(57)【要約】【課題】設定された距離範囲の反射物を検出するレーダ装置を提供する。【解決手段】レーザの反射光の強度に応じて受光回路が出力する受信信号は、ＡＤ変換器でデジタル信号に変換される。ピーク抽出手段４４は、ピーク閾値よりも連続して大きいデジタル信号のグループをピーク領域として抽出し、０以外のピーク番号を付す。マップ比較手段６０は、０以外のピーク番号を有するピーク領域を構成するデジタル信号の１個でも、その信号値がマップＤＰＲＡＭ５６にサンプリング番号毎に記憶されているマップデータよりも大きいと、そのピーク領域を有効ピーク領域と判断し、有効ピーク領域を構成する全デジタル信号を有効信号として選択する。距離算出手段６４は、有効ピーク領域を構成するデジタル信号に基づいて有効ピーク領域のピーク位置を推定し、反射物までの距離を算出する。【選択図】図２
2010078364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波を照射し、反射物からの反射波に基づいて前記反射物を検出するレーダ装置において、
前記送信波を照射する送信部と、
前記送信波に対して前記反射物が反射する前記反射波を受信し、前記反射波の強度に応じた受信信号を出力する受信部と、
前記受信部が出力する受信信号のうち、設定された距離範囲から反射された前記反射波の受信信号を有効信号として選択する信号選択手段と、
前記有効信号に基づいて前記反射物を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記送信部が前記送信波を照射してから前記有効信号において前記反射物に相当する箇所までの時間に基づいて前記反射物までの距離を算出することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記受信部が出力する受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段をさらに備え、
前記信号選択手段は、前記ＡＤ変換手段が出力するデジタル信号のうち、前記距離範囲から反射された前記反射波のデジタル信号を有効信号として選択する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記ＡＤ変換手段がＡＤ変換するサンプリングポイント毎に前記距離範囲に応じて設定された有効信号値を記憶している有効信号値記憶手段をさらに備え、
前記信号選択手段は、前記ＡＤ変換手段が出力するデジタル信号と前記有効信号値とを前記サンプリングポイント毎に比較し、前記ＡＤ変換手段が出力するデジタル信号のうち前記有効信号値よりも大きいデジタル信号を、前記距離範囲から反射された前記反射波の有効信号として選択する、
ことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記ＡＤ変換手段が出力するデジタル信号のうち所定のピーク閾値よりも連続して大きい信号グループをピーク領域として抽出するピーク抽出手段と、
前記ＡＤ変換手段がＡＤ変換するサンプリングポイント毎に前記距離範囲に応じて設定された有効信号値を記憶する有効信号値記憶手段と、
をさらに備え、
前記信号選択手段は、前記ピーク抽出手段により抽出されたピーク領域のうち前記有効信号値よりも大きいデジタル信号を有するピーク領域の全デジタル信号を、前記距離範囲から反射された前記反射波の有効信号として選択する、
ことを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記ピーク領域のピーク位置を推定するピーク位置推定手段をさらに備え、
前記検出手段は、前記送信部が前記送信波を照射してから前記ピーク位置までの時間に基づいて前記反射物までの距離を算出する、
