レーダー装置
【課題】後段に接続されるシステムにとって不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断することのできるレーダー装置を提供する。
【解決手段】測定範囲内に存在する対象物毎の相対速度、相対距離及び上下角度を測定し、相対距離が予め定めた距離閾値以下、且つ、相対速度が予め定めた速度閾値以下である対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。そして、設定した目標上下角度と測定範囲内に存在する対象物の上下角度との相関値が基準値以下である対象物を必要対象物と判断し、当該相関値が基準値を越える対象物を不要対象物として判断する。
【解決手段】測定範囲内に存在する対象物毎の相対速度、相対距離及び上下角度を測定し、相対距離が予め定めた距離閾値以下、且つ、相対速度が予め定めた速度閾値以下である対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。そして、設定した目標上下角度と測定範囲内に存在する対象物の上下角度との相関値が基準値以下である対象物を必要対象物と判断し、当該相関値が基準値を越える対象物を不要対象物として判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダー装置に関し、より特定的には、自動車などの移動体に搭載されるレーダー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の移動体などに搭載されるＰＣＳ（Pre-Crash Safety System：プリクラッシュセーフティシステム）、ＲＣＳ（Radar Cruise Control System：レーダークルーズコントロールシステム）及びＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）などに必要とされる情報、すなわち、自車両の周囲に存在する対象物との相対距離、相対速度及び方位角などの情報を測定するためのレーダー装置が開発され、実用化されている。このようなレーダー装置として、例えば、特許文献１に記載されるようなレーダー装置（以下、従来技術と称する）が挙げられる。
【０００３】
従来技術では、対象物で反射した反射波に基づいて、ＲＣＳ値（Radar Cross Section：レーダー反射断面積）を算出し、算出したＲＣＳ値と予め定められたＲＣＳ閾値とを比較する。従来技術では、方位角に応じて変化するＲＣＳ閾値を予め設定し、ＲＣＳ閾値以下のＲＣＳ値となる反射波をノイズとみなす、或いは、当該反射波を反射した対象物を測定対象とする必要のない路上反射物とみなして、不要な路上反射物で反射した反射波やノイズなどに基づくデータをカットする。
【特許文献１】特開２００４−２３９７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術は、以下に示すような課題を有している。従来技術では、対象物のＲＣＳ値に基づきノイズや路上反射物などから反射された反射波に基づくデータをカットする。しかし、同一の相対距離に存在する対象物であっても、ＲＣＳ値は当該対象物の向きや大きさに応じて変化するため、従来技術のように方位角に応じて変化するＲＣＳ閾値を予め設定したとしても、不要な路上反射物で反射した反射波やノイズなどに基づくデータのみを確実に判断してカットすることはできない。
【０００５】
それ故に、本発明は、後段に接続されるシステムにとって不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断することのできるレーダー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、以下に述べる特徴を有する。
第１の発明は、車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置であって、車両の進行方向に対して対象物が上下方向に対してなす上下角度を相対角として測定する上下角測定手段と、上下角測定手段によって測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物の上下角度を目標上下角度として設定する設定手段と、目標上下角度が設定された後に上下角測定手段によって上下角度が測定されたとき、測定された上下角度と目標上下角度との相関値が予め定められた基準値以内である対象物を必要対象物として判断し、相関値が基準値を越える対象物を不要対象物として判断する判断手段とを備える。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角測定手段によって測定された上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値を相関値として演算する。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、上下角測定手段によって測定された上下角度の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【０００９】
第４の発明は、第１の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を相関値として演算する。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明に従属する発明であって、判断手段は、平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００１１】
第６の発明は、第１の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角度と目標値上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を相関値として演算する。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明に従属する発明であって、判断手段は、変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００１３】
第８の発明は、第１の発明に従属する発明であって、設定手段は、予め定められた第３の期間が経過する度に目標上下角度を設定し直す。
【００１４】
第９の発明は、第２の発明に従属する発明であって、判断手段には、相対距離の長さに応じて小さくなる基準値が予め定められる。
【００１５】
第１０の発明は、第１の発明に従属する発明であって、設定手段は、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、上下角測定手段によって測定された上下角度の絶対値が最も小さい対象物を特定する。
【００１６】
第１１の発明は、第１の発明に従属する発明であって、反射波の反射点と放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を電磁波と反射波とに基づき相対角として測定する水平角測定手段をさらに備え、設定手段は、上下角測定手段によって測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、水平角測定手段によって測定された水平角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００１７】
第１２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、設定手段は、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、相対距離の最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００１８】
第１３の発明は、車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置で実行される測定方法であって、車両の進行方向に対して対象物が上下方向に対してなす上下角度を相対角として測定する第１の上下角測定ステップと、上下角測定ステップにおいて測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物の上下角度を目標上下角度として設定する設定ステップと、目標上下ステップが設定された後に上下角度を測定する第２の上下角測定ステップと、第２の上下角測定ステップにおいて上下角度が測定されたとき、測定された上下角度と目標上下角度との相関値と予め定められた基準値とを比較する比較ステップと、比較ステップにおいて比較された相関値が基準値以内である対象物を必要対象物として判断し、当該相関値が基準値を越える対象物を不要対象物として判断する判断ステップとを備える。
【００１９】
