JP6987300B2 - Radar equipment, signal processing methods and in-vehicle equipment - Google Patents
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Description
この発明は、観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを算出するレーダ装置、信号処理方法及び車載装置に関するものである。 The present invention relates to a radar device, a signal processing method, and an in-vehicle device that calculate each of the distance to the observation target and the relative speed to the observation target.
観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを算出するレーダ装置として、時間の経過に伴って周波数が変化するレーダ信号を送信するＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）方式のレーダ装置がある。
ＦＭＣＷ方式のレーダ装置では、ノイズ源から出力された電磁ノイズの影響を受けることで、ノイズ源を、観測対象として誤検出してしまうことがある。As a radar device that calculates each of the distance to the observation target and the relative speed with the observation target, there is an FMCW (Frequency Modified Continuous Wave) type radar device that transmits a radar signal whose frequency changes with the passage of time.
In the FMCW type radar device, the noise source may be erroneously detected as an observation target due to the influence of the electromagnetic noise output from the noise source.
以下の特許文献１には、自車両に搭載される他の電子機器から発せられるノイズによって、実在しない物標を誤検知してしまうことを防止しているレーダ装置が開示されている。
特許文献１に開示されているレーダ装置から送信される送信波は、周波数が上昇する上昇区間と、周波数が下降する下降区間とを有している。
特許文献１に開示されているレーダ装置は、送信波を物標へ向けて送信し、物標によって反射された送信波を反射波として受信する。
特許文献１に開示されているレーダ装置は、上昇区間での送信波と上昇区間での反射波とのビート信号を生成して、ビート信号の信号強度が最大の極大値となる周波数をピーク周波数として抽出する。
特許文献１に開示されているレーダ装置は、下降区間での送信波と下降区間での反射波とのビート信号を生成して、ビート信号の信号強度が最大の極大値となる周波数をピーク周波数として抽出する。
そして、特許文献１に開示されているレーダ装置は、上昇区間でのピーク周波数と、下降区間でのピーク周波数とが略同一であれば、上昇区間でのピーク周波数及び下降区間でのピーク周波数のそれぞれがノイズであると判定する。The following
The transmitted wave transmitted from the radar device disclosed in
The radar device disclosed in
The radar device disclosed in
The radar device disclosed in
In the radar device disclosed in
特許文献１に開示されているレーダ装置は、抽出したピーク周波数がノイズであるか否かを判定するノイズ判定処理を実施している。
しかし、特許文献１に開示されているノイズ判定処理は、周波数が上昇する上昇区間と、周波数が下降する下降区間とを有する送信波が送信されることを前提としている。
したがって、周波数が上昇する上昇区間のみを有する送信波、又は、周波数が下降する下降区間のみを有する送信波を送信するレーダ装置は、特許文献１に開示されているノイズ判定処理を適用することができないため、ピーク周波数がノイズであるか否かを判定することができないという課題があった。The radar device disclosed in
However, the noise determination process disclosed in
Therefore, the noise determination process disclosed in
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、送信されるレーダ信号が、周波数の上昇区間と周波数の下降区間との双方を有しているレーダ信号でなくても、観測対象がノイズ源であるか否かを判定することができるレーダ装置、信号処理方法及び車載装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and observation is performed even if the transmitted radar signal is not a radar signal having both an ascending section and a descending frequency section. It is an object of the present invention to obtain a radar device, a signal processing method, and an in-vehicle device capable of determining whether or not the target is a noise source.
この発明に係るレーダ装置は、時間の経過に伴って周波数が変化するレーダ信号が繰り返し送信されて、観測対象に反射されたレーダ信号が反射波として繰り返し受信され、送信されたレーダ信号の周波数と、反射波の周波数との差分の周波数を有するビート信号が繰り返し生成されると、繰り返し生成された複数のビート信号を用いて、観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを繰り返し算出する距離速度算出部と、距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定する判定部とを備え、前記ノイズ源が、レーダ装置の外部に存在している静止状態におけるものであり、前記判定部は、前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離の変化が第１の閾値以内であり、かつ、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度の全てが第２の閾値以上であるとき、前記観測対象が前記ノイズ源であると判定するものである。 In the radar device according to the present invention, a radar signal whose frequency changes with the passage of time is repeatedly transmitted, and the radar signal reflected by the observation target is repeatedly received as a reflected wave, and the frequency of the transmitted radar signal is used. , When a beat signal having a frequency different from the frequency of the reflected wave is repeatedly generated, the distance to the observation target and the relative velocity to the observation target are repeatedly calculated using the repeatedly generated beat signals. The observation target outputs electromagnetic noise with a constant frequency based on the distance and speed calculation unit, the distance repeatedly calculated by the distance and speed calculation unit, and the relative speed repeatedly calculated by the distance and speed calculation unit. It is provided with a determination unit for determining whether or not it is a noise source, and the noise source is in a stationary state existing outside the radar device, and the determination unit repeatedly calculates by the distance velocity calculation unit. When the change in the distance is within the first threshold value and all of the relative velocities repeatedly calculated by the distance speed calculation unit are equal to or higher than the second threshold value, the observation target is the noise source. It is a judgment .
この発明によれば、距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定する判定部を備えるように、レーダ装置を構成した。したがって、この発明に係るレーダ装置は、送信されるレーダ信号が、周波数の上昇区間と周波数の下降区間との双方を有しているレーダ信号でなくても、観測対象がノイズ源であるか否かを判定することができる。 According to the present invention, noise that the observation target outputs electromagnetic noise having a constant frequency based on the distance repeatedly calculated by the distance velocity calculation unit and the relative velocity repeatedly calculated by the distance velocity calculation unit. The radar device was configured to include a determination unit for determining whether or not the source is a source. Therefore, in the radar device according to the present invention, whether or not the observation target is a noise source even if the transmitted radar signal is not a radar signal having both a frequency rising section and a frequency falling section. Can be determined.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る車載装置を示す構成図である。
図１において、車載装置は、自動車、バイク又は自転車等の車両に搭載される装置であり、観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを算出するレーダ装置１を備えている。
レーダ装置１が、例えば、自動車に実装されている場合、観測対象は、他の自動車等の車両、通行人、又は、ガードレール等が該当する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an in-vehicle device according to the first embodiment.
