(57)【要約】【課題】物標の正確な位置情報を導出する技術を提供する。【解決手段】  レーダ装置を搭載した車両の走行する車線の側方に静止物標が特定距離存在するか否かを判定する。次に、車両の前方で、かつ、車両の位置に対して静止物標を介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する。そして、連続する静止物標が存在し、かつ、特定範囲内に移動物標が存在する場合に、移動物標の位置情報を特定範囲内の移動物標の位置である特定位置から静止物標を隔てて折り返した位置に変更する。これにより、移動物標の正確な位置情報を導出できる。【選択図】図２
2013250151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から少なくとも前記物標の位置情報を導出するレーダ装置であって、
前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線の側方に連続する静止物標が存在するか否かを判定する第１判定手段と、
前記車両の前方で、かつ、前記車両の位置に対して前記静止物標を介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する第２判定手段と、
前記静止物標が存在し、かつ、前記特定範囲内に前記移動物標が存在する場合に、前記移動物標の位置情報を前記特定範囲内の前記移動物標の位置である特定位置から前記静止物標を隔てて折り返した位置に変更する変更手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記変更手段は、前記移動物標の位置情報を前記静止物標の位置を含む前記車両進行方向の線分を対称軸として前記特定位置と略対称な位置に変更することを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレーダ装置であって、
前記第２判定手段は、前記車両の位置と前記特定位置との間で、かつ、前記特定位置に対する所定範囲内に少なくとも一の静止物標が存在するか否かを判定し、
前記変更手段は、前記少なくとも一の静止物標が存在する場合に、前記移動物標の位置情報を変更すること、
を特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から少なくとも前記物標の位置情報を導出する信号処理方法であって、
前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線の側方に連続する静止物標が存在するか否かを判定する工程と、
前記車両の前方で、かつ、前記車両の位置に対して前記静止物標を介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する工程と、
前記静止物標が存在し、かつ、前記特定範囲内に前記移動物標が存在する場合に、前記移動物標の位置情報を前記特定範囲内の前記移動物標の位置である特定位置から前記静止物標を隔てて折り返した位置に変更する工程と、
を備えることを特徴とする信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物標の導出における信号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に備えられたレーダ装置は、当該レーダ装置のアンテナから送信波を出力し、出力された送信波を反射する物標からの反射波をアンテナで受信して車両（レーダ装置）に対する物標の位置を導出していた。この具体的な処理は次のとおりである。レーダ装置の信号処理部が、送信波に対応する所定周期で周波数が変わる送信信号と、反射波に対応する受信信号とをミキシングしてビート信号を生成する。詳細には信号処理部は、送信信号において所定周期で周波数が上昇するＵＰ区間と、周波数が下降するＤＯＷＮ区間のそれぞれの区間における受信信号と送信信号との差分周波数（ビート周波数）に基づく信号（以下、「ビート信号」という。）を生成する。
【０００３】
次に、信号処理部は、ビート信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理して周波数ごとの信号（以下、「変換信号」という。）を生成し、この変換信号のうち所定の信号レベルの閾値を超える信号をピーク信号として検出する。そして、信号処理部は、ピーク信号の信号レベルおよび周波数などの情報に基づき、一の物標に対応するＵＰ区間のピーク信号と、同じく一の物標に対応するＤＯＷＮ区間のピーク信号とをペアリングしてペアデータを導出する。
【０００４】
次に、信号処理部は、ペアデータに基づき物標に反射した反射波がレーダ装置１の受信アンテナ１４に到達するまでの距離（以下、「縦距離」という。）を導出する。また、信号処理部は、車両進行方向に対して横方向の車両と物標との距離（以下、「横距離」という。）を導出する。つまり、信号処理部は、ペアデータに基づき車両からみた物標の位置情報を導出する。さらに、信号処理部は、走行する車両に対する物標の速度である相対速度を導出する。また、相対速度に基づく物標の分類として例えば、車両の速度と略同じ相対速度を有する静止物標と、車両の速度と異なる相対速度を有する移動物標とがある。そして、レーダ装置は、導出された移動物標の位置情報等を車両の動作を制御する車両制御装置に出力する。その結果、車両制御装置は、レーダ装置から出力される移動物標の位置等に応じて必要な車両制御を行っていた。なお、本発明と関連する技術を説明する資料としては特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３３７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば、車両がトンネル内等の静止物標が比較的多く導出される場所を走行している場合、レーダ装置の信号処理部が物標の本来の位置情報等を導出できないときがある。つまり、トンネル内等の連続する静止物標に対応するピーク信号が多数存在する周波数区間において、移動物標に対応するピーク信号（以下、「移動ピーク信号」という。）のペアリングが適正に行われないときがあった。詳細には、ＵＰ区間の移動ピーク信号とＤＯＷＮ区間の移動ピーク信号とのペアリングが行われず、ＵＰ区間の移動ピーク信号とＤＯＷＮ区間の静止ピーク信号とがペアリングされたり、ＵＰ区間の静止ピーク信号とＤＯＷＮ区間の移動ピーク信号とがペアリングされる場合がある。その結果、移動ピーク信号に基づくペアデータが導出されず、移動物標の位置情報等が導出されないときがあった。
【０００７】
また、移動ピーク信号の周波数近傍に存在する静止ピーク信号の信号レベルが、移動ピーク信号の信号レベルよりも大きい場合は、静止ピーク信号に移動ピーク信号が含まれてしまい、ＵＰ区間の移動ピーク信号とＤＯＷＮ区間の移動ピーク信号とのペアリングが行われないときがある。その結果、移動ピーク信号に基づくペアデータが導出されず、移動物標の位置情報等が導出されないときがあった。その結果、車両制御装置が、レーダ装置から出力される移動物標の位置情報等に基づいて、必要な車両制御を行えない場合があった。
【０００８】
本発明は、移動物標の正確な位置情報を導出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から少なくとも前記物標の位置情報を導出するレーダ装置であって、前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線の側方に連続する静止物標が存在するか否かを判定する第１判定手段と、前記車両の前方で、かつ、前記車両の位置に対して前記静止物標を介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する第２判定手段と、前記連続する静止物標が存在し、かつ、前記特定範囲内に前記移動物標が存在する場合に、前記移動物標の位置情報を前記特定範囲内の前記移動物標の位置である特定位置から前記静止物標を隔てて折り返した位置に変更する変更手段と、を備える。
【００１０】
また、本発明の前記変更手段は、前記移動物標の位置情報を前記静止物標の位置を含む前記車両進行方向の線分を対称軸として前記特定位置と略対称な位置に変更する。
【００１１】
また、第２判定手段は、前記車両の位置と前記特定位置との間で、かつ、前記特定位置に対する所定範囲内に少なくとも一の静止物標が存在するか否かを判定し、前記変更手段は、前記少なくとも一の静止物標が存在する場合に、前記移動物標の位置情報を変更する。
【００１２】
