WO2016009987A1 - 車載レーダ装置および報知システム - Google Patents

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vehicle
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azimuth
radar device
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幹 佐藤
康之 三宅
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株式会社デンソー
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Definitions

  • the present invention relates to an on-vehicle radar device and a notification system that detect an object existing around a vehicle.
  • an in-vehicle radar device that detects an object around a vehicle by radiating a radar wave as a transmission wave over a predetermined angle around the vehicle and receiving a reflected wave is known (see, for example, Patent Document 1). .
  • the radar device detects the velocity component in the direction toward the antenna surface. For this reason, the on-vehicle radar device determines that the relative speed of the object is 0 when detecting an object located directly beside the host vehicle. In other words, the in-vehicle radar device cannot determine whether an object located directly beside the host vehicle is a stopped object that is stopped or a moving object that is running at the same traveling speed as the host vehicle.
  • the detected object is a stationary object or a moving object based on the history of the position and relative speed of the object detected in the detection range of the radar device. For example, the relative speed is calculated based on the amount of change in the position of the detected object, and when the relative speed matches the traveling speed of the host vehicle, it is determined that the detected object is a stopped object.
  • the present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of determining in a short time whether or not a detected object is stopped.
  • the on-vehicle radar device of the present invention is attached to a vehicle so as to include a 90 ° direction in the detection range with respect to the longitudinal direction of the vehicle, and transmits and receives radar waves.
  • the on-vehicle radar device of the present invention includes observation point detection means and moving object detection means.
  • the observation point detection means detects an observation point relative velocity that is a relative velocity with respect to an observation point that reflects the radar wave within the detection range, and an observation point direction that is the direction in which the observation point exists.
  • the moving object detection means has an attachment angle that is an angle inclined with respect to the width direction of the vehicle with respect to the central axis of the receiving antenna that receives the radar wave, ⁇ , an observation point relative velocity, V, an observation point direction, ⁇ , Let Vs be the running speed, V ⁇ Vs ⁇ sin ( ⁇ ) (1) It is determined that a moving object has been detected when Equation (1) expressed by
  • the moving object is detected based on the above equation (1) by detecting the observation point relative speed, the observation point direction, and the traveling speed of the vehicle once. It can be determined whether or not is detected. For this reason, the on-vehicle radar device of the present invention does not need to detect the position of the detected object a plurality of times in order to determine whether or not the detected object is a stationary object. Thereby, the vehicle-mounted radar apparatus of this invention can judge whether the detection object has stopped in a short time.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the vehicle warning system which concerns on embodiment. It is explanatory drawing which shows the attachment position of the receiving antenna shown in FIG. It is a figure explaining the detection speed when a stationary object is detected with the receiving antenna shown in FIG. It is a graph which shows a stationary object speed direction curve. It is a figure explaining the relative speed of the Y-axis direction of a parallel running vehicle. It is a graph which shows the positional relationship of a coordinate point and a stop thing speed direction curve. It is a flowchart which shows the traveling vehicle detection process by the signal processing part shown in FIG. It is a figure which shows observation point distribution. It is a figure explaining the calculation method of the difference value in another embodiment. It is a figure explaining the detection method of the traveling vehicle in another embodiment.
  • the vehicle warning system 1 of this embodiment is mounted on a vehicle and includes a warning device 2, a vehicle speed sensor 3, and a radar device 4, as shown in FIG.
  • the alarm device 2 is an audio output device installed in the passenger compartment and issues an alarm to the vehicle occupant.
  • the vehicle speed sensor 3 detects the traveling speed of a vehicle (hereinafter referred to as the host vehicle) equipped with the vehicle warning system 1.
  • the radar apparatus 4 employs a well-known two-frequency CW (Two-Frequency Continuous Wave) system, and includes a transmission circuit 11, a transmission antenna 12, a reception antenna 13, a reception circuit 14, and a signal processing unit 15. Prepare.
  • CW Tele-Frequency Continuous Wave
  • the transmission circuit 11 supplies a transmission signal Ss to the transmission antenna 12, and includes an oscillator 21, an amplifier 22, and a distributor 23.
  • the oscillator 21 generates a high-frequency signal in the millimeter wave band.
  • the high-frequency signal of the first frequency f1 and the high-frequency signal of the second frequency f2 slightly different from the first frequency f1 are alternately arranged at short time intervals. Signal is generated and output.
  • the amplifier 22 amplifies the high frequency signal output from the oscillator 21.
  • the distributor 23 distributes the power of the output signal of the amplifier 22 to the transmission signal Ss and the local signal L.
  • the transmission antenna 12 radiates a radar wave having a frequency corresponding to the transmission signal Ss based on the transmission signal Ss supplied from the transmission circuit 11. Thereby, the radar wave of the first frequency f1 and the radar wave of the second frequency f2 are alternately output.
  • the receiving antenna 13 is an array antenna configured by arranging a plurality of antenna elements in a line.
  • the reception circuit 14 includes a reception switch 31, an amplifier 32, a mixer 33, a filter 34, and an A / D converter 35.
  • the reception switch 31 sequentially selects any one of a plurality of antenna elements constituting the reception antenna 13 and outputs a reception signal Sr from the selected antenna element to the amplifier 32.
  • the amplifier 32 amplifies the reception signal Sr input from the reception switch 31 and outputs the amplified signal to the mixer 33.
  • the mixer 33 mixes the reception signal Sr amplified by the amplifier 32 and the local signal L to generate a beat signal BT.
  • the filter 34 removes unnecessary signal components from the beat signal BT generated by the mixer 33.
  • the A / D converter 35 samples the beat signal BT output from the filter 34 and converts it into digital data, and outputs this digital data to the signal processing unit 15.
  • the signal processing unit 15 is an electronic control unit configured around a known microcomputer including a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, and the like.
  • the signal processing unit 15 performs signal analysis or controls the operation of the radar device 4 by the CPU 41 executing processing based on a program stored in the ROM 42.
  • the signal processing unit 15 controls the transmission circuit 11 so that radar waves of the first frequency f1 and the second frequency f2 are alternately emitted from the transmission antenna 12 at the modulation period Tm.
  • the signal processing unit 15 causes the reception circuit 14 to sample the beat signals BT of the plurality of antenna elements constituting the reception antenna 13. Then, the signal processing unit 15 analyzes the sampling data of the beat signal BT, so that the distance (hereinafter referred to as the observation point distance) to the point where the radar wave is reflected (hereinafter referred to as the observation point) and the relative relationship between the observation point and the point.
