JPH0990024A - 車間距離測定装置 - Google Patents
車間距離測定装置Info
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- JPH0990024A JPH0990024A JP7249564A JP24956495A JPH0990024A JP H0990024 A JPH0990024 A JP H0990024A JP 7249564 A JP7249564 A JP 7249564A JP 24956495 A JP24956495 A JP 24956495A JP H0990024 A JPH0990024 A JP H0990024A
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- radar
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビート周波数とノイズとを分離するための閾
値をより適切に設定することにより測定精度の向上を図
った車間距離測定装置を提供する。 【解決手段】 ＦＭ−ＣＷレーダ１と、前記ＦＭ−ＣＷ
レーダの出力信号を周波数分析する周波数分析手段２
と、前記周波数分析手段の分析結果に基づいて、前記Ｆ
Ｍ−ＣＷレーダの送信信号周波数が上昇していく区間で
ある第１の区間に対する第１の閾値及び前記ＦＭ−ＣＷ
レーダの送信信号周波数が下降していく区間である第２
の区間に対する第２の閾値を各々決定する閾値決定手段
３と、前記第１及び第２の区間ごとに、前記第１及び第
２の閾値に基づいて、前記周波数分析手段の分析結果よ
りノイズ成分を除去し、該各区間ごとにビート周波数を
同定する周波数同定手段４と、前記周波数同定手段によ
って同定されたビート周波数に基づいて車間距離を演算
する車間距離演算手段５と、を具備する。
値をより適切に設定することにより測定精度の向上を図
った車間距離測定装置を提供する。 【解決手段】 ＦＭ−ＣＷレーダ１と、前記ＦＭ−ＣＷ
レーダの出力信号を周波数分析する周波数分析手段２
と、前記周波数分析手段の分析結果に基づいて、前記Ｆ
Ｍ−ＣＷレーダの送信信号周波数が上昇していく区間で
ある第１の区間に対する第１の閾値及び前記ＦＭ−ＣＷ
レーダの送信信号周波数が下降していく区間である第２
の区間に対する第２の閾値を各々決定する閾値決定手段
３と、前記第１及び第２の区間ごとに、前記第１及び第
２の閾値に基づいて、前記周波数分析手段の分析結果よ
りノイズ成分を除去し、該各区間ごとにビート周波数を
同定する周波数同定手段４と、前記周波数同定手段によ
って同定されたビート周波数に基づいて車間距離を演算
する車間距離演算手段５と、を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＭ−ＣＷレーダ
を使用した車間距離測定装置に関し、より詳細には、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。
を使用した車間距離測定装置に関し、より詳細には、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、センサとして一般にいわゆるＦ
Ｍ−ＣＷレーダが使用されることが多い。ここで、ＣＷ
レーダとは、連続波（ＣＷ）信号を送信しつつ、同時に
目標からの反射信号を受信しているレーダをいい、ＦＭ
−ＣＷレーダとは、ＣＷレーダにおいて送信信号に周波
数変調（ＦＭ）を施したものをいう。ＦＭ−ＣＷレーダ
は、送信信号及び受信信号を混合（ミキシング）するこ
とにより得られるビート信号を出力する。車間距離測定
装置は、この出力信号を周波数分析し、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、センサとして一般にいわゆるＦ
Ｍ−ＣＷレーダが使用されることが多い。ここで、ＣＷ
レーダとは、連続波（ＣＷ）信号を送信しつつ、同時に
目標からの反射信号を受信しているレーダをいい、ＦＭ
−ＣＷレーダとは、ＣＷレーダにおいて送信信号に周波
数変調（ＦＭ）を施したものをいう。ＦＭ−ＣＷレーダ
は、送信信号及び受信信号を混合（ミキシング）するこ
とにより得られるビート信号を出力する。車間距離測定
装置は、この出力信号を周波数分析し、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】すなわち、ＦＭ−ＣＷレーダでは、障害物
に向けて発射される信号が周波数ｆ 0 を中心として±Δ
ｆ／２の範囲で周波数変調され、送信信号と受信信号と
のいわゆるビートがとられる。そして、送信信号の周波
数が上昇していく区間のビート周波数ｆup及び送信信号
の周波数が下降していく区間のビート周波数ｆdownを同
定することによって、車間距離及び相対速度が求められ
る。
に向けて発射される信号が周波数ｆ 0 を中心として±Δ
