JPH09145833A - On-vehicle scanning radar device - Google Patents
On-vehicle scanning radar deviceInfo
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- JPH09145833A JPH09145833A JP7306278A JP30627895A JPH09145833A JP H09145833 A JPH09145833 A JP H09145833A JP 7306278 A JP7306278 A JP 7306278A JP 30627895 A JP30627895 A JP 30627895A JP H09145833 A JPH09145833 A JP H09145833A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車載用走査レーダ
装置に係り、特に、車両前方に存在する複数の対象物を
精度良く検出する装置として好適な車載用走査レーダ装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle-mounted scanning radar device, and more particularly to a vehicle-mounted scanning radar device suitable as a device for accurately detecting a plurality of objects existing in front of a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば特開平６−１５０１９
５号に開示される如く、車両前方に存在する障害物を検
出するレーダ装置が知られている。上記従来のレーダ装
置は、車両前方の比較的広い範囲を検出領域として、複
数の対象物を検出することのできるレーダを備えてい
る。また、上記従来のレーダ装置は、車両前方に対象物
が検出されている場合に、過去に検出されたデータと、
新たに検出されたデータとの対応付けを行い、その結果
に基づいて検出された対象物の確信度を演算する機能を
備えている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As disclosed in No. 5, there is known a radar device that detects an obstacle existing in front of the vehicle. The above-described conventional radar device includes a radar that can detect a plurality of objects with a relatively wide area in front of the vehicle as a detection area. Further, the conventional radar device, when an object is detected in front of the vehicle, with the data detected in the past,
It is provided with a function of correlating with newly detected data and calculating the certainty factor of the detected object based on the result.
【０００３】車両の前方に、先行車等の対象物が存在す
る場合、その対象物はレーダにより継続的に、かつ、明
確に検出される。従って、例えば、車両前方に前後方向
に離間した２台の先行車が存在する場合、それらの対象
物は過去に検出されたデータ中にも、新たに検出された
データ中にも明確に検出されるはずである。また、先行
車のサイズや、先行車と自車との車間距離等は急激に変
化しないため、かかる場合には、過去に検出された先行
車に関するデータと、新たに検出された先行車に関する
データとは精度良く対応する。このため、上記従来の装
置によれば、車両前方に存在する複数の対象物を、高い
確信度の下に検出することができる。When an object such as a preceding vehicle exists in front of the vehicle, the object is continuously and clearly detected by the radar. Therefore, for example, when there are two preceding vehicles that are separated from each other in the front-rear direction in front of the vehicle, those objects are clearly detected in the previously detected data and the newly detected data. Should be. In addition, since the size of the preceding vehicle and the distance between the preceding vehicle and the host vehicle do not change abruptly, in such a case, data regarding the preceding vehicle detected in the past and data regarding the newly detected preceding vehicle And correspond accurately. Therefore, according to the conventional device, it is possible to detect a plurality of objects existing in front of the vehicle with high confidence.
【０００４】車両用レーダ装置においては、ノイズ等の
影響により、検出する必要のない対象物データが検出さ
れる場合がある。かかる対象物データは、継続的に明確
に検出されるものではない。このため、過去に検出され
たデータと、新たに検出されたデータとを対応付けた際
に、ノイズ等に起因するデータが精度良く対応すること
はない。このため、上記従来の装置によれば、ノイズ等
に起因するデータには、低い確信度が付与される。In a vehicle radar device, there is a case where object data that need not be detected is detected due to the influence of noise or the like. Such object data is not continuously and clearly detected. Therefore, when the data detected in the past and the newly detected data are associated with each other, the data due to noise or the like does not correspond accurately. Therefore, according to the above-mentioned conventional device, a low certainty factor is given to the data caused by noise or the like.
【０００５】上述の如く、上記従来の装置によれば、存
在確率の高い対象物を表すデータと、存在確率の低い対
象物を表すデータとについて、異なる確信度を付与する
ことができる。従って、上記従来の装置によれば、確信
度を考慮した上でデータの処理を行うことにより、ノイ
ズの影響等に起因する誤検出を防止しつつ、車両前方に
存在する複数の対象物を高い精度の下に検出することが
できる。As described above, according to the above-mentioned conventional apparatus, it is possible to give different confidence factors to data representing an object having a high existence probability and data representing an object having a low existence probability. Therefore, according to the above-mentioned conventional device, by processing the data in consideration of the certainty factor, while preventing erroneous detection due to the influence of noise and the like, a plurality of objects existing in front of the vehicle are high. Can be detected under precision.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置によれば、車両の前方を走行する複数の先行車
が、前後方向に離間することなく並走している場合に、
複数の先行車に関するデータが、単一の対象物に関する
データであると誤認識される場合がある。かかる誤認識
がなされると、過去に検出された対象物に関するデータ
と、新たに検出された対象物に関するデータとが精度良
く対応しなくなり、車両前方に存在する対象物を正確に
認識できない事態を生ずる。However, according to the above-mentioned conventional apparatus, when a plurality of preceding vehicles traveling in front of the vehicle are running side by side without being separated in the front-rear direction,
Data regarding a plurality of preceding vehicles may be erroneously recognized as data regarding a single object. If such an erroneous recognition is made, the data regarding the object detected in the past and the data regarding the newly detected object will not correspond accurately, and the object existing in front of the vehicle cannot be recognized accurately. Occurs.
【０００７】このように、上記従来の装置は、過去に検
出されたデータと新たに検出されたデータとを共に考慮
する点で、新たに検出されたデータのみに基づいて対象
物の認識を行う装置に比して、高い検出精度を確保する
うえで優れているものの、車両の走行中に生ずるあらゆ
る状況に対処するという点では、未だ改良の余地を残す
ものであった。As described above, the conventional apparatus recognizes the object based only on the newly detected data in that both the previously detected data and the newly detected data are taken into consideration. Although it is superior to the device in ensuring high detection accuracy, there is still room for improvement in terms of coping with all situations that occur while the vehicle is running.
【０００８】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、複数の対象物が隣接して存在する場合に、過去
の検出データに基づいて両者に起因するデータを分離す
ることにより、常に個々の対象物を正確に検出し得る車
載用走査レーダ装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and when a plurality of objects are present adjacent to each other, by separating the data resulting from both based on the past detection data, An object of the present invention is to provide a vehicle-mounted scanning radar device that can always accurately detect individual objects.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、送信信号に対する反射信号に基づいて
対象物を検出するレーダ手段と、該レーダ手段に所定の
検出領域を走査させる走査手段と、前記レーダ手段の検
出データを走査角度と対応させた状態で検出するデータ
検出手段と、を備える車載用走査レーダ装置において、
前記検出領域内の特定領域に存在する特定対象物のサイ
ズを検出する特定対象物サイズ検出手段と、前記特定対
象物のサイズが所定速度を超える速度で増大した際に、
該特定対象物のサイズの急増を認識するサイズ急増認識
手段と、前記特定対象物のサイズの急増が認識された後
に前記データ検出手段に検出されたデータから、前記特
定対象物のサイズの急増が認識される前に、前記特定対
象物のサイズに対応する走査角度範囲内で、前記データ
検出手段に検出されたデータを分離するデータ分離手段
と、を備える車載用走査レーダ装置により達成される。The above object is achieved by the present invention.
The radar means for detecting an object based on the reflection signal with respect to the transmission signal, the scanning means for causing the radar means to scan a predetermined detection area, and the detection data of the radar means are associated with the scanning angle. In a vehicle-mounted scanning radar device, comprising:
When a specific object size detecting means for detecting the size of a specific object existing in a specific area in the detection area, and the size of the specific object increases at a speed exceeding a predetermined speed,
From the data detected by the data detecting means after the size sudden increase recognition means for recognizing the sudden increase in the size of the specific object and the sudden increase in the size of the specific object, the sudden increase in the size of the specific object is detected. Before being recognized, the on-vehicle scanning radar device is provided with: a data separation unit that separates the data detected by the data detection unit within a scanning angle range corresponding to the size of the specific object.
