JPH11337635A - スキャン用のｆｍ−ｃｗ方式レーダの信号処理装置 - Google Patents
スキャン用のｆｍ−ｃｗ方式レーダの信号処理装置Info
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- JPH11337635A JPH11337635A JP10145647A JP14564798A JPH11337635A JP H11337635 A JPH11337635 A JP H11337635A JP 10145647 A JP10145647 A JP 10145647A JP 14564798 A JP14564798 A JP 14564798A JP H11337635 A JPH11337635 A JP H11337635A
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- G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
- G01S13/584—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 全ビームの情報を用いてミスペアリングの減
少を図る。 【解決手段】 送信信号と受信信号とのビート信号を形
成するレーダ１と、レーダを一定角度毎にスキャンさせ
るスキャン制御部７と、スキャン毎に且つ上昇時及び下
降時毎にビート信号を周波数分析しピーク周波数を示す
周波数分析部４と、前回のスキャンで得られたピーク周
波数と今回のスキャンで得られたピーク周波数とが一致
し又は近いもの同士を探して逐次グループ化するグルー
プ化部５Ａと、グループ化されたピーク周波数のパワー
をスキャンの角度でパワー分布を形成し、基準スキャン
の角度を算出する角度算出部５Ｂと、基準スキャンの角
度が上昇時又は下降時で一致するグループ同士のピーク
周波数のペアリングを優先的に行うペアリング形成部５
Ｃと、ペアリングされたピーク周波数に基づいて距離、
相対速度を計算してターゲットを認識するターゲット認
識部６とを備える。
少を図る。 【解決手段】 送信信号と受信信号とのビート信号を形
成するレーダ１と、レーダを一定角度毎にスキャンさせ
るスキャン制御部７と、スキャン毎に且つ上昇時及び下
降時毎にビート信号を周波数分析しピーク周波数を示す
周波数分析部４と、前回のスキャンで得られたピーク周
波数と今回のスキャンで得られたピーク周波数とが一致
し又は近いもの同士を探して逐次グループ化するグルー
プ化部５Ａと、グループ化されたピーク周波数のパワー
をスキャンの角度でパワー分布を形成し、基準スキャン
の角度を算出する角度算出部５Ｂと、基準スキャンの角
度が上昇時又は下降時で一致するグループ同士のピーク
周波数のペアリングを優先的に行うペアリング形成部５
Ｃと、ペアリングされたピーク周波数に基づいて距離、
相対速度を計算してターゲットを認識するターゲット認
識部６とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスキャン用のＦＭ
（周波数変調）−ＣＷ（連続波）方式レーダの信号処理
装置に関し、特に、上昇時、下降時のピーク周波数のス
キャン角に対するパワー分布に基づいて上昇時、下降時
のピーク周波数のペアリングを行う装置に関する。
（周波数変調）−ＣＷ（連続波）方式レーダの信号処理
装置に関し、特に、上昇時、下降時のピーク周波数のス
キャン角に対するパワー分布に基づいて上昇時、下降時
のピーク周波数のペアリングを行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記スキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダ
は車両に搭載され、三角状の周波数変調された連続波を
出力して前方の車両（ターゲット）との距離、相対速度
を求めている。すなわち、レーダからの送信波が前方の
ターゲットで反射されと、反射波の受信号は送信信号と
周波数の差が生じ、この差の大きさがターゲットとの距
離に対応する。このため、受信信号と反射信号とのビー
ト信号が形成され、ビート信号は高速フ−リエ変換によ
り周波数分析される。ビート信号の周波数分析ではター
ゲットに対してパワーが大きくなってピークが発生し、
このピークに対応する周波数はピーク周波数と呼ばれ
る。ピーク周波数は、前述のように、ターゲットに対す
る距離情報に関する情報を有し、前方車両との相対速度
によるドプラ効果に起因して、三角状の周波数変調の上
昇時、下降時で異なる。この上昇時、下降時のピーク周
波数の対からターゲットとの距離が得られる。
は車両に搭載され、三角状の周波数変調された連続波を
出力して前方の車両（ターゲット）との距離、相対速度
を求めている。すなわち、レーダからの送信波が前方の
ターゲットで反射されと、反射波の受信号は送信信号と
周波数の差が生じ、この差の大きさがターゲットとの距
離に対応する。このため、受信信号と反射信号とのビー
ト信号が形成され、ビート信号は高速フ−リエ変換によ
り周波数分析される。ビート信号の周波数分析ではター
ゲットに対してパワーが大きくなってピークが発生し、
このピークに対応する周波数はピーク周波数と呼ばれ
る。ピーク周波数は、前述のように、ターゲットに対す
る距離情報に関する情報を有し、前方車両との相対速度
によるドプラ効果に起因して、三角状の周波数変調の上
昇時、下降時で異なる。この上昇時、下降時のピーク周
波数の対からターゲットとの距離が得られる。
【０００３】さらに、ターゲットが複数ある場合には、
各ターゲットに対して上昇、下降時に１対のピーク周波
数が発生する。各ターゲットクに対して１対の上昇時と
下降時とのピーク周波数を形成することをペアリングと
呼ぶ。特に、過去にターゲットが無い場合には、上昇、
下降時の低いピーク周波数から順にペアリングが行われ
る。過去にターゲットが有る場合には、過去にペアリン
グされたピーク周波数に近いもの同士について優先的に
ペアリングが行われる。ペアリングされたピーク周波数
のピークパワーを比較して所定値以上の差ができれば、
ペアリングを破棄する。
各ターゲットに対して上昇、下降時に１対のピーク周波
