(57)【要約】【課題】  検出領域の分解能以上の精度で物体の走査方向の大きさや位置が判定できるとともに、物体の誤認識が生じ難いレーダ装置を提供する。【解決手段】  走査方向に分割された検出領域毎の反射波の受信強度（受光量）のデータから、走査位置に対する受信強度の連続波形を設定し、この連続波形からピークを抽出し、抽出したピークの受信強度に基づいて両端判定用しきい値（受光量しきい値Ｂ）を設定し、前記連続波形のピークの両側において、前記両端判定用しきい値に受信強度が等しい走査位置を、物体の走査方向両端位置（左端Ｄ、右端Ｅ）と判定する演算部４を設ける。【選択図】  図４
2005233716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出エリアに電磁波を走査しながら照射し、この電磁波の反射波に基づいて、前記検出エリアを走査方向に分割してなる検出領域毎に物体を検知するレーダ装置であって、
前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータから、走査位置に対する受信強度の連続波形を設定する受信強度波形設定手段と、
この受信強度波形設定手段が設定した前記連続波形からピークを抽出する受信波形ピーク抽出手段と、
この受信波形ピーク抽出手段により抽出されたピークの受信強度に基づいて両端判定用しきい値を設定する両端判定用しきい値設定手段と、
前記連続波形のピークの両側において、前記両端判定用しきい値設定手段により設定されたしきい値に受信強度が等しい走査位置を、物体の走査方向両端位置と判定する物体両端位置判定手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記物体両端位置判定手段が判定した走査方向両端位置に基づいて、物体の走査方向中心位置を判定する物体中心位置判定手段をさらに備えた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】
検出エリアに電磁波を走査しながら照射し、この電磁波の反射波に基づいて前記検出エリアを走査方向に分割してなる検出領域毎に物体を検知するレーダ装置であって、
前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータから、走査位置に対する受信強度の連続波形を設定する受信強度波形設定手段と、
この受信強度波形設定手段が生成した前記連続波形からピークを抽出する受信波形ピーク抽出手段と、
この受信波形ピーク抽出手段により抽出されたピークの頂点位置に基づいて、物体の走査方向中心位置を判定する物体中心位置判定手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
前記物体中心位置判定手段は、
前記受信波形ピーク抽出手段により抽出されたピークの頂点位置を、物体の走査方向中心位置と判定することを特徴とする請求項３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、例えば車両に搭載され、レーザ光やミリ波などの電磁波を利用して先行車等の有無やその位置情報を測定するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両における前方障害物の監視や先行車への追従走行制御等のためのレーダ（車両用レーダ装置）の開発は広く進められており、方式としては電波方式、或いはレーザ方式が知られている。これは、物体（他車両の反射体等）に対して電波やレーザ光などの電磁波をパルス状にして送信し、その反射波を受信するまでの遅延時間から物体までの距離を求め、また電磁波をスキャニング（走査）して送信することにより、物体の方位などを検知するものである。なお、走査の方式は、送信部を動かして走査を実現する走査方式と、送信部と受信部を動かして走査を実現する走査方式がある。
【０００３】
ところで、このような車両用レーダ装置では、特許文献１〜７に見られるように、走査方向に広がる検出エリア（走査が可能な走査範囲と同一か、或いは走査範囲よりも狭い所定範囲）を走査方向に分割した複数の検出領域毎に測定動作（反射波の信号分析処理）を行っていた。例えば、水平方向における角度２０°の検出エリアを１０分割して、走査角度２°の検出領域を１０個設定し、これら１０個の検出領域をそれぞれ一まとめとして測定動作を実行していた。即ち、電磁波の送受信（例えばレーザ光の発光と受光）は、例えば所定の走査範囲（検出エリアと同一か検出エリアよりも広い範囲）を走査しながら所定周期（例えば、０．０２°に１回の周期）で行われ、少なくとも各検出領域内でそれぞれ一定回数実行する。一方、このように送受信された電磁波の反射波の信号分析処理（受信強度の検出判定や、受信までの遅延時間による距離判定など）は、処理の負担を軽減するため、各検出領域毎に受信データを予め積算して平均するなどの処理により、各検出領域毎に実行されていた。
【０００４】
