(57)【要約】【課題】より少ない演算量で対象物に関係する情報を演算する。【解決手段】２周波ＣＷレーダ１は、自車の後方あるいは側方にある対象物を認識し（Ｓ１１）、認識された対象物群を、自車に接近する対象物と、自車から離反する対象物とに判別し（Ｓ１２）、接近離反の判別結果に基づいて、認識された対象物群の中から、自車に接近すると判別された対象物のみを抽出し（Ｓ１３）、抽出された対象物との距離Ｌまたは相対速度ｖの少なくとも一方を算出し（Ｓ１４）、測定結果ｓを出力する（Ｓ１５）ことで、より少ない演算量で対象物に関係する情報を演算できる。本発明は、対象物を測定する測定装置に適用できる。【選択図】図７
2009103565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方または側方に設置され、所定の周波数にて送信された送信信号の対象物での反射信号を用いて、前記対象物を測定する測定装置において、
前記車両の後方あるいは側方にある対象物を認識する認識手段と、
認識された前記対象物を、前記車両に接近する対象物と、前記車両から離反する対象物とに判別する判別手段と、
接近離反の判別結果に基づいて、認識された前記対象物から、前記車両に接近すると判別された対象物のみを抽出する抽出手段と、
抽出された前記対象物との距離または相対速度の少なくとも一方を算出する算出手段と
を備える測定装置。
【請求項２】
前記送信信号は、第１の周波数を有する第１の送信信号と、第２の周波数を有する第２の送信信号を含み、
前記送信信号と前記反射信号とから生成される混合信号は、前記第１の送信信号を基に生成された第１のドップラ信号と前記第２の送信信号を基に生成された第２のドップラ信号を含み、
前記認識手段は、前記第１のドップラ信号と前記第２のドップラ信号とに対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析処理を施すことで得られたドップラ周波数に基づいて、前記車両の後方あるいは側方にある対象物を認識し、
前記判別手段は、前記ＦＦＴ解析処理により得られた位相に基づいて、識別された前記対象物を、接近または離反の対象物に判別する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記ＦＦＴ解析処理により得られたドップラ周波数または前記第１のドップラ信号と前記第２のドップラ信号の位相差に基づいて、前記距離または前記相対速度を算出する
請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記測定装置は、２周波ＣＷ(Continuous Wave)方式のレーダである
請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記算出手段による演算結果を、前記算出手段によって求められた演算結果を利用する所定の処理を行う情報処理装置に出力する出力手段をさらに備える
請求項１に記載の測定装置。
【請求項６】
前記算出手段よって求められた演算結果を利用する所定の処理を行う処理手段をさらに備える
請求項１に記載の測定装置。
【請求項７】
車両の後方または側方に設置され、所定の周波数にて送信された送信信号の対象物での反射信号を用いて、前記対象物を測定する測定装置の測定方法において、
前記車両の後方あるいは側方にある対象物を認識し、
認識された前記対象物を、前記車両に接近する対象物と、前記車両から離反する対象物とに判別し、
接近離反の判別結果に基づいて、認識された前記対象物から、前記車両に接近すると判別された対象物のみを抽出し、
抽出された前記対象物との距離または相対速度の少なくとも一方を算出する
ステップを含む測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および方法に関し、特に、より少ない演算量で対象物に関係する情報を演算することができるようになった測定装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車と他車との間の相対速度や距離を測定するセンサとして、２周波ＣＷ(Continuous Wave)方式のセンサ（以下、２周波ＣＷレーダと称する）が知られている（例えば特許文献１，２参照）。即ち、この２周波ＣＷレーダは、送信信号の対象物での反射信号についてのドップラ信号の周波数（以下、ドップラ周波数と称する）や位相を検出し、その検出結果を用いて他車の相対速度や距離を測定する。
【０００３】
自動車（自車）には、このような２周波ＣＷレーダ等のセンサを用いて先行車（他車）との車間距離を一定に保ちながら自動追従できるACC（アダプティブ・クルーズ・コントロール）システムが搭載されている。また、近年では、このような２周波ＣＷレーダ等のセンサを用いて自車と他車に衝突しそうであること（プリクラッシュ）を検知して衝突時に衝撃を軽減するためのプリクラッシュシステムが搭載されてきた。
