JPH11344563A - Signal processing unit of scanning radar - Google Patents
Signal processing unit of scanning radarInfo
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- JPH11344563A JPH11344563A JP10152843A JP15284398A JPH11344563A JP H11344563 A JPH11344563 A JP H11344563A JP 10152843 A JP10152843 A JP 10152843A JP 15284398 A JP15284398 A JP 15284398A JP H11344563 A JPH11344563 A JP H11344563A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、前方の車両との距
離及び相対速度等を検出するために車両に搭載されるス
キャン式レーダの信号処理装置に関し、特に上記距離及
び相対速度のデータ更新を検出と同時に行うことができ
る信号処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing device for a scanning radar mounted on a vehicle for detecting a distance and a relative speed with respect to a vehicle in front of the vehicle. The present invention relates to a signal processing device that can perform detection simultaneously with detection.
【０００２】[0002]
【従来の技術】スキャン式レーダの信号処理装置におい
ては、一定の時間内に一定の微小なステップ角度で左か
ら右に、又は右から左にビームを回転させてスキャンを
行っている。そして、各ステップの角度において前方の
車両に自車からビームを発射し、前方車両からの反射波
を受信してこれを処理し、前方車両との車間距離及び相
対速度を検出している。2. Description of the Related Art In a scanning radar signal processing apparatus, scanning is performed by rotating a beam from left to right or right to left at a fixed minute step angle within a fixed time. Then, at each step angle, a beam is emitted from the host vehicle to the preceding vehicle, the reflected wave from the preceding vehicle is received and processed, and the inter-vehicle distance to the preceding vehicle and the relative speed are detected.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスキャン式
レーダの信号処理装置においては、一定の微小なステッ
プ角度でビームを左から右に、又は右から左に回転させ
て１回スキャンする毎に前方車両との車間距離及び相対
速度を検出している。このやり方では少なくとも片側１
スキャンが終了するまで上記検出データの更新をするこ
とができない。しかし、片側１スキャンを終了するまで
には一定の時間がかかり、自車と前方車両との間に相対
速度を有する場合、ビームにより検出された車間距離及
び相対速度が更新された時点においては実際の車間距離
及び相対速度とは異なってしまい、更新された車間距離
と実際の車間距離との間に差が生じてしまう。車間距離
制御装置は検出された車間距離と相対速度に応じて加速
又は減速等を行って車間距離制御を行うものであり、上
記のように検出され更新された車間距離と実際の車間距
離との間に差が生じてしまうと正確な制御ができなくな
る恐れが生じる。In the above-described conventional signal processing apparatus for a scanning radar, each time the beam is scanned once by rotating the beam from left to right or right to left at a fixed small step angle. The distance between the vehicle and the vehicle ahead and the relative speed are detected. This way at least one side 1
Until the scanning is completed, the above detection data cannot be updated. However, it takes a certain amount of time to complete one scan on each side, and if there is a relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle, the actual distance between the vehicles and the relative speed detected by the beam are updated when the relative speed is updated. Are different from each other, and a difference occurs between the updated inter-vehicle distance and the actual inter-vehicle distance. The inter-vehicle distance control device performs inter-vehicle distance control by performing acceleration or deceleration in accordance with the detected inter-vehicle distance and the relative speed, and performs the inter-vehicle distance detection and update as described above with the actual inter-vehicle distance. If there is a difference between them, accurate control may not be performed.
【０００４】従って、本発明は上記更新された車間距離
等のデータが、実際の車間距離及び相対速度と差を生じ
ないスキャン式レーダの信号処理装置を提供することを
目的とするものである。一方、車間距離制御装置におい
ては、検出された物体が自車線内にあると判断された場
合、その物体を車間距離制御の対象に選定している。し
かし、従来は検出された物体が自車線内のものかどうか
判断する場合、１回のスキャンで最大１度しか判断する
ための材料を与えられなかった。そのため、検出された
物体が自車線内のものかどうか判断するまでに時間を要
している。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a signal processing apparatus for a scanning radar in which the updated data such as the inter-vehicle distance does not cause a difference with the actual inter-vehicle distance and relative speed. On the other hand, in the following distance control device, when it is determined that the detected object is in the own lane, the object is selected as a target of the following distance control. However, conventionally, when judging whether or not the detected object is in the own lane, a material for judging at most once in one scan has not been provided. Therefore, it takes time to determine whether the detected object is in the own lane.
【０００５】従って、本発明は検出された物体が自車線
内のものかどうか判断するまでの時間を短くすることを
目的とするものである。Accordingly, it is an object of the present invention to shorten the time required to determine whether a detected object is in the own lane.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、レーダのビームをスキャンする複数のステ
ップの個々の角度においてターゲットを検出して車間距
離及び相対速度のデータを得る毎に、これらのデータの
更新を行うようにしたものである。そして、個々のスキ
ャン角度においてターゲットを検出する毎にデータを更
新することにより、リアルタイムでデータを得て、車間
距離制御等を正確に行えるようにするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, each time a target is detected at each angle of a plurality of steps of scanning a radar beam to obtain data on an inter-vehicle distance and a relative speed, These data are updated. Then, by updating the data each time a target is detected at each scan angle, the data is obtained in real time so that the following distance control or the like can be accurately performed.
