JP5141036B2 - On-vehicle radar with axis adjustment function - Google Patents
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Description
本発明は、電波放射方向の軸調整を簡単に行うことができる軸調整機能付き車載レーダに関する。 The present invention relates to an on-vehicle radar with an axis adjustment function that can easily perform axis adjustment in a radio wave radiation direction.
従来、車載レーダの取付角度を調整する技術として、車両前方の参照物から反射される電磁波で取付角度を調整する技術があった。すなわち、車両の前方であって、車両から離れた位置に参照物体を配置し、車両前方に向かって放射方向を変化させながらビームを放射する。 Conventionally, as a technique for adjusting the mounting angle of the in-vehicle radar, there has been a technique for adjusting the mounting angle with an electromagnetic wave reflected from a reference object in front of the vehicle. That is, the reference object is arranged in front of the vehicle and away from the vehicle, and the beam is emitted while changing the radiation direction toward the front of the vehicle.
そして、参照物からの反射ビームを含む電磁波をレーダで受信し、ビームの放射方向と車両から参照物までの距離とに対する受信電磁波の電界強度の分布曲線内にあり、極大点を個別に含む全ピーク部分のうちから、参照物からの反射ビームに対するピーク部分を抽出する。そして、その抽出したピーク部分に応じて取付角度を調整するのである（例えば、特許文献１参照）。
ところが、上記技術では、車載レーダの取付角度の調整のために、反射効率のよい参照物（リフレクタ）が必要であり、また、取付角度を正確に行うためには、周囲の物体からの反射波などのノイズを車載レーダが受信しないように必要があるので、ある程度の広さの空間が必要である。 However, in the above technique, a reference object (reflector) with good reflection efficiency is required for adjusting the mounting angle of the in-vehicle radar, and in order to accurately perform the mounting angle, the reflected wave from surrounding objects is required. Therefore, a certain amount of space is required.
さらに、リフレクタからの反射強度をモニタしながら取付角度の調整を行うには手間がかかるなどの問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、車載レーダの取付角度の調整を簡単に行うことができる軸調整機能付き車載レーダを提供することを目的とする。
Furthermore, there is a problem that it takes time and effort to adjust the mounting angle while monitoring the reflection intensity from the reflector.
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an on-vehicle radar with an axis adjustment function that can easily adjust the mounting angle of the on-vehicle radar.
かかる問題を解決するためになされた請求項１に記載の軸調整機能付き車載レーダ（１：この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。）は、車載レーダ（１０）、角度変更手段（２０，３０）、電波強度記憶手段（４０）及び制御手段（５０）を備えている。 The vehicle-mounted radar with an axis adjustment function according to claim 1, which has been made to solve such a problem (1: In this column, in order to facilitate understanding of the invention, “Best Mode for Carrying Out the Invention” The reference numerals used in the column “No.” are used, but this does not mean that the scope of the claims is limited by the reference numerals.) Is a vehicle-mounted radar (10), angle changing means (20, 30), and field intensity storage. Means (40) and control means (50) are provided.
車載レーダ（１０）は、車両周囲の他車両との距離を計測するためのものであり、角度変更手段（２０，３０）は、車載レーダ（１０）のアンテナ（１２）の車両に対する仰角方向の角度を変更するためのものであり、電波強度記憶手段（４０）は、車載レーダ（１０）から放射され、他車両で反射された電波が車載レーダ（１０）で受信されたときの受信強度を記憶する。 The in-vehicle radar (10) is for measuring the distance from other vehicles around the vehicle, and the angle changing means (20, 30) is an elevation angle direction of the antenna (12) of the in-vehicle radar (10) with respect to the vehicle. The radio wave intensity storage means (40) is for changing the angle. The radio wave intensity storage means (40) determines the received intensity when the radio wave radiated from the in-vehicle radar (10) and reflected by another vehicle is received by the in-vehicle radar (10). Remember.
制御手段（５０）は、車載レーダ（１０）から電波を放射させ、そのときの他車両までの距離に対し、車載レーダ（１０）で所定の回数受信した電波の受信強度を電波強度記憶手段（４０）に順次記憶させ、記憶させた各距離における電波の受信強度を所定の回数で除することにより、各距離における平均電波強度を算出し、算出した各距離の平均電波強度に他車両との距離に応じた重みを付けて、平均電波強度の和を算出し、前回算出した平均電波強度の和と今回算出した平均電波強度の和とを比較し、今回算出した平均電波強度の和の方が小さければ、車載レーダ（１０）のアンテナ（１２）の角度を前回の角度とし、大きければ、現在の角度とするように、角度変更手段（２０，３０）によって車載レーダ（１０）のアンテナ（１２）の角度を調整する。 The control means (50) radiates radio waves from the in-vehicle radar (10), and receives the radio wave intensity received by the in-vehicle radar (10) a predetermined number of times with respect to the distance to the other vehicle at that time. 40) sequentially, and by dividing the stored radio wave reception intensity at each distance by a predetermined number of times, the average radio wave intensity at each distance is calculated, and the calculated average radio wave intensity at each distance is calculated with other vehicles. The sum of the average signal strength is calculated by adding the weight according to the distance, comparing the sum of the average signal strength calculated last time with the sum of the average signal strength calculated this time. Is small, the angle of the antenna (12) of the in-vehicle radar (10) is set to the previous angle, and if it is large, the angle of the antenna (12) of the in-vehicle radar (10) is set to the current angle. 12) To adjust the angle.
このように構成された軸調整機能付き車載レーダ（１）によれば、車両の走行中に車載レーダ軸を容易に調整することができる。以下、これについて説明する。
走行中に車両周囲に他車両がある場合、車載レーダ（１０）から放射された電波は、その他車両で反射され車載レーダ（１０）で受信される。受信される電波の強度は、車両と他車両との距離によって変化する。
According to the vehicle-mounted radar (1) with the axis adjustment function configured as described above, the vehicle-mounted radar shaft can be easily adjusted while the vehicle is traveling. This will be described below.