さらに、周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から少なくとも前記物標の位置情報を導出する信号処理方法であって、前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線の側方に連続する静止物標が存在するか否かを判定する工程と、前記車両の前方で、かつ、前記車両の位置に対して前記静止物標を介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する工程と、前記連続する静止物標が存在し、かつ、前記特定範囲内に前記移動物標が存在する場合に、前記移動物標の位置情報を前記特定範囲内の前記移動物標の位置である特定位置から前記静止物標を隔てて折り返した位置に変更する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４の発明によれば、移動物標の位置情報を車両の前方の位置で、かつ、特定位置に対して静止物標を介した位置にすることで、移動物標の正確な位置情報を導出できる。
【００１４】
また、特に請求項２の発明によれば、移動物標の位置情報を静止物標の位置を含む車両進行方向の線分を対称軸として特定位置と略対称な位置に変更することで、変更前の位置と対称な位置に存在する移動物標の正確な位置情報を導出できる。
【００１５】
さらに、特に請求項３の発明によれば、少なくとも一の静止物標が存在する場合に、移動物標の位置情報を変更することで、マルチパスの反射波に対応する移動物標の正確な位置情報を導出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、車両の全体図である。
【図２】図２は、車両制御システムのブロック図である。
【図３】図３は、レーダ装置の送信信号および受信信号の波形を主に示す図である。
【図４】図４は、車両に搭載されたレーダ装置の走査範囲を主に示す図である。
【図５】図５は、車両に対する各物標の角度および縦距離を主に示す図である。
【図６】図６は、マルチパス反射波に基づく移動物標の位置について主に説明する図である。
【図７】図７は、物標データ導出の処理フローチャートである。
【図８】図８は、物標データ導出の処理フローチャートである。
【図９】図９は、物標データ導出の処理フローチャートである。
【図１０】図１０は、位置情報変更処理の処理フローチャートである。
【図１１】図１１は、マルチパス移動物標判定の処理フローチャートである。
【図１２】図１２は、マルチパス移動物標判定の処理フローチャートである。
【図１３】図１３は、マルチパス移動物標判定における特定範囲を説明する図である。
【図１４】図１４は、反射範囲の設定を説明する図である。
【図１５】図１５は、位置変更処理の処理フローチャートである。
【図１６】図１６は、差分横距離の導出を説明する図である。
【図１７】図１７は、移動物標の位置情報の変更を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態は例示であり、本願発明の技術的範囲をこれらに限定するものではない。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
＜１．構成＞
＜１−１．車両全体図＞
図１は、車両１００の全体図である。車両１００には本実施形態の車両制御システム１０に含まれるレーダ装置１と、車両制御装置２とが主に備えられている。レーダ装置１は車両前方のフロント部分に設けられている。レーダ装置１は、一の走査で走査範囲ＳＣの範囲を走査して、車両１００に対する物標の縦距離および横距離を含む位置情報を導出する。なお、車両１００の横距離は物標の角度に対応する。また、レーダ装置１は、車両１００の速度に対する物標の速度である相対速度を導出する。
【００１９】
なお、図１のレーダ装置１はその搭載位置を車両前方のフロント部分としているが、レーダ装置１の車両１００への搭載位置は前方のフロント部分に限らず、車両１００の後方フロント部分、および、車両１００の側方のサイドミラー等、物標を導出できる搭載位置であれば他の部分であってもよい。
【００２０】
車両制御装置２は車両１００の内部に設けられた装置であり、車両１００の各装置を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit)である。
【００２１】
＜１−２．システムブロック図＞
図２は、車両制御システム１０のブロック図である。車両制御システム１０は、レーダ装置１と車両制御装置２とを備える。また、車両制御システム１０は、レーダ装置１と車両制御装置２とが電気的に接続され、主にレーダ装置１で導出された物標のデータ（以下、「物標データ」という。）を車両制御装置２に出力する。つまり、レーダ装置１は、車両１００に対する物標の縦距離、横距離、および、相対速度の情報である物標データを車両制御装置２に出力する。そして、車両制御装置２が物標データ基づき車両１００の各種装置の動作を制御する。また、車両制御装置２は、車速センサ４０、および、ステアリングセンサ４１などの車両１００に設けられる各種センサと電気的に接続されている。さらに、車両制御装置２はブレーキ５０、スロットル５１、および、警報器５２などの車両１００に設けられる各種装置と電気的に接続されている。なお、車速センサ４０、ステアリングセンサ４１、ブレーキ５０、スロットル５１、および、警報機５２は、車両制御システム１０の外部に設けられている。
【００２２】
レーダ装置１は、当該レーダ装置１を搭載した車両１００の周辺に存在する物体である他の車両などの物標データを導出する。詳細にはレーダ装置１は、周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、送信波が物標に反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、受信信号から物標データを導出する。そして、レーダ装置１が導出した物標データに基づき車両制御装置２は、ブレーキ５０の操作、スロットル５１の開度の調整、および、警報器５２による車両１００のユーザに対する警告音の報知を行うための制御信号などを車両各部に出力する。
【００２３】
レーダ装置１は、信号生成部１１、発振器１２、送信アンテナ１３、受信アンテナ１４、ミキサ１５、ＡＤ（Analog to Digital)変換器１６、および、信号処理部１７を主に備えている。
【００２４】
信号生成部１１は、後述する送信制御部１０７の制御信号に基づいて、例えば三角波状に電圧が変化する変調信号を生成する。
【００２５】
発振器１２は、電圧で発振周波数を制御する電圧制御発振器であり、信号生成部１１で生成された変調信号に基づき所定の周波数帯の信号（例えば、76.5GHzを中心周波数とする周波数帯の信号）を周波数変調し、送信信号として送信アンテナ１３に出力する。
【００２６】
送信アンテナ１３は、送信信号に係る送信波を車両外部に出力する。本実施の形態のレーダ装置１は送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂの２本の送信アンテナを有している。送信アンテナ１３ａ、および、１３ｂは、切替部１３１のスイッチングにより所定の周期で切替えられ、発振器１２と接続された送信アンテナ１３から送信波が連続的に車両外部に出力される。
【００２７】
切替部１３１は、発振器１２と送信アンテナ１３との接続を切替えるスイッチであり、送信制御部１０７の信号により送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂのいずれかの送信アンテナと発振器１２とを接続する。
【００２８】
受信アンテナ１４は、送信アンテナ１３から連続的に送信される送信波が物体に反射した反射波を受信する複数のアレーアンテナである。本実施の形態では、受信アンテナ１４ａ（ｃｈ１）、１４ｂ（ｃｈ２）、１４ｃ（ｃｈ３）、および、１４ｄ（ｃｈ４）の４本の受信アンテナを備えている。なお、受信アンテナ１４ａ〜１４ｄのそれぞれのアンテナは等間隔に配置されている。
【００２９】
ミキサ１５は、各受信アンテナに設けられている。ミキサ１５は、受信信号と送信信号とを混合する。そして、受信信号と送信信号との混合により送信信号と受信信号との両方の信号の差の信号であるビート信号が生成されて、ＡＤ変換器１６に出力される。
【００３０】
ＡＤ変換器１６は、アナログ信号であるビート信号を所定周期でサンプリングして、複数のサンプリングデータを導出する。そして、サンプリングされたデータを量子化することで、アナログデータのビート信号をデジタルデータに変換して、当該デジタルデータを信号処理部１７に出力する。なお、ＡＤ変換器１６もミキサ１５と同様に各受信アンテナに設けられている。
【００３１】
