(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を放射する送信アンテナと、この送信アンテナから放射された電波の物体からの反射波を受信する受信アンテナと、受信信号のビート信号をサンプリングしてディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器でサンプルしたデータの全周波数域を高速フーリエ変換解析するＦＦＴ部と、上記Ａ／Ｄ変換器でサンプルしたデータの内、自車速付近の周波数域を高速フーリエ変換解析するZoomＦＦＴ部とを有するミリ波レーダ装置において、
静止物のドップラ周波数から換算した自車速と、車速センサから得られた自車速を比較して、その誤差が所定範囲内であるか否かを診断する車速診断部を備え、
その誤差が所定範囲内である場合に、上記ZoomＦＦＴ部によって自車速付近の周波数域を高速フーリエ変換解析することを特徴とするミリ波レーダ装置。
【請求項２】
請求項１記載のミリ波レーダ装置において、
上記車速診断部は、上記誤差が所定範囲外の場合、レーダ入力車速エラーの警告メッセージを出力することを特徴とするミリ波レーダ装置。
【請求項３】
請求項１記載のミリ波レーダ装置において、
上記車速診断部は、上記誤差が許容範囲外の場合、静止物ドップラ周波数から換算した車速度を自車走行速度の値として出力することを特徴とするミリ波レーダ装置。
【請求項４】
請求項１記載のミリ波レーダ装置において、
上記誤差が許容範囲外の場合、上記ＦＦＴ部によって解析された全周波数域FFT解析での静止物データを用いて、静止物の検知を行う計測演算部を備えたことを特徴とするミリ波レーダ装置。
【請求項５】
請求項１記載のミリ波レーダ装置において、
上記誤差が許容範囲外の場合、上記ZoomＦＦＴ部による解析を停止するZoomＦＦＴ可否判定部を備えたことを特徴とするミリ波レーダ装置。
【請求項６】
請求項１記載のミリ波レーダ装置において、
上記誤差が許容範囲外の場合、静止物に対する車間距離自動制御の機能を停止するZoomＦＦＴ可否判定部を備えたことを特徴とするミリ波レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミリ波レーダ装置に係り、特に、車間距離警報装置や車間距離自動制御ACC(Adaptive Cruise Control)などに用いるに好適なミリ波レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車間距離警報装置は、例えば、特開平１１−６６４９６号公報に記載されているように、先行車両や前方障害物との車間距離と相対速度をの距離センサにより検知し、また、自車速度はメータパルス信号を取込んで回転数を算出して求めている。車間距離と相対速度、および自車速度などのパラメータを用いて自車と先行車の危険接近距離を判定し、接近し過ぎたときに警報音などを用いてドライバーに注意を促す装置である。
【０００３】
また、ACC(Adaptive Cruise Control)は、例えば、特開平１１−３９５８６号公報に記載されているように、設定した先行車との安全車間距離が維持されるように、自動的に自車速を調整しつつ追従走行を行う装置である。ここで、自車速と相対速を用いた先行車車速の求めとACCの自車速制御には、車速パルス信号から取込んた自車速度を用いている。
【０００４】
従来の距離計測用センサには、レーザレーダを用いるものと、ミリ波レーダを用いるものが知られている。このうち、ミリ波レーダは、送信アンテナから電波を送出し、車両などのターゲットからの反射波を受信してターゲットとの距離、相対速度を検出するものである。
【０００５】
