(57)【要約】【課題】  走査ストロークを増加させることなく視野を広げることができ、視野を広げることによる弊害を回避したレーダ装置を提供する。【解決手段】  走査方向の中央側よりも端側においてビーム幅が大きくなる走査機構５を設けるとともに、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、この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２
2005283138.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物体を検知するレーダ装置であって、
走査方向の中央側よりも端側において、前記電磁波のビーム幅が大きくなる送信部を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
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べく、前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータを生成する受信強度データ生成手段と、
前記受信強度データ生成手段が生成した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請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
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べく、前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータを生成する受信強度データ生成手段と、
前記受信強度データ生成手段が生成した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請求項１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、このようなレーダ装置では、例えば特許文献１又は２に見られるような走査機構が用いられているが、従来では、送信する電磁波のビーム幅を走査位置によって積極的に変化させるという技術思想はなかった。
即ち、例えばレーザレーダの場合、図６に示すように後述する各検出領域毎のレーザのビーム幅は、走査角度によらず一定とするのが従来の考え方であった。図６において、符号θ１で示すスキャン角度は、走査機構の走査によりビーム中心軸が移動する全動作ストローク（以下、走査ストロークという）の半分の角度を示し、符号θ２の視野角は、走査により電磁波が照射される全角度範囲（視野）の半分の角度を示し、符号Ｃは各検出領域毎の電磁波（レーザ光）のビームを示す。
【０００４】
なお、このような車両用レーダ装置では、特許文献３〜６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。
【０００５】
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、反射波の受信強度のデータ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。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７７３４８号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１５４２号公報
【特許文献３】特許３３７６８６４号公報
【特許文献４】特許２５７６６３８号公報
【特許文献５】特開２００３−１４９３３８号公報
【特許文献６】特開２００２−１５７６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来の技術では、検出エリア（視野）を容易に拡大することができないという問題があった。例えば、今後の車載用レーダ装置には、一般道や混雑路といった場面に適用範囲を広げるため、より広い視野が求められている。しかし、既存の車載用レーダ装置は、このような場面で割り込みしてくる車や急カーブで自車前方に対して大きく左右に動く先行車をも検知するための十分広い視野を、持っていない。その解決策として走査ストロークの拡大が考えられるが、単純に走査ストロークを増やすのは、相当のコスト増と大型化という弊害を招く。
【０００８】
また、単純に視野を拡大すると、視野外の物体を視野内の物体と誤検知する可能性により、例えば車載用レーダにおいて隣の車線の車を誤って先行車として誤検知する可能性が高まるという弊害がある。レーザ光を含めた電磁波は、放射状に広がるため、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からである。
【０００９】
そこで本発明は、走査ストロークを増加させることなく視野を広げることができるレーダ装置を提供することを主目的としている。さらには、視野を広げつつ、視野を広げることによる弊害を回避した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】
【００１０】
本願のレーダ装置は、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物体を検知するレーダ装置であって、
走査方向の中央側よりも端側において、前記電磁波のビーム幅が大きくなる送信部を備えたことを特徴とする。
ここで、「走査方向の中央側よりも端側において、前記電磁波のビーム幅が大きくなる」には、中央側から端側に向けてビーム幅が多段階又は連続的に増加する態様と、所定の走査位置を境にして中央側と端側とでビーム幅の大きさが異なる態様とがある。また、「走査方向の中央側よりも端側において、前記電磁波のビーム幅が大きくなる送信部」は、レーザレーダの場合、後述する形態例のように、走査機構の光学系の仕様により実現できる。
【００１１】
また、「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。
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。
【００１２】
本装置によれば、走査ストロークを拡大しなくても、電磁波のビーム幅が大きくなった分だけ上記走査範囲や検出エリアが広がる。即ち、図６に示すように電磁波のビーム幅が一定である場合に比較して、例えば図２に示すように電磁波のビーム幅が走査方向の端側において大きくなると、スキャン角度θ１（走査ストロークの片側半分の角度）が同じでも、視野角θ２（視野の半分の角度）が広がり、全体としては視野角θ２の増加分の２倍広くなる。したがって、従来では検知できなかった図６に示す割込み物体Ｂ（例えば割り込み車両）を、図２（ａ）に示すように検知可能となる。
【００１３】
次に、本装置の好ましい形態は、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べく、前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータを生成する受信強度データ生成手段と、
前記受信強度データ生成手段が生成した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。
またこの形態では、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構成が望ましい。
【００１４】
なお、「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。
また、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。
【００１５】
本形態では、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。即ち、上記連続波形のピークとして物体を１個づつ認識し、このピークの波形から物体位置が判定される。このため、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。したがって、例えば車載用レーダにおいて隣の車線の車を誤って先行車として誤検知する可能性を低減し、ビーム幅を広げて視野を拡大することによる前述の弊害が回避される。
【００１６】
なお、従来のレーダ装置は、基本的に以下の問題（１）〜（３）も有しており、本願発明の適用のためにビーム幅を広げることによって、少なくとも（３）の問題がより顕著になる弊害があるが、本形態であれば、このような問題も回避できる。
（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つの物体として誤検出してしま      い、分離することができなかった。
【００１７】
即ち、本形態によれば、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構成であれば、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。
【００１８】
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。
また、上述したピークに基づいて物体を検知するため、２物体が接近している場合にも、上述したピークが存在する限り各物体を分離して認識可能となる。