【０００４】
このように、自動車にはセンサからの信号を利用した用途の異なるシステムが複数搭載されるようになってきている。
【特許文献１】特許第３２０３６００号公報
【特許文献２】特開２００４−６９６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のレーダでは検知範囲内の対象物の全てを検知し、その中から目的に応じた対象物を演算によって抽出する処理を行っていた。
【０００６】
例えば、自車前方に搭載する車載レーダをACCに用いる場合について考えると、前方を走行する他車を特定するために、路側のガードレールや操舵角より道路形状を推定し、その形状から道路前方に存在する他車を特定する、といった具合である。
【０００７】
即ち、この場合、電波の届く全ての物体からの反射波を受信するため、その中から用途に応じて必要な対象物を抽出するための処理が必要となっていた。そのため、必要な対象物を抽出するための処理の演算量が増えてしまうという問題があった。
【０００８】
このことは、例えば、衝突防止といった危険防止を目的とする車載レーダであっても同様のことが言え、その場合には、検出される対象物群より、自車にとって危険な対象物を抽出し、追跡する処理が行われている。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より少ない演算量で対象物に関係する情報を演算することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面の測定装置は、車両の後方または側方に設置され、所定の周波数にて送信された送信信号の対象物での反射信号を用いて、前記対象物を測定する測定装置において、前記車両の後方あるいは側方にある対象物を認識する認識手段と、認識された前記対象物を、前記車両に接近する対象物と、前記車両から離反する対象物とに判別する判別手段と、接近離反の判別結果に基づいて、認識された前記対象物から、前記車両に接近すると判別された対象物のみを抽出する抽出手段と、抽出された前記対象物との距離または相対速度の少なくとも一方を算出する算出手段とを備える。
【００１１】
これにより、例えば、トラッキング処理等の危険度判定を行うための処理の演算量を低減することができ、より安価な演算部品でレーダを構成することが可能となる。
【００１２】
つまり、算出手段は、自車の後方あるいは側方にあると識別された対象物のうち、自車に近接する対象物との距離や相対速度等を算出できる。このことは、衝突の可能性のある他車を予め絞り込むことができることを意味する。
【００１３】
各手段は、例えば、マイクロコンピュータにより、あるいは、演算制御回路により、またはそれらの組み合わせにより構成される。換言すると、各手段は、１つの単位（例えば回路基板等の単位）で構成する必要もなく、幾つかの単位に分割して構成するようにしてもよい。また、各部は個別に構成する必要もなく、複数の手段を組み合わせて、即ち、複数の手段を１つの単位として構成するようにしてもよい。
【００１４】
前記送信信号は、第１の周波数を有する第１の送信信号と、第２の周波数を有する第２の送信信号を含み、前記送信信号と前記反射信号とから生成される混合信号は、前記第１の送信信号を基に生成された第１のドップラ信号と前記第２の送信信号を基に生成された第２のドップラ信号を含み、前記認識手段は、前記第１のドップラ信号と前記第２のドップラ信号とに対してＦＦＴ解析処理を施すことで得られたドップラ周波数に基づいて、前記車両の後方あるいは側方にある対象物を認識し、前記判別手段は、前記ＦＦＴ解析処理により得られた位相に基づいて、識別された前記対象物を、接近または離反の対象物に判別する。
【００１５】
これにより、例えば、測定装置として、２周波ＣＷレーダを採用することが容易にできるようになる。この場合、異なる周波数の２種類の連続波が送信信号として送信されるので、混合信号は各々の周波数について生成されるので２種類生成される。
【００１６】
前記算出手段は、前記ＦＦＴ解析処理により得られたドップラ周波数または前記第１のドップラ信号と前記第２のドップラ信号の位相差に基づいて、前記距離または前記相対速度を算出する。
【００１７】
例えば、ひとつの混合信号を用いれば、そこに含まれるドップラ周波数から対象物との相対速度が測定される。また、２種類の混合信号を利用すれば、それらの位相差が求まるので、この位相差により対象物との距離が測定できる。
【００１８】
前記測定装置は、２周波ＣＷ方式のレーダである。
【００１９】
