JP2016118406A - レーダ装置及びレーダ状態推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[レーダ装置の構成]
図1は、本実施の形態に係るレーダ装置1の構成を簡略に示すブロック図である。図1に示すレーダ装置1は、基準信号生成部11、レーダ送信部12、送信アンテナ15、受信アンテナ16、レーダ受信部17を含む。
なお、ドップラー周波数成分は、レーダ送信信号を反射した物体とレーダ装置1との間に距離方向の相対的運動が存在する場合、ドップラー効果により反射波信号に生じる周波数変動情報であり、反射した物体を基準としたレーダ装置1に対する距離方向の相対速度を示す周波数成分である。
図2は、電力プロファイルから求められる方位毎のドップラー速度Vの一例を示す。横軸はレーダ視野角θ(物体の方位)、縦軸はドップラー速度Vであり、図2に示す白丸は閾値以上の強度を有する反射波信号を表し、静止物及び移動物を含む。また、図2に示す白丸の大きさ(面積)は物体からの反射の強度を表す。
次に、上述したレーダ状態推定部20の動作について詳細に説明する。
物体からのレーダ装置1に対する反射波信号のドップラー速度V、レーダの進行方向θs(ハンドルの舵角)、レーダ速度Vs、及び、レーダ装置1に対する物体の方位θの関係を、式(1)に示す。
V=Vs×cos(θs-θ) ・・・ (1)
Vs=V/cos(θs-θ) ・・・ (2)
次に、レーダ状態推定部20における投票処理の詳細について説明する。
実施の形態1では、レーダ装置の移動状態(レーダ速度及びレーダ進行方向)の推定において、反射波信号が静止物の反射波なのか移動物の反射波なのかを区別することなくサンプルとして用いる場合について説明したが、本実施の形態では、反射物のうち、静止物を用いて車両の速度及び進行方向を推定する場合について説明する。
図12は、本実施の形態に係るレーダ装置2の構成を示すブロック図である。なお、図12において、実施の形態1(図1)と同一処理である構成部には同一の符号を付し、説明を省略する。具体的には、本実施の形態に係るレーダ装置2では、レーダ受信部30において静止物抽出部31が追加された点が実施の形態1と異なる。
図14は、本実施の形態に係るレーダ装置3の構成を示すブロック図である。
なお、図14において、実施の形態(図1)と同一処理である構成部には同一の符号を付し、説明を省略する。具体的には、本実施の形態に係るレーダ装置3では、レーダ受信部17aにおいて受信アンテナ16が受信した反射波信号を信号処理した結果を用いて、レーダ装置3が設置された車両の状態として、車両の特定の位置の車両進行方向及び速度を検出する点が実施の形態1と異なる。
Rs=X0/sin(θsd+β) ・・・ (3)
Rs:レーダ設置位置の旋回半径
X0:車両座標系でのX軸のレーダ設置位置
θsd:レーダ設置位置のレーダ座標系でのレーダの移動方向
β:車両座標系でのレーダ設置方位
ω=Vsd/Rs ・・・ (4)
ω:車両旋回角速度
Vsd:レーダ設置位置のレーダ座標系でのレーダの移動方向
Rs:レーダ設置位置の旋回半径
Rv=sqrt(Xv2+(Rs×cos(θsd+β)+Y0−Yv)2) ・・・ (5)
Rv:算出する位置の旋回半径
Xv:算出する位置のX座標
Yv:算出する位置のX座標
Rs:レーダ設置位置の旋回半径
Y0:車両座標系でのY軸のレーダ設置位置
θsd:レーダ設置位置のレーダ座標系でのレーダの移動方向
β:車両座標系でのレーダ設置方位
Vv=ω×Rv ・・・ (6)
ω:車両旋回角速度
Rv:算出する位置の旋回半径
θv=asin(Xv/Rv) ・・・ (7)
Xv:算出する位置のX座標
Rv:算出する位置の旋回半径
11 基準信号生成部
12 レーダ送信部
13 送信信号生成部
14 送信無線部
15 送信アンテナ
16 受信アンテナ
17,30 レーダ受信部
18 受信無線部
19 信号処理部
20 レーダ状態推定部
21 車両状態推定部
31 静止物抽出部
100,200 静止物
201 レーダ速度候補算出部
202 投票部
203 決定部
204 車両速度算出部
Claims (5)
- 車両に設置され、レーダ信号を送受信するレーダ装置であって、
前記車両の側面に設置された送信アンテナを用いて、前記レーダ信号を送信する送信部と、
前記車両の側面に設置された受信アンテナを用いて、前記レーダ信号が少なくとも1つ以上の物体によって反射された少なくとも1つ以上の反射波信号を受信する受信部と、
前記各反射波信号を用いて、前記各物体の方位、前記車両と前記各物体との間のドップラー速度、及び、前記各反射波信号の強度を測定する信号処理部と、
前記各物体の方位、前記ドップラー速度及び前記反射波信号の強度を用いて、前記レーダ装置の速度及び進行方向を推定する状態推定部と、
を含むレーダ装置。 - 前記状態推定部は、
前記各物体の方位、前記ドップラー速度及び前記反射波信号の強度を用いて、前記レーダ装置の進行方向候補を複数算出し、前記進行方向候補毎に前記車両の速度候補を複数算出する算出部と、
前記進行方向候補と前記速度候補との組合せである複数の状態候補に対して、前記各物体の前記反射波信号の強度を付与する付与部と、
前記反射波信号の強度の合計値が最大である状態候補に対応する速度候補及び進行方向候補を、前記レーダ装置の速度及び進行方向として決定する決定部と、を含む、
請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記決定されたレーダ装置の速度及び進行方向を用いて、
前記レーダ装置の設置情報より、前記車両のうちの特定位置の進行方向と速度とを算出する車両速度算出部と、を具備する、
請求項2に記載のレーダ装置。 - 前記各反射波信号を用いて、前記少なくとも1つ以上の物体から、少なくとも1つ以上の静止物を抽出する抽出部を更に具備する、
請求項2又は3のいずれかに記載のレーダ装置。 - 車両に設置され、レーダ信号を送受信するレーダ装置におけるレーダ状態推定方法であって、
前記車両の側面に設置された送信アンテナを用いて、前記レーダ信号を送信する送信ステップと、
前記車両の側面に設置された受信アンテナを用いて、前記レーダ信号が少なくとも1つ以上の物体によって反射された少なくとも1つ以上の反射波信号を受信する受信ステップと、
前記各反射波信号を用いて、前記各物体の方位、前記車両と各物体とのドップラー速度、及び、前記各反射波信号の強度を測定する信号処理ステップと、
前記各物体の方位、前記ドップラー速度及び前記反射波信号の強度を用いて、前記レーダ装置の速度及び進行方向を推定するレーダ状態推定ステップと、
を含むレーダ状態推定方法。
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