(57)【要約】【課題】前回の物標データと今回の物標データとの連続性を判定して物標データのペアリングを行い、正確に物標を捕捉できる車載用レーダ装置を提供する。【解決手段】車載用の周波数変調連続波（ＦＭ−ＣＷ）レーダ装置であって、検出した過去の物標データと今回の物標データとの連続性の判定を、物標との距離差、相対速度差、及び横位置差の条件で行う連続性判定手段を有する車載用レーダ装置において、連続性判定手段が物標の連続性を判定する際に、物標との距離差と相対速度差の判定条件に加えて、前回と今回の物標が横位置差を満足するか、或いは、角度差を満足する条件から連続性を判断するようにさせた車載用レーダ装置である。この場合、物標までの距離が、所定値未満の場合には横位置差で物標の連続性を判定し、所定値以上の場合には角度差で連続性を判定するようにしても良い。【選択図】　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調信号を送信し、車両前方の物標で反射して戻ってきた信号を受信し、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置であって、検出した過去の物標データと今回の物標データとの連続性の判定を、物標との距離差、相対速度差、及び横位置差の条件で行う連続性判定手段を有する車載用レーダ装置において、
前記連続性判定手段の判定条件を、物標との距離差、相対速度差、及び横位置差又は角度差の何れか一方の満足、としたことを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用レーダ装置であって、前記連続性判定手段が、前記物標までの距離が所定値未満の場合に、前記判定条件として横位置差を使用し、前記物標までの距離が所定値以上の場合に、前記判定条件として角度差を使用することを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項３】
周波数変調信号を送信し、車両前方の物標で反射して戻ってきた信号を受信し、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置であって、検出した過去の物標データから今回の物標の位置を予測し、今回検出した物標データにおける物標の位置が、前記予測位置データにおける物標の所定横位置範囲内にあるか否かで物標の連続性の判定を行う連続性判定手段を有する車載用レーダ装置において、
前記連続性判定手段を、今回検出した物標の横位置が、前記物標の予測位置における所定横位置範囲内にあるか否か、或いは、前記物標の予測位置における所定角度範囲内にあるか否か、の何れか一方で物標の連続性の判定を行うように構成したことを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車載用レーダ装置であって、前記連続性判定手段は、前記物標までの距離が所定値未満の場合に、今回検出した物標の横位置が、前記物標の予測位置における所定横位置範囲内にあるか否かで物標の連続性の判定を行い、前記物標までの距離が所定値以上の場合に、今回検出した物標の横位置が、前記物標の予測位置における所定角度範囲内にあるか否かで物標の連続性の判定を行うことを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項５】
周波数変調信号を送信し、車両前方の物標で反射して戻ってきた信号を受信し、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から、車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置であって、グルーピング手段によってアップビートとダウンビートにおけるピークデータをそれぞれグルーピングして代表ピークを算出し、グルーピングされた前記各ビートの中の代表ピーク同士を、ペアリング手段によってペアリングすることにより、物標を検出する車載用レーダ装置において、
前記グルーピング手段による前記ピークデータのグルーピング時の、前記ピークデータを探す角度を基準角度に設定するグルーピング角度設定手段と、
前記基準角度内で検索されたピークデータ数が所定数以上か否かを判定するピークデータ数判定手段と、
前記ピークデータ数が所定数未満の場合に、前記ピークデータ数が所定数未満のビートにおける前記基準角度を、所定角度だけ増大するグルーピング角度増大手段と、
前記増大されたグルーピング角度が、許容最大角度を越えたか否かを判定するグルーピング角度制限手段とを設け、
前記グルーピング角度が許容最大角度を越えた場合には、ペアリング手段がこの物標のペアリングを停止することを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項６】
周波数変調信号を送信し、車両前方の物標で反射して戻ってきた信号を受信し、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から、車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置であって、グルーピング手段によってアップビートとダウンビートにおけるピークデータをそれぞれグルーピングして代表ピークを算出し、グルーピングされた前記各ビートの中の代表ピーク同士を、ペアリング手段によってペアリングすることにより、物標を検出する車載用レーダ装置において、
前記グルーピング手段による前記ピークデータのグルーピング時の、前記ピークデータを探す角度を所定角度に設定するグルーピング角度設定手段と、
前記所定角度内で検索されたピークデータ数を比較するピークデータ数比較手段と、
