(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める発振信号を生成して発振する発振手段と、
発振手段からの発振信号が対象物で反射されて得られ、時間経過に伴ってレベルが変化する時系列信号を受信する受信手段と、
予め定める周期毎に、時系列信号に含まれる複数の予め定める周波数成分に対して個別的に、複数の演算条件に対応する信頼性定数を、各周波数成分毎に信号レベルとともに累積して累積値を得る定数演算手段と、
各周波数成分のうち、累積値が予め定める基準値以上である周波数成分を選択する選択手段と、
選択手段で選択された周波数成分から、対象物との相対距離および相対速度の少なくとも一方を含む相対位置情報をそれぞれ得る位置演算手段とを含み、
前記複数の演算条件に対応する信頼性定数は、予め定める時間内での時系列信号の各周波数成分のレベルの積算値が予め定める判定値より大きい条件での信頼性定数Ｋ１と、前記予め定める周期の１周期前となる過去の相対位置との類似性に対応する信頼性定数Ｋ２とを含み、
前記定数演算手段は、信頼性定数Ｋ１，Ｋ２を演算条件が満たされるか否かで、加算または減算することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記レーダ装置は、予め定める車両に搭載され、前記位置演算手段からの位置情報に基づいて、予め定め特定条件を満たす特定対象物を求める処理手段をさらに含み、
前記複数の演算条件のうちの１つは、車両と特定対象物との過去の相対位置情報に対応する特定対象物周波数であり、
前記信頼性定数は、前記周波数成分が特定対象物周波数と近接するほど大きいことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記特定対象物は、前記車両が追従すべき対象物であり、
前記特定条件は、車両の移動方向下流側に存在し、車両と特定対象物との相対速度が予め定める基準速度未満であることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記特定対象物は、前記車両と衝突する可能性のある対象物であり、
前記特定条件は、特定対象物が地表に対して静止、または静止途中であることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記車両が走行すべき複数の道路および道路近傍の固定物を表す地図データを有し、車両が現在走行する道路のデータを得る検出手段をさらに含み、
前記定数演算手段は、特定条件を満たす対象物のうち、車両が現在走行する道路上の移動物のうちから特定対象物を選ぶことを特徴とする請求項３または４記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記車両が現在走行する道路の交通情報を得る取得手段をさらに含み、
前記定数演算手段は、特定条件を満たす対象物のうち、車両が現在走行する道路上の移動物のうちから特定対象物を選ぶことを特徴とする請求項３または４記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記特定対象物は、前記車両に予め定める距離未満まで接近する対象物であり、
前記特定条件は、車両との相対距離が予め定める距離未満であることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記レーダ装置は、車両に搭載され、
発振手段からの発振信号の放射方向を予め定める周期で角変位させる測角手段をさらに有し、
前記複数の演算条件のうちの１つは、放射方向の角変位量であり、
前記信頼性定数は、車両の移動方向下流側に存在する対象物ほど大きいことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記レーダ装置は、車両に搭載され、
前記複数の演算条件のうちの１つは、車両および対象物間の過去の相対距離と、車両の走行する道路の曲率と、同一道路上の車両の有無との関係であり、
前記信頼性定数は、車両と同一道路上に存在する対象物ほど大きいことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載され、その周囲の対象物を検出するためのレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、たとえば衝突物検知のため、またはオートクルーズの追従車両検知のために、レーダ装置が搭載される。この種のレーダ装置では、対象物としての他の車両であるような複数の対象物からの反射波をアンテナで一括して受信して時系列信号を得ると、まず、時系列信号に含まれる複数の周波数成分のうち、予め定める閾レベルよりもレベルが大きい周波数成分を、検知すべき対象物からの反射波の周波数成分として選択する。次いで、選択された反射波の周波数成分の周波数に基づいて、対象物との相対距離および相対速度を含むような相対位置情報を算出する。
【０００３】
このようなレーダ装置に関する従来技術として、特開昭５６−１６４９７１号公開公報、特開平４−３１３０９０号公開公報、および特開平６−１９４４４２号公開公報が挙げられる。特開昭５６−１６４９７１号公開公報の自動車用ＦＭ−ＣＷレーダ装置では、ビート周波数のスペクトル分布のうちで、他の周波数と比較して際立ってレベルが高い部分が存在するか否かを判定することによって、対象物の有無を判定する。特開平４−３１３０９０号公開公報の自動車用障害物検知装置では、ＦＭ−ＣＷレーダ装置のビート信号のパワースペクトラムの形状から、対象物である検知物体の形状を識別する。特開平６−１９４４４２号公開公報のレーダ装置では、このレーダ装置を海上で使用するとき、海面からの反射であるようなクラッタを除去して、探知物標からの信号だけを抽出する。
【０００４】
上述のレーダ装置で得られる周波数成分のレベルには、対象物の位置のふらつき、またはマルチパス妨害に起因するようなレベル変化が生じる。特に、レーダ装置を地上で使用するとき、たとえば道路表面であるような対象物以外の反射物が多いので、マルチパス妨害が多く発生する。このために、対象物が存在するにも拘わらず、マルチパス妨害によって、突発的に短時間だけ、周波数成分のレベルが閾レベル未満に低下することがある。このときレーダ装置は、閾レベル未満のレベルの周波数成分を除去するので、マルチパス妨害が生じる間、その周波数成分に対応する相対距離および相対速度が求められず、対象物がないと誤認することが多い。
【０００５】
また、上述のレベル変化に起因する対象物の有無の誤認を解消するために、対象物の相対距離および相対速度が求められた後、求められた相対距離および相対速度と過去に得られる相対距離および相対速度とを比較して、信頼性を判定する手法がある。この手法では、時系列信号の周波数成分のレベル変化と信頼性判定とが並列に比較されることが少ない。また、信頼性判定を複数の条件に対して行うとき、いずれか１つの条件に関する信頼性が基準よりも低いと判定されると、他の条件に関する信頼性が極めて高いときにも、その周波数成分が選択されない。これらのことから、対象物の有無の誤認を全て解消することは困難だった。
【０００６】
【発明が解決するべき課題】
本発明の目的は、対象物検知の誤認を解消することができるレーダ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め定める発振信号を生成して発振する発振手段と、
発振手段からの発振信号が対象物で反射されて得られ、時間経過に伴ってレベルが変化する時系列信号を受信する受信手段と、