数が発生する。各ターゲットクに対して１対の上昇時と
下降時とのピーク周波数を形成することをペアリングと
呼ぶ。特に、過去にターゲットが無い場合には、上昇、
下降時の低いピーク周波数から順にペアリングが行われ
る。過去にターゲットが有る場合には、過去にペアリン
グされたピーク周波数に近いもの同士について優先的に
ペアリングが行われる。ペアリングされたピーク周波数
のピークパワーを比較して所定値以上の差ができれば、
ペアリングを破棄する。
【０００４】このようにして得られたペアリングを形成
する周波数ピークからターゲットまでの距離、相対速度
が算出される。上記スキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダ
ではビームを一定角度毎にスキャンさせて、各ビーム毎
に算出される距離、相対速度が算出される。さらに、距
離、相対速度が近いデータをグループ化して、グループ
化されたデータの各ビーム角度からターゲットの角度を
算出している。これらの距離、角度からターゲットが自
車レーンにいるか、隣接レーンにいるかを判断してい
る。
する周波数ピークからターゲットまでの距離、相対速度
が算出される。上記スキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダ
ではビームを一定角度毎にスキャンさせて、各ビーム毎
に算出される距離、相対速度が算出される。さらに、距
離、相対速度が近いデータをグループ化して、グループ
化されたデータの各ビーム角度からターゲットの角度を
算出している。これらの距離、角度からターゲットが自
車レーンにいるか、隣接レーンにいるかを判断してい
る。
【０００５】例えば、スキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レー
ダの信号処理装置は、クルーズ走行を行っている場合に
は、ターゲットが自車レーンにいると、一定の車間距離
を保って走行するが、自車レーンにターゲットが無けれ
ば一定速度を保つように走行を切り換えるのに用いられ
る。
ダの信号処理装置は、クルーズ走行を行っている場合に
は、ターゲットが自車レーンにいると、一定の車間距離
を保って走行するが、自車レーンにターゲットが無けれ
ば一定速度を保つように走行を切り換えるのに用いられ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記スキャン用のＦＭ
−ＣＷ方式レーダの信号処理装置では各ビーム毎にペア
リングの処理を行うために、ノイズ等によりミスペアリ
ングが発生し易いとの問題がある。このため、ペアリン
グ時に過去のピーク周波数を優先的に使用するため、一
度誤ったペアリングを行うと復帰が困難となる。
−ＣＷ方式レーダの信号処理装置では各ビーム毎にペア
リングの処理を行うために、ノイズ等によりミスペアリ
ングが発生し易いとの問題がある。このため、ペアリン
グ時に過去のピーク周波数を優先的に使用するため、一
度誤ったペアリングを行うと復帰が困難となる。
【０００７】例えば、トラック等の長い車体の検知を行
う場合、周波数変調の上昇時にトラックの最後面と側面
を検知し、その下降時にトラックの最後面を検知したと
き、一度誤って最後面と側面とをペアリングすると、そ
の後は常に最後面と側面とのペアリングが行われる。こ
のような場合、本来の距離よりも計測距離は遠くなり、
正しい相対速度より計測相対速度は大きなる。
う場合、周波数変調の上昇時にトラックの最後面と側面
を検知し、その下降時にトラックの最後面を検知したと
き、一度誤って最後面と側面とをペアリングすると、そ
の後は常に最後面と側面とのペアリングが行われる。こ
のような場合、本来の距離よりも計測距離は遠くなり、
正しい相対速度より計測相対速度は大きなる。
【０００８】このように情報が少ない状況では、ミスペ
アリングの減少は余り見込めない。したがって、本発明
は、上記問題点に鑑み、全ビームの情報を用いてペアリ
ングにおける情報量を増やすることにより、ミスペアリ
ングの減少を図ることが可能なスキャン用のＦＭ−ＣＷ
方式レーダの信号処理装置を提供することを目的とす
る。
アリングの減少は余り見込めない。したがって、本発明
は、上記問題点に鑑み、全ビームの情報を用いてペアリ
ングにおける情報量を増やすることにより、ミスペアリ
ングの減少を図ることが可能なスキャン用のＦＭ−ＣＷ
方式レーダの信号処理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】本発明は、前記問題点を
解決するために、３角波状に周波数変調された連続波の
ビームを送信し且つターゲットの反射波を受信し送信信
号と受信信号とのビート信号を形成するレーダと、前記
レーダを一定角度毎にスキャンさせるスキャン制御部
と、スキャン毎に且つ周波数変調の上昇時及び下降時毎
に前記レーダからのビート信号を周波数分析しターゲッ
トに対してピーク周波数を示す周波数分析部と、上昇時
及び下降時毎に前回のスキャンで得られたピーク周波数
と今回のスキャンで得られたピーク周波数とが一致し又
は近いもの同士を探して逐次グループ化するグループ化
部と、前記グループ化部によりグループ化されたピーク
周波数のパワーをスキャンの角度でパワー分布に形成
し、パワーのピーク値に対する基準スキャンの角度を算
出する角度算出部と、前記角度算出部により算出された
基準スキャンの角度が上昇時又は下降時で一致するグル
ープ同士についてピーク周波数のペアリングを優先的に
行うペアリング形成部と、前記ペアリング形成部により
ペアリングが行われたピーク周波数に基づいて距離、相
対速度を計算してターゲットを認識するターゲット認識
部とを備えることを特徴とするスキャン用のＦＭ−ＣＷ
方式レーダの信号処理装置を提供する。
解決するために、３角波状に周波数変調された連続波の
ビームを送信し且つターゲットの反射波を受信し送信信
号と受信信号とのビート信号を形成するレーダと、前記
レーダを一定角度毎にスキャンさせるスキャン制御部
と、スキャン毎に且つ周波数変調の上昇時及び下降時毎
に前記レーダからのビート信号を周波数分析しターゲッ
トに対してピーク周波数を示す周波数分析部と、上昇時
及び下降時毎に前回のスキャンで得られたピーク周波数
と今回のスキャンで得られたピーク周波数とが一致し又