When there is another vehicle around the vehicle during traveling, the radio wave radiated from the in-vehicle radar (10) is reflected by the other vehicle and received by the in-vehicle radar (10). The intensity of the received radio wave varies depending on the distance between the vehicle and another vehicle.
また、他車両の車体は複雑な形状をしていることが多い。したがって、その車体表面で反射される電波には、反射角度のばらつきによるノイズ（アングルシンチレーション）や反射強度のばらつきによるノイズ（アンプリチュードシンチレーション）が含まれる（一般的にそれらのノイズを総称してクラッタと称する）。さらに、路面などからの不要反射電波なども存在する。 In addition, the body of other vehicles often has a complicated shape. Therefore, the radio waves reflected on the surface of the vehicle body include noise (angle scintillation) due to variations in reflection angle and noise (amplitude scintillation) due to variations in reflection intensity (generally these noises are collectively referred to as clutter). Called). Furthermore, there are unnecessary reflected radio waves from the road surface.
そこで、請求項１に記載の軸調整機能付き車載レーダ（１）では、車載レーダ（１０）から電波を放射させ、他車両で反射される電波の受信強度を所定の回数順次記憶する。 Therefore, the axial adjustment function in-vehicle radar according to claim 1 (1), a radio wave is radiated from the in-vehicle radar (10), a predetermined number of times successively stores reception intensities of radio waves reflected by other vehicles.
そして、電波強度記憶手段（４０）に蓄積したその距離の電波の受信強度を所定の回数で除することにより、各距離における平均電波強度を算出し、算出した各距離の平均電波強度に他車両との距離に応じた重みを付けて、平均電波強度の和を算出する。このように、平均電波強度の和を算出することにより、前述したノイズが平均化されるので、ノイズによる影響、例えば、距離の誤差を少なくすることができる。 Then, by dividing the reception intensity of the radio wave at that distance accumulated in the radio wave intensity storage means (40) by a predetermined number of times, the average radio wave intensity at each distance is calculated, and the other vehicle has the calculated average radio wave intensity at each distance. The sum of the average radio wave intensity is calculated by assigning a weight according to the distance to. In this way, by calculating the sum of the average radio wave intensity, the noise described above is averaged, so that the influence of noise, for example, a distance error can be reduced.
次に、前回算出した平均電波強度の和と今回算出した平均電波強度の和とを比較し、今回算出した電波強度の和の方が小さければ、車載レーダ（１０）のアンテナ（１２）の角度を前回の角度とし、大きければ、現在の角度とするように調整する。 Next, the sum of the average radio wave intensity calculated last time is compared with the sum of the average radio wave intensity calculated this time, and if the sum of the radio wave intensity calculated this time is smaller, the angle of the antenna (12) of the in-vehicle radar (10) Is the previous angle, and if it is larger, the current angle is adjusted.
このようにすれば、車載レーダ（１０）は、他車両からの反射波が最も大きくなるように、そのアンテナ（１２）の角度が調整されるので、正確に他車両との距離を計測することができる。また、このアンテナ（１２）の角度の調整は、車両の走行中に行うことができ、さらに、リフレクタのような機材や車載レーダ（１０）の軸調整（アンテナ（１２）の角度の調整）のための空間、例えば電波暗室や障害物のない広い野外の空間などが必要ないので、簡便かつ容易に軸調整ができる。 In this way, the in-vehicle radar (10) adjusts the angle of the antenna (12) so that the reflected wave from the other vehicle becomes the largest, and therefore accurately measures the distance from the other vehicle. Can do. Further, the angle of the antenna (12) can be adjusted while the vehicle is running, and further, the adjustment of the axis of the equipment such as the reflector and the vehicle-mounted radar (10) (the angle of the antenna (12) is adjusted). For example, an anechoic chamber or a large outdoor space free of obstacles is not required, so that the axis can be adjusted easily and easily.
また、仰角の軸ずれは遠距離になるほどその影響が大きいため，軸調整は遠距離を走行中の車両を基準にした方がよい。そこで、制御手段（５０）は、平均電波強度の和を算出する際、受信強度に他車両との距離に応じた重みを付けるようにしている。したがって、最適な平均電波強度の和を算出することができるので、他車両との正確な距離を得ることができる。 Further, since the effect of the axial deviation of the elevation angle increases as the distance increases, it is better to adjust the axis based on the vehicle that is traveling a long distance. Wherein, the control means (50), when calculating the sum of the average wave intensity, the reception intensity so that be weighted according to the distance to other vehicles. Therefore, since the optimal sum of the average radio wave intensity can be calculated, an accurate distance from another vehicle can be obtained.
また、車両においては、安全運転のために車載レーダ（１０）で他車両との距離を計測し、その距離に応じてブレーキ操作をしたり、運転者に警告を行ったりする。そのようなブレーキ操作や警告が特に必要となるのは、車両が高速走行をする自動車専用道路である。 Further, in the vehicle, for safe driving, the distance from the other vehicle is measured by the on-vehicle radar (10), and a brake operation is performed according to the distance, or a warning is given to the driver. Such a brake operation or warning is particularly necessary on an automobile road where a vehicle travels at a high speed.
自動車専用道路においては、他車両との距離が比較的大きくなる。そこで、請求項２に記載のように、制御手段（５０）において平均電波強度の和を算出する際に他車両との距離に応じて付けられる重みを他車両との距離が遠いほど大きくすると、仰角の軸ずれに与える影響の大きい遠距離をより考慮した仰角の調整が可能となる。 On an automobile-only road, the distance to other vehicles is relatively large. Therefore, as described in claim 2 , when the sum of the average radio wave intensity is calculated in the control means (50), the weight attached according to the distance from the other vehicle is increased as the distance from the other vehicle is increased. The elevation angle can be adjusted in consideration of a long distance that has a large influence on the axis deviation of the elevation angle.
