JP2002071792A - Radar device and automobile control system - Google Patents
Radar device and automobile control systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置に関
し、特に、走行モードに応じて出力を切り替える車載用
レーダ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device, and more particularly, to an on-vehicle radar device whose output is switched according to a traveling mode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車の車間距離計測装置として、レー
ダ装置が開発されている。このレーダ装置は、電波を放
射し、車や障害物などの物体からの反射波を受信する。
そして、レーダ装置は、受信した反射波の強弱、周波数
のドップラーシフト、電波の発射から反射波の受信まで
の伝搬時間などを検出し、その結果から物体までの距離
や相対速度を計測する。近年では、このようなレーダ装
置を自動車に搭載し、先行車や障害物を検出し、その結
果に基づいて運転制御をおこなう定速走行装置や車間距
離制御装置が開発、実用化されている。2. Description of the Related Art A radar device has been developed as a device for measuring the distance between vehicles. This radar device emits radio waves and receives reflected waves from objects such as cars and obstacles.
The radar apparatus detects the strength of the received reflected wave, the Doppler shift of the frequency, the propagation time from the emission of the radio wave to the reception of the reflected wave, and the like, and measures the distance to the object and the relative speed from the result. In recent years, a constant-speed traveling device and an inter-vehicle distance control device that mount such a radar device on an automobile, detect a preceding vehicle or an obstacle, and perform driving control based on the result are developed and put into practical use.
【０００３】ここで、高速道路と一般道路とでは、走行
中の自動車の周囲の環境は大きく異なる。たとえば、高
速道路では一般道路よりも先行車との車間距離が大き
い。このため、高速道路で先行車について計測するため
には、レーダの送信出力を大きく設定する必要がある。
これに対し、一般道路では、レーダの送信出力は小さく
てよい。このような特性に鑑みて、高速道路と一般道路
で、レーダ装置の設定を切り替える自動車衝突防止レー
ダが、特開平6-59031号公報に記述されている。特開平6
-59031号公報では、高速道路と一般道路と高周波信号の
出力レベルで切り替えるために、手動スイッチ、相対距
離情報、自車速度、反射波のレベルを用い、手動または
自動で切り替えている。[0003] Here, the environment around a running automobile differs greatly between an expressway and a general road. For example, on an expressway, the inter-vehicle distance from a preceding vehicle is greater than on a general road. For this reason, in order to measure a preceding vehicle on an expressway, it is necessary to set a large radar output.
On the other hand, on a general road, the transmission output of the radar may be small. In consideration of such characteristics, an automobile collision prevention radar that switches the setting of a radar device between an expressway and a general road is described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-59031. JP Hei 6
In the -59031 publication, a manual switch, relative distance information, own vehicle speed, and a level of a reflected wave are used to switch between a highway and an ordinary road at an output level of a high-frequency signal, and are manually or automatically switched.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】一方、自動車の走行状
態を自動制御する走行制御装置の開発、実用化進んでい
る。従来は、レーダと走行制御装置と組み合わせて自動
車の走行制御を行う場合、走行制御装置と連動させてレ
ーダの計測状態を変更することは行われていない。On the other hand, a traveling control device for automatically controlling the traveling state of an automobile has been developed and put into practical use. Conventionally, when the traveling control of an automobile is performed in combination with a radar and a traveling control device, the measurement state of the radar is not changed in conjunction with the traveling control device.
【０００５】本発明は、自動車に搭載されたレーダ装置
が、走行制御装置と協調して計測状態を切り替えること
ができる技術を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a technique in which a radar device mounted on an automobile can switch a measurement state in cooperation with a travel control device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では移動体に搭載されるレーダ装置におい
て、以下の処理を行う。すなわち、前記移動体の走行状
態を表す入力情報を取得する。前記入力情報に応じて、
レーダ装置が出力する電波を変調するための変調信号の
周波数、前記変調信号の周期、前記出力される電波の送
信電力、および、前記電波が広がる幅のうちの少なくと
も一つを制御する。In order to achieve the above object, the present invention performs the following processing in a radar device mounted on a moving body. That is, input information indicating the traveling state of the moving object is obtained. According to the input information,
At least one of a frequency of a modulation signal for modulating a radio wave output from the radar device, a cycle of the modulation signal, a transmission power of the output radio wave, and a width of the radio wave is controlled.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施形態
について、図面を用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００８】図１は、本発明を適用した実施形態にかか
る自動車制御システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an automobile control system according to an embodiment to which the present invention is applied.
【０００９】本自動車制御システムは、先行車を含む周
辺の物体との距離および相対速度を計測するレーダ装置
１と、レーダ装置１から出力される計測結果情報を用い
て走行制御を行う走行制御装置２と、エンジンのスロッ
トルを制御するスロットル制御手段３と、変速機の制御
を行う変速機制御手段４と、ブレーキの制御を行うブレ
ーキ制御手段５とを備える。The present vehicle control system includes a radar device 1 for measuring a distance and a relative speed to a peripheral object including a preceding vehicle, and a travel control device for performing travel control using measurement result information output from the radar device 1. 2, a throttle control means 3 for controlling the throttle of the engine, a transmission control means 4 for controlling the transmission, and a brake control means 5 for controlling the brake.
【００１０】レーダ装置１は、走行制御装置２からのレ
ーダ計測切り替え信号を受けて、計測状態を切り替えて
計測を行う。レーダ計測切り替え信号は、レーダ装置１
が備える入力端子（図示しない）で入力を受け付けても
よい。計測状態には、たとえば、距離分解能に関する計
測状態（高分解能モードと低分解能モード）、最大探知
距離に関する計測状態（長距離モードと近距離モー
ド）、電波の広がる幅（ビーム幅）に関する計測状態
（幅広モードと幅が狭いモード）等がある。計測状態の
切り替えは、上記の距離分解能に関する計測状態、最大
探知距離に関する計測状態、および、電波の広がる幅に
関する計測状態のいずれか一つを切り替えてもよいし、
二つ以上を切り替えてもよい。この計測状態の変化は、
たとえば、変調信号の周波数、変調信号の周期、送信さ
れる電波の送信電力、および、送信される電波が広がる
幅（ビーム幅）のうちの少なくとも一つを制御すること
により行う。さらに、上記制御を行うことにより、電波
の出力態様が変化する。また、レーダ装置１は、レーダ
計測切り替え信号を受けて、距離の分解能、アンテナビ
ーム幅、送信電力の少なくとも一つを含む計測パラメー
タを変更する。The radar device 1 receives a radar measurement switching signal from the traveling control device 2 and switches the measurement state to perform measurement. The radar measurement switching signal is transmitted to the radar device 1
An input may be received at an input terminal (not shown) provided in the. The measurement state includes, for example, a measurement state related to a distance resolution (high resolution mode and low resolution mode), a measurement state related to a maximum detection distance (long distance mode and a short distance mode), and a measurement state related to a spread width (beam width) of a radio wave (beam width). A wide mode and a narrow mode). The switching of the measurement state may be any one of the measurement state related to the distance resolution, the measurement state related to the maximum detection distance, and the measurement state related to the spread width of the radio wave,
Two or more may be switched. This change in measurement state
For example, the control is performed by controlling at least one of the frequency of the modulation signal, the cycle of the modulation signal, the transmission power of the transmitted radio wave, and the width (beam width) of the transmitted radio wave. Further, by performing the above control, the output mode of the radio wave changes. Further, the radar device 1 receives the radar measurement switching signal and changes a measurement parameter including at least one of distance resolution, antenna beam width, and transmission power.