【００１０】本発明において、レーダ手段は所定方向へ
向けて送信信号を発する。送信信号が発せられた所定方
向に対象物が存在すると、対象物により送信信号が反射
されレーダ手段により反射波が受信される。レーダ手段
は、かかる反射辛抱に基づいて対象物を検出する。走査
手段は、レーダ手段により所定の検出領域を走査させ
る。検出領域内に対象物が存在する場合、レーダ手段か
ら発せられる送信信号が対象物に照射される走査角度範
囲内で反射波が発生し、その結果、対象物が検出され
る。レーダ手段の検出データは、データ検出手段によっ
て、走査角度と対応した状態で検出される。検出領域内
に複数の対象物が存在する場合、それぞれの対象物のサ
イズに応じた走査角度範囲と対応して対象物に関するデ
ータが検出される。特定領域に対象物が存在すると、対
象物サイズ検出手段によって、その対象物のサイズが検
出される。特定領域に存在する対象物と、特定領域に隣
接する領域内に存在する対象物とが近接すると、両者が
単一の対象物であると誤認される事態が生じ得る。かか
る事態が生ずると、対象物サイズ検出手段により検出さ
れる特定対象物のサイズが急増する。この場合、データ
検出手段では、複数の対象物のサイズに応じた走査角度
範囲内に、所定走査角度毎に対象物データが検出され
る。特定対象物のサイズの急増は、サイズ急増認識手段
によって認識される。かかる認識がなされると、データ
検出手段により所定走査角度毎に検出された対象物デー
タのうち、サイズの急増が認識される前に特定対象物の
存在領域とされていた走査角度範囲内に存在するデータ
が、他のデータから分離される。この場合、分離された
データは、特定領域に存在する対象物に関するデータで
あり、また、残存する他のデータは、その対象物に近接
する他の対象物に関するデータであると認識することが
できる。In the present invention, the radar means emits a transmission signal in a predetermined direction. When the object exists in the predetermined direction in which the transmission signal is emitted, the transmission signal is reflected by the object and the reflected wave is received by the radar means. The radar means detects an object based on the reflection patience. The scanning means causes the radar means to scan a predetermined detection area. When an object is present in the detection area, a reflected wave is generated within the scanning angle range in which the transmission signal emitted from the radar means irradiates the object, and as a result, the object is detected. The detection data of the radar means is detected by the data detection means in a state corresponding to the scanning angle. When a plurality of objects are present in the detection area, data relating to the objects is detected in correspondence with the scanning angle range according to the size of each object. When an object is present in the specific area, the size of the object is detected by the object size detection means. When the object existing in the specific area and the object existing in the area adjacent to the specific area are close to each other, it may be mistakenly recognized as a single object. When such a situation occurs, the size of the specific object detected by the object size detecting means increases rapidly. In this case, the data detection unit detects the object data for each predetermined scanning angle within the scanning angle range corresponding to the sizes of the plurality of objects. The sudden increase in the size of the specific object is recognized by the sudden size increase recognition means. When such recognition is performed, among the object data detected by the data detecting means at every predetermined scanning angle, the object exists within the scanning angle range which is the existence area of the specific object before the rapid increase in size is recognized. Data to be separated from other data. In this case, it can be recognized that the separated data is data regarding an object existing in the specific area, and the remaining other data is data regarding another object close to the object. .
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
車載用走査レーダ装置のシステム構成図を示す。本実施
例の装置は、レーダ用電子制御ユニット１０（以下、レ
ーダ用ＥＣＵと称す）、および、環境認識車速制御電子
制御ユニット１２（以下、環境認識ＥＣＵと称す）によ
り制御される。1 is a system configuration diagram of an on-vehicle scanning radar device according to an embodiment of the present invention. The device of this embodiment is controlled by a radar electronic control unit 10 (hereinafter referred to as a radar ECU) and an environment recognition vehicle speed control electronic control unit 12 (hereinafter referred to as an environment recognition ECU).
【００１２】レーダ用ＥＣＵ１０には、操舵角センサ１
４、ヨーレートセンサ１６、および、車速センサ１８が
接続されている。操舵角センサ１４は、ステアリングホ
イルの操舵角に応じた信号（操舵角信号θH ）を発生す
る。ヨーレートセンサ１６は、車両の重心回りの回転角
速度に応じた信号（ヨレート信号ωy ）を発生する。車
速センサ１８は車速に応じて周期での変動するパルス信
号（車速信号Ｖ）を発生する。レーダ用ＥＣＵ１０は、
操舵角信号θH 、ヨレート信号ωy 、および車速信号Ｖ
に基づいて、車両の旋回半径Ｒを推定する機能を備えて
いる。The radar ECU 10 includes a steering angle sensor 1
4, the yaw rate sensor 16, and the vehicle speed sensor 18 are connected. The steering angle sensor 14 generates a signal (steering angle signal θ H ) according to the steering angle of the steering wheel. The yaw rate sensor 16 generates a signal (yaw rate signal ω y ) according to the rotational angular velocity around the center of gravity of the vehicle. The vehicle speed sensor 18 generates a pulse signal (vehicle speed signal V) that fluctuates in a cycle according to the vehicle speed. The radar ECU 10 is
Steering angle signal θ H , yaw rate signal ω y , and vehicle speed signal V
It has a function of estimating the turning radius R of the vehicle based on the.
【００１３】レーダ用ＥＣＵ１０には、また、レーダア
ンテナ２０および走査コントローラ２２が接続されてい
る。レーダアンテナ２０は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Mo
dulation-Continuous Wave) レーダの構成要素であり、
例えば車両のフロントグリル付近に、鉛直方向に延びる
回転軸２０ａを中心として回動することができるように
配設されている。レーダアンテナ２０は、指向性を有す
るアンテナであり、所定のビーム角の広がりをもって信
号の送受信を行う。A radar antenna 20 and a scanning controller 22 are also connected to the radar ECU 10. The radar antenna 20 is an FM-CW (Frequency Mo
dulation-Continuous Wave) is a component of radar,
For example, it is arranged near the front grill of the vehicle so as to be rotatable about a rotary shaft 20a extending in the vertical direction. The radar antenna 20 is an antenna having directivity, and transmits and receives signals with a predetermined spread of beam angles.
【００１４】レーダアンテナ２０には、走査機構２４が
連結されている。走査機構２４は、レーダアンテナ２０
を揺動させる装置であり、走査コントローラ２２により
フィードバック制御されている。走査コントローラ２２
には、レーダ用ＥＣＵ１０より走査角信号が供給されて
いる。走査コントローラ２２は、レーダアンテナ２０の
走査角が、レーダ用ＥＣＵ１０からの指令角θS に一致
するように、走査機構２４をフィードバック制御する。
レーダ用ＥＣＵ１０は、車両前方の所定の検出領域が、
レーダアンテナ２０により所定速度で走査されるよう
に、走査角の指令角θS を所定周期で増減させる。A scanning mechanism 24 is connected to the radar antenna 20. The scanning mechanism 24 includes the radar antenna 20.
Is a device for oscillating, and is feedback-controlled by the scanning controller 22. Scan controller 22
A scanning angle signal is supplied from the radar ECU 10. The scanning controller 22 feedback-controls the scanning mechanism 24 so that the scanning angle of the radar antenna 20 matches the command angle θ S from the radar ECU 10.
In the radar ECU 10, the predetermined detection area in front of the vehicle is
The command angle θ S of the scanning angle is increased or decreased in a predetermined cycle so that the radar antenna 20 scans at a predetermined speed.
【００１５】レーダ用ＥＣＵ１０は、レーダアンテナ２
０から供給される信号に適当な処理を施すことにより、
車両前方の検出領域内に存在する対象物を検出し、その
検出結果を環境認識ＥＣＵ１２に供給する。環境認識Ｅ
ＣＵ１２には、警報器２６、ブレーキ２８、およびスロ
ットル３０が接続されている。環境認識ＥＣＵ１２は、
車両前方に対象物が近接している場合に、予め設定され
た論理に従って警報機２６、ブレーキ２８、またはスロ
ットル３０を駆動して、車両乗員の注意を喚起すると共
に車両の減速を図る。The radar ECU 10 includes a radar antenna 2
By applying appropriate processing to the signal supplied from 0,
An object existing in the detection area in front of the vehicle is detected, and the detection result is supplied to the environment recognition ECU 12. Environmental awareness E
An alarm device 26, a brake 28, and a throttle 30 are connected to the CU 12. The environment recognition ECU 12
When an object is close to the front of the vehicle, the alarm 26, the brake 28, or the throttle 30 is driven according to a preset logic to alert the vehicle occupant and to decelerate the vehicle.
