Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5284035B2 - Radar equipment - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5284035B2 - Radar equipment - Google Patents

Radar equipment Download PDF

Info

Publication number
JP5284035B2
JP5284035B2 JP2008276652A JP2008276652A JP5284035B2 JP 5284035 B2 JP5284035 B2 JP 5284035B2 JP 2008276652 A JP2008276652 A JP 2008276652A JP 2008276652 A JP2008276652 A JP 2008276652A JP 5284035 B2 JP5284035 B2 JP 5284035B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
wave
vehicle
radar
target object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008276652A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010107217A (en
Inventor
功 松井
弘 伊藤
秀昭 永田
謙治 岡
秀紀 本田
貴史 重井
高志 松下
寛 岩島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP2008276652A priority Critical patent/JP5284035B2/en
Publication of JP2010107217A publication Critical patent/JP2010107217A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5284035B2 publication Critical patent/JP5284035B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

本発明は、車両に搭載され所定の走査範囲内をレーダ波で走査するレーダ装置に関し、特に、送信電波の出力を制御するレーダ装置に関する。   The present invention relates to a radar apparatus that is mounted on a vehicle and scans a predetermined scanning range with a radar wave, and more particularly to a radar apparatus that controls the output of a transmission radio wave.

今日、自動車の走行の自動制御を支援する手段として、車載用のレーダ装置が用いられる。先行車両に対し所望の車間距離を維持しながら自動的に追従走行する制御(追従走行制御)を支援する場合には、特許文献1にその例が記載されているように、レーダ装置は自車両前方の走査範囲にレーダ波(電波)を送信することで走査を行い、追従対象となる先行車両を検出する。   Today, an on-vehicle radar device is used as a means for supporting automatic control of driving of an automobile. In the case of assisting control (following traveling control) in which the preceding vehicle is automatically followed while maintaining a desired inter-vehicle distance, as described in Patent Document 1, the radar apparatus uses the own vehicle. Scanning is performed by transmitting radar waves (radio waves) to the scanning range ahead, and a preceding vehicle to be followed is detected.

一方今日では、各種電波業務間の電波干渉を回避するために、種々の規制が設けられている。例えば、我が国における電波法によれば、商用の電波業務ごとに使用可能な電波の周波数帯域が制限されており、車載用のレーダ装置には76.0〜77.0GHz帯のミリ波帯が割当てられている。すると、車載用のレーダ装置の普及台数が増加するにつれ、同じ帯域の電波を用いるレーダ装置間で電波干渉が生じる可能性が大きくなる。よって、車載用レーダ装置には、不要な送信電波を極力抑えることが求められる。また、米国におけるFCC(連邦通信委員会)による規制では、車両の走行時と停車時とで車載用レーダ装置の送信電力に対し異なる規準が設けられており、停車時での規準は走行時での規準より低いので車両停車時には送信電力を抑制することが求められる。   On the other hand, various regulations are provided today in order to avoid radio wave interference between various radio wave services. For example, according to the Radio Law in Japan, the frequency band of radio waves that can be used for each commercial radio wave service is limited, and a millimeter wave band of 76.0-77.0 GHz band is allocated to an on-vehicle radar device. It has been. Then, as the number of on-vehicle radar devices increases, the possibility of radio wave interference between radar devices that use radio waves in the same band increases. Therefore, in-vehicle radar devices are required to suppress unnecessary transmission radio waves as much as possible. In addition, the FCC (Federal Communications Commission) regulations in the United States set different standards for the transmission power of the on-vehicle radar device when the vehicle is running and when the vehicle is stopped. Therefore, it is required to suppress transmission power when the vehicle is stopped.

こうしたことから、不要な送信電波を抑制する方法の1つとして、車両の停車時には車載用レーダ装置からの電波送信を停止する方法が提案されている。
特開平10−325865号公報
For this reason, as one method of suppressing unnecessary transmission radio waves, a method of stopping radio wave transmission from the on-vehicle radar device when the vehicle is stopped has been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-325865

ところで、車両の追従走行には、一般に高速道路などでの巡航走行時における追従走行と、高速道路の出口付近や市街地などでの渋滞時における追従走行とがある。前者においては、先行車両は通常ある程度一定した走行速度で走行を継続しており、先行車両との相対速度や相対距離を常時監視することで所望の車間距離が維持されるように自車両の走行速度を調節する制御動作が要求される。一方、後者においては、先行車両は停車と低速走行とを間欠的に行うので、先行車両が停車するときに自車両を停車させ、先行車両が低速で走行を開始するときにはこれに追従して自車両も低速で走行を開始するというような制御動作が要求される。よって、渋滞時の追従走行制御では、自車両が停車中であってもレーダ装置は先行車両を検出しその挙動を監視し続ける必要がある。   By the way, the following traveling of the vehicle generally includes the following traveling at the time of cruising on an expressway and the following traveling at the time of traffic congestion in the vicinity of the exit of the expressway or in an urban area. In the former, the preceding vehicle normally continues to travel at a certain constant traveling speed, and the host vehicle travels so that the desired inter-vehicle distance is maintained by constantly monitoring the relative speed and relative distance from the preceding vehicle. A control action to adjust the speed is required. On the other hand, in the latter case, the preceding vehicle intermittently stops and travels at a low speed. Therefore, when the preceding vehicle stops, the own vehicle is stopped, and when the preceding vehicle starts traveling at a low speed, the preceding vehicle follows this. A control operation is also required in which the vehicle starts to travel at a low speed. Therefore, in the follow-up running control at the time of traffic congestion, the radar device needs to continuously detect the preceding vehicle and monitor its behavior even when the own vehicle is stopped.

しかしながら、上記の従来技術におけるレーダ装置では、停車中には電波送信を停止するので、先行車両を検出できない。そのため、先行車両が走行を開始するときには運転者が自らの運転操作により自車両を発進させることでレーダ装置に電波送信を開始させ、追従走行制御を可能にしなくてはならない。このように、従来技術には、渋滞時の追従走行制御における利便性が悪いという問題がある。   However, since the radar apparatus according to the above-described prior art stops the radio wave transmission while the vehicle is stopped, the preceding vehicle cannot be detected. For this reason, when the preceding vehicle starts traveling, the driver must start the own vehicle by his / her driving operation to start radio wave transmission to the radar device, thereby enabling follow-up traveling control. As described above, the conventional technique has a problem that the convenience in the follow-up traveling control at the time of traffic congestion is poor.

そこで、本発明の目的は、不要な電波送信を抑制するとともに、車両が停車時でも先行車両を検出可能なレーダ装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a radar device that can suppress unnecessary radio wave transmission and can detect a preceding vehicle even when the vehicle is stopped.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面によれば、車両に搭載され所定の走査範囲をレーダ波で走査するレーダ装置であって、前記車両の走行速度が第1の速度のときには、前記走査範囲内で第1の単位角度ごとにレーダ波を送信し、前記走行速度が前記第1の速度より遅い第2の速度のときには、前記走査範囲内で前記第1の単位角度より広い第2の単位角度ごとに前記レーダ波を送信する送信制御手段と、前記送信されたレーダ波の目標物体による反射波を受信して前記目標物体を検出する目標物体検出手段とを有するレーダ装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a radar device that is mounted on a vehicle and scans a predetermined scanning range with a radar wave, and the traveling speed of the vehicle is a first speed. In this case, a radar wave is transmitted for each first unit angle within the scanning range, and when the traveling speed is a second speed slower than the first speed, the first unit angle within the scanning range. A radar having transmission control means for transmitting the radar wave for each wider second unit angle, and target object detection means for detecting the target object by receiving a reflected wave of the transmitted radar wave from the target object An apparatus is provided.

また、本発明の第2の側面によれば、車両に搭載されるとともに共通のアンテナにてレーダ波の送信と受信を所定の切替周期で交互に行うレーダ装置であって、前記車両の走行速度が第1の速度のときには、前記切替周期における送信時間の比率を第1の比率とし、前記走行速度が前記第1の速度より遅い第2の速度のときには、前記送信時間の比率を前記第1の比率より小さい第2の比率とする送受信制御手段と、前記送信されたレーダ波の目標物体による反射波に基づいて前記目標物体を検出する目標物体検出手段とを有することを特徴とするレーダ装置が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a radar apparatus that is mounted on a vehicle and that alternately transmits and receives radar waves at a predetermined switching period using a common antenna, wherein the traveling speed of the vehicle Is the first speed, the transmission time ratio in the switching period is the first ratio, and when the traveling speed is the second speed slower than the first speed, the transmission time ratio is the first speed. A radar apparatus comprising: a transmission / reception control unit having a second ratio smaller than a ratio of the target; and a target object detection unit configured to detect the target object based on a reflected wave of the transmitted radar wave by the target object. Is provided.