また、前述したように、車両が高速走行をする場面において車載レーダ（１０）は安全運転のために有効である。そこで、請求項３に記載のように、車両の速度を検出する車速検出手段（６０）を備え、制御手段（５０）は、車速検出手段（６０）で検出された車速が所定の速度以上であるときに記憶手段に受信強度を記憶させるようにするとよい。 Further, as described above, the on-vehicle radar (10) is effective for safe driving in a scene where the vehicle travels at a high speed. Therefore, as described in claim 3 , the vehicle speed detection means (60) for detecting the speed of the vehicle is provided, and the control means (50) is configured such that the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means (60) is equal to or higher than a predetermined speed. In some cases, the reception intensity may be stored in the storage means.
なぜなら、軸調整は平坦な道路で行う必要があるが、高速走行している場合、その道路は比較的平坦であることが多いためである。
ここで、自動車専用道路においては、その道路の種別によって速度制限が異なる。そこで、上記「所定の速度」とは、車両が高速走行をするときに、予め運転者等により設定される車両の速度を意味する。
This is because the axis adjustment needs to be performed on a flat road, but the road is often relatively flat when traveling at high speed.
Here, the speed limit varies depending on the type of road on the exclusive road. Therefore, the “predetermined speed” means the speed of the vehicle set in advance by the driver or the like when the vehicle travels at a high speed.
また、自動車専用道路は、道路の曲率が一定以上であることが多い。そこで、請求項４に記載のように、車両が走行中の道路の曲率を検出する曲率検出手段（７０，８０）を備え、制御手段（５０）は、曲率検出手段（７０，８０）で検出された道路の曲率が所定の値以上であるときに記憶手段に受信強度を記憶させるようにするとよい。 In addition, automobile roads often have a certain curvature or more. Accordingly, as described in claim 4 , the vehicle is provided with curvature detection means (70, 80) for detecting the curvature of the road on which the vehicle is traveling, and the control means (50) is detected by the curvature detection means (70, 80). The received intensity may be stored in the storage means when the curvature of the road that has been set is greater than or equal to a predetermined value.
自車両から同じ距離だけ離れた車両の反射強度は、その車両がいる相対方位に大きく依存する。つまり、自車両が直線道路を走行している場合、カーブを走行している場合の両方で反射強度を収集すると、仰角の変化による反射電力に違いが比較できない。したがって、反射強度を収集する場合、直線道路という条件をつけることは有効である。 The reflection intensity of a vehicle that is the same distance away from the host vehicle greatly depends on the relative direction in which the vehicle is located. That is, if the reflection intensity is collected both when the host vehicle is traveling on a straight road and when traveling on a curve, the difference in reflected power due to a change in elevation angle cannot be compared. Therefore, when collecting the reflection intensity, it is effective to set a condition of a straight road.
同様な理由により、請求項５に記載のように、車両が他車両と同じ車線を走行中であることを検出する走行車線検出手段（９０）を備え、制御手段（５０）は、走行車線検出手段（９０）で検出された車両の走行車線が他車両の走行車線と同じであるときに記憶手段に受信強度を記憶させるようにすると、自車両と同じ車線を走行中の車両の反射強度を収集することが有効となる。 For the same reason, as described in claim 5, the vehicle is equipped with a traffic lane detecting means for detecting that the vehicle is traveling the same lane as the other vehicle (90), the control means (50), the traffic lane detection If the storage intensity is stored in the storage means when the travel lane of the vehicle detected by the means (90) is the same as the travel lane of the other vehicle, the reflection intensity of the vehicle traveling in the same lane as the own vehicle is calculated. It is effective to collect.
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to the following embodiment, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
（軸調整機能付き車載レーダ１の構成）
軸調整機能付き車載レーダ１の構成を図１及び図２に基づいて説明する。図１は、軸調整機能付き車載レーダ１の概略の構成を示すブロック図であり、図２（ａ）は、車両１００に車載レーダ１０を取り付けたときの様子を示す図である。また、図２（ｂ）は、車載レーダ１０の取付部分の拡大図であり、図２（ｃ）は、車載レーダ１０のアンテナ１２の角度と受信電波強度との関係を示す図である。
(Configuration of on-vehicle radar 1 with axis adjustment function)
The configuration of the on-vehicle radar 1 with the axis adjustment function will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the on-vehicle radar 1 with an axis adjustment function, and FIG. 2A is a diagram illustrating a state when the on-vehicle radar 10 is attached to the vehicle 100. FIG. 2B is an enlarged view of a mounting portion of the in-vehicle radar 10, and FIG. 2C is a diagram showing a relationship between the angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 and the received radio wave intensity.
軸調整機能付き車載レーダ１は、図１に示すように、車載レーダ１０、モータ２０、アンテナ角度検出器３０、記憶装置４０、制御部５０，速度検出器６０、ＧＰＳ車載器７０、地図データベース８０及びカメラ９０を備えている。 As shown in FIG. 1, the on-vehicle radar 1 with an axis adjustment function includes an on-vehicle radar 10, a motor 20, an antenna angle detector 30, a storage device 40, a control unit 50, a speed detector 60, a GPS on-vehicle device 70, and a map database 80. And a camera 90.
車載レーダ１０は、車両１００周囲の他車両１０５との距離を計測するものであり、アンテナ１２及び図示しない電波送受信機から構成されており、車両１００の車体前部に取り付けられている。 The in-vehicle radar 10 measures the distance from the other vehicle 105 around the vehicle 100, and includes an antenna 12 and a radio wave transmitter / receiver (not shown), and is attached to the front of the vehicle 100.
電波送受信機は、ミリ波の電波を放射し、車両１００の前方にある物体、例えば他車両１０５から反射される電波を受信する。また、アンテナ１２は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように仰角方向に取付角度が調整できるようになっている。 The radio wave transmitter / receiver emits millimeter wave radio waves and receives radio waves reflected from an object in front of the vehicle 100, for example, the other vehicle 105. In addition, the antenna 12 can be adjusted in mounting angle in the elevation direction as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
モータ２０は、図２（ｂ）に示すように車載レーダ１０のアンテナ１２の車両１００に対する仰角方向の角度を変更するためのものであり、モータ２０でボルト２２を回転させ、ヒンジ２４を中心としてアンテナ１２及びレドーム１４の仰角を調整できるようになっている。 The motor 20 is for changing the elevation angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 with respect to the vehicle 100 as shown in FIG. 2 (b). The motor 20 rotates the bolt 22 around the hinge 24. The elevation angles of the antenna 12 and the radome 14 can be adjusted.