【００１１】さらに、レーダ装置１は、計測結果情報を
走行制御装置２に対して出力する。計測結果情報には、
たとえば、先行車との距離、先行車との相対速度を示す
情報を含む。レーダ装置１の詳細な構成、およびその動
作については、後述する。Further, the radar device 1 outputs measurement result information to the traveling control device 2. In the measurement result information,
For example, it includes information indicating the distance to the preceding vehicle and the relative speed to the preceding vehicle. The detailed configuration and operation of the radar device 1 will be described later.
【００１２】走行制御装置２が行う走行制御には、それ
ぞれ自動車の走行状態が異なる複数の走行モードがあ
る。走行制御装置２は、それぞれの走行モードごとに、
適切な走行を行うために、スロットル制御手段３、変速
機制御手段４、および、ブレーキ制御手段５に対して、
制御信号を出力する。The traveling control performed by the traveling control device 2 includes a plurality of traveling modes in which the traveling state of the automobile is different. The traveling control device 2 is provided for each traveling mode,
In order to perform appropriate traveling, the throttle control means 3, the transmission control means 4, and the brake control means 5
Outputs control signal.
【００１３】たとえば、走行モードは、自車速度が所定
のしきい値以上で走行しているか、そのしきい値以下で
走行しているにより、異なるモードとしてもよいし、一
定の速度で走行する定速走行モードを設けてもよい。ま
た、自車速度の情報に先行車との距離を組み合わせても
よい。たとえば、先行車との距離が所定の距離以下で、
自車速度が所定のしきい値以下で走行している渋滞追従
モード、先行車との距離が所定の距離以上で、自車速度
が所定のしきい値以上で走行している高速追従モード等
を設けてもよい。[0013] For example, the driving mode may be different depending on whether the vehicle is traveling at or above a predetermined threshold or below the threshold, or may be traveling at a constant speed. A constant speed traveling mode may be provided. Further, the information on the own vehicle speed may be combined with the distance from the preceding vehicle. For example, if the distance from the preceding vehicle is less than or equal to a predetermined distance,
Congestion follow-up mode in which the vehicle speed is lower than a predetermined threshold, high-speed follow-up mode in which the distance to the preceding vehicle is longer than a predetermined distance, and the vehicle speed is higher than a predetermined threshold, etc. May be provided.
【００１４】スロットル制御手段３、変速機制御手段
４、および、ブレーキ制御手段５は、走行制御装置２か
らの制御信号に基づいて、それぞれ制御を行う。The throttle control means 3, the transmission control means 4, and the brake control means 5 perform control based on control signals from the traveling control device 2, respectively.
【００１５】つぎに、レーダ装置１の構成の一例を、図
２に示す。Next, an example of the configuration of the radar device 1 is shown in FIG.
【００１６】本実施の形態に係るレーダ１は、先行車等
の物体に向けて電波を送波する送信部２０、物体からの
エコーを受波する受信部３０、レーダ１から物体までの
距離Rangeおよびレーダ１に対する物体の相対速度Rate
を算出する信号処理部１０、等を有している。The radar 1 according to the present embodiment includes a transmitter 20 for transmitting radio waves toward an object such as a preceding vehicle, a receiver 30 for receiving an echo from the object, and a distance Range from the radar 1 to the object. And the relative velocity of the object to the radar 1 Rate
, And the like.
【００１７】送信部２０は、信号処理部１０からの切り
替え指示に応じて変調信号を出力する変調器２５、変調
器２５からの変調信号に応じた発信周波数の高周波信号
(例えば、ミリ波帯の電波信号)を出力する発信器２４、
発信器２４の出力を増幅する増幅器２２、増幅器２２の
出力を電波として送波する送信アンテナ２１、発信器２
４の出力の一部を周波数変換の基準信号として受信部３
０に導く方向性結合器２３、等を有している。このよう
な構成により、送信部２０は、物体に対して電波を発射
する。The transmitting section 20 includes a modulator 25 that outputs a modulation signal in response to a switching instruction from the signal processing section 10, and a high-frequency signal having a transmission frequency corresponding to the modulation signal from the modulator 25.
(E.g., a transmitter 24 for outputting a millimeter wave band radio signal)
An amplifier 22 for amplifying the output of the transmitter 24; a transmitting antenna 21 for transmitting the output of the amplifier 22 as radio waves;
4 is used as a reference signal for frequency conversion,
And a directional coupler 23 leading to zero. With such a configuration, the transmitting unit 20 emits a radio wave to an object.
【００１８】受信部３０は、物体からのエコーを受信す
る受信アンテナ３１、受信アンテナ３２の受信信号と方
向性結合器２２からの信号とのミキシングによってビー
ト信号を生成するミキサ３２、ミキサ３２からのビート
信号を発信周波数別に復調および増幅するアナログ回路
３３、アナログ回路３３から発信周波数別に出力される
アナログ信号をそれぞれ所定のサンプリング間隔でサン
プリングするＡ／Ｄコンバータ３４等を有している。こ
のような構成により、受信部３０は、物体からのエコー
を、中間周波数に変換し、さらに発信周波数別に増幅し
てから検波する。The receiving unit 30 includes a receiving antenna 31 for receiving an echo from an object, a mixer 32 for generating a beat signal by mixing a signal received from the receiving antenna 32 with a signal from the directional coupler 22, and a mixer 32 for generating a beat signal. An analog circuit 33 demodulates and amplifies the beat signal for each transmission frequency, and an A / D converter 34 for sampling analog signals output from the analog circuit 33 for each transmission frequency at predetermined sampling intervals. With such a configuration, the receiving unit 30 converts the echo from the object into an intermediate frequency, further amplifies the signal for each transmission frequency, and then detects the signal.
【００１９】信号処理部１０は、マイクロコンピュータ
１１を有している。このマイクロコンピュータ１１は、
たとえば、コンピュータプログラム等のソフトウエアに
より以下の各機能構成部を実現する。The signal processing section 10 has a microcomputer 11. This microcomputer 11
For example, the following functional components are realized by software such as a computer program.
【００２０】ずなわち、マイクロコンピュータ１１は、
タイミング制御部１２と、切替処理部１３と、計測演算
部１４と、周波数解析部１５と、計測状態記憶部１６
と、走行モード別計測状態テーブル１７とを、その内部
機能として実現する。That is, the microcomputer 11 comprises:
Timing control unit 12, switching processing unit 13, measurement operation unit 14, frequency analysis unit 15, measurement state storage unit 16
And the running state-specific measurement state table 17 are realized as its internal functions.