信号処理部１７は、ＣＰＵ１７１、および、メモリ１７２を備えるコンピュータであり、ＡＤ変換器１６から出力されたビート信号に基づいて、物標データを導出する。ここで、信号処理部１７はビート信号から物標データを導出する過程でピーク信号を導出する。このピーク信号は、送信波が物体に反射してアンテナに受信されるまでの経路に応じて異なる周波数を有する。例えば、一の物体（例えば、車両前方を走行する前方車両）における異なる物標（異なる反射点）からの反射波の場合、アンテナから射出された送信波が前方車両の反射点に対応する一の物体に反射して他の物標に反射することなく直接アンテナに受信された反射波（以下、「直接波」という。）のピーク信号が一の周波数を有する。そして、送信波が一の物体に反射し、さらに他の反射点に反射してアンテナに受信された反射波（以下、「マルチパス反射波」という。）のピーク信号の周波数は上述の直接波のピーク信号の周波数とは異なるものとなる。そして、直接波に対応するピーク信号が一の物標の本来の位置情報に対応する周波数を有するのに対して、マルチパス反射波に対応するピーク信号は、反射波が他の物標に反射することにより一の物標の本来の位置とは異なる位置情報に対応する周波数を有する。なお、反射波が直接波となるかマルチパス反射波となるかは、反射点の形状や車両の周囲の環境（障害物の有無等）により変化する。
【００３２】
また、信号処理部１７は、導出した物標データに基づいて車両１００の周囲にトンネル内の壁やガードレール等の連続する静止物標が存在するか否かを判定する。つまり、信号処理部１７は車両１００の走行する車線の側方に連続する静止物標（例えば、40ｍ以上の距離を有する静止物標）が存在するか否かを判定する。これは、車両１００の走行する周辺状況がマルチパス反射波の発生する状況か否かを判定するための処理である。なお、連続する静止物標が存在するか否かの判定として、信号処理部１７は、静止物標が連続している実際の距離が所定以上であるか否かで判定してもよいし、ある距離範囲内での静止物標の個数や密度が所定以上か否かで判定してもよい。
【００３３】
そして、信号処理部１７は、車両１００の位置に対してトンネル内の壁やガードレール等を介した特定範囲内に車両等の移動物標が存在するか否かを判定する。つまり、信号処理部１７は、車両１００の前方で、かつ、車両１００の位置に対して連続する静止物標を介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する。これは、車両１００の前方にマルチパス反射波に基づく移動物標が存在するか否かを判定するための処理である。ここで、車両１００の位置に対して静止物標を介した特定範囲内とは、例えば、車両１００の位置に対して連続する静止物標を間に置いた反対側の所定範囲を意味する。
【００３４】
さらに、信号処理部１７は、車両１００の周辺の状況がトンネル内等のマルチパス反射波が発生するような状況であり、特定範囲内に移動物標が存在する場合は、移動物標の位置情報を特定範囲内に存在する移動物標の位置からトンネル内の壁やガードレール等を隔てた別の位置に変更する。つまり、信号処理部１７は、連続する静止物標が存在し、かつ、特定範囲内に移動物標が存在する場合に、移動物標の位置情報を特定範囲内の移動物標の位置である特定位置から連続する静止物標を隔てて折り返した位置に変更する。これは、マルチパス反射波に基づく移動物標の位置情報を本来の移動物標の位置に変更するための処理である。これにより、移動物標の正確な位置情報を導出できる。ここで、特定位置から連続する静止物標を隔てて折り返した位置とは、特定位置に対して静止物標を間に置いた反対側の位置を意味する。
【００３５】
ＣＰＵ１７１は、メモリ１７２に記録された各種プログラムに基づいて、各種の演算処理を行う。例えば、上述の信号処理部１７は移動物標の位置情報を特定位置から連続する静止物標を隔てた別の位置に変更する処理を行う。
【００３６】
メモリ１７２は、ＣＰＵ１７１により実行される各種演算処理などの実行プログラムを記録する。また、メモリ１７２は、信号処理部１７が導出した複数の物標データの情報を記録する。例えば、過去の走査、および、今回の走査において導出された物標データ（物標の縦距離、横距離、および、相対速度）を記録する。さらに、メモリ１７２は、後述するように移動物標がマルチパス反射波に基づく物標であるか否かを示すフラグ（後述する「反射物標フラグ」）の状態を記録する。
【００３７】
送信制御部１０７は信号処理部１７と接続され、信号処理部１７からの信号に基づき、変調信号を生成する信号生成部１１に制御信号を出力する。また送信制御部１０７は、信号処理部１７からの信号に基づき、送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂのいずれかの送信アンテナと発振器１２とを接続する切替部１３１に制御信号を出力する。
【００３８】
車両制御装置２は、車両１００の各種装置の動作を制御する。つまり、車両制御装置２は、車速センサ４０、および、ステアリングセンサ４１などの各種センサから情報を取得する。そして、車両制御装置２は、各種センサから取得した情報、および、レーダ装置１の信号処理部１７から取得した物標データに基づき、ブレーキ５０、スロットル５１、および、警報器５２などの各種装置を作動させて車両１００の挙動を制御する。
【００３９】
車両制御装置２による車両制御の例としては次のようなものがある。車両制御装置２は、車両１００が走行する車線（例えば、後述する図４に示す車線ｒｏ１）内で、車両１００の前方を走行する前方車両（例えば、図４に示す前方車両２００）を追従対象として走行する制御を行う。具体的には、車両制御装置２は、車両１００の走行に伴いブレーキ５０、および、スロットル５１の少なくとも一の装置を制御して、車両１００と前方車両２００との間で所定の車間距離を確保した状態で車両１００を前方車両２００に追従走行させる制御を行う。このような制御の例としては、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）がある。
【００４０】
また、車両制御装置２による車両制御の別の例としては次のようなものがある。車両制御装置２は、警報器５２を制御して衝突危険性のある場合に警告の表示を行わせ、ブレーキ５０を制御し車両１００の速度を低下させる制御を行う。さらに、車両制御装置２は、衝突時にシートベルトにより乗員を座席に固定させて衝撃に備えたり、ヘッドレストを固定させて乗員の身体へのダメージを軽減する制御も行う。このような制御の例としては、ＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）がある。なお、以下では、車両１００が前方車両２００を追従対象として制御を行うＡＣＣの制御を前提として引き続き説明を行う。
【００４１】
車速センサ４０は、車両１００の車軸の回転数に基づいて車両１００の速度に応じた信号を出力する。車両制御装置２は、車速センサ４０からの信号に基づいて、現時点の車両速度を取得する。
【００４２】
ステアリングセンサ４１は、車両１００のドライバーの操作によるステアリングホイールの回転角を検知し、車両１００の角度情報を車両制御装置２に送信する。
【００４３】
ブレーキ５０は、車両１００のドライバーの操作により車両１００の速度を減速させる。また、ブレーキ５０は、車両制御装置２の制御により車両１００の速度を減速させる。例えば、車両１００と前方車両２００との距離を一定の距離に保つように車両１００の速度を減速させる。
【００４４】
スロットル５１は、車両１００のドライバーの操作により車両１００の速度を加速させる。また、スロットル５１は、車両制御装置２の制御により車両１００の速度を加速させる。例えば、車両１００と前方車両２００との距離を一定の距離に保つように車両１００の速度を加速させる。
【００４５】
警報器５２は、車両制御装置２からの信号により作動する。例えば、警報器５２は、車両１００と前方車両２００との衝突可能性がある場合に、衝突に備えて車両１００のドライバーに警告音を出力する。
【００４６】
＜２.ＦＭ−ＣＷの信号処理＞
次に、レーダ装置１により物標を導出する信号処理方式の一例としてＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）の方式について説明する。なお、本実施形態では、ＦＭ−ＣＷの方式を例に説明を行うが、送信信号の周波数が上昇するＵＰ区間と、送信信号の周波数が下降するＤＯＷＮ区間のような複数の区間を組み合わせて物標を導出する方式であれば、このＦＭ−ＣＷの方式に限定されない。
【００４７】
また、下記に記載の数式や図３に示すＦＭ−ＣＷの信号とビート周波数についての各記号は以下に示すものである。ｆｒ：距離周波数、ｆｄ：速度周波数、ｆｏ：送信波の中心周波数、△Ｆ：周波数偏移幅、ｆｍ：変調波の繰り返し周波数、ｃ：光速（電波の速度）、Ｔ：車両１００と物標との電波の往復時間、fｓ：送信（受信）周波数、ｆｂ：ビート周波数、Ｒ：縦距離、Ｖ：相対速度、ｆｕｐ：ＵＰ区間の距離周波数、ｆｄｎ：ＤＯＷＮ区間の距離周波数、θｍ：物標の角度、θｕｐ：ＵＰ区間のピーク信号に対応する角度、θｄｎ：ＤＯＷＮ区間のピーク信号に対応する角度。
