JP3060792B2 - Frequency modulation radar equipment - Google Patents
Frequency modulation radar equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は周波数変調レーダ装置に
関し、特に車両に搭載されて目標物体との相対速度及び
相対距離を測定する周波数変調レーダ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency modulation radar device, and more particularly to a frequency modulation radar device mounted on a vehicle for measuring a relative speed and a relative distance to a target object.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の周波数変調レーダ装置として、ミ
リ波などの電磁波を周波数変調しながら連続的に送信
し、その送信信号が反射物にて反射し、その反射信号を
受信するとともに、その送受信信号の周波数差から反射
物との相対距離・相対速度を演算するものが知られてい
る。周波数変調の仕方として、所定時間は周波数を増加
側に変調され、その後の所定時間は減少側に変調させる
という、所謂三角波変調を行う技術がある（例えば特開
平４−３４３０８４号公報参照）。2. Description of the Related Art As a conventional frequency modulation radar device, an electromagnetic wave such as a millimeter wave is continuously transmitted while frequency-modulating, a transmission signal is reflected by a reflector, and the reflected signal is received and transmitted / received. There is known one that calculates a relative distance and a relative speed with respect to a reflection object from a frequency difference of a signal. As a method of frequency modulation, there is a technique of performing so-called triangular wave modulation in which the frequency is modulated to an increasing side for a predetermined time and then modulated to a decreasing side for a predetermined time thereafter (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-343804).
【０００３】そのような三角波変調タイプの周波数変調
レーダでは、送信波の周波数上昇部分と受信波の周波数
上昇部分との周波数差（以下周波数上昇部分のビート信
号）と、送信波の周波数下降部分と受信波の周波数下降
部分との周波数差（以下周波数下降部分のビート信号）
から相対速度・相対距離を演算できる。In such a frequency modulation radar of the triangular wave modulation type, a frequency difference between a frequency rise part of a transmission wave and a frequency rise part of a reception wave (hereinafter, a beat signal of a frequency rise part) and a frequency fall part of a transmission wave are described. Frequency difference between received wave and lower frequency part (hereinafter, beat signal of lower frequency part)
The relative speed and relative distance can be calculated from.
【０００４】レーダ検知領域内に反射物が複数存在した
場合、周波数上昇部分にも下降部分にも反射物の数だけ
のピークが各ビート信号のパワースペクトラムに現れる
為、各部分のビート信号のパワースペクトラム上の複数
のピークをいかに対応付けるかが重要となっている。そ
こで本出願が先に提案している特願平５−２７０３号で
は、周波数上昇部分のビート信号のパワースペクトラム
のピークと、周波数下降部分のビート信号のパワースペ
クトラムのピークとの相関演算を行い、この相関演算結
果をもとに対応するピーク対を決定し、複数の目標物体
それぞれとの相対距離及び相対速度を測定している。When a plurality of reflectors are present in the radar detection area, peaks corresponding to the number of the reflectors appear in the power spectrum of each beat signal in both the frequency rising portion and the falling portion, so that the power spectrum of the beat signal in each portion is higher. It is important how to associate a plurality of peaks. Therefore, in Japanese Patent Application No. 5-2703 proposed earlier by the present application, a correlation operation is performed between the peak of the power spectrum of the beat signal in the frequency rising part and the peak of the power spectrum of the beat signal in the frequency falling part. The corresponding peak pair is determined based on the result of the correlation operation, and the relative distance and the relative speed to each of the plurality of target objects are measured.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、複数の
目標物体のスペクトラム形状及び大きさが類似している
場合には、例えば周波数上昇部分のパワースペクトラム
の２つのピークｕｐ１，ｕｐ２が周波数下降部分のパワ
ースペクトラムの１つのピークｄｏｗｎ１に対応すると
決定される可能性がある。この場合ピークｕｐ１に対応
する目標物体は正しく測定できるが、ピークｕｐ２に対
応する目標物体については測定を誤るという問題があっ
た。In the conventional apparatus, when the spectrum shapes and sizes of a plurality of target objects are similar, for example, two peaks up1 and up2 of the power spectrum in the frequency rising part are reduced in the frequency falling part. May be determined to correspond to one peak down1 of the power spectrum of. In this case, the target object corresponding to the peak up1 can be measured correctly, but the target object corresponding to the peak up2 has a problem that the measurement is erroneous.