In FIG. 1, the in-vehicle device is a device mounted on a vehicle such as an automobile, a motorcycle, or a bicycle, and includes a
When the
図２は、実施の形態１に係るレーダ装置１を示す構成図である。
図３は、実施の形態１に係るレーダ装置１における信号処理部２２のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図２において、レーダ信号出力部１１は、出力制御部１２、信号源１３及び分配器１４を備えている。
レーダ信号出力部１１は、時間の経過に伴って周波数が変化する周波数変調信号をレーダ信号として断続的に繰り返し送受信部１５に出力する。FIG. 2 is a configuration diagram showing a
FIG. 3 is a hardware configuration diagram showing the hardware of the
In FIG. 2, the radar
The radar
出力制御部１２は、レーダ信号の出力タイミングを示す制御信号を信号源１３及び距離速度算出部２３のそれぞれに出力する。
信号源１３は、出力制御部１２から出力された制御信号が示す出力タイミングに従って、周波数変調信号をレーダ信号として断続的に繰り返し分配器１４に出力する。
分配器１４は、信号源１３から繰り返し出力されたそれぞれのレーダ信号を２つに分配する。
分配器１４は、分配後の一方のレーダ信号を送信アンテナ１６に出力し、分配後の他方のレーダ信号を局部発振信号として周波数混合部１９に出力する。The
The
The
The
送受信部１５は、送信アンテナ１６及び受信アンテナ１７を備えている。
送受信部１５は、レーダ信号出力部１１から繰り返し出力されたそれぞれのレーダ信号を観測対象に向けて送信して、観測対象に反射されたそれぞれのレーダ信号を反射波として受信する。
送受信部１５は、それぞれの反射波の受信信号をビート信号生成部１８に出力する。
送信アンテナ１６は、分配器１４から繰り返し出力されたそれぞれのレーダ信号を空間に放射する。
受信アンテナ１７は、送信アンテナ１６からそれぞれのレーダ信号が空間に放射されたのち、観測対象に反射されたそれぞれのレーダ信号を反射波として受信し、受信したそれぞれの反射波の受信信号を周波数混合部１９に出力する。The transmission /
The transmission /
The transmission /
The transmitting
The
図２に示す送受信部１５では、送信アンテナ１６が分配器１４と直接接続されている。しかし、これは一例に過ぎず、分配器１４と送信アンテナ１６との間に増幅器が接続されており、増幅器が、分配器１４から出力されたレーダ信号を増幅し、増幅後のレーダ信号を送信アンテナ１６に出力するようにしてもよい。
また、図２に示す送受信部１５では、受信アンテナ１７が周波数混合部１９と直接接続されている。しかし、これは一例に過ぎず、受信アンテナ１７と周波数混合部１９との間に増幅器が接続されており、増幅器が、受信アンテナ１７から出力された受信信号を増幅し、増幅後の受信信号を周波数混合部１９に出力するようにしてもよい。In the transmission /
Further, in the transmission /
ビート信号生成部１８は、周波数混合部１９、フィルタ部２０及びアナログデジタル変換器（以下、「ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）」と称する）２１を備えている。
ビート信号生成部１８は、レーダ信号出力部１１から出力されたそれぞれのレーダ信号の周波数と、送受信部１５により受信されたそれぞれの反射波の周波数との差分の周波数を有するビート信号を生成する。
ビート信号生成部１８は、生成したそれぞれのビート信号を信号処理部２２に出力する。The beat
The beat
The beat
周波数混合部１９は、分配器１４から出力された局部発振信号と受信アンテナ１７から出力された受信信号とを混合することで、分配器１４から出力された局部発振信号の周波数と、受信信号の周波数との差分の周波数を有するビート信号を生成する。
周波数混合部１９は、生成したビート信号をフィルタ部２０に出力する。
フィルタ部２０は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）又はＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）等によって実現される。
フィルタ部２０は、周波数混合部１９から出力されたビート信号に含まれているスプリアス等の不要な成分を抑圧し、不要成分抑圧後のビート信号をＡＤＣ２１に出力する。
ＡＤＣ２１は、フィルタ部２０から出力されたビート信号をデジタルデータに変換し、デジタルデータを距離速度算出部２３に出力する。The
The
The
The
The
信号処理部２２は、距離速度算出部２３、判定部２４及び観測対象検出部２５を備えている。
距離速度算出部２３は、例えば、図３に示す距離速度算出回路３１によって実現される。
距離速度算出部２３は、ビート信号生成部１８のＡＤＣ２１から出力された複数のデジタルデータを用いて、観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを繰り返し算出する。
距離速度算出部２３は、繰り返し算出した距離及び相対速度のそれぞれを判定部２４に出力する。The
The distance
The distance
The distance
判定部２４は、例えば、図３に示す判定回路３２によって実現される。
判定部２４は、距離速度算出部２３により繰り返し算出された距離と、距離速度算出部２３により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定する。
周波数が一定の電磁ノイズは、周波数が全く変化しない電磁ノイズに限るものではなく、実用上問題のない範囲で、周波数が微小に変化している電磁ノイズを含むものとする。電磁ノイズとしては、連続波（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）の電磁波を想定している。
図２に示すレーダ装置１では、ノイズ源が、レーダ装置１の外部に存在している静止状態のノイズ源を想定している。ノイズ源としては、例えば、電気自動車を充電するためのワイヤレス充電装置が考えられる。
判定部２４は、観測対象がノイズ源ではないと判定すれば、距離速度算出部２３により算出された距離及び相対速度のそれぞれを観測対象検出部２５に出力する。The
The
The electromagnetic noise having a constant frequency is not limited to the electromagnetic noise in which the frequency does not change at all, but includes the electromagnetic noise in which the frequency changes minutely within a range where there is no practical problem. As the electromagnetic noise, a continuous wave (CW: Continuous Wave) electromagnetic wave is assumed.
In the
If the
観測対象検出部２５は、例えば、図３に示す観測対象検出回路３３によって実現される。
観測対象検出部２５は、判定部２４から出力された距離及び相対速度のそれぞれを取得する。
観測対象検出部２５は、観測対象の検出結果として、取得した距離及び相対速度のそれぞれをレーダ装置１の外部に出力する。The observation
The observation
The observation
図２では、信号処理部２２の構成要素である距離速度算出部２３、判定部２４及び観測対象検出部２５のそれぞれが、図３に示すような専用のハードウェアによって実現されるものを想定している。即ち、信号処理部２２が、距離速度算出回路３１、判定回路３２及び観測対象検出回路３３によって実現されるものを想定している。
ここで、距離速度算出回路３１、判定回路３２及び観測対象検出回路３３のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。In FIG. 2, it is assumed that each of the distance
Here, each of the distance
信号処理部２２の構成要素は、専用のハードウェアによって実現されるものに限るものではなく、信号処理部２２がソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。The components of the
The software or firmware is stored as a program in the memory of the computer. A computer means hardware for executing a program, and corresponds to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a central processing unit, a processing unit, a computing device, a microcomputer, a microcomputer, a processor, or a DSP (Digital Signal Processor). do.
図４は、信号処理部２２がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
信号処理部２２がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、距離速度算出部２３、判定部２４及び観測対象検出部２５の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ４１に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ４２がメモリ４１に格納されているプログラムを実行する。
図５は、信号処理部２２の処理手順である信号処理方法を示すフローチャートである。FIG. 4 is a hardware configuration diagram of a computer when the
When the
FIG. 5 is a flowchart showing a signal processing method which is a processing procedure of the
また、図３では、信号処理部２２の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアによって実現される例を示し、図４では、信号処理部２２がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、信号処理部２２における一部の構成要素が専用のハードウェアによって実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェア等によって実現されるものであってもよい。
Further, FIG. 3 shows an example in which each of the components of the
図６は、信号処理部２２の距離速度算出部２３を示す構成図である。
図７は、距離速度算出部２３の処理手順を示すフローチャートである。
図６において、第１のスペクトル算出部５１は、出力制御部１２から出力された制御信号が示す出力タイミングに同期して、ＡＤＣ２１から出力されたデジタルデータを繰り返し取得する。
第１のスペクトル算出部５１は、繰り返し取得したそれぞれのデジタルデータを距離方向にフーリエ変換することで、第１の周波数スペクトルを繰り返し算出する。
第１のスペクトル算出部５１は、繰り返し算出したそれぞれの第１の周波数スペクトルを第２のスペクトル算出部５２に出力する。FIG. 6 is a configuration diagram showing a distance
FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the distance
In FIG. 6, the first
The first
The first
第２のスペクトル算出部５２は、第１のスペクトル算出部５１からＫ（Ｋは、２以上の整数）個の第１の周波数スペクトルを繰り返し取得する。
第２のスペクトル算出部５２は、Ｋ個の第１の周波数スペクトルを取得する毎に、Ｋ個の第１の周波数スペクトルをドップラ方向にフーリエ変換することで、第２の周波数スペクトルを算出する。
第２のスペクトル算出部５２は、算出した複数の第２の周波数スペクトルを距離速度算出処理部５３に出力する。
また、第２のスペクトル算出部５２は、Ｋ個の第１の周波数スペクトルを積算し、積算後の第１の周波数スペクトルを距離速度算出処理部５３に出力する。The second
The second
The second
Further, the second
距離速度算出処理部５３は、第２のスペクトル算出部５２から出力された積算後の第１の周波数スペクトルのピーク値に対応している周波数であるビート周波数を検出する。
距離速度算出処理部５３は、検出したビート周波数から観測対象までの距離を算出する。
距離速度算出処理部５３は、第２のスペクトル算出部５２から出力された第２の周波数スペクトルのピーク値に対応している周波数であるドップラ周波数を検出する。
距離速度算出処理部５３は、検出したドップラ周波数から観測対象との相対速度を算出する。
距離速度算出処理部５３は、算出した観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを判定部２４に出力する。The distance velocity
The distance speed
The distance velocity
The distance velocity
The distance speed
次に、図２に示すレーダ装置１の動作について説明する。
図８は、レーダ信号、受信信号、ビート信号及び距離速度算出部２３の信号処理を示す説明図である。
図９は、電磁ノイズがＡＤＣ２１に入力されている場合の、レーダ信号、受信信号、ビート信号及び距離速度算出部２３の信号処理を示す説明図である。
図８及び図９において、Ｔｘ（１）、Ｔｘ（２）、Ｔｘ（３）、・・・、Ｔｘ（Ｋ）は、レーダ信号を示し、Ｒｘ（１）、Ｒｘ（２）、Ｒｘ（３）、・・・、Ｒｘ（Ｋ）は、受信信号を示している。
レーダ信号Ｔｘ（ｋ）（ｋ＝１，・・・，Ｋ）は、時間の経過に伴って周波数が変化する周波数変調信号である。Ｔは、レーダ信号Ｔｘ（ｋ）の掃引時間であり、ｕｓオーダの時間である。ＢＷは、レーダ信号Ｔｘ（ｋ）の周波数帯域幅である。Next, the operation of the
FIG. 8 is an explanatory diagram showing signal processing of a radar signal, a received signal, a beat signal, and a distance
FIG. 9 is an explanatory diagram showing signal processing of the radar signal, the received signal, the beat signal, and the distance /
In FIGS. 8 and 9, Tx (1), Tx (2), Tx (3), ..., Tx (K) represent radar signals, and Rx (1), Rx (2), Rx (3). ), ..., Rx (K) indicates a received signal.