ことを特徴とする請求項５に記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信波に対する反射波に基づいて反射物を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば送信波としてレーザを照射して反射波を受信し、送信波を照射してから反射波を受信するまでの時間に基づき、反射物との距離を測定するレーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、太陽光、蛍光灯等の外光の影響を受けずに反射物からの反射光を受光したことを判断するために、外光の受光値に応じてスレッシュ値を可変に調整している。
【特許文献１】特開２０００−３５６６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、レーザに限らず反射物を検出するために送信した送信波に対する反射波は、あらゆる距離から反射されて受信される。このような反射波の中には、以下に示すような不要な物も含まれている。
（１）送信波を照射するときに発生するノイズ。
（２）車両にレーダ装置が搭載される場合に、すぐ前の車両が跳ね上げる水しぶきの反射波。
（３）検出したい距離範囲が決まっている場合に、それ以外の距離範囲の反射物からの反射波。
【０００４】
しかしながら、前述した特許文献１では、外光の受光値に応じてスレッシュ値を可変に調整するものの、スレッシュ値を一律に調整している。その結果、上記のような不要な反射波と、検出したい有効な反射波との選別ができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、設定された距離範囲の反射物を検出するレーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１から６に記載の発明によると、送信波に対して反射物が反射する反射波を受信部が受信し、反射波の強度に応じて受信部が出力する受信信号のうち、設定された距離範囲から反射された反射波の受信信号を有効信号として信号選択手段が選択する。そして、信号選択手段が選択する有効信号に基づいて検出手段は反射物を検出する。
【０００７】
これにより、設定された距離範囲からの有効信号に基づいて反射物を検出できるので、設定された距離範囲の外からの受信信号に対して、検出手段は反射物の検出処理を実施する必要がない。その結果、反射物の検出処理に要する時間を短縮できる。また、設定された距離範囲の外からの受信信号を処理して反射物を誤検出することを防止できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によると、検出手段は、送信部が送信波を照射してから有効信号において反射物に相当する箇所までの時間に基づいて反射物までの距離を算出する。
これにより、設定された距離範囲の外からの受信信号に対して、検出手段は反射物までの距離の算出処理を実施する必要がない。その結果、反射物までの距離の算出処理に要する時間を短縮できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、ＡＤ変換手段は受信部が出力する受信信号をデジタル信号に変換し、信号選択手段は、ＡＤ変換手段が変換するデジタル信号のうち、設定された距離範囲から反射された反射波のデジタル信号を有効信号として選択する。
【００１０】
このように、受信信号をデジタル信号に変換することにより、受信信号に対する信号処理が容易になる。
請求項４に記載の発明によると、ＡＤ変換手段がＡＤ変換するサンプリングポイント毎に距離範囲に応じて設定された有効信号値を有効信号値記憶手段に記憶しておき、信号選択手段は、ＡＤ変換手段が出力するデジタル信号と有効信号値とをサンプリングポイント毎に比較し、ＡＤ変換手段が出力するデジタル信号のうち有効信号値よりも大きいデジタル信号を、距離範囲から反射された反射波の有効信号として選択する。
【００１１】
このように、受信信号をデジタル信号に変換するサンプリングポイント毎にデジタル信号と有効信号値とを比較して有効信号を選択するので、有効信号を選択するための距離範囲および有効信号値の設定自由度が高くなる。
【００１２】
