JPH0763843A - 車載レーダ装置 - Google Patents

車載レーダ装置

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JPH0763843A
JPH0763843A JP5214539A JP21453993A JPH0763843A JP H0763843 A JPH0763843 A JP H0763843A JP 5214539 A JP5214539 A JP 5214539A JP 21453993 A JP21453993 A JP 21453993A JP H0763843 A JPH0763843 A JP H0763843A
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JP
Japan
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speed
vehicle
distance
alarm
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JP5214539A
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English (en)
Inventor
Masashi Mizukoshi
雅司 水越
Yukinori Yamada
幸則 山田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は車載レーダ装置に関し、警報又は制
御に無関係な道路に沿って連続する路側物を誤検出する
ことを防止し、車間警報に適用した際の誤警報を防止
し、車速制御に適用した際のドライバビリティの悪化を
防止することを目的とする。 【構成】 レーダ装置本体M1は、目標物体との相対距
離及び相対速度を2つのビート周波数から同時に検出、
警報又は制御に利用する。微分手段M2は、上記相対距
離を時間微分して微分速度を得る。第1の比較手段M3
は、上記目標物体の相対速度と微分速度とを比較する。
禁止手段M4は、上記第1の比較手段で上記相対速度と
微分速度との差が所定値以上のとき上記相対速度及び相
対速度の利用を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車載レーダ装置に関し、
車両に搭載されて目標物体を検出する車載レーダ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、運転者の運転操作低域や安全
性向上等を目的とした種々の装置が開発されて車両に搭
載されており、先行車等の周囲物体までの距離や相対速
度を検出するためのレーダ装置の開発も盛んに行われて
いる。レーダ装置としては、ミリ波等の電波を用いたも
の、あるいはレーザ光を用いたものが提案されている。
従来の車載レーダ装置は、特開平5−60859号公報
に記載の如く、低周波の変調信号を用いて第1の目標物
体までの距離を求め、変調信号周波数を上昇させるとと
もに第1の目標物体に対応するビート信号成分をカット
オフする低域フィルタのカットオフ周波数を決定して、
その手前にいる第2の目標物体を検知する周波数変調レ
ーダ装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来装置の如き周波数
変調レーダ装置では目標物体との相対距離及び相対速度
を同時に算出することが可能である。しかし、特にカー
ブ路等でガードレール等の道路に沿って連続する路側物
がレーダ検知範囲内に存在する場合、上記路側物は相対
距離が時間的に変化せず、かつ自車両の速度と略同値の
相対速度をもつ目標物体として検出される。このため、
路側物の相対距離及び相対速度の関係からカーブに沿っ
て走行しているにも拘らず路側物を危険物体と誤認識す
る可能性があり、この認識結果を車間警報に適用する場
合は誤警報が増加し、車速制御に適用する場合はドライ
ビバリティが悪化してしまうという問題があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
相対速度と相対距離を微分した微分速度とを比較するこ
とにより、警報又は制御に無関係な道路に沿って連続す
る路側物を誤検出することを防止し、車間警報に適用し
た際の誤警報を防止し、車速制御に適用した際のドライ
バビリティの悪化を防止する車載レーダ装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図を
示す。
【0006】レーダ装置本体M1は、目標物体との相対
距離及び相対速度を同時に測定する。
