(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知した物標データから同一物標を判定する結合処理を行う物標認識部を有するレーダ測距装置において、
前記物標認識部は、
所定の周期毎に前記物標データを順次記憶する格納手段と、
当該周期における物標データに基づいて、当該物標に係る検知距離、横位置及び相対速度を演算する物標情報演算手段と、
当該周期の前周期における格納された前記物標データに基づいて、当該周期に対応する前記物標に係る予測距離及び予測横位置を演算する物標予測情報演算手段と、
前記物標情報演算手段により演算された前記検知距離、横位置及び相対速度と、前記物標予測情報演算手段により演算された前記予測距離及び予測横位置とにより、当該周期における前記検知距離と前記予測距離との差が第１所定値以下であり、かつ当該周期における前記横位置と前記予測横位置とが第２所定値以下であることを含み、さらに、当該周期における前記相対速度と、前記格納手段に記憶された当該周期の前周期における相対速度との差が第３所定値以下であることを含む連続性判定条件に従って、当該周期における前記物標データが当該周期の前周期における前記物標データと連続性を有することを判定する連続性判定手段と、
前記連続性が有ると判定された前記物標データを、所定の結合条件に従って、同一物標として結合処理を行い、結合された物標データの結合値を出力する結合処理手段と、
を備え、
前記格納手段は、当該周期における物標データを、当該周期の次周期における連続性判断のために格納することを特徴とするレーダ測距装置。
【請求項２】
前記物標認識部は、
所定の周期毎に前記結合値を順次記憶する結合値格納手段と、
当該周期の前周期における格納された前記結合値に基づいて、当該周期に対応する前記物標に係る結合後予測知距離及び結合後予測横位置を演算する結合後物標予測情報演算手段と、を備え、
前記結合処理手段は、前記物標情報演算手段により演算された前記検知距離、横位置及び相対速度と、前記結合後物標予測情報演算手段により演算された前記結合後予測距離及び結合後予測横位置と、前記連続性判定手段の判定結果とにより、前記結合条件に従って、当該周期における前記物標データの結合処理を行うものであって、前記結合条件は、当該周期における前記検知距離と前記結合後予測距離との差が第４所定値以下であり、かつ当該周期における前記横位置と前記結合後予測横位置とが第５所定値以下であることを含み、さらに、当該周期における物標データに基づいて演算された前記相対速度と、前記結合値格納手段に記憶された前周期の結合後相対速度との差が第６所定値以下であることを含み、
前記結合値格納手段は、当該周期における結合値を、当該周期の次周期における結合処理のために格納することを特徴とする請求項１に記載のレーダ測距装置。
【請求項３】
前記結合処理手段は、前記連続性有りと判定された前記物標データのうちで、前記結合条件に従っていないと判定した前記物標データについて、所定の割れ物標連続性条件を満たす場合に、割れ物標に係る割れ物標データとして、当該周期で出力することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーダ測距装置。
【請求項４】
前記結合処理手段は、連続性が有ると判定された前記物標データを、所定の結合条件に従って、複数の同一物標として夫々結合処理を行った場合、該複数の同一物標に係る前記物標データについて、所定の再結合条件に従って、再結合処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーダ測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダ測距装置に関し、特に、検知した物標データの結合処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーダ測距装置は、前方に電波を放射し、前方より反射された電波を検出して信号処理をすることにより、前方に存在する物標を検知し、物標までの測距等を行う。