前記ピークデータ数が一致しない場合に、前記ピークデータ数が少ない方のビードにおける前記所定角度を変更するグルーピング角度変更手段とを設け、
前記アップビートとダウンビートにおける前記代表ピークを算出するピークデータ数を一致させるようにしたことを特徴とする車載用レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載用レーダ装置に関し、特に、周波数を変調した送信信号と車両の前方を走行する物標で反射して戻った受信信号とを混合して得たビート信号から車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置において、前回検出した物標データと今回検出した物標データとの連続性を判定して物標データのペアリングを行うことにより、正確に物標を捕捉することができる車載用レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、単調な高速道路走行や、長時間運転の機会の増大により、運転者の注意力が散漫になって自動車の衝突事故が増大する傾向にある。また、定速走行装置による自動定速走行に加えて、高速道路で先行する自動車を追尾しながら自動走行をしたいという要望もある。
【０００３】
このような状況の下で、先行する自動車と自分が運転する自動車との間の距離を常時測定し、この距離の減少度合いが大きい時に自動的に自分が運転する自動車の走行速度を減速したり、ブレーキをかけたりして、衝突を未然に防止する車載用レーダ装置や、前方を走行する複数の自動車の位置を常時監視しながら自動走行を行うようにした車載用レーダ装置が実用段階にある。
【０００４】
このような車載用レーダ装置には、一般に、ＦＭ−ＣＷ（周波数変調連続波）レーダや、パルスドライブレーダ等の方式がある。この中で、ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、送信用電圧制御発振器（ＶＣＯ）に三角波のベースバンド信号を加え、周波数変調を行ってアンテナから自動車の前方に送信し、先行する自動車等の物標にあたって反射した信号をアンテナで受信する一方、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から、前方の物標を検出している。
【０００５】
この場合、送信信号は自動車の前方の所定の角度範囲でアンテナをスキャンさせることにより、複数本のビームが所定の角度間隔で送信される。このようなスキャン式の車載式レーダ装置で自車の前方の物標を検出する場合、過去に検出した物標データと今回検出した物標データとの連続性を判定することにより、物標を検出していた。検出する物標データは、距離、相対速度、横位置、及び角度であり、物標データの連続性の判定条件としては、距離差、相対速度差、及び横位置差が使用されていた。そして、この連続性条件の範囲内であれば、過去の物標データと今回の物標データが示す物標が連続していると判定していた。
【０００６】
また、このようなスキャン式の車載式レーダ装置の中には、ビームの同角度、距離の変化率を加味して物標の予測位置を求め、予測位置に近似のものを物標と同一物と判断するもの（例えば、特許文献１）が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２６４９５５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようなスキャン式の車載用レーダ装置には、以下のような問題点があった。
（１）物標の横位置の値は、物標の角度値より算出しているため、レーダ装置から照射されるビーム間隔分のばらつきが発生する可能性があり、このばらつきは物標の距離が車両から遠方であるほど大きくなるため、遠方物標の連続性を誤判定してしまうことがあった。
（２）二輪車のような検出ビーム数の少ない物標の場合、物標データにビーム間隔分のばらつきが発生する可能性があり、ペアリングできない場合があった。
（３）また、特許文献１に記載のレーダ装置では、前回と今回の検知物を予測位置で比較し、角度、距離を基に同一物の判断をしているが、同時に角度と距離の両面の閾値を設けて判断していないので、誤判定の虞があった。
【０００９】
そこで、本発明は、前記従来の車載用レーダ装置の有する課題を解消し、スキャン式の車載用レーダ装置において、物標の過去の検出データと今回の検出データの連続性判定の条件を変更することにより、物標の車両からの距離に係わらず正常な物標データの連続性の判定が行えると共に、物標の種類に係わらず正常なペアリングが行える、車載用レーダ装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の第１の形態は、周波数変調信号を送信し、車両前方の物標で反射して戻ってきた信号を受信し、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置であって、検出した過去の物標データと今回の物標データとの連続性の判定を、物標との距離差、相対速度差、及び横位置差の条件で行う連続性判定手段を有する車載用レーダ装置において、連続性判定手段の判定条件を、物標との距離差、相対速度差、及び横位置差又は角度差の何れか一方の満足としたことを特徴としている。
【００１１】
この場合、連続性判定手段は、物標までの距離が所定値未満の場合に判定条件として横位置差を使用し、物標までの距離が所定値以上の場合に判定条件として角度差を使用するようにしても良い。
【００１２】