【００１６】図２は、レーダ用ＥＣＵ１０を機能的に表
したブロック構成図を示す。レーダ用ＥＣＵ１０は、マ
イクロコンピュータを主体として構成される装置であ
る。レーダ用ＥＣＵ１０の構成は、機能的には、図２に
示す如く、走査角制御部３２、レーダ信号処理部３４お
よび対象物認識部３６に区分することができる。走査角
制御部３２は、上述した走査コントローラ２２に対して
走査角信号を供給するブロックである。走査角信号に含
まれる走査角指令値θS は、レーダ信号処理部３４の制
御タイミングと同期して変化される。FIG. 2 is a block diagram showing the radar ECU 10 functionally. The radar ECU 10 is a device mainly composed of a microcomputer. The configuration of the radar ECU 10 can be functionally divided into a scanning angle control unit 32, a radar signal processing unit 34, and an object recognition unit 36, as shown in FIG. The scan angle control unit 32 is a block that supplies a scan angle signal to the scan controller 22 described above. The scanning angle command value θ S included in the scanning angle signal is changed in synchronization with the control timing of the radar signal processing unit 34.
【００１７】レーダ信号処理部３４は、レーダアンテナ
２０と共にＦＭ−ＣＷレーダを構成する。レーダアンテ
ナ２０の走査角方向に対象物が存在する場合、レーダ信
号処理部３４には、その対象物に関する信号が供給され
る。レーダ信号処理部３４は、かかる信号が供給された
場合に、対象物と自車との車間距離および相対速度に関
するデータを生成し、そのデータを走査角と対応付けて
対象物認識部３６に供給する。尚、レーダ信号処理部３
４の構成については、後に図３を参照して詳説する。The radar signal processing section 34 constitutes an FM-CW radar together with the radar antenna 20. When an object exists in the scanning angle direction of the radar antenna 20, the radar signal processing unit 34 is supplied with a signal related to the object. When such a signal is supplied, the radar signal processing unit 34 generates data regarding the inter-vehicle distance and the relative speed between the target object and the own vehicle, and supplies the data to the target object recognition unit 36 in association with the scanning angle. To do. The radar signal processing unit 3
The configuration of No. 4 will be described later in detail with reference to FIG.
【００１８】対象物認識部３６は、レーダ信号処理部３
４から供給される複数のデータのうち、同一の対象物に
属すると推定されるデータ同士をグルーピングすると共
に、各グループに属する複数のデータに基づいて対象物
の認識を行う。また、対象物認識部３６は、操舵角信号
θH 、ヨーレート信号ωy 、および車速信号Ｖに基づい
て車両の旋回半径Ｒを推定する機能を備えている。本実
施例のシステムは、対象物認識部３６が、レーダ信号処
理部３４から供給される複数のデータを、旋回半径Ｒの
推定結果をも利用して後述の手法によりグルーピングす
る点に特徴を有している。The object recognition unit 36 is a radar signal processing unit 3
Among the plurality of data supplied from No. 4, the data estimated to belong to the same target are grouped together, and the target is recognized based on the plurality of data belonging to each group. The object recognition unit 36 also has a function of estimating the turning radius R of the vehicle based on the steering angle signal θ H , the yaw rate signal ω y , and the vehicle speed signal V. The system of the present embodiment is characterized in that the object recognition unit 36 groups a plurality of data supplied from the radar signal processing unit 34 by the method described below also using the estimation result of the turning radius R. doing.
【００１９】図３は、上述したレーダ信号処理部３４を
機能的に表したブロック構成図を示す。上述したレーダ
アンテナ２０は、図３に示す如く、送信アンテナ２０ｂ
および受信アンテナ２０ｃとして機能する。レーダ信号
処理部３４が備える搬送波発生回路３８、周波数変調回
路４０、変調電圧発生回路４２、および方向性結合器４
４は、ＦＭ−ＣＷレーダの送信側回路を構成する。FIG. 3 is a block diagram showing a functional representation of the radar signal processing section 34 described above. The radar antenna 20 described above is, as shown in FIG.
And functions as the receiving antenna 20c. The carrier wave generation circuit 38, the frequency modulation circuit 40, the modulation voltage generation circuit 42, and the directional coupler 4 included in the radar signal processing unit 34.
Reference numeral 4 constitutes a transmission side circuit of the FM-CW radar.
【００２０】搬送波発生回路３８は、所定周波数の搬送
波を発生し、その搬送波信号を周波数変調回路４０に供
給する。一方、変調電圧発生回路４２は、振幅が三角形
状に変化する三角波を発生し、その三角波を周波数変調
回路４０に供給する。周波数変調回路４０は、変調電圧
発生回路４２から供給される三角波を変調信号として、
搬送波発生回路３８から供給される搬送波を周波数変調
する。The carrier wave generating circuit 38 generates a carrier wave having a predetermined frequency and supplies the carrier wave signal to the frequency modulating circuit 40. On the other hand, the modulation voltage generation circuit 42 generates a triangular wave whose amplitude changes in a triangular shape, and supplies the triangular wave to the frequency modulation circuit 40. The frequency modulation circuit 40 uses the triangular wave supplied from the modulation voltage generation circuit 42 as a modulation signal,
The carrier wave supplied from the carrier wave generation circuit 38 is frequency-modulated.
【００２１】図４（Ａ）中に実線で示す波形は、周波数
変調回路４０の出力端子に表れる信号の周波数の変化状
態を示す。上述した周波数変調が行われる結果、周波数
変調回路４０の出力端子には、図４（Ａ）中に実線で示
す如く、時間経過に伴って所定の変動幅Δｆ、変調周波
数ｆｍ（＝１／Ｔ；Ｔは変調電圧発生回路４２から発せ
られる三角波の変動周期）で三角波状に変調された変調
波信号が表れる。周波数変調回路４０の出力端子に表れ
る変調波信号は、方向性結合器４４を介して送信アンテ
ナ２０ｂに供給されると共に後述するミキサ４６に供給
される。The waveform shown by the solid line in FIG. 4A shows the changing state of the frequency of the signal appearing at the output terminal of the frequency modulation circuit 40. As a result of the frequency modulation described above, the output terminal of the frequency modulation circuit 40 has a predetermined fluctuation width Δf and a modulation frequency fm (= 1 / T) with time, as indicated by the solid line in FIG. ; T represents a modulation wave signal which is modulated in a triangular wave shape with a fluctuation period of the triangular wave generated from the modulation voltage generation circuit 42). The modulated wave signal appearing at the output terminal of the frequency modulation circuit 40 is supplied to the transmission antenna 20b via the directional coupler 44 and is also supplied to the mixer 46 described later.
【００２２】上述の如く送信アンテナ２０ｂに供給され
た変調波信号は、送信アンテナ２０ｂの走査角方向へ送
信される。かかる走査角方向に対象物が存在すると、送
信信号が対象物により反射され、受信アンテナ２０ｃに
よりその反射波が受信される。受信アンテナ２０ｃに
は、ミキサ４６が接続されている。レーダ信号処理部３
４は、ＦＭ−ＣＷレーダの受信回路として、ミキサ４
６、増幅回路４８、フィルタ５０、及び高速フーリエ変
換処理回路５２（以下、ＦＦＴ信号処理回路と称す）を
備えている。受信アンテナ２０ｃに受信された信号は、
かかる受信回路により処理されて対象物と車両との車間
距離および相対速度を表すデータに変換される。The modulated wave signal supplied to the transmitting antenna 20b as described above is transmitted in the scanning angle direction of the transmitting antenna 20b. When the object exists in the scanning angle direction, the transmission signal is reflected by the object, and the reflected wave is received by the receiving antenna 20c. The mixer 46 is connected to the receiving antenna 20c. Radar signal processing unit 3
4 is a mixer 4 as a receiving circuit of the FM-CW radar.
6, an amplifier circuit 48, a filter 50, and a fast Fourier transform processing circuit 52 (hereinafter referred to as an FFT signal processing circuit). The signal received by the receiving antenna 20c is
The data is processed by the receiving circuit and converted into data representing the inter-vehicle distance and the relative speed between the object and the vehicle.
【００２３】図４（Ａ）中に破線及び一点鎖線で示す波
形は、それぞれ受信アンテナ２０ｃからミキサ４６に供
給される反射信号の周波数の変化状態を示す。ミキサ４
６では、かかる反射信号と方向性結合器４４から供給さ
れる送信信号とがミキシングされることにより、両者の
周波数差を変動周波数とするビート信号が生成される。Waveforms indicated by broken lines and alternate long and short dash lines in FIG. 4 (A) show the change state of the frequency of the reflected signal supplied from the receiving antenna 20c to the mixer 46, respectively. Mixer 4
6, the reflected signal and the transmission signal supplied from the directional coupler 44 are mixed to generate a beat signal having a frequency difference between them as a fluctuating frequency.