  • the velocity (hereinafter referred to as observation point relative velocity) and the direction in which the observation point exists (hereinafter referred to as observation point orientation) are measured.
  • the first beat signal and the second beat signal are generated as the beat signal BT.
  • the first beat signal is generated by mixing the reception signal Sr having the first frequency f1 and the local signal L having the first frequency f1.
  • the second beat signal is generated by mixing the reception signal Sr having the second frequency f2 and the local signal L having the second frequency f2.
  • the observation point relative velocity is measured based on the frequency of the generated beat signal.
  • the observation point distance is calculated based on the phase difference between the first beat signal and the second beat signal.
  • the receiving antenna 13 is provided at each of the left and right ends of the rear side of the host vehicle, and the center axis CA of the detection range of the receiving antenna 13 is attached to the rear side with respect to the left and right direction HD of the host vehicle 100 as shown in FIG. It is attached so that it faces the direction of ⁇ inclination (the one located at the left end is on the left side and the one located on the right end is on the right side).
  • the detection range is set to include a direction of 90 ° with respect to the front-rear direction LD of the host vehicle 100. In this embodiment, the one that covers a range of about ⁇ 90 ° about the central axis CA is used.
  • the signal processing unit 15 executes a traveling vehicle detection process for detecting a vehicle traveling in the vicinity of the host vehicle 100.
  • This traveling vehicle detection process is a process executed every modulation period Tm during the operation of the signal processing unit 15.
  • the detection speed V changes with the detection angle ⁇ , but does not change with the distance between the receiving antenna 13 and the stationary object Bo.
  • the detection speed V of the stationary object relative to the host vehicle is a two-dimensional orthogonal coordinate system (hereinafter referred to as “detection angle ⁇ ” on the horizontal axis and detection speed V on the vertical axis as shown in FIG. 4).
  • ⁇ -V coordinate system the detection speed V increases as the detection angle ⁇ increases, and becomes a curve C1 that becomes 0 when the detection angle ⁇ is the mounting angle ⁇ (hereinafter referred to as a stationary object speed direction curve C1). It is represented by
  • the relative speed Vr in the Y-axis direction of the parallel vehicle Bt is smaller than the relative speed Vo in the Y-axis direction of the stationary object.
  • the vehicle travels in the vicinity of the host vehicle based on whether the coordinate point indicating the observation point relative speed and the observation point azimuth is located below the stationary object velocity azimuth curve C1. A vehicle can be detected.
  • the signal processing unit 15 first performs frequency analysis of the beat signal input from the receiving circuit 14 (in this embodiment, fast Fourier transform (in this embodiment, as shown in FIG. 7). FFT)) to obtain the power spectrum of the beat signal BT.
  • This power spectrum represents the frequency of the beat signal and the intensity of the beat signal at each frequency.
  • the beat signal is a real signal. For this reason, when the Fourier transform is performed on the beat signal, the frequency spectrum of the beat signal has a positive frequency component and a negative frequency component having the same absolute value of frequency.
  • step S10 the signal processing unit 15 detects the phase of the beat signal by performing IQ detection on the beat signal, and rotates the phase of the beat signal on the IQ plane based on the time change of the phase of the beat signal. Detect direction.
  • the signal processing unit 15 employs one of the positive frequency component and the negative frequency component of the frequency spectrum of the beat signal based on the detected rotation direction. Thereby, in step S10, the power spectrum is created so that the frequency of the beat signal is positive when the observation point is close to the host vehicle, and the frequency of the beat signal is negative when the observation point is far from the host vehicle. Is done.
  • This power spectrum is for each of a plurality of frequency bins FB (0), FB (1), FB (2),..., FB (m) in which different frequencies are set (m is a positive integer), Indicates the intensity of the corresponding frequency. Note that frequency bins FB (0), FB (1), FB (2),..., FB (m) are provided in ascending order of frequency.
  • step S20 the signal processing unit 15 detects one or a plurality of frequency peaks fb existing on the power spectrum for the beat signal. One or more frequency peaks are detected from one object.
  • step S30 the signal processing unit 15 uses, for each of the frequency peaks fb detected in step S20, information on phase difference between signal components having the same peak frequency acquired from a plurality of antenna elements constituting the receiving antenna 13. Based on this, the azimuth of the observation point specified by the peak frequency (hereinafter referred to as observation point azimuth ⁇ ) is calculated.
  • step S40 the signal processing unit 15 creates an observation point distribution indicating the relationship between the one or more frequency peaks fb detected in step S20 and the observation point direction ⁇ calculated in S30 (see FIG. 8). ).
  • the signal processing unit 15 sets the bin instruction value N to a preset determination start value j (see FIG. 8).
  • the bin instruction value N is for indicating a frequency bin. For example, when the bin instruction value N is set to 10, the bin instruction value N indicates the frequency bin FB (10).
  • step S60 the signal processing unit 15 calculates a difference value DL (N) between the azimuth ⁇ (N) and the stationary object determination value J (N) by the following equation (7) (see FIG. 8).
  • DL (N) ⁇ (N) ⁇ J (N) (7)
  • the azimuth ⁇ (N) is the azimuth of the observation point corresponding to the frequency bin FB (N) in the observation point distribution created in S40.
  • the stationary object determination value J (N) is an orientation corresponding to the frequency bin FB (N) in the stationary object frequency orientation curve C2.
  • the stationary object frequency azimuth curve C2 is obtained by converting the speed into a frequency in the stationary object velocity azimuth curve C1, and is represented by the following equation (8).
  • the frequency Fs is a frequency corresponding to the traveling speed of the host vehicle, and is calculated based on the speed detected by the vehicle speed sensor 3.
  • F Fs ⁇ sin ( ⁇ ) (8)
  • DL (N) 0 is set.
  • step S70 the signal processing unit 15 updates the added value of the difference integrated value SM and the difference value DL (N) calculated in step S60 as a new difference integrated value SM.
  • step S80 the signal processing unit 15 increments the bin instruction value N, and in step S90, determines whether the bin instruction value N is greater than a preset determination end value k.
  • step S80: NO the bin instruction value N is equal to or less than the determination end value k
  • step S90: YES the signal processing unit 15 determines in step S100 whether the difference integrated value SM is greater than or equal to a preset detection determination value. Judge whether or not.
  • step S100: NO when the difference integrated value SM is less than the detection determination value (step S100: NO), the signal processing unit 15 clears the detection flag Fd in step S110, and proceeds to step S130.