【００１９】
次に、本装置の好ましい別の形態は、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べく、前記検出領域毎の反射波の受信強度のデータを生成する受信強度データ生成手段と、
前記受信強度データ生成手段が生成した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。
【００２０】
本装置によっても、前述の形態と同様の理由で、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。したがって、前述の従来の問題点等（ビーム幅を広げることによる弊害含む）を解消できる。
【発明の効果】
【００２１】
本願のレーダ装置によれば、走査ストロークを増加させることなく視野を広げることができる。さらには、視野を広げつつ、視野を広げることによる弊害を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
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。また、図２（ａ）はビーム幅の変化を示す図、図２（ｂ）は走査機構を説明するための図である。
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。ここで、投光部２と走査機構５は、本発明の送信部を構成する。
なお本例では、演算部４が、本発明の受信強度データ生成手段、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。
【００２３】
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。
【００２４】
また、走査機構５は、ＬＤにより出力されたレーザ光を、揺動又は回転駆動される反射ミラーやポリゴンミラー、直線駆動されるフレネルレンズ等により、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。
この走査機構５の基本構成は、特許文献１や２に記載されたものと同様の構成でよいが、この場合、走査方向の中央側よりも端側においてレーザ光（電磁波）のビーム幅が大きくなるように、レンズの仕様等が設定されている。
例えば図２（ｂ）に示すように、ＬＤの前面に、ＬＤの出力光を透過させ走査方向に屈曲させるフレネルレンズ６が配置され、このフレネルレンズ６が左右に変位して透過位置が変ることによって走査方向が変化する構成となっている。そして、走査方向が中央位置である場合にフレネルレンズ６を透過する光のビーム幅は、例えば図２（ｂ）に符号α１で示す角度となり、また、走査方向が中央よりも端側（左右両側）である場合にフレネルレンズ６を透過する光のビーム幅は、例えば図２（ｂ）に符号α２（α２＞α１）で示す角度となるように、フレネルレンズ６の仕様や、ＬＤとフレネルレンズ６の位置関係等が設定されている。
【００２５】
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。また、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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３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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
次に図４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５（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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）。
【００３７】
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５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。
【００３８】
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５（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。
【００３９】
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５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。
【００４０】
以上説明した車両用レーダ装置では、走査ストロークを拡大しなくても（即ち、例えば図２（ｂ）のフレネルレンズ６の動作ストロークを増加させなくても）、電磁波のビーム幅が大きくなった分だけ電磁波が照射される走査範囲や検出エリアが広がる。即ち、図６に示すように電磁波のビーム幅が一定である場合に比較して、例えば図２に示すように電磁波のビーム幅が走査方向の端において大きくなると、スキャン角度θ１が同じでも、視野角θ２が広がり、全体としては視野角θ２の増加分の２倍広くなる。したがって、従来では検知できなかった図６に示す割込み物体Ｂ（例えば割り込み車両）を、図２（ａ）に示すように検知可能となる。
【００４１】
また、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。
【００４２】
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、検出エリア内に両端が位置する物体として誤認識されない。
【００４３】
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、走査方向の端側において単にビーム幅を広げると、走査方向の端側において電磁波の単位広さ当りの強度が低下するので、電磁波の送信出力を、ビーム幅を広げる分だけ増加させるようにしてもよい。但し、先行車などの物体を検知する場合、物体の略全体に電磁波が照射されるか、近距離であれば、多少電磁波の強度が落ちても検知可能であるため、電磁波の送信出力を一定に保ったままでビーム幅を広げてもよい。特に車載用レーダ装置の場合、走査方向の端側での検出は、近距離の物体（割り込み車など）を検知することが主に求められているので、電磁波の送信出力は一定のままでもよい。むしろ、レーザレーダの場合、送信出力を一定に保ったままでビーム幅を広げれば、レーザ光の単位広さ当りの強度が低下するので、目障害の点でより安全になるという効果が得られる。
【００４４】
また、受信強度の連続波形としては、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、曲線状の連続波形（推定分布曲線）を設定する構成でもよい。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、例えばこのように求めた曲線を上記連続波形とすればよい。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。
【００４５】
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ってもよい。
また、物体の中心位置の判定は、抽出されたピークのデータに基づいて判定してもよい。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する態様でもよい。
また、図４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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、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。
【００４８】
また上記形態例では、本発明の受信強度データ生成手段、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】
【００４９】
【図１】レーダ装置の構成等を説明する図である。
【図２】レーダ装置のビーム幅や走査機構を説明する図である。
【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】レーダ装置の制御処理を示すフローチャートである。
【図５】レーダ装置の物体位置認識を説明する図である。
【図６】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  レーザレーダ（レーダ装置）
２  投光部（送信部）
４  演算部（受信強度データ生成手段,受信強度波形設定手段,受信波形ピーク抽出手
,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）
５  走査機構（送信部）
【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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