【００２４】図４（Ｂ）は、かかるビート信号の周波数
の変化状態を示す。以下、図４（Ｂ）に示す如く、送信
信号の周波数が上昇する区間で生成されるビート信号の
周波数を上り周波数ｆupと、送信信号の周波数が下降す
る区間で生成されるビート信号の周波数を下り周波数ｆ
downと称す。FIG. 4B shows how the frequency of the beat signal changes. Hereinafter, as shown in FIG. 4B, the frequency of the beat signal generated in the section where the frequency of the transmission signal rises is the up frequency fup, and the frequency of the beat signal generated in the section where the frequency of the transmission signal falls is Downlink frequency f
It is called down.
【００２５】ミキサ４６で生成されるビート信号は、増
幅回路４８で増幅された後、フィルタ５０に供給され
る。フィルタ５０は、増幅回路４８から供給されたビー
ト信号を、上昇区間のビート信号と下降区間のビート信
号とに分離する。分離されたビート信号は、共にＦＦＴ
信号処理回路５２に供給される。ＦＦＴ信号処理回路５
２は、各区間のビート信号についてＦＦＴ処理を施し、
上り周波数ｆupについてのパワースペクトル、及び下り
周波数ｆdownについてのパワースペクトルを算出する。The beat signal generated by the mixer 46 is amplified by the amplifier circuit 48 and then supplied to the filter 50. The filter 50 separates the beat signal supplied from the amplifier circuit 48 into a beat signal in the rising section and a beat signal in the falling section. The separated beat signals are both FFT
It is supplied to the signal processing circuit 52. FFT signal processing circuit 5
2 performs FFT processing on the beat signal of each section,
A power spectrum for the up frequency fup and a power spectrum for the down frequency fdown are calculated.
【００２６】図５（Ａ）は、レーダアンテナ２０の走査
角方向に２つの対象物が存在する場合に、ＦＦＴ信号処
理回路５２で算出された上り周波数ｆupについてのパワ
ースペクトルを示す。また、図５（Ｂ）は、同様の環境
下で、ＦＦＴ信号処理回路５２で算出された下り周波数
ｆupについてのパワースペクトルを示す。FIG. 5A shows a power spectrum for the up frequency fup calculated by the FFT signal processing circuit 52 when two objects exist in the scanning angle direction of the radar antenna 20. Further, FIG. 5B shows a power spectrum for the downlink frequency fup calculated by the FFT signal processing circuit 52 under the same environment.
【００２７】レーダアンテナ２０の走査角方向に複数の
対象物が存在する場合、受信アンテナ２０ｃには個々の
対象物についての反射波が受信される。この場合、ミキ
サ４６では、複数の受信信号のそれぞれについてビート
信号が形成される。その結果、ＦＦＴ信号処理回路５２
では、複数のピークを有するパワースペクトルが検出さ
れる。When there are a plurality of objects in the scanning angle direction of the radar antenna 20, the reception antenna 20c receives the reflected waves of each object. In this case, the mixer 46 forms a beat signal for each of the plurality of received signals. As a result, the FFT signal processing circuit 52
In, a power spectrum having a plurality of peaks is detected.
【００２８】ところで、車両と対象物との間に相対速度
がないとすると、送信アンテナ２０ｂから送信される送
信信号と、受信アンテナ２０ｃに到達する反射波との間
には、対象物と車両との間を信号が伝搬するのに要する
時間に応じた位相差が生ずる。この場合、反射波の周波
数にドップラシフトが重畳されないため、反射波の周波
数変動を表す波形は、図４（Ａ）中に一点鎖線で示す如
く、送信信号の波形を単に時間的に平行移動しただけの
波形となる。従って、上り周波数ｆupと下り周波数ｆdo
wnとは、図４（Ｂ）中に一点鎖線で示すように共に等し
い値となる。この際、ｆup＝ｆdownの値は、対象物と車
両との車間距離に対応した値となる。By the way, if there is no relative velocity between the vehicle and the object, the object and the vehicle are separated between the transmission signal transmitted from the transmission antenna 20b and the reflected wave reaching the reception antenna 20c. There is a phase difference depending on the time it takes for the signal to propagate between them. In this case, since the Doppler shift is not superimposed on the frequency of the reflected wave, the waveform representing the frequency fluctuation of the reflected wave is obtained by simply translating the waveform of the transmission signal temporally in parallel as shown by the alternate long and short dash line in FIG. Only the waveform becomes. Therefore, the up frequency fup and the down frequency fdo
Both wn have the same value as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. At this time, the value of fup = fdown becomes a value corresponding to the inter-vehicle distance between the object and the vehicle.
【００２９】一方、車両と対象物との間に相対速度Ｖｒ
が存在する場合、反射波の周波数には相対速度Ｖｒに応
じたドップラシフトが重畳される。このため、例えば対
象物と車両とが接近する傾向にある場合は、反射波の周
波数が全体的に高周波側へシフトする。その結果、反射
波の周波数を表す波形は、図３（Ａ）中に破線で示す如
く、距離に応じて時間的に平行移動した波形（図中、一
点指鎖線で示す波形）を更に高周波側へ平行移動した波
形となる。On the other hand, the relative velocity Vr between the vehicle and the object is
, The Doppler shift corresponding to the relative velocity Vr is superimposed on the frequency of the reflected wave. Therefore, for example, when the object and the vehicle tend to approach each other, the frequency of the reflected wave shifts to the high frequency side as a whole. As a result, as the waveform showing the frequency of the reflected wave, as shown by the broken line in FIG. The waveform becomes a waveform translated in parallel to.
【００３０】上記の如く、反射波の周波数が高周波側へ
シフトされると、相対速度Ｖｒが“０”である場合に比
べてｆupは小さく、またｆdownは大きく変更される。こ
の際、次式に示す如く、ｆupとｆdownとの平均値を演算
すれば、ｆupに重畳するドップラシフト成分と、ｆdown
に重畳するドップラシフト成分とが互いに相殺し合い、
対象物と車両との車間距離に対応する特性値を得ること
ができる。As described above, when the frequency of the reflected wave is shifted to the high frequency side, fup is small and fdown is largely changed as compared with the case where the relative velocity Vr is "0". At this time, if the average value of fup and fdown is calculated as shown in the following equation, the Doppler shift component superimposed on fup and fdown
And the Doppler shift component superimposed on each other cancel each other out,
It is possible to obtain a characteristic value corresponding to the inter-vehicle distance between the object and the vehicle.
【００３１】 ｆr ＝（ｆup＋ｆdown）／２ ・・・（１） また、ｆupとｆdownとの偏差は、ｆupに重畳するドップ
ラシフト成分とｆdownに重畳するドップラシフト成分と
の和に相当する。従って、次式に示す如く、両者の偏差
の１／２を演算すれば、その値は、車両と対象物との相
対速度に起因するドップラシフト成分に対応する特性値
となる。Fr = (fup + fdown) / 2 (1) Further, the deviation between fup and fdown corresponds to the sum of the Doppler shift component superimposed on fup and the Doppler shift component superimposed on fdown. Therefore, as shown in the following equation, if 1/2 of the deviation between the two is calculated, the value becomes a characteristic value corresponding to the Doppler shift component due to the relative speed between the vehicle and the object.
【００３２】 ｆd ＝（ｆdown−ｆup）／２ ・・・（２） 本実施例において、周波数変調回路４２が発生する変調
波信号の中心周波数がｆ0 、変調周波数がｆｍ、変調幅
がΔｆ、かつ、送信信号の伝搬速度が高速ｃである場合
に、距離Ｌだけ離間した位置に相対速度Ｖｒを有する対
象物が存在するとすれば、次式に示す関係が成立する。Fd = (fdown−fup) / 2 (2) In the present embodiment, the center frequency of the modulated wave signal generated by the frequency modulation circuit 42 is f 0 , the modulation frequency is fm, the modulation width is Δf, In addition, when the propagation speed of the transmission signal is high speed c and if there is an object having the relative speed Vr at positions separated by the distance L, the relationship shown in the following equation is established.