第１４の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角測定ステップにおいて測定された上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値を相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【００２０】
第１５の発明は、第１４の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、第２の上下角測定ステップにおいて測定された上下角度の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００２１】
第１６の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を相関値として演算する。
【００２２】
第１７の発明は、第１６の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００２３】
第１８の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角度と目標値上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を相関値として演算する。
【００２４】
第１９の発明は、第１８の発明に従属する発明であって、比較ステップは、変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００２５】
第２０の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、予め定められた第３の期間が経過する度に設定ステップを繰り返す繰り返しステップをさらに備える。
【００２６】
第２１の発明は、第１４の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、相対距離の長さに応じて小さくなるように予め定められた基準値と相関値とを比較する。
【００２７】
第２２の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、設定ステップにおいて、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、上下角測定手段によって測定された上下角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００２８】
第２３の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、反射波の反射点と放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を電磁波と反射波とに基づき相対角として測定する水平角測定ステップをさらに備え、設定ステップにおいて、上下角測定手段によって測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、水平角測定手段によって測定された水平角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００２９】
第２４の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、設定ステップにおいて、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、相対距離の最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、後段に接続されるシステムにとって不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断することのできるレーダー装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーダー装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。レーダー装置１は、基準信号生成部１０１と、分岐部１０２と、電磁波放射部１０３と、反射波受信部１０４と、混合部１０５と、フィルタ部１０６と、制御処理部１０７とを備える。そして、基準信号生成部１０１と分岐部１０２と電磁波放射部１０３とによって放射部１０８を構成し、反射波受信部１０４と混合部１０５とフィルタ部１０６とによって受信部１０９を構成している。
【００３２】
尚、本実施形態に係るレーダー装置１は、一例として、車両などの移動体に搭載されるものとして説明をする。また、レーダー装置１は、一例として、後段にＰＣＳ（Pre-Crash Safety System：プリクラッシュセーフティシステム）、ＲＣＳ（Radar Cruise Control System：レーダークルーズコントロールシステム）及びＡＣＣ（Adaptive Cruise Control：アダプティブクルーズコントロール）などのシステム（図示せず）が接続されるものとする。
【００３３】
基準信号生成部１０１は、制御処理部１０７から与えられる指示に応じた周波数で、一定のレベル（波形の振幅が一定）である第１の基準信号Ｒｆ１を生成する。
【００３４】
分岐部１０２は、基準信号生成部１０１によって生成された第１の基準信号Ｒｆ１を電磁波放射部１０３及び混合部１０５へそれぞれ分岐する。尚、分岐部１０２から電磁波放射部１０３へ分岐される信号を送信信号Ｓｓとし、分岐部１０２から混合部１０５へ分岐される信号を第２の基準信号Ｒｆ２とする。
【００３５】
電磁波放射部１０３は、送信信号Ｓｓを電磁波として放射する。
【００３６】
反射波受信部１０４は、電磁波放射部１０３から放射された電磁波が、対象物で反射した反射波を受信する。図１には、一例として、アレイアンテナを構成する複数のアンテナからなる反射波受信部１０４を示している。
【００３７】
混合部１０５は、分岐部１０２によって分岐された第２の基準信号Ｒｆ２と反射波受信部１０４によって受信された反射波とを混合し、混合信号Ｋｓを生成する。混合部１０５によって生成された混合信号Ｋｓは、反射波受信部１０４によって受信された反射波と第２の基準信号Ｒｆ２との相関を示す信号となる。また、第２の基準信号Ｒｆ２は、分岐部１０２によって電磁波放射部１０３へ分岐された送信信号Ｓｓと同じ信号であるため、混合信号Ｋｓは、電磁波放射部１０３から放射された電磁波と反射波受信部１０４によって受信された反射波との相関を示す信号となる。尚、混合信号Ｋｓが示す相関は、後述する目標上下角度と対象物の上下角度との相関値と異なる。
【００３８】
フィルタ部１０６は、混合部１０５によって生成された混合信号Ｋｓの内、予め定められた帯域幅の信号のみを通過させる。
【００３９】
制御処理部１０７は、予め定められた相関閾値以上の相関を示す混合信号Ｋｓに基づき、対象物との相対距離、相対速度及び相対角などを測定する。混合信号Ｋｓが示す相関が相関閾値以上となるのは、予め定められたレベル閾値以上のレベルの反射波と第２の基準信号Ｒｆ２とが混合されたときであるため、換言すれば、制御処理部１０７は、受信部１０９によって受信されるレベル閾値以上のレベルの反射波と、放射部１０８から放射される電磁波とに基づき、対象物との相対距離、相対速度及び相対角などを測定する。
【００４０】
また、制御処理部１０７は、放射部１０８から放射される電磁波と受信部１０９によって受信される反射波とに基づき、ＤＢＦ（Digital Beam Forming：デジタルビームフォーミング）などの手法を用いて、レーダー装置１の測定範囲を水平方向或いは鉛直方向に一端から他端まで走査することにより、測定範囲内に存在する対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定する。
【００４１】
制御処理部１０７は、対象物の測定をすると、前述の相対角として測定した上下角度に基づき、測定範囲内に存在する対象物が必要対象物であるか不要対象物であるかを判断するための処理をする。そして、制御処理部１０７は、処理の結果を示す判断情報Ｈｊを生成する。制御処理部１０７の処理の詳細については後述する。以上が、本実施形態に係るレーダー装置１の各機能構成の説明である。
【００４２】
本実施形態に係る制御処理部１０７は、図１に示す構成により、前述の相対角として対象物の上下角度を測定し、測定した上下角度に基づき、測定範囲内に存在する対象物のそれぞれについて、後段に接続されるシステムにとって重点的な処理の対象とする必要のある必要対象物であるか、重点的な処理の対象とする必要のない不要対象物であるかを判断する処理をする。後段に接続されるシステムにとって重点的な処理の対象とする必要のある必要対象物としては、自車両の周囲に存在する走行車両や停止車両などの他車両が具体的な一例として挙げられる。一方、重点的な処理の対象とする必要のない不要対象物としては、走行路上の相対的に低い位置に存在するリフレクター、鋲、敷き鉄板及び走行路上の相対的に高い位置に設けられている看板などの路上反射物が具体的な一例として挙げられる。以下、制御処理部１０７の処理の詳細について説明する。
