(57)【要約】【課題】シャドウイングによって起こる目標物体の誤検出を防止することにより、物体検出精度を向上させること。【解決手段】位相検波部１０２は、検出範囲からの反射波のＩ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルを取得し、クラッタマップ管理部１０３は、検出範囲を分割した複数の区画毎に、Ｉ相成分とＱ相成分とからなるグランドクラッタを格納し、パワー抽出部１０４は、区画毎に、物体検出の判定対象パワーとして、受信ベクトルから、グランドクラッタとの直交成分のパワーを抽出し、物体検出部１０５は、判定対象パワーが第１の閾値以上の区画において物体が存在すると判定する。【選択図】図３
2013190340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出範囲からの反射波のＩ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルを取得する位相検波部と、
前記検出範囲を分割した複数の区画毎に、Ｉ相成分とＱ相成分とからなるグランドクラッタを格納する管理部と、
前記区画毎に、物体検出の判定対象パワーとして、前記受信ベクトルから、前記グランドクラッタとの直交成分のパワーを抽出する抽出部と、
前記判定対象パワーが第１の閾値以上の区画において物体が存在すると判定する検出部と、
を具備する物体検出装置。
【請求項２】
前記グランドクラッタのパワーが前記第１の閾値以下の値である第２の閾値以上であるか否かを前記複数の区画毎に判定する判定部、を更に具備し、
前記抽出部は、前記グランドクラッタのパワーが前記第２の閾値以上の区画では、前記直交成分のパワーを前記判定対象パワーとして抽出し、前記グランドクラッタのパワーが前記第２の閾値未満の区画では、前記受信ベクトルのパワーを前記判定対象パワーとして抽出する、
請求項１記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記区画毎に、前記判定対象パワーと前記第１の閾値との比較を異なるタイミングで複数回行い、前記複数回の比較結果により、当該区画における物体の存在を判定する、
請求項１記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記抽出部は、前記受信ベクトルと前記グランドクラッタとの相関が正の相関である区画では、前記直交成分のパワーを前記判定対象パワーとして抽出し、前記相関が負の相関である区画では、前記受信ベクトルのパワーを前記判定対象パワーとして抽出する、
請求項１記載の物体検出装置。
【請求項５】
検出範囲からの反射波のＩ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルを取得し、
前記検出範囲を分割した複数の区画毎に、前記受信ベクトルから、Ｉ相成分とＱ相成分とからなるグランドクラッタとの直交成分のパワーを、物体検出の判定対象パワーとして抽出し、
前記判定対象パワーが第１の閾値以上の区画において物体が存在すると判定する、
物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波レーダを用いて歩行者及び車両等を検出する物体検出装置及び物体検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミリ波レーダを用いた物体検出装置が提案されている。物体検出装置は、例えば、車両に搭載され、先行車又は障害物等を検出して、追突を防止するためのブレーキ制御又は車速コントロールの目的で利用されている。また、物体検出装置は、航空機に搭載され、空中に存在する他の航空機等を検出する目的で利用されている。また、近年では、物体検出装置は、道路に設置され、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport Systems）等に利用されている。
【０００３】
道路に設置された物体検出装置において用いられるミリ波レーダは、歩行者又は車両等の検出対象となる物体（以下、「目標物体」と呼ぶ）だけでなく、路面、標識、ガードレール、路面上のマンホール等の背景にある構造物を含む、検出範囲内のあらゆるものからの反射波を受信する。物体検出装置において、背景にある構造物からの反射波を除去し、目標物体からの反射波のみを抽出するための方法として、グランドクラッタ除去方法がある。
【０００４】