前記算出手段による演算結果を、前記算出手段によって求められた演算結果を利用する所定の処理を行う情報処理装置に出力する出力手段をさらに備える。
【００２０】
これにより、例えば、情報処理装置として用いられる処理演算装置では、自車に接近してくる他車についてのみ、演算処理を行えばよいことなる。その結果、危険度判定のための演算量を低減することができる。
【００２１】
前記算出手段よって求められた演算結果を利用する所定の処理を行う処理手段をさらに備える。
【００２２】
これにより、例えば、処理手段としての演算処理部では、自車に接近してくる他車についてのみ、演算処理を行えばよく、危険度判定のための演算量を低減することができる。
【００２３】
本発明の一側面の測定方法は、上述した本発明の一側面の測定装置に対応する方法である。
【発明の効果】
【００２４】
以上の如く、本発明の一側面によれば、より少ない演算量で対象物に関係する情報を演算することができる。特に、より少ない演算量で危険度の判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
本発明は、レーダが危険防止に用いられる場合、抽出対象は、「接近する対象物」に限られることに着目し、レーダでの演算において速度が接近方向の対象物のみを、「危険性のある対象物」として抽出する点に特徴がある。これは、特に、かかるレーダが車両後方に設置される場合に効果的となる。
【００２７】
そこで、まず、図１および図２を参照して、本発明における「危険性のある対象物」を抽出する原理について説明する。
【００２８】
図１においては、図中の左から右方向に向かって２台の車両が走行している。２台の車両のうちの左側の車両（自車）の前方にはレーダ１が設置されており、そのレーダ１により、もう一方の車両であって、自車の前方を走行している右側の車両（他車）や建物、道路標識等が検知される。
【００２９】
この場合、自車よりも速い車両以外、即ち、自車よりも遅い車両、建物、道路標識、壁面、看板等が、「接近する対象物」として抽出されることになる。
【００３０】
それに対して、図２に示すように、２台の車両のうちの右側の車両（自車）の後方にレーダ１が設定されている場合、そのレーダ１によって、自車の後方を走行している左側の車両（他車）が検知される。
【００３１】
この場合、接近対象物（他車）以外の対象物は遠ざかるので、他車のみが、「接近する対象物」として抽出されることになる。
【００３２】
即ち、図１のように、レーダ１を自車前方に設置した場合には、自車よりも速い車両以外は全て「接近する対象物」として抽出する必要があるが、図２のように、レーダ１を自車後方に設置した場合には、接近対象物（他車）以外のものは遠ざかるので、自車に接近してくる他車のみを、「接近する対象物」として抽出すればよいことになる。その結果、離れていく他車のみならず、（自車の進行方向の後方に）相対的に遠ざかる建物、道路標識、壁面、看板等といった対象物については、危険判定処理を行う必要がなくなるので、より少ない演算量で危険度の判定を行うことが可能となる。
【００３３】
次に、上述した原理によって、接近対象物である自車の後方あるいは側方を走行する他車のみを、「接近する対象物」として抽出する処理を行う測定システムについて説明する。
【００３４】
なお、かかる測定システムにおいて用いられるレーダ１としては、様々なレーダを用いることが可能であるが、本実施の形態では、２周波ＣＷ方式による測定を行うレーダ（以下、２周波ＣＷレーダ１という）を採用した場合について説明する。その他のレーダの方式としては、例えば、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）やＵＷＢ（Ultra Wide Band）等を採用することも可能である。
【００３５】
図３は、本発明を適用した測定システムの一実施の形態の構成例を示している。
【００３６】
図３の測定システムは、請求項記載の測定装置としての２周波ＣＷレーダ１と、処理演算装置２とから構成されている。この処理演算装置２は、例えばマイクロコンピュータ等で構成することができる。
【００３７】
２周波ＣＷレーダ１は、その名称の如く、２周波ＣＷ方式による測定を行うことができる。２周波ＣＷレーダ１は、自車後方または側方に設置される。
【００３８】
ここで、２周波ＣＷ方式による測定の概略について説明する。
【００３９】
２周波ＣＷレーダ１は、周波数ｆ１のＣＷ(Continuous Wave)と、周波数ｆ２のＣＷとを時分割で切り替えた結果得られる信号（以下、２周波ＣＷと称する）を生成し、その２周波ＣＷを送信信号Ｓｓとして出力する。
【００４０】
この送信信号Ｓｓは測定対象物３において反射し、その反射信号が受信信号Ｓｒとして２周波ＣＷレーダ１に受信される。
【００４１】