前記目的を達成する本発明の第２の形態は、周波数変調信号を送信し、車両前方の物標で反射して戻ってきた信号を受信し、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置であって、検出した過去の物標データから今回の物標の位置を予測し、今回検出した物標データにおける物標の位置が、予測位置データにおける物標の所定横位置範囲内にあるか否かで物標の連続性の判定を行う連続性判定手段を有する車載用レーダ装置において、連続性判定手段を、今回検出した物標の横位置が、物標の予測位置における所定横位置範囲内にあるか否か、或いは、物標の予測位置における所定角度範囲内にあるか否かの何れか一方で物標の連続性の判定を行うように構成したことを特徴としている。
【００１３】
この場合、連続性判定手段は、物標までの距離が所定値未満の場合に、今回検出した物標の横位置が、物標の予測位置における所定横位置範囲内にあるか否かで物標の連続性の判定を行い、物標までの距離が所定値以上の場合に、今回検出した物標の横位置が、物標の予測位置における所定角度範囲内にあるか否かで物標の連続性の判定を行うようにすることができる。
【００１４】
前記目的を達成する本発明の第３の形態は、周波数変調信号を送信し、車両前方の物標で反射して戻ってきた信号を受信し、これら送信信号と受信信号とを混合して得たビート信号から、車両前方の物標を検出する車載用レーダ装置であって、グルーピング手段によってアップビートとダウンビートにおけるピークデータをそれぞれグルーピングして代表ピークを算出し、グルーピングされた前記各ビートの中の代表ピーク同士を、ペアリング手段によってペアリングすることにより、物標を検出する車載用レーダ装置において、グルーピング手段によるピークデータのグルーピング時の、ピークデータを探す角度を基準角度に設定するグルーピング角度設定手段と、基準角度内で検索されたピークデータ数が所定数以上か否かを判定するピークデータ数判定手段と、ピークデータ数が所定数未満の場合に、ピークデータ数が所定数未満のビートにおける基準角度を、所定角度だけ増大するグルーピング角度増大手段と、増大されたグルーピング角度が、許容最大角度を越えたか否かを判定するグルーピング角度制限手段とを設け、グルーピング角度が許容最大角度を越えた場合には、ペアリング手段がこの物標のペアリングを停止することを特徴としている。
【００１５】
なお、第３の形態の変形形態として、グルーピング手段によるピークデータのグルーピング時の、ピークデータを探す角度を所定角度に設定するグルーピング角度設定手段と、所定角度内で検索されたピークデータ数を比較するピークデータ数比較手段と、ピークデータ数が一致しない場合に、ピークデータ数が少ない方のビードにおける所定角度を変更するグルーピング角度変更手段とを設け、アップビートとダウンビートにおける代表ピークを算出するピークデータ数を一致させるようにしても良い。
【００１６】
本発明の第１と第２の形態の車載用レーダ装置によれば、過去の物標データと現在の物標データの連続性の判定に、物標の横位置条件に加えて角度条件を加えたので、物標の車両からの距離に係わらず、正常な物標の連続性判断ができるようになる。また、本発明の第３の形態の車載用レーダ装置によれば、物標の種類に係わらず、正常なペアリングが行えるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を用いて本発明の実施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の車載用レーダ装置であるミリ波レーダ装置１０の全体構成を示すものである。ミリ波レーダ装置１０では、アナログ回路３に内蔵されている送信機制御回路３Ｔからの信号により、ミリ波ＲＦユニット２内の回路において送信信号が三角波、又はそれに近い形で変調周波数Δｆを与えて変調され、ミリ波に変換されてアンテナ１を通じて車両の前方に放射される。車両の前方の物標で反射して戻ってきたミリ波はアンテナ１で受信され、ミリ波ＲＦユニット２においてミキサ（図示せず）に供給される。ミキサには送信信号の一部が入力されているので、物標からの距離や相対速度に応じた信号がビート信号として得られる。このビート信号はアナログ回路３に内蔵されている受信回路３Ｒを通じてＤＳＰ（ディジタル信号プロセッサ）４に送られる。
【００１９】
ＤＳＰ４ではビート信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析してどの周波数帯に成分があるかを抽出する周波数分析を行う。周波数分析されたビート信号は物標に対してパワーが大きくなるピークが生じるが、このピークに対応する周波数はピーク周波数と呼ばれる。このピーク周波数はピークデータとしてマイクロプロセッサ５に送られる。ピーク周波数は距離に関する情報を有し、前方の物標との相対速度によるドップラー効果のために、送信波の周波数が上昇する時と下降する時ではピーク周波数は異なる。マイクロプロセッサ５は、この送信波の周波数の上昇時と下降時のピーク周波数から、前方の物標との距離及び速度を演算して求める。
【００２０】
アンテナ１が正面しか向いていないと、車両の正面を走行する車両しか検出できないので、アンテナ１は駆動回路６によって駆動されるモータ７により、左右に振られる（スキャンされる）。アンテナ１がモータ７によって左右に振られる角度は、車両の正面を０°として、左右にそれぞれ１０°前後、例えば、８°ずつである。そして、アンテナ１から放射されるミリ波は、この１６°の範囲内でビームとして所定角度毎に複数本放射される。
【００２１】
マイクロプロセッサ５には、車間距離制御ＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）２０が接続されている。車間距離制御ＥＣＵ２０には、警報器１１、ブレーキ１２、及びスロットル弁１３が接続されており、マイクロプロセッサ５から得られる物標（先行車両）との相対速度と距離に応じて、これらの動作が制御される。例えば、先行車両との距離が所定値以下になった時には、安全性の確保のために、警報器１１を鳴動させて運転者に注意を促したり、ブレーキ１２を作動させたり、スロットル弁１３を絞ってエンジンの回転を低下させる。