アンテナ角度検出器３０は、車載レーダ１０のアンテナ１２の仰角を検出するものであり、モータ２０の回転軸に取り付けられたエンコーダである。このエンコーダによりモータ２０の軸の回転数を検出することによって、ボルト２２のピッチとボルト２２からヒンジ２４までの長さの関係からアンテナ１２の仰角を検出する。なお、エンコーダは、モータ２０に内蔵されているため図示は省略してある。 The antenna angle detector 30 detects the elevation angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 and is an encoder attached to the rotating shaft of the motor 20. By detecting the rotational speed of the shaft of the motor 20 with this encoder, the elevation angle of the antenna 12 is detected from the relationship between the pitch of the bolt 22 and the length from the bolt 22 to the hinge 24. Since the encoder is built in the motor 20, the illustration is omitted.
このように、モータ２０によって、アンテナ１２及びレドーム１４の仰角を変更したときの仰角（アンテナ角度検出器３０で検出した角度）と車両１００正面に置かれた反射物体からの反射波の受信強度との関係を図２（ｃ）に示す。 Thus, the elevation angle (angle detected by the antenna angle detector 30) when the elevation angle of the antenna 12 and the radome 14 is changed by the motor 20, and the reception intensity of the reflected wave from the reflecting object placed in front of the vehicle 100, The relationship is shown in FIG.
図２（ｃ）において、車両１００の正面が仰角θ＝０°であり、その位置で受信電波強度は最大となり、θ＝０°からレーダの仰角がプラス、マイナスのいずれの方向に変化しても受信電波強度は弱くなる。 In FIG. 2 (c), the front of the vehicle 100 has an elevation angle θ = 0 °, and the received radio wave intensity is maximum at that position, and the elevation angle of the radar changes in either positive or negative direction from θ = 0 °. Even the received radio wave intensity is weakened.
記憶装置４０は、車載レーダ１０から放射され、他車両１０５で反射された電波が車載レーダ１０で受信されたときの受信強度を記憶する。
制御部５０は、他車両１０５に対してモータ２０により車載レーダ１０から電波を放射させ、そのときの他車両１０５までの距離に対し、車載レーダ１０で受信した電波の受信強度を記憶装置４０に順次記憶させるものであり、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏから構成されている。
The storage device 40 stores the reception intensity when the radio wave radiated from the in-vehicle radar 10 and reflected by the other vehicle 105 is received by the in-vehicle radar 10.
Control unit 50, a radio wave is radiated from the in-vehicle radar 10 by the motor 20 with respect to the other vehicle 105, to the distance to the other vehicle 105 at that time, the reception intensity of the radio wave received by the vehicle radar 10 in the storage device 40 The information is sequentially stored, and includes a CPU, ROM, RAM, and I / O (not shown).
制御部５０は、記憶装置４０に記憶させた各距離における平均電波強度の和を算出し、算出した平均電波強度の和と現在の他車両１０５との距離における電波強度の和とを比較する。そして、その比較結果に基づいて、モータ２０によって車載レーダ１０のアンテナ１２の角度を調整する。 The control unit 50 calculates the sum of the average radio wave intensity at each distance stored in the storage device 40 and compares the calculated sum of the average radio wave intensity with the current sum of the radio wave intensity at the distance to the other vehicle 105. Based on the comparison result, the angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 is adjusted by the motor 20.
また、制御部５０は、平均電波強度の和を算出する際、受信強度に他車両１０５との距離に応じた重みを付ける。その重みは、他車両１０５との距離が大きいほど大きくなっており、具体的には、下記に示す式１にように重みを付ける。 In addition, when calculating the sum of the average radio field intensity, the control unit 50 weights the reception intensity according to the distance from the other vehicle 105. The weight increases as the distance from the other vehicle 105 increases. Specifically, the weight is given as shown in Equation 1 below.
Ｅ（θ2）＝α1Ｐ20（θ2）＋α2Ｐ40（θ2）＋α3Ｐ60（θ2）＋α4Ｐ80（θ2）＋α5Ｐ100（θ2）
ただし、α1＜α2＜α3＜α4＜α5
さらに、制御部５０は、速度検出器６０で検出した車両１００の速度が所定の速度以上である場合、ＧＰＳ車載器７０及び地図データベース８０によって検出した道路の曲率が所定の値以上である場合、あるいは、カメラ９０で取得した画像から、車両１００が他車両１０５と同じ車線を走行中であることを検出した場合に、記憶装置４０に受信強度を記憶させる。
E (θ 2 ) = α 1 P 20 (θ 2 ) + α 2 P 40 (θ 2 ) + α 3 P 60 (θ 2 ) + α 4 P 80 (θ 2 ) + α 5 P 100 (θ 2 )
However, α 1 <α 2 <α 3 <α 4 <α 5
Furthermore, when the speed of the vehicle 100 detected by the speed detector 60 is equal to or higher than the predetermined speed, the control unit 50, when the curvature of the road detected by the GPS onboard device 70 and the map database 80 is higher than a predetermined value, Alternatively, when it is detected from the image acquired by the camera 90 that the vehicle 100 is traveling in the same lane as the other vehicle 105, the reception intensity is stored in the storage device 40.
速度検出器６０は、車両１００の速度を検出するものであり、ＧＰＳ車載器７０は、車両１００の現在位置を検出するものであり、地図データベース８０は、道路の種別や道幅、道路の曲率などが登録されたデータベースである。 The speed detector 60 detects the speed of the vehicle 100, the GPS onboard device 70 detects the current position of the vehicle 100, and the map database 80 stores the road type, road width, road curvature, and the like. Is a registered database.