【００３３】 ｆr ＝４ｆｍ・Δｆ・Ｌ／ｃ ・・・（３） ｆd ＝２Ｖｒ・ｆ0 ／ｃ ・・・（４） 従って、ＦＦＴ信号処理回路５２において、上り周波数
ｆupを表すスペクトルピークと下り周波数ｆdownを表す
スペクトルピークとが得られた場合、それらを上記
（１）式および（２）式に代入してｆr およびｆd を求
め、更に、その演算値を上記（３）式及び（４）式に代
入すれば、レーダアンテナ２０の走査角方向に存在する
対象物に関する車間距離Ｌと相対速度Ｖｒとを求めるこ
とができる。Fr = 4fm · Δf · L / c (3) fd = 2Vr · f 0 / c (4) Therefore, in the FFT signal processing circuit 52, the spectrum peak representing the up frequency fup and the down peak. When the spectrum peaks representing the frequency fdown are obtained, they are substituted into the above equations (1) and (2) to obtain fr and fd, and the calculated values thereof are given in the above equations (3) and (4). By substituting into the formula, the inter-vehicle distance L and the relative speed Vr regarding the object existing in the scanning angle direction of the radar antenna 20 can be obtained.
【００３４】上述の如く、レーダアンテナ２０は、走査
機構２４により走査される。図６は、本実施例のシステ
ムを搭載する車両５４において、レーダアンテナ２０の
走査領域として設定されている領域を示す。図６に示す
如く、本実施例においては、車両５４の前後方向の軸線
に対して左右に１０°ずつの広がりを有する領域がレー
ダアンテナ２０によって走査される領域、すなわち、対
象物の検出領域とされている。尚、以下の説明において
は、車両５４の軸線に対して左側の領域を走査角θS が
負の領域、車両５４の軸線に対して右側の領域を走査角
θS が正の領域とする。As described above, the radar antenna 20 is scanned by the scanning mechanism 24. FIG. 6 shows an area set as the scanning area of the radar antenna 20 in the vehicle 54 equipped with the system of this embodiment. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, an area having a spread of 10 ° to the left and right with respect to the longitudinal axis of the vehicle 54 is an area scanned by the radar antenna 20, that is, an object detection area. Has been done. In the following description, a region on the left side of the axis of the vehicle 54 has a negative scanning angle θ S , and a region on the right side of the axis of the vehicle 54 has a positive scanning angle θ S.
【００３５】図７は、レーダアンテナ２０の走査角θS
と、送信信号の周波数ｆとの関係を示す。上述の如く、
本実施例のシステムにおいては、レーダ信号処理部３４
の処理と同期してレーダアンテナ２０の走査角θS が制
御される。かかる制御は、より具体的には、図７に示す
如く送信信号の周波数ｆが１周期分変化する間に、走査
角θS が０．５°変化するように行われる。また、本実
施例において、レーダアンテナ２０は、約１００msec毎
に−１０°〜＋１０°の領域が走査されるように制御さ
れる。FIG. 7 shows the scanning angle θ S of the radar antenna 20.
And the frequency f of the transmission signal. As mentioned above,
In the system of this embodiment, the radar signal processing unit 34
The scanning angle θ S of the radar antenna 20 is controlled in synchronism with the processing of. More specifically, such control is performed such that the scanning angle θ S changes by 0.5 ° while the frequency f of the transmission signal changes by one cycle as shown in FIG. 7. Further, in the present embodiment, the radar antenna 20 is controlled so that the area of −10 ° to + 10 ° is scanned every about 100 msec.
【００３６】本実施例のシステムによれば、１組の上り
周波数ｆupと下り周波数ｆdownとが検出されることによ
り、それらの検出値を上記（１）式および（２）式に代
入することで対象物に関するデータを演算することがで
きる。そこで、レーダ用ＥＣＵ１０は、走査角θS が
０．５°変化する毎に１組の上り周波数ｆupと下り周波
数ｆdownとが検出できるように、すなわち、走査角θS
が０．５°変化する毎に対象物に関するデータが演算で
きるように、上述の条件の下に走査角θS を制御し、か
つ、走査角θS が０．５°変化する毎に対象物に関する
データの演算を行うこととしている。According to the system of this embodiment, one set of the up frequency fup and the down frequency fdown is detected, and by substituting the detected values into the above equations (1) and (2). Data about an object can be calculated. Therefore, the radar ECU 10 detects one set of the up frequency fup and the down frequency fdown each time the scanning angle θ S changes by 0.5 °, that is, the scanning angle θ S.
The scanning angle θ S is controlled under the above-mentioned conditions so that the data relating to the object can be calculated each time the scanning angle θ S changes by 0.5 °, and the scanning angle θ S changes by 0.5 °. Is calculated.
【００３７】つまり、本実施例のシステムにおいては、
車両５４前方の検出領域が０．５°毎に４０の検出領域
に区分されており、レーダアンテナ２０が走査角θS −
１０°〜＋１０°の領域を走査する間に、すなわち、約
１００msecの間に、上記図５（Ａ），（Ｂ）に示すスペ
クトルデータを４０組得ることができる。上述したレー
ダ信号処理部３４は、レーダアンテナ２０が走査される
に伴って、これら４０組のスペクトルデータを基に、４
０分割された検出区分毎に対象物データを演算し、その
演算結果を、レーダセンサ２０の走査角θS と対応付け
た状態で対象物認識部３６へ供給する。That is, in the system of this embodiment,
The detection area in front of the vehicle 54 is divided into 40 detection areas at intervals of 0.5 °, and the radar antenna 20 scans the scanning angle θ S −.
40 sets of spectral data shown in FIGS. 5A and 5B can be obtained during scanning of a region of 10 ° to + 10 °, that is, within about 100 msec. The radar signal processing unit 34 described above, based on the spectrum data of these 40 sets, scans 4 as the radar antenna 20 is scanned.
The object data is calculated for each of the 0-divided detection sections, and the calculation result is supplied to the object recognition unit 36 in a state associated with the scanning angle θ S of the radar sensor 20.
【００３８】図８は、本実施例のシステムを搭載する車
両５４の前方に、先行車（以下、対象物と称す）Ｔ1 お
よびＴ2 が存在する状況を示す。図８において、対象物
Ｔ1は、車両５４と同一の車線上を走行している。ま
た、対象物Ｔ2 は、車両５４とは異なる車線上を、対象
物Ｔ1 に先行して走行している。FIG. 8 shows a situation in which preceding vehicles (hereinafter referred to as objects) T 1 and T 2 exist in front of a vehicle 54 equipped with the system of this embodiment. In FIG. 8, the target T 1 is traveling on the same lane as the vehicle 54. Further, the target T 2 is traveling on a lane different from that of the vehicle 54, ahead of the target T 1 .
【００３９】図９は、上記図８に示す状況下で、対象物
認識部３６に供給される対象物データのうち、車間距離
Ｌに関するデータを、走査角θS との関係で表した図を
示す。図９に示す如く、対象物認識部３６には、レーダ
アンテナ２０が対象物Ｔ2 の背面を照射する走査角度範
囲に対応して、比較的長い車間距離Ｌを表す対象物デー
タが供給される。また、レーダアンテナ２０が対象物Ｔ
1 の背面を照射する走査角度範囲に対応して、比較的短
い車間距離Ｌを表す対象物データが供給される。この場
合、対象物Ｔ2 に関するデータ群と、対象物Ｔ1 に関す
るデータ群とは、車間距離Ｌにおいて相違しているため
容易に識別することができる。FIG. 9 is a diagram showing the data regarding the inter-vehicle distance L among the object data supplied to the object recognizing unit 36 in the situation shown in FIG. 8 in relation to the scanning angle θ S. Show. As shown in FIG. 9, the object recognition unit 36 is supplied with object data representing a relatively long inter-vehicle distance L corresponding to the scanning angle range in which the radar antenna 20 illuminates the back surface of the object T 2. . Further, the radar antenna 20 is the target T
Object data representing a relatively short inter-vehicle distance L corresponding to the scanning angle range for illuminating the back surface of 1 is supplied. In this case, since the data group regarding the target object T 2 and the data group regarding the target object T 1 are different in the inter-vehicle distance L, they can be easily identified.
