JP7056212B2 - 方位推定方法および装置 - Google Patents
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Description
即ち、空間平均法では、受信アレーアンテナが、同一相似形状を持つ複数の小さなサブアレーに分割できる等間隔アレーでなければ用いることができないという課題があった。
[1.構成]
図1に示す方位推定装置1は、車両に搭載され、ミリ波を使用して車両の周囲に存在する様々なターゲットを検出する、いわゆるミリ波レーダ装置である。方位推定装置1は、信号処理部4を備える、方位推定装置1は、更に、アンテナ部2と、送受信部3と、を備えてもよい。
次に、信号処理部4のCPU41が実行するターゲット検出処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。
本処理が開始されるとCPU41は、S110にて、L1個の送受信チャネルのそれぞれから、ビート信号をAD変換したAD変換データを取得する。
CPU41は、S130では、対象チャネルのAD変換データについて、DSP43を使用し、L2個のチャープのそれぞれについてFFT処理を実行することにより、L2個のFFTスペクトラムを生成する。なお、FFT処理の際には、処理対象となるデータに予め設定された窓関数が乗じられる。ここで生成されるFFTスペクトラムは、周波数がターゲットまでの距離に対応づけられるため、以下では、距離スペクトラムという。また、距離スペクトラムにおける周波数ビンを距離ビンという。ここでは距離ビンの数をNd個とする。
以下では、中心行列と周辺行列との重み付け加算によって、チャネル間の相互相関が抑圧される原理について説明する。ここでは、簡単のため、二次元スペクトラムの代わりに、1次元の距離スペクトラムの場合について説明する。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(5d)上記実施形態では、S210にて統合行列を時間平均する処理を実行しているが、この処理は、省略されてもよい。
Claims (5)
- 複数の送受信チャネルから得られる信号を周波数解析することで、前記送受信チャネル毎に周波数スペクトラムを生成する解析ステップ(S130、S140)と、
前記解析ステップにて生成された周波数スペクトラムからピークとなる周波数ビンであるピークビンを抽出する抽出ステップ(S160)と、
前記抽出ステップにて抽出されたピークビン毎に、全ての送受信チャネルから集めた同一の前記ピークビンの値を用いて、相関行列である中心行列を生成する中心生成ステップ(S180)と、
前記ピークビンを中心として予め設定された範囲内に存在する一つ以上の周波数ビンを周辺ビンとして、前記ピークビンのそれぞれについて前記周辺ビン毎に、全ての送受信チャネルから集めた同一の前記周辺ビンの値を用いて、相関行列である周辺行列を生成する周辺生成ステップ(S190)と、
前記ピークビン毎に、前記中心生成ステップにて生成された中心行列と、前記周辺生成ステップにて生成された1つ以上の周辺行列とを重み付け加算することで、相関行列である統合行列を生成し、該統合行列を、複数の処理サイクルに渡って、予め設定された記憶領域に記憶させる統合ステップ(S200)と、
前記複数の処理サイクルに渡って、同一の物体に基づくと推定されるピークビンを互いに対応づける追跡ステップ(S170)と、
前記追跡ステップにより対応づけられたピークビンについて前記記憶領域に記憶されている統合行列を、重み付け加算する時間平均ステップ(S210)と、
前記時間平均ステップにより重み付け加算された統合行列を用いて方位推定演算を実行する推定ステップ(S220)と、
を備える方位推定方法。 - 複数の送受信チャネルから得られる信号を周波数解析することで、前記送受信チャネル毎に周波数スペクトラムを生成するように構成された解析部(S130、S140)と、
前記解析部にて生成された周波数スペクトラムからピークとなる周波数ビンであるピークビンを抽出するように構成された抽出部(S160)と、
前記抽出部にて抽出されたピークビン毎に、全ての送受信チャネルから集めた同一の前記ピークビンの値を用いて、相関行列である中心行列を生成するように構成された中心生成部(S180)と、
前記ピークビンを中心として予め設定された範囲内に存在する一つ以上の周波数ビンを周辺ビンとして、前記ピークビンのそれぞれについて前記周辺ビン毎に、全ての送受信チャネルから集めた同一の前記周辺ビンの値を用いて、相関行列である周辺行列を生成するように構成された周辺生成部(S190)と、
前記中心生成部が生成する中心行列と、前記周辺生成部が生成する1つ以上の周辺行列とを重み付け加算することで、相関行列である統合行列を生成し、該統合行列を複数の処理サイクルに渡って、予め設定された記憶領域に記憶させるように構成された統合部(S200)と、
前記複数の処理サイクルに渡って、同一の物体に基づくと推定されるピークビンを互いに対応づけるように構成された追跡部(S170)と、
前記追跡部により対応づけられたピークビンについて前記記憶領域に記憶されている統合行列を、重み付け加算するように構成された時間平均部(S210)と、
前記時間平均部により重み付け加算された統合行列を用いて、方位推定演算を実行するように構成された推定部(S220)と、
を備える方位推定装置。 - 請求項2に記載の方位推定装置であって、
複数のアンテナを有するアンテナ部(2)と、
前記アンテナ部が有する前記複数のアンテナのうち、送信に用いられるアンテナを送信アンテナ、受信に用いられるアンテナを受信アンテナとして、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの組み合わせである複数の送受信チャネルを介して、予め設定された変調方式で変調された信号を送受信し、送信信号と受信信号との周波数差を表すビート信号を生成する送受信部(3)と、
を更に備え、
前記解析部は、前記送受信部にて生成されたビート信号を周波数解析するように構成された
方位推定装置。 - 請求項3に記載の方位推定装置であって、
前記送受信部は、FCM方式で変調し、
前記解析部は、チャープ毎に周波数解析をした結果である距離スペクトラムと、前記距離スペクトラムを、該距離スペクトラムの周波数ビン毎に、複数のチャープに渡って周波数解析した結果である速度スペクトラムとにより表される2次元スペクトラムを生成する
方位推定装置。 - 請求項3または請求項4に記載の方位推定装置であって、
前記アンテナ部に属する前記複数のアンテナが不等間隔に配置された
方位推定装置。
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