next beat frequency fb is performed.

ステップＳ１４０３及びステップＳ１４０４では、ｋ１番目のビート周波数ｆｂについて、式（３）および式（４）を用いた上述の方法で、角度観測値θと角度理論値θｔを算出する。 In step S1403 and step S1404, the k1-th beat frequency fb, in the above-described method using the formulas (3) and (4), calculates an angle observations theta and the angle theory theta t.

次いで、ステップＳ１４０５で、角度観測値θと角度理論値θｔとの差の絶対値δを求め、ステップＳ１４０６で、当該差の絶対値δの値が、予め設定された差の閾値δｔｈより小さいか否かの判定を行い、小さければ（図中のＹＥＳ）、ステップＳ１４０７に進み、ｋ１番目のビート周波数ｆｂを路側固定物由来ピーク候補として記憶する。
一方、当該差の絶対値δの値が、予め設定された差の閾値δｔｈ以上の場合（図中のＮＯ）、ｋ１番目のビート周波数ｆｂに対するステップＳ１４の処理を終了し、ステップＳ１４０１に戻り、ｋ１番目の次のビート周波数ｆｂに対するステップＳ１４の処理を行う。 Then, in step S1405, the absolute value [delta] of the difference between the angle observation value theta and the angle theory theta t, in step S1406, the value of the absolute value [delta] of the difference is below the threshold [delta] th a preset difference If it is smaller (YES in the figure), the process proceeds to step S1407, and the k1-th beat frequency fb is stored as a road-side fixed object-derived peak candidate.
On the other hand, if the absolute value δ of the difference is equal to or greater than a preset difference threshold δ th (NO in the figure), the process of step S14 for the k1th beat frequency fb is terminated, and the process returns to step S1401. , The process of step S14 is performed for the k1-th beat frequency fb.

こうして、ステップＳ１３およびステップＳ１４の処理がすべて終了したら、すなわち、すべてのチャープにおいて、ピーク検出したすべてのｋ１番目（ｋ１＝１〜ｎｕｐまたはｋ１＝１〜ｎｄｎ）に対する処理がすべて終了したら、ステップＳ１５に進む。 Thus, when all the processes of step S13 and step S14 are completed, that is, when all the processes for all k1th peaks detected (k1 = 1 to n up or k1 = 1 to n dn ) are completed for all chirps, Proceed to step S15.

次いで、ステップＳ１５では、該路側固定物由来ピーク候補の数が一定数以上であり、かつ、該路側固定物由来ピーク候補が予め設定された一定の周波数範囲にわたって存在している場合に、該路側固定物由来ピーク候補を路側固定物由来のピークであると判定して、該路側固定物由来のピークを、後段の処理に送らないよう除去する。
より具体的には、該路側固定物由来ピーク候補の数が閾値Ｎｔｈ以上であり、かつ、該路側固定物由来ピーク候補のビート周波数の最大値がＦｔｈ以上の場合に、該路側固定物由来ピーク候補を路側固定物由来のピークであると判定し、該路側固定物由来のピークを、後段の処理に送らないよう除去する。 Next, in step S15, when the number of roadside fixed object-derived peak candidates is equal to or greater than a certain number and the roadside fixed object-derived peak candidates exist over a predetermined frequency range, the roadside The fixed object-derived peak candidate is determined to be a peak derived from a roadside fixed object, and the peak derived from the roadside fixed object is removed so as not to be sent to a subsequent process.
More specifically, the number of roadside fixed object from the peak candidate is not less the threshold N th or more, and, when the maximum value of the beat frequency of roadside fixed object from the peak candidates is more than F th, roadside fixed object The origin peak candidate is determined to be a peak derived from a roadside fixed object, and the peak derived from the roadside fixed object is removed so as not to be sent to subsequent processing.

前記路側固定物由来ピーク候補から路側固定物由来のピークであると判定するための上記の条件は、ガードレール等の路側固定物が一定の距離範囲にわたって複数の反射点をもつことを利用している。この際、レーダ装置ではピークが常に観測されるわけではなく、マルチパス等によるレベルの落ち込みなどによりピークが一時的に観測されない場合があることを考慮し、本実施の形態では、路側固定物由来ピーク候補の数と、ビート周波数の最大値の条件を満たす場合を、路側固定物由来のピークであると判定するように構成した。   The above conditions for determining from the road-side fixed object-derived peak candidate that the peak is derived from the road-side fixed object use that the road-side fixed object such as a guardrail has a plurality of reflection points over a certain distance range. . At this time, in consideration of the fact that the peak is not always observed in the radar device, and the peak may not be temporarily observed due to a drop in the level due to multipath, etc. When the conditions of the number of peak candidates and the maximum value of the beat frequency are satisfied, the peak is derived from a roadside fixed object.