The radar signal Tx (k) (k = 1, ..., K) is a frequency modulation signal whose frequency changes with the passage of time. T is the sweep time of the radar signal Tx (k), which is the time on the order of us. BW is the frequency bandwidth of the radar signal Tx (k).
まず、出力制御部１２は、レーダ信号Ｔｘ（ｋ）の出力タイミングを示す制御信号を信号源１３及び距離速度算出部２３のそれぞれに出力する。
レーダ信号Ｔｘ（ｋ）の出力タイミングは、図８及び図９に示すように、掃引時間Ｔよりも長い時間間隔である。
信号源１３は、出力制御部１２から出力された制御信号が示す出力タイミングに従って、レーダ信号Ｔｘ（ｋ）を分配器１４に繰り返し出力する。
分配器１４は、信号源１３からレーダ信号Ｔｘ（ｋ）を受ける毎に、レーダ信号Ｔｘ（ｋ）を２つに分配する。
分配器１４は、分配後の一方のレーダ信号Ｔｘ（ｋ）を送信アンテナ１６に出力し、分配後の他方のレーダ信号Ｔｘ（ｋ）を局部発振信号Ｌｏ（ｋ）として周波数混合部１９に出力する。First, the
As shown in FIGS. 8 and 9, the output timing of the radar signal Tx (k) is a time interval longer than the sweep time T.
The
The
The
送信アンテナ１６は、分配器１４からレーダ信号Ｔｘ（ｋ）を受ける毎に、レーダ信号Ｔｘ（ｋ）を空間に放射する。
受信アンテナ１７は、送信アンテナ１６からレーダ信号Ｔｘ（ｋ）が空間に放射されたのち、観測対象に反射されたレーダ信号Ｔｘ（ｋ）を反射波として受信し、受信した反射波の受信信号Ｒｘ（ｋ）を周波数混合部１９に出力する。Each time the transmitting
The receiving
周波数混合部１９は、分配器１４から局部発振信号Ｌｏ（ｋ）を受けて、受信アンテナ１７から受信信号Ｒｘ（ｋ）を受ける毎に、局部発振信号Ｌｏ（ｋ）と受信信号Ｒｘ（ｋ）とを混合する。
周波数混合部１９は、局部発振信号Ｌｏ（ｋ）と受信信号Ｒｘ（ｋ）とを混合することで、局部発振信号Ｌｏ（ｋ）の周波数と、受信信号Ｒｘ（ｋ）の周波数との差分の周波数を有するビート信号を生成する。
周波数混合部１９は、ビート信号を生成する毎に、生成したビート信号をフィルタ部２０に出力する。
なお、周波数混合部１９は、分配器１４から局部発振信号Ｌｏ（ｋ）が出力されていない期間は、ビート信号の生成を行わず、ビート信号をフィルタ部２０に出力しない。The
The
Each time the
The
フィルタ部２０は、周波数混合部１９からビート信号を受ける毎に、ビート信号に含まれているスプリアス等の不要な成分を抑圧し、不要成分抑圧後のビート信号をＡＤＣ２１に出力する。
ＡＤＣ２１は、フィルタ部２０からビート信号を受ける毎に、ビート信号をデジタルデータに変換し、デジタルデータを距離速度算出部２３に出力する。
ノイズ源から出力された電磁ノイズは、ＡＤＣ２１に入力されて、図９に示すように、電磁ノイズがビート信号と重畳されてしまうことがある。
ＡＤＣ２１の動作期間は、周波数混合部１９がビート信号をフィルタ部２０に出力している期間に相当する。Each time the
Each time the
The electromagnetic noise output from the noise source is input to the
The operating period of the
距離速度算出部２３は、ＡＤＣ２１から繰り返し出力された複数のデジタルデータを用いて、観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを繰り返し算出する（図５のステップＳＴ１）。
距離速度算出部２３は、繰り返し算出した距離及び相対速度のそれぞれを判定部２４に出力する。
以下、距離速度算出部２３の算出処理を具体的に説明する。The distance
The distance
Hereinafter, the calculation process of the distance
第１のスペクトル算出部５１は、出力制御部１２から出力された制御信号が示す出力タイミングに同期して、分配器１４から局部発振信号Ｌｏ（ｋ）が出力されている期間中に、ＡＤＣ２１から出力されたデジタルデータを繰り返し取得する。
第１のスペクトル算出部５１は、ＡＤＣ２１からデジタルデータを取得する毎に、デジタルデータを距離方向にフーリエ変換することで、第１の周波数スペクトルを算出する（図７のステップＳＴ１１）。
図８及び図９において、ＦＦＴ（１）は、第１のスペクトル算出部５１による距離方向のフーリエ変換を示している。The first
The first
In FIGS. 8 and 9, the FFT (1) shows the Fourier transform in the distance direction by the first
デジタルデータが距離方向にフーリエ変換されることで、観測対象からの反射波の受信信号Ｒｘ（ｋ）（ｋ＝１，・・・，Ｋ）のスペクトル値が、以下の式（１）に示すビート周波数Ｆｓｂ＿ｒに積算される。
式（１）において、Ｒは、図２に示すレーダ装置１から観測対象までの距離、ｃは、光速である。
また、デジタルデータが距離方向にフーリエ変換されることで、電磁ノイズのスペクトル値は、電磁ノイズの周波数Ｆｎ＿ｒに積算される。
第１のスペクトル算出部５１は、Ｋ個の第１の周波数スペクトルを算出する毎に、Ｋ個の第１の周波数スペクトルを第２のスペクトル算出部５２に出力する。By Fourier transforming the digital data in the distance direction, the spectral values of the received signal Rx (k) (k = 1, ..., K) of the reflected wave from the observation target are shown in the following equation (1). It is integrated into the beat frequency F sb_r.