レーダ測距装置の前方にトラックのような大きな物標が存在する場合、レーダ測距装置は、１台のトラックから複数の物標データを検知することがある。レーダ測距装置においては、物標が複数検知された場合、所定の条件を満たす物標同士については、それは一つの物標であると判断して、複数の物標を結合して１つの物標データを出力する処理を行う。これにより、レーダ測距装置の出力データを使用する装置（例、車間距離制御ＥＣＵ）におけるデータ処理の負担を軽くしている。
【０００３】
また、レーダ測距装置においては、今回の物標検知サイクルにおいて検知された物標が、前回の物標検知サイクルにおいて検知された物標の位置周辺の所定範囲内に存在する場合は、前回検知された物標と今回検知された物標に連続性があると判断して、同一物標として扱う処理を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複数検知された物標データを結合する処理においては、複数の物標データを結合することで、結合後の物標の検知位置が結合前の物標の位置データと多少変わる。このため、前回の処理で結合した物標と今回検出した物標との間で連続性を判断する場合、検知位置が変わっていることにより、間違った物標との間で連続性を取る場合があった。
【０００５】
また、同一物であると判断して結合処理を行った複数の物標データが、今回の処理では結合条件を外れた場合は、全く新たに表れた物標として、別々に物標データを処理する必要がある。しかしながら、新規物標が出現した場合には、それぞれの物標データについて連続性の判断をする。連続性の判断の処理においては、複数サイクルの間、連続して検知がされると初めて新規物標が出現したと判定する。このために、結合条件を外れた物標についても新規物標が出現した場合と同様に、レーダ測距装置から出力されるまでに遅れが生じていた。
【０００６】
更に、物標間の結合を実施する場合、結合後の物標同士の結合は、実施されていなかった。このため、一つの物標について、結合条件が外れることで複数の物標であると判断された場合、その後互いの位置がどんなに接近して検出されても、結合されない場合が生じていた。したがって、同一物標に対して複数の物標データが出力されることになる。
【０００７】
本発明は、レーダ測距装置における物標の結合処理において、連続性の判断を正確に行うことを目的とするものである。
また、本発明は、レーダ測距装置において、結合処理により結合された物標が結合から割れた場合に、新規物標の出力処理を迅速に行うことを目的とするものである。
更に、本発明は、レーダ測距装置において、結合後の物標が接近した場合、再結合処理ができるようにすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。本発明においては、検知した物標データから同一物標を判定する結合処理を行う物標認識部を有するレーダ測距装置において、前記物標認識部は、所定の周期毎に前記物標データを順次記憶する格納手段と、当該周期における物標データに基づいて、当該物標に係る検知距離、横位置及び相対速度を演算する物標情報演算手段と、当該周期の前周期における格納された前記物標データに基づいて、当該周期に対応する前記物標に係る予測距離及び予測横位置を演算する物標予測情報演算手段と、前記物標情報演算手段により演算された前記検知距離、横位置及び相対速度と、前記物標予測情報演算手段により演算された前記予測距離及び予測横位置とにより、当該周期における前記検知距離と前記予測距離との差が第１所定値以下であり、かつ当該周期における前記横位置と前記予測横位置とが第２所定値以下であることを含み、さらに、当該周期における前記相対速度と、前記格納手段に記憶された当該周期の前周期における相対速度との差が第３所定値以下であることを含む連続性判定条件に従って、当該周期における前記物標データが当該周期の前周期における前記物標データと連続性を有することを判定する連続性判定手段と、前記連続性が有ると判定された前記物標データを、所定の結合条件に従って、同一物標として結合処理を行い、結合された物標データの結合値を出力する結合処理手段と、を備え、前記格納手段は、当該周期における物標データを、当該周期の次周期における連続性判断のために格納することとした。
