JP6136524B2 - レーダ装置、及び検査システム - Google Patents

レーダ装置、及び検査システム Download PDF

Info

Publication number
JP6136524B2
JP6136524B2 JP2013090565A JP2013090565A JP6136524B2 JP 6136524 B2 JP6136524 B2 JP 6136524B2 JP 2013090565 A JP2013090565 A JP 2013090565A JP 2013090565 A JP2013090565 A JP 2013090565A JP 6136524 B2 JP6136524 B2 JP 6136524B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angle
target
radar
signal
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013090565A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014215087A (ja
Inventor
長谷川 裕
裕 長谷川
隆雅 安藤
隆雅 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2013090565A priority Critical patent/JP6136524B2/ja
Priority to PCT/JP2014/061200 priority patent/WO2014175230A1/ja
Priority to US14/785,941 priority patent/US10228450B2/en
Publication of JP2014215087A publication Critical patent/JP2014215087A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6136524B2 publication Critical patent/JP6136524B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026Antenna boresight
    • G01S7/403Antenna boresight in azimuth, i.e. in the horizontal plane
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026Antenna boresight
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9321Velocity regulation, e.g. cruise control
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G01S7/4082Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder
    • G01S7/4086Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder in a calibrating environment, e.g. anechoic chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

本発明は、物標が存在する方位を検出するレーダ装置、及びレーダ装置を検査する検査システムに関する。
従来、自動車の走行安全を向上させることを目的としてレーダ装置が用いられている(特許文献1参照)。この種のレーダ装置は、レーダ波を送信する送信部と、複数の受信アンテナそれぞれで到来波を受信する受信部と、受信アンテナのそれぞれで受信した到来波に送信部で送信したレーダ波を混合してビート信号を生成する複数の混合部とを備えている。さらに、レーダ装置は、各ビート信号を増幅する複数の増幅部と、各増幅部にて増幅されたビート信号を解析した結果に基づいて、レーダ波を反射した物標までの距離、及び物標が存在する方位(到来方位)を検出する信号処理部とを備えている。
通常、各増幅部は、各混合部で生成されたビート信号それぞれのうち必要な周波数成分を通過させるフィルタと、フィルタを通過した各ビート信号を増幅するアンプそれぞれとを備えている。このフィルタは、コンデンサと抵抗とを有した微分回路によって構成されることが一般的である。
特許第4241451号公報
上述したフィルタを通過した信号は、図7に示すように、その信号レベルの減衰(ゲイン)が高周波帯域では小さいものの、低周波帯域では大きくなる。また、上述したフィルタを通過した信号は、その信号の位相が低周波帯域において遅延する。そして、フィルタを通過することで生じる位相の遅延量は、各コンデンサの品質のばらつきによって、フィルタごとに差(ばらつき)が生じる。
このため、従来のレーダ装置においては、近距離に物標が存在する場合、その物標が存在する方位(即ち、到来方位)の推定精度が悪いという課題がある。
また、レーダ装置においては、方位検出の精度を確保するために、レーダ装置の出荷時や車体への組み付け時に検査・調整する必要がある。