ＧＰＳ車載器７０及び地図データベース８０によって、道路の曲率を検出する。つまり、ＧＰＳ車載器７０で車両１００の現在位置を検出し、検出した車両１００の現在地に基づいて地図データベース８０から車両１００が現在走行している道路の曲率を検索して取得するのである。 The curvature of the road is detected by the GPS onboard device 70 and the map database 80. That is, the current position of the vehicle 100 is detected by the GPS onboard device 70, and the curvature of the road on which the vehicle 100 is currently traveling is retrieved from the map database 80 based on the detected current location of the vehicle 100.
カメラ９０は、車両１００の前部に、他車両１０５及び道路画像を取得することができるように設置されている。制御部５０において、カメラ９０で取得した画像から画像処理で車線を抽出し、車両１００がどの車線を走行しているかを判別するとともに、カメラ９０で取得した画像から他車両１０５を抽出し、他車両１０５がどの車線を走行しているかを判別する。 The camera 90 is installed in the front part of the vehicle 100 so that the other vehicle 105 and a road image can be acquired. The control unit 50 extracts a lane from the image acquired by the camera 90 by image processing, determines which lane the vehicle 100 is traveling on, extracts the other vehicle 105 from the image acquired by the camera 90, and so on. It is determined which lane the vehicle 105 is traveling.
（制御部５０の処理）
次に、図３に基づき制御部５０で実行される角度調整処理について説明する。図３は、制御部５０で実行される角度調整処理のフローチャートである。
(Processing of the control unit 50)
Next, the angle adjustment process executed by the control unit 50 will be described based on FIG. FIG. 3 is a flowchart of the angle adjustment process executed by the control unit 50.
角度調整処理では、Ｓ８０において、前回モータ２０を駆動した方向は上方向であるか否かが判定され、駆動した方向が上方向の場合（Ｓ８０：Ｙｅｓ）、処理がＳ８５へ移行され、駆動した方向が下方向の場合（Ｓ８０：Ｎｏ）、処理がＳ９０へ移行される。
Ｓ８５では、モータ２０を駆動し、アンテナ１２の角度を下方向に所定の角度動かした後、処理がＳ１００へ移行される。一方、Ｓ９０では、モータ２０を駆動し、アンテナ１２の角度を上方向に所定の角度動かした後、処理がＳ１００へ移行される。
Ｓ１００では、速度検出器６０から車両１００の速度が取得され、続くＳ１０５で、Ｓ１００において取得した車両１００の車速が８０ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判定される。
In the angle adjustment process, in S80, it is determined whether or not the direction in which the motor 20 was previously driven is an upward direction. If the driven direction is an upward direction (S80: Yes), the process proceeds to S85 and is driven. If the direction is downward (S80: No), the process proceeds to S90.
In S85, after the motor 20 is driven and the angle of the antenna 12 is moved downward by a predetermined angle, the process proceeds to S100. On the other hand, in S90, after the motor 20 is driven and the angle of the antenna 12 is moved upward by a predetermined angle, the process proceeds to S100.
In S100 , the speed of the vehicle 100 is acquired from the speed detector 60, and in subsequent S105, it is determined whether or not the vehicle speed of the vehicle 100 acquired in S100 is 80 km / h or higher.
そして、車速が８０ｋｍ／ｈ未満の場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、処理がＳ１００へ戻され、車速が８０ｋｍ／ｈ以上の場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、処理がＳ１１０へ移行される。
Ｓ１１０では、ＧＰＳ車載器７０から車両１００の現在位置が取得され、続くＳ１１５では、Ｓ１１０にて取得された車両１００の現在位置における道路の曲率が地図データベース８０から取得される。
If the vehicle speed is less than 80 km / h (S105: No), the process is returned to S100. If the vehicle speed is 80 km / h or more (S105: Yes), the process proceeds to S110.
In S110, the current position of the vehicle 100 is acquired from the GPS onboard device 70, and in the subsequent S115, the curvature of the road at the current position of the vehicle 100 acquired in S110 is acquired from the map database 80.
続くＳ１２０では、Ｓ１１５において取得された道路の曲率が２×１０-4［１／ｍ］以上であるか否かが判定される。そして、道路の曲率が２×１０-4［１／ｍ］以上の場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、処理がＳ１００へ戻され、道路の曲率が２×１０-4［１／ｍ］未満の場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、処理がＳ１２５へ移行される。 In subsequent S120, it is determined whether or not the road curvature acquired in S115 is 2 × 10 −4 [1 / m] or more. If the road curvature is 2 × 10 −4 [1 / m] or more (S120: Yes), the process returns to S100, and the road curvature is less than 2 × 10 −4 [1 / m] ( (S120: No), the process proceeds to S125.
Ｓ１２５では、カメラ９０から画像が取得され、続くＳ１３０では、Ｓ１２５において取得された画像が画像処理され、画像から他車両１０５及び道路の車線が抽出され、抽出された他車両１０５と車線とから、車両１００及び他車両１０５が道路上のどの車線を走行しているのかが判別される。 In S125, an image is acquired from the camera 90, and in subsequent S130, the image acquired in S125 is subjected to image processing, the other vehicle 105 and the road lane are extracted from the image, and the extracted other vehicle 105 and the lane are extracted. It is determined which lane on which the vehicle 100 and the other vehicle 105 are traveling.
続くＳ１３５では、Ｓ１３０において判別された結果に基づいて、他車両１０５が車両１００と同じ車線を走行しているか否かが判定される。そして、他車両１０５が車両１００と同じ車線を走行している場合（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、処理がＳ１４０へ移行され、同じ車線を走行していないと判定された場合（Ｓ１３５：Ｎｏ）、処理がＳ１００へ戻される。 In the subsequent S135, it is determined whether or not the other vehicle 105 is traveling in the same lane as the vehicle 100 based on the result determined in S130. And when the other vehicle 105 is drive | working the same lane as the vehicle 100 (S135: Yes), a process transfers to S140, and when it determines with not drive | working the same lane (S135: No), a process is carried out. It returns to S100.