【０００７】また、車間距離及び相対速度を検出すると
同時に、これらを検出したビームの角度も検出する。そ
して、ある角度のビームでターゲットが検出され、検出
されたターゲットがその時点において自車線内であると
判断できる角度のビームで検出されたものである場合、
その回数をカウントすることにより、そのターゲットが
自車線内であるかどうか判断するようにした。このよう
に、１スキャン単位ではなく１ビーム単位で判断材料を
得て、検出されたターゲットが自車線内であると判断す
ための時間を短くするものである。Further, the distance between the vehicles and the relative speed are detected, and at the same time, the angle of the detected beam is also detected. When a target is detected with a beam at a certain angle and the detected target is detected with a beam with an angle that can be determined to be within the own lane at that time,
By counting the number of times, it is determined whether or not the target is in the own lane. As described above, the determination information is obtained not in units of one scan but in units of one beam, and the time for determining that the detected target is within the own lane is shortened.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１は本願発明に係るスキャン式
レーダ装置を用いた車間距離制御装置の構成の概要を示
した図である。図１において、レーダセンサ部はレーダ
アンテナ１、走査機構２、及び信号処理回路３を備えて
いる。車間距離制御ＥＣＵ７は、ステアリングセンサ
４、ヨーレートセンサ５、車速センサ６、及びレーダセ
ンサ部の信号処理回路３からの信号を受け、警報機８、
ブレーキ９、スロットル１０等を制御する。また、車間
距離制御ＥＣＵ７はレーダセンサ部の信号処理回路３に
も信号を送る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of an inter-vehicle distance control device using a scanning radar device according to the present invention. In FIG. 1, the radar sensor section includes a radar antenna 1, a scanning mechanism 2, and a signal processing circuit 3. The inter-vehicle distance control ECU 7 receives signals from the steering sensor 4, the yaw rate sensor 5, the vehicle speed sensor 6, and the signal processing circuit 3 of the radar sensor unit,
The brake 9 and the throttle 10 are controlled. The inter-vehicle distance control ECU 7 also sends a signal to the signal processing circuit 3 of the radar sensor unit.
【０００９】図２は、図１の信号処理回路３の構成を示
したものである。信号処理回路３は、走査角制御部１
１、レーダ信号処理部１２、制御対象認識部１３を備え
ている。レーダ信号処理部１２はレーダアンテナ１から
の反射信号をＦＦＴ処理し、パワースペクトルを検出
し、ターゲットとの距離及び相対速度を算出し、制御対
象認識部１３にそのデータを送信する。制御対象認識部
１３は、レーダ信号処理部１２から受信したターゲット
との距離、相対速度、及び車間距離制御ＥＣＵ７から受
信したステアリングセンサ４、ヨーレートセンサ５、車
速センサ６等から得られた車両情報に基づいて走査角制
御部１１に走査角を指示すると共に、制御対象となるタ
ーゲットを判別して車間距離制御ＥＣＵ７に送信する。
走査角制御部１１はスキャン走査角を制御する。FIG. 2 shows the configuration of the signal processing circuit 3 of FIG. The signal processing circuit 3 includes a scanning angle control unit 1
1, a radar signal processing unit 12, and a control target recognition unit 13. The radar signal processing unit 12 performs FFT processing on the reflected signal from the radar antenna 1, detects a power spectrum, calculates the distance to the target and the relative speed, and transmits the data to the control target recognition unit 13. The control target recognizing unit 13 receives the distance from the target, the relative speed received from the radar signal processing unit 12, and the vehicle information obtained from the steering sensor 4, the yaw rate sensor 5, the vehicle speed sensor 6, and the like received from the inter-vehicle distance control ECU 7. The scan angle is instructed to the scan angle control unit 11 on the basis of this, and the target to be controlled is determined and transmitted to the following distance control ECU 7.
The scanning angle control unit 11 controls the scanning angle.
【００１０】スキャン式レーダにおいて、スキャンは例
えば１０本のビームを±５°の範囲で１°刻みで左右に
振ることにより行う。図３は従来のスキャン式レーダの
信号処理装置において、どのように検出データを更新し
ているかを説明するための図である。図３において、Ａ
は自車でＢは前方車両であり、自車Ａのスキャン式レー
ダから複数のビームを前方に発射してスキャンしてい
る。そして、左から右に、又は右から左に片側１スキャ
ン終了する毎に、即ち、図の及びの時点において前
方車両との車間距離ｒ及び相対速度ｖのデータを更新し
ている。In a scanning radar, scanning is performed by, for example, oscillating 10 beams right and left at intervals of 1 ° within a range of ± 5 °. FIG. 3 is a diagram for explaining how the detection data is updated in the conventional scanning radar signal processing device. In FIG. 3, A
Is a vehicle and B is a preceding vehicle, and scans by scanning a plurality of beams forward from a scanning radar of the vehicle A. The data of the inter-vehicle distance r and the relative speed v with respect to the preceding vehicle are updated each time one scan is completed from left to right or from right to left, that is, at the times shown in FIGS.
【００１１】図３に示されているように、前方車両との
車間距離等の検出は複数のビームにより行われている。
説明のため、これら複数のビームの内スキャン角度０°
のビームｂ0 により前方車両の検出が行われるとし、こ
のビームｂ0 により１回目に検出された車間距離ｒ及び
相対速度ｖのデータが、 ｒ＝５０ｍ ｖ＝３０km/h とする。また、片側１スキャンする時間が約５００msで
あるとする。この場合、１回目のスキャンを終了し、ビ
ームｂ01時点でデータを検出した後時点でこのデータ
を得、２回目のスキャンにおいてビームｂ02時点で検出
したデータを、２回目のスキャンが終了後時点で更新
データとして得るまで約７５０msの時間が経過すること
になる。そして、上記のように時点で得た、ビームｂ
01で検出した車間距離ｒが５０ｍ、相対速度ｖが３０km
/hであり、この状態が継続しているとすると、２回目の
スキャンを終了して時点でビームｂ02で検出した更新
データを得た時点では、実際の車間距離ｒは、 ｒ＝５０ｍ＋（３０km/h×１，０００ｍ×０．７５sec ）／３，６００sec ＝５０ｍ＋６．２５ｍ ＝５６．２５ｍ となっている。As shown in FIG. 3, detection of an inter-vehicle distance to a vehicle ahead is performed by a plurality of beams.