【0007】微分手段M2は、上記相対距離を時間微分
して微分速度を得る。
【0008】第1の比較手段M3は、上記目標物体の相
対速度と微分速度とを比較する。
【0009】禁止手段M4は、上記第1の比較手段で上
記相対速度と微分速度との差が所定値以上のとき上記相
対距離及び相対速度の利用を禁止する。
【0010】また、第2の比較手段M5は、自車速度と
前記相対速度とを比較し、上記自車速度と相対速度との
差が所定値以下のときにのみ前記微分手段と第1の比較
手段と禁止手段とを作動させる。
【0011】また、安全距離設定手段M6は、複数の目
標物体夫々について前記自車速度と相対速度又は微分速
度とに基づき前記警報の判定に用いる安全距離を得る。
【0012】
【作用】本発明においては、相対速度と相対距離を微分
した微分速度との差が所定値以上のときは、この相対速
度と相対距離は道路に沿って連続する路側物のものとし
て、禁止手段M4により測定データを利用することが禁
止される。
【0013】また、自車速度と相対速度との差が所定値
以下のときつまり、自車と目標物体との相対運動が小さ
いときにのみ微分手段M2と第1の比較手段M3と禁止
手段M4とを作動させ、上記手段M2〜M4の無駄な動
作を防止する。
【0014】更に、複数の目標物体夫々について警報の
判定に用いる安全距離を得るため、各目標物体夫々につ
いて別個に警報を発することができる。
【0015】
【実施例】図2は本発明装置のブロック図を示す。同図
中、送信側回路は、搬送波発生器10,周波数変調器1
2,変調電圧発生器14,サーキュレータ16,及び送
信アンテナ18から構成される。搬送波発生器10から
は搬送波が出力され、周波数変調器12に供給される。
一方、変調電圧発生器14からは振幅が三角形状に変化
する三角波が出力され、変調波として周波数変調器12
に供給される。これによって、搬送波発生器10からの
搬送波は周波数変調され、時間経過に伴って周波数が三
角形状に変化する送信信号が出力される。この送信信号
はサーキュレータ16を介して送信アンテナ18に供給
され、被検出物体に向けて放射される。一方、サーキュ
レータ16を介して、送信信号の一部は後述する受信側
回路のミキサ22に供給される。
【0016】受信側回路は、受信アンテナ20,ミキサ
22,増幅器24,フィルタ26,高速フーリエ変換処
理器(FFT信号処理器)28,ターゲット認識器3
0,危険判定器32,及び警報器34から構成される。
被検出物体からの反射波は受信アンテナ20で受信さ
れ、ミキサ22に供給される。ミキサ22では受信信号
とサーキュレータ16からの送信信号の一部が差分演算
により結合され、ビート信号が生成される。ミキサ22
からのビート信号は増幅器24で増幅され、アンチエリ
アシングフィルタ26を介してFFT信号処理器28に
供給される。FFT信号処理器28は周波数上昇部分及
び周波数下降部分夫々のパワースペクトラムを得て、タ
ーゲット認識器30に供給する。
【0017】ターゲット認識器30は周波数上昇部分,
下降部分夫々のパワースペクトラムのピークを検出して
ペアリングを行ない、各目標物体に対応するピーク対を
形成する。このピーク対の周波数上昇部分のピーク周波
数fup と周波数下降部分のピーク周波数fdown とから得
られる相対速度周波数fd, 距離周波数fr fd=(fdown-fup)/2 …(1) fr=(fdown+fup)/2 …(2) 及び fd=2・ΔV/C・f0 …(3) fr=4fmΔf/C・R …(4) 但し、ΔV:相対速度、C:光速、f0:中心周波数、
fm:変調周波数、Δf:周波数変移幅、R:相対距離 により相対距離R及び相対速度ΔVを同時に求める。こ
こで、同時というのは、相対距離Rを時間微分して相対
速度ΔVを求める方法は含まないという意味である。こ
の後、予め定められた、又は自車の走行状態に応じて演
算される安全距離と上記相対距離の大小比較を行ない、
安全距離以下である場合には危険と判定し、警報器34
により運転者に報知する。
【0018】図3はターゲット認識器30が実行する認
識処理の第1実施例のフローチャートを示す。この処理
は数十msec毎に実行される。同図中、ステップS10で
は(1)〜(4)式により目標物体の相対距離R及び相
対速度ΔV(ΔVは接近方向を正とする)を演算し、次
にステップS12で自車速SPDを演算する。ステップ
S14では相対速度ΔVから自車速SPDを減算して速
度差Aを得て、ステップS16で速度差Aの絶対値が停
止物判定閾値α(例えば5km/h、又は0.1×SP
D)を越えるか否かを判別する。
【0019】|A|>αの場合は目標物体が移動してい