Ｓ１４０では、車両１００から他車両１０５までの距離が車載レーダ１０から取得され、続くＳ１４５では、Ｓ１４０において取得された他車両１０５までの距離が所定の距離±１ｍであるか否かが判定される。ここで所定の距離とは、予めＲＯＭに登録された距離であり、本実施形態の場合、２０ｍ、４０ｍ、６０ｍ、８０ｍ、１００ｍの５つの距離である。 In S140, the distance from the vehicle 100 to the other vehicle 105 is acquired from the in-vehicle radar 10, and in subsequent S145, it is determined whether or not the distance to the other vehicle 105 acquired in S140 is a predetermined distance ± 1 m. . Here, the predetermined distance is a distance registered in advance in the ROM, and in the case of this embodiment, there are five distances of 20 m, 40 m, 60 m, 80 m, and 100 m.
そして、他車両１０５までの距離が所定の距離±１ｍである場合（Ｓ１４５：Ｙｅｓ）、処理がＳ１５０へ移行され、所定の距離±１ｍでない場合（Ｓ１４５：Ｎｏ）、処理がＳ１００へ戻される。 If the distance to the other vehicle 105 is the predetermined distance ± 1 m (S145: Yes), the process proceeds to S150. If the distance is not the predetermined distance ± 1 m (S145: No), the process returns to S100.
Ｓ１５０では、電波強度が記憶装置４０へ格納され、続くＳ１５５では、Ｓ１５０において記憶装置４０に格納した受信電波強度に対応する所定の距離の受信電波強度保存数カウンタをインクリメントする。受信電波強度保存数カウンタとは、電波強度が格納された回数を所定の距離ごとに記憶しておくためのカウンタである。 In S150, the radio wave intensity is stored in the storage device 40, and in subsequent S155, the received radio wave intensity stored number counter at a predetermined distance corresponding to the received radio wave intensity stored in the storage device 40 in S150 is incremented. The reception radio wave intensity storage number counter is a counter for storing the number of times radio wave intensity is stored for each predetermined distance.
具体的には、例えば、Ｓ１５０において、他車両１０５との距離が２０ｍのときの受信電波強度を記憶装置４０に格納したときには、２０ｍの受信電波強度保存数カウンタを１増加させるのである。 Specifically, for example, when the received radio wave intensity when the distance to the other vehicle 105 is 20 m is stored in the storage device 40 in S150, the 20 m received radio wave intensity stored number counter is incremented by one.
続くＳ１６０において、所定の距離のすべての受信電強度保存数カウンタが所定の値（本実施形態の場合５）以上になったか否かが判定される。そして、すべての受信電強度保存数カウンタが５以上になった場合（Ｓ１６０：Ｙｅｓ）、処理がＳ１６５へ移行され、５未満の場合（Ｓ１６０：Ｎｏ）、処理がＳ１００へ戻される。 In subsequent S160, it is determined whether or not all the received power strength storage number counters of a predetermined distance have reached or exceeded a predetermined value (5 in this embodiment). If all the received power strength storage number counters are 5 or more (S160: Yes), the process proceeds to S165, and if it is less than 5 (S160: No), the process returns to S100.
続くＳ１６５では、平均電波強度の和が以下の式１に従って算出され、記憶装置４０にそのときのアンテナ１２の角度とともに格納される。
Ｅ（θ2）＝α1Ｐ20（θ2）＋α2Ｐ40（θ2）＋α3Ｐ60（θ2）＋α4Ｐ80（θ2）＋α5Ｐ100（θ2）
ただし、α1＝０．１、α2＝０．１５、α3＝０．２、α4＝０．２５、α5＝０．３と
する。また、Ｐの添字は、距離を示している。
In the subsequent S165, the sum of the average radio wave intensity is calculated according to the following Equation 1, and stored in the storage device 40 together with the angle of the antenna 12 at that time.
E (θ 2 ) = α 1 P 20 (θ 2 ) + α 2 P 40 (θ 2 ) + α 3 P 60 (θ 2 ) + α 4 P 80 (θ 2 ) + α 5 P 100 (θ 2 )
However, α 1 = 0.1, α 2 = 0.15, α 3 = 0.2, α 4 = 0.25, and α 5 = 0.3. The subscript P indicates the distance.
続く、Ｓ１７０において、記憶装置４０に格納されている前回の平均電波強度の和と今回の平均電波強度の和とを比較し、前回の和の方が大きい場合（Ｓ１７０：Ｙｅｓ）、処理がＳ１７５へ移行され、前回の和の方が小さいか同じ場合（Ｓ１７０：Ｎｏ）、処理がＳ１８５へ移行される。 Subsequently, in S170, the previous sum of the average radio wave intensity stored in the storage device 40 is compared with the sum of the average radio wave intensity of this time, and if the previous sum is larger (S170: Yes), the process is S175. If the previous sum is smaller or the same (S170: No), the process proceeds to S185.
Ｓ１７５では、すべての受信電強度保存数カウンタが０にリセットされ、続くＳ１８０において、モータ２０が駆動され、アンテナ１２の角度が記憶装置４０に格納されている前回の角度に設定された後、処理がＳ８０へ戻され、本角度調整処理が繰り返される。
また、Ｓ１８５では、すべての受信強度保存数カウンタが０にリセットされた後、処理がＳ８０へ戻され、本角度調整処理が繰り返される。
In S175, all the stored received power strength counters are reset to 0, and in subsequent S180, the motor 20 is driven and the angle of the antenna 12 is set to the previous angle stored in the storage device 40, and then the processing is performed. There is returned to S 80, the angle adjustment process is repeated.
In S185, after all the received intensity storage number counters are reset to 0, the process returns to S80, and this angle adjustment process is repeated.
（軸調整機能付き車載レーダ１の特徴）
他車両１０５の車体は複雑な形状をしていることが多い。したがって、その車体表面で反射される電波にはクラッタが含まれる。また、路面などからの不要反射電波なども存在する。さらに、受信される電波の強度は、車両１００と他車両１０５との距離によって変化する。
(Features of on-vehicle radar 1 with axis adjustment function)
The body of the other vehicle 105 often has a complicated shape. Therefore, the radio waves reflected on the surface of the vehicle body include clutter. There are also unnecessary reflected radio waves from the road surface. Further, the intensity of the received radio wave varies depending on the distance between the vehicle 100 and the other vehicle 105.