【００２２】
また、マイクロプロセッサ５には、後述する道路のカーブ情報を得るために、ステアリングホイールの操舵角を検出するステアリングセンサ１４、ヨーレートセンサ１５、及び車速センサ１６が接続されている。なお、ステアリングセンサ１４とヨーレートセンサ１５とは、両方が必須ではなく、どちらか一方だけあっても良いものである。
【００２３】
図２は、物標が相対速度Ｖで近づく場合の、ミリ波レーダ装置１０の原理を示すものである。送信波は（ａ）に実線で示すように周波数が変化する三角波である。送信波の中心周波数はｆｏ、ＦＭ変調幅はΔｆ、繰り返し周期はＴｍである。この送信波は物標で反射されてアンテナ１で受信され、破線で示すような受信波が受信信号として得られる。この受信波は物標との間の距離に応じて送信信号との周波数のずれ（ビート）を起こす。この場合、物標との間に相対速度Ｖがあるので、ドップラー効果によりビート信号とその周波数は（ｂ），（ｃ）に示すようになる。即ち、送信波の周波数が上昇していく時のアップビートとの周波数差ｆｂｕの方が、送信波の周波数が下降していく時のダウンビートとの周波数差ｆｂｄよりも小さくなる。なお、物標との相対速度が０の場合は、ビート信号の周波数は、アップビートとダウンビートとで同じになる。
【００２４】
なお、車両の前方に物標が複数個存在する場合は、それぞれの物標が複数本のビームを反射するので、１つの物標に対して、アップビートとダウンビートによるピーク周波数がそれぞれ複数個存在する。マイクロプロセッサ５は、アップビートとダウンビートのそれぞれにおいて、複数のピーク周波数の中から、同じ周波数をもったピークのうち最も高いピークを中心にグルーピングを行う。例えば、車両の前方に３つの物標が存在する場合は、ビームの反射波によって、図３に示すようなビート信号の検出角度−周波数特性を示すグラフが得られる。このビート信号のうち、最もパワーの大きいビート信号（ビート信号でできる山の頂点）はピークと呼ばれ、マイクロプロセッサ５は、同一周波数ｆａを持ったピークのうち、ピークＰ１を持ったグループｇ１、ピークＰ２を持ったグループｇ２、ピークＰ３を持ったグループｇ３をグルーピングする。ピーク周波数は正確に同一でなくても、ほぼ同一の周波数であればよい。
【００２５】
マイクロプロセッサ５はグルーピングを行った後に、アップビートにおけるグルーピングから得られた物標と、ダウンビートにおけるグルーピングから得られた物標の１対１のペアリング処理を行う。ペアリング処理された２つのピークの周波数の、和から物標との距離が算出され、差から物標との相対速度が算出される。また、マイクロプロセッサ５は、所定時間毎に得られる各物標の位置及び相対速度のデータに基づいて、各物標の連続性を判断し、次の物標の位置（距離）の予測も行う。
【００２６】
ここで、本発明のマイクロプロセッサ５による、車両の前方を走行する物標の認識処理方法の第１の形態の概略を、図４に示す処理の流れに基づいて説明する。図４に示す処理は、アンテナが車両の前方を１回スキャンする毎に行われる。
【００２７】
この処理では、図４のステップ４０１に示すように、まず、ピークデータの抽出処理を行う。ピークデータは、例えば、車両の正面を０°として左右にそれぞれ８°ずつ、１６°の範囲内でアンテナを左から右、または右から左に振り、この範囲内でビームを均一の角度毎に合計１６本放射し、各ビームの反射波によるアップビート信号とダウンビート信号から得ることができる。続くステップ４０２においては、ビート信号のピークデータをまとめ、代表周波数と角度を算出してこれらのピークデータをグループ化し、物標の存在を検出するグルーピング処理を行う。
【００２８】
ステップ４０３では、ペアリング処理でペアリングを行う。このようにしてペアリングを行った後はステップ４０４で物標の連続性判定処理を行う。この物標の連続性処理は、ペアリングした結果について、前回の内部データとの連続性を見るものである。連続性の判定は、例えば、距離差、速度差、物標の横方向の位置の差（横位置差）等を使って行う。次に、ステップ４０５では、静止物としてグルーピングされたデータのペアリングを行ってこのルーチンを終了する。
【００２９】
ここで、このようなスキャン式の車載式レーダ装置における本発明の物標の連続性の判定方法の第１の形態について、従来の物標の連続性の判定方法と比較しながら説明する。
【００３０】
図５（ａ）は従来の物標の連続性の判定を説明する図である。レーダ装置で車両の前方の物標を検出する場合、過去に検出した物標データと今回検出した物標データとの連続性を判定することにより、物標を検出している。この図においては、（ｔ）で示す物標データが今回検出した物標データであり、（ｔ−１）で示す物標データが前回検出した物標データを示している。従って、（ｔ−２）で示す物標データが前々回検出した物標データを示しており、（ｔ−３）で示す物標データが前々回の前に検出した物標データを示している。
【００３１】
物標データとして検出するデータは、距離、相対速度、横位置、及び角度であり、従来の物標データの連続性の判定条件としては、距離差、相対速度差、及び横位置差が使用されていた。そして、この連続性条件の範囲内であれば、過去の物標データと今回の物標データが示す物標が連続していると判定していた。
【００３２】
ところが、このような従来の物標の連続性の判定では、レーダ装置からは送信ビームをあるビーム間隔で放射しているが、遠い位置の物標は横位置で見ると変動量が大きくなり、この変動量を考慮しないと、単純に車の挙動だけでは連続性がとれなかった。例えば、図６（ａ）に示すように、前回の物標の位置を白い丸で表し、今回の物標の位置をハッチング付きの丸で表すと、物標が車両Ｃから近距離にある場合は、前回の物標位置が今回の物標位置に対して連続性判定条件である横位置差の範囲内に入るので、この物標の連続性を得ることができる。