ミリ波レーダの変調方式は、FMCW(Frequency Modulated Continuos Wave)方式やFSK(Frequency Shift Keying)方式などいくつか提案されている。このなかで、FSK方式ミリ波レーダにおいて、検知したターゲットが静止物か移動体かの判定は、ドップラシフト周波数で検知した相対速度の絶対値と、車速パルスから求めた自車速度との比較で判定する。さらに、複数静止物を分離検知するため、全周波数域をＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析すると共に、さらに、少なくとも車速から特定した基準周波数帯域を、全周波数ＦＦＴ解析の周波数分解能より細かい分解能を持つ局部周波数解析を行うマルチレート信号処理という手法が知られている。マルチレート信号処理においては、自車の対地車速で生じるドップラー周波数を特定し、この周波数帯域でのＦＦＴ周波数分解能を移動体検知用ＦＦＴより細かい分解能で周波数解析を求め、一個静止物ピークを微少な位相差で複数ピークに分離することにより、所望の静止物分離検知距離を測定することが可能である。
【０００６】
一方、メータパルス信号から自車車速度を求める方法としては、パルスカウント方式と、パルス間周期計測方式や周期計測＋パルスカウント方式などが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマルチレート信号処理方式を採用するＦＳＫ方式ミリ波レーダでは、車速パルスから求めた自車速度の誤差が大きい場合、特定したドップラー周波数帯域範囲は真値から大きくずれる可能性があり、この結果、ノイズデータを静止物として誤判断し、または静止物ピークを見つけられずに静止物検知不能という不具合を発生するという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、静止物の検知精度を向上したミリ波レーダ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、電波を放射する送信アンテナと、この送信アンテナから放射された電波の物体からの反射波を受信する受信アンテナと、受信信号のビート信号をサンプリングしてディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器でサンプルしたデータの全周波数域を高速フーリエ変換解析するＦＦＴ部と、上記Ａ／Ｄ変換器でサンプルしたデータの内、自車速付近の周波数域を高速フーリエ変換解析するZoomＦＦＴ部とを有するミリ波レーダ装置において、静止物のドップラ周波数から換算した自車速と、車速センサから得られた自車速を比較して、その誤差が所定範囲内であるか否かを診断する車速診断部を備え、その誤差が所定範囲内である場合に、上記ZoomＦＦＴ部によって自車速付近の周波数域を高速フーリエ変換解析するようにしたものである。
かかる構成により、静止物の検知精度を向上し得るものとなる。
【００１０】
（２）上記（１）において、好ましくは、上記車速診断部は、上記誤差が所定範囲外の場合、レーダ入力車速エラーの警告メッセージを出力するようにしたものである。
【００１１】
（３）上記（１）において、好ましくは、上記車速診断部は、上記誤差が許容範囲外の場合、静止物ドップラ周波数から換算した車速度を自車走行速度の値として出力するようにしたものである。
【００１２】
（４）上記（１）において、好ましくは、上記誤差が許容範囲外の場合、上記ＦＦＴ部によって解析された全周波数域FFT解析での静止物データを用いて、静止物の検知を行う計測演算部を備えるようにしたものである。
【００１３】
（５）上記（１）において、好ましくは、上記誤差が許容範囲外の場合、上記ZoomＦＦＴ部による解析を停止するZoomＦＦＴ可否判定部を備えるようにしたものである。
【００１４】
（６）上記（１）において、好ましくは、  上記誤差が許容範囲外の場合、静止物に対する車間距離自動制御の機能を停止するZoomＦＦＴ可否判定部を備えるようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１〜図４を用いて、本実施形態によるミリ波レーダ装置の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置の全体構成を示すブロック図である。図２及び図３は、ミリ波レーダ装置の距離計測原理の説明図である。図４は、ミリ波レーダ装置によるドップラ全周波数帯域のＦＦＴ観測波の例の説明図である。
【００１６】
本実施形態によるミリ波レーダ装置は、複数静止物を分離検知するため、静止物と移動体を別々のレートでＦＦＴ解析するマルチレート信号処理法を用いるものである。
【００１７】