ところが、軸調整機能付き車載レーダ１は、他車両１０５に対して車載レーダ１０から電波を放射し、他車両１０５で反射される電波の受信強度を順次記憶する。そして、記憶装置４０に蓄積したその距離の電波強度から平均電波強度の和を算出している。このように、平均電波強度の和を算出しているので、前述したノイズが平均化される。したがって、ノイズによる影響、例えば、距離の誤差を少なくすることができる。 However, the on-vehicle radar 1 with the axis adjustment function radiates radio waves from the on- vehicle radar 10 to the other vehicle 105 and sequentially stores the reception intensity of the radio waves reflected by the other vehicle 105. Then, the sum of the average radio field intensity is calculated from the radio field intensity at that distance accumulated in the storage device 40. In this way, since the sum of the average radio wave intensity is calculated, the above-described noise is averaged. Therefore, the influence of noise, for example, a distance error can be reduced.
次に、算出した平均電波強度の和と現在の他車両１０５との距離における電波強度の和とを比較し、その比較結果に基づいて、現在の電波強度の和の方が小さければ、車載レーダ１０のアンテナ１２の角度を前回の角度とし、大きければ、現在の角度とするように調整している。 Next, the calculated sum of the average radio field intensities is compared with the current sum of the radio field intensities at the distance from the other vehicle 105. If the sum of the current radio field intensities is smaller based on the comparison result, the vehicle-mounted radar The angle of the ten antennas 12 is the previous angle, and if it is larger, the current angle is adjusted.
したがって、車載レーダ１０のアンテナ１２の角度は、他車両１０５からの反射波が最も大きくなるように調整されるので、正確に他車両１０５との距離を計測することができる。また、このアンテナ１２の角度の調整は、車両１００の走行中に行うことができる。さらに、リフレクタや車載レーダ（１０）の軸調整（アンテナ１２の角度の調整）のための電波暗室や障害物のない屋外の広い空間が必要ないので、簡便かつ容易に軸調整ができる。 Therefore, the angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 is adjusted so that the reflected wave from the other vehicle 105 becomes the largest, so that the distance from the other vehicle 105 can be accurately measured. The angle of the antenna 12 can be adjusted while the vehicle 100 is traveling. Furthermore, since an anechoic chamber for adjusting the axis of the reflector and the in-vehicle radar (10) (adjustment of the angle of the antenna 12) and a wide outdoor space without an obstacle are not required, the axis can be adjusted easily and easily.
また、平均電波強度の和を算出する際に他車両１０５との距離に応じて付けられる重みを他車両１０５との距離が遠いほど大きくしている。したがって、ノイズ成分を比較的多く含む近距離の電波強度よりも遠距離における電波強度によって平均電波強度の和が算出されるので、遠距離における車載レーダ１０の距離の測定精度がよくなる。つまり、車載レーダ１０を車両１００が高速走行をする自動車専用道路などに適したものとすることができる。 In addition, the weight assigned according to the distance to the other vehicle 105 when calculating the sum of the average radio wave intensity is increased as the distance from the other vehicle 105 increases. Therefore, the sum of the average radio field strength is calculated based on the radio field intensity at a long distance rather than the radio field intensity at a short distance that includes a relatively large amount of noise components. That is, the in-vehicle radar 10 can be suitable for an automobile exclusive road where the vehicle 100 travels at a high speed.
また、車両１００が所定の速度以上のときに、車載レーダ１０のアンテナ１２の角度が調整されるので、車両１００が高速走行している場合に適した車載レーダ１０とすることができる。 Further, since the angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 is adjusted when the vehicle 100 is at a predetermined speed or more, the in-vehicle radar 10 suitable for the case where the vehicle 100 is traveling at high speed can be obtained.
ここで、自動車専用道路においては、その道路の種別によって速度制限が異なる。そこで、上記「所定の速度」とは、車両１００が高速走行をするときに、予め運転者等により設定される車両１００の速度を意味する。 Here, the speed limit varies depending on the type of road on the exclusive road. Therefore, the “predetermined speed” means a speed of the vehicle 100 that is set in advance by a driver or the like when the vehicle 100 travels at a high speed.
また、道路の曲率が所定の値以上であるときに記憶装置４０に受信強度を記憶している。したがって、道路の曲率が所定の値以上であるときに、車載レーダ１０のアンテナ１２の角度が調整されるので、車両１００が自動車専用道路を走行している場合に適した車載レーダ１０とすることができる。 Further, the reception intensity is stored in the storage device 40 when the curvature of the road is equal to or greater than a predetermined value. Therefore, since the angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 is adjusted when the curvature of the road is equal to or greater than a predetermined value, the in-vehicle radar 10 suitable for a case where the vehicle 100 is traveling on an automobile-only road is provided. Can do.
さらに、車両１００の走行車線が他車両１０５の走行車線と同じであるときに記憶装置４０に受信強度を記憶させている。したがって、車両１００が他車両１０５と同じ車線を走行しているときに、車載レーダ１０のアンテナ１２の角度が調整されるので、車両１００が自動車専用道路を走行している場合に適した車載レーダ１０とすることができる。 Further, the reception intensity is stored in the storage device 40 when the traveling lane of the vehicle 100 is the same as the traveling lane of the other vehicle 105. Therefore, when the vehicle 100 is traveling in the same lane as the other vehicle 105, the angle of the antenna 12 of the in-vehicle radar 10 is adjusted, so that the in-vehicle radar suitable for the case where the vehicle 100 is traveling on an automobile-only road. 10 can be used.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、仰角方向のアンテナ１２の角度を調整したが、水平方向の角度を同様にして調整してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various aspect can be taken.