予め定める周期毎に、時系列信号に含まれる複数の予め定める周波数成分に対して個別的に、複数の演算条件に対応する信頼性定数を、各周波数成分毎に信号レベルとともに累積して累積値を得る定数演算手段と、
各周波数成分のうち、累積値が予め定める基準値以上である周波数成分を選択する選択手段と、
選択手段で選択された周波数成分から、対象物との相対距離および相対速度の少なくとも一方を含む相対位置情報をそれぞれ得る位置演算手段とを含み、
前記複数の演算条件に対応する信頼性定数は、予め定める時間内での時系列信号の各周波数成分のレベルの積算値が予め定める判定値より大きい条件での信頼性定数Ｋ１と、前記予め定める周期の１周期前となる過去の相対位置との類似性に対応する信頼性定数Ｋ２とを含み、
前記定数演算手段は、信頼性定数Ｋ１，Ｋ２を演算条件が満たされるか否かで、加算または減算することを特徴とするレーダ装置である。
本発明に従えば、レーダ装置は、対象物からの時系列信号から対象物との相対位置情報を演算するための周波数成分を選択する基準として、複数の信頼性係数の累積値を用いる。この信頼性定数は、たとえば各周波数成分のレベル、または対象物との過去の相対位置情報から逆算された周波数成分に基づいて決定され、対象物に確実に対応する周波数成分ほど値が大きい。これによって、対象物の位置に近接する位置に対応する周波数成分ほど信頼性定数の値が大きいとき、累積値が大きいほどその周波数成分が対象物の位置に対応する可能性が大きくなる。これによって、複数の対象物の有無の演算条件を並列に比較して、対象物の有無を判定することができる。また、規格が異なるような複数の演算条件を信頼性定数に置換えるので、比較が容易であると共に重付けが容易になる。
【０００８】
また、前記定数演算手段は、時系列信号の周波数成分のレベルの予め定める周期での積算値が判定値よりも大きいか否かで、信頼性定数Ｋ１を加算するか減算する。たとえば短時間に突発的に発生し、局部的に周波数成分のレベルを低下させるようなマルチパス妨害が発生するときでも、レベルの積算値への影響は小さい。したがって、マルチパス妨害に起因する対象物の有無の誤認を防止することができる。
【０００９】
また、前記定数演算手段は、前記予め定める周期の１周期前の過去に得られる対象物の相対距離との類似前に対応する信頼性定数Ｋ２を求める。これによって、たとえばマルチパス妨害によって一時的に対象物に対応する周波数成分のレベルが低下したときでも、その周波数成分の信頼性定数Ｋ２を大きくして、前記選択手段で選択されやすくすることができる。
【００１０】
また本発明は、前記レーダ装置は、予め定める車両に搭載され、前記位置演算手段からの位置情報に基づいて、予め定め特定条件を満たす特定対象物を求める処理手段をさらに含み、
前記複数の演算条件のうちの１つは、車両と特定対象物との過去の相対位置情報に対応する特定対象物周波数であり、
前記信頼性定数は、前記周波数成分が特定対象物周波数と近接するほど大きいことを特徴とする。
本発明に従えば、前記レーダ装置には、上述の処理手段が付加される。このレーダ装置の前記定数演算手段は、過去に処理手段で判定される特定対象物相対位置情報に関する周波数成分を逆算し、逆算された周波数成分を基準として、信頼性定数を求める。これによって、複数の対象物が検出されたときでも、処理手段が求めるべき特定対象物である可能性の大きい対象物の信頼性定数を大きくして、前記選択手段で選択されやすくすることができる。
【００１１】
また本発明は、前記特定対象物は、前記車両が追従すべき対象物であり、
前記特定条件は、車両の移動方向下流側に存在し、車両と特定対象物との相対速度が予め定める基準速度未満であることを特徴とする。
本発明に従えば、前記処理装置は、車両に先行して走行する特定対象物を追従させるための装置である。このような装置を有するレーダ装置では、定数演算手段は、車両の移動方向下流側で相対速度が時速０Ｋｍに近いような対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、たとえばオートクルーズ装置において、追従すべき対象物の周波数成分を前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１２】
また本発明は、前記特定対象物は、前記車両と衝突する可能性のある対象物であり、
前記特定条件は、特定対象物が地表に対して静止、または静止途中であることを特徴とする。
本発明に従えば、前記処理装置は、車両に衝突する対象物を検知するための装置である。このような処理装置を有するレーダ装置では、定数演算手段は、たとえば地表に対する絶対速度が時速０Ｋｍに近いような静止中の対象物、または静止途中の対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、たとえば衝突検知装置において、車両と衝突する可能性のある対象物の周波数成分を前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１３】
また本発明は、前記車両が走行すべき複数の道路および道路近傍の固定物を表す地図データを有し、車両が現在走行する道路のデータを得る検出手段をさらに含み、
前記定数演算手段は、特定条件を満たす対象物のうち、車両が現在走行する道路上の移動物のうちから特定対象物を選ぶことを特徴とする。
本発明に従えば、前記レーダ装置は、たとえばナビゲーション装置であるような、地図データ上の車両の自車位置を把握する検出手段をさらに有する。定数演算手段は、検出手段で得られる車両が現在走行中の道路と同一道路上にある複数の対象物から、信頼性定数を大きくするべき特定対象物を選ぶ。これによって、たとえば車両が市街地を車両が走行するとき、道路に面する建造物を特定対象物と誤認することを防止することができる。また、たとえば車両が交差点付近を走行するとき、交差する別の道路を走行する別の車両を特定対象物と誤認することを防止することができる。したがって、検出すべき特定対象物の周波数成分に対する信頼性定数を確実に大きくすることができる。
【００１４】
また本発明は、前記車両が現在走行する道路の交通情報を得る取得手段をさらに含み、
前記定数演算手段は、特定条件を満たす対象物のうち、車両が現在走行する道路上の移動物のうちから特定対象物を選ぶことを特徴とする。
本発明に従えば、前記レーダ装置は、たとえばＶＩＣＳの受信機であるような交通情報の取得手段をさらに有する。定数演算手段は、取得手段で得られる交通情報から、車両が現在走行中の道路の交通状況、たとえば渋滞の有無を判別し、同一道路上にある複数の対象物のうちから、信頼性定数を大きくするべき特定対象物を選ぶ。これによって、走行中の道路の交通状況に併せて、検出すべき特定対象物の周波数成分に付加される信頼性定数を確実に大きくすることができる。
【００１５】
また本発明は、前記特定対象物は、前記車両に予め定める距離未満まで接近する対象物であり、
前記特定条件は、車両との相対距離が予め定める距離未満であることを特徴とする。
本発明に従えば、前記処理手段は、車両周辺の対象物の有無を重点的に検出する。このような処理装置を有するレーダ装置では、定数演算手段は、たとえば車両との相対距離が短い対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、たとえば接近する対象物の検知装置において、車両の周囲に近接する対象物の周波数成分を前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１６】
また本発明は、前記レーダ装置は、車両に搭載され、