【００４８】
図３は、レーダ装置１の送信信号および受信信号を主に示す図である。図３上図は、ＦＭ−ＣＷの送信信号および受信信号の信号波形を示す図である。また、図３下図は、送信信号と受信信号との差分周波数により生じるビート周波数を示す図である。図３上図の横軸は時間（ms）、縦軸は周波数（GHz）を示している。図中、実線で示す送信信号は、所定周期で周波数が変わる性質を有しており、周波数が上昇するＵＰ区間と、所定の周波数まで上昇した後に所定の周波数まで下降するＤＯＷＮ区間とがある。そして、送信信号は、所定の周波数まで下降した後に再度所定の周波数まで上昇をするように一定の変化を繰り返す。また、受信信号は、送信アンテナ１３から出力された送信波が物体にあたって反射した反射波となり、この反射波を受信アンテナ１４が受信して図３の破線で示すような受信信号となる。受信信号についても送信信号と同じようにＵＰ区間とＤＯＷＮ区間とが存在する。
【００４９】
また、車両１００と物標との縦距離に応じて、送信信号に比べて受信信号に時間的な遅れ（T=2R/c）が生じる。さらに、車両１００と物標との間に速度差を有する場合は、送信信号に比べて受信信号が周波数ｆｓの軸に平行にシフトする。このドップラーシフト分がｆｄとなる。
【００５０】
図３下図は横軸を時間（ms）、縦軸を周波数（KHz）として、ＵＰ区間の送信信号および受信信号の差分周波数と、ＤＯＷＮ区間の送信信号および受信信号の差分周波数とを示すビート周波数を示す図である。
【００５１】
ここで、車両１００に対する物標の縦距離は（１）式により導出され、車両１００に対する物標の相対速度は（２）式により導出される。また、車両１００に対する物標の角度は（３）式により導出される。そして、（３）式により導出された角度と物体の縦距離の情報から三角関数を用いた演算により、車両１００に対する物標の横距離が導出される。
【００５２】
【数１】
2013250151.tif 000003
【００５３】
【数２】
2013250151.tif 000004
【００５４】
【数３】
2013250151.tif 000005
＜３．反射波に基づく物標の位置情報の導出＞
＜３−１．走査範囲＞
次に、信号処理部１７が行う移動物標の導出処理について図４〜図９を用いて説明する。図４は、車両１００に搭載されたレーダ装置１の走査範囲ＳＣを主に示す図である。図４には、車線ｒｏ１上を走行する車両１００と、車両１００の前方の位置で車両１００と同じ車線ｒｏ１を走行する前方車両２００と、車両１００の走行する車線ｒｏ１の左側方に位置する遮蔽物Ｒｅとが示されている。ここで、前方車両２００は、レーダ装置１の信号処理部１７が導出する移動物標であり、例えば車両制御装置２のＡＣＣの制御における追従対象となる。また、遮蔽物Ｒｅは例えばトンネル内の壁やガードレール等であり、信号処理部１７が導出する連続する静止物標である。
【００５５】
次に、レーダ装置１から射出される送信波は、前方車両２００を含む車線ｒｏ１の一部と、遮蔽物Ｒｅの一部と、車線ｒｏ１に隣接する隣接車線ｒｏ２の一部とを含む走査範囲ＳＣの範囲内に出力される。そして、レーダ装置１は前方車両２００、および、遮蔽物Ｒｅからの反射波を受信アンテナ１４により受信する。ここで、走査範囲ＳＣ内の遮蔽領域Ｎｓは遮蔽物Ｒｅが存在することにより、送信波が到達しない領域である。したがって、信号処理部１７は、本来遮蔽領域Ｎｓ内の物標データを導出することはない。このようにレーダ装置１は、一回の走査で前方車両２００のような移動物標、および、遮蔽物Ｒｅのような静止物標からの反射波を受信アンテナ１４で受信して、それぞれの物標の位置情報、および、相対速度を含む物標データを導出する。
＜３−２．物標の角度と縦距離＞
次に、図５は、車両１００に対する各物標の角度および縦距離を主に示す図である。図５では、前方車両２００の後方バンパーの複数の反射点に対応する移動物標ｐａおよび移動物標ｐｂと、遮蔽物Ｒｅの一の反射点に対応する静止物標ｒｐとが示されている。最初に各物標の角度について説明する。例えば、車両１００に対する真正面の物標の角度を0度とした場合、車両１００に対して真正面に存在する移動物標ｐａの角度が0度となり、静止物標ｒｐの角度は角度θａ、移動物標ｐｂの角度は角度θａよりも大きい角度である角度θｂとなる。信号処理部１７は、このような各物標の角度を各物標の反射波に基づき導出する。ここで、移動物標ｐｂは次の理由により、本来の角度とは異なる角度で導出される。つまり、移動物標ｐｂは送信アンテナ１３から射出された送信波が移動物標ｐｂに反射し、その反射波が遮蔽物Ｒｅの反射点ｍｐに反射することで、マルチパス反射波が受信アンテナ１４に受信され、移動物標として導出されたものである。そのため、信号処理部１７は、反射点ｍｐの位置に対応する角度である角度θｂを移動物標ｐｂの角度として導出する。
【００５６】
なお、移動物標および静止物標の横距離は、角度と縦距離とを用いた三角関数の演算により導出される。例えば、静止物標ｒｐの横距離は角度θａと後述する縦距離Ｌ３とを用いた三角関数の演算により導出される。
【００５７】
次に、各物標の縦距離について説明する。信号処理部１７は、移動物標ｐａ、移動物標ｐｂ、および、静止物標ｒｐの車両１００に対する各物標の縦距離を各物標の反射波に基づいて導出する。車両１００に対する各物標の縦距離は図５に示すように、移動物標ｐａは縦距離Ｌ１、移動物標ｐｂは縦距離Ｌ２、静止物標ｒｐは縦距離Ｌ３となる。ここで、移動物標ｐｂは次の理由により、本来の縦距離とは異なる距離で導出される。つまり、移動物標ｐｂはレーダ装置１の送信アンテナ１３から出力された送信波が移動物標ｐｂに反射し、その反射波が遮蔽物Ｒｅの反射点ｍｐに反射することで、マルチパス反射波が受信アンテナ１４に受信され、移動物標として導出されたものである。そのため、信号処理部１７は、移動物標ｐｂから反射点ｍｐまでの距離、および、反射点ｍｐから車両１００までの距離を合わせた縦距離Ｌ２を移動物標ｐｂの縦距離として導出する。しかし、信号処理部１７が導出する移動物標ｐｂの位置（角度、および、縦距離）は、本来の移動物標ｐｂの位置ではなく、次に図６を用いて説明する移動物標ｐｃに対応する位置となる。
【００５８】
＜３−３．マルチパス反射波の物標の位置＞
図６は、マルチパス反射波に基づく移動物標ｐｃの位置について主に説明する図である。図６では、先に説明した図５における移動物標ｐｂからのマルチパス反射波に基づいて、レーダ装置１の信号処理部１７が導出する移動物標ｐｃを示す。この移動物標ｐｃの位置は次のとおりである。つまり、移動物標ｐｃの角度は、反射点ｍｐと同じ角度の角度θｂで、移動物標ｐｃの縦距離は縦距離Ｌ２となる。そして、移動物標ｐｃの横距離は、角度θｂと縦距離Ｌ２とを用いた三角関数の演算により横距離Ｓ２が導出される。また、上述の静止物標ｒｐの横距離は、角度θａと縦距離Ｌ３とを用いた三角関数の演算により横距離Ｓ３となる。なお、移動物標ｐｃの位置は、遮蔽物Ｒｅを隔てた本来物標が導出されない遮蔽領域Ｎｓ内の範囲内となっている。
【００５９】
ここで、図６では、遮蔽物Ｒｅの一の反射点に対応する一の静止物標ｒｐを一例として説明したが、レーダ装置１の走査範囲ＳＣ内における遮蔽物Ｒｅからは、レーダ装置１の送信アンテナ１３からの送信波に対して、受信アンテナ１４には遮蔽物Ｒｅの複数の反射点から複数の反射波が受信される。そして、複数の反射波に対応する複数の静止ピーク信号の周波数が、移動物標ｐａからの直接波に対応するピーク信号（以下、「移動直接ピーク信号」という。）の周波数近傍に存在する場合で、例えば、静止ピーク信号の信号レベルが移動直接ピーク信号の信号レベルよりも大きいときは、移動直接ピーク信号が静止ピーク信号に含まれてしまい、移動直接ピーク信号のペアデータが導出されないことがある。
【００６０】
また、移動物標ｐｂからのマルチパス反射波に対応するピーク信号（以下、「移動間接ピーク信号」という。）のペアデータが導出された場合でも、本来の位置情報とは異なる位置情報が導出されるため、レーダ装置１の信号処理部１７が前方車両２００に対応する移動物標の正確な位置情報を導出し、その位置情報に基づいて、車両制御装置２が車両１００を前方車両２００に追従走行させることができない。
【００６１】
ここで、車両１００がトンネル内等を走行している場合に、一の物体の移動直接ピーク信号に基づくペアデータが導出されないときでも、同じ物体の移動間接ピーク信号基づくペアデータが導出されることがある。車両１００の周辺環境が時間ごとに変化することに伴い、レーダ装置１が行う複数回の物標導出処理のうち、一の処理で移動間接ピーク信号の周波数近傍の静止ピーク信号の数が他の処理と比べて減少した場合に、移動間接ピーク信号が検出され、移動間接ピーク信号のペアデータが導出されるときがある。