るため、ステップS18の危険判定処理で自車の走行状
態に応じた安全距離を算出して、これと相対距離Rを比
較することにより安全距離以下の場合に警報を発する。
このステップS18を実行して処理を終了する。
【0020】|A|≦αの場合はステップS20に進み
過去に得られた相対距離Rn-i(iは例えば1)から今
回得られた相対距離Rnを減算して距離微分相対速度Δ
Rnを演算する。上記Rn-1検出時点とRn検出時点と
は単位時間だけ離れているものとする。次にステップS
22で次式により平均距離微分相対速度ΔRを求める。
【0021】ΔR=(ΔRn+ΔRn-1+…+ΔR
n-j)/(j+1) 更にステップS24で上記相対速度ΔRとΔVとの差B
を求める。ステップS26では差Bの絶対値が路側物判
定閾値βを越えるか否かを判別する。
【0022】ここで、カーブ路のガードレール等の道路
に沿って連続する路側物はカーブ路に沿って走行する状
態では微分相対速度ΔRが略0となり差Bは閾値βを越
えるが、居眠り運転等で停止車両又は路側物に追突する
ような状況では相対速度ΔR,ΔVが略同一となり差B
は閾値β以下となる。このため|B|>βの場合、路側
物は危険判定の必要なしとして処理を終了する。
【0023】また、|B|≦βの場合は目標物体に追突
するような状況であるとしてステップS28の危険判定
処理に進み、所定値(例えば数十m)の安全距離と相対
距離Rを比較して、この安全距離以下の場合に警報を発
する。このステップS28を実行して処理を終了する。
【0024】上記のステップS14,S16が第2の比
較手段M5に対応し、ステップS20〜S22が微分手
段M2に対応し、ステップS24,S26が第1の比較
手段M3及び禁止手段M4に対応する。
【0025】このように、相対速度と相対距離を微分し
た微分速度との差が所定値以上のときは、この相対速度
と相対距離は道路に沿って連続する路側物のものとし
て、禁止手段M4により警報又は制御に利用することが
禁止され、道路に沿って連続する路側物の誤検出が防止
され、車間警報の誤警報を防止できる。
【0026】また、自車速度と相対速度との差が所定値
以下のときつまり、自車と目標物体との相対運動が小さ
いときにのみステップS20〜S28を実行させ、ステ
ップS20〜S28の無駄な実行を防止して処理速度を
高速化できる。
【0027】図4はターゲット認識器30が実行する認
識処理の第2実施例のフローチャートを示す。この処理
は数十msec毎に実行される。同図中、ステップS40で
変数iに1をセットする。ステップS41では(1)〜
(4)式によりn個の目標物体の相対距離R1 〜Rn及
び相対速度ΔV1 〜ΔVn(ΔViは接近方向を正とす
る)夫々を演算し、次にステップS42で自車速SPD
を演算する。ステップS44では相対速度ΔV1 〜ΔV
n夫々から自車速SPDを減算して速度差A1〜An夫
々を得て、ステップS46で速度差Aiの絶対値が停止
物判定閾値αを越えるか否かを判別する。|Ai|>α
の場合は目標物体が移動しているため、ステップS54
に進む。|Ai|≦αの場合はステップS48に進み過
去に得られた相対距離Rim-j(iは例えば1)から今
回得られた相対距離Rimを減算して距離微分相対速度
ΔRimを演算する。次にステップS49で次式により
平均化を行ない平均距離微分相対速度ΔRiを求める。
【0028】ΔRi=(ΔRim+ΔRim-1+…+Δ
Rim-k)/(k+1) 更にステップS50で上記相対速度ΔRiとΔViとの
差Biを求める。ステップS52では差Biの絶対値が
路側物判定閾値βを越えるか否かを判別する。ステップ
S46で|Ai|>αとなりi番目の目標物体が移動し
ている場合、又はステップS52で|Bi|≦βとなり
i番目の目標物体に追突するような状況にある場合は安
全距離設定手段M6に対応するステップS54に進み、
自車速SPD及び相対速度ΔViから安全距離Rkiを
計算する。この安全距離RkiはSPDが大なる程大き
く、かつΔViが大なる程大きな値となる。次にステッ
プS56で相対距離Riを安全距離Rkiと比較し、R
i≦RkiのときステップS58でi番目の目標物体を
警報オンターゲットとし、Ri>Rkiのときステップ
S60でi番目の目標物体を警報オフターゲットとす
る。また、ステップS52で|Bi|>βとなりガード
レール等の道路に沿って連続する路側物に沿って走行し
ている場合はステップS60でi番目の目標物体を警報
オフターゲットとする。
【0029】次にステップS62では変数iが全目標物
体数n以上か否かを判別し、i<nの場合はステップS
64でiを1だけ増加させてステップS46に進み、ス
テップS46〜S62を繰り返す。i≧nの場合はステ
