JPH04318700A - 閾値決定手段を有する車間距離測定装置 - Google Patents
閾値決定手段を有する車間距離測定装置Info
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- JPH04318700A JPH04318700A JP3085332A JP8533291A JPH04318700A JP H04318700 A JPH04318700 A JP H04318700A JP 3085332 A JP3085332 A JP 3085332A JP 8533291 A JP8533291 A JP 8533291A JP H04318700 A JPH04318700 A JP H04318700A
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- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーダを使用した車間距
離測定装置に係わり、特に有意な周波数成分とノイズ成
分とを分離するための閾値決定手段を有する車間距離測
定装置に関する。
離測定装置に係わり、特に有意な周波数成分とノイズ成
分とを分離するための閾値決定手段を有する車間距離測
定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の追突事故を防止するために、前
方の所定範囲内に障害物が存在するか否かを検出する車
間距離測定装置が実用化されている。このような車間距
離測定装置においては、センサとしては一般にいわゆる
ＦＭ−ＣＷ型レーダが使用されることが多く、この出力
信号をディジタル化したのち周波数分析しピーク周波数
を同定することによって車間距離を求めている。
方の所定範囲内に障害物が存在するか否かを検出する車
間距離測定装置が実用化されている。このような車間距
離測定装置においては、センサとしては一般にいわゆる
ＦＭ−ＣＷ型レーダが使用されることが多く、この出力
信号をディジタル化したのち周波数分析しピーク周波数
を同定することによって車間距離を求めている。
【０００３】即ちＦＭ−ＣＷ型レーダでは障害物に向け
て発射する信号を周波数ｆ０ を中心として±ΔＦ／２
の範囲でＦＭ変調し、送信信号と受信信号とのいわゆる
ビートをとる。そして送信信号の周波数が増加している
間のビート周波数ｆｕｐと送信信号の周波数が減少して
いる間のビート周波数ｆｄｏｗｎを同定することによっ
て車間距離と相対速度とを求める。
て発射する信号を周波数ｆ０ を中心として±ΔＦ／２
の範囲でＦＭ変調し、送信信号と受信信号とのいわゆる
ビートをとる。そして送信信号の周波数が増加している
間のビート周波数ｆｕｐと送信信号の周波数が減少して
いる間のビート周波数ｆｄｏｗｎを同定することによっ
て車間距離と相対速度とを求める。
【０００４】従ってレーダの出力信号を処理して２つの
ビート周波数ｆｕｐおよびｆｄｏｗｎを同定することが
必要となり、このためにレーダ出力信号を周波数分析す
ることが一般的である。図８は従来から使用されている
車間距離測定装置の構成図であって、レーダ４０１の出
力信号は折り返しノイズを除去するためのローパスフィ
ルタ４０１１を通過したのちアナログ・ディジタル変換
器４０１２でディジタル化する。
ビート周波数ｆｕｐおよびｆｄｏｗｎを同定することが
必要となり、このためにレーダ出力信号を周波数分析す
ることが一般的である。図８は従来から使用されている
車間距離測定装置の構成図であって、レーダ４０１の出
力信号は折り返しノイズを除去するためのローパスフィ
ルタ４０１１を通過したのちアナログ・ディジタル変換
器４０１２でディジタル化する。
【０００５】ディジタル化された信号はディジタル・シ
グナル・プロセッサ（ＤＳＰ）４０２で周波数分析され
たのちコントローラ８５０に送られる。コントローラ８
５０は閾値設定部８５０１、ピーク周波数同定部８５０
２および警報部８５０３から構成され、閾値設定部８５
０１で設定された閾値以下の周波数成分を除去したのち
ピーク周波数同定部８５０２でピーク周波数を同定して
車間距離を求め、所定距離以下になったことが検出され
た場合に警報部８５０３で警報を発生する。
グナル・プロセッサ（ＤＳＰ）４０２で周波数分析され
たのちコントローラ８５０に送られる。コントローラ８
５０は閾値設定部８５０１、ピーク周波数同定部８５０
２および警報部８５０３から構成され、閾値設定部８５
０１で設定された閾値以下の周波数成分を除去したのち
ピーク周波数同定部８５０２でピーク周波数を同定して
車間距離を求め、所定距離以下になったことが検出され
た場合に警報部８５０３で警報を発生する。
【０００６】即ち精度のよい測定結果を得るためには所
定のパワー以下の周波数成分はノイズとして除去する必
要があるが、従来はノイズとピーク周波数とを分離する
ために閾値設定部８５０１で設定される閾値は固定値で
あった。
定のパワー以下の周波数成分はノイズとして除去する必
