JP2014211332A - Radar device and control method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】対象物からの反射波が他の物体からの反射波と干渉するときであっても、対象物を正しく追尾できるレーダ装置を提供する。【解決手段】本発明におけるレーダ装置は、周辺の物体を第1サイクルで観測するレーダから第1の時点での信号を受信して、受信した前記信号から前記物体の観測位置情報を検出する検波部と、前記検波部で検出された前記観測位置情報から前記第1の時点より前記第1サイクル後の第2の時点における前記物体の推定位置情報を推定し、前記推定位置情報と前記推定位置情報のペアリング範囲内にある前記第2の時点における観測位置情報とをペアリングして、前記第2の時点より前記第1サイクル後の第3の時点における前記物体の推定位置情報を推定する追尾部と、を備える。【選択図】図1A radar device capable of correctly tracking a target object even when a reflected wave from the target object interferes with a reflected wave from another object. A radar apparatus according to the present invention receives a signal at a first time point from a radar that observes a surrounding object in a first cycle, and detects detection position information of the object from the received signal. And estimated position information of the object at a second time point after the first cycle from the first time point from the observation position information detected by the detection unit, and the estimated position information and the estimated position Pairing the observation position information at the second time point within the information pairing range to estimate the estimated position information of the object at the third time point after the first cycle from the second time point. A tracking unit. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、レーダ装置及びレーダ装置の制御方法 The present invention relates to a radar apparatus and a radar apparatus control method.
従来、周囲に存在する物体との相対速度を検出する物体検出装置として、レーダ装置が利用されていた。レーダ装置は反射波から検出物の位置、大きさ、相対速度などの情報を得ることができる。 Conventionally, a radar device has been used as an object detection device that detects a relative speed with an object existing in the vicinity. The radar apparatus can obtain information such as the position, size, and relative speed of the detected object from the reflected wave.
車載レーダ装置としては、例えば物体の検出可能な範囲を広くするために、UWBレーダを搭載したUWBレーダ装置が提案されている。UWBレーダ装置は、例えば所定の時間間隔でモノパルスを自車両の周囲に向けて送信し、受信した反射波のモノパルス間隔と送信したモノパルス間隔とを比較して、自車両周辺の物体の位置や相対速度を測定する。測定された物体は、その移動軌跡を経時的に追尾することにより、ガードレールや電柱、駐車車両などの路側固定物(静止物)か、走行中の自転車などの他車両(移動物)かを判別することができる。 As an in-vehicle radar device, for example, a UWB radar device equipped with a UWB radar has been proposed in order to widen the detectable range of an object. For example, the UWB radar device transmits a monopulse toward the periphery of the host vehicle at a predetermined time interval, compares the monopulse interval of the received reflected wave with the transmitted monopulse interval, and compares the position and relative position of the object around the host vehicle. Measure speed. The measured object is tracked over time to determine whether it is a stationary object (stationary object) such as a guardrail, utility pole, or parked vehicle, or another vehicle (moving object) such as a running bicycle. can do.
しかし、反射波には、検出対象としたい走行中の他車両や自転車からの反射波と、ガードレールや駐車車両などの静止物からの反射波とが重畳されて、検出誤差が多く含まれていた。 However, the reflected waves are superimposed on the reflected waves from other vehicles and bicycles that you want to detect and the reflected waves from stationary objects such as guardrails and parked vehicles, and contain many detection errors. .
また、検出精度を向上させるために、例えば、検出された目標物を速度範囲毎にグルーピングして速度グループ毎に追尾を行う従来技術があった。 In order to improve detection accuracy, for example, there has been a conventional technique in which detected targets are grouped for each speed range and tracking is performed for each speed group.
また、自車両の左方の物体と自車両の左前方の物体の速度を比較して側路固定物の識別を行う従来技術があった。
(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)
(For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2)
しかし、従来技術においては、自転車のように投影面積が小さいために反射波の強度が弱い測定対象が、ガードレール等のように反射波の強度が強い物体に接近すると、反射波の重畳により、反射波の弱い測定対象の測定位置が、反射波の強い物体の方向に大きくずれてしまう場合があった。 However, in the prior art, when a measurement object with low reflected wave intensity, such as a bicycle, approaches an object with high reflected wave intensity, such as a guardrail, the reflected wave is superimposed due to the reflection wave. In some cases, the measurement position of a measurement object having a weak wave is greatly displaced in the direction of an object having a strong reflected wave.