発振手段からの発振信号の放射方向を予め定める周期で角変位させる測角手段をさらに有し、
前記複数の演算条件のうちの１つは、放射方向の角変位量であり、
前記信頼性定数は、車両の移動方向下流側に存在する対象物ほど大きいことを特徴とする。
本発明に従えば、レーダ装置は、発振信号の放射方向を予め定める角度範囲で周期的に移動させるような測角手段を有する。定数演算手段は、放射方向の角変位に基づいて、車両の移動方向下流側に存在する対象物ほど信頼性定数を大きくする。これによって、いわゆるスキャン方式のレーダ装置において、車両の移動方向下流側の対象物の周波数成分を、前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１７】
また本発明は、前記レーダ装置は、車両に搭載され、
前記複数の演算条件のうちの１つは、車両および対象物間の過去の相対距離と、車両の走行する道路の曲率と、同一道路上の車両の有無との関係であり、
前記信頼性定数は、車両と同一道路上に存在する対象物ほど大きいことを特徴とする。
本発明に従えば、レーダ装置は、対象物との相対距離および車両が走行する道路の曲率から、たとえば予め定めるテーブルに基づいて、対象物が車両と同一の道路上に有るか否かを判別することができる。このような手段を有するレーダ装置は、同一道路上の対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、走行中の道路が弯曲するときでも、同一道路上の対象物を前記選択手段で選択されやすくすることができる。また、車両が弯曲した道路を走行するとき、対向車線を走行する別の車両を同一道路上の対象物と誤認することを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態であるレーダ装置の電気的構成を示すブロック図である。レーダ装置は、いわゆるＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulation-Continuous Wave）レーダ装置であり、たとえば車両に搭載されて用いられる。このレーダ装置１は、レーダ装置１を搭載する搭載車両の周辺に存在する物体を検出すべき対象物である被検出物体とし、被検出物体と搭載車両との相対距離および相対速度の少なくとも一方を含むような位置情報を得る。
【００１９】
レーダ装置１は、送信アンテナ３、受信アンテナ４、発振手段５、受信手段６、混合手段７、アナログ／デジタル変換手段１０、信号処理手段１１、入出力手段１９、アプリケーション手段２１、ナビゲーション手段２６，交通情報取得手段２７，および車両センサ手段２８を含んで構成される。アンテナ３，４、手段５〜７は、レーダセンサ手段９を構成する。
【００２０】
発振アンテナ３は、発振手段５からの発振信号に応答して、後述するように周波数が経時的に偏移する電磁波であるような送信波を放射する。発振信号は、たとえば周波数が経時偏移するような交流電力信号であり、その強度は常に一定である。この送信波は、送信波の放射方向下流側の１または複数の反射物体に向けて放射され、反射物体からそれぞれ反射されて搭載車両に戻り、反射波として受信アンテナ４に一括して受信される。この反射物体には、被検出物体が含まれる。
【００２１】
発振アンテナ３からの送信波を反射する上述の反射物体には、具体的には、搭載車両が現在走行中の走行道路と同一道路を先行して走行する先行車両、走行道路に隣接する隣接道路を走行する隣接車両、道路周辺の建造物、ならびに走行道路および隣接道路表面などが挙げられる。これら反射物体のうちの少なくとも１つが、レーダ装置１によって搭載車両との相対位置を検出すべき被検出物体であり、たとえば先行車両がこの被検出物体に該当する。
【００２２】
受信手段６は、受信アンテナ４からの出力に応答し、受信された反射波の受信電界強度を表し、受信電界強度が増加すると信号レベルが増加するような時系列信号を生成して、混合手段８に導出する。混合手段８には、時系列信号の他に、発振手段５からの発振信号が与えられる。混合手段８は、発振信号と時系列信号とを混合して、両信号のビート周波数を有する混合信号を生成する。この混合信号は、アナログ／デジタル変換回路１０（図面では「Ａ／Ｄ」とする）でデジタル信号に変換された後に、信号処理手段１１に与えられる。
【００２３】
信号処理手段１１は、ＦＦＴ手段１３、抽出手段１４、定数演算手段１５、選択手段１６、および位置演算手段１７を含んで構成される。ＦＦＴ手段１３では、混合信号を予め定める単位時間Ｗ２（図２）毎にサンプリングして直交変換することによって、単位時間Ｗ２内での混合信号の周波数成分を得る。続いて、抽出手段１４では、混合信号の周波数成分のうちで反射物体に対応する周波数を抽出する。続いて、定数演算手段１５では、抽出される反射物体の各周波数について、後述の複数の演算条件に個々に適合するような信頼性定数を個別的に算出し、算出された信頼性定数を各周波数毎に累積する。さらに、選択手段１６では、反射物体の各周波数の信頼性定数の累積値の大小を基準として、被検出物体に対応する周波数だけを選択する。位置演算手段１７は、選択手段１６で選択される被検出物体の周波数から被検出物体と搭載車両との間の相対距離および相対速度を含むような位置情報を表す位置情報信号を生成する。この位置情報信号は、入出力インタフェイス回路であるような入出力手段１９を介してアプリケーション手段２１に与えられる。
【００２４】
アプリケーション手段２１には、追従判定手段２２、衝突判定手段２３、近距離判定手段２４が含まれる。各判定手段２２〜２４は、位置演算手段１７からの位置情報信号を用いて被検出物体と搭載車両との間に予め定める特定条件が成立するか否かを判定する。たとえば追従判定手段２２は、搭載車両に先行する走行車両であるような被検出物体と搭載車両との距離が予め定める距離未満に近接すること、または両車両間の相対速度が予め定める速度以上に大きくなることを特定条件として、その是非を判定する。また衝突判定手段２２は、被検出物体と搭載車両との位置関係および相対速度から衝突する可能性があるか否かを判定する。さらに近距離判定手段２４は、被検出物体が搭載車両から予め定める距離以内の領域にあるか否かを判定する。これらの特定条件が成立するとき、各判定手段は、たとえばブザーから警告音を発生させて、その旨を車両の運転者に提示する。
【００２５】
また、ナビゲーション手段２６は請求項の検出手段に相当し、たとえばＧＰＳ（Global Positioning System）装置および地磁気センサであるような自車位置検出手段を有し、ナビゲーション手段２６に予め備えられる地図上での搭載車両の現在位置を取得して、搭載車両の周辺の道路構造および建造物を含む搭載車両周辺の状況であるような周辺情報を取得する。交通情報取得手段２７は、たとえばＶＩＣＳの受信機で実現され、搭載車両周辺の現在の交通情報を取得する。車両センサ手段２８は、たとえばハンドルの操作角を検出するための手段（図示せず）、および車両の走行速度を検出するための車速センサ（図示せず）を含み、現在の搭載車両の進行方向および走行速度を含む車両の挙動を表す挙動信号を得る。これら周辺情報、交通情報、および挙動信号は、定数演算手段１５に与えられて、後述するように信頼性定数の算出に用いられる。
【００２６】
以下に、ＦＭ−ＣＷレーダ装置の挙動を説明するために、レーダセンサ手段９の挙動ならびに送信波、反射波、および混合信号の挙動を詳細に説明する。
【００２７】