この検査・調整は、物標が遠距離に存在する場合と、物標が近距離に存在する場合とを想定し、レーダ波の出射方向及び到来波の入射方向が所望の方向となるように実施される。具体的には、想定した距離のそれぞれにリフレクタを配置し、レーダ装置から実際にレーダ波を送受信し、到来波の到来方位を推定することで、検査・調整が実施される。
しかしながら、上述したように、従来のレーダ装置では、近距離に存在する物標の方位の推定精度が悪いため、近距離に物標が存在するものと想定した場合の従来のレーダ装置に対する検査・調整においても、正確な到来方位を検出できない。
つまり、従来の技術では、近距離に物標が存在することを想定した検査・調整において、高精度な軸調整を実施できないという課題があった。
そこで、本発明は、物標が近距離に存在することを想定した検査・調整において、高精度な軸調整を実施可能とすることを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本発明は、送受信手段と、濾波手段と、検出手段と、補正値決定手段とを備えたレーダ装置に関する。
本発明のレーダ装置においては、送受信手段が、レーダ波を送信し、複数のアンテナ素子のそれぞれにてレーダ波の反射波である到来波を受信する。そして、送受信手段のアンテナ素子それぞれにて受信した結果に基づく各信号を対象信号とし、濾波手段が、その対象信号のそれぞれをフィルタに通す。ただし、ここで言うフィルタは、少なくともコンデンサと抵抗とを有し、かつ、予め規定された規定周波数以下の信号を通過させ、通過した信号のうち低周波帯域の信号の位相が高周波帯域の位相に比べて遅延する特性を有している。
また、検出手段が、濾波手段を通過した対象信号それぞれに基づいて、レーダ波を反射した物標を検出すると共に、その検出した物標と規定された基準軸とがなす角度である検出角度を検出する。
さらに、補正値決定手段は、設定された距離である設定距離、かつ、基準軸とのなす角度が規定された規定角度となるように配置された物標に対し、送受信手段にてレーダ波を送受信して濾波手段を通過した対象信号に基づいて検出手段にて検出した検出角度と、規定角度との差分を角度補正値として決定し、記憶装置に記憶する。
本発明のレーダ装置において、記憶装置に記憶される角度補正値は、規定角度に対する検出角度のずれ、即ち、基準軸のずれ量を表す角度である。
このため、例えば、本発明のレーダ装置を出荷する際に角度補正値を決定して記憶装置に記憶すれば、その角度補正値を用いて検出角度を補正することができる。
したがって、本発明のレーダ装置によれば、近距離に物標が存在する場合であっても、当該物標が存在する方位(即ち、検出角度)の検出精度を向上させることができる。この結果、レーダ装置によれば、近距離に物標が存在することを想定した検査・調整において、高精度な軸調整が可能となる。
また、本発明のレーダ装置では、角度補正手段が、検出手段にて検出された検出角度に対して、記憶装置に記憶された角度補正値による補正を実行しても良い。
このようなレーダ装置によれば、角度補正値による検出角度の補正をより確実に実施できる。この結果、本発明のレーダ装置によれば、近距離に存在する物標が存在する方位(即ち、検出角度)を、より正確に導出することができる。
さらに、本発明のレーダ装置は、車両に規定された設置基準軸に対して基準軸が特定の角度範囲内となるように車両に設置される。
この場合、本発明においては、軸補正手段が、角度補正手段による補正の結果である補正角度が規定角度となるように基準軸を規定しても良い。
このようなレーダ装置では、例えば、レーダ装置を車両に組み付けた際の検査・調整での結果、補正角度が規定角度と不一致であれば、補正角度が規定角度となるように基準軸を再設定できる。
この結果、本発明のレーダ装置によれば、レーダ装置を車両に組み付けた後であっても、近距離に存在する物標が存在する方位(即ち、検出角度)を、より正確に導出することができる。
また、本発明は、上述したレーダ装置の他、レーダ装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、レーダ装置を検査するための検査システムなど、種々の形態で実現することができる。
本発明が適用されたレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。 ベースバンドアンプの構成を示す図である。 本発明が適用された検査システムの概略構成を示す図である。 出荷前軸調整処理の処理手順を示すフローチャートである。 角度補正値の概要を示す図である。 組付時軸調整処理の処理手順を示すフローチャートである。 フィルタ(微分回路)の特性を示す図である。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
〈レーダ装置〉
図1に示すレーダ装置10は、自動車に搭載されるものであり、ミリ波帯の電磁波からなるレーダ波(本実施形態では、「FMCW波」)を送信し、物標が反射したレーダ波(反射波)である到来波を受信した結果に基づいて、当該物標を検出するミリ波レーダである。
このレーダ装置10は、発振器32と、増幅器33と、分配器34と、送信アンテナ36とを備えている。
発振器32は、時間に対して周波数が直線的に増加する上り区間、及び周波数が直線的に減少する下り区間を有するように変調されたミリ波帯の高周波信号を生成する。増幅器33は、発振器32が生成する高周波信号を増幅する。分配器34は、増幅器33の出力を送信信号Ssとローカル信号Lとに電力分配する。送信アンテナ36は、送信信号Ssに応じたレーダ波を放射する。