【００３３】
しかしながら、物標が車両Ｃから遠い距離にある場合は、物標が前述の近距離の場合と同様の角度（ビーム間隔）だけ移動したとしても、前回の物標位置が今回の物標位置に対して連続性判定条件である横位置差の範囲内に入らなくなるので、この物標の連続性を得ることができなかった。
【００３４】
そこで、本発明の第１の形態では、図５（ｂ）に示すように、（ｔ−１）で示す前回の物標位置と、（ｔ）で示す今回の物標位置との連続性を判定する条件として、従来の物標データの連続性の判定条件である、距離差、相対速度差、及び横位置差の条件に、角度差条件をＯＲ条件として加えている。そして、これら４つの連続性判定条件を使用して、過去の物標データと今回の物標データが示す物標が連続していると判定するようにした。更に詳しく述べると、横位置差条件と角度差条件は、このどちらかを物標が満足していれば、連続性を満足していると判定するようにした。
【００３５】
図６（ｂ）は、本発明の第１の形態における物標の連続性を判定するマップを図示するものである。この図に示す範囲Ａが物標の連続性を判定する従来の横位置差条件であり、例えば、その横位置差が１．８ｍの範囲を示している。また、範囲Ｂが今回加えた角度差条件であり、例えば、その角度差が今回の物標位置を中心にして左右に１．２°ずつ、合計２．４°の範囲を示している。この横位置差条件Ａと角度差条件Ｂの重なる範囲が、本発明による前回の物標位置に対する連続性判定条件を示している。この条件によれば、図５（ａ）で連続性を否定された車両Ｃから遠い位置にある前回の物標位置は、この角度差条件Ｂの範囲内に入るので、今回の物標位置と前回の物標位置との連続性を得ることができる。
【００３６】
以上のことより、本発明の第１の形態におけるこの実施例では、
｜横位置差｜＜１．８ｍ、または、｜角度差｜＜１．２°
を満足するときに、物標が連続していると判定する。このとき、ビーム間隔は、例えば、１°である。
【００３７】
一方、図６（ｂ）から明らかなように、車両Ｃから物標までの距離が、距離Ｄまでは横位置条件Ａの方が範囲が広く、距離Ｄ以遠では角度差条件Ｂの方が範囲が広い。よって、車両Ｃから物標までの距離が距離Ｄ以内では横位置条件Ａで物標の連続性を判定し、距離Ｄ以遠では角度差条件Ｂで物標の連続性を判定するようにしても良い。
【００３８】
なお、第１の形態における別の実施例として、
｜角度差｜＜１　．２°または［（１．８ｍ／距離（ｍ））×（１８０／π）］°の大きい方
或いは、更に別の実施例として、
｜横位置差｜＜１　．８ｍまたは［（１．２°×距離（ｍ））／（１８０／π）］ｍの大きい方を満足するときに、物標が連続していると判定することができる。
【００３９】
なお、横位置差条件の１．８ｍと角度差条件の１．２°はあくまでも一例であり、第１の形態はこの数値に限定されるものではない。
【００４０】
次に、本発明のマイクロプロセッサ５による、車両の前方を走行する物標の認識処理の方法の第２の形態の概略を、図７に示す処理の流れに基づいて説明する。図７に示す処理も、アンテナが車両の前方を１回スキャンする毎に行われる。なお、この処理では、図４で説明した処理と同じ処理には同じステップ番号を付して説明する。
【００４１】
この例の処理では、ステップ４０１でピークデータの抽出処理を行う。ピークデータは、例えば、車両の正面を０°として左右にそれぞれ８°ずつ、１６°の範囲内でアンテナを左から右、または右から左に振り、この範囲内でビームを均一の角度毎に合計１６本放射し、各ビームの反射波によるアップビート信号とダウンビート信号から得ることができる。続くステップ７０１では物標の車両からの距離（位置）の予測処理を行う。即ち、物標の連続性を判定するために、物標の今回の車両からの距離の予測値（予測位置）を算出する。この算出では、物標の相対速度が一定として、前回算出した距離から今回の距離を算出する。物標の今回の予測周波数も算出する。
【００４２】
次のステップ４０２においては、ビート信号のピークデータをまとめ、代表周波数と角度を算出してこれらのピークデータをグループ化し、物標の存在を検出するグルーピング処理を行う。ステップ４０３では、ペアリング処理でペアリングを行う。このようにしてペアリングを行った後はステップ４０４で物標の連続性判定処理を行う。この物標の連続性処理は、ペアリングした結果について、前回の内部データとの連続性を見るものである。連続性の判定は、例えば、ステップ７０１で予測した物標の今回の車両からの予測値から所定の範囲内において、距離差、速度差、物標の横方向の位置の差（横位置差）等を使って行う。次に、ステップ４０５では、静止物としてグルーピングされたデータのペアリングを行ってこのルーチンを終了する。
【００４３】
ここで、このようなスキャン式の車載式レーダ装置における本発明の物標の連続性の判定方法の第２の形態について、従来の物標の連続性の判定方法と比較しながら説明する。
【００４４】
図８（ａ）は従来の予測値に基づく物標の連続性の判定を説明する図である。予測値に基づく物標の連続性の判定方法では、物標の前回の位置から、今回の予測値を算出する。この予測値が図８（ａ）に星印で示される。そして、従来はこの予測位置を中心にして、横方向条件（横位置差）と距離方向条件（周波数差）に基づいて、物標の今回の位置の許容範囲Ｅ（ハッチングで示す）を定め、今回の物標の検出位置がこの許容範囲Ｅ内にあるか否かで物標の連続性を判定していた。
【００４５】
この従来の判定方法では、物標の今回の検出位置ＴＧが許容範囲Ｅ内にある時は物標に連続性があると判定し、許容範囲Ｅの外にある時は、物標に連続性がないと判定していた。