【００２１】タイミング制御部１２は、出力する電波を
変調するため切り替えタイミングおよび変調の度合い
を、変調器２５と、アナログ回路３３とに指示する。た
とえば、２つの周波数を交互に切り替えた信号を出力し
て、先行車との距離および相対速度を求める２周波ＣＷ
（Continuous Wave）方式の場合、２つの発信周波数
ｆ1,ｆ2およびその切り替えタイミングを変調器２５と
アナログ回路３３とに指示する。また、送信周波数に三
角波の変調を施した信号を出力し、先行車との距離およ
び相対速度を求めるＦＭＣＷ方式（Frequency Modulate
d Continuous Wave）の場合、三角波の切り替えタイミ
ングおよび三角波の勾配を、変調器２５とアナログ回路
３３とに指示する。The timing controller 12 instructs the modulator 25 and the analog circuit 33 on the switching timing and the degree of modulation for modulating the output radio wave. For example, a two-frequency CW that outputs a signal in which two frequencies are alternately switched and obtains a distance and a relative speed to a preceding vehicle is obtained.
In the case of the (Continuous Wave) system, the two transmission frequencies f 1 and f 2 and the switching timing thereof are instructed to the modulator 25 and the analog circuit 33. In addition, a signal obtained by modulating a transmission frequency with a triangular wave is output, and an FMCW method (Frequency Modulate) for obtaining a distance and a relative speed to a preceding vehicle is obtained.
In the case of (d Continuous Wave), the switching timing of the triangular wave and the gradient of the triangular wave are instructed to the modulator 25 and the analog circuit 33.
【００２２】切替処理部１３は、走行制御装置２からの
指示に基づいて、計測状態の切り替えを指示する。具体
的には、まず、切替処理部１３は、レーダ計測切り替え
信号を受け付ける。このレーダ計測切り替え信号には、
走行制御装置の現在の走行モードを示す情報を含めても
よい。または、切替処理部１３は、走行制御装置２の現
在の走行モードを問い合わせて、走行モードを示す情報
を取得してもよい。そして、走行モード別計測状態テー
ブル１７（図３参照）を参照して、現在の走行モードと
対応する計測状態３０１を取得する。さらに、切替処理
部１３は、計測状態記憶部１６を参照して、現在の計測
状態を取得する。現在の計測状態と、走行モードと対応
する計測状態３０１と一致しない場合、計測状態の切り
替えを指示する。The switching processing unit 13 instructs the switching of the measurement state based on the instruction from the traveling control device 2. Specifically, first, the switching processing unit 13 receives a radar measurement switching signal. This radar measurement switching signal includes
Information indicating the current travel mode of the travel control device may be included. Alternatively, the switching processing unit 13 may inquire of the current traveling mode of the traveling control device 2 and acquire information indicating the traveling mode. Then, the measurement state 301 corresponding to the current traveling mode is acquired with reference to the traveling mode-specific measurement state table 17 (see FIG. 3). Further, the switching processing unit 13 acquires the current measurement state with reference to the measurement state storage unit 16. If the current measurement state does not match the measurement state 301 corresponding to the traveling mode, an instruction to switch the measurement state is issued.
【００２３】たとえば、切替処理部１３距離分解能に関
する計測状態を切り替えるときには、タイミング制御部
１２へ指示を行う。また、最大探知距離に関する計測状
態を切り替えるときには、タイミング制御部１２へ指示
を行うか、または増幅器２２へゲインの切り替え指示を
行う。タイミング制御部１２および増幅器２２の両方に
指示をしてもよい。さらに、切替処理部１３は、送信ア
ンテナ２１から送信する電波の広がる幅（ビーム幅）に
関する計測状態を切り替えるときには、送信アンテナで
使用するアンテナ素子２１ａ（図１０参照）を変更す
る。For example, when switching the measurement state relating to the distance resolution, the switching processing unit 13 issues an instruction to the timing control unit 12. When switching the measurement state relating to the maximum detection distance, an instruction is issued to the timing control unit 12 or an instruction is issued to the amplifier 22 to switch the gain. An instruction may be given to both the timing control unit 12 and the amplifier 22. Further, when switching the measurement state relating to the spread width (beam width) of the radio wave transmitted from the transmission antenna 21, the switching processing unit 13 changes the antenna element 21a (see FIG. 10) used in the transmission antenna.
【００２４】計測演算部１４は、周波数解析部１５の解
析結果に基づき、物体までの距離Rangeおよび物体の相
対速度Rateを算出する。その算出結果は、計測結果情報
として走行制御装置２へ出力する。The measurement calculation unit 14 calculates the distance Range to the object and the relative speed Rate of the object based on the analysis result of the frequency analysis unit 15. The calculation result is output to the travel control device 2 as measurement result information.
【００２５】周波数解析部１５は、受信部３０による検
波結果を解析する。具体的には、Ａ／Ｄコンバータ３４
でデジタル変換された信号を、ＦＦＴ（Fast Fourier T
ransfer）処理を行う。ＦＦＴ処理により得られた周波
数スペクトルのピークを、しきい値処理により検出す
る。The frequency analysis unit 15 analyzes the result of detection by the receiving unit 30. Specifically, the A / D converter 34
The signal digitally converted by FFT (Fast Fourier T)
ransfer) processing. The peak of the frequency spectrum obtained by the FFT processing is detected by threshold processing.
【００２６】計測状態記憶部１６は、現在の計測状態を
記憶する。たとえば、距離分解能が高い高分解能モード
であるか、距離分解能が低い低分解能モードであるかを
記憶する。また、最大探知距離が長い長距離モードであ
るか、短い近距離モードであるかを記憶する。さらに、
電波の広がる幅が広い幅広モードであるか、幅が狭いモ
ードであるかを記憶する。The measurement state storage section 16 stores the current measurement state. For example, whether the mode is a high-resolution mode with a high distance resolution or a low-resolution mode with a low distance resolution is stored. Further, it stores whether the maximum detection distance is a long distance mode or a short distance mode. further,
Whether the mode is a wide mode in which the radio wave spreads wide or a mode in which the radio wave spreads narrow is stored.
【００２７】走行モード別計測状態テーブル１７は、走
行制御装置２の各走行モードと対応する計測状態を記憶
する。たとえば、図３に示すように、走行モード３００
と各走行モードと対応する計測状態３０１とを記憶す
る。The measurement state table 17 for each traveling mode stores measurement states corresponding to each traveling mode of the traveling control device 2. For example, as shown in FIG.
And a measurement state 301 corresponding to each traveling mode.
【００２８】つぎに、このレーダ装置１において、ドッ
プラーシフトを利用して前方車両の相対速度を計測し、
２つの周波数を切り替えることでそれぞれの周波数にお
ける受信信号の位相情報から、前方車両までの距離を計
測する２周波ＣＷ方式を用いて、距離分解能を変化させ
る場合の例について、図２、図４〜図６を用いて説明す
る。Next, in the radar device 1, the relative speed of the preceding vehicle is measured using Doppler shift.
