WO2018142882A1 - 干渉対策装置 - Google Patents

干渉対策装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018142882A1
WO2018142882A1 PCT/JP2018/000706 JP2018000706W WO2018142882A1 WO 2018142882 A1 WO2018142882 A1 WO 2018142882A1 JP 2018000706 W JP2018000706 W JP 2018000706W WO 2018142882 A1 WO2018142882 A1 WO 2018142882A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
interference
mode
processing
operation mode
signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/000706
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直継 清水
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to CN201880009465.XA priority Critical patent/CN110235018B/zh
Priority to DE112018000655.7T priority patent/DE112018000655T5/de
Publication of WO2018142882A1 publication Critical patent/WO2018142882A1/ja
Priority to US16/524,518 priority patent/US11181612B2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/26Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
    • G01S13/28Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
    • G01S13/282Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses using a frequency modulated carrier wave
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/343Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using sawtooth modulation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/347Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using more than one modulation frequency
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • G01S7/356Receivers involving particularities of FFT processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G01S7/4056Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes specially adapted to FMCW

Definitions

  • This disclosure relates to a technique for suppressing the influence of radar interference.
  • a radar system that is mounted on a vehicle and detects a target such as another vehicle or a stop that exists in the vicinity of the vehicle may cause radio wave interference with a radar system or the like mounted on the other vehicle.
  • radar systems that extract various information using the frequency analysis waveform of the beat signal (hereinafter referred to as the FFT waveform), such as FMCW radar and multi-frequency CW radar, the noise floor of the FFT waveform rises when subjected to radio wave interference. To do. Then, the peak based on the reflected wave from the target is buried in the noise floor, making it difficult to detect the target.
  • Patent Document 1 listed below discloses a technique for lowering the noise floor by performing interference removal processing when it is determined that the noise floor of the FFT waveform has risen and radio wave interference has occurred.
  • interference removal processing for example, it is disclosed to remove and interpolate a sampling value of a portion where the signal level is abruptly changed due to the influence of radio wave interference in a waveform before frequency analysis (hereinafter, time waveform). Yes.
  • An interference countermeasure device includes an acquisition unit, a countermeasure unit, an analysis unit, a determination unit, and a switching unit.
  • the acquisition unit acquires a signal from the radar sensor for each processing cycle that is a preset cycle.
  • the countermeasure unit performs an interference removal process for suppressing the influence of radio wave interference on the non-measure signal that is a signal acquired by the acquisition unit, and generates a countermeasure signal.
  • the analysis unit executes the frequency analysis process using the countermeasure signal when the set operation mode is the interference mode and using the non-measure signal when the operation mode is the normal mode.
  • the determination unit determines the presence or absence of radio wave interference according to the analysis result of the analysis unit.
  • the switching unit switches the operation mode to the interference mode when the operation mode is the normal mode and the determination unit determines that there is interference, and the state in which the operation mode is the interference mode is set a predetermined number of times. After continuing for the processing cycle, the operation mode is switched to the normal mode.
  • the operation mode when radio wave interference is detected when the operation mode is the normal mode, the operation mode is switched from the normal mode to the interference mode, thereby continuing from the next processing cycle for a certain processing cycle. To perform interference cancellation processing. Thereafter, the operation mode is switched from the interference mode to the normal mode, and in the next processing cycle, the presence / absence of radio wave interference is determined using a non-measure signal that has not been subjected to interference removal processing.
  • the interference countermeasure device determines the presence or absence of radio wave interference using a non-countermeasure signal that has not been subjected to interference cancellation processing. If it is determined that there is radio wave interference, it performs interference cancellation processing from the next processing cycle. ing. For this reason, when it is determined that there is radio wave interference, it is not necessary to execute the frequency analysis process again, so that the processing amount in a single processing cycle can be reduced.
  • a radar system 1 shown in FIG. 1 includes a radar sensor 2 and a processing unit 3.
  • the radar sensor 2 is an FMCW radar that transmits / receives a frequency-modulated continuous wave and outputs a beat signal obtained by mixing a transmission wave and a reception wave for each preset processing cycle.
  • FMCW is an abbreviation for Frequency Modulated Continuous Wave.
  • the radar sensor 2 is not limited to the FMCW radar. For example, any system such as a multi-frequency CW radar that extracts information on an object that reflects a radar wave by performing frequency analysis on a received signal or a beat signal may be used.
  • the processing unit 3 includes a microcomputer having a CPU 31 and a semiconductor memory (hereinafter, memory 32) such as a RAM, a ROM, and a flash memory.
  • memory 32 such as a RAM, a ROM, and a flash memory.
  • the processing unit 3 further includes an AD conversion unit 33.
  • the AD conversion unit 33 samples the beat signal output from the radar sensor 2 and stores it in a predetermined area of the memory 32.
  • the processing unit 3 Various functions of the processing unit 3 are realized by the CPU 31 executing a program stored in a non-transitional tangible recording medium.
  • the memory 32 corresponds to a non-transitional tangible recording medium that stores a program. Also, by executing this program, a method corresponding to the program is executed.
  • the processing unit 3 may include a single microcomputer or a plurality of microcomputers.
  • the processing unit 3 executes at least the target detection process and the interference countermeasure process by the CPU 31 executing the program.
  • the method of realizing these processes is not limited to software, and some or all of the elements may be realized using one or a plurality of hardware.
  • the electronic circuit may be realized by a digital circuit, an analog circuit, or a combination thereof.
  • the interference countermeasure process is a process of determining the presence or absence of radio wave interference according to the sampling data of the beat signal stored in the memory 32 and removing noise from the beat signal according to the determination result. Details thereof will be described later.
  • the processing unit 3 that executes the interference countermeasure process corresponds to an interference countermeasure apparatus.