上記第1の側面によれば、前記送信制御手段は、前記車両の走行速度が第1の速度のときには、前記走査範囲内で第1の単位角度ごとにレーダ波を送信し、前記走行速度が前記第1の速度より遅い第2の速度のときには、前記走査範囲内で前記第1の単位角度より広い第2の単位角度ごとに前記レーダ波を送信するので、レーダ装置全体としては不要な送信電波を抑制できるとともに、近距離の目標物体からはこれを検出するために必要な電波の反射点を得ることができる。よって、渋滞時における追従走行で近距離の先行車両を精度良く検出できる。   According to the first aspect, the transmission control unit transmits a radar wave for each first unit angle within the scanning range when the traveling speed of the vehicle is the first speed, and the traveling speed is When the second speed is slower than the first speed, the radar wave is transmitted for each second unit angle wider than the first unit angle within the scanning range, and therefore transmission unnecessary for the entire radar apparatus is performed. The radio wave can be suppressed, and a reflection point of the radio wave necessary for detecting this can be obtained from the target object at a short distance. Therefore, it is possible to accurately detect a preceding vehicle in a short distance by following traveling in a traffic jam.

また、上記第2の側面によれば、前記送信制御手段は、前記車両の走行速度が第1の速度のときには、前記切替周期における送信時間の比率を第1の比率とし、前記走行速度が前記第1の速度より遅い第2の速度のときには、前記送信時間の比率を前記第1の比率より小さい第2の比率とするので、レーダ装置全体としては不要な送信電波を抑制できるとともに、目標物体を検出するために必要な反射波を得ることができる。よって、渋滞時における追従走行で近距離の先行車両を精度良く検出できる。   Further, according to the second aspect, when the travel speed of the vehicle is the first speed, the transmission control means sets the ratio of the transmission time in the switching period to the first ratio, and the travel speed is When the second speed is slower than the first speed, the ratio of the transmission time is set to a second ratio smaller than the first ratio, so that unnecessary transmission radio waves can be suppressed as a whole radar apparatus and the target object It is possible to obtain a reflected wave necessary for detecting. Therefore, it is possible to accurately detect a preceding vehicle in a short distance by following traveling in a traffic jam.

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.

図1は、本実施形態におけるレーダ装置の使用状況を説明する図である。レーダ装置10は、車両1の前部、一例としてはフロントグリル内に搭載され、フロントグリル前面を透過してレーダ波(電波)を送受信し、車両1前方における走査範囲をレーダ波で走査する。ここで、走査範囲として、自車線幅を2〜3メートルとしたときに自車線内前方数メートル〜200メートル程度の距離範囲に位置する先行車両を検出可能な角度範囲、例えば正面0度を中心とする±5〜20度程度の角度範囲が用いられる。また、レーダ装置10は、動作することでその内部の回路素子が発熱すると、フロントグリルを介して受ける走行風により冷却される。なおレーダ装置10は、走行風により冷却される個所であれば上記以外の箇所、たとえばバンパー部分やフォグランプユニット近傍などに搭載可能である。   FIG. 1 is a diagram for explaining a usage state of a radar apparatus according to the present embodiment. The radar apparatus 10 is mounted in a front portion of the vehicle 1, for example, a front grille, transmits and receives radar waves (radio waves) through the front grille front surface, and scans a scanning range in front of the vehicle 1 with radar waves. Here, as the scanning range, when the own lane width is set to 2 to 3 meters, an angle range in which a preceding vehicle located within a distance range of several meters to about 200 meters in front of the own lane can be detected, for example, the front is 0 degree. An angle range of about ± 5 to 20 degrees is used. Further, the radar device 10 is cooled by the traveling wind received through the front grill when the circuit elements inside the radar device 10 generate heat when operated. The radar device 10 can be mounted at a location other than the above as long as it is cooled by the traveling wind, for example, near a bumper portion or a fog lamp unit.

レーダ装置10が先行車両を検出すると、その相対速度、相対距離、方位角といった情報は車両1の追従走行制御を実行する車両制御システム100に出力される。車両制御システム100は、こうした情報に基づき車両1が所望の車間距離で先行車両に追従走行するように車両1の各種アクチュエータを駆動し、車両1の走行速度を加減する。   When the radar apparatus 10 detects the preceding vehicle, information such as the relative speed, the relative distance, and the azimuth angle is output to the vehicle control system 100 that executes the tracking traveling control of the vehicle 1. Based on such information, the vehicle control system 100 drives various actuators of the vehicle 1 so that the vehicle 1 follows the preceding vehicle at a desired inter-vehicle distance, and adjusts the traveling speed of the vehicle 1.

図2は、レーダ装置10の構成を説明する図である。図2(A)はレーダ装置10全体の構成を示す。レーダ装置10は、一例として周波数変調を施したミリ波長の連続波(電波)をレーダ波として送信して目標物体による反射波を受信し、送受信波の周波数差に基づき目標物体を検出するFM−CW(Frequency Modulated-Continuous Wave)方式のレーダ装置である。   FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the radar apparatus 10. FIG. 2A shows the overall configuration of the radar apparatus 10. For example, the radar apparatus 10 transmits a millimeter-wave continuous wave (radio wave) subjected to frequency modulation as a radar wave, receives a reflected wave from the target object, and detects the target object based on the frequency difference between the transmitted and received waves. This is a CW (Frequency Modulated-Continuous Wave) type radar apparatus.

レーダ送受信機30は、三角波で周波数変調された送信波を車両前方の走査範囲に向け送信し、目標物体による反射波を受信すると、送受信波を混合して送受信波の周波数差に対応するビート周波数のビート信号を生成する。そして、ビート信号をA/D変換し、そのデジタルデータを信号処理装置14に出力する。   The radar transceiver 30 transmits a transmission wave, which is frequency-modulated with a triangular wave, toward the scanning range in front of the vehicle, receives a reflected wave from the target object, and mixes the transmission / reception wave to a beat frequency corresponding to the frequency difference of the transmission / reception wave. Generate a beat signal. The beat signal is A / D converted and the digital data is output to the signal processing device 14.

ここで、送受信波の周波数変化の例を図3(A)に示すと、まず送信波の周波数は周波数fmの三角波の周波数変調信号に従って中心周波数f0、周波数変調幅ΔFで直線的な上昇と下降を反復する(実線で図示)。一方、目標物体で反射されて戻ってくる受信波は、目標物体の相対距離による時間的遅延ΔTと、相対速度に応じたドップラ周波数分の周波数偏移を受ける(破線で図示)。その結果、送受信波には送信波の周波数上昇期間(アップ期間)で周波数差α、周波数下降期間(ダウン期間)で周波数差βが生じる。そして、このとき生成されるビート信号の周波数(ビート周波数)変化を図3(B)に示すと、ビート周波数は、アップ期間で周波数α、ダウン期間で周波数βとなる。   Here, FIG. 3A shows an example of the frequency change of the transmission / reception wave. First, the frequency of the transmission wave rises and falls linearly at the center frequency f0 and the frequency modulation width ΔF according to the frequency modulation signal of the triangular wave of the frequency fm. Is repeated (illustrated by a solid line). On the other hand, the received wave reflected and returned by the target object is subjected to a time delay ΔT due to the relative distance of the target object and a frequency shift corresponding to the Doppler frequency corresponding to the relative velocity (illustrated by a broken line). As a result, the transmission / reception wave has a frequency difference α during the frequency rise period (up period) of the transmission wave and a frequency difference β during the frequency fall period (down period). Then, when the frequency (beat frequency) change of the beat signal generated at this time is shown in FIG. 3B, the beat frequency becomes the frequency α in the up period and the frequency β in the down period.

信号処理装置14は、デジタルデータ化された上記のようなビート信号に対しFFT(高速フーリエ変換)処理を実行するDSP(Digital Signal Processor)などの演算処理装置と、ビート信号の周波数スペクトルを処理して目標物体を検出するマイクロコンピュータとを有する。そして、マイクロコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)と、CPUが実行する各種処理プログラムや制御プログラムが格納されたROM(Read Only Memory)と、CPUが各種データを一時的に格納するRAM(Random Access Memory)とを有する。   The signal processing device 14 processes the frequency spectrum of the beat signal with an arithmetic processing device such as a DSP (Digital Signal Processor) that performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the above-described beat signal converted into digital data. And a microcomputer for detecting the target object. The microcomputer includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) in which various processing programs and control programs executed by the CPU are stored, and a RAM (Random Access) in which the CPU temporarily stores various data. Memory).