このとき、２周波ＣＷレーダ１と測定対象物３との間に相対速度vが存在すれば、送信信号Ｓｓの周波数ｆ１,ｆ２のそれぞれに対してドップラ周波数△ｆ１,△ｆ２のそれぞれが発生し、その結果、受信信号Ｓｒの周波数は、周波数ｆ１＋△ｆ１,ｆ２+△ｆ２となる。換言すると、２つの周波数ｆ１＋△ｆ１,ｆ２＋△ｆ２を有する２周波ＣＷが、受信信号Ｓｒと等価な信号となる。
【００４２】
そこで、２周波ＣＷレーダ１は、この受信信号Ｓｒからドップラ周波数△ｆ１または△ｆ２を検出して、次の式（１）または式（２）の演算を行うことで、２周波ＣＷレーダ１に対する測定対象物３の相対速度ｖを求めることができる。
【００４３】
ｖ ＝ ｃ × △ｆ１ ／ (２ × ｆ１)        ・・・（１）
ｖ ＝ ｃ × △ｆ２ ／ (２ × ｆ２)        ・・・（２）
なお、ｃは光速を表している。
【００４４】
また、２周波ＣＷレーダ１は、ドップラ周波数△ｆ１であるドップラ信号の位相φ１と、ドップラ周波数△ｆ２であるドップラ信号の位相φ２とを、受信信号Ｓｒから検出して、次の式（３）の演算を行うことで、２周波ＣＷレーダ１と測定対象物３との間の距離Ｌを求めることができる。
【００４５】
Ｌ ＝ ｃ × （φ１ − φ２） ／ （４π × （ｆ１ − ｆ２））      ・・・（３）
【００４６】
このような一連の処理により行われる測定が、２周波ＣＷ方式による測定である。
【００４７】
また、上述したように、本実施の形態において、２周波ＣＷレーダ１は、検知範囲内の全ての対象物ではなく、自車に接近する対象物のみを危険可能性のあるターゲット（対象物）として抽出する処理を行う。
【００４８】
具体的には、図３に示すように、２周波ＣＷレーダ１によって、測定対象物３−１乃至測定対象物３−３の３つの測定対象物が測定されているとすると、それらの測定対象物に対して、それぞれ、送信信号Ｓｓ１乃至送信信号Ｓｓ３が出力され、それらの送信信号Ｓｓ１乃至送信信号Ｓｓ３が各測定対象物において反射され、その反射信号が受信信号Ｓｒ１乃至受信信号Ｓｒ３として２周波ＣＷレーダ１に受信される。
【００４９】
２周波ＣＷレーダ１は、受信した受信信号Ｓｒ１乃至受信信号Ｓｒ３に対して所定の解析処理を施すことで、測定対象物３−１乃至測定対象物３−３のそれぞれを、自車に接近する対象物と、自車から離反する対象物とに判別する。図３の例の場合、図中の各測定対象物の左側の矢印の方向が示すように、測定対象物３−１および測定対象物３−３が自車に接近する対象物、測定対象物３−２が自車から離反する対象物としてそれぞれ判別される。
【００５０】
続いて、２周波ＣＷレーダ１は、自車に接近する対象物、即ち、測定対象物３−１および測定対象物３−３について、それらの測定対象物との相対速度ｖや距離Ｌ等を算出し、処理演算装置２に出力する。相対速度ｖや距離Ｌの算出方法は上述した通りである。
【００５１】
処理演算装置２は、２周波ＣＷレーダ１から提供される測定結果ｓ１，ｓ３（自車に接近する測定対象物３−１と測定対象物３−３の測定結果）に基づいて、例えば、危険度判定処理を行うためのトラッキング処理等の所定の処理を行う。
【００５２】
以上のようにして、測定システムは構成される。
【００５３】
次に、図４を参照して、２周波ＣＷレーダ１の詳細な構成について説明する。
【００５４】
なお、図４においては、説明を簡略にするために、図３の測定対象物３−１乃至測定対象物３−３の代わりに、自車に接近する測定対象物３のみを図示している。
【００５５】
図４の例の２周波ＣＷレーダ１は、発振部１１乃至演算制御部２４を含むように構成されている。
【００５６】
発振部１１は、演算制御部２４の制御に基づいて、周波数ｆ１のＣＷと周波数ｆ２のＣＷとを交互に切り替えて発振する。即ち、周波数ｆ１，ｆ２を有する２周波ＣＷが発振部１１から出力され、増幅部１２に提供される。
【００５７】
増幅部１２は、この２周波ＣＷに対して増幅処理等の各種処理を適宜施して、分岐部１３に提供する。
【００５８】
分岐部１３は、増幅部１２からの２周波ＣＷ、即ち、周波数ｆ１，ｆ２を有する２周波ＣＷを、増幅部１４と混合部１８とのそれぞれに提供する。
【００５９】
増幅部１４は、分岐部１３からの２周波ＣＷ、即ち、周波数ｆ１，ｆ２を有する２周波ＣＷを、増幅処理等の各種処理を適宜施し、その結果得られる信号を出力信号としてアンテナ部１５に提供する。この増幅部１４の出力信号が送信信号Ｓｓとして、電波の形態でアンテナ部１５から出力される。
【００６０】
なお、２周波ＣＷは、必要に応じて、所定の変調方式により変調された上で、送信信号Ｓｓとして、アンテナ部１５から出力される。この変調処理は、例えば増幅部１４において実行されるとする。
【００６１】
送信信号Ｓｓは測定対象物３で反射し、その反射信号が受信信号Ｓｒとしてアンテナ部１６に受信される。
【００６２】