【００４６】
ところが、このような従来の物標の連続性の判定では、レーダ装置からは送信ビームをあるビーム間隔で放射しているが、遠い位置の物標は横位置で見ると変動量が大きくなり、この変動量を考慮しないと、単純に車の挙動だけでは連続性がとれなかった。例えば、図８（ｂ）に示すように、今回の物標の予測位置が車両Ｃから近距離にある場合は、今回の物標の検出位置ＴＧが予測位置の許容範囲Ｅ内に入るので、この物標の連続性を得ることができる。
【００４７】
一方、今回の物標の予測位置が車両Ｃから遠い距離にある場合は、物標が前述の近距離の場合と同様の角度（ビーム間隔）だけ移動したとしても、今回の物標の検出位置ＴＧが予測位置の許容範囲Ｅ内に入らなくなるので、この物標の連続性を得ることができない。
【００４８】
そこで、本発明の第２の形態では、図８（ｃ）に示すように、従来の予測位置に基づく今回の位置の許容範囲Ｅを定める条件である、予測位置を中心にした横方向条件（横位置差）と距離方向条件（周波数差）に加えて、角度差条件をＯＲ条件として加えている。このため、本発明では、今回の物標の予測位置が車両Ｃから遠い距離にある場合に、今回の物標の検出位置ＴＧが予測位置の許容範囲Ｅの、角度差条件による拡張許容範囲ＥＸ内に入るので、この物標の連続性を得ることができる。更に詳しく述べると、横位置差条件と角度差条件は、このどちらかを物標が満足していれば、連続性を満足していると判定するようにした。
【００４９】
図９は、本発明の第２の形態における物標の連続性を判定するマップを図示したものである。この図に示す範囲Ａが物標の連続性を判定する従来の横位置差条件であり、例えば、その横位置差が１．５ｍの範囲を示している。また、範囲Ｂが今回加えた角度差条件であり、例えば、その角度差が今回の物標の予測位置を中心にして左右に１．５°ずつ、合計３．０°の範囲を示している。この横位置差条件Ａと角度差条件Ｂの重なる範囲が、本発明による前回の物標位置に対する今回の物標の予測位置に対する許容範囲Ｅと許容範囲ＥＸによる制限領域、即ち、連続性判定条件を示している。この条件によれば、図８（ｂ）で連続性を否定された車両Ｃから遠い位置にある物標の位置ＴＧは、この許容範囲ＥＸ（角度差条件Ｂ）の範囲内に入るので、この物標の連続性を得ることができる。
【００５０】
以上のことより、本発明の第２の形態におけるこの実施例では、
｜横位置差｜＜１．５ｍ、または、｜角度差｜＜１．５°
を満足するときに、物標が連続していると判定する。このとき、ビーム間隔は、例えば、１°である。
【００５１】
一方、図９から明らかなように、車両Ｃから物標までの距離が、距離Ｄまでは横位置条件Ａ（許容範囲Ｅ）の方が範囲が広く、距離Ｄ以遠では角度差条件Ｂの方が許容範囲ＥＸだけ範囲が広い。よって、車両Ｃから物標までの距離が距離Ｄ以内では横位置条件Ａで物標の連続性を判定し、距離Ｄ以遠では角度差条件Ｂで物標の連続性を判定するようにしても良い。
【００５２】
なお、第２の形態における別の実施例として、
｜角度差｜＜１　．５°または［（１．５ｍ／距離（ｍ））×（１８０／π）］°の大きい方或いは、更に別の実施例として、
｜横位置差｜＜１　．５ｍまたは［（１．２°×距離（ｍ））／（１８０／π）］ｍの大きい方を満足するときに、物標が連続していると判定することができる。
【００５３】
なお、横位置差条件の１．５ｍと角度差条件の１．５°はあくまでも一例であり、第２の形態はこの数値に限定されるものではない。
【００５４】
最後に、本発明のマイクロプロセッサ５による、車両の前方を走行する物標の認識処理の方法の第３の形態の概略を説明する。第３の形態は図４，図７で説明した手順におけるステップ４０３のペアリング処理の方法である。
【００５５】
ここで、このようなスキャン式の車載式レーダ装置における本発明の第３の形態のペアリング処理方法について、従来のペアリング方法と比較しながら説明する。
【００５６】
図１０はレーダ装置におけるアップビートで検出された物標とダウンビートで検出された物標とをペアリングするための従来の条件を説明する図である。左側の図がアップビートにおいて検出された或る物標のピークデータであり、右側の図がダウンビートにおいて検出された同じ物標のピークデータである。この図から分かるように、通常１つの物標をとらえると、アップビートに複数個のピークデータが検出され、時間遅れでダウンビートにも良く似た位置に同様のピークデータが検出される。ピークデータの形状は通常は山形となる。
【００５７】
このようなアップビートとダウンビートにおけるピークデータに対して、従来はペアリング条件として角度差とパワー差を用いており、これらの条件が満足された時点でペアリングを行っていた。
【００５８】
ところが、３本のピークデータで１つの物標を捕らえている場合、反射強度の関係から近似の曲線を引いて正確な角度が出せたが、反射強度が低い場合、１本のビームが欠落する場合があり、この場合は近似曲線が書けない。すると、計測の角度のばらつきがビームの間隔になってしまい、正確なペアリングが行えなかった。
【００５９】
そこで、本発明の第３の形態では、物標から得られたピークデータ数に応じてペアリングの角度範囲条件を変化させ、３本以上のピークデータでペアリングを行うようにして、ペアリングを正確に行えるようにしている。即ち、検出されたピークデータ数が少ない場合は、反射波の検出の角度条件を広げることにより、検出範囲を広げてやって検出ピークデータ数を増やし、３本以上のピークデータでペアリングを行なうようにしている。
【００６０】
図１１は、レーダ装置におけるアップビートで検出された物標とダウンビートで検出された物標とをペアリングするための、本発明の第３の形態におけるペアリングの角度条件の変更の手順の一例を示すフローチャートである。図１１の手順は、アンテナが車両の前方を１回スキャンし、アップビートとダウンビートで物標からの反射波がピークデータとして検出された後毎に行われる。