【００４３】
制御処理部１０７は、測定範囲内に存在する対象物の測定をするときに、相対距離及び相対速度と共に、上述したように上下角度を相対角として測定する。この上下角度について、図２を参照しながらより詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るレーダー装置１をバンパー内部に搭載した自車両１０の前方に先行している他車両１１が対象物として１台だけ存在するときを一例とし、この一例としての状況を自車両１０の走行方向に向かって右側面方向から見た図を示している。
【００４４】
また、図２に示す反射点とは、レーダー装置１の放射部１０８から放射された電磁波が他車両１１で反射する箇所の一例を示す。尚、１つの対象物における反射点は図２に示すように１つには限られないが、本実施形態に係る制御処理部１０７は、一例として、１つの対象物の反射点の内、レーダー装置１との相対距離が最も近い反射点で電磁波が反射した反射波に基づいて当該対象物との相対距離、相対速度及び相対角などを測定するものとする。これは、１つの対象物で反射したレベル閾値以上の反射波のピークレベルの内、相対距離が最も近い反射点で反射した反射波のレベルが最も高いと考えられるからである。
【００４５】
制御処理部１０７は、図２に示すように、自車両１０の進行方向に対する他車両１１（対象物）の上下方向に対してなす上下角度を前述した相対角として測定する。換言すれば、制御処理部１０７は、レーダー装置１と対象物の反射点とを結ぶ直線の水平面に対する鉛直面に沿った上下角度を、レーダー装置１を通る水平面を基準として測定する。また、本実施形態では、一例として、レーダー装置１を通る水平面よりも低い位置の反射点の上下角度の符号は負とし、一方で、当該水平面以上の高さの反射点の上下角度の符号は正とする。
【００４６】
以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７が測定する上下角度の一例の説明である。次に、相対距離、相対速度及び上下角度を測定した後の制御処理部１０７の処理について説明を続ける。
【００４７】
制御処理部１０７は、測定範囲を走査すると、走査することによって得られた対象物毎の相対距離を予め定められた距離閾値とそれぞれ比較する。さらに、制御処理部１０７は、得られた対象物毎の相対速度の絶対値を予め定められた速度閾値とそれぞれ比較する。そして、制御処理部１０７は、測定範囲内に存在する対象物の内、前述の距離閾値以上、且つ、前述の速度閾値以下となる対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００４８】
ここで、制御処理部１０７が目標上下角度を設定するときに距離閾値と速度閾値とを用いる理由について説明する。まず、制御処理部１０７が距離閾値を用いる理由を図３Ａ乃至図３Ｃを参照しながら説明する。
【００４９】
図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係るレーダー装置１をバンパー内部に搭載した自車両１０と、レーダー装置１に対して走行路面から相対的に高い位置に反射点を有している他車両１２が対象物として１台だけ先行している場合を一例として示す図である。
【００５０】
図３Ａは、自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値未満となるときの一例を示している。一方、図３Ｂは、自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値以上となるときの一例を示している。図３Ａから明らかなように自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値未満となるときの他車両１２の上下角度は、他車両１２の反射点がレーダー装置１に対して走行路面から相対的に高い位置にあるため、相対的に過度に大きくなる。一方、図３Ｂから明らかなように自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値以上となるときの他車両１２の上下角度は、他車両１２の反射点がレーダー装置１に対して走行路面から相対的に高い位置にあったとしても、相対的に過度に大きい上下角度にはならない。
【００５１】
本実施形態において、目標上下角度は、一例として、反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物の上下角度に設定されることが好ましい。これは、必要対象物として判断することが好ましい対象物、すなわち、自車両１０の周囲に存在する他車両は、図３Ｃに示すように、自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有しており、不要対象物として判断することが好ましい対象物、すなわち、路上反射物は自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近くない走行路面からの高さに反射点を有しているためである。
【００５２】
さらに、本実施形態に係る制御処理部１０７は、後述するように目標上下角度を基準として必要対象物と不要対象物とを判断するため、目標上下角度は、一例として、図３Ｃに示すように、反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物の上下角度に設定されることが好ましい。
【００５３】
しかしながら、図３Ａに示すように、レーダー装置１に対して相対的に高い位置に反射点を有する対象物（他車両１２）との相対距離が近いときに当該対象物の上下角度を目標上下角度として設定すると、相対的に過度に大きい上下角度が目標上下角度として設定されてしまい、制御処理部１０７は、自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有する他車両を必要対象物と判断できずに、走行路上に存在する路上反射物を必要対象物と誤判断する可能性が高くなる。これは、制御処理部１０７が、レーダー装置１に対して相対的に低い位置に反射点を有する対象物との相対距離が近いときに目標上下角度を設定するときも同様である。
【００５４】
したがって、制御処理部１０７は、相対的に低い位置、又は、相対的に高い位置に反射点を有する他車両との相対距離が近いときに目標上下角度を設定することによって、相対的に過度に大きい上下角度が目標上下角度として設定されることを避けるために前述の距離閾値を用いて目標上下角度を設定する。尚、距離閾値の具体的な一例としては、１００ｍが挙げられる。
【００５５】
次に、制御処理部１０７が、距離閾値に加えて速度閾値を用いて目標上下角度を設定する理由を説明する。上述したように、目標上下角度は、反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物の上下角度に設定されることが好ましい。
【００５６】
そして、相対速度の絶対値が速度閾値以下となる対象物は、自車両１０と略同じ速度で移動している対象物、すなわち、走行車両である。そして、走行車両の反射点の走行路面からの高さは、自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い。
【００５７】
つまり、制御処理部１０７は、相対速度の絶対値が速度閾値以下となる対象物の上下角度を目標上下角度として設定することで、走行車両の上下角度を目標上下角度として設定することができる。さらに、図３Ｃに示すように、走行車両（走行車両１３）の反射点の走行路面からの高さは停止車両（停止車両１４）の反射点の走行路面からの高さと相対的に近いため、制御処理部１０７は、上述したように速度閾値を用いて目標上下角度を設定することにより、自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さに対して相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有する走行車両や停止車両などの他車両のみの上下角度の中から目標上下角度を設定することができる。
【００５８】
以上より、制御処理部１０７は、距離閾値に加えて速度閾値を用いて目標上下角度を設定することにより、自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さに対して相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有する他車両の上下角度を目標上下角度として設定することができる。次に、目標上下角度の設定をした後の制御処理部１０７の処理の説明を続ける。
【００５９】
目標上下角度を設定した後も、制御処理部１０７は、測定範囲内の走査を繰り返して測定を続ける。制御処理部１０７は、目標上下角度が設定されているときは、測定した対象物毎の上下角度と目標上下角度との相関値を対象物毎に演算し、演算した相関値が予め定められた基準値以内であるか否かを判断する。相関値の詳細については後述する。