In the formula (1), R is the distance from the
Further, by Fourier transforming the digital data in the distance direction, the spectral value of the electromagnetic noise is integrated into the frequency F n_r of the electromagnetic noise.
Each time the first
第２のスペクトル算出部５２は、第１のスペクトル算出部５１からＫ個の第１の周波数スペクトルを繰り返し取得する。
第２のスペクトル算出部５２は、Ｋ個の第１の周波数スペクトルを取得する毎に、Ｋ個の第１の周波数スペクトルをドップラ方向にフーリエ変換することで、第２の周波数スペクトルを算出する（図７のステップＳＴ１２）。
図８及び図９において、ＦＦＴ（２）は、第２のスペクトル算出部５２によるドップラ方向のフーリエ変換を示している。The second
The second
In FIGS. 8 and 9, FFT (2) shows the Fourier transform in the Doppler direction by the second
Ｋ個の第１の周波数スペクトルがドップラ方向にフーリエ変換されることで、観測対象からの反射波の受信信号Ｒｘ（ｋ）のスペクトル値は、図２に示すレーダ装置１と観測対象との相対速度に対応する、以下の式（２）に示すドップラ周波数Ｆｓｂ＿ｖに積算される。
式（２）において、ｆは、局部発振信号Ｌｏ（ｋ）の中心周波数、ｖは、図２に示すレーダ装置１と観測対象との相対速度である。
また、Ｋ個の第１の周波数スペクトルがドップラ方向にフーリエ変換されることで、電磁ノイズのスペクトル値は、図２に示すレーダ装置１とノイズ源との相対速度に対応するドップラ周波数Ｆｎ＿ｖに積算される。
第２のスペクトル算出部５２は、第２の周波数スペクトルを算出する毎に、第２の周波数スペクトルを距離速度算出処理部５３に出力する。
また、第２のスペクトル算出部５２は、Ｋ個の第１の周波数スペクトルを積算し、積算後の第１の周波数スペクトルを距離速度算出処理部５３に出力する。By Fourier transforming the K first frequency spectra in the Doppler direction, the spectral value of the received signal Rx (k) of the reflected wave from the observation target is relative to the
In the equation (2), f is the center frequency of the local oscillation signal Lo (k), and v is the relative speed between the
Further, by Fourier transforming the K first frequency spectra in the Doppler direction, the spectral value of the electromagnetic noise becomes the Doppler frequency F n_v corresponding to the relative velocity between the radar device 1 and the noise source shown in FIG. Accumulated.
The second
Further, the second
距離速度算出処理部５３は、距離速度算出処理部５３から積算後の第１の周波数スペクトルを受ける毎に、第１の周波数スペクトルのピーク値に対応しているビート周波数Ｆｓｂ＿ｒを検出する。
具体的には、距離速度算出処理部５３は、第１の周波数スペクトルに含まれている複数のスペクトル値と、ビート周波数検出用の閾値Ｔｈｂとを比較する。
距離速度算出処理部５３は、複数のスペクトル値の中で、閾値Ｔｈｂよりも大きなスペクトル値をピーク値として検出する。ビート周波数検出用の閾値Ｔｈｂは、距離速度算出処理部５３の内部メモリに格納されていてもよいし、レーダ装置１の外部から与えられるものであってもよい。
距離速度算出処理部５３は、ピーク値を検出すると、第１の周波数スペクトルにおいて、ピーク値に対応する周波数をビート周波数Ｆｓｂ＿ｒとして検出する。
距離速度算出処理部５３により検出されたビート周波数Ｆｓｂ＿ｒは、観測対象に係る周波数である可能性があるが、ＡＤＣ２１に電磁ノイズが入力されている場合には、電磁ノイズの周波数Ｆｎ＿ｒである可能性もある。The distance speed
Specifically, the distance velocity
The distance velocity
When the distance / velocity
The beat frequency F sb_r detected by the distance speed
距離速度算出処理部５３は、第１の周波数スペクトルのピーク値に対応しているビート周波数Ｆｓｂ＿ｒを検出すると、ビート周波数Ｆｓｂ＿ｒを以下の式（３）に代入して、図２に示すレーダ装置１から観測対象までの距離Ｒを算出する（図７のステップＳＴ１３）。
距離速度算出処理部５３により算出される距離Ｒは、観測対象までの距離である可能性があるが、ＡＤＣ２１に電磁ノイズが入力されている場合には、電磁ノイズによる誤検出距離である可能性もある。 When the distance velocity calculation processing unit 53 detects the beat frequency F sb_r corresponding to the peak value of the first frequency spectrum, the beat frequency F sb_r is substituted into the following equation (3), and the radar shown in FIG. 2 is substituted. The distance R from the
The distance R calculated by the distance speed
距離速度算出処理部５３は、距離速度算出処理部５３から第２の周波数スペクトルを受ける毎に、第２の周波数スペクトルのピーク値に対応しているドップラ周波数Ｆｓｂ＿ｖを検出する。
具体的には、距離速度算出処理部５３は、第２の周波数スペクトルに含まれている複数のスペクトル値と、ドップラ周波数検出用の閾値Ｔｈｄとを比較する。
距離速度算出処理部５３は、複数のスペクトル値の中で、閾値Ｔｈｄよりも大きなスペクトル値をピーク値として検出する。ドップラ周波数検出用の閾値Ｔｈｄは、距離速度算出処理部５３の内部メモリに格納されていてもよいし、レーダ装置１の外部から与えられるものであってもよい。
距離速度算出処理部５３は、ピーク値を検出すると、第２の周波数スペクトルにおいて、ピーク値に対応する周波数をドップラ周波数Ｆｓｂ＿ｖとして検出する。
距離速度算出処理部５３により検出されたドップラ周波数Ｆｓｂ＿ｖは、観測対象に係る周波数である可能性があるが、ＡＤＣ２１に電磁ノイズが入力されている場合には、電磁ノイズのドップラ周波数Ｆｎ＿ｖである可能性もある。Each time the distance speed
Specifically, the distance velocity
The distance velocity
When the distance / velocity
The Doppler frequency F sb_v detected by the distance velocity
距離速度算出処理部５３は、第２の周波数スペクトルのピーク値に対応しているドップラ周波数Ｆｓｂ＿ｖを検出すると、ドップラ周波数Ｆｓｂ＿ｖを以下の式（４）に代入して、図２に示すレーダ装置１と観測対象との相対速度ｖを算出する（図７のステップＳＴ１３）。
距離速度算出処理部５３により算出される相対速度ｖは、観測対象との相対速度である可能性があるが、ＡＤＣ２１に電磁ノイズが入力されている場合には、ノイズ源との相対速度である可能性もある。
距離速度算出処理部５３は、距離Ｒ及び相対速度ｖのそれぞれを算出する毎に、距離Ｒ及び相対速度ｖのそれぞれを判定部２４に出力する。 When the distance velocity calculation processing unit 53 detects the Doppler frequency F sb_v corresponding to the peak value of the second frequency spectrum, the Doppler frequency F sb_v is substituted into the following equation (4), and the radar shown in FIG. 2 is substituted. The relative velocity v between the