For the purpose of explanation, the scan angle of these multiple beams is 0 °
The beam b 0 and the detection of the forward vehicle is performed, data of the beam b 0 by the first detected inter-vehicle distance r and the relative velocity v is an r = 50m v = 30km / h . It is also assumed that the time for one scan on each side is about 500 ms. In this case, exit the first scan, to obtain the data at a time after the detection of data by the beam b 01 point, the data detected by the beam b 02 times in the second scan, after the second scanning is finished At this point, about 750 ms elapses until update data is obtained. And the beam b obtained at the point in time as described above.
The inter-vehicle distance r detected in 01 is 50 m and the relative speed v is 30 km
/ h, assuming that this state continues, at the time when the update data detected by the beam b02 is obtained at the time when the second scan is completed, the actual inter-vehicle distance r is r = 50m + ( 30 km / h × 1,000 m × 0.75 sec) / 3,600 sec = 50 m + 6.25 m = 56.25 m
【００１２】しかし、時点で得た更新されたデータ
は、２回目のスキャンの時にビームｂ 02時点で検出した
ものであり、ビームｂ01で検出した時点から５００ms経
過後に検出したデータであるため、車間距離ｒは上記計
算で得られたｒ＝５６．２５ｍよりも小さくなる。にも
かかわらず、時点での車間距離として検出されるた
め、実際の車間距離との間に差が生じてしまい、車間距
離を制御する際に正確な制御ができなくなる恐れがあ
る。なお、上記説明では車間距離の場合を説明したが、
相対速度においても更新された時点のデータと実際のデ
ータの間に差を有する場合が生ずる。However, the updated data obtained at the time
Is the beam b at the time of the second scan 02Detected at the time
The beam b01500ms after the detection at
Since the data was detected after a short time, the following distance r
It becomes smaller than r = 56.25 m obtained by the calculation. Also
Regardless, it is detected as the following distance
As a result, there is a difference between the actual
When controlling release, accurate control may not be possible.
You. In the above description, the case of the following distance has been described.
The data at the time of updating and the actual
Data may have a difference.
【００１３】図４は従来のスキャン式レーダの信号処理
装置における信号処理のための制御のフローチャートを
示す図である。なお、このフローチャートに示された制
御及び動作は図２のレーダ信号処理部１２で行われる。
図４において、レーダのスキャンが開始されると（Ｓ
１）、ビームの移動が行われる（Ｓ２）。ビームの移動
は、例えば、図３に示されているように、１０本のビー
ムを±５°の範囲で１°刻みで左右に振ることにより行
う。そして、前方車両からの反射波を受信して各ビーム
毎に車間距離と相対速度を算出する（Ｓ３）。その際、
車間距離と相対速度を検出したビームの角度も検出され
る。次にビームが±５°の位置であるかどうか、即ち、
ビームが図３の又はに示す端に位置しているか判断
される（Ｓ４）。端に位置していれば（Ｙｅｓ）、検出
したターゲットである前方車両の位置を算出する（Ｓ
５）。ターゲットの位置は該ターゲットから反射したビ
ームから得た信号に基づいてすでに算出されている車間
距離と、１スキャンを終了してそのターゲットを検出し
た複数のビームの広がりの角度（ターゲット位置検出角
度）から算出できる。なお、Ｓ４においてビームが端に
位置していないと判断された場合（Ｎｏ）、物体の位置
は算出されずにＳ２に戻り、次のステップのビーム角度
から検出した距離及び相対速度を算出する。FIG. 4 is a flow chart of control for signal processing in a signal processing device of a conventional scanning radar. Note that the control and operation shown in this flowchart are performed by the radar signal processing unit 12 in FIG.
In FIG. 4, when a radar scan is started (S
1) The beam is moved (S2). The movement of the beams is performed by, for example, swaying the ten beams right and left at intervals of 1 ° within a range of ± 5 ° as shown in FIG. Then, the reflected wave from the preceding vehicle is received, and the inter-vehicle distance and the relative speed are calculated for each beam (S3). that time,
The angle of the beam that has detected the inter-vehicle distance and the relative speed is also detected. Next, if the beam is at ± 5 °,
It is determined whether the beam is located at the end shown in FIG. 3 or (S4). If it is located at the end (Yes), the position of the detected target vehicle in front is calculated (S
5). The position of the target is an inter-vehicle distance already calculated based on a signal obtained from a beam reflected from the target, and an angle of spread of a plurality of beams that have detected the target after one scan (target position detection angle). Can be calculated from If it is determined in S4 that the beam is not located at the end (No), the process returns to S2 without calculating the position of the object, and calculates the distance and relative speed detected from the beam angle in the next step.
【００１４】前方車両であるターゲットの位置が算出さ
れると、前回と同じターゲットかどうか判断される（Ｓ
６）。同じターゲットであるかどうかは、車間距離、相
対速度及びターゲット位置検出角度がほぼ等しいかどう
かによって判断する。これらのデータ値がほぼ等しい場
合同じターゲットであると判断され、車間距離、相対速
度、及びターゲット位置検出角度のデータが更新される
（Ｓ７）。同一ターゲットであると判断されなかった場
合（Ｎｏ）、新規ターゲットであると判断される（Ｓ
８）。新規ターゲットであると判断されると、別のター
ゲットとして既存のターゲットに加えて記憶される。こ
こではビームはすでにスキャンの一方の端に来ており、
例えば図３のに示す位置に来ていれば、反対方向にス
キャンするためモータを反転させ（Ｓ９）、ビームを
に示す位置に向けて移動させる。When the position of the target, which is the preceding vehicle, is calculated, it is determined whether the target is the same as the previous target (S
6). Whether or not the targets are the same is determined based on whether or not the inter-vehicle distance, the relative speed, and the target position detection angle are substantially equal. When these data values are substantially equal, it is determined that the targets are the same, and the data of the following distance, the relative speed, and the target position detection angle are updated (S7). If it is not determined that they are the same target (No), it is determined that they are new targets (S
8). If a new target is determined, it is stored as another target in addition to the existing target. Here the beam is already at one end of the scan,
For example, if it is at the position shown in FIG. 3, the motor is reversed to scan in the opposite direction (S9), and the beam is moved toward the position shown in FIG.