なお、図４の例では、送信用のアンテナ部１５と受信用のアンテナ部１６とが別個に設けられているが、送信用と受信用とを併用する１つのアンテナ部を設けるようにしてもよい。
【００６３】
増幅部１７は、アンテナ部１６に受信された受信信号Ｓｒに対して、増幅処理等の各種処理を適宜施し、その結果得られる２周波ＣＷを出力信号として混合部１８に提供する。なお、増幅部１４が変調処理を実行している場合には、増幅部１７は、さらに、上述した２周波ＣＷを得るために、その変調処理に対応する復調処理を実行する。
【００６４】
この増幅部１７から出力される２周波ＣＷ、即ち、受信信号Ｓｒから得られた２周波ＣＷは、上述したように、周波数ｆ１＋△ｆ１と、周波数ｆ２＋△ｆ２とを有する。即ち、増幅部１７からは、あたかも、周波数ｆ１＋△ｆ１のＣＷと、周波数ｆ２＋△ｆ２のＣＷとが時分割で交互に切り替えられて順次出力されることになる。
【００６５】
混合部１８は、この増幅部１７から出力される２周波ＣＷ（周波数ｆ１＋△ｆ１，ｆ２＋△ｆ２を有する２周波ＣＷ）と、分岐部１３から出力される２周波ＣＷ（周波数ｆ１，ｆ２を有する２周波ＣＷ）とを混合し、その結果得られる混合信号Ｓｍｉｘ、具体的には例えば図５に示される波形を有する混合信号Ｓｍｉｘを、スイッチ部２０に出力する。
【００６６】
スイッチ部２０は、切り替えタイミング部１９の制御に基づいて、その出力先を、増幅部２１−１と増幅部２１−２とのうちの一方から他方へ切り替える。即ち、切り替えタイミング部１９は、演算制御部２４による発振部１１の発振周波数ｆ１，ｆ２の切り替えタイミングを監視し、周波数がｆ２からｆ１に切り替えられるタイミングで、スイッチ部２０の出力先を増幅部２１−１側に切り替え、また、周波数がｆ１からｆ２に切り替えられるタイミングで、スイッチ部２０の出力先を増幅部２１−２側に切り替える。
【００６７】
即ち、混合信号Ｓｍｉｘのうちの、発振部１１が周波数ｆ１のＣＷを発振している間に混合部１８から出力された信号は、スイッチ部２０を介して増幅部２１−１に提供されて増幅処理等の各種処理が適宜施され、さらに、ローパスフィルタ部２２−１により高域成分（ノイズ等）が除去された上で、信号Ｓ△ｆ１としてＡ／Ｄ変換部２３に提供される。この信号Ｓ△ｆ１が、ドップラ周波数△ｆ１を有するドップラ信号である。
【００６８】
一方、混合信号Ｓｍｉｘのうちの、発振部１１が周波数ｆ２のＣＷを発振している間に混合部１８から出力された信号は、スイッチ部２０を介して増幅部２１−２に提供されて増幅処理等の各種処理が適宜施され、さらに、ローパスフィルタ部２２−２により高域成分（ノイズ等）が除去された上で、信号Ｓ△ｆ２としてＡ／Ｄ変換部２３に提供される。この信号Ｓ△ｆ２が、ドップラ周波数△ｆ２を有するドップラ信号である。
【００６９】
即ち、図５に示されるように、混合部１８から出力された混合信号Ｓｍｉｘは、切り替えタイミング部１９乃至ローパスフィルタ部２２−２により、ドップラ周波数△ｆ１を有するドップラ信号Ｓ△ｆ１と、ドップラ周波数△ｆ２を有するドップラ信号Ｓ△ｆ２とのそれぞれに分離されて、Ａ／Ｄ変換部２３にそれぞれ提供される。
【００７０】
Ａ／Ｄ変換部２３は、ドップラ周波数△ｆ１を有するドップラ信号Ｓ△ｆ１と、ドップラ周波数△ｆ２を有するドップラ信号Ｓ△ｆ２とのそれぞれに対して、Ａ／Ｄ変換（Analog to Digital変換）処理を施し、その結果得られるデジタルのドップラ信号Ｓ△ｆ１とドップラ信号Ｓ△ｆ２とのそれぞれを演算制御部２４に提供する。
【００７１】
この演算制御部２４の詳細な構成例が図６に示されている。図６の例では、演算制御部２４は、制御部５１乃至測定処理部５３を含むように構成されている。
【００７２】
制御部５１は、演算制御部２４内の制御を行う他、２周波ＣＷレーダ１全体の制御、例えば上述したように、発振部１１が発振するＣＷの周波数をｆ１とｆ２のうちの一方から他方へ切り替える制御等を行う。
【００７３】
データ取得保持部５２は、Ａ／Ｄ変換部２３からデジタルデータの形態で順次提供されてくる、ドップラ周波数△ｆ１を有するドップラ信号Ｓ△ｆ１と、ドップラ周波数△ｆ２を有するドップラ信号Ｓ△ｆ２とのそれぞれを個別に取得して保持する。なお、データ取得保持部５２におけるデータの保持量は、後述する測定処理部５３の１回の測定処理に必要なデータ量以上であれば、特に限定されない。
【００７４】
測定処理部５３は、ＦＦＴ部６１および速度距離演算部６２を含むように構成される。
【００７５】
ＦＦＴ部６１は、データ取得保持部５２に保持されたデータを採取する。すると、次のような測定処理が、ＦＦＴ部６１および速度距離演算部６２により実行される。
【００７６】