The relative speed v calculated by the distance speed
The distance speed
判定部２４は、距離速度算出部２３により繰り返し算出された距離Ｒと、距離速度算出部２３により繰り返し算出された相対速度ｖとに基づいて、観測対象がノイズ源であるか否かを判定する（図５のステップＳＴ２）。
判定部２４は、観測対象がノイズ源ではないと判定すれば（図５のステップＳＴ３：ＮＯの場合）、距離速度算出部２３により算出された距離及び相対速度のそれぞれを観測対象検出部２５に出力する。
判定部２４は、観測対象がノイズ源であると判定すれば（図５のステップＳＴ３：ＹＥＳの場合）、距離速度算出部２３により算出された距離及び相対速度のそれぞれを破棄する。The
If the
If the
以下、判定部２４による判定処理を具体的に説明する。
図１０は、判定部２４による判定処理を示すフローチャートである。
判定部２４は、距離速度算出部２３により繰り返し算出されたＭ（Ｍは、２以上の整数）個の距離Ｒと、Ｍ個の相対速度ｖとを取得する（図１０のステップＳＴ２１）。
ここでは、説明の簡単化のため、距離速度算出部２３により繰り返し算出されたＭ個の距離Ｒの全てが、観測対象までの距離、又は、電磁ノイズによる誤検出距離であるとする。
また、距離速度算出部２３により繰り返し算出されたＭ個の相対速度ｖの全てが、観測対象との相対速度、又は、ノイズ源との相対速度であるとする。Hereinafter, the determination process by the
FIG. 10 is a flowchart showing a determination process by the
The
Here, for the sake of simplification of the explanation, it is assumed that all of the M distances R repeatedly calculated by the distance
Further, it is assumed that all of the M relative velocities v repeatedly calculated by the distance
判定部２４は、取得したＭ個の距離Ｒの変化が第１の閾値以内であるか否かを判定する（図１０のステップＳＴ２２）。
第１の閾値としては、例えば、距離速度算出部２３により算出される距離Ｒの分解能±αの値が用いられる。αは、距離Ｒの分解能の例えば１．２倍の値である。
第１の閾値は、判定部２４の内部メモリに格納されていてもよいし、レーダ装置１の外部から与えられるものであってもよい。
ノイズ源から出力される電磁ノイズの周波数は、一定の周波数であるため、距離速度算出部２３により算出された距離Ｒが、電磁ノイズによる誤検出距離であれば、距離速度算出部２３により繰り返し算出されるＭ個の距離Ｒの変化が、第１の閾値以内になると考えられる。The
As the first threshold value, for example, the value of the resolution ± α of the distance R calculated by the distance
The first threshold value may be stored in the internal memory of the
Since the frequency of the electromagnetic noise output from the noise source is a constant frequency, if the distance R calculated by the distance
例えば、観測対象が、ノイズ源のように静止していても、図２に示すレーダ装置１が移動していれば、図２に示すレーダ装置１と観測対象との距離が変化する。静止している観測対象としては、例えば、ガードレールが考えられる。
したがって、観測対象が静止物である場合、図２に示すレーダ装置１が移動していれば、距離速度算出部２３により繰り返し算出されるＭ個の距離Ｒの変化が、第１の閾値よりも大きくなると考えられる。For example, even if the observation target is stationary like a noise source, if the
Therefore, when the observation target is a stationary object, if the
例えば、観測対象が、図２に示すレーダ装置１を実装している車両の対向車両である場合、図２に示すレーダ装置１が移動していれば、図２に示すレーダ装置１と観測対象との距離が大きく変化する。
したがって、観測対象が対向車両である場合、図２に示すレーダ装置１が移動していれば、距離速度算出部２３により繰り返し算出されるＭ個の距離Ｒの変化が、第１の閾値よりも大きくなると考えられる。
例えば、観測対象が、図２に示すレーダ装置１を実装している車両の先行車両である場合、図２に示すレーダ装置１が移動していても、図２に示すレーダ装置１と観測対象との距離がほとんど変化しないことがある。図２に示すレーダ装置１を実装している車両が、先行車両とほぼ同じ速度で同一方向に走行している場合、図２に示すレーダ装置１と観測対象との距離がほとんど変化しない。
したがって、観測対象が先行車両である場合、図２に示すレーダ装置１が移動していても、距離速度算出部２３により繰り返し算出されるＭ個の距離Ｒの変化が、第１の閾値よりも大きくならないことがある。For example, when the observation target is an oncoming vehicle of the vehicle on which the
Therefore, when the observation target is an oncoming vehicle, if the
For example, when the observation target is a preceding vehicle of the vehicle on which the
Therefore, when the observation target is the preceding vehicle, even if the
判定部２４は、Ｍ個の距離Ｒの変化が第１の閾値よりも大きいと判定すれば（図１０のステップＳＴ２２：ＮＯの場合）、観測対象がノイズ源ではないと判定する（図１０のステップＳＴ２５）。
観測対象がガードレール等の静止物である場合のほか、例えば、観測対象が対向車両である場合、判定部２４によって、「観測対象がノイズ源ではない」と判定される。
例えば、観測対象が先行車両である場合、この段階では、判定部２４によって、「観測対象がノイズ源ではない」とする判定が行われない。If the
In addition to the case where the observation target is a stationary object such as a guardrail, for example, when the observation target is an oncoming vehicle, the
For example, when the observation target is a preceding vehicle, the
判定部２４は、Ｍ個の距離Ｒの変化が第１の閾値以内であると判定すれば（図１０のステップＳＴ２２：ＹＥＳの場合）、取得したＭ個の相対速度ｖの全てが第２の閾値よりも大きいか否かを判定する（図１０のステップＳＴ２３）。
第２の閾値としては、例えば、時速１ｋｍが用いられる。しかし、これは一例に過ぎず、第２の閾値は、時速２ｋｍ又は時速３ｋｍ等であってもよい。
ノイズ源は静止しているため、図２に示すレーダ装置１が移動していれば、図２に示すレーダ装置１とノイズ源との相対速度ｖが、０よりも大きな相対速度になる。したがって、距離速度算出部２３により算出された相対速度ｖが、ノイズ源との相対速度であれば、距離速度算出部２３により繰り返し算出されるＭ個の相対速度ｖの全てが、第２の閾値よりも大きい可能性が高い。
例えば、観測対象が先行車両であるとき、図２に示すレーダ装置１を実装している車両が、先行車両とほぼ同じ速度で同一方向に走行していれば、図２に示すレーダ装置１と先行車両との相対速度ｖが０に近い相対速度になる。したがって、距離速度算出部２３により算出された相対速度ｖが、先行車両との相対速度であれば、距離速度算出部２３により繰り返し算出されるＭ個の相対速度ｖのうち、１つ以上の相対速度ｖが、第２の閾値以内になる可能性が高い。If the
As the second threshold value, for example, 1 km / h is used. However, this is only an example, and the second threshold value may be 2 km / h, 3 km / h, or the like.