ミリ波レーダ装置１００は、信号処理部１０１と、送信アンテナ１１０と、受信アンテナ１１１と、ミキサ１１２と、アナログ回路１１３と、Ａ／Ｄコンバータ１１４と、変調器１１７と、発信器１１８とを備えている。また、信号処理部１０１は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１０２と、ZoomＦＦＴ部１０３と、計測演算部１０５と、タイミング制御部１１６とを備えている。
【００１８】
発信器１１８は、変調器１１７からの変調信号に基づく発信周波数で発信を行い、発信された高周波信号が送信アンテナ１１０から放射される。変調器１１７は、中心周波数Ｆ0を、周波数±Δｆ／２で変調するものであり、周波数＋Δｆ／２による変調と、周波数−Δｆ／２による変調は、タイミング制御部１１６によって切替制御される。従って、図２に実線で示すように、発信器１１８は、２つの発信周波数ｆ1（＝Ｆ0＋Δｆ ／２），ｆ２（＝Ｆ0−Δｆ／２）で、交互に送信波ＷＴを発信する。この２つの発信周波数ｆ１，ｆ２が送信アンテナ１１０から放射される。
【００１９】
車両や障害物等の物体から反射されて返ってくる電波信号は、受信アンテナ１１１で受信される。物体から反射されて返ってくる電波信号は、図３に示すように、周波数ｆ１＋ｆd1，ｆ２＋ｆd2となっており、送信された信号の周波数ｆ１，ｆ２に対して、周波数fd1，fd2の分だけ、ドップラシフトされている。物体までの距離ｄと、物体との相対速度ｖは、以下の式（１），式（２）によって、求めることができる。
ｄ＝ｃ・φ／４πΔｆ  …（１）
ｖ＝ｃ・ｆd1／２ｆ１  …（２）
ここで、ｃは光速であり、Δｆは図２に示した２つの周波数ｆ１，ｆ２の差分であり、ｆd1は上述したドップラシフトであり、ｆ１は送信周波数である。
【００２０】
受信アンテナ１１１で受信された信号は、ミキサ１１２で周波数変換される。ミキサ１１２には、発信器１１８の出力信号の一部が方向性結合器を介して供給されている。ミキサ１１２は、発信器からの信号と、受信信号とのミキシングによって発生するビート信号を、アナログ回路１１３に送る。
【００２１】
アナログ回路１１３から出力されるビート信号Ｆ１，Ｆ２（それぞれ、ドップラシフトに対応）は、Ａ／Ｄコンバータ１１４でディジタル信号に変換され、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１０２と、ZoomＦＦＴ部１０３に供給される。ＦＦＴ部１０２では、高速フーリエ変換により、ビート信号の周波数スペクトラムの振幅と位相を計測し、計測演算部１０５へ送る。
【００２２】
ここで、図４を用いて、本実施形態によるＦＳＫレーダのドップラ全周波数帯域のＦＦＴ観測波の例について説明する。図４において、横軸は周波数を示し、縦軸は信号強度を示している。なお、横軸の周波数は、物体と自車の相対速度をも表している。
【００２３】
図４において、実線Ｓｐが、全周波数ＦＦＴ解析スペクトル波を示している。破線Ｎは、ノイズフロアレベルを示している。また、全周波数ＦＦＴ解析スペクトル波Ｓｐｎｏ中のピークＰｍ１，Ｐｍ２，…，Ｐｍ６は、移動体ピークを示している。ここで、自車の速度をＶ０とすると、自車速度Ｖ０付近に現れるピークＰｒは、静止物ピークである。
【００２４】
ターゲットとの相対速度は、直接ドップラシフト周波数ｆｄ１（ｆｄ２）と送信周波数ｆ１（ｆ２）から求められるため、相対速度の測定値は非常に正確である。したがって、静止物ピークがサーチした場合に静止物ドップラ周波数から換算した車速度を真値として扱える。しかし、相対速度の異なる複数ターゲットがあれば、各ターゲットにそれぞれ対応した様々なドップラシフト周波数成分が受信波に含まれ、静止物ではこの全周波数帯域の観測において１個の周波数のみを有することが知られている。
【００２５】
また、図１において、ZoomＦＦＴ部１０３は、ZoomＦＦＴ処理を実施し、その結果得られる周波数スペクトラムピーク信号を、振幅と位相の情報として計測演算部１０５に送る。ZoomＦＦＴ部１０３の詳細については、図５を用いて後述する。
【００２６】
計測演算部１０５は、ＦＦＴ部１０２と、ZoomＦＦＴ部１０３とから出力されるピーク信号の周波数と振幅と位相の情報を距離と相対速度の情報へ変換し、レーダ計測値として出力する。
