[go: up one dir, main page]

JP7584859B2 - Apparatus and method for detecting moving speed - Google Patents

Apparatus and method for detecting moving speed Download PDF

Info

Publication number
JP7584859B2
JP7584859B2 JP2020152259A JP2020152259A JP7584859B2 JP 7584859 B2 JP7584859 B2 JP 7584859B2 JP 2020152259 A JP2020152259 A JP 2020152259A JP 2020152259 A JP2020152259 A JP 2020152259A JP 7584859 B2 JP7584859 B2 JP 7584859B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
speed
data
relative
relative velocity
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
JP2020152259A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022046300A (en
Inventor
邦哲 矢野
幸伸 時枝
Original Assignee
Jrcモビリティ株式会社
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 Jrcモビリティ株式会社 filed Critical Jrcモビリティ株式会社
Priority to JP2020152259A priority Critical patent/JP7584859B2/en
Publication of JP2022046300A publication Critical patent/JP2022046300A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7584859B2 publication Critical patent/JP7584859B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

この発明は、移動速度の検出装置および検出方法に関し、特に、レーダから送信された電波が物体の表面で反射して戻ってくる反射波を処理して取得されるレーダデータに基づいてレーダ装置自身の移動速度を推定する技術に関する。 This invention relates to a device and method for detecting moving speed, and in particular to a technology for estimating the moving speed of the radar device itself based on radar data obtained by processing the reflected waves that are returned after radio waves transmitted from a radar are reflected off the surface of an object.

物標を検知して前記物標の相対速度を推定する仕組みを有するレーダ装置として、水平面内で回転しながら信号の送受信を繰り返すように構成されたレーダアンテナと、自装置周囲の物標の位置を示すレーダ映像を表示する表示器と、自装置からの電波の放射方向成分における自装置と物標との相対速度を推定する速度推定部と、を備えるレーダ装置が知られている(特許文献1参照)。 A radar device that detects a target and estimates the relative speed of the target is known, which includes a radar antenna configured to repeatedly transmit and receive signals while rotating in a horizontal plane, a display that displays a radar image showing the position of targets around the device, and a speed estimation unit that estimates the relative speed between the device and the target in the radiation direction component of the radio waves from the device (see Patent Document 1).

特開2010-266292号公報JP 2010-266292 A

ところで、電波センサ/レーダ装置が用いられて取得されるレーダデータに基づいてレーダ装置自身の移動速度を推定することができれば、電波センサ/レーダ装置を取り付けることによって種々の機材や機器あるいは車両や設備などの移動速度を知ることができ、有用である。 However, if it were possible to estimate the moving speed of the radar device itself based on the radar data acquired using a radio wave sensor/radar device, it would be useful to know the moving speed of various equipment, devices, vehicles, facilities, etc. by installing the radio wave sensor/radar device.

そこでこの発明は、レーダデータに基づいてレーダ装置自身の移動速度を推定することが可能な移動速度の検出装置および検出方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a moving speed detection device and method that can estimate the moving speed of the radar device itself based on radar data.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、送信波を放射するとともに前記送信波が周囲の静止物で反射して戻ってくる反射波を受信してレーダデータを出力する車両のレーダ部と、前記レーダデータの周波数解析を行い周波数スペクトルを生成して前記周囲の静止物との距離および相対速度を計算する信号処理部と、前記相対速度の値ごとに前記周波数スペクトルにおける受信強度を積算して前記相対速度の値別の受信強度積算値を算出する受信強度積算部と、前記受信強度積算値の最大値に対応する前記相対速度の値(「相対速度値」と呼ぶ)を特定する移動速度特定部と、前記相対速度の値ごとに前記受信強度の最大値を特定したうえで前記受信強度の前記最大値に対応する前記距離の値を特定して前記相対速度の値と前記距離の値との組み合わせデータを生成するとともに、前記距離の値が所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性と前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性とを比較して前記周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する回込み検出部と、前記判定の結果に基づいて前記相対速度値を前記車両の移動速度としてそのまま出力したり前記速度情報の回り込みを考慮した計算処理を施したうえで出力したりする移動速度出力部と、を有前記距離の値の前記所定の範囲とは、前記レーダ部の正面方向が俯角となるように前記レーダ部を前記車両に設置した上で、前記レーダ部の地面への正投影位置から前記正面方向と前記地面との交点までの地面の範囲のうちの前記レーダ部側の略半分の範囲に設定されるものであり、前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲と、前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲とは、範囲の大きさが同じであるとともに、前記レーダ部の最大検知可能速度の略1/10の範囲に設定されるものである、ことを特徴とする移動速度の検出装置である。 In order to solve the above problem, the present invention includes a radar unit of a vehicle that emits a transmission wave and receives a reflected wave of the transmission wave that is reflected by a surrounding stationary object and outputs radar data; a signal processing unit that performs frequency analysis of the radar data to generate a frequency spectrum and calculates a distance and a relative speed to the surrounding stationary object ; a reception strength integrating unit that integrates the reception strength in the frequency spectrum for each value of the relative speed to calculate an integrated reception strength value for each value of the relative speed; a moving speed specifying unit that specifies the value of the relative speed (referred to as a "relative speed value") corresponding to the maximum value of the integrated reception strength; and a moving speed specifying unit that specifies the maximum value of the reception strength for each value of the relative speed and then specifies the value of the distance corresponding to the maximum value of the reception strength to generate combined data of the relative speed value and the distance value, and further includes a characteristic of the combined data in which the value of the relative speed is within a predetermined range among the combined data in which the value of the distance is within a predetermined range smaller than the value of the relative speed, and a characteristic of the combined data in which the value of the relative speed is within a predetermined range smaller than the value of the relative speed. and a travel speed output unit which, based on the result of the determination, outputs the relative speed value as the travel speed of the vehicle directly or outputs the relative speed value after performing calculation processing that takes into account the wraparound of the speed information, wherein the radar unit is installed on the vehicle so that the front direction of the radar unit is at a depression angle, and the predetermined range of distance values is set to approximately half of the range on the radar unit side of the range on the ground from a position of the radar unit orthogonal projection onto the ground to an intersection of the front direction and the ground, and the predetermined range in which the relative speed value is smaller than the relative speed value and the predetermined range in which the relative speed value is larger than the relative speed value have the same size and are set to a range of approximately 1/10 of the maximum detectable speed of the radar unit .

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の移動速度の検出装置において、前記組み合わせデータの前記特性が、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数および前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数である、ことを特徴とする。 The invention described in claim 2 is characterized in that, in the moving speed detection device described in claim 1, the characteristic of the combination data is the number of combination data whose relative speed value is smaller than the relative speed value and the number of combination data whose relative speed value is larger than the relative speed value among the combination data whose distance value is within the predetermined range.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の移動速度の検出装置において、前記組み合わせデータの前記特性が、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値および前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値である、ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
The invention described in claim 3 is characterized in that, in the moving speed detection device described in claim 1, the characteristics of the combination data are the average value of the distances of the combination data whose relative speed values are in the predetermined range smaller than the relative speed value among the combination data whose distance values are in the predetermined range, and the average value of the distances of the combination data whose relative speed values are in the predetermined range larger than the relative speed value.
It is characterized by:

また、請求項4に記載の発明は、送信波を放射するとともに前記送信波が周囲の静止物で反射して戻ってくる反射波を受信する車両のレーダ装置から出力されるレーダデータの周波数解析を行い周波数スペクトルを生成して前記周囲の静止物との距離および相対速度を計算する処理と、前記相対速度の値ごとに前記周波数スペクトルにおける受信強度を積算して前記相対速度の値別の受信強度積算値を算出する処理と、前記受信強度積算値の最大値に対応する前記相対速度の値(「相対速度値」と呼ぶ)を特定する処理と、前記相対速度の値ごとに前記受信強度の最大値を特定したうえで前記受信強度の前記最大値に対応する前記距離の値を特定して前記相対速度の値と前記距離の値との組み合わせデータを生成するとともに、前記距離の値が所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性と前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性とを比較して前記周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する処理と、前記判定の結果に基づいて前記相対速度値を前記車両の移動速度としてそのまま出力したり前記速度情報の回り込みを考慮した計算処理を施したうえで出力したりする処理と、を有前記距離の値の前記所定の範囲とは、前記レーダ装置の正面方向が俯角となるように前記レーダ装置を前記車両に設置した上で、前記
レーダ装置の地面への正投影位置から前記正面方向と前記地面との交点までの地面の範囲のうちの前記レーダ装置側の略半分の範囲に設定されるものであり、前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲と、前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲とは、範囲の大きさが同じであるとともに、前記レーダ装置の最大検知可能速度の略1/10の範囲に設定されるものである、ことを特徴とする移動速度の検出方法である。
The invention described in claim 4 provides a method for calculating a distance and a relative speed between a vehicle and a stationary object in the vicinity by performing a frequency analysis of radar data output from a radar device of a vehicle which emits a transmission wave and receives a reflected wave of the transmission wave reflected by a stationary object in the vicinity to generate a frequency spectrum, a process for integrating the reception strength in the frequency spectrum for each value of the relative speed to calculate an integrated reception strength value for each value of the relative speed, a process for identifying the value of the relative speed (referred to as a "relative speed value") corresponding to the maximum value of the integrated reception strength, and a process for identifying the maximum value of the reception strength for each value of the relative speed, and then identifying the value of the distance corresponding to the maximum value of the reception strength to generate combined data of the value of the relative speed and the value of the distance. and a process of determining whether or not wraparound of speed information occurs in the frequency analysis by comparing a characteristic of the combination data in which the value of the relative speed is in a predetermined range smaller than the relative speed value with a characteristic of the combination data in which the value of the relative speed is in a predetermined range larger than the relative speed value, among the combination data in which the value of the distance is in a predetermined range, and a process of outputting the relative speed value as the moving speed of the vehicle as it is or after performing a calculation process taking the wraparound of the speed information into consideration, based on a result of the determination. The predetermined range of the distance value refers to a process of outputting the relative speed value as the moving speed of the vehicle as it is or after performing a calculation process taking the wraparound of the speed information into consideration,
a predetermined range in which the relative velocity value is smaller than the relative velocity value and a predetermined range in which the relative velocity value is larger than the relative velocity value are the same in size and are set to a range of approximately 1/10 of the maximum detectable speed of the radar device.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の移動速度の検出方法において、前記組み合わせデータの前記特性として、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数を計数するとともに前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数を計数する、ことを特徴とする。 The invention described in claim 5 is characterized in that, in the method for detecting the moving speed described in claim 4, the characteristics of the combination data include counting the number of combination data in which the value of the relative speed is smaller than the relative speed value among the combination data in which the value of the distance is within the predetermined range, and counting the number of combination data in which the value of the relative speed is larger than the relative speed value.

請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の移動速度の検出方法において、前記組み合わせデータの前記特性として、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値を算出するとともに前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値を算出する、ことを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that, in the method for detecting the moving speed described in claim 4, the characteristics of the combination data include calculating an average value of the distances of the combination data in which the relative speed value is smaller than the relative speed value among the combination data in which the distance value is within the predetermined range, and calculating an average value of the distances of the combination data in which the relative speed value is larger than the relative speed value.

請求項1に記載の発明や請求項4に記載の発明によれば、レーダデータに基づいてレーダ装置自身の移動速度を推定することができるので、レーダ装置を取り付けることにより、受信アンテナ1系統の受信データのみから、種々の機材や機器あるいは車両や設備などの移動速度を知ることが可能となる。請求項1に記載の発明や請求項4に記載の発明によれば、特に、レーダデータの周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定するようにしているので、レーダ装置のシステム設計速度以上の物体が検出されても正常な相対速度を検出することが可能となり、延いては、移動速度を推定する技術としての信頼性を向上させることが可能となる。 According to the inventions described in claims 1 and 4, the moving speed of the radar device itself can be estimated based on radar data, so that by installing a radar device, it is possible to know the moving speed of various equipment, devices, vehicles, facilities, etc. from only the data received from one receiving antenna. According to the inventions described in claims 1 and 4, in particular, it is determined whether or not there is any leakage of speed information in the frequency analysis of the radar data, so that even if an object is detected that is faster than the system design speed of the radar device, it is possible to detect the correct relative speed, and thus it is possible to improve the reliability of the technology for estimating moving speed.

請求項2、3に記載の発明や請求項5、6に記載の発明によれば、レーダデータの周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを適切に判定することが可能となり、レーダ装置のシステム設計速度以上の物体が検出されても正常な相対速度を一層確実に検出することが可能となる。 According to the inventions described in claims 2 and 3 and claims 5 and 6, it is possible to appropriately determine whether or not loopback of speed information occurs in the frequency analysis of radar data, and it is possible to more reliably detect the correct relative speed even if an object is detected that is faster than the system design speed of the radar device.