【００４０】図９において、対象物Ｔ1 又はＴ2 を表す
データ群の如く、車間距離Ｌの近接する複数のデータ群
は、本実施例においては、単一の対象物に属するもので
あると判断されて単一のグループにグルーピングされ
る。そして、各グループ毎に、対象物と車両５４との車
間距離Ｌおよび相対速度Ｖｒが、そのグループに属する
全てのデータに基づいて演算される。図９に示す如く、
グルーピングされる複数のデータが、真に単一の対象物
に関するものである場合は、複数の正確なデータに基づ
く演算が実行されることになり、対象物の車間距離Ｌお
よび相対速度Ｖｒが精度良く演算される。In FIG. 9, a plurality of data groups having a close inter-vehicle distance L, such as the data group representing the object T 1 or T 2 , belong to a single object in this embodiment. It is judged and grouped into a single group. Then, for each group, the inter-vehicle distance L and the relative speed Vr between the object and the vehicle 54 are calculated based on all the data belonging to the group. As shown in FIG.
If the plurality of data to be grouped are truly related to a single object, an operation based on the plurality of accurate data is executed, and the inter-vehicle distance L and the relative speed Vr of the objects are accurate. Well calculated
【００４１】図１０は、本実施例のシステムを搭載する
車両５４の前方で、２台の対象物Ｔ 1 およびＴ2 が前後
方向に離間することなく並走している状況を示す。ま
た、図１１は、かかる状況下で対象物認識部３６に供給
される対象物データのうち、車間距離Ｌに関するデータ
を走査角θS との関係で表した図を示す。車両５４の前
方の存在する２台の対象物５４が並走している場合、対
象物Ｔ2 を照射する走査角θS に対して検出される車間
距離Ｌと、対象物Ｔ1 を照射する走査角θS に対して検
出される車間距離Ｌとがほぼ等距離となる。この場合、
車間距離Ｌの近接する複数のデータ群がグルーピングさ
れるとすれば、対象物Ｔ1 に関するデータ群と、対象物
Ｔ2 に関するデータ群とが共にグルーピングされること
にになり、対象物Ｔ1 およびＴ2 を正確に検出するうえ
で不都合を生ずる。FIG. 10 mounts the system of this embodiment.
Two objects T in front of the vehicle 54 1And TTwoBefore and after
It shows a situation where they are running side by side without being separated in the direction. Ma
In addition, FIG. 11 supplies the object recognition unit 36 under such a situation.
Of the inter-vehicle distance L among the target object data
Scan angle θSThe figure shown in the relationship with is shown. In front of vehicle 54
When the two existing objects 54 on the other side are running side by side,
Elephant TTwoScanning angle θSDistance detected for
Distance L and object T1Scanning angle θSAgainst
The distance L between vehicles to be taken out is substantially equal. in this case,
Multiple data groups that are close to each other and have an inter-vehicle distance L are grouped.
If so, the target T1Data group and object
TTwoBe grouped together with
And the target T1And TTwoTo accurately detect
It causes inconvenience.
【００４２】本実施例のシステムにおいては、上記図１
１に示す如く、複数の対象物に対する検出データが単一
の対象物に関するデータであるかのように検出される場
合に、個々の対象物毎にデータ群を分離することができ
る点に特徴を有している。図１２は、上記の機能を実現
すべくレーダ用ＥＣＵ１０が実行する制御ルーチンの一
例のフローチャートを示す。図１２に示すルーチンは、
レーダ用ＥＣＵ１０において、上述した対象物認識部３
６の機能を実現すべく実行される。In the system of this embodiment, the system shown in FIG.
As shown in FIG. 1, when the detection data for a plurality of objects are detected as if they are the data for a single object, the data group can be separated for each object. Have FIG. 12 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the radar ECU 10 to realize the above function. The routine shown in FIG. 12 is
In the radar ECU 10, the above-described object recognition unit 3
It is executed to realize the function of 6.
【００４３】図１２に示す制御ルーチンは、レーダアン
テナ２０の走査角θS が−１０°から＋１０°まで走査
され、レーダ用ＥＣＵ１０において４０の走査角θS に
対する対象物データが得られる毎、すなわち約１００ms
ec毎に起動される。図１２に示すルーチンが起動される
と、先ずステップ１００において、前回の処理時に、自
車線上に対象物が存在したか否かが判別される。In the control routine shown in FIG. 12, the scanning angle θ S of the radar antenna 20 is scanned from −10 ° to + 10 °, and every time the object data for the scanning angle θ S of 40 is obtained by the radar ECU 10, that is, About 100ms
It is started every ec. When the routine shown in FIG. 12 is started, first in step 100, it is determined whether or not an object was present on the own lane during the previous processing.
【００４４】上述の如く、本実施例のシステムによれ
ば、車両前方の検出領域内に対象物が存在する場合は、
その対象物の存在を認識することができると共に、対象
物と自車両５４との車間距離Ｌを求めることができる。
検出された対象物が自車線上に存在するか否かは、操舵
角信号θH 等に基づいて推定される車両５４の旋回半径
Ｒ、対象物までの車間距離Ｌ、および対象物として想定
される車両の一般的車幅Ｗを用いて、以下に示す手法に
より判断することができる。As described above, according to the system of this embodiment, when an object exists in the detection area in front of the vehicle,
The presence of the object can be recognized, and the inter-vehicle distance L between the object and the own vehicle 54 can be obtained.
Whether or not the detected object is present on the own lane is assumed as the turning radius R of the vehicle 54 estimated based on the steering angle signal θ H , the inter-vehicle distance L to the object, and the object. It can be determined by the following method using the general vehicle width W of the vehicle.
【００４５】図１３は、車両５４と対象物５６との間
に、車間距離Ｌが確保されている場合に、レーダアンテ
ナ２０が対象物５６の背面を照射し得る走査角範囲を示
す。対象物５６の軸線と車両５４の軸線とが一致してい
るとすれば、レーダアンテナ２０は、− tan-1（Ｗ／２
Ｌ）≦θS ≦ tan-1（Ｗ／２Ｌ）の条件が満たされる走
査角θS 範囲内で対象物５６の背面を照射する。以下、
“ tan-1（Ｗ／２Ｌ）”を照射可能走査角θVHと称す。FIG. 13 shows a scanning angle range in which the radar antenna 20 can irradiate the back surface of the target object 56 when the inter-vehicle distance L is secured between the vehicle 54 and the target object 56. Assuming that the axis line of the object 56 and the axis line of the vehicle 54 are coincident with each other, the radar antenna 20 has a −tan −1 (W / 2
L) illuminating the backside of ≦ θ S ≦ tan -1 (W / 2L) object condition is the scan angle theta S range satisfying 56. Less than,
“Tan −1 (W / 2L)” is referred to as an irradiation-enabled scanning angle θ VH .
【００４６】上記の範囲内の全ての走査角θS につい
て、対象物５６に関するデータを得られる場合は、それ
らの対象物５６に関するデータが得られた最も小さな走
査角θ S と、対象物５６に関するデータが得られた最も
大きな走査角θS との平均を採ることで、レーダセンサ
２０が対象物５６の中心を照射する際の走査角θS （以
下、かかる走査角θS を対象物中心角θcentと称す）を
得ることができる。しかしながら、車両５４や対象物５
６の状態によっては、常に全ての走査角θS に対して対
象物データが得られるとは限らない。かかる観点からす
れば、対象物中心角θcentは、最大限−θVHから＋θVH
まで変化する可能性があると考えることができる。All scanning angles θ within the above rangeSAbout
And if you can get data about the object 56,
The smallest run for which data was obtained for these objects 56
Angle θ SAnd most of the data about the object 56 was obtained
Large scan angle θSBy taking the average with
Scanning angle θ when 20 illuminates the center of the object 56S(After
Below, such scanning angle θSThe object center angle θcentCalled)
Obtainable. However, the vehicle 54 and the object 5
Depending on the state of 6, all scan angles θSAgainst
Elephant data is not always available. From this perspective
Then, the central angle of the object θcentIs the maximum −θVHTo + θVH
Can be considered to change.
【００４７】また、対象物中心角θcentは、車両５４お
よび対象物５６がカーブを走行している場合には、その
カーブの曲率に応じて変化する。図１４は、車両５４と
対象物５６とが、半径Ｒの曲率でカーブする同一車線上
を、車間距離Ｌを保って走行している状態を示す。車両
５４が走行しているカーブの半径Ｒは、車両の旋回半径
Ｒで代用することができる。この場合、車両５４と対象
物５６とを結ぶ直線と、車両５４の軸線とがなす角θCV
は、θCV＝ sin-1（Ｌ／２Ｒ）で表すことができる。従
って、かかる状況下では、対象物５６に対する対象物中
心角θcentが、車両５４の軸線に対してθCVの方向とな
ると考えられる。When the vehicle 54 and the object 56 are traveling on a curve, the object central angle θ cent changes depending on the curvature of the curve. FIG. 14 shows a state in which the vehicle 54 and the object 56 are traveling on the same lane curving with a radius R of curvature while maintaining the inter-vehicle distance L. The radius R of the curve in which the vehicle 54 is traveling can be replaced by the turning radius R of the vehicle. In this case, the angle θ CV formed by the straight line connecting the vehicle 54 and the object 56 and the axis of the vehicle 54
Can be represented by θ CV = sin −1 (L / 2R). Therefore, under such a situation, the object center angle θ cent with respect to the object 56 is considered to be in the direction of θ CV with respect to the axis of the vehicle 54.