【０００９】
本発明によれば、物標データの結合処理において、バッファメモリに記憶した結合前の物標データを用いて、各物標データの連続性を判断し、また、バッファメモリに記憶した結合後の物標データを用いて、各結合物標データの連続性を判断することができる。これにより、結合されたことにより物標の検知位置が変化したとしても、連続性の判断は正確に行われる。
【００１０】
また、本発明においては、今回の処理では結合されなかった物標データが、前回の処理では他の物標データと結合されていた場合は、今回結合されなかった物標データが前回の結合物標データと連続性があるか否かを判定する。ここで連続性ありと判断されたときは、同一物標が割れたものとして、今回結合されなかった物標データを、割れ物標データとして直ちに出力する。これにより、前回結合処理を行った物標が分離した場合は、遅延なく直ちに新規物標データとして出力される。
【００１１】
また、本発明においては、前回の処理で結合処理された物標データ同士が所定の条件を満たす場合、結合後物標データを更に結合すること（再結合）が行われる。これにより、同一物標については、１つの結合物標データが出力されるのみとすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図を用いて説明する。
図１は、レーダ測距装置１の回路構成を示す。
レーダ測距装置１は、例えば、車両に搭載されるＦＭ−ＣＷ方式のミリ波レーダである。走査機構２は、走査角制御部３の制御により、車両前方の検知範囲を走査しながらミリ波を放射する。
【００１３】
車両の前方に存在する物標により反射されたミリ波は、レーダアンテナ４により検出される。レーダ信号処理部５は、反射信号をＦＦＴ処理し、物標までの検知距離、横位置、相対速度を計算し、制御対象認識部６にデータを送信する。制御対象認識部６は、走査角制御部３に走査角を指示すると共に、受信した物標までの検知距離、横位置、相対速度と、車間距離制御ＥＣＵ７から受信したステアリングセンサ８、ヨーレートセンサ９、車速センサ１０から得た情報に基づいて、制御対象となる物標を判別して車間距離制御ＥＣＵ７に送信する。
【００１４】
制御対象認識部６における、連続性の判断及び外挿処理について以下に説明する。
図２〜４のフローチャートは、制御対象認識部６における結合処理を示す。なお、制御対象認識部６におけるその他の物標の判別方法については、よく知られたものであるので、ここでの説明は省略する。図示の処理は演算周期Ｔごとに繰り返される。
【００１５】
ステップＳ１〜７で、結合前データの連続性判断が行われる。
ステップＳ１で、レーダ信号処理部５等から得たデータに基づいて、検知した物標すべて（結合前のデータ）について、今回の検知距離Ｄ（ｉ）、今回の検知横位置Ｏ（ｉ）、今回の検知相対速度Ｒ（ｉ）を計算する。
【００１６】
ステップＳ２で、各物標について、バッファメモリに記憶された前回の物標データを用いて、今回予測距離ＤＦ、今回予測角度ＡＦ、今回予測横位置ＯＦを、以下の式により計算する。
今回予測距離ＤＦ＝Ｄ（ｉ−１）＋Ｒ（ｉ−１）×Ｔ／１０００
今回予測角度ＡＦ＝Ａ（ｉ−１）×Ｄ（ｉ−１）／ＤＦ
今回予測横位置ＯＦ＝ＤＦｓｉｎ（ＡＦ）
ここで、Ｄ（ｉ−１）は前回検知距離（ｍ）、Ｒ（ｉ−１）は前回検知相対速度（ｍ／ｓ）、Ａ（ｉ−１）は前回検知角度（ｄｅｇ）、Ｔは演算周期（ｍｓｅｃ）であり、今回予測角度ＡＦは、今回予測横位置ＯＦの計算に用いられる。
【００１７】
上記結合前のデータについて、ステップＳ３〜５で連続性の判断がされる。