この発明の実施の形態1に係る移動速度の検出装置の概略構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a moving speed detection device according to a first embodiment of the present invention; 図1の移動速度の検出装置における処理手順であるとともにこの発明の実施の形態1に係る移動速度の検出方法の処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a processing procedure in the moving speed detection device of FIG. 1 and also a processing procedure of a moving speed detection method in accordance with the first embodiment of the present invention; 移動速度の検出装置が約+15km/hで移動している場合のデータの例を示す図である。(A)は信号処理部から出力されるVRデータの例を示す図である。(B)は(A)のVRデータに関する相対速度と受信強度積算値との間の関係を表す図である。1 is a diagram showing an example of data when a moving speed detection device is moving at about +15 km/h, (A) is a diagram showing an example of VR data output from a signal processing unit, and (B) is a diagram showing the relationship between the relative speed and the integrated reception intensity value for the VR data of (A). レーダ部によって検出される速度の内容を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the details of the speed detected by the radar unit. 移動速度の検出装置が約+15km/hで移動している場合のデータの例を示す図である。(A)は信号処理部から出力されるVRデータの例を示す図である。(B)は(A)のVRデータに関する相対速度と最大強度距離値との間の関係を表す図である。1 is a diagram showing an example of data when a moving speed detection device is moving at about +15 km/h, (A) is a diagram showing an example of VR data output from a signal processing unit, and (B) is a diagram showing the relationship between the relative speed and the maximum intensity distance value for the VR data of (A). 図5(B)の相対速度と最大強度距離値との間の関係におけるデータの個数の計数を説明する図である。(A)は最大強度距離データに対するデータ計数距離範囲の設定の例を示す図である。(B)は、(A)のデータ計数距離範囲の部分拡大図であり、最大強度距離データに対する左側速度範囲および右側速度範囲の設定の例を示す図である。5(B) is a diagram for explaining counting the number of data in the relationship between the relative speed and the maximum intensity distance value in FIG. 5(A) is a diagram showing an example of setting a data counting distance range for the maximum intensity distance data. (B) is a partially enlarged view of the data counting distance range in (A), showing an example of setting a left speed range and a right speed range for the maximum intensity distance data. データ計数距離範囲の設定の考え方を説明する図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the concept of setting a data count distance range. 高速フーリエ変換処理における速度情報の回り込みが発生している場合のデータ(シミュレーションデータ)を示す図である。(A)はVRデータの例を示す図である。(B)は(A)のVRデータに関する相対速度と最大強度距離値との間の関係の、データ計数距離範囲を含む部分の拡大図である。1 is a diagram showing data (simulation data) in the case where wraparound of velocity information occurs in fast Fourier transform processing, (A) is a diagram showing an example of VR data, and (B) is an enlarged view of a portion including a data count distance range of the relationship between the relative velocity and the maximum intensity distance value for the VR data of (A). 移動速度の検出装置が約-15km/hで移動している場合のデータの例を示す図である。(A)は信号処理部から出力されるVRデータの例を示す図である。(B)は(A)のVRデータに関する相対速度と受信強度積算値との間の関係を表す図である。1 is a diagram showing an example of data when a moving speed detection device is moving at approximately -15 km/h. (A) is a diagram showing an example of VR data output from a signal processing unit. (B) is a diagram showing the relationship between the relative speed and the integrated reception intensity value for the VR data of (A). 図9(A)のVRデータに関する相対速度と最大強度距離値との間の関係におけるデータの個数の計数を説明する図である。(A)は図9(A)のVRデータに関する最大強度距離データに対するデータ計数距離範囲の設定の例を示す図である。(B)は、(A)のデータ計数距離範囲の部分拡大図であり、最大強度距離データに対する左側速度範囲および右側速度範囲の設定の例を示す図である。9(A) is a diagram for explaining counting the number of data in the relationship between the relative speed and the maximum intensity distance value for the VR data of FIG. 9(A), (A) is a diagram showing an example of setting a data counting distance range for the maximum intensity distance data for the VR data of FIG. 9(A), (B) is a partially enlarged view of the data counting distance range of (A), showing an example of setting a left speed range and a right speed range for the maximum intensity distance data. この発明の実施の形態2に係る移動速度の検出装置の概略構成を示す機能ブロック図である。10 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a moving speed detection device according to a second embodiment of the present invention; FIG. 図11の移動速度の検出装置における処理手順であるとともにこの発明の実施の形態2に係る移動速度の検出方法の処理手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing the processing procedure in the moving speed detection device of FIG. 11 and also the processing procedure of the moving speed detection method according to the second embodiment of the present invention. 最大強度距離データの平均値算出距離範囲ならびに左側速度範囲および右側速度範囲の条件を満たす範囲を含む部分の拡大図であり、相対速度と最大強度距離値との間の関係における距離の平均値の算出を説明する図である。This is an enlarged view of a portion including the range that satisfies the conditions of the average value calculation distance range of maximum intensity distance data and the left speed range and right speed range, and explains the calculation of the average value of the distance in the relationship between the relative speed and the maximum intensity distance value.

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiment.

(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に係る移動速度の検出装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。図2は、移動速度の検出装置1における処理手順であるとともにこの発明の実施の形態1に係る移動速度の検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
(Embodiment 1)
Fig. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a moving speed detection device 1 according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the moving speed detection device 1 and a processing procedure of a moving speed detection method according to the first embodiment of the present invention.

移動速度の検出装置1は、レーダによって取得されるレーダデータに基づいて装置自身の移動速度を推定する仕組みであり、主として、制御部2と、レーダ部3と、信号処理部4と、受信強度積算部5と、移動速度特定部6と、回込み検出部7と、移動速度出力部8と、を備える。移動速度の検出装置1は、例えば、あくまで一例として挙げると、鉄道や自動車などの車両に搭載されて、移動速度の検出装置1自身の移動速度を推定することにより、前記車両の移動速度/走行速度を推定するために用いられる。 The moving speed detection device 1 is a mechanism for estimating the moving speed of the device itself based on radar data acquired by a radar, and mainly comprises a control unit 2, a radar unit 3, a signal processing unit 4, a reception intensity integrating unit 5, a moving speed identifying unit 6, a loop detection unit 7, and a moving speed output unit 8. For example, as merely one example, the moving speed detection device 1 is mounted on a vehicle such as a train or an automobile, and is used to estimate the moving speed/traveling speed of the vehicle by estimating the moving speed of the moving speed detection device 1 itself.

制御部2は、移動速度の検出装置1の各部を制御するための機序であり、移動速度の検出に纏わる演算処理を行う中央処理装置21(CPU:Central Processing Unit の略)、読み出し可能な記憶装置であるROM22(ROM:Read Only Memory の略)、および、読み出し/書き込み可能な記憶装置であるRAM23(RAM:Random Access Memory の略)などを備える機序として構成される。 The control unit 2 is a mechanism for controlling each part of the moving speed detection device 1, and is configured as a mechanism including a central processing unit 21 (CPU: abbreviation for Central Processing Unit) that performs calculations related to the detection of moving speed, a ROM 22 (ROM: abbreviation for Read Only Memory) which is a readable storage device, and a RAM 23 (RAM: abbreviation for Random Access Memory) which is a readable/writable storage device.

制御部2は、ROM22に格納されている、移動速度の検出装置1の動作を制御するためのプログラムを中央処理装置21が実行することにより、RAM23を必要に応じて作業領域として使用しながら、前記プログラムに従って移動速度の検出装置1の各部の処理の開始、内容、および終了を統制して制御する。 The control unit 2 uses the RAM 23 as a working area as necessary by executing a program stored in the ROM 22 for controlling the operation of the moving speed detection device 1 via the central processing unit 21, and controls the start, content, and end of processing of each part of the moving speed detection device 1 in accordance with the program.

そして、実施の形態1に係る移動速度の検出装置1は、送信波を放射するとともに送信波が物体で反射して戻ってくる反射波を受信してレーダデータを出力するレーダ部3と、レーダデータの周波数解析を行い周波数スペクトルを生成して物体との距離Rおよび相対速度Vを計算する信号処理部4と、相対速度Vの値ごとに周波数スペクトルにおける受信強度Iを積算して相対速度Vの値別の受信強度積算値Isを算出する受信強度積算部5と、受信強度積算値Isの最大値Ismaxに対応する相対速度Vの値Vm(「相対速度値」と呼ぶ)を特定する移動速度特定部6と、相対速度Vの値ごとに受信強度Iの最大値Imaxを特定したうえで受信強度Iの最大値Imaxに対応する距離Rの値Rmを特定して相対速度Vの値と距離Rの値Rmとの組み合わせデータ(V,Rm)を生成するとともに、距離Rの値Rmが所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)のうち相対速度Vの値が相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の特性と相対速度Vの値が相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の特性とを比較して周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する回込み検出部7と、判定の結果に基づいて相対速度値を自装置の移動速度としてそのまま出力したり速度情報の回り込みを考慮した計算処理を施したうえで出力したりする移動速度出力部8と、を有する、ようにしている(図1参照)。 The moving speed detection device 1 according to the first embodiment includes a radar unit 3 that emits a transmission wave and receives a reflected wave that is reflected by an object and returns to output radar data, a signal processing unit 4 that performs frequency analysis of the radar data to generate a frequency spectrum and calculates the distance R and relative speed V to the object, a reception intensity integration unit 5 that integrates the reception intensity I in the frequency spectrum for each value of the relative speed V to calculate an integrated reception intensity value Is for each value of the relative speed V, a moving speed determination unit 6 that specifies the value Vm of the relative speed V (referred to as the "relative speed value") corresponding to the maximum value Ismax of the reception intensity integrated value Is, and a moving speed determination unit 7 that specifies the maximum value Imax of the reception intensity I for each value of the relative speed V and then specifies the value Rm of the distance R corresponding to the maximum value Imax of the reception intensity I. The device has a loop detection unit 7 that generates combination data (V, Rm) of the value of the relative velocity V and the value of the distance R Rm, and compares the characteristics of the combination data (V, Rm) in which the value of the relative velocity V is in a predetermined range smaller than the relative velocity value with the characteristics of the combination data (V, Rm) in which the value of the relative velocity V is in a predetermined range larger than the relative velocity value to determine whether looping of the speed information has occurred in the frequency analysis, and a movement speed output unit 8 that outputs the relative velocity value as the movement speed of the device itself based on the result of the determination, or outputs it after performing calculation processing that takes into account the looping of the speed information (see FIG. 1).

実施の形態1に係る移動速度の検出装置1は、さらに、組み合わせデータ(V,Rm)の特性が、距離Rの値Rmが所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)のうち相対速度Vの値が相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の個数および相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の個数である、ようにしている。 The moving speed detection device 1 according to the first embodiment further configures the characteristics of the combination data (V, Rm) to be the number of combination data (V, Rm) in which the value Rm of the distance R falls within a predetermined range, in which the value of the relative speed V falls within a predetermined range smaller than the relative speed value, and the number of combination data (V, Rm) in which the value of the relative speed V falls within a predetermined range larger than the relative speed value.

また、実施の形態1に係る移動速度の検出方法は、送信波を放射するとともに送信波が物体で反射して戻ってくる反射波を受信するレーダ部3から出力されるレーダデータの周波数解析を行い周波数スペクトルを生成して物体との距離Rおよび相対速度Vを計算する処理(ステップS1~S4)と、相対速度Vの値ごとに周波数スペクトルにおける受信強度Iを積算して相対速度Vの値別の受信強度積算値Isを算出する処理(ステップS5)と、受信強度積算値Isの最大値Ismaxに対応する相対速度Vの値Vm(即ち、相対速度値)を特定する処理(ステップS6)と、相対速度Vの値ごとに受信強度Iの最大値Imaxを特定したうえで受信強度Iの最大値Imaxに対応する距離Rの値Rmを特定して相対速度Vの値と距離Rの値Rmとの組み合わせデータ(V,Rm)を生成するとともに、距離Rの値Rmが所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)のうち相対速度Vの値が相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の特性と相対速度Vの値が相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の特性とを比較して周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する処理(ステップS7~S9)と、判定の結果に基づいて相対速度値を自装置の移動速度としてそのまま出力したり速度情報の回り込みを考慮した計算処理を施したうえで出力したりする処理(ステップS10)と、を有する、ようにしている(図2参照)。 In addition, the method of detecting the moving speed according to the first embodiment includes a process of performing frequency analysis of radar data output from the radar unit 3, which emits a transmission wave and receives a reflected wave that is returned by the transmission wave reflected by an object, to generate a frequency spectrum and calculate the distance R and relative speed V to the object (steps S1 to S4), a process of integrating the reception intensity I in the frequency spectrum for each value of the relative speed V to calculate the reception intensity integrated value Is for each value of the relative speed V (step S5), a process of identifying the value Vm (i.e., the relative speed value) of the relative speed V corresponding to the maximum value Ismax of the reception intensity integrated value Is, and a process of identifying the maximum value Imax of the reception intensity I for each value of the relative speed V, and then identifying the value Rm of the distance R corresponding to the maximum value Imax of the reception intensity I to calculate the relative speed. The system includes a process (steps S7-S9) of generating combination data (V, Rm) of the value of the degree V and the value of the distance R Rm, comparing the characteristics of the combination data (V, Rm) in which the value of the relative velocity V is in a predetermined range smaller than the relative velocity value with the characteristics of the combination data (V, Rm) in which the value of the relative velocity V is in a predetermined range larger than the relative velocity value to determine whether or not wraparound of the velocity information has occurred in the frequency analysis, and a process (step S10) of outputting the relative velocity value as the moving speed of the device itself or outputting it after performing a calculation process that takes the wraparound of the velocity information into account based on the result of the determination (see FIG. 2).

実施の形態1に係る移動速度の検出方法は、さらに、組み合わせデータ(V,Rm)の特性として、距離Rの値Rmが所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)のうち相対速度Vの値が相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の個数を計数するとともに相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている組み合わせデータ(V,Rm)の個数を計数する(ステップS8)、ようにしている(図2参照)。 The method of detecting the moving speed according to the first embodiment further counts, as a characteristic of the combination data (V, Rm), the number of combination data (V, Rm) in which the value Rm of the distance R falls within a predetermined range and the number of combination data (V, Rm) in which the value of the relative speed V falls within a predetermined range smaller than the relative speed value, and the number of combination data (V, Rm) in which the value of the relative speed V falls within a predetermined range larger than the relative speed value (step S8) (see FIG. 2).

レーダ部3は、送信部31と受信部32とを備えて電波を送信するとともに受信する機能を備え、レーダ方式としてFMCW(Frequency Modulated-Continuous Wave の略;周波数変調連続波)方式のレーダスキャンを行って取得されるレーダデータを出力する。付け加えると、レーダ部3は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを有するようなMIMO(Multiple Input Multiple Output の略)方式のレーダとして構成されるようにしてもよい。 The radar unit 3 has a transmitter 31 and a receiver 32 and has the function of transmitting and receiving radio waves, and outputs radar data acquired by performing radar scanning using an FMCW (Frequency Modulated-Continuous Wave) radar system. In addition, the radar unit 3 may be configured as a MIMO (Multiple Input Multiple Output) radar having multiple transmitting antennas and multiple receiving antennas.