【００６１】
ステップ１０１ではアップビートとダウンビートにおいてピークデータを検索する角度を角度θに設定する。続くステップ１０２ではアップビートにおける所定の物標のピークデータ数を計数する。
【００６２】
そして、ステップ１０３においてアップビートで検出された所定の物標に対するピークデータ数が２以下か否かを判定する。ピークデータ数が２以下の場合はステップ１０４に進み、図１３に示すように、検索する角度θを所定角度αだけ増やし、検索角度を広げる。そして、次のステップ１０５で増やした検索角度が最大許容検索角度θｍａｘを越えているか否かを判定する。増やした検索角度θが最大許容検索角度θｍａｘを越えていない場合はステップ１０２に戻り、ステップ１０２とステップ１０３を繰り返す。
【００６３】
このように検索する角度θを所定角度αだけ増やしてピークデータ検索する処理は、ステップ１０３でアップビートのピークデータ数が３以上になった時、及び、ステップ１０５で増やした検索角度θが最大許容検索角度θｍａｘを越えてしまった時まで継続される。ステップ１０５で増やした検索角度θが最大許容検索角度θｍａｘを越えてしまった場合は、ステップ１１１に進み、この物標に対するペアリングを実行せずにこのルーチンを終了する。これは、ピークデータ数が２以下のグループは角度ばらつきが大きいためである。一方、ステップ１０３でアップビートのピークデータ数が３以上と判定され多時はステップ１０６に進む。
【００６４】
ステップ１０６ではダウンビートにおける所定の物標のピークデータ数を計数する。そして、ステップ１０７においてダウンビートで検出された所定の物標に対するピークデータ数が２以下か否かを判定する。ピークデータ数が２以下の場合はステップ１０８に進み、検索する角度θを所定角度αだけ増やし、次のステップ１０９で増やした検索角度が最大許容検索角度θｍａｘを越えているか否かを判定する。増やした検索角度θが最大許容検索角度θｍａｘを越えていない場合はステップ１０６に戻り、ステップ１０６とステップ１０７を繰り返す。
【００６５】
このように検索する角度θを所定角度αだけ増やしてピークデータ検索する処理は、ステップ１０７でダウンビートのピークデータ数が３以上になった時、及び、ステップ１０９で増やした検索角度θが最大許容検索角度θｍａｘを越えてしまった時まで継続される。ステップ１０９で増やした検索角度θが最大許容検索角度θｍａｘを越えてしまった場合は、ステップ１１１に進み、この物標に対するペアリングを実行せずにこのルーチンを終了する。一方、ステップ１０７でダウンビートのピークデータ数が３以上と判定された時はステップ１１０に進む。
【００６６】
ステップ１１０では、アップビートで検索されたピークデータとダウンビートで検出されたピークデータとがパワー差条件を満たしているか否かを判定し、パワー差条件を満たしていない場合はステップ１１１に進み、この物標に対するペアリングを実行せずにこのルーチンを終了する。一方、ステップ１１０の判定がパワー差条件を満足している場合はステップ１１２に進んでペアリングを実行してこのルーチンを終了する。
【００６７】
このように、第３の形態ではある物標に対するペアリングが必ずピークデータ数が３以上で行われるので、ペアリングを正確に行うことができる。
【００６８】
図１２は、レーダ装置におけるアップビートで検出された物標とダウンビートで検出された物標とをペアリングするための、本発明のペアリングの角度条件の変更の手順の別の例を示すフローチャートである。図１２の手順も、アンテナが車両の前方を１回スキャンし、アップビートとダウンビートで物標からの反射波がピークデータとして検出された後毎に行われる。
【００６９】
ステップ２０１ではアップビートにおいてピークデータを検索する角度を角度θｕに設定し、ダウンビートにおいてピークデータを検索する角度を角度θｄに設定する。続くステップ２０２ではアップビートとダウンビートにおける所定の物標のピークデータ数を計数する。
【００７０】
そして、ステップ２０３においてアップビートで検出された所定の物標に対するピークデータ数が２以下か否かを判定する。ピークデータ数が３以上の場合はステップ２０３からステップ２０４に進み、アップビートのピークデータ数が３を越えたことを示すフラグＵＢＰの値を１にしてステップ２０６に進む。一方、ピークデータ数が２以下の場合はステップ２０３からステップ２０４に進み、アップビートのピークデータ数が３を越えたことを示すフラグＵＢＰの値を０にすると共に、検索する角度θｕを所定角度αだけ増やしてステップ２０６に進む。
【００７１】
ステップ２０６では、ダウンビートで検出された所定の物標に対するピークデータ数が２以下か否かを判定する。ピークデータ数が３以上の場合はステップ２０６からステップ２０７に進み、ダウンビートのピークデータ数が３を越えたことを示すフラグＤＢＰの値を１にしてステップ２０９に進む。一方、ピークデータ数が２以下の場合はステップ２０６からステップ２０８に進み、ダウンビートのピークデータ数が３を越えたことを示すフラグＤＢＰの値を０にすると共に、検索する角度θｄを所定角度αだけ増やしてステップ２０９に進む。
【００７２】
ステップ２０９では、アップビートのピークデータ数が３を越えたことを示すフラグＵＢＰの値が１、かつ、ダウンビートのピークデータ数が３を越えたことを示すフラグＤＢＰの値が１であるか否かを判定する。ＵＢＰ＝０又はＤＢＰ＝０の場合はステップ２１０に進み、ステップ２０５で増やした検索角度θｕが最大許容検索角度θｍａｘを越えてしまったか、或いはステップ２０８で増やした検索角度θｄが最大許容検索角度θｍａｘを越えてしまったか否かを判定する。増やした検索角度θｕ又はθｄが最大許容検索角度θｍａｘを越えていない場合は、ステップ２０２に戻り、ステップ２０２からステップ２０９の処理を繰り返す。