【００６０】
そして、制御処理部１０７は、演算した相関値が目標上下角度を基準とする基準値以内となる対象物を前述の必要対象物として判断する。一方、制御処理部１０７は、演算した相関値が基準値を越える対象物を前述の不要対象物として判断する。以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理の説明である。
【００６１】
本実施形態に係る制御処理部１０７は、一例として、図４に示すように先行している他車両１５や、自車両１０の走行路の脇に停車している他車両１６などの反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物を必要対象物として判断するのが好ましいことは上述した通りである。さらに、本実施形態に係る制御処理部１０７は、一例として、図４に路上反射物３４、３５、３６及び３７としてそれぞれ模式的に示すように、自車両１０の走行路上において、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に低い位置に存在すると考えられるリフレクター、鋲、敷き鉄板及び相対的に過度に高い位置に存在すると考えられる看板などを不要対象物として判断するのが好ましい。以下、本実施形態に係る制御処理部１０７が、これらの必要対象物及び不要対象物を判断するために演算する相関値について説明をする。
【００６２】
本発明における相関値として考えられる値は、少なくとも３種類ある。まず、１つ目の相関値について説明をする。制御処理部１０７は、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差を対象物毎に演算する。さらに、制御処理部１０７は、角度差の絶対値を演算し第１の相関値とする。制御処理部１０７が、角度差の絶対値を第１の相関値として演算するときは、第１の相関値に対する基準値として第１の基準値を予め定めておき、制御処理部１０７は、第１の相関値が第１の基準値以下となる対象物を必要対象物として判断し、第１の相関値が第１の基準値を越える対象物を不要対象物として判断する。第１の基準値としては、図４に示すように、走行路面からの高さがレーダー装置１と相対的に近い高さの反射点を有する対象物の第１の相関値が第１の基準値以内となるように、目標上下角度を中心とする上下角度の範囲の絶対値を第１の基準値として予め設定する必要がある。
【００６３】
これにより、制御処理部１０７は、図４に示すように、測定範囲内に存在する対象物の内、第１の相関値が第１の基準値以下になる対象物、すなわち、目標上下角度に近い上下角度の対象物を、走行路面からの高さがレーダー装置１と相対的に近い高さの反射点を有する必要対象物と判断することができ、第１の相関値が第１の基準値を越える対象物を不要対象物と判断することができる。尚、第１の基準値としては、不要対象物を判断できるのであればどのような値を用いてもよいが、具体的な一例としては２°が挙げられる。
【００６４】
また、制御処理部１０７が前述の第１の相関値を演算するときは、測定した対象物の相対距離に応じて大きさの変化する第１の基準値を予め定めておいてもよい。このことを図５を参照しながら説明する。
【００６５】
図５には、一例として、走行路上において自車両１０から相対距離Ａの位置に存在する路上反射物３８と、相対距離Ａよりも長い相対距離Ｂの位置に存在する路上反射物３９とが示されている。さらに、図５には、一例として、相対距離の長さに応じて小さくなるように予め定められた第１の基準値Ａ及び第１の基準値Ｂを併せて示している。さらに、図５では、制御処理部１０７は、目標上下角度Ａを既に設定しているものとする。
【００６６】
図５から明らかなように、制御処理部１０７は、１つの目標上下角度Ａに対して１つの第１の基準値Ａのみを用いて処理をすると、路上反射物３８の第１の相関値は第１の基準値Ａを越えるため不要対象物として判断されるが、路上反射物３９は第１の相関値が第１の基準値Ａ以内となるため、不要対象物と判断されるのが好ましいのにもかかわらず、必要対象物として判断されてしまう。
【００６７】
したがって、図５に示すように対象物との相対距離の長さに応じて小さくなる第１の基準値Ｂをさらに設定し、路上反射物３９に対して判断をするときは第１の基準値Ｂを用いて処理をすることにより、制御処理部１０７は路上反射物３９も不要対象物であることを判断できる。ただし、１つの第１の基準値を上述したように定めることにより、１つの第１の基準値のみを用いても、制御処理部１０７は必要対象物と不要対象物とを正確に判断できることはいうまでもない。
【００６８】
また、制御処理部１０７は、演算した角度差の符号に基づいて第１の基準値を選択してもよい。より詳細には、図６に示すように、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に低い位置に存在すると考えられる路上反射物４０を不要対象物として判断するための負の角度差に対する閾値と、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に高い位置に存在すると考えられる路上反射物４１を不要対象物として判断するための正の角度差に対する閾値とのいずれか一方の絶対値を第１の基準値として選択する。
【００６９】
図６に示すように、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に低い位置に存在すると考えられる路上反射物４０と、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に高い位置に存在すると考えられる路上反射物４１とが略同一の相対距離（図６に示す例では略５０ｍ）に存在するとき、それぞれの路上反射物との角度差の絶対値の大きさは異なる（図６に示す例では２．５°と０．５°）。そこで、制御処理部１０７に対して正の角度差に対応する正の閾値と負の角度差に対応する負の閾値とを予め記憶させておき、演算した角度差の符号に基づいて正の閾値、及び負の閾値のいずれか一方の絶対値を第１の基準値として制御処理部１０７が選択する。第１の基準値を選択すると制御処理部１０７は、上述したように第１の相関値として演算した角度差の絶対値と、選択した第１の基準値とを比較することにより、制御処理部１０７は、角度差の絶対値に対して予め定められた第１の基準値と第１の相関値とを比較するときよりも正確に必要対象物と不要対象物との判断をすることができる。
【００７０】
以上のように、制御処理部１０７は、演算した角度差の符号に基づいて選択した第１の基準値と第１の相関値とを比較することによっても、他車両及び路上反射物、すなわち、必要対象物及び不要対象物をそれぞれ判断することができる。
【００７１】
次に、２つ目の相関値の説明をする。制御処理部１０７は、２つ目の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値を対象物毎に演算する。さらに、制御処理部１０７は、平均値の絶対値を演算し第２の相関値とする。このことを図７を参照しながら説明する。
【００７２】
図７は、自車両１０が走行しているある期間を通じて、レーダー装置１との相対位置（相対距離、及び上下角度）が略一定である１つの対象物の上下角度の実際の測定値の一例を示す図である。図７から明らかなように、相対位置が略一定である対象物であってもその上下角度と目標上下角度との測定結果は、ノイズなどの影響を受けてばらついてしまう。そこで、制御処理部１０７は、第２の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を演算する。制御処理部１０７が、第２の相関値として前述の平均値の絶対値を演算することにより、前述の測定結果のばらつきを低減することができる。そして、制御処理部１０７が、演算した第２の相関値と、第２の相関値に対して予め定められた第２の基準値とを比較することにより必要対象物と不要対象物とを判断することができる。
【００７３】
以上のように、制御処理部１０７は、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を第２の相関値として演算し、第２の基準値と比較することによっても、他車両及び路上反射物、すなわち、必要対象物及び不要対象物をそれぞれ判断することができる。より具体的には、制御処理部１０７は、第２の相関値が第２の基準値以下となる対象物を必要対象物として判断し、第２の相関値が第２の基準値を越える対象物を不要対象物として判断することができる。
【００７４】