【００６２】
また、移動間接ピーク信号の周波数近傍に静止ピーク信号が複数存在する場合でも、移動間接ピーク信号の信号レベルが静止ピーク信号の信号レベルよりも大きいときは、移動間接ピーク信号が検出され、移動間接ピーク信号に基づくペアデータが導出されることがある。その結果、移動直接ピーク信号のペアデータに基づく移動物標が導出されない場合でも、移動間接ピーク信号のペアデータに基づく移動物標が導出されるときがある。そのため、移動間接ピーク信号のペアデータに基づく移動物標の位置情報を用いて移動物標の本来の位置を導出する処理を行う。以下では、信号処理部１７による物標データの導出処理の概要を説明した後、移動間接ピーク信号のペアデータに基づく移動物標、つまり、マルチパス反射波に基づく移動物標の位置情報の変更処理について詳細に説明する。
＜４．処理フローチャート＞
＜４−１．全体処理＞
図７〜図９は、物標データ導出の処理フローチャートである。図７に示すようにまず最初に、送信アンテナ１３が発振器１２から出力された送信信号に対応する送信波を車両１００の外部に出力する（ステップＳ１０１）。
【００６３】
なお、送信アンテナ１３は、送信信号における一のＵＰ区間および一のＤＯＷＮ区間を１周期とした場合に、１周期目に対応する送信波を一方の送信アンテナ１３ａから車両外部に出力し、２周期目に対応する送信波を他方の送信アンテナである送信アンテナ１３ｂから車両外部に出力する。
【００６４】
次に、送信波が物標に反射することによって到来する反射波（直接波、および、マルチパス反射波）を受信アンテナ１４が受信する（ステップＳ１０２）。
【００６５】
そして、ミキサ１５が、受信アンテナ１４で受信した反射波に対応する受信信号と送信信号とをミキシングし、送信信号と受信信号との差分であるビート信号を生成する（ステップＳ１０３）。
【００６６】
そして、ＡＤ変換器１６がアナログ信号であるビート信号をＡＤ変換し、デジタルデータに変換する（ステップＳ１０４）。
【００６７】
そして、信号処理部１７が、デジタルデータのビート信号に対してＦＦＴ処理を行って変換信号を生成する（ステップＳ１０５）。
【００６８】
次に、図８に示すように信号処理部１７が、ＦＦＴ処理した変換信号のうち所定の閾値を超える変換信号をピーク信号として導出する（ステップＳ１０６）。
【００６９】
信号処理部１７は、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間のそれぞれの区間において、ピーク信号に基づいて角度演算処理を行う。（ステップＳ１０７）詳細には信号処理部１７は、所定の角度導出処理のアルゴリズムによって物標の角度を導出する。例えば、角度導出処理のアルゴリズムは、ESPRIT（(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)であり、各受信アンテナ１４ａ〜１４ｄにおける受信信号の位相差の情報から相関行列の固有値、および、固有ベクトル等が演算されて、ＵＰ区間のピーク信号に対応する角度θｕｐと、ＤＯＷＮ区間のピーク信号に対応する角度θｄｎとが導出される。なお、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間の各ピーク信号の角度に基づいて上述の（３）式により物標データの角度が導出される。
【００７０】
また、信号処理部１７は、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間のピーク信号をペアリングし、上述の（１）式、および、（２）式に基づいて車両１００と物標との縦距離、および、相対速度を導出する（ステップＳ１０８）。
【００７１】
信号処理部１７は、今回の物標導出処理によりペアリングされたデータ(以下、「今回ペアデータ」という。）と、過去の物標導出処理により導出された物標データに基づく今回ペアデータを予測したデータ（以下、「予測ペアデータ」という。）との間に時間的に連続する関係が存在するか否かの判定処理を行う。そして、両者に時間的に連続する関係が存在する場合は、今回ペアデータと予測ペアデータとの間でフィルタリング処理を行い、フィルタリングされたペアデータ（以下、「過去対応ペアデータ」という。）を今回走査の物標データとして導出する。ここで、両者に時間的に連続する関係がある場合とは、例えば、今回ペアデータと予測ペアデータとの縦距離、横距離、および、相対速度における差の値が所定値以内の場合である。そして、両者に時間的に連続する関係が有る場合に、信号処理部１７は、例えば、縦距離について予測ペアデータの縦距離に0.5の値の重み付けを行い、今回ペアデータの縦距離に0.5の値の重み付けを行って、両方の値を足し合わせたものを今回走査の過去対応ペアデータの縦距離として導出する。なお、相対速度や角度についても同様にフィルタリング処理を行う。
【００７２】
そして、信号処理部１７は、今回ペアデータと予測ペアデータとの縦距離、横距離、および、相対速度の差の値が所定値以内ではない場合に、今回ペアデータと前回物標データとに時間的に連続する関係がないと判定する。そして、このように連続性がないと判定されたペアデータは今回の物標導出処理において初めて導出されたデータ（以下、「新規ペアデータ」）となる。なお、新規ペアデータの場合は、新規ペアデータの距離、相対速度、角度、および、信号レベルが今回の物標導出処理における一の物標データの距離、相対速度、角度、および、信号レベルとなる。信号処理部１７はこのような判定処理とフィルタリング処理を行い、一の物標導出処理における物標データの縦距離、横距離、および、相対速度を導出する（ステップＳ１０９）。なお、このステップＳ１０９の処理で、信号処理部１７の導出した物標の種類が移動物標か静止物標かが確定する。
【００７３】
次に、信号処理部１７は、ステップＳ１０９の判定処理で導出した物標データに基づいて車両１００の周囲にトンネル内の壁やガードレール等が存在するかを判定する複数静止物標判定処理を行う（ステップＳ１１０）。つまり、信号処理部１７は、車両１００の走行する車線ｒｏ１の側方に連続する静止物標（例えば、距離が40ｍ以上の静止物標）が存在するか否かを判定する。具体的には、例えば、信号処理部１７が、ステップＳ１０５のＦＦＴ処理において導出したピーク信号のうち、静止物標に対応するピーク信号の数が一の走査で80個を超え、80個を超えるピーク信号が複数回の走査で所定回数を超えて導出されたか否かを判定し、所定回数を超えた場合に判定条件を満たすとする。これは、車両１００の走行する周辺状況がマルチパス反射波の発生する状況か否かを判定するための処理である。
【００７４】
次に、図９に示すように、信号処理部１７が、車両１００の走行する車線ｒｏ１の側方に連続する静止物標が存在すると判定した場合（ステップＳ１１１がＹｅｓ）は、ステップＳ１１２の処理に進む。また、信号処理部１７が車両１００の進行方向の側方に連続する静止物標が存在しないと判定した場合（ステップＳ１１１がＮｏ）は、ステップＳ１１３の処理に進む。
【００７５】
信号処理部１７は、ステップＳ１０９の判定処理で導出した物標データに基づいて、マルチパス反射波に基づく移動物標が存在するか否かを判定し、マルチパス反射波に基づく移動物標が存在する場合は、当該移動物標の位置情報を変更する処理を行う。（ステップＳ１１２）なお、このような移動物標の位置情報変更処理の詳細な処理内容については後に詳述する。
【００７６】
そして、信号処理部１７は、ステップＳ１０９で導出された物標データに対して分類処理を行う（ステップＳ１１３）。具体的には、信号処理部１７は、各物標データに対して次のような分類を行う。信号処理部１７は、一の移動物標が車両１００の前方を走行する先行車の対象としての所定条件を満たす場合は、当該移動物標を先行車の対象として分類する。また、信号処理部１７は、一の移動物標がＡＣＣの制御対象としての所定条件を満たす場合は、ＡＣＣ対象として分類する。
【００７７】
ここで、先行車として分類される所定条件の例としては次のような条件である。車両１００のレーダ装置１の位置から縦距離120 m未満、車両１００のレーダ装置１の位置から左方向の横距離5.4m未満、右方向の横距離5.4m未満の範囲（例えば、後述する図１３に示す先行車判定範囲ｐｒ）内に存在する移動物標が先行車の対象として分類される。また、ＡＣＣ制御対象として分類される所定条件の例としては次のような条件である。車両１００のレーダ装置１の位置から縦距離120ｍ未満、車両１００のレーダ装置１の位置から左方向の横距離1.8m未満、右方向の横距離1.8m未満の範囲（例えば、車両１００が走行する車線ｒｏ１）内に存在する移動物標がACC制御の対象として分類される。