【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
周波数上昇部分と周波数下降部分のパワースペクトラム
のいずれか一方のピークから他方のピークに対する相関
量と、他方のピークから一方のピークに対する逆方向の
相関量を用いてピーク対を選択又は決定することによ
り、ピーク対の信頼度が向上し、誤測定のおそれをなく
す周波数変調レーダ装置を提供することを目的とする。[0006] The present invention has been made in view of the above points,
By selecting or determining a peak pair using the correlation amount from one peak to the other peak and the reverse correlation amount from the other peak to one peak of the power spectrum of the frequency rising portion and the frequency falling portion. It is an object of the present invention to provide a frequency modulation radar device in which the reliability of a peak pair is improved and the possibility of erroneous measurement is eliminated.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】図１（Ａ），（Ｂ）は本
発明の原理図を示す。図１（Ａ）において、レーダ装置
本体Ｍ１は、周波数変調された搬送波を送受信し、ビー
ト信号の周波数上昇部分と周波数下降部分夫々のパワー
スペクトラムのピーク対の周波数から目標物体との相対
距離及び相対速度を測定する。FIGS. 1A and 1B show the principle of the present invention. In FIG. 1A, a radar apparatus main body M1 transmits and receives a frequency-modulated carrier wave, and determines the relative distance and relative distance to a target object from the frequency of a peak pair of a power spectrum of each of a frequency rising portion and a frequency falling portion of a beat signal. Measure the speed.
【０００８】第１のペアリング手段Ｍ２は、上記周波数
上昇部分と周波数下降部分のいずれか一方のパワースペ
クトラムのピークから他方のパワースペクトラムのピー
クに対する相関量を演算して相関の高いピークどうしを
ピーク対とする。The first pairing means M2 calculates the amount of correlation from the peak of one of the above-mentioned frequency spectrum and the peak of the frequency spectrum to the other power spectrum peak, and calculates peaks having high correlations. Make a pair.
【０００９】ピーク対選択手段Ｍ３は、上記第１のペア
リング手段で一方のパワースペクトラムの複数のピーク
が他方のパワースペクトラムの単一のピークに対してピ
ーク対とされたとき、上記単一のピークから複数のピー
クに対する逆方向の相関量を演算して上記複数のピーク
のうち逆方向の相関が最も高いピークを上記単一のピー
クのピーク対として選択する。When the plurality of peaks of one power spectrum are paired with the single peak of the other power spectrum by the first pairing means, the peak pair selecting means M3 sets the single pair. The amount of correlation in the reverse direction from the peak to a plurality of peaks is calculated, and the peak having the highest reverse correlation among the plurality of peaks is selected as a peak pair of the single peak.
【００１０】また、図１（Ｂ）において第２のペアリン
グ手段Ｍ４は、上記他方のパワースペクトラムのピーク
から一方のパワースペクトラムのピークに対する逆方向
の相関量を演算して相関の高いピークどうしをピーク対
とする。In FIG. 1B, the second pairing means M4 calculates the amount of correlation in the reverse direction from the peak of the other power spectrum to the peak of one power spectrum to determine peaks having a high correlation. Peak pairs.
【００１１】ピーク対決定手段Ｍ５は、上記第１のペア
リング手段でペアリングされたピーク対と、第２のペア
リング手段でペアリングされたピーク対とを比較して一
致したものをピーク対として決定する。The peak pair determining means M5 compares the peak pair paired by the first pairing means with the peak pair paired by the second pairing means, and determines a match between the paired peaks. To be determined.
【００１２】[0012]
【作用】本発明においては、一方の複数のピークが他方
の単一のピークとペアリングされたときに逆方向の相関
量を演算して複数のピークのうち逆方向の相関が最も高
いピークを単一のピークのピーク対として選択すること
により、重複ペアリングがなくなりピーク対の信頼度が
向上し、逆方向の相関量の演算回数が少なくて済む。In the present invention, when one of a plurality of peaks is paired with the other single peak, the amount of correlation in the reverse direction is calculated to determine the peak having the highest reverse correlation among the plurality of peaks. By selecting a single peak as a peak pair, redundant pairing is eliminated, the reliability of the peak pair is improved, and the number of calculations of the correlation amount in the reverse direction can be reduced.
【００１３】また、周波数上昇部分と周波数下降部分の
パワースペクトラムのいずれか一方のピークから他方の
ピークに対する相関量と、他方のピークから一方のピー
クに対する逆方向の相関量とを用いてピーク対を選択又
は決定するため、重複ペアリングがなくなり他方の単一
のピークとペアリングされた一方の複数のピークが真の
ピーク対を形成していない場合も真のピーク対を決定で
き、ピーク対の信頼度が向上する。[0013] Further, a peak pair is formed by using a correlation amount from one peak to the other peak and a correlation amount from the other peak to one peak in the power spectrum of the frequency rising portion and the frequency falling portion. To select or determine, a true peak pair can be determined even if duplicate pairing is eliminated and one of the peaks paired with the other single peak does not form a true peak pair. Improves reliability.
