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JP2010091490A - Automotive radar system - Google Patents

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JP2010091490A
JP2010091490A JP2008263372A JP2008263372A JP2010091490A JP 2010091490 A JP2010091490 A JP 2010091490A JP 2008263372 A JP2008263372 A JP 2008263372A JP 2008263372 A JP2008263372 A JP 2008263372A JP 2010091490 A JP2010091490 A JP 2010091490A
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JP
Japan
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target
distance
angle
radar
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008263372A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichiro Nagatsuka
敬一郎 長塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2008263372A priority Critical patent/JP2010091490A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that conventional techniques cannot have determined the reliability of target detection information in real time. <P>SOLUTION: An automotive radar system includes: a transmission means for transmitting first radio waves; a reception means for receiving second radio waves, reflected first radio waves from a target, and acquiring reception signals; a computation means for computing the distance, relative speed, and angle to the target on the basis of the reception signals; and first and second radars having a first region capable of detecting the distance, relative speed, and angle to the target and a second region capable of detecting only the distance and relative speed to the target. The computation means computes the distance, relative speed, and angle to the target in a third region in which the second region of the first radar and the second region of the second radar are superimposed on each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、予防安全システムに用いられる車載用レーダシステムに関する。   The present invention relates to an on-vehicle radar system used in a preventive safety system.

近年自動車の安全技術への関心が高まり、車間距離警報システムやアダプティブクルーズコントロールシステム,プリクラッシュシステム等の衝突を回避するシステムや衝突時の衝撃を軽減するシステムなどの研究開発が積極的に進められている。   In recent years, interest in automobile safety technology has increased, and research and development of collision avoidance systems such as inter-vehicle distance warning systems, adaptive cruise control systems, pre-crash systems, and systems that reduce impact during collisions have been actively promoted. ing.

これらのシステムを構築する際に、ターゲットとの距離や相対速度,角度を計測するセンサの一つに車載用レーダがある。この車載用レーダとしては、電波を放射して車両や障害物等のターゲットからの反射波を受信し、電波の伝播時間や反射波の信号強度,周波数のドップラシフト等を検出し、これらの情報に基づいてターゲットまでの距離や相対速度を計測する変調方式が知られており、特に2周波CW(Continuous Wave)方式やFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式が有名である。   When constructing these systems, an in-vehicle radar is one of sensors that measure the distance, relative speed, and angle with a target. This in-vehicle radar radiates radio waves and receives reflected waves from targets such as vehicles and obstacles, detects the propagation time of radio waves, signal intensity of reflected waves, Doppler shift of frequency, etc. A modulation method for measuring a distance to a target and a relative speed based on the above is known. Particularly, a two-frequency CW (Continuous Wave) method and an FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method are well known.

ここで、アレーアンテナを用いて高精度に物体を検出できる領域が拡張された車両用物体検出装置が知られている(特許文献1参照)。   Here, there is known a vehicle object detection device in which a region where an object can be detected with high accuracy using an array antenna is expanded (see Patent Document 1).

特開2006−292518号公報JP 2006-292518 A

特許文献1によれば、不確定領域内(サイドローブやグレーティングローブ)で検知された物体相対位置が信頼できるものであるか否かを事前に推定された相対移動軌跡に基づいて判断するため、予め自レーダの確定領域、又は他レーダの確定領域によってターゲットが検知された上で相対移動軌跡が推定されていなくては、不確定領域におけるターゲット検知情報の信頼性を判断することができない。即ち、リアルタイムでターゲット検知情報の信頼性判断をすることができない、という課題がある。   According to Patent Document 1, in order to determine whether or not the relative position of an object detected in an indeterminate region (side lobe or grating lobe) is reliable based on a preliminarily estimated relative movement locus, The reliability of the target detection information in the uncertain area cannot be determined unless the target is detected in advance in the fixed area of the own radar or the fixed area of another radar and the relative movement locus is estimated. That is, there is a problem that the reliability of the target detection information cannot be determined in real time.