は近いもの同士を探して逐次グループ化するグループ化
部と、前記グループ化部によりグループ化されたピーク
周波数のパワーをスキャンの角度でパワー分布に形成
し、パワーのピーク値に対する基準スキャンの角度を算
出する角度算出部と、前記角度算出部により算出された
基準スキャンの角度が上昇時又は下降時で一致するグル
ープ同士についてピーク周波数のペアリングを優先的に
行うペアリング形成部と、前記ペアリング形成部により
ペアリングが行われたピーク周波数に基づいて距離、相
対速度を計算してターゲットを認識するターゲット認識
部とを備えることを特徴とするスキャン用のＦＭ−ＣＷ
方式レーダの信号処理装置を提供する。
【００１０】この手段により、互いに一致し又は近いピ
ーク周波数をスキャンを通じてグループ化し、ピーク周
波数のパワーが最大となる基準スキャンの角度を算出し
て、上昇時、下降時で基準スキャンの角度が一致するも
の同士についてペアリングを行うようにしたので、ペア
リングの判断を行う情報量が増え、ミスペアリングの減
少を図ることが可能となった。
ーク周波数をスキャンを通じてグループ化し、ピーク周
波数のパワーが最大となる基準スキャンの角度を算出し
て、上昇時、下降時で基準スキャンの角度が一致するも
の同士についてペアリングを行うようにしたので、ペア
リングの判断を行う情報量が増え、ミスペアリングの減
少を図ることが可能となった。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明に係るスキャン
用のＦＭ−ＣＷ方式レーダの信号処理装置を説明する例
である。本図（ａ）に示す如く、スキャン用のＦＭ−Ｃ
Ｗ方式レーダの信号処理装置は自動車に搭載され、レー
ダ１はビームで前方の車両（ターゲット）をスキャンす
る。レーダ１のビームは３角波状のＦＭ（周波数変調）
−ＣＷ（連続波）の送信であり、ターゲットの反射波を
受信した受信信号と送信信号とのビート信号を形成す
る。
図面を参照して説明する。図１は本発明に係るスキャン
用のＦＭ−ＣＷ方式レーダの信号処理装置を説明する例
である。本図（ａ）に示す如く、スキャン用のＦＭ−Ｃ
Ｗ方式レーダの信号処理装置は自動車に搭載され、レー
ダ１はビームで前方の車両（ターゲット）をスキャンす
る。レーダ１のビームは３角波状のＦＭ（周波数変調）
−ＣＷ（連続波）の送信であり、ターゲットの反射波を
受信した受信信号と送信信号とのビート信号を形成す
る。
【００１２】低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２はレーダ１
に接続されてビート信号に含まれ、且つサンプリング周
波数により決まるナイキスト周波数以上の信号を除去し
て折り返し歪みの発生を防止する。アナログ／デイジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換部３は低域通過フィルタ２のアナログ
信号についてサンプリング周波数でサンプリングを行っ
てデジタル信号に変換する。
に接続されてビート信号に含まれ、且つサンプリング周
波数により決まるナイキスト周波数以上の信号を除去し
て折り返し歪みの発生を防止する。アナログ／デイジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換部３は低域通過フィルタ２のアナログ
信号についてサンプリング周波数でサンプリングを行っ
てデジタル信号に変換する。
【００１３】高速フ−リエ変換部（ＦＦＴ）４はＡ／Ｄ
３の出力に接続されて、３角波状の周波数変調の上昇
時、下降時のビート信号についてを周波数分析を行う。
ペアリング部５は高速フ−リエ変換部４から得られた上
昇時、下降時のピーク周波数に対して、後述するよう
に、ペアリングを行う。ターゲット認定部６はペアリン
グ部５によりペアリングが行われた結果に基づいて、後
述するように、ターゲットとの距離、相対速度を求める
と共に、前述のようにどの走行レーンにターゲットがあ
るかを認定する。
３の出力に接続されて、３角波状の周波数変調の上昇
時、下降時のビート信号についてを周波数分析を行う。
ペアリング部５は高速フ−リエ変換部４から得られた上
昇時、下降時のピーク周波数に対して、後述するよう
に、ペアリングを行う。ターゲット認定部６はペアリン
グ部５によりペアリングが行われた結果に基づいて、後
述するように、ターゲットとの距離、相対速度を求める
と共に、前述のようにどの走行レーンにターゲットがあ
るかを認定する。
【００１４】スキャン制御部７はターゲットに対して一
定の角度内でレーダ１のスキャンを制御する。本図
（ｂ）に示す如く、レーダ１のアンテナ１１はターゲッ
トに対して電波（中心周波数ｆ0)を送信し、ターゲット
の反射波を受信する。送信機１２はＦＭの３角波の信号
を繰り返しアンテナ１１に出力する。混合器１３はアン
テナ１１からの受信信号と送信機１２からの出力信号と
のビート信号（周波数ｆb ) を形成する。
定の角度内でレーダ１のスキャンを制御する。本図
（ｂ）に示す如く、レーダ１のアンテナ１１はターゲッ
トに対して電波（中心周波数ｆ0)を送信し、ターゲット
の反射波を受信する。送信機１２はＦＭの３角波の信号
を繰り返しアンテナ１１に出力する。混合器１３はアン
テナ１１からの受信信号と送信機１２からの出力信号と
のビート信号（周波数ｆb ) を形成する。
【００１５】図２はレーダ１の送信信号と受信信号の例
を説明する図である。本図（ａ）に示す如く、レーダ１
からは、実線で示すように、周期１／ｆm で、周波数偏
移幅Δｆの３角波状の周波数変調が行われて送信波が送
信される。さらに、レーダ１では、点線で示すように、
ターゲットで反射された反射波が受信される。
を説明する図である。本図（ａ）に示す如く、レーダ１
からは、実線で示すように、周期１／ｆm で、周波数偏
移幅Δｆの３角波状の周波数変調が行われて送信波が送
信される。さらに、レーダ１では、点線で示すように、
ターゲットで反射された反射波が受信される。
【００１６】本図（ｂ）に示す如く、レーダ１では、３
角波の上昇時、下降時で受信信号と送信信号とのビート
信号を取る。上昇時と下降時とでビート信号の周波数が
異なるのは、ターゲットである前方の車両との相対速度
により生じるドプラ効果の影響である。なお、高速フ−