【００１５】しかし、前述のような信号処理装置におい
ては片側１スキャンが終了するまでデータを更新するこ
とができない。そのため、更新された時点においては検
出された車間距離及び相対速度が実際の車間距離及び相
対速度とは異なってしまい、車間距離制御を正確に行え
なくなる恐れがある。そこで、本願発明は、車間距離制
御を正確に行うために、複数のビームのステップの個々
の角度においてターゲットを検出する毎にデータ更新を
行うようにして、更新された時点のデータと実際のデー
タの間に差が生じないように車間距離及び相対速度を検
出するものである。However, in the above-described signal processing apparatus, data cannot be updated until one scan on one side is completed. Therefore, at the time of updating, the detected following distance and relative speed differ from the actual following distance and relative speed, and there is a possibility that the following distance control cannot be performed accurately. Therefore, in order to accurately perform the inter-vehicle distance control, the present invention updates the data each time a target is detected at each angle of a plurality of beam steps, so that the data at the time of the update and the actual data are updated. The inter-vehicle distance and the relative speed are detected so that there is no difference between the two.
【００１６】図５は本願発明によるスキャン式レーダの
信号処理装置の実施例において、どのように検出データ
を更新するかを説明するための図である。図において、
Ａは自車でＢは前方車両であり、自車Ａのスキャン式レ
ーダからビームを前方に発射してスキャンしている。そ
して、左から右に、又は右から左にビームでスキャン
し、車間距離等を検出している。このスキャンにおい
て、第１回のスキャンｓ1において前方車両はビームｂ
01によりスキャン開始から半分の時点で検出される。こ
の時検出された車間距離ｒ、相対速度ｖ，及び検出角度
αをそれぞれ、 ｒ＝ｒ1 ｖ＝ｖ1 α＝α1 とする。FIG. 5 is a diagram for explaining how to update the detection data in the embodiment of the scanning radar signal processing apparatus according to the present invention. In the figure,
A is an own vehicle and B is a preceding vehicle. The scanning radar of the own vehicle A emits a beam forward to scan. The beam is scanned from left to right or from right to left to detect an inter-vehicle distance and the like. In this scan, the vehicle ahead is beam b in the first scan s1.
01 is detected at half the time from the start of scanning. The inter-vehicle distance r, the relative speed v, and the detected angle α detected at this time are r = r1 v = v1 α = α1.
【００１７】そして、第２回目のスキャンｓ2 におい
て、同じく前方車両はビームｂ02によりスキャン開始か
ら半分の時点で検出される。この時検出された車間距離
ｒ、相対速度ｖ，及び検出角度αをそれぞれ、 ｒ＝ｒ2 ｖ＝ｖ2 α＝α2 とする。[0017] Then, in the second scan s2, the same preceding vehicle is detected at the time of half the scan start by the beam b 02. The inter-vehicle distance r, the relative speed v, and the detected angle α detected at this time are respectively r = r2 v = v2 α = α2.
【００１８】従来はビームがスキャンの角度の端に至っ
た時点でこれらのデータを更新していたが、本発明では
これらのデータを検出した時点で直ちにこれらのデータ
を更新するものである。即ち、第２回目のスキャンｓ2
においてビームｂ02により検出した時点で、 ｒ：ｒ1 →ｒ2 ｖ：ｖ1 →ｖ2 α：α1 →α2 に更新するものである。Conventionally, these data are updated when the beam reaches the end of the scan angle. However, in the present invention, these data are updated immediately when these data are detected. That is, the second scan s2
In when it detects by the beam b 02, r: r1 → r2 v: v1 → v2 α: is to update the [alpha] 1 → [alpha] 2.
【００１９】図６は本発明を更に詳しく説明するための
図である。多くの場合１つの物体は３つのビームにより
捕らえている。図６は前方車両Ｂを３つのビームａ0 、
ｂ0、ｃ0 で捕らえている状態を示している。第１回の
スキャンｓ1 において、それぞれ時点ａ01、ｂ01、ｃ01
において、車間距離ｒ、相対速度ｖ、及び検出角度αが
検出される。次に、第２回のスキャンｓ2 において、そ
れぞれ時点ｃ02、ｂ02、ａ02において、車間距離ｒ、相
対速度ｖ、及び検出角度αが検出される。以下同様に第
３回以降のスキャンが行われて、車間距離ｒ、相対速度
ｖ、及び検出角度αが検出される。FIG. 6 is a diagram for explaining the present invention in more detail. In most cases, one object is captured by three beams. FIG. 6 shows the forward vehicle B as three beams a 0 ,
The state captured at b 0 and c 0 is shown. In the first scan s1, time points a 01 , b 01 , and c 01 respectively.
In, an inter-vehicle distance r, a relative speed v, and a detection angle α are detected. Next, in the second scan s2, an inter-vehicle distance r, a relative speed v, and a detection angle α are detected at time points c 02 , b 02 , and a 02 , respectively. Thereafter, the third and subsequent scans are performed in the same manner, and the inter-vehicle distance r, the relative speed v, and the detection angle α are detected.
