JP6540689B2 - レーダーモジュール、輸送機器、及び物体識別方法 - Google Patents
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Description
受信アンテナと、
送信信号を生成する信号源と、
前記送信アンテナを介して前記送信信号を目標物体に向けて送信する送信部と、
前記送信信号が目標物体で反射して生じる反射信号を前記受信アンテナを介して受信する受信部と、
前記受信部から出力される受信信号に基づいて信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部で得られた情報を出力する外部インターフェースと、を備え、
前記信号処理部は、前記受信信号の受信電力の平均値と分散値を算出し、算出された平均値と分散値を用いて、前記目標物体を識別することを特徴とする。
前記レーダーモジュールから出力された情報に基づいて、危険を回避又は軽減するための動作を行う安全運転支援動作部と、を備えることを特徴とする。
前記反射信号に基づく受信電力を取得する第1ステップと、
前記受信電力の平均値を算出する第2ステップと、
前記受信電力の分散値を算出する第3ステップと、
前記平均値と前記分散値を用いて前記目標物体を識別する第4ステップと、を備えることを特徴とする。
送信部12は、例えば送信信号を送信アンテナ13に出力するとともに、送信信号の一部を受信部15に分配する方向性結合器を含む。
送信アンテナ13は、送信信号を自動車1の周囲に送信波として放射する。送信波は目標物体に到達すると、目標物体の反射率に応じて反射する。
受信部15は、例えば受信アンテナ14から出力された反射信号と、送信部12(方向性結合器)から出力された送信信号とを混合して、ビート信号(受信信号)を生成するミキサーを含む。受信部15は、生成したビート信号を信号処理部16に出力する。
周波数解析部161は、AD変換器(図示略)でデジタル化されたビート信号に対して高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)等の処理を実行して、周波数解析を行う。
物体検知部162は、周波数解析部161で算出されたビート信号の周波数分布(ビート周波数のピーク)に基づいて、目標物体を検知するとともに、検知された目標物体までの距離及び目標物体との相対速度を算出する。
人判定部163は、目標物体が検知されたビート信号の受信電力に基づいて、検知された目標物体が人であるか否かを判定する。人判定部163における物体識別処理については後述する。
信号処理部16で生成された周囲環境に関する情報は、外部インターフェース17を介して安全運転支援動作部20に出力される。
ステップS102において、人判定部163は、受信電力Prの平均値Eを算出する。
ステップS103において、人判定部163は、受信電力Prの分散値Vを算出する。
ステップS106において、人判定部163は、検知された目標物体は「人工物」であると判定する。
具体的には、信号処理部16(人判定部163)は、受信電力Prの平均値Eの2乗と分散値Vを比較して、平均値Eの2乗を分散値Vで除算した判定指標E2/Vが1近傍に設定される第1の基準値S1よりも小さい場合に、目標物体が人であると判定する。
停止動作部21は、周囲環境に関する情報に基づいて、自動車1の停止動作を支援する。具体的には、停止制御部211の制御下で、ブレーキ212が動作し、自動車1を自動的に減速又は停止させる。これにより、速やかに危険を回避することができる。
表示部234は、例えば人がいる方向を表示部234に2D表示したり、人までの距離に応じて表示部234の表示色(背景色など)を変更したりする(安全:青→黄→赤:危険)ことにより、搭乗者に対して警告を行う。搭乗者は、視覚によって危険を察知することができる。
例えば、目標物体が人であると判定するための判定指標として、受信電力Prの平均値Eの2乗から分散値Vを減算した値(E2−V)を用いることもできる。この場合、判定指標(E2−V)が0近傍に設定される第2の基準値より小さい場合に、目標物体が人であると判定される。
ただし、目標物体が人である場合の判定指標(E2−V)と目標物体が人工物である場合の判定指標(E2−V)の乖離幅は、E2/Vを判定指標とした場合よりも小さく、適切な第2の基準値の設定が難しくなるので、判定指標としてはE2/Vを用いることが好ましい。
また、本発明に係るレーダーモジュールは、自動車の他、鉄道車両、船舶、飛行機等の輸送機器、又は道路に設置される路側機に搭載することができる。輸送機器には、その他のレーダーモジュール(例えば76GHzミリ波レーダー)やステレオカメラ等のセンサーを組み合わせて搭載してもよい。複数のセンサーを搭載することにより、輸送機器の周囲環境をさらに的確に把握することができる。
10 レーダーモジュール
11 信号源
12 送信部
13 送信アンテナ
14 受信アンテナ
15 受信部