  • the target detection process includes the speed and position of the target reflecting the radar wave using a well-known technique in FMCW radar according to the signal waveform after frequency analysis (hereinafter referred to as FFT waveform) obtained by the interference countermeasure process. This is a process for generating mark information. Since the target detection process is not a main part of the present disclosure, description thereof is omitted here.
  • interference countermeasure processing executed by the processing unit 3 will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the processing unit 3 has two operation modes, a normal mode and an interference mode. In the initial state immediately after the processing unit 3 is turned on, the operation mode is set to the normal mode.
  • the memory 32 is provided with at least an area for storing a reference value used for setting an interference threshold described later.
  • sampling data hereinafter, non-measure data
  • the processing unit 3 executes interference removal processing in S130. Specifically, the processing unit 3 removes noise due to the influence of radio wave interference superimposed on the beat signal by applying a median filter to the non-measure data acquired in S110.
  • the median filter for example, when there is a region that changes greatly beyond a preset allowable range between time-sequential data, the value of that region is the average value of the data sandwiching that region, etc. Replace with. That is, the median filter functions as a low-pass filter.
  • measure data data obtained as a result of performing interference removal processing on non-measure data.
  • the processing unit 3 performs an FFT process on the time data.
  • the time data is non-measure data acquired in S110 when the operation mode is the normal mode, and is measure data generated in S130 when the operation mode is the interference mode.
  • the waveform indicated by the time data is referred to as a time waveform
  • the waveform indicated by the FFT processing result is referred to as an FFT waveform.
  • the processing unit 3 obtains a noise floor based on the FFT waveform generated in S140.
  • the lowest signal strength in the FFT waveform is the noise floor.
  • the present invention is not limited to this.
  • a histogram representing the frequency at which each signal intensity appears is created using the signal intensity obtained for each frequency bin, and the signal intensity with the highest frequency may be used as the noise floor.
  • the average value of the signal intensity in the region excluding the periphery of the peak in the FFT waveform may be used as the noise floor.
  • the processing unit 3 executes a continuation determination process related to the setting of the operation mode. Details thereof will be described later.
  • the processing unit 3 executes a reference value update process for obtaining a reference value serving as a reference for determining the presence or absence of radio wave interference, and ends this process.
  • the processing unit 3 stores the noise floor (hereinafter, current value) obtained in S150 when the noise floor is lower than the reference value stored in the memory 32. Update the current reference value with the current value. That is, the reference value is set to the lowest value among the noise floors detected in the past.
  • the initial value of the reference value is set to a preset extraction upper limit value.
  • the extraction upper limit value is set to, for example, an upper limit value of a noise floor that can be detected when radio wave interference is not received.
  • the memory 32 has an area for storing the count value C of the continuation counter.
  • step S220 the processing unit 3 determines whether radio wave interference has occurred. Specifically, the processing unit 3 determines whether or not the noise floor calculated in S150 is larger than an interference threshold obtained by adding a preset allowable value to the reference value updated as needed in S170. . The allowable value is set so that at least the interference threshold value is larger than the extraction upper limit value used for updating the reference value. If the noise floor is greater than the interference threshold, the processing unit 3 determines that radio wave interference has occurred and moves to S230. If the noise floor is less than or equal to the interference threshold, it is determined that radio wave interference has not occurred, and this process is terminated.
  • the processing unit 3 increments the count value C of the continuation counter and ends this process.
  • the processing unit 3 determines whether or not the count value C of the continuation counter is less than a preset continuation number Cmax. If C ⁇ Cmax, the processing unit 3 determines that the interference mode needs to be continued, and proceeds to S230. If C ⁇ Cmax, the processing unit 3 determines that it is necessary to switch from the interference mode to the normal mode, and proceeds to S250.
  • C the count value of the continuation counter
  • the relationship among the processing cycle, the interference occurrence period, the count value C, and the implementation status of the interference removal processing will be described with reference to FIG.
  • Cmax 10.
  • the processing cycle S15 and subsequent steps are the same as the processing in the processing cycle S14.
  • the operation mode when radio wave interference is detected, the operation mode is switched to the interference mode, and after the interference removal process is continued for a certain period from the next processing cycle, the operation mode returns to the normal mode.
  • the processing cycles S1 to S13 are the same as in the case of the pattern A.
  • the processing in the processing cycles S14 to S24 is the same as the processing in the processing cycles S3 to S13. That is, pattern B performs the same operation as pattern A.
  • the operation mode is switched to the interference mode again. That is, when the interference mode continues for 10 cycles, the interference removal process is temporarily interrupted, and the presence or absence of radio wave interference is determined in the normal mode. As a result, when it is determined that there is radio wave interference, the mode returns to the interference mode, and the interference removal processing is restarted immediately from the next processing cycle. The same processing is repeated until it is determined that there is no radio wave interference in the determination of the presence or absence of radio wave interference performed by periodically interrupting the interference removal processing.
  • the presence / absence of radio wave interference is determined using a non-measure signal that has not been subjected to interference cancellation processing. If it is determined that radio wave interference is present, interference cancellation processing is performed from the next processing cycle. is doing. For this reason, when it is determined that there is radio wave interference, it is not necessary to execute the frequency analysis process again, so that the processing amount in a single processing cycle can be reduced.
  • Cmax may be set as appropriate according to the use environment of the radar system 1, the length of the processing cycle, and the like.
  • the median filter is applied to the non-measure signal as the interference removal processing, but the present disclosure is not limited to this.
  • the interference removal process only needs to be able to remove the spike from the non-countermeasure signal. For example, when the differential value of the signal waveform exceeds a threshold value, a process of complementing the waveform of the part may be used instead of the median filter.
  • a plurality of functions of one constituent element in the above embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate
  • 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 from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