そこで、本発明の目的は、ターゲットの誤検知に結びつくサイドローブやグレーティングローブを利用して、リアルタイムでターゲットの距離,相対速度,角度を検出する領域を拡大することができる車載用レーダシステムを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an in-vehicle radar system that can expand a region for detecting a target distance, relative speed, and angle in real time by using side lobes and grating lobes that lead to false detection of the target. There is to do.

上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。   In order to solve the above problems, one of the desirable embodiments of the present invention is as follows.

当該車載用レーダシステムは、第1の電波を送信する送信手段と、第1の電波がターゲットから反射される第2の電波を受信し受信信号を得る受信手段と、受信信号に基づいて、前記ターゲットまでの距離,相対速度、及び角度を算出する算出手段と、ターゲットまでの距離,相対速度、及び角度を検出できる第一の領域と、ターゲットまでの距離、及び相対速度のみを検出できる第二の領域とを有する第一及び第二のレーダを備え、算出手段は、第一のレーダの有する第二の領域及び第二のレーダの有する第二の領域が重畳する第三の領域において、ターゲットまでの距離,相対速度、及び角度を算出する。   The in-vehicle radar system includes: a transmission unit that transmits a first radio wave; a reception unit that receives a second radio wave reflected from a target and obtains a reception signal; and Calculation means for calculating the distance, relative speed, and angle to the target, a first area that can detect the distance, relative speed, and angle to the target, and a second that can detect only the distance and relative speed to the target The first and second radars having a first area and a second radar area, and the calculation means includes a target in a third area where the second area possessed by the first radar and the second area possessed by the second radar overlap. Distance, relative speed, and angle.

本発明によれば、ターゲットの誤検知に結びつくサイドローブやグレーティングローブを利用して、リアルタイムでターゲットの距離,相対速度,角度を検出する領域を拡大することができる車載用レーダ装置システムを提供することができる。   According to the present invention, there is provided an in-vehicle radar device system capable of expanding an area for detecting a target distance, relative speed, and angle in real time by using a side lobe and a grating lobe that lead to erroneous detection of the target. be able to.

本実施形態に係る車載用レーダシステムについて、図1から図7を参照しながら以下説明する。尚、図面及び以下の説明文において、同一のものについては同一の参照番号、又は同一の参照記号を用いている。   The on-vehicle radar system according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. In the drawings and the following description, the same reference numerals or the same reference symbols are used for the same components.

以下で説明する車載用レーダは、変調方式として2周波CW方式,角度検知方式としてアレーアンテナを用いた位相比較モノパルス方式を採用した場合について述べる。   The vehicle-mounted radar described below will describe a case where a two-frequency CW method is used as a modulation method and a phase comparison monopulse method using an array antenna is used as an angle detection method.

図1は、車載用レーダシステムのシステム構成を示す図である。車両100の前方には車載用レーダ(1)101、及び車載用レーダ(2)102が搭載されている。又、車載用レーダ(1)101と車載用レーダ(2)102は通信ネットワーク103で統合コントローラ104と接続されており、それぞれの車載用レーダで検知したターゲット情報は通信ネットワーク103を介して統合コントローラ104へ送信される。尚、以下では最初に車載用レーダ(1)101の構成について説明を進めるが、車載用レーダ(2)102についても同様である。   FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an in-vehicle radar system. A vehicle-mounted radar (1) 101 and a vehicle-mounted radar (2) 102 are mounted in front of the vehicle 100. The on-vehicle radar (1) 101 and the on-vehicle radar (2) 102 are connected to the integrated controller 104 via a communication network 103, and target information detected by each of the on-vehicle radars is connected to the integrated controller 104 via the communication network 103. 104 is transmitted. Hereinafter, the configuration of the on-vehicle radar (1) 101 will be described first, but the same applies to the on-vehicle radar (2) 102.

図2は、車載用レーダ(1)101におけるターゲットとの距離,相対速度,角度を検出可能な領域(以下、ターゲット情報確定領域)とターゲットとの距離,相対速度のみ検出可能な領域(以下、ターゲット情報不確定領域)を模式的に示す図である。この二つの領域における主な相違点は、ターゲットとの角度を算出できるかどうかにある。以下では、この理由について説明する。   FIG. 2 shows an area where the distance, relative speed and angle of the target (hereinafter referred to as target information determination area) in the in-vehicle radar (1) 101 can be detected, and an area where only the distance and relative speed between the target can be detected (hereinafter referred to as the following). It is a figure which shows typically a target information uncertain area | region. The main difference between the two areas is whether the angle with the target can be calculated. Hereinafter, the reason will be described.