【００２７】
次に、図５を用いて、本実施形態によるミリ波レーダ装置の要部構成について説明する。
図５は、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２８】
ZoomＦＦＴ部１０３は、ＬＰＦ（ローバスフィルタ）１４０と、ダウンサンプル部１４１と、ZoomＦＦＴ演算部１４３と、周波数変換部１４５と、ＬＰＦ１４６と、ダウンサンプル部１４７と、ZoomＦＦＴ部１４８と、ミキサ部１４９とを備えている。また、図１には示していないが、さらに、車速自己診断ロジック部１７０と、ZoomＦＦＴ可否判定部１８０とを備えているが、これらの動作については、図８及び図９を用いて、後述する。
【００２９】
ZoomＦＦＴ部１０３は、自車速度に対応する静止物ドップラ周波数帯域を拡大するZoomＦＦＴ処理及び追従制御している先行車のドップラ周波数帯域を拡大するZoomＦＦＴ処理を実行する。ＬＰＦ１４０と、ダウンサンプル部１４１と、ZoomＦＦＴ演算部１４３と、周波数変換部１４５と、ミキサ部１４９とは、静止物ドップラ周波数帯域を拡大するZoomＦＦＴ処理を実行する。ＬＰＦ１４６と、ダウンサンプル部１４７と、ZoomＦＦＴ部１４８とは、追従制御している先行車のドップラ周波数帯域を拡大するZoomＦＦＴ処理を実行する。
【００３０】
周波数変換部１４５には、自車速が入力している。自車速は、メータパルス信号を用いて、パルスカウント方式や、パルス間隔周期計測方式や、周期計測＋パルスカウント方式によって求められたものである。周波数変換部１４５は、入力した自車速信号を、周波数信号に変換する。この周波数が、自車の対地車速で生じる静止物ドップラ周波数であり、拡大すべき周波数範囲の中の基準周波数となる。
【００３１】
ミキサ部１４９は、Ａ／Ｄコンバータ１１４でサンプルされたＡ／Ｄサンプルデータと、周波数変換部１４５が出力する拡大したい周波数帯域である静止物ドップラの基準周波数を掛け合わせて、静止物ドップラの基準周波数付近の信号を低周波領域の信号に、周波数変換する。ここで、Ａ／Ｄコンバータ１１４のサンプル周期をＴ（ｓｅｃ）とする。ミキサ部１４９の出力は、ＬＰＦ１４６に入力して高周波のノイズ分を除去される。さらに、ダウンサンプル部１４１は、ダウンサンプルする。ZoomＦＦＴ演算部１４３は、ダウンサンプルした一連の時間領域データに対して、ＺｏｏｍＦＦＴ処理を実行する。ZoomＦＦＴ演算部１４３の出力は、計測演算部１０５に入力する。
【００３２】
また、ＬＰＦ１４６と、ダウンサンプル部１４７と、ZoomＦＦＴ部１４８とは、同様にして、追従制御している先行車のドップラ周波数帯域を拡大するZoomＦＦＴ処理を実行する。ZoomＦＦＴ演算部１４８の出力は、計測演算部１０５に入力する。
【００３３】
計測演算部１０５は、ＦＦＴ部１０２の移動体出力値と、ＺｏｏｍＦＦＴ演算部１４８の静止物出力値との両方で得られるレーダデータを処理し、距離・相対速度などのレーダ計測情報として出力する。
【００３４】
ここで、図６及び図７を用いて、本実施形態によるミリ波レーダ装置によって得られる周波数スペクトル例について説明する。
図６及び図７は、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置によって得られる周波数スペクトル例の説明図である。
【００３５】
図６（Ａ）は、図４に示したものと同様であり、本実施形態によるＦＳＫレーダのＦＦＴ部１０２の出力でもあるドップラ全周波数帯域のＦＦＴ観測波の例を示している。図６（Ａ）において、横軸は周波数を示し、縦軸は信号強度を示している。なお、横軸の周波数は、物体と自車の相対速度をも表している。また、Ｆ１チャンネルと、Ｆ２チャンネルの２チャンネル分のデータがある。
【００３６】