目標物体検出手段14bは、ビート信号をFFT処理するDSPと、FFT処理結果に基づいて目標物体を検出するCPU及びその動作を記述した処理プログラムとで構成される。また、送信制御指示手段14aは、後に詳述するように各種の制御信号によりレーダ送受信機30のレーダ波送信を制御するCPUとその動作を記述した処理プログラムとで構成される。また、送信制御手段14aは、車両1の車速センサから入力される車速信号から車両1の走行速度を検出して送信制御に用いる。   The target object detection unit 14b includes a DSP that performs FFT processing on a beat signal, a CPU that detects a target object based on the FFT processing result, and a processing program that describes its operation. The transmission control instruction means 14a is composed of a CPU for controlling the radar wave transmission of the radar transceiver 30 by various control signals and a processing program describing its operation, as will be described in detail later. Moreover, the transmission control means 14a detects the traveling speed of the vehicle 1 from the vehicle speed signal input from the vehicle speed sensor of the vehicle 1, and uses it for transmission control.

ここで、レーダ装置10が走査範囲をレーダ波で走査する方式には、機械走査方式と電子走査方式とがある。レーダ送受信機30の詳細な構成は、レーダ装置10の走査方式により異なる。   Here, there are a mechanical scanning method and an electronic scanning method for the radar device 10 to scan the scanning range with a radar wave. The detailed configuration of the radar transceiver 30 varies depending on the scanning method of the radar apparatus 10.

図2(B)は、機械走査方式のレーダ送受信機30の構成を示す。レーダ送受信機30では、周波数変調指示部16が信号処理装置14からの指示信号に応答して三角波状の周波数変調信号を生成すると、電圧制御発振器(VCO)18が、周波数変調指示部16が生成する信号に従って図3(A)に示したように三角波の上昇区間で周波数が直線的に上昇し、三角波の下降区間で周波数が直線的に下降する送信波を出力する。この送信波は分配器20により電力分配され、その一部がFETを能動素子とする多段アンプを備えた送信電力増幅器40に入力される。そして、送信電力増幅器40は、送信波を増幅してスイッチSW1を介してアンテナ11に出力する。   FIG. 2B shows a configuration of a mechanical scanning type radar transceiver 30. In the radar transceiver 30, when the frequency modulation instruction unit 16 generates a triangular wave-shaped frequency modulation signal in response to the instruction signal from the signal processing device 14, the voltage controlled oscillator (VCO) 18 generates the frequency modulation instruction unit 16. As shown in FIG. 3A, a transmission wave whose frequency rises linearly in the rising period of the triangular wave and linearly falls in the falling period of the triangular wave is output as shown in FIG. This transmission wave is power-distributed by the distributor 20, and a part of the transmission wave is input to a transmission power amplifier 40 including a multistage amplifier having an FET as an active element. Then, the transmission power amplifier 40 amplifies the transmission wave and outputs it to the antenna 11 via the switch SW1.

アンテナ11は、送受信切替え可能に構成される送受兼用アンテナであり、信号処理装置14の送信制御指示手段14aから入力される送受切替指示信号(例えば、数百kHz〜2MHz程度のパルス信号)によりスイッチSW1がアンテナ11の接続先を切替える。すなわち、送受切替指示信号のデューティ比に応じた送信時間中に送信電力増幅器40からアンテナ11に送信波が供給されてアンテナ11は送信を行い、アンテナ11が受信した受信波は受信時間中にミキサ22に入力される。   The antenna 11 is a transmission / reception antenna configured to be capable of switching between transmission and reception, and is switched by a transmission / reception switching instruction signal (for example, a pulse signal of about several hundred kHz to 2 MHz) input from the transmission control instruction means 14a of the signal processing device 14. SW1 switches the connection destination of the antenna 11. That is, a transmission wave is supplied from the transmission power amplifier 40 to the antenna 11 during the transmission time corresponding to the duty ratio of the transmission / reception switching instruction signal, the antenna 11 performs transmission, and the reception wave received by the antenna 11 is mixed during the reception time. 22 is input.

ミキサ22は、電力分配された送信波の一部と受信波とを混合し、両者の周波数差に対応する周波数のビート信号を生成する。そして、ビート信号は、AD変換器24によりデジタルデータ化され、信号処理装置14に出力される。   The mixer 22 mixes a part of the power-distributed transmission wave and the reception wave, and generates a beat signal having a frequency corresponding to the frequency difference between the two. The beat signal is converted into digital data by the AD converter 24 and output to the signal processing device 14.

また、レーダ送受信機30は、アンテナ11を往復回動させる機構とアンテナ11の回動角度を検出するエンコーダとを備えた回動部26を有する。ここで、アンテナ11の回動動作と送信波の変調周期は、アンテナ11が所定の単位角度(例えば1度)回動するときに1対のアップ期間とダウン期間とが対応するように同期がとられる。そして、回動部26のエンコーダからはアンテナ11の回動角度を示す回動角度信号が信号処理装置14に出力される。   Further, the radar transceiver 30 includes a rotating unit 26 that includes a mechanism that reciprocally rotates the antenna 11 and an encoder that detects a rotation angle of the antenna 11. Here, the rotation operation of the antenna 11 and the modulation period of the transmission wave are synchronized so that when the antenna 11 rotates by a predetermined unit angle (for example, 1 degree), a pair of up period and down period correspond. Be taken. Then, a rotation angle signal indicating the rotation angle of the antenna 11 is output from the encoder of the rotation unit 26 to the signal processing device 14.

機械走査方式の場合、信号処理装置14では、走査範囲に対応する角度範囲をアンテナ11が片側に1回動して走査範囲を1回走査する期間を1検出サイクルとして、検出サイクルごとに目標物体検出手段14bが目標物体の検出を行う。すなわち、目標物体検出手段14bは、検出サイクルごとにビート信号のレベルがピークを形成するときのアンテナ11の回動角度を回動角度信号に基づき検出し、その回動角度に基づき目標物体の方位角を検出する。   In the case of the mechanical scanning method, the signal processing device 14 sets a target object for each detection cycle, with a period in which the antenna 11 rotates once on one side of the angle range corresponding to the scanning range and scans the scanning range once as one detection cycle. The detection means 14b detects the target object. That is, the target object detection unit 14b detects the rotation angle of the antenna 11 when the level of the beat signal forms a peak for each detection cycle based on the rotation angle signal, and the direction of the target object based on the rotation angle. Detect corners.

なお、機械走査方式では、上記のようにアンテナ11を送受兼用に構成することで、送受別々のアンテナを設ける場合よりアンテナ11の面積を広くすることができ、急峻なアンテナパターンを形成できる。すなわち、ビーム幅を狭くでき、目標物体の方位角を検出するときの角度分解能を向上させることができる。   In the mechanical scanning method, by configuring the antenna 11 to be used for both transmission and reception as described above, the area of the antenna 11 can be made wider than when separate antennas for transmission and reception are provided, and a steep antenna pattern can be formed. That is, the beam width can be narrowed, and the angular resolution when detecting the azimuth angle of the target object can be improved.

また、目標物体検出手段14bは、ピークを形成するビート信号のアップ期間のビート周波数αとダウン期間のビート周波数βとを用いて、次の式(1)、(2)により目標物体の相対距離R、相対速度Vを算出する。なお、ここでΔFは送信波の周波数変調幅、f0は中心周波数、fmは三角波の周波数、そして、Cは光速である。   Further, the target object detection unit 14b uses the beat frequency α in the up period and the beat frequency β in the down period of the beat signal forming the peak to calculate the relative distance of the target object according to the following equations (1) and (2). R and relative speed V are calculated. Here, ΔF is the frequency modulation width of the transmission wave, f0 is the center frequency, fm is the frequency of the triangular wave, and C is the speed of light.

R=C・(α+β)/(8・ΔF・fm) 式(1)
V=C・(β−α)/(4・f0) 式(2)
図2(C)は、電子走査方式のレーダ送受信機30の構成を示す。図2(B)と重複する構成には同じ符号が付してある。レーダ送受信機30は、送受信兼用のアンテナ11と、複数の受信用アンテナ11_1、11_2、・・・を所定間隔離間して備える。ここで、受信用アンテナの数は2以上の任意の数とすることが可能である。また、レーダ送受信機30は、信号処理装置14から入力される受信切替指示信号に応答して、アンテナ11、11_1、11_2、・・・による受信波を時分割でミキサ22に入力するスイッチ回路28を有する。そして、ミキサ22はアンテナ11、11_1、11_2、・・・による受信波それぞれを送信波と混合して、ビート信号を生成する。
R = C · (α + β) / (8 · ΔF · fm) Equation (1)
V = C · (β−α) / (4 · f0) Equation (2)
FIG. 2C shows the configuration of an electronic scanning type radar transceiver 30. The same components as those in FIG. 2B are denoted by the same reference numerals. The radar transceiver 30 includes a transmitting / receiving antenna 11 and a plurality of receiving antennas 11_1, 11_2,. Here, the number of receiving antennas can be any number of two or more. Further, the radar transceiver 30 responds to the reception switching instruction signal input from the signal processing device 14 and inputs the received waves from the antennas 11, 11_1, 11_2,... To the mixer 22 in a time division manner. Have The mixer 22 mixes each of the reception waves from the antennas 11, 11_1, 11_2,... With the transmission wave to generate a beat signal.