図3は、前述のターゲット情報確定領域とターゲット情報不確定領域における受信信号の位相差とターゲットとの角度の関係を示す図である。縦軸は受信信号の位相差、横軸はターゲットとの角度を表している。尚、本実施例では、ターゲットとの角度は、正面方向を0度として、右方向がプラス、左方向がマイナスとする。同図から明らかなように、受信信号の位相差とターゲットとの角度の関係が一対一となる領域と、一対一にはならずに不確定性を持つ領域とが存在することが分かる。アレーアンテナを用いた位相比較モノパルス方式は、この受信信号の位相差を検出することでターゲットとの角度を算出するため、受信信号の位相差とターゲットとの角度が一対一とならない領域は、ターゲットとの角度を確定することができない領域となる。本実施例では、この領域をターゲット情報不確定領域と呼ぶ。又、受信信号の位相差とターゲットとの角度が一対一となる領域は、ターゲット情報確定領域と呼ぶ。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the phase difference of the received signal and the angle with the target in the target information determination area and the target information indetermination area. The vertical axis represents the phase difference of the received signal, and the horizontal axis represents the angle with the target. In this embodiment, the angle with the target is 0 degree in the front direction, plus in the right direction and minus in the left direction. As can be seen from the figure, there are a region where the relationship between the phase difference of the received signal and the angle of the target is one-to-one, and a region which is not one-to-one and has uncertainty. Since the phase comparison monopulse method using an array antenna calculates the angle with the target by detecting the phase difference of the received signal, the region where the phase difference of the received signal and the angle with the target are not one-to-one This is an area where the angle cannot be determined. In this embodiment, this area is called a target information indeterminate area. An area where the phase difference of the received signal and the angle between the target is one to one is called a target information determination area.

更に、同図からは、ターゲット情報不確定領域においても、ターゲットとの角度を一意に算出することはできないものの、受信信号の位相差からターゲットが右方向領域に存在するか、左方向領域に存在するかを判断することは可能なことが分かる。本実施例では、それぞれ右方向ターゲット不確定領域,左方向ターゲット不確定領域と呼ぶ。   Furthermore, from the figure, even in the target information uncertain area, the angle with the target cannot be calculated uniquely, but the target exists in the right direction area or the left direction area based on the phase difference of the received signal. It turns out that it is possible to judge whether to do. In the present embodiment, they are referred to as a right direction target uncertainty region and a left direction target uncertainty region, respectively.

尚、従来の車載用レーダでは、一般的にターゲット情報確定領域のみを使用し、ターゲット情報不確定領域で算出されるターゲット情報は排除している。一方、本実施例では、このターゲット情報不確定領域で算出されるターゲット情報も使用する。   Note that conventional in-vehicle radars generally use only the target information fixed area, and exclude target information calculated in the target information undefined area. On the other hand, in this embodiment, target information calculated in the target information indeterminate region is also used.

図4は、車載用レーダ(1)101のブロック構成を示す図である。   FIG. 4 is a block diagram showing the on-vehicle radar (1) 101. As shown in FIG.

車載用レーダ(1)101は、変調処理部401,信号発生装置402,送信アンテナ403,受信アンテナ(1)404,受信アンテナ(2)405,ミキサ(1)406,ミキサ(2)407,A/Dコンバータ(1)408,A/Dコンバータ(2)409、及び、信号処理部410を備える。   The on-vehicle radar (1) 101 includes a modulation processing unit 401, a signal generator 402, a transmission antenna 403, a reception antenna (1) 404, a reception antenna (2) 405, a mixer (1) 406, a mixer (2) 407, A / D converter (1) 408, A / D converter (2) 409, and signal processor 410 are provided.

以下、各ブロック等の役割について説明する。   Hereinafter, the role of each block will be described.