ｆ／２の範囲で周波数変調され、送信信号と受信信号と
のいわゆるビートがとられる。そして、送信信号の周波
数が上昇していく区間のビート周波数ｆup及び送信信号
の周波数が下降していく区間のビート周波数ｆdownを同
定することによって、車間距離及び相対速度が求められ
る。
【０００４】このように、レーダの出力信号を処理して
２つのビート周波数ｆup及びｆdownを同定することが必
要となり、そのために、レーダ出力信号を周波数分析す
ることが一般的に行われる。そして、精度の良い測定結
果を得るためには、周波数分析の結果得られた周波数成
分のうち所定のパワー以下のものは、ノイズとして除去
する必要がある。
２つのビート周波数ｆup及びｆdownを同定することが必
要となり、そのために、レーダ出力信号を周波数分析す
ることが一般的に行われる。そして、精度の良い測定結
果を得るためには、周波数分析の結果得られた周波数成
分のうち所定のパワー以下のものは、ノイズとして除去
する必要がある。
【０００５】このため、ノイズと有意な周波数成分とを
分離するための閾値を設定することが必要となる。そし
て、この閾値を、単なる固定値ではなく測定条件に応じ
て適切な値となるように可変値とする技術が提案されて
いる。例えば、特開平4-318700号公報に開示された装置
では、レーダの出力信号のパワーの平均値に基づいて閾
値が決定される。また、特開平5-107351号公報に開示さ
れた装置では、前方に障害物が存在しない場合の周波数
分析結果に基づいて閾値が決定される。
分離するための閾値を設定することが必要となる。そし
て、この閾値を、単なる固定値ではなく測定条件に応じ
て適切な値となるように可変値とする技術が提案されて
いる。例えば、特開平4-318700号公報に開示された装置
では、レーダの出力信号のパワーの平均値に基づいて閾
値が決定される。また、特開平5-107351号公報に開示さ
れた装置では、前方に障害物が存在しない場合の周波数
分析結果に基づいて閾値が決定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術に係る車間距離測定装置においては、送信信
号の周波数が上昇していく区間にあるか、下降していく
区間にあるか、にかかわらず、ピーク周波数とノイズと
を分離するための閾値が決定されている。このような送
信周波数上昇区間と送信周波数下降区間とでは、別々に
信号処理がなされており、設定されるべき適切な閾値が
異なってくる。
た従来技術に係る車間距離測定装置においては、送信信
号の周波数が上昇していく区間にあるか、下降していく
区間にあるか、にかかわらず、ピーク周波数とノイズと
を分離するための閾値が決定されている。このような送
信周波数上昇区間と送信周波数下降区間とでは、別々に
信号処理がなされており、設定されるべき適切な閾値が
異なってくる。
【０００７】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、送信
信号の周波数が上昇していく区間にあるか下降していく
区間にあるかを考慮した最適な閾値を設定することが可
能な車間距離測定装置を提供することにより、車間距離
測定装置における測定精度の更なる向上に寄与すること
にある。
信号の周波数が上昇していく区間にあるか下降していく
区間にあるかを考慮した最適な閾値を設定することが可
能な車間距離測定装置を提供することにより、車間距離
測定装置における測定精度の更なる向上に寄与すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく案
出された車間距離測定装置の基本的構成は、図１に示さ
れる。この図に示されるように、本発明に係る車間距離
測定装置は、ＦＭ−ＣＷレーダ１と、前記ＦＭ−ＣＷレ
ーダの出力信号を周波数分析する周波数分析手段２と、
前記周波数分析手段の分析結果に基づいて、前記ＦＭ−
ＣＷレーダの送信信号周波数が上昇していく区間である
第１の区間に対する第１の閾値及び前記ＦＭ−ＣＷレー
ダの送信信号周波数が下降していく区間である第２の区
間に対する第２の閾値を各々決定する閾値決定手段３
と、前記第１及び第２の区間ごとに、前記第１及び第２
の閾値に基づいて、前記周波数分析手段の分析結果より
ノイズ成分を除去し、該各区間ごとにビート周波数を同
定する周波数同定手段４と、前記周波数同定手段によっ
て同定されたビート周波数に基づいて車間距離を演算す
る車間距離演算手段５と、を具備する。
出された車間距離測定装置の基本的構成は、図１に示さ
れる。この図に示されるように、本発明に係る車間距離
測定装置は、ＦＭ−ＣＷレーダ１と、前記ＦＭ−ＣＷレ
ーダの出力信号を周波数分析する周波数分析手段２と、
前記周波数分析手段の分析結果に基づいて、前記ＦＭ−
ＣＷレーダの送信信号周波数が上昇していく区間である
第１の区間に対する第１の閾値及び前記ＦＭ−ＣＷレー
ダの送信信号周波数が下降していく区間である第２の区