【００７３】
このように検索する角度θｕ，θｄを所定角度αだけ増やしながらピークデータを検索する処理は、ステップ２０９でＵＢＰ＝１かつＤＢＰ＝１になるまで継続する。この処理の途中で、ステップ２１０で増やした検索角度θｕ又はθｄの何れか一方が最大許容検索角度θｍａｘを越えてしまった場合は、ステップ２１３に進み、この物標に対するペアリングを実行せずにこのルーチンを終了する。一方、ステップ２０９でＵＢＰ＝１かつＤＢＰ＝１になったと判定した時はステップ２１１に進む。
【００７４】
ステップ２１１では、アップビートとダウンビートの角度差（θｄ−θｕ）の絶対値が所定角度、例えば、１．５°以内か否かを判定し、１．５°以内であればステップ２１２に進むが、１．５°を越えている場合はステップ２１３に進み、この物標に対するペアリングを実行せずにこのルーチンを終了する。ステップ２１２では、アップビートで検索されたピークデータとダウンビートで検出されたピークデータとがパワー差条件を満たしているか否かを判定し、パワー差条件を満たしていない場合はステップ２１３に進み、この物標に対するペアリングを実行せずにこのルーチンを終了する。一方、ステップ２１２の判定がパワー差条件を満足している場合はステップ２１４に進んでペアリングを実行してこのルーチンを終了する。
【００７５】
このように、第３の形態の別の例でも、ある物標に対するペアリングが必ずピークデータ数が３以上で行われるので、ペアリングを正確に行うことができる。
【００７６】
また、第３の形態において、アップビートとダウンビートにおけるピークデータ数を検出して比較し、少ない方のピークデータ数を、大きい方のピークデータ数（３以上）に合わせるようにし、アップビートとダウンビートにおける代表ピークを算出するピークデータ数を一致させるようにしても良い。
【００７７】
なお、以上の実施例では、ミリ波レーダを例にとって車載用レーダ装置の実施例を説明したが、レーダの種類は特に限定されるものではない。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１と第２の形態の車載用レーダ装置によれば、過去の物標データと現在の物標データの連続性の判定に、物標の横位置条件に加えて角度条件を加えたので、物標の車両からの距離に係わらず、正常な物標の連続性判断ができるようになるという効果がある。また、本発明の第３の形態の車載用レーダ装置によれば、物標の種類に係わらず、正常なペアリングが行えるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載用レーダ装置であるミリ波レーダ装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】（ａ）は図１のミリ波レーダ装置における物標との相対速度がＶである場合の送信波と受信波の変化を時間と共に示す波形図、（ｂ）は（ａ）の送信波の周波数の変化を示す波形図、（ｃ）は（ａ）の送信波と受信波との間の周波数のずれであるビートの発生状態を時間と共に示す波形図である。
【図３】車両の前方に３つの物標が存在する場合の、検出角度−周波数特性を示すグラフであり、マイクロプロセッサのグルーピングを説明する図である。
【図４】本発明のマイクロプロセッサの物標の認識処理の流れの一実施例を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は従来の物標の連続性の判定を説明する図、（ｂ）は本発明の物標の連続性を説明する図である。
【図６】（ａ）は従来の物標の連続性判定における問題点を説明する図、（ｂ）は本発明の物標の連続性判定を説明する図である。
【図７】本発明のマイクロプロセッサの物標の認識処理の流れの別の実施例を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は図７の処理手順における物標の予測位置を説明する図、（ｂ）は図７の処理手順における従来の物標の連続性判定処理の問題点を説明する図、（ｃ）は図７の処理手順における本発明の物標の連続性判定処理を説明する図である。
【図９】図７の処理手順における本発明の物標の連続性判定処理を説明する図である。
【図１０】レーダ装置におけるアップビートで検出された物標とダウンビートで検出された物標とをペアリングするための従来の条件を説明する図である。
【図１１】レーダ装置におけるアップビートで検出された物標とダウンビートで検出された物標とをペアリングするための、本発明のペアリングの角度条件の変更の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】レーダ装置におけるアップビートで検出された物標とダウンビートで検出された物標とをペアリングするための、本発明のペアリングの角度条件の変更の手順の別の例を示すフローチャートである。
【図１３】ピークデータ数が２以下の場合に、検索角度を広げる処理を説明する図である。
【符号の説明】
１…アンテナ
２…ミリ波ＲＦユニット
３…アナログ回路
４…ＤＳＰ
５…マイクロプロセッサ
６…駆動回路
７…モータ
１０…ミリ波レーダ装置
２０…車間距離制御ＥＣＵ
【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】
2004132734.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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