リエ変換部４においては、上昇時、下降時のビート信号
について周波数分析がスキャン時に逐次行われ、その結
果として、あるスキャン角に位置するターゲットに対し
て、上昇時、下降時のピーク周波数が検知され、それぞ
れのピーク周波数は、 ｆb (u) ＝ｆr −ｆd …（１） ｆb (d) ＝ｆr ＋ｆd …（２） となり、ここに、 で、Ｔは電波の往復時間で、ｆd はドプラ周波数であ
る。
角波の上昇時、下降時で受信信号と送信信号とのビート
信号を取る。上昇時と下降時とでビート信号の周波数が
異なるのは、ターゲットである前方の車両との相対速度
により生じるドプラ効果の影響である。なお、高速フ−
リエ変換部４においては、上昇時、下降時のビート信号
について周波数分析がスキャン時に逐次行われ、その結
果として、あるスキャン角に位置するターゲットに対し
て、上昇時、下降時のピーク周波数が検知され、それぞ
れのピーク周波数は、 ｆb (u) ＝ｆr −ｆd …（１） ｆb (d) ＝ｆr ＋ｆd …（２） となり、ここに、 で、Ｔは電波の往復時間で、ｆd はドプラ周波数であ
る。
【００１７】（１）、（２）式より、 ｆr ＝｛ｆb (u) ＋ｆb (d) ｝／２ …（４） として得られ、（３）式より、 Ｒ＝ｆr ・ｃ／（４ｆm ・Δｆ） …（５） となる。ここに、Ｒはターゲットと自車との間の距離、
ｃは光速である。
ｃは光速である。
【００１８】すなわち、上昇時と下降時とのピーク周波
数のペアリングにより前方車両の距離が得られる。前方
の車両との相対距離は得られた距離の時間変化又はドプ
ラ周波数（ｆd ）により得られる。次に、図１のペアリ
ング部５を説明す。なお、ペアリング部５は、グループ
化部５Ａと、角度算出部５Ｂと、ペアリング形成部５Ｃ
からなる。
数のペアリングにより前方車両の距離が得られる。前方
の車両との相対距離は得られた距離の時間変化又はドプ
ラ周波数（ｆd ）により得られる。次に、図１のペアリ
ング部５を説明す。なお、ペアリング部５は、グループ
化部５Ａと、角度算出部５Ｂと、ペアリング形成部５Ｃ
からなる。
【００１９】図３はターゲットに対するスキャンの例を
説明する図である。本図に示す如く、レーダ１から、一
定スキャン角度（θ）毎に、例えば、ビーム（１）、
（２）、（３）、（４）、（５）がターゲットＡ、Ｂに
対して逐次送信されるとする。この場合、ターゲットＡ
は相対速度がほぼゼロの前方の車両であり、ターゲット
Ｂは一定の相対速度で追越しを行っている前方の車両と
する。
説明する図である。本図に示す如く、レーダ１から、一
定スキャン角度（θ）毎に、例えば、ビーム（１）、
（２）、（３）、（４）、（５）がターゲットＡ、Ｂに
対して逐次送信されるとする。この場合、ターゲットＡ
は相対速度がほぼゼロの前方の車両であり、ターゲット
Ｂは一定の相対速度で追越しを行っている前方の車両と
する。
【００２０】図４は図３のターゲットに対する上昇時、
下降時のスペクトル例を示す図である。ターゲットＡに
対しては、上昇時、下降時共、ビーム（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）に対してピーク周波数が出現
し、ターゲットＡに向いているビーム（３）でパワーが
最大となる。ターゲットＢに対しては、上昇時、下降時
共、ターゲットＢから離れているビーム（１）、
（２）、ではピーク周波数が出現せず、ビーム（３）、
（４）、（５）にピーク周波数が出現する。
下降時のスペクトル例を示す図である。ターゲットＡに
対しては、上昇時、下降時共、ビーム（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）に対してピーク周波数が出現
し、ターゲットＡに向いているビーム（３）でパワーが
最大となる。ターゲットＢに対しては、上昇時、下降時
共、ターゲットＢから離れているビーム（１）、
（２）、ではピーク周波数が出現せず、ビーム（３）、
（４）、（５）にピーク周波数が出現する。
【００２１】ターゲットＡとの相対速度がゼロであるの
で、ターゲットＡに対してビーム（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）の各々で上昇時、下降時のピー
ク周波数は同じ位置にある。これに対して、ターゲット
Ｂは一定の大きさの相対速度を持っているので、上昇
時、下降時でピーク周波数の位置が異なり、例えば、上
昇時ではターゲットＢのピーク周波数はターゲットＡの
ピーク周波数よりも大きく、下降時ではターゲットＢの
ピーク周波数はターゲットＡのピーク周波数よりも小さ
くなる場合がある。なお、スキャンからスキャンまでの
時間は非常に短いので、この間にターゲットＢが進む距
離を無視することができるので、ターゲットＢのピーク
周波数は、上昇時、下降時の各々ではスキャンに対して
同じ位置にある。
で、ターゲットＡに対してビーム（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）の各々で上昇時、下降時のピー
ク周波数は同じ位置にある。これに対して、ターゲット
Ｂは一定の大きさの相対速度を持っているので、上昇
時、下降時でピーク周波数の位置が異なり、例えば、上
昇時ではターゲットＢのピーク周波数はターゲットＡの
ピーク周波数よりも大きく、下降時ではターゲットＢの
ピーク周波数はターゲットＡのピーク周波数よりも小さ
くなる場合がある。なお、スキャンからスキャンまでの
時間は非常に短いので、この間にターゲットＢが進む距
離を無視することができるので、ターゲットＢのピーク
周波数は、上昇時、下降時の各々ではスキャンに対して
同じ位置にある。
【００２２】図１のペアリング部５のグループ化部５Ａ
は、上昇時、下降時のスペクトルの各々において、同じ
又は近いピーク周波数について、隣接し且つ連続するビ
ームから、探してピーク周波数をグループ化する。図４
の例では、ターゲットＡ、Ｂにそれぞれ属するピーク周
波数をグループＡ、Ｂに分類する。図５はグループ化部
５Ａによりグループ化されたピーク周波数のパワー分布
を説明する例である。本図に示すように、グループ化部
５Ａによりグループ化されたグループＡ、Ｂに属するピ