図６（Ｂ）は、本実施形態によるＦＳＫレーダのZoomＦＦＴ部１４３の出力でもある自車速度に対応する静止物ドップラ周波数帯域を拡大したZoomＦＦＴ観測波の例を示している。図６（Ｂ）において、横軸は周波数を示し、縦軸は信号強度を示している。なお、横軸の周波数は、物体と自車の相対速度をも表している。また、Ｆ１チャンネルと、Ｆ２チャンネルの２チャンネル分のデータがある。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示した全周波帯域の内、自車速Ｖ０付近を拡大したものである。図６（Ａ）に示した自車速Ｖ０付近にある１個の静止物ピークＰｒは、図６（Ｂ）に示すように、２個の静止物ピークＰｒ１，Ｐｒ２に分離でき、所望の静止物分離検知距離を測定することができる。
【００３７】
ＺｏｏｍＦＦＴ演算部１４３が、ＦＦＴ部１０２と同じく、Ｎ点のデータに対してＦＦＴ処理を施す場合、得られたパワースペクトルの周波数分解能は、Ｎ×ｍＴ［ｓｅｃ］の逆数となり、ＦＦＴ部１０２の処理結果よりｍ倍高い周波数分解能が得られる。Ｔは、上述したＡ／Ｄコンバータ１１４のサンプリング周期である。ｍは、拡大倍率である。
【００３８】
さらに、図７を用いて、ZoomＦＦＴ処理時の問題について説明する。上述したように、自車速Ｖ０は、車速パルス等によって求められるが、自車速信号として、ZoomＦＦＴ部１０３に入力するが、この入力車速が実際の自車速に対してずれる場合がある。これは、車速パルスを出力する車速センサの誤差等によっても生じるものである。
【００３９】
図７（Ａ）は、図６（Ａ）に示したものと同様であり、本実施形態によるＦＳＫレーダのＦＦＴ部１０２の出力でもあるドップラ全周波数帯域のＦＦＴ観測波の例を示している。
【００４０】
図７（Ｂ）は、本実施形態によるＦＳＫレーダのZoomＦＦＴ部１４３の出力でもある自車速度に対応する静止物ドップラ周波数帯域を拡大したZoomＦＦＴ観測波の例を示している。例えば、図７（Ａ）に示す例において、自車速をＶ０とし、それに対して、入力車速がＶ０’と異なる場合、ZoomＦＦＴ部１４３は、入力車速Ｖ０’付近を拡大することになる。その結果、図７（Ｂ）に示すように、本来は、静止物のピークではないノイズピークなどのエラーピークＰｅ１，Ｐｅ２を、静止物ピークと誤って判定することになる。その結果、この誤った静止物ピークに対して、誤警報を発することになる。また、本来は、自車速Ｖ０付近を拡大することにより、静止物ピークを検出できるときに、拡大する位置によっては、まったくピークが検出されない場合もあり、この場合には、静止物があるにも拘わらず、静止物がないと判断して、静止物に対する警報を発しないこともある。このような問題点に対処するため、本実施形態では、車速自己診断ロジック部１７０と、ZoomＦＦＴ可否判定部１８０を備えている。
【００４１】
図５に示したＦＦＴ部１０２は、解析できる全周波数帯域から、静止物のピーク周波数を求め、またこのピーク信号の振幅と位相の情報を、距離と相対速度の情報へ変換し、レーダ計測値としてレーダ計測演算部１０５に格納する。
【００４２】
車速自己診断ロジック部１７０は、ＦＦＴ部１０２に求めた静止物ドップラ周波数から換算した自車速計算値を真値として、車速パルスから求めた自車速度と比較し、その誤差が常に５％以上であると、車速度入力エラーと判断する。
【００４３】
ここで、ZoomＦＦＴ実行不可のフラグは、システムにフィードバックし、ZoomＦＦＴ可否判定部１８０により、ZoomＦＦＴの実行を停止し、レーダ応用システムへ車速度入力エラーの自己診断警告メッセージを出力する。
また、ＦＦＴ部１０２は、移動体ピークと共に、静止物ピークデータも計測演算部１０５へ出力し、これらのピーク信号の周波数と振幅と位相の情報を距離と相対速度の情報へ変換し、レーダ計測値として出力する。
【００４４】
次に、図８を用いて、本実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部１７０の動作について説明する。
図８は、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
ステップｓ１において、車速自己診断ロジック部１７０は、ＦＦＴ部１０２で静止物ピークが検知されか否かを判定する。
【００４６】
検知された場合、ステップｓ２において、車速自己診断ロジック部１７０は、検知された静止物ピークのドップラ周波数から、対地絶対速度Ｂを換算する。この対地絶対速度Ｂは、自車速の真値である。
【００４７】
一方、ステップｓ３において、車速自己診断ロジック部１７０は、パルスセンサから入力した車速入力値Ａを取り込む。