電子走査方式では、目標物体検出手段14bは、送信波のアップ期間とダウン期間を1検出サイクルとして目標物体の検出処理を行う。目標物体検出手段14bは、アンテナ間の受信波の位相差を制御することでアンテナ全体としての指向性を変化させる。そして、受信波のレベルが最大となるときの指向性を求めることにより、その指向性に対応する目標物体の方位角を検出する。あるいは、電子走査方式の一形態である位相モノパルス方式では、目標物体検出手段14bは、少なくとも1対のアンテナ間の受信位相差から受信波の到来方向である目標物体の方位角を直接的に検出する。   In the electronic scanning method, the target object detection unit 14b performs target object detection processing with the transmission wave up period and down period as one detection cycle. The target object detection means 14b changes the directivity of the whole antenna by controlling the phase difference of the received wave between the antennas. Then, by obtaining the directivity when the level of the received wave is maximum, the azimuth angle of the target object corresponding to the directivity is detected. Alternatively, in the phase monopulse method that is one form of the electronic scanning method, the target object detection unit 14b directly detects the azimuth angle of the target object that is the arrival direction of the received wave from the reception phase difference between at least one pair of antennas. To do.

なお、電子走査方式の場合も、上記のようにアンテナ11を送受兼用に構成することで、送受別々のアンテナを設ける場合より同じスペースに受信用アンテナを多く設けることができ、レーダ送受信機30全体として急峻なアンテナパターンを形成できる。よって、目標物体の方位角を検出するときの角度分解能を向上させることができる。ただし、スイッチSW1を用いずにアンテナ11を送信専用とする構成も本実施形態に含まれる。   Also in the case of the electronic scanning method, by configuring the antenna 11 for both transmission and reception as described above, it is possible to provide more receiving antennas in the same space than when providing separate antennas for transmission and reception, and the radar transceiver 30 as a whole. As a result, a steep antenna pattern can be formed. Therefore, the angular resolution when detecting the azimuth angle of the target object can be improved. However, a configuration in which the antenna 11 is exclusively used for transmission without using the switch SW1 is also included in this embodiment.

また、目標物体検出手段14bは、アンテナ11、11_1、11_2ごとのビート信号がピークを形成するアップ期間のビート周波数αとダウン期間のビート周波数βを用いて、上述の式(1)、(2)により目標物体の相対距離、相対速度を検出する。   Further, the target object detection unit 14b uses the beat frequency α in the up period and the beat frequency β in the down period at which the beat signals for the antennas 11, 11_1, and 11_2 form peaks, and the above-described equations (1) and (2 ) To detect the relative distance and relative speed of the target object.

図4は、信号処理装置14による目標物体検出手順、つまり目標物体検出手段14bの動作手順を説明するフローチャート図である。図4に示す手順は、機械走査方式、電子走査方式いずれの場合も1検出サイクルごとに実行される。   FIG. 4 is a flowchart for explaining the target object detection procedure by the signal processing device 14, that is, the operation procedure of the target object detection means 14b. The procedure shown in FIG. 4 is executed for each detection cycle in both the mechanical scanning method and the electronic scanning method.

目標物体検出手段14bは、まずビート信号をFFT処理してその周波数スペクトルを検出する(S2)。そして、アップ期間、ダウン期間それぞれでレベルがピークを形成するビート信号同士を互いにペアリング(対応付け)して(S4)、それぞれのビート周波数を用いて目標物体の方位角、相対距離、相対速度を検出する(S6)。そして、目標物体検出手段14bは、検出した方位角やそのときのビート信号のレベルが過去複数回の検出サイクルにおいて連続性を有するかを判断し(S8)、一定程度(例えば3回)以上の連続性を有する目標物体について、その方位角、相対速度、相対距離を車両1の車両制御装置100に出力する(S10)。   The target object detection means 14b first performs FFT processing on the beat signal and detects its frequency spectrum (S2). Then, beat signals whose levels are peaked in each of the up period and the down period are paired (associated) with each other (S4), and the azimuth angle, relative distance, and relative speed of the target object using each beat frequency. Is detected (S6). Then, the target object detection unit 14b determines whether the detected azimuth angle and the level of the beat signal at that time have continuity in a plurality of past detection cycles (S8), and the target object detection unit 14b exceeds a certain level (for example, three times) or more. About the target object which has continuity, the azimuth, relative speed, and relative distance are output to the vehicle control apparatus 100 of the vehicle 1 (S10).

上記のように構成されるレーダ装置10は、車両1の走行時に車両1前方の走査範囲をレーダ波で走査して先行車両を検出し、その相対速度、相対距離、方位角等を車両制御装置100に出力する。そして、車両制御装置100はレーダ装置10から供給される情報に基づいて車両1の追従走行制御を行う。   The radar device 10 configured as described above detects a preceding vehicle by scanning a scanning range in front of the vehicle 1 with a radar wave when the vehicle 1 travels, and determines the relative speed, relative distance, azimuth angle, and the like of the vehicle control device. Output to 100. The vehicle control device 100 performs follow-up running control of the vehicle 1 based on information supplied from the radar device 10.

ここにおいて、渋滞時など車両1の速度が一定以下のときや停車しているときには、以下に述べる方法によりレーダ波の送信を制御して不要な電波送信を減少させる。そうすることで、他のレーダ装置との電波干渉を減少させることができるとともに、車両1の速度が一定以下のときや停車しているときであっても先行車両を検出できる。よって、以下の説明において、送信波の送信動作の制御を指示する信号処理装置14の送信制御指示手段14aと、その指示に応答して送信動作を制御するレーダ送受信機30とが、本発明における「送信制御手段」に対応する。   Here, when the speed of the vehicle 1 is below a certain level or when the vehicle 1 is stopped, such as when there is a traffic jam, the transmission of radar waves is controlled by the method described below to reduce unnecessary radio wave transmission. By doing so, radio wave interference with other radar devices can be reduced, and a preceding vehicle can be detected even when the speed of the vehicle 1 is below a certain level or when the vehicle is stopped. Therefore, in the following description, the transmission control instruction means 14a of the signal processing device 14 that instructs the control of the transmission operation of the transmission wave, and the radar transceiver 30 that controls the transmission operation in response to the instruction are in the present invention. This corresponds to “transmission control means”.

また、米国においてはいわゆるFCC(連邦通信委員会)法規により車両停車時における送信電波の出力を走行時の送信電波の出力より下げることが義務付けられているが、ここに述べるような方法によればかかる規制に適合した制御を行うことが可能となる。   Also, in the United States, the so-called FCC (Federal Communications Commission) regulations require that the output of the transmitted radio wave when the vehicle is stopped to be lower than the output of the transmitted radio wave when the vehicle is running. It is possible to perform control conforming to such regulations.

また、不要な送信電波を抑制することでレーダ装置全体としての消費電力を減少できるので、レーダ装置の発熱を抑制することができる。上述したようにレーダ装置10はフロントグリル越しに受ける走行風により放熱するところ、低速走行時や停車時には走行風が弱まり放熱効率が低下する。そこで、発熱を抑制することで放熱効率低下による回路素子の損傷を軽減することができる。   Moreover, since the power consumption of the entire radar apparatus can be reduced by suppressing unnecessary transmission radio waves, heat generation of the radar apparatus can be suppressed. As described above, the radar device 10 dissipates heat by the traveling wind received through the front grille. However, the traveling wind is weakened during low speed traveling or when the vehicle is stopped, and the heat radiation efficiency is reduced. Therefore, by suppressing heat generation, it is possible to reduce damage to circuit elements due to a decrease in heat dissipation efficiency.