【００１４】[0014]
【実施例】図２は本発明装置のブロック図を示す。同図
中、送信側回路は、搬送波発生器１０，周波数変調器１
２，変調電圧発生器１４，サーキュレータ１６，及び送
信アンテナ１８から構成される。搬送波発生器１０から
は搬送波が出力され、周波数変調器１２に供給される。
一方、変調電圧発生器１４からは振幅が三角形状に変化
する三角波が出力され、変調波として周波数変調器１２
に供給される。これによって、搬送波発生器１０からの
搬送波は周波数変調され、時間経過に伴って周波数が三
角形状に変化する送信信号が出力される。この送信信号
はサーキュレータ１６を介して送信アンテナ１８に供給
され、被検出物体に向けて放射される。一方、サーキュ
レータ１６を介して、送信信号の一部は後述する受信側
回路のミキサ２２に供給される。FIG. 2 is a block diagram of the apparatus according to the present invention. In the figure, a transmission side circuit includes a carrier generator 10, a frequency modulator 1
2, a modulation voltage generator 14, a circulator 16, and a transmission antenna 18. A carrier is output from the carrier generator 10 and supplied to the frequency modulator 12.
On the other hand, a triangular wave whose amplitude changes in a triangular shape is output from the modulation voltage generator 14 and is used as a modulation wave.
Supplied to As a result, the carrier from the carrier generator 10 is frequency-modulated, and a transmission signal whose frequency changes in a triangular shape with time is output. This transmission signal is supplied to the transmission antenna 18 via the circulator 16 and is radiated toward the detected object. On the other hand, a part of the transmission signal is supplied to a mixer 22 of a reception-side circuit described later via the circulator 16.
【００１５】受信側回路は、受信アンテナ２０，ミキサ
２２，増幅器２４，フィルタ２６，高速フーリエ変換処
理器（ＦＦＴ信号処理器）２８，ターゲット認識器３
０，危険判定器３２，及び警報器３４から構成される。
被検出物体からの反射波は受信アンテナ２０で受信さ
れ、ミキサ２２に供給される。ミキサ２２では受信信号
とサーキュレータ１６からの送信信号の一部が差分演算
により結合され、ビート信号が生成される。ミキサ２２
からのビート信号は増幅器２４で増幅され、アンチエリ
アシングフィルタ２６を介してＦＦＴ信号処理器２８に
供給される。ＦＦＴ信号処理器２８は周波数上昇部分及
び周波数下降部分夫々のパワースペクトラムを得て、タ
ーゲット認識器３０に供給する。The receiving side circuit includes a receiving antenna 20, a mixer 22, an amplifier 24, a filter 26, a fast Fourier transform processor (FFT signal processor) 28, and a target recognizer 3.
0, a danger determiner 32, and an alarm 34.
The reflected wave from the detected object is received by the receiving antenna 20 and supplied to the mixer 22. In the mixer 22, the received signal and a part of the transmitted signal from the circulator 16 are combined by a difference operation to generate a beat signal. Mixer 22
Is amplified by an amplifier 24 and supplied to an FFT signal processor 28 via an anti-aliasing filter 26. The FFT signal processor 28 obtains the power spectrum of each of the frequency rising portion and the frequency falling portion, and supplies the power spectrum to the target recognizer 30.
【００１６】図３はターゲット認識器３０が実行するタ
ーゲット認識処理の第１実施例のフローチャートを示
す。この処理は例えば数十msec毎に実行される。同図中
ステップＳ３０では周波数上昇部分のパワースペクトラ
ムのピークを検出する。ここで、例えば、図４に示す如
くレーダビーム内にａ，ｂ，ｃ３つの物体（車両）が存
在する場合には、これら３つの物体からの反射信号に対
応した３つのピークが存在することになる。図５（Ａ）
は周波数上昇部分のパワースペクトラムであり、図５
（Ｂ）は周波数下降部分のパワースペクトラムである。
物体ａ，ｂ，ｃそれぞれのピークがｆａ，ｆｂ，ｆｃ
（添字up，duwnはそれぞれ周波数上昇部分、周波数下降
部分であることを示す）で表されている。ステップＳ３
０では所定のしきいパワー値以上となる部分をサーチ
し、ピークを検出する。FIG. 3 shows a flowchart of a first embodiment of the target recognition process executed by the target recognizer 30. This processing is executed, for example, every several tens msec. At step S30 in the figure, the peak of the power spectrum in the frequency rising portion is detected. Here, for example, when three objects a, b, and c (vehicles) exist in the radar beam as shown in FIG. 4, three peaks corresponding to the reflection signals from these three objects exist. Become. FIG. 5 (A)
Is a power spectrum of a frequency rising portion, and FIG.