  • step S100: YES when the difference integrated value SM is greater than or equal to the detection determination value (step S100: YES), the signal processing unit 15 sets the detection flag Fd in step S120, and proceeds to step S130.
  • the signal processing unit 15 sets the difference integrated value SM to 0, and determines whether or not the detection flag Fd is set in step S140.
  • the signal processing unit 15 notifies in step S150 that the traveling vehicle is approaching from the front of the host vehicle (hereinafter, referred to as “following”). It is determined whether or not the alarm device 2 is executing “other vehicle approach notification”.
  • step S150: YES when the warning device 2 is executing the other vehicle approach notification (step S150: YES), the signal processing unit 15 once ends the traveling vehicle detection process. On the other hand, when the warning device 2 is not executing the other vehicle approach notification (step S150: NO), the signal processing unit 15 causes the warning device 2 to start the other vehicle approach notification in step S160, and the traveling vehicle The detection process is temporarily terminated.
  • step S140: NO the signal processing unit 15 determines whether or not the warning device 2 is executing another vehicle approach notification in step S170. Determine whether.
  • the signal processing unit 15 once ends the traveling vehicle detection process.
  • the signal processing unit 15 causes the alarm device 2 to end the other vehicle approach notification in step S180, and the traveling vehicle The detection process is temporarily terminated.
  • the radar device 4 of the vehicle warning system 1 configured as described above is attached to the vehicle so as to include a direction of 90 ° with respect to the front-rear direction of the vehicle, and transmits and receives radar waves.
  • the signal processing unit 15 of the radar apparatus 4 detects the frequency peak of the beat signal and the observation point direction.
  • the radar device 4 has an attachment angle which is an angle inclined with respect to the width direction of the host vehicle with respect to the central axis of the receiving antenna that receives the radar wave, ⁇ , a beat signal frequency peak F, an observation point direction ⁇ ,
  • F the frequency corresponding to the traveling speed of the host vehicle is Fs and the following equation (9) is satisfied.
  • the radar apparatus 4 configured in this way has detected a moving object based on the equation (9) by detecting the frequency peak of the beat signal, the observation point direction, and the traveling speed of the host vehicle once. Can be determined. Therefore, the radar apparatus 4 does not need to detect the position of the detected object a plurality of times in order to determine whether or not the detected object is a stationary object. Thereby, the radar apparatus 4 can determine in a short time whether or not the detected object is stopped.
  • the radar apparatus 4 creates an observation point distribution indicating the relationship between the observation point azimuth ⁇ and the frequency peak fb in an azimuth-frequency coordinate system which is a two-dimensional orthogonal coordinate system using the observation point azimuth ⁇ and the frequency peak fb as variables.
  • the radar apparatus 4 has a difference integrated value SM related to the difference between the position specified by the observation point azimuth ⁇ and the frequency peak fb and the position of Fs ⁇ sin ( ⁇ ). If it is equal to or greater than a preset detection determination value, it is determined that a traveling vehicle has been detected (steps S50 to S120).
  • the traveling vehicle can be detected by a simple method of comparing the difference integrated value SM and the detection determination value, and the calculation processing load for detecting the traveling vehicle can be reduced.
  • the radar device 4 detects the relative velocity of the observation point by transmitting and receiving radar waves using the two-frequency CW method.
  • the radar apparatus 4 detects the traveling vehicle by creating an observation point distribution indicating the relationship between the frequency of the beat signal (that is, the frequency peak fb) and the observation point direction ⁇ . This is because in the two-frequency CW method, a proportional relationship is established between the frequency of the generated beat signal and the observation point relative velocity.
  • the radar apparatus 4 can use the frequency peak fb that can be acquired from the power spectrum that is generally created by the two-frequency CW method in order to detect the traveling vehicle. Thereby, the process of calculating the observation point relative speed based on the beat signal in order to create the observation point distribution can be omitted, and the calculation processing load for detecting the traveling vehicle can be reduced.
  • the warning device 2 performs the approach notification of other vehicles to the vehicle occupant when the radar device 4 that detects the traveling vehicle determines. Thereby, when the traveling vehicle exists in the vicinity of the own vehicle, it can be notified to the vehicle occupant.
  • the radar device 4 is the on-vehicle radar device according to the present invention
  • the signal processing unit 15 is the observation point detection unit according to the present invention
  • the processing of steps S10 to S120 by the signal processing unit 15 is the moving object detection unit according to the present invention.
  • the processing of step S40 by the signal processing unit 15 is the observation point distribution creating means in the present invention
  • the warning device 2 is the notification device in the present invention
  • the vehicle warning system 1 is the notification system in the present invention.
  • the two-frequency CW method is used to detect the relative speed and direction.
  • the detection method is not limited to this, for example, the FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method is used.
  • the relative speed and direction may be detected.
  • the observation point azimuth ⁇ and the frequency peak fb are detected, an observation point distribution indicating the relationship between the observation point azimuth ⁇ and the frequency peak fb is created, and the traveling vehicle is detected using the equation (8). Showed what to do. However, the observation point azimuth ⁇ and the observation point relative velocity are detected, an observation point distribution indicating the relationship between the observation point azimuth ⁇ and the observation point relative velocity is created, and the traveling vehicle is detected using Equation (5). May be.
  • the receiving antenna 13 is attached toward the rear of the own vehicle.
  • the present invention can be applied even when the receiving antenna 13 is attached toward the front of the own vehicle.
  • the traveling vehicle is detected using the difference integrated value SM obtained by adding the difference values DL calculated for each of the plurality of observation points.
  • the threshold value may be changed according to the observation point direction corresponding to the difference value DL.
  • the detection error of the radar apparatus increases as the inclination of the receiving antenna from the central axis increases. For this reason, for example, the false detection of the traveling vehicle can be reduced by increasing the threshold as the observation point azimuth increases.
  • the difference value DL the difference value of the azimuth of the stationary object frequency azimuth curve C2 is calculated for each frequency bin FB.
  • a difference value from the frequency of the stationary object frequency azimuth curve C2 may be calculated for each azimuth bin TB (M).
  • M is the direction bin instruction value.
  • the difference value DL is calculated for each azimuth bin TB (M)
  • the difference value DL is calculated within a preset range of the azimuth bin TB (m) to the azimuth bin TB (n). May be.
  • m is a determination start value
  • n is a determination end value.