なお、以上の路側固定物由来ピーク識別・除去部１０７ｃにおける各閾値（ｘｍｉｎ，ｘｍａｘ，ｆｂｍｉｎ，ｆｂｍａｘ，δｔｈ，Ｎｔｈ，Ｆｔｈ）は、実際の走行結果などのデータを元に、予め適宜設定されるものである。また、図４に示すとおり、レーダ装置の検出結果はチャープ毎に異なる特徴を示すため、これらの各閾値はチャープ毎に異なる値を設定しても良い。 The above threshold values (x min , x max , fb min , fb max , δ th , N th , F th ) in the roadside fixed object-derived peak identifying / removing unit 107 c are based on data such as actual traveling results. In addition, it is set appropriately in advance. Further, as shown in FIG. 4, since the detection result of the radar apparatus shows different characteristics for each chirp, these threshold values may be set to different values for each chirp.

なお、上述の実施の形態１では、図２に示すように、自車両の右後側方に車載用レーダ装置１を搭載する場合について説明したが、この場合に限らず、自車両の他の位置に車載用レーダ装置１を搭載してもよい。車載用レーダ装置の搭載位置がいずれであっても、路側固定物までの垂直距離ｘを算出でき、除去対象となる路側固定物との幾何学的な位置関係が既知であれば、車載用レーダ装置の搭載位置によらず、本実施の形態１の処理を適用することが可能である。   In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 2, the case where the in-vehicle radar device 1 is mounted on the right rear side of the own vehicle has been described. The on-vehicle radar device 1 may be mounted at the position. Whatever the mounting position of the on-vehicle radar device, the vertical distance x to the roadside fixed object can be calculated, and if the geometric positional relationship with the roadside fixed object to be removed is known, the on-vehicle radar The process of the first embodiment can be applied regardless of the mounting position of the apparatus.

また、上述の実施の形態１では、図２に示すように、路側固定物が直線状のガードレールである例を示したが、その場合に限らず、カーブ路などでガードレールが湾曲している場合、走行速度センサ２やヨーレートセンサ３などを使用してカーブの曲率を推定し、その曲率をもつ曲線上にガードレールが存在していると仮定すれば、実施の形態１に記述している方法で、路側固定物由来のピークを適切に除去することができる。   In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 2, an example in which the roadside fixed object is a linear guardrail is shown. However, the present invention is not limited thereto, and the guardrail is curved on a curved road or the like. Assuming that the curvature of the curve is estimated using the traveling speed sensor 2 or the yaw rate sensor 3 and the guardrail exists on the curve having the curvature, the method described in the first embodiment is used. The peak derived from the roadside fixed object can be appropriately removed.

また、上述の実施の形態１では、路側固定物由来のピークを除去する場合について説明したが、必ずしも路側固定物由来のピークを除去する必要はなく、路側固定物由来のピークに対してフラグ等により印をつけ、該路側固定物由来のピーク同士でのみペアリングを許可し、該路側固定物由来のピークから生成された検出結果が警報対象とならないよう、警報対象抽出部１０８で選択するような構成としても良い。   Further, in the above-described first embodiment, the case where the peak derived from the roadside fixed object is removed has been described, but it is not always necessary to remove the peak derived from the roadside fixed object, and a flag or the like is applied to the peak derived from the roadside fixed object. To allow only pairing between peaks derived from the roadside fixed object, and to select the alarm target extraction unit 108 so that the detection result generated from the peak derived from the roadside fixed object does not become an alarm target It is good also as a simple structure.

また、上述の実施の形態１では、簡単のため、受信アンテナ部１０４を構成するアンテナＲｘ１，Ｒｘ２のアンテナ本数を２本として測角方式として位相モノパルス方式を用いる場合を例として説明したが、その場合に限らず、車載用レーダ装置から測角値が得られる構成であれば、どのような構成でもよく、アンテナ本数および測角方式は適宜設定してよい。   In the first embodiment described above, for the sake of simplicity, the case where the number of antennas Rx1 and Rx2 constituting the reception antenna unit 104 is two and the phase monopulse method is used as the angle measurement method is described as an example. The configuration is not limited to this, and any configuration may be used as long as the angle measurement value can be obtained from the in-vehicle radar device, and the number of antennas and the angle measurement method may be set as appropriate.