FIGS. 2 and 4 to 4 show an example in which the distance resolution is changed using a two-frequency CW method that measures the distance to the vehicle ahead from the phase information of the received signal at each frequency by switching the two frequencies. This will be described with reference to FIG.
【００２９】なお、ここでは、レーダ装置１としてホモ
ダイン方式の２周波ＣＷレーダ装置を例に挙げるが、こ
のことは、ヘテロダイン方式の２周波ＣＷレーダに対す
る本発明の適用を妨げるものではない。Here, a homodyne type two-frequency CW radar device will be described as an example of the radar device 1, but this does not prevent application of the present invention to a heterodyne type two-frequency CW radar.
【００３０】２周波ＣＷ方式では、まず、タイミング制
御部１２が、２つの発信周波数ｆ1,ｆ2の切り替えタイ
ミングの指示を開始する。これにより、以後、送信部２
０の変調器２５と受信部３０のアナログ回路３３とに
は、２つの発信周波数ｆ1,ｆ2の切り替えタイミングの
指示が交互にかつ周期的に与えられる。このため、以
後、送信部２０は、２つの発信周波数ｆ1,ｆ2の連続波
が交互にかつ周期的に発信し、受信部３０は、物体から
のエコーを発信周波数ｆ1,ｆ2別に検波する。このとき
に送信アンテナ２１から出力される電波の周波数変化の
様子を図４に示す。In the two-frequency CW system, first, the timing control section 12 starts to instruct the switching timing of the two transmission frequencies f 1 and f 2 . Thereby, the transmission unit 2
The 0 modulator 25 and the analog circuit 33 of the receiving unit 30 are alternately and periodically given instructions for switching timing of the two transmission frequencies f 1 and f 2 . Therefore, thereafter, the transmitting unit 20 transmits the continuous waves of the two transmitting frequencies f 1 and f 2 alternately and periodically, and the receiving unit 30 transmits the echo from the object for each of the transmitting frequencies f 1 and f 2. Detect. FIG. 4 shows how the frequency of the radio wave output from the transmitting antenna 21 changes at this time.
【００３１】物体からのエコーの検波が受信部３０で開
始されると、信号処理部１０が、受信部３０から出力さ
れるビート信号のサンプルド信号を発信周波数別に取り
込む。このとり込んだ信号を、周波数解析部１５が、高
速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transfer)によって
周波数成分に分解する。When the detection of the echo from the object is started by the receiving unit 30, the signal processing unit 10 captures the sampled signal of the beat signal output from the receiving unit 30 for each transmission frequency. The fetched signal is decomposed by the frequency analysis unit 15 into frequency components by Fast Fourier Transform (FFT).
【００３２】また、周波数解析部１５は、それらの周波
数スペクトルのピークを閾値処理によってそれぞれ検出
し、各ピークの周波数および位相φ1,φ2を、物体まで
の距離Rangeおよび物体の相対速度Rateの算出に必要な
情報として計測処理部１４へ出力する。Further, the frequency analysis unit 15 detects the peaks of these frequency spectra by threshold processing, and determines the frequency and phase φ 1 , φ 2 of each peak by calculating the distance Range to the object and the relative velocity Rate of the object. The information is output to the measurement processing unit 14 as information necessary for calculation.
【００３３】ここで、各周波数スペクトルのピークの位
相φ1,φ2は、図５に示すように、複素平面に表示した
各周波数パワースペクトル６００、６０１と実軸Realと
がなす角として与えられる。したがって、計測処理部１
４は、二つのパワースペクトル６００、６０１の位相差
φ（＝φ2―φ1）、および送信周波数の差Δｆ（＝ｆ 2
―ｆ1）から距離Rangeを次式で算出する。Here, the position of the peak of each frequency spectrum
Phase φ1, φTwoIs displayed on the complex plane as shown in FIG.
Each frequency power spectrum 600, 601 and real axis Real
Is given as the angle between Therefore, the measurement processing unit 1
4 is the phase difference between the two power spectra 600 and 601
φ (= φTwo-Φ1) And the difference Δf (= f Two
-F1) Is calculated by the following equation.
【００３４】[0034]
【数１】 (Equation 1)
【００３５】ここで、ｃは光速である。Here, c is the speed of light.
【００３６】また、計測可能な距離の最小単位である距
離分解能Δdは、計測可能な位相差の最小単位である位
相差計測値の分解能Δφminに依存し、次式で算出でき
る。The distance resolution Δd, which is the minimum unit of the measurable distance, depends on the resolution Δφmin of the phase difference measurement value, which is the minimum unit of the measurable phase difference, and can be calculated by the following equation.
【００３７】[0037]
【数２】 (Equation 2)
【００３８】この式より、距離分解能Δｄは位相差計測
値の分解能Δφminに比例し、送信周波数の差Δｆに反
比例することがわかる。ここで、Δφminが一定である
ときには、距離分解能Δｄは送信周波数の差Δｆの関数
となる。したがって、たとえば図６に示すように、送信
周波数をｆ1、ｆ2、送信周波数の差Δｆとした状態Ａ
と、送信周波数をｆ1、ｆ2’、送信周波数の差Δｆ’と
した状態Ｂがあるとき、Δｆ＜Δｆ’の関係が成り立つ
ようにする。このとき、状態Ａは状態Ｂよりも距離分解
能が高くなる。From this equation, it can be seen that the distance resolution Δd is proportional to the resolution Δφmin of the phase difference measurement value, and is inversely proportional to the transmission frequency difference Δf. Here, when Δφmin is constant, the distance resolution Δd is a function of the transmission frequency difference Δf. Therefore, for example, as shown in FIG. 6, state A where the transmission frequencies are f 1 and f 2 and the difference Δf between the transmission frequencies is A
And when there is a state B where the transmission frequencies are f 1 and f 2 ′ and the difference between the transmission frequencies is Δf ′, the relationship of Δf <Δf ′ is established. At this time, the state A has a higher distance resolution than the state B.
【００３９】上記の送信周波数の変更は、切替処理部１
３からの指示に基づいて、タイミング制御部１２が行
う。The change of the transmission frequency is performed by the switching processing unit 1
3 is performed by the timing control unit 12 based on the instruction from the control unit 3.
【００４０】例えば、状態ＡのときにはΔｆ＝３００ｋ
Ｈｚ、状態ＢのときにはΔｆ＝６００ｋＨｚと２倍にす
る。この場合、位相差計測値の分解能Δφminを０．５
°とすると、状態Ａでは距離分解能Δｄは０．７［ｍ］
となり、状態Ｂでは距離分解能Δｄは、その半分の０．
３５［ｍ］となる。For example, in state A, Δf = 300 k
Hz and state B, Δf = 600 kHz, which is doubled. In this case, the resolution Δφmin of the phase difference measurement value is 0.5
In the state A, the distance resolution Δd is 0.7 [m].
In the state B, the distance resolution Δd is set to 0.
35 [m].
【００４１】このように、送信周波数の差の絶対値を変
化させることで、距離分解能を変化させることができ
る。なお、ここでは送信周波数の一方のみを変化させた
が、両方を変化させてもよい。As described above, the distance resolution can be changed by changing the absolute value of the difference between the transmission frequencies. Here, only one of the transmission frequencies is changed, but both may be changed.