さらに、レーダ装置10は、受信アンテナ部38と、ミキサ41と、ベースバンドアンプ43と、マルチプレクサ55と、A/D変換器57と、信号処理部60とを備えている。
受信アンテナ部38は、N個のアンテナ素子40i(i=N,Nは、自然数)を備えている。各アンテナ素子40には、一つのチャンネルCHが割り当てられている。
ミキサ41iは、各アンテナ素子40からの受信信号Sr、及びローカル信号Lを混合してビート信号BTを生成する。このビート信号BTは、受信信号Srとローカル信号L(送信信号Ss)との差の周波数成分である。
ベースバンドアンプ43iは、ビート信号BTから不要な周波数成分を除去して増幅する。これを実現するためにベースバンドアンプ43は、それぞれ、図2に示すように、フィルタ45と、増幅器49とを備えている。
このうち、フィルタ45は、抵抗RとコンデンサCとを中心に構成された微分回路を有している。各フィルタ45は、予め規定された規定周波数以下の信号を通過させるフィルタである。なお、規定周波数とは、レーダ装置10にて検知可能な最大検知距離に相当するビート信号BTの周波数である。また、フィルタ45は、当該フィルタ45を通過した信号の信号レベルの減衰が高周波帯域では小さいものの、低周波帯域では大きくなり、かつ、信号の位相が、低周波帯域において遅延するという特性を有する(図7参照)。すなわち、フィルタ45は、通過した信号のうち、低周波帯域の信号の位相が高周波帯域の信号の位相に比べて遅延する特性を有している。
一方、増幅器49は、周知のアンプであり、フィルタ45を通過したビート信号BTを増幅する。
ここで図1へと戻り、マルチプレクサ55は、複数のチャンネルCHのうちの一つのチャンネルCHを選択し、ベースバンドアンプ43からのビート信号BTを後段に出力する。A/D変換器57は、マルチプレクサ55の出力をサンプリングして、デジタルデータに変換する。
信号処理部60は、信号処理回路62と、不揮発メモリ64とを備えている。このうち、信号処理回路62は、ROM、RAM、CPUを少なくとも備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、さらに、A/D変換器57を介して取り込んだデータに対して、高速フーリエ変換(FFT)処理等を実行するための演算処理装置(例えば、DSP)を備えている。不揮発メモリ64は、不揮発性の記憶装置(例えば、フラッシュメモリ)である。
この信号処理部60は、発振器32の起動,停止や、A/D変換器57を介したビート信号BTのサンプリングを制御する。これと共に、信号処理部60は、サンプリングデータを用いた信号処理や、走行支援ECU5との間で通信を行い、信号処理に必要な情報(例えば、車速等)、及びその信号処理の結果として得られる物標情報を送受信する物標検出処理を実行する。
〈レーダ装置の動作概要〉
このように構成されたレーダ装置10では、信号処理部60からの指令に従って発振器32が振動すると、その発振器32で生成され、増幅器33で増幅した高周波信号を、分配器34が電力分配することにより、送信信号Ss及びローカル信号Lを生成し、このうち送信信号Ssを送信アンテナ36を介してレーダ波として送信する。
そして、送信アンテナ36から送出され物標に反射されたレーダ波(即ち、到来波)は、受信アンテナ部38を構成する全てのアンテナ素子40iにて受信される。その各アンテナ素子40から受信信号Srが供給された各ミキサ41では、ビート信号BTを生成する。そして、このビート信号BTは、ベースバンドアンプ43におけるフィルタ45にて不要な周波数成分が除去され、ベースバンドアンプ43における増幅器49にて増幅された後、A/D変換器57にてサンプリングされ、信号処理部60に取り込まれる。
そして、信号処理部60は、対象信号としてのビート信号BTのサンプリング値に基づいて、FMCWレーダに周知の手法により、物標までの距離及び相対速度を導出する。さらに、信号処理部60では、ビート信号BTのサンプリング値に基づいて、各到来波の位相差に従った周知の到来方位推定手法(例えば、MUSICやデジタルビームフォーミングなど)により、到来方位(以下、「検出角度」とも称す)を検出する。この検出角度は、レーダ装置10に設定された基準軸BAに対して、物標が存在する方位(角度)である。
つまり、レーダ装置10では、物標に関する情報として、少なくとも、レーダ装置10と物標との距離、レーダ装置10と物標との相対速度、及び検出角度を導出する。
なお、走行支援ECU5は、他の車載制御装置や他の車載機器を制御し、周知のアダプティブクルーズコントロール(ACC)や、プリクラッシュセーフティシステムを実現する。アダプティブクルーズコントロール(ACC)とは、先行車両と自車両との車間距離を適切な間隔に維持する制御である。プリクラッシュセーフティシステム(PCS)とは、自車両の進行路上に存在する障害物との衝突が回避不可能である場合に、自車両の制動力やシートベルトの拘束力を強化するシステムである。
〈検査システム〉
このようなレーダ装置10においては、方位検出の精度を確保するために、レーダ装置10の出荷時に、所望の方向となるようにレーダ装置10に基準軸BAが設定されているか否かを検査・調整する必要がある。
この検査・調整は、到来波の入射方向が所望の方向となるように、図3に示す検査システム70を用いて近距離検査及び遠距離検査の2つの検査態様にて実施される。
遠距離検査とは、レーダ装置10との位置関係が第一設置位置となる位置に物標を配置した状態での検査・調整である。この第一設置位置とは、レーダ装置10から物標までの距離を、予め規定された第一設定距離(例えば、100m)とした位置である。