そして従来では、上記信号分析処理において、物体が存在すると判定された検出領域（例えば、反射波が所定の検出用しきい値を上回った検出領域）の集合（グループ化（一体化）された複数の検出領域）として物体を認識し、この集合全体の走査方向の大きさや中心位置として、物体の走査方向の幅寸法（両端位置）や走査方向の中心位置を把握していた。
なお、走査が２方向（例えば、水平方向と垂直方向）に行なわれる２次元走査方式であると、上記検出領域はマトリックス状に形成されることになり、上記検出領域の集合は２次元の大きさと形状を持つことになって、この集合から物体の２方向の位置と大きさ、さらには２方向に平行な平面に投影した物体の形状が判定できる。
【０００５】
ところで、特許文献５の特許請求の範囲等には、受光強度の変化から反射体の幅を算出するとあるが、その第１図や第４図或いはこれら図面に関連する明細書の記載などから分かるように、この場合も実質的には、反射体の存在が判定される検出領域の集合（反射強度がしきい値を上回る検出領域の集合）の走査方向両端位置に基づいて反射体の幅を判定しているにすぎない。この特許文献５の場合も、検出領域毎に測定が行われると解釈され、このような測定により得られる検出領域毎のデータ（即ち、不連続な点としてのデータ）の間を補完する工夫は読み取れないからである。
【０００６】
【特許文献１】特許３３７６８６４号公報
【特許文献２】特許２５７６６３８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４９３３８号公報
【特許文献４】特開２００２−１５７６９７号公報
【特許文献５】実開平４−１５８２９３号公報
【特許文献６】実開平３−３０１１７号公報
【特許文献７】実開平７−２２５２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の技術では、次のような問題があった。
（１）物体の走査方向中心位置の測定精度は、設定された検出領域の分解能に依存し、こ      の分解能以上の精度で前記中心位置を検出できなかった。
（２）物体の大きさ等（幅・高さ・形状等）の測定精度は、設定された検出領域の分解能      に依存し、この分解能以上の精度で前記大きさ等を検出できなかった。
（３）電磁波の広がり等により、近接する２つの物体を１つの物体として検出してしまい      、分離することができなかった。
（４）電磁波の広がり等により、検出エリア両端の外側に位置する物体を、検出エリア内      の端に位置する物体として誤認識する問題があった。
【０００８】
図９（ａ）は、上記問題点（１），（２）を説明する図である。なお以下では、前述した「検出領域」は、場合により単に「領域」と表記する。また図９などでは、揺動式の走査機構を想定して、走査量を角度で表しているが、極座標を直交座標に変換した後の走査量（走査方向の距離）で表すこともできる。
前述の従来技術では、例えば図９（ａ）に示すように、連続する領域Ａ，Ｂ，Ｃにおいて反射強度が検出用しきい値を上回り、グループ化の条件（例えば、走査方向と距離方向の二次元的又は三次元的位置が隣接又は近接していることなど）が成立していると、これら領域Ａ，Ｂ，Ｃの集合として物体を把握する。そして、この集合全体の走査方向の位置範囲（この場合、角度範囲θｗ）から、この物体の走査方向の幅寸法を算出し、この物体の両端位置は、両側の領域Ａ，Ｃの例えば外側位置と認識していた。また、この物体の走査方向の中心位置は、この集合全体の中心位置（即ち、領域Ｂの中心位置）と認識する構成であった。ところが、図９（ａ）に示すような物体は、物体の実際の両端位置が領域の幅の範囲内で領域Ａ，Ｃの外側位置から若干ずれていても、また物体の実際の中心位置が領域Ｂの中心位置から若干ずれていても、同一のデータとして観測される。このため、上述したように認識される物体の位置情報は、領域の大きさ分に応じた誤差を有し、検出領域の細かさにより決まる検出領域の分解能以上の精度で、物体の走査方向位置や走査方向の大きさ（例えば、左右方向の幅寸法）を判定することができなかった。
【０００９】
次に図９（ｂ）は、上記問題点（３）を説明する図である。
レーザ光を含めた電磁波は、放射状に広がるため、図９（ｂ）に示すように２物体が近接する場合、実際には物体が存在しない２物体の間の領域Ａ，Ｂでも、反射波の受信強度が検出用しきい値を上回って物体が存在すると判定されてしまうことがある。この結果従来では、これら２物体を一つの物体として誤認識してしまう問題があった。
また、上記問題点（４）も、電磁波が放射状に広がることに起因する。即ち、検出エリア外の物体が検出エリアに近づくと、この物体からの反射波によって、検出エリアの端の領域での測定において、この物体からの反射波が検出用しきい値を上回り、この物体を検出エリア内に存在する物体と誤認識してしまう恐れがある。
【００１０】
なお、上記問題点（１），（２）を解決するため、検出領域をより細かくすることが容易に考えられるが、その場合、装置コストや運転コストが増大するという問題に加えて、レーザレーダの場合に眼障害に対する安全基準を満たすことが困難になるという問題があり、実用的ではない。