[第1の送信電波減少方法]
まず、第1の送信電波減少方法は、機械走査方式に適用される。第1の送信電波減少方法では、レーダ装置10は、車両1が一定の基準速度(例えば時速10〜20キロメートル)以上で走行する通常走行時には、図5(A)に示すように、アンテナ11が単位角度θ(例えば1度)回動するごとにアップ期間とダウン期間に対応するレーダ波を送信し、受信波を得たときのアンテナ11の回動角度に基づいて目標物体の方位角を、ビート周波数から相対距離、相対速度を検出する。これに対し、車両の速度が基準速度以下の低速走行時(車両停車時も含む)には、図5(B)に示すように、例えば単位角度θおきの単位角度2θごとに、アップ期間とダウン期間に対応するレーダ波を送信する。すなわち、レーダ波の送信を間引く。
[First transmission radio wave reduction method]
First, the first transmission radio wave reduction method is applied to the mechanical scanning method. In the first transmission radio wave reduction method, the radar apparatus 10 is configured so that the antenna 11 is in a normal traveling state where the vehicle 1 travels at a constant reference speed (for example, 10 to 20 kilometers per hour) or more as shown in FIG. Each time the unit angle θ (for example, 1 degree) rotates, a radar wave corresponding to the up period and the down period is transmitted, and the azimuth angle of the target object is determined based on the rotation angle of the antenna 11 when the received wave is obtained. The relative distance and relative speed are detected from the beat frequency. On the other hand, when the vehicle is traveling at a low speed below the reference speed (including when the vehicle is stopped), as shown in FIG. 5B, for example, for each unit angle 2θ every unit angle θ, A radar wave corresponding to the down period is transmitted. That is, the transmission of radar waves is thinned out.

送信制御指示手段14aは、アンテナ11の回動角度を示す回動角度信号からアンテナ11の回動角度を検出し、送信を間引く単位角度のときに送信波増幅器40の出力を停止させることで、かかる動作を行う。   The transmission control instruction means 14a detects the rotation angle of the antenna 11 from the rotation angle signal indicating the rotation angle of the antenna 11, and stops the output of the transmission wave amplifier 40 at a unit angle for thinning transmission. Such an operation is performed.

ここで、図6に送信電力増幅器40の詳細な構成を示す。送信電力増幅器40は、FETを能動素子とする多段アンプ40aと、車載電源から電源供給を受けて定電圧を生成し、多段アンプ40aの各ドレインにドレイン電圧DVとして供給するドレイン電圧供給回路41と、多段アンプ40aの最終段のアンプへのドレイン電圧供給を接断可能なスイッチSW2と、多段アンプ40aのすべてのアンプへのドレイン電圧供給を切断可能なスイッチSW3とを有する。スイッチSW2、3は、信号処理装置14が生成する指示信号Con_1、2に応答して開閉される。また、多段アンプ40aの各ゲートには、信号処理装置14により生成されたゲート電圧GVが印加される。   Here, FIG. 6 shows a detailed configuration of the transmission power amplifier 40. The transmission power amplifier 40 includes a multi-stage amplifier 40a using an FET as an active element, a drain voltage supply circuit 41 that receives a power supply from an in-vehicle power source, generates a constant voltage, and supplies the drain voltage to each drain of the multi-stage amplifier 40a. The switch SW2 is capable of disconnecting the drain voltage supply to the final stage amplifier of the multistage amplifier 40a, and the switch SW3 is capable of disconnecting the drain voltage supply to all the amplifiers of the multistage amplifier 40a. The switches SW2 and SW3 are opened and closed in response to the instruction signals Con_1 and 2 generated by the signal processing device 14. The gate voltage GV generated by the signal processing device 14 is applied to each gate of the multistage amplifier 40a.

このような構成において、ある一定レベルのゲート電圧GVとドレイン電圧DVが多段アンプ40aに印加されると、多段アンプから出力される増幅された送信波が飽和状態となり一定レベルで安定する。   In such a configuration, when a certain level of gate voltage GV and drain voltage DV is applied to the multistage amplifier 40a, the amplified transmission wave output from the multistage amplifier becomes saturated and stabilizes at a constant level.

よって、第1の送信電波減少方法では、送信制御指示手段14aは、車両1の通常走行時にはスイッチSW2、3を接続することで、送信波が飽和状態となるようなドレイン電圧DVを多段アンプ40aのすべてのアンプに対し印加する。そうすることで、送信波を所望のレベルに増幅して出力する。そして、車両1の低速走行時には、送信を間引く単位角度ごとにスイッチSW3を開放することで、多段アンプ40aのすべてのアンプに対するドレイン電圧DVの供給を停止する。すると、多段アンプ40aからの送信波の出力が停止される。   Therefore, in the first transmission radio wave reduction method, the transmission control instruction unit 14a connects the switches SW2 and SW3 during normal traveling of the vehicle 1 so that the drain voltage DV that saturates the transmission wave is generated in the multistage amplifier 40a. Apply to all amplifiers. By doing so, the transmission wave is amplified to a desired level and output. When the vehicle 1 travels at a low speed, the supply of the drain voltage DV to all the amplifiers of the multistage amplifier 40a is stopped by opening the switch SW3 for each unit angle at which transmission is thinned. Then, the output of the transmission wave from the multistage amplifier 40a is stopped.

このようにして送信制御指示手段14aがレーダ波を間引く動作を実行することで、時間平均したときの送信電波を減少させることができる。   In this way, the transmission control instruction means 14a executes the operation of thinning out the radar wave, whereby the transmission radio wave when time averaged can be reduced.

ここにおいて、渋滞時低速走行するときに検出すべき先行車両は通常走行時より近距離に位置するので、反射断面積あたりの反射点の数は先行車両が遠距離に位置する場合より多くなる。よって、レーダ波を送信する単位角度を間引いても、先行車両を検出するために十分な反射点からの反射波を得ることができる。また、近距離なので、反射波の減衰量も小さい。よって、検出精度を低下させることなく先行車両を検出できる。なお、間引く単位角度の間隔は2θ以上であってもよく、必要な反射点が得られるような角度に任意に設定できる。   Here, since the preceding vehicle to be detected when traveling at a low speed in a traffic jam is located at a shorter distance than during normal traveling, the number of reflection points per reflection sectional area is greater than when the preceding vehicle is located at a long distance. Therefore, even if the unit angle for transmitting the radar wave is thinned, a reflected wave from a reflection point sufficient for detecting the preceding vehicle can be obtained. Moreover, since the distance is short, the amount of attenuation of the reflected wave is small. Therefore, the preceding vehicle can be detected without reducing the detection accuracy. Note that the interval between the unit angles to be thinned may be 2θ or more, and can be arbitrarily set to an angle at which a necessary reflection point can be obtained.

また、レーダ波を送信する単位角度を間引かずに、信号処理装置14でビート信号を処理する単位角度を間引く方法によれば、レーダ装置全体としての消費電力を減少させることができるので、レーダ装置の発熱を抑制する効果を得ることができる。   Also, according to the method of thinning out the unit angle for processing the beat signal by the signal processing device 14 without thinning out the unit angle for transmitting the radar wave, the power consumption of the entire radar device can be reduced. An effect of suppressing heat generation of the device can be obtained.

[第2の送信電波減少方法]
第2の送信電波減少方法は、機械走査方式と、電子走査方式のうち送受信兼用アンテナを用いる構成のいずれにも適用できる。第2の送信電波減少方法では、レーダ装置10は、車両1の通常走行時には、図7(A)に示すように、50%のデューティ比を有する送受切替指示信号でアンテナ11の送受信を切替える。よって、レーダ装置10は、送受切替指示信号の周期、つまり送受切替の1周期において送受切替指示信号がHレベルとなる50%の送信時間TSでレーダ波を送信し、Lレベルとなる残り50%の受信時間TRで反射波を受信する。
[Second transmission radio wave reduction method]
The second transmission radio wave reduction method can be applied to either a mechanical scanning method or an electronic scanning method using a transmission / reception antenna. In the second transmission radio wave reduction method, the radar apparatus 10 switches transmission / reception of the antenna 11 with a transmission / reception switching instruction signal having a duty ratio of 50%, as shown in FIG. Therefore, the radar apparatus 10 transmits a radar wave at a transmission time TS of 50% when the transmission / reception switching instruction signal becomes H level in one cycle of transmission / reception switching instruction signal, that is, one transmission / reception switching period, and the remaining 50% when it becomes L level The reflected wave is received at the reception time TR.

一方、車両1の低速走行時には、図7(B)に示すように、送受切替周期における送信時間TSの比率を例えば25%に低下させる(このとき受信時間TRの比率は75%となる)ように送受切替指示信号のデューティ比を変更する。そうすることで、時間平均したときの送信電波を減少できる。   On the other hand, when the vehicle 1 travels at a low speed, as shown in FIG. 7B, the ratio of the transmission time TS in the transmission / reception switching cycle is reduced to, for example, 25% (at this time, the ratio of the reception time TR is 75%). To change the duty ratio of the transmission / reception switching instruction signal. By doing so, the transmission radio wave when time averaged can be reduced.

この場合、送信電波を減少させることで、レーダ装置全体としての受信電波が減少するが、検出すべき先行車両は近距離にあるので、電波の往復における減衰量は小さい。よって、先行車両を検出するのに十分なレベルの受信波を得ることができる。しかし、送受信兼用アンテナを用いる場合には、極めて近距離(至近距離)で受信波のレベルが低下する場合がある。ここで、かかる場合について図8を用いて説明する。   In this case, the received radio wave as a whole of the radar apparatus is reduced by reducing the transmitted radio wave. However, since the preceding vehicle to be detected is at a short distance, the attenuation amount in the round trip of the radio wave is small. Therefore, a received wave having a level sufficient to detect the preceding vehicle can be obtained. However, when a transmission / reception antenna is used, the level of the received wave may decrease at a very short distance (close distance). Here, such a case will be described with reference to FIG.