16 信号処理部
17 外部インターフェース
20 安全運転支援動作部
161 周波数解析部
162 物体検知部
163 人判定部
Claims (15)
- 送信アンテナと、
受信アンテナと、
送信信号を生成する信号源と、
前記送信アンテナを介して前記送信信号を目標物体に向けて送信する送信部と、
前記送信信号が目標物体で反射して生じる反射信号を前記受信アンテナを介して受信する受信部と、
前記受信部から出力される受信信号に基づいて信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部で得られた情報を出力する外部インターフェースと、を備え、
前記信号処理部は、前記受信信号の受信電力の平均値と分散値を算出し、前記平均値の2乗を前記分散値で除算した判定指標が1近傍に設定される第1の基準値より小さい場合に、前記目標物体が人であると判定する、
ことを特徴とするレーダーモジュール。 - 送信アンテナと、
受信アンテナと、
送信信号を生成する信号源と、
前記送信アンテナを介して前記送信信号を目標物体に向けて送信する送信部と、
前記送信信号が目標物体で反射して生じる反射信号を前記受信アンテナを介して受信する受信部と、
前記受信部から出力される受信信号に基づいて信号処理を行う信号処理部と、
前記信号処理部で得られた情報を出力する外部インターフェースと、を備え、
前記信号処理部は、前記受信信号の受信電力の平均値と分散値を算出し、前記信号処理部は、前記平均値の2乗から前記分散値を減算した判定指標が0近傍に設定される第2の基準値より小さい場合に、前記目標物体が人であると判定する、
ことを特徴とするレーダーモジュール。 - 前記信号源、前記送信部、前記受信部、及び前記信号処理部が一枚の基板上に配置されたワンチップICを有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレーダーモジュール。
- 前記送信アンテナ及び前記受信アンテナが形成されたプリント回路基板上に前記ワンチップIC及び前記外部インターフェースが実装され、当該プリント回路基板がシールドケースで覆われていることを特徴とする請求項3に記載のレーダーモジュール。
- 請求項1又は2に記載のレーダーモジュールと、
前記レーダーモジュールから出力された情報に基づいて、危険を回避又は軽減するための動作を行う安全運転支援動作部と、を備えることを特徴とする輸送機器。 - 前記安全運転支援動作部は、前記レーダーモジュールから出力された情報に基づいて、当該輸送機器の停止動作を支援する停止動作部を有することを特徴とする請求項5に記載の輸送機器。
- 前記安全運転支援動作部は、前記レーダーモジュールから出力された情報に基づいて、当該輸送機器の運転動作を支援する運転動作部を有することを特徴とする請求項5に記載の輸送機器。
- 前記安全運転支援動作部は、前記レーダーモジュールから出力された情報に基づいて、搭乗者又は外部に対して警告を行う警告部を有することを特徴とする請求項5に記載の輸送機器。
- 前記警告部は、表示によって警告を行う表示部を有することを特徴とする請求項8に記載の輸送機器。
- 前記警告部は、音声によって警告を行う音声出力部を有することを特徴とする請求項8に記載の輸送機器。
- 前記警告部は、臭気を発することによって警告を行う臭気発生部を有することを特徴とする請求項8に記載の輸送機器。
- 前記警告部は、搭乗者に触覚変化をもたらすことによって警告を行う刺激発生部を有することを特徴とする請求項8に記載の輸送機器。
- 前記警告部は、警告を示す情報を無線で送信する無線通信部を有することを特徴とする請求項8に記載の輸送機器。
- 所定の送信信号を送信し、前記送信信号が目標物体で反射して生じる反射信号を受信するレーダー装置における物体識別方法であって、
前記反射信号に基づく受信電力を取得する第1ステップと、
前記受信電力の平均値を算出する第2ステップと、
前記受信電力の分散値を算出する第3ステップと、
前記平均値と前記分散値を用いて前記目標物体を識別する第4ステップと、を備え、
前記第4ステップにおいて、前記平均値の2乗を前記分散値で除算した判定指標が1である場合に、前記目標物体が人であると判定する、
ことを特徴とする物体識別方法。 - 所定の送信信号を送信し、前記送信信号が目標物体で反射して生じる反射信号を受信するレーダー装置における物体識別方法であって、
前記反射信号に基づく受信電力を取得する第1ステップと、
前記受信電力の平均値を算出する第2ステップと、
前記受信電力の分散値を算出する第3ステップと、
前記平均値と前記分散値を用いて前記目標物体を識別する第4ステップと、を備え、
前記第4ステップにおいて、前記平均値の2乗から前記分散値を減算した判定指標が0である場合に、前記目標物体が人であると判定する、
ことを特徴とする物体識別方法。
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