また、近距離検査とは、レーダ装置10との位置関係が第二設置位置となる位置に物標を配置した状態での検査・調整である。この第二設置位置とは、レーダ装置10から物標までの距離を、第一設定距離よりも短い第二設定距離(例えば、2m)とした位置である。なお、第二設定距離は、ビート信号BTがフィルタ45における低周波帯域の範囲内となる距離である。
図3に示す検査システム70は、検査機構72と、対象設置機構100とを備えている。
このうち、検査機構72は、電波暗箱74と、遅延装置80と、リフレクタ88と、物標駆動装置90とを備えている。
電波暗箱74は、レーダ装置10を収納する空洞を内部に有し、検査・調整に不要な電波(例えば、ノイズ等)を吸収する周知のものである。これを実現する電波暗箱74は、ケース76と、電波吸収体78とを備えている。
ケース76は、内部に空洞を有し、全体として直方体に形成されたケースである。このケース76は、長手方向の一端に開口が形成され、他端は閉塞されている(以下、開口が形成されずに閉塞された一端を閉塞端とする)。電波吸収体78は、検査・調整に不要な電波(例えば、ノイズ等)を吸収する周知のものであり、ケース76の内壁に固定されている。
遅延装置80は、反射部82と、信号遅延部84と、アンテナ86とを備えている。反射部82は、受信したレーダ波を全反射する。信号遅延部84は、受信した(または、反射部82にて反射した)レーダ波に時間遅延を加える。アンテナ86は、レーダ装置10からのレーダ波を受信すると共に、信号遅延部84で時間遅延が加えられたレーダ波を出力する。このアンテナ86は、ケース76の閉塞端に固定されている。
なお、信号遅延部84にて遅延時間として加えられる時間は、レーダ装置10の設置位置からアンテナ86までの距離をレーダ波が進行する際に要する時間を、第一設定距離をレーダ波が進行する際に要する時間から減算した時間である。すなわち、遅延装置80は、レーダ装置10との位置関係が第一設置位置となる物標の位置を仮想的に作り出す。
リフレクタ88は、レーダ波を入射方向へと反射する周知のコーナーキューブリフレクタである。リフレクタ88は、例えば、電磁波を反射する3枚の金属板により、頂角が90度となるように形成された三角錐の部材である。
物標駆動装置90は、リフレクタ88を保持する保持機構92と、保持機構92に保持されたリフレクタ88を駆動する駆動装置94とを備えている。駆動装置94は、保持機構92に保持されたリフレクタ88を、検査待機位置または近距離検査位置に移動させる。ここで言う検査待機位置とは、リフレクタ88が電波暗箱74の外部に存在するように、電波暗箱74の外部に規定された位置である。また、近距離検査位置とは、リフレクタ88が電波暗箱74の内部に存在するように電波暗箱74内に規定された位置であり、レーダ装置10の設置位置と遅延装置80のアンテナ86とを結ぶ直線上であり、かつ、レーダ装置10の設置位置から第二設定距離の位置である。
対象設置機構100は、レーダ装置10を載置する載置台102と、載置台102を回動させる駆動装置104とを備えている。載置台102には、レーダ装置10を設置する設置位置が規定されている。
駆動装置104による載置台102の回動は、載置台102の設置位置に設置されたレーダ装置10とアンテナ86とを結ぶ軸に対して、当該レーダ装置10に規定された基準軸BAが複数の規定角度となるように実施される。なお、規定角度とは、検査・調整における検査項目として予め規定された角度であり、例えば、「−10°」,「−8°」,「−6°」,「−4°」,「−2°」,「0°」,「2°」,「4°」,「6°」,「8°」,「10°」などである。
〈出荷前軸調整処理〉
次に、レーダ装置10の信号処理部60が実行する出荷前軸調整処理について説明する。この出荷前軸調整処理は、検査システム70を用いたレーダ装置10の検査・調整であり、レーダ装置10を出荷する前の検査工程にて実施される。
この出荷前軸調整処理は、対象設置機構100における載置台102の設置位置にレーダ装置10が載置され、さらに、レーダ装置10の動作モードが検査モードに切り替えられると起動される。なお、出荷前軸調整処理の起動時には、検査システム70におけるリフレクタ88は、検査待機位置に存在している。
そして、出荷前軸調整処理は、起動されると、図4に示すように、遠距離検査による角度調整を規定角度ごとに実行する(S110)。このS110では、規定角度を「0°」とした場合には、周知の「cal法」にて角度調整を実施し、規定角度を、「0°以外」とした場合には、周知の「CΓ法」にて角度調整を実施する。
つまり、S110の角度調整では、レーダ装置10からレーダ波を出力し、遅延装置80のアンテナ86からの到来波をアンテナ素子40にて受信した結果に従って、物標としてのアンテナ86が存在する方位(即ち、検出角度)を推定する。そして、検査時点で設定された規定角度それぞれに各検出角度が一致するように、方位検出に必要なパラメータを調整する。換言すれば、S110では、レーダ装置10の各アンテナ素子40で受信した各到来波の位相差が規定角度を表すことをレーダ装置10に記憶し、遠距離における基準軸BAの角度設定を補正する。
続いて、先のS110にて推定した検出角度それぞれと、当該検出角度を推定した際の検査時点で設定された規定角度との差分(以下、「遠距離角度補正値」と称す)を規定角度ごとに導出し、不揮発メモリ64に記憶する(S120)。
この後、出荷前軸調整処理の実施者が外部スイッチをオンすることで、物標駆動装置90の駆動装置94を作動させ、リフレクタ88を近距離検査位置に配置する。