ップS66で警報オンターゲットが有るか否かを判別
し、警報オンターゲットがなければステップS68で警
報オフとし、警報オンターゲットがあればステップS7
0で警報器34に警報を発することを指示して処理を終
了する。
【0030】このように、複数の目標物体夫々について
警報の所定に用いる安全距離を得るため、各目標物体夫
々について別個に警報を発することができる。従って先
行車より前方に停止車両が存在し、先行車が車線変更し
た場合にも、先行車及び停止車両夫々についての警報を
早期に行なうことができる。
【0031】ここで、図5に示す如く、路側物40を有
するカーブ路をレーダ搭載車41が走行し、斜線で示す
レーダ検知エリア42内に先行車43及び路側物40が
存在する場合について説明する。この場合、先行車43
がレーダ搭載車41と略等速度で走行していれば、先行
車を目標物体とする第1の相対距離Ri,第1の相対速
度ΔV1 は図6(A)に実線,一点鎖線夫々で示す如く
略一定となり、この場合、第1の安全距離Rk1 が第1
の相対距離R1 より小さければ警報は発せられない。
【0032】レーダ搭載車41が居眠り運転等で路側物
40に追突するような状況では路側物40を目標物体と
する第2の相対距離R2 ,第2の相対速度ΔV2 は図6
(B)に実線,一点鎖線夫々で示す如くなり、第2の相
対距離R2 が安全距離Rk2以下となる時点t1 で警報
が発せられる。
【0033】なお、上記実施例は相対速度及び相対距離
を車間警報に利用しているが、これに限らず追従走行制
御又は車速制御等に適用しても良い。
【0034】また、上記の実施例では周波数変調レーダ
を例にとって説明したが、これに限らず、2周波レー
ダ、間欠周波数変調レーダ等の(1)〜(4)式によっ
て相対距離と相対速度とが同時に検知可能なレーダを用
いても良く、上記実施例に限定されない。
【0035】
【発明の効果】上述の如く、本発明の車載レーダ装置に
よれば、相対速度と相対距離を微分した微分速度とを比
較することにより、警報又は制御に無関係な道路に沿っ
て連続する路側物を誤検出することを防止し、車間警報
に適用した際の誤警報を防止し、車速制御に適用した際
のドライバビリティの悪化を防止することができ、実用
上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置のブロック図である。
【図3】認識処理の第1実施例のフローチャートであ
る。
【図4】認識処理の第2実施例のフローチャートであ
る。
【図5】本発明を説明するための図である。
【図6】本発明を説明するための図である。
【符号の説明】
M1 レーダ装置本体 M2 微分手段 M3 第1の比較手段 M4 禁止手段 M5 第2の比較手段 M6 安全距離設定手段 10 搬送波発生器 12 周波数変調器 14 変調電圧発生器 16 サーキュレータ 18 送信アンテナ 20 受信アンテナ 22 ミキサ 24 増幅器 26 フィルタ 28 FFT信号処理器 30 ターゲット認識器 34 警報器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目標物体との相対距離及び相対速度を同
    時に測定する車載レーダ装置において、 上記相対距離を時間微分して微分速度を得る微分手段
    と、 上記目標物体の相対速度と微分速度とを比較する第1の
    比較手段と、 上記第1の比較手段で上記相対速度と微分速度との差が
    所定値以上のとき上記相対距離及び相対速度の利用を禁
    止する禁止手段とを有することを特徴とする車載レーダ
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車載レーダ装置におい
    て、 自車速度と前記相対速度とを比較する第2の比較手段を
    有し、 上記第2の比較手段で上記自車速度と相対速度との差が
    所定値以下のときにのみ前記微分手段と第1の比較手段
    と禁止手段とを作動させることを特徴とする車載レーダ
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の車載レーダ装置におい
    て、 複数の目標物体夫々について前記自車速度と相対速度又
    は微分速度とに基づき前記警報の判定に用いる安全距離
    を得る安全距離設定手段を有することを特徴とする車載
    レーダ装置。
JP5214539A 1993-08-30 1993-08-30 車載レーダ装置 Pending JPH0763843A (ja)

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