ところで、受信信号をデジタル信号に変換するサンプリングポイント毎にデジタル信号と有効信号値とを比較し、有効信号値よりも大きいデジタル信号を有効信号として選択する場合、有効信号値以下のデジタル信号は無効信号となる。その結果、反射物に相当するピーク領域を形成するデジタル信号のうち有効信号値以下の部分は除去される。すると、有効信号値以下の部分を除去された有効信号が形成するピーク領域の形状が、有効信号値以下の部分を除去される前のピーク領域の形状と大きく異なる場合がある。このようにピーク領域の形状が変化すると、ピーク領域のピーク位置が正しい元の位置からずれことがある。ピーク位置は反射物の位置に相当するので、ピーク位置がずれると反射物の位置を高精度に検出できない恐れがある。
【００１３】
そこで、請求項５に記載の発明によると、ピーク抽出手段は、ＡＤ変換手段が出力するデジタル信号のうち所定のピーク閾値よりも連続して大きい信号グループをピーク領域として抽出し、有効信号値記憶手段は、ＡＤ変換手段がＡＤ変換するサンプリングポイント毎に距離範囲に応じて設定された有効信号値を記憶している。そして、信号選択手段は、ピーク抽出手段により抽出されたピーク領域のうち有効信号値よりも大きいデジタル信号を有するピーク領域の全デジタル信号を有効信号として選択する。
【００１４】
これにより、ピーク抽出手段により抽出されたピーク領域のうち有効信号値よりも大きいデジタル信号を有するピーク領域のデジタル信号は、有効信号値以下の部分も含めて有効信号として選択される。その結果、信号選択手段により選択されたピーク領域の形状は、ピーク抽出手段により選択されたときの形状と同じである。したがって、ピーク領域のピーク位置に基づいて反射物の位置を高精度に検出できる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によると、請求項５に記載の発明において信号選択手段により選択されたピーク領域のピーク位置をピーク位置推定手段が推定し、検出手段は、送信部が送信波を照射してからピーク位置までの時間に基づいて反射物までの距離を算出する。
【００１６】
これにより、高精度に推定されたピーク位置に基づき、送信波を照射してからピーク位置までの時間に基づいて反射物までの距離を高精度に検出できる。
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１に、本実施形態のレーダ装置１０を示す。
（レーダ装置１０）
レーダ装置１０は、ＣＰＵ２０、発光回路２２、受光回路２４、外部情報出力回路２６、ＡＤ変換器３０、距離計測手段４０等から構成されている。
【００１８】
ＣＰＵ２０は、図示しない記憶装置に記憶された制御プログラムを実行することにより、発光回路２２および受光回路２４を制御するとともに、距離計測手段４０から出力される反射物までの距離情報を外部情報出力回路２６から外部の他のＥＣＵ等に出力する。
【００１９】
送信部としての発光回路２２は、レーザダイオード、発光レンズ、スキャナ等から構成されている。レーザダイオードはＣＰＵ２０からの駆動信号により駆動され、発光レンズおよびスキャナを介して送信波としてレーザを照射する。スキャナは例えばポリゴンミラーにより構成されている。ポリゴンミラーがＣＰＵ２０からの駆動信号に応じて回転することにより、レーザダイオードが照射するレーザは所定の角度範囲を走査する。
【００２０】
受信部としての受光回路２４は、集光レンズとフォトダイオード等の受光素子とから構成されている。集光レンズは、反射物が反射する反射波であるレーザを集光する。受光素子は、集光されたレーザの強度に応じた電圧信号を受信信号として出力する。
【００２１】
ＡＤ変換手段としてのＡＤ変換器３０は、受光回路２４から出力される受信信号を、一定のサンプリング周波数、例えば１６０［ＭＨｚ］でサンプリングしてデジタル信号に変換する。１６０［ＭＨｚ］のサンプリング周波数では、サンプリング周期は６．２５［ｎｓ］、サンプリング距離単位は０．９３７５［ｍ］となる。このように短い周期でサンプリングするため、ＡＤ変換器３０として、高速で動作するパイプライン方式のＡＤ変換器が使用されている。