そして、出荷前軸調整処理では、近距離検査による角度調整を規定角度ごとに実行する(S130)。このS130では、規定角度を「0°」とした場合には、周知の「cal法」にて角度調整を実施し、規定角度を、「0°以外」とした場合には、周知の「CΓ法」にて角度調整を実施する。
つまり、S130での角度調整では、レーダ装置10からレーダ波を出力し、遅延装置80のリフレクタ88からの到来波をアンテナ素子40にて受信し、物標としてのリフレクタ88が存在する方位(即ち、検出角度)を推定する。そして、検査時点で設定された規定角度それぞれに各検出角度が一致するように、方位検出に必要なパラメータを調整する。換言すれば、S130では、レーダ装置10の各アンテナ素子40で受信した各到来波の位相差が規定角度を表すことをレーダ装置10に記憶し、近距離における基準軸BAの角度設定を補正する。
続いて、S130にて推定した検出角度と、当該検出角度を推定した際の検査時点で設定された規定角度との差分(以下、「近距離角度補正値」と称す)を規定角度ごとに導出し、不揮発メモリ64に記憶する(S140)。
つまり、出荷前軸調整処理において決定される遠距離角度補正値及び近距離角度補正値は、図5に示すように、各規定角度にて方位検出を実施した場合において、各規定角度対する検出角度の理想値と、実測値との差分となる。なお、遠距離角度補正値及び近距離角度補正値は、角度の差分そのものでも良いし、方位検出に必要なパラメータ(例えば、位相に関する情報)であっても良い。
その後、本出荷前軸調整処理を終了する。
すなわち、出荷前軸調整処理では、レーダ装置10の設置位置から第一設定距離及び第二設定距離であり、かつ、基準軸BAとのなす角度が規定角度それぞれとなるように配置された物標に対し、レーダ波を送受信した結果に基づいて検出角度を推定する。そして、検出角度それぞれと、各検出角度を推定した際の検査時点で設定された規定角度との差分を角度補正値として、不揮発メモリ64に記憶する。
〈組付時軸調整処理〉
次に、レーダ装置10の信号処理部60が実行する組付時軸調整処理について説明する。この組付時軸調整処理は、レーダ装置10が車両に組み付けられる組付工程における検査項目として実施されるものであり、車両に組み付けられたレーダ装置10において、検出角度の理想値に実測値が一致するように基準軸を調整する処理である。
レーダ装置10の車両への組み付けは、通常、車両に設定された設置基準軸SA(図1参照)に対して、レーダ装置10の中心軸CAが許容規定角度範囲θper(図1参照)内となるようになされる。なお、許容規定角度範囲θperは、設置基準軸SAに対する中心軸CAのずれが許容される角度範囲として予め規定されたものである。なお、中心軸CAと基準軸BAとは、共通であっても良いし、別個であっても良い。
そして、組付時軸調整処理は、起動されると、図6に示すように、不揮発メモリ64に記憶されている遠距離角度補正値、及び近距離角度補正値を取得し、それらの取得した遠距離角度補正値、及び近距離角度補正値によって、基準軸BAを補正する(S310)。
このS310での補正は、具体的には、レーダ装置10に設定された基準軸BAの角度に遠距離角度補正値を加えた角度を、遠距離における基準軸BAの角度として改めて設定する。また、S310での補正では、レーダ装置10に設定された基準軸BAの角度に近距離角度補正値を加えた角度を、近距離における基準軸BAの角度として改めて設定する。
つまり、このS310では、図5に示すように、出荷前軸調整処理において決定された遠距離角度補正値及び近距離角度補正値に基づいて、各規定角度対する検出角度の理想値に実測値が一致するように、基準軸BAの角度を設定する。
続いて、方位検出を実施する(S320)。すなわち、レーダ波を出力し、予め規定された近距離(例えば、2m)に配置されたリフレクタからの到来波をアンテナ素子40にて受信し、物標としてのリフレクタが存在する方位(即ち、検出角度)を推定する。なお、ここでのリフレクタは、設置基準軸SAに対して予め設定された設定角度(例えば、「0度」)に配置されている。
さらに、S320にて推定した検出角度が、設定角度として認識されるように、基準軸BAの角度を再調整(修正)する(S330)。その後、本組付時軸調整処理を終了する。
なお、第一設定距離(遠距離)から第二設定距離(近距離)までの間における基準軸BAの角度は、遠距離における基準軸BAの角度と、近距離における基準軸BAの角度とを用いた線形補間によって設定すれば良い。
すなわち、組付時軸調整処理では、遠距離角度補正値及び近距離角度補正値にて、基準軸BAの角度差をオフセットする。そして、そのオフセットすることで改めて設定された基準軸BAの角度に従って設定角度に配置されたリフレクタを用いて方位検出を実行した結果、検出角度が設定角度として検出されるように、基準軸BAの角度の認識値を再調整する。
なお、このように基準軸のBAの角度が設定されたレーダ装置10においては、通常の動作モードにて動作する際に、組付時軸調整処理にて設定(修正)された基準軸BAと、レーダ装置10と物標とを結ぶ軸とがなす角度を検出角度として推定する。
[実施形態の効果]
以上説明したように、レーダ装置10においては、近距離角度補正値により、近距離における基準軸BAの角度差をオフセットしている。
このため、レーダ装置10によれば、通常の動作モードにて動作する際に、近距離に物標が存在していても、当該物標が存在する方位(即ち、検出角度)の検出精度を向上させることができる。