FMCW方式では、周波数変調した連続波(具体的には電波;送信信号に相当する)を送信波として送信するとともに物体の表面で反射して戻ってくる反射波(具体的には電波;受信信号に相当する)を受信し、送信波と受信波(即ち、反射波)との差分(言い換えると、送信波と受信波との間の周波数差)を解析することにより、レーダ部3と物体との間の距離が計算され、また、計算された距離の周波数の位相を連続波ごとに計測して解析することにより、レーダ部3と物体との相対速度が計算される。 In the FMCW method, a frequency-modulated continuous wave (specifically, radio waves; equivalent to the transmitted signal) is transmitted as the transmitted wave, and a reflected wave (specifically, radio waves; equivalent to the received signal) that is reflected off the surface of the object is received. The difference between the transmitted wave and the received wave (i.e., the reflected wave) (in other words, the frequency difference between the transmitted wave and the received wave) is analyzed to calculate the distance between the radar unit 3 and the object, and the relative speed between the radar unit 3 and the object is calculated by measuring and analyzing the phase of the frequency of the calculated distance for each continuous wave.

FMCW方式のレーダは、時間の経過に応じて周波数変調を行う連続発振レーダであり、複数のチャープを含むバースト波を生成して送信する(別言すると、出射する、放射する)。バースト波に含まれる各チャープは、周波数が時間的に掃引されて、時間の経過に伴って周波数が線形的に変化する(具体的には、上昇/下降する)ように生成される。なお、チャープの周波数の変調幅や変調の周期(即ち、チャープの繰返し周期)は適宜調節されるようにしてよい。 FMCW radar is a continuous oscillation radar that performs frequency modulation over time, and generates and transmits (in other words, emits or radiates) a burst wave containing multiple chirps. Each chirp contained in the burst wave is generated by sweeping the frequency over time, so that the frequency changes linearly over time (specifically, increases/decreases). The modulation width and modulation period of the chirp frequency (i.e., the chirp repetition period) may be adjusted as appropriate.

ここで、複数のチャープが所定の時間周期で送信され、一連で1つの纏まりとして構成される複数のチャープのことを「チャープフレーム」と呼ぶ。1つのチャープフレームが1回のレーダスキャンに相当し、各チャープフレームは独立して処理される。 Here, multiple chirps are transmitted at a specific time interval, and a series of multiple chirps that form a single unit is called a "chirp frame." One chirp frame corresponds to one radar scan, and each chirp frame is processed independently.

レーダ部3の送信部31は、例えば、電圧発生器、電圧制御発振器、および送信アンテナなどを含む機序として構成される。 The transmitter 31 of the radar unit 3 is configured as a mechanism including, for example, a voltage generator, a voltage controlled oscillator, and a transmitting antenna.

電圧発生器は、時間軸上でレベルが次第に高くなる区間とレベルが次第に低くなる区間とが交互に連続して三角波状(または、鋸波状)に変化する制御電圧を生成して出力する。 The voltage generator generates and outputs a control voltage that changes in a triangular (or sawtooth) waveform, with successive alternating sections of gradually increasing level and gradually decreasing level on the time axis.

電圧制御発振器は、前記制御電圧に応じて時間軸上で周波数が次第に高くなる変調区間と周波数が次第に低くなる変調区間とが交互に連続して三角波状(または、鋸波状)に変化する送信信号を生成して出力する。 The voltage-controlled oscillator generates and outputs a transmission signal that changes in a triangular (or sawtooth) waveform in which modulation sections in which the frequency gradually increases and modulation sections in which the frequency gradually decreases alternately on the time axis in response to the control voltage.

送信アンテナは、前記送信信号に基づいて送信波を生成し、移動速度の検出装置1が搭載されている車両などの周辺の空間(「周辺空間」と呼ぶ;尚、前記車両などの進行方向に沿う空間を含む空間であることが好ましい)へと送信波として放射する。送信信号の一部は、所定の分配比で、ローカル信号として受信部32へも伝送される。 The transmitting antenna generates a transmission wave based on the transmission signal and radiates the transmission wave into the space around the vehicle on which the moving speed detection device 1 is mounted (referred to as the "surrounding space"; it is preferable that the space includes the space along the traveling direction of the vehicle). A part of the transmission signal is also transmitted to the receiving unit 32 as a local signal at a predetermined distribution ratio.

送信部31は、例えば79GHz帯、76GHz帯、或いは60GHz帯の周波数を有する電波(尚、「ミリ波」とも呼ばれる)を生成して送信アンテナを介して周辺空間へと放射する。なお、この発明では、高周波数帯の電波を利用することが好ましい。 The transmitter 31 generates radio waves (also called "millimeter waves") having a frequency of, for example, 79 GHz, 76 GHz, or 60 GHz, and radiates them into the surrounding space via a transmitting antenna. In this invention, it is preferable to use radio waves in a high frequency band.

レーダ部3の受信部32は、例えば、受信アンテナ、ミキサ、およびA/D変換器などを含む機序として構成される。 The receiver 32 of the radar unit 3 is configured as a mechanism including, for example, a receiving antenna, a mixer, and an A/D converter.

受信アンテナは、送信部31の送信アンテナから放射された電波(即ち、送信波)が周辺空間に存在する物体の表面で反射して戻ってくる電波(即ち、反射波;「ドップラ反射波」とも呼ばれる)を含む電波を受信波として受信して、受信した受信波/反射波を受信信号へと変換して出力する。 The receiving antenna receives radio waves emitted from the transmitting antenna of the transmitter 31 (i.e., transmitted waves), including radio waves that are reflected off the surfaces of objects in the surrounding space and return (i.e., reflected waves; also called "Doppler reflected waves"), as received waves, and converts the received received waves/reflected waves into a received signal and outputs it.

ミキサは、送信部31から分配されて伝送される電波(送信信号;即ち、ローカル信号)と受信アンテナから出力される電波(受信信号)とをミキシングして差分信号(尚、アナログ信号である)を生成して出力する。 The mixer mixes the radio waves (transmission signal; i.e., local signal) distributed and transmitted from the transmitter 31 with the radio waves (reception signal) output from the receiving antenna to generate and output a differential signal (note that this is an analog signal).

A/D変換器は、ミキサから出力される差分信号に対して所定のサンプリング周波数を用いてサンプリング処理(別言すると、アナログ-デジタル変換処理)を施して前記差分信号をデジタルデータに変換してデジタル信号化された差分信号を出力する。 The A/D converter performs sampling processing (in other words, analog-to-digital conversion processing) on the differential signal output from the mixer using a predetermined sampling frequency, converts the differential signal into digital data, and outputs the digitized differential signal.

レーダスキャンが行われてレーダ部3から出力されるレーダデータとしての差分信号は、送信部31から分配されて伝送される電波(送信信号;即ち、ローカル信号)の周波数成分と受信アンテナから出力される電波(受信信号)の周波数成分との差の周波数成分を有する信号(つまり、ビート周波数を有する信号であり、「ビート信号」とも呼ばれる)である。 The differential signal output as radar data from the radar unit 3 after a radar scan is a signal having a frequency component that is the difference between the frequency component of the radio wave (transmission signal; i.e., local signal) distributed and transmitted from the transmission unit 31 and the frequency component of the radio wave (reception signal) output from the receiving antenna (i.e., a signal having a beat frequency, also called a "beat signal").

レーダスキャンが行われるたびに、レーダ部3からレーダデータが出力されて、前記レーダデータが信号処理部4へと入力される(ステップS1)。 Each time a radar scan is performed, radar data is output from the radar unit 3 and input to the signal processing unit 4 (step S1).

信号処理部4は、レーダ部3から出力されるレーダデータの周波数解析を行うとともに、周波数解析結果を用いて送信波を反射させた物体に関する距離情報および運動情報を計算する。信号処理部4は、周波数解析部41、距離計算部42、および速度計算部43を含んで構成される。 The signal processing unit 4 performs frequency analysis of the radar data output from the radar unit 3, and uses the frequency analysis results to calculate distance information and motion information regarding the object that reflected the transmitted wave. The signal processing unit 4 includes a frequency analysis unit 41, a distance calculation unit 42, and a speed calculation unit 43.

周波数解析部41は、レーダ部3(具体的には、受信部32のA/D変換器)から出力されるレーダデータ(別言すると、ビート波形データ)としての差分信号(ビート信号)の周波数解析を行う(ステップS2)。 The frequency analysis unit 41 performs frequency analysis of the differential signal (beat signal) as radar data (in other words, beat waveform data) output from the radar unit 3 (specifically, the A/D converter of the receiving unit 32) (step S2).

周波数解析部41は、具体的には、1回のレーダスキャンあたりのサンプリング時間幅(例えば、100ミリ秒間)ぶんのビート波形データ、具体的には差分信号(ビート信号)の振幅に対して高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform の略)処理を施して前記差分信号の振幅の周波数分布を示す周波数スペクトル(ビート周波数スペクトラム)を生成して出力する。周波数スペクトルは、差分信号に含まれる各周波数成分の振幅を示す。 The frequency analysis unit 41 specifically performs a fast Fourier transform (FFT: short for Fast Fourier Transform) process on the beat waveform data for the sampling time width (e.g., 100 milliseconds) per radar scan, specifically the amplitude of the differential signal (beat signal), to generate and output a frequency spectrum (beat frequency spectrum) that indicates the frequency distribution of the amplitude of the differential signal. The frequency spectrum indicates the amplitude of each frequency component contained in the differential signal.

周波数スペクトルにおける振幅の大きさおよび周波数ビン(別言すると、FFTビン)は、物体からの反射波の受信強度およびビート周波数に相当する。そして、周波数スペクトルにおける受信強度およびビート周波数から、物体に関する距離情報や運動情報として、送信波を反射させた物体に関する相対距離および相対速度が求められる。 The magnitude of the amplitude and the frequency bin (in other words, the FFT bin) in the frequency spectrum correspond to the received intensity and beat frequency of the reflected wave from the object. From the received intensity and beat frequency in the frequency spectrum, the relative distance and relative speed of the object that reflected the transmitted wave can be obtained as distance information and motion information about the object.

距離計算部42は、周波数解析部41から出力される周波数スペクトルに基づいて、レーダ部3と物体との間の距離Rを計算して出力する(ステップS3)。距離Rは、ステップS2の処理における周波数解析の結果としての周波数スペクトルにおける周波数ビンごとに求められる。 The distance calculation unit 42 calculates and outputs the distance R between the radar unit 3 and the object based on the frequency spectrum output from the frequency analysis unit 41 (step S3). The distance R is calculated for each frequency bin in the frequency spectrum that is the result of the frequency analysis in the processing of step S2.

周波数スペクトルに基づく距離の計算の仕法は、公知の手法が存在し、また、この発明では特定の手法には限定されないので、ここでは詳細の説明は省略する。例えば、レーダ部3と送信波を反射する物体との間の距離は、送信波の周波数と受信波の周波数との差がレーダ部3と物体との間の距離に比例して増減する、ことを利用する手法などの公知の手法によって計算され得る。 There are known methods for calculating distance based on the frequency spectrum, and this invention is not limited to a specific method, so a detailed explanation will be omitted here. For example, the distance between the radar unit 3 and an object that reflects the transmitted wave can be calculated by a known method such as a method that utilizes the fact that the difference between the frequency of the transmitted wave and the frequency of the received wave increases or decreases in proportion to the distance between the radar unit 3 and the object.

速度計算部43は、周波数解析部41から出力される周波数スペクトルに基づいて、レーダ部3と物体との相対速度V(具体的には、送信波が物体の表面で反射した時の瞬時の相対速度)を計算して出力する(ステップS4)。相対速度Vは、ステップS2の処理における周波数解析の結果としての周波数スペクトルにおける周波数ビンごとに求められる。 The velocity calculation unit 43 calculates and outputs the relative velocity V between the radar unit 3 and the object (specifically, the instantaneous relative velocity when the transmitted wave is reflected by the surface of the object) based on the frequency spectrum output from the frequency analysis unit 41 (step S4). The relative velocity V is calculated for each frequency bin in the frequency spectrum that is the result of the frequency analysis in the processing of step S2.

周波数スペクトルに基づく相対速度の計算の仕法は、公知の手法が存在し、また、この発明では特定の手法には限定されないので、ここでは詳細の説明は省略する。例えば、レーダ部3と物体との相対速度は、レーダ部3と送信波を反射する物体とが相対的に移動しているときの前記物体の表面で反射して受信アンテナによって受信される電波(即ち、受信波)の周波数は、送信アンテナから送信される電波(即ち、送信波)の周波数に対して、前記物体の表面で反射した際に電波がレーダ部3との相対速度による影響を受け、ドップラ効果により、レーダ部3と前記物体との間の相対速度に応じてシフトする、ことを利用する手法などの公知の手法によって計算され得る。 There are known methods for calculating the relative velocity based on the frequency spectrum, and this invention is not limited to a specific method, so detailed explanation will be omitted here. For example, the relative velocity between the radar unit 3 and an object can be calculated by a known method such as a method that utilizes the fact that when the radar unit 3 and an object that reflects the transmitted waves are moving relative to each other, the frequency of the radio waves (i.e., the received waves) reflected by the surface of the object and received by the receiving antenna is affected by the relative velocity of the radio waves with respect to the frequency of the radio waves (i.e., the transmitted waves) transmitted from the transmitting antenna when reflected by the surface of the object, and the Doppler effect causes a shift in accordance with the relative velocity between the radar unit 3 and the object.

信号処理部4は、上記の処理により、レーダ部3から出力されるレーダデータに基づく、周波数解析の結果としての周波数スペクトルにおける周波数ビンごとに計算される、レーダ部3と物体との相対速度V(単位:km/h)と、レーダ部3と物体との間の距離R(単位:m)と、前記周波数ビンごとの振幅の絶対値である受信強度Iとの組み合わせからなるデータ(V,R,I)を出力する。信号処理部4から出力されるデータ(V,R,I)のことを「VRデータ」と呼ぶ。 The signal processing unit 4 outputs data (V, R, I) consisting of a combination of the relative speed V (unit: km/h) between the radar unit 3 and the object, the distance R (unit: m) between the radar unit 3 and the object, and the reception intensity I, which is the absolute value of the amplitude for each frequency bin, calculated for each frequency bin in the frequency spectrum as a result of the frequency analysis based on the radar data output from the radar unit 3 through the above processing. The data (V, R, I) output from the signal processing unit 4 is called "VR data".