グランドクラッタ除去方法では、まず、背景とする構造物のみが存在する環境においてミリ波レーダが受信した反射波（すなわち、グランドクラッタ）のパワーが計測される。そして、検出範囲を分割して形成される複数の区画（以下、「メッシュ」と呼ぶ）毎にグランドクラッタを記録したマップ（以下、「クラッタマップ」と呼ぶ）が作成される。次いで、目標物体が存在する環境において、ミリ波レーダが受信した反射波のパワーから、クラッタマップに記録されたグランドクラッタのパワーをメッシュ毎に減算する。物体検出装置は、減算結果が閾値以上となるメッシュにおいて目標物体が存在すると判定する。
【０００５】
しかしながら、上記方法では、閾値は０より大きい値が設定されるため、グランドクラッタのパワーが目標物体からの反射波のパワーと同程度の場合（若しくは大きい場合）、上記減算結果が０となり（若しくは負の値となり）、物体検出装置では、目標物体を検出できないという課題がある。
【０００６】
この課題に対して、特許文献１では、まず、目標物体が存在する環境においてミリ波レーダが受信した反射波が、位相検波によって、Ｉ相成分と、Ｑ相成分（Ｉ相成分と９０度の位相差がある成分。すなわち、Ｉ相成分と直交している成分）とに分けて取り出される。次いで、取り出された反射波（Ｉ相成分及びＱ相成分）とグランドクラッタ（Ｉ相成分及びＱ相成分）との減算が相ごとに施される。そして、各相の減算結果（差分）の２乗平方根を算出することにより、目標物体からの反射波とグランドクラッタとの差分が、差分ベクトルとして取り出される。物体検出装置は、差分ベクトルが０より大きければ、目標物体が存在すると判定する。すなわち、特許文献１では、グランドクラッタのパワーが目標物体からの反射波のパワーと同程度であっても、差分ベクトルがあれば、目標物体が存在すると判定することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１１８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、例えば図１に示すように、マンホール等の背景の一部である構造物が、人物等の目標物体によってミリ波レーダから遮蔽された場合（以降、遮蔽されることを「シャドウイング」と呼ぶ）には、以下の課題が生じる。
【０００９】
図１は、ミリ波レーダの検出範囲を方位角方向の特定の角度で切り出した模式図である。図１は、一例として、ミリ波レーダの位置から、距離方向に分割して形成される６個のメッシュ毎にクラッタマップの要素、受信ベクトル、受信ベクトルからグランドクラッタを相ごとに減算した結果、及び、物体検出結果を示す。なお、「クラッタマップの要素」とは、各メッシュでのグランドクラッタである。また、「受信ベクトル」とは、目標物体が存在する環境においてミリ波レーダが受信した反射波をＩ相及びＱ相の２相の成分に分けて取り出したものである。
【００１０】
図１に示すように、マンホールの位置のメッシュに対応するクラッタマップには、マンホールからの反射波のパワーがグランドクラッタとして記録されている。
【００１１】
一方、図１に示すように、目標物体である人物がマンホールの手前、つまり、ミリ波レーダとマンホールとの間に存在すると、マンホールからの反射波を人物が遮蔽してしまうため、ミリ波レーダはマンホールからの反射波を受信しない。よって、図１に示すように、マンホールの位置のメッシュにおける受信ベクトルは０となる。
【００１２】
このため、図１に示すように、マンホールの位置のメッシュにおいて、受信ベクトルからグランドクラッタが相ごとに減算されると、グランドクラッタのパワーと同じ大きさのパワーを有する差分ベクトルが検出されるため、物体検出装置は、目標物体が存在すると判定してしまう。
【００１３】
このように、特許文献１では、物体検出装置は、シャドウイングによって目標物体の誤検出が生じてしまうおそれがある。
【００１４】
本発明の目的は、シャドウイングによって起こる目標物体の誤検出を防止することにより、物体検出精度を向上させることができる物体検出装置及び物体検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様の物体検出装置は、検出範囲からの反射波のＩ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルを取得する位相検波部と、前記検出範囲を分割した複数の区画毎に、Ｉ相成分とＱ相成分とからなるグランドクラッタを格納する管理部と、前記区画毎に、物体検出の判定対象パワーとして、前記受信ベクトルから、前記グランドクラッタとの直交成分のパワーを抽出する抽出部と、前記判定対象パワーが第１の閾値以上の区画において物体が存在すると判定する検出部と、を具備する。
【００１６】