変調処理部401は、信号発生装置402に異なる二つの電圧v1,v2を印加する。信号発生装置402は、電圧v1,v2に対応して異なる二つの周波数f1,f2の高周波信号を生成する。この高周波信号が送信アンテナ403に入力され、周波数f1,f2の送信電波が空間中に放射される。送信電波は、図示しない車両や障害物等のターゲットに反射して受信電波として受信アンテナ(1)404に入力される。   The modulation processing unit 401 applies two different voltages v 1 and v 2 to the signal generator 402. The signal generator 402 generates high-frequency signals having two different frequencies f1 and f2 corresponding to the voltages v1 and v2. This high-frequency signal is input to the transmission antenna 403, and transmission radio waves having frequencies f1 and f2 are radiated into the space. The transmission radio wave is reflected by a target such as a vehicle or an obstacle (not shown) and input to the reception antenna (1) 404 as a reception radio wave.

この時、受信の高周波信号(以下、受信信号と称す)は、送信の高周波信号(以下、送信信号と称す)に対して、ターゲットとの相対速度によって生じるドップラ周波数(fd)が付加されるため、受信信号の周波数はそれぞれf1+fd,f2+fdとなる。   At this time, a received high-frequency signal (hereinafter referred to as a received signal) is added with a Doppler frequency (fd) generated by a relative speed with respect to a target with respect to a transmitted high-frequency signal (hereinafter referred to as a transmitted signal). The frequencies of the received signals are f1 + fd and f2 + fd, respectively.

受信アンテナ(1)404に入力された受信信号は、ミキサ(1)406に入力され、送信信号と受信信号を混合し、中間周波数信号を生成した後、A/Dコンバータ(1)408に入力され、信号処理部410に入力される。受信アンテナ(2)405からも同様の受信信号が生成され、信号処理部410へ入力される。   The received signal input to the receiving antenna (1) 404 is input to the mixer (1) 406, mixes the transmission signal and the received signal, generates an intermediate frequency signal, and then inputs to the A / D converter (1) 408. And input to the signal processing unit 410. A similar received signal is also generated from the receiving antenna (2) 405 and input to the signal processing unit 410.

尚、信号処理部410は、例えばDSP等のプロセッサである。   The signal processing unit 410 is a processor such as a DSP.

次に、車載用レーダ(1)101に備わる信号処理部410の具体的な処理について、図5を用いて説明する。同図は、信号処理部410が実行するルーチンのフローチャートであり、所定時間間隔で繰り返される。   Next, specific processing of the signal processing unit 410 included in the in-vehicle radar (1) 101 will be described with reference to FIG. This figure is a flowchart of a routine executed by the signal processing unit 410 and is repeated at predetermined time intervals.

ルーチンが起動されると、まず、ステップ500のFFT処理が実行され、周波数スペクトラム情報を含んだFFT信号が生成される。   When the routine is started, first, the FFT processing in step 500 is executed, and an FFT signal including frequency spectrum information is generated.

尚、FFT処理は、ソフトウェアにより処理するか、ASIC等の専用回路によって処理するか、選択可能である。   Note that the FFT processing can be selected from processing by software or processing by a dedicated circuit such as an ASIC.

次に、ステップ501の距離算出処理が実行され、FFT信号に基づいて、ターゲットとの距離が式(1)で算出される。   Next, the distance calculation process of step 501 is executed, and the distance to the target is calculated by equation (1) based on the FFT signal.

Figure 2010091490
Figure 2010091490

ここで、Rangeは距離、Cは光速度、φは受信アンテナ(1)における受信信号f1とf2の位相差、Δfはf1とf2の周波数差である。   Here, Range is the distance, C is the speed of light, φ is the phase difference between the received signals f1 and f2 at the receiving antenna (1), and Δf is the frequency difference between f1 and f2.

次に、ステップ502の相対速度算出処理が実行され、ターゲットとの相対速度が式(2)で算出される。   Next, the relative speed calculation process of step 502 is executed, and the relative speed with respect to the target is calculated by equation (2).

Figure 2010091490
Figure 2010091490

ここで、Rateは相対速度、Cは光速度、fdはドップラ周波数、fは送信周波数である。   Here, Rate is a relative speed, C is a speed of light, fd is a Doppler frequency, and f is a transmission frequency.