【００４２】次に、送信周波数に三角波の変調を施して
送信し、前方車両までの距離と速度を計測するＦＭＣＷ
方式を適用し、距離分解能と計測可能距離を変化させる
場合の例について、図２、図７〜図９を用いて説明す
る。Next, the transmission frequency is modulated with a triangular wave and transmitted, and the FMCW for measuring the distance and speed to the vehicle ahead is measured.
An example in which the method is applied to change the distance resolution and the measurable distance will be described with reference to FIGS. 2 and 7 to 9.
【００４３】なお、ここでは、ホモダイン方式のＦＭＣ
Ｗレーダに対する本発明の適用例について説明するが、
このことは、ヘテロダイン方式のＦＭＣＷレーダに対す
る本発明の適用を妨げるものではない。Here, the homodyne type FMC
An application example of the present invention to a W radar will be described.
This does not prevent the application of the present invention to a heterodyne type FMCW radar.
【００４４】ＦＭＣＷ方式では、まず、タイミング制御
部１２が三角波の折り返しタイミングおよび三角波の勾
配の指示を開始する。これにより、以後、送信部２０の
変調器２５と受信部３０のアナログ回路３３とには、三
角波の折返しタイミングの指示が周期的に与えられる。
これにより、送信部２０の送信アンテナ２１からは、図
７に示すような、三角波による繰返し変調が施された電
波７００が発信される。In the FMCW system, first, the timing control section 12 starts to instruct the return timing of the triangular wave and the gradient of the triangular wave. As a result, thereafter, the modulator 25 of the transmitting unit 20 and the analog circuit 33 of the receiving unit 30 are periodically supplied with the instruction of the return timing of the triangular wave.
As a result, the transmission antenna 21 of the transmission unit 20 transmits a radio wave 700 subjected to repetitive modulation by a triangular wave as shown in FIG.
【００４５】以後、送信部２０は、三角波で繰返し変調
された連続波を発信する。受信部３０は、以下に説明す
るように、物体からのエコーを変調サイクルにあわせて
検波する。Thereafter, the transmitting section 20 transmits a continuous wave repeatedly modulated with a triangular wave. The receiving unit 30 detects the echo from the object in accordance with the modulation cycle, as described below.
【００４６】電波７００の発信方向に物体が存在してい
れば、受信部３０では、まず、受信アンテナ３１が、図
７に示すような、物体からのエコー７０１を受信する。
ミキサ３２は、エコー７０１の受信信号と、方向性結合
器２３から供給される三角波信号とをミキシングする。
これにより、図８に示すような、所定の周期で周波数が
交互に２つの値ｆb+,ｆb-を示すビート信号８００が生
成される。このビート信号８００は、その繰返し周期の
半サイクル８００Ａ,８００Ｂごとに、アナログ回路３
３で復調および増幅されてから、Ａ／Ｄコンバータ３４
によってＡ／Ｄ変換される。If an object exists in the transmitting direction of the radio wave 700, in the receiving unit 30, first, the receiving antenna 31 receives an echo 701 from the object as shown in FIG.
The mixer 32 mixes the reception signal of the echo 701 with the triangular wave signal supplied from the directional coupler 23.
As a result, a beat signal 800 whose frequency alternately shows two values f b + and f b− at a predetermined cycle as shown in FIG. 8 is generated. The beat signal 800 is supplied to the analog circuit 3 every half cycle 800A, 800B of the repetition period.
3, demodulated and amplified by the A / D converter 34
Is A / D converted.
【００４７】エコーの検波が開始されると、周波数解析
部１５は、上記のＡ／Ｄ変換で得られたディジタルのサ
ンプルドデータを高速フーリエ変換処理し、これにより
得られた各周波数スペクトルのピークを閾値処理によっ
て検出する。そして、物体までの距離Rangeおよび物体
の相対速度Rateの算出に必要な情報として、各ピーク信
号の周波数ｆb+,ｆb-を計測演算部１５へ出力する。こ
こで、ｆb+は三角波７００の上り勾配時７００ａの受信
周波数、ｆb-は三角波７００の下り勾配時７００ｂの受
信周波数である。When the detection of the echo is started, the frequency analysis unit 15 performs a high-speed Fourier transform process on the digital sampled data obtained by the A / D conversion, and obtains a peak of each frequency spectrum obtained by this. Is detected by threshold processing. Then, as information necessary for calculating the distance Range to the object and the relative speed Rate of the object, the frequencies f b + and f b− of each peak signal are output to the measurement calculation unit 15. Here, f b + is the reception frequency of the triangular wave 700 when the rising gradient is 700a, and f b− is the receiving frequency of the triangular wave 700 when the falling gradient is 700b.
【００４８】ＦＭＣＷ方式の場合、ＦＦＴ処理の結果得
られた周波数は、物体までの距離に比例する。距離の計
測は、送信三角波に対する上り区間と下り区間の周波数
スペクトルを計測して、以下の式で計算できる。In the case of the FMCW system, the frequency obtained as a result of the FFT processing is proportional to the distance to the object. The distance can be calculated by the following equation by measuring the frequency spectrum of the transmission triangle wave in the up section and the down section.
【００４９】[0049]
【数３】 (Equation 3)
【００５０】ここで、cは光速、ｆmは三角波繰り返し周
波数、ΔＦは三角波の周波数変移幅である。この式か
ら、計測可能な最大探知距離は、三角波の繰り返し周波
数ｆmと、三角波の周波数変移幅ΔＦに反比例すること
がわかる。したがって、例えば図９（ａ）に示すよう
に、三角波の周波数変移幅をΔＦ、繰り返し周波数をｆ
mとした状態Ｃと、三角波の周波数変移幅をΔＦ’、繰
り返し周波数をｆmとした状態Ｄにおいて、ΔＦ＜Δ
Ｆ’の関係が成り立つようにする。このとき、状態Ｃの
方が状態Ｄよりも計測可能距離が長くなる。図９（ｂ）
に示す状態は、上記の周波数変移幅が異なる状態とする
のに加えて、繰り返し周波数ｆmも異なるようにする。
すなわち、状態Ｄ’では、繰り返し周波数をｆm’と
し、ｆm＞ｆm’の関係が成り立つようにする。このと
き、状態Ｄ’は、状態Ｃおよび状態Ｄよりも、計測可能
距離が短くなることがわかる。Here, c is the speed of light, fm is the triangular wave repetition frequency, and ΔF is the frequency shift width of the triangular wave. From this equation, it can be seen that the maximum detectable detection distance is inversely proportional to the repetition frequency fm of the triangular wave and the frequency transition width ΔF of the triangular wave. Therefore, for example, as shown in FIG. 9A, the frequency shift width of the triangular wave is ΔF, and the repetition frequency is f.
m and state D where the frequency shift width of the triangular wave is ΔF ′ and the repetition frequency is fm, ΔF <Δ
The relation of F ′ is established. At this time, the measurable distance is longer in the state C than in the state D. FIG. 9B
In the state shown in (1), the repetition frequency fm is also different in addition to the above-mentioned state where the frequency shift width is different.