本発明の一態様の物体検出方法は、検出範囲からの反射波のＩ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルを取得し、前記検出範囲を分割した複数の区画毎に、前記受信ベクトルから、Ｉ相成分とＱ相成分とからなるグランドクラッタとの直交成分のパワーを、物体検出の判定対象パワーとして抽出し、前記判定対象パワーが第１の閾値以上の区画において物体が存在すると判定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シャドウイングによって起こる目標物体の誤検出を防止することにより、物体検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の物体検出処理の説明に供する図
【図２】本発明の実施の形態１に係る物体検出装置の主要構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る物体検出装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係るメッシュの構成の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係るクラッタマップの格納例を示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係るメッシュの構成の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態１に係るクラッタマップの格納例を示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係るグランドクラッタと受信ベクトルとの関係を示す図
【図９】本発明の実施の形態１に係るパワー抽出部の内部構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態１に係る物体検出処理の説明に供する図
【図１１】本発明の実施の形態１に係る物体検出処理の流れを示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態２に係る物体検出装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態２に係るパワー判定部の内部構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態２に係るパワー判定処理の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００２０】
［実施の形態１］
［物体検出装置の主要構成］
図２は、本発明の実施の形態１に係る物体検出装置１００の主要構成を示す。
【００２１】
物体検出装置１００において、位相検波部１０２は、検出範囲からの反射波のＩ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルを取得する。クラッタマップ管理部１０３は、検出範囲を分割した複数の区画（メッシュ）毎に、Ｉ相成分とＱ相成分とからなるグランドクラッタを格納する。パワー抽出部１０４は、各メッシュにおいて、物体検出の判定対象となるパワー（以下、「判定対象パワー」と呼ぶ）として、受信ベクトルからグランドクラッタとの直交成分を抽出する。物体検出部１０５は、判定対象パワーが第１の閾値以上のメッシュにおいて物体が存在すると判定する。
【００２２】
［物体検出装置の構成］
図３は、本発明の実施の形態１に係る物体検出装置１００の構成を示す。図３において、物体検出装置１００は、反射波入力部１０１と、位相検波部１０２と、クラッタマップ管理部１０３と、パワー抽出部１０４と、物体検出部１０５とを有する。
【００２３】
反射波入力部１０１は、例えばミリ波レーダ（図示せず）と接続され、ミリ波レーダで受信された反射波を受け取り、受け取った反射波を位相検波部１０２に出力する。
【００２４】
位相検波部１０２は、反射波入力部１０１から入力される反射波に対して位相検波処理を施し、反射波からＩ相成分と、Ｑ相成分（Ｉ相成分と直交する成分）とを分けて取り出す。すなわち、位相検波部１０２は、位相差が９０度となる２つの位相成分を反射波から取り出す。これにより、位相検波部１０２は、ミリ波レーダの検出範囲からの反射波の、Ｉ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルを取得する。位相検波部１０２は、取り出したＩ相成分とＱ相成分とからなる受信ベクトルをパワー抽出部１０４に出力する。
【００２５】
クラッタマップ管理部１０３は、ミリ波レーダの検出範囲におけるクラッタマップを格納する。具体的には、クラッタマップ管理部１０３は、ミリ波レーダの検出範囲を分割した複数の区画（メッシュ）毎に、Ｉ相成分とＱ相成分とからなるグランドクラッタを格納する。
【００２６】
クラッタマップ管理部１０３におけるクラッタマップの格納例を図５（格納例１）、及び、図７（格納例２）に示す。また、それぞれの格納例に対応したメッシュの構成例を図４（格納例１に対応）、及び、図６（格納例２に対応）に示す。