この結果、レーダ装置10によれば、近距離に物標が存在することを想定した検査・調整において、高精度な軸調整が可能となる。
しかも、レーダ装置10を車両に組み付けた後の軸調整を、狭いスペースで実施することが可能となり、軸調整のために、広いスペースを確保する必要がなくなる。
さらに、レーダ装置10においては、遠距離角度補正値により、遠距離における基準軸BAの角度差もオフセットしている。このため、レーダ装置10によれば、レーダ装置10から遠距離に存在する物標についても、通常の動作モードにて動作する際に検出する検出角度の精度を向上させることができる。
これらの結果、レーダ装置10によれば、自動車に搭載された際に推定される検出角度の精度を向上させることができる。レーダ装置10から物標に関する情報を受信した走行支援ECU5は、アダプティブクルーズコントロール(ACC)や、プリクラッシュセーフティシステムなどの走行支援制御を、より高精度に実現できる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明を適用するレーダ装置10をFMCWレーダとして説明したが、本発明の対象となるレーダ装置は、FMCWレーダに限らない。すなわち、本発明の対象となるレーダ装置は、各アンテナ素子40で受信し、コンデンサと抵抗を有したフィルタによって不要な周波数成分が除去された到来波の位相差に基づいて方位検出を実行可能なレーダ装置であれば、CWレーダでも良いし、パルスレーダでも良い。
また、上記実施形態では、レーダ装置10を搭載する対象を自動車としていたが、レーダ装置10を搭載する対象は、自動車に限るものではなく、例えば、自動二輪車や、船舶、航空機などの移動体であっても良い。
なお、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。
上記実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。
5…走行支援ECU 10…レーダ装置 32…発振器 33…増幅器 34…分配器 36…送信アンテナ 38…受信アンテナ部 40…アンテナ素子 41…ミキサ 43…ベースバンドアンプ 45…フィルタ 49…増幅器 55…マルチプレクサ 57…A/D変換器 60…信号処理部 62…信号処理回路 64…不揮発メモリ 70…検査システム 72…検査機構 74…電波暗箱 76…ケース 78…電波吸収体 80…遅延装置 82…反射部 84…信号遅延部 86…アンテナ 88…リフレクタ 90…物標駆動装置 92…保持機構 94…駆動装置 100…対象設置機構 102…載置台 104…駆動装置

Claims (4)

  1. レーダ波を送信し、複数のアンテナ素子のそれぞれにて前記レーダ波の反射波である到来波を受信する送受信手段(32〜41)と、
    前記送受信手段のアンテナ素子それぞれにて受信した結果に基づく各信号を対象信号とし、コンデンサと抵抗とを少なくとも有し、かつ、予め規定された規定周波数以下の信号を通過させ、通過した信号のうち低周波帯域の信号の位相が高周波帯域の位相に比べて遅延する特性を有したフィルタ(45)それぞれに、前記対象信号それぞれを通過させる濾波手段(43)と、
    前記濾波手段を通過した対象信号それぞれに基づいて、前記レーダ波を反射した物標を検出すると共に、その検出した物標と規定された基準軸とがなす角度である検出角度を検出する検出手段(60)と
    を備えたレーダ装置(10)であって、
    設定された距離である設定距離、かつ、前記基準軸とのなす角度が規定された規定角度となるように配置された物標に対し、前記送受信手段にてレーダ波を送受信して前記濾波手段を通過した対象信号に基づいて前記検出手段にて検出した検出角度と、前記規定角度との差分を角度補正値として決定し、記憶装置(64)に記憶する補正値決定手段(60,S110〜S140)と
    備え、
    前記設定距離は、
    前記フィルタの位相特性として位相に遅延が生じる周波数の範囲に相当する距離であることを特徴とするレーダ装置。
  2. 前記検出手段にて検出された検出角度に対して、前記記憶装置に記憶された角度補正値による補正を実行する角度補正手段(60,S310,S320)
    を備えることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
  3. 車両に規定された設置基準軸に対して前記基準軸が特定の角度範囲内となるように車両に設置され、
    前記角度補正手段による補正の結果である補正角度が前記規定角度となるように、前記基準軸の認識を再調整する軸補正手段(60,S330)
    を備えることを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。
  4. レーダ波を送信し、複数のアンテナ素子のそれぞれにて前記レーダ波の反射波である到来波を受信する送受信手段(32〜41)と、前記送受信手段のアンテナ素子それぞれにて受信した結果に基づく各信号を対象信号とし、コンデンサと抵抗とを少なくとも有し、かつ、予め規定された規定周波数以下の信号を通過させ、通過した信号のうち低周波帯域の信号の位相が高周波帯域の位相に比べて遅延する特性を有したフィルタ(45)それぞれに、前記対象信号それぞれを通過させる濾波手段(43)と、前記濾波手段を通過した対象信号それぞれに基づいて、前記レーダ波を反射した物標を検出すると共に、その検出した物標と規定された基準軸とがなす角度である検出角度を検出する検出手段(60)とを備えたレーダ装置(10)の検査システム(70)であって、