【００７８】
次に、信号処理部１７は、複数の物標データに対して一の物体に対応する物標データにまとめる処理を行う（ステップＳ１１４）。これは、例えば、レーダ装置１の送信アンテナ１３から送信波を射出し、送信波が前方車両２００に反射した場合、受信アンテナ１４に受信される反射波は複数存在する。つまり、複数の反射点からの反射波が受信アンテナ１４に到来する。その結果、信号処理部１７はそれぞれの反射波に基づき位置情報の異なる物標データを複数導出する。しかし、これらの複数の物標データはもともと一の物体である前方車両２００の物標データなので、各物標データをまとめて一の物標データとして取り扱う処理である。つまり、複数の物標データの各相対速度が略同一で、各物標データの縦距離および横距離が所定範囲内であれば、信号処理部１７は複数の物標データを同一物標データとみなし、当該複数の物標データを一の物標データにまとめる処理を行う。
【００７９】
そして、信号処理部１７は、ステップＳ１１４で結合処理された物標データから車両制御装置２に出力する優先順位の高い物標データを車両制御装置２に出力して処理を終了する（ステップＳ１１５）。ここで、優先順位の高い物標データとは、例えば相対速度の値が他の物標データと比べて大きい物標データ、縦距離および横距離の値が他の物標データと比べて小さい物標データなどである。
＜４−２．位置情報変更処理＞
次に、図９のステップＳ１１２の位置情報変更処理について、図１０を用いて詳細に説明する。図１０は、位置情報変更処理の処理フローチャートである。図１０に示す信号処理部１７は、図９のステップＳ１０９の判定処理で導出された移動物標が、図４等に示す隣接車線ｒｏ２上に存在し、車両１００を追い越す移動物標か否かを判定する。（ステップＳ２０１）具体的には、信号処理部１７は、判定の対象の物標が新規ペアデータに対応する移動物標で、かつ、当該物標データの縦距離が20ｍ未満、および、横距離が1.8m以上の場合に当該移動物標を隣接車線ｒｏ２上に存在し、車両１００を追い越す移動物標（以下、「追越物標」という。）であると判定する。これは、隣接車線ｒｏ２を走行する追越物標を誤ってマルチパス反射波に基づく移動物標と判定することを防止するための処理である。
【００８０】
そして、信号処理部１７は、ステップＳ２０１の判定対象の物標が追越物標である場合（ステップＳ２０２がＹｅｓ）は、ステップＳ２０３の処理に進む。また、信号処理部１７は、ステップＳ２０１の判定対象の物標が追越物標でない場合（ステップＳ２０２がＮｏ）は、ステップＳ２０５の処理に進む。
【００８１】
信号処理部１７は、ステップＳ１０９の判定処理で導出した物標の物標データに基づいて、車両１００の位置に対してトンネル内の壁やガードレール等を隔てた所定範囲内に車両等の移動物標が存在するか否かを判定する。（ステップＳ２０３）つまり、車両１００の前方で、かつ、車両の位置に対して連続する静止物標を介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する。これは、車両１００の前方にマルチパス反射波に基づく移動物標が存在するか否かを判定するための処理である。このマルチパス移動物標判定の処理については後に詳述する。
【００８２】
次に、信号処理部１７は、移動物標の位置情報を特定位置からトンネル内の壁やガードレール等を隔てた別の位置に変更する。（ステップＳ２０４）つまり、信号処理部１７は、連続する静止物標が存在し、かつ、特定範囲内に移動物標が存在する場合に、移動物標の位置情報を特定位置から連続する静止物標を隔てて折り返した位置に変更する。これは、マルチパス反射波に基づく移動物標の位置情報を本来の移動物標の位置に変更するための処理である。これにより、移動物標の正確な位置情報を導出できる。
【００８３】
そして、信号処理部１７は、ステップＳ１０９の判定処理で導出された全移動物標データに対しての処理が終了した場合（ステップＳ２０５がＹｅｓ）は、この位置情報変更処理を終了する。また、信号処理部１７は、全移動物標データに対して処理が終了していない場合（ステップＳ２０５がＮｏ）は、ステップＳ２０１の処理に戻り、信号処理部１７は、位置情報変更処理を継続して行う。
＜４−３．マルチパス移動物標判定＞
次に、ステップＳ２０３のマルチパス移動物標判定について、図１１から図１３を用いて説明する。図１１、および、図１２はマルチパス移動物標判定の処理フローチャートである。これから説明するこの処理は、マルチパス反射波に基づく移動物標を導出するための処理である
図１１では、ステップＳ１０９の判定処理において、複数の移動物標が導出されている場合、信号処理部１７は一の移動物標を選択する（ステップＳ３０１）。
【００８４】
次に、信号処理部１７は、今回の物標導出処理で導出された移動物標が、前回の物体導出処理のステップＳ１１３の分類処理で、先行車の対象として分類されたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。つまり、信号処理部１７は、今回の物標導出処理で導出された過去対応ペアデータの物標データに対して、前回の物標導出処理の分類処理で先行車の対象として分類されたか否かを判定する。そして、判定の結果、移動物標が先行車の対象として分類されていた場合（ステップＳ３０２がＹｅｓ）は、ステップＳ３０３の処理に進む。また、移動物標が先行車の対象として分類されていなかった場合（ステップＳ３０２がＮｏ）は、後述するステップＳ３０９の処理に進む。
【００８５】
そして、信号処理部１７は、レーダ装置１の今回の物体導出処理で導出された移動物標が、前回の物体導出処理のステップＳ１１３の分類処理で、ＡＣＣの制御対象として分類されたか否かを判定する（ステップＳ３０３）。つまり、信号処理部１７は、今回の物標導出処理で導出された過去対応ペアデータの物標データに対して、前回の物標導出処理の分類処理でＡＣＣの制御対象として分類されたか否かを判定する。そして、判定の結果、移動物標がＡＣＣの制御対象として分類されていなかった場合（ステップＳ３０３がＮｏ）は、ステップＳ３０４の処理に進む。また、移動物標がＡＣＣの制御対象として分類されていた場合（ステップＳ３０３がＹｅｓ）は、ステップＳ３０９の処理に進む。
【００８６】
信号処理部１７は、今回の物体導出処理における移動物標の横距離が所定距離以上(例えば、2.8m以上）であるか否か判定し、所定距離以上の場合（ステップＳ３０４がＹｅｓ）は、ステップＳ３０５の処理に進む。また、所定距離未満の場合（ステップＳ３０４がＹｅｓ）は、ステップＳ３０９の処理に進む。そして、このようにステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の判定処理で、車両１００の位置に対して連続する静止物標である遮蔽物Ｒｅを介した特定範囲内に移動物標が存在するか否かを判定する。
【００８７】
ここで、図１３を用いて移動物標が静止物標を介した特定範囲内か否かの判定について具体的に説明する。図１３は、マルチパス移動物標判定における特定範囲を説明する図である。図１３の車両１００の走査範囲ＳＣ内には移動物標ｐｃが導出されている。なお、この物標が移動物標であることは、既にステップＳ１０９の判定処理で判定されている。次に、信号処理部１７は、当該移動物標ｐｃが先行車の対象であるか、つまり、先行車判定範囲ｐｒの範囲内に存在するか否かを判定する（図１１のステップＳ３０２に対応）。なお、先行車判定範囲ｐｒは、車両１００のレーダ装置１の位置から縦距離Ｌ１１（例えば、120 m未満）、車両１００のレーダ装置１の位置から車両進行方向に対して左方向に横距離Ｓ１１（例えば、5.4m未満）、および、右方向に横距離Ｓ１２（例えば、5.4m未満）の範囲となる。ここで、移動物標ｐｃは先行車判定範囲ｐｒの範囲内に存在する。
【００８８】
次に、信号処理部１７は、移動物標ｐｃがＡＣＣの制御対象であるか、つまり、車両１００の前方で車両１００の走行する車線ｒｏ１に移動物標が存在するか否かを判定する（図１１のステップＳ３０３に対応）。なお、ＡＣＣの制御対象として分類される範囲は、車両１００の前方で車線ｒｏ１上の範囲となる。具体的には、車両１００のレーダ装置１の位置から縦距離120ｍ未満、車両１００のレーダ装置１の位置から左方向に横距離1.8m未満、右方向に横距離1.8m未満の範囲となる。
【００８９】
そして、ＡＣＣの制御対象として分類される範囲外の車両１００の左方向の特定範囲Ｌｔ、および、車両１００の右方向の特定範囲Ｒｔのうち特定範囲Ｌｔ内に移動物標ｐｃが存在する。このように、レーダ装置１の走査範囲ＳＣ内の先行車判定範囲ｐｒ内で、かつ、車両１００が走行する自車線（車線ｒｏ１）以外の範囲である特定範囲Ｌｔおよび特定範囲Ｒｔ内のいずれか一の範囲内に移動物標が存在する場合に、信号処理部１７は、後述するステップＳ３０６の反射範囲の設定処理を行う。