【００２２】
また、ＡＤ変換器３０によるサンプリング数は、レーダ装置１０が計測する最大距離によって決定される。計測最大距離をＸ［ｍ］とすると、前述したようにサンプリング周波数が１６０［ＭＨｚ］でサンプリング距離単位が０．９３７５［ｍ］の場合、Ｘ／０．９３７５回のサンプリング数になる。
【００２３】
ＡＤ変換器３０は、発光回路２２からレーザ照射を開始してからＸ／０．９３７５回サンプリングするとＡＤ変換を停止し、次回のレーザ照射でＡＤ変換を開始する。あるいは、ＡＤ変換器３０はサンプリングを停止せずにＡＤ変換を継続し、距離計測手段４０は、１回の計測処理毎にＸ／０．９３７５個のデータをＡＤ変換器３０から読み出すとデータの読み出しを停止してもよい。
【００２４】
図３に、受光回路２４から出力される受信信号をＡＤ変換したデジタル信号列１００の一例を示す。ＡＤ変換器３０がサンプリング周期毎に出力するデジタル信号には、サンプリングの順番にしたがい、つまりレーザを照射してからの時間経過にしたがいサンプリング番号が付される。
【００２５】
距離計測手段４０は、例えば、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)で実現されている。図２に、距離計測手段４０の構成をブロック図で示す。
ピーク閾値算出手段４２は、後述するピーク抽出手段４４がピーク領域を抽出するときにピーク領域か否かを判定するためのピーク閾値を算出する。
【００２６】
ところで、受光回路２４からＡＤ変換器３０が入力する受信信号がＡＣカップリングされている場合、受光回路２４が反射波を受光しない場合にはＡＤ変換器３０の出力は理想的には０になる。しかしながら、実際には、０を中心としたランダムノイズが発生する。このランダムノイズを除去するために、（ランダムノイズの平均値×係数）を閾値とすることが考えられる。ランダムノイズの平均値は、発光回路２２がレーザを照射していない状態で、ＡＤ変換器３０がサンプリングして出力するデジタル信号の出力値を所定数加算し、所定数で割った値を使用する。ピーク閾値算出手段４２は、発光回路２２がレーザを照射していない状態でランダムノイズの平均値の算出を、例えば数秒毎の一定周期で実施し、（ランダムノイズの平均値×係数）をピーク閾値として出力する。ピーク閾値は、次の算出周期になるまでの間は変化せず、同じ値が出力される。そして、算出周期においてランダムノイズの大きさが変化すると、ピーク閾値の大きさも変化する。
【００２７】
ランダムノイズの平均値を算出するときのデジタル信号の出力値を加算する所定数、ならびにランダムノイズの平均値との積を求める係数をＣＰＵ２０により適切な値に変更できる構成であることが望ましい。
【００２８】
ピーク抽出手段４４は、ＡＤ変換器３０でＡＤ変換されたデジタル信号から、ピーク閾値算出手段４２で算出されたピーク閾値よりも連続して大きいデジタル信号のグループをそれぞれピーク領域として抽出する。ピーク領域抽出前の図４の上段のデジタル信号列１００と、ピーク領域抽出後の図４の下段のデジタル信号列１１０とが示すように、ピーク抽出手段４４は、ピーク領域として抽出されたデジタル信号の信号値はそのままにし、ピーク閾値以下のデジタル信号の信号値は０にする。
【００２９】
ピーク抽出手段４４は、図４の下段に示すように、抽出したピーク領域にピーク番号をそれぞれ付す。ピーク番号は、ピーク領域を構成するデジタル信号のサンプリング番号に対してそれぞれ付されている。例えば、図５に示すように、ピーク番号１のピーク領域を構成する１点鎖線で囲まれた３個のデジタル信号、ピーク番号２のピーク領域を構成する１点鎖線で囲まれた４個のデジタル信号、ピーク番号３のピーク領域を構成する１点鎖線で囲まれた５個のデジタル信号、ピーク番号４のピーク領域を構成する１点鎖線で囲まれた１個のデジタル信号、ピーク番号５のピーク領域を構成する１点鎖線で囲まれた１１個のデジタル信号のサンプリング番号に対して、それぞれピーク番号１、２、３、４、５が付される。一方、ピーク抽出手段４４は、ピーク閾値以下のデジタル信号の信号値を０にするとともに、各デジタル信号のサンプリング番号に対してピーク番号として０を付す。
