JP4613711B2 - 物体検出装置及び物体検出方法 - Google Patents
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Description
図1は第1実施形態に係る物体検出装置100ブロック構成図である。図1に示すように、物体検出装置100は、レーダヘッド200と、信号処理装置300とを有している。
本実施形態の物体検出装置100は一般的なFM−CWレーダ機能を備え、物体の有無、物体までの距離及び物体の速度を検出する。
周波数オフセット手段5は、送信周波数の上昇部分の受信IF信号を取得し(S4)、送信周波数の下降部分の受信IF信号を取得する(S5)。周波数オフセット手段5は、送信周波数の上昇部分の受信IF信号に、周波数オフセット量算出手段4により算出された周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから周波数オフセット量算出手段4により算出された周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求める(S6)。
図13及び図14に基づいて第2実施形態を説明する。図13に本実施形態の物体検出装置101のブロック構成を示した。図13に示すように、本実施形態は、差分算出手段8が絶対値算出部81を備える点、第1実施形態とは異なる処理を行う加算手段61とを有する点で第1実施形態と異なる。これらの点以外は第1実施形態と基本的に共通するので、ここでは異なる点を中心に説明し、重複する部分については省略する。
図15及び図16に基づいて第3実施形態を説明する。本実施形態では、自車両の走行速度と操舵角等の挙動情報から自車両の移動ベクトルを求め、送信信号の送出方位にベクトル分解して得られる速度成分からドップラシフト量および周波数オフセット量を算出する点を特徴とする。
図16は本実施形態の制御手順を示すフローチャートである。図2に示した第1実施形態の制御手順と基本的に共通するので、ここでは異なる処理(S201乃至S203)について説明する。S201において、挙動情報取得手段20は、自車両の操舵角等の挙動情報を取得する。S202において、移動ベクトル算出部41は、自車両の速度情報と自車両の挙動情報とに基づいて自車両の進行方向の情報を含んだ移動ベクトルを算出する。
200…レーダヘッド
1…送信手段
11…送信アンテナ
12…電力分配器
13…VOC
2…受信手段
21…受信アンテナ
22…ミキサ回路
23…増幅回路
3…送受信方位走査手段
300…
301…三角波発生部
302…FFT処理部
4・・・周波数オフセット量算出手段
5・・・周波数オフセット手段
6・・・加算手段
7・・・静止物体検出手段
8・・・差分算出手段
9・・・移動物体検出手段
10・・・速度検出手段
15・・・記憶手段
16・・・編集手段
400・・・車両制御装置
Claims (7)
- 移動体に搭載され、周波数変調された送信信号を送信する送信手段と、当該送信手段が送信する送信信号が物体に反射して生じた反射信号を受信信号として受信する受信手段とを備え、前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号に基づいて物体を検出するFM−CWレーダ方式の物体検出装置であって、
前記移動体の速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段により検出された前記移動体の速度情報に応じたドップラシフト量に基づく周波数のオフセット量を算出する周波数オフセット量算出手段と、
前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号を取得し、前記送信信号の周波数上昇部分における受信IF信号の周波数スペクトルに前記周波数オフセット量算出手段により算出された周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、前記送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから前記周波数オフセット量算出手段により算出された周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求める周波数オフセット手段と、
前記周波数オフセット手段により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算して静止物体からの反射信号の信号レベルを強調させた加算周波数スペクトルを求める加算手段と、
前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行う静止物体検出手段と、を有する物体検出装置。 - 前記周波数オフセット手段により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルの差分を算出して移動物体からの反射信号の信号レベルを強調させた差分周波数スペクトルを求める差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された差分周波数スペクトルに基づいて移動物体の検出を行う移動物体検出手段と、をさらに備えた請求項1に記載の物体検出装置。 - 前記加算手段は、前記周波数オフセット手段により求められた上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとを加算し、この加算結果から前記差分算出手段により求められた差分周波数スペクトルの周波数絶対値を差し引いて加算周波数スペクトルを求め、
前記静止物体検出手段は、前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行うことを特徴とする請求項2に記載の物体検出装置。 - 前記移動体の挙動を示す挙動情報を取得する挙動情報取得手段をさらに備え、
前記送信手段は、前記移動体の置載面と略水平方向に沿って往復回動しながら複数の送出方向に向けて送信信号を送信する送信アンテナを有し、
前記周波数オフセット量算出手段は、前記速度検出手段により検出された前記移動体の速度情報と前記挙動情報取得手段により取得された移動体の挙動情報とに基づいて、前記送信アンテナが送信信号を送信する送出方向ごとの前記移動体の速度成分を算出し、前記送出方向ごとの移動体の速度成分に基づいて前記周波数のオフセット量を算出する請求項1〜3のいずれかに記載の物体検出装置。 - 前記静止物体検出手段は、前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルから静止物体に対応するスペクトルを抽出し、前記抽出された静止物体のスペクトル情報を前記送信信号の送信方向または前記受信信号の受信方向に基づいて所定の投影面に投影した二次元マップを編集する編集機能を備え、当該編集された二次元マップに基づいて静止物体の形状の検出を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の物体検出装置。
- 前記静止物体検出手段は、前記加算手段により求められた加算周波数スペクトルから静止物体に対応するスペクトル及びその強度を抽出し、前記送信信号の送信方向または前記受信信号の受信方向と静止物体に対応するスペクトルの強度に基づいて、前記抽出された静止物体のスペクトルの三次元マップを編集する編集機能を備え、当該編集された三次元マップに基づいて静止物体の形状の検出を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の物体検出装置。
- 移動体に搭載され、周波数変調された送信信号を送信するとともに、当該送信信号が物体に反射して生じた反射信号を受信信号として受信し、前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号に基づいて物体を検出するFM−CWレーダ方式の物体検出方法であって、
前記移動体の速度を検出するステップと、
前記検出された前記移動体の速度情報に応じたドップラシフト量に基づく周波数のオフセット量を算出するステップと、
前記送信信号と受信信号とから得た受信IF信号を取得し、前記送信信号の周波数上昇部分における受信IF信号の周波数スペクトルに前記周波数オフセット量を加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求めるとともに、前記送信信号の周波数下降部分における受信IF信号の周波数スペクトルから前記周波数オフセット量を差し引いて下降オフセット周波数スペクトルを求めるステップと、
前記上昇オフセット周波数スペクトルと前記下降オフセット周波数スペクトルとを加算して静止物体からの反射信号の信号レベルを強調させた加算周波数スペクトルを求めるステップと、
前記上昇オフセット周波数スペクトルと前記下降オフセット周波数スペクトルの差分を算出して移動物体からの反射信号の信号レベルを強調させた差分周波数スペクトルを求めるステップと、
前加算周波数スペクトルに基づいて静止物体の検出を行うステップと、
前記差分周波数スペクトルに基づいて移動物体の検出を行うステップと、
を有する物体検出方法。
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