尚、第２の基準値としては、前述の第１の基準値と同様に、走行路面からの高さがレーダー装置１と相対的に近い高さの反射点を有する対象物の第２の相関値が第２の基準値以内となるように、目標上下角度を中心とする上下角度の範囲の絶対値を第２の基準値として予め設定する必要がある。第２の基準値としては、制御処理部１０７が演算した第２の相関値と比較することにより必要対象物及び不要対象物を判断できるのであればどのような値を用いてもよいが、具体的な一例として１．５°が挙げられる。また、前述の第１の期間の長さは、ノイズによる上下角度の測定結果のばらつきを低減できるのであればどのような長さであってもよいが、一例として、数百ｍｓｅｃ、より具体的には、１００ｍｓｅｃが挙げられる。また、第１の期間の開始タイミングは、目標上下角度の設定後であれば、どのようなタイミングであってもよい。また、自車両１０の走行速度に応じて、第２の基準値を変化させてもよい。より具体的には、自車両１０の走行速度が速くなるにつれて第２の基準値が大きくなるようにしてもよい。
【００７５】
また、制御処理部１０７が第２の相関値を演算するときにおいて、第１の基準値と同様に、正の閾値、及び負の閾値を予め記憶させておき、演算した平均値の符号に基づいて、正の閾値、及び負の閾値のいずれか一方の絶対値を第２の基準値として選択してもよい。
【００７６】
次に、３つ目の相関値の説明をする。制御処理部１０７は、３つ目の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第２の期間における変化の大きさ（以下、変化率と称する）の絶対値を相関値（以下、必要に応じて第３の相関値と称する）として演算してもよい。このことを図８Ａ〜図８Ｃを参照しながら説明する。
【００７７】
図８Ａは、走行中の自車両１０に搭載されているレーダー装置１の制御処理部１０７が、先行して走行している他車両１７の上下角度を目標上下角度として設定したときの停止している他車両１８、路上反射物４２及び４３との角度差をそれぞれ示す図である。一方、図８Ｂは、図８Ａに示す時点から第２の期間が経過したときの他車両１７、他車両１８、路上反射物４２及び４３の上下角度と目標上下角度との角度差をそれぞれ示す図である。図８Ａ及び図８Ｂでは、他車両１７の相対距離及び相対速度は略変化しないため、他車両１７の上下角度は目標上下角度と略同じであるものとする。また、図８Ａ及び図８Ｂにおける他車両１８の角度差については、目標上下角度を基準として、負の値から略ゼロの値に変化していることを付言しておく。
【００７８】
図８Ａと図８Ｂとを比較すると明らかなように、それぞれの対象物の角度差の変化率の内、目標上下角度設定時の角度差が相対的に小さい上下角度の他車両１７及び１８の角度差の変化率が相対的に小さく、目標上下角度設定時の角度差が相対的に大きい上下角度の路上反射物の角度差の変化率が相対的に大きい。
【００７９】
そこで、制御処理部１０７は、第３の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第２の期間における前述の変化率の絶対値を演算する。そして、制御処理部１０７が演算した第３の相関値と、第３の相関値に対して予め定められた複数の閾値の中から選択された第３の基準値とを比較することにより必要対象物と不要対象物とを判断することができる。
【００８０】
図８Ｃは、第３の相関値に対する予め定められた複数の閾値と、相対距離との関係を示す図である。前述の変化率の絶対値は、対象物との相対距離が近いときにある距離だけ変化するときの方が、当該対象物との相対距離が遠いときに同じ距離だけ変化するときよりも大きく変化する。したがって、第３の基準値は、図８Ｃに示すように対象物との相対距離が近くなるにしたがって大きくなる閾値として定めるのが好ましい。また、変化率の絶対値は、対象物との相対距離が略同一であっても、当該対象物との相対速度が速い方が大きくなる。したがって、第３の基準値は、図８Ｃに示すように複数の閾値の中から対象物との相対速度に応じて選択する必要がある。
【００８１】
以上のように、制御処理部１０７は、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化率を第３の相関値として演算し、第３の基準値と比較することによっても、必要対象物及び不要対象物をそれぞれ判断することができる。より具体的には、制御処理部１０７は、対象物との相対速度に応じて第３の基準値を選択し、第３の相関値が第３の基準値以下となる対象物を必要対象物として判断し、第３の相関値が第３の基準値を越える対象物を不要対象物として判断することができる。
【００８２】
尚、第２の期間の長さは、好ましい第３の相関値を演算できるのであれば、どのような長さであってもよいが、具体的な値の一例としては、第３の相関値が単位時間あたりの変化率となるように１秒などとしてもよい。
【００８３】
また、制御処理部１０７が第３の相関値を演算するときにおいて、第１の基準値と同様に、符号を有する変化率にそれぞれ対応する正の閾値、及び負の閾値を予め記憶させておき、演算した変化率の符号に基づいて、正の閾値、及び負の閾値のいずれか一方の絶対値を第３の基準値として選択してもよい。図８Ｄは、符号を有する変化率にそれぞれ対応する正の閾値、及び負の閾値の一例をそれぞれ示す図である。
【００８４】
以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理の説明である。次に、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理を図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８５】
ステップＳ１０１において、制御処理部１０７は、測定範囲内の走査をして、測定範囲内に存在する対象物毎の相対距離、相対速度及び上下角度をそれぞれ測定する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０１の処理を完了すると、ステップＳ１０２へ処理を進める。
【００８６】
ステップＳ１０２において、制御処理部１０７は、目標上下角度が既に設定されているか否かを判断する。制御処理部１０７は、目標上下角度が既に設定されていると判断したとき、ステップＳ１０６へ処理を進める。一方、制御処理部１０７は、目標上下角度が未だに設定されていないと判断したとき、ステップＳ１０３へ処理を進める。
【００８７】
ステップＳ１０３において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した相対距離の内、距離閾値（閾値ｂ）以上の相対距離の対象物が存在するか否かを判断する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０３において、距離閾値以上の相対距離の対象物が存在すると判断したとき、ステップＳ１０４へ処理を進める。一方、制御処理部１０７は、ステップＳ１０３において、距離閾値以上の相対距離の対象物が存在しないと判断したとき、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００８８】
ステップＳ１０４において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０３において距離閾値以上の相対距離であると判断した対象物の内、相対速度の絶対値が前述の速度閾値（閾値ｃ）以下の対象物が存在するか否かを判断する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０４において、相対速度の絶対値が速度閾値以下の対象物が存在すると判断したとき、ステップＳ１０５へ処理を進める。一方、制御処理部１０７は、ステップＳ１０４において、相対速度の絶対値が速度閾値以下の対象物が存在しないと判断したとき、ステップＳ１０１へ処理を戻す。尚、制御処理部１０７が、ステップＳ１０３からステップＳ１０５の処理の経路を経るときというのは、上述したように相対距離が前述の距離閾値以上であり、且つ、相対速度の絶対値が前述の速度閾値以下である対象物が存在するときに相当する。
【００８９】
ステップＳ１０５において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した上下角度の内、ステップＳ１０３及びＳ１０４の処理をすることによって相対距離が距離閾値以上であり、且つ、相対速度が前述の速度閾値以下であると判断した対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０５の処理を完了すると、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００９０】
ステップＳ１０６において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した対象物毎の上下角度と、ステップＳ１０５において設定した目標上下角度とに基づき、上述した相関値の少なくともいずれか１つをそれぞれ演算する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０６の処理を完了すると、ステップＳ１０７へ処理を進める。
【００９１】