続いて、ステップ503の受信信号位相差算出処理が実行され、受信アンテナ(1)404で受信された受信信号と受信アンテナ(2)405で受信された受信信号から受信信号の位相差を算出する。   Subsequently, the received signal phase difference calculation process in step 503 is executed, and the phase difference between the received signal received by the receiving antenna (1) 404 and the received signal received by the receiving antenna (2) 405 is calculated. .

Figure 2010091490
Figure 2010091490

ここで、Δφは受信信号の位相差、

Figure 2010091490
は受信アンテナ(1)404の受信信号、
Figure 2010091490
は受信アンテナ(2)405の受信信号である。 Where Δφ is the phase difference of the received signal,
Figure 2010091490
Is the received signal of the receiving antenna (1) 404,
Figure 2010091490
Is a received signal of the receiving antenna (2) 405.

続いて、ステップ504のターゲット検知領域判断が実行される。前述の通り、受信信号の位相差からターゲット情報確定領域か、ターゲット情報不確定領域かを判断することが可能であり、ターゲット情報確定領域に存在すると判断された場合には、ステップ505の角度算出処理が実行され、ターゲット情報不確定領域に存在すると判断された場合には、ステップ506の左右判断処理が実行される。   Subsequently, the target detection area determination in step 504 is executed. As described above, it is possible to determine whether the target information is determined from the phase difference of the received signal or whether the target information is determined from the target information determined area. When the process is executed and it is determined that the target information is in the uncertain target information area, the right / left determination process of step 506 is executed.

ステップ505の角度算出処理が実行された場合には、図2のような受信信号の位相差とターゲットとの角度の関係を使用し、ステップ503で算出した受信信号の位相差からターゲットとの角度を算出する。この時、本ターゲット情報がターゲット検知情報確定領域で算出された情報であることもターゲット検知エリア情報として記録する。   When the angle calculation process of step 505 is executed, the relationship between the phase difference of the received signal and the target angle as shown in FIG. 2 is used, and the angle with the target is calculated from the phase difference of the received signal calculated in step 503. Is calculated. At this time, the fact that the target information is information calculated in the target detection information determination area is also recorded as target detection area information.

ステップ506の左右領域判断処理が実行された場合には、図2のような受信信号の位相差とターゲットとの角度の関係を使用し、ステップ503で算出した受信信号の位相差からターゲットが右方向ターゲット情報不確定領域に存在するのか、左方向ターゲット情報不確定領域に存在するのかを判断する。この時、この判断結果もターゲット検知エリア情報として記録する。   When the left and right region determination processing in step 506 is executed, the relationship between the phase difference of the received signal and the angle with the target as shown in FIG. 2 is used, and the target is moved to the right from the phase difference of the received signal calculated in step 503. It is determined whether it exists in the direction target information indeterminate area or in the left direction target information indeterminate area. At this time, this determination result is also recorded as target detection area information.

尚、ステップ504からステップ506で使用する受信信号の位相差とターゲットとの角度の関係は、式(4)に従うため、計算処理により算出することが可能である。   Note that the relationship between the phase difference of the received signal used in step 504 to step 506 and the angle between the target and the target follows formula (4), and can be calculated by calculation processing.

Figure 2010091490
Figure 2010091490

ここで、θはターゲットとの角度、Δφは受信信号の位相差、λは受信波の波長、dはアンテナ間距離である。   Here, θ is the angle with the target, Δφ is the phase difference of the received signal, λ is the wavelength of the received wave, and d is the distance between the antennas.

又、別の方法として、ステップ504からステップ506で使用する受信信号の位相差とターゲットとの角度の関係は、事前にデータを収集しメモリ等に保存されたものを用いることが可能である。   As another method, the relationship between the phase difference of the received signal used in steps 504 to 506 and the angle between the target and the target can be obtained by collecting data in advance and storing it in a memory or the like.