対策部(S130)は、取得部(S110)にて処理サイクル毎にレーザセンサから取得される非対策信号に対して、電波干渉の影響を抑制する干渉除去処理を施して対策信号を生成する。解析部(S120、S140)は、動作モードが干渉モードであれば対策信号を用い、通常モードであれば非対策信号を用いて、周波数解析処理を実行する。判断部(S220)は、解析部での解析結果に従って、電波干渉の有無を判断する。切替部(S210、S230~S250)は、動作モードが通常モードであり、かつ、判断部にて干渉ありと判断された場合、動作モードを干渉モードに切り替え、動作モードが干渉モードである状態を一定回数の処理サイクルの間継続させた後、動作モードを通常モードに切り替える。

Description

干渉対策装置 関連出願の相互参照
 本国際出願は、2017年2月2日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2017-017450号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017-017450号の全内容を参照により本国際出願に援用する。
 本開示は、レーダの干渉による影響を抑制する技術に関する。
 車両に搭載され、車両の周辺に存在する他車両や停止物などのターゲットを検知するレーダシステムは、他車両に搭載されたレーダシステム等との間で電波干渉を起こす場合がある。FMCWレーダや多周波CWレーダなどのように、ビート信号の周波数解析波形(以下、FFT波形)を利用して各種情報を抽出するレーダシステムでは、電波干渉を受けると、FFT波形のノイズフロアが上昇する。すると、ターゲットからの反射波に基づくピークが、ノイズフロアに埋もれることによって、ターゲットの検出が困難になる。
 下記特許文献1には、FFT波形のノイズフロアが上昇し、電波干渉を受けていると判断された場合に、干渉除去処理を実施することで、ノイズフロアを低下させる技術が開示されている。なお、干渉除去処理として、例えば、周波数解析前の波形(以下、時間波形)において、電波干渉の影響により信号レベルが急激に変化している部分のサンプリング値を除去、補間することが開示されている。
特開2008-232832号公報
 しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献1に記載の従来技術には、以下の課題が見出された。即ち、干渉除去処理の実行中は、干渉除去処理を施した時間波形に対してFFT処理が実行される。このため、FFT波形のノイズフロアが正常値にまで低下したとしても、それが干渉対策による効果なのか、干渉状態が終了したことによるのかを区別できず、干渉除去処理をいつ終了させればよいのかを的確に判断することができなかった。また、干渉除去処理は、ローパスフィルタとしての機能を有するため、電波干渉を受けていない状況で実施すると、物標からの反射波に基づくピークも一部除去され、検出精度を劣化させてしまう可能性があった。
 本開示の一局面は、干渉除去処理の継続および終了を的確に判断する技術を提供することにある。
 本開示の一態様による干渉対策装置は、取得部と、対策部と、解析部と、判断部と、切替部とを備える。
 取得部は、予め設定された周期である処理サイクル毎に、レーダセンサから信号を取得する。対策部は、取得部にて取得された信号である非対策信号に対して、電波干渉の影響を抑制する干渉除去処理を施して対策信号を生成する。解析部は、設定されている動作モードが干渉モードであれば対策信号を用い、動作モードが通常モードであれば非対策信号を用いて、周波数解析処理を実行する。判断部は、解析部での解析結果に従って、電波干渉の有無を判断する。切替部は、動作モードが通常モードであり、かつ、判断部にて干渉ありと判断された場合、動作モードを干渉モードに切り替え、動作モードが干渉モードである状態を予め設定された一定回数の処理サイクルの間継続させた後、動作モードを通常モードに切り替える。
 このような構成によれば、動作モードが通常モードのときに、電波干渉を検出すると、動作モードを通常モードから干渉モードに切り替えることで、次の処理サイクルから一定の処理サイクルの間、連続して干渉除去処理を実施する。その後、動作モードを干渉モードから通常モードに切り替え、次の処理サイクルにて、干渉除去処理を実施していない非対策信号を用いて電波干渉の有無を判定する。
 つまり、電波干渉が生じている状態が長く継続している場合、定期的に干渉除去処理を中断し、非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉が継続していれば、直ちに干渉除去処理を再開するようにされている。従って、干渉除去処理の継続および終了を的確に判断することができる。
 また、干渉対策装置では、干渉除去処理が施されていない非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉ありと判断された場合は、次の処理サイクルから干渉除去処理を実施している。このため、電波干渉ありと判断されたときに、再度、周波数解析処理を実行する必要がないため、単一の処理サイクルでの処理量を削減することができる。