  • step S100 when difference integrated value SM is more than a detection determination value (step S100: YES), what performs other vehicle approach alert
  • the traveling vehicle It may be determined that has been detected. For example, as shown in FIG. 10, the history of the difference accumulated value SM for the latest six times is stored, and the number of times that the difference accumulated value SM exceeds preset thresholds TH1, TH2, and TH3 is detected in advance. It may be determined that the traveling vehicle has been detected when the number of times of determination is CT1, CT2, CT3 or more.
  • the functions of one component in the above embodiment may be distributed as a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component.
  • at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function.
  • at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment.
  • all the aspects included in the technical idea specified only by the wording described in the claim are embodiment of this invention.

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Abstract

　レーダ装置は、車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように車両に取り付けられ、レーダ波を送受信する。レーダ装置は、検知範囲内でレーダ波を反射した観測点との相対速度である観測点相対速度と、観測点が存在する方位である観測点方位とを検出する。そしてレーダ装置は、レーダ波を受信する受信アンテナの中心軸について車両の幅方向に対して傾いている角度である取付角度をφ、観測点相対速度をＶ、観測点方位をθ、車両の走行速度をＶｓとして、Ｖ＜Ｖｓ・ｓｉｎ（θ－φ）で表される式が成立する場合に、移動物体を検出したと判断する。

Description

車載レーダ装置および報知システム
　本発明は、車両周囲に存在する物体を検出する車載レーダ装置および報知システムに関する。
　従来、車両周囲の所定角度に渡ってレーダ波を送信波として照射し、反射波を受信することによって、車両周囲の物体を検出する車載レーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　レーダ装置は、アンテナ面に向かってくる方向の速度成分を検出する。このため車載レーダ装置は、自車両の真横に位置する物体を検出した場合に、この物体の相対速度が０であると判断する。すなわち車載レーダ装置は、自車両の真横に位置する物体が、停止している停止物であるのか、自車両と同じ走行速度で併走している移動物であるのかを判別することができない。
　このため、レーダ装置の検知範囲で検出した物体の位置と相対速度の履歴に基づいて、検出物体が停止物であるのか移動物であるのかを判別していた。例えば、検出物体の位置の変化量に基づいて相対速度を算出し、この相対速度が自車両の走行速度と一致している場合には、検出物体が停止物であると判断する。
特開２０１０－４３９６０号公報
　しかし、検出物体の位置の履歴を利用するために、検出物体の位置を複数回検出する必要があり、検出物体が停止物であるか否かを判断するのに時間が掛かるという問題があった。
　本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、検出物体が停止しているのか否かを短時間で判断することができる技術を提供することを目的とする。
　本発明の車載レーダ装置は、車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように車両に取り付けられ、レーダ波を送受信する。そして、本発明の車載レーダ装置は、観測点検出手段と、移動物体検出手段とを備える。
　観測点検出手段は、検知範囲内でレーダ波を反射した観測点との相対速度である観測点相対速度と、観測点が存在する方位である観測点方位とを検出する。
　移動物体検出手段は、レーダ波を受信する受信アンテナの中心軸について車両の幅方向に対して傾いている角度である取付角度をφ、観測点相対速度をＶ、観測点方位をθ、車両の走行速度をＶｓとして、
　　Ｖ＜Ｖｓ・ｓｉｎ（θ－φ）　・・・（１）
で表される式（１）が成立する場合に、移動物体を検出したと判断する。
　このように構成された本発明の車載レーダ装置によれば、観測点相対速度、観測点方位、および車両の走行速度を１回検出することにより、上記の式（１）に基づいて、移動物体を検出したか否かを判断することができる。このため、本発明の車載レーダ装置は、検出物体が停止物であるか否かを判断するために、検出物体の位置を複数回検出する必要がなくなる。これにより、本発明の車載レーダ装置は、検出物体が停止しているのか否かを短時間で判断することができる。
実施形態に係る車両警報システムの構成を示すブロック図である。 図１に示す受信アンテナの取付位置を示す説明図である。 図２に示す受信アンテナで停止物を検出したときの検出速度を説明する図である。 停止物速度方位曲線を示すグラフである。 併走車のＹ軸方向の相対速度を説明する図である。 座標点と停止物速度方位曲線との位置関係を示すグラフである。 図１に示す信号処理部による走行車両検出処理を示すフローチャートである。 観測点分布を示す図である。 別の実施形態における差分値の算出方法を説明する図である。 別の実施形態における走行車両の検出方法を説明する図である。
　以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
　本実施形態の車両警報システム１は、車両に搭載され、図１に示すように、警報装置２と、車速センサ３と、レーダ装置４とを備える。
　警報装置２は、車室内に設置された音声出力装置であり、車両の乗員に対して、警報を発する。
　車速センサ３は、車両警報システム１を搭載した車両（以下、自車両という）の走行速度を検出する。
　レーダ装置４は、周知の２周波ＣＷ（Two-Frequency　Continuous　Wave）方式を採用しており、送信回路１１と、送信アンテナ１２と、受信アンテナ１３と、受信回路１４と、信号処理部１５とを備える。
　送信回路１１は、送信アンテナ１２に対して送信信号Ｓｓを供給するものであり、発振器２１と増幅器２２と分配器２３とを備える。発振器２１は、ミリ波帯の高周波信号を生成するものであり、短い時間間隔で交互に、第一周波数ｆ１の高周波信号と、第一周波数ｆ１とは僅かに周波数の異なる第二周波数ｆ２の高周波信号とを生成して出力する。増幅器２２は、発振器２１から出力される上記高周波信号を増幅する。分配器２３は、増幅器２２の出力信号を送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌとに電力分配する。