ーク周波数のパワーはビーム（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）のスキャン角に対してパワー分布をな
す。このパワー分布は、通常、上に凸の山の形となる。
図中、ビームを示す記号（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）でスキャン角の位置が示される。
は、上昇時、下降時のスペクトルの各々において、同じ
又は近いピーク周波数について、隣接し且つ連続するビ
ームから、探してピーク周波数をグループ化する。図４
の例では、ターゲットＡ、Ｂにそれぞれ属するピーク周
波数をグループＡ、Ｂに分類する。図５はグループ化部
５Ａによりグループ化されたピーク周波数のパワー分布
を説明する例である。本図に示すように、グループ化部
５Ａによりグループ化されたグループＡ、Ｂに属するピ
ーク周波数のパワーはビーム（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）のスキャン角に対してパワー分布をな
す。このパワー分布は、通常、上に凸の山の形となる。
図中、ビームを示す記号（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）でスキャン角の位置が示される。
【００２３】上昇時、下降時におけるパワー分布の山の
頂点のスキャン角（後述する）が一致する場合に、上昇
時、下降時のグループは同一とする。図６は図４のスペ
クトルの変形例を示す図であり、図７は図６においてグ
ループ化されたピーク周波数のパワー分布例を示す図で
ある。図６は従来技術に述べたターゲットがトラックで
ある場合の例であり、上昇時のスペクトルでは最後面と
側面が検知され、下降時のスペクトルでは最後面が検知
される。側面の検知はノイズを意味する。
頂点のスキャン角（後述する）が一致する場合に、上昇
時、下降時のグループは同一とする。図６は図４のスペ
クトルの変形例を示す図であり、図７は図６においてグ
ループ化されたピーク周波数のパワー分布例を示す図で
ある。図６は従来技術に述べたターゲットがトラックで
ある場合の例であり、上昇時のスペクトルでは最後面と
側面が検知され、下降時のスペクトルでは最後面が検知
される。側面の検知はノイズを意味する。
【００２４】図７に示す如く、ノイズのパワー分布は上
昇時にはできても、下降時にはできない。図８は図４の
スペクトルのピーク周波数の位置がばらつく場合の例を
示す図であり、図９は図８においてグループ化されたピ
ーク周波数のパワー分布例を示す図である。図８に示す
ように、スペクトルの分析精度等によりピーク周波数の
位置がばらつく場合にも、図９に示すように、互いに近
い周波数について、隣接し且つ連続するビームから、探
してピーク周波数をグループＡ、Ｂ、Ｃのようにグルー
プ化する。
昇時にはできても、下降時にはできない。図８は図４の
スペクトルのピーク周波数の位置がばらつく場合の例を
示す図であり、図９は図８においてグループ化されたピ
ーク周波数のパワー分布例を示す図である。図８に示す
ように、スペクトルの分析精度等によりピーク周波数の
位置がばらつく場合にも、図９に示すように、互いに近
い周波数について、隣接し且つ連続するビームから、探
してピーク周波数をグループＡ、Ｂ、Ｃのようにグルー
プ化する。
【００２５】図１０は角度算出部５Ｂによりターゲット
に最も向いている基準スキャン角を算出する例を説明す
る図である。本図（ａ）に示す如く、スキャン角（１）
のパワーの大きさをｘ、スキャン角（２）のパワーの大
きさをｙ、スキャン角（３）のパワーの大きさをｚ、ス
キャン角（４）のパワーの大きさをｗ、スキャン角
（５）のパワーの大きさをｖとして、スキャン角にパワ
ーで重み付け平均することにより基準スキャン角Ｓが以
下のように算出される。
に最も向いている基準スキャン角を算出する例を説明す
る図である。本図（ａ）に示す如く、スキャン角（１）
のパワーの大きさをｘ、スキャン角（２）のパワーの大
きさをｙ、スキャン角（３）のパワーの大きさをｚ、ス
キャン角（４）のパワーの大きさをｗ、スキャン角
（５）のパワーの大きさをｖとして、スキャン角にパワ
ーで重み付け平均することにより基準スキャン角Ｓが以
下のように算出される。
【００２６】 基準スキャン角Ｓ＝｛（（１）×ｘ）＋（（２）×ｙ）＋（（３）×ｚ）＋（ （４）×ｗ）＋（（５）×ｖ）｝／（ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＋ｖ） …（６） このようにして得られた基準スキャン角のレーダがター
ゲットに最も向いている。このようにして、図４に示す
ような上昇時、下降時のスペクトルの場合、ターゲット
Ａ、Ｂにそれぞれ属するピーク周波数の位置が入れ換っ
ても、上昇時、下降時の基準スキャン角Ｓが同一の場
合、上昇時、下降時の同一のグループを選択することが
可能になる。
ゲットに最も向いている。このようにして、図４に示す
ような上昇時、下降時のスペクトルの場合、ターゲット
Ａ、Ｂにそれぞれ属するピーク周波数の位置が入れ換っ
ても、上昇時、下降時の基準スキャン角Ｓが同一の場
合、上昇時、下降時の同一のグループを選択することが
可能になる。
【００２７】本図（ｂ）に示す如く、３点（（１）、
ｘ）、（（２）、ｙ）、（（３）、ｚ）の最も近くを通
る直線Ｍと、３点（（３）、ｚ）、（（４）、ｗ）、
（（５）、ｖ）の最も近くを通る直線Ｎとの交点のスキ
ャン角Ｓを基準スキャン角としてもよい。次に、本図
（ａ）に示す如く、基準スキャン角Ｓを挟む２つスキャ
ン角（２）及び（３）の値から基準パワーＰを、以下の
如く、算出する。
ｘ）、（（２）、ｙ）、（（３）、ｚ）の最も近くを通
る直線Ｍと、３点（（３）、ｚ）、（（４）、ｗ）、
（（５）、ｖ）の最も近くを通る直線Ｎとの交点のスキ
ャン角Ｓを基準スキャン角としてもよい。次に、本図
（ａ）に示す如く、基準スキャン角Ｓを挟む２つスキャ
ン角（２）及び（３）の値から基準パワーＰを、以下の
如く、算出する。
【００２８】 基準パワーＰ＝｛（（３）×Ｓ）×ｚ＋（Ｓ×（２））×ｙ）｝／（ｃ×ｂ） …（７） もし、Ｓ＝ｃとなった場合は、 基準パワーＰ＝（（２）＋（３）＋（４））／３ となる。
【００２９】この基準パワーＰは後述するようなペアリ
ング時に使用される。次に、ペアリング部５のペアリン