Since the noise source is stationary, if the
For example, when the observation target is a preceding vehicle, if the vehicle equipped with the
判定部２４は、取得したＭ個の相対速度ｖの全てが、第２の閾値よりも大きいと判定すれば（図１０のステップＳＴ２３：ＹＥＳの場合）、観測対象がノイズ源であると判定する（図１０のステップＳＴ２４）。
レーダ装置１の外部に存在している静止状態のノイズ源は、判定部２４によって、「観測対象がノイズ源である」と判定される可能性が高い。
判定部２４は、取得したＭ個の相対速度ｖのうち、１つ以上の相対速度ｖが、第２の閾値以内であると判定すれば（図１０のステップＳＴ２３：ＮＯの場合）、観測対象がノイズ源ではないと判定する（図１０のステップＳＴ２５）。
例えば、観測対象が先行車両である場合、判定部２４によって、「観測対象がノイズ源ではない」と判定される可能性が高い。If the
A noise source in a stationary state existing outside the
If the
For example, when the observation target is a preceding vehicle, there is a high possibility that the
ここでは、説明の簡単化のため、距離速度算出部２３により繰り返し算出されたＭ個の距離Ｒの全てが、観測対象までの距離、又は、電磁ノイズによる誤検出距離であるとしている。
また、距離速度算出部２３により繰り返し算出されたＭ個の相対速度ｖの全てが、観測対象との相対速度、又は、ノイズ源との相対速度であるとしている。
しかし、観測対象からの反射波が受信アンテナ１７によって受信されたタイミングで、ノイズ源から出力された電磁ノイズがＡＤＣ２１に入力された場合、例えば、観測対象の数が１つであれば、距離速度算出部２３が、Ｍ回の算出処理のそれぞれにおいて、２つの距離Ｒを算出する。２つの距離Ｒのうち、一方の距離Ｒは、観測対象までの距離Ｒであり、他方の距離Ｒは、電磁ノイズによる誤検出距離Ｒである。ただし、距離速度算出部２３は、算出した２つの距離Ｒのうち、いずれの距離Ｒが、観測対象までの距離Ｒであって、いずれの距離Ｒが、電磁ノイズによる誤検出距離Ｒであるかを判別することができない。
また、距離速度算出部２３が、Ｍ回の算出処理のそれぞれにおいて、２つの相対速度ｖを算出する。２つの相対速度ｖのうち、一方の相対速度ｖは、観測対象との相対速度ｖであり、他方の相対速度ｖは、ノイズ源との相対速度ｖである。ただし、距離速度算出部２３は、算出した２つの相対速度ｖのうち、いずれの相対速度ｖが、観測対象との相対速度ｖであって、いずれの相対速度ｖが、ノイズ源との相対速度ｖであるかを判別することができない。Here, for the sake of simplification of the explanation, it is assumed that all of the M distances R repeatedly calculated by the distance
Further, it is assumed that all of the M relative velocities v repeatedly calculated by the distance
However, when the electromagnetic noise output from the noise source is input to the
Further, the distance
判定部２４は、距離速度算出部２３から、Ｍ回の算出処理の処理結果として、（２×Ｍ）個の距離Ｒと、（２×Ｍ）個の相対速度ｖとを取得する。
判定部２４は、距離速度算出部２３から（２×Ｍ）個の距離Ｒを取得すると、（２×Ｍ）個の距離Ｒを、観測対象に係るグループと、ノイズ源に係るグループとに分類する。ここでは、説明の便宜上、観測対象に係るグループがグループ（１）、ノイズ源に係るグループがグループ（２）であるとする。
また、判定部２４は、距離速度算出部２３から（２×Ｍ）個の相対速度ｖを取得すると、（２×Ｍ）個の相対速度ｖを、観測対象に係るグループ（１）と、ノイズ源に係るグループ（２）とに分類する。
（２×Ｍ）個の距離Ｒを２つのグループ（１）（２）に分類する処理、及び（２×Ｍ）個の相対速度ｖを２つのグループ（１）（２）に分類する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。The
When the
Further, when the
The process of classifying (2 × M) distances R into two groups (1) and (2), and the process of classifying (2 × M) relative velocities v into two groups (1) and (2). Is a known technique, and detailed description thereof will be omitted.
判定部２４は、２つのグループ（１）（２）のそれぞれについて、上記の判定処理を実施することで、観測対象がノイズ源であるか否かを判定する（図５のステップＳＴ２）。
判定部２４は、観測対象がノイズ源でなければ（図５のステップＳＴ３：ＮＯの場合）、観測対象までの距離Ｒ及び観測対象との相対速度ｖのそれぞれを観測対象検出部２５に出力する。
上記の判定処理を実施することで、グループ（１）が、観測対象に係るグループであることが判明するため、判定部２４は、観測対象までの距離Ｒとして、グループ（１）に属する距離Ｒを観測対象検出部２５に出力する。また、判定部２４は、観測対象との相対速度ｖとして、グループ（１）に属する相対速度ｖを観測対象検出部２５に出力する。The
If the observation target is not a noise source (step ST3 in FIG. 5: NO), the
By performing the above determination process, it is found that the group (1) is a group related to the observation target. Therefore, the
判定部２４は、観測対象がノイズ源であれば（図５のステップＳＴ３：ＹＥＳの場合）、電磁ノイズによる誤検出距離Ｒ及びノイズ源との相対速度ｖのそれぞれを破棄する。
上記の判定処理を実施することで、グループ（２）が、ノイズ源に係るグループであることが判明するため、判定部２４は、電磁ノイズによる誤検出距離Ｒとして、グループ（２）に属する距離Ｒを破棄する。また、判定部２４は、ノイズ源との相対速度ｖとして、グループ（２）に属する相対速度ｖを破棄する。If the observation target is a noise source (step ST3 in FIG. 5: YES), the
By performing the above determination process, it is found that the group (2) is a group related to the noise source. Therefore, the
観測対象検出部２５は、判定部２４から出力された距離Ｒ及び相対速度ｖのそれぞれを取得する。
観測対象検出部２５は、観測対象の検出結果として、取得した距離Ｒ及び相対速度ｖのそれぞれをレーダ装置１の外部に出力する（図５のステップＳＴ４）。The observation
The observation
以上の実施の形態１では、距離速度算出部２３により繰り返し算出された距離と、距離速度算出部２３により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定する判定部２４を備えるように、レーダ装置１を構成した。したがって、レーダ装置１は、送信されるレーダ信号が、周波数の上昇区間と周波数の下降区間との双方を有しているレーダ信号でなくても、観測対象がノイズ源であるか否かを判定することができる。
In the
実施の形態２．
実施の形態２では、レーダ装置１の絶対速度を繰り返し取得する絶対速度取得部６１を備えるレーダ装置１について説明する。
図１１は、実施の形態２に係るレーダ装置１を示す構成図である。図１１において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
図１１に示すレーダ装置１も、図２に示すレーダ装置１と同様に、車載装置に実装される。
In the second embodiment, the
FIG. 11 is a configuration diagram showing the
The
絶対速度取得部６１は、速度センサ６２を備えている。
絶対速度取得部６１は、出力制御部１２から出力される制御信号が示すタイミングに同期して、レーダ装置１の移動速度を絶対速度Ｖｚとして繰り返し取得し、繰り返し取得した絶対速度Ｖｚを判定部２６に出力する。
速度センサ６２は、レーダ装置１の絶対速度Ｖｚを検出するセンサである。
速度センサ６２は、絶対速度取得部６１に内蔵されている必要はなく、絶対速度取得部６１の外部に設けられていてもよい。
速度センサ６２は、レーダ装置１が実装されている車載装置に内蔵されている速度計であってもよい。The absolute
The absolute
The
The
The
判定部２６は、例えば、図３に示す判定回路３２によって実現される。
判定部２６は、距離速度算出部２３により繰り返し算出された距離Ｒと、距離速度算出部２３により繰り返し算出された相対速度ｖと、絶対速度取得部６１により繰り返し取得された絶対速度Ｖｚとに基づいて、観測対象がノイズ源であるか否かを判定する。
周波数が一定の電磁ノイズは、周波数が全く変化しない電磁ノイズに限るものではなく、実用上問題のない範囲で、周波数が微小に変化している電磁ノイズを含むものとする。電磁ノイズとしては、ＣＷの電磁波を想定している。
実施の形態２のレーダ装置１では、ノイズ源が、レーダ装置１の外部に存在している静止状態のノイズ源のほか、レーダ装置１が実装されている車載装置の内部に存在しているノイズ源、あるいは、車載装置が実装されている車両の内部に存在しているノイズ源を想定している。以下、車載装置の内部に存在しているノイズ源及び車両の内部に存在しているノイズ源のそれぞれを、車載装置等に存在しているノイズ源と称する。
車載装置等に存在しているノイズ源としては、インバータ等の電力変換装置が考えられる。
判定部２６は、観測対象がノイズ源ではないと判定すれば、距離速度算出部２３により算出された距離及び相対速度のそれぞれを観測対象検出部２５に出力する。The
The
The electromagnetic noise having a constant frequency is not limited to the electromagnetic noise in which the frequency does not change at all, but includes the electromagnetic noise in which the frequency changes minutely within a range where there is no practical problem. As the electromagnetic noise, CW electromagnetic waves are assumed.
In the
As a noise source existing in an in-vehicle device or the like, a power conversion device such as an inverter can be considered.