【００４８】
そして、ステップｓ４において、車速自己診断ロジック部１７０は、自車速の真値Ｂとパルスセンサから入力した車速入力値Ａを用いて、車速入力誤差Ｃを求める。
【００４９】
次に、ステップｓ５において、車速自己診断ロジック部１７０は、誤差Ｃが、車速入力値Ａの５％以内であるか否かを判定する。
【００５０】
誤差が５％以内の場合、ステップｓ６において、車速自己診断ロジック部１７０は、ZoomＦＦＴ実行可のフラグをレーダシステムへフィードバックする。
【００５１】
一方、誤差Ｃが車速入力値Ａの５％より大きい場合には、ステップｓ７において、車速自己診断ロジック部１７０は、ZoomＦＦＴ実行不可のフラグを立て、ステップｓ８において、車速入力エラーの自己診断結果をシステム側にフィードバックする。
【００５２】
次に、図９を用いて、本実施形態によるミリ波レーダ装置に用いるZoomＦＦＴ可否判定部１８０の動作について説明する。
図９は、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置に用いるZoomＦＦＴ可否判定部の動作を示すフローチャートである。
【００５３】
ステップｓ２０において、ZoomＦＦＴ可否判定部１８０は、ZoomＦＦＴ実行可のフラグがあるか否かを判定する。
【００５４】
実行可のフラグがある場合、ステップｓ２４において、ZoomＦＦＴ可否判定部１８０は、ＺｏｏｍＦＦＴ部１０３の処理をそのまま実行する。
【００５５】
一方、実行不可のフラグがある場合には、ステップｓ２１において、ZoomＦＦＴ可否判定部１８０は、ＦＦＴ部１０２からの静止物ピークデータ（１個のみ）をレーダ検知値として出力可のフラグをレーダ計測演算部１０５へ出力する。
【００５６】
次に、ステップｓ２２において、ZoomＦＦＴ可否判定部１８０は、ZoomＦＦＴ部１０３の処理計算を停止し、また、ステップｓ２３において、静止物に対する車間距離自動制御（ＡＣＣ）を停止する。ただし、静止物に対する車間距離警報を継続する。
【００５７】
次に、図１０を用いて、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置を用いた車間距離自動制御（ＡＣＣ）システムの構成について説明する。
図１０は、本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置を用いた車間距離自動制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【００５８】
ミリ波レーダ装置１００は、図１及び図５を用いて上述した構成を有している。ミリ波レーダ装置１００は、先行車との車間距離・相対速度・方位角度の計測を行い、これの情報をＡＣＣ制御装置１１に出力する。ＡＣＣ制御装置１１は、これらのデータとヨーレート情報を用いて先行車所在車線の車線判断を行う。先行車２が自車線にある場合、ＡＣＣ制御装置１１の車間距離自動制御部６は、検知した車間距離・相対速度・方位角度、または設定された車間距離しきい値を用いて、自車の加・減速度を判定する。これらの判定に基づき、車間距離自動制御部６は、アクチュエータ５の中のブレーキ制御５ａ，エンジン制御５ｂ，パワートレイン制御５ｃなどの総合制御により、先行車との車間距離の自動調整を行う。ここで、ターゲットが移動体か静止物かの判断は、ターゲットとの相対速度と自車車速を比較して行うことができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、静止物のドップラ周波数から求めた車速によって、車速センサから求めた自車速度の誤差を判定し、誤差が小さい場合に、ZoomＦＦＴ処理を行うことにより、静止物の検知精度を向上することができる。
【００６０】
また、誤差が大きい場合には、ZoomＦＦＴ処理を中止することにより、誤警報等を防止することができる。また、この際、車速入力エラーという自己診断メッセージを出力して、警告エラーを発することができる。
【００６１】
次に、図１１及び図１２を用いて、本発明の他の実施形態によるミリ波レーダ装置の構成及び動作について説明する。