以上のように、本実施の形態１に係る車載用レーダ装置１は、時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成する送信信号生成部１０２と、送信信号生成部１０２で生成された送信信号を空間に向けて送信する送信アンテナ部１０３と、周辺に存在する物体（ターゲット）からの送信信号の反射波を受信信号として受信する受信アンテナ部１０４と、受信アンテナ部１０４で受信された受信信号に関するピーク検出を行い、検出されたピークに基づいて、物体（ターゲット）までの距離、相対速度、および、測角値を検出結果として出力する信号処理部１０７と、信号処理部１０７で得られた検出結果の中から警報対象としての条件を満たすものを抽出する警報対象抽出部１０８とを備え、信号処理部１０７は、受信信号の周波数パワーが極大となるピークを検出するピーク検出部１０７ｂと、ピーク検出部１０７ｂで検出されたピークの個数および周波数範囲に基づいて、当該ピークが道路側に設置された路側固定物由来のピークであるか否かを判定し、路側固定物由来のピークであると判定されたピーク以外の他のピークを出力する路側固定物由来ピーク識別部（１０７ｃ）と、路側固定物由来ピーク識別部（１０７ｃ）から出力された前記他のピークを用いて、同一物体からの反射波と考えられるピーク同士のペアリング処理を行って、前記物体までの距離、相対速度、および、測角値を求める検出部（１０７ｄ，１０７ｅ）とを有する車載用レーダ装置である。   As described above, the on-vehicle radar device 1 according to the first embodiment is generated by the transmission signal generation unit 102 that generates a transmission signal that is modulated so that the frequency changes with time, and the transmission signal generation unit 102 generates the transmission signal. The transmission antenna unit 103 that transmits the transmitted signal toward the space, the reception antenna unit 104 that receives the reflected wave of the transmission signal from an object (target) present in the vicinity as the reception signal, and the reception antenna unit 104 A signal processing unit 107 that performs peak detection on the received signal and outputs a distance to the object (target), a relative speed, and a measured angle value as detection results based on the detected peak, and a signal processing unit 107 An alarm target extraction unit 108 that extracts a condition satisfying the alarm target from the detection results obtained in step (1), and the signal processing unit 107 includes a frequency of the received signal. Based on the number and frequency range of peaks detected by the peak detector 107b that detects the peak at which the power is maximized and the peak detector 107b, the peak is derived from a roadside fixed object installed on the road side. A roadside fixed object-derived peak identifying unit (107c) that outputs a peak other than the peak determined to be a roadside fixed object peak, and a roadside fixed object-derived peak identifying part (107c). Using the other peaks output from, a pair of peaks considered to be reflected waves from the same object are subjected to pairing processing to obtain a distance to the object, a relative velocity, and an angle measurement value ( 107d, 107e).

従って、本実施の形態１によれば、ペアリング部１０７ｄより前段で、検出されたピークが路側固定物由来のものであるか否かを判定し、路側固定物由来のピークは用いないで、ペアリング部１０７ｄ以降の処理によって検出結果を生成するようにしたため、ペアリング後の検出結果から警報対象を抽出する際に路側固定物の反射波によって生成される正常なペアと誤ペア双方を排除でき、路側固定物に対してシステムが誤警報してしまうことを回避できる。   Therefore, according to the first embodiment, it is determined whether or not the detected peak is derived from the roadside fixed object before the pairing unit 107d, and the peak derived from the roadside fixed object is not used. Since the detection result is generated by the processing after the pairing unit 107d, both the normal pair and the erroneous pair generated by the reflected wave of the roadside fixed object are excluded when the alarm target is extracted from the detection result after the pairing. It is possible to prevent the system from false alarming the fixed roadside object.

また、路側固定物由来のピークをペアリング部１０７ｄ以降の後段の処理に送らないようにするため、ペアリング以降の処理の入力となるピークの数が削減されるので、ペアリング部１０７ｄにおける処理負荷を低減でき、また、ピークの個数が多い場合に比べ、誤ペア発生確率も低減できる。   In addition, since the peak derived from the roadside fixed object is not sent to the subsequent processing after the pairing unit 107d, the number of peaks that are input to the processing after the pairing is reduced, so the processing in the pairing unit 107d The load can be reduced, and the probability of occurrence of an erroneous pair can be reduced as compared with the case where the number of peaks is large.