グ形成部５Ｃを説明する。ペアリング形成部５Ｃでは、
上昇時、下降時でそれぞれグループ化されたピーク周波
数について以下の条件でペアリングを行う。 ａ）上昇時のグループ内のピーク周波数の数と同じもし
くは１個差ぐらいの下降時のグループを検索する。
ング時に使用される。次に、ペアリング部５のペアリン
グ形成部５Ｃを説明する。ペアリング形成部５Ｃでは、
上昇時、下降時でそれぞれグループ化されたピーク周波
数について以下の条件でペアリングを行う。 ａ）上昇時のグループ内のピーク周波数の数と同じもし
くは１個差ぐらいの下降時のグループを検索する。
【００３０】ｂ）スキャン角度が同じもしくは近いピー
ク周波数を優先的にペアリングを行う。 ｃ）ｂ）のペアリングにて複数個のグループが同条件で
ある場合には基準パワーからのパワー差が最も小さいピ
ーク周波数同士がペアリングを行う。ターゲット認定部
６では、ペアリングされた上昇時、下降時のピーク周波
数の総数が所定値以上であれば、ターゲットと認識す
る。
ク周波数を優先的にペアリングを行う。 ｃ）ｂ）のペアリングにて複数個のグループが同条件で
ある場合には基準パワーからのパワー差が最も小さいピ
ーク周波数同士がペアリングを行う。ターゲット認定部
６では、ペアリングされた上昇時、下降時のピーク周波
数の総数が所定値以上であれば、ターゲットと認識す
る。
【００３１】さらに所定値以上に満たないピーク周波数
については、次のスキャン時に現れた場合にはピーク周
波数の数を合わせて所定値を越えた時ターゲットと認定
する。図１１はスキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダの信
号処理装置の一連の動作を説明するフローチャートであ
る。
については、次のスキャン時に現れた場合にはピーク周
波数の数を合わせて所定値を越えた時ターゲットと認定
する。図１１はスキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダの信
号処理装置の一連の動作を説明するフローチャートであ
る。
【００３２】ステップＳ１１において、ビート信号をサ
ンプリングしてＡ／Ｄ変換を行う。ステップＳ１２にお
いて、デジタルのビート信号について高速フ−リエ変換
を行て、周波数スペクトルを求める。ステップＳ１３に
おいて、上昇時（Ｕｐ）のピーク周波数のデータが各ス
キャン角で一致し又は近いものをグループ化する。
ンプリングしてＡ／Ｄ変換を行う。ステップＳ１２にお
いて、デジタルのビート信号について高速フ−リエ変換
を行て、周波数スペクトルを求める。ステップＳ１３に
おいて、上昇時（Ｕｐ）のピーク周波数のデータが各ス
キャン角で一致し又は近いものをグループ化する。
【００３３】ステップＳ１４において、グループ化され
たピーク周波数のパワー分布から最大のパワーに対する
基準スキャン角を算出する。ステップＳ１５において、
下降時（Ｄｏｗｎ）のピーク周波数のデータが各スキャ
ン角で一致し又は近いものをグループ化する。ステップ
Ｓ１６において、グループ化されたピーク周波数のパワ
ー分布から最大のパワーに対する基準スキャン角を算出
する。
たピーク周波数のパワー分布から最大のパワーに対する
基準スキャン角を算出する。ステップＳ１５において、
下降時（Ｄｏｗｎ）のピーク周波数のデータが各スキャ
ン角で一致し又は近いものをグループ化する。ステップ
Ｓ１６において、グループ化されたピーク周波数のパワ
ー分布から最大のパワーに対する基準スキャン角を算出
する。
【００３４】ステップＳ１７において、上昇、下降時で
同一の基準スキャン角を探して、グループ内のピーク周
波数のペアリングを行う。ステップＳ１８において、ペ
アリングされたピーク周波数に基づいて、ターゲットま
での距離、相対距離を算出する。
同一の基準スキャン角を探して、グループ内のピーク周
波数のペアリングを行う。ステップＳ１８において、ペ
アリングされたピーク周波数に基づいて、ターゲットま
での距離、相対距離を算出する。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明により本発明によれば、互い
に一致し又は近いピーク周波数をスキャンを通じてグル
ープ化し、ピーク周波数のパワーが最大となる基準スキ
ャンの角度を算出して、上昇時、下降時で基準スキャン
の角度が一致するもの同士についてペアリングを行うよ
うにしたので、ペアリングの判断を行う情報量が増え、
ミスペアリングの減少を図ることが可能となった。
に一致し又は近いピーク周波数をスキャンを通じてグル
ープ化し、ピーク周波数のパワーが最大となる基準スキ
ャンの角度を算出して、上昇時、下降時で基準スキャン
の角度が一致するもの同士についてペアリングを行うよ
うにしたので、ペアリングの判断を行う情報量が増え、
ミスペアリングの減少を図ることが可能となった。
【図１】図１は本発明に係るスキャン用のＦＭ−ＣＷ方
式レーダの信号処理装置を説明する例である。
式レーダの信号処理装置を説明する例である。
【図２】図２はレーダ１の送信信号と受信信号の例を説
明する図である。
明する図である。
【図３】図３はターゲットに対するスキャンの例を説明
する図である。
する図である。
【図４】図４は図３のターゲットに対する上昇時、下降
時のスペクトル例を示す図である。
時のスペクトル例を示す図である。
【図５】図５はグループ化部５Ａによりグループ化され
たピーク周波数のパワー分布を説明する例である。
たピーク周波数のパワー分布を説明する例である。
【図６】図６は図４のスペクトルの変形例を示す図であ
る。
る。
【図７】図７は図６においてグループ化されたピーク周
波数のパワー分布例を示す図である。
波数のパワー分布例を示す図である。
【図８】図８は図４のスペクトルのピーク周波数の位置
がばらつく場合の例を示す図である。
がばらつく場合の例を示す図である。
【図９】図９は図８においてグループ化されたピーク周
波数のパワー分布例を示す図である。
波数のパワー分布例を示す図である。
【図１０】図１０は角度算出部５Ｂによりターゲットに
最も向いている基準スキャン角を算出する例を説明する
図である。
最も向いている基準スキャン角を算出する例を説明する
図である。