間に対する第２の閾値を各々決定する閾値決定手段３
と、前記第１及び第２の区間ごとに、前記第１及び第２
の閾値に基づいて、前記周波数分析手段の分析結果より
ノイズ成分を除去し、該各区間ごとにビート周波数を同
定する周波数同定手段４と、前記周波数同定手段によっ
て同定されたビート周波数に基づいて車間距離を演算す
る車間距離演算手段５と、を具備する。
【０００９】上記の如く構成された車間距離測定装置に
おいては、送信信号の周波数が上昇していく区間と下降
していく区間とで別々に、ピーク周波数とノイズとを分
離するための閾値が決定されるため、より適切な閾値の
設定が可能となり、測定精度がさらに向上する。
おいては、送信信号の周波数が上昇していく区間と下降
していく区間とで別々に、ピーク周波数とノイズとを分
離するための閾値が決定されるため、より適切な閾値の
設定が可能となり、測定精度がさらに向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
【００１１】まず、周知のことではあるが、ＦＭ−ＣＷ
レーダによる車間距離及び相対速度の測定原理につい
て、予め図２及び図３に基づき説明する。前述のよう
に、ＦＭ−ＣＷレーダは、周波数変調（ＦＭ）を施しつ
つ連続波（ＣＷ）信号を送信するとともに、障害物から
の反射信号を受信するレーダである。ここで、その周波
数変調（ＦＭ）を三角波（周波数ｆ0 を中心として±Δ
ｆ／２の範囲で変化する）を用いて制御するとすれば、
送信信号の周波数と時間との関係は、図２（Ａ）におけ
る実線のようになる。そして、距離Ｒだけ離隔した場所
に存在する障害物からの反射信号の周波数と時間との関
係は、その障害物とレーダとの相対速度が０であるとす
れば、図２（Ａ）の点線のようになる。従って、送信信
号と受信信号（即ち、反射信号）とが混合（ミキシン
グ）せしめられて得られるビート信号の周波数（ビート
周波数）ｆr は、図２（Ｂ）のようになる。
レーダによる車間距離及び相対速度の測定原理につい
て、予め図２及び図３に基づき説明する。前述のよう
に、ＦＭ−ＣＷレーダは、周波数変調（ＦＭ）を施しつ
つ連続波（ＣＷ）信号を送信するとともに、障害物から
の反射信号を受信するレーダである。ここで、その周波
数変調（ＦＭ）を三角波（周波数ｆ0 を中心として±Δ
ｆ／２の範囲で変化する）を用いて制御するとすれば、
送信信号の周波数と時間との関係は、図２（Ａ）におけ
る実線のようになる。そして、距離Ｒだけ離隔した場所
に存在する障害物からの反射信号の周波数と時間との関
係は、その障害物とレーダとの相対速度が０であるとす
れば、図２（Ａ）の点線のようになる。従って、送信信
号と受信信号（即ち、反射信号）とが混合（ミキシン
グ）せしめられて得られるビート信号の周波数（ビート
周波数）ｆr は、図２（Ｂ）のようになる。
【００１２】ここで、変調三角波の繰り返し周波数をｆ
m 、高速をｃとすれば、 ｆr ／（２Ｒ／ｃ）＝（Δｆ／２）／｛（１／ｆm ）／４｝ ∴ Ｒ＝ｆr ｃ／４ｆm Δｆ の関係が成立し、ビート周波数ｆr を測定すれば、距離
Ｒを算出することができる。
m 、高速をｃとすれば、 ｆr ／（２Ｒ／ｃ）＝（Δｆ／２）／｛（１／ｆm ）／４｝ ∴ Ｒ＝ｆr ｃ／４ｆm Δｆ の関係が成立し、ビート周波数ｆr を測定すれば、距離
Ｒを算出することができる。
【００１３】障害物とレーダとの相対速度が０でない場
合には、ドプラ効果が起こるため、送受信信号は図３
（Ａ）のようになる。従って、送信信号の周波数が上昇
していく区間のビート周波数ｆup及び送信信号の周波数
が下降していく区間のビート周波数ｆdownは、図３
（Ｂ）に示すように、相対速度が０の場合のビート周波
数ｆ r にドプラ周波数ｆd を重畳したものとなり、 ｆup ＝ｆr −ｆd ｆdown＝ｆr ＋ｆd と表される。従って、このｆup及びｆdownを別々に測定
し、ｆr 及びｆd を算出すれば、これらよりレーダと障
害物との距離及び相対速度を求めることができることと
なる。
合には、ドプラ効果が起こるため、送受信信号は図３
（Ａ）のようになる。従って、送信信号の周波数が上昇
していく区間のビート周波数ｆup及び送信信号の周波数
が下降していく区間のビート周波数ｆdownは、図３
（Ｂ）に示すように、相対速度が０の場合のビート周波
数ｆ r にドプラ周波数ｆd を重畳したものとなり、 ｆup ＝ｆr −ｆd ｆdown＝ｆr ＋ｆd と表される。従って、このｆup及びｆdownを別々に測定
し、ｆr 及びｆd を算出すれば、これらよりレーダと障
害物との距離及び相対速度を求めることができることと
なる。
【００１４】このようなビート周波数ｆup及びｆdownの
周波数同定を行う際には、ある閾値を越えたピーク値に
関してのみ処理を行うことにより、ノイズによる誤認識
の防止が図られる。そして、本発明は、ビート周波数ｆ
upの周波数同定に関する閾値と、ビート周波数ｆdownの