また、上記問題点（３）の対策として、物体が存在すると判定された領域のうち相対的に受光量の低いものを排除する方法がある。この方法によれば、図９（ｃ）に示すように反射率が同等の２個の物体Ｃ，Ｄが有る場合、２個の物体Ｃ，Ｄ間の物体が存在しない領域Ａ，Ｂが、相対的に受光量が低い領域として排除され、これにより物体Ｃ、Ｄが誤って１個の物体と認識されなくなる。しかし、図９（ｄ）に示すように、一方の物体Ｄが他方の物体Ｃに比べて反射率が低い場合、物体が存在しない領域Ａ，Ｂに加え、物体Ｄが存在する領域も排除されてしまい、他方の物体Ｃだけしか認識されないという問題が新たに発生する。
そこで本発明は、検出領域の分解能以上の精度で物体の走査方向の大きさや位置が判定できるとともに、上述したような物体の誤認識が生じ難いレーダ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願第１のレーダ装置は、検出エリアに電磁波を走査しながら照射し、この電磁波の反射波に基づいて前記検出エリアを走査方向に分割してなる検出領域毎に物体を検知するレーダ装置であって、
前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータから、走査位置に対する受信強度の連続波形を設定する受信強度波形設定手段と、
この受信強度波形設定手段が設定した前記連続波形からピークを抽出する受信波形ピーク抽出手段と、
この受信波形ピーク抽出手段により抽出されたピークの受信強度に基づいて両端判定用しきい値を設定する両端判定用しきい値設定手段と、
前記連続波形のピークの両側において、前記両端判定用しきい値設定手段により設定されたしきい値に受信強度が等しい走査位置を、物体の走査方向両端位置と判定する物体両端位置判定手段と、
を備えたものである。
【００１２】
ここで、「検出エリア」とは、電磁波の送受信と物体検知が行われる走査方向の範囲を意味し、電磁波の走査が可能な範囲（走査範囲）と同一の範囲か、又は、前記走査範囲よりも小さな範囲である。
また、「検出領域」とは、前記検出エリアを走査方向に分割してなる領域であって、既述したように、この領域を単位として物体の検知が行われる。
なお、車両に搭載されるレーザレーダなどでは、図１（ｃ）に例示するように、レーザ光を走査して照射可能な角度領域（即ち、走査範囲）は、反射波を受信して前述の距離データなどの測定を行う角度領域（即ち、検出エリア）よりも大きく設定してあり、この検出エリアの走査範囲内（実際には余裕をみて走査範囲よりも小さい検出許容エリア内）におけるデータ処理上の設定位置（ソフト的なパラメータ）を変更することにより、レーダの検出ヘッドの取付角度を物理的に変更することなく、検出エリアの走査方向の位置調整（即ち、光軸調整）がある程度可能となっているのが通常である。本願発明は、このような構成のレーダ装置に対しても当然適用可能であるし、また前記検出エリアと走査範囲が一致する構成（前記走査範囲の全体において物体検知を行う構成）にも適用可能である。なお、前記走査範囲よりも検出エリアが小さい場合には、消費電力低減等の観点から、検出エリア内においてのみ実際に電磁波（レーザ光など）の送受信を行う態様（走査範囲内であっても検出エリア外では電磁波の送信又は受信を行わない態様）としてもよいが、走査範囲全体において電磁波の送受信を行う態様（走査範囲内では検出エリア外であっても電磁波の送信又は受信を実行する態様）でもよい。
【００１３】
また、本装置の好ましい形態は、前記物体両端位置判定手段が判定した走査方向両端位置に基づいて、物体の走査方向中心位置を判定する物体中心位置判定手段をさらに備えたものである。
なお、受信強度波形設定手段が設定する連続波形は、検出領域毎の反射波の受信強度のデータ（点としてのデータ）を直線で結んだ折れ線状のものでもよいが、好ましくは、二次関数等で前記データ間を補完してなる曲線状のものがよい。また、上記連続波形の設定やピークの抽出は、検出エリアの全範囲について１回の走査毎に毎回行うようにしてもよいが、物体が存在しないことが明確な状態や領域についてまでこの処理を実行するのは無駄が多い。そこで、上記連続波形を設定する前処理として、従来通り物体が存在するとして判定した検出領域（ターゲット）のグループ化を行い、このグループ化されたターゲットの集合が存在する時だけ、この集合の範囲に対してのみ、上記連続波形の設定とピークの抽出（物体の抽出）を実行する態様が望ましい。
【００１４】
本装置では、走査位置に対する受信強度の連続波形が生成され、この連続波形のピークの両側位置として物体の走査方向両端位置が判定される。このため、検出領域の分解能以上の精度で物体の走査方向の両端位置が判定できる。というのは、発明者らの研究によれば、反射率が一様の物体が存在すると、この物体が存在する位置範囲の略中央位置に上記連続波形のピークが存在し、上記連続波形上においてこのピークの両側に位置し、このピークに対して受信強度が所定関係（例えば、一定割合）となる位置が、この物体の実際の両端位置に前記分解能よりも高い精度で一致することが分かっている。このため、前記ピークの受信強度に基づいて両端判定用しきい値を設定し、前記連続波形のピークの両側において、この両端判定用しきい値に受信強度が等しい走査位置を、物体の走査方向両端位置と判定する本願装置であれば、物体の両端位置を検出領域の分解能以上の精度で判定することが可能となる。