【図１１】図１１はスキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダ
の信号処理装置の一連の動作を説明するフローチャート
である。
の信号処理装置の一連の動作を説明するフローチャート
である。
１…レーダ ４…高速フ−リエ変換部 ７…スキャン制御部 ５…ペアリング部 ５Ａ…グループ化部 ５Ｂ…角度検出部 ５Ｃ…ペアリング形成部 ６…ターゲット認定部
Claims (7)
- 【請求項１】 ３角波状に周波数変調された連続波のビ
ームを送信し且つターゲットの反射波を受信し送信信号
と受信信号とのビート信号を形成するレーダと、 前記レーダを一定角度毎にスキャンさせるスキャン制御
部と、 スキャン毎に且つ周波数変調の上昇時及び下降時毎に前
記レーダからのビート信号を周波数分析しターゲットに
対してピーク周波数を示す周波数分析部と、 上昇時及び下降時毎に前回のスキャンで得られたピーク
周波数と今回のスキャンで得られたピーク周波数とが一
致し又は近いもの同士を探して逐次グループ化するグル
ープ化部と、 前記グループ化部によりグループ化されたピーク周波数
のパワーをスキャンの角度でパワー分布に形成し、パワ
ーのピーク値に対する基準スキャンの角度を算出する角
度算出部と、 前記角度算出部により算出された基準スキャンの角度が
上昇時又は下降時で一致するグループ同士についてピー
ク周波数のペアリングを優先的に行うペアリング形成部
と、 前記ペアリング形成部によりペアリングが行われたピー
ク周波数に基づいて距離、相対速度を計算してターゲッ
トを認識するターゲット認識部とを備えることを特徴と
するスキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダの信号処理装
置。 - 【請求項２】 前記角度算出部で算出される基準スキャ
ンの角度は、グループ化されたピーク周波数のパワーで
スキャン角の重み平均をとることによって形成されるこ
とを特徴とする、請求項１に記載のスキャン用のＦＭ−
ＣＷ方式レーダの信号処理装置。 - 【請求項３】 前記角度算出部で算出される基準スキャ
ンの角度は、グループ化されたピーク周波数のパワー分
布の最大値を境に左右の分布を２つの直線で近似し、こ
の直線の交点のスキャンの角度を基準スキャンの角度と
することを特徴とする、請求項１に記載のスキャン用の
ＦＭ−ＣＷ方式レーダの信号処理装置。 - 【請求項４】 前記ペアリング形成部は、基準スキャン
の角度が一致する場合でも、上昇時、下降時で各グルー
プのピーク周波数の数がほぼ一致する場合にのみペアリ
ングを行うことを特徴とする、請求項１に記載のスキャ
ン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダの信号処理装置。 - 【請求項５】 前記角度算出部は基準スキャンの角度に
対応する基準パワーを求め、前記ペアリング形成部は、
上昇時、下降時で各グループのピーク周波数の数がほぼ
一致するグループが複数存在する場合には、基準パワー
の差が最も小さいグループとのペアリングを行うことを
特徴とする、請求項４に記載のスキャン用のＦＭ−ＣＷ
方式レーダの信号処理装置。 - 【請求項６】 前記ターゲット認識部は前記ペアリング
形成部により形成されたグループ内のペアリングの総数
が所定値以上の場合にターゲットの認識を行うことを特
徴とする、請求項１に記載のスキャン用のＦＭ−ＣＷ方
式レーダの信号処理装置。 - 【請求項７】 前記ターゲット認識部は前記ペアリング
形成部により形成されたグループ内のペアリングの総数
が所定値未満の場合には、次回のスキャン時に新たに出
現したペアリングを加えた総数が所定値以上となった場
合にターゲットの認識を行うことを特徴とする、請求項
６に記載のスキャン用のＦＭ−ＣＷ方式レーダの信号処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14564798A JP3565713B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | Ｆｍ−ｃｗ方式スキャンレーダ用信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14564798A JP3565713B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | Ｆｍ−ｃｗ方式スキャンレーダ用信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337635A true JPH11337635A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3565713B2 JP3565713B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=15389857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14564798A Expired - Lifetime JP3565713B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | Ｆｍ−ｃｗ方式スキャンレーダ用信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3565713B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002054108A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Fujitsu Ten Limited | Procédé de détection d'objets inanimés |
| US6690319B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-02-10 | Fujitsu Ten Limited | Scan type radar device |