(B) is a power spectrum of a frequency falling portion.
The peaks of the objects a, b, and c are fa, fb, and fc, respectively.
(The subscripts up and dunn indicate a frequency rising portion and a frequency falling portion, respectively). Step S3
If it is 0, a portion where the power is equal to or higher than a predetermined threshold power value is searched, and a peak is detected.
【００１７】次のステップＳ３１では相関演算の範囲を
指定するものであり、例えば周波数上昇部分のピーク値
ｆupa の相関演算を行なう際、パワースペクトラムのど
の周波数範囲（ウィンドー）を切りとってシフトさせ相
関演算を行えばよいかを指定する。In the next step S31, the range of the correlation calculation is designated. For example, when performing the correlation calculation of the peak value fupa of the frequency rising portion, any frequency range (window) of the power spectrum is cut out and shifted to perform the correlation calculation. Is specified.
【００１８】ステップＳ３２では切りとられたピーク近
傍のパワースペクトラムを所定周波数Δｆずつ周波数軸
上でシフトさせ、上昇部分と下降部分の差分和（相関
量）を演算する。図６及び図７にｆupa の相関演算を行
なう場合の模式的な説明図を示す。切りとられたｆupa
の近傍のパワースペクトラムは周波数下降部分のパワー
スペクトラム上でΔｆずつシフトされ、その差分の和が
算出される。同一物体からの反射信号では、上昇部分と
下降部分のパワースペクトラムは相似形となるから、ｆ
upa と対をなすピークｆdowna のところではその差分の
和は最小となる。図６には横軸に周波数、縦軸に相関量
をとった場合の相関量の変化が示されており、一般に周
波数をシフトさせていくに従って相関量は減少し、やが
て最小値（機関は最も高い）となって再び増加していく
変化を示す。In step S32, the power spectrum in the vicinity of the cut peak is shifted on the frequency axis by a predetermined frequency Δf, and the difference sum (correlation amount) between the rising part and the falling part is calculated. FIGS. 6 and 7 are schematic explanatory diagrams in the case of performing the fupa correlation operation. Cut fupa
Is shifted by Δf on the power spectrum of the frequency drop portion, and the sum of the differences is calculated. In the reflected signal from the same object, the power spectrum of the rising part and the power spectrum of the falling part are similar, so that f
At the peak fdowna paired with upa, the sum of the differences is minimized. FIG. 6 shows the change in the correlation amount when the frequency is taken on the horizontal axis and the correlation amount is taken on the vertical axis. In general, the correlation amount decreases as the frequency is shifted, and eventually reaches the minimum value (institution High) and increase again.
【００１９】ここで、周波数ピークｆupa とｆdowna
（あるいはｆupb とｆdownb ，ｆupcとｆdownc ）の周
波数差は、相対速度によるドプラ周波数 ｆｄ＝（ｆdown−ｆup）／２ より、２倍となる。本実施例においては、自車進行方向
の停止物体及び同方向への目標物体を対象とするため、
相対速度の最大値は停止物体を検出する場合の自車速Ｖ
０となる。従って、相関演算を行なう際に周波数シフト
すべき範囲は、ｆupa の場合、 ｆupa 〜ｆupa ＋２ｆd0 但し、ｆd0＝2f0 ・V0／ｃ f0: 中心周波数 Ｃ：光速 であればよい。なお、対象物が自車から遠ざかる場合に
は、ｆdown＜ｆupとなるが、遠ざかる物体は自車に対し
て危険性がないので検出する必要がなく、相関演算は行
わない。このためにステップＳ３３でシフト量が２ｆd0
以内かどうかを判別し、以内であればステップＳ３２に
戻る。シフト量が２ｆd0を越えると、ステップＳ３４に
進んで相関量が最小となる周波数に位置する周波数下降
部分のピークをピークｆupと対をなすピークｆdownとし
てペアリングする。Here, the frequency peaks fupa and fdowna
The frequency difference between (or fupb and fdownb, fupc and fdownc) is twice as large as the Doppler frequency fd = (fdown−fup) / 2 based on the relative speed. In the present embodiment, in order to target a stationary object in the own vehicle traveling direction and a target object in the same direction,
The maximum value of the relative speed is the vehicle speed V when a stationary object is detected.