【００１５】
また、判定した走査方向両端位置に基づいて、物体の走査方向中心位置を判定する物体中心位置判定手段をさらに備えた場合、さらに物体の走査方向中心位置も、検出領域の分解能以上の精度で高精度に判定できる。なお、判定された走査方向両端位置の平均を求めれば、容易かつ正確に物体の走査方向中心位置が求められる。
【００１６】
また本装置では、上記連続波形のピークとして物体を１個づつ認識する。このため、２物体が接近している場合（一方の物体からの受信強度が相対的に低い場合含む）にも、各物体を分離して認識可能となる。
また、検出エリア端近くの検出エリア外に物体がある場合には、上記連続波形のピークが発生しないため、少なくとも検出エリア内に両端が位置する物体として認識されない。
【００１７】
次に、本願第２のレーダ装置は、検出エリアに電磁波を走査しながら照射し、この電磁波の反射波に基づいて前記検出エリアを走査方向に分割してなる検出領域毎に物体を検知するレーダ装置であって、
前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータから、走査位置に対する受信強度の連続波形を設定する受信強度波形設定手段と、
この受信強度波形設定手段が生成した前記連続波形からピークを抽出する受信波形ピーク抽出手段と、
この受信波形ピーク抽出手段により抽出されたピークの頂点位置に基づいて、物体の走査方向中心位置を判定する物体中心位置判定手段と、
を備えたものである。
なおここで、「抽出されたピークの頂点位置に基づいて、物体の走査方向中心位置を判定する」とは、具体的には、例えば抽出されたピークの頂点位置をそのまま物体の走査方向中心位置と判定する態様、或いは、抽出されたピークの頂点位置の値に対して例えば一定の調整値を加算又は減算して特定される位置を物体の走査方向中心位置と判定する態様、などがあり得る。
【００１８】
本装置によっても、前述の本願第１の装置と同様の理由で、検出領域の分解能以上の精度で物体の走査方向の中心位置が判定できる。また、２物体が接近している場合（一方の物体からの受信強度が相対的に低い場合含む）にも、各物体を分離して認識可能となる。また、検出エリア端近くの検出エリア外に物体がある場合には、上記連続波形のピークが発生しないため、少なくとも検出エリア内に中心が位置する物体として認識されない。
【発明の効果】
【００１９】
本願のレーダ装置によれば、検出領域の分解能以上の精度で物体の走査方向の大きさや位置が判定できる。また、２物体が接近している場合（一方の物体からの受信強度が相対的に低い場合含む）にも、各物体を分離して認識可能となるとともに、検出エリア端近くの検出エリア外にある物体を検出エリア内の物体として認識しなくなり、既述したような物体の誤認識が生じ難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１形態例）
まず、第１形態例を説明する。
図１は、本形態例としての車両用レーダ装置を説明する図であって、図１（ａ）は装置構成を示す図、図１（ｂ）は車両用レーダ装置の車両搭載例を示す図、図１（ｃ）は検出エリアと走査範囲との関係を示す図である。
図１（ａ）において符号１で示すものが、車両用レーダ装置（パルスエコー方式のレーザレーダ）である。この車両用レーダ装置１は、投光部２、受光部３、演算部４、走査機構５を備える。
なお本例では、演算部４が、本発明の受信強度波形設定手段、受信波形ピーク抽出手段、両端判定用しきい値設定手段、物体両端位置判定手段、物体中心位置判定手段を構成している。
【００２１】
ここで、投光部２は、ＬＤ（レーザダイオード）及びこれに付帯する光学系よりなるレーダの送信ヘッドと、ＬＤの駆動回路とを有する。また受光部３は、ＰＤ（フォトダイオード）及びこれに付帯する光学系よりなるレーダの受信ヘッドと、ＰＤの出力を処理する受光回路とを有する。
なお、駆動回路は、演算部４により制御されて、演算部４で作られた発光タイミング毎にＬＤを作動させてレーザ光（レーザパルス）を出力させる回路である。なお、ここでの発光タイミングは、検出エリアを走査方向に一定幅で分割してなる検出領域において所定回数の発光及び受光が行われるように予め設定されている。また、レーザ光の発光周期は、一定でよい。
【００２２】