That is, in the state D ', the repetition frequency is set to fm', and the relationship of fm> fm 'is established. At this time, it can be understood that the measurable distance is shorter in the state D ′ than in the states C and D.
【００５１】距離の分解能Δｄは、次式で算出できる。The distance resolution Δd can be calculated by the following equation.
【００５２】[0052]
【数４】 (Equation 4)
【００５３】この式から、距離分解能Δｄは、三角波の
周波数変移幅ΔＦに反比例することがわかる。したがっ
て、たとえば図９（ａ）に示す状態Ｃと状態Ｄとでは、
状態Ｃの方が状態Ｄよりも距離分解能が高くなることが
わかる。From this equation, it can be seen that the distance resolution Δd is inversely proportional to the frequency transition width ΔF of the triangular wave. Therefore, for example, in state C and state D shown in FIG.
It is understood that the state C has a higher distance resolution than the state D.
【００５４】上記の三角波の周波数変移幅ΔＦおよび三
角波の繰り返し周波数ｆmの変更は、切替処理部１３か
らの指示に基づいて、タイミング制御部１２が行う。つ
まり、タイミング制御部１２が、三角波の切り替えタイ
ミングおよび三角波の勾配を変更することにより、これ
を実現する。The change of the frequency shift width ΔF of the triangular wave and the repetition frequency fm of the triangular wave are performed by the timing control unit 12 based on an instruction from the switching processing unit 13. That is, the timing control unit 12 achieves this by changing the switching timing of the triangular wave and the gradient of the triangular wave.
【００５５】次に、送信アンテナ２１から出力する電波
の強度を変更することにより、計測可能距離を変化させ
る場合について説明する。これは、２周波ＣＷ方式およ
びＦＭＣＷ方式のいずれのレーダ装置にも適用可能であ
る。Next, a case where the measurable distance is changed by changing the intensity of the radio wave output from the transmitting antenna 21 will be described. This is applicable to both the two-frequency CW system and the FMCW system.
【００５６】切替処理部１３は、増幅器２２に対して、
増幅率の変更を指示する。たとえば、高速追従走行をお
こなう場合、遠くを走行している先行車まで検出した
い。このため、レーダが出力する電波を強く（送信電力
を大きく）することが好ましい。しかし、渋滞追従走行
をおこなう場合には、遠くの先行車を検出する必要はな
いので、遠くまで電波をとばす必要はない。よって、レ
ーダが出力する電波を弱くても良い。増幅器２２での増
幅率を変更することで、出力する電波の強弱の変更を実
現する。The switching processing unit 13 controls the amplifier 22
Instruct the change of the amplification factor. For example, when performing high-speed follow-up traveling, it is desired to detect even a preceding vehicle traveling far away. For this reason, it is preferable that the radio waves output from the radar be strengthened (the transmission power is increased). However, when the vehicle follows the traffic jam, it is not necessary to detect a distant preceding vehicle, and it is not necessary to skip the radio waves to a distant place. Therefore, the radio wave output from the radar may be weak. By changing the amplification factor of the amplifier 22, the strength of the output radio wave can be changed.
【００５７】次に、送信アンテナ２１から送信する電波
の広がる幅（ビーム幅）を変化させる場合について説明
する。これは、２周波ＣＷ方式およびＦＭＣＷ方式のい
ずれのレーダ装置にも適用可能である。Next, a case where the width (beam width) of the spread of the radio wave transmitted from the transmitting antenna 21 is changed will be described. This is applicable to both the two-frequency CW system and the FMCW system.
【００５８】切替処理部１３は、送信アンテナ２１に対
して、アンテナビーム幅の切り替えを指示する。高速で
の追従走行をおこなう場合、ビーム幅を狭めて遠くの先
行車まで検出し、低速での追従走行の際にはビーム幅を
広げ、幅広く検出できるように切り替える。The switching processor 13 instructs the transmitting antenna 21 to switch the antenna beam width. When a high-speed following operation is performed, the beam width is narrowed to detect a distant preceding vehicle, and when the low-speed following operation is performed, the beam width is widened so that the detection can be performed widely.
【００５９】アンテナのビーム幅は、アンテナの幅にほ
ぼ反比例する特性を持つ。例えば、図１０には、アンテ
ナ素子群２１ａの幅Ｗが異なる二つの送信アンテナ２１
の例を示す。ここでは、図１０（ａ）に示す送信アンテ
ナ２１のアンテナ素子群２１ａの幅Ｗ1が、図１０
（ｂ）に示す送信アンテナ２１のアンテナ素子群２１ａ
の幅Ｗ2よりも広い。このとき、図１０（ａ）に示す送
信アンテナ２１よりも、図１０（ｂ）に示す送信アンテ
ナ２１の方が、ビーム幅が広がる。The beam width of the antenna has a characteristic that is almost inversely proportional to the width of the antenna. For example, FIG. 10 shows two transmission antennas 21 having different widths W of the antenna element group 21a.
Here is an example. Here, the width W 1 of the antenna element group 21a of the transmitting antenna 21 shown in FIG.
The antenna element group 21a of the transmission antenna 21 shown in FIG.
Wider than the width W 2 of the. At this time, the transmission antenna 21 shown in FIG. 10B has a wider beam width than the transmission antenna 21 shown in FIG.
【００６０】したがって、アンテナ素子を２次元に配列
して構成されるアレイ状のアンテナ素子群２１ａを使用
する場合、使用するアンテナ素子の数を変化させること
により、機能しているアンテナ素子群の幅２１ａを変更
することができる。この結果、アンテナビーム幅を切り
替えることができる。Therefore, when the array-like antenna element group 21a in which the antenna elements are arranged two-dimensionally is used, the width of the functioning antenna element group is changed by changing the number of antenna elements to be used. 21a can be changed. As a result, the antenna beam width can be switched.
【００６１】以上説明した自動車制御システムにおい
て、自動車制御装置２の走行モードに応じてレーダ装置
１の計測状態を切り替える手順について説明する。ま
ず、走行制御装置２での処理を図１１に示す。A procedure for switching the measurement state of the radar device 1 according to the traveling mode of the vehicle control device 2 in the vehicle control system described above will be described. First, the processing in the travel control device 2 is shown in FIG.