It becomes 0. Therefore, the range to be frequency-shifted when performing the correlation operation is fupa, fupa to fupa + 2fd0, where fd0 = 2f0V0 / cf0: center frequency C: speed of light. When the target object moves away from the own vehicle, fdown <fup. However, since the moving object has no danger to the own vehicle, it is not necessary to detect the object and the correlation calculation is not performed. For this reason, the shift amount is 2fd0 in step S33.
It is determined whether it is within the range. If it is within the range, the process returns to step S32. If the shift amount exceeds 2fd0, the process proceeds to step S34 to perform pairing with the peak of the frequency falling portion located at the frequency where the correlation amount becomes minimum as the peak fdown paired with the peak fup.
【００２０】ステップＳ３５では全てのピークについて
ペアリングが終了したか否かを判別し、終了してなけれ
ばステップＳ３０に進む。ペアリングが終了するとステ
ップＳ３６に進み、ここで、周波数上昇部分の複数のピ
ーク（例えはｆupa ，ｆupb）が周波数下降部分の単一
のピーク（例えばｆdowna ）に重複してペアリングされ
ているか否かを調べる。In step S35, it is determined whether or not pairing has been completed for all peaks. If not, the process proceeds to step S30. When pairing is completed, the process proceeds to step S36, where a plurality of peaks (for example, fupa, fupb) in the frequency rising portion are paired with a single peak (for example, fdowna) in the frequency falling portion. Find out what.
【００２１】重複が存在する場合はステップＳ３７で重
複ペアリングされたピークｆdownaから重複ペアリング
されたピークｆdowna から複数のピークｆupa ，ｆupb
夫々に対する逆方向の相関を計算し、ステップＳ３８で
逆方向の相関量が最小（相関は最も高い）の周波数上昇
部分のピーク（例えばｆupa ）を選択して、ピークｆdo
wna とペアリングし、他のピークｆupb のペアリングを
外す。If there is an overlap, in step S37 a plurality of peaks fupa, fupb from the overlapped paired peak fdowna from the overlapped paired peak fdowna.
The correlation in the backward direction is calculated for each of them, and in step S38, the peak (for example, fupa) of the frequency rise portion having the smallest amount of correlation in the backward direction (the highest correlation) is selected, and the peak fdo
Pair with wna and unpair other peaks fupb.
【００２２】この後、ステップＳ３９ではペアリングを
外された周波数上昇部分のピークｆupb について再びペ
アリングを行なうため、既にペアリングが確定した周波
数下降部分のピークを除外してステップＳ３０に進む。Thereafter, in step S39, in order to perform pairing again with respect to the peak fupb of the frequency rising portion from which pairing has been removed, the process proceeds to step S30 excluding the peak of the frequency falling portion for which pairing has already been determined.
【００２３】上記のステップＳ３０〜３５が第１のペア
リング手段Ｍ２に対応し、ステップＳ３６〜３９がピー
ク対選択手段Ｍ３に対応する。Steps S30 to S35 correspond to the first pairing means M2, and steps S36 to S39 correspond to the peak pair selecting means M3.
【００２４】ステップＳ３６で重複ペアリングがないと
判別されるとステップＳ４２に進み、全てのピーク対に
ついて、相関量が所定のしきい値を越えるピーク対につ
いては信頼性が低いため除外つまりペアリングを外す。If it is determined in step S36 that there is no duplicate pairing, the process proceeds to step S42, and all peak pairs are excluded, that is, paired, whose correlation amount exceeds a predetermined threshold value, because the reliability is low. Remove.
【００２５】次のステップＳ４３，Ｓ４４では相対速度
周波数、距離周波数 fd＝（ｆdown−ｆup）／２ fr＝（ｆdown＋ｆup）／２ 及び fd＝２ｖ／ｃ・f0 fr＝４fmΔｆ／ｃ・Ｒ 但し、ｖ：相対速度、ｃ：光速、f0：中心周波数、fm：
変調周波数、Δｆ：周波数偏位幅 により相対距離及び相対速度を演算して処理を終了す
る。In the next steps S43 and S44, the relative speed frequency and the distance frequency fd = (fdown-fup) / 2 fr = (fdown + fup) / 2 and fd = 2v / c · f0 fr = 4fmΔf / c · R where v : Relative speed, c: speed of light, f0: center frequency, fm:
The relative distance and the relative speed are calculated based on the modulation frequency, Δf: frequency deviation width, and the processing is terminated.