また、走査機構５は、ＬＤにより出力されたレーザ光を、揺動駆動される反射ミラー等により少なくとも左右方向の所定角度（即ち、走査範囲）に走査して送信可能なもので、演算部４により制御されて所定のタイミング及び周期で作動する。なお走査範囲は、例えば図１（ｃ）に示すように、物体の検知が行われる検出エリアよりも広く設定され、既述したソフト的パラメータ変更による光軸調整が可能となっている。また本例では、左右方向（水平方向）についてのみ走査が行われる１次元走査方式を例に挙げて主に説明するが、例えば上下方向と左右方向について走査が行われる２次元走査方式もあり得る。
なお、走査速度は一定速度でよい。また、この場合の走査機構５は、走査方向を検出してその信号（走査方向信号）を演算部４に入力する走査位置検出センサを含む。
【００２３】
ＰＤは、送信されたレーザ光が物体に反射して戻ってきた反射光を受光するためのもので、受光量（受光強度）に応じた電気信号（以下、受光量信号という。）を出力する。このＰＤから出力された受光量信号は上述した受光回路に入力され、受光回路及び演算部４において処理される。即ち、前記発光タイミングに対応するサンプリング周期で、例えば発光後一定時間だけ上記受光量信号が読み取られ、遅延時間（距離）を横軸とした受光量のデータ（以下、受光波形データという）が生成される。この受光波形データは、前述した検出領域においてレーザ光の送受信が複数回行われる場合（一つの検出領域に対してこの波形データが複数ある場合）には、例えば検出領域毎に積算されて検出領域毎の受信信号のデータとして例えば演算部４内のメモリに記憶される。また、この受光波形データのピーク位置の受光量が、各検出領域の受光量（受信強度）のデータとして記憶され、この受光波形データのピーク位置の遅延時間に基づいて算出された距離の値が、各検出領域毎の物体までの距離のデータとして記憶される。
【００２４】
なお、一つの検出領域でレーザ光の送受信を何回行うか（いいかえると、レーザ光の発光周期をどの程度に設定するか）は、基本的な検出感度（基準領域での検出感度）を左右するものであるため、投光パワー、投光ビームの広がり、検出対象の反射率等の条件に基づいて、例えば良好な環境下で誤検出を生じることなく検出対象が確実に検出できるように決定される。
【００２５】
また、車両用レーダ装置１は、例えば図１（ｂ）に示すように自車Ｃ１に搭載され、自車Ｃ１の前方の検出エリアに対してレーザ光を照射し、この検出エリア内に存在する先行車Ｃ２の反射体等を物体として検出する。なお、本発明の検出エリアは、車両の前方に限らず、例えば後方に設定されて、自車後方の物体（後続車等）を検知する態様でもよい。
【００２６】
次に演算部４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを含む回路であり、例えば図２のフローチャートに示す処理を適宜実行する（例えば、車両の走行中に周期的に実行する）ことにより、的確な物体認識を実現する。以下、この処理を説明する。
【００２７】
処理が開始されると、まずステップＳ１で、各検出領域に対する前述の測定動作（レーザ光の送信と受信、及び前述の受光量等のデータの生成と記憶）を行い、次いでステップＳ２で、全ての検出領域に対して測定動作が終了したか否か判定する。ステップＳ２の判定結果が肯定的であればステップＳ３〜Ｓ６を順次実行し、否定的であればステップＳ１に戻って次の検出領域について測定動作を繰り返す。
【００２８】
そしてステップＳ３では、物体が存在するとして検出判定された検出領域（以下、場合によりターゲットという。）のうち、近接するものをグループ化して検出領域の集合（ターゲット集合）としてまとめる。なお、検出判定は、受光量のデータが例えば予め設定された検出用しきい値を上回る検出領域を、ターゲットとして判定することにより行う。また、ターゲットのグループ化は、例えば２次元座標系（走査方向である車両の左右方向と車両の前後方向の位置座標）又は３次元座標系（車両の前後方向、左右方向、及び上下方向の位置座標）において、近接する位置にあるターゲット（例えば、隣り合うもの）を一つの集合として関連付ける処理により行う。詳しくは、既述した特許文献などにも記載されている公知の各種方法を採用することができる。
【００２９】
次にステップＳ４では、ステップＳ３でグループ化されたターゲット集合から、個々の物体を抽出（分離）して、その中心位置や大きさを算出する物体抽出処理を実行する（詳細後述する）。なお、処理の無駄を省くために、上記ターゲット集合が無い場合には、この物体抽出処理は実行しない態様が望ましい。また、検出エリアの全範囲についてこの物体抽出処理を実行するのではなく、上記ターゲット集合の範囲についてのみ、この物体抽出処理を実行する態様が望ましい。
次にステップＳ５では、前回のシーケンスにおけるステップＳ４で抽出された物体のデータと、今回のシーケンスにおけるステップＳ４で抽出された物体のデータとを比較し、同一の物体として対応付ける処理を行う。例えば、前回の物体の位置を基準に所定の広がりを持つ位置範囲を設定し、この位置範囲内に今回の物体の位置が存在すると、同一物と判定するといった処理を実行する。
【００３０】