また、2つの物体からの反射波が重畳されると、反射波の弱い測定対象のピークが消えてしまい、測定対象の不検出となる場合があった。 In addition, when the reflected waves from two objects are superimposed, the peak of the measurement target having a weak reflected wave disappears, and the measurement target may not be detected.
これら検出対象の検出誤差や不検出は、検出対象としたい対象物の追尾を困難にしていた。 These detection errors and non-detections of the detection target make it difficult to track an object to be detected.
そこで、本発明は、対象物からの反射波が他の物体からの反射波と干渉するときであっても、対象物を正しく追尾できるレーダ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a radar apparatus that can correctly track an object even when a reflected wave from the object interferes with a reflected wave from another object.
上記課題に鑑み、本発明におけるレーダ装置は、周辺の物体を第1サイクルで観測するレーダから第1の時点での信号を受信して、受信した前記信号から前記物体の観測位置情報を検出する検波部と、前記検波部で検出された前記観測位置情報から前記第1の時点より前記第1サイクル後の第2の時点における前記物体の推定位置情報を推定し、前記推定位置情報と前記推定位置情報のペアリング範囲内にある前記第2の時点における観測位置情報とをペアリングして、前記第2の時点より前記第1サイクル後の第3の時点における前記物体の推定位置情報を推定する追尾部と、を備える。 In view of the above problems, a radar apparatus according to the present invention receives a signal at a first time point from a radar that observes a surrounding object in a first cycle, and detects observation position information of the object from the received signal. The estimated position information of the object at the second time point after the first cycle is estimated from the first time point from the observation position information detected by the detection unit and the detection unit, and the estimated position information and the estimated value Estimating estimated position information of the object at a third time point after the first cycle from the second time point by pairing with observation position information at the second time point within the pairing range of the position information And a tracking unit.
本発明の実施形態によれば、対象物からの反射波が他の物体からの反射波と干渉するときであっても、対象物を正しく追尾できるレーダ装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a radar device that can correctly track an object even when a reflected wave from the object interferes with a reflected wave from another object.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、レーダシステム全体構成の一例を示した図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the entire configuration of a radar system.
図1において、レーダシステム1は、「レーダ装置」としてのレーダECU(Electronic Control Unit)10、レーダ20、エンジンECU30、ブレーキECU40、報知装置50、及びナビゲーション装置60を備えている。レーダECU10は、検波部101、追尾処理部102、及び警報処理部103を備えている。また、レーダ20は、ハードウエアとしてのアンテナ201、送受信器202、及び信号処理部203を備えている。
In FIG. 1, the radar system 1 includes a radar ECU (Electronic Control Unit) 10 as a “radar device”, a