【００２６】演算された距離データ及び相対速度データ
は危険判定器３２に供給される。危険判定器３２では予
め定められた、あるいは自車の走行状態に応じて演算さ
れる安全距離と算出された距離データとの大小比較を行
ない、安全距離以下である場合には危険と判定し、警報
器３４により運転者に報知する。The calculated distance data and relative speed data are supplied to the danger determiner 32. The danger determiner 32 compares the safety distance calculated in advance or calculated according to the traveling state of the own vehicle with the calculated distance data, and if the safety distance is equal to or less than the safety distance, determines that there is a danger. The driver is notified by the alarm 34.
【００２７】このように周波数上昇部分の複数のピーク
ｆupa ，ｆupb が周波数下降部分の単一のピークｆdown
a に重複してペアリングされた場合はピークｆdowna か
らのピークｆupa ，ｆupb に対して逆方向の相関を計算
し、この逆方向の相関量が最小のピークを選択してピー
クｆdowna とのペアリングを行なうため、重複ペアリン
グが防止されピーク対の信頼性が向上し、目標物体まで
の相対距離及び相対速度を誤測定するおそれがなくな
る。また、この実施例では逆方向の相関量の演算回数が
少なく高速処理が可能である。As described above, the plurality of peaks fupa and fupb in the frequency rising portion are changed to the single peak fdown in the frequency falling portion.
If the pair is overlapped with a, the correlation in the reverse direction is calculated for the peaks fupa and fupb from the peak fdowna, and the peak having the minimum amount of correlation in the reverse direction is selected to perform pairing with the peak fdowna. Is performed, overlapping pairing is prevented, the reliability of the peak pair is improved, and the risk of erroneous measurement of the relative distance to the target object and the relative speed is eliminated. Further, in this embodiment, the number of calculations of the correlation amount in the reverse direction is small, and high-speed processing is possible.
【００２８】図８はターゲット認識器３０が実行するタ
ーゲット認識処理の第２実施例のフローチャートを示
す。同図中、図３と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。FIG. 8 shows a flowchart of a second embodiment of the target recognition process executed by the target recognizer 30. 3, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００２９】図８において、第１のペアリング手段Ｍ２
に対応するステップＳ３０〜Ｓ３５では前述の如く、周
波数上昇部分のパワースペクトラムのピークを順次検出
し、これと相関量が最小（相関は最も高い）となる周波
数下降部分のパワースペクトラムのピークを探してペア
リングを行なう。この周波数上昇部分のピークを基にし
たペアリングを終了するとステップＳ３５からステップ
Ｓ５０に進み、第２のペアリング手段Ｍ４に対応するＳ
５０〜Ｓ５５で周波数下降部分のパワースペクトラムの
ピークを順次検出し、これと逆方向の相関量が最小（相
関は最も高い）となる周波数上昇部分のパワースペクト
ラムのピークを探してペアリングを行なう。In FIG. 8, the first pairing means M2
In steps S30 to S35 corresponding to the above, as described above, the peak of the power spectrum in the frequency rising part is sequentially detected, and the peak of the power spectrum in the frequency falling part where the correlation amount becomes the minimum (the correlation is the highest) is searched for. Perform pairing. When the pairing based on the peak of the frequency increasing portion is completed, the process proceeds from step S35 to step S50, and the process corresponding to the second pairing means M4 is performed.
In steps 50 to S55, the peak of the power spectrum in the frequency falling part is sequentially detected, and the peak of the power spectrum in the frequency rising part where the amount of correlation in the opposite direction becomes minimum (the correlation is the highest) is searched for pairing.
【００３０】この周波数下降部分のピークを基にしたペ
アリングを終了するとステップＳ５５からピーク対決定
手段Ｍ５に対応するステップＳ６０に進み、ここで、周
波数上昇部分のピークを基にペアリングして得たピーク
対と、周波数下降部分のピークを基にペアリングして得
たピーク対とを比較して、一致するものを確定ピーク対
とし、不一致のピーク対についてはペアリングを外す。When the pairing based on the peak of the lower frequency portion is completed, the process proceeds from step S55 to step S60 corresponding to the peak pair determining means M5, where the pairing is performed based on the peak of the higher frequency portion. The peak pair thus obtained is compared with a peak pair obtained by performing pairing based on the peak in the frequency lowering portion, and a coincident peak pair is determined as a confirmed peak pair, and a pair of unmatched peaks is removed from pairing.