【００４８】上記の理由より、本実施例においては、検
出領域内に検出された対象物５６に関する対象物中心角
θcentが、以下に示す条件を満たす場合に、その対象物
５６が車両５４と同一の車線上に存在すると判断され
る。尚、次式中におけるＫは、装置の適合条件として用
いられる定数である。For the above reason, in the present embodiment, if the object central angle θ cent regarding the object 56 detected in the detection area satisfies the following condition, the object 56 is regarded as the vehicle 54. It is determined that they are on the same lane. Incidentally, K in the following equation is a constant used as a matching condition of the device.
【００４９】 θCV−Ｋ・θVH＜θcent＜θCV＋Ｋ・θVH ・・・（５） 上記の判別の結果、ステップ１００において、対象物５
６が自車線上に存在していたと判別される場合は、次に
ステップ１０２の処理が実行される。一方、対象物５６
が自車線上に存在していなかったと判別される場合は、
ステップ１０２〜１１０がジャンプされ、次にステップ
１１２の処理が実行される。Θ CV −K · θ VH <θ cent <θ CV + K · θ VH (5) As a result of the above determination, in step 100, the object 5
When it is determined that the vehicle No. 6 exists on the own lane, the process of step 102 is performed next. On the other hand, the object 56
If it is determined that the vehicle did not exist on the lane,
Steps 102 to 110 are jumped, and then the process of step 112 is executed.
【００５０】ステップ１０２では、前回の処理において
対象物５６が存在すると判別された走査角θS の範囲内
に、今回の処理において新たに対象物データが検出され
たか否かが判別される。その結果、今回の処理によって
はかかる走査角度範囲内にデータが検出されていないと
判別された場合は、自車線上に存在していた対象物が他
車線等に移動したと判断される。この場合、以後、ステ
ップ１０４〜１１０がジャンプされ、ステップ１１２の
処理が実行される。In step 102, it is judged if the object data is newly detected in the current processing within the range of the scanning angle θ S where the object 56 is judged to exist in the previous processing. As a result, when it is determined that the data is not detected within the scanning angle range by the processing this time, it is determined that the object existing on the own lane has moved to another lane or the like. In this case, steps 104 to 110 are jumped thereafter, and the process of step 112 is executed.
【００５１】一方、上記ステップ１０２において、今回
の処理においても、上記の走査角度範囲内に対象物デー
タが検出されていると判別された場合は、自車線上に対
象物が存在すると判断され、次にステップ１０４の処理
が実行される。ステップ１０４では、今回検出されたデ
ータから演算される自車線上の対象物と自車との距離
が、前回検出されたデータに基づいて演算される距離に
近似しているか否かが判別される。上述の如く、本ルー
チンは、約１００msec毎に実行される。従って、前回検
出されたデータに基づく車間距離と、今回検出されたデ
ータに基づく車間距離とが大きく離間している場合は、
データが異常であると判断することができる。On the other hand, if it is determined in the above step 102 that the object data is detected within the above scanning angle range also in this processing, it is determined that the object exists on the own lane, Next, the process of step 104 is executed. In step 104, it is determined whether or not the distance between the object on the own lane calculated from the data detected this time and the own vehicle is close to the distance calculated based on the previously detected data. . As described above, this routine is executed about every 100 msec. Therefore, if the inter-vehicle distance based on the previously detected data and the inter-vehicle distance based on the currently detected data are greatly separated,
It can be judged that the data is abnormal.
【００５２】このため、上記ステップ１０４において、
前回の車間距離と今回の車間距離とが近似していないと
判別された場合には、今回の検出データが異常であると
判断することができる。かかる判別がなされた場合、以
後ステップ１１２の処理が実行される。一方、上記ステ
ップ１０４の条件が成立すると判別された場合は、ステ
ップ１０６の処理が実行される。Therefore, in step 104,
If it is determined that the previous vehicle-to-vehicle distance and the current vehicle-to-vehicle distance are not close to each other, it is possible to determine that the current detected data is abnormal. When such a determination is made, the process of step 112 is executed thereafter. On the other hand, if it is determined that the condition of step 104 is satisfied, the process of step 106 is executed.
【００５３】ステップ１０６においては、自車線上の対
象物の存在範囲として今回新たに検出された走査角度範
囲が、前回検出された走査角度範囲に比して著しく大き
いか否かが判別される。その結果、今回検出された走査
角度範囲が、前回検出された走査角度範囲に比して著し
く大きいと判別された場合は、前回検出された対象物と
隣接する位置に、他の対象物が近接した結果、他の対象
物に関するデータと自車線上の対象物に関するデータと
が一緒にグルーピングされたと判断する。この場合は、
以後、ステップ１０８において、前回の処理時に自車線
上の対象物の存在領域として認識された走査角度範囲に
含まれるデータ群が、優先的にグルーピングされる。At step 106, it is judged if the scanning angle range newly detected this time as the existence range of the object on the own lane is significantly larger than the scanning angle range detected last time. As a result, when it is determined that the scanning angle range detected this time is significantly larger than the scanning angle range detected last time, another object is close to the position adjacent to the object detected last time. As a result, it is determined that the data regarding the other objects and the data regarding the objects on the own lane are grouped together. in this case,
After that, in step 108, the data group included in the scanning angle range recognized as the existing region of the object on the own lane in the previous processing is preferentially grouped.
【００５４】一方、上記ステップ１０６において、今回
検出された走査角度範囲と、前回検出された走査角度範
囲とが大きく相違していないと判別された場合は、ステ
ップ１１０において、今回の処理において自車線上の対
象物の存在範囲として設定された走査角度範囲内に含ま
れるデータ群のグルーピングが行われる。On the other hand, if it is determined in step 106 that the scan angle range detected this time and the scan angle range detected last time are not significantly different, the process proceeds to step 110 and the own vehicle is used in this process. The data group included in the scanning angle range set as the existence range of the object on the line is grouped.
【００５５】上述した処理が終了すると、次にステップ
１１２において、未だグルーピングのされていないデー
タ、すなわち、自車線上に存在しない対象物に関するデ
ータについてのグルーピングが実行される。そして、ス
テップ１１４で、グルーピングされたデータ群が記憶さ
れ、ステップ１１６で、グループ毎に全てのデータに基
づいた車間距離Ｌ、相対速度Ｖｒに関する演算が実行さ
れた後、今回の処理が終了される。When the above-mentioned processing is completed, in step 112, grouping is performed on data that has not been grouped yet, that is, data relating to objects that do not exist on the own lane. Then, in step 114, the grouped data group is stored, and in step 116, the calculation regarding the inter-vehicle distance L and the relative speed Vr based on all the data is executed for each group, and then the present process is ended. .
【００５６】上記の処理によれば、自車線上に存在する
対象物に関するデータ群が、先ず優先的にグルーピング
される。従って、本実施例のシステムによれば、自車線
上に存在する対象物を、最も高い精度で正確に検出する
ことができる。また、上記の処理によれば、自車線上に
存在する対象物に隣接して他の対象物が存在する場合に
おいて、両者に関するデータ群を確実に分離してグルー
ピングすることができる。従って、本実施例のシステム
によれば、車両５４の前方を並走する複数の対象物を、
個別に、精度良く検出することができる。According to the above processing, the data group regarding the objects existing on the own lane is first preferentially grouped. Therefore, according to the system of the present embodiment, the object existing on the own lane can be accurately detected with the highest accuracy. Further, according to the above processing, when another target object is present adjacent to the target object existing on the own lane, the data groups relating to both can be reliably separated and grouped. Therefore, according to the system of the present embodiment, a plurality of objects running side by side in front of the vehicle 54 are
It can be detected individually and accurately.