　送信アンテナ１２は、この送信回路１１から供給される送信信号Ｓｓに基づいて、送信信号Ｓｓに対応する周波数のレーダ波を照射する。これにより、第一周波数ｆ１のレーダ波と、第二周波数ｆ２のレーダ波とが交互に出力される。
　受信アンテナ１３は、複数のアンテナ素子を一列に配列して構成されたアレーアンテナである。
　受信回路１４は、受信スイッチ３１と、増幅器３２と、ミキサ３３と、フィルタ３４と、Ａ／Ｄ変換器３５とを備える。
　受信スイッチ３１は、受信アンテナ１３を構成する複数のアンテナ素子の何れか一つを順次選択し、選択されたアンテナ素子からの受信信号Ｓｒを増幅器３２へ出力する。
　増幅器３２は、受信スイッチ３１から入力した受信信号Ｓｒを増幅してミキサ３３へ出力する。
　ミキサ３３は、増幅器３２にて増幅された受信信号Ｓｒとローカル信号Ｌとを混合してビート信号ＢＴを生成する。
　フィルタ３４は、ミキサ３３が生成したビート信号ＢＴから不要な信号成分を除去する。
　Ａ／Ｄ変換器３５は、フィルタ３４から出力されたビート信号ＢＴをサンプリングしてデジタルデータに変換し、このデジタルデータを信号処理部１５へ出力する。
　信号処理部１５は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２およびＲＡＭ４３等を備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。信号処理部１５は、ＲＯＭ４２が記憶するプログラムに基づく処理をＣＰＵ４１が実行することにより、信号解析を行ったり、レーダ装置４の動作の制御を行ったりする。
　具体的には、信号処理部１５は、送信回路１１を制御して、第一周波数ｆ１および第二周波数ｆ２のレーダ波が送信アンテナ１２から変調周期Ｔｍで交互に発射されるようにする。また信号処理部１５は、受信アンテナ１３を構成する複数のアンテナ素子のそれぞれのビート信号ＢＴが受信回路１４においてサンプリングされるようにする。そして信号処理部１５は、ビート信号ＢＴのサンプリングデータを解析することにより、レーダ波を反射した地点（以下、観測点という）までの距離（以下、観測点距離という）と、観測点との相対速度（以下、観測点相対速度という）と、観測点が存在する方位（以下、観測点方位という）を計測する。
　２周波ＣＷ方式では、ビート信号ＢＴとして、第１ビート信号および第２ビート信号が生成される。第１ビート信号は、第一周波数ｆ１の受信信号Ｓｒと第一周波数ｆ１のローカル信号Ｌとを混合することにより生成される。同様に第２ビート信号は、第二周波数ｆ２の受信信号Ｓｒと第二周波数ｆ２のローカル信号Ｌとを混合することにより生成される。
　そして、第１ビート信号の周波数ｆｂ１および第２ビート信号の周波数ｆｂ２と、観測点相対速度ｖとの間には、下式（２）、（３）の関係が成立する。なお、式（２）、（３）において、ｃは光速である。
　　ｆｂ１＝（２ｖ／ｃ）×ｆ１　・・・（２）
　　ｆｂ２＝（２ｖ／ｃ）×ｆ２　・・・（３）
　すなわち２周波ＣＷ方式では、生成したビート信号の周波数に基づいて、観測点相対速度を計測する。
　さらに２周波ＣＷ方式では、周知のように、第１ビート信号と第２ビート信号との間の位相差に基づいて、観測点距離を算出する。
　受信アンテナ１３は、自車両の後方の左右端にそれぞれ設けられ、図２に示すように、受信アンテナ１３の検知範囲の中心軸ＣＡが、自車両１００の左右方向ＨＤに対して後方に取付角度φ傾いた方向（左端に位置するものは左側方、右端に位置するものは右側方）を向くように取り付けられている。また検知範囲は、自車両１００の前後方向ＬＤに対して９０°の方向を含むように設定されている。本実施例では、中心軸ＣＡを中心として±約９０°の範囲をカバーするものを用いている。
　このように構成された車両警報システム１において、信号処理部１５は、自車両１００の付近で走行している車両を検出する走行車両検出処理を実行する。この走行車両検出処理は、信号処理部１５の動作中において変調周期Ｔｍ毎に実行される処理である。
　まず、走行車両検出処理の検出原理を説明する。
　図３に示すように、自車両１００の前後方向をＹ軸、前後方向に対して垂直な方向をＸ軸として、自車両がＹ軸方向に沿って速度Ｖｓで走行している場合に、自車両１００に対する停止物のＹ軸方向の相対速度Ｖｏは、下式（４）で表される。
　　Ｖｏ＝－Ｖｓ　・・・（４）
　また、中心軸ＣＡがＸ軸に対して取付角度φ傾いた方向を向くように受信アンテナ１３が取り付けられている場合に、中心軸ＣＡに対して検出角度θ傾いた方向に存在する停止物Ｂｏを受信アンテナ１３で検出したときの検出速度Ｖは、下式（５）で表される。
　　Ｖ＝Ｖｓ・ｓｉｎ（θ－φ）　・・・（５）
　すなわち、検出速度Ｖは、検出角度θにより変化する一方、受信アンテナ１３と停止物Ｂｏとの距離により変化しない。そして、式（５）に基づいて、自車両に対する停止物の検出速度Ｖは、図４に示すように、横軸を検出角度θとし縦軸を検出速度Ｖとした二次元直交座標系（以下、θ－Ｖ座標系という）において、検出角度θが大きくなるにつれて検出速度Ｖが大きくなり、検出角度θが取付角度φのときに０になる曲線Ｃ１（以下、停止物速度方位曲線Ｃ１という）で表される。
　また図５に示すように、自車両の付近でＹ軸方向に沿って速度Ｖｔで走行している併走車Ｂｔが存在している場合に、併走車ＢｔのＹ軸方向の相対速度Ｖｒは、下式（６）で表される。
　　Ｖｒ＝－Ｖｓ＋Ｖｔ　・・・（６）
　すなわち、併走車ＢｔのＹ軸方向の相対速度Ｖｒは、停止物のＹ軸方向の相対速度Ｖｏより小さくなる。
　したがって、図６に示すように、θ－Ｖ座標系において、併走車Ｂｔの相対速度Ｖｒと検出角度θｒを示す座標点Ｐｒは、停止物速度方位曲線Ｃ１の下側に位置する（矢印ＡＬ１を参照）。
　このため、θ－Ｖ座標系において、観測点相対速度と観測点方位を示す座標点が停止物速度方位曲線Ｃ１の下側に位置するか否かに基づいて、自車両の付近で走行している車両を検出することができる。
　次に、走行車両検出処理の手順を説明する。
　走行車両検出処理が実行されると、信号処理部１５は、図７に示すように、まずステップＳ１０にて、受信回路１４から入力したビート信号の周波数解析（本実施形態では、高速フーリエ変換（ＦＦＴ））を実行して、ビート信号ＢＴのパワースペクトルを求める。このパワースペクトルは、ビート信号の周波数と、各周波数におけるビート信号の強度とを表したものである。
　なお、ビート信号は実信号である。このため、ビート信号に対してフーリエ変換を行うと、ビート信号の周波数スペクトルは、周波数の絶対値が互いに等しい正の周波数成分と負の周波数成分を有する。
　ステップＳ１０では、信号処理部１５は、ビート信号に対してＩＱ検波を行うことによりビート信号の位相を検出し、ビート信号の位相の時間変化に基づいて、ＩＱ平面上におけるビート信号の位相の回転方向を検出する。そしてステップＳ１０では、信号処理部１５は、検出した回転方向に基づいて、ビート信号の周波数スペクトルの正の周波数成分と負の周波数成分のうち何れか一方の周波数成分を採用する。これにより、ステップＳ１０では、パワースペクトルは、観測点が自車両に近付く場合にはビート信号の周波数が正となり、観測点が自車両に遠ざかる場合にはビート信号の周波数が負となるように作成される。
　このパワースペクトルは、互いに異なる周波数が設定された複数の周波数ビンＦＢ（０）、ＦＢ（１）、ＦＢ（２）、・・・、ＦＢ（ｍ）のそれぞれについて（ｍは正の整数）、対応する周波数の強度を示す。なお、周波数が小さい順に周波数ビンＦＢ（０）、ＦＢ（１）、ＦＢ（２）、・・・、ＦＢ（ｍ）が設けられている。