【００３１】この後、ステップＳ６１でペアリングされ
てない周波数上昇部分及び周波数下降部分のピークが存
在するか否かを判別する。ペアリングされていないピー
クがあればステップＳ６２に進み再びペアリングを行な
うため、確定ピーク対である周波数上昇部分及び周波数
下降部分のピークを除外してステップＳ３０に進む。ス
テップＳ６１で全てのピークがペアリングされたと判別
されるとステップＳ４２に進み、ステップＳ４２〜Ｓ４
４で全てのピーク対について相関量がしきい値を越える
ピーク対についてはペアリングを外し、相対距離演算及
び相対距離演算を行って処理を終了する。Thereafter, in step S61, it is determined whether or not there are peaks of a frequency rising portion and a frequency falling portion that have not been paired. If there is a peak that has not been paired, the process proceeds to step S62 to perform pairing again. Therefore, the peak of the frequency rising portion and the frequency lowering portion, which are the definite peak pair, is excluded, and the process proceeds to step S30. If it is determined in step S61 that all peaks have been paired, the process proceeds to step S42, and steps S42 to S4
In step 4, the pairing is removed from the peak pairs whose correlation amounts exceed the threshold value for all the peak pairs, the relative distance calculation and the relative distance calculation are performed, and the process is terminated.
【００３２】この実施例でも相関量が最小となるピーク
対と逆方向の相関量が最小となるピーク対とが一致した
とき確定ピーク対とするため、ピーク対の信頼性が向上
し、目標物体までの相対距離及び相対速度の誤測定する
おそれがなくなる。ただ、全てのピークについて相関量
及び逆方向の相関量を演算するため、第１実施例に対し
て逆方向の相関量の演算回数が多いが、他方の単一のピ
ークとペアリングされた一方の複数のピークがどれも真
のピーク対を形成していない場合も真のピーク対を決定
することができ、ピーク対の信頼性が更に高くなる。In this embodiment, when the peak pair having the smallest correlation amount and the peak pair having the smallest correlation amount in the opposite direction coincide with each other, the peak pair is determined, so that the reliability of the peak pair is improved and the target object is improved. There is no risk of erroneous measurement of the relative distance and relative speed up to. However, since the correlation amount and the correlation amount in the reverse direction are calculated for all the peaks, the number of calculations of the correlation amount in the reverse direction is larger than that in the first embodiment. Can be determined even when none of the peaks form a true peak pair, and the reliability of the peak pair is further increased.
【００３３】[0033]
【発明の効果】上述の如く、本発明の周波数変調レーダ
装置によれば、周波数上昇部分と周波数下降部分のパワ
ースペクトラムのいずれか一方のピークから他方のピー
クに対する相関量と、他方のピークから一方のピークに
対する逆方向の相関量を用いてピーク対を選択又は決定
することにより、一方の複数のピークが他方の単一のピ
ークと重複してペアリングされることが防止され、ピー
ク対の信頼度が向上し、誤測定のおそれをなくすことが
でき、実用上きわめて有用である。As described above, according to the frequency modulation radar apparatus of the present invention, the correlation between one of the power spectra in the frequency rising portion and the frequency falling portion from the other peak and the one from the other peak. By selecting or determining a peak pair using the amount of correlation in the opposite direction to the peak of a plurality of peaks, one of the plurality of peaks is prevented from being paired with another single peak, and the reliability of the peak pair is prevented. This improves the degree of measurement and eliminates the risk of erroneous measurement, which is extremely useful in practice.
【図１】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図２】本発明装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the device of the present invention.
【図３】ターゲット認識処理の第１実施例のフローチャ
ートである。FIG. 3 is a flowchart of a first example of target recognition processing.
【図４】レーダビーム及び検出物体の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a radar beam and a detection object.
【図５】パワースペクトラムの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a power spectrum.
【図６】相関演算の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a correlation operation.
【図７】相関演算の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a correlation operation.
【図８】ターゲット認識処理の第２実施例のフローチャ
ートである。FIG. 8 is a flowchart of a target recognition process according to a second embodiment.