レーダ20の方式は、例えば、周波数変調方式を用いるFMCW(Frequency-Modulated Continuous Waves)方式レーダや、パルス変調方式を用いるパルスレーダー方式を利用することができる。車両搭載型レーダシステムにおいて他車両や自転車等の対象物を検知することを目的とする場合には、自車両から10m程度の距離において検出能力の高い、例えば(Ultra Wide Band)を利用することができる。これにより、例えば自転車のように正面から見た場合の投影面積が小さく、反射波の強度が小さい対象物であっても、検出が容易になる。なお、本実施形態に係るレーダ20は、一例として、車両などの移動体に搭載されるものとして説明をする。
As a method of the
アンテナ201は、所定の電磁波を送信波として放射する送信アンテナと、送信アンテナから放射された電磁波が対象物で反射した反射波を受信する受信アンテナで構成される。図1では、アンテナ201は送信アンテナ及び受信アンテナの別を省略して記載しているが、例えば受信アンテナは、複数のアンテナ素子をアレイ状に配置したアレイアンテナを用いてもよい。アレイアンテナは、例えば車両の水平方向に並べて配置され、反射波を反射した対象物の水平方向に位置を特定しやすくする。本実施形態においては、アンテナ201は、図7で後述する、バックミラーやサイドミラーの死角となる部分を検出するように設置している。例えば、自車両後部の左右にそれぞれ設置することにより、後方の死角域についてカバーが可能になる。
The
送受信器202は、アンテナ201が放射する送信波の基準となる基準信号を生成して、所定の変調を行う。例えば、モノパルス式のレーダの場合は、送受信器202は、基準信号となる所定間隔(サイクル)のモノパルスを生成する。生成されたモノパルスは、例えばUWB変調により変調/復調処理を行う。
The
信号処理部203は、送受信器によって生成された送信波とアンテナ201が受信した反射波を混合、増幅し、信号をレーダECU10に送信する。
The
レーダECU10の検波部101、追尾処理部102、及び警報処理部103は、それぞれの機能を実現する機能モジュールであり、いずれかの機能モジュールをハードウエアの回路によって実装することができる。また、レーダECU10は、CPU、メモリを備えたコンピュータシステムであって、検波部101、追尾処理部102、または警報処理部103のいずれかのモジュールをソフトウエアによって実装し、メモリに記憶されたソフトウエアをCPUによって実行することにより実施することもできる。
The
検波部101は、対象物の位置(距離、方向)と相対速度を算出する。検波部101は、レーダ送受信部20から送信された信号に対して、例えばローパスフィルタを適用してノイズを抑制する。検波部101は、送信波と複数のアンテナにより受信された反射波の時間的なずれから、対象物の位置(距離、方向)を算出する。検波部101は、さらに、送信された信号に対して、例えば高速フーリエ変換(FFT)処理を行う。フーリエ変換は、測定された値の時間的な分布を、周波数分布として変換する者である。自車両と対象物との相対速度が正の場合(自車両に対象物が近づいている場合)、ドップラー効果により、レーダの送信波の周波数に対して反射波の周波数が高くなる。逆に相対速度が負の場合(自車両から対象物が離れていく場合)、レーダの送信波の周波数に対して反射波の周波数が低くなる。従って、高速フーリエ変換によって送信波と反射波の周波数のずれを算出することにより、自車両と対象物との相対速度を得ることができる。
The
追尾処理部102は、例えば検出された対象物の位置の不要点を除去し、1サイクル前のレーダ観測値によって予測された対象物の位置と、現在算出された対象物の観測位置から、現在の対象物の位置を推定するとともに、1サイクル後の対象物の位置を推定するフィルタ処理を行う。追尾処理部102の動作詳細は、図2を用いて後述する。
The
警報処理部103は、図7で示す自車両運転者のバックミラーやサイドミラーの死角になる部分に他車両等がある場合、あるいは他車両の進入が予想される場合に、運転者に対して、報知装置50またはナビゲーション装置60を介して警告を報知する。図7は自車両の警報範囲の一例を示す図である。
The
図7において、自車両の左後部にはレーダ20Lが配され、右後部にはレーダ20Rが配されている。レーダ20L及びレーダ20Rは、バックミラーやサイドミラーの死角となる点線で囲った左警報範囲又は右警報範囲への他車両等の進入を観測して、警報処理部103は運転者に他車両等の進入を運転者に警告する。図7は、自転車が左後方から自車両を追い抜く様子を示している。本実施形態においては、後述の追尾処理によって接近する自転車の進行を予め予測する。警報処理部103は、報知装置50またはナビゲーション装置60を介して、自転車が左警告範囲に進入する前に事前警告を行い、さらに実際に左警報範囲に自転車が進入した場合に進入警告をしてもよい。
In FIG. 7, a
報知装置50は、視覚や聴覚により運転者に対して警告を報知する。報知装置50は、例えば図示しないインスツルメントパネルに配置された表示器や音声装置である。また、ナビゲーションシ装置60は、表示や音声により運転者に進路情報を提供するとともに、警報範囲への他車両等の進入を報知する。
The
エンジンECU30は、エンジンの制御を行う。エンジンECU30は、レーダECU10と通信して、レーダECU10に対して自車両の速度情報を送信する。また、自車両のステアリング舵角情報や方向指示器(ウインカー)の操作情報などを送信してもよい。また、ブレーキECU40は、ブレーキの制御を行う。レーダECU10は、警報範囲に他車両等が進入する場合、他車両との接触の警告するために、エンジンECU30またはブレーキECU40に対して、例えばステアリングホイールやブレーキペダルを介した注意を与えるようにしてもよい。
The
次に、図2を用いて追尾処理部102の動作詳細を説明する。また、図2の追尾処理の状況を図3〜図6を用いて説明する。図2は、追尾処理部102の動作の一例を説明するフローチャートである。