次にステップＳ６では、例えば追従走行制御等のために、認識された物体のデータから先行車等の監視対象のデータを選択する。具体的には、物体の走査方向の大きさ等（１次元走査の場合は、車両幅、２次元走査の場合は、車両の幅・高さ・形状）が車両に相当するものであること、カメラにより撮像された画像による白線検知や、ヨーレートセンサ・操舵角センサ・車輪速度センサ等で推定した道路形状を基にして自車線を判断し、その領域で自車に対して最近に存在すること、自車に対する相対速度（前後方向における前回の物体位置と今回の物体位置との差）に基づいて停止物でないと判定されたこと、などの選択条件が成立した物体のデータを先行車のデータとして選択する、といった処理を実行する。なお、この先行車等のデータは、追従走行制御等を制御する上位のシステムに送信される。
なお、ステップＳ６を終了すると、次の実行タイミングで、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
【００３１】
次に図３は、前記ステップＳ４の物体抽出処理の内容を説明するフローチャートである。以下、これを説明する。
処理が開始されると、まずステップＳ１１で、前記ステップＳ１で測定された各検出領域（好ましくは、前記ターゲット集合を構成する領域のみ）の受光量（受信強度）のデータを調査し、受光量の各検出領域毎の分布を設定する。例えば、図４（ａ）に示すような受光量データの階段状のグラフを設定する。
次に、ステップＳ１２に進み、ステップＳ１１で設定した受光量の分布にピーク（山状部分）が存在するか否か判定し、存在すればステップＳ１３〜Ｓ１６を順次実行し、存在しなければリターンする。このピークの存否の判定は、例えば、隣接する検出領域の受光量の差分を計算し、この差分が走査位置の変化に対してプラスからマイナスに変化する箇所があるか否かにより簡単に判定する構成（連続波形の生成を行わない構成）としてもよいが、後述するピーク抽出と同様の方法（連続波形を設定しそれに基づいてピークを抽出する構成）によって行ってもよい。但し、上記簡単な方法でピークの存否のみをまず判定し、ピークが存在しない時には、後述するピーク抽出を実行しないようにすれば、比較的複雑な処理（後述するステップＳ１３）を無駄に実行することを回避し、ＣＰＵの処理負担を軽減できる。
【００３２】
そして、ステップＳ１３では、受光量の連続的な分布（走査位置に対する受信強度の連続波形）を設定し、前記ピークの受光量データ（ピーク値）を抽出する。この場合、連続波形としては、例えば図４（ａ）に示すような各検出領域の受光量データに対して、各検出領域の中心位置に各受光量データをプロットした点（以下、データポイントという）を直線で結ぶことによって、図４（ｂ）に示すような折れ線状の連続波形（推定分布Ｃ）を設定する。またピークの抽出は、例えば、隣接する３個のデータポイントＰ０，Ｐ１，Ｐ２の受光量データの関係が、所定の判定条件（例えば、Ｐ０＜Ｐ１であり、かつＰ１≧Ｐ２）を満たすと、この箇所がピークであると判定し、この箇所の最大の受光量データ（上記データポイントＰ１の受光量）をピークの受光量データとすることにより行う。図４の場合、ピークＡで示す位置が最大であるため、この位置の受光量がピークの受光量データとして記憶される。
【００３３】
なお、ステップＳ１２の処理で、ピークの存否の判定に加えて、実質的にピークの受光量データの抽出も実行される場合には、このステップＳ１３は当然不要である。
また、物体認識信頼性のさらなる向上等の観点から、このピークを有効なものとして判定し登録する条件（ピークを物体として有効に認識する条件）には、さらに別の条件を付加してもよい（詳細後述する）。
【００３４】
次にステップＳ１４では、ステップＳ１３で抽出されたピークの受光量データに基づいて両端判定用しきい値を設定する。例えば図４の場合、受光量しきい値Ｂが、予め設定された関数によりピークＡの受光量から求められる。この関数は、レーザ光の仕様等に応じて、実験により最適なものに設定すればよいが、発明者らの研究によれば、単純に１以下の係数（例えば０．５）を乗算するだけの関数であってもよい。この係数が０．５であると、ピークＡの受光量の５０％が受光量しきい値Ｂ（両端判定用しきい値）となる。
【００３５】
次にステップＳ１５では、前記連続波形のピークの両側において、ステップＳ１４で設定された両端判定用しきい値に受信強度が等しい走査位置を、物体の走査方向両端位置と判定する。例えば図４（ｂ）に示すように、推定分布Ｃの波形において、受光量しきい値Ｂに受光量が等しいピークＡの両側位置（推定分布Ｃを示す線と受光量しきい値Ｂを示す直線の交点の走査位置）のうち、左側を物体の左端Ｄとし、右側を物体の右端Ｅとする。
なお、こうして判定された物体の両端位置についての距離のデータ（車両前後方向の位置データ）をどう認識するかが問題となるが、例えば隣接するデータポイント（好ましくは、両端位置の内側に位置するデータポイント）の距離データと同一として扱えばよい。
【００３６】
次にステップＳ１６では、ステップＳ１５で判定した走査方向両端位置に基づいて、物体の走査方向中心位置を判定する。具体的には、走査方向両端位置（図４では、左端Ｄと、右端Ｅ）の走査方向位置データの平均を物体の走査方向中心位置とする。このステップＳ１６を経ると、リターンする。