　そしてステップＳ２０にて、信号処理部１５は、ビート信号について、パワースペクトル上に存在する１または複数の周波数ピークｆｂを検出する。なお周波数ピークは、１つの物体から１または複数検出される。
　さらにステップＳ３０にて、信号処理部１５は、ステップＳ２０で検出した周波数ピークｆｂの各々について、受信アンテナ１３を構成する複数のアンテナ素子から取得した同一ピーク周波数の信号成分間の位相差情報などに基づいて、そのピーク周波数で特定される観測点の方位（以下、観測点方位θという）を算出する。
　そしてステップＳ４０にて、信号処理部１５は、ステップＳ２０で検出した１または複数の周波数ピークｆｂと、Ｓ３０で算出した観測点方位θとの関係を示す観測点分布を作成する（図８を参照）。
　その後ステップＳ５０にて、信号処理部１５は、ビン指示値Ｎを予め設定された判定開始値ｊ（図８を参照）に設定する。なおビン指示値Ｎは、周波数ビンを指示するためのものである。例えば、ビン指示値Ｎが１０に設定されている場合には、ビン指示値Ｎは、周波数ビンＦＢ（１０）を指示する。
　そしてステップＳ６０にて、信号処理部１５は、方位θ（Ｎ）と停止物判定値Ｊ（Ｎ）との差分値ＤＬ（Ｎ）を下式（７）により算出する（図８を参照）。
　　ＤＬ（Ｎ）＝θ（Ｎ）－Ｊ（Ｎ）　・・・（７）
　ここで方位θ（Ｎ）は、Ｓ４０で作成した観測点分布において周波数ビンＦＢ（Ｎ）に対応する観測点の方位である。
　また停止物判定値Ｊ（Ｎ）は、停止物周波数方位曲線Ｃ２において周波数ビンＦＢ（Ｎ）に対応する方位である。なお停止物周波数方位曲線Ｃ２は、停止物速度方位曲線Ｃ１において速度を周波数に変換したものであり、下式（８）で表される。ここで周波数Ｆｓは、自車両の走行速度に対応する周波数であり、車速センサ３が検出した速度に基づいて算出される。
　　Ｆ＝Ｆｓ・ｓｉｎ（θ－φ）　・・・（８）
　但しステップＳ６０にて、周波数ビンＦＢ（Ｎ）に対応する観測点が観測点分布上に存在しない場合には、ＤＬ（Ｎ）＝０とする。
　次にステップＳ７０にて、信号処理部１５は、差分積算値ＳＭと、ステップＳ６０で算出した差分値ＤＬ（Ｎ）との加算値を、新たな差分積算値ＳＭとして更新する。
　そしてステップＳ８０にて、信号処理部１５は、ビン指示値Ｎをインクリメントし、ステップＳ９０にて、ビン指示値Ｎが予め設定された判定終了値ｋより大きいか否かを判断する。ここで、ビン指示値Ｎが判定終了値ｋ以下である場合には（ステップＳ８０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ６０に移行して、上述の処理を繰り返す。一方、ビン指示値Ｎが判定終了値ｋより大きい場合には（ステップＳ９０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ１００にて、差分積算値ＳＭが予め設定された検出判定値以上であるか否かを判断する。
　ここで、差分積算値ＳＭが検出判定値未満である場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ１１０にて、検出フラグＦｄをクリアし、ステップＳ１３０に移行する。一方、差分積算値ＳＭが検出判定値以上である場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ１２０にて、検出フラグＦｄをセットし、ステップＳ１３０に移行する。
　そしてステップＳ１３０に移行すると、信号処理部１５は、差分積算値ＳＭを０に設定し、ステップＳ１４０にて、検出フラグＦｄがセットされているか否かを判断する。ここで、検出フラグＦｄがセットされている場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ１５０にて、自車両の前方から走行車両が接近している旨の報知（以下、他車両接近報知という）を警報装置２が実行中であるか否かを判断する。
　ここで、警報装置２が他車両接近報知を実行している場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、走行車両検出処理を一旦終了する。一方、警報装置２が他車両接近報知を実行していない場合には（ステップＳ１５０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ１６０にて、警報装置２に他車両接近報知を開始させ、走行車両検出処理を一旦終了する。
　またステップＳ１４０にて、検出フラグＦｄがセットされていない場合には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ１７０にて、他車両接近報知を警報装置２が実行中であるか否かを判断する。ここで、警報装置２が他車両接近報知を実行していない場合には（ステップＳ１７０：ＮＯ）、信号処理部１５は、走行車両検出処理を一旦終了する。一方、警報装置２が他車両接近報知を実行している場合には（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ１８０にて、警報装置２に他車両接近報知を終了させ、走行車両検出処理を一旦終了する。
　このように構成された車両警報システム１のレーダ装置４は、車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように車両に取り付けられ、レーダ波を送受信する。
　そして、レーダ装置４の信号処理部１５は、ビート信号の周波数ピークと観測点方位とを検出する。
　さらにレーダ装置４は、レーダ波を受信する受信アンテナの中心軸について自車両の幅方向に対して傾いている角度である取付角度をφ、ビート信号の周波数ピークをＦ、観測点方位をθ、自車両の走行速度に対応する周波数をＦｓとして、下式（９）が成立する場合に、走行車両を検出したと判断する（ステップＳ１０～Ｓ１１０）。
　　Ｆ＜Ｆｓ・ｓｉｎ（θ－φ）　・・・（９）
　このように構成されたレーダ装置４は、ビート信号の周波数ピーク、観測点方位、および自車両の走行速度を１回検出することにより、式（９）に基づいて、移動物体を検出したか否かを判断することができる。このためレーダ装置４は、検出物体が停止物であるか否かを判断するために、検出物体の位置を複数回検出する必要がなくなる。これによりレーダ装置４は、検出物体が停止しているのか否かを短時間で判断することができる。
　またレーダ装置４は、観測点方位θと周波数ピークｆｂを変数とした二次元直交座標系である方位－周波数座標系において、観測点方位θと周波数ピークｆｂとの関係を示す観測点分布を作成する（ステップＳ４０）。そしてレーダ装置４は、方位－周波数座標系において、観測点方位θと周波数ピークｆｂとにより特定される位置と、Ｆｓ・ｓｉｎ（θ－φ）の位置との差分に関連する差分積算値ＳＭが、予め設定された検出判定値以上である場合に、走行車両を検出したと判断する（ステップＳ５０～Ｓ１２０）。
　これにより、差分積算値ＳＭと検出判定値とを比較するという簡便な方法で走行車両を検出することができ、走行車両を検出するための演算処理負荷を低減することができる。
　またレーダ装置４は、２周波ＣＷ方式によりレーダ波を送受信することにより観測点相対速度を検出している。そしてレーダ装置４は、ビート信号の周波数（すなわち、周波数ピークｆｂ）と観測点方位θとの関係を示す観測点分布を作成することにより、走行車両を検出する。これは、２周波ＣＷ方式において、生成したビート信号の周波数と観測点相対速度との間に比例関係が成立しているからである。
　このようにレーダ装置４は、走行車両を検出するために、２周波ＣＷ方式で一般的に作成されるパワースペクトルから取得できる周波数ピークｆｂを利用することができる。これにより、観測点分布を作成するためにビート信号に基づいて観測点相対速度を算出する処理を省略することができ、走行車両を検出するための演算処理負荷を低減することができる。