 なお、請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
車載レーダシステムの構成を示すブロック図である。 干渉対策処理のフローチャートである。 継続判定処理のフローチャートである。 基準値の設定に関する説明図である。 非干渉時の時間波形およびFFT波形を例示する説明図である。 干渉時の時間波形およびFFT波形を例示する説明図である。 干渉対策処理による動作例を示す説明図である。
 以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
 [1.構成]
 図1に示すレーダシステム1は、レーダセンサ2と、処理部3とを備える。
 レーダセンサ2は、予め設定された処理サイクル毎に、周波数変調された連続波を送受信し、送信波と受信波とを混合することで得られるビート信号を出力するFMCWレーダである。FMCWは、Frequency Modulated Continuous Waveの略語である。なお、レーダセンサ2は、FMCWレーダに限るものではない。例えば、多周波CWレーダ等、受信信号またはビート信号を周波数解析することで、レーダ波を反射した物体の情報を抽出する方式のものであればよい。
 処理部3は、CPU31と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ32)とを有するマイクロコンピュータを備える。処理部3は、更に、AD変換部33を有する。AD変換部33は、レーダセンサ2から出力されるビート信号をサンプリングし、メモリ32の所定エリアに記憶する。
 処理部3の各種機能は、CPU31が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ32が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、処理部3は、1つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。
 処理部3は、CPU31がプログラムを実行することで、物標検出処理および干渉対策処理を少なくとも実行する。これらの処理を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路はデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現されてもよい。
 干渉対策処理は、メモリ32に記憶されたビート信号のサンプリングデータに従って、電波干渉の有無を判断して、その判断結果に従って、ビート信号からノイズを除去する処理である。その詳細については後述する。この干渉対策処理を実行する処理部3が干渉対策装置に相当する。
 物標検出処理は、干渉対策処理によって得られる周波数解析後の信号波形(以下、FFT波形)に従い、FMCWレーダにおける周知の手法を用いて、レーダ波を反射した物標の速度や位置を含む物標情報を生成する処理である。物標検出処理は、本開示の主要部ではないため、ここでの説明は省略する。
 [2.処理]
 [2-1.干渉対策処理]
 次に、処理部3が実行する干渉対策処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。処理部3は、処理サイクル毎に本処理を起動する。また、処理部3は、通常モードおよび干渉モードという二つの動作モードを有する。処理部3に電源が投入された直後の初期状態では、動作モードは通常モードに設定される。メモリ32には、後述する干渉閾値の設定に用いる基準値を記憶する領域が少なくとも設けられている。
 本処理が起動すると、処理部3は、まずS110にて、メモリ32に記憶されたFMCWの1周期分のビート信号のサンプリングデータ(以下、非対策データ)を取得する。
 処理部3は、S120では、動作モードが干渉モードに設定されているか否かを判断する。具体的には、処理部3は、後述する継続カウンタのカウント値CがC=0であれば通常モードと判断し、C>0であれば干渉モードであると判断する。処理部3は、動作モードの設定が干渉モードであると判断した場合はS130に移行し、動作モードの設定が干渉モードではないと判断した場合はS140に移行する。
 処理部3は、S130では、干渉除去処理を実行する。処理部3は、具体的には、S110にて取得した非対策データに、メディアンフィルタを作用させることで、ビート信号に重畳された電波干渉の影響によるノイズを除去する。メディアンフィルタは、例えば、時間的に連続するデータ間で、予め設定された許容範囲を超えた大きな変化をする領域が存在する場合に、その領域の値を、その領域を挟むデータの平均値等に置換する。つまり、メディアンフィルタは、ローパスフィルタとして機能する。以下では、非対策データに干渉除去処理を施した結果として得られるデータを、対策データという。