発振アンテナ３は、たとえば車両の車体の進行方向下流側に電磁波である送信波を放射するように設置される。また受信アンテナ４は、車両の車体の進行方向下流側からの電磁波、たとえば後述の反射波を受信するように設置される。このために、発振および受信アンテナ３，４は、たとえば車両の車体前方のフロントグリル内に設置される。また発振および受信アンテナ３，４は、いわゆる指向性の強いアンテナであって、たとえば発振アンテナ３からの送信波の主ローブのビーム幅は約２度〜３度である。これらアンテナ３，４は、共有の単一のアンテナで実現されてもよい。
【００２８】
図２（１）は、送信波および反射波の周波数の経時偏移を説明するためのグラフである。実線３１は送信波の周波数の経時偏移を表し、２点鎖線３２は、実線３１の送信波に対応する反射波の周波数の経時偏移を表す。以下に説明する周波数偏移の挙動は、被検出物体が単一であってマルチパス妨害がなく、かつ送信および受信アンテナ３，４と被検出物体との間の無線伝送路の経路長が或る長さに保たれる場合を表す。
【００２９】
送信波の周波数は、予め定める中心周波数ｆ０を中心として、予め定める変位幅δｆだけ、予め定める振動周期Ｗ１で周期的に増減するように、三角波スイープされる。具体的には、送信波の周波数は、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの増加期間で予め定める最小周波数ｆｍｉｎから予め定める最大周波数ｆｍａｘまで時間経過に比例して増加し、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの減少期間で最大周波数ｆｍａｘから最小周波数ｆｍｉｎまで時間経過に比例して減少する。
【００３０】
最大および最小周波数ｆｍａｘ，ｆｍｉｎは、それぞれ中心周波数ｆ０から変位幅δｆの半分の周波数だけ増加および減少した周波数である。中心周波数ｆ０はたとえば７５０ＭＨｚであり、変位幅δｆは、たとえば７５ＭＨｚである。このときの振動周期Ｗ１は、たとえば１．３ｍ秒である。また増加および減少期間は振動周期Ｗ１の半分の時間である。また周波数の増加および減少の各時間変化率の絶対値は等しい。これら最大および最小周波数ｆｍａｘ，ｆｍｉｎならびに振動周期Ｗ１は、レーザ装置１の使用状況等に応じて適宜設定することができる。
【００３１】
各反射物体からの反射波、換言すると受信アンテナ４が受信する受信波は、たとえば送信波と同様に周波数が経時的に偏移し、その偏移タイミングが送信波の偏移タイミングよりも遅延するような電磁波となる。上述の送信波の送信時刻から該送信波に対応する反射波の受信時刻までの遅延時間Ｗ３は、電磁波の無線伝送路の経路長に比例して増加する。それ故に、反射波の周波数偏移の挙動は、周波数の偏移タイミングだけが異なり、周波数偏移の時間変化率、中心周波数ｆ０、変化率δｆ、および振動周期Ｗ１は等しい。ゆえに反射波は、周波数増加の開始時刻ｔ１から時刻ｔ２を経て減少開始時刻ｔ３まで時間経過に比例して増加し、減少開始時刻ｔ３から時刻ｔ４を経て減少終了時刻ｔ５まで時間経過に比例して減少する。時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５は、それぞれ送信波の周波数偏移の時刻ｔ０，ｔ２，ｔ４から遅延時間Ｗ３だけ遅れた時刻に対応する。
【００３２】
図２（２）は、図２（１）に示す送信波および反射波が得られるときに生成される混合信号のビート周波数の経時偏移を表すグラフである。ビート周波数は、被検出物体とレーダ装置１との相対距離が大きいほど大きくなる。ＦＭ−ＣＷレーダ装置では、被検出物体の相対距離および相対速度はこのビート周波数をパラメータとして、後述の予め定める算出式から求められる。経路長が或る長さに保たれた状態にて上述の送信波を放射すると、ビート周波数は、送信波の振動周期Ｗ１と同一の周期で偏移する。具体的には、送信波の周波数増加の開始時刻ｔ０から上述の遅延時間Ｗ３が経過する間、ビート周波数は時間経過に比例して増加し、反射波の周波数増加の開始時刻ｔ１から送信波の周波数減少の開始時刻ｔ２まで最大ビート周波数ｆｕｐを保つ。さらに開始時刻ｔ２から反射波の周波数減少の開始時刻ｔ３まで時間経過に比例して減少し、開始時刻ｔ３から送信波の周波数減少の終了時刻ｔ４まで、最小ビート周波数ｆｄｎを保つ。最大および最小ビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎの絶対値は等しい。
【００３３】
また、発振信号の信号レベルは常に予め定めるレベルを保つので、発振波の電界強度もまた常に予め定めるレベルを保つ。この発振波の各反射物体からの個別の反射波の受信電界強度は、反射物体の電磁波の反射率、およびアンテナ３，４と反射物体との間の無線伝送路の経路長に関連して変化し、反射率が同一の反射物体からの反射波であれば、経路長の長さの４乗に比例して減少する。このとき、反射率が類似の反射物体が複数あって各反射物体との無線伝送路の経路長が反射波の波長の整数倍であるとき、マルチパス妨害が発生する。マルチパス妨害が発生すると、時系列信号の信号レベルは急激に減少する。これらのことから、混合信号は、反射波の受信電界強度の経時変化に対応して信号レベルが変化するような脈動信号であり、信号レベルの交流成分の振幅の変動は、受信電界強度の経時変化に対応する。
【００３４】
図３は、信号処理手段１１における信号処理動作を説明するためのフローチャートである。図３のフローチャートに沿って、信号処理手段１１の詳細な挙動を以下に説明する。
【００３５】
発振手段５から発振信号が送信アンテナ３に供給されると、発振波が放射される。反射物体からの反射波を受信アンテナ４が受信すると、混合手段７が混合信号の生成を開始して、ステップａ１からステップａ２に進む。ステップａ２では、アナログ／デジタル変換手段１０が、混合手段７からの混合信号をデジタル信号に変換して、ＦＦＴ手段１３に与える。
【００３６】
続いて、ステップａ３では、ＦＦＴ手段１３が、まず、予め定めるサンプリング周期毎の時間軸上の観測点で混合信号の信号レベルをサンプリングする。このサンプリングでのＮ点の観測点の間隔は、振動周期Ｗ１の半分の時間である単位時間Ｗ２以下の長さに設定される。たとえば、観測点の数が１２８点のときは、単位時間Ｗ２の１２８分の１の長さに設定される。
【００３７】
続いてＦＦＴ手段１３は、混合信号の信号レベルをサンプリングするたびに、予め定める周波数軸上のＮ点の観測点の周波数ｆ１〜ｆＮにおける混合信号の信号レベルである周波数成分を得る。これら周波数成分は、レーダ装置１で検出可能な範囲に反射物体があるとき、その反射物体と搭載車両との相対距離に対応するビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎの周波数成分のレベルだけが該反射物体からの反射波単体の受信電界強度に対応するレベルとなり、残余の周波数の周波数成分はレベル０または時系列信号に重畳される雑音信号の受信電界強度に対応するレベルになる。また、複数の反射物体が検出可能な範囲に存在するとき、各反射物体と搭載車両との相対距離にそれぞれ対応するような複数のビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎの周波数成分のレベルが、それぞれ各反射物体からの反射波単体の受信電界強度に対応するレベルとなる。反射物体があるときの受信電界強度に対応するレベルは、たとえばマルチパス妨害がないときには雑音信号に対応するレベルよりも大きい。
【００３８】