【００３０】
ピーク領域として抽出されたデジタル信号の信号値はそのままにし、ピーク閾値以下のデジタル信号の信号値は０にしたピーク波形結果と、ＡＤ変換器３０でＡＤ変換されたデジタル信号のサンプリング番号毎にピーク番号を付したピーク番号結果とは、ピーク抽出手段４４から同期して出力される。そして、ピーク波形結果はサンプリング番号毎にピーク波形記録ＲＡＭ５２に記録され、ピーク番号結果はサンプリング番号毎にピーク番号記録ＲＡＭ５４に記録される。
【００３１】
ここで、ピーク抽出手段４４の出力データ例を図６に示す。図６の６列はそれぞれ３段で構成されている。各列の上段は０から始まるサンプリング番号を表している。尚、図６では、サンプリング番号を一部省略している。各列の中段は、ピーク領域として抽出されたデジタル信号の信号値はそのままにし、ピーク閾値以下のデジタル信号の信号値は０にした結果を示している。中段の括弧内は０にする前の信号値を表している。図６では、ピーク閾値の値を２００にしている。各列の下段は、ピーク領域のピーク番号を示している。ピーク波形記録ＲＡＭ５２には各列の上段（サンプリング番号）と中段（信号値）とが対応づけて記録されており、ピーク番号記録ＲＡＭ５４には各列の上段（サンプリング番号）と下段（ピーク番号）とが対応づけて記録されている。
【００３２】
ＲＡＭ出力制御手段５０は、ピーク波形記録ＲＡＭ５２およびピーク番号記録ＲＡＭ５４への記録が終了すると、ピーク波形記録ＲＡＭ５２とピーク番号記録ＲＡＭ５４とマップＤＰＲＡＭ５６とに記録されているデータを同期して出力させる。
【００３３】
有効信号値記憶手段としてのマップＤＰＲＡＭ５６には、サンプリング番号毎に有効信号値としてマップデータが記録されている。マップＤＰＲＡＭ５６に記録されているマップデータは、外部書換え手段としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等で自由に変更できる。
【００３４】
信号選択手段としてのマップ比較手段６０は、ピーク波形記録ＲＡＭ５２とピーク番号記録ＲＡＭ５４とマップＤＰＲＡＭ５６から同期して出力されるデータを入力する。そして、マップ比較手段６０は、ピーク波形記録ＲＡＭ５２およびピーク番号記録ＲＡＭ５４に記録されているデータのうち、０以外のピーク番号を有するピーク領域を構成するデジタル信号の信号値と、このデジタル信号のサンプル番号に対応するマップＤＰＲＡＭ５６のフィルタリング用のマップデータとを比較する。
【００３５】
マップ比較手段６０は、各ピーク領域を構成するデジタル信号の１個でも信号値が対応するサンプリング番号のマップデータよりも大きいと、そのピーク領域を有効ピーク領域と判断し、有効ピーク領域を構成する全デジタル信号を有効信号として選択する。そして、マップ比較手段６０は、有効信号として選択したデジタル信号のサンプリング番号とピーク番号とを有効ピーク番号記録ＲＡＭ６２に記録する。
【００３６】
一方、マップ比較手段６０は、各ピーク領域を構成する全てのデジタル信号の信号値が対応するサンプリング番号のマップデータ以下の場合には、そのピーク領域を無効ピーク領域と判断し、無効ピーク領域を構成する全デジタル信号のサンプリング番号に対してピーク番号として０を付す。そして、マップ比較手段６０は、無効ピーク領域を構成する全デジタル信号のサンプリング番号とピーク番号０とを有効ピーク番号記録ＲＡＭ６２に記録する。
【００３７】
また、マップ比較手段６０は、マップデータと比較する前に信号値が０であり、ピーク番号として０が付されているデジタル信号に対しては、対応するサンプリング番号とピーク番号０とを有効ピーク番号記録ＲＡＭ６２に記録する。
【００３８】
