JP6251533B2 - レーダ装置及び物体検出方法 - Google Patents
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Description
先ず、本開示に係るレーダ装置及び物体検出方法の各実施形態の内容を説明する前に、本開示に係るレーダ装置及び物体検出方法の各実施形態の内容に至る経緯について説明する。
第1の実施形態のレーダ装置1の構成及び動作について、図1〜図12を参照して説明する。図1は、第1の実施形態のレーダ装置1の内部構成を簡略に示すブロック図である。図2は、第1の実施形態において、レーダ送信部TxFが周波数変調されたレーダ送信信号を送信するレーダ装置1Fの内部構成を簡易に示すブロック図である。図3は、第1の実施形態のレーダ装置1のレーダ受信部Rxの内部構成を詳細に示すブロック図である。
第2の実施形態では、第1の実施形態のレーダ装置1の受信アンテナをマルチアンテナに変更した形態を説明する。第2の実施形態のレーダ装置1Aの構成及び動作について、図13〜図15を参照して説明する。図13は、第2の実施形態のレーダ装置1Aの内部構成を簡略に示すブロック図である。図14は、第2の実施形態において、レーダ送信部TxFが周波数変調されたレーダ送信信号を送信するレーダ装置1AFの内部構成を簡易に示すブロック図である。図15は、第2の実施形態のレーダ装置1Aのレーダ受信部RxAの内部構成を詳細に示すブロック図である。以下、本実施形態のレーダ装置1Aの各部の構成及び動作の説明において、第1の実施形態のレーダ装置1の各部と同一のものには同一の符号を付して説明を省略又は簡略化し、異なる内容について説明する。
第3の実施形態では、第2の実施形態のレーダ装置1Aに対し、距離方位プロファイルの生成において、過去10個の複素平均の差分を各加算値CIから演算し、定期データにおいて判定閾値を設け、複素平均差分後のデータに対し距離方位プロファイル生成後の結果を用いて物体検出の有無を判定する形態を説明する。以下、第3の実施形態のレーダ装置1Bの構成及び動作について、図16〜図20を参照して説明する。
第4の実施形態では、第1の実施形態のレーダ装置1に対し、車両情報を用いて処理を行う形態を説明する。第4の実施形態のレーダ装置1Cの構成及び動作について、図19及び図20を参照して説明する。図19は、第4の実施形態のレーダ装置1Cのレーダ受信部RxFの内部構成を詳細に示すブロック図である。以下、本実施形態のレーダ装置1Cの各部の構成及び動作の説明において、第1の実施形態のレーダ装置1の各部と同一のものには同一の符号を付して説明を省略又は簡略化し、異なる内容について説明する。
最後に、第5の実施形態のレーダ装置1Dの構成及び動作について、図24及び図25を参照して説明する。図24は、第5の実施形態のレーダ装置1Dのレーダ受信部RxDの内部構成を詳細に示すブロック図である。
2、2C 送信信号生成部
3、3C 送信無線部
10、10A、10B、10C、10D 物体検出処理部
11 受信無線部
12 信号処理部
13 増幅器
14 周波数変換部
15 直交検波部
16、17 A/D変換部
18 相関演算部
19 加算部
20 定期データ取得部
21 定期データメモリ
22 振幅変動幅判定閾値生成部
23 測定データ取得部
24 測定データメモリ
25 振幅変動幅検出判定部
26 物体検出出力部
30 距離方位プロファイル生成部
31 測定データ選定部
40a、40b 複素平均距離方位プロファイル生成部
41a、41b 距離方位プロファイル情報メモリ
42 判定閾値生成部
43 物体検出判定部
400 複素平均算出部
401 複素データメモリ
402 複素平均差分算出部
50 車両情報取得部
51 動作制御部
52、52a、52b 切替部
53 閾値情報メモリ
D1、D1F、D2、D2F、D3、D3F、D4、D4F アンテナ系統処理部
Lo 基準信号生成部
Rx、RxA レーダ受信部
Tx レーダ送信部
Claims (6)
- 高周波の繰り返し波形であるレーダ送信信号を送信アンテナから送信するレーダ送信部と、
前記レーダ送信信号が物体により反射された反射波信号を受信アンテナによって受信し、前記反射波信号の繰り返し波形毎に対して、所定の離散時刻毎にサンプリングするアンテナ系統処理部と、
離散時刻毎に、サンプリングされた繰り返し波形の反射波信号のコヒーレント加算値である定期加算値をTo個(Tp<To、Tpは1以上の整数、Toは整数)、定期的に取得する定期データ取得部と、
前記To個の定期加算値のうち、着目する定期加算値の振幅とその直近のTp個の定期加算値の振幅とのそれぞれの振幅差分の絶対値の最大値を(To−Tp)個、算出し、前記(To−Tp)個の振幅差分の絶対値の最大値を用いて、前記物体の有無を検出するための第1判定閾値を生成する第1判定閾値生成部と、