Ｍ１ レーダ装置本体 Ｍ２ 第１のペアリング手段 Ｍ３ ピーク対選択手段 Ｍ４ 第２のペアリング手段 Ｍ５ ピーク対決手段 １０ 搬送波発生器 １２ 周波数変調器 １４ 変調電圧発生器 １６ サーキュレータ １８ 送信アンテナ ２０ 受信アンテナ ２２ ミキサ ２４ 増幅器 ２６ フィルタ ２８ ＦＦＴ信号処理器 ３０ ターゲット認識器 ３２ 危険判定器 ３４ 警報器 M1 radar apparatus main body M2 first pairing means M3 peak pair selecting means M4 second pairing means M5 peak confronting means 10 carrier generator 12 frequency modulator 14 modulation voltage generator 16 circulator 18 transmitting antenna 20 receiving antenna 22 mixer Reference Signs List 24 amplifier 26 filter 28 FFT signal processor 30 target recognizer 32 danger determiner 34 alarm
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−142337（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142338（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−343084（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−249233（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−207979（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−131679（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 Continuation of the front page (56) References JP 5-142337 (JP, A) JP 5-142338 (JP, A) JP 4-3433084 (JP, A) JP 5-249233 (JP) , A) JP-A-6-207979 (JP, A) JP-A-2-131679 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95
Claims (2)
ート信号の周波数上昇部分と周波数下降部分夫々のパワ
ースペクトラムのピーク対の周波数から目標物体との相
対距離及び相対速度を測定する周波数変調レーダ装置に
おいて、 上記周波数上昇部分と周波数下降部分のいずれか一方の
パワースペクトラムのピークから他方のパワースペクト
ラムのピークに対する相関量を演算して相関の高いピー
クどうしをピーク対とする第１のペアリング手段と、 上記第１のペアリング手段で一方のパワースペクトラム
の複数のピークが他方のパワースペクトラムの単一のピ
ークに対してピーク対とされたとき、上記単一のピーク
から複数のピークに対する逆方向の相関量を演算して上
記複数のピークのうち逆方向の相関が最も高いピークを
上記単一のピークのピーク対として選択するピーク対選
択手段とを有することを特徴とする周波数変調レーダ装
置。1. A frequency modulation radar apparatus for transmitting and receiving a frequency-modulated carrier wave and measuring a relative distance and a relative speed to a target object from frequencies of peak pairs of a power spectrum of a frequency rising part and a frequency falling part of a beat signal. And a first pairing means for calculating a correlation amount from a peak of one of the power spectrums of the frequency rising portion and the frequency falling portion to a peak of the other power spectrum and setting peaks having a high correlation to a peak pair. When the plurality of peaks of one power spectrum are paired with the single peak of the other power spectrum by the first pairing means, the peaks in the opposite direction from the single peak to the plurality of peaks are set. By calculating the correlation amount, the peak having the highest correlation in the reverse direction among the plurality of peaks is determined as the single peak. Frequency modulation radar apparatus characterized by having a peak-to-selecting means for selecting as a peak pair chromatography click.
ート信号の周波数上昇部分と周波数下降部分夫々のパワ
ースペクトラムのピーク対の周波数から目標物体との相
対距離及び相対速度を測定する周波数変調レーダ装置に
おいて、 上記周波数上昇部分と周波数下降部分のいずれか一方の
パワースペクトラムのピークから他方のパワースペクト
ラムのピークに対する相関量を演算して相関の高いピー
クどうしをピーク対とする第１のペアリング手段と、 上記他方のパワースペクトラムのピークから一方のパワ
ースペクトラムのピークに対する逆方向の相関量を演算
して相関の高いピークどうしをピーク対とする第２のペ
アリング手段と、 上記第１のペアリング手段でペアリングされたピーク対
と、第２のペアリング手段でペアリングされたピーク対
とを比較して一致したものをピーク対として決定するピ
ーク対決定手段とを有することを特徴とする周波数変調
レーダ装置。2. A frequency modulation radar apparatus for transmitting and receiving a frequency-modulated carrier wave and measuring a relative distance and a relative speed to a target object from frequencies of peak pairs of power spectra of a frequency rising portion and a frequency falling portion of a beat signal. And a first pairing means for calculating a correlation amount from a peak of one of the power spectrums of the frequency rising portion and the frequency falling portion to a peak of the other power spectrum and setting peaks having a high correlation to a peak pair. A second pairing means for calculating the amount of correlation in the opposite direction from the peak of the other power spectrum to the peak of one power spectrum to make peaks having a high correlation a peak pair; and the first pairing means. And the peak pair paired by the second pairing means. And a peak pair determining means for determining a matched pair as a peak pair as a peak pair.
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|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3060792B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4536381B2 (en) * | 2004-01-09 | 2010-09-01 | 富士通テン株式会社 | Combination determining apparatus, combination determining method, combination determining program, and radar apparatus |
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-
1993
- 1993-08-23 JP JP5207839A patent/JP3060792B2/en not_active Expired - Fee Related
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