１ 車載用レーダ装置、２ 走行速度センサ、３ ヨーレートセンサ、４ 警報部、１０１ 制御部、１０２ 送信信号生成部、１０３ 送信アンテナ部、１０４ 受信アンテナ部、１０５ ビート信号生成部、１０６ Ａ／Ｄ変換部、１０７ 信号処理部、１０８ 警報対象抽出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle-mounted radar apparatus, 2 Traveling speed sensor, 3 Yaw rate sensor, 4 Alarm part, 101 Control part, 102 Transmission signal generation part, 103 Transmission antenna part, 104 Reception antenna part, 105 Beat signal generation part, 106 A / D conversion Unit, 107 signal processing unit, 108 alarm target extraction unit.

Claims (2)

時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部で生成された前記送信信号を空間に向けて送信する送信アンテナ部と、
周辺に存在する物体からの前記送信信号の反射波を受信信号として受信する受信アンテナ部と、
前記受信アンテナ部で受信された前記受信信号に関するピーク検出を行い、検出されたピークに基づいて、少なくとも前記物体までの距離および相対速度を検出結果として出力し、さらに、位相モノパルス方式またはＭＵＳＩＣ方式を用いて電子的にスキャンを行う測角方式で測角値を演算し、当該測角値も検出結果として出力する信号処理部と、
前記信号処理部で得られた前記検出結果の中から警報対象としての条件を満たすものを抽出する警報対象抽出部と
を備え、
前記信号処理部は、
前記受信信号の周波数パワーが極大となるピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出された前記ピークの個数および周波数範囲に基づいて、当該ピークが道路側に設置された固定物由来のピークであるか否かを判定し、前記固定物由来のピークであると判定されたピーク以外の他のピークを出力する路側固定物由来ピーク識別部と、
前記路側固定物由来ピーク識別部から出力された前記他のピークを用いて、同一物体からの反射波と考えられるピーク同士のペアリング処理を行って、前記物体までの距離、相対速度、および、測角値を求める検出部と
を有し、
前記路側固定物由来ピーク識別部は、
前記自車の進行方向に対して垂直な方向に検知される前記物体までの垂直距離を算出し、
前記ピーク検出部によって得られた各ピークに基づいて、各ピークの角度観測値を算出し、
前記垂直距離の位置に路側固定物が存在すると仮定して、各ピークの角度理論値を算出し、
算出された前記角度理論値と前記角度観測値との差を求め、前記差に対して予め設定された第一の閾値を用いた閾値判定を行い、前記差が前記第一の閾値未満の場合に、該ピークを路側固定物由来ピーク候補として記憶し、
前記路側固定物由来ピーク候補の個数が予め設定された第二の閾値以上存在しており、かつ、前記路側固定物由来ピーク候補が予め設定された周波数範囲にわたって存在している場合に、該路側固定物由来ピーク候補を路側固定物由来のピークと判定する、
車載用レーダ装置。 A transmission signal generation unit that generates a transmission signal modulated so that the frequency changes with time;
A transmission antenna unit that transmits the transmission signal generated by the transmission signal generation unit toward a space;
A receiving antenna unit that receives a reflected wave of the transmission signal from an object existing in the vicinity as a received signal;
It performs peak detection regarding the received signal received by the receiving antenna unit, on the basis of the detected peak, and outputs the detection result to the distance and the relative speed of up to at least the object, further, a phase monopulse system or MUSIC method A signal processing unit that calculates a measured angle value by an angle measuring method that electronically scans and outputs the measured angle value as a detection result; and
An alarm target extraction unit that extracts a condition satisfying an alarm target from the detection results obtained by the signal processing unit, and
The signal processing unit
A peak detector for detecting a peak at which the frequency power of the received signal is maximized;
Based on the number of peaks detected by the peak detector and the frequency range, it is determined whether the peak is derived from a fixed object installed on the road side, and the peak is derived from the fixed object. A roadside fixed object-derived peak identifying unit that outputs a peak other than the determined peak, and
Using the other peak output from the roadside fixed object-derived peak identification unit, performing pairing processing of peaks considered to be reflected waves from the same object, the distance to the object, the relative speed, and A detection unit for obtaining an angle measurement value,
The roadside fixed object-derived peak identification unit is
Calculating a vertical distance to the object to be sensed in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle,
Based on each peak obtained by the peak detector, the angle observation value of each peak is calculated,
Assuming that a roadside fixed object exists at the position of the vertical distance, calculate the theoretical angle value of each peak,
When the difference between the calculated theoretical angle value and the observed angle value is obtained, threshold determination is performed using a first threshold value set in advance for the difference, and the difference is less than the first threshold value. And storing the peak as a roadside fixed-derived peak candidate,