離散時刻毎に、サンプリングされた繰り返し波形の反射波信号のコヒーレント加算値である測定加算値を(Tp+1)個、取得する測定データ取得部と、
前記(Tp+1)個の測定加算値の振幅のうち、着目する測定加算値の振幅とその直近のTp個の測定加算値の振幅とのそれぞれの振幅差分の絶対値の最大値と、前記第1判定閾値との差分に応じて、前記物体の有無の検出結果を判定する振幅差分判定部と、を備える、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記レーダ装置は、複数の前記アンテナ系統処理部を備え、
前記物体の検出が判定された複数の前記繰り返し波形の反射波信号におけるレンジビンである離散時刻を選定する測定データ選定部と、
前記レンジビンに対応する複数の前記繰り返し波形の反射波信号と前記反射波信号の到来方向の方位角に応じて生じる振幅及び位相差の情報を含む方向ベクトルとに応じた距離方位プロファイルを演算し、前記距離方位プロファイルの極大値を基に、前記レーダ装置から前記物体までの距離及び方位角を推定する距離方位プロファイル生成部と、を更に備える、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記レーダ装置は、複数の前記アンテナ系統処理部を備え、
複数の前記繰り返し波形の反射波信号の複素平均と前記反射波信号の到来方向の方位角に応じて生じる振幅及び位相差の情報を含む方向ベクトルとに応じた第1距離方位プロファイルを演算する第1距離方位プロファイル生成部と、
前記第1距離方位プロファイルの累積確率分布を基に、前記物体の有無を検出するための第2判定閾値を生成する第2判定閾値生成部と、
前記物体の検出が判定された複数の前記繰り返し波形の反射波信号におけるレンジビンである離散時刻を選定する測定データ選定部と、
前記レンジビンに対応する複数の前記繰り返し波形の反射波信号の複素平均と前記方向ベクトルとに応じた第2距離方位プロファイルを演算する第2距離方位プロファイル生成部と、
前記第2距離方位プロファイルと前記第2判定閾値との差分に応じて、前記レーダ装置から前記物体までの距離及び方位角を推定する物体検出判定部と、を更に備える、
レーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記レーダ装置は移動体に搭載され、
前記移動体の移動状況を取得する移動状況取得部と、
前記物体の有無を検出するための所定の判定閾値を格納する第1判定閾値格納部と、
前記移動体の移動状況に応じて、前記所定の判定閾値又は前記第1判定閾値を切り替えて前記振幅差分判定部に出力する第1切替部と、を更に備える、
レーダ装置。 - 請求項3に記載のレーダ装置であって、
前記レーダ装置は移動体に搭載され、
前記移動体の移動状況を取得する移動状況取得部と、
前記物体の有無を検出するための所定の異なる第3判定閾値及び第4判定閾値を格納する第2判定閾値格納部と、
前記移動体の移動状況に応じて、前記所定の第3判定閾値又は前記第1判定閾値を切り替えて前記振幅差分判定部に出力し、前記所定の第4判定閾値又は前記第2判定閾値を切り替えて前記物体検出判定部に出力する第2切替部と、を更に備える、
レーダ装置。 - レーダ装置における物体検出方法であって、
高周波の繰り返し波形であるレーダ送信信号を送信アンテナから送信するステップと、
前記レーダ送信信号が物体により反射された反射波信号を受信アンテナによって受信するステップと、
前記反射波信号の繰り返し波形毎に対して、所定の離散時刻毎にサンプリングするステップと、
離散時刻毎に、サンプリングされた繰り返し波形の反射波信号のコヒーレント加算値である定期加算値をTo個(Tp<To、Tpは1以上の整数、Toは整数)、定期的に取得するステップと、
前記To個の定期加算値のうち、着目する定期加算値の振幅とその直近のTp個の定期加算値の振幅とのそれぞれの振幅差分の絶対値の最大値を(To−Tp)個、算出し、前記(To−Tp)個の振幅差分の絶対値の最大値を用いて、前記物体の有無を検出するための第1判定閾値を生成するステップと、
離散時刻毎に、サンプリングされた繰り返し波形の反射波信号のコヒーレント加算値である測定加算値を(Tp+1)個、取得するステップと、
前記(Tp+1)個の測定加算値の振幅のうち、着目する測定加算値の振幅とその直近のTp個の測定加算値の振幅とのそれぞれの振幅差分の絶対値の最大値と、前記第1判定閾値との差分に応じて、前記物体の有無の検出結果を判定するステップと、を有する、
物体検出方法。
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