 処理部3は、S140では、時間データに対してFFT処理を実行する。時間データとは、動作モードが通常モードの場合はS110で取得された非対策データであり、動作モードが干渉モードの場合はS130にて生成された対策データである。以下では、時間データが示す波形を時間波形、FFT処理結果が示す波形をFFT波形という。
 処理部3は、S150では、S140にて生成されたFFT波形に基づき、ノイズフロアを求める。ここでは、FFT波形の中で、最も低い信号強度をノイズフロアとする。但し、これに限るものではなく、例えば、周波数ビン毎に求められる信号強度を用いて、各信号強度が現れる頻度を表すヒストグラムを作成し、最も頻度が高い信号強度をノイズフロアとしてもよい。また、FFT波形中のピークの周辺を除いた領域の信号強度の平均値をノイズフロアとしてもよい。
 処理部3は、S160では、動作モードの設定に関わる継続判定処理を実行する。その詳細については後述する。
 処理部3は、S170では、電波干渉の有無を判定する際の基準となる基準値を求める基準値更新処理を実行して、本処理を終了する。基準値更新処理では、図4に示すように、処理部3は、S150で求められたノイズフロア(以下、現在値)が、メモリ32に記憶されている基準値より低い場合に、この記憶されている基準値を現在値で更新する。つまり、基準値は、過去検出されたノイズフロアの中で最も低い値に設定される。なお、基準値の初期値は、予め設定された抽出上限値に設定される。抽出上限値は、例えば、電波干渉を受けていないときに検出され得るノイズフロアの上限値に設定される。
 [2-2.継続判定処理]
 処理部3が、先のS160にて実行する継続判定処理の詳細を、図3のフローチャートを用いて説明する。メモリ32には、継続カウンタのカウント値Cを記憶する領域が用意されている。カウント値Cは、処理部3の初期化時にC=0に設定される。
 本処理が起動すると、処理部3は、S210にて、継続カウンタのカウント値CがC=0であるか否かを判断する。処理部3は、C=0、即ち、動作モードが通常モードであればS220に移行し、C≠0、即ち、動作モードが干渉モードであればS240に移行する。
 処理部3は、S220では、電波干渉が生じているか否かを判断する。具体的には、処理部3は、S150にて算出されたノイズフロアが、S170にて随時更新される基準値に、予め設定された許容値を加算した干渉閾値より大きいか否かを判断する。許容値は、少なくとも、基準値の更新で使用する抽出上限値より干渉閾値の方が大きな値となるように設定される。処理部3は、ノイズフロアが干渉閾値より大きい場合は、電波干渉が生じていると判断してS230に移行する。ノイズフロアが干渉閾値以下である場合は、電波干渉が生じていないと判断して、本処理を終了する。
 処理部3は、S230では、継続カウンタのカウント値Cをインクリメントして、本処理を終了する。
 処理部3は、S240では、継続カウンタのカウント値Cが、予め設定された継続数Cmax未満であるか否かを判断する。処理部3は、C<Cmaxであれば、干渉モードを継続する必要があるものと判断し、S230に移行する。処理部3は、C≧Cmaxであれば、干渉モードから通常モードに切り替える必要があるものと判断し、S250に移行する。
 処理部3は、S250では、継続カウンタのカウント値CをC=0に設定することで、動作モードを通常モードに切り替えて、本処理を終了する。
 [3.動作]
 電波干渉を受けていない場合、図5に示すように、時間波形にはスパイク状のノイズは重畳されず、FFT波形のノイズフロアは干渉閾値より小さい。一方、電波干渉を受けている場合、図6に示すように、時間波形にはスパイク状のノイズが多数重畳され、FFT波形のノイズフロアは大きく上昇する。これにより、図中に破線で示すように、物標からの反射波に基づくピークがノイズフロアに埋もれてしまい、ピークを検出できない場合がある。このような事態を抑制するために、干渉除去処理が実施される。
 以下、図7を用いて、処理サイクルと、干渉発生期間と、カウント値Cと、干渉除去処理の実施状況との関係を説明する。ここでは、Cmax=10とする。
 まず、干渉発生期間が、処理サイクルS3~S5であり、干渉対策の継続期間である処理サイクル10個分の期間より短いパターンAについて説明する。
 干渉が検出されていない処理サイクルS1,S2では、継続カウンタのカウント値CはC=0に保持される。つまり、動作モードが通常モードとなり、干渉除去処理は実行されない。
 処理サイクルS3では、その開始時にはC=0、即ち、動作モードが通常モードとなっている。このため、FFT処理は、干渉除去処理が施されていない非対策データを用いて実行され、その処理結果であるFFT波形から電波干渉の有無を判定する。ここでは、電波干渉ありと判定されるため、カウント値CがインクリメントされC=1となる。
 処理サイクルS4では、その開始時にはC=1、即ち、動作モードが干渉モードとなっている。このため、FFT処理は、干渉除去処理が施された対策データを用いて実行される。つまり、その処理結果であるFFT波形から電波干渉の有無を判定することはできない。また、継続カウンタのカウント値CがインクリメントされC=2となる。