Next, details of the operation of the
図2において、追尾処理は、先ず、観測点と予測値のペアリング候補の抽出処理を行う(S11)。ここで、「観測点」とは、レーダにより検出された「観測位置情報」を示すものであり、例えば、1つの対象物から複数の観測点が検出される場合がある。また、「予測値」とは、対象物の移動先を推定した「推定位置情報」であり、1つの対象物に対して1つの予測値を予測したものである。観測点と予測値のペアリング候補の抽出処理の詳細を、図3を用いて説明する。図3は、予測値に対する観測点のペアリングエリアの一例を説明した図である。ペアリングとは、一の対象物について、時刻tで観測した観測点とレーダ20の1サイクル前の時点である時刻t−1で予測した予測値とをペアにする処理である。
In FIG. 2, in the tracking process, first, a pairing candidate extraction process of an observation point and a predicted value is performed (S11). Here, the “observation point” indicates “observation position information” detected by the radar. For example, a plurality of observation points may be detected from one object. Further, the “predicted value” is “estimated position information” obtained by estimating the movement destination of the object, and one predicted value is predicted for one object. Details of the process of extracting observation point and predicted value pairing candidates will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pairing area of observation points with respect to a predicted value. Pairing is a process of pairing an observation point observed at time t with a predicted value predicted at time t−1, which is a time point one cycle before the
図3において、点A、B及びCは、レーダ20の時刻tにおける自転車からの反射波を観測した観測点である。点P1は、時刻t−1において推測した自転車の予測値である。また、点Q1及びR1はそれぞれ、時刻t−1において推測したガードレールのポールの予測値である。自転車は自車両の左後方から自車両より速い速度で図示上方に走行しているものとする。また、ガードレールのポールは、速度0の路側固定物である。
In FIG. 3, points A, B, and C are observation points at which the
なお、本実施形態では時刻t−1は、時刻tに対してレーダ20の観測サイクルの1サイクル前としたが、例えば、レーダの観測サイクルが短い場合には、観測サイクルの数サイクル前とすることもできる。
In this embodiment, the time t-1 is one cycle before the observation cycle of the
次に、点P1の周囲で、図3点線で示したペアリングエリアを設定する。ペアリングエリアは、例えば、点P1を中心とした同心円である。また、ペアリングエリアは、P1を中心とした同心円からレーダ20に近い範囲に広げることができる。また、時刻t−1にて観測した自転車が加速中であれば(自車両との相対速度が増加している場合)、ペアリングエリアを自転車の進行方向すなわち図示上方に広げることができる。逆に自転車が減速中であれば、ペアリングエリアを図示下方に広げることができる。観測点A〜Cは、点P1のペアリングエリアにあるため、ペアリング候補として抽出される。
Next, the pairing area indicated by the dotted line in FIG. 3 is set around the point P1. The pairing area is, for example, a concentric circle around the point P1. Further, the pairing area can be expanded from a concentric circle centered on P1 to a range close to the
図2に戻り、ペアリングエリア内に時刻tにおける観測点が複数存在するか否かを判断する(S12)。ペアリングエリア内に観測点が1つの場合(S12でN)、その観測点が予測値と仮ペアリングされる(S16)。 Returning to FIG. 2, it is determined whether or not there are a plurality of observation points at time t in the pairing area (S12). When there is one observation point in the pairing area (N in S12), the observation point is provisionally paired with the predicted value (S16).