なお、周波数スペクトルにおける周波数ビンごとに距離Rおよび相対速度Vを計算して、距離Rの値と相対速度Vの値とが同じ組み合わせが複数存在する場合には、距離Rの値と相対速度Vの値とが同じ組み合わせ各々の受信強度Iの値の合計値を当該の距離Rの値と相対速度Vの値との組み合わせの受信強度Iの値とする。 Note that distance R and relative velocity V are calculated for each frequency bin in the frequency spectrum, and if there are multiple combinations of distance R and relative velocity V with the same value, the sum of the reception intensity I values for each combination of distance R and relative velocity V is used as the reception intensity I value for that combination of distance R and relative velocity V.

信号処理部4による処理は、所定の時間周期(別言すると、サンプリング時間幅)のレーダスキャンごとに行われる。すなわち、1回のレーダスキャンが行われるたびに、当該のレーダスキャンに関する、VRデータ(V,R,I)の集合が生成されて出力される。 The processing by the signal processing unit 4 is performed for each radar scan of a predetermined time period (in other words, the sampling time width). That is, each time a radar scan is performed, a set of VR data (V, R, I) related to that radar scan is generated and output.

VRデータ(V,R,I)の例を図3(A)に示す。図3(A)では、横軸を相対速度Vとするとともに縦軸を距離Rとしたうえで、(V,R)の組み合わせに対応する受信強
度Iの値を、前記値の大きさに応じて色を変えて表示している。図3(A)では、受信強度Iの値が小さい場合に暗く表示され、受信強度Iの値が大きくなるにしたがって明るくなるように表示されている。
An example of VR data (V, R, I) is shown in Fig. 3(A). In Fig. 3(A), the horizontal axis represents relative speed V and the vertical axis represents distance R, and the value of reception intensity I corresponding to the combination of (V, R) is displayed in a different color according to the magnitude of the value. In Fig. 3(A), a small value of reception intensity I is displayed darker, and as the value of reception intensity I increases, it becomes brighter.

ここで、移動速度の検出装置1(具体的には、送信アンテナ,受信アンテナ)が移動すると、周囲の静止物(例えば、地面/路面や構造物、また、地面/土地に対して固定的に設置されている設備)からの反射波に関して、図3(A)に示すような、移動速度の検出装置1自身の移動速度に対応する(別言すると、相当する)速度成分をもつスペクトラムが現れる。この発明では、周囲の静止物からの反射波に着目して、移動速度の検出装置1自身の移動速度を推定する。この発明では、つまり、周囲の静止物を基準とする自装置の相対速度を割り出すことにより、移動速度の検出装置1自身の移動速度を推定する。 When the moving speed detection device 1 (specifically, the transmitting antenna and receiving antenna) moves, a spectrum appears with a speed component corresponding to (in other words, equivalent to) the moving speed of the moving speed detection device 1 itself, as shown in FIG. 3(A), in relation to the waves reflected from surrounding stationary objects (for example, the ground/road surface, structures, or equipment fixedly installed on the ground/land). In this invention, the moving speed of the moving speed detection device 1 itself is estimated by focusing on the waves reflected from surrounding stationary objects. In other words, in this invention, the moving speed of the moving speed detection device 1 itself is estimated by calculating the relative speed of the device itself with respect to the surrounding stationary objects.

具体的には、図3(A)において上向きの矢印で指し示す、距離の全般にわたって受信強度Iの値が大きくなっている位置における相対速度が、当該のVRデータが取得された際の移動速度の検出装置1自身の実際の移動速度(尚、約+15km/hである)に対応する(別言すると、相当する)速度成分である。なお、移動速度の検出装置1自身の移動速度が0である(即ち、移動速度の検出装置1が停止している)場合には、相対速度の値が0の位置において受信強度Iの値が大きくなる。 Specifically, the relative speed at the position where the value of reception intensity I is large over the entire distance, as indicated by the upward arrow in Figure 3 (A), is the speed component that corresponds (in other words, is equivalent) to the actual movement speed of the movement speed detection device 1 itself when the VR data was acquired (which is approximately +15 km/h). Note that when the movement speed of the movement speed detection device 1 itself is 0 (i.e., the movement speed detection device 1 is stopped), the value of reception intensity I becomes large at the position where the relative speed value is 0.

図3(A)に関連して、レーダ部3の送信アンテナから送信される電波(即ち、送信波)を地面にあてると、レーダ部3に対する方向によって様々な相対速度が検出される(図4参照)。具体的には、レーダ部3(具体的には、送信アンテナ,受信アンテナ)の正面で反射して戻ってくる電波に対応する相対速度が最大であり、真値に近い相対速度である。一方で、レーダ部3の正面から外れるほど、レーダ部3で検出される見かけの相対速度は小さくなる。そして、アンテナ利得はレーダ部3の正面が最大であるので、最大である相対速度が最も遠くまで見える(言い換えると、距離Rの全般にわたって受信強度Iの値が大きくなる)。 In relation to Figure 3 (A), when radio waves (i.e., transmission waves) transmitted from the transmitting antenna of the radar unit 3 strike the ground, various relative velocities are detected depending on the direction relative to the radar unit 3 (see Figure 4). Specifically, the relative velocity corresponding to the radio waves reflected back from the front of the radar unit 3 (specifically, the transmitting antenna and receiving antenna) is the maximum, and is the relative velocity closest to the true value. On the other hand, the further away from the front of the radar unit 3 is, the smaller the apparent relative velocity detected by the radar unit 3 becomes. And since the antenna gain is greatest directly in front of the radar unit 3, the maximum relative velocity is seen the furthest (in other words, the value of the receiving intensity I is large over the entire distance R).

受信強度積算部5は、信号処理部4から出力されるVRデータ(V,R,I)の集合について、相対速度の値別の受信強度積算値を算出する(ステップS5)。 The reception intensity integrator 5 calculates the reception intensity integrated value for each relative velocity value for the set of VR data (V, R, I) output from the signal processor 4 (step S5).

受信強度積算部5は、VRデータ(V,R,I)の集合を用いて、相対速度Vの値ごとに受信強度Iの値を積算して相対速度Vの値別の受信強度積算値Isを算出する。受信強度積算値Isは、すなわち、VRデータ(V,R,I)の集合によって構成される図3(A)に示すようなVR平面における、相対速度Vの値ごとの、距離Rの方向についての受信強度Iの積算値である。なお、受信強度積算部5は、必要に応じて、相対速度Vの値を所定の幅で区切って速度ランク(別言すると、速度ビン)ごとに受信強度Iの値を積算するようにしてもよい。実施の形態の説明では、「相対速度Vの値」は「速度ビン」の意味も含んで用いられる。 The reception intensity integrator 5 uses a set of VR data (V, R, I) to integrate the value of reception intensity I for each value of relative velocity V to calculate an integrated reception intensity value Is for each value of relative velocity V. The integrated reception intensity value Is is the integrated value of reception intensity I in the direction of distance R for each value of relative velocity V in a VR plane as shown in FIG. 3A, which is configured by a set of VR data (V, R, I). Note that the reception intensity integrator 5 may, as necessary, divide the value of relative velocity V into a predetermined range and integrate the value of reception intensity I for each speed rank (in other words, speed bin). In the description of the embodiment, the term "value of relative velocity V" is used to include the meaning of "speed bin".

受信強度積算部5は、相対速度Vと受信強度積算値Isとの組み合わせからなるデータ(V,Is)の集合を出力する。受信強度積算部5から出力されるデータ(V,Is)のことを「受信強度積算値データ」と呼ぶ。 The reception intensity integrator 5 outputs a set of data (V, Is) consisting of a combination of the relative velocity V and the reception intensity integrated value Is. The data (V, Is) output from the reception intensity integrator 5 is called "reception intensity integrated value data."

図3(A)に示すVRデータ(V,R,I)の集合を用いて算出される受信強度積算値データ(V,Is)の集合を図3(B)に示す。図3(B)では、横軸を相対速度Vとするとともに縦軸を受信強度積算値Isとして表示している。図3(B)について、当該のデータが取得された際の移動速度の検出装置1自身の実際の移動速度(即ち、約+15km/h)に対応する(別言すると、相当する)速度成分の位置において、受信強度積算値Isの値が最大になっていることが確認できる。 Figure 3(B) shows a set of integrated reception intensity data (V, Is) calculated using the set of VR data (V, R, I) shown in Figure 3(A). In Figure 3(B), the horizontal axis represents relative speed V and the vertical axis represents integrated reception intensity Is. In Figure 3(B), it can be seen that the value of integrated reception intensity Is is maximum at the position of the speed component that corresponds (in other words, is equivalent) to the actual moving speed of the moving speed detection device 1 itself when the data in question was acquired (i.e., approximately +15 km/h).

なお、受信強度積算値Isを計算する際には、ステップS3の処理において計算される距離Rの全範囲を対象として相対速度Vの値ごとに受信強度Iの値を積算するようにしてもよく、或いは、計算される距離Rのうちの特定の範囲に限定して相対速度Vの値ごとに受信強度Iの値を積算するようにしてもよい。 When calculating the reception intensity integrated value Is, the reception intensity I may be integrated for each value of the relative velocity V over the entire range of the distance R calculated in the processing of step S3, or the reception intensity I may be integrated for each value of the relative velocity V over a specific range of the calculated distance R.

受信強度積算値Isを計算する際には、また、例えば車両の構造の一部がレーダ部3(特に、送信アンテナ,受信アンテナ)の近傍に存在して送信アンテナから放射される送信波を反射する場合には、レーダ部3と前記構造の一部との間の距離が考慮されるなどしたうえで、距離Rがレーダ部3の近傍に該当し且つ相対速度Vが0に近い組み合わせのVRデータ(V,R,I)を除いて相対速度Vの値ごとに受信強度Iの値を積算するようにしてもよい。 When calculating the reception intensity integrated value Is, for example, if a part of the vehicle structure is located near the radar unit 3 (particularly the transmitting antenna, the receiving antenna) and reflects the transmission wave emitted from the transmitting antenna, the distance between the radar unit 3 and the part of the structure may be taken into consideration, and the value of the reception intensity I may be integrated for each value of the relative speed V, excluding the VR data (V, R, I) for a combination where the distance R is near the radar unit 3 and the relative speed V is close to 0.

移動速度特定部6は、受信強度積算部5から出力される受信強度積算値データ(V,Is)の集合を用いて、受信強度積算値が最大である相対速度の値を特定する(ステップS6)。 The moving speed determination unit 6 uses the set of reception intensity integrated value data (V, Is) output from the reception intensity integrator 5 to determine the relative speed value at which the reception intensity integrated value is maximum (step S6).

移動速度特定部6は、受信強度積算値データ(V,Is)の集合の中から、受信強度積算値Isの最大値Ismaxを特定し、特定された受信強度積算値Isの最大値Ismaxと組み合わされている相対速度Vの値Vm(即ち、相対速度値)を特定して出力する。 The moving speed determination unit 6 identifies the maximum value Ismax of the integrated reception strength value Is from the set of integrated reception strength value data (V, Is), and identifies and outputs the value Vm of the relative speed V (i.e., the relative speed value) combined with the identified maximum value Ismax of the integrated reception strength value Is.

ここで、FMCW方式のレーダでは、システム設計(具体的には特に、チャープ間隔)によって最大検知可能速度が決定される。このため、設計された速度以上を検出することはできない。また、FMCW方式のレーダを用いて相対速度が計算される際には、高速フーリエ変換処理が行われる。そして、高速フーリエ変換処理では、設計速度以上の物体が検出されると、速度情報の回り込み(「折り返し」とも呼ばれる)が発生し、正常な相対速度を検出することができなくなる。 Here, in FMCW radar, the maximum detectable speed is determined by the system design (specifically, the chirp interval). For this reason, it is not possible to detect speeds above the designed speed. Furthermore, when the relative speed is calculated using FMCW radar, a fast Fourier transform process is performed. In the fast Fourier transform process, if an object traveling at a speed above the designed speed is detected, the speed information wraps around (also called "foldback"), making it impossible to detect the correct relative speed.

そこで、移動速度の検出装置1は、検出された相対速度の値そのもの以外の情報に着目して前記相対速度が正しいか否かを判断するための仕組みとして、回込み検出部7を有するようにしている。 The moving speed detection device 1 therefore has a loopback detection unit 7 as a mechanism for determining whether the detected relative speed is correct by focusing on information other than the value of the relative speed itself.

回込み検出部7は、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vmに関連するデータの特性に基づいて、高速フーリエ変換処理における速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する。回込み検出部7は、最大強度特定部71、データ数計数部72、および回込み判定部73を含んで構成される。 The loopback detection unit 7 determines whether loopback of speed information occurs in the fast Fourier transform process based on the characteristics of the data related to the value Vm of the relative speed V output from the moving speed determination unit 6. The loopback detection unit 7 includes a maximum strength determination unit 71, a data number counting unit 72, and a loopback determination unit 73.

最大強度特定部71は、信号処理部4から出力されるVRデータ(V,R,I)の集合について、相対速度の値別に、受信強度が最大である距離の値を特定する(ステップS7)。 The maximum strength identification unit 71 identifies the distance value at which the reception strength is maximum for each relative velocity value for the set of VR data (V, R, I) output from the signal processing unit 4 (step S7).

最大強度特定部71は、VRデータ(V,R,I)の集合を用いて、相対速度Vの値ごとに受信強度Iの最大値Imaxを特定し、特定された受信強度Iの最大値Imaxと組み合わされている距離Rの値Rmを特定する。最大強度特定部71によって特定される距離Rの値Rmのことを「最大強度距離値」と呼ぶ。 The maximum strength identification unit 71 uses a set of VR data (V, R, I) to identify the maximum value Imax of the reception strength I for each value of the relative speed V, and identifies the value Rm of the distance R that is combined with the identified maximum value Imax of the reception strength I. The value Rm of the distance R identified by the maximum strength identification unit 71 is called the "maximum strength distance value."