図8は、横軸を時間として、送受切替指示信号に基づく送信時間(TS)・受信時間(TR)と、送信時間中に送信された送信波の反射波と、受信時間中に受信される受信波の対応関係を説明する図である。ここで、反射波は目標物体の相対距離に応じた遅延時間経過したときに戻ってくる。図8(A)は目標物体が近距離にあり反射波の遅延時間ΔT1の場合、図8(B)は目標物体が至近距離にあり反射波の遅延時間ΔT2(<ΔT1)の場合をそれぞれ示す。なお、図8(A)、(B)における送受切替指示信号のデューティ比は同じである。   FIG. 8 shows the transmission time (TS) / reception time (TR) based on the transmission / reception switching instruction signal, the reflected wave of the transmission wave transmitted during the transmission time, and the reception time during the reception time, with the horizontal axis as time. It is a figure explaining the correspondence of a received wave. Here, the reflected wave returns when a delay time corresponding to the relative distance of the target object has elapsed. FIG. 8A shows the case where the target object is at a short distance and the reflected wave delay time ΔT1, and FIG. 8B shows the case where the target object is at a close distance and the reflected wave delay time ΔT2 (<ΔT1). . Note that the duty ratio of the transmission / reception switching instruction signal in FIGS. 8A and 8B is the same.

図8(A)、(B)に示すように、受信電波は、受信時間中にもどってきた反射波に対応する。すると、両図の比較において示されるように、遅延時間ΔT2(<ΔT1)のときの方が全体としての受信電波が少ない。すなわち、遅延時間が小さい場合、つまり目標物体の相対距離が小さいときの方が受信電波が少なくなる。このように、相対距離における電波の減衰量を考慮したとしても、送受兼用アンテナを用いた場合には至近距離で受信波のレベルが低下する場合がある。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the received radio wave corresponds to the reflected wave that has returned during the reception time. Then, as shown in the comparison of both figures, the received radio wave as a whole is smaller when the delay time is ΔT2 (<ΔT1). That is, when the delay time is small, that is, when the relative distance of the target object is small, the received radio wave is reduced. As described above, even when the attenuation amount of the radio wave at the relative distance is taken into consideration, the level of the received wave may be lowered at a close distance when the transmission / reception antenna is used.

よって、第2の送信電波減少方法においては、送受兼用アンテナを用いることに起因して生じる至近距離での受信波レベルの低下を補うために、送受切替指示信号の周波数を高くする。すなわち、送信時間と受信時間の切替周期を短くする。   Therefore, in the second transmission radio wave reduction method, the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is increased in order to compensate for the decrease in the reception wave level at a close distance caused by using the transmission / reception antenna. In other words, the switching cycle between the transmission time and the reception time is shortened.

ここで、図8(C)に、図8(B)の送受切替指示信号の周波数を2倍にした場合を示す。すると、図8(B)、(C)の比較において示されるように、反射波の遅延時間ΔT2の場合に送受切替信号の周波数を2倍にしたことにより、単位時間あたりの受信電波を多くすることができる。図8(B)、(C)の場合における受信波のレベルを図示すると、図9に示すようになる。   Here, FIG. 8C shows a case where the frequency of the transmission / reception switching instruction signal in FIG. 8B is doubled. Then, as shown in the comparison between FIGS. 8B and 8C, the received radio wave per unit time is increased by doubling the frequency of the transmission / reception switching signal in the case of the reflected wave delay time ΔT2. be able to. The received wave levels in the cases of FIGS. 8B and 8C are shown in FIG.

図9は、横軸に目標物体の相対距離、つまり目標物体から戻ってくる反射波の遅延時間を示し、縦軸にその反射波を受信したときの受信波のレベルを示す。曲線Bは図8(B)の場合に対応し、曲線Cは図8(C)の場合に対応する。図示するように、送受切替信号の周波数を2倍にした図8(C)の場合に対応する曲線Cの方が、至近距離での受信波レベルが高くなる。このようにして、送受兼用アンテナを用いた場合であっても、至近距離における受信波レベル低下を補うことができる。   In FIG. 9, the horizontal axis indicates the relative distance of the target object, that is, the delay time of the reflected wave returning from the target object, and the vertical axis indicates the level of the received wave when the reflected wave is received. Curve B corresponds to the case of FIG. 8B, and curve C corresponds to the case of FIG. As shown in the figure, the curve C corresponding to the case of FIG. 8C in which the frequency of the transmission / reception switching signal is doubled has a higher received wave level at a close distance. In this way, even when a transmission / reception antenna is used, it is possible to compensate for a decrease in received wave level at a close distance.

ところで、反射波が戻ってくる遅延時間と受信時間との比較において、遅延時間が受信時間を上回ると、同一の送受信周期の受信時間が経過してから反射波がアンテナ11に到達する場合がある。すなわち、次の周期の送信時間中に反射波が戻ってくるので、これを受信することができない。よって、この場合には目標物体を検出できない。このときの遅延時間に対応する目標物体の相対距離をヌル点という。このヌル点は、送受切替指示信号の周波数が大きくなるほど(つまり送受切替の周期が短くなるほど)受信時間が短くなるので、近距離に表れる。   By the way, in the comparison of the delay time when the reflected wave returns and the reception time, if the delay time exceeds the reception time, the reflected wave may reach the antenna 11 after the reception time of the same transmission / reception period has elapsed. . That is, since the reflected wave returns during the transmission time of the next cycle, it cannot be received. Therefore, in this case, the target object cannot be detected. The relative distance of the target object corresponding to the delay time at this time is called a null point. The null point appears at a short distance because the reception time is shortened as the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is increased (that is, the transmission / reception switching period is shortened).

図9では、曲線B、Cにおけるヌル点Nb、Ncが示される。すると、上述した理由により、送受切替指示信号の周波数が高い場合の曲線Cにおけるヌル点Ncの方が周波数が低い場合の曲線Bにおけるヌル点Nbより近距離となる。こうしたことから、第2の送信電波減少方法を実行する場合、その変形例としての送受切替指示信号の周波数を高くする処理は、目標物体の相対距離がヌル点より短い至近距離のときに好適に適用される。すなわち、送受切替指示信号の周波数を高くすることでヌル点が近くなるが、さらに目標物体の相対距離がそのヌル点より近い至近距離であれば、目標物体の検出を失敗することなく受信波のレベルを大きくすることができる。   In FIG. 9, null points Nb and Nc in curves B and C are shown. Then, for the reason described above, the null point Nc in the curve C when the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is high is closer than the null point Nb in the curve B when the frequency is low. For this reason, when the second transmission radio wave reduction method is executed, the process of increasing the frequency of the transmission / reception switching instruction signal as a modification thereof is suitable when the relative distance of the target object is a close distance shorter than the null point. Applied. That is, if the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is increased, the null point becomes closer, but if the relative distance of the target object is a close distance closer to the null point, the detection of the received wave will not occur without failing the target object detection. The level can be increased.

[第3の送信電波減少方法]
第3の送信電波減少方法は、機械走査方式と電子走査方式(送受兼用アンテナを用いる構成と送信専用アンテナを用いる構成の両方を含む)のいずれにも適用できる。第3の送信電波減少方法では、レーダ装置10は、送信電力増幅器40を制御することで、送信電力を減少させる。具体的には、図6で示した送信電力増幅器40の構成において、送信制御指示手段14aは車両1の通常走行時にはスイッチSW2、3を接続することで送信波を所望のレベルに増幅して出力し、車両1の低速走行時にはスイッチSW2を開放する。ここで、送信波が飽和レベルに達した状態でスイッチSW2が開放されると、最終段のアンプへのドレイン電圧がオフされる。しかし、送信波はミリ波長の高周波であるので、漏れ電力が最終段のアンプを通過して送信波として出力される。このことを利用して、最終段のアンプへのドレイン電圧をオフすることで、送信波を停止させることなく送信電力を減少させることができる。
[Third transmission radio wave reduction method]
The third transmission radio wave reduction method can be applied to both a mechanical scanning method and an electronic scanning method (including both a configuration using a transmission / reception antenna and a configuration using a transmission dedicated antenna). In the third transmission radio wave reduction method, the radar apparatus 10 reduces the transmission power by controlling the transmission power amplifier 40. Specifically, in the configuration of the transmission power amplifier 40 shown in FIG. 6, the transmission control instruction means 14a amplifies the transmission wave to a desired level and outputs it by connecting the switches SW2 and 3 when the vehicle 1 is traveling normally. When the vehicle 1 travels at a low speed, the switch SW2 is opened. Here, when the switch SW2 is opened with the transmission wave reaching the saturation level, the drain voltage to the final stage amplifier is turned off. However, since the transmission wave has a high frequency of millimeter wavelength, leakage power passes through the final stage amplifier and is output as a transmission wave. By utilizing this fact, the transmission power can be reduced without stopping the transmission wave by turning off the drain voltage to the amplifier at the final stage.