【００２７】
図４は、ミリ波レーダの検出範囲を上空から見た模式図である。図４に示すように、ミリ波レーダの検出範囲が方位角方向にΔθ度毎に分割されて、ｎ個のメッシュ（ＣＭ１〜ＣＭｎ）が構成される。クラッタマップ管理部１０３は、図４に示すＣＭ１〜ＣＭｎ毎にクラッタマップの要素を格納する。例えば、図５に示すように、クラッタマップ管理部１０３は、各メッシュにおいて、グランドクラッタから取り出されたＩ相成分及びＱ相成分の、ミリ波レーダの位置からの距離方向における連続した値を、クラッタマップの要素としてそれぞれ格納する。
【００２８】
図６は、図４と同様、ミリ波レーダの検出範囲を上空から見た模式図である。図６に示すように、ミリ波レーダの検出範囲が方位角方向（Δθ毎）及び距離方向（Δｄ毎）にそれぞれ分割されて、２０個のメッシュ（ＣＭ１１〜１４，…，ＣＭ５１〜５４）が構成される。例えば、上述した図１は、図６に示す検出範囲のうち特定の方位角方向のメッシュのみを抽出した図である。クラッタマップ管理部１０３は、図６に示すメッシュ毎にクラッタマップの要素を格納する。例えば、図７に示すように、クラッタマップ管理部１０３は、各メッシュにおいて、グランドクラッタから取り出されたＩ相成分及びＱ相成分の値のセットをクラッタマップの要素として格納する。
【００２９】
なお、クラッタマップ管理部１０３におけるクラッタマップの格納方法は、図５、及び、図７に示す例に限らない。また、上述した２つの格納例において、クラッタマップ管理部１０３は、クラッタマップの要素として、Ｉ相成分及びＱ相成分のみでなく、グランドクラッタのパワーも格納してもよい。
【００３０】
パワー抽出部１０４は、位相検波部１０２から受信ベクトルを取得し、クラッタマップ管理部１０３からクラッタマップを取得する。パワー抽出部１０４は、各メッシュにおいて、受信ベクトルから、グランドクラッタとの直交成分（以下、「グランドクラッタ直交成分」と呼ぶ）を抽出する。パワー抽出部１０４は、抽出したグランドクラッタ直交成分を判定対象パワーとして物体検出部１０５に出力する。パワー抽出部１０４におけるパワー抽出処理の詳細な説明については後述する。
【００３１】
物体検出部１０５は、パワー抽出部１０４から受け取るグランドクラッタ直交成分、すなわち判定対象パワーに基づいて目標物体を検出する。具体的には、物体検出部１０５は、複数のメッシュのうち、判定対象パワーが所定の閾値以上のメッシュにおいて目標物体が存在すると判定し、判定対象パワーが所定の閾値未満のメッシュには目標物体が存在しないと判定する。
【００３２】
なお、目標物体の１つである人物は、全く動かないという状態はあり得ないため、ミリ波レーダが人物から受信する反射波の位相は安定しない。そのため、瞬間的にグランドクラッタと受信ベクトルとが同相となることがあり得る。この場合、物体検出装置１００のパワー抽出部１０４では、グランドクラッタ直交成分は抽出されない。そこで、物体検出部１０５は、同一メッシュについて複数回の物体検出結果を保持し、複数回の検出結果を用いて物体検出してもよい。例えば、物体検出部１０５は、複数のメッシュの各々において、判定対象パワーと閾値との比較を異なるタイミングで複数回行い、複数回の比較結果により、当該メッシュにおける物体の存在を判定してもよい。これにより、瞬間的にグランドクラッタと受信ベクトルとが同相となることに起因して目標物体が検出されないことを回避することができる。
【００３３】
［物体検出装置１００の動作］
以上の構成を有する物体検出装置１００の動作について説明する。
【００３４】
以下の説明では、図８に示すように、グランドクラッタは、Ｉ相成分ＣｉとＱ相成分Ｃｑとを有するベクトル（Ｃ→）で表される。また、図８に示すように、受信ベクトルは、Ｉ相成分ＳｉとＱ相成分Ｓｑとを有するベクトル（Ｓ→）で表される。
【００３５】
＜グランドクラッタ直交成分抽出処理＞
図９は、パワー抽出部１０４の内部構成の一例を示すブロック図である。図９において、パワー抽出部１０４は、相関算出部１４１と、同相成分抽出部１４２と、直交成分抽出部１４３とを有する。
【００３６】
相関算出部１４１は、受信ベクトルとグランドクラッタとの相関を算出し、算出した相関を同相成分抽出部１４２に出力する。ここで、「相関」とは、２つの信号又はベクトルの類似性を表す指標であり、−１から１の値をとる。例えば、２つの信号又はベクトルに関して、相関が０より大きく１以下であれば正の相関があり、相関が０であれば無相関であり、−１以上０未満であれば負の相関がある。相関算出部１４１は、例えば、次式（１）に従って、受信ベクトルとグランドクラッタとの相関を算出する。
【数１】
2013190340.tif 000003
【００３７】