要があるが、従来はノイズとピーク周波数とを分離する
ために閾値設定部８５０１で設定される閾値は固定値で
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような周波数分析
を行う車間距離測定装置においては、１度の測定で複数
台の車両との間の車間距離を測定することが可能である
が、車間距離が長くなるとビート周波数のピークが小さ
くなる。従って閾値を固定とした場合には、長い車間距
離の測定ができなくなるばかりでなく、例えばセンサで
あるレーザーの送信素子あるいは受信素子を変更した場
合のように急激に信号レベルが変動した時には閾値を再
調整するとが必要となる。
を行う車間距離測定装置においては、１度の測定で複数
台の車両との間の車間距離を測定することが可能である
が、車間距離が長くなるとビート周波数のピークが小さ
くなる。従って閾値を固定とした場合には、長い車間距
離の測定ができなくなるばかりでなく、例えばセンサで
あるレーザーの送信素子あるいは受信素子を変更した場
合のように急激に信号レベルが変動した時には閾値を再
調整するとが必要となる。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みなされたもの
であって、測定結果に応じて適切な閾値を決定する手段
を有する車間距離測定装置を提供することを目的とする
。
であって、測定結果に応じて適切な閾値を決定する手段
を有する車間距離測定装置を提供することを目的とする
。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１は第１の発明に係る
車間距離測定装置の基本構成図であって、車間距離測定
用のレーダ１０１と、レーダ１０１の出力信号を周波数
分析する周波数分析手段１０２と、周波数分析手段１０
２の分析結果に基づいてレーダ１０１の出力信号のパワ
ーを演算するパワー演算手段１０３と、パワー演算手段
１０３の演算結果に基づいて平均パワーを演算する平均
パワー演算手段１０４と、平均パワー演算手段１０４の
演算結果を所定倍した値と予め設定された絶対最小閾値
との大きい方の値を選択して波形処理のための閾値を決
定する閾値決定手段１０５と、閾値決定手段１０５によ
り決定された閾値によってパワー演算手段１０３の演算
結果からノイズを除去する処理手段１０６と、から構成
される。
車間距離測定装置の基本構成図であって、車間距離測定
用のレーダ１０１と、レーダ１０１の出力信号を周波数
分析する周波数分析手段１０２と、周波数分析手段１０
２の分析結果に基づいてレーダ１０１の出力信号のパワ
ーを演算するパワー演算手段１０３と、パワー演算手段
１０３の演算結果に基づいて平均パワーを演算する平均
パワー演算手段１０４と、平均パワー演算手段１０４の
演算結果を所定倍した値と予め設定された絶対最小閾値
との大きい方の値を選択して波形処理のための閾値を決
定する閾値決定手段１０５と、閾値決定手段１０５によ
り決定された閾値によってパワー演算手段１０３の演算
結果からノイズを除去する処理手段１０６と、から構成
される。
【００１０】また図２は第２の発明に係る車間距離測定
装置の基本構成図であって、平均パワー演算手段１０４
の代わりにパワー演算手段１０３の演算結果からパワー
の少なくとも１つのピーク値を検出するピーク値検出手
段１０７が設けられ、ピーク値検出手段１０７で検出さ
れた少なくとも１つのピーク値を線型結合した値と予め
設定された絶対最小閾値との大きい方の値を選択して波
形処理のための閾値が決定される。
装置の基本構成図であって、平均パワー演算手段１０４
の代わりにパワー演算手段１０３の演算結果からパワー
の少なくとも１つのピーク値を検出するピーク値検出手
段１０７が設けられ、ピーク値検出手段１０７で検出さ
れた少なくとも１つのピーク値を線型結合した値と予め
設定された絶対最小閾値との大きい方の値を選択して波
形処理のための閾値が決定される。
【００１１】さらに図３は第３の発明に係る車間距離測
定装置の基本構成図であって、第２の発明にさらにピー
ク値検出手段１０７で検出された少なくとも１つのピー
ク値を所定のフィルタリング特性でフィルタリング処理
するフィルタリング手段１０８が設けられ、フィルタリ
ング手段１０８の演算結果と予め設定された絶対最小閾
値との大きい方の値を選択して波形処理のための閾値が
決定される。
定装置の基本構成図であって、第２の発明にさらにピー
ク値検出手段１０７で検出された少なくとも１つのピー
ク値を所定のフィルタリング特性でフィルタリング処理
するフィルタリング手段１０８が設けられ、フィルタリ
ング手段１０８の演算結果と予め設定された絶対最小閾
値との大きい方の値を選択して波形処理のための閾値が
決定される。
【００１２】
【作用】第１の発明にあってはレーダの出力信号のパワ
ーの平均値に基づいて閾値が決定され、第２の発明にあ
ってはレーダの出力信号のパワーの少なくとも１つのピ
ーク値のパワーに基づいて閾値が決定され、第３の発明