If the
次に、図１１に示すレーダ装置１の動作について説明する。絶対速度取得部６１及び判定部２６以外は、図２に示すレーダ装置１と同様であるため、ここでは、主に、絶対速度取得部６１及び判定部２６の動作について説明する。
図１２は、判定部２６による判定処理を示すフローチャートである。Next, the operation of the
FIG. 12 is a flowchart showing a determination process by the
絶対速度取得部６１は、出力制御部１２から出力される制御信号が示すタイミングに同期して、Ｍ個の絶対速度Ｖｚを繰り返し取得する。
絶対速度取得部６１は、取得したＭ個の絶対速度Ｖｚを判定部２６に出力する。
判定部２６は、図２に示す判定部２４と同様に、Ｍ個の距離Ｒの変化が第１の閾値以内であるか否かを判定する（図１２のステップＳＴ２２）。
また、判定部２６は、図２に示す判定部２４と同様に、Ｍ個の相対速度ｖの全てが、第２の閾値よりも大きいか否かを判定する（図１２のステップＳＴ２３）。The absolute
The absolute
Similar to the
Further, the
ノイズ源が、レーダ装置１の外部に存在している静止状態のノイズ源である場合、図１１に示すレーダ装置１が移動していれば、図１１に示すレーダ装置１とノイズ源との相対速度ｖが、０よりも大きな相対速度になる。したがって、距離速度算出部２３により繰り返し算出されたＭ個の相対速度ｖの全てが、第２の閾値よりも大きくなる可能性が高いため、レーダ装置１の外部に存在している静止状態のノイズ源は、判定部２６によって、観測対象がノイズ源であると判定される可能性が高い。
When the noise source is a stationary noise source existing outside the
ノイズ源が、車載装置等に存在しているノイズ源である場合、図１１に示すレーダ装置１が移動していても、図１１に示すレーダ装置１とノイズ源との相対速度ｖが０になる。したがって、距離速度算出部２３により繰り返し算出されたＭ個の相対速度ｖの全てが第２の閾値以内になるため、車載装置等に存在しているノイズ源は、ステップＳＴ２３において、判定部２６によって、観測対象がノイズ源であると判定されない。
しかし、ノイズ源が、車載装置等に存在しているノイズ源である場合、車両の加減速に伴って、絶対速度Ｖｚが大きく変化する。したがって、絶対速度取得部６１により取得されたＭ個の絶対速度Ｖｚの変化が、第３の閾値以上になる可能性が高い。When the noise source is a noise source existing in an in-vehicle device or the like, the relative speed v between the
However, when the noise source is a noise source existing in an in-vehicle device or the like, the absolute speed Vz changes significantly with the acceleration / deceleration of the vehicle. Therefore, there is a high possibility that the changes in the M absolute velocities Vz acquired by the absolute
判定部２６は、取得したＭ個の相対速度ｖのうち、１つ以上の相対速度ｖが、第２の閾値以内であると判定すれば（図１２のステップＳＴ２３：ＮＯの場合）、絶対速度取得部６１により取得されたＭ個の絶対速度の変化が第３の閾値以上であるか否かを判定する（図１２のステップＳＴ２６）。
第３の閾値としては、例えば、時速５ｋｍが用いられる。しかし、これは一例に過ぎず、第３の閾値は、時速４ｋｍ又は時速６ｋｍ等であってもよい。
車載装置等に存在しているノイズ源は、絶対速度取得部６１により取得されたＭ個の絶対速度の変化が第３の閾値以上になる可能性が高いため、判定部２６によって、観測対象がノイズ源であると判定される可能性が高い。If the
As the third threshold value, for example, 5 km / h is used. However, this is only an example, and the third threshold value may be 4 km / h, 6 km / h, or the like.
As for the noise source existing in the in-vehicle device or the like, there is a high possibility that the change of M absolute velocities acquired by the absolute
例えば、観測対象が先行車両であり、図１１に示すレーダ装置１を実装している車両が、先行車両と同じ速度で、先行車両を追走する、一定速度での隊列走行を行っている場合、図１１に示すレーダ装置１と観測対象との相対速度ｖが概ね０になる。
しかし、図１１に示すレーダ装置１を実装している車両が、隊列走行を行っていれば、絶対速度取得部６１により取得されたＭ個の絶対速度の変化が第３の閾値よりも小さくなる可能性が高い。
当該先行車両が観測対象である場合、絶対速度取得部６１により取得されたＭ個の絶対速度の変化が第３の閾値よりも小さくなる可能性が高いため、判定部２６によって、観測対象がノイズ源であると判定されない可能性が高い。For example, when the observation target is a preceding vehicle and the vehicle equipped with the
However, if the vehicle equipped with the
When the preceding vehicle is an observation target, there is a high possibility that the change in M absolute velocities acquired by the absolute
判定部２６は、絶対速度取得部６１から取得したＭ個の絶対速度の変化が第３の閾値以上であれば（図１２のステップＳＴ２６：ＹＥＳの場合）、観測対象がノイズ源であると判定する（図１２のステップＳＴ２４）。
判定部２６は、絶対速度取得部６１から取得したＭ個の絶対速度の変化が第３の閾値よりも小さければ（図１２のステップＳＴ２６：ＮＯの場合）、観測対象がノイズ源ではないと判定する（図１２のステップＳＴ２５）。If the change of M absolute velocities acquired from the absolute
If the change of M absolute velocities acquired from the absolute
以上の実施の形態２では、判定部２６が、距離速度算出部２３により繰り返し算出された距離と、距離速度算出部２３により繰り返し算出された相対速度と、絶対速度取得部６１により繰り返し取得された絶対速度とに基づいて、観測対象がノイズ源であるか否かを判定するように、レーダ装置１を構成した。したがって、レーダ装置１は、送信されるレーダ信号が、周波数の上昇区間と周波数の下降区間との双方を有しているレーダ信号でなくても、観測対象がノイズ源であるか否かを判定することができる。また、レーダ装置１は、観測対象として、車載装置等に存在しているノイズ源を誤って検出する可能性を低減することができる。
In the above second embodiment, the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that, within the scope of the present invention, any combination of embodiments can be freely combined, any component of each embodiment can be modified, or any component can be omitted in each embodiment. ..
この発明は、観測対象までの距離及び観測対象との相対速度のそれぞれを算出するレーダ装置、信号処理方法及び車載装置に適している。 The present invention is suitable for a radar device, a signal processing method, and an in-vehicle device that calculate each of the distance to the observation target and the relative speed to the observation target.
１ レーダ装置、１１ レーダ信号出力部、１２ 出力制御部、１３ 信号源、１４ 分配器、１５ 送受信部、１６ 送信アンテナ、１７ 受信アンテナ、１８ ビート信号生成部、１９ 周波数混合部、２０ フィルタ部、２１ ＡＤＣ、２２ 信号処理部、２３ 距離速度算出部、２４ 判定部、２５ 観測対象検出部、２６ 判定部、３１ 距離速度算出回路、３２ 判定回路、３３ 観測対象検出回路、４１ メモリ、４２ プロセッサ、５１ 第１のスペクトル算出部、５２ 第２のスペクトル算出部、５３ 距離速度算出処理部、６１ 絶対速度取得部、６２ 速度センサ。 1 radar device, 11 radar signal output unit, 12 output control unit, 13 signal source, 14 distributor, 15 transmission / reception unit, 16 transmission antenna, 17 reception antenna, 18 beat signal generation unit, 19 frequency mixing unit, 20 filter unit, 21 ADC, 22 signal processing unit, 23 distance speed calculation unit, 24 judgment unit, 25 observation target detection unit, 26 judgment unit, 31 distance speed calculation circuit, 32 judgment circuit, 33 observation target detection circuit, 41 memory, 42 processor, 51 1st spectrum calculation unit, 52 2nd spectrum calculation unit, 53 distance speed calculation processing unit, 61 absolute speed acquisition unit, 62 speed sensor.