【００３７】
以上説明した車両用レーダ装置では、演算部４の上記ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理によって走査位置に対する受信強度の連続波形が生成され、上記ステップＳ１４〜Ｓ１５の処理によってこの連続波形のピークの両側位置（ピークの受信強度に対して例えば一定割合の受信強度となる位置）として物体の走査方向両端位置が判定され、さらに上記ステップＳ１６の処理によって走査方向両端位置から物体の走査方向中心位置が判定される。このため、検出領域の分解能以上の精度で物体の走査方向の大きさや位置が判定できる。或いは逆に、物体の位置や大きさの判定精度を保持したまま、検出領域の分解能（検出領域の細かさ）を下げてコスト低減等を図ることが可能となる。
【００３８】
また本装置では、上記連続波形のピークとして物体を１個づつ認識する。このため、２物体が接近している場合（一方の物体からの受信強度が相対的に低い場合含む）にも、各物体を分離して認識可能となる。例えば図８（ａ）に示すように、比較的大きく全体的な反射強度が大きい物体Ｍ１と、比較的小さく全体的な反射強度が小さい物体Ｍ２が近接して検出エリア内に存在する場合、従来であれば、図８（ｂ）に符号Ａで示すように両物体Ｍ１，Ｍ２を一体の物体として誤認識したり、図８（ｂ）に符号Ｂで示すように一方の物体Ｍ１だけしか認識しなかったりする不具合が発生する恐れがある。しかし本装置であると、図８（ｃ）に符号Ｃで示すように両物体Ｍ１，Ｍ２を別個に認識できる可能性が極めて高い。この場合も、各物体Ｍ１，Ｍ２に対してそれぞれ前記連続波形のピークＰ１，Ｐ２が存在するからである。
【００３９】
また本装置では、検出エリア端近くの検出エリア外に物体がある場合には、上記連続波形のピークが発生しないため、検出エリア内に両端が位置する物体として認識されない。例えば図７（ａ）に示すように、検出エリアの右端よりも外側に物体が有る場合、従来であれば、図７（ａ）に符号Ｃで示すように検出エリアの右端側に物体が存在していると誤認識してしまう恐れがある。
しかし本装置であると、このように物体を誤認識しない（少なくとも、検出エリア内に両端が位置する物体として認識する可能性は極めて低い）。この場合、図７（ｂ）に示すような受光量データとなり、この物体に対する前記連続波形のピークが存在しないからである。
【００４０】
また本装置であると、例えば図７（ｃ）に示すように、物体が検出エリア内の端にある場合には、図７（ｄ）に示すようにピークのあるデータが得られるので、従来と同様に物体を認識できるとともに、この物体の両端位置を従来よりも高精度に認識できる。
即ち本装置によれは、検出エリア外にある物体を誤って検知することがなく、検出エリア内にある物体は正しく検知することができる。
【００４１】
（第２形態例）
次に、第２形態例を説明する。本形態例は、前記ステップＳ４の物体抽出処理の一部に特徴を有し、他の構成は第１形態例と同じである。
図５は、本例における物体抽出処理の内容を説明するフローチャートである。以下、この特徴部分を説明する。
この場合、ステップＳ１２でピークが存在すると判定すると、ステップＳ２１〜Ｓ２２を順次実行する。
【００４２】
ステップＳ２１では、受光量の連続波形を設定し、前記ピークの受光量データを抽出する。
この場合、連続波形としては、例えば図６（ａ）に示すような各検出領域の受光量データに対して、各検出領域の中心位置に各受光量データをプロットした点（データポイント）を曲線で補間することによって、図６（ｂ）に示すような曲線状の連続波形（推定分布曲線Ｂ）を設定する。一般に、複数の点を通る曲線は、（点の数―１）次の多項式で表すことができる。このためピークの有るターゲット集合に対しての上記連続波形上の全てのデータポイントの数をＮ個とすると、例えば（Ｎ−１）次の多項式を解くことによって、これら全データポイントを通過する曲線を求めることができ、このように求めた曲線を上記連続波形とすればよい。
【００４３】
但し、上記多項式の次数をなるべく低くしてＣＰＵの負荷を軽減する観点からは、例えば次のような処理により上記連続波形を設定する構成が望ましい。即ち、隣接する二つのデータポイントと、さらにそれらに隣接する一つ以上のデータポイントと、を含むＭ個（Ｎ＞Ｍ＞２）のデータポイントに基づいて、（Ｍ−１）次の多項式を解くことによって、上記隣接する二つのデータポイント間を補間する曲線を求める処理を、隣接する各データポイント間について順次実行し、これら曲線の集合として上記連続波形を設定する構成が望ましい。
なお、離散する点を曲線で補間する手法には、上記以外にも各種の方法が知られており、そのような公知の他の方法を使用してもよい。
【００４４】
またピークの抽出は、例えば、上述した連続波形を微分し、この微分値がプラスからマイナスに変化する頂点（微分値がゼロとなる上に凸の変曲点）があると、この箇所がピークであると判定し、この頂点の受光量データをピークの受光量データとし、この頂点の走査方向位置データをピークの位置データとするものである。