例えば、図７では、マップ比較手段６０は、サンプリング番号毎に設定されたマップデータ１２０と、ピーク領域として抽出されたデジタル信号列１１０のピーク領域を構成するデジタル信号とを比較する。そして、マップ比較手段６０は、ピーク番号１〜４のピーク領域を削除し、ピーク番号５〜１２のピーク領域を有効ピーク領域とする。図７のマップデータ１２０は、レーダ装置１０から近い受信信号を除去するように設定されている。したがって、例えば、発光回路２２からレーザを照射するときに発生するノイズ、ならびにすぐ前の車両が跳ね上げる水しぶきからの反射波の受信信号を除去できる。
【００３９】
図８では、マップ比較手段６０は、サンプリング番号毎に設定された他のマップデータ１３０と、ピーク領域として抽出されたデジタル信号列１１０のピーク領域を構成するデジタル信号とを比較する。そして、ピーク番号１〜５およびピーク番号１０〜１２のピーク領域を削除し、ピーク番号６〜９のピーク領域を有効ピーク領域とする。図８のマップデータ１３０は、レーダ装置１０から近い受信信号および遠い受信信号を除去し、その間の中間距離範囲の受信信号を有効とするように設定されている。
【００４０】
本実施形態では、サンプリング番号毎にマップデータが設定されているので、有効信号から構成される有効ピーク領域を選択するための距離範囲および有効信号値の設定自由度が高い。
【００４１】
計測最大距離内の全てのサンプリング要素に対してマップ比較手段６０の処理が終了し、有効ピーク番号記録ＲＡＭ６２にサンプリング番号と有効ピーク領域のピーク番号とが記録されると、ＲＡＭ出力制御手段５０は、ピーク波形記録ＲＡＭ５２と有効ピーク番号記録ＲＡＭ６２とに対して記録データを同期して出力させる。ピーク波形記録ＲＡＭ５２は、マップ比較手段６０に対して出力したデータと同じデータを出力する。
【００４２】
ここで、本実施形態では、ＡＤ変換器３０から出力されたデジタル信号からピーク閾値よりも連続して大きいデジタル信号のグループをそれぞれピーク領域として抽出してから、フィルタリング用のマップデータでピーク領域から有効ピーク領域を抽出した。ＡＤ変換器３０が出力するデジタル信号から直接有効ピーク領域を抽出しない理由を次に説明する。
【００４３】
図９の（Ａ）に示すように、ピーク領域が抽出されていないデジタル信号列１４０の信号値とマップデータ１５０とをサンプリング番号毎に比較する場合、マップデータ１５０よりも大きい信号値のデジタル信号は有効であり、マップデータ１５０以下の信号値のデジタル信号は無効であると判定される。つまり、図９の（Ａ）のデジタル信号列１４０において、マップデータ１５０よりも大きい３個のデジタル信号だけが有効ピーク領域を構成する有効信号として抽出され、他のデジタル信号は無効信号として信号値を０に設定される。
【００４４】
すると、図９の（Ｂ）に示すように３個のデジタル信号で有効ピーク領域を構成することになるので、図９の（Ａ）においてピーク領域に相当する形状と大きく異なるピーク領域を抽出することになる。このような図９の（Ｂ）に示すピーク領域からピーク位置を推定すると、図９の（Ａ）のピーク領域から推定されるピーク位置からずれる恐れがある。
【００４５】
ピーク位置がずれると、発光回路２２からレーザ照射を開始してからピーク位置までに要する時間がずれる。そして、反射物までの距離は、レーザ照射を開始してから反射物に相当するピーク位置までの時間と光速とから次式（１）で算出される。これにより、ピーク位置がずれると、レーザ照射を開始してからピーク位置までの時間がずれるので、反射物までの距離に誤差が生じる。
【００４６】
距離＝光速×時間／２    ・・・（１）
これに対し、本実施形態のように、ＡＤ変換器３０が出力するデジタル信号からピーク閾値よりも連続して大きいデジタル信号のグループをそれぞれピーク領域として抽出しておけば、ピーク領域単位で処理ができる。これにより、抽出されたピーク領域からマップデータよりも大きい有効ピーク領域を抽出するときに、デジタル信号単位ではなくピーク領域単位で有効ピーク領域を抽出できる。ピーク領域単位で抽出された有効ピーク領域の形状は、有効ピーク領域として抽出される前のピーク領域の形状と同一である。その結果、反射物に相当するピーク位置を有効ピーク領域から高精度に推定し、レーザ照射を開始してからピーク位置までの時間を高精度に推定できるので、反射物までの距離を高精度に算出できる。