【００２０】図７はそれぞれ時点ａ01、ｂ01、ｃ01、及
び時点ｃ02、ｂ02、ａ02において検出されたデータを示
したものである。本発明では、上記それぞれの時点で検
出したデータを、その時点で順次更新するようにしたも
のである。図８は、図７に示した検出されたデータを順
次どのように更新するかを示したものである。図８に示
すように、時点ａ01、ｂ01、ｃ01、ｃ02、ｂ02、ａ02に
おいて検出されたデータ、車間距離の場合はｒa1、ｒb
1、ｒc1、ｒc2、ｒb2、ｒa2を、検出された各時点にお
いて、ｒa1→ｒb1→ｒc1→ｒc2→ｒb2→ｒa2と更新して
ゆく。相対速度ｖ及び検出角度αについても同様に更新
してゆく。FIG. 7 shows the data detected at time points a 01 , b 01 , c 01 and time points c 02 , b 02 , a 02 , respectively. In the present invention, the data detected at each of the above times is sequentially updated at that time. FIG. 8 shows how the detected data shown in FIG. 7 is sequentially updated. As shown in FIG. 8, the data detected at the time points a 01 , b 01 , c 01 , c 02 , b 02 , a 02 , and in the case of the following distance, ra 1, rb
1, rc1, rc2, rb2, ra2 are updated as ra1 → rb1 → rc1 → rc2 → rb2 → ra2 at each detected time point. The relative speed v and the detected angle α are similarly updated.
【００２１】次に本願発明の別の実施例について以下に
説明する。レーダでターゲットを検出した場合、そのタ
ーゲットが自車線内であるかどうか判断し、自車線内で
あると判断された場合、車間距離制御の対象として選定
している。そして、自車線内であるかどうか判断するた
めに確率を用いている。図９は上記確率を従来どのよう
に求めていたかを説明するための図である。図９はおい
て、Ａは自車でＢは前方車両であり、自車Ａのスキャン
式レーダからビームを発射してスキャンしている。例え
ば、これらスキャンされた複数のステップのビームの内
中心部のビームである、ａ0 、ｂ0 、ｃ0 の内少なくと
も１つでターゲットを捕らえたなら、その物体は自車線
内であると判断し、一定の割合（％）の確率を与えるよ
うにしている。まず、１回目のスキャンｓ1 でビームａ
0、ｂ0 、ｃ0 の内少なくとも１つでターゲットを捕ら
えたなら、上記確率を与える。そして、２回目のスキャ
ンｓ2 で同じくビームａ0 、ｂ0 、ｃ0 の内少なくとも
１つでターゲットを捕らえたなら、上記確率を加える。
この様にして何回かスキャンをして確率を加えてゆき、
例えば、確率が７０％以上になった場合、捕らえたター
ゲットが自車線内であると判断する。Next, another embodiment of the present invention will be described below. When a target is detected by the radar, it is determined whether or not the target is within the own lane. When it is determined that the target is within the own lane, the target is selected as an object of the inter-vehicle distance control. Then, the probability is used to determine whether the vehicle is in the own lane. FIG. 9 is a diagram for explaining how the above-described probability has been conventionally obtained. In FIG. 9, A is the own vehicle and B is the preceding vehicle, and scans by emitting a beam from the scanning radar of the own vehicle A. For example, if the target is caught by at least one of a 0 , b 0 , and c 0 , which is the beam at the center of the beams of the plurality of scanned steps, it is determined that the object is in the own lane. Then, a certain percentage (%) probability is given. First, beam a in the first scan s1
0, b 0, if caught at least one a target of c 0, gives the probability. If the target is captured by at least one of the beams a 0 , b 0 , and c 0 in the second scan s 2, the above probability is added.
In this way, scan several times and add the probability,
For example, when the probability becomes 70% or more, it is determined that the captured target is in the own lane.
【００２２】なお、上記説明では中心部の３つのビーム
ａ0 、ｂ0 、ｃ0 の内少なくとも１つでもターゲットを
捕らえた場合に、そのターゲットを自車線内のターゲッ
トであると判断しているが、どのビームで捕らえたなら
そのターゲットが自車線内であるかどうかは、車間距離
あるいは道路の形状により変化する。図１０は上記ビー
ムａ0 、ｂ0 、ｃ0 の内少なくとも１つでターゲットを
捕らえた回数と、確率の関係を示したものである。この
図では、ターゲットを捕らえた回数が４回以上の場合に
確率が７０％を超えるようにしてある。即ち連続して４
回以上ビームａ0 、ｂ0 、ｃ0 の内少なくとも１つでタ
ーゲットを捕らえた場合に、そのターゲットは自車線内
にあると判断している。In the above description, if at least one of the three beams a 0 , b 0 , and c 0 at the center is captured, the target is determined to be a target in the own lane. However, whether the target is within the own lane if it is captured by which beam changes depending on the following distance or the shape of the road. FIG. 10 shows the relationship between the number of times a target was caught by at least one of the beams a 0 , b 0 , and c 0 and the probability. In this figure, the probability exceeds 70% when the number of times of capturing the target is four or more. That is, 4 consecutive
If the target is caught by at least one of the beams a 0 , b 0 , and c 0 at least twice, it is determined that the target is in the own lane.
【００２３】しかし、従来においては図９に示したよう
に、１回のスキャンにおいて１回だけ、即ち、図の時点
、、においてデータを更新し、この時点でターゲ
ットを捕らえたことがわかるので、７０％の確率に至る
までは時間を要した。本発明では上記７０％の確率に至
るまでの時間をより短くしようとするものである。図１
１は上記確率を得るまでの時間を短くした本発明による
実施例を説明するための図である。図６において説明し
たように、本発明においては、スキャンされた複数のビ
ームのステップの個々の角度においてターゲットを検出
する毎にデータの更新を行うようにしたので、１回のス
キャンでビームａ0 、ｂ0 、ｃ 0 がそれぞれターゲット
を捕らえたなら３回分の確率が加えられる。図１１では
１回目のスキャンｓ1 において、ビームａ0 、ｂ0 、ｃ
0 がそれぞれ時点ａ01、ｂ01、ｃ01においてターゲット
を捕らえ、２回目のスキャンｓ2 においてそれぞれ時点
ａ02、ｂ02、ｃ02においてターゲットを捕らえ、３回目
のスキャンｓ3 においてそれぞれ時点ａ03、ｂ03、ｃ03
においてターゲットを捕らえたとすれば、２回目のスキ
ャンにおいて確率が７０％を超えることとなり、そのタ
ーゲットが自車線内にあると判断するまでの時間が短く
なる。However, conventionally, as shown in FIG.