同相成分抽出部１４２は、受信ベクトルとグランドクラッタとの相関を用いて、受信ベクトルから、グランドクラッタとの同相成分（以下、「グランドクラッタ同相成分」と呼ぶ）を抽出する。同相成分抽出部１４２は、抽出したグランドクラッタ同相成分を、直交成分抽出部１４３に出力する。同相成分抽出部１４２は、例えば、次式（２）に従って、グランドクラッタ同相成分を抽出する。
【数２】
2013190340.tif 000004
【００３８】
直交成分抽出部１４３は、グランドクラッタ同相成分を用いて、受信ベクトルからグランドクラッタ直交成分を抽出する。直交成分抽出部１４３は、抽出したグランドクラッタ直交成分を、物体検出部１０５に出力する。直交成分抽出部１４３は、例えば、次式（３）に従って、グランドクラッタ直交成分を抽出する。
【数３】
2013190340.tif 000005
【００３９】
このように、パワー抽出部１０４で抽出されるグランドクラッタ直交成分は、グランドクラッタとの間で相関がない成分である。すなわち、グランドクラッタ直交成分は、グランドクラッタとの相関が０（無相関）である成分であり、グランドクラッタからの影響を受けていない成分である。
【００４０】
ここで、ミリ波レーダの検出範囲内に目標物体が存在する場合、ミリ波レーダが受信する反射波（受信ベクトル）は、目標物体からの反射波と、グランドクラッタとの合成波となる。つまり、パワー抽出部１０４は、受信ベクトルからグランドクラッタ直交成分のみを抽出することにより、受信ベクトルのうち、グランドクラッタからの影響を受けていない成分のみを抽出することができる。
【００４１】
＜物体検出処理＞
物体検出部１０５は、パワー抽出部１０４において抽出されたグランドクラッタ直交成分、すなわち判定対象パワーを用いて物体検出処理を行う。具体的には、物体検出部１０５は、複数のメッシュのうち、判定対象パワーが所定の閾値以上のメッシュにおいて目標物体が存在すると判定する。一方、物体検出部１０５は、複数のメッシュのうち、判定対象パワーが所定の閾値未満のメッシュには目標物体が存在しないと判定する。
【００４２】
物体検出装置１００は、ミリ波レーダの検出範囲を分割した複数のメッシュ（例えば図例えば図４及び図６）の各々において、上記処理を行うことにより、各メッシュにおける物体検出処理を行う。
【００４３】
図１０は、図１と同様、ミリ波レーダの検出範囲を方位角方向の特定の角度で切り出した模式図である。図１０は、図１と同様、一例として、ミリ波レーダの位置から、距離方向に分割して形成される６個のメッシュ毎にクラッタマップの要素、受信ベクトル、抽出されたグランドクラッタ直交成分、及び、物体検出結果を示す。
【００４４】
図１０に示すように、目標物体である人物が存在するメッシュでは、物体検出装置１００は、受信ベクトルから、グランドクラッタ直交成分を抽出する。そして、物体検出装置１００は、抽出したグランドクラッタ直交成分、すなわち判定対象パワーが閾値以上の場合、当該メッシュ内に目標物体が存在すると判定する（物体検出：有り）。
【００４５】
一方、図１０に示すように、マンホールの位置のメッシュに対応するクラッタマップには、図１と同様、マンホールからの反射波のパワーがグランドクラッタとして記録されている。ここで、図１０に示すマンホールの位置のメッシュでは、目標物体によるシャドウイングが発生している。この場合、物体検出装置１００に接続されたミリ波レーダでは、図１０に示すように当該メッシュの反射波（受信ベクトル）が受信されない、もしくは、ミリ波レーダが受信する反射波（受信）ベクトルのパワーが小さくなる（図示せず）。ただし、当該メッシュにおいて受信ベクトルが得られた場合でも、その受信ベクトルにはグランドクラッタ同相成分のみが含まれ、グランドクラッタ直交成分は含まれない。
【００４６】
よって、図１０に示すように、目標物体によるシャドウイングの影響を受けるメッシュでは、パワー抽出部１０４において受信ベクトルからグランドクラッタ直交成分が抽出されることはない。よって、物体検出部１０５は、目標物体によるシャドウイングの影響を受けるメッシュ内には目標物体が存在しないと判定する（物体検出：無し）。
【００４７】
このように、物体検出装置１００では、グランドクラッタ直交成分の有無によって目標物体が存在するか否かを判定することにより、目標物体の誤検出の発生を回避することができる。
【００４８】
次に、物体検出装置１００における物体検出処理の流れについて説明する。図１１は、物体検出装置１００における物体検出処理の一例を示すフローチャートである。
【００４９】
物体検出装置１００は、ミリ波レーダで受信された反射波が反射波入力部１０１に入力される度に、以下のステップ（以下、単に「Ｓ」と表す）１０１〜Ｓ１０５の処理を行う。
【００５０】