 以下、処理サイクルの開始時にC<Cmaxとなっている処理サイクルS12までは、処理サイクルS4の場合と同様の処理が繰り返される。つまり、干渉除去処理が継続して実行される。
 処理サイクルS13では、その開始時にはC>0、即ち、動作モードが干渉モードとなっている。このため、FFT処理は、干渉除去処理が施された対策データを用いて実行される。但しC=Cmaxとなっているため、継続カウンタのカウント値CはリセットされC=0となる。
 処理サイクルS14では、その開始時にはC=0、即ち、動作モードが通常モードとなっている。このため、FFT処理は、干渉除去処理が施されていない非対策データを用いて実行され、その処理結果であるFFT波形から電波干渉の有無を判定する。ここでは、電波干渉なしと判定されるため、カウント値CがC=0のまま保持される。以下、処理サイクルS15以降は、処理サイクルS14での処理と同様である。
 つまり、パターンAでは、電波干渉を検出すると、動作モードが干渉モードに切り替わり、その次の処理サイクルから一定期間の間、干渉除去処理を継続した後、動作モードが通常モードに復帰する。
 次に、干渉発生期間が、処理サイクルS3~S16であり、干渉対策の継続期間である処理サイクル10個分の期間より長いパターンBについて説明する。
 処理サイクルS1~S13までは、パターンAの場合と同様である。
 処理サイクルS14では、その開始時にはC=0、即ち、動作モードが通常モードとなっている。このため、FFT処理は、干渉除去処理が施されていない非対策データを用いて実行され、その処理結果であるFFT波形から電波干渉の有無を判定する。ここでは、電波干渉ありと判定されるため、カウント値CがインクリメントされC=1となる。
 以下、処理サイクルS14~S24での処理は、処理サイクルS3~S13での処理と同様である。
 つまり、パターンBでは、パターンAと同様の動作が行われる。但し、動作モードが通常モードに復帰した処理サイクルS14の時に、直ちに電波干渉が検出されるため、再び、動作モードが干渉モードに切り替わる。つまり、干渉モードが10サイクル継続すると、干渉除去処理が一旦中断され、通常モードにて電波干渉の有無が判定される。その結果、電波干渉ありと判定されると、干渉モードに戻り、次の処理サイクルから直ちに干渉除去処理が再開される。同様の処理が、定期的に干渉除去処理を中断して行われる電波干渉の有無の判断にて、電波干渉なしと判断されるまで繰り返される。
 [4.効果]
 以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
 (4a)レーダシステム1では、電波干渉が生じている状態が長く継続している場合、定期的に干渉除去処理を中断し、非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉が継続していれば、直ちに干渉除去処理を再開する。従って、干渉除去処理の継続および終了を的確に判断することができる。
 (4b)レーダシステム1では、干渉除去処理が施されていない非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉ありと判断された場合は、次の処理サイクルから干渉除去処理を実施している。このため、電波干渉ありと判断されたときに、再度、周波数解析処理を実行する必要がないため、単一の処理サイクルでの処理量を削減することができる。
 [5.他の実施形態]
 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。
 (5a)上記実施形態では、Cmax=10の場合を例示したが、本開示はこれに限定されるものではない。Cmaxは、レーダシステム1の使用環境や、処理サイクルの長さ等に応じて適宜設定すればよい。
 (5b)上記実施形態では、干渉除去処理として非対策信号にメディアンフィルタが施されているが、本開示はこれに限定されるものではない。干渉除去処理は、非対策信号からスパイクを除去できればよく、メディアンフィルタの代わりに、例えば、信号波形の微分値が閾値を超える場合にその部分の波形を補完する処理等であってもよい。
 (5c)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。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又は置換してもよい。なお、請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
 (5d)上述した干渉対策装置、即ち、干渉対策処理を実行する処理部3の他、当該干渉対策装置を構成要素とするシステム、当該対策干渉装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、干渉対策方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。 