ＦＦＴ手段１３は、具体的には、たとえばフーリエ変換法を用いた直交変換の演算を行う演算手段で実現される。任意のサンプリング時刻ｔｎにおける前記周波数ｆ１〜ｆＮの各周波数成分ｃ１（ｔｎ）〜ｃＮ（ｔｎ）の値は、サンプリング時刻ｔｎからＮ点遡った時間軸上の観測点から該サンプリング時刻ｔｎまでのＮ点の観測点で得られる混合信号の信号レベル値Ｌ１〜ＬＮを用いたフーリエ変換によって得られる。この演算には、具体的には、Ｎ点の高速フーリエ変換法が用いられる。フーリエ変換の点数Ｎは、たとえば１２８点である。任意のサンプリング時刻ｔｎにおける周波数ｆ１〜ｆＮのうちの任意の周波数ｆｎの周波数成分ｃｎ（ｔｎ）を得るための高速フーリエ変換法の変換式を以下に表す。
【００３９】
【数１】
0003748306.tif 000002
【００４０】
図４は、ＦＦＴ手段１３で得られる周波数成分を表すグラフである。図３では、高速フーリエ変換法の点数Ｎを８点とし、周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５にそれぞれ対応する相対距離だけ搭載車両から離れた地点に、反射物体が存在するものとする。図４（１）は或る任意のサンプリング時刻ｔｎにおいて得られる周波数成分を表し、図４（２）は該サンプリング時刻ｔｎから微小時間だけ経過した次のサンプリング時刻ｔｎ＋１において得られる周波数成分を表す。
【００４１】
反射物体に対応する周波数の周波数成分のレベルは、微小時間で増減することが多い。これは、たとえばレーダ装置１を車両に取付けて使用するとき、被検出物体および搭載車両の少なくとも一方に微小振動が生じていることが多いために、被検出物体と搭載車両との相対距離が頻繁に変化するためである。また、被検出物体が車両であるとき、車体の外観が複雑なために車体の各部分で反射率が大きく異なり、送信波が照射される位置が微小変化するだけで、反射波の反射率が変化するためである。さらに、マルチパス妨害が頻繁に発生し、反射物体からの反射波の時系列信号の信号レベルが頻繁に低下するためである。また、周波数ｆ７のように、対応する反射物体がない周波数の周波数成分であっても、たとえば雑音成分によって、対応する反射物体がある周波数の周波数成分のレベルに近いレベルを保つことがある。ＦＦＴ手段１３は、このような周波数成分ｃ１（ｔｎ）〜ｃＮ（ｔｎ）を表す信号を抽出手段１４に与えてステップａ３の処理を終了し、ステップａ４に進む。
【００４２】
再び図３に戻って、ステップａ４では、抽出手段１４で、各周波数ｆ１〜ｆＮの周波数成分ｃ１（ｔｎ）〜ｃＮ（ｔｎ）を、予め定める基準レベルＶｒｅｆ１でそれぞれレベル弁別する。このレベル弁別処理によって、周波数成分のレベルが基準レベルＶｒｅｆ１以上であると判定される周波数を、反射物体に対応する周波数として抽出する。この基準レベルＶｒｅｆ１は、たとえば混合信号に含まれる雑音成分の信号レベルと同程度のレベルに設定される。この場合で図４に表すように信号レベルが増減するとき、反射物体に対応する周波数の周波数成分であっても、上述の複数の理由から信号レベルが基準レベルＶｒｅｆ１未満であって周波数が抽出されないことがある。また逆に、反射物体が対応しない周波数の周波数成分であっても信号レベルが基準レベルＶｒｅｆ１以上であって周波数が抽出されることもある。抽出手段１４は、少なくとも１つの周波数成分のレベルが基準レベルＶｒｅｆ１以上であるとき、その周波数成分と該周波数成分の周波数とを定数演算手段１５に与える。
【００４３】
続いて、ステップａ５では、定数演算手段１５は、抽出手段１４から得られる１または複数の反射物体の周波数について、複数種類の信頼性定数を求め、その累積値Ｓ１〜ＳＮを得る。この信頼性定数は、前述したように、たとえば抽出手段１４から与えられる反射物体の周波数のうちで雑音成分に起因する周波数成分の周波数を位置演算手段１７での演算対象から除外するため、およびマルチパス雑音によって抽出手段１４で抽出されない周波数を演算対象に加えるために用いられる。また、被検出物体を搭載車両と同一道路上を走行する車両とするときには、該同一道路周辺の建造物および別の道路上の車両に対応する周波数を除去するために用いられる。
【００４４】
具体的には、上述の信頼性定数には、たとえば周波数成分の積算値に関する信頼性定数Ｋ１、反射物体の過去の位置情報との類似性に関する信頼性定数Ｋ２、反射物体の挙動に関する信頼性定数Ｋ３〜Ｋ５、搭載車両が走行する道路に関する信頼性定数Ｋ６、およびレーダ装置１の送信波の放射方向に関する信頼性定数Ｋ７が挙げられる。定数演算手段１５は、ＦＦＴ手段１３の全ての周波数ｆ１〜ｆＮについてそれぞれ信頼性定数の累積変数Ｓ（ｆ１）〜Ｓ（ｆＮ）を有し、上述の各信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７を各周波数ｆ１〜ｆＮ毎に累積変数Ｓ（ｆ１）〜Ｓ（ｆＮ）にそれぞれ加算または減算することによって、信頼性定数の累積値を得る。定数演算手段１５での演算手法の詳細は後述する。
【００４５】
続いて、ステップａ６では、選択手段１６で、上述の周波数ｆ１〜ｆＮのうちで、信頼性係数の累積値Ｓ１〜ＳＮが予め定める基準累積値以上である周波数を被検出物体の周波数として抽出して、該周波数を表す信号を位置演算手段１７に与える。これによって、混合信号の信号レベルが予め定める基準レベル以上であるか否かの判定と、混合信号のうちで被検出物体に対応する周波数の検出とを、同時に行うことができる。また、マルチパス妨害および過大な雑音信号の重畳によって周波数成分のレベルが増減するとき、および車両周辺に被検出物体以外の反射物体が存在するときでも、確実に被検出物体に対応する周波数を選択することができる。
【００４６】
続いて、ステップａ７では、位置演算手段１７が被検出物体と搭載車両との位置情報を生成する。位置演算手段１７は、選択手段１６から周波数を表す信号が与えられるときだけ作動し、それ以外の残余のときには作動しない。位置演算手段１７が作動するときには、与えられる周波数、すなわち最大および最小ビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎから、以下の演算式を用いて、レーダ装置１と被検出物体との相対距離Ｒおよび相対速度ｖを算出する。相対速度ｖは、レーダ装置１に被検出物体が近付く方向への速度を正の値で表し、遠ざかる方向への速度を負の値で表す。
【００４７】
【数２】
0003748306.tif 000003
【００４８】
上式の係数Ｋｒは、送信波の中心周波数ｆ０と変位幅δｆとをパラメータとする予め定める関数Ｆから求められる。
【００４９】
Ｋｒ＝Ｆ（ｆ０，δｆ）                                  …（３）
まあ、係数Ｋｖは以下の式で規定される。ｃは光速度である。
【００５０】
Ｋｖ＝２・ｆ０／ｃ                                      …（４）
上述の最大および最小ビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎは、発振波および反射波の最大および最小周波数ｆｍａｘ，ｆｍｉｎと比較して充分に小さい。ゆえに、このようなビート信号の処理を行う手段は、送信波および反射波をそのまま取扱う手段と比較して、高周波に対応する処理構成を設ける必要がないので、構造が簡略化される。ゆえに、レーダ装置１全体の構造を簡略化することができる。このような手法で得られた位置情報は、入出力手段１９を介してアプリケーション手段２１に与えられて、上述の判定動作に用いられる。
【００５１】