Ｓ１０１では、物体検出装置１００は、物体検出対象のメッシュの位置を決定する。例えば、物体検出装置１００は、ミリ波レーダの検出範囲の端に位置するメッシュから順に、ミリ波レーダに近い場所から遠くなる方向に１メッシュずつずらして、検出対象のメッシュを選択してもよい。例えば、図６では、物体検出装置１００は、ＣＭ１１、ＣＭ１２、ＣＭ１３、ＣＭ１４の順にメッシュを選択して検出処理を行い、最後にＣＭ５４を選択して検出処理を行ってもよい。
【００５１】
Ｓ１０２では、位相検波部１０２は、Ｓ１０１で選択されたメッシュにおいて、反射波から受信ベクトルを取り出す。
【００５２】
Ｓ１０３では、パワー抽出部１０４は、Ｓ１０１において選択されたメッシュにおいて、Ｓ１０２で取り出された受信ベクトルから、クラッタマップ管理部１０３から取得したグランドクラッタとの直交成分であるグランドクラッタ直交成分を判定対象パワーとして抽出する。
【００５３】
Ｓ１０４では、物体検出部１０５は、Ｓ１０３で抽出された判定対象パワーが閾値以上の場合、Ｓ１０１において選択されたメッシュ内に目標物体が存在すると判定する。一方、物体検出部１０５は、Ｓ１０３で抽出された判定対象パワーが閾値未満の場合、Ｓ１０１において選択されたメッシュ内に目標物体が存在しないと判定する。
【００５４】
Ｓ１０５では、物体検出装置１００は、検出対象として現在選択されているメッシュが検出対象の最後のメッシュ（以下、「最終メッシュ」と呼ぶ）であるか否かを判定する。現在選択されているメッシュが最終メッシュではない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、物体検出装置１００は、例えば、上述した方法により、現在選択されているメッシュの次のメッシュを、新たな検出対象のメッシュとして選択し、Ｓ１０１の処理に戻る。現在選択されているメッシュが最終メッシュである場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、物体検出装置１００は、物体検出処理を終了する。
【００５５】
このようにして、物体検出装置１００は、受信ベクトルから、グランドクラッタ直交成分を抽出して、抽出したグランドクラッタ直交成分、すなわち判定対象パワーに基づいて目標物体の存在の有無を判定する。
【００５６】
ここで、目標物体が存在しないメッシュでは、グランドクラッタ同相成分のみが抽出され、グランドクラッタ直交成分のパワーは０となる。また、例えば、シャドウイングされたメッシュでは、反射波（受信ベクトル）のパワーが小さくなるものの、目標物体が存在しないメッシュ同様、グランドクラッタ同相成分のみが抽出され、グランドクラッタ直交成分、すなわち判定対象パワーが０となる場合、又は、反射波（受信ベクトル）が受信されずに、判定対象パワーが０となる場合がある。以上より、物体検出装置１００は、目標物体が存在しないメッシュにおいて目標物体が存在すると誤って判定することが無くなる。
【００５７】
これにより、物体検出装置１００では、例えば、シャドウイングされたメッシュにおける反射波を受信できない場合でも目標物体の誤検出は発生しない。よって、本実施の形態によれば、シャドウイングに起因する目標物体の誤検出を防止することにより、物体検出精度を向上させることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態において、パワー抽出部１０４の構成は、上述した構成（例えば、図９参照）に限定されるものではない。例えば、パワー抽出部１０４は、グランドクラッタ同相成分の抽出を行わずに、次式（４）に従って、受信ベクトルＳ→からグランドクラッタ直交成分を直接抽出してもよい。
【数４】
2013190340.tif 000006
【００５９】
また、本実施の形態では、パワー抽出部１０４が、全てのメッシュ（すなわち、全ての受信ベクトル）に対してグランドクラッタ直交成分の抽出を行う場合について説明した。しかし、本実施の形態において、パワー抽出部１０４（直交成分抽出部１４３は、）は、相関算出部１４１で算出された相関が強いメッシュについてのみ、グランドクラッタ直交成分の抽出を行ってもよい。
【００６０】