ここで、ペアリングエリア内に観測点が存在しない場合(S12でN)、所定のサイクルの間においてペアリングする観測点が検出されない場合には、その予測点における追尾は失敗として、次のサイクルにおける予測値を算出しないようにしてもよい。また、追尾履歴から未観測の区間を補完してもよい。また、ペアリングエリアを拡大してもよい。 Here, when there is no observation point in the pairing area (N in S12), if an observation point to be paired is not detected during a predetermined cycle, tracking at the prediction point is failed and the next cycle The predicted value at may not be calculated. Further, an unobserved section may be supplemented from the tracking history. Further, the pairing area may be enlarged.
ペアリングエリア内に観測点が複数存在する場合(S12でY)、所定の計算式が閾値より大きいか否かを判断する(S13)。図3では、点P1のペアリングエリア内に点A〜点Cの3点の観測点が存在するため、ステップS12はYとなる。ここで、計算式を以下に例示する。 When there are a plurality of observation points in the pairing area (Y in S12), it is determined whether or not a predetermined calculation formula is larger than a threshold value (S13). In FIG. 3, since there are three observation points from point A to point C in the pairing area of point P1, step S12 is Y. Here, the calculation formula is exemplified below.
α・自車両速度+β・予測値相対速度>閾値・・・(1)
式(1)において、αとβは重み付けのための所定の係数である。式(1)における予測値相対速度とは、(予測値の絶対速度−自車両速度)であるため、仮にα=βの場合、式(1)は、予測値の絶対速度、つまり自転車の速度が閾値より大きいか否かの判断をするのに等しい。
α · Own vehicle speed + β · Predicted value relative speed> Threshold value (1)
In equation (1), α and β are predetermined coefficients for weighting. Since the predicted value relative speed in equation (1) is (absolute velocity of predicted value−vehicle speed), if α = β, equation (1) is the absolute value of the predicted value, that is, the speed of the bicycle Is equivalent to determining whether or not is greater than a threshold.
式(1)において、自車両速度が小さい場合、レーダ20の観測点は静止物と移動物の両方が観測されるのに対して、自車両速が大きい場合、自車両速度が小さい場合に比較して、静止物の観測点はレーダの測定範囲からすぐに外れてしまうため、測定値は路側固定物の存在に対応して、ばらついた位置にて観測される。一方、相対速度の近い対象物は比較的に安定して検出される。従って、式(1)が閾値より大きい場合(S13でY)、つまり例えば自車両速度が高いか対象物の予測点相対速度が低い場合には、仮ペアリングの対象として、観測点の中で相対速度の一番大きい(自車両方向への速度ベクトルが一番大きい)観測点を仮ペアリングの対象とする(S14、S16)。一方、式(1)が閾値以下の場合(S13でN)、つまり例えば自車両速度が低いか対象物の予測点相対速度が低い場合には、自車両の走行線から一番近い観測点を仮ペアリングの対象にする(S15、S16)。ここで、ステップS15の仮ペアリング対象の選択方法の詳細を、図4を用いて説明する。図4は、ステップS13がNの場合の予測値と観測点との仮ペアリングの一例を説明した図である。
In the equation (1), when the own vehicle speed is low, both the stationary object and the moving object are observed at the observation point of the
図4において、自車線をレーダ20の中心における軌跡とすると、自車線と点A〜点Cの距離は、それぞれ図示xA、xB及びxCになる。ここで自車線に一番近いのは距離がxCの点Cである。従って、点P1は点Cと仮ペアリングがされる。
In FIG. 4, when the own lane is a trajectory at the center of the
なお、図2のステップS11からS16の処理は、全ての予測値に対して実行される。すなわち、全ての予測値に対して観測点の仮ペアリングが行われる。 In addition, the process of step S11 to S16 of FIG. 2 is performed with respect to all the predicted values. That is, temporary pairing of observation points is performed for all predicted values.
次に、複数の予測値とペアリングされた観測点があるか否かを判断する(S17)。予測値とペアリングされた観測点が重複しない場合には(S17でN)、仮ペアリングされたそのままをペアリングの組とする(S21)。一方、複数の予測値とペアリングされた観測点がある場合には(S17でY)、ステップS13で説明した式(1)によって判断される方法によって、重複ペアリングを解消する。 Next, it is determined whether there is an observation point paired with a plurality of predicted values (S17). When the observation point paired with the predicted value does not overlap (N in S17), the temporary paired state is used as a pair for pairing (S21). On the other hand, when there are observation points paired with a plurality of predicted values (Y in S17), the overlapping pairing is eliminated by the method determined by the equation (1) described in step S13.