　また車両警報システム１では、警報装置２は、走行車両を検出したレーダ装置４が判断した場合に、車両の乗員に対して、他車両接近報知を実行する。これにより、自車両の付近に走行車両が存在している場合に、その旨を車両の乗員に知らせることができる。
　以上説明した実施形態において、レーダ装置４は本発明における車載レーダ装置、信号処理部１５は本発明における観測点検出手段、信号処理部１５によるステップＳ１０～Ｓ１２０の処理は本発明における移動物体検出手段、信号処理部１５によるステップＳ４０の処理は本発明における観測点分布作成手段、警報装置２は本発明における報知装置、車両警報システム１は本発明における報知システムである。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
　例えば上記実施形態では、２周波ＣＷ方式を採用して相対速度と方位を検出するものを示したが、検出方式はこれに限定されるものではなく、例えばＦＭＣＷ（Frequency　Modulated　Continuous　Wave）方式を採用して相対速度と方位を検出するようにしてもよい。
　また上記実施形態では、観測点方位θと周波数ピークｆｂを検出して、観測点方位θと周波数ピークｆｂとの関係を示す観測点分布を作成し、式（８）を用いて走行車両を検出するものを示した。しかし、観測点方位θと観測点相対速度を検出し、観測点方位θと観測点相対速度との関係を示す観測点分布を作成し、式（５）を用いて走行車両を検出するようにしてもよい。
　また上記実施形態では、受信アンテナ１３を自車両の後方に向けて取り付けるものを示したが、受信アンテナ１３を自車両の前方に向けて取り付けた場合でも本発明を適用可能である。
　また上記実施形態では、複数の観測点のそれぞれについて算出された差分値ＤＬを加算した差分積算値ＳＭを用いて、走行車両を検出するものを示した。しかし、各観測点について算出された複数の差分値ＤＬのそれぞれについて、予め設定された閾値以上であるか否かを判断するようにしてもよい。そして、この場合には、閾値は、差分値ＤＬに対応する観測点方位に応じて変化するようにしてもよい。一般的に、レーダ装置は受信アンテナの中心軸からの傾きが大きくなるほど、検出誤差が大きくなる。このため、例えば、観測点方位が大きくなるほど閾値を大きくすることにより、走行車両の誤検出を低減することができる。
　また上記実施形態では、差分値ＤＬとして、周波数ビンＦＢ毎に、停止物周波数方位曲線Ｃ２の方位の差分値を算出した。しかし図９に示すように、差分値ＤＬとして、方位ビンＴＢ（Ｍ）毎に、停止物周波数方位曲線Ｃ２の周波数との差分値を算出するようにしてもよい。なお、Ｍは方位ビン指示値である。
　そして、方位ビンＴＢ（Ｍ）毎に差分値ＤＬを算出する場合には、予め設定された方位ビンＴＢ（ｍ）～方位ビンＴＢ（ｎ）の範囲内で差分値ＤＬの算出を行うようにしてもよい。なお、ｍは判定開始値、ｎは判定終了値である。
　また上記実施形態では、変調周期Ｔｍ毎に実行される走行車両検出処理において、差分積算値ＳＭが検出判定値以上である場合に（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、他車両接近報知を実行するものを示した。しかし、直近における差分積算値ＳＭの算出結果の履歴を保存し、差分積算値ＳＭが予め設定された閾値以上となった回数が、予め設定された検出判定回数以上となった場合に、走行車両を検出したと判断するようにしてもよい。例えば図１０に示すように、直近の６回分の差分積算値ＳＭの履歴を保存し、差分積算値ＳＭが予め設定された閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を超えた回数がそれぞれ、予め設定された検出判定回数ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３以上となった場合に、走行車両を検出したと判断するようにしてもよい。
　また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
　１…車両警報システム、２…警報装置、４…レーダ装置、１５…信号処理部

Claims (6)

  1. 　車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように前記車両に取り付けられ、レーダ波を送受信する車載レーダ装置（４）であって、
    　前記検知範囲内で前記レーダ波を反射した観測点との相対速度である観測点相対速度と、前記観測点が存在する方位である観測点方位とを検出する観測点検出手段（１５）と、
    　前記レーダ波を受信する受信アンテナの中心軸について前記車両の幅方向に対して傾いている角度である取付角度をφ、前記観測点相対速度をＶ、前記観測点方位をθ、前記車両の走行速度をＶｓとして、
    　　Ｖ＜Ｖｓ・ｓｉｎ（θ－φ）　・・・（１）
    で表される式（１）が成立する場合に、移動物体を検出したと判断する移動物体検出手段（Ｓ１０～Ｓ１２０）とを備えることを特徴とする車載レーダ装置。
  2. 　前記観測点方位に関連した方位パラメータと、前記観測点相対速度に関連した相対速度パラメータとを変数とした二次元直交座標系である方位－速度座標系において、前記方位パラメータと前記相対速度パラメータとの対応関係を示す観測点分布を作成する観測点分布作成手段（Ｓ４０）を備え、
    　前記移動物体検出手段は、前記方位－速度座標系において、前記方位パラメータと前記相対速度パラメータとにより特定される位置と、Ｖｓ・ｓｉｎ（θ－φ）により特定される曲線の位置との差分に関連する差分パラメータが、予め設定された移動物体検出判定値以上である場合に、前記移動物体を検出したと判断することを特徴とする請求項１に記載の車載レーダ装置。
  3. 　前記移動物体検出判定値は、前記観測点方位に応じて変化することを特徴とする請求項２に記載の車載レーダ装置。
  4. 　前記観測点検出手段は、２周波ＣＷ方式により前記レーダ波を送受信することにより前記観測点相対速度を検出することを特徴とする請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車載レーダ装置。
  5. 　請求項１～請求項４の何れか１項に記載の車載レーダ装置と、
    　前記移動物体を検出したと前記移動物体検出手段が判断した場合に、その旨を前記車両の乗員に報知する報知装置（２）とを備えることを特徴とする報知システム（１）。
  6. 　車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように前記車両に取り付けられ、レーダ波を送受信する車載レーダ装置の移動物体検出方法であって、
    　前記車載レーダ装置の観測点検出手段により、前記検知範囲内で前記レーダ波を反射した観測点との相対速度である観測点相対速度と、前記観測点が存在する方位である観測点方位とを検出し、
    　前記車載レーダ装置の移動物体検出手段により、前記レーダ波を受信する受信アンテナの中心軸について前記車両の幅方向に対して傾いている角度である取付角度をφ、前記観測点相対速度をＶ、前記観測点方位をθ、前記車両の走行速度をＶｓとして、
    　　Ｖ＜Ｖｓ・ｓｉｎ（θ－φ）　・・・（１）
    で表される式（１）が成立する場合に、移動物体を検出したと判断することを特徴とする車載レーダ装置の移動物体検出方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111325972A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 北京小米移动软件有限公司 雷达探测方法、终端及存储介质

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107810430A (zh) * 2015-06-17 2018-03-16 纽威莱克公司 用于停车辅助的毫米波传感器系统