このように送信電力を低下させることで、不要電波の送信を抑制できる。   By reducing the transmission power in this way, transmission of unnecessary radio waves can be suppressed.

また、機械走査方式と電子走査方式のうち送受兼用アンテナを用いる構成の場合には、送信電力増幅器40を制御して送信電力を低下させるとともに、変形例として送受切替指示信号の周波数を高くすることで、至近距離における目標物体の受信波のレベルを大きくすることができる。よって、受信波のレベル低下を補うことで至近距離における目標物体を精度良く検出できる。   In the case of a configuration using a transmission / reception antenna of the mechanical scanning method and the electronic scanning method, the transmission power amplifier 40 is controlled to lower the transmission power, and as a modification, the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is increased. Thus, the level of the received wave of the target object at a close distance can be increased. Therefore, the target object at a close distance can be detected with high accuracy by compensating for the decrease in the level of the received wave.

ここで、上記の第1〜第3の送信電波減少方法を実行するときの動作手順を説明する。
図10は、レーダ装置が送信波を制御するときの動作手順を説明するフローチャート図である。図10の手順は、図4に示した手順における目標物体検出処理(手順S6)の後に実行される。
Here, an operation procedure when the first to third transmission radio wave reduction methods are executed will be described.
FIG. 10 is a flowchart for explaining an operation procedure when the radar apparatus controls a transmission wave. The procedure in FIG. 10 is executed after the target object detection process (procedure S6) in the procedure shown in FIG.

送信制御指示手段14aは、車速信号から走行速度を検出し(S22)、走行速度が基準値以上の通常走行時か基準値未満の低速走行時かを判断する(S24)。通常走行時には(S24のYES)、電波送信を制御することなく処理を終了する。一方、低速走行時(S24のNO)には、上述した第1〜第3の送信電波減少方法のうちレーダ装置の走査方式に応じて採用可能ないずれかの方法を実行することで、送信電波を減少させることができる。ここでは、さらに、停車中か否かによって、いずれの方法を採用するかを場合分けする手順を示す。   The transmission control instruction means 14a detects the traveling speed from the vehicle speed signal (S22), and determines whether the traveling speed is during normal traveling above the reference value or at low speed traveling below the reference value (S24). During normal travel (YES in S24), the process ends without controlling radio wave transmission. On the other hand, during low-speed traveling (NO in S24), any one of the above-described first to third transmission radio wave reduction methods that can be adopted according to the scanning method of the radar apparatus is executed, thereby transmitting radio waves. Can be reduced. Here, a procedure for categorizing which method to adopt depending on whether or not the vehicle is stopped is shown.

まず、停車時には(S26のYES)、先行車両も停車しており、しかもその距離は2〜3メートル程度前方の至近距離である蓋然性が大きい。よって、上述した第1〜第3の送信電波減少方法のいずれかを実行することで、送信電力を減少させる(S28)。そして、特に、第2の送信電波減少方法(送受切替指示信号のデューティ比変更)を実行する場合には、至近距離での受信波のレベル低下を補うために送受切替指示信号の周波数を高くする処理を行う。   First, when the vehicle is stopped (YES in S26), the preceding vehicle is also stopped, and there is a high probability that the distance is a close distance ahead of about 2 to 3 meters. Therefore, the transmission power is reduced by executing any one of the first to third transmission radio wave reduction methods described above (S28). In particular, when executing the second transmission radio wave reduction method (changing the duty ratio of the transmission / reception switching instruction signal), the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is increased in order to compensate for a decrease in the level of the received wave at a close distance. Process.

一方、停車時でない場合(S26のNO)、つまり低速走行時には、先行車両も走行しており、その距離と方位角はある程度の範囲で変化する蓋然性が大きい。よって、目標物体検出処理(図4の手順S6)で検出した先行車両の距離に応じて、送信電波の減少方法を使い分ける。   On the other hand, when the vehicle is not stopped (NO in S26), that is, when the vehicle is traveling at a low speed, the preceding vehicle is also traveling, and the distance and the azimuth are likely to change within a certain range. Therefore, the transmission radio wave reduction method is properly used according to the distance of the preceding vehicle detected in the target object detection process (step S6 in FIG. 4).

すなわち、距離が基準値(例えば2〜3メートル)未満のとき(S30のYES)、つまり至近距離のときには、第1の送信電波減少方法または第3の送信電波減少方法のいずれかにより送信電波を減少させる(S32)。これは、送受切替指示信号のデューティ比を変更して送信時間を減らす第2の送信電波減少方法よりは、送信時間を減らさない第1または第3の送信電波減少方法の方が、至近距離での受信波のレベル低下の可能性が小さいことによる。ただし、送受切替指示信号の周波数を高くする処理を併用することで、第2の送信電波減少方法を採用することも可能である。この場合、手順S30での距離判断における基準値を送受切替指示信号の周波数を高くした場合のヌル点より近距離にしておけば、ヌル点により反射波が受信できないという事態を防ぐことができ、第2の送信電波減少方法を好適に用いることができる。なお、送信電波を減少させる第3の方法を実行するときにも送受切替指示信号の周波数を高くする処理を併用することで、受信波のレベル低下を補ってもよい。   That is, when the distance is less than a reference value (for example, 2 to 3 meters) (YES in S30), that is, when the distance is very close, the transmission radio wave is transmitted by either the first transmission radio wave reduction method or the third transmission radio wave reduction method. Decrease (S32). This is because the first or third transmission radio wave reduction method that does not reduce the transmission time is closer than the second transmission radio wave reduction method that reduces the transmission time by changing the duty ratio of the transmission / reception switching instruction signal. This is because the possibility of a decrease in the received wave level is small. However, it is also possible to employ the second transmission radio wave reduction method by using a process for increasing the frequency of the transmission / reception switching instruction signal together. In this case, if the reference value in the distance determination in step S30 is closer to the null point when the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is made higher, it is possible to prevent a situation where the reflected wave cannot be received by the null point, The second transmission radio wave reduction method can be suitably used. Even when the third method for reducing the transmission radio wave is executed, a decrease in the level of the reception wave may be compensated by using a process for increasing the frequency of the transmission / reception switching instruction signal.

一方、距離が基準値以上のとき(S30のNO)、つまり近距離のときには、第2または第3の方のいずれかにより送信電波を減少させる(S34)。これは、近距離では至近距離の場合より先行車両の方位角の誤差が大きくなるところ、送信波を間引く第1の送信電波減少方法よりは、送信電波を間引かない第2または第3の送信電波減少方法の方が、方位角の分解能が高いことによる。特に、送受切替指示信号のデューティ比を変更する第2の送信電波減少方法を実行する場合には、至近距離での受信波のレベル低下を補うために送受切替指示信号の周波数を高くする処理を行う。なお、送信電波を減少させる第3の方法を実行するときにも送受切替指示信号の周波数を高くする処理を併用することで、受信波のレベル低下を補ってもよい。   On the other hand, when the distance is equal to or greater than the reference value (NO in S30), that is, when the distance is short, the transmission radio wave is reduced by either the second or third method (S34). This is because the error in the azimuth angle of the preceding vehicle is larger at a short distance than at a close distance. Therefore, the second or third transmission that does not thin out the transmission radio wave is more effective than the first transmission radio wave reduction method that thins out the transmission wave. This is because the radio wave reduction method has higher azimuth resolution. In particular, when the second transmission radio wave reduction method for changing the duty ratio of the transmission / reception switching instruction signal is executed, a process for increasing the frequency of the transmission / reception switching instruction signal to compensate for a decrease in the level of the reception wave at a close distance. Do. Even when the third method for reducing the transmission radio wave is executed, a decrease in the level of the reception wave may be compensated by using a process for increasing the frequency of the transmission / reception switching instruction signal.

上記の手順によれば、自車両の走行速度と先行車両の距離に基づき最適な方法を選択して送信電波を減少させることができる。   According to the above procedure, it is possible to reduce the transmission radio wave by selecting the optimum method based on the traveling speed of the host vehicle and the distance of the preceding vehicle.