In addition, only one time in one scan, that is,
Update the data at, at this point, the target
Know that you've caught a unit, leading to a 70% probability
Until it took time. In the present invention, the above 70% probability is reached.
To try to shorten the time it takes. FIG.
1 is according to the present invention in which the time until the above probability is obtained is shortened.
It is a figure for explaining an example. In FIG.
As described above, in the present invention, a plurality of scanned
Targets are detected at individual angles of the game steps
The data is updated every time
Beam A at Can0, B0, C 0Is each target
If you catch, you get 3 more chances. In FIG.
In the first scan s1, beam a0, B0, C
0Are at time a01, B01, C01At target
And time points in the second scan s2
a02, B02, C023rd time, capturing the target at
In scan s3 of time point a03, B03, C03
If you capture the target at
The probability is more than 70% in
-It takes less time to determine that the target is in its own lane
Become.
【００２４】なお、この場合も前述のように、どのビー
ムで捕らえたならそのターゲットが自車線内であるかど
うかは、車間距離あるいは道路形状により変化する。従
って、これらに応じて上記ビームａ0 、ｂ0 、ｃ0 に相
当するビームを変える手段を備えている。図１２は本発
明におけるビームａ0 、ｂ0 、ｃ0 が物体を捕らえた回
数と、確率の関係を示したものである。この図でも図１
０と同様に物体を捕らえた回数が４回以上の場合に確率
が７０％を超えるようにしてある。しかし、この場合は
１回のスキャンにおいて最大３回物体を捕らえたことを
認識できるので、短時間で７０％の確率を超えることと
なり、その物体が自車線内にあると判断するまでの時間
を短くすることができる。In this case, as described above, whether or not the beam is captured in the own lane depends on the distance between vehicles or the shape of the road. Therefore, there is provided means for changing the beams corresponding to the beams a 0 , b 0 , and c 0 according to these. FIG. 12 shows the relationship between the number of times the beams a 0 , b 0 , and c 0 have caught an object and the probability according to the present invention. Also in this figure, FIG.
As in the case of 0, when the number of times of capturing the object is 4 or more, the probability is set to exceed 70%. However, in this case, since it is possible to recognize that an object has been caught up to three times in one scan, the probability exceeds 70% in a short time, and the time until it is determined that the object is in the own lane is reduced. Can be shorter.
【００２５】図１３は本願発明のスキャン式レーダの信
号処理装置における信号処理のための制御及び動作のフ
ローチャートを示す図である。なお、このフローチャー
トに示された制御及び動作は図２のレーダ信号処理部１
２により行われる。図１３において、レーダのスキャン
が開始されると（Ｓ１）、ビームの移動が行われる（Ｓ
２）。ビームの移動は、例えば、図６に示されているよ
うに、１０本のビームを±５°の範囲で１°刻みで左右
に振ることにより行う。そして、ビームの角度１°毎に
前方車両からの反射波を受信して車間距離と相対速度を
算出する（Ｓ３）。その際、各車間距離と相対速度を検
出したビームの角度も検出される。そして、算出された
データに基づき現在のビーム位置に前回と同一のターゲ
ットがあるかどうか判断される（Ｓ４）。前回と同一タ
ーゲットがあれば（Ｙｅｓ）車間距離及び相対速度のデ
ータは更新される（Ｓ５）が、そうでなければ（Ｎｏ）
データは更新されない。同じターゲットであるかどうか
は、距離、相対速度及びターゲット検出角度がほぼ等し
いかどうかによって判断する。これらのデータ値がほぼ
等しい場合同じターゲットであると判断される。次にビ
ームが±５°の位置であるかどうか、即ち、ビームが図
６のビームの端部ｔに位置しているかどうか判断される
（Ｓ６）。端部ｔに位置していれば（Ｙｅｓ）、検出し
たターゲットである前方車両の位置を算出する（Ｓ
７）。ターゲットの位置はすでに更新されている車間距
離と、１スキャンを終了してその物体を検出した複数の
ビームの広がりの角度（ターゲット位置検出角度）から
算出できる。なお、Ｓ６においてビームがまだ端部ｔに
至っていないと判断された場合（Ｎｏ）、ターゲットの
位置は算出されずにＳ２に戻り、ビームは角度１°づつ
移動して端部に来るまで角度１°毎に車間距離及び相対
速度を検出してデータを更新する。FIG. 13 is a diagram showing a flowchart of control and operation for signal processing in the signal processing device of the scanning radar according to the present invention. Note that the control and operation shown in this flowchart correspond to the radar signal processing unit 1 shown in FIG.
2 is performed. In FIG. 13, when a radar scan is started (S1), a beam is moved (S1).
2). The movement of the beams is performed by, for example, swaying the ten beams left and right at intervals of 1 ° within a range of ± 5 ° as shown in FIG. Then, the reflected wave from the preceding vehicle is received at every 1 ° of the beam angle, and the inter-vehicle distance and the relative speed are calculated (S3). At this time, the angles of the beams that have detected the inter-vehicle distance and the relative speed are also detected. Then, it is determined whether or not the current beam position has the same target as the previous one based on the calculated data (S4). If there is the same target as the previous time (Yes), the data of the inter-vehicle distance and the relative speed is updated (S5), but otherwise (No).