DE102015119658A1 (de) * 2015-11-13 2017-05-18 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Erfassen eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs mit Objektklassifizierung, Steuereinrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
JP2017173036A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社Ｓｏｋｅｎ 推定装置
JP6560165B2 (ja) * 2016-07-08 2019-08-14 株式会社Ｓｏｋｅｎ レーダ装置
DE102016116964B4 (de) * 2016-09-09 2019-05-16 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Vorrichtung zum Warnen eines Fahrzeugführers eines Fahrzeugs vor einem stationären Objekt sowie Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung
CN108519593B (zh) * 2018-03-22 2021-07-02 电子科技大学 一种基于单站双频连续波雷达的异步定位方法
TWI660187B (zh) * 2018-06-07 2019-05-21 立積電子股份有限公司 移動物體偵測電路及移動物體偵測方法
KR102589934B1 (ko) 2018-09-13 2023-10-17 현대모비스 주식회사 경고 조건 조정 장치 및 방법
KR102390878B1 (ko) * 2018-09-13 2022-04-26 현대모비스 주식회사 경고 조건 조정 장치 및 방법
CA3150882A1 (en) 2019-10-10 2021-04-15 Thales Canada Inc. System and method to determine low-speed and stationary state of a rail vehicle
JP7354765B2 (ja) * 2019-10-25 2023-10-03 株式会社デンソー 移動体警報装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082974A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Toyota Motor Corp 物体検出装置、物体検出方法、およびコンピュータが実行するためのプログラム
WO2015037173A1 (ja) * 2013-09-12 2015-03-19 パナソニック株式会社 レーダ装置、車両及び移動体速度検出方法
JP2015081886A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 三菱電機株式会社 車載用レーダ装置およびターゲット検出方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5977906A (en) * 1998-09-24 1999-11-02 Eaton Vorad Technologies, L.L.C. Method and apparatus for calibrating azimuth boresight in a radar system
EP1777548A4 (en) 2004-08-02 2010-07-21 Mitsubishi Electric Corp RADAR
JP4665903B2 (ja) * 2004-11-12 2011-04-06 三菱電機株式会社 軸ずれ角推定方法及びその装置
JP5003674B2 (ja) * 2006-03-27 2012-08-15 株式会社村田製作所 レーダ装置および移動体
JP2008190964A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Omron Corp 測定装置および方法
JP4724694B2 (ja) * 2007-08-08 2011-07-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 電波レーダ装置
JP2009103565A (ja) 2007-10-23 2009-05-14 Omron Corp 測定装置および方法
JP4656124B2 (ja) * 2007-11-09 2011-03-23 株式会社デンソー 方位検出装置
JP2010038706A (ja) 2008-08-05 2010-02-18 Fujitsu Ten Ltd 信号処理装置、及びレーダ装置
JP2010043960A (ja) 2008-08-13 2010-02-25 Nissan Motor Co Ltd 車両移動状況検出装置および車両移動状況検出方法
JP5444941B2 (ja) 2009-08-25 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 物体検出装置
US20120194377A1 (en) * 2011-01-31 2012-08-02 Denso Corporation Antenna apparatus, radar apparatus and on-vehicle radar system
JP5739701B2 (ja) * 2011-03-23 2015-06-24 富士通テン株式会社 レーダ装置用の演算装置、レーダ装置、レーダ装置用の演算方法およびプログラム
JP6106601B2 (ja) * 2012-03-19 2017-04-05 パナソニック株式会社 レーダ装置
JP5870908B2 (ja) * 2012-12-11 2016-03-01 株式会社デンソー 車両の衝突判定装置
JP5926208B2 (ja) * 2013-02-12 2016-05-25 株式会社デンソー 車載レーダ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082974A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Toyota Motor Corp 物体検出装置、物体検出方法、およびコンピュータが実行するためのプログラム
WO2015037173A1 (ja) * 2013-09-12 2015-03-19 パナソニック株式会社 レーダ装置、車両及び移動体速度検出方法
JP2015081886A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 三菱電機株式会社 車載用レーダ装置およびターゲット検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111325972A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 北京小米移动软件有限公司 雷达探测方法、终端及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US10371809B2 (en) 2019-08-06
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