式(1)が閾値より大きい場合(S18でY)、予測値の中で相対速度の一番大きい(自車両方向への速度ベクトルが一番大きい)予測値をペアリングの対象として、他の予測値とのペアリングを解消する(S19、S21)。一方、式(1)が閾値以下の場合(S18でN)、自車両の走行線から一番近い予測値をペアリングの対象として、他の予測値とのペアリングを解消する(S20、S21)。ここで、重複ペアリングの解消を、図5を用いて説明する。図5は、観測点の重複ペアリングの一例を説明した図である。 When the formula (1) is larger than the threshold value (Y in S18), the predicted value having the largest relative speed among the predicted values (the largest speed vector in the direction of the host vehicle) is set as the target of pairing. Pairing with the predicted value is canceled (S19, S21). On the other hand, when the formula (1) is equal to or less than the threshold (N in S18), pairing with other predicted values is canceled with the predicted value closest to the traveling line of the host vehicle as the target of pairing (S20, S21). ). Here, the elimination of overlapping pairing will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of overlapping pairing of observation points.
図5において、観測点である点Cは、自転車の予測値の点P1とガードレールのポールの予測値の点R1の両方からペアリングされている。点P1は、走行中の車両であるため、路側固定物の点R1に比べて相対速度が大きい。また、自車線と点P1との距離xPは、点R1との距離xRに比べて近いため、ステップS18における閾値との大小関係に拘わらず点P1がペアリング対象となり、点R1とのペアリングは解消される。 In FIG. 5, point C, which is an observation point, is paired from both the predicted value point P1 of the bicycle and the predicted value point R1 of the guardrail pole. Since the point P1 is a traveling vehicle, the relative speed is higher than the point R1 of the roadside fixed object. Further, since the distance xP between the own lane and the point P1 is shorter than the distance xR with the point R1, the point P1 becomes a pairing target regardless of the magnitude relationship with the threshold value in step S18, and the pairing with the point R1 Is resolved.
図2に戻り、ペアが確定された予測値と観測点の値を追尾フィルタに加える(S22)。ここで、フィルタとは、過去の予測値と現在の観測点から現在の観測点を修正した出力である平滑値と未来の予測値とを算出する、例えばカルマンフィルタである。カルマンフィルタは、レーダ反射波のように測定誤差を含む観測点を過去の予測値から修正するものであり、さらに未来の値を予測して、誤差を収斂させるフィルタである。本実施形態においては、式(1)で説明した、速度による判断にて、ペアリングの対象を変更し、反射波の干渉などによる観測点の誤差を少なくしている。追尾フィルタ処理(S22)によって、予測値を算出し(S23)、さらに平滑値(S24)を算出する。ステップS23及びS24にて算出される予測値と平滑値を、図6を用いて説明する。図6は、平滑値と次のサイクルの予測値の一例を説明した図である。 Returning to FIG. 2, the predicted value and the value of the observation point for which the pair is determined are added to the tracking filter (S22). Here, the filter is, for example, a Kalman filter that calculates a smoothed value that is an output obtained by correcting the current observation point from the past prediction value and the current observation point, and a future prediction value. The Kalman filter is a filter that corrects an observation point including a measurement error, such as a radar reflected wave, from a predicted value in the past, and further predicts a future value to converge the error. In the present embodiment, the object of pairing is changed by the determination based on the speed described in Expression (1), and the error of the observation point due to interference of reflected waves is reduced. By the tracking filter process (S22), a predicted value is calculated (S23), and a smooth value (S24) is further calculated. The predicted value and smooth value calculated in steps S23 and S24 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the smooth value and the predicted value of the next cycle.
図6において、点Lは、ステップS22にて、点P1とペアリングされた点Cをカルマンフィルタに代入して算出した、時刻tにおける平滑値である。また、点P2は、点P1と点Cにより算出された時刻tにおいて推定した時刻t+1における自転車の予測値である。 In FIG. 6, a point L is a smooth value at time t calculated in step S22 by substituting the point C paired with the point P1 into a Kalman filter. Point P2 is a predicted value of the bicycle at time t + 1 estimated at time t calculated from points P1 and C.