本実施形態によるミリ波レーダ装置の構成は、図１及び図５に示したものと同様である。本実施形態では、図５に示した車速自己診断ロジック部１７０の処理内容が異なっている。
【００６２】
ここで、図１１を用いて、本実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部の処理内容について説明する。
図１１は、本発明の他の実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部の処理内容を示すフローチャートである。本実施形態において、図８と同一ステップ番号は、同一処理内容を示している。本実施形態においては、ステップｓ９の処理が追加されている。
【００６３】
ステップｓ５における判定で、誤差Ｃが車速入力値Ａの５％より大きい場合には、ステップｓ９において、車速自己診断ロジック部１７０は、対地絶対速度Ｂを、車速修正値として出力する。
【００６４】
次に、図１２を用いて、本発明の他の実施形態によるミリ波レーダ装置を用いた車間距離自動制御（ＡＣＣ）システムの構成について説明する。
図１２は、本発明の他の実施形態によるミリ波レーダ装置を用いた車間距離自動制御システムの全体構成を示すブロック図である。なお、図１０と同一符号は、同一部分を示している。
【００６５】
ミリ波レーダ装置１００Ａは、図１１において説明したように、対地絶対速度Ｂを車速修正値として出力し、図中破線で示すように、ＡＣＣ制御装置１１，エンジン制御部５ｂ，カーナビゲーション装置７，車速分配器８に出力する。これらの各制御装置１１，５ｂ，７は、車速修正値に基づいて、車両の制御等を実行する。これによって、制御精度を向上することができる。また、車速分配器８によって、修正された車速を、各部に分配することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、静止物のドップラ周波数から求めた車速によって、車速センサから求めた自車速度の誤差を判定し、誤差が小さい場合に、ZoomＦＦＴ処理を行うことにより、静止物の検知精度を向上することができる。
【００６７】
また、誤差が大きい場合には、ZoomＦＦＴ処理を中止することにより、誤警報等を防止することができる。また、この際、車速入力エラーという自己診断メッセージを出力して、警告エラーを発することができる。
【００６８】
さらに、車速修正値を出力することにより、各種制御の制御精度を向上することができる。
【００６９】
次に、図１３及び図１４を用いて、本発明のその他の実施形態によるミリ波レーダ装置の構成及び動作について説明する。本実施形態によるミリ波レーダ装置の全体構成は、図１に示したものと同様である。
【００７０】
ここで、図１３を用いて、本実施形態によるミリ波レーダ装置の要部構成について説明する。
図１３は、本発明のその他の実施形態によるミリ波レーダ装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図５と同一符号は、同一部分を示している。
【００７１】
本実施形態では、車速自己診断ロジック部１７０Ａの処理内容が異なっている。また、ZoomＦＦＴ部１０３Ａは、図５に示した構成に加えて、切替部１４２を備えている。
【００７２】
ここで、図１４を用いて、車速自己診断ロジック部１７０Ａの処理内容について説明する。
図１４は、本発明のその他の実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
ステップｓ１において、車速自己診断ロジック部１７０Ａは、ＦＦＴ部１０２で静止物ピークが検知されか否かを判定する。
【００７４】
検知された場合、ステップｓ２において、車速自己診断ロジック部１７０Ａは、検知された静止物ピークのドップラ周波数から、対地絶対速度Ｂを換算する。この対地絶対速度Ｂは、自車速の真値である。
【００７５】
一方、ステップｓ３において、車速自己診断ロジック部１７０Ａは、パルスセンサから入力した車速入力値Ａを取り込む。
【００７６】
そして、ステップｓ４において、車速自己診断ロジック部１７０Ａは、自車速の真値Ｂとパルスセンサから入力した車速入力値Ａを用いて、車速入力誤差Ｃを求める。
【００７７】
次に、ステップｓ５において、車速自己診断ロジック部１７０Ａは、誤差Ｃが、車速入力値Ａの５％以内であるか否かを判定する。