【００９０】
図１２に戻り、信号処理部１７は、車速センサ４０から入力される信号に基づいて車両１００の車速が所定速度以上（例えば、40km/h以上）か否かを判定する（ステップＳ３０５）。車両１００の車速が所定速度以上となる場合（ステップＳ３０５がＹｅｓ）は、ステップＳ３０６の処理に進む。また、車両１００の車速が所定速度未満となる場合（ステップＳ３０５がＮｏ）は、ステップＳ３０９の処理に進む。これは、車両１００の速度が所定速度以上でない場合、判定処理を行うことが困難となるためこのような条件を設けている。
【００９１】
次に、信号処理部１７は、移動物標ｐｃがマルチパス反射波による物標であるか否かを確認するために、移動物標ｐｃの位置に基づいて、所定範囲である反射範囲（例えば、後述する図１４に示す反射範囲ｑｅ）を設定する（ステップＳ３０６）。
【００９２】
ここで、反射範囲ｑｅの設定について、図１４を用いて具体的に説明する。図１４は、移動物標ｐｃの位置に対応した反射範囲ｑｅの設定を説明する図である。信号処理部１７は、移動物標ｐｃの縦距離Ｌ２と横距離Ｓ２とに基づいて三角関数の演算を行い距離Ｌ２ａを求める。そして、信号処理部１７は距離Ｌ２ａの中点となる縦中点ｍｐａを導出する。また、信号処理部１７は、横距離Ｓ２の中点となる横中点ｍｐｂを導出する。そして、信号処理部１７は、移動物標ｐｃの角度方向の当該移動物標ｐｃとレーダ装置１とを結ぶ線分と、縦中点ｍｐａおよび横中点ｍｐｂとの交点となる反射点ｍｐを導出する。そして、信号処理部１７は、反射点ｍｐを中心とする縦方向の距離Ｌａ（例えば、30ｍ）と、横方向の距離Ｓａ（例えば、4ｍ）の反射範囲ｑｅを導出する。
【００９３】
図１２に戻り、信号処理部１７は、反射範囲ｑｅ内にマルチパス反射波が発生する要因となる静止物標が存在するか否か判定する。（ステップＳ３０７）そして、反射範囲ｑｅ内に少なくとも一の静止物標が存在する場合（ステップＳ３０７がＹｅｓ）は、ステップＳ３０８の処理に進む。また、反射範囲ｑｅ内に少なくとも一の静止物標が存在しない場合（ステップＳ３０７がＮｏ）は、ステップＳ３０９の処理に進む。つまり、信号処理部１７は、車両１００の位置と移動物標ｐｃが存在する特定位置との間で、かつ、特定位置に対応する所定範囲（マルチパス反射波に基づく移動物標ｐｃを発生させる要因となる静止物標が存在する反射範囲ｑｅ）内に少なくとも一の静止物標が存在するか否かを判定する処理を行う。これにより、マルチパス反射波に対応する移動物標ｐｃの正確な位置情報を導出できる。なお、反射範囲ｑｅ内に存在する静止物標は上述の連続する静止物標の一部である。
【００９４】
信号処理部１７は、車両１００の走行する車線ｒｏ１の側方に連続する静止物標が存在し、かつ、特定範囲Ｌｔ内に移動物標ｐｃが存在することを示す反射物標フラグをＯＮ状態として，その情報をメモリ１７２に記録する（ステップＳ３０８）。
【００９５】
次に、信号処理部１７は、マルチパス移動物標判定処理の全対象物標データに対しての処理が終了した場合（ステップＳ３０９がＹｅｓ）は、処理を終了し、図１０のステップＳ２０４の処理に進む。また、全対象物標データに対しての処理が終了していない場合（ステップＳ３０９がＮｏ）は、ステップＳ３０１の処理に戻り、マルチパス移動物標判定の処理を継続して行う。
＜４−４．位置情報変更処理＞
次に、移動物標の位置情報の変更処理について、図１５を用いて説明する。これから説明するこの処理は、マルチパス反射波に基づく移動物標の位置情報を本来の移動物標の位置に変更するための処理である。図１５は、位置変更処理の処理フローチャートである。信号処理部１７は、反射物標フラグがＯＮ状態の移動物標の情報がメモリ１７２に記録されているか否かを判定する（ステップＳ４０１）。
【００９６】
そして、反射物標フラグがＯＮ状態の移動物標の情報がメモリ１７２に記録されている場合（ステップＳ４０１がＹｅｓ）は、対象となる移動物標を選択してステップＳ４０２の処理に進む。また、反射物標フラグがＯＮ状態の移動物標の情報がメモリ１７２に記録されていない場合（ステップＳ４０１がＹｅｓ）は、処理を終了して図１０のステップＳ２０５の処理に進む。
【００９７】
信号処理部１７は、反射物標フラグがＯＮ状態の移動物標における車両１００に対する横距離が所定横距離範囲内（例えば、横距離2.8ｍから5.4mの範囲内）か否かを判定する（ステップＳ４０２）。そして、所定横距離範囲内の場合（ステップＳ４０２がＹｅｓ）は、ステップＳ４０３の処理に進む。また、所定横距離範囲ではない場合（ステップＳ４０２がＮｏ）は、処理を終了して図１０のステップＳ２０５の処理に進む。これは、移動物標の位置情報を変更した場合に、変更後の移動物標の位置情報が、車両１００の走行する車線ｒｏ１上の位置となるようにしている。つまり、位置情報を変更した後に、車両１００のＡＣＣの制御対象の位置となる移動物標を位置情報の変更対象としている。
【００９８】
次に、信号処理部１７は、車両１００に対する反射フラグがＯＮ状態の移動物標の横距離から車両１００に対する静止物標の横距離を差し引いた差分横距離を導出する（ステップＳ４０３）。なお、この差分横距離の導出については後に詳述する。
【００９９】
そして、信号処理部１７は、差分横距離の値が所定距離以上（例えば、1m以上）の場合（ステップＳ４０４がＹｅｓ）は、ステップＳ４０６の処理に進む。また、差分横距離の値が所定距離未満（例えば、1ｍ未満）の場合（ステップＳ４０４がＮｏ）は、ステップＳ４０５の処理に進む。
【０１００】
信号処理部１７は、差分横距離の値に一定の補正値を加えて新たな差分横距離を導出する処理を行う（ステップＳ４０５）。信号処理部１７は、例えば差分横距離が0.5ｍの場合に補正値2ｍを加えて、差分横距離を2.5ｍとする。これは、差分補正値の値が静止物標である遮蔽物Ｒｅの幅よりも小さい値の場合、次のステップＳ４０６で移動物標の位置情報の変更処理を行ったときに、移動物標の位置が静止物標上の位置となることを防ぐための処理である。
【０１０１】
信号処理部１７は、差分横距離に基づいて、反射物標フラグがＯＮ状態の移動物標の位置情報を変更する（ステップＳ４０６）。反射物標フラグがＯＮ状態の移動物標の位置を特定範囲Ｌｔ内の移動物標の位置である特定位置から車両１００の走行する連続する静止物標を隔てて折り返した位置に変更する。これにより、移動物標の正確な位置情報を導出できる。
【０１０２】
次に、位置情報変更処理における差分横距離の導出、および、位置情報の変更について図１６および図１７を用いて具体的に説明する。図１６は、差分横距離Ｓ４の導出を説明する図である。信号処理部１７は、レーダ装置１の走査範囲ＳＣの範囲内で導出された移動物標ｐｃの横距離Ｓ２から静止物標ｒｐの横距離Ｓ３を差し引いた値を導出する。つまり、信号処理部１７は、静止物標ｒｐに対する移動物標ｐｃの差分横距離Ｓ４を導出する。そして、信号処理部１７は、この差分横距離Ｓ４を用いて移動物標の位置変更処理を行う。その処理を次の図１７を用いて具体的に説明する。
【０１０３】
図１７は、移動物標ｐｃの位置情報の変更を説明する図である。信号処理部１７は、移動物標ｐｃの位置情報（移動物標ｐｃの縦距離Ｌ２および横距離Ｓ２）と、差分横距離Ｓ４と、静止物標ｒｐの位置情報（静止物標ｒｐの縦距離Ｌ３および横距離Ｓ３）とを用いて移動物標ｐｃの位置情報を移動物標ｐｂに対応する位置に変更する。つまり、移動物標ｐｃの位置情報を静止物標ｒｐを含む車両１００の進行方向の線分ａｘを対象軸として特定位置（移動物標ｐｃの位置）と略対象な位置（移動物標ｐｂの位置）に変更する。その結果、移動物標ｐｃの位置情報が移動物標ｐｂに対応した位置情報（縦距離Ｌ２から縦距離Ｌ５、横距離Ｓ２から横距離Ｓ５）に変更される。これにより、移動物標の正確な位置情報が導出できる。特に、変更前の位置と対称な位置に存在する移動物標の正確な位置情報を導出できる。
【０１０４】
ここで、図１７の移動物標ｐｃの位置（特定位置）から横方向に対称軸ａｘまでの横距離Ｓ４と、移動物標ｐｂの位置から横方向に対称軸ａｘまでの横距離Ｓ４とは同じ距離であるが、それぞれを異なる距離としてもよい。なお、図１７に示すように信号処理部１７は、走査範囲ＳＣ内で静止物標ｒｐの他に他の静止物標も導出する。このようにして、信号処理部１７は、連続する静止物標に対応する複数の静止物標ｒｇを導出する。
【０１０５】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。なお、上記実施の形態で説明した形態、および、以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
【０１０６】