Data is not updated. Whether the targets are the same is determined based on whether the distance, the relative speed, and the target detection angle are substantially equal. When these data values are substantially equal, it is determined that the targets are the same. Next, it is determined whether the beam is at a position of ± 5 °, that is, whether the beam is located at the end t of the beam in FIG. 6 (S6). If it is located at the end t (Yes), the position of the detected target vehicle ahead is calculated (S
7). The position of the target can be calculated from the inter-vehicle distance that has already been updated and the angle of spread of a plurality of beams that have detected the object after one scan (target position detection angle). If it is determined in S6 that the beam has not yet reached the end t (No), the position of the target is not calculated and the process returns to S2, and the beam moves by an angle of 1 ° until the beam reaches the end t. Data is updated by detecting the distance between vehicles and the relative speed for each °.
【００２６】前方車両であるターゲット位置が算出され
ると（Ｓ７）、前回と同じターゲットかどうか判断され
る（Ｓ８）。同じターゲットであるかどうかは、上記の
ように距離、相対速度及びターゲット位置検出角度がほ
ぼ等しいかどうかによって判断する。同じターゲットで
あると判断された場合（Ｙｅｓ）、ターゲット位置検出
角度のデータが更新される（Ｓ９）。同一ターゲットで
あると判断されなかった場合（Ｎｏ）、新規ターゲット
であると判断される（Ｓ１０）。前述のように新規ター
ゲットであると判断されると、別のターゲットとして既
存のターゲットに加えて記憶される。ここではビームは
すでに一方の端に来ており、例えば図６のｔに示す位置
に来ていれば、反対方向にスキャンするためモータを反
転させ（Ｓ１１）、ビームを反対方向に向けて移動させ
る。When the target position of the preceding vehicle is calculated (S7), it is determined whether the target is the same as the previous target (S8). Whether or not the targets are the same is determined based on whether or not the distance, the relative speed, and the target position detection angle are substantially equal, as described above. If it is determined that they are the same target (Yes), the data of the target position detection angle is updated (S9). If it is not determined that they are the same target (No), it is determined that they are new targets (S10). As described above, when it is determined that the target is a new target, it is stored as another target in addition to the existing target. Here, the beam has already come to one end. For example, if the beam has come to the position shown at t in FIG. 6, the motor is reversed to scan in the opposite direction (S11), and the beam is moved in the opposite direction. .
【００２７】また、Ｓ５において車間距離及び相対速度
のデータが更新されるが、同時に、検出されたターゲッ
トが複数のステップの角度のビームの内自車線内である
と判断できる角度のビームで捕らえられたかどうかもわ
かる。従って、上記ビームにより検出された回数をカウ
ントし、図１２に示されているようにターゲットが自車
線内であるかどうか判断するまでの時間を短くできる。In step S5, the data of the inter-vehicle distance and the relative speed are updated, but at the same time, the detected target is captured by a beam having an angle which can be determined to be within the own lane among beams having angles of a plurality of steps. You can see if it's hot. Therefore, the number of times the beam is detected can be counted, and the time required to determine whether the target is in the own lane as shown in FIG. 12 can be shortened.
【００２８】なおこの場合、ターゲットが自車線内であ
ると判断できる角度のビームは、ターゲットまでの距
離、道路形状等により１回のスキャンで３本の場合、ま
たは１本の場合、あるいは一時的に０となることもあ
る。しかし、これらのビームにより検出された回数は、
その物体がターゲットとして認識されなくなるまでカウ
ントされ、検出されたターゲット物体が自車線内のもの
かどうか判断するためのデータとして用いられる。In this case, the number of beams at an angle at which the target can be determined to be within the own lane is three in one scan, one in one scan, or temporary depending on the distance to the target, the road shape, and the like. May be zero. However, the number of times detected by these beams is
It is counted until the object is no longer recognized as a target, and is used as data for determining whether the detected target object is in the own lane.
【００２９】そして、上記のターゲットが自車線内であ
るかどうか判断した結果は、車間距離制御の対象を選定
するために用いる。The result of the determination as to whether or not the target is in the own lane is used for selecting an object of the following distance control.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明では、レーダのビームをスキャン
する複数のステップの個々の角度においてターゲットを
検出し、車間距離及び相対速度のデータを得る毎にこれ
らのデータの更新を行うようにしたので、リアルタイム
で車間距離及び相対速度のデータを得ることができる。
そのため、車間距離制御を正確に行うことができる。According to the present invention, a target is detected at each angle of a plurality of steps of scanning a radar beam, and these data are updated each time data of a distance between vehicles and a relative speed are obtained. In this way, the data of the following distance and the relative speed can be obtained in real time.
Therefore, the following distance control can be accurately performed.
【００３１】また、車間距離及び相対速度を検出すると
同時に、これらを検出したビームの角度も検出し、ある
角度のビームでターゲットが検出され、検出されたター
ゲットがその時点において自車線内であると判断できる
角度のビームで検出された場合、その回数をカウントし
ている。そのため、１スキャン単位ではなく１ビーム単
位で判断材料を得ることができ、検出されたターゲット
が自車線内であると判断すための時間を短くすることが
できる。At the same time as detecting the inter-vehicle distance and the relative speed, the angle of the detected beam is also detected. A target is detected by a beam at a certain angle, and it is determined that the detected target is within the own lane at that time. If the beam is detected by a beam having an angle that can be determined, the number of times is counted. For this reason, it is possible to obtain determination information in units of one beam, not in units of one scan, and it is possible to shorten the time for determining that the detected target is in the own lane.
【図１】本発明に係るスキャン式レーダ装置を用いた車
間距離制御装置の構成の概要を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration of an inter-vehicle distance control device using a scanning radar device according to the present invention.