【００４７】
検出手段およびピーク位置推定手段としての距離算出手段６４は、ピーク波形記録ＲＡＭ５２および有効ピーク番号記録ＲＡＭ６２から出力されるデータに基づいて有効ピーク領域のピーク位置を推定し、反射物までの距離を式（１）から算出して計測する。まず、距離算出手段６４によるピーク位置の推定方法について図１０に基づいて説明する。
【００４８】
図１０に示す有効ピーク領域１６０においてデジタル信号の最大信号値をａｍａｘとすると、次式（２）で算出されるＡの値を上下に挟むデジタル信号は、有効ピーク領域１６０のピーク位置の前後にそれぞれ一組存在する。距離算出手段６４は、有効ピーク領域１６０を構成するデジタル信号と式（２）で算出したＡを順次比較して該当するデジタル信号の組を求める。尚、ピーク領域の波形の特性から、式（２）の係数ｋは、例えば０．５≦ｋ≦０．７の範囲に設定される。
【００４９】
Ａ＝ａｍａｘ×ｋ（０＜ｋ＜１）    ・・・（２）
図１０において、（ｔ１、ａ１）と（ｔ２、ａ２）、（ｔ３、ａ３）と（ｔ４、ａ４）が、Ａの値を上下に挟むデジタル信号の組である。ｔｘ（ｘ＝１、２、３、４）は発光回路２２がレーザを照射してからＡＤ変換器３０によるサンプリングポイントまでの時間であり、サンプリング周期の整数倍の値である。ａｘ（ｘ＝１、２、３、４）は、時間ｔｘにおけるデジタル信号の信号値を表している。
【００５０】
各組の２点を結ぶ直線がＡ＝ａｍａｘ×ｋで表す信号値と交わる時間をそれぞれＴ１、Ｔ２とし、サンプリング周期をΔｔとすると、直線の交点を求める方程式から、Ｔ１、Ｔ２は次式（３）、（４）で算出される。
【００５１】
Ｔ１＝（Ａ−ａ１）×Δｔ／（ａ２−ａ１）＋ｔ１    ・・・（３）
Ｔ２＝（ａ３−Ａ）×Δｔ／（ａ３−ａ４）＋ｔ３    ・・・（４）
そして、有効ピーク領域１６０のピーク位置に相当する時間Ｔｐは、次式（５）で算出される。
【００５２】
Ｔｐ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２      ・・・（５）
距離算出手段６４は、このように各有効ピーク領域のピーク位置に相当する時間Ｔｐを算出し、反射物までの距離を式（１）から算出する。このように時間Ｔｐを算出し有効ピーク領域のピーク位置を推定するのは、サンプリングポイントが必ずしも有効ピーク領域のピーク位置にならないからである。
【００５３】
尚、ピーク領域のピーク位置の推定は上記方法に限るものではない。例えば、ピーク領域を構成するデジタル信号の重心位置をピーク位置と推定してもよい。
距離算出手段６４が算出した反射物までの距離は、バス経由でＣＰＵ２０に出力される。ＣＰＵ２０は、反射物までの距離を外部情報出力回路２６を介してレーダ装置１０の外部に出力する。
【００５４】
ＣＰＵ２０は、距離算出手段６４が算出した反射物までの距離をレーダ装置１０の外部に出力すると、発光回路２２を制御して次のレーザを照射させる。そして、距離計測手段４０は、上記と同一の処理により、受光回路２４が出力しＡＤ変換器３０がＡＤ変換した受信信号のデジタル信号に基づいて、設定された距離範囲に存在する反射物までの距離を計測する。
【００５５】
以上説明した上記実施形態では、設定された距離範囲に基づいてサンプリングポイント毎にマップデータを設定し、ピーク抽出手段４４により抽出されたピーク領域から、マップデータよりも大きいデジタルデータを有するピーク領域を有効ピーク領域として選択した。これにより、設定された距離範囲の外のデジタルデータに対して反射物までの距離の計測処理を実施せず、設定された距離範囲の反射物までの距離の計測処理だけを実施する。その結果、不要な反射物に対する距離の計測処理を排除できるので、距離の計測処理に要する時間を短縮できる。また、設定された距離範囲の外のデジタル信号を処理して反射物を誤検出することを防止できる。
【００５６】