【００５７】尚、上記の実施例においては、レーダアン
テナ２０およびレーダ信号処理部３４により前記したレ
ーダ手段が、走査コントローラ２２、走査機構２４、お
よび走査角制御部３２により前記した走査手段が、更
に、レーダ信号処理部３４がレーダアンテナ２０の走査
角と対応付けた状態で対象物データを検出することによ
り前記したデータ検出手段が、それぞれ実現されてい
る。In the above embodiment, the radar means described above by the radar antenna 20 and the radar signal processing section 34, and the scanning means described by the scanning controller 22, the scanning mechanism 24, and the scanning angle control section 32 are further added. The above-mentioned data detecting means is realized by the radar signal processing unit 34 detecting the object data in a state of being associated with the scanning angle of the radar antenna 20.
【００５８】更に、上記の実施例においては、自車線が
前記した特定領域に相当していると共に、レーダ用ＥＣ
Ｕ１０が上記ステップ１０６の処理を実行することで、
前記した特定対象物サイズ検出手段、およびサイズ急増
認識手段が、ステップ１０８の処理を実行することによ
り、前記したデータ分離手段際が、それぞれ実現されて
いる。Further, in the above embodiment, the own lane corresponds to the above-mentioned specific area, and the radar EC
When U10 executes the process of step 106,
By executing the processing of step 108, the specific object size detecting means and the sudden size increase recognizing means respectively realize the data separating means.
【００５９】ところで、上述した実施例においては、レ
ーダアンテナ２０を用いて検出した対象物データに基づ
いて、自車線上の対象物、すなわち、特定対象物のサイ
ズを検出することとしているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮像装置
を用いて特定対象物のサイズを検出することとしてもよ
い。更に、上記の実施例においては、レーダ手段をＦＭ
−ＣＷレーダにより実現することとしているが、本発明
はこれに限定されるものではなく、車両前方の比較的広
い領域を検出領域とし得る走査型レーダ装置であれば良
い。By the way, in the above-described embodiment, the size of the target object on the lane of the vehicle, that is, the size of the specific target object is detected based on the target object data detected by using the radar antenna 20. The invention is not limited to this, and for example, the size of the specific object may be detected using an imaging device such as a CCD camera. Further, in the above embodiment, the radar means is
Although it is supposed to be realized by the CW radar, the present invention is not limited to this, and any scanning type radar device capable of setting a relatively wide area in front of the vehicle as a detection area may be used.
【００６０】[0060]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、特定領域
に存在する対象物と、その対象物に近接する他の対象物
とが単一の対象物であると誤認される状況が生じた場合
に、過去のデータを参照することで、特定領域に存在す
る対象物に関するデータと、他の対象物に関するデータ
とを分離することができる。従って、本発明に係る車載
用レーダ装置によれば、検出領域内に複数の対象物が近
接して存在するような場合においても、正確に、それら
複数の対象物を個別に検出することができる。As described above, according to the present invention, there occurs a situation in which an object existing in a specific area and another object adjacent to the object are erroneously recognized as a single object. In this case, by referring to the past data, it is possible to separate the data regarding the object existing in the specific region and the data regarding the other object. Therefore, according to the vehicle-mounted radar device of the present invention, even when a plurality of objects are present close to each other in the detection area, the plurality of objects can be accurately detected individually. .
【図１】本発明の一実施例である車載用走査レーダ装置
のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle-mounted scanning radar device that is an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す車載用レーダ装置に用いられるレー
ダ用ＥＣＵのブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram of a radar ECU used in the vehicle-mounted radar device shown in FIG.
【図３】図２に示すレーダ用ＥＣＵの構成要素であるレ
ーダ信号処理部のブロック構成図である。FIG. 3 is a block configuration diagram of a radar signal processing unit which is a component of the radar ECU shown in FIG.
【図４】図４（Ａ）はレーダアンテナにより送受信され
る信号の周波数の変化を表す波形である。図４（Ｂ）は
レーダ用ＥＣＵにおいて検出されるピート信号の波形で
ある。FIG. 4A is a waveform showing a change in frequency of a signal transmitted and received by a radar antenna. FIG. 4B is a waveform of the peat signal detected by the radar ECU.
【図５】図５（Ａ）は上り周波数を表すスペクトルデー
タである。図５（Ｂ）は下り周波数を表すスペクトルデ
ータである。FIG. 5A is spectrum data representing an upstream frequency. FIG. 5B is spectrum data representing the downlink frequency.
【図６】図１に示す車載用走査レーダの検出範囲を示す
図である。6 is a diagram showing a detection range of the vehicle-mounted scanning radar shown in FIG.
【図７】図１に示す車載用走査レーダの走査角度と送信
信号の周波数との関係を表す波形である。FIG. 7 is a waveform showing the relationship between the scanning angle of the on-vehicle scanning radar shown in FIG. 1 and the frequency of the transmission signal.
【図８】車両の前方に前後方向に離間して２台の対象物
が存在する状態を表す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which two objects are present in front of the vehicle and are separated from each other in the front-rear direction.
【図９】図８に示す状況下で検出される対象物データの
一例である。9 is an example of object data detected under the situation shown in FIG.
【図１０】車両の前方に前後方向に離間することなく２
台の対象物が並走している状態を表す図である。FIG. 10 is a front view 2 of the vehicle without being separated in the front-rear direction.
It is a figure showing the state where the object of a stand is running in parallel.
【図１１】図１０に示す状況下で検出される対象物デー
タの一例である。11 is an example of object data detected under the situation shown in FIG.
【図１２】図１に示す車載用レーダ装置が備えるレーダ
用ＥＣＵで実行される制御ルーチンの一例のフローチャ
ートである。12 is a flowchart of an example of a control routine executed by a radar ECU included in the on-vehicle radar device shown in FIG.
【図１３】車両前方に車間距離Ｌをあけて対象物が存在
する状態を表す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which an object is present in front of the vehicle with a vehicle-to-vehicle distance L therebetween.
【図１４】車両と対象物とが所定の曲率でカーブする同
一車線上を走行している状態を表す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which a vehicle and an object are traveling on the same lane that curves with a predetermined curvature.
１０ レーダ用電子制御ユニット（レーダ用ＥＣＵ） １２ 環境認識車速制御電子制御ユニット（環境認識Ｅ
ＣＵ） １４ 操舵角センサ １６ ヨーレートセンサ １８ 車速センサ ２０ レーダアンテナ ２２ 走査コントローラ ２４ 走査機構 ３２ 走査角制御部 ３４ レーダ信号処理部 ３６ 対象物認識部10 Radar electronic control unit (radar ECU) 12 Environment recognition vehicle speed control electronic control unit (environment recognition E
CU) 14 steering angle sensor 16 yaw rate sensor 18 vehicle speed sensor 20 radar antenna 22 scanning controller 24 scanning mechanism 32 scanning angle control unit 34 radar signal processing unit 36 object recognition unit
Claims (1)
象物を検出するレーダ手段と、該レーダ手段に所定の検
出領域を走査させる走査手段と、前記レーダ手段の検出
データを走査角度と対応させた状態で検出するデータ検
出手段と、を備える車載用走査レーダ装置において、 前記検出領域内の特定領域に存在する特定対象物のサイ
ズを検出する特定対象物サイズ検出手段と、 前記特定対象物のサイズが所定速度を超える速度で増大
した際に、該特定対象物のサイズの急増を認識するサイ
ズ急増認識手段と、 前記特定対象物のサイズの急増が認識された後に前記デ
ータ検出手段に検出されたデータから、前記特定対象物
のサイズの急増が認識される前に、前記特定対象物のサ
イズに対応する走査角度範囲内で、前記データ検出手段
に検出されたデータを分離するデータ分離手段と、 を備えることを特徴とする車載用走査レーダ装置。1. A radar means for detecting an object on the basis of a reflection signal with respect to a transmission signal, a scanning means for causing the radar means to scan a predetermined detection area, and detection data of the radar means corresponding to a scanning angle. In a vehicle-mounted scanning radar device comprising: a data detection means for detecting in a state, a specific object size detection means for detecting a size of a specific object existing in a specific area within the detection area, and a size of the specific object. Is detected by the data detection means after the size sudden increase recognition means for recognizing a sudden increase in the size of the specific object when the speed increases beyond a predetermined speed, and the sudden increase in the size of the specific object. Before the sudden increase in the size of the specific object is recognized from the data, the data is detected by the data detecting means within a scanning angle range corresponding to the size of the specific object. An on-vehicle scanning radar device, comprising: a data separation unit that separates the data.
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