周波数同定に関する閾値とを別々に決定することによ
り、より適切な閾値の設定を可能とし、測定精度の更な
る向上を図ろうというものである。
周波数同定を行う際には、ある閾値を越えたピーク値に
関してのみ処理を行うことにより、ノイズによる誤認識
の防止が図られる。そして、本発明は、ビート周波数ｆ
upの周波数同定に関する閾値と、ビート周波数ｆdownの
周波数同定に関する閾値とを別々に決定することによ
り、より適切な閾値の設定を可能とし、測定精度の更な
る向上を図ろうというものである。
【００１５】図４は、本発明の一実施例に係る車間距離
測定装置のハードウェア構成図である。ＦＭ−ＣＷレー
ダ１から発射されるミリ波又はレーザ光は、障害物１０
によって反射され、その反射信号は、レーダ１によって
受信される。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との間にビートが
発生する。このビート信号がレーダ１の出力信号とな
り、この出力信号は、折り返しノイズを除去するための
ローパスフィルタ１１を介して、アナログ・ディジタル
変換器１２に供給される。
測定装置のハードウェア構成図である。ＦＭ−ＣＷレー
ダ１から発射されるミリ波又はレーザ光は、障害物１０
によって反射され、その反射信号は、レーダ１によって
受信される。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との間にビートが
発生する。このビート信号がレーダ１の出力信号とな
り、この出力信号は、折り返しノイズを除去するための
ローパスフィルタ１１を介して、アナログ・ディジタル
変換器１２に供給される。
【００１６】ビート信号は、アナログ・ディジタル変換
器１２においてディジタル化され、次いで、ディジタル
信号処理を実現するディジタル・シグナル・プロセッサ
（ＤＳＰ）１３に入力される。ＤＳＰ１３では、高速フ
ーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムによりビート信号の
周波数分析が行われる。その周波数分析結果は、コント
ローラ１４に送られる。
器１２においてディジタル化され、次いで、ディジタル
信号処理を実現するディジタル・シグナル・プロセッサ
（ＤＳＰ）１３に入力される。ＤＳＰ１３では、高速フ
ーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムによりビート信号の
周波数分析が行われる。その周波数分析結果は、コント
ローラ１４に送られる。
【００１７】コントローラ１４においては、レーダ送信
信号周波数が上昇していく区間では、第１の閾値以下の
周波数成分がノイズとして除去され、ビート周波数ｆup
が同定される。また、レーダ送信信号周波数が下降して
いく区間では、第２の閾値以下の周波数成分がノイズと
して除去され、ビート周波数ｆdownが同定される。な
お、第１及び第２の閾値は、特開平4-318700号公報に開
示されるように、レーダの出力信号のパワーの平均値に
基づいて決定されてもよいし、また、特開平5-107351号
公報に開示されるように、前方に障害物が存在しない場
合の周波数分析結果に基づいて決定されてもよい。さら
に、第１の閾値と第２の閾値とに関して同一の決定方法
を採用する必要もない。
信号周波数が上昇していく区間では、第１の閾値以下の
周波数成分がノイズとして除去され、ビート周波数ｆup
が同定される。また、レーダ送信信号周波数が下降して
いく区間では、第２の閾値以下の周波数成分がノイズと
して除去され、ビート周波数ｆdownが同定される。な
お、第１及び第２の閾値は、特開平4-318700号公報に開
示されるように、レーダの出力信号のパワーの平均値に
基づいて決定されてもよいし、また、特開平5-107351号
公報に開示されるように、前方に障害物が存在しない場
合の周波数分析結果に基づいて決定されてもよい。さら
に、第１の閾値と第２の閾値とに関して同一の決定方法
を採用する必要もない。
【００１８】最後に、コントローラ１４では、こうして
同定されたビート周波数ｆup及びｆ downに基づいて、前
述のように、車間距離及び相対速度が算出される。
同定されたビート周波数ｆup及びｆ downに基づいて、前
述のように、車間距離及び相対速度が算出される。
【００１９】以上、本発明の一実施例について述べてき
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施例を案出することは当業者にとって容易
なことであろう。
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施例を案出することは当業者にとって容易
なことであろう。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車間距離測定装置において、送信信号の周波数が上昇し