次に、ステップ507のターゲット情報送信処理が実行され、ステップ500からステップ506で算出されたターゲットとの距離,相対速度,角度、及びターゲット検知エリア情報,車載用レーダ識別情報などを統合コントローラ104へ送信する。ここで、レーダ識別情報とは、どの位置に配置されたレーダによるターゲット情報かを統合コントローラ104で識別するための情報である。   Next, target information transmission processing in step 507 is executed, and the distance, relative speed, angle, target detection area information, in-vehicle radar identification information, and the like calculated in steps 500 to 506 to the integrated controller 104. Send. Here, the radar identification information is information used by the integrated controller 104 to identify at which position the target information is provided by the radar.

次に、車載用レーダシステム全体に関する説明を行う。   Next, a description will be given of the entire vehicle-mounted radar system.

図6は、車載用レーダシステムにおける車載用レーダ(1)101、及び車載用レーダ(2)102の配置方法の一例を示す図である。同図のように、車載用レーダ(1)101のターゲット情報不確定領域と車載用レーダ(2)102のターゲット情報不確定領域が重畳するように配置することで、新しくターゲットとの距離,相対速度、及び角度を算出できる領域(以下、ターゲット情報確定化領域)を形成することが可能となる。具体的には、この重畳された領域において、それぞれの車載用レーダで検出されたターゲットとの距離を用いて、三角測量法によりターゲットの角度を確定させることが可能となる。この処理は、同図中の統合コントローラ104により実行される。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an arrangement method of the in-vehicle radar (1) 101 and the in-vehicle radar (2) 102 in the in-vehicle radar system. As shown in the figure, the target information indeterminate region of the in-vehicle radar (1) 101 and the target information indeterminate region of the in-vehicle radar (2) 102 are arranged so as to overlap each other, so that the distance from the target and the relative An area where the speed and angle can be calculated (hereinafter referred to as a target information confirmation area) can be formed. Specifically, the angle of the target can be determined by triangulation using the distance from the target detected by each in-vehicle radar in this superimposed region. This process is executed by the integrated controller 104 in FIG.

次に、車載用レーダシステムにおける統合コントローラ104に備わる信号処理について、図7を用いて説明する。同図のフローチャートは、所定時間間隔で繰り返される。   Next, signal processing provided in the integrated controller 104 in the in-vehicle radar system will be described with reference to FIG. The flowchart shown in the figure is repeated at predetermined time intervals.

ルーチンが起動されると、はじめにステップ701の検知エリア判断において、現在処理しようとしているターゲット情報が、どのレーダによって検知されたものであるか、どの検知エリアで検出されたものかを判断し、次の処理を決定する。ここで、検知エリアとは、ターゲット情報確定領域、又は右方向ターゲット情報不確定領域、又は左方向ターゲット情報不確定領域のいずれかを指す。具体的な判断方法としては、まず、どの場所に配置されたレーダによる場合でも、ターゲット検知情報確定領域で検知された情報である場合には、ステップ704へ進む。それ以外のターゲット検知情報不確定領域で検出されたターゲット情報である場合、前述の通り、ターゲット情報不確定領域を重畳させている方向のターゲット情報不確定領域の場合にはステップ703を実行し、それ以外の場合にはステップ702が実行される。   When the routine is started, first, in the detection area determination in step 701, it is determined which radar the target information currently being processed is detected and in which detection area the target information is detected. Determine the processing. Here, the detection area refers to either a target information confirmation area, a right direction target information uncertain area, or a left direction target information uncertain area. As a specific determination method, first, if the information is detected in the target detection information determination area regardless of the location of the radar, the process proceeds to step 704. In the case of target information detected in other target detection information indeterminate areas, as described above, in the case of target information indeterminate areas in the direction in which the target information indeterminate areas are superimposed, step 703 is executed. Otherwise, step 702 is executed.

例えば、現在処理しようとしているターゲット情報が、車載用レーダ(1)101の右方向ターゲット情報不確定領域で検出された情報である場合には、ステップ702が実行される。又、現在処理しようとしているターゲット情報が、車載用レーダ(1)101の左方向ターゲット情報不確定領域で検出された情報である場合には、ステップ703が実行される。   For example, when the target information to be processed is information detected in the right direction target information indeterminate region of the in-vehicle radar (1) 101, step 702 is executed. If the target information currently being processed is information detected in the left target information indeterminate region of the in-vehicle radar (1) 101, step 703 is executed.