【００６２】走行制御装置２が、図示しない車速センサ
から自車速度を示す情報、および、レーダ装置１から先
行車までの距離、先行車との相対速度等の計測結果情報
を取得する（Ｓ１０１）。これらの情報に基づいて、走
行制御装置２が走行制御のための演算を行う（Ｓ１０
２）。この演算の中で、走行モードを決定する。この演
算結果に基づき、走行制御装置２は、スロットル制御手
段３、変速機制御手段４、およびブレーキ制御手段５に
制御指示を行う（Ｓ１０３）。Ｓ１０２の演算で、走行
モードが切り替わったかどうかを判別する（Ｓ１０
４）。走行モードが切り替わっている場合は、レーダ装
置１へ、レーダ計測切り替え信号を出力し、レーダ装置
の計測状態を切り替える（Ｓ１０５）。レーダ計測切り
替え信号には、たとえば、距離分解能、最大探知距離、
または、出力されるビーム幅の変更を指示する信号であ
る。走行制御を継続する場合には、Ｓ１０１へ戻って、
以降の処理を繰り返す（Ｓ１０６）。The traveling control device 2 acquires information indicating the own vehicle speed from a vehicle speed sensor (not shown), and measurement result information such as the distance from the radar device 1 to the preceding vehicle and the relative speed with respect to the preceding vehicle (S101). . Based on these pieces of information, the traveling control device 2 performs an operation for traveling control (S10).
2). The running mode is determined during this calculation. Based on the calculation result, the travel control device 2 issues a control instruction to the throttle control means 3, the transmission control means 4, and the brake control means 5 (S103). In the calculation of S102, it is determined whether or not the traveling mode has been switched (S10).
4). If the traveling mode has been switched, a radar measurement switching signal is output to the radar device 1 to switch the measurement state of the radar device (S105). The radar measurement switching signal includes, for example, distance resolution, maximum detection distance,
Alternatively, it is a signal for instructing a change in the output beam width. When the traveling control is continued, the process returns to S101,
The subsequent processing is repeated (S106).
【００６３】次に、レーダ装置１での処理について、図
１２を用いて説明する。Next, the processing in the radar device 1 will be described with reference to FIG.
【００６４】レーダ装置１は、走行制御装置２が出力し
たレーダ計測切り替え信号を受信する（Ｓ２０１）。レ
ーダ装置１は、現在の走行モードを示す情報を取得する
（Ｓ２０２）。これは、たとえば、レーダ装置１が走行
制御装置２へ照会してもよいし、レーダ計測切り替え信
号に含めるようにしてもよい。ここで、走行モードが
「高速追従モード」であったときを考える。The radar device 1 receives the radar measurement switching signal output from the traveling control device 2 (S201). The radar device 1 acquires information indicating the current traveling mode (S202). This may be, for example, the radar device 1 inquiring the traveling control device 2 or may be included in the radar measurement switching signal. Here, consider the case where the traveling mode is the “high-speed following mode”.
【００６５】切替処理部１３は、計測状態記憶部１６を
参照して、現在の計測状態を取得する（Ｓ２０３）。さ
らに、切替処理部１３は、走行モード別計測状態テーブ
ル１７を参照して、現在の走行モードと対応する計測状
態を取得する（Ｓ２０４）。上記の例では、走行モード
が「高速追従モード」であるので、これと対応する計測
状態は、距離分解能が「低分解能モード」、最大探知距
離が「長距離モード」、ビーム幅が「幅狭モード」であ
る。The switching processing unit 13 acquires the current measurement state with reference to the measurement state storage unit 16 (S203). Further, the switching processing unit 13 acquires the measurement state corresponding to the current traveling mode with reference to the traveling mode-specific measurement state table 17 (S204). In the above example, since the traveling mode is the “high-speed following mode”, the measurement state corresponding to this is that the distance resolution is “low-resolution mode”, the maximum detection distance is “long-distance mode”, and the beam width is “narrow”. Mode ".
【００６６】現在の計測状態が、現在の走行モードと対
応する計測状態と一致するか否かを判別する（Ｓ２０
５）。一致しない場合には、切替処理部１３が切替処理
を行い、現在の走行モードと対応する計測状態に一致す
るように切り替える（Ｓ２０６）。It is determined whether or not the current measurement state matches the measurement state corresponding to the current traveling mode (S20).
5). If they do not match, the switching processing unit 13 performs a switching process, and performs switching so as to match the measurement state corresponding to the current traveling mode (S206).
【００６７】この切替処理の詳細について、図１３に示
す。切替処理部１３は、切り替えが必要な種別を判定す
る（Ｓ３０１）。この種別には距離分解能、最大探知距
離、およびビーム幅がある。FIG. 13 shows the details of this switching process. The switching processing unit 13 determines a type that requires switching (S301). This type includes a distance resolution, a maximum detection distance, and a beam width.
【００６８】距離分解能を切り替える場合、切替処理部
１３は、タイミング制御部１２へ分解能を高くするよう
に切り替えるか、または低くするように切り替えるかの
指示をする（Ｓ３０２）。上記の例では、低分解能モー
ドに切り替えるように指示する。When switching the distance resolution, the switching processing unit 13 instructs the timing control unit 12 to switch to increasing the resolution or to decrease the resolution (S302). In the above example, an instruction is given to switch to the low resolution mode.
【００６９】最大探知距離を切り替える場合、タイミン
グ制御部１２および／または増幅器２２へ、最大探知距
離を長くするように切り替えるか、または短くするよう
に切り替えるかを指示する（Ｓ３０３）。上記の例で
は、長距離モードに切り替えるように指示する。When switching the maximum detection distance, the timing control unit 12 and / or the amplifier 22 are instructed to switch to increase or decrease the maximum detection distance (S303). In the above example, it is instructed to switch to the long distance mode.
【００７０】ビーム幅を切り替える場合、切替処理部１
３は、送信アンテナ２１を制御して、ビーム幅を広くす
るか、または狭くするように使用するアンテナ素子を決
定する（Ｓ３０４）。上記の例では、幅狭モードに切り
替えるように指示する。When switching the beam width, the switching processing unit 1
3 controls the transmitting antenna 21 and determines an antenna element to be used to increase or decrease the beam width (S304). In the above example, an instruction is given to switch to the narrow mode.
【００７１】これにより、走行制御装置２の走行モード
に応じて、レーダの計測状態を変更することができる。Thus, the measurement state of the radar can be changed according to the traveling mode of the traveling control device 2.
【００７２】[0072]
【発明の効果】本発明よれば、自動車に搭載されたレー
ダ装置が、走行制御装置と協調して計測状態を切り替え
が可能となる。According to the present invention, the radar device mounted on the vehicle can switch the measurement state in cooperation with the travel control device.
【図１】本発明を適用した実施形態に係る自動車制御シ
ステムの構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an automobile control system according to an embodiment to which the present invention is applied.
【図２】本発明を適用した実施形態に係るレーダ装置の
構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a radar device according to an embodiment to which the present invention has been applied.
【図３】走行モード別計測状態テーブルの記憶内容の一
例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the storage contents of a measurement mode table for each traveling mode.
【図４】２周波ＣＷレーダからの送信信号の周波数の変
化を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change in frequency of a transmission signal from a two-frequency CW radar.
【図５】ＦＦＴにより生成される周波数スペクトルを示
した説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a frequency spectrum generated by FFT.
【図６】２周波ＣＷレーダの送信周波数が異なる２つの
状態の送信信号の変化を示した説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in a transmission signal in two states where the transmission frequency of the two-frequency CW radar is different.
【図７】ＦＭＣＷレーダからの送信信号の周波数の変
化、および、そのエコーの周波数の変化を示した説明図
である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change in the frequency of the transmission signal from the FMCW radar and a change in the frequency of the echo.