Claims (4)

  1.  干渉対策装置(1)であって、
     予め設定された周期である処理サイクル毎に、レーダセンサから信号を取得するように構成された取得部(S110)と、
     前記取得部にて取得された信号である非対策信号に対して、電波干渉の影響を抑制する干渉除去処理を施して対策信号を生成するように構成された対策部(S130)と、
     設定されている動作モードが干渉モードであれば前記対策信号を用い、前記動作モードが通常モードであれば前記非対策信号を用いて、周波数解析処理を実行するように構成された解析部(S120,S140)と、
     前記解析部での解析結果に従って、電波干渉の有無を判断するように構成された判断部(S220)と、
     前記動作モードが前記通常モードであり、かつ、前記判断部にて干渉ありと判断された場合、前記動作モードを前記干渉モードに切り替え、前記動作モードが干渉モードである状態を予め設定された一定回数の前記処理サイクルの間継続させた後、前記動作モードを前記通常モードに切り替えるように構成された切替部(S210,S230~S250)と、
     を備える、干渉対策装置。
  2.  請求項1に記載の干渉対策装置であって、
     前記対策部は、前記干渉除去処理として、前記非対策信号に対してメディアンフィルタを施すように構成された、干渉対策装置。
  3.  請求項1又は請求項2に記載の干渉対策装置であって、
     前記判断部は、ノイズフロアのレベルに従って、電波干渉の有無を判断するように構成された、干渉対策装置。
  4.  請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の干渉対策装置であって、
     前記レーダセンサは、FMCWレーダまたは多周波CWレーダであり、
     前記取得部が前記レーダセンサから取得する信号はビート信号である、
     干渉対策装置。
PCT/JP2018/000706 2017-02-02 2018-01-12 干渉対策装置 WO2018142882A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880009465.XA CN110235018B (zh) 2017-02-02 2018-01-12 干扰对策装置
DE112018000655.7T DE112018000655T5 (de) 2017-02-02 2018-01-12 Interferenzverhinderungsvorrichtung
US16/524,518 US11181612B2 (en) 2017-02-02 2019-07-29 Interference prevention apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-017450 2017-02-02
JP2017017450A JP6648710B2 (ja) 2017-02-02 2017-02-02 干渉対策装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/524,518 Continuation US11181612B2 (en) 2017-02-02 2019-07-29 Interference prevention apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018142882A1 true WO2018142882A1 (ja) 2018-08-09