にあってはレーダの出力信号のパワーの少なくとも１つ
のピーク値をフィルタリング処理した結果に基づいて閾
値が決定される。
ーの平均値に基づいて閾値が決定され、第２の発明にあ
ってはレーダの出力信号のパワーの少なくとも１つのピ
ーク値のパワーに基づいて閾値が決定され、第３の発明
にあってはレーダの出力信号のパワーの少なくとも１つ
のピーク値をフィルタリング処理した結果に基づいて閾
値が決定される。
【００１３】
【実施例】図４は本発明に係る車間距離測定装置の実施
例の構成図であって、センサとしていわゆるＦＭ−ＣＷ
型レーダ４０１を使用する。レーダ４０１から発射され
たミリ波あるいはレーザー光は障害物４１０によって反
射されレーダ４０１で受信される。
例の構成図であって、センサとしていわゆるＦＭ−ＣＷ
型レーダ４０１を使用する。レーダ４０１から発射され
たミリ波あるいはレーザー光は障害物４１０によって反
射されレーダ４０１で受信される。
【００１４】前述のように発射される信号は周波数ｆ０
を中心として±ΔＦ／２の範囲で変調されているため
発射される信号と受信される信号の間にビートが発生す
る。このビート周波数信号がレーダ４０１の出力信号と
なり、折り返しノイズを除去するためのローパスフィル
タ４０１１を介してアナログ・ディジタル変換器４０１
２に供給される。
を中心として±ΔＦ／２の範囲で変調されているため
発射される信号と受信される信号の間にビートが発生す
る。このビート周波数信号がレーダ４０１の出力信号と
なり、折り返しノイズを除去するためのローパスフィル
タ４０１１を介してアナログ・ディジタル変換器４０１
２に供給される。
【００１５】ビート周波数信号はアナログ・ディジタル
変換器４０１２でディジタル化されディジタル・シグナ
ル・プロセッサ（ＤＳＰ）４０２に入力される。ＤＳＰ
４０２内で高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムに
よりビート周波数信号に対して周波数分析が行われる。 即ちＮ分割に離散化された信号ｆ（ｎＴ）（０≦ｎ＜Ｎ
）の離散フーリエ変換により演算される周波数（２πｋ
）／Ｎ（０≦ｋ＜Ｎ）の成分Ｆ（ｋ）は次式で表される
。
変換器４０１２でディジタル化されディジタル・シグナ
ル・プロセッサ（ＤＳＰ）４０２に入力される。ＤＳＰ
４０２内で高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムに
よりビート周波数信号に対して周波数分析が行われる。 即ちＮ分割に離散化された信号ｆ（ｎＴ）（０≦ｎ＜Ｎ
）の離散フーリエ変換により演算される周波数（２πｋ
）／Ｎ（０≦ｋ＜Ｎ）の成分Ｆ（ｋ）は次式で表される
。
【００１６】
【数１】
【００１７】第１の発明においては、このＤＳＰ４０２
による周波数分析結果はコントローラ４５０に送られ信
号ｆ（ｎＴ）の全パワーＰｔｏｔａｌ が次式によって
演算される。
による周波数分析結果はコントローラ４５０に送られ信
号ｆ（ｎＴ）の全パワーＰｔｏｔａｌ が次式によって
演算される。
【００１８】
【数２】
【００１９】次に平均パワーＰａｖが次式によって演算
される。 Ｐａｖ＝Ｐｔｏｔａｌ ／Ｎ
（３）そして平均パワーＰａｖに予
め設定された所定の係数αが乗算され、この値が閾値Ｌ
として決定される。 Ｌ＝α・Ｐａｖ
（４）なお実際には閾値が極端に小
さな値となることを防止するために、予め最小閾値Ｌｍ
ｉｎ を設定し、（４）式で算出される閾値が最小閾値
Ｌｍｉｎ となるときには最小閾値Ｌｍｉｎ を閾値と
して採用する。
される。 Ｐａｖ＝Ｐｔｏｔａｌ ／Ｎ
（３）そして平均パワーＰａｖに予
め設定された所定の係数αが乗算され、この値が閾値Ｌ
として決定される。 Ｌ＝α・Ｐａｖ
（４）なお実際には閾値が極端に小
さな値となることを防止するために、予め最小閾値Ｌｍ
ｉｎ を設定し、（４）式で算出される閾値が最小閾値
Ｌｍｉｎ となるときには最小閾値Ｌｍｉｎ を閾値と
して採用する。
【００２０】周波数分析結果においてパワーが閾値Ｌ以
下の成分を除去してその後の処理を実行する。図５はＤ
ＳＰ４０２における周波数分析結果の１例であって、横
軸に周波数、縦軸にパワーをとる。第２の発明において
は、周波数分析結果からパワーの大きい周波数成分Ｐｐ
ｅａｋ（ｊ）を１以上であるＪ個選択し、Ｊ個の平均パ
ワーを用いて閾値が決定される。
下の成分を除去してその後の処理を実行する。図５はＤ
ＳＰ４０２における周波数分析結果の１例であって、横
軸に周波数、縦軸にパワーをとる。第２の発明において
は、周波数分析結果からパワーの大きい周波数成分Ｐｐ
ｅａｋ（ｊ）を１以上であるＪ個選択し、Ｊ個の平均パ
ワーを用いて閾値が決定される。
【００２１】即ち図５において○印を付した周波数成分
が採用され、平均パワーは（４）式の代わりに（５）式
が採用される。
が採用され、平均パワーは（４）式の代わりに（５）式
が採用される。
【００２２】
【数３】
【００２３】なお１回の周波数分析結果でなく、２回以