最大強度特定部71は、相対速度Vと最大強度距離値Rmとの組み合わせからなるデータ(V,Rm)の集合を出力する。最大強度特定部71から出力されるデータ(V,Rm)のことを「最大強度距離データ」と呼ぶ。 The maximum strength identification unit 71 outputs a set of data (V, Rm) consisting of a combination of the relative velocity V and the maximum strength distance value Rm. The data (V, Rm) output from the maximum strength identification unit 71 is called "maximum strength distance data."

図5(A)に示すVRデータ(V,R,I)の集合を用いて算出される最大強度距離データ(V,Rm)の集合を図5(B)に示す。図5(B)では、横軸を相対速度Vとするとともに縦軸を最大強度距離値Rmとして表示している。図5(B)中の〇印が、最大強度距離データ(V,Rm)の各組合せに対応するプロットである。なお、図5(A)に示すVRデータ(V,R,I)は、図3(A)に示すVRデータ(V,R,I)と同一のデータである。 Figure 5(B) shows a set of maximum intensity distance data (V, Rm) calculated using the set of VR data (V, R, I) shown in Figure 5(A). In Figure 5(B), the horizontal axis represents relative velocity V and the vertical axis represents maximum intensity distance value Rm. The circles in Figure 5(B) are plots corresponding to each combination of maximum intensity distance data (V, Rm). Note that the VR data (V, R, I) shown in Figure 5(A) is the same data as the VR data (V, R, I) shown in Figure 3(A).

データ数計数部72は、最大強度特定部71から出力される最大強度距離データ(V,Rm)の集合について、所定の条件を満たすデータの個数を計数する(ステップS8)。 The data number counting unit 72 counts the number of pieces of data that satisfy a predetermined condition for the set of maximum strength distance data (V, Rm) output from the maximum strength identification unit 71 (step S8).

データ数計数部72は、最大強度距離データ(V,Rm)の集合を用いて、最大強度距離値Rmが所定の範囲に入っており且つ相対速度Vの値が所定の範囲に入っているデータの個数を計数する。 The data number counting unit 72 uses the set of maximum intensity distance data (V, Rm) to count the number of data whose maximum intensity distance value Rm falls within a specified range and whose relative velocity V value falls within a specified range.

具体的には、まず、データの個数を計数する際の最大強度距離値Rmの範囲について、下限と上限とが設定される。なお、下限は0mに設定されるようにしてもよい。データの個数を計数する際の最大強度距離値Rmの範囲のことを「データ計数距離範囲」と呼ぶ。 Specifically, first, a lower limit and an upper limit are set for the range of the maximum intensity distance value Rm when counting the number of data items. The lower limit may be set to 0 m. The range of the maximum intensity distance value Rm when counting the number of data items is called the "data counting distance range."

データ計数距離範囲は、特定の範囲に限定されるものではなく、例えばレーダ部3として用いられるレーダ系設備の仕様/性能(具体的には例えば、照射範囲)が考慮されるなどしたうえで適当な範囲に適宜設定される。 The data counting distance range is not limited to a specific range, but is set appropriately, for example, taking into consideration the specifications/performance (specifically, for example, the irradiation range) of the radar equipment used as the radar unit 3.

データ計数距離範囲は、例えば、図7に示すように、レーダ部3(具体的には、送信アンテナ,受信アンテナ)の地面Gへの正投影位置Gpからレーダ部3の正面方向Dfと地面Gとの交点Giまでの地面Gp-iに、レーダ部3の送信アンテナから放射された電波(即ち、送信波)の反射点および反射範囲が存在することを前提とし、レーダ部3の正投影位置Gpからレーダ部3の正面方向Dfと地面Gとの交点Giまでの地面Gp-iの範囲のうちのレーダ部3側の半分程度の範囲に設定されることが考えられる。具体的には例えば、レーダ部3の正投影位置Gpからレーダ部3の正面方向Dfと地面Gとの交点Giまでの地面Gp-i上の距離が10mであるときは、データ計数距離範囲の下限が0mに設定され得るとともに上限が5mに設定され得る。すなわち、データ計数距離範囲は、0≦Rm≦5 に設定され得る。なお、図7に示す例のように、レーダ部3の正面方向Dfが俯角となるように調整されてレーダ部3が設置される(即ち、車両などに取り付けられる)ことが好ましい。 As shown in FIG. 7, for example, the data counting distance range is assumed to be set to about half of the range of the ground Gp-i from the orthogonal projection position Gp of the radar unit 3 (specifically, the transmission antenna, the reception antenna) onto the ground G to the intersection point Gi of the front direction Df of the radar unit 3 and the ground G, on the assumption that there is a reflection point and a reflection range of the radio wave (i.e., the transmission wave) emitted from the transmission antenna of the radar unit 3 on the ground Gp-i from the orthogonal projection position Gp of the radar unit 3 onto the ground G to the intersection point Gi of the front direction Df of the radar unit 3 and the ground G. Specifically, for example, when the distance on the ground Gp-i from the orthogonal projection position Gp of the radar unit 3 to the intersection point Gi of the front direction Df of the radar unit 3 and the ground G is 10 m, the lower limit of the data counting distance range can be set to 0 m and the upper limit can be set to 5 m. That is, the data counting distance range can be set to 0≦Rm≦5. As shown in the example in FIG. 7, it is preferable that the radar unit 3 is installed (i.e., attached to a vehicle, etc.) so that the front direction Df of the radar unit 3 is adjusted to a depression angle.

図5(B)に示す最大強度距離データ(V,Rm)の集合に対するデータ計数距離範囲の設定の例を図6(A)に示す(図中の破線で囲まれている範囲がデータ計数距離範囲である)。図6の表示の仕方は、図5(B)と同様である。図6に示す例では、あくまで一例として、データ計数距離範囲の下限が0mに設定されているとともに上限が5mに設定されて、データ計数距離範囲が 0≦Rm≦5 に設定されている。 Figure 6(A) shows an example of setting the data counting distance range for the set of maximum intensity distance data (V, Rm) shown in Figure 5(B) (the range surrounded by the dashed line in the figure is the data counting distance range). The display method in Figure 6 is the same as that in Figure 5(B). In the example shown in Figure 6, the lower limit of the data counting distance range is set to 0m and the upper limit is set to 5m, and the data counting distance range is set to 0≦Rm≦5, just as an example.

また、データの個数を計数する際の相対速度Vの範囲は、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vm(即ち、相対速度値)よりも小さい範囲と、前記相対速度Vの値Vm(即ち、相対速度値)よりも大きい範囲とのそれぞれに設定される(図6(B)参照)。データの個数を計数する際の、相対速度Vの値Vmよりも小さい範囲に設定される相対速度Vの範囲のことを「左側速度範囲」と呼び、相対速度Vの値Vmよりも大きい範囲に設定される相対速度Vの範囲のことを「右側速度範囲」と呼ぶ。 The range of relative velocity V when counting the number of data items is set to a range smaller than the value Vm of relative velocity V (i.e., the relative velocity value) output from the movement velocity identification unit 6, and a range larger than the value Vm of relative velocity V (i.e., the relative velocity value) (see FIG. 6B). The range of relative velocity V set to a range smaller than the value Vm of relative velocity V when counting the number of data items is called the "left side velocity range", and the range of relative velocity V set to a range larger than the value Vm of relative velocity V is called the "right side velocity range".

左側速度範囲および右側速度範囲は、特定の範囲に限定されるものではなく、例えばレーダ部3として用いられるレーダ系設備の仕様/性能(具体的には例えば、最大検知可能速度)が考慮されるなどしたうえで適当な範囲に適宜設定される。なお、左側速度範囲と右側速度範囲とは、各々の範囲/幅の大きさが同じであるように設定される。 The left speed range and the right speed range are not limited to a specific range, but are appropriately set to an appropriate range, taking into consideration, for example, the specifications/performance (specifically, for example, the maximum detectable speed) of the radar equipment used as the radar unit 3. The left speed range and the right speed range are set so that the size of each range/width is the same.

左側速度範囲および右側速度範囲は、それぞれ、例えば、レーダ部3の最大検知可能速度の1/10程度の範囲に設定されることが考えられる。具体的には例えば、レーダ部3の最大検知可能速度が±100km/hであり、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vmが+15km/hであるときは、左側速度範囲が+5~+15km/hの範囲に設定され得るとともに右側速度範囲が+15~+25km/hの範囲に設定され得る。すなわち、左側速度範囲は +5≦V<+15 に設定され得るとともに、右側速度範囲は +15<V≦+25 に設定され得る。 The left speed range and the right speed range may each be set to, for example, a range of about 1/10 of the maximum detectable speed of the radar unit 3. Specifically, for example, when the maximum detectable speed of the radar unit 3 is ±100 km/h and the value Vm of the relative speed V output from the moving speed determination unit 6 is +15 km/h, the left speed range may be set to a range of +5 to +15 km/h and the right speed range may be set to a range of +15 to +25 km/h. In other words, the left speed range may be set to +5≦V<+15 and the right speed range may be set to +15<V≦+25.

なお、移動速度の検出装置1自身の移動速度(即ち、相対速度Vの値Vm)がレーダ部3の最大検知可能速度の境界の近傍である場合は、左側速度範囲や右側速度範囲として設定される幅の大きさによっては、左側速度範囲または右側速度範囲は、速度情報の回り込みに対応するように折り返される範囲として設定される。 When the moving speed of the moving speed detection device 1 itself (i.e., the value Vm of the relative speed V) is near the boundary of the maximum detectable speed of the radar unit 3, depending on the width set as the left speed range or the right speed range, the left speed range or the right speed range is set as a range that is folded back to accommodate the wraparound of the speed information.

データ数計数部72は、最大強度距離データ(V,Rm)の集合について、最大強度距離値Rmがデータ計数距離範囲に入っており且つ相対速度Vの値が左側速度範囲に入っているデータの個数を計数する。データ計数距離範囲内かつ左側速度範囲内のデータの個数のことを「左側データ数」と呼ぶ。 The data number counting unit 72 counts the number of pieces of data for which the maximum strength distance value Rm is within the data counting distance range and the value of the relative velocity V is within the left speed range for a set of maximum strength distance data (V, Rm). The number of pieces of data within the data counting distance range and the left speed range is called the "left data number."

データ数計数部72は、最大強度距離データ(V,Rm)の集合について、また、最大強度距離値Rmがデータ計数距離範囲に入っており且つ相対速度Vの値が右側速度範囲に入っているデータの個数を計数する。データ計数距離範囲内かつ右側速度範囲内のデータの個数のことを「右側データ数」と呼ぶ。 The data number counting unit 72 counts the number of pieces of data for a set of maximum intensity distance data (V, Rm) in which the maximum intensity distance value Rm is within the data counting distance range and the value of the relative velocity V is within the right speed range. The number of pieces of data within the data counting distance range and the right speed range is called the "right data number."

回込み判定部73は、データ数計数部72から出力される左側データ数および右側データ数に基づいて、高速フーリエ変換処理における速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する(ステップS9)。 The loopback determination unit 73 determines whether loopback of speed information has occurred in the fast Fourier transform process based on the number of left-side data and the number of right-side data output from the data number counting unit 72 (step S9).

回込み判定部73は、左側データ数と右側データ数とを比較して、これらの大小関係に基づいて、周波数解析部41による高速フーリエ変換処理において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する。 The loopback determination unit 73 compares the number of left-side data with the number of right-side data, and determines whether loopback of speed information has occurred in the fast Fourier transform processing by the frequency analysis unit 41 based on the magnitude relationship between the two.

具体的には、左側データ数と右側データ数とを比較して、相対速度Vの値Vmの位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて近い側の範囲のデータの個数(図6(B)に示す例では、左側速度範囲内の左側データ数)の方が多い場合には、回込み判定部73は、速度情報の回り込みは発生していないと判定する。 Specifically, by comparing the number of left side data with the number of right side data, if the number of data in the range closer to the position where the value of relative speed V is 0, based on the position of the value Vm of relative speed V, is greater (in the example shown in FIG. 6B, the number of left side data in the left speed range), the wraparound determination unit 73 determines that wraparound of speed information has not occurred.

一方で、左側データ数と右側データ数とを比較して、相対速度Vの値Vmの位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて遠い側の範囲のデータの個数(図6(B)に示す例では、右側速度範囲内の右側データ数)の方が多い場合には、回込み判定部73は、速度情報の回り込みが発生していると判定する。 On the other hand, when comparing the number of left-side data with the number of right-side data, if the number of data in the range farther from the position where the value of relative velocity V is 0, based on the position of the value Vm of relative velocity V, is greater (in the example shown in FIG. 6B, the number of right-side data within the right-side velocity range), the loopback determination unit 73 determines that loopback of speed information has occurred.

例えば、図6(B)に示す例では、左側データ数が80個であるとともに右側データ数が35個であり、相対速度Vの値Vm(即ち、約+15km/h)の位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて近い側の範囲(即ち、左側速度範囲)のデータの個数である左側データ数の方が多いので、回込み判定部73は、速度情報の回り込みは発生していないと判定する。 For example, in the example shown in FIG. 6(B), the number of left-side data is 80 and the number of right-side data is 35. The number of left-side data, which is the number of pieces of data in the range (i.e., the left-side speed range) closer to the position where the value of relative speed V is 0, based on the position of the value Vm of relative speed V (i.e., approximately +15 km/h), is greater, so the wraparound determination unit 73 determines that wraparound of speed information has not occurred.

また、相対速度Vの値Vmの位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて遠い側の範囲のデータ数の方が多い場合の例を図8に示す。図8に示す例は、シミュレーションデータである。 Figure 8 shows an example in which the number of data points is greater in the range farther away from the position where the value of relative velocity V is 0, with the position of the value Vm of relative velocity V as the reference point. The example shown in Figure 8 is simulation data.