ステップＳ１０７において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した対象物の内、ステップＳ１０６において演算した相関値が、上述した基準値の内、当該相関値に対応する基準値以下となる対象物を必要対象物と判断し、当該相関値に対応する基準値を越える対象物を不要対象物と判断し、判断した結果を示す判断情報Ｈｊを生成する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０７の処理を完了するとステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００９２】
以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理を示すフローチャートの説明である。本実施形態に係る制御処理部１０７が図９のフローチャートに示す処理をすることにより、他車両を必要対象物として判断し、路上反射物を不要対象物として判断し、判断した結果を判断情報Ｈｊとして後段に接続されるシステムに通知することができる。本実施形態に係るレーダー装置１によれば、後段に接続されるシステムにとって重点的な処理の対象とすることが不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断し、後段に接続されるシステムにおける必要対象物と不要対象物とを判断する処理の負荷を軽減することができる。
【００９３】
また、本実施形態に係る制御処理部１０７は、上下角度に基づいて必要対象物及び不要対象物の判断をするため、例えば、図４に示すように他車両が勾配を有する走行路を走行していたとしても、勾配の有無に拘わらずに必要対象物及び不要対象物の判断をすることができる。
【００９４】
尚、制御処理部１０７が、目標上下角度を設定するときにおいて測定範囲内に前述の距離閾値以上、且つ、速度閾値以上となる対象物が２以上の複数だけ存在するときは、条件を満たす複数の対象物の内、測定した上下角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定してもよい。
【００９５】
また、制御処理部１０７が、目標上下角度を設定するときにおいて測定範囲内に前述の距離閾値以上、且つ、速度閾値以上となる対象物が２以上の複数だけ存在するときは、上下角度と共にさらに水平角度を前述の相対角として測定し、条件を満たす複数の対象物の内、測定した水平角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度としてもよい。制御処理部１０７が水平角度を測定するときは、レーダー装置１と対象物の反射点とを結ぶ直線のレーダー装置１を通る鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を、レーダー装置１を通る鉛直面を基準として測定してもよい。
【００９６】
また、制御処理部１０７が、目標上下角度を設定するときにおいて測定範囲内に前述の距離閾値以上、且つ、速度閾値以上となる対象物が２以上の複数だけ存在するときは、条件を満たす複数の対象物の内、測定した相対距離が最も短い対象物の上下角度を目標上下角度としてもよい。
【００９７】
また、本実施形態に係る制御処理部１０７は、予め定められた第３の期間が経過する度に１度設定した目標上下角度を設定し直してもよい。これにより、本実施形態に係る制御処理部１０７は、常に最適な目標上下角度を維持することができる。
【００９８】
また、本発明において測定のために用いる電磁波は、一般にミリ波と呼ばれる電磁波であってもよく、具体的な周波数の一例としては、２４ＧＨｚ〜２６ＧＨｚ帯及び７６．５ＧＨｚ〜７９ＧＨｚ帯などの周波数の電磁波が挙げられる。また、本発明において測定のために用いる電磁波は、一般にＵＷＢ（Ultra Wide Band）と呼ばれる電磁波であってもよく、より具体的な一例としては、比帯域幅（信号レベルが１０［ｄＢ］以上となる帯域幅÷当該帯域幅の中心周波数）が２０％以上、或いは、帯域幅が５００［ＭＨｚ］以上という定義が一例としてあげられる。ただし、他の定義によってＵＷＢとして定義される電磁波を用いてもよい。
【００９９】
また、図９のフローチャートの説明では、制御処理部１０７は、判断情報Ｈｊとして必要対象物又は不要対象物であることを示す情報を生成するものとした。しかしながら、制御処理部１０７は、不要対象物の情報を消去して必要対象物に関する情報のみを示す判断情報Ｈｊを生成して後段に接続されるシステムに通知してもよい。また、制御処理部１０７は、測定範囲内に存在する対象物が必要対象物、或いは、不要対象物であることを示す情報を判断情報Ｈｊとして生成するのではなく、測定範囲内に存在する対象物が単に基準値以内であるか基準値を越えるかのみを示す情報を判断情報Ｈｊとして生成してもよい。
【０１００】
また、図９のフローチャートの処理は、測定範囲を全て走査する度にしてもよいし、測定範囲の１走査線を走査する度にしてもよい。
【０１０１】
また、本発明に係るレーダー装置１は、自車両の前方のみを測定するのではなく、自車両の後方を測定できるようにレーダー装置１の放射部及び受信部を設置し、後方に存在する対象物について必要対象物及び不要対象物であるかの判断をするようにしてもよい。さらに、図９に示すように１以上の本発明に係るレーダー装置１の放射部及び受信部を必要とされる測定範囲に応じて自車両に搭載してもよい。また、本発明に係るレーダー装置１では、図１０に示すようにレーダーの中心軸と、相対角の測定範囲の中心軸、すなわち、上下角度或いは水平角度の測定範囲の中心軸とは、必ずしも一致しなくてもよい。
【０１０２】
また、本発明に係るレーダー装置１の反射波受信部１０４として、アレイアンテナを用いて反射波を受信するときに生じるサイドローブに起因して、対象物の上下角度が誤って測定されることにより、実際には対象物の相関値が基準値を満たしていないにも関わらず基準値を満たしていると誤判断される場合が考えられる。
【０１０３】
この場合には、制御処理部１０７は、相関値が基準値以内であると判断した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第４の期間における変化の大きさをさらに演算してもよい。そして、制御処理部１０７は、第４の期間における角度差の絶対値の変化の大きさが予め定められた第４の閾値を越えているとき、当該角度差の対象物の相関値は実際には基準値を越えていると再判断してもよい。
【０１０４】
これは、サイドローブに起因して相関値が基準値以内であると判断された対象物の実際の上下角度と目標上下角度との角度差は相対的に大きいと考えられるためである。そして、実際の上下角度と目標上下角度との角度差が相対的に大きい対象物の上下角度のある期間における変化の大きさというのは、同じ期間における目標上下角度との実際の角度差が相対的に近い上下角度の変化の大きさよりも大きくなると考えられる。
【０１０５】
したがって、制御処理部１０７は、上述したように目標上下角度と対象物の上下角度との角度差の絶対値の変化の大きさに基づいて前述の再判断をすることにより、サイドローブに起因する誤判断を防ぐことができる。
【０１０６】
また、混合信号Ｋｓによって示される相関に基づいて制御処理部１０７が測定をするための図１に示す放射部１０８及び受信部１０９の構成はそれぞれ一例であり、放射部１０８から放射される電磁波及び受信部１０９によって受信される反射波に基づいて制御処理部１０７が対象物との相対距離、相対速度及び相対角の測定をすることが可能であれば、どのような構成の放射部１０８及び受信部１０９を用いてもよい。
【０１０７】
また、本実施形態の説明では対象物の相対距離、相対速度及び相対角の測定をＤＢＦ方式により測定するものとしたが、本発明に係る制御処理部１０７が対象物を測定するための測定方式はこれに限られるものではない。対象物の相対距離及び相対速度の他の測定方式の一例としては、２周波ＣＷ方式、ＦＭ−ＣＷ方式、パルスドップラー方式、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式などが挙げられる。また、対象物の相対角の他の測定方式の一例としては、位相比較モノパルス方式、振幅比較モノパルス方式、ビームスキャン方式、フェイズドアレイ方式、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）方式、及びＥＳＰＲＩＴ方式などが挙げられる。
【０１０８】
そして、本発明では、対象物との相対距離、相対速度及び相対角の測定量を上述した測定方式のいずれを用いて測定するかを制御処理部１０７に予め定めておき、それぞれの測定量の測定時に適した測定方式を制御処理部１０７が適宜選択して測定するようにしてもよい。
【０１０９】