For example, in the above embodiment, the angle of the antenna 12 in the elevation direction is adjusted, but the angle in the horizontal direction may be adjusted similarly.
また、道路の曲率をＧＰＳ車載器７０及び地図データベース８０によって取得していたが、車両１００に水平方向の加速度を検出する加速時計を備え、水平方向の加速度の変化から道路の曲率を推定するようにしてもよい。また、前輪の角度を検出し、前輪の角度の変化から道路の曲率を推定してもよい。 Further, the road curvature is acquired by the GPS onboard device 70 and the map database 80, but the vehicle 100 is provided with an acceleration clock for detecting horizontal acceleration so that the road curvature is estimated from the change in horizontal acceleration. It may be. Further, the curvature of the road may be estimated from the change in the angle of the front wheel by detecting the angle of the front wheel.
１…軸調整機能付き車載レーダ、１０…車載レーダ、１２…アンテナ、１４…レドーム、２０…モータ、２２…ボルト、２４…ヒンジ、３０…アンテナ角度検出器、４０…記憶装置、５０…制御部、６０…速度検出器、７０…ＧＰＳ車載器、８０…地図データベース、９０…カメラ、１００…車両、１０５…他車両。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle-mounted radar with an axis adjustment function, 10 ... Vehicle-mounted radar, 12 ... Antenna, 14 ... Radome, 20 ... Motor, 22 ... Bolt, 24 ... Hinge, 30 ... Antenna angle detector, 40 ... Memory | storage device, 50 ... Control part , 60 ... speed detector, 70 ... GPS vehicle-mounted device, 80 ... map database, 90 ... camera, 100 ... vehicle, 105 ... other vehicle.
Claims (5)
前記車載レーダのアンテナの車両に対する仰角方向の角度を変更するための角度変更手段と、
前記車載レーダから放射され、前記他車両で反射された電波が前記車載レーダで受信されたときの受信強度を記憶するための電波強度記憶手段と、
前記車載レーダから電波を放射させ、そのときの前記他車両までの距離に対し、前記車載レーダで所定の回数受信した電波の受信強度を前記電波強度記憶手段に順次記憶させ、前記記憶させた各距離における前記電波の受信強度を前記所定の回数で除することにより、各距離における平均電波強度を算出し、該算出した各距離の平均電波強度に前記他車両との距離に応じた重みを付けて、平均電波強度の和を算出し、前回算出した平均電波強度の和と今回算出した平均電波強度の和とを比較し、今回算出した平均電波強度の和の方が小さければ、車載レーダのアンテナの角度を前回の角度とし、大きければ、現在の角度とするように、前記角度変更手段によって車載レーダのアンテナの角度を調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする軸調整機能付き車載レーダ。 In-vehicle radar for measuring the distance from other vehicles around the vehicle,
Angle changing means for changing the angle of the elevation direction of the vehicle-mounted radar antenna with respect to the vehicle;
Radio wave intensity storage means for storing the reception intensity when the radio wave radiated from the in-vehicle radar and reflected by the other vehicle is received by the in-vehicle radar;
The radio wave intensity is radiated from the in-vehicle radar, and the reception intensity of the radio wave received a predetermined number of times by the in-vehicle radar is sequentially stored in the radio field intensity storage unit with respect to the distance to the other vehicle at that time. By dividing the reception strength of the radio wave at a distance by the predetermined number of times, an average radio wave strength at each distance is calculated, and a weight corresponding to the distance to the other vehicle is added to the calculated average radio wave strength at each distance. Then, the sum of the average radio field strength is calculated, and the sum of the average radio field intensity calculated last time is compared with the sum of the average radio field intensity calculated this time . Control means for adjusting the angle of the antenna of the vehicle-mounted radar by the angle changing means so that the angle of the antenna is the previous angle, and if it is larger, the current angle,
A vehicle-mounted radar with an axis adjustment function, comprising:
前記制御手段は、
前記平均電波強度の和を算出する際に、前記他車両との距離に応じて付けられる重みを前記他車両との距離が大きいほど大きくすることを特徴とする軸調整機能付き車載レーダ。 In the vehicle-mounted radar with an axis adjustment function according to claim 1,
The control means includes
An on-vehicle radar with an axis adjustment function, wherein, when calculating the sum of the average radio field intensities, the weight assigned according to the distance to the other vehicle is increased as the distance from the other vehicle is increased.
前記車両の速度を検出する車速検出手段を備え、
前記制御手段は、前記車速検出手段で検出された車速が所定の速度以上であるときに前記記憶手段に受信強度を記憶させることを特徴とする軸調整機能付き車載レーダ。 In the on-vehicle radar with an axis adjustment function according to claim 1 or 2,
Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle,
The on-vehicle radar with an axis adjustment function, wherein the control means stores the received intensity in the storage means when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is equal to or higher than a predetermined speed.
前記車両が走行中の道路の曲率を検出する曲率検出手段を備え、
前記制御手段は、前記曲率検出手段で検出された道路の曲率が所定の値未満であるときに前記記憶手段に受信強度を記憶させることを特徴とする軸調整機能付き車載レーダ。 In the on-vehicle radar with an axis adjustment function according to any one of claims 1 to 3,
Curvature detecting means for detecting the curvature of the road on which the vehicle is running,
The on-vehicle radar with an axis adjustment function, wherein the control means stores the received intensity in the storage means when the road curvature detected by the curvature detection means is less than a predetermined value.
前記車両が前記他車両と同じ車線を走行中であることを検出する走行車線検出手段を備え、
前記制御手段は、前記走行車線検出手段で前記車両が前記他車両と同じ車線を走行しているときに、前記記憶手段に受信強度を記憶させることを特徴とする軸調整機能付き車載レーダ。 In the on-vehicle radar with an axis adjustment function according to any one of claims 1 to 4,
Travel lane detection means for detecting that the vehicle is traveling in the same lane as the other vehicle,
The on-vehicle radar with an axis adjustment function, wherein the control means causes the storage means to store received intensity when the vehicle is traveling on the same lane as the other vehicle by the travel lane detection means.
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