【００７８】
誤差が５％以内の場合、そのまま車速自己診断ロジック部１７０Ａは、ZoomＦＦＴ実行を可としている。
【００７９】
一方、誤差Ｃが車速入力値Ａの５％より大きい場合には、ステップｓ８において、車速自己診断ロジック部１７０は、車速入力エラーの自己診断結果をシステム側にフィードバックする。
【００８０】
次に、ステップｓ９において、車速自己診断ロジック部１７０Ａは、対地絶対速度Ｂを、車速修正値として、図１３に示したZoomＦＦＴ部１０３Ａに出力する。そして、ステップｓ１０において、エラーフラグを出力する。図１３に示したZoomＦＦＴ部１０３Ａの切替部１４２は、エラーフラグがない場合には、自車速を周波数変換部１４５に出力し、エラーフラグがある場合には、車速自己診断ロジック部１７０Ａが出力した対地絶対速度を、周波数変換部１４５に出力する。
【００８１】
したがって、ZoomＦＦＴ１０３Ａは、自車速の誤差が小さい場合には、自車速に基づいてZoomＦＦＴして静止物付近の拡大処理を実行し、自車速の誤差が大きい場合には、対地絶対車速に基づいてZoomＦＦＴして静止物付近の拡大処理を実行できるため、静止物の検知精度を向上することができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態によれば、静止物のドップラ周波数から求めた車速によって、車速センサから求めた自車速度の誤差を判定し、誤差に応じて、最適な自車速度を用いてZoomＦＦＴ処理を行うことにより、静止物の検知精度を向上することができる。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、静止物の検知精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ミリ波レーダ装置の距離計測原理の説明図である。
【図３】ミリ波レーダ装置の距離計測原理の説明図である。
【図４】ミリ波レーダ装置によるドップラ全周波数帯域のＦＦＴ観測波の例の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置の要部構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置によって得られる周波数スペクトル例の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置によって得られる周波数スペクトル例の説明図である。
【図８】本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置に用いるZoomＦＦＴ可否判定部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態によるミリ波レーダ装置を用いた車間距離自動制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１１】、本発明の他の実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態によるミリ波レーダ装置を用いた車間距離自動制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明のその他の実施形態によるミリ波レーダ装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明のその他の実施形態によるミリ波レーダ装置に用いる車速自己診断ロジック部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００…ミリ波レーダ
１０１…信号処理部
１０２…ＦＦＴ部
１０３…ZoomＦＦＴ部
１０５…計測演算部
１１０…送信アンテナ
１１１…受信アンテナ
１１４…Ａ／Ｄ変換器
１４５…周波数変換部
１７０…車速自己診断ロジック部
１８０…ZoomＦＦＴ実行可否判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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