| US6731235B2 (en) | 2001-12-04 | 2004-05-04 | Fujitsu Ten Limited | Mispairing determination and signal processing method for FM-CW radar |
| US6788247B2 (en) | 2001-02-21 | 2004-09-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Distance/velocity measuring method and radar signal processing device |
| WO2005050250A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ |
| KR100645771B1 (ko) * | 2001-12-13 | 2006-11-13 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 레이더 |
| WO2009136621A1 (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | 本田技研工業株式会社 | 物体検知装置 |
| JP2013164391A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Denso Corp | レーダ装置 |
| JP2017223589A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社デンソーテン | レーダ装置および信号処理方法 |
| JP2019200154A (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 株式会社デンソーテン | 物標検出装置および物標検出方法 |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP14564798A patent/JP3565713B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202365A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Fujitsu Ten Ltd | スキャン式レーダの静止物検知方法 |
| US6765523B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-07-20 | Fujitsu Ten Limited | Stationary object detection method for use with scanning radar |
| WO2002054108A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Fujitsu Ten Limited | Procédé de détection d'objets inanimés |
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| US6690319B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-02-10 | Fujitsu Ten Limited | Scan type radar device |
| US6731235B2 (en) | 2001-12-04 | 2004-05-04 | Fujitsu Ten Limited | Mispairing determination and signal processing method for FM-CW radar |
| KR100645771B1 (ko) * | 2001-12-13 | 2006-11-13 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 레이더 |
| US7675457B2 (en) | 2003-11-18 | 2010-03-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radar system |
| WO2005050250A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ |
| WO2009136621A1 (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | 本田技研工業株式会社 | 物体検知装置 |
| JP2009271008A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Honda Motor Co Ltd | 物体検知装置 |
| US8232912B2 (en) | 2008-05-09 | 2012-07-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Object detecting apparatus |
| JP2013164391A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Denso Corp | レーダ装置 |
| US9134409B2 (en) | 2012-02-13 | 2015-09-15 | Denso Corporation | Vehicle-mounted radar apparatus |
| JP2017223589A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社デンソーテン | レーダ装置および信号処理方法 |
| JP2019200154A (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 株式会社デンソーテン | 物標検出装置および物標検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3565713B2 (ja) | 2004-09-15 |
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