また、上述した制御処理部１０７の処理は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実施可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。ＣＰＵとは、自動車などの移動体に搭載されるＥＣＵ（Electric Control Unit）を構成するＣＰＵなどであってもよい。また、この場合、プログラムデータは、記憶媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記憶媒体上から直接実行されてもよい。尚、記憶媒体とは、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリなどの半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤなどの光ディスクメモリ、及びメモリカードなどであってもよい。
【０１１０】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の一例にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明によれば、後段に接続されるシステムにとって不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断することのできるレーダー装置を提供でき、例えば、車両などの移動体に搭載されるレーダー装置などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の実施形態に係るレーダー装置の概略構成を示す図
【図２】上下角度の説明をする図
【図３Ａ】目標上下角度を説明する図
【図３Ｂ】目標上下角度を説明する図
【図３Ｃ】目標上下角度を説明する図
【図４】制御処理部の判断の方法を説明する図
【図５】複数の基準値を説明する図
【図６】正負の角度差の大きさの違いを説明する図
【図７】角度差の平均値を説明する図
【図８Ａ】角度差の変化の大きさを説明する図
【図８Ｂ】角度差の変化の大きさを説明する図
【図８Ｃ】変化率の絶対値に対する閾値の一例を示す図
【図８Ｄ】符号を有する変化率に対する閾値の一例を示す図
【図９】第１の実施形態に係る制御処理部の処理を示すフローチャート
【図１０】本発明に係るレーダー装置の自車両への搭載箇所の一例を示す図
【図１１】相対角の測定範囲の中心軸の一例を示す図
【符号の説明】
【０１１３】
１ レーダー装置
１０ 自車両
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８ 他車両
３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３ 路上反射物
１０１ 基準信号生成部
１０２ 分岐部
１０３ 電磁波放射部
１０４ 反射波受信部
１０５ 混合部
１０６ フィルタ部
１０７ 制御処理部
１０８ 放射部
１０９ 受信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダー装置に関し、より特定的には、自動車などの移動体に搭載されるレーダー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の移動体などに搭載されるＰＣＳ（Pre-Crash Safety System：プリクラッシュセーフティシステム）、ＲＣＳ（Radar Cruise Control System：レーダークルーズコントロールシステム）及びＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）などに必要とされる情報、すなわち、自車両の周囲に存在する対象物との相対距離、相対速度及び方位角などの情報を測定するためのレーダー装置が開発され、実用化されている。このようなレーダー装置として、例えば、特許文献１に記載されるようなレーダー装置（以下、従来技術と称する）が挙げられる。
【０００３】
従来技術では、対象物で反射した反射波に基づいて、ＲＣＳ値（Radar Cross Section：レーダー反射断面積）を算出し、算出したＲＣＳ値と予め定められたＲＣＳ閾値とを比較する。従来技術では、方位角に応じて変化するＲＣＳ閾値を予め設定し、ＲＣＳ閾値以下のＲＣＳ値となる反射波をノイズとみなす、或いは、当該反射波を反射した対象物を測定対象とする必要のない路上反射物とみなして、不要な路上反射物で反射した反射波やノイズなどに基づくデータをカットする。
【特許文献１】特開２００４−２３９７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術は、以下に示すような課題を有している。従来技術では、対象物のＲＣＳ値に基づきノイズや路上反射物などから反射された反射波に基づくデータをカットする。しかし、同一の相対距離に存在する対象物であっても、ＲＣＳ値は当該対象物の向きや大きさに応じて変化するため、従来技術のように方位角に応じて変化するＲＣＳ閾値を予め設定したとしても、不要な路上反射物で反射した反射波やノイズなどに基づくデータのみを確実に判断してカットすることはできない。
【０００５】
それ故に、本発明は、後段に接続されるシステムにとって不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断することのできるレーダー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために、以下に述べる特徴を有する。
第１の発明は、車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置であって、車両の進行方向に対して対象物が上下方向に対してなす上下角度を相対角として測定する上下角測定手段と、上下角測定手段によって測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物の上下角度を目標上下角度として設定する設定手段と、目標上下角度が設定された後に上下角測定手段によって上下角度が測定されたとき、測定された上下角度と目標上下角度との相関値が予め定められた基準値以内である対象物を必要対象物として判断し、相関値が基準値を越える対象物を不要対象物として判断する判断手段とを備える。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角測定手段によって測定された上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値を相関値として演算する。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、上下角測定手段によって測定された上下角度の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【０００９】
第４の発明は、第１の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を相関値として演算する。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明に従属する発明であって、判断手段は、平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００１１】
第６の発明は、第１の発明に従属する発明であって、判断手段は、上下角度と目標値上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を相関値として演算する。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明に従属する発明であって、判断手段は、変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００１３】
第８の発明は、第１の発明に従属する発明であって、設定手段は、予め定められた第３の期間が経過する度に目標上下角度を設定し直す。
【００１４】
第９の発明は、第２の発明に従属する発明であって、判断手段には、相対距離の長さに応じて小さくなる基準値が予め定められる。
【００１５】
第１０の発明は、第１の発明に従属する発明であって、設定手段は、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、上下角測定手段によって測定された上下角度の絶対値が最も小さい対象物を特定する。
【００１６】
第１１の発明は、第１の発明に従属する発明であって、反射波の反射点と放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を電磁波と反射波とに基づき相対角として測定する水平角測定手段をさらに備え、設定手段は、上下角測定手段によって測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、水平角測定手段によって測定された水平角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００１７】