図8(A)は、VRデータ(V,R,I)の集合の例である。図8(A)の表示の仕方は図3(A)と同様である。 Figure 8(A) is an example of a set of VR data (V, R, I). The display method of Figure 8(A) is the same as that of Figure 3(A).

図8(A)に示すVRデータ(V,R,I)の集合を用いて受信強度積算値データ(V,Is)の集合が算出され、前記受信強度積算値データ(V,Is)の集合の中から受信強度積算値Isの最大値Ismaxが特定され、特定された受信強度積算値Isの最大値Ismaxと組み合わされている相対速度Vの値Vmが+70km/hであると特定される。 A set of VR data (V, R, I) shown in FIG. 8(A) is used to calculate a set of integrated reception intensity data (V, Is), the maximum value Ismax of the integrated reception intensity value Is is identified from the set of integrated reception intensity data (V, Is), and the value Vm of the relative speed V combined with the identified maximum value Ismax of the integrated reception intensity value Is is identified to be +70 km/h.

また、図8(A)に示すVRデータ(V,R,I)の集合を用いて最大強度距離データ(V,Rm)の集合が生成され、前記最大強度距離データ(V,Rm)の集合に対してデータ計数距離範囲が設定されるとともに左側速度範囲および右側速度範囲が設定されてそれぞれのデータの個数が計数され、左側データ数が8個であるとともに右側データ数が51個であると計数される。 In addition, a set of maximum intensity distance data (V, Rm) is generated using the set of VR data (V, R, I) shown in Figure 8 (A), and a data counting distance range is set for the set of maximum intensity distance data (V, Rm), and a left speed range and a right speed range are set to count the number of data for each. The number of left data items is counted to be 8 and the number of right data items is counted to be 51.

なお、図8に示す例では、レーダ部3の正投影位置Gpからレーダ部3の正面方向Dfと地面Gとの交点Giまでの地面Gp-i上の距離が10mであり、データ計数距離範囲の下限が0mに設定されているとともに上限が5mに設定されている。すなわち、データ計数距離範囲は 0≦Rm≦5 に設定されている。 In the example shown in FIG. 8, the distance on the ground Gp-i from the orthogonal projection position Gp of the radar unit 3 to the intersection point Gi of the front direction Df of the radar unit 3 and the ground G is 10 m, and the lower limit of the data count distance range is set to 0 m and the upper limit is set to 5 m. In other words, the data count distance range is set to 0≦Rm≦5.

図8に示す例では、また、レーダ部3の最大検知可能速度が±113.6km/hであるとともに相対速度Vの値Vmが+70km/hであり、左側速度範囲が+58.64~+70km/hの範囲に設定されているとともに右側速度範囲が+70~+81.36km/hの範囲に設定されている。すなわち、左側速度範囲は +58.64≦V<+70 に設定され得るとともに、右側速度範囲は +70<V≦+81.36 に設定され得る。 In the example shown in FIG. 8, the maximum detectable speed of the radar unit 3 is ±113.6 km/h, the value Vm of the relative speed V is +70 km/h, the left speed range is set to the range of +58.64 to +70 km/h, and the right speed range is set to the range of +70 to +81.36 km/h. In other words, the left speed range can be set to +58.64≦V<+70, and the right speed range can be set to +70<V≦+81.36.

図8(B)に示す例では、左側データ数と右側データ数とを比較すると、左側データ数が8個であるとともに右側データ数が51個であり、相対速度Vの値Vm(即ち、+70km/h)の位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて遠い側の範囲(即ち、右側速度範囲)のデータの個数である右側データ数の方が多いので、回込み判定部73は、速度情報の回り込みが発生していると判定する。 In the example shown in FIG. 8B, when comparing the number of left-side data and the number of right-side data, the number of left-side data is 8 and the number of right-side data is 51. The number of right-side data, which is the number of pieces of data in the range farther from the position where the value of relative speed V is 0 (i.e., the right-side speed range) based on the position of the value Vm (i.e., +70 km/h) of relative speed V, is greater, so the loopback determination unit 73 determines that loopback of speed information has occurred.

また、図3、図5、および図6は移動速度の検出装置1自身が約+15km/hで移動している場合のデータの例であるのに対し、移動速度の検出装置1自身が約-15km/hで移動している場合のデータの例を図9および図10に示す。 Furthermore, Figures 3, 5, and 6 are examples of data when the moving speed detection device 1 itself is moving at approximately +15 km/h, while Figures 9 and 10 show examples of data when the moving speed detection device 1 itself is moving at approximately -15 km/h.

図9(A)は、移動速度の検出装置1自身が約-15km/hで移動している場合の、信号処理部4から出力されるVRデータ(V,R,I)の集合の例である。図9(A)の表示の仕方は図3(A)と同様である。 Figure 9 (A) is an example of a collection of VR data (V, R, I) output from the signal processing unit 4 when the moving speed detection device 1 itself is moving at approximately -15 km/h. The display method of Figure 9 (A) is the same as that of Figure 3 (A).

図9(B)は、受信強度積算部5により、図9(A)に示すVRデータ(V,R,I)の集合を用いて算出される受信強度積算値データ(V,Is)の集合である。図9(B)の表示の仕方は図3(B)と同様である。図9(B)について、当該のデータが取得された際の移動速度の検出装置1自身の実際の移動速度(即ち、約-15km/h)に対応する(別言すると、相当する)速度成分の位置において、受信強度積算値Isの値が最大になっていることが確認できる。 Figure 9(B) shows a set of integrated reception intensity data (V, Is) calculated by the reception intensity integrator 5 using the set of VR data (V, R, I) shown in Figure 9(A). The display method of Figure 9(B) is the same as that of Figure 3(B). In Figure 9(B), it can be seen that the value of the integrated reception intensity value Is is maximum at the position of the speed component that corresponds (in other words, is equivalent to) the actual moving speed of the moving speed detection device 1 itself when the data in question was acquired (i.e., approximately -15 km/h).

図10(A)は、図9(A)に示すVRデータ(V,R,I)の集合を用いて算出される最大強度距離データ(V,Rm)の集合に対するデータ計数距離範囲の設定の例を示す図である(図中の破線で囲まれている範囲がデータ計数距離範囲である)。図10(A)の表示の仕方は、図5(B)と同様である。図10に示す例では、あくまで一例として、データ計数距離範囲の下限が0mに設定されているとともに上限が5mに設定されて、データ計数距離範囲が 0≦Rm≦5 に設定されている。 Figure 10 (A) is a diagram showing an example of setting the data counting distance range for a set of maximum intensity distance data (V, Rm) calculated using the set of VR data (V, R, I) shown in Figure 9 (A) (the range surrounded by a dashed line in the figure is the data counting distance range). The display method of Figure 10 (A) is the same as that of Figure 5 (B). In the example shown in Figure 10, the lower limit of the data counting distance range is set to 0 m and the upper limit is set to 5 m, and the data counting distance range is set to 0 ≦ Rm ≦ 5, just as an example.

図10(B)は、図10(A)のうちのデータ計数距離範囲の部分拡大図であり、最大強度距離データ(V,Rm)の集合に対する左側速度範囲および右側速度範囲の設定の例を示す図である。 Figure 10 (B) is a partially enlarged view of the data counting distance range in Figure 10 (A), showing an example of setting the left and right speed ranges for a set of maximum intensity distance data (V, Rm).

図9および図10に示す例では、左側データ数が18個であるとともに右側データ数が78個であり、相対速度Vの値Vm(即ち、約-15km/h)の位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて近い側の範囲(即ち、右側速度範囲)のデータの個数である右側データ数の方が多いので、回込み判定部73は、速度情報の回り込みは発生していないと判定する。 In the example shown in Figures 9 and 10, the number of left-side data is 18 and the number of right-side data is 78. The number of right-side data, which is the number of pieces of data in the range closer to the position where the value of relative speed V is 0 (i.e., the right-side speed range) based on the position of the value Vm of relative speed V (i.e., approximately -15 km/h), is greater, so the wraparound determination unit 73 determines that wraparound of speed information has not occurred.

一方で、仮に、相対速度Vの値Vmの位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて遠い側の範囲のデータ数(図10(B)に示す例では、左側速度範囲の左側データ数)の方が多い場合には、回込み判定部73は、速度情報の回り込みが発生していると判定する。 On the other hand, if the number of data points in the range farther from the position where the value of relative velocity V is 0, based on the position of the value Vm of relative velocity V (in the example shown in FIG. 10(B) , the number of left-side data points in the left-side velocity range) is greater, the wraparound determination unit 73 determines that wraparound of speed information has occurred.

回込み判定部73は、速度情報の回り込みは発生していないと判定した場合には回り込みは発生していない旨を、また、速度情報の回り込みが発生していると判定した場合には回り込みが発生している旨を、回り込みの発生の有無の判定結果として出力する。 If the loopback determination unit 73 determines that loopback of the speed information has not occurred, it outputs a message indicating that loopback has not occurred, and if it determines that loopback of the speed information has occurred, it outputs a message indicating that loopback has occurred as a result of the determination of whether loopback has occurred.

移動速度出力部8は、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vmと回込み検出部7から出力される回り込みの発生の有無の判定結果とに基づいて、移動速度の検出装置1の移動速度を出力する(ステップS10)。 The moving speed output unit 8 outputs the moving speed of the moving speed detection device 1 based on the value Vm of the relative speed V output from the moving speed determination unit 6 and the determination result of the occurrence or non-occurrence of a wraparound output from the wraparound detection unit 7 (step S10).

速度情報の回り込みは発生していない旨の判定結果が回込み検出部7から出力される場合には、移動速度出力部8は、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vmをそのまま移動速度の検出装置1の移動速度として出力する。 When the wraparound detection unit 7 outputs a determination result indicating that no wraparound of speed information has occurred, the movement speed output unit 8 outputs the value Vm of the relative speed V output from the movement speed identification unit 6 as the movement speed of the movement speed detection device 1.

一方、速度情報の回り込みが発生している旨の判定結果が回込み検出部7から出力される場合には、移動速度出力部8は、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vmについて速度情報の回り込みを考慮した計算処理を施したうえで移動速度の検出装置1の移動速度として出力する。 On the other hand, when the wraparound detection unit 7 outputs a determination result indicating that wraparound of speed information has occurred, the movement speed output unit 8 performs a calculation process on the value Vm of the relative speed V output from the movement speed determination unit 6, taking into account wraparound of the speed information, and outputs it as the movement speed of the movement speed detection device 1.

速度情報の回り込みが発生している場合には、移動速度出力部8は、具体的には、レーダ部3の最大検知可能速度を±Vr(km/h)とすると、下記の数式1Aまたは数式1Bによって算出される速度Vm'(km/h)を移動速度の検出装置1の移動速度として出力する。なお、速度情報の回り込みが発生していて且つ相対速度Vの値Vmが0より大きい場合(即ち、Vm>0のとき)は、計算上は、速度Vm'はマイナスの値として算出される。
(数1A) Vm' = -Vr-(Vr-Vm) (Vm>0のとき)
(数1B) Vm' = +Vr+(Vr-Vm) (Vm<0のとき)
When leakage of speed information occurs, specifically, assuming that the maximum detectable speed of the radar unit 3 is ±Vr (km/h), the moving speed output unit 8 outputs the speed Vm' (km/h) calculated by the following formula 1A or 1B as the moving speed of the moving speed detection device 1. Note that when leakage of speed information occurs and the value Vm of the relative speed V is greater than 0 (i.e., when Vm>0), the speed Vm' is calculated as a negative value in terms of calculation.
(Equation 1A) Vm' = -Vr - (Vr - Vm) (when Vm > 0)
(Equation 1B) Vm' = + Vr + (Vr - Vm) (when Vm < 0)

図8に示す例では、具体的には、レーダ部3の最大検知可能速度±Vrが±113.6km/hであり、また、相対速度Vの値Vmが+70km/hであり(即ち、Vm>0である)、速度情報の回り込みが発生している場合であるので、上記の数式1Aに数値を当てはめた下記の数式2によって算出される速度Vm'(km/h)の絶対値が移動速度の検出装置1の移動速度として出力される。
(数2) Vm' = -113.6-(113.6-70) = -157.2
In the example shown in Figure 8, specifically, the maximum detectable speed ±Vr of the radar unit 3 is ±113.6 km/h, and the value Vm of the relative speed V is +70 km/h (i.e., Vm > 0), and leakage of speed information is occurring. Therefore, the absolute value of the speed Vm' (km/h) calculated by the following formula 2, in which numerical values are substituted into the above formula 1A, is output as the moving speed of the moving speed detection device 1.
(Equation 2) Vm' = -113.6 - (113.6 - 70) = -157.2

なお、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vmが0であるときは、移動速度出力部8は移動速度の検出装置1の移動速度として0を出力する。 When the value Vm of the relative speed V output from the moving speed determination unit 6 is 0, the moving speed output unit 8 outputs 0 as the moving speed of the moving speed detection device 1.

(実施の形態2)
図11は、この発明の実施の形態2に係る移動速度の検出装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。図12は、移動速度の検出装置1における処理手順であるとともにこの発明の実施の形態2に係る移動速度の検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
(Embodiment 2)
Fig. 11 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a moving speed detection device 1 according to embodiment 2 of the present invention. Fig. 12 is a flowchart showing a processing procedure in the moving speed detection device 1 and a processing procedure of a moving speed detection method according to embodiment 2 of the present invention.

この実施の形態では、高速フーリエ変換処理における速度情報の回り込みが発生しているか否かの判定の仕方が実施の形態1と異なり、具体的には回込み検出部7がデータ数計数部72の代わりに平均距離算出部74を含む点で異なるとともにステップS8およびステップS9の処理の内容が異なる一方で他の構成や処理の内容は実施の形態1と同様であるので、実施の形態1と同等の構成や処理の内容については、同一符号を付することでその説明を省略する。 In this embodiment, the method of determining whether or not loopback of speed information has occurred in the fast Fourier transform process differs from that of embodiment 1. Specifically, the loopback detection unit 7 includes an average distance calculation unit 74 instead of a data number counting unit 72, and the process content of steps S8 and S9 is different. However, other configurations and process content are the same as those of embodiment 1. Therefore, the same reference numerals are used to denote configurations and process content equivalent to those of embodiment 1, and their description will be omitted.