Claims (8)
前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、前記観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定する判定部と、
前記ノイズ源が、レーダ装置の外部に存在している静止状態におけるものであり、
前記判定部は、前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離の変化が第１の閾値以内であり、かつ、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度の全てが第２の閾値以上であるとき、前記観測対象が前記ノイズ源であると判定することを特徴とするレーダ装置。 Is repeatedly transmitted radar signal that varies in frequency with time, the radar signal reflected by the observation target is received repeatedly as a reflected wave, and the frequency of the previous sharp over da signal, the frequency of the reflected wave When a beat signal having a frequency different from the above is repeatedly generated, the distance to the observation target and the relative speed to the observation target are repeatedly calculated using a plurality of repeatedly generated beat signals. Calculation unit and
The observation target is a noise source that outputs electromagnetic noise having a constant frequency based on the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit and the relative speed repeatedly calculated by the distance speed calculation unit. a determination section for determining whether or not,
The noise source is in a stationary state existing outside the radar device.
In the determination unit, the change in the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit is within the first threshold value, and all of the relative speeds repeatedly calculated by the distance speed calculation unit are equal to or higher than the second threshold value. A radar device, characterized in that it determines that the observation target is the noise source at a certain time.
前記レーダ信号出力部から出力されたそれぞれの前記レーダ信号を前記観測対象に向けて送信し、前記観測対象に反射されたそれぞれの前記レーダ信号を前記反射波として受信する送受信部と、
前記レーダ信号出力部から出力されたそれぞれの前記レーダ信号の周波数と前記送受信部により受信されたそれぞれの前記反射波の周波数との差分の周波数を有するビート信号を生成するビート信号生成部とを備え、
前記ビート信号生成部は、生成したそれぞれのビート信号を前記距離速度算出部に出力することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 A radar signal output section for repeatedly outputting the radar signal frequency varies with time,
A transceiver for receiving each of the radar signals to each of the radar signals output transmitted toward the observation target, which is reflected in the observation target from the radar signal output unit as the reflected wave,
A beat signal generator for generating a beat signal having a frequency difference between the radar signals each of a frequency of the reflected waves received by the frequency and the transmission and reception unit of each of the radar signals output from the output unit ,
The radar device according to claim 1, wherein the beat signal generation unit outputs each generated beat signal to the distance speed calculation unit.
前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、前記観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定する判定部と、
レーダ装置の絶対速度を繰り返し取得する絶対速度取得部を備え、
前記判定部は、前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度と、前記絶対速度取得部により繰り返し取得された絶対速度とに基づいて、前記観測対象が前記ノイズ源であるか否かを判定し、
前記判定部は、
前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離の変化が第１の閾値以内であり、
かつ、
前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度の全てが第２の閾値以上、又は、前記絶対速度取得部により繰り返し取得された絶対速度の変化が第３の閾値以上であるとき、
前記観測対象が前記ノイズ源であると判定することを特徴とするレーダ装置。 Is repeatedly transmitted radar signal that varies in frequency with time, the radar signal reflected by the observation target is received repeatedly as a reflected wave, and the frequency of the previous sharp over da signal, the frequency of the reflected wave When a beat signal having a frequency different from the above is repeatedly generated, the distance to the observation target and the relative speed to the observation target are repeatedly calculated using a plurality of repeatedly generated beat signals. Calculation unit and
The observation target is a noise source that outputs electromagnetic noise having a constant frequency based on the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit and the relative speed repeatedly calculated by the distance speed calculation unit. a determination section for determining whether or not,
Equipped with an absolute speed acquisition unit that repeatedly acquires the absolute speed of the radar device,
The determination unit is based on the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit, the relative speed repeatedly calculated by the distance speed calculation unit, and the absolute speed repeatedly acquired by the absolute speed acquisition unit. It is determined whether or not the observation target is the noise source, and the observation target is determined.
The determination unit
The change in distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit is within the first threshold value.
and,
When all of the relative velocities repeatedly calculated by the distance velocity calculation unit are equal to or greater than the second threshold value, or the change in absolute velocity repeatedly acquired by the absolute velocity acquisition unit is equal to or greater than the third threshold value.
A radar device for determining that the observation target is the noise source.
距離速度算出部が、繰り返し生成された複数のビート信号を用いて、前記観測対象までの距離及び前記観測対象との相対速度のそれぞれを繰り返し算出し、
判定部が、前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、前記観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定し、
前記ノイズ源が、レーダ装置の外部に存在している静止状態におけるものであり、
前記判定部が、前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離の変化が第１の閾値以内であり、かつ、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度の全てが第２の閾値以上であるとき、前記観測対象が前記ノイズ源であると判定する
信号処理方法。 Is repeatedly transmitted radar signal that varies in frequency with time, the radar signal reflected by the observation target is received repeatedly as a reflected wave, and the frequency of the previous sharp over da signal, the frequency of the reflected wave When a beat signal with a frequency different from that is repeatedly generated,
The distance speed calculation unit repeatedly calculates each of the distance to the observation target and the relative speed with the observation target using a plurality of beat signals generated repeatedly.
The determination unit outputs electromagnetic noise having a constant frequency based on the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit and the relative speed repeatedly calculated by the distance speed calculation unit. Determine if it is a noise source and
The noise source is in a stationary state existing outside the radar device.
The change in the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit by the determination unit is within the first threshold value, and all of the relative speeds repeatedly calculated by the distance speed calculation unit are equal to or higher than the second threshold value. A signal processing method for determining that the observation target is the noise source at a certain time.
距離速度算出部が、繰り返し生成された複数のビート信号を用いて、前記観測対象までの距離及び前記観測対象との相対速度のそれぞれを繰り返し算出し、
判定部が、前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度とに基づいて、前記観測対象が、周波数が一定の電磁ノイズを出力しているノイズ源であるか否かを判定し、
絶対速度取得部がレーダ装置の絶対速度を繰り返し取得し、
前記判定部が、前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離と、前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度と、前記絶対速度取得部により繰り返し取得された絶対速度とに基づいて、前記観測対象が前記ノイズ源であるか否かを判定し、
前記判定部が、
前記距離速度算出部により繰り返し算出された距離の変化が第１の閾値以内であり、
かつ、
前記距離速度算出部により繰り返し算出された相対速度の全てが第２の閾値以上、又は、前記絶対速度取得部により繰り返し取得された絶対速度の変化が第３の閾値以上であるとき、
前記観測対象が前記ノイズ源であると判定する
信号処理方法。 Is repeatedly transmitted radar signal that varies in frequency with time, the radar signal reflected by the observation target is received repeatedly as a reflected wave, and the frequency of the previous sharp over da signal, the frequency of the reflected wave When a beat signal with a frequency different from that is repeatedly generated,
The distance speed calculation unit repeatedly calculates each of the distance to the observation target and the relative speed with the observation target using a plurality of beat signals generated repeatedly.
The determination unit outputs electromagnetic noise having a constant frequency based on the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit and the relative speed repeatedly calculated by the distance speed calculation unit. Determine if it is a noise source and
The absolute velocity acquisition unit repeatedly acquires the absolute velocity of the radar device,
The determination unit is based on the distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit, the relative speed repeatedly calculated by the distance speed calculation unit, and the absolute speed repeatedly acquired by the absolute speed acquisition unit. It is determined whether or not the observation target is the noise source, and the observation target is determined.
The determination unit
The change in distance repeatedly calculated by the distance speed calculation unit is within the first threshold value.
and,
When all of the relative velocities repeatedly calculated by the distance velocity calculation unit are equal to or greater than the second threshold value, or the change in absolute velocity repeatedly acquired by the absolute velocity acquisition unit is equal to or greater than the third threshold value.
Signal processing method wherein the observation target is determined to be the noise source.
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