ステップＳ３で今回の検知距離Ｄ（ｉ）が、ステップＳ４で今回の検知相対速度Ｒ（ｉ）が、ステップＳ５で今回の検知横位置Ｏ（ｉ）が以下の条件を満たすか否かが判定される。
｜Ｄ（ｉ）−ＤＦ｜≦Ｘ
｜Ｒ（ｉ）−Ｒ（ｉ−１）｜≦Ｙ
｜Ｏ（ｉ）−ＯＦ｜≦Ｚ
ここで、Ｘは、連続性判定距離条件（ｍ）、Ｙは、連続性判定相対速度条件（ｍ／ｓ）、Ｚは、連続性判定横位置条件（ｍ）である。
【００１８】
ステップＳ３〜５のすべてが満たされると、ステップＳ６へ進む。ステップＳ３〜５のいずれかの条件を満たさないものは連続性がないと判断され、その物標は、以下の結合判定処理から排除される。
【００１９】
ステップＳ６で、一つの物標の予測距離ＤＦに対し、上記ステップ３〜５の条件に当てはまる物標が複数存在するか否かが判定される。ここで、複数あれば、該当する物標を結合処理するためステップＳ７へ進む。複数なければ、ステップＳ７の結合処理は必要ないのでステップＳ８へ進む。
【００２０】
ステップＳ７で、条件にあった複数の物標について、優先順位をつけて、連続性を取る物標同士を決定し、ステップＳ８へ進む。優先順位は、１．距離の近いもの、２．相対速度の近いもの、３．横位置の近いもの順とされる。
ステップＳ８で、連続性ありと判断された物標データについて、前回の連続性カウンタＣＴ（ｉ−１）の値に１を足して、今回の連続性カウンタＣＴ（ｉ）の値とする。
【００２１】
ステップＳ９で、各物標の結合前データＤ（ｉ）、Ｏ（ｉ）、Ｒ（ｉ）をそれぞれ、バッファメモリに記憶する。ここで記憶された今回の物標データは、次回の連続性の判断処理において、前回検知距離Ｄ（ｉ−１）、前回検知横位置Ｏ（ｉ−１）、前回検知相対速度Ｒ（ｉ−１）として使用される。
以上説明したように、本例では、結合前の物標データ同士で連続性の判断がされる。したがって、結合後の物標位置がずれることにより間違った物標との間で連続性の判断がされることが防止できる。
【００２２】
ステップＳ１０で、結合後データの予測位置計算がされる。ここでは、前回の結合後データから、今回の結合後の予測距離ＤＧＦ、予測角度ＡＧＦ、予測横位置ＯＧＦが、以下の式で計算される。なお、このステップＳ１０は、これより前の段階で行われてもよい。
ＤＧＦ＝ＤＧ（ｉ−１）＋ＲＧ（ｉ−１）×Ｔ／１０００
ＡＧＦ＝ＡＧ（ｉ−１）×ＤＧ（ｉ−１）／ＤＧＦ
ＯＧＦ＝ＤＧＦｓｉｎ（ＡＧＦ）
ここで、ＤＧ（ｉ−１）は結合後データの前回検知距離、ＲＧ（ｉ−１）は結合後データの前回検知相対速度、ＡＧ（ｉ−１）は結合後データの前回検知角度、Ｔは演算周期（ｍｓｅｃ）であり、今回予測角度ＡＧＦは、予測横位置ＯＧＦの計算に用いられる。
【００２３】
ステップＳ１１〜１４で、複数の物標データの結合条件の判定が行われる。
ステップＳ１１で今回検知距離Ｄ（ｉ）が、ステップＳ１２で今回検知相対速度Ｒ（ｉ）が、ステップＳ１３で今回検知横位置Ｏ（ｉ）が以下の条件を満たすか否かが判定される。
【００２４】
｜Ｄ（ｉ）−ＤＧＦ｜≦ａ、
｜Ｒ（ｉ）−ＲＧ（ｉ−１）｜≦ｂ
｜Ｏ（ｉ）−ＯＧＦ｜≦ｃ
ここで、ａは、結合距離条件（ｍ）、ｂは、結合相対速度条件（ｍ／ｓ）、ｃは、結合横位置条件（ｍ）である。
【００２５】
ステップＳ１４で、ステップＳ１１〜１３の条件を満たした物標の連続性カウンタＣＴ（ｉ）の値が連続性カウンタ結合判定値ｔａ以上であるか否かが判定される。
今回検知された結合前物標のうち、上記ステップＳ１１〜１４の条件がすべて成立したものは、ステップＳ１５で、同一物標として結合され、結合された物標データについて結合値が計算される。
ステップＳ１１〜１４のいずれかを満たさないものは、結合がされず、ステップＳ１５は通らずにステップＳ１６へ進む。
【００２６】
ステップＳ１５の結合値は、距離、相対速度、横位置が以下のように計算される。
距離は、結合された複数の物標データの内の最小値が採用される。
相対速度は、結合された物標データの平均値が採用される。
横位置は、結合された物標データの平均が採用される。
【００２７】
ステップＳ１１〜１４で、結合処理されなかった物標データについては、ステップＳ１６〜１８で、割れ物標であるか否かが判定され、割れ物標であれば割れ物標データが出力される。
ステップＳ１６で、前回の処理で結合条件が成立し、今回の処理で結合条件が不成立の物標があると判定されると、その物標は、結合物標から分離した割れ物標として取り扱われる。ステップＳ１７で、割れ物標データの連続性カウンタＣＴ（ｉ）のカウント値が連続性カウンタ出力判定値ｔｂ以上であるか否かが判定される。ここで、割れ物標に連続性が認められれば、ステップＳ１８で、割れ物標データを直ちに出力する。
【００２８】
この処理により、例えば、トラックと併走していて、トラックと同一物標として検知されていたオートバイがトラックから離れると、このオートバイは、直ちに新たに出現した物標として出力することができる。
一方、ステップＳ１６、１７のいずれかの条件を満たさなかった物標については、新たに表れた物標として、通常のように処理される。すなわち、以後の数サイクルの処理で連続性がチェックされ、連続性が成立すると初めて、新たに出現した物標データとして出力される。
【００２９】
ステップＳ１９〜２１で、結合後物標の再結合の必要性について判定がされる。
ステップＳ１９で、結合物標１の今回距離ＤＧ１と結合物標２の今回距離ＤＧ２の関係が、ステップＳ２０で、結合物標１の今回相対速ＲＧ１と結合物標２の今回相対速度ＲＧ２の関係が、ステップＳ２１で、結合物標１の今回横位置ＯＧ１と結合物標２の今回横位置ＯＧ２の関係が、以下の条件を満たしているか否かが判定される。
｜ＤＧ１−ＤＧ２｜≦ｐ
｜ＲＧ１−ＲＧ２｜≦ｑ
｜ＯＧ１−ＯＧ２｜≦ｒ
ここで、ｐは再結合距離条件（ｍ）、ｑは再結合相対速度条件（ｍ／ｓ）、ｒは再結合横位置条件（ｍ）である。
【００３０】
上記条件がすべて成立した場合、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、結合後物標同士を再結合し、結合値を下式により計算する。
距離：結合された物標の最小値
相対速度：結合された物標の平均
横位置：結合された物標の平均
以上の例では、２つの物標のみ比較例を示しているが、実際はすべての結合物標において再結合の条件をチェックする。
【００３１】
このように結合後の物標についても再結合が行われることにより、同一物標については１つの物標データのみが出力されることとなる。
ここで計算された結合値は、バッファメモリに記憶される。これらの物標データは、次回の処理において、結合後データの前回検知距離ＤＧ（ｉ−１）、結合後データの前回検知角度ＡＧ（ｉ−１）、結合後データの前回検知相対速度ＲＧ（ｉ−１）として使用される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、物標の結合処理において、結合前の同一物標の連続性処理が可能となり、結合から割れた物標の出力処理も遅れがなく出力できる。
また、結合後の物標が接近した場合、再結合ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したレーダ測距装置の回路構成図である。
【図２】図１のレーダ測距装置の第１の動作を示すフローチャート（その１）である。
【図３】図１のレーダ測距装置の第１の動作を示すフローチャート（その２）である。
【図４】図１のレーダ測距装置の第１の動作を示すフローチャート（その３）である。
【符号の説明】
１…レーダ測距装置
２…走査機構
３…走査角制御部
４…レーダアンテナ
５…レーダ信号処理部
６…制御対象認識部
７…車間距離制御ＥＣＵ
８…ステアリングセンサ
９…ヨーレートセンサ
１０…車速センサ
【図１】
0004079623.tif 000002
【図２】
0004079623.tif 000003
【図３】
0004079623.tif 000004
【図４】
0004079623.tif 000005