この実施の形態について、まず、レーダ部3、信号処理部4、受信強度積算部5、移動速度特定部6、および回込み検出部7の最大強度特定部71によるステップS1からステップS7までの処理は実施の形態1と同様である。 In this embodiment, the processes from step S1 to step S7 performed by the radar unit 3, the signal processing unit 4, the reception intensity integrator 5, the moving speed determination unit 6, and the maximum intensity determination unit 71 of the loopback detection unit 7 are the same as those in the first embodiment.

この実施の形態では、回込み検出部7は、最大強度特定部71、平均距離算出部74、および回込み判定部73を含んで構成される。 In this embodiment, the loop detection unit 7 includes a maximum strength determination unit 71, an average distance calculation unit 74, and a loop determination unit 73.

そして、実施の形態2に係る移動速度の検出装置1は、最大強度距離データ(V,Rm)の特性が、距離Rの値Rmが所定の範囲に入っている最大強度距離データ(V,Rm)のうち相対速度Vの値が相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている最大強度距離データ(V,Rm)の最大強度距離値Rmの平均値および相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている最大強度距離データ(V,Rm)の最大強度距離値Rmの平均値である、ようにしている。 The moving speed detection device 1 according to the second embodiment is configured so that the characteristics of the maximum intensity distance data (V, Rm) are the average value of the maximum intensity distance values Rm of the maximum intensity distance data (V, Rm) in which the value Rm of the distance R falls within a predetermined range and the value of the relative speed V falls within a predetermined range smaller than the relative speed value, and the average value of the maximum intensity distance values Rm of the maximum intensity distance data (V, Rm) in which the value Rm of the distance R falls within a predetermined range larger than the relative speed value.

また、実施の形態2に係る移動速度の検出方法は、最大強度距離データ(V,Rm)の特性として、距離Rの値Rmが所定の範囲に入っている最大強度距離データ(V,Rm)のうち相対速度Vの値が相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている最大強度距離データ(V,Rm)の最大強度距離値Rmの平均値を算出するとともに相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている最大強度距離データ(V,Rm)の最大強度距離値Rmの平均値を算出する(ステップS8)、ようにしている。 The method of detecting the moving speed according to the second embodiment calculates the average value of the maximum intensity distance values Rm of the maximum intensity distance data (V, Rm) in which the value Rm of the distance R falls within a predetermined range and the value of the relative velocity V falls within a predetermined range smaller than the relative velocity value, as well as the average value of the maximum intensity distance values Rm of the maximum intensity distance data (V, Rm) in which the value Rm of the distance R falls within a predetermined range larger than the relative velocity value (step S8).

平均距離算出部74は、最大強度特定部71から出力される最大強度距離データ(V,Rm)の集合について、最大強度距離値Rmの平均値を算出する(ステップS8)。 The average distance calculation unit 74 calculates the average value of the maximum strength distance value Rm for the set of maximum strength distance data (V, Rm) output from the maximum strength identification unit 71 (step S8).

平均距離算出部74は、最大強度距離データ(V,Rm)の集合を用いて、最大強度距離値Rmが平均値算出距離範囲に入っており且つ相対速度Vの値が左側速度範囲に入っているデータについて、最大強度距離値Rmの平均値を算出する。平均値算出距離範囲内かつ左側速度範囲内のデータ群について算出される最大強度距離値Rmの平均値のことを「左側距離平均値」と呼ぶ。 The average distance calculation unit 74 uses a set of maximum intensity distance data (V, Rm) to calculate the average value of the maximum intensity distance values Rm for data in which the maximum intensity distance value Rm is within the average calculation distance range and the value of the relative velocity V is within the left speed range. The average value of the maximum intensity distance values Rm calculated for a data group within the average calculation distance range and the left speed range is called the "left distance average value."

平均距離算出部74は、最大強度距離データ(V,Rm)の集合を用いて、また、最大強度距離値Rmが平均値算出距離範囲に入っており且つ相対速度Vの値が右側速度範囲に入っているデータについて、最大強度距離値Rmの平均値を算出する。平均値算出距離範囲内かつ右側速度範囲内のデータ群について算出される最大強度距離値Rmの平均値のことを「右側距離平均値」と呼ぶ。 The average distance calculation unit 74 uses the set of maximum intensity distance data (V, Rm) and calculates the average value of the maximum intensity distance value Rm for data in which the maximum intensity distance value Rm is within the average calculation distance range and the value of the relative velocity V is within the right speed range. The average value of the maximum intensity distance value Rm calculated for the data group within the average calculation distance range and the right speed range is called the "right distance average value."

平均値算出距離範囲の設定の考え方は、実施の形態1におけるデータ計数距離範囲の設定の考え方と同様である。また、左側速度範囲および右側速度範囲は、実施の形態1と同様である。 The concept of setting the average calculation distance range is the same as the concept of setting the data count distance range in embodiment 1. The left speed range and right speed range are also the same as in embodiment 1.

左側距離平均値および右側距離平均値の算出の例を図13に示す。図13の表示の仕方は図5(B)と同様であり、図13は平均値算出距離範囲ならびに左側速度範囲および右側速度範囲の条件を満たす範囲を含む部分を拡大して表示している。 An example of the calculation of the left distance average value and the right distance average value is shown in Figure 13. The display method in Figure 13 is the same as in Figure 5(B), and Figure 13 shows an enlarged view of the portion including the range that satisfies the conditions of the average calculation distance range and the left speed range and the right speed range.

図13に示すデータが取得される際に使用されたレーダ部3の仕様/性能は、レーダ部3の正投影位置Gpからレーダ部3の正面方向Dfと地面Gとの交点Giまでの地面Gp-i上の距離が10mであり、最大検知可能速度が±113.6km/hである。また、移動速度特定部6によって特定された相対速度Vの値Vmが-15.7631km/hである。 The specifications/performance of the radar unit 3 used when the data shown in FIG. 13 was acquired are that the distance on the ground Gp-i from the orthogonal projection position Gp of the radar unit 3 to the intersection Gi of the front direction Df of the radar unit 3 and the ground G is 10 m, and the maximum detectable speed is ±113.6 km/h. In addition, the value Vm of the relative speed V identified by the moving speed identification unit 6 is -15.7631 km/h.

図13に示す例では、平均値算出距離範囲の下限が0mに設定されているとともに上限が5mに設定されている。図13に示す例では、また、左側速度範囲が-27.1231~-15.7631km/hに設定されているとともに右側速度範囲が-15.7631~-4.4031km/hに設定されている。 In the example shown in Figure 13, the lower limit of the average calculation distance range is set to 0 m and the upper limit is set to 5 m. In the example shown in Figure 13, the left speed range is set to -27.1231 to -15.7631 km/h and the right speed range is set to -15.7631 to -4.4031 km/h.

そして、図13に示す例では、左側距離平均値が4.0071mと算出されるとともに右側距離平均値が2.3989mと算出される。 In the example shown in Figure 13, the average left distance value is calculated to be 4.0071 m, and the average right distance value is calculated to be 2.3989 m.

回込み判定部73は、この実施の形態では、平均距離算出部74から出力される左側距離平均値および右側距離平均値に基づいて、高速フーリエ変換処理における速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する(ステップS9)。 In this embodiment, the loopback determination unit 73 determines whether loopback of speed information has occurred in the fast Fourier transform process based on the left-side distance average value and the right-side distance average value output from the average distance calculation unit 74 (step S9).

回込み判定部73は、左側距離平均値と右側距離平均値とを比較して、これらの大小関係に基づいて、周波数解析部41による高速フーリエ変換処理において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する。 The loopback determination unit 73 compares the left-side distance average value with the right-side distance average value, and determines whether loopback of speed information has occurred in the fast Fourier transform processing by the frequency analysis unit 41 based on the magnitude relationship between the left-side distance average value and the right-side distance average value.

具体的には、左側距離平均値と右側距離平均値とを比較して、相対速度Vの値Vmの位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて近い側の範囲の距離の平均値(図13に示す例では、右側速度範囲の右側距離平均値)の方が小さい場合には、回込み判定部73は、速度情報の回り込みは発生していないと判定する。 Specifically, by comparing the left-side distance average value with the right-side distance average value, if the average value of the distance in the range closer to the position where the value of relative speed V is 0, based on the position of the value Vm of relative speed V, is smaller (in the example shown in FIG. 13, the right-side distance average value of the right-side speed range), the wraparound determination unit 73 determines that wraparound of speed information has not occurred.

一方で、左側距離平均値と右側距離平均値とを比較して、相対速度Vの値Vmの位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて遠い側の範囲の距離の平均値(図13に示す例では、左側速度範囲の左側距離平均値)の方が小さい場合には、回込み判定部73は、速度情報の回り込みが発生していると判定する。 On the other hand, when comparing the left-side distance average value with the right-side distance average value, if the average value of the distance in the range farther from the position where the value of relative velocity V is 0, based on the position of the value Vm of relative velocity V (in the example shown in FIG. 13, the left-side distance average value of the left-side velocity range) is smaller, the wraparound determination unit 73 determines that wraparound of speed information has occurred.

例えば、図13に示す例では、左側距離平均値が4.0071mであるとともに右側距離平均値が2.3989mであり、相対速度Vの値Vm(即ち、-15.7631km/h)の位置を基準として相対速度Vの値が0の位置からみて近い側の範囲(即ち、右側速度範囲)の距離の平均値である右側距離平均値の方が小さいので、回込み判定部73は、速度情報の回り込みは発生していないと判定する。 For example, in the example shown in FIG. 13, the left-side distance average value is 4.0071 m and the right-side distance average value is 2.3989 m. The right-side distance average value, which is the average value of the distance in the range (i.e., the right-side speed range) closer to the position where the value of relative speed V is 0, is smaller than the position where the value of relative speed V is Vm (i.e., -15.7631 km/h), so the wraparound determination unit 73 determines that wraparound of speed information has not occurred.

回込み判定部73は、速度情報の回り込みは発生していないと判定した場合には回り込みは発生していない旨を、また、速度情報の回り込みが発生していると判定した場合には回り込みが発生している旨を、回り込みの発生の有無の判定結果として出力する。 If the loopback determination unit 73 determines that loopback of the speed information has not occurred, it outputs a message indicating that loopback has not occurred, and if it determines that loopback of the speed information has occurred, it outputs a message indicating that loopback has occurred, as a result of the determination of whether loopback has occurred.

移動速度出力部8は、移動速度特定部6から出力される相対速度Vの値Vmと回込み検出部7から出力される回り込みの発生の有無の判定結果とに基づいて、移動速度の検出装置1の移動速度を出力する(ステップS10)。 The moving speed output unit 8 outputs the moving speed of the moving speed detection device 1 based on the value Vm of the relative speed V output from the moving speed determination unit 6 and the determination result of the occurrence or non-occurrence of a wraparound output from the wraparound detection unit 7 (step S10).

移動速度出力部8によるステップS10の処理の内容は実施の形態1と同様である。 The processing of step S10 by the movement speed output unit 8 is the same as in embodiment 1.

上記のような移動速度の検出装置1や移動速度の検出方法によれば、レーダデータに基づいてレーダ装置(レーダ部3)自身の移動速度を推定することができるので、レーダ装置を取り付けることにより、受信アンテナ1系統の受信データのみから、種々の機材や機器あるいは車両や設備などの移動速度を知ることが可能となる。 The above-described moving speed detection device 1 and moving speed detection method allow the moving speed of the radar device (radar unit 3) itself to be estimated based on radar data, so by installing a radar device, it becomes possible to know the moving speed of various equipment, devices, vehicles, facilities, etc., based on only the received data from one receiving antenna system.

上記のような移動速度の検出装置1や移動速度の検出方法によれば、特に、レーダデータの周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定するようにしているので、レーダ装置のシステム設計速度以上の物体が検出されても正常な相対速度を検出することが可能となり、延いては、移動速度を推定する技術としての信頼性を向上させることが可能となる。 The above-described moving speed detection device 1 and moving speed detection method are particularly adapted to determine whether or not loopback of speed information occurs in the frequency analysis of radar data, making it possible to detect a correct relative speed even if an object is detected that is faster than the system design speed of the radar device, thereby improving the reliability of the technology for estimating moving speed.

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention, but the specific configuration is not limited to the above embodiment, and any design changes that do not deviate from the gist of the present invention are also included in the present invention.

具体的には、上記の実施の形態1では最大強度距離データ(V,Rm)の集合を用いて計数される左側データ数および右側データ数に基づいて、また、上記の実施の形態2では最大強度距離データ(V,Rm)の集合を用いて算出される左側距離平均値および右側距離平均値に基づいて、高速フーリエ変換処理における速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定するようにしているが、回り込みの発生有無を判定するための指標はデータの個数や距離の平均値には限定されない。すなわち、最大強度距離データ(V,Rm)の集合について、データ計数距離範囲/平均値算出距離範囲内の最大強度距離データのうち、左側速度範囲に含まれる最大強度距離データの特性と右側速度範囲に含まれる最大強度距離データの特性との違いが現れるような指標であればどのような指標であってもよい。 Specifically, in the above-mentioned embodiment 1, it is determined whether or not wraparound of speed information has occurred in the fast Fourier transform processing based on the number of left-side data and the number of right-side data counted using the set of maximum intensity distance data (V, Rm), and in the above-mentioned embodiment 2, it is determined based on the left-side distance average value and the right-side distance average value calculated using the set of maximum intensity distance data (V, Rm). However, the index for determining whether wraparound has occurred is not limited to the number of data or the average distance value. In other words, any index may be used as long as it shows the difference between the characteristics of the maximum intensity distance data included in the left-side speed range and the characteristics of the maximum intensity distance data included in the right-side speed range among the maximum intensity distance data within the data count distance range/average calculation distance range for the set of maximum intensity distance data (V, Rm).