【図２】図１の信号処理回路の構成を示した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a signal processing circuit of FIG. 1;
【図３】従来のスキャン式レーダの信号処理装置におい
て、どのように検出データを更新しているかを説明する
ための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining how detection data is updated in a conventional signal processing device of a scanning radar.
【図４】従来のスキャン式レーダの信号処理装置におけ
る信号処理のための制御及び動作のフローチャートを示
した図である。FIG. 4 is a diagram showing a flowchart of control and operation for signal processing in a conventional scanning radar signal processing device.
【図５】本発明のスキャン式レーダの信号処理装置にお
いて、どのように検出データを更新するかを説明するた
めの図である。FIG. 5 is a diagram for explaining how the detection data is updated in the scanning radar signal processing device of the present invention.
【図６】本発明のスキャン式レーダの信号処理装置にお
いて、どのように検出データを更新するかを説明するた
めの別の図である。FIG. 6 is another diagram for explaining how the detection data is updated in the signal processing device of the scanning radar according to the present invention.
【図７】図６の各時点において検出されたデータを示し
た図である。FIG. 7 is a diagram illustrating data detected at each time point in FIG. 6;
【図８】図７に示した検出されたデータをどのように更
新するか示した図である。FIG. 8 is a diagram showing how the detected data shown in FIG. 7 is updated.
【図９】検出した物体が自車線内であるかどうか判断す
るための確率を、どのように求めているかを説明するた
めの図である。FIG. 9 is a diagram for explaining how to determine a probability for determining whether a detected object is in the own lane.
【図１０】ビームが物体を捕らえた回数と確率の関係を
示した図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the number of times the beam has caught an object and the probability.
【図１１】ビームが物体を捕らえた回数と確率を得るま
での時間を短くした本発明の実施例を説明するための図
である。FIG. 11 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention in which the number of times a beam has captured an object and the time required to obtain a probability are reduced.
【図１２】本発明によるビームが物体を捕らえた回数と
確率の関係を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the number of times a beam has caught an object and the probability according to the present invention.
【図１３】本発明のスキャン式レーダの信号処理装置に
おける信号処理のための制御及び動作のフローチャート
を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a flowchart of control and operation for signal processing in the signal processing device of the scanning radar according to the present invention.
１…レーダアンテナ ２…走査機構 ３…信号処理回路 ４…ステアリングセンサ ５…ヨーレートセンサ ６…車速センサ ７…車間距離制御ＥＣＵ ８…警報機 ９…ブレーキ １０…スロットル １１…走査角制御部 １２…レーダ信号処理部 １３…制御対象認識部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radar antenna 2 ... Scanning mechanism 3 ... Signal processing circuit 4 ... Steering sensor 5 ... Yaw rate sensor 6 ... Vehicle speed sensor 7 ... Vehicle distance control ECU 8 ... Warning device 9 ... Brake 10 ... Throttle 11 ... Scanning angle control unit 12 ... Radar Signal processing unit 13: Control target recognition unit
Claims (5)
てスキャンを行うスキャン式レーダの信号処理装置にお
いて、ビームをスキャンする複数のステップの個々の角
度においてターゲットを検出した場合、前記個々の角度
毎に所定のデータを得る手段、該所定のデータを得る毎
にデータを更新する手段を備えたスキャン式レーダの信
号処理装置。In a signal processing apparatus of a scanning type radar for scanning by rotating a beam at a fixed step angle, when a target is detected at each of a plurality of steps of scanning a beam, the target is detected at each of the angles. And a means for updating the data each time the predetermined data is obtained.
離及び相対速度である、請求項１に記載のスキャン式レ
ーダの信号処理装置。2. The signal processing device for a scanning radar according to claim 1, wherein the predetermined data is a distance to a target and a relative speed.
プの個々の角度においてターゲットを検出した場合、前
記個々の角度毎にターゲットとの距離及び相対速度を得
る手段に加え、前記ビームがスキャン角度の端部に来た
ことを検出する手段、ビームがスキャン角度の端部に来
たことが検出されると１スキャンにおいてターゲットを
検出した複数のビームの広がりの角度を算出してターゲ
ットの位置を算出するする手段を備えた、請求項２に記
載のスキャン式レーダの信号処理装置。3. When a target is detected at an individual angle in a plurality of steps of scanning the beam, the beam is scanned at an end of the scan angle in addition to a means for obtaining a distance and a relative speed to the target for each of the angles. Means for detecting that a beam has reached the end of the scan angle, and calculates the spread angle of the plurality of beams that have detected the target in one scan to calculate the position of the target when it is detected that the beam has reached the end of the scan angle 3. The signal processing apparatus for a scanning radar according to claim 2, further comprising:
プの個々の角度においてターゲットを検出した場合、検
出されたターゲットが自車線内であると判断できる所定
の角度のビームで捕らえられた回数をカウントする手
段、該カウント結果に基づいてターゲットが自車線内で
ある確率を求める手段を備えた請求項１に記載のスキャ
ン式レーダの信号処理装置。4. When a target is detected at each angle of a plurality of steps of scanning the beam, the number of times the detected target is caught by a beam at a predetermined angle that can be determined to be within the own lane is counted. 2. The scanning radar signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: means for obtaining a probability that the target is in the own lane based on the count result.
あると判断できる所定のビームの角度を、ターゲットと
の距離及び／又は道路の形状に従って設定する手段を有
する、請求項４に記載のスキャン式レーダの信号処理装
置。5. The scan according to claim 4, further comprising means for setting a predetermined beam angle at which the detected target can be determined to be within the own lane according to a distance from the target and / or a road shape. Radar signal processing device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15284398A JP4064528B2 (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Scanning radar signal processing device |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH11344563A true JPH11344563A (en) | 1999-12-14 |
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ID=15549353
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|---|---|---|---|---|
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1998
- 1998-06-02 JP JP15284398A patent/JP4064528B2/en not_active Expired - Fee Related
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