なお、上記の手順S28において第1〜第3の送信電波減少方法のうち複数を併用する実施例は、本実施形態に含まれる。また、上記の手順S32において第1の送信電波減少方法と第3の送信電波減少方法を併用する実施例、あるいはさらに送受切替指示信号の周波数を高くする処理を併用する実施例も、本実施形態に含まれる。さらに、S34において、第2の送信電波減少方法と第3の送信電波減少方法を併用する実施例、あるいはさらに送受切替指示信号の周波数を高くする処理を併用する実施例も、本実施形態に含まれる。いずれの場合においても、先行車両を検出可能な送信出力の範囲において、単独の送信電波減少方法だけを用いる場合よりもさらに送信電波を抑制することができる。   In addition, the Example which uses together two or more among the 1st-3rd transmission radio wave reduction methods in said procedure S28 is contained in this embodiment. Further, an embodiment in which the first transmission radio wave reduction method and the third transmission radio wave reduction method are used in combination in the above step S32, or an embodiment in which processing for increasing the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is used in combination with the present embodiment. include. Further, in the present embodiment, an example in which the second transmission radio wave reduction method and the third transmission radio wave reduction method are used in combination in S34, or an example in which a process for further increasing the frequency of the transmission / reception switching instruction signal is used in this embodiment. It is. In any case, the transmission radio wave can be further suppressed in the range of the transmission output in which the preceding vehicle can be detected as compared with the case where only the single transmission radio wave reduction method is used.

以上説明したとおり、本実施形態によれば、不要な送信電波を抑制できるとともに、近距離の目標物体に対してはこれを検出するために必要な反射波を得ることができる。よって、渋滞時における追従走行で近距離の先行車両を精度良く検出できる。   As described above, according to the present embodiment, unnecessary transmission radio waves can be suppressed, and a reflected wave necessary for detecting a target object at a short distance can be obtained. Therefore, it is possible to accurately detect a preceding vehicle in a short distance by following traveling in a traffic jam.

本実施形態におけるレーダ装置の使用状況を説明する図である。It is a figure explaining the use condition of the radar apparatus in this embodiment. レーダ装置10の構成を説明する図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a radar apparatus 10. FIG. 送受信波の周波数変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the frequency change of a transmission / reception wave. 目標物体検出手段14bの動作手順を説明するフローチャート図である。It is a flowchart explaining the operation | movement procedure of the target object detection means 14b. アンテナ11の回動角度と送信動作との対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with the rotation angle of the antenna 11, and transmission operation | movement. 送信電力増幅器40の詳細な構成を説明する図である。3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a transmission power amplifier 40. FIG. 送受切替指示信号による送信時間を説明する図である。It is a figure explaining the transmission time by a transmission / reception switching instruction | indication signal. 送受切替指示信号に基づく送信時間・受信時間と、送信時間中に送信された送信波の反射波と、受信時間中に受信される受信波の対応関係を説明する図である。It is a figure explaining the correspondence of the transmission time and reception time based on a transmission / reception switching instruction | indication signal, the reflected wave of the transmission wave transmitted during transmission time, and the reception wave received during reception time. 送受切替指示信号の周波数別に、目標物体の相対距離ごとの受信波のレベルを示す図である。It is a figure which shows the level of the received wave for every relative distance of a target object according to the frequency of a transmission / reception switching instruction | indication signal. レーダ装置が送信波を制御するときの動作手順を説明するフローチャート図である。It is a flowchart figure explaining the operation | movement procedure when a radar apparatus controls a transmission wave.

符号の説明Explanation of symbols

1:車両、10:レーダ装置、14:信号処理装置、14a:送信制御指示手段、14b:目標物体検出手段、30:レーダ送受信機 1: vehicle, 10: radar device, 14: signal processing device, 14a: transmission control instruction means, 14b: target object detection means, 30: radar transceiver

Claims (2)

車両に搭載され所定の走査範囲をレーダ波で走査するレーダ装置において、
前記車両の走行速度が第1の速度のときには、前記走査範囲内で第1の単位角度ごとにレーダ波を送信し、前記走行速度が前記第1の速度より遅い第2の速度のときには、前記走査範囲内で前記第1の単位角度より広い第2の単位角度ごとに前記レーダ波を送信する送信制御手段と、
前記送信されたレーダ波の目標物体による反射波に基づいて前記目標物体を検出する目標物体検出手段とを有し、
前記送信制御手段は、前記車両の走行速度が前記第2の速度であって、さらに検出された目標物体の距離が基準値未満の場合に、前記走査範囲内で前記第2の単位角度ごとに前記レーダ波を送信する
ことを特徴とするレーダ装置。
In a radar apparatus mounted on a vehicle and scanning a predetermined scanning range with a radar wave,
When the traveling speed of the vehicle is a first speed, a radar wave is transmitted for each first unit angle within the scanning range, and when the traveling speed is a second speed slower than the first speed, Transmission control means for transmitting the radar wave for each second unit angle wider than the first unit angle within a scanning range;
Target object detecting means for detecting the target object based on a reflected wave of the transmitted radar wave by the target object ;
The transmission control means is configured for each second unit angle within the scanning range when the traveling speed of the vehicle is the second speed and the detected distance of the target object is less than a reference value. A radar apparatus that transmits the radar wave .
請求項1において、
前記送信制御手段は、前記車両の走行速度に応じて前記送信するレーダ波の出力を低下させることを特徴とするレーダ装置。
Oite to claim 1,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the transmission control means reduces the output of the radar wave to be transmitted according to the traveling speed of the vehicle.
JP2008276652A 2008-10-28 2008-10-28 Radar equipment Active JP5284035B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008276652A JP5284035B2 (en) 2008-10-28 2008-10-28 Radar equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008276652A JP5284035B2 (en) 2008-10-28 2008-10-28 Radar equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010107217A JP2010107217A (en) 2010-05-13
JP5284035B2 true JP5284035B2 (en) 2013-09-11

Family

ID=42296816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008276652A Active JP5284035B2 (en) 2008-10-28 2008-10-28 Radar equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5284035B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012194103A (en) * 2011-03-17 2012-10-11 Fujitsu Ltd Radar device
JP6135120B2 (en) * 2012-12-19 2017-05-31 富士通株式会社 Distance measuring device, distance measuring method and program
KR101533066B1 (en) * 2014-03-17 2015-07-09 (주)디지탈엣지 Radar apparatus and power control method thereof
JP6643390B2 (en) * 2018-04-19 2020-02-12 京セラ株式会社 Electronic device, control method for electronic device, and control program for electronic device
CN116872839A (en) * 2023-07-10 2023-10-13 富赛汽车电子有限公司 An early warning method, early warning system, equipment and medium for road surface unevenness

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0720234A (en) * 1993-07-02 1995-01-24 Hino Motors Ltd Radar apparatus for automobile
JP2000075030A (en) * 1998-08-27 2000-03-14 Aisin Seiki Co Ltd Scan type laser radar device
JP4717195B2 (en) * 2000-10-12 2011-07-06 本田技研工業株式会社 Object detection device for moving objects
JP2003090877A (en) * 2001-07-12 2003-03-28 Murata Mfg Co Ltd Radar device
JP4224096B2 (en) * 2006-10-27 2009-02-12 三菱電機株式会社 Radar equipment
JP2010038731A (en) * 2008-08-05 2010-02-18 Fujitsu Ten Ltd Radar apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010107217A (en) 2010-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4843003B2 (en) Signal processing apparatus, radar apparatus, and signal processing method
KR100634107B1 (en) How to detect road stops on radar
JP4045041B2 (en) Radar apparatus and radar apparatus abnormality detection method
EP1074853B1 (en) Vehicle radar apparatus
US7737882B2 (en) Radar device
US11709261B2 (en) Radar device for vehicle, controlling method of radar device and radar system for vehicle
JP2010071865A (en) Signal processing device and radar device
JP2002236170A (en) Fm-cw radar processing device
JP2010112937A (en) Signal processing device and radar device
JP4281632B2 (en) Target detection device
JP5284035B2 (en) Radar equipment
US7271761B2 (en) Distance calculating method and system
JP2004170183A (en) Automotive radar equipment
EP3862783A1 (en) Electronic device, electronic device control method, and electronic device control program
JP5182645B2 (en) Radar device and obstacle detection method
JPWO2020066838A1 (en) Electronic devices, control methods for electronic devices, and control programs for electronic devices
JP2010038731A (en) Radar apparatus
JP2009058316A (en) Radar device, object detection method, and vehicle
JP4446931B2 (en) Radar equipment
CN112020658A (en) Electronic device, control method for electronic device, and control program for electronic device
WO2020044959A1 (en) Electronic device, electronic device control method, and electronic device control program
JP5551893B2 (en) Radar equipment, signal processing equipment
JP2010038826A (en) Signal processor and radar apparatus
JP2013221893A (en) Radar control device
JP2010109708A (en) Triangular wave signal generating circuit, and radar device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120530

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130215

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130529

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5284035

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250