本実施形態では、カルマンフィルタに代入する予測値と観測点とを、レーダ20の測定サイクル毎に適宜選択するので、例えば自転車など反射波強度が弱い対象物であって、毎サイクル観測される観測点に測定誤差を含む場合であっても、対象物の追尾を正確に行うことができる。また、路側固定物など反射波強度が強い対象物が存在する場合でも、自転車など走行している対象物を優先して追尾を継続することができる。
In the present embodiment, the predicted value and the observation point to be substituted into the Kalman filter are appropriately selected for each measurement cycle of the
ステップS23で算出された予測値は、次のサイクルのペアリング対象として処理される(S11)。以上で追尾処理の動作を終了する。 The predicted value calculated in step S23 is processed as a pairing target for the next cycle (S11). This completes the tracking processing operation.
なお、追尾処理によって、対象物である自転車の予測値又は平滑値が、図7で説明した警報範囲に入ることを予測した場合、図1の警報装置50により運転者に対して警報が報知される。
When the tracking process predicts that the predicted value or smooth value of the target bicycle falls within the warning range described in FIG. 7, the
次に、本実施形態における、対象物の追尾結果について、図8を用いて説明する。図8は、本実施形態における追尾処理の、測定条件の一例を説明する図(a)、観測値の一例を説明する図(b)、及び追尾処理結果の一例を説明する図(c)である。 Next, the tracking result of the object in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a diagram for explaining an example of measurement conditions for tracking processing in the present embodiment, FIG. 8B is a diagram for explaining an example of observation values, and FIG. 8C is a diagram for explaining an example of tracking processing results. is there.
図8(a)において、自車両を進行方向と平行するガードレールから図示x方向にて、自車両左端からガードレールまでの距離が5mとなるように停車させている。ガードレールには等間隔にポールが設置されている。自車両の左後方にはレーダ20が取り付けられている。この配置にて、自転車をガードレールから3mの距離で一定速度にて直進させる。この測定条件にて、レーダ20の観測値(点)をプロットしたものが図8(b)である。
In FIG. 8A, the host vehicle is stopped so that the distance from the left end of the host vehicle to the guard rail is 5 m from the guard rail parallel to the traveling direction in the x direction shown in the drawing. Pole is installed at equal intervals on the guardrail. A
図8(b)において、x軸(時間t)は1処理サイクルにおける時間であり、y軸(tY)は自車両からの図8(a)のy方向における時間tにおける距離である。ここで、グラフの実線は、自転車の実際の走行軌跡を示す真値である。また、真値を中心とした破線で示す±1mの範囲を正しい観測点として、それ以外に検出された観測点はグラフ上から削除している。図8(b)において、y方向の図示所定の範囲にて、観測点が途切れていることが分かる。これは自転車から反射されるレーダからの反射波がガードレールから反射される強い反射波と干渉しているためである。この観測点に対して、図2等で説明した追尾処理を行った結果をプロットしたものが図8(c)である。 In FIG. 8B, the x-axis (time t) is the time in one processing cycle, and the y-axis (tY) is the distance from the host vehicle at time t in the y-direction in FIG. 8A. Here, the solid line in the graph is a true value indicating the actual traveling locus of the bicycle. Further, a range of ± 1 m indicated by a broken line centered on the true value is set as a correct observation point, and other detected observation points are deleted from the graph. In FIG. 8 (b), it can be seen that the observation points are interrupted in the predetermined range shown in the y direction. This is because the reflected wave from the radar reflected from the bicycle interferes with the strong reflected wave reflected from the guardrail. FIG. 8C is a plot of the result of the tracking process described in FIG.