具体的には、相関算出部１４１で算出された相関が正の相関（０＜cosθ≦１）の場合、受信ベクトルに対するグランドクラッタの影響は強いと考えられる。そこで、直交成分抽出部１４３は、相関が正の相関（０＜cosθ≦１）のメッシュでは、受信ベクトルからグランドクラッタ直交成分を、物体検出部１０５における判定対象パワーとして抽出する。一方、相関算出部１４１で算出された相関が負の相関（−１≦cosθ＜０）の場合、受信ベクトルに対するグランドクラッタの影響は弱いと考えられる。そこで、直交成分抽出部１４３は、相関が負の相関（−１≦cosθ＜０）のメッシュでは、受信ベクトルのパワー（√(Si2+Sq2）)）をそのまま、物体検出部１０５における判定対象パワーとして抽出してもよい。これにより、グランドクラッタ直交成分の抽出の処理量をより低減することができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、直交成分抽出部１４３が、受信ベクトルからグランドクラッタ直交成分（位相差が９０度の成分）を抽出する場合について説明した。しかし、直交成分抽出部１４３で抽出される成分は、位相差が正確に９０度である成分に限らない。例えば、ミリ波レーダの設置環境によっては、風などの影響によりミリ波レーダが多少振動することが考えられる。この振動による揺れ幅をαとした場合、直交成分抽出部１４３は、受信ベクトルから、グランドクラッタとの位相差が（９０±α）度以内の成分を抽出してもよい。また、直交成分抽出部１４３は、受信ベクトルから、グランドクラッタとの位相差が（９０±α）度以内の成分を複数抽出して、抽出した成分の積を物体検出部１０５へ出力してもよい。こうすることで、グランドクラッタ直交成分の抽出精度が向上し、ミリ波レーダの振動に起因する目標物体の誤検出を減少させることができる。
【００６２】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２では、グランドクラッタのパワーが大きいメッシュ、つまり、受信ベクトルへのグランドクラッタの影響が強いメッシュのみでグランドクラッタ直交成分を抽出する。
【００６３】
図１２は、本実施の形態に係る物体検出装置２００の構成の一例を示すブロック図である。なお、図１２において、実施の形態１（図３）と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１２に示す物体検出装置２００は、物体検出装置１００（図３）の構成に加えて、パワー判定部２０１を有する。
【００６４】
パワー判定部２０１は、クラッタマップ管理部１０３から各メッシュのグランドクラッタを取得し、各メッシュのグランドクラッタのパワーを算出する。そして、パワー判定部２０１は、算出したグランドクラッタのパワーが閾値以上であるか否かをメッシュ毎に判定する。パワー判定部２０１は、グランドクラッタのパワーが閾値以上のメッシュでは、グランドクラッタの値をそのままパワー抽出部２０２に出力する。一方、パワー判定部２０１は、グランドクラッタのパワーが閾値未満のメッシュでは、グランドクラッタの値を無効な値（例えば０）に変更して、パワー抽出部２０２に出力する。
【００６５】
なお、パワー判定部２０１における閾値は、物体検出部１０５において目標物体の存在の有無を判定するための閾値以下にする必要がある。
【００６６】
パワー抽出部２０２は、有効な値のグランドクラッタ（無効な値（例えば０）以外のグランドクラッタ）をパワー判定部２０１から取得すると、実施の形態１と同様、受信ベクトルからグランドクラッタ直交成分を抽出する。すなわち、パワー抽出部２０２は、複数のメッシュのうち、グランドクラッタのパワーがパワー判定部２０１に設定された閾値以上のメッシュでは、グランドクラッタ直交成分を、物体検出部１０５における判定対象パワーとして抽出する。
【００６７】
一方、パワー抽出部２０２は、無効な値（例えば０）のグランドクラッタをパワー判定部２０１から取得した場合、位相検波部１０２から入力される受信ベクトルのパワーを算出する。すなわち、パワー抽出部２０２は、複数のメッシュのうち、グランドクラッタのパワーがパワー判定部２０１に設定された閾値未満のメッシュでは、受信ベクトルのパワーを、物体検出部１０５における判定対象パワーとして抽出する。
【００６８】
次に、パワー判定部２０１におけるパワー判定処理の詳細について説明する。
【００６９】
図１３は、パワー判定部２０１の内部構成の一例を示すブロック図である。図１３において、パワー判定部２０１は、パワー算出部２１１と、閾値判定部２１２と、クラッタマップ変更部２１３とを有する。
【００７０】
パワー算出部２１１は、クラッタマップ管理部１０３から各メッシュのグランドクラッタを取得し、例えば、次式（５）に従って、各メッシュのグランドクラッタのパワーを算出する。
【数５】
2013190340.tif 000007
【００７１】
閾値判定部２１２は、グランドクラッタが受信ベクトルに与える影響を判定するための閾値を保持する。閾値判定部２１２は、パワー算出部２１１で算出されたグランドクラッタのパワーが、この閾値以上であるか否かを判定する。閾値判定部２１２は、判定結果をクラッタマップ変更部２１３に出力する。
【００７２】
クラッタマップ変更部２１３は、閾値判定部２１２においてグランドクラッタのパワーが閾値未満と判定されたメッシュのグランドクラッタの値を、無効な値（例えば０）に変更する。一方、クラッタマップ変更部２１３は、閾値判定部２１２においてグランドクラッタのパワーが閾値以上と判定されたメッシュのグランドクラッタの値をそのままパワー抽出部２０２に出力する。