次にステップＳ２２では、ステップＳ２１で抽出されたピークのデータに基づいて物体の中心位置を判定する。例えば、上記頂点の走査方向位置が物体の走査方向中心位置であると判定し、記憶する。
【００４５】
以上説明した車両用レーダ装置によれば、第１形態例と同様に、検出領域の分解能以上の精度で物体の走査方向の位置が判定できる。或いは逆に、物体位置の判定精度を保持したまま、検出領域の分解能（検出領域の細かさ）を下げてコスト低減等を図ることが可能となる。また、２物体が接近している場合（一方の物体からの受信強度が相対的に低い場合含む）にも、各物体を分離して認識可能となる。また、検出エリア外にある物体を誤って検知することがなく、検出エリア内にある物体は正しく検知することができる。
【００４６】
なお、本発明は以上説明した形態例に限定されず、各種の態様や変形が有り得る。
例えば、第２形態例のステップＳ２２（図５）の処理の代りに、第１形態例のステップＳ１４〜Ｓ１６（図３）の処理を実行して、第１形態例と同様の物体位置判定（両端位置及び中心位置の判定）を行ってもよい。
また、各形態例における例えばステップＳ１１とＳ１２の間で、検出感度の変動やノイズ等による測定データの不良を修正するフィルタリング処理（ターゲットが部分的に検出されない不連続検出領域の補間や、異常なデータ変動の修正）を実行するようにしてもよい。
【００４７】
また、ピークを抽出し有効なものとして判定する際の判定条件として、例えば以下のような条件を設定して、物体検知の信頼性を向上させてもよい。即ち、ピークの幅（例えば、ピークから求められた物体の幅）が設定値以下の異常なピークは、有効なものとして抽出しないようにしてもよい。また、ピークの受光量データが、グループ化されたデータのうちの最大受光量の所定割合以下の異常なものを、有効なものとして抽出しない構成としてもよい。
【００４８】
また本発明は、上記形態例のように水平方向（左右方向）に走査を行うレーダ装置に適用してもよいが、上下方向に走査を行うもの、或いは上下及び左右の２方向に走査する車両用レーダ装置に適用してもよい。また走査は、回転動作によるものに限定されず、例えば発光部等の直線移動（スライド）によるものであってもよい。走査機構としては、例えば特開２００３−１２１５４２号公報や特開２００３−１７７３４８号公報などに記載されたものを使用できる。
また、送信側のみで走査が行われる構成でもよいが、受信状態を走査位置に無関係に同等に維持してより良好な測距動作を行うためには、受信側においても走査が行われるのが望ましい。例えば、受信ヘッドを送信側に同期させて走査する構成でもよい。
【００４９】
また上記形態例では、本発明の受信強度波形設定手段、受信波形ピーク抽出手段、両端判定用しきい値設定手段、物体両端位置判定手段、物体中心位置判定手段を、レーダの送受信ヘッドと同じユニット内に設けられた演算部４により構成しているが、別ユニット内に設けられた処理手段が、前記連続波形の設定やピーク抽出等を行い、上記各手段を構成する態様でもよい。
また本発明は、レーザ光を用いたレーダ装置のみならず、例えば電波を用いたレーダ装置にも適用できる。
また本発明は、車両用のレーダ装置に限らず、各分野のレーダ装置に適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】レーダ装置の構成等を説明する図である。
【図２】レーダ装置の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】レーダ装置の制御処理を示すフローチャートである。
【図４】レーダ装置の物体位置認識を説明する図である。
【図５】レーダ装置（第２形態例）の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】レーダ装置（第２形態例）の物体位置認識を説明する図である。
【図７】レーダ装置の作用効果を説明する図である。
【図８】レーダ装置の作用効果を説明する図である。
【図９】従来の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  レーザレーダ（レーダ装置）
４  演算部（受信強度波形設定手段、受信波形ピーク抽出手段、両端判定用しきい値設定手段、物体両端位置判定手段、物体中心位置判定手段）
【図１】
2005233716.tif 000003
【図２】
2005233716.tif 000004
【図３】
2005233716.tif 000005
【図４】
2005233716.tif 000006
【図５】
2005233716.tif 000007
【図６】
2005233716.tif 000008
【図７】
2005233716.tif 000009
【図８】
2005233716.tif 000010
【図９】
2005233716.tif 000011