    設定された距離である設定距離、かつ、前記基準軸とのなす角度が規定された規定角度となるように配置された物標に対し、前記送受信手段にてレーダ波を送受信して前記濾波手段を通過した対象信号に基づいて前記検出手段にて検出した検出角度と、前記規定角度との差分を角度補正値として決定し、記憶装置(64)に記憶する補正値決定手段(60,S110〜S140)と
    備え、
    前記設定距離は、
    前記フィルタの位相特性として位相に遅延が生じる周波数の範囲に相当する距離であることを特徴とする検査システム。
JP2013090565A 2013-04-23 2013-04-23 レーダ装置、及び検査システム Active JP6136524B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013090565A JP6136524B2 (ja) 2013-04-23 2013-04-23 レーダ装置、及び検査システム
PCT/JP2014/061200 WO2014175230A1 (ja) 2013-04-23 2014-04-21 レーダ装置、及び検査システム
US14/785,941 US10228450B2 (en) 2013-04-23 2014-04-21 Radar apparatus and inspection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013090565A JP6136524B2 (ja) 2013-04-23 2013-04-23 レーダ装置、及び検査システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014215087A JP2014215087A (ja) 2014-11-17
JP6136524B2 true JP6136524B2 (ja) 2017-05-31

Family

ID=51791804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013090565A Active JP6136524B2 (ja) 2013-04-23 2013-04-23 レーダ装置、及び検査システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10228450B2 (ja)
JP (1) JP6136524B2 (ja)
WO (1) WO2014175230A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6136524B2 (ja) 2013-04-23 2017-05-31 株式会社デンソー レーダ装置、及び検査システム
CN107810430A (zh) * 2015-06-17 2018-03-16 纽威莱克公司 用于停车辅助的毫米波传感器***
KR101809324B1 (ko) 2015-08-21 2017-12-14 주식회사 만도 차량 레이더 캘리브레이션 시스템 및 방법
US10444336B2 (en) * 2017-07-06 2019-10-15 Bose Corporation Determining location/orientation of an audio device
WO2019044183A1 (ja) * 2017-08-30 2019-03-07 アルプスアルパイン株式会社 レーダ装置測定方法
CN107607919B (zh) * 2017-08-31 2020-01-24 武汉大学 一种浮标基/船基高频地波雷达接收天线方向图测量方法
WO2019053628A2 (en) * 2017-09-13 2019-03-21 Hefring Ehf METHODS AND SYSTEMS FOR MONITORING CLAMS OF WAVES
CN110320502B (zh) * 2019-05-27 2023-01-24 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 一种毫米波雷达阵列天线的标定方法
US11579244B2 (en) 2019-11-26 2023-02-14 Qualcomm Incorporated Multiplexing radar beat signals
CN111308463B (zh) * 2020-01-20 2022-06-07 京东方科技集团股份有限公司 人体检测方法、装置、终端设备、存储介质及电子设备
CN113219422A (zh) * 2021-03-31 2021-08-06 广东省威汇智能科技有限公司 一种基于车载毫米波雷达的标定测试方法及***
CN115113157B (zh) * 2022-08-29 2022-11-22 成都瑞达物联科技有限公司 一种基于车路协同雷达的波束指向校准方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19706158C1 (de) * 1997-02-17 1998-05-20 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zur Korrektur einer objektabhängigen Spektralverschiebung in Radar-Interferogrammen