図５は、図３のフローチャートのステップａ５において、定数演算手段１５で実施される信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の累積値Ｓ１〜ＳＮの算出手法を詳細に説明するためのフローチャートである。このフローチャートにしたがって、各信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の演算手法を説明する。抽出手段１４から反射物体の周波数が与えられると、ステップｂ１からステップｂ２に進む。
【００５２】
ステップｂ２では、周波数成分の積算値に関する信頼性係数Ｋ１を演算する。定数演算手段１５では、まず最新のサンプリング時から予め定める検出期間だけ遡る間に実施された複数回のサンプリングでそれぞれ得られる周波数ｆ１〜ｆＮの周波数成分ｃ１（ｔｍ）〜ｃＮ（ｔｍ）を、各周波数ｆ１〜ｆＮ毎に積算することによって、検出期間内での各周波数の周波数成分の積算値Ｃｆ１〜ＣｆＮを得る。周波数ｆ１〜ｆＮのうちの任意の周波数ｆｎの積算値Ｃｆｎは、次式に表すように、検出時間内での各サンプリング時刻ｔ１〜ｔＭにおける周波数ｆｎの周波数成分ｃｎ（ｔ１）〜ｃｎ（ｔＭ）の積算値である。
【００５３】
【数３】
0003748306.tif 000004
【００５４】
定数演算手段１５は、これら積算値が予め定める基準積算値以上であるか否かを各周波数毎に判定する。この判定結果から、次式に示すように、積算値が基準積算値以上の周波数は、その周波数の信頼性定数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に信頼性定数Ｋ１を加算し、基準積算値未満の残余の周波数には、累積変数Ｓ（ｆｎ）から信頼性定数Ｋ１を減算する。この累積変数Ｓ（ｆｎ）は、たとえば各周波数ｆ１〜ｆｎについて、送信波の増加期間に得られる最大ピーク周波数ｆｕｐについての積算定数Ｓｕｐ（ｆｎ）、減算期間に得られる最小ピーク周波数ｆｄｎについての積算定数Ｓｄｎ（ｆｎ）が個別に求められる。
【００５５】
Ｓｕｐ（Ｐｆｕｐｎ）＝Ｓｕｐ（ｆｕｐｎ）＋Ｋ１
Ｓｄｎ（Ｐｆｄｎｎ）＝Ｓｄｎ（ｆｄｎｎ）＋Ｋ１
上記以外のＳｕｐ，Ｓｄｎ以外はＫ１だけ減算  …（６）
上式でＰｆｕｐｎ，Ｐｆｄｎｎは、増加期間および減算期間での積算値が基準積算値以上であるような任意の周波数をそれぞれ表す。
【００５６】
表１は、周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５に対応する反射物体がある場合で６回のサンプリングを含むような或る検出期間が設定されるとき、検出期間内の各サンプリング時刻ｔｍ〜ｔｍ＋５で得られる周波数ｆ０〜ｆ７の各周波数成分，およびその積算値Ｃｆ１〜Ｃｆ７を表す。
【００５７】
【表１】
0003748306.tif 000005
【００５８】
表１に表すように、検出期間内では、反射物体に対応する周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５の周波数成分は、その信号レベルが変動しても、検出期間全域にわたって継続して検出される。またマルチパス妨害が発生するときでも、複数回のサンプリング時にわたって継続して検出されないことは少ないので、各周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５毎に異なるサンプリング時にマルチパス妨害が発生するときでも、積算値Ｃｆ１，Ｃｆ３，Ｃｆ５は類似する。反射物体に対応しない周波数ｆ７の積算値Ｃｆ７には、一時的に対応する周波数と同等の信号レベルが検出されるが、検出期間全域にわたって継続して検出されないので、積算値の絶対値は小さい。これによって、反射物体に対応する周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５の積算値Ｃｆ１，Ｃｆ３，Ｃｆ５と、反射物体に対応しない残余の積算値Ｃｆ７とでは、積算値が大きく異なる。
【００５９】
これらのことから、各周波数の周波数成分の積算値は、上述した理由の周波数成分の増減の影響を受けにくいことが分かる。したがって、各周波数の周波数成分のレベルを各サンプリング時に判定するよりも、周波数成分の積算値を判定するほうが、周波数成分の増減の影響を受けることが少ない。したがって、上述の理由で周波数成分が低下するときにその周波数に対応する反射物体がないと誤認すること、逆に雑音が過大であるときにその周波数に対応する反射物体があると誤認することを防止することができる。
【００６０】
続いて、ステップｂ３では、過去の位置情報との類似性に関する信頼性定数Ｋ２を演算する。定数演算手段１５は、過去に被検出物体に対応すると判定される周波数について、その周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に信頼性定数Ｋ２を加算し、残余の周波数の累積変数には信頼性定数Ｋ２を減算する。
【００６１】
Ｓｕｐ（Ｔｆｕｐｎ）＝Ｓｕｐ（ｆｕｐｎ）＋Ｋ２
Ｓｄｎ（Ｔｆｄｎｎ）＝Ｓｄｎ（ｆｄｎｎ）＋Ｋ２
上記以外のＳｕｐ，Ｓｄｎ以外はＫ１だけ減算  …（７）
上式でＴｆｕｐｎ，Ｔｆｄｎｎは、一周期前の信号処理動作の増加期間および減算期間で、被検出物体があると判定された任意の周波数ｆｕｐｎ、ｆｄｎｎをそれぞれ表す。この周波数Ｔｆｕｐｎ，Ｔｆｄｎｎは、たとえば１周期前の過去の信号処理動作において得られる被検出物体の位置情報から逆算して求められる。また、１周期前の信号処理動作で選択手段１６で選択される周波数を直接記憶しておいてもよい。
【００６２】
このように、定数演算手段１５は、継続して反射物体があると予想される周波数についての信頼性定数の累積変数Ｓ（ｆｎ）を大きくする。反射物体は搭載車両周辺の別の車両および建造物であるので、瞬間的に消滅したり出現することは少ない。したがって、最新の検出期間において、１周期前の過去の検出期間で反射物体があると判定された場所の近傍に、その反射物体が継続して存在すると考えられる。このことから上述のように信頼性定数Ｋ２を付すことによって、たとえば雑音成分およびマルチパス妨害によって一時的に信号レベルが増減して抽出手段１４に誤って抽出されるまたはされない場合でも、反射物体があると予想される周波数の累積値Ｓｎを大きくすることができる。
【００６３】
続いて、ステップｂ４では、追従すべき被検出物体に対する信頼性定数Ｋ３を演算する。抽出手段１４で抽出される反射物体の周波数のうち、この信頼性定数Ｋ３を加算する周波数は、たとえば上述の追従判定手段２２の判定の特定条件を満たすような反射物体に対応する追従特定周波数が選ばれる。具体的には、抽出手段１４で抽出される反射物体の周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）のうち、周波数が追従特定周波数と一致する累積変数Ｓ（ｆｎ）にだけ信頼性定数Ｋ３が加算され、残余の周波数の累積変数には定数０が加算される。追従特定周波数は、具体的には、反射物体と搭載車両との相対速度が時速０Ｋｍであるときの反射物体からの反射波の周波数であり、上述の式（２）と時速とから逆算して得られる。これによって、追従判定手段２２において上述の先行車両であると判定されるような被検出物体の信頼性定数の累積値を大きくすることができる。
【００６４】