次に、ステップ702のターゲット情報破棄処理が実行された場合には、ターゲットとの角度を確定することが不可能と判断し、ターゲット検知情報を破棄する。   Next, when the target information discarding process in step 702 is executed, it is determined that the angle with the target cannot be determined, and the target detection information is discarded.

次に、ステップ703の角度再計算処理が実行された場合には、それぞれのターゲット不確定領域で算出されたターゲットとの距離に基づいて三角測量法を実行することでターゲットとの角度を確定し、ステップ704へ進む。   Next, when the angle recalculation process of step 703 is executed, the angle with the target is confirmed by executing triangulation based on the distance to the target calculated in each target uncertain region. Go to step 704.

以下、三角測量法について図8を用いて具体的に説明する。同図のように、検知ターゲット800が前述のターゲット情報確定化領域に存在する場合、車載用レーダ(1)では右方向ターゲット不確定領域にターゲットとの距離R1,相対速度V1が検出される。又、車載用レーダ(2)では、ターゲットとの距離R2,相対速度V2が検出される。それぞれの車載用レーダによって検出されているターゲットとの距離R1、及びR2は同一のターゲットに対する検知結果であるため、車載用レーダ(1)と車載用レーダ(2)の搭載間隔drを考慮すると、車載用レーダ(1)によって検出されるターゲットとの角度θ1は、式(5)により算出することができる。   Hereinafter, the triangulation method will be specifically described with reference to FIG. As shown in the figure, when the detection target 800 exists in the aforementioned target information confirmation area, the on-vehicle radar (1) detects the distance R1 and the relative speed V1 with the target in the right target uncertain area. In the on-vehicle radar (2), the distance R2 to the target and the relative speed V2 are detected. Since the distances R1 and R2 with respect to the targets detected by the respective on-vehicle radars are detection results for the same target, considering the mounting interval dr between the on-vehicle radar (1) and the on-vehicle radar (2), The angle θ1 with respect to the target detected by the on-vehicle radar (1) can be calculated by equation (5).

Figure 2010091490
Figure 2010091490

この時、それぞれの領域で検出されるターゲットの相対速度は、同一物体を検出しているため、当然ながらほぼ等しい値が検出されるべきということを加味した処理を付け加えることで、更にターゲットとの角度を確定する際に精度が向上する。   At this time, since the relative speed of the target detected in each region detects the same object, naturally, by adding a process that takes into account that an approximately equal value should be detected, Accuracy is improved when determining the angle.

ステップ704のターゲット情報送信処理では、ターゲット情報確定領域、及びターゲット情報確定化領域で算出された、ターゲットとの距離,相対速度,角度を上位のコントローラに送信する。尚、上位のコントローラとしては、車間距離警報システムやアダプティブクルーズコントロールシステム,プリクラッシュシステムなどのコントローラがある。   In the target information transmission process in step 704, the distance, relative speed, and angle with the target calculated in the target information determination area and the target information determination area are transmitted to the host controller. As the upper controller, there are controllers such as an inter-vehicle distance warning system, an adaptive cruise control system, and a pre-crash system.

本実施例では、車載用レーダを2つ搭載した例について述べるが、3つ以上搭載した場合でも同様であることは言うまでも無い。又、本実施例ではシステムを統括するコントローラを持つ場合のシステムについて説明したが、統括コントローラを用いないで、各車載用レーダ間で直接的に通信ネットワークを介してターゲット情報をやり取りすることで、システムを成立させることも可能である。   In the present embodiment, an example in which two on-vehicle radars are mounted will be described, but it goes without saying that the same applies to the case where three or more radars are mounted. In addition, in the present embodiment, the system in the case of having a controller that controls the system has been described, but without using the overall controller, by exchanging target information directly between each in-vehicle radar via a communication network, It is also possible to establish a system.