JP3438768B2 (ja) 1998-05-19 2003-08-18 トヨタ自動車株式会社 レーダ装置の位相補正値決定方法
JP2003069355A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Toshiba Corp 信号処理装置および交換モジュール
JP2004233277A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Denso Corp 車両用レーダ装置
JP4241451B2 (ja) 2004-03-17 2009-03-18 三菱電機株式会社 レーダ試験方法
JP2010019690A (ja) 2008-07-10 2010-01-28 Denso Corp 電波暗箱
JP5544701B2 (ja) 2008-10-17 2014-07-09 トヨタ自動車株式会社 電波式物体検知装置のエイミング方法
JP5600464B2 (ja) * 2010-04-02 2014-10-01 日本電産エレシス株式会社 レーダ装置及びコンピュータプログラム
JP2012098143A (ja) * 2010-11-02 2012-05-24 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置、車両制御システム、信号処理装置、及び、物体検出方法
JP2012211794A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Furukawa Electric Co Ltd:The 角度特性測定方法およびレーダ装置
JP6136524B2 (ja) 2013-04-23 2017-05-31 株式会社デンソー レーダ装置、及び検査システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014175230A1 (ja) 2014-10-30
US10228450B2 (en) 2019-03-12
US20160084939A1 (en) 2016-03-24
JP2014215087A (ja) 2014-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6136524B2 (ja) レーダ装置、及び検査システム
US11921195B2 (en) Apparatus and method of RF built in self-test (RFBIST) in a radar system
JP6052928B2 (ja) 三次元検知用2チャンネルモノパルスレーダ
US20150035697A1 (en) Radar calibration system for vehicles
JP4484892B2 (ja) 車載用レーダ装置
JP4747652B2 (ja) Fmcwレーダ
KR102320406B1 (ko) 도플러 레이더 테스트 시스템
WO2020003743A1 (ja) レーダ装置、レーダシステム
US8354955B2 (en) Observation signal processing apparatus
JP2017535788A (ja) 自動車レーダーシステムにおける角分解能を増加する方法および装置
US11226409B2 (en) In-vehicle radar device
US20130271310A1 (en) On-board radar apparatus, detection method, and detection program
WO2020189262A1 (ja) 電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラム
US20220229166A1 (en) Radar array phase shifter verification
KR20150034349A (ko) 차량용 탐지 센서 보정 장치 및 방법
JP2008292244A (ja) レーダ装置
US8174434B2 (en) Method and device for determining a distance to a target object
JP4314262B2 (ja) 車載用レーダ装置
JP2008286696A (ja) レーダ装置
JP4356662B2 (ja) 分散ネットワーク・レーダ装置
US8188909B2 (en) Observation signal processing apparatus
JP4001611B2 (ja) 測角レーダ装置
JP2023042899A (ja) レーダ装置
US12025695B2 (en) Electronic device, method for controlling electronic device, and electronic device control program
JP2005181237A (ja) レーダ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160906

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170417

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6136524

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250