また、信頼性定数Ｋ３を加算すべき周波数の判定動作では、前述のナビゲーション手段２６および交通情報取得手段２７からの周辺情報および交通情報を、判定基準として加えても良い。たとえば、周辺情報から車両周辺の建造物の位置を判別することができるとき、追従特定周波数と周波数との比較結果に拘わらず、その建造物の位置に対応する周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）には、定数０を加算する。またたとえば、搭載車両が十字路近傍を走行する場合に搭載車両が走行中の道路と交差する別の道路の位置を判別することができるとき、上述の比較結果に拘わらず、その道路に対応する周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）には定数０を加算する。これによって、たとえば搭載車両と同一の道路を走行するような反射物体以外の残余の反射物体の累積変数Ｓ（ｆｎ）が小さくなり、選択手段１６で選択されにくくなる。これによって、たとえば追従すべき被検出物体を検出するべきときに、これら残余の反射物体を誤って被検出物体として検出することを防止することができる。
【００６５】
続いて、ステップｂ５では、接近する被検出物体に対する信頼性定数Ｋ４を演算する。抽出手段１４で抽出された反射物体の周波数のうち、信頼性定数Ｋ４を加算する周波数は、近距離判定手段２４の判定の特定条件を満たすような反射物体の周波数が選ばれる。具体的には、反射物体の周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）のうち、周波数が予め定める接近特定周波数と一致する累積変数Ｓ（ｆｎ）にだけ信頼性定数Ｋ４が加算され、残余の周波数の累積変数には定数０が加算される。接近特定周波数は、具体的には、反射物体と搭載車両との相対距離が予め定める基準距離未満であるときの反射物体からの反射波の周波数であり、上述の式（１）と基準距離とから予め逆算されて、定数演算手段１５内に記憶される。これによって、近距離判定手段２４で検出されるような被検出物体の信頼性定数の積算値を大きくすることができる。
【００６６】
また、信頼性定数Ｋ４を加算すべき周波数の判定動作では、信頼性定数Ｋ３の判定動作と同様に、前述のナビゲーション手段２６および交通情報取得手段２７からの周辺情報および交通情報を判定基準として加え、道路側方の建造物および別道路上の車両を除去するようにしてもよい。またたとえば、道路情報取得手段２７からの交通情報を用いて、搭載車両が渋滞中の道路を走行するときには、上述の基準距離を短くしてもよい。これによって、搭載道路と同一道路を移動するような反射物体以外の反射物体の累積変数Ｓ（ｆｎ）が小さくなり、選択手段１６で選択されにくくなる。したがって、近距離判定手段２３の判定動作で、これら反射物体を誤って被検出物体として検出することを防止することができる。
【００６７】
続いて、ステップｂ６では、静止する被検出物体に対する信頼性定数Ｋ５を演算する。抽出手段１４で抽出された反射物体の周波数のうち、信頼性定数Ｋ５を加算する周波数は、地表に対して静止するような反射物体の周波数が選ばれる。具体的には、次式のように反射物体の周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）のうち、周波数が静止特定周波数と一致する累積変数Ｓ（ｆｎ）にだけ信頼性定数Ｋ５が減算され、残余の周波数の累積変数には定数０が加算される。または信頼性定数Ｋ５を負の値として、この信頼性定数Ｋ５を累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算する。次式でＴｆｕｐｎ，Ｔｆｄｎｎは、反射物体の絶対速度が時速０Ｋｍであるときの周波数ｆｕｐｎ、ｆｄｎｎをそれぞれ表す。
【００６８】
Ｓｕｐ（Ｔｆｕｐｎ）＝Ｓｕｐ（ｆｕｐｎ）−Ｋ３
Ｓｄｎ（Ｔｆｄｎｎ）＝Ｓｄｎ（ｆｄｎｎ）−Ｋ３          …（８）
静止特定周波数は、具体的には、反射物体の地表に対する絶対速度が時速０Ｋｍであるときの周波数である。このような周波数は、たとえば車速センサから得られる現在の搭載車両の走行速度と上述の式（２）とから逆算される。これによって、たとえば道路に隣接する建造物であるような静止する反射物体の累積変数Ｓ（ｆｎ）が小さくなり、選択手段１６で選択されにくくなる。これによって、たとえば追従すべき被検出物体を検出するべきときに、建造物などを誤って被検出物体として検出することを防止することができる。
【００６９】
続いて、ステップｂ７では、車両が走行する道路形状に関する信頼性定数Ｋ６を演算する。この信頼性定数Ｋ６は、車両が曲線道路を走行するときに抽出手段１４で抽出される周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算される。この信頼性定数Ｋ６の値は、道路の曲率半径Ｒおよび反射物体と被検出物体との相対距離の組合わせによって異なる値を取る。この信頼性定数Ｋ６の値は、たとえば曲率半径Ｒと上述の相対距離から逆算される周波数との組合わせと対応付けられて、定数演算手段１５内にテーブルとして予め記憶される。
【００７０】
定数演算手段１５は、まず、車両センサ２８から与えられる挙動信号に基づき、車両の操作角度および走行速度から、道路の曲率半径Ｒを算出する。曲率半径Ｒはまた、車両のヨー角と走行速度とから算出されてもよい。続いて、抽出手段１４で抽出される１または複数の反射物体の周波数と、算出される道路の曲率半径Ｒとのそれぞれの組合わせに対応する信頼性定数Ｋ６の値を上述のテーブルから読出し、各周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算する。
【００７１】
上述するように、レーダ装置１の送信アンテナ３からの送信波は指向性が強くかつ搭載車両の現在の進行方向下流側に向かって直線状に放射される。車両が曲線道路を走行するときには、送信波の放射方向と搭載車両が現在走行する走行道路の延長方向とが異なるので、送信波の放射領域が走行道路上からずれ、走行道路に隣接する隣接道路にはみ出すことがある。このはみ出しの面積は、道路の曲率半径が大きいほど広くなる。また、隣接道路のうちで送信波の放射領域が重なる部分の位置関係は、車両の走行速度が大きいほど頻繁に変化する。このことから、抽出手段１４で抽出される反射物体に対応する周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に対して、上述のように道路の曲率半径Ｒと走行速度とに対応する信頼性定数Ｋ６を加算することによって、同一道路を走行する先行車両を追従する場合であって曲線道路を走行であるときに、隣接道路を走行する車両を走行道路を走行する車両と誤認することを防止することができる。
【００７２】
続いて、ステップｂ８では、レーダ装置１の挙動に関する信頼性定数Ｋ７が演算される。この信頼性定数Ｋ７は、レーダ装置１のレーダセンサ手段９が送信波の放射方向を角変位させるような測角手段を有するときに、車両が曲線道路を走行するときに抽出手段１４で抽出される周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算される。この測角手段は、たとえば送信アンテナ３の向きをモータを用いて機械的に角変位させる構造の装置であってもよく、また、いわゆるフェイズドアレイのように送信アンテナ３と一体化されて電気的に放射方向を角変位させる構造の装置であってもよい。定数演算手段１５は、たとえば送信波の放射方向が搭載車両の進行方向を中心として、地表に水平に角変位される場合、送信波が進行方向と一致するときに信頼性定数Ｋ７を抽出手段１４で抽出される周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算し、放射方向と進行方向とが一致しないときは定数０を加算する。または、送信波の放射方向と搭載車両の進行方向の差分の角度を算出し、角度が小さいほど信頼性定数Ｋ７の値を大きくして、抽出される全ての周波数に加算するようにしてもよい。
【００７３】