上の複数回の周波数分析結果からそれぞれＪ個選択し、
それらを平均するようにしてもよい。第３の発明におい
ては、各回の周波数分析結果の最大ピーク値Ｐｍａｘ
を順次所定のフィルタリング特性を有するフィルタを通
過させ、その出力を閾値とする。フィルタリング特性は
適切な閾値を決定できるものであれば、特に規定はされ
ない。
上の複数回の周波数分析結果からそれぞれＪ個選択し、
それらを平均するようにしてもよい。第３の発明におい
ては、各回の周波数分析結果の最大ピーク値Ｐｍａｘ
を順次所定のフィルタリング特性を有するフィルタを通
過させ、その出力を閾値とする。フィルタリング特性は
適切な閾値を決定できるものであれば、特に規定はされ
ない。
【００２４】図６は７次のＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍ
ｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型で構成したフィルタ
の１例であって、最新の周波数分析結果を含めて過去８
回の周波数分析結果の最大ピーク値Ｐｍａｘ （ｈ）（
０≦ｈ＜８）の平均値が閾値として算出される。即ち７
個の時間遅延要素６０１１から６０１７が直列に接続さ
れ、入力信号および各時間遅延要素６０１１から６０１
７のそれぞれの出力が係数器６０２１から２０２８を介
して加算器６０３で加算され出力となる。
ｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型で構成したフィルタ
の１例であって、最新の周波数分析結果を含めて過去８
回の周波数分析結果の最大ピーク値Ｐｍａｘ （ｈ）（
０≦ｈ＜８）の平均値が閾値として算出される。即ち７
個の時間遅延要素６０１１から６０１７が直列に接続さ
れ、入力信号および各時間遅延要素６０１１から６０１
７のそれぞれの出力が係数器６０２１から２０２８を介
して加算器６０３で加算され出力となる。
【００２５】時間遅延要素および係数器の数を調節する
ことによって演算に使用される最大ピーク値Ｐｍａｘ
の数を変更することができる。図７は１次のＩＩＲ（Ｉ
ｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）
型で構成したフィルタの１例であって、３個の係数器７
０１１から７０１３、時間遅延素子７０２および加算器
７０３から構成されピークホルダとして動作し、順次入
力される周波数分析結果の最大ピーク値Ｐｍａｘ のさ
らに最大値が選択され、この係数倍が閾値として決定さ
れる。
ことによって演算に使用される最大ピーク値Ｐｍａｘ
の数を変更することができる。図７は１次のＩＩＲ（Ｉ
ｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）
型で構成したフィルタの１例であって、３個の係数器７
０１１から７０１３、時間遅延素子７０２および加算器
７０３から構成されピークホルダとして動作し、順次入
力される周波数分析結果の最大ピーク値Ｐｍａｘ のさ
らに最大値が選択され、この係数倍が閾値として決定さ
れる。
【００２６】またＩＩＲ 型フィルタにおいても２次以
上の次数を有するものが使用できることは言うまでもな
い。
上の次数を有するものが使用できることは言うまでもな
い。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、レーダの出力信号から
車間距離に関する情報を抽出する際にもノイズを適切に
除去することができ、測定精度を向上することが可能と
なる。
車間距離に関する情報を抽出する際にもノイズを適切に
除去することができ、測定精度を向上することが可能と
なる。
【図１】図１は第１の発明の基本構成図である。
【図２】図２は第２の発明の基本構成図である。
【図３】図３は第３の発明の基本構成図である。
【図４】図４は本発明の実施例のハードウエア構成図で
ある。
ある。
【図５】図５は周波数分析結果の１例を示すグラフであ
る。
る。
【図６】図６はＦＩＲ 型フィルタの構成図である。
【図７】図７はＩＩＲ 型フィルタの構成図である。
【図８】図８は従来の車間距離測定装置の構成図である
。
。
１０１…レーダ
１０２…周波数分析手段
１０３…パワー演算手段
１０４…平均パワー演算手段
１０５…閾値決定手段
１０６…処理手段
１０７…ピーク値検出手段
１０８…フィルタリング手段
Claims (3)
- 【請求項１】 車間距離測定用のレーダ（１０１）と
、該レーダ（１０１）の出力信号を周波数分析する周波
数分析手段（１０２）と、該周波数分析手段（１０２）
の分析結果に基づいて該レーダ（１０１）の出力信号の
パワーを演算するパワー演算手段（１０３）と、該パワ
ー演算手段（１０３）の演算結果に基づいて平均パワー
を演算する平均パワー演算手段（１０４）と、該平均パ
ワー演算手段（１０４）の演算結果を所定倍した値と予
め設定された絶対最小閾値との大きい方の値を選択して
波形処理のための閾値を決定する閾値決定手段（１０５