車載用レーダシステムのシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration | structure of a vehicle-mounted radar system. 車載用レーダ(1)におけるターゲット情報確定領域とターゲット情報不確定領域を模式的に示す図。The figure which shows typically the target information fixed area | region and target information uncertain area | region in vehicle-mounted radar (1). ターゲット情報確定領域とターゲット情報不確定領域における受信信号の位相差とターゲットとの角度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the phase difference of the received signal in a target information definite area | region and a target information uncertain area | region, and the angle of a target. 車載用レーダ(1)のブロック構成を示す図。The figure which shows the block configuration of the vehicle-mounted radar (1). 車載用レーダ(1)の信号処理部が実行するルーチンのフローチャート。The flowchart of the routine which the signal processing part of vehicle-mounted radar (1) performs. 車載用レーダシステムにおける車載用レーダ(1)、及び車載用レーダ(2)の配置方法の一例を示す図。The figure which shows an example of the arrangement | positioning method of the vehicle-mounted radar (1) and vehicle-mounted radar (2) in a vehicle-mounted radar system. 車載用レーダシステムにおける統合コントローラに備わる信号処理のフローチャート。The flowchart of the signal processing with which the integrated controller in a vehicle-mounted radar system is equipped. ターゲット情報確定化領域に検知ターゲットが存在する場合の一例を示す図。The figure which shows an example in case a detection target exists in a target information confirmation area | region.

符号の説明Explanation of symbols

100 車両
101 車載用レーダ(1)
102 車載用レーダ(2)
103 通信ネットワーク
104 統合コントローラ
401 変調処理部
402 信号発生装置
403 送信アンテナ
404 受信アンテナ(1)
405 受信アンテナ(2)
406 ミキサ(1)
407 ミキサ(2)
408 A/Dコンバータ(1)
409 A/Dコンバータ(2)
410 信号処理部
800 検知ターゲット
100 Vehicle 101 On-vehicle radar (1)
102 On-vehicle radar (2)
103 Communication Network 104 Integrated Controller 401 Modulation Processing Unit 402 Signal Generator 403 Transmitting Antenna 404 Receiving Antenna (1)
405 Receiving antenna (2)
406 Mixer (1)
407 Mixer (2)
408 A / D converter (1)
409 A / D converter (2)
410 Signal Processing Unit 800 Detection Target

Claims (3)

第1の電波を送信する送信手段と、
前記第1の電波がターゲットから反射される第2の電波を受信し受信信号を得る受信手段と、
前記受信信号に基づいて、前記ターゲットまでの距離,相対速度、及び角度を算出する算出手段と、
前記ターゲットまでの距離,相対速度、及び角度を検出できる第一の領域と、前記ターゲットまでの距離、及び相対速度のみを検出できる第二の領域とを有する第一及び第二のレーダを備え、
前記算出手段は、前記第一のレーダの有する第二の領域及び前記第二のレーダの有する第二の領域が重畳する第三の領域において、前記ターゲットまでの距離,相対速度、及び角度を算出する、車載用レーダシステム。
A transmission means for transmitting the first radio wave;
Receiving means for receiving a second radio wave reflected from the target and obtaining a received signal;
Calculation means for calculating a distance to the target, a relative speed, and an angle based on the received signal;
A first radar and a second radar having a first area capable of detecting a distance to the target, a relative speed and an angle; and a second area capable of detecting only the distance to the target and the relative speed;
The calculation means calculates a distance to the target, a relative speed, and an angle in a third region where the second region of the first radar and the second region of the second radar overlap. In-vehicle radar system.
前記受信手段はアレーアンテナを示し、
前記第一の領域は前記アレーアンテナにおけるメインローブを示し、
前記第二の領域は前記アレーアンテナにおけるグレーティングローブ又はサイドローブを示す、請求項1記載の車載用レーダシステム。
The receiving means represents an array antenna;
The first region shows a main lobe in the array antenna;
The in-vehicle radar system according to claim 1, wherein the second region indicates a grating lobe or a side lobe in the array antenna.
前記算出手段は、三角測量に基づいて、前記ターゲットまでの距離,相対速度、及び角度を算出する、請求項1又は2記載の車載用レーダシステム。   The in-vehicle radar system according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a distance to the target, a relative speed, and an angle based on triangulation.
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