【００７３】
図１４は、パワー判定部２０１におけるパワー判定処理の一例を示す。
【００７４】
図１４において、閾値判定部２１２に設定される閾値を実線の円で示し、グランドクラッタ１のベクトルを破線矢印で示し、グランドクラッタ２のベクトルを実線矢印で示す。
【００７５】
図１４に示すように、グランドクラッタ１のパワーは閾値（円の半径）以上である。そこで、クラッタマップ変更部２１３は、グランドクラッタ１（［Ｃｑ1，Ｃｉ１］）の変更を行わず、パワー抽出部２０２に出力する。この場合、パワー抽出部２０２は、グランドクラッタ１（［Ｃｑ1，Ｃｉ１］）を用いて、グランドクラッタ直交成分の抽出を行い、グランドクラッタ直交成分を物体検出部１０５へ出力する。
【００７６】
一方、図１４に示すように、グランドクラッタ２のパワーは閾値（円の半径）未満である。そこで、クラッタマップ変更部２１３は、グランドクラッタ２の値（［Ｃｑ２，Ｃｉ２]］を、無効な値（例えば［０，０］）に変更して、パワー抽出部２０２に出力する。この場合、パワー抽出部２０２は、グランドクラッタ２が［０，０］、すなわち、無効な値であるので、グランドクラッタ２に対応するメッシュではグランドクラッタ直交成分の抽出を行わず、受信ベクトルのパワーを物体検出部１０５へ出力する。
【００７７】
グランドクラッタのパワーが閾値より小さいメッシュでは、グランドクラッタが受信ベクトルに与える影響が小さいと考えられる。よって、物体検出装置２００では、当該メッシュにおいて受信ベクトルのパワーをそのまま用いて物体検出処理を行っても目標物体の誤検出は発生しない。すなわち、物体検出装置２００は、グランドクラッタが受信ベクトルに与える影響の大きいメッシュについてのみ、グランドクラッタに影響を受けていない成分であるグランドクラッタ直交成分を抽出する。こうすることで、物体検出装置２００における処理量が低減されるので、物体検出処理を高速化することができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、物体検出装置２００は、グランドクラッタが受信ベクトルに与える影響の大きいメッシュにおいて、実施の形態１と同様、受信ベクトルから、グランドクラッタ直交成分を抽出して、抽出したグランドクラッタ直交成分を判定対象パワーとして目標物体の存在の有無を判定する。これにより、実施の形態１と同様、例えば、シャドウイングされたメッシュにおける反射波を受信できない場合でも目標物体の誤検出は発生しない。
【００７９】
このようにして、本実施の形態によれば、シャドウイングに起因する目標物体の誤検出を防止しつつ、物体検出処理を高速で行うことができる。
【００８０】
［他の実施の形態］
なお、上記各実施の形態では、ミリ波レーダを例に説明したが、これに限らず、ミリ波とは異なる波長のマイクロ波レーダに適用するとしてもよい。
【００８１】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
【００８２】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００８３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【００８４】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の物体検出装置及び物体検出方法は、シャドウイングによって起こる目標物体の誤検出を防止することにより、物体検出精度を向上させることができるものとして有用である。
【符号の説明】
【００８６】
１００，２００  物体検出装置
１０１  反射波入力部
１０２  位相検波部
１０３  クラッタマップ管理部
１０４，２０２  パワー抽出部
１０５  物体検出部
１４１  相関算出部
１４２  同相成分抽出部
１４３  直交成分抽出部
２０１  パワー判定部
２１１  パワー算出部
２１２  閾値判定部
２１３  クラッタマップ変更部
【図１】
2013190340.tif 000008
【図２】
2013190340.tif 000009
【図３】
2013190340.tif 000010
【図４】
2013190340.tif 000011
【図５】
2013190340.tif 000012
【図６】
2013190340.tif 000013
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013190340.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2013190340.tif 000021