Family

ID=63040557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/000706 WO2018142882A1 (ja) 2017-02-02 2018-01-12 干渉対策装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11181612B2 (ja)
JP (1) JP6648710B2 (ja)
CN (1) CN110235018B (ja)
DE (1) DE112018000655T5 (ja)
WO (1) WO2018142882A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7286051B2 (ja) * 2021-04-01 2023-06-02 三菱電機株式会社 レーダ装置、及び信号処理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0216996B2 (ja) * 1982-10-27 1990-04-19 Fujitsu Ten Ltd
JP2008180703A (ja) * 2006-12-27 2008-08-07 Denso It Laboratory Inc 電子走査式レーダ装置
JP2013096903A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Denso Corp レーダ装置
US20170023662A1 (en) * 2015-07-24 2017-01-26 Autoliv Asp, Inc. Apparatus and method for mitigating interference in a frequency-modulated continuous-wave (fmcw) automotive radar system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007189436A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Toyota Motor Corp 車車間通信装置
JP2008232832A (ja) 2007-03-20 2008-10-02 Denso Corp 干渉判定方法,fmcwレーダ
JP4356758B2 (ja) 2007-03-20 2009-11-04 株式会社デンソー Fmcwレーダ
JP5102165B2 (ja) * 2008-09-22 2012-12-19 株式会社デンソー レーダ装置
JP5267538B2 (ja) * 2010-11-05 2013-08-21 株式会社デンソー ピーク検出閾値の設定方法、物標情報生成装置、プログラム
CN102707266B (zh) * 2012-05-24 2014-06-04 北京理工大学 一种具有抗干扰和多目标识别功能的雷达及其检测方法
JP6608127B2 (ja) * 2014-06-30 2019-11-20 日本無線株式会社 干渉抑圧支援装置
JP6613657B2 (ja) 2015-06-29 2019-12-04 ぺんてる株式会社 静電容量結合方式静電センサー

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0216996B2 (ja) * 1982-10-27 1990-04-19 Fujitsu Ten Ltd
JP2008180703A (ja) * 2006-12-27 2008-08-07 Denso It Laboratory Inc 電子走査式レーダ装置
JP2013096903A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Denso Corp レーダ装置
US20170023662A1 (en) * 2015-07-24 2017-01-26 Autoliv Asp, Inc. Apparatus and method for mitigating interference in a frequency-modulated continuous-wave (fmcw) automotive radar system

Also Published As

Publication number Publication date
CN110235018B (zh) 2022-12-20
JP2018124197A (ja) 2018-08-09
US20190346534A1 (en) 2019-11-14
US11181612B2 (en) 2021-11-23
CN110235018A (zh) 2019-09-13
JP6648710B2 (ja) 2020-02-14
DE112018000655T5 (de) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4120679B2 (ja) レーダ
CN105988110B (zh) 具有饱和检测和重置的雷达系统和方法
CN110366689B (zh) 雷达装置
US10386458B2 (en) Radar signal processing device and method
US10564255B2 (en) Method and device for operating a radar system of a motor vehicle
US7164381B2 (en) Target identifying apparatus, target identifying method, and target identifying program
JP2008232832A (ja) 干渉判定方法,fmcwレーダ
JP2006171001A (ja) レーダーの干渉信号を除去するシステムおよび方法
JP2015224899A (ja) 車載レーダ装置
JP6994371B2 (ja) レーダ装置
WO2016031919A1 (ja) 軸ずれ診断装置
WO2018142882A1 (ja) 干渉対策装置
US10120070B2 (en) Detection device, radar device, detection method, and detection program
JP6970307B2 (ja) レーダ信号を補正する方法および装置ならびにレーダ装置
CN113805180A (zh) 物体检测装置
KR101429361B1 (ko) 차량용 레이더에서의 임펄스성 간섭 신호 제거 방법 및 이 방법을 수행하는 장치
US20230131287A1 (en) Radar device
JP2006329669A (ja) レーダ装置
CN111722229B (zh) 物体检测装置
CN114531900A (zh) 一种信号噪声滤除方法、装置、存储介质及激光雷达
JP4046713B2 (ja) 周波数変調レーダの信号処理装置
JP7462865B2 (ja) Fmcwレーダ装置
WO2016117487A1 (ja) 車両制御装置
JP6746996B2 (ja) レーダ処理装置
CN113805181A (zh) 物体检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18747896

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18747896

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1