即ち、ＦＦＴ部６１は、この採取データに対して例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析処理等を施すことで、ドップラ周波数△ｆ１とその位相φ１を検出するとともに、ドップラ周波数△ｆ２とその位相φ２を検出し、それらの検出結果（以下、ＦＦＴ解析結果と称する）を、速度距離演算部６２に提供する。
【００７７】
速度距離演算部６２は、ＦＦＴ部６１からのＦＦＴ解析結果に基づいて、検知範囲内の全ての対象物群から、自車に接近する測定対象物３のみを抽出し、抽出された測定対象物３の相対速度ｖや距離Ｌ等を算出する。そして、速度距離演算部６２は、相対速度ｖと距離Ｌを含む測定結果ｓを生成して、処理演算装置２に出力する。
【００７８】
次に、図４の２周波ＣＷレーダ１の動作例について説明する。
【００７９】
ただし、発振部１１乃至Ａ／Ｄ変換部２３までが実行する動作については、従来の動作と基本的に同様であり、また、上述した発振部１１乃至Ａ／Ｄ変換部２３の構成の説明を参照することで容易に理解可能であるため、ここではその説明については省略する。
【００８０】
そこで、以下、図７のフローチャートを参照して、２周波ＣＷレーダ１のうちの、特に本発明の特徴的なブロックである、図６の構成を有する演算制御部２４の測定処理部５３の動作例について説明する。
【００８１】
ステップＳ１１において、速度距離演算部６２は、ＦＦＴ部６１から提供されるＦＦＴ解析結果に基づいて、ドップラ周波数のピークを検出することで、自車の後方あるいは側方にある対象物群（図３の例では、測定対象物３−１乃至測定対象物３−３）を認識する。なお、ここでいう対象物群には、複数の測定対象物に限らず、１つの測定対象物という意味も含まれる。
【００８２】
ステップＳ１２において、速度距離演算部６２は、ＦＦＴ部６１から提供されるＦＦＴ解析結果に基づいて、認識された対象物群の速度ベクトルを求める。即ち、この速度ベクトルにより、認識された対象物が接近しているか、離反しているかを判別できる。具体的には、ＦＦＴ部６１において、ＦＦＴ解析処理が行われると実数と虚数が求められ、その実数と虚数の比から位相が算出されるので、その位相によって、接近または離反を判別する。
【００８３】
ステップＳ１３において、速度距離演算部６２は、速度ベクトルに基づいて、認識された対象物群から、自車に接近する対象物のみを抽出する。
【００８４】
ステップＳ１４において、速度距離演算部６２は、自車に接近するとして抽出された対象物との距離Ｌまたは相対速度ｖの少なくとも一方を算出する。
【００８５】
例えば、図３においては、測定対象物３−１乃至測定対象物３−３のうち、測定対象物３−１および測定対象物３−３が、接近する対象物として抽出されるので、速度距離演算部６２は、測定対象物３−１との距離Ｌ１と相対速度ｖ１および測定対象物３−３との距離Ｌ３と相対速度ｖ３をそれぞれ算出する。
【００８６】
より具体的には、速度距離演算部６２は、ＦＦＴ部６１からのドップラ周波数△ｆ１を用いて、上述した式（１）を演算するか、または、ＦＦＴ部６１からのドップラ周波数△ｆ２を用いて、上述した式（２）を演算し、その演算結果を、測定対象物３−１の相対速度ｖ１および測定対象物３−３の相対速度ｖ３とする。
【００８７】
また、速度距離演算部６２は、ＦＦＴ部６１からの位相φ１と位相φ２との差、即ち、位相差φ１−φ２を算出し、この位相差φ１−φ２を用いて、上述した式（３）を演算し、その演算結果を、測定対象物３−１の距離Ｌ１および測定対象物３−３の距離Ｌ３とする。
【００８８】
ステップＳ１５において、速度距離演算部６２は、相対速度ｖと距離Ｌを含む測定結果ｓを生成して、処理演算装置２に出力し、接近対象抽出処理は終了する。
【００８９】
例えば、図３の例の場合、測定対象物３−１の相対速度ｖ１および距離Ｌ１を含む測定結果ｓ１と、測定対象物３−３の相対速度ｖ３と距離Ｌ３を含む測定結果ｓ３が、処理演算装置２に出力される。そして、処理演算装置２は、その測定結果ｓ１，ｓ３を用いて、例えばトラッキング処理等の、２周波ＣＷ方式の測定結果を利用する所定の処理を行う。
【００９０】
なお、処理演算装置２が実行する処理は、２周波ＣＷ方式の測定処理結果を利用する処理であれば特に限定されない。
【００９１】
以上のようにして、速度距離演算部６２においては、認識された自車の後方あるいは側方にある対象物群の中から、自車に接近する対象物のみが抽出され、抽出された対象物との距離や相対速度等が算出される。
【００９２】
即ち、本実施の形態において、自車後方に搭載される危険防止レーダの一例である２周波ＣＷレーダ１では、自車が前方に進むとき、自車よりも速い速度で自車方向に進むもの以外は、相対的に自車よりも離れる方向に移動するので、このことを利用し、レーダ出力よりそもそも自車に接近する対象のみを危険可能性のあるターゲット（対象物）として抽出し、その抽出したターゲットにのみ危険度を判定する処理を施すようにしている。