）と、該閾値決定手段（１０５）により決定された閾値
によって前記パワー演算手段（１０３）の演算結果から
ノイズを除去する処理手段（１０６）と、を有する閾値
決定手段を有する車間距離測定装置。 - 【請求項２】 パワー演算手段（１０３）の演算結果
に基づいて平均パワーを演算する平均パワー演算手段（
１０４）の代わりに該パワー演算手段（１０３）の演算
結果からパワーの少なくとも１つのピーク値を検出する
ピーク値検出手段（１０７）を含み、前記閾値決定手段
（１０５）が該ピーク値検出手段（１０７）で検出され
た少なくとも１つのピーク値を線型結合した値と予め設
定された絶対最小閾値との大きい方の値を選択して波形
処理のための閾値とする請求項１に記載の閾値決定手段
を有する車間距離装置。 - 【請求項３】 前記ピーク値検出手段（１０７）で検
出された少なくとも１つのピーク値を所定のフィルタリ
ング特性でフィルタリング処理するフィルタリング手段
（１０８）を含み、前記閾値決定手段（１０５）が該フ
ィルタリング手段（１０８）の演算結果と予め設定され
た絶対最小閾値との大きい方の値を選択して波形処理の
ための閾値とする請求項２に記載の閾値決定手段を有す
る車間距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085332A JP2970950B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 閾値決定手段を有する車間距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085332A JP2970950B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 閾値決定手段を有する車間距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318700A true JPH04318700A (ja) | 1992-11-10 |
| JP2970950B2 JP2970950B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=13855685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3085332A Expired - Fee Related JP2970950B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 閾値決定手段を有する車間距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970950B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006220629A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 蓄電池の内部インピーダンス測定装置および蓄電池の内部インピーダンス測定方法 |
| JP2007155728A (ja) * | 2006-12-01 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
| JP2008281424A (ja) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | 周波数変調レーダ装置 |
| JP2011091712A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Nec Corp | 無線機同定装置及び無線機同定方法 |
| WO2019159979A1 (ja) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 株式会社デンソー | 距離測定装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7339517B2 (en) | 2003-12-16 | 2008-03-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radar |
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| JPH02198379A (ja) * | 1989-01-28 | 1990-08-06 | Fujitsu Ten Ltd | 周波数変調波を用いるレーダ装置 |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3085332A patent/JP2970950B2/ja not_active Expired - Fee Related
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