図8(c)において、図8(b)で途切れていた範囲は一部途切れを生じているものの、概ね追尾がされている。図8で説明した測定は、自車両を停車させた状態であるので、ガードレールからの反射波が固定されてガールレールからの反射が強く影響する条件である。本実施形態においては、ガードレールのような強い反射波を生じる固定物があった場合においても自転車等の追尾性能を向上させることができることを示している。 In FIG. 8 (c), the range that was interrupted in FIG. 8 (b) is partially tracked although it is partially interrupted. Since the measurement described in FIG. 8 is in a state where the host vehicle is stopped, the reflected wave from the guard rail is fixed and the reflection from the girl rail is strongly influenced. In the present embodiment, it is shown that the tracking performance of a bicycle or the like can be improved even when there is a fixed object such as a guardrail that generates a strong reflected wave.
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was explained in full detail, this invention is not limited to such specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, Various modifications and changes are possible.
例えば、ペアリングの対象を予測値と観測点との1対1とする代わりに、予測値と複数の観測点の平均値をペアリングすることができる。 For example, instead of setting the pairing target to be one-to-one between the predicted value and the observation point, the predicted value and the average value of a plurality of observation points can be paired.
また、観測点の中で反射波の強弱を測定し、観測点を選択する際に反射波の強度による重み付けを加えることができる。 Further, the intensity of the reflected wave is measured at the observation point, and weighting based on the intensity of the reflected wave can be applied when selecting the observation point.
1 レーダ装置
10 レーダECU
101 検波部
102 追尾処理部
103 警報処理部
20 レーダ送受信部
201 アンテナ
202 送受信器
203 信号処理部
30 エンジンECU
40 ブレーキECU
50 報知装置
60 ナビゲーション装置
1
DESCRIPTION OF
40 Brake ECU
50
Claims (7)
前記検波部で検出された前記観測位置情報から前記第1の時点より前記第1サイクル後の第2の時点における前記物体の推定位置情報を推定し、前記推定位置情報と前記推定位置情報のペアリング範囲内にある前記第2の時点における観測位置情報とをペアリングして、前記第2の時点より前記第1サイクル後の第3の時点における前記物体の推定位置情報を推定する追尾部と、を備えたレーダ装置。 A detection unit that receives a signal at a first time point from a radar that observes a surrounding object in a first cycle, and detects observation position information of the object from the received signal;
Estimating estimated position information of the object at a second time point after the first cycle from the first time point from the observation position information detected by the detection unit, and a pair of the estimated position information and the estimated position information A tracking unit that pairs the observation position information at the second time point within the ring range and estimates the estimated position information of the object at the third time point after the first cycle from the second time point; A radar apparatus comprising:
前記追尾処理部は、前記ペアリング範囲内に複数の第2の時点における観測位置情報が検出されたときには、前記相対速度から自車両に接近する速度が一番大きい前記第2の時点における観測位置情報とのペアリングを優先させる第2のペアリングを行う請求項1又は2に記載のレーダ装置。 The detector further detects a relative speed between the host vehicle and the object,
The tracking processing unit, when the observation position information at a plurality of second time points is detected within the pairing range, the observation position at the second time point at which the speed approaching the host vehicle is highest from the relative speed. The radar apparatus according to claim 1 or 2, wherein second pairing is performed in which pairing with information is prioritized.
前記受信処理にて受信した前記信号から前記物体の観測位置情報を検出する検波処理と、
前記検波処理で検出された前記観測位置情報から前記第1の時点より前記第1サイクル後の第2の時点における前記物体の推定位置情報を推定する第1の推定処理と、
前記推定位置情報と前記推定位置情報のペアリング範囲内にある前記第2の時点における観測位置情報とをペアリングするペアリング処理と、
前記第2の時点より前記第1サイクル後の第3の時点における前記物体の推定位置情報を推定する第2の推定処理を、コンピュータが実行するレーダ装置の制御方法。 A receiving process for receiving a signal at a first time point from a radar that observes surrounding objects in a first cycle;
Detection processing for detecting observation position information of the object from the signal received in the reception processing;
A first estimation process for estimating estimated position information of the object at a second time point after the first cycle from the first time point, based on the observation position information detected by the detection process;
Pairing processing for pairing the estimated position information and the observed position information at the second time point within the pairing range of the estimated position information;
A radar apparatus control method in which a computer executes a second estimation process for estimating estimated position information of the object at a third time point after the first cycle from the second time point.
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