ていく区間と下降していく区間とで別々に、ビート周波
数とノイズとを分離するための閾値が決定されるため、
より適切な閾値の設定が可能となり、車間距離測定精度
が向上する、という効果がある。
車間距離測定装置において、送信信号の周波数が上昇し
ていく区間と下降していく区間とで別々に、ビート周波
数とノイズとを分離するための閾値が決定されるため、
より適切な閾値の設定が可能となり、車間距離測定精度
が向上する、という効果がある。
【図１】本発明に係る車間距離測定装置の基本的構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】ＦＭ−ＣＷレーダにおいて相対速度が０の場合
の、送受信信号の周波数と時間との関係（Ａ）及びビー
ト周波数と時間との関係（Ｂ）を示す特性図である。
の、送受信信号の周波数と時間との関係（Ａ）及びビー
ト周波数と時間との関係（Ｂ）を示す特性図である。
【図３】ＦＭ−ＣＷレーダにおいて相対速度が０でない
場合の、送受信信号の周波数と時間との関係（Ａ）及び
ビート周波数と時間との関係（Ｂ）を示す特性図であ
る。
場合の、送受信信号の周波数と時間との関係（Ａ）及び
ビート周波数と時間との関係（Ｂ）を示す特性図であ
る。
【図４】本発明の一実施例に係る車間距離測定装置のハ
ードウェア構成を示すブロック図である。
ードウェア構成を示すブロック図である。
１…ＦＭ−ＣＷレーダ ２…周波数分析手段 ３…閾値決定手段 ４…周波数同定手段 ５…車間距離演算手段 １０…障害物 １１…ローパスフィルタ １２…アナログ・ディジタル変換器 １３…ディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ） １４…コントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 ＦＭ−ＣＷレーダ（１）と、 前記ＦＭ−ＣＷレーダの出力信号を周波数分析する周波
数分析手段（２）と、 前記周波数分析手段の分析結果に基づいて、前記ＦＭ−
ＣＷレーダの送信信号周波数が上昇していく区間である
第１の区間に対する第１の閾値及び前記ＦＭ−ＣＷレー
ダの送信信号周波数が下降していく区間である第２の区
間に対する第２の閾値を各々決定する閾値決定手段
（３）と、 前記第１及び第２の区間ごとに、前記第１及び第２の閾
値に基づいて、前記周波数分析手段の分析結果よりノイ
ズ成分を除去し、該各区間ごとにビート周波数を同定す
る周波数同定手段（４）と、 前記周波数同定手段によって同定されたビート周波数に
基づいて車間距離を演算する車間距離演算手段（５）
と、 を具備する車間距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7249564A JPH0990024A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 車間距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7249564A JPH0990024A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 車間距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990024A true JPH0990024A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17194885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7249564A Withdrawn JPH0990024A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 車間距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0990024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7339517B2 (en) | 2003-12-16 | 2008-03-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radar |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP7249564A patent/JPH0990024A/ja not_active Withdrawn
Cited By (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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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |