(57)【要約】【課題】物標が存在する可能性が高い場合に、物標が存在すると判定するタイミングを早めることができるレーダ装置の提供。【解決手段】レーダ波を送信する送信部と、物標で反射されたレーダ波の反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、受信信号と送信信号からビート信号を生成するビート信号生成部と、ビート信号のピーク周波数を抽出しビート信号のピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、ピーク周波数およびピーク強度に基づき、物標の存在確率を測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、存在確率算出部は、ビート信号のピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき存在確率を第１の値で増加させ、ビート信号のピーク強度が第２の閾値以上であるとき存在確率を第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させる。【選択図】図３
2009210337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された前記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
前記受信信号と前記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を生成するビート信号生成部と、
前記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を抽出し、前記ビート信号の前記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
前記ピーク周波数および前記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
前記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
前記存在確率算出部は、
前記ピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
前記ピーク強度が前記第２の閾値以上であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された前記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
前記受信信号と前記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を生成するビート信号生成部と、
前記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を抽出し、前記ビート信号の前記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
前記ピーク周波数および前記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
前記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
前記存在確率算出部は、
今回測定した前記ピーク強度が閾値以上であり、前回測定した前記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
今回測定した前記ピーク強度が閾値以上であり、前回測定した前記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
上昇部と下降部を有する波形の変調信号により周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された前記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
前記受信信号と前記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を、前記送信信号の上昇部および下降部毎に生成するビート信号生成部と、
前記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を前記上昇部および下降部毎に抽出し、前記ビート信号の前記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
前記ピーク周波数および前記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
前記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
前記存在確率算出部は、
前記上昇部および前記下降部に対応する前記ピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
前記上昇部および前記下降部に対応する前記ピーク強度が前記第２の閾値以上であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
上昇部と下降部を有する波形の変調信号により周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された前記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
前記受信信号と前記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を、前記送信信号の上昇部および下降部毎に生成するビート信号生成部と、
前記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を前記上昇部および下降部毎に抽出し、前記ビート信号の前記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
前記ピーク周波数および前記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
前記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
前記存在確率算出部は、
今回測定した前記上昇部および前記下降部に対応する前記ピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定した前記上昇部および前記下降部に対応する前記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
今回測定した前記上昇部および前記下降部に対応する前記ピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定した前記上昇部および前記下降部に対応する前記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるとき、前記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として自動車に搭載されるレーダ装置に関し、より詳しくは、自車に接近している物標が存在する可能性が高い場合には、物標が存在していると判定するタイミングを早めることができるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両前方をレーダ波で走査することにより自車に接近する車両等（物標）を検知し、物標との距離が閾値以下になると自動的に強制ブレーキを掛けあるいはシートベルトの締め付け具合を強くする等の安全動作を行う、いわゆるプリクラッシュ・セーフティ・システムが提案され、実用段階にある。
【０００３】
このようなシステムで用いられるレーダ装置は、例えば、以下のような装置である。すなわち、時間に対して周波数が三角波状に直線的に増減するように変調されたレーダ波を自車前方に送信し、このレーダ波の送信信号と物標で反射されたレーダ波（反射波）の受信信号とを混合することにより得られるビート信号に基づいて、レーダ波を反射した物標についての情報を得るようになっている。レーダ波を反射した物標についての情報とは、例えば、自車と物標との距離、相対速度、物標が存在する方位である。
【０００４】
より具体的には、レーダ波の周波数が次第に増加する増加区間および周波数が次第に減少する減少区間の各々について、ビート信号に対し高速フーリエ変換等の処理を施すことにより、レーダ装置は、各区間についてビート信号のパワースペクトルを求める。そして、パワースペクトルから抽出した両区間のピーク周波数成分をペアリングする。そのペアの各ピーク周波数に基づき、自車と物標との距離、相対速度、物標が存在する方位を求める。
【０００５】
しかしながら、レーダ追尾対象の車が他車と並走状態にある場合や、レーダ追尾対象の車の近くに看板等が存在する場合には、パワースペクトル上において、追尾対象の車に係るピークの山が他車に係るピークの山に埋もれてしまい、追尾対象の車をロストしてしまうことがあった。
【０００６】
そこで、存在確率という概念を導入し、存在確率が閾値以上であれば、他車が存在すると判定する技術が提案されている。存在確率は、物標捕捉の連続性に応じて変動する。この技術について、図８を参照しつつ説明する。図８は、従来の存在確率算出方法を示すフローチャートである。
【０００７】
まず、レーダ装置は、ビート信号のピーク強度を予め設定された測定サイクル毎に測定し、当該ピーク強度に基づいて物標情報を測定サイクル毎に取得する（ステップＳ１）。物標情報には、例えば、自車と物標との距離、相対速度、および物標の方位がある。次いで、取得した物標情報が新規捕捉物標の情報であるか否かが判断される（ステップＳ２）。新規物標であるか否かの判断は、例えば、前回の測定サイクルで捕捉された物標と自車の距離、相対速度、および物標の方位から、今回の測定サイクルにおける物標と自車の距離、相対速度、および物標の方位を予測し、その予測した物標情報と、今回取得した物標情報が近似しているかどうかに基づいて、今回捕捉した物標が前回捕捉した物標と同じ物標であるかどうかが判断される。近似していれば前回捕捉した物標と今回捕捉した物標が同じであると判断される。近似していなければ今回捕捉した物標は新規捕捉物標であると判断される。今回捕捉した物標が新規捕捉物標であると判断した場合には、存在確率を前回の存在確率に３０％を加算する（ステップＳ３）。デフォルト値に対して加算する場合は、存在確率を０％から３０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。
【０００８】
ステップＳ２において、捕捉した物標が新規捕捉物標でないと判断した場合には、捕捉した物標が外挿された物標であるかどうかが判断される（ステップＳ５）。外挿とは、前回の測定サイクルで捕捉された物標との距離、相対速度、および物標の方位から今回の測定サイクルにおける物標との距離、相対速度、および物標の方位を予測し、予測した位置近傍に物標が捕捉されない場合に、その予測した位置に実際に物標が存在すると仮定する技術である。捕捉した物標が外挿物標である場合には、現在の存在確率から１０％を減算する（ステップＳ６）。例えば、現在の存在確率が４０％である場合には、３０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。ステップＳ５において、捕捉した物標が外挿物標でない場合には、前回捕捉した物標と今回捕捉した物標が同じであって、物標捕捉に連続性があるとして、現在の存在確率に１０％を加算する（ステップＳ７）。例えば、現在の存在確率が４０％である場合には、５０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。存在確率が１００％に達することで、物標が存在すると判定される。そして、物標との距離に応じて強制ブレーキの始動等の制御を行うことができる。
【０００９】
しかしながら、上記したレーダ装置においては、捕捉した物標がステップＳ５において外挿物標でないと判断された場合、存在確率が一律に１０％加算されていた（ステップＳ８）。つまり、物標が実際に自車に接近しレーダ波の反射波強度がかなり大きくなっても、その大きさが存在確率の判定に反映されていなかった。よって、存在確率が１００％に達するまでに時間を要し、強制ブレーキの動作開始やシートベルトの緊締動作開始が遅れてしまう可能性があった。
【００１０】
特許文献１には、上記従来技術に関連するレーダ装置が開示されている。この技術は、自車に接近する他車を監視する装置であって、撮像装置から得た画像情報に基づいて他車情報を周期的に取得し、取得した他車情報を記憶し、他車情報の空間的連続性に基づいて他車の存在を判定する技術である。
【００１１】
しかしながら、この技術においては、取得した他車情報の信頼度、すなわち、他車の存在確率を考慮していない。このため、他車が存在すると判定しても、実際には他車が存在していない可能性がある。他車が存在しない場合に強制ブレーキを始動したりシートベルトの緊締動作をしても、これらは不要な動作となる。
【特許文献１】特開２０００−１４９１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、物標が存在している可能性が高い場合には、物標が存在していると判定するタイミングを早めて、自車の安全動作のタイミングを早めることができるレーダ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るレーダ装置は、
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された上記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
上記受信信号と上記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を生成するビート信号生成部と、
上記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を抽出し、上記ビート信号の上記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
上記ピーク周波数および上記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
上記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
上記存在確率算出部は、
上記ピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
上記ピーク強度が上記第２の閾値以上であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とする。
【００１４】
本発明における周波数変調方式は特に限定されるものではないが、例えば、ＦＭＣＷ方式、２周波ＣＷ方式とすることができる。
本発明によれば、存在確率算出部は、ビート信号のピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき、存在確率を第１の値で増加させ、ビート信号のピーク強度が第２の閾値以上であるとき、存在確率を第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させる。ピーク強度が高いときは、物標で反射されたレーダ波の反射強度は高いので、物標が存在する可能性が高い。従って、ピーク強度が第２の閾値（第１の閾値＜第２の閾値）以上であるときに存在確率を大幅に高める演算を行うことは理に適っている。よって、本発明によれば、物標の存在する可能性が高いときには存在確率を大幅に高める演算を行って、存在確率を早く所定値に到達させることができる。存在確率が所定値に早く到達すれば、シートベルトの緊締動作等の安全動作を早いタイミングで行うことができる。
【００１５】
また、本発明に係るレーダ装置は、
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された上記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
上記受信信号と上記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を生成するビート信号生成部と、
上記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を抽出し、上記ビート信号の上記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
上記ピーク周波数および上記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
上記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
上記存在確率算出部は、
今回測定した上記ピーク強度が閾値以上であり、前回測定した上記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
今回測定した上記ピーク強度が閾値以上であり、前回測定した上記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とする。
【００１６】
本発明における周波数変調方式は特に限定されるものではないが、例えば、ＦＭＣＷ方式、２周波ＣＷ方式とすることができる。
本発明によれば、存在確率算出部は、今回測定したビート信号のピーク強度が閾値以上であり、前回測定したビート信号のピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるとき、存在確率を第１の値で増加させ、今回測定したビート信号のピーク強度が閾値以上であり、前回測定したビート信号のピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるとき、存在確率を第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させる。ピーク強度が高いときは、物標で反射されたレーダ波の反射強度は高いので、物標が存在する可能性が高い。従って、今回測定したピーク強度が前回測定したピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるときに存在確率を大幅に高める演算を行うことは理に適っている。よって、本発明によれば、物標の存在する可能性が高いときには存在確率を大幅に高める演算を行って、存在確率を早く所定値に到達させることができる。存在確率が所定値に早く到達すれば、シートベルトの緊締動作等の安全動作を早いタイミングで行うことができる。
【００１７】
本発明に係るレーダ装置は、
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
上昇部と下降部を有する波形の変調信号により周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された上記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
上記受信信号と上記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を、上記送信信号の上昇部および下降部毎に生成するビート信号生成部と、
上記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を上記上昇部および下降部毎に抽出し、上記ビート信号の上記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
上記ピーク周波数および上記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
上記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
上記存在確率算出部は、
上記上昇部および上記下降部に対応する上記ピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
上記上昇部および上記下降部に対応する上記ピーク強度が上記第２の閾値以上であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、存在確率算出部は、上昇部および下降部に対応するピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき、存在確率を第１の値で増加させ、上昇部および下降部に対応するピーク強度が第２の閾値以上であるとき、存在確率を第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させる。ビート信号のピーク強度が高いときは、物標で反射されたレーダ波の反射強度は高いので、物標が存在する可能性が高い。従って、ビート信号のピーク強度が第２の閾値（第１の閾値＜第２の閾値）以上であるときに存在確率を大幅に高める演算を行うことは理に適っている。よって、本発明によれば、物標の存在する可能性が高いときには存在確率を大幅に高める演算を行って、存在確率を早く所定値に到達させることができる。存在確率が所定値に早く到達すれば、シートベルトの緊締動作等の安全動作を早いタイミングで行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係るレーダ装置は、
物標が存在するか否かを判定するレーダ装置であって、
上昇部と下降部を有する波形の変調信号により周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する送信部と、
送信された上記レーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する受信部と、
上記受信信号と上記送信信号の周波数の差に相当するビート信号を、上記送信信号の上昇部および下降部毎に生成するビート信号生成部と、
上記ビート信号生成部で生成されたビート信号を周波数解析し、当該ビート信号のピーク周波数を上記上昇部および下降部毎に抽出し、上記ビート信号の上記ピーク周波数におけるピーク強度を求める周波数解析部と、
上記ピーク周波数および上記ピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める存在確率算出部と、
上記存在確率算出部で算出された存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する存在判定部とを備え、
上記存在確率算出部は、
今回測定した上記上昇部および上記下降部に対応する上記ピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定した上記上昇部および上記下降部に対応する上記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第１の値で増加させ、
今回測定した上記上昇部および上記下降部に対応する上記ピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定した上記上昇部および上記下降部に対応する上記ピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるとき、上記存在確率を前回の測定サイクルに対して第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、存在確率算出部は、今回測定した上昇部および下降部に対応するピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定した上昇部および下降部に対応するピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるとき、存在確率を第１の値で増加させ、今回測定した上昇部および下降部に対応するピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定した上昇部および下降部に対応するピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるとき、存在確率を第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させる。ビート信号のピーク強度が高いときは、物標で反射されたレーダ波の反射強度は高いので、物標が存在する可能性が高い。従って、今回測定したビート信号のピーク強度が前回測定したビート信号のピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるときに存在確率を大幅に高める演算を行うことは理に適っている。よって、本発明によれば、物標の存在する可能性が高いときには存在確率を大幅に高める演算を行って、存在確率を早く所定値に到達させることができる。存在確率が所定値に早く到達すれば、シートベルトの緊締動作等の安全動作を早いタイミングで行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、物標の存在する可能性が高いときには存在確率を大幅に高める演算を行って、存在確率を早く所定値に到達させることができる。存在確率が所定値に早く到達すれば、シートベルトの緊締動作等の安全動作を早いタイミングで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係るレーダ装置を示す図である。
【００２３】
第１実施形態に係るレーダ装置１は、物標が存在するか否かを判定するレーダ装置である。このレーダ装置１は、送信部２と、受信部３と、ビート信号生成部４と、周波数解析部５と、存在確率算出部７と、存在判定部８と、衝突予測部１４とを備える。ビート信号生成部４と、周波数解析部５と、存在確率算出部７と、存在判定部８と、衝突予測部１４は、ＣＰＵおよびメモリからなる信号処理部１５に含まれている。
【００２４】
信号処理部１５には、作動デバイスＥＣＵ１６が接続されている。作動デバイスＥＣＵ１６には、作動デバイス１７が接続されている。作動デバイス１７は、ブレーキシステム、シートベルト駆動部等である。作動デバイスＥＣＵ１６は、信号処理部１５からの信号に基づき、作動デバイス１７の始動等を制御する。
【００２５】
送信部２は、周波数が直線的に次第に増加する上昇部と周波数が直線的に次第に減少する下降部とを有する波形の変調信号により周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する。本実施形態で用いている変調方式は、ＦＭＣＷ方式である。送信部２は、Ｄ／Ａ変換部１９と、発振器９と、増幅器１０と、送信アンテナ１１とを含む。
【００２６】
受信部３は、送信されたレーダ波が物標により反射された場合に、その反射波を受信して受信信号を発生する。受信部３は、受信アンテナ１２と、Ａ／Ｄ変換部１８と、増幅器１３とを含む。
【００２７】
ビート信号生成部４は、受信信号と送信信号の周波数の差に相当するビート信号を、送信信号の上昇部（周波数が次第に増加する増加区間）および下降部（周波数が次第に減少する減少区間）毎に生成する。ビート信号生成部４はミキサである。ビート信号生成部４は、受信信号と送信信号を混合することにより、ビート信号を生成する。
【００２８】
周波数解析部５は、ビート信号生成部４で生成されたビート信号を周波数解析し、ビート信号のピーク周波数をレーダ波の上昇部および下降部毎に抽出し、ビート信号のピーク周波数におけるピーク強度を求める。具体的には、周波数解析部５は、レーダ波の上昇部および下降部の各々について、ビート信号に対し高速フーリエ変換等の処理を施すことにより、レーダ波の上昇部および下降部についてビート信号のパワースペクトルを求める。
【００２９】
存在確率算出部７は、ピーク周波数およびピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を所定の測定サイクル毎に求める。具体的には、存在確率算出部７は、ビート信号のパワースペクトルから抽出した、レーダ波の上昇部および下降部のピーク周波数成分をピークペアとするペアリングを行う。存在確率算出部７は、そのピークペアの各ピーク周波数に基づき、自車と物標との距離、相対速度、物標が存在する方位を求める。存在確率算出部７は、レーダ波の上昇部に対応するピーク強度およびレーダ波の下降部に対応するピーク強度が第１の閾値以上第２の閾値未満（第１の閾値＜第２の閾値）であるとき、存在確率を前回の測定サイクルで得た存在確率に対し第１の値で増加させる。また、存在確率算出部７は、レーダ波の上昇部に対応するピーク強度およびレーダ波の下降部に対応するピーク強度が第２の閾値以上であるとき、存在確率を前回の測定サイクルで得た存在確率に対し第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させる。これにより、存在確率算出部７は、物標の存在確率を求める。なお、存在確率の算出方法の詳細は後述する。
【００３０】
存在判定部８は、存在確率が所定値に達したとき、物標が存在すると判定する。例えば、存在判定部８は、存在確率が１００％に達したとき、物標が存在すると判定する。
【００３１】
衝突予測部１４は、存在確率が１００％に達して物標が存在すると判定されたときに、その物標と自車との距離、相対速度、物標が存在する方位に基づき、物標が自車に衝突する可能性および衝突までの時間等を予測する。
【００３２】
次に、レーダ装置１の動作について、フローチャートを参照しつつ説明する。図２は、レーダ装置１の動作を示すフローチャートである。
【００３３】
まず、送信部２が、上昇部と下降部を有する波形の変調信号により周波数変調された送信信号をレーダ波として送信する（ステップＳ１）。レーダ波は、車両前方等に位置する他車（物標）で反射される。受信部３は、レーダ波の反射波を受信する（ステップＳ２）。次いで、ビート信号生成部４は、レーダ波の送信信号と物標で反射されたレーダ波（反射波）の受信信号とを混合することにより、受信信号と送信信号の周波数の差に相当するビート信号を、送信信号の上昇部および下降部毎に生成する（ステップＳ３）。ビート信号の生成は、所定の測定サイクル毎に行われる。
【００３４】
次いで、周波数解析部５は、ビート信号にフーリエ変換等の処理を施すことによりビート信号のパワースペクトルを求める。周波数解析部５は、ビート信号のピーク周波数をレーダ波の上昇部および下降部毎に抽出し、各ピーク周波数におけるピーク強度を求める（ステップＳ４）。
【００３５】
次いで、存在確率算出部７は、ピーク周波数およびピーク強度に基づき、物標が存在する可能性のある位置およびその位置における物標の存在確率を測定サイクル毎に求め、存在判定部８は、存在確率に基づき物標が存在するか否かを判定する（ステップＳ５）。存在確率の算出および存在判定は、以下のようにして行われる。図３は、存在確率の算出方法および存在判定方法を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、レーダ装置１は、ビート信号のピーク強度を測定し、当該ピーク強度に基づいて物標情報を取得する（ステップＳ１）。物標情報には、例えば、自車と物標との距離、相対速度、および物標の方位がある。次いで、取得した物標情報が新規捕捉物標の情報であるか否かが判断される（ステップＳ２）。新規物標であるか否かの判断は、例えば、前回の測定サイクルで捕捉された物標と自車の距離、相対速度、および物標の方位から、今回の測定サイクルにおける物標と自車の距離、相対速度、および物標の方位を予測し、その予測した物標情報と、今回の測定サイクルで取得した物標情報が近似しているかどうかに基づいて、今回捕捉した物標が前回捕捉した物標と同じ物標であるかどうかが判断される。今回捕捉した物標が前回捕捉した物標と同じ物標ではなく、新規捕捉物標であると判断した場合には、存在確率を前回の測定サイクルにおける存在確率に３０％を加算する（ステップＳ３）。デフォルト値に対して加算する場合は、存在確率を０％から３０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ２において、捕捉した物標が新規捕捉物標でないと判断した場合には、捕捉した物標が外挿された物標であるかどうかが判断される（ステップＳ５）。外挿とは、前回の測定サイクルで捕捉された物標との距離、相対速度、および物標の方位から今回の測定サイクルにおける物標との距離、相対速度、および物標の方位を予測し、予測した位置近傍で物標が捕捉されない場合に、その予測した位置に実際に物標が存在すると仮定する技術である。捕捉した物標が外挿物標である場合には、前回の測定サイクルにおける存在確率から１０％減算する（ステップＳ６）。例えば、前回の測定サイクルにおける存在確率が４０％である場合には、３０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ５において、捕捉した物標が外挿物標でない場合には、取得した物標情報が高信頼度の情報であるか否かが判断される（ステップＳ７）。図４は、ビート信号の強度と閾値との関係を示す図である。取得した物標情報が高信頼度の情報であるか否かの判断は、例えば、レーダ波の上昇部に対応するビート信号ＵＰのピーク強度およびレーダ波の下降部に対応するビート信号ＤＰのピーク強度が、第１の閾値ＴＨ１以上第２の閾値ＴＨ２未満（第１の閾値ＴＨ１＜第２の閾値ＴＨ２）であるか、あるいは、第２の閾値ＴＨ２以上のいずれであるかに基づき行われる。
【００３９】
ステップＳ７において、ビート信号ＵＰ、ＤＰのピーク強度が第２の閾値ＴＨ２以上であるときは、取得した物標情報が高信頼度の情報であると判定し、前回の測定サイクルにおける存在確率に例えば２０％を加算する（ステップＳ８）。例えば、前回の測定サイクルにおける存在確率が４０％である場合には、６０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ７において、ビート信号ＵＰ、ＤＰのピーク強度が第１の閾値ＴＨ１以上第２の閾値ＴＨ２未満（第１の閾値ＴＨ１＜第２の閾値ＴＨ２）であるときは、取得した物標情報が高信頼度の情報でないと判定し、前回の測定サイクルにおける存在確率に例えば１０％を加算する（ステップＳ９）。例えば、前回の測定サイクルにおける存在確率が４０％である場合には、５０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。存在確率が１００％に達することで、物標が存在すると判定され、物標との距離に応じて強制ブレーキの始動等の制御を行うことができる。
【００４１】
図２のフローチャートに戻って、レーダ装置１の動作の説明を続ける。ステップＳ５において存在確率が１００％に到達し、物標が存在すると判定されたら、衝突予測部１４は、物標と自車との距離、相対速度、物標が存在する方位に基づき、物標が自車に衝突する可能性および衝突までの時間等を予測する（ステップＳ６）。以上が、レーダ装置１の動作である。物標が自車に衝突する可能性および衝突までの時間等を予測されると、レーダ装置１に接続された作動デバイスＥＣＵ１６が、作動デバイス１７の始動制御を行う。
【００４２】
なお、第１実施形態においては、第１の閾値および第２の閾値は特に限定されるものではない。第１の閾値と第２の閾値は、第１の閾値より第２の閾値が大きければ、他の相関関係があってもよいし、なくてもよい。他の相関関係としては、例えば、第１の閾値の３倍を第２の閾値としてもよい。
【００４３】
また、存在確率の取り得る最大値を１００％より大きい値（例えば１２０％）とし、ステップＳ７およびステップＳ８において、存在確率を増加させないようにしてもよい。これにより、存在確率が上がり過ぎて存在有無の判定が不正確になるのを防止することができる。
【００４４】
また、存在確率の取り得る最小値を０％とし、ステップＳ５において、存在確率を０％未満に減少させないようにしてもよい。これにより、存在確率が下がり過ぎて存在有無の判定が不正確になるのを防止することができる。
【００４５】
レーダ装置１によれば、レーダ波の反射波受信強度が大きく、物標の存在する可能性が高いときには、存在確率を大幅に高める演算を行って、存在確率を早く所定値に到達させることができる。存在確率が所定値に早く到達すれば、シートベルトの緊締動作等の安全動作を早いタイミングで行うことができる。
【００４６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図５は、第２実施形態に係るレーダ装置を示す図である。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００４７】
第２実施形態に係るレーダ装置２１が第１実施形態と異なる点は、存在確率算出部７に代えて存在確率算出部２２を備えている点であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４８】
存在確率算出部２２は、今回測定したレーダ波上昇部および下降部に対応するピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定したレーダ波上昇部および下降部に対応するピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるとき、存在確率を前回の測定サイクルにおける存在確率に対し第１の値で増加させる。また、存在確率算出部２２は、今回測定したレーダ波上昇部および下降部に対応するピーク強度が閾値以上であり、それぞれ、前回測定したレーダ波上昇部および下降部に対応するピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるとき、存在確率を前回の測定サイクルにおける存在確率に対し第２の値（第１の値＜第２の値）で増加させる。
【００４９】
次に、レーダ装置２１の動作について、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、存在確率の算出過程以外は、第１実施形態と同様なので、存在確率の算出過程について説明する。図６は、存在確率の算出方法を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、レーダ装置１は、ビート信号のピーク強度を測定し、当該ピーク強度に基づいて物標情報を取得する（ステップＳ１）。物標情報には、例えば、自車と物標との距離、相対速度、および物標の方位がある。次いで、取得した物標情報が新規捕捉物標の情報であるか否かが判断される（ステップＳ２）。新規物標であるか否かの判断は、例えば、前回の測定サイクルで捕捉された物標と自車の距離、相対速度、および物標の方位から、今回の測定サイクルにおける物標と自車の距離、相対速度、および物標の方位を予測し、その予測した物標情報と、今回の測定サイクルで取得した物標情報が近似しているかどうかに基づいて、今回捕捉した物標が前回捕捉した物標と同じ物標であるかどうかが判断される。今回捕捉した物標が前回捕捉した物標と同じ物標ではなく、新規捕捉物標であると判断した場合には、存在確率を前回の測定サイクルにおける存在確率に３０％を加算する（ステップＳ３）。デフォルト値に対して加算する場合は、存在確率を０％から３０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ２において、捕捉した物標が新規捕捉物標でないと判断した場合には、捕捉した物標が外挿された物標であるかどうかが判断される（ステップＳ５）。外挿とは、前回の測定サイクルで捕捉された物標との距離、相対速度、および物標の方位から今回の測定サイクルにおける物標との距離、相対速度、および物標の方位を予測し、予測した位置近傍で物標が捕捉されない場合に、その予測した位置に実際に物標が存在すると仮定する技術である。捕捉した物標が外挿物標である場合には、前回の測定サイクルにおける存在確率から１０％減算する（ステップＳ６）。例えば、前回の測定サイクルにおける存在確率が４０％である場合には、３０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ５において、捕捉した物標が外挿物標でない場合には、取得した物標情報が高信頼度の情報であるか否かが判断される（ステップＳ７０）。図７は、ビート信号の強度と閾値の関係を示す図である。取得した物標情報が高信頼度の情報であるか否かの判断は、例えば、レーダ波上昇部に対応する今回測定したビート信号ＵＰｂ（図７（ｂ）参照）のピーク強度およびレーダ波下降部に対応する今回測定したビート信号ＤＰｂのピーク強度が閾値ＴＨ以上であり、それぞれ、レーダ波上昇部に対応する前回測定したビート信号ＵＰａ（図７（ａ）参照）のピーク強度およびレーダ波下降部に対応する前回測定したビート信号ＤＰａのピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるか否かに基づき行われる。ｎは、例えば１．５に設定することができるが、特に限定はされない。
【００５３】
ステップＳ７０において、レーダ波上昇部に対応する今回測定したビート信号ＵＰｂ（図７（ｂ）参照）のピーク強度およびレーダ波下降部に対応する今回測定したビート信号ＤＰｂのピーク強度が閾値ＴＨ以上であり、それぞれ、レーダ波上昇部に対応する前回測定したビート信号ＵＰａ（図７（ａ）参照）のピーク強度およびレーダ波下降部に対応する前回測定したビート信号ＤＰａのピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）以上であるときは、取得した物標情報が高信頼度の情報であると判定し、前回の測定サイクルにおける存在確率に例えば２０％を加算する（ステップＳ８）。例えば、前回の測定サイクルにおける存在確率が４０％である場合には、６０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。
【００５４】
一方、ステップＳ７０において、レーダ波上昇部に対応する今回測定したビート信号ＵＰｂ（図７（ｂ）参照）のピーク強度およびレーダ波下降部に対応する今回測定したビート信号ＤＰｂのピーク強度が閾値ＴＨ以上であり、それぞれ、レーダ波上昇部に対応する前回測定したビート信号ＵＰａ（図７（ａ）参照）のピーク強度およびレーダ波下降部に対応する前回測定したビート信号ＤＰａのピーク強度のｎ倍（ｎは１より大きい正の数）未満であるときは、取得した物標情報が高信頼度の情報でないと判定し、前回の測定サイクルにおける存在確率に例えば１０％を加算する（ステップＳ９）。例えば、前回の測定サイクルにおける存在確率が４０％である場合には、５０％に更新する。次いで、存在確率が１００％に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。存在確率が１００％に達していなければ、ステップＳ１に戻る。存在確率が１００％に達していれば、存在確率算出処理を終了する。存在確率が１００％に達することで、物標が存在すると判定され、物標との距離に応じて強制ブレーキの始動等の制御を行うことができる。
【００５５】
レーダ装置２１によれば、レーダ波の反射波受信強度が大きく、物標の存在する可能性が高いときには、存在確率を大幅に高める演算を行って、存在確率を早く所定値に到達させることができる。存在確率が所定値に早く到達すれば、シートベルトの緊締動作等の安全動作を早いタイミングで行うことができる。
【００５６】
なお、第１実施形態における存在確率算出方法と第２実施形態における存在確率算出方法を組み合わせてもよい。
また、第１実施形態および第２実施形態では変調方式としてＦＭＣＷ方式を用いたが、この変調方式以外の変調方式、例えば２周波ＣＷ方式を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、車両前方をレーダ波で走査することにより自車に接近する車等（物標）を検知し、物標との距離が閾値以下になると自動的に強制ブレーキを掛ける等の安全動作を行うプリクラッシュ・セーフティ・システムにおけるレーダ装置等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態に係るレーダ装置を示す図
【図２】第１実施形態に係るレーダ装置の動作を示すフローチャート
【図３】第１実施形態における存在確率の算出方法を示すフローチャート
【図４】第１実施形態におけるビート信号のピーク強度と閾値の関係を示す図
【図５】第２実施形態に係るレーダ装置を示す図
【図６】第２実施形態における存在確率の算出方法を示すフローチャート
【図７】第２実施形態におけるビート信号のピーク強度と閾値の関係を示す図
【図８】従来のレーダ装置における存在確率の算出方法を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５９】
１、２１    レーダ装置
２    送信部
３    受信部
４    ビート信号生成部
５    周波数解析部
７、２２    存在確率算出部
８    存在判定部
９    発信器
１０、１３    増幅器
１１    送信アンテナ
１２    受信アンテナ
【図１】
2009210337.tif 000003
【図２】
2009210337.tif 000004
【図３】
2009210337.tif 000005
【図４】
2009210337.tif 000006
【図５】
2009210337.tif 000007
【図６】
2009210337.tif 000008
【図７】
2009210337.tif 000009
【図８】
2009210337.tif 000010