上記実施の形態において、信号処理部１７は、移動物標の位置情報（縦距離、および、横距離）を変更することについて説明したが、位置情報以外に相対速度の情報も変更してもよい。相対速度の変更は位置情報の変更と同様に三角関数を用いた演算により行われる。
【０１０７】
また、上記実施の形態において、信号処理部１７が移動物標の位置情報を特定位置から変更する場合、特定位置に対して静止物標ｒｐを介して車両１００の走行する車線ｒｏ１上の位置に変更することについて説明した。これ以外にも、特定位置に対して連続する静止物標を介して変更する位置が車線ｒｏ１以外の車線（例えば、隣接車線ｒｏ２やそれ以外の車線）上の位置であってもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態において、連続する静止物標とは、例えば、車両１００の進行方向の側方に40ｍ以上連続して存在する車両およびトンネル内の壁やガードレールなどの車両１００の進行方向に沿ってある程度の長さを有する物体であり、必ずしも連続的に繋がっていなくてもよく、等間隔または少なくとも一の静止物標と他の静止物標とが異なる間隔をあけて存在する静止物標であってもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態において、ステップＳ１１０の複数静止物標判定の処理では、ピーク信号数の判定方法以外の別の判定方法を用いてもよい。具体的には信号処理部１７が、連続する静止物標の横距離よりも横距離の値が大きい特定位置に存在する移動物標を複数回の走査で所定回数以上導出したか否かを判定し、所定回数以上導出した場合に判定条件を満たすこととしてもよい。
【０１１０】
また、上記実施の形態において、信号処理部１７が反射物標フラグがＯＮ状態の移動物標の位置情報を変更する場合の条件として、ステップＳ４０２ではこの移動物標の横距離が所定横距離範囲内の場合に位置情報を変更する条件の一つを満たすとして説明したが、移動物標の横距離が必ずしても所定横距離の範囲内でなくともよい。つまり、移動物標の位置情報を変更した場合、車両１００の走行する車線ｒｏ１上の位置ではなく、例えば隣接車線ｒｏ２上の位置やそれ以外の車線上の位置となる場合でも、位置情報を変更する条件の一つを満たすとしてもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態において、信号処理部１７が、移動物標を直接波に基づく移動物標（例えば移動物標ｐｂ）の位置で導出できず、マルチパス反射波に基づく移動物標（例えば、移動物標ｐｃ）の位置で導出された場合に、移動物標ｐｃの位置情報を変更する場合について説明した。これ以外にも信号処理部１７が複数回にわたって物標導出処理を行う場合、直接波に基づく移動物標とマルチパス反射波に基づく位置情報を変更した移動物標の両方が導出されるときがある。このときは、例えば、各位置情報に所定割合を乗算した値を合計した値に位置情報を変更してもよい。具体的には、直接波に基づく移動物標の位置情報の値に0.9を乗算し、マルチパス反射波に基づく位置情報を変更した移動物標の位置情報の値に0.1を乗算し、両者の値を合計した値を移動物標の位置情報として変更してもよい。
【０１１２】
さらに、複数回の物体導出処理の中で、直接波に基づく移動物標が過去（前回）の導出処理で導出されていたが、今回の導出処理で導出されない場合、前回導出された位置情報に基づいて今回の導出処理における位置情報を予測する処理（以下、「外挿処理」という。）が行われる。そして、一の物標導出処理において信号処理部１７が、直接波に基づく移動物標については外挿処理で導出し、マルチパス反射波に基づく位置情報により位置情報を変更した移動物標も導出されている場合、上述の直接波の移動物標とマルチパス反射波に基づく位置情報により位置情報を変更した移動物標とが導出されている場合と同様に、各位置情報に所定割合を乗算した値を合計した値に位置情報を変更してもよい。
【０１１３】
具体的には、外挿処理による直接波に基づく移動物標の位置情報の値に0.6を乗算し、マルチパス反射波に基づく位置情報により位置情報を変更した移動物標の位置の値に0.4を乗算し、両者の値を合計した値を移動物標の位置情報として変更してもよい。このように外挿処理の場合には、直接波に基づく移動物標が導出されている場合と比べて、マルチパス反射波に基づく位置情報により位置情報を変更した移動物標の位置の値の割合を増加させてもよい。
【０１１４】
また、上記実施の形態において、図８に示すステップＳ１０９のフィルタリングにおける各データへの重み付けは一例であり、重み付けの値は上記実施の形態における値と異なる値であってもよい。
【０１１５】
また、上記実施の形態において、ステップＳ１１０の複数静止物標判定やステップＳ２０３のマルチパス移動物標判定などの処理では、１回の物体導出処理で判定を行うこととしたが、複数回の物体導出処理により所定回数以上、判定条件を満たす場合に、各処理の全ての判定条件をクリアしたとして次の処理を行うようにしてもよい。
【０１１６】
また、上記実施の形態において、信号処理部１７が反射範囲ｑｅを導出する手法の一例として、信号処理部１７が、移動物標ｐｃの角度方向の当該移動物標ｐｃとレーダ装置１とを結ぶ線分と、縦中点ｍｐａおよび横中点ｍｐｂとの交点となる反射点ｍｐを導出して、反射点ｍｐを中心とする所定範囲の反射範囲ｑｅを導出する手法について説明した。しかし、反射範囲ｑｅを導出する手法はこれ以外でもよく、信号処理部１７は、反射点ｍｐを含む所定範囲が設定できれば、別の手法で反射範囲ｑｅを導出してもよい。
【０１１７】
また、上記実施の形態において、車速センサ４０、ステアリングセンサ４１、ブレーキ５０、スロットル５１、および、警報機５２は、車両制御システム１０の外部に設けられていると説明したが、これらの装置のうち少なくとも一の装置を車両制御システム１０の内部に設けてもよい。
【０１１８】
また、上記の実施の形態において、レーダ装置１のアンテナ走査方式をメカスキャン方式として説明を行なった。しかし、アンテナを駆動させずに物体の方向推定にＤＢＦ（Digital Beam Forming)、ＰＲＩＳＭ（Propagator method based on an Improved Spatial-smoothing Matrix)、ＭＵＳＩＣ(Multiple Signal Classification)、および、ＥＳＰＲＩＴ(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)などのうちいずれか一のアルゴリズムを用いて物体の反射点の角度を演算する電子スキャン方式においても上記実施の形態の技術を適用してもよい。
【０１１９】
また、上記実施の形態において、平面アンテナｆａにて送受信される送信波および受信波は、電波、レーザ、または、超音波などの信号であり、平面アンテナｆａから送信され、物体にあたってはね返り、反射波として受信することで、物体の反射点を検出できるものであればよい。
【０１２０】
また、上記実施の形態において、アンテナを平面アンテナｆａとしているが、送信波を出力し、送信波の物体からの反射波を受信可能なアンテナであれば、平面アンテナｆａ以外にレンズアンテナ、または、反射鏡アンテナ等であってもよい。また、送信アンテナ１３と受信アンテナ１４と一のアンテナとして送信、および、受信の両方を行なうことができる送受信兼用のアンテナを用いてもよい。
【０１２１】
また、上記実施の形態において、レーダ装置１は、車両に搭載する以外の各種用途（例えば、飛行中の航空機および航行中の船舶の監視の少なくともいずれか１つ）に用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１・・・・・レーダ装置
１０・・・・車両制御システム
１１・・・・変調部
１２・・・・ＶＣＯ
１３・・・・方向結合器
１４・・・・送信アンテナ
１５・・・・受信アンテナ
１６・・・・ミキサ
１７・・・・ＡＤ変換部
【図１】
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【図２】
2013250151.tif 000007
【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】
2013250151.tif 000012
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013250151.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2013250151.tif 000020
【図１６】
2013250151.tif 000021
【図１７】
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