送信波の放射方向が角変位されるときには、場合によっては搭載車両が走行中の道路以外の場所、例えば隣接道路および道路側方に向かって送信波が放射されることがある。この場合に上述のように送信波の放射方向と車両の進行方向との角度に応じてこのような信頼性定数を加算することによって、同一道路を走行する先行車両を追従するときに、隣接道路を走行する車両および道路側方の建造物を走行道路を走行する車両と誤認することを防止することができる。
【００７４】
このように定数演算手段１５は、抽出手段１４で抽出された反射物体の周波数が得られるたびに、上述の信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７をそれぞれ演算して、累積変数Ｓ（ｆｎ）に順次的に加算する。表２は、周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５に対応する反射物体がある場合に得られる周波数ｆ０〜ｆ７の積算定数Ｋ１〜Ｋ７、およびその累積値Ｓ１〜Ｓ７を表す。この場合、１周期前の過去のサンプリング時には周波数ｆ１，ｆ５に対応する被検出物体があると判定されており、また周波数ｆ３は走行道路上以外の場所にある反射物体に対応するものとする。
【００７５】
【表２】
0003748306.tif 000006
【００７６】
表２では、周波数ｆ０〜ｆ７の信頼性定数の累積値Ｓ０〜Ｓ７のうちで、周波数ｆ１，ｆ５の累積値Ｓ１，Ｓ５が大きく、周波数ｆ３の累積値Ｓ３は周波数成分の積算値の信頼性定数Ｋ１が大きいにも拘わらず小さい。このように、複数種類の信頼性定数を加算することによって、上述の各種類の条件を定量的に判定することができる。また、上述の信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７のうちで、重視すべき条件を表す信頼性定数の値を他の信頼性定数の値よりも大きくすることによって、信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の条件に容易に重み付けをすることができる。たとえば表２では、受信電界強度の積算値の信頼性定数Ｋ１、および過去の位置情報の信頼性定数Ｋ２に他の信頼性定数Ｋ３〜Ｋ７よりも大きな値を付している。
【００７７】
このように信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の演算と累積とが終了すると、ステップｂ９でガード処理が行われる。ガード処理では最終的な累積値Ｓ１〜Ｓ７が定数演算手段１５で演算処理が可能な予め定める上限値以上であるか否かを個別に判定し、上限値以上であるときには累積値の値を上限値に置換え、上限値未満であればそのままの値を保たせる。これは定数演算手段１５がマイクロコンピュータの演算処理で実現される仮想回路であるときに、演算処理のプログラム上で設定される変数の許容桁数を越えた数値の演算が困難になるために、その不都合を防止するために実施される。また、累積値が大きくなりすぎることを防止して、実際にターゲットが抜けたり消えたりした場合に、応答遅れが生じることを防止することができる。
【００７８】
このようなガード処理が終了すると、ステップｂ１０に進んで当該フローチャートの処理動作を終了し、続いて、図３のフローチャートのステップａ６に進む。このような一連の動作によって、複数種類の信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７を算出してその累積値を求めることができる。
【００７９】
このレーダ装置１の信号処理手段１１の各手段１３〜１７では、それぞれ上述のような演算処理が行われている。ゆえに、信号処理手段１１をマイクロコンピュータで実現し、各手段１３〜１７をマイクロコンピュータの演算処理で実現されるような仮想的な手段で実現させることもできる。これによって、レーダ装置１の実質の部品点数を減少させることができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、車両に搭載されるレーダ装置は、対象物の相対速度および相対距離を算出するための周波数成分を、複数の信頼性定数の累積値を基準として選ぶ。これによって、複数の演算条件を並列に比較することができると共に、各演算条件に対する重み付けが容易になる。
【００８１】
また、定数演算手段は、時系列信号のレベルの積算値を演算条件とする。さらにまた、過去に検出された対象物の相対距離および相対位置との類似を演算条件とする。これによって、マルチパス妨害によって一時的にレベル低下する周波数成分を、確実に対象物の周波数成分として選ぶことができる。したがって、マルチパス妨害に起因するような、対象物の消失の誤認を防止することができる。
【００８２】
また本発明によれば、レーダ装置は、得られる相対距離および相対速度から、未来の車両の状態を推測して警告する処理手段を有する。処理手段には、オートクルーズ装置の追従装置、衝突検知装置、近距離監視装置がある。処理手段で選ばれる特定対象物の相対距離および相対速度との類似を演算条件とする。これによって、各装置で選択されるべき特定対象物の周波数成分を、相対距離および相対速度の算出用データとして、確実に選択することができる。したがって、各処理手段において、特定対象物の相対距離および相対速度に基づく処理を実施させることができる。
【００８３】
さらにまた本発明によれば、追従装置および衝突検知装置を有するレーダ装置は、ナビゲーション装置の地図データおよび自車位置、ならびに交通情報を用いて、車両が走行中の道路上の移動体だけを、対象物に選ぶ。これによって、道路近傍の建築物を特定対象物と誤認することを防止することができる。
【００８４】
また本発明によれば、いわゆるスキャン方式のレーダ装置は、放射領域および検知領域の角変位に基づいて、信頼性定数を決定する。さらにまた本発明によれば、レーダ装置は、対象物が車両と同一の道路上に有るか否かに基づいて、信頼性定数を決定する。これによって、また、車両が弯曲した道路を走行するとき、対向車線を走行する別の車両を同一道路上の対象物と誤認することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるレーダ装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】送信波および反射波の周波数の経時偏移を説明するためのグラフ、およびこれら送信波および反射波が得られるときに生成される混合信号のビート周波数の経時偏移を表すグラフである。
【図３】信号処理回路１１における信号処理手法を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＦＦＴ手段１３で得られる各周波数成分の経時偏移を説明するためのグラフである。
【図５】定数演算手段１５における信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の演算手法を詳細に説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１  レーダ装置
３  送信アンテナ
４  受信アンテナ
５  発振手段
６  受信手段
７  混合手段
１２  ＦＦＴ手段
１３  抽出手段
１５  定数演算手段
１７  選択手段
１８  位置演算手段
【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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