When the number of the roadside fixed object-derived peak candidates is greater than or equal to a preset second threshold value, and the roadside fixed object-derived peak candidates exist over a preset frequency range, the roadside Determining a peak derived from a fixed object as a peak derived from a roadside fixed object,
In-vehicle radar device. 時間的に周波数が変化するように変調された送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
前記送信信号生成ステップで生成された前記送信信号を空間に向けて送信する送信ステップと、
周辺に存在する物体からの前記送信信号の反射波を受信信号として受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された前記受信信号に関するピーク検出を行い、検出されたピークに基づいて、少なくとも前記物体までの距離および相対速度を検出結果として出力し、さらに、位相モノパルス方式またはＭＵＳＩＣ方式を用いて電子的にスキャンを行う測角方式で測角値を演算し、当該測角値も検出結果として出力する信号処理ステップと、
前記信号処理ステップで得られた前記検出結果の中から警報対象としての条件を満たすものを抽出する警報対象抽出ステップと
を備え、
前記信号処理ステップは、
前記受信信号の周波数パワーが極大となるピークを検出するピーク検出ステップと、
前記ピーク検出ステップで検出された前記ピークの個数および周波数範囲に基づいて、当該ピークが道路側に設置された固定物由来のピークであるか否かを判定し、前記固定物由来のピークであると判定されたピーク以外の他のピークを出力する路側固定物由来ピーク識別ステップと、
前記路側固定物由来ピーク識別ステップから出力された前記他のピークを用いて、同一物体からの反射波と考えられるピーク同士のペアリング処理を行って、前記物体までの距離、相対速度、および、測角値を求める検出ステップと
を含み、
路側固定物由来ピーク識別ステップは、
前記自車の進行方向に対して垂直な方向に検知される前記物体までの垂直距離を算出し、
前記ピーク検出部によって得られた各ピークに基づいて、各ピークの角度観測値を算出し、
前記垂直距離の位置に路側固定物が存在すると仮定して、各ピークの角度理論値を算出し、
算出された前記角度理論値と前記角度観測値との差を求め、前記差に対して予め設定された第一の閾値を用いた閾値判定を行い、前記差が前記第一の閾値未満の場合に、該ピークを路側固定物由来ピーク候補として記憶し、
前記路側固定物由来ピーク候補の個数が予め設定された第二の閾値以上存在しており、かつ、前記路側固定物由来ピーク候補が予め設定された周波数範囲にわたって存在している場合に、該路側固定物由来ピーク候補を路側固定物由来のピークと判定する、
ターゲット検出方法。 A transmission signal generation step of generating a transmission signal modulated such that the frequency changes with time;
A transmission step of transmitting the transmission signal generated in the transmission signal generation step toward a space;
A reception step of receiving a reflected wave of the transmission signal from an object existing in the vicinity as a reception signal;
Peak detection is performed on the received signal received in the reception step, and based on the detected peak, at least the distance and relative speed to the object are output as detection results , and further, a phase monopulse method or a MUSIC method is used. A signal processing step that calculates a measured angle value by an angle measuring method that electronically scans and outputs the angle measured value as a detection result;
An alarm target extraction step for extracting from the detection results obtained in the signal processing step a condition that satisfies a condition as an alarm target, and
The signal processing step includes
A peak detection step of detecting a peak at which the frequency power of the received signal is maximized;
Based on the number and frequency range of the peaks detected in the peak detection step, it is determined whether or not the peak is derived from a fixed object installed on the road side, and the peak is derived from the fixed object. A roadside fixed object-derived peak identifying step for outputting a peak other than the determined peak,
Using the other peak output from the roadside fixed object-derived peak identification step, performing pairing processing of peaks considered as reflected waves from the same object, the distance to the object, the relative speed, and A detection step for obtaining an angle measurement value, and
The roadside fixed object-derived peak identification step is:
Calculating a vertical distance to the object to be sensed in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle,
Based on each peak obtained by the peak detector, the angle observation value of each peak is calculated,
Assuming that a roadside fixed object exists at the position of the vertical distance, calculate the theoretical angle value of each peak,
When the difference between the calculated theoretical angle value and the observed angle value is obtained, threshold determination is performed using a first threshold value set in advance for the difference, and the difference is less than the first threshold value. And storing the peak as a roadside fixed-derived peak candidate,
When the number of the roadside fixed object-derived peak candidates is greater than or equal to a preset second threshold value, and the roadside fixed object-derived peak candidates exist over a preset frequency range, the roadside Determining a peak derived from a fixed object as a peak derived from a roadside fixed object,
Target detection method.
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