1 移動速度の検出装置
2 制御部
21 中央処理装置
22 ROM
23 RAM
3 レーダ部
31 送信部
32 受信部
4 信号処理部
41 周波数解析部
42 距離計算部
43 速度計算部
5 受信強度積算部
6 移動速度特定部
7 回込み検出部
71 最大強度特定部
72 データ数計数部(実施の形態1)
73 回込み判定部
74 平均距離算出部(実施の形態2)
8 移動速度出力部
1 Movement speed detection device 2 Control unit 21 Central processing unit 22 ROM
23 RAM
3 radar unit 31 transmission unit 32 reception unit 4 signal processing unit 41 frequency analysis unit 42 distance calculation unit 43 speed calculation unit 5 reception intensity integration unit 6 movement speed determination unit 7 loopback detection unit 71 maximum intensity determination unit 72 data number counting unit (first embodiment)
73 wraparound determination unit 74 average distance calculation unit (second embodiment)
8. Movement speed output section

Claims (6)

送信波を放射するとともに前記送信波が周囲の静止物で反射して戻ってくる反射波を受信してレーダデータを出力する車両のレーダ部と、
前記レーダデータの周波数解析を行い周波数スペクトルを生成して前記周囲の静止物との距離および相対速度を計算する信号処理部と、
前記相対速度の値ごとに前記周波数スペクトルにおける受信強度を積算して前記相対速度の値別の受信強度積算値を算出する受信強度積算部と、
前記受信強度積算値の最大値に対応する前記相対速度の値(「相対速度値」と呼ぶ)を特定する移動速度特定部と、
前記相対速度の値ごとに前記受信強度の最大値を特定したうえで前記受信強度の前記最大値に対応する前記距離の値を特定して前記相対速度の値と前記距離の値との組み合わせデータを生成するとともに、前記距離の値が所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性と前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性とを比較して前記周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する回込み検出部と、
前記判定の結果に基づいて前記相対速度値を前記車両の移動速度としてそのまま出力したり前記速度情報の回り込みを考慮した計算処理を施したうえで出力したりする移動速度出力部と、を有
前記距離の値の前記所定の範囲とは、前記レーダ部の正面方向が俯角となるように前記レーダ部を前記車両に設置した上で、前記レーダ部の地面への正投影位置から前記正面方向と前記地面との交点までの地面の範囲のうちの前記レーダ部側の略半分の範囲に設定されるものであり
前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲と、前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲とは、範囲の大きさが同じであるとともに、前記レーダ部の最大検知可能速度の略1/10の範囲に設定されるものである、
ことを特徴とする移動速度の検出装置。
a radar unit of the vehicle that emits a transmission wave, receives a reflected wave that is reflected by a surrounding stationary object , and outputs radar data;
a signal processing unit that performs frequency analysis of the radar data to generate a frequency spectrum and calculates a distance and a relative velocity between the radar data and a stationary object in the vicinity ;
a reception strength integrating unit that integrates reception strength in the frequency spectrum for each value of the relative speed to calculate an integrated reception strength value for each value of the relative speed;
a moving speed determination unit that determines a value of the relative speed (referred to as a "relative speed value") that corresponds to a maximum value of the integrated reception strength value;
a loopback detection unit that identifies a maximum value of the reception strength for each value of the relative speed, and then identifies the distance value corresponding to the maximum value of the reception strength to generate combined data of the relative speed value and the distance value, and compares a characteristic of the combined data in which the relative speed value is in a predetermined range smaller than the relative speed value with a characteristic of the combined data in which the relative speed value is in a predetermined range larger than the relative speed value to determine whether loopback of speed information has occurred in the frequency analysis;
a travel speed output unit that outputs the relative speed value as the travel speed of the vehicle based on the result of the determination , or outputs the relative speed value after performing a calculation process that takes into account the wraparound of the speed information;
the predetermined range of distance values is set to approximately half of the range on the radar unit side of the ground from a position where the radar unit is orthogonally projected onto the ground to an intersection point between the front direction and the ground, when the radar unit is installed on the vehicle so that the front direction of the radar unit is at a depression angle;
the predetermined range in which the value of the relative velocity is smaller than the relative velocity value and the predetermined range in which the value of the relative velocity is larger than the relative velocity value have the same size and are set to a range of approximately 1/10 of the maximum detectable velocity of the radar unit.
A moving speed detection device characterized by:
前記組み合わせデータの前記特性が、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記
組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数および前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数である、
ことを特徴とする請求項1に記載の移動速度の検出装置。
the characteristic of the combination data is the number of combination data whose distance value is within the predetermined range and whose relative velocity value is within the predetermined range smaller than the relative velocity value, and the number of combination data whose relative velocity value is within the predetermined range larger than the relative velocity value,
2. The moving speed detection device according to claim 1 .
前記組み合わせデータの前記特性が、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値および前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値である、
ことを特徴とする請求項1に記載の移動速度の検出装置。
the characteristic of the combination data is an average value of the distances of the combination data in which the value of the distance falls within the predetermined range and the value of the relative velocity falls within the predetermined range smaller than the relative velocity value, and an average value of the distances of the combination data in which the value of the relative velocity falls within the predetermined range larger than the relative velocity value,
2. The moving speed detection device according to claim 1 .
送信波を放射するとともに前記送信波が周囲の静止物で反射して戻ってくる反射波を受信する車両のレーダ装置から出力されるレーダデータの周波数解析を行い周波数スペクトルを生成して前記周囲の静止物との距離および相対速度を計算する処理と、
前記相対速度の値ごとに前記周波数スペクトルにおける受信強度を積算して前記相対速度の値別の受信強度積算値を算出する処理と、
前記受信強度積算値の最大値に対応する前記相対速度の値(「相対速度値」と呼ぶ)を特定する処理と、
前記相対速度の値ごとに前記受信強度の最大値を特定したうえで前記受信強度の前記最大値に対応する前記距離の値を特定して前記相対速度の値と前記距離の値との組み合わせデータを生成するとともに、前記距離の値が所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性と前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの特性とを比較して前記周波数解析において速度情報の回り込みが発生しているか否かを判定する処理と、
前記判定の結果に基づいて前記相対速度値を前記車両の移動速度としてそのまま出力したり前記速度情報の回り込みを考慮した計算処理を施したうえで出力したりする処理と、を有
前記距離の値の前記所定の範囲とは、前記レーダ装置の正面方向が俯角となるように前記レーダ装置を前記車両に設置した上で、前記レーダ装置の地面への正投影位置から前記正面方向と前記地面との交点までの地面の範囲のうちの前記レーダ装置側の略半分の範囲に設定されるものであり
前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲と、前記相対速度の値が前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲とは、範囲の大きさが同じであるとともに、前記レーダ装置の最大検知可能速度の略1/10の範囲に設定されるものである、
ことを特徴とする移動速度の検出方法。
A process of performing frequency analysis of radar data output from a radar device of a vehicle that emits a transmission wave and receives a reflected wave that is reflected by surrounding stationary objects , generating a frequency spectrum, and calculating a distance and a relative speed to the surrounding stationary objects ;
A process of integrating the reception strength in the frequency spectrum for each value of the relative speed to calculate an integrated reception strength value for each value of the relative speed;
A process of identifying the value of the relative velocity corresponding to the maximum value of the integrated reception intensity value (referred to as a "relative velocity value");
a process of identifying a maximum value of the reception strength for each value of the relative velocity, identifying the value of the distance corresponding to the maximum value of the reception strength, generating combined data of the values of the relative velocity and the values of the distance, and comparing a characteristic of the combined data in which the value of the relative velocity is in a predetermined range smaller than the relative velocity value with a characteristic of the combined data in which the value of the relative velocity is in a predetermined range larger than the relative velocity value to determine whether or not leakage of velocity information has occurred in the frequency analysis;
and outputting the relative speed value as the moving speed of the vehicle based on the result of the determination, or outputting the relative speed value after performing a calculation process that takes into account the wraparound of the speed information,
the predetermined range of distance values is set to approximately half of a range on the radar device side of a ground surface from a position where the radar device is orthogonally projected onto the ground surface to an intersection point between the front direction and the ground surface, when the radar device is installed on the vehicle such that the front direction of the radar device is at a depression angle ;
the predetermined range in which the value of the relative velocity is smaller than the relative velocity value and the predetermined range in which the value of the relative velocity is larger than the relative velocity value have the same size and are set to a range of approximately 1/10 of the maximum detectable velocity of the radar device.
A method for detecting a moving speed.
前記組み合わせデータの前記特性として、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数を計数するとともに前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの個数を計数する、
ことを特徴とする請求項4に記載の移動速度の検出方法。
As the characteristic of the combination data, among the combination data in which the distance value is within the predetermined range, the number of combination data in which the relative velocity value is within the predetermined range smaller than the relative velocity value and the number of combination data in which the relative velocity value is within the predetermined range larger than the relative velocity value are counted.
5. The method for detecting a moving speed according to claim 4.
前記組み合わせデータの前記特性として、前記距離の値が前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータのうち前記相対速度の値が前記相対速度値よりも小さい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値を算出するとともに前記相対速度値よりも大きい前記所定の範囲に入っている前記組み合わせデータの前記距離の平均値を算出する、
ことを特徴とする請求項4に記載の移動速度の検出方法。
As the characteristic of the combination data, an average value of the distances of the combination data in which the value of the relative velocity is smaller than the relative velocity value and an average value of the distances of the combination data in which the value of the relative velocity is larger than the relative velocity value and ...
5. The method for detecting a moving speed according to claim 4.
JP2020152259A 2020-09-10 2020-09-10 Apparatus and method for detecting moving speed Active JP7584859B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020152259A JP7584859B2 (en) 2020-09-10 2020-09-10 Apparatus and method for detecting moving speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020152259A JP7584859B2 (en) 2020-09-10 2020-09-10 Apparatus and method for detecting moving speed

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022046300A JP2022046300A (en) 2022-03-23
JP7584859B2 true JP7584859B2 (en) 2024-11-18

Family

ID=80779889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020152259A Active JP7584859B2 (en) 2020-09-10 2020-09-10 Apparatus and method for detecting moving speed

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7584859B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024072577A (en) * 2022-11-16 2024-05-28 株式会社日立製作所 Railway vehicle speed detection device and railway vehicle speed detection method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004069340A (en) 2002-08-02 2004-03-04 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment
JP2007322331A (en) 2006-06-02 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment
JP2010038705A (en) 2008-08-05 2010-02-18 Fujitsu Ten Ltd Signal processing apparatus, radar device, vehicle control device, and signal processing method
US20130176162A1 (en) 2011-07-06 2013-07-11 Rockwell Collins France Method and device for detecting a target by masked high energy reflectors
WO2019180551A1 (en) 2018-03-19 2019-09-26 Derq Inc. Early warning and collision avoidance
JP2019184595A (en) 2018-04-16 2019-10-24 三菱電機株式会社 Radar device
JP2020003357A (en) 2018-06-28 2020-01-09 株式会社デンソーテン Radar apparatus and target detection method
US20200130697A1 (en) 2018-10-24 2020-04-30 Valeo Radar Systems, Inc. Methods and systems for detecting road surface conditions

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2760536B1 (en) * 1997-03-04 1999-05-28 Thomson Csf METHOD AND DEVICE FOR RADAR DETECTION WITH CONTINUOUS WAVE FREQUENCY MODULATION HAVING AMBIGUOUS RISE BETWEEN DISTANCE AND SPEED

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004069340A (en) 2002-08-02 2004-03-04 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment
JP2007322331A (en) 2006-06-02 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment
JP2010038705A (en) 2008-08-05 2010-02-18 Fujitsu Ten Ltd Signal processing apparatus, radar device, vehicle control device, and signal processing method
US20130176162A1 (en) 2011-07-06 2013-07-11 Rockwell Collins France Method and device for detecting a target by masked high energy reflectors
WO2019180551A1 (en) 2018-03-19 2019-09-26 Derq Inc. Early warning and collision avoidance
JP2019184595A (en) 2018-04-16 2019-10-24 三菱電機株式会社 Radar device
JP2020003357A (en) 2018-06-28 2020-01-09 株式会社デンソーテン Radar apparatus and target detection method
US20200130697A1 (en) 2018-10-24 2020-04-30 Valeo Radar Systems, Inc. Methods and systems for detecting road surface conditions

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022046300A (en) 2022-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4045043B2 (en) Radar equipment
US6198426B1 (en) Method and apparatus for detecting road circumstances around a traveling vehicle and a recording medium for storing a related software program
US6606052B1 (en) Method and apparatus for detecting multiple objects with frequency modulated continuous wave radar
US7567204B2 (en) Method for determining noise floor level and radar using the same
EP1621898B1 (en) FM-CW radar system
JP3788452B2 (en) FMCW radar equipment
US9778355B2 (en) Signal processing method and device for frequency-modulated continuous waveform radar system
JP3688255B2 (en) In-vehicle radio radar apparatus and signal processing method thereof
EP2071357A1 (en) Radar apparatus and method of measuring azimuth angle of target
JP5616693B2 (en) Radar system for vehicle and target height determination method
JP2011122876A (en) Obstacle detector
EP2583116B1 (en) Radar system and detection method
JPH1172557A (en) Automotive radar equipment
US6943727B2 (en) Length measurement with radar
JP7471749B2 (en) Apparatus and method for detecting moving speed
US20210286048A1 (en) Radar device
JP6316390B1 (en) Object detection apparatus and object detection method
JP7584859B2 (en) Apparatus and method for detecting moving speed
JP2000028714A (en) In-vehicle FM-CW radar device
JP7665276B2 (en) Apparatus and method for detecting moving speed
JP7665277B2 (en) Apparatus and method for detecting moving speed
KR101580014B1 (en) Frequency modulated continuous wave radar apparatus and method for operating the same
JP7566417B2 (en) Apparatus and method for detecting moving speed
JP2003156560A (en) Automotive radar equipment
JP2003222673A (en) Distance measuring device and distance measuring method

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20230901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240528

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240723

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: 20241105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7584859

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150