【００９３】
その結果、例えば、処理演算装置２によって実行される、トラッキング処理等の危険度判定を行うための処理の演算量を低減することができ、より安価な演算部品でレーダを構築することが可能となる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、２周波ＣＷ方式による測定を例にして説明したが、上述したように、ＦＭＣＷやＵＷＢ等の方式を採用することも可能である。ＦＭＣＷ方式を採用した場合、２周波ＣＷ方式と同様に、図７の接近対象抽出処理を行うことで、接近する対象物を抽出できる。一方、ＵＷＢ方式を採用した場合には、２周波ＣＷ方式のように速度ベクトルを直接求めることができないので、識別した対象物との距離を求めてから時間的な前後の距離関係に基づいて速度ベクトルを求めることになる。速度ベクトルを求めた後の処理は、２周波ＣＷ方式による、図７の接近対象抽出処理（図７のステップＳ１３乃至ステップＳ１５）と同様である。
【００９５】
また、上述した例では、接近する対象物の全てを抽出するとして説明したが、例えば、危険度判定処理を行う場合には、接近してくる他車であっても、自車からある程度離れている他車であれば、必ずしも危険であるとは言いきれない。そこで、接近する対象物であっても距離Ｌが基準値を下回る場合には、その対象物は無視するなどしてもよい。
【００９６】
ところで、上述した本発明の構成は、図３や図４の構成のシステムのみならず、様々な構成の装置やシステムに適用可能である。
【００９７】
なお、ここに、システムとは、複数の処理装置や処理部により構成される装置全体を表すものである。換言すると、図４のシステムは、図８に示されるように、１つの測定装置１０１であると捉えることもできる。即ち、図８の例の測定装置１０１とは、２周波ＣＷレーダ１に対応する一処理部としての２周波ＣＷレーダ部１１１と、処理演算装置２に対応する一処理部としての処理演算部１１２とからなる１つの装置である。
【００９８】
また、上述した例では、２周波ＣＷレーダ１は、測定対象物３の相対速度ｖと距離Ｌとのみを測定したが、さらに別の物理量、例えば測定対象物３の角度等を測定するようにしてもよい。この場合の角度の測定手法も、特に限定されず、例えば、図４の受信用のアンテナ部１６を２つのアンテナで構成することで、それらの２つのアンテナの受信信号の和と差の振幅比を用いて角度を算出する手法、即ち、いわゆるモノパルス方式を採用することもできる。
【００９９】
さらに、本実施の形態では、位相差を求める方法の一例として、ＦＦＴ解析処理によって位相差を求める態様について説明したが、これ以外の方法で位相差を求めても良い。例えば、タイムインターバル方式によって位相差を求めても良い。タイムインターバル方式とは、ドップラ信号Ｓ△ｆ１，Ｓ△ｆ２の立ち上がり時間と立ち下がり時間を観察することで、ドップラ周波数△ｆ１，△ｆ２の検出や、それらに対応する位相差φ１−φ２の検出を行う方式をいう。
【０１００】
なお、ここでいう立ち上がり時間や立ち下り時間とは、信号電圧が変化するのに要する時間を意味するのではない。即ち、ドップラ信号Ｓ△ｆ１，Ｓ△ｆ２の波形が所定電圧値（例えば０Ｖ）を横切るタイミング（時刻）のうち、波形の変化状態が所定電圧値を境に上昇している状態のタイミングを、立ち上がり時間と称し、所定電圧値（例えば０Ｖ）を横切るタイミング（時刻）のうち、波形の変化状態が所定電圧値を境に下降している状態のタイミングを、立ち下り時間と称している。
【０１０１】
また、立ち上がり時間や立ち下り時間（位置）を正確に観察するため、ドップラ信号Ｓ△ｆ１，Ｓ△ｆ２自体を利用するのではなく、それをさらに増幅させた信号を利用すると好適である。“
【０１０２】
ところで、上述した一連の処理（或いはそのうちの一部分の処理）は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。
【０１０３】
この場合、その一連の処理を実行する装置（上述した定義のシステム）またはその一部分は、例えば、図９に示されるようなコンピュータで構成することができる。
【０１０４】
図９において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２に記録されているプログラム、または記憶部２０８からＲＡＭ（Random Access Memory）２０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ２０３にはまた、ＣＰＵ２０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１０５】
ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、およびＲＡＭ２０３は、バス２０４を介して相互に接続されている。このバス２０４にはまた、入出力インタフェース２０５も接続されている。
【０１０６】
入出力インタフェース２０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部２０６、ディスプレイなどよりなる出力部２０７、ハードディスクなどより構成される記憶部２０８、および、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部２０９が接続されている。通信部２０９は、インターネットを含むネットワークを介して他の装置との通信処理を行う。さらにまた、通信部２０９は、必要に応じて、図３等でいう測定対象物３を測定するための送信信号Ｓｓや受信信号Ｓｒの送受信処理も行う。
【０１０７】
入出力インタフェース２０５にはまた、必要に応じてドライブ２１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア２１１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部２０８にインストールされる。
【０１０８】
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１０９】
このようなプログラムを含む記録媒体は、図９に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk-Read Only Memory),ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ（Mini-Disk）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア（パッケージメディア）２１１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM２０２や、記憶部２０８に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１１０】
なお、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１１１】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１１２】
さらに、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】レーダを自車前方に設置した場合について説明する図である。
【図２】レーダを自車後方に設置した場合について説明する図である。
【図３】本発明が適用される測定システムの構成例を示すブロック図である。
【図４】図３の２周波ＣＷレーダの詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】２つのドップラ周波数△ｆ１,△ｆ２を有するドップラ信号の分離手法の一例を説明する図である。
【図６】図４の演算制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図７】接近対象抽出処理について説明するフローチャートである。
【図８】本発明が適用される測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明が適用される測定システムや測定装置の全部または一部の構成の別の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１  ２周波ＣＷレーダ
２  処理演算装置
３，３−１乃至３−３  測定対象物
１１  発振部
１２  増幅部
１３  分岐部
１４  増幅部
１５  アンテナ部
１６  アンテナ部
１７  増幅部
１８  混合部
１９  切り替えタイミング部
２０  スイッチ部
２１−１，２１−２  増幅部
２２−１，２２−２  ローパスフィルタ
２３  Ａ／Ｄ変換部
２４  演算制御部
５１  制御部
５２  データ取得保持部
５３  測定処理部
６１  ＦＦＴ部
６２  速度距離演算部
１０１  測定装置
１１１  ２周波ＣＷレーダ部
１１２  処理演算部
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  バス
２０５  入出力インタフェース
２０６  入力部
２０７  出力部
２０８  記憶部
２０９  通信部
２１０  ドライブ
２１１  リムーバブルメディア
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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