【図８】ＦＭＣＷレーダからの送信信号とそのエコーと
のミキシングにより得られるビート信号の周波数の変化
を示した説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a change in the frequency of a beat signal obtained by mixing a transmission signal from an FMCW radar and its echo.
【図９】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、ＦＭＣＷレ
ーダの変調方式が異なる二つの状態における送信信号、
および、そのエコーの周波数変化を示した説明図であ
る。FIGS. 9A and 9B are transmission signals in two states where the modulation scheme of the FMCW radar is different,
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a frequency change of the echo.
【図１０】送信アンテナのアンテナ素子の幅、および、
出力される電波のビーム幅を示す説明図である。FIG. 10 shows the width of the antenna element of the transmitting antenna, and
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a beam width of an output radio wave.
【図１１】本発明を適用した実施形態に係る自動車制御
システムにおける走行制御の処理手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of traveling control in the vehicle control system according to the embodiment to which the present invention is applied.
【図１２】本発明を適用した実施形態に係るレーダ装置
における計測状態切り替え処理の手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure of a measurement state switching process in the radar device according to the embodiment to which the present invention is applied.
【図１３】切り替え処理の詳細な手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating a detailed procedure of a switching process.
１…レーダ装置、２…走行制御装置、３…スロットル制
御手段、４…変速機制御手段、５…ブレーキ制御手段、
１０…信号処理部、２０…送信部、３０…受信部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radar apparatus, 2 ... travel control apparatus, 3 ... throttle control means, 4 ... transmission control means, 5 ... brake control means,
10: signal processing unit, 20: transmission unit, 30: reception unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉垣 智 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐藤 和彦 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 谷道 太雪 茨城県ひたちなか市高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器グループ内 Ｆターム(参考） 5J070 AB17 AB19 AB21 AB24 AC02 AC06 AD08 AD13 AE01 AF03 AG05 AG06 AH14 AH31 AH34 AH35 AJ13 AK01 AK21 AK22 BA01 BF02 BF03 BF10 BF16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Kuragaki 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Sato 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Tayuki Tanimichi 2520 Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture F-term in the Automotive Equipment Group, Hitachi, Ltd. 5J070 AB17 AB19 AB21 AB24 AC02 AC06 AD08 AD13 AE01 AF03 AG05 AG06 AH14 AH31 AH34 AH35 AJ13 AK01 AK21 AK22 BA01 BF02 BF03 BF10 BF16
Claims (7)
て、 変調信号を用いて周波数変調を行い、当該周波数変調さ
れた電波を送信する電波送信手段と、 前記移動体の走行状態を表す情報を取得する情報取得手
段と、 前記情報取得手段が取得した情報に応じて、前記変調信
号の周波数、前記変調信号の周期、前記送信される電波
の送信電力、および、前記送信される電波が広がる幅の
うちの少なくとも一つを制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするレーダ装置。1. A radar device mounted on a moving object, comprising: a radio wave transmitting unit for performing frequency modulation using a modulation signal and transmitting the frequency-modulated radio wave; and information indicating a traveling state of the moving object. The frequency of the modulation signal, the period of the modulation signal, the transmission power of the transmitted radio wave, and the transmitted radio wave are spread according to the information obtained by the information acquisition unit. Control means for controlling at least one of the widths.
数を交互に切り替えた連続波であり、 前記情報取得手段が取得した入力情報が、前記移動体が
所定のしきい値以下で走行している状態を表すとき、 前記制御手段は、前記第１および第２の周波数の差の絶
対値が大きくなるように前記変調信号を制御し、かつ、
前記送信される電波の送信電力を小さくするように制御
することを特徴とするレーダ装置。2. The radar device according to claim 1, wherein the modulated radio wave is a continuous wave in which a first frequency and a second frequency are alternately switched, and the input information acquired by the information acquiring unit. Represents a state in which the moving body is traveling at or below a predetermined threshold value, wherein the control means controls the modulation signal so that the absolute value of the difference between the first and second frequencies becomes large. And
A radar apparatus which controls so as to reduce the transmission power of the transmitted radio wave.
所定のしきい値以下で走行している状態を表すとき、 前記制御手段は、前記三角波信号の振幅が大きくなるよ
うに前記三角波信号を制御し、かつ、前記送信される電
波の送信電力を小さくするように制御することを特徴と
するレーダ装置。3. The radar device according to claim 1, wherein the modulation signal is a triangular wave signal, and the input information obtained by the information obtaining means indicates that the moving object is running at a predetermined threshold value or less. When representing a state, the control means controls the triangular wave signal so that the amplitude of the triangular wave signal increases, and controls the transmission power of the transmitted radio wave to decrease. apparatus.
備えた自動車に搭載され、電波を出力し、当該電波の反
射波を受信するレーダ装置において、 前記走行制御装置の状態を表す入力情報を受け付ける受
付手段と、 前記受付手段が受け付けた前記入力情報に応じて、出力
する電波の出力態様を制御する制御手段と、を備えるこ
とを特徴とするレーダ装置。4. A radar device mounted on a vehicle equipped with a travel control device for controlling the travel of the vehicle, outputting a radio wave and receiving a reflected wave of the radio wave, wherein input information representing a state of the travel control device is provided. A radar apparatus comprising: receiving means for receiving; and control means for controlling an output mode of a radio wave to be output according to the input information received by the receiving means.
と、 電波を出力し、当該電波の反射波を受信するレーダ装置
と、を備えた走行制御装置において、 前記レーダ装置は、 前記走行制御装置の状態を表す入力情報を受け付ける受
付手段と、 前記受付手段が受け付けた前記入力情報に応じて、出力
する電波の出力態様を制御する制御手段と、を備えるこ
とを特徴とする自動車制御システム。5. A traveling control device comprising: a traveling control device for controlling traveling of an automobile; and a radar device for outputting a radio wave and receiving a reflected wave of the radio wave, wherein the radar device includes the traveling control device. A vehicle control system comprising: a receiving unit that receives input information indicating a state of the vehicle; and a control unit that controls an output mode of a radio wave to be output according to the input information received by the receiving unit.
し、前記物体までの距離や相対速度を計測する検出手段
と、 複数の走行制御モードの中から、あるモードを選択して
自車両の走行を制御する制御装置から指示信号を入力す
る入力端子と、 前記指示信号に基づいて前記検出手段の計測パラメータ
を変更する手段と、を備えたレーダ装置。6. A detecting means for radiating radio waves, receiving a reflected wave from an object and measuring a distance and a relative speed to the object, and selecting a certain mode from among a plurality of driving control modes to automatically select the mode. A radar device comprising: an input terminal for inputting an instruction signal from a control device that controls the traveling of a vehicle; and a unit that changes a measurement parameter of the detection unit based on the instruction signal.
幅、送信電力の少なくとも一つを含むレーダ装置。7. The radar apparatus according to claim 6, wherein the measurement parameter includes at least one of distance resolution, antenna beam width, and transmission power.
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