［他の実施形態］
レーダ装置の送信波としては、上記実施形態で使用したレーザに限るものではなく、例えば音波を使用してもよい。
【００５７】
また上記実施形態では、受光回路２４が出力する受信信号をＡＤ変換器３０によりデジタル信号に変換し、デジタル信号を処理して反射物までの距離を測定した。これに対し、受光回路２４が出力する受信信号をＡＤ変換せず、アナログ信号のまま信号処理をして反射物までの距離を測定してもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、ピーク閾値よりも連続して大きいデジタル信号のグループをピーク領域として抽出してから、マップデータよりも大きいデジタル信号を有するピーク領域を有効信号から構成される有効ピーク領域として選択した。これに対し、ピーク閾値に基づいてピーク領域を抽出する処理を省略し、マップデータよりも大きいデジタル信号を有効信号として選択してもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、設定された距離範囲に存在する反射物までの距離を測定した。これに対し、反射物までの距離は測定せず、設定された距離範囲における反射物の存在を検出するだけでもよい。
【００６０】
また上記実施形態では、外部のパーソナルコンピュータからマップＤＰＲＡＭ５６のマップデータを書換え可能な構成とした。これに対し、レーダ装置１０が反射物を検出する周囲の状況、例えば走行道路種別、照度等に応じて、ＣＰＵ２０がマップＤＰＲＡＭ５６のマップデータを自動的に書換え可能な構成としてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、特許請求の範囲に記載した信号選択手段、検出手段、ピーク抽出手段およびピーク位置推定手段に相当する手段の機能を、回路構成自体で機能が特定されるＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)によるハードウェアにより実現している。これに対し、上記手段の機能の少なくとも一部を、制御プログラム等のソフトウェアにより機能が特定される電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）で実現してもよい。
【００６２】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施形態によるレーダ装置を示すブロック図。
【図２】距離計測手段の詳細を示すブロック図。
【図３】ＡＤ変換結果の一例を示す信号図。
【図４】ピーク領域の抽出を説明する信号図。
【図５】ピーク領域の抽出を説明する信号図。
【図６】ピーク領域の抽出結果の具体例を示す説明図。
【図７】マップデータによるフィルタリング結果を示す信号図。
【図８】マップデータによる他のフィルタリング結果を示す信号図。
【図９】ピーク閾値によるピーク抽出を実施しない場合の波形を示す信号図。
【図１０】有効ピーク領域のピーク位置の推定方法を説明する信号図。
【符号の説明】
【００６４】
１０：レーダ装置、２０：ＣＰＵ、２２：発光回路（送信部）、２４：受光回路（受信部）、３０：ＡＤ変換器（ＡＤ変換手段）、４０：距離計測手段、４４：ピーク抽出手段、５６：マップＤＰＲＡＭ（有効信号値記憶手段）、６０：マップ比較手段（信号選択手段）、６４：距離算出手段（検出手段、ピーク位置推定手段）
【図１】
2010078364.tif 000003
【図２】
2010078364.tif 000004
【図３】
2010078364.tif 000005
【図４】
2010078364.tif 000006
【図５】
2010078364.tif 000007
【図６】
2010078364.tif 000008
【図７】
2010078364.tif 000009
【図８】
2010078364.tif 000010
【図９】
2010078364.tif 000011
【図１０】
2010078364.tif 000012