第１２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、設定手段は、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、相対距離の最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００１８】
第１３の発明は、車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置で実行される測定方法であって、車両の進行方向に対して対象物が上下方向に対してなす上下角度を相対角として測定する第１の上下角測定ステップと、上下角測定ステップにおいて測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物の上下角度を目標上下角度として設定する設定ステップと、目標上下ステップが設定された後に上下角度を測定する第２の上下角測定ステップと、第２の上下角測定ステップにおいて上下角度が測定されたとき、測定された上下角度と目標上下角度との相関値と予め定められた基準値とを比較する比較ステップと、比較ステップにおいて比較された相関値が基準値以内である対象物を必要対象物として判断し、当該相関値が基準値を越える対象物を不要対象物として判断する判断ステップとを備える。
【００１９】
第１４の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角測定ステップにおいて測定された上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値を相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【００２０】
第１５の発明は、第１４の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、第２の上下角測定ステップにおいて測定された上下角度の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００２１】
第１６の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を相関値として演算する。
【００２２】
第１７の発明は、第１６の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００２３】
第１８の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、上下角度と目標値上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を相関値として演算する。
【００２４】
第１９の発明は、第１８の発明に従属する発明であって、比較ステップは、変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、平均値の符号に基づき正負の閾値のいずれか一方の絶対値を基準値として選択する。
【００２５】
第２０の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、予め定められた第３の期間が経過する度に設定ステップを繰り返す繰り返しステップをさらに備える。
【００２６】
第２１の発明は、第１４の発明に従属する発明であって、比較ステップにおいて、相対距離の長さに応じて小さくなるように予め定められた基準値と相関値とを比較する。
【００２７】
第２２の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、設定ステップにおいて、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、上下角測定手段によって測定された上下角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００２８】
第２３の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、反射波の反射点と放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を電磁波と反射波とに基づき相対角として測定する水平角測定ステップをさらに備え、設定ステップにおいて、上下角測定手段によって測定された対象物の内、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、水平角測定手段によって測定された水平角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００２９】
第２４の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、設定ステップにおいて、相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、相対距離の最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、後段に接続されるシステムにとって不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断することのできるレーダー装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーダー装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。レーダー装置１は、基準信号生成部１０１と、分岐部１０２と、電磁波放射部１０３と、反射波受信部１０４と、混合部１０５と、フィルタ部１０６と、制御処理部１０７とを備える。そして、基準信号生成部１０１と分岐部１０２と電磁波放射部１０３とによって放射部１０８を構成し、反射波受信部１０４と混合部１０５とフィルタ部１０６とによって受信部１０９を構成している。
【００３２】
尚、本実施形態に係るレーダー装置１は、一例として、車両などの移動体に搭載されるものとして説明をする。また、レーダー装置１は、一例として、後段にＰＣＳ（Pre-Crash Safety System：プリクラッシュセーフティシステム）、ＲＣＳ（Radar Cruise Control System：レーダークルーズコントロールシステム）及びＡＣＣ（Adaptive Cruise Control：アダプティブクルーズコントロール）などのシステム（図示せず）が接続されるものとする。
【００３３】
基準信号生成部１０１は、制御処理部１０７から与えられる指示に応じた周波数で、一定のレベル（波形の振幅が一定）である第１の基準信号Ｒｆ１を生成する。
【００３４】
分岐部１０２は、基準信号生成部１０１によって生成された第１の基準信号Ｒｆ１を電磁波放射部１０３及び混合部１０５へそれぞれ分岐する。尚、分岐部１０２から電磁波放射部１０３へ分岐される信号を送信信号Ｓｓとし、分岐部１０２から混合部１０５へ分岐される信号を第２の基準信号Ｒｆ２とする。
【００３５】
電磁波放射部１０３は、送信信号Ｓｓを電磁波として放射する。
【００３６】
反射波受信部１０４は、電磁波放射部１０３から放射された電磁波が、対象物で反射した反射波を受信する。図１には、一例として、アレイアンテナを構成する複数のアンテナからなる反射波受信部１０４を示している。
【００３７】
混合部１０５は、分岐部１０２によって分岐された第２の基準信号Ｒｆ２と反射波受信部１０４によって受信された反射波とを混合し、混合信号Ｋｓを生成する。混合部１０５によって生成された混合信号Ｋｓは、反射波受信部１０４によって受信された反射波と第２の基準信号Ｒｆ２との相関を示す信号となる。また、第２の基準信号Ｒｆ２は、分岐部１０２によって電磁波放射部１０３へ分岐された送信信号Ｓｓと同じ信号であるため、混合信号Ｋｓは、電磁波放射部１０３から放射された電磁波と反射波受信部１０４によって受信された反射波との相関を示す信号となる。尚、混合信号Ｋｓが示す相関は、後述する目標上下角度と対象物の上下角度との相関値と異なる。
【００３８】
フィルタ部１０６は、混合部１０５によって生成された混合信号Ｋｓの内、予め定められた帯域幅の信号のみを通過させる。
【００３９】
制御処理部１０７は、予め定められた相関閾値以上の相関を示す混合信号Ｋｓに基づき、対象物との相対距離、相対速度及び相対角などを測定する。混合信号Ｋｓが示す相関が相関閾値以上となるのは、予め定められたレベル閾値以上のレベルの反射波と第２の基準信号Ｒｆ２とが混合されたときであるため、換言すれば、制御処理部１０７は、受信部１０９によって受信されるレベル閾値以上のレベルの反射波と、放射部１０８から放射される電磁波とに基づき、対象物との相対距離、相対速度及び相対角などを測定する。
【００４０】
また、制御処理部１０７は、放射部１０８から放射される電磁波と受信部１０９によって受信される反射波とに基づき、ＤＢＦ（Digital Beam Forming：デジタルビームフォーミング）などの手法を用いて、レーダー装置１の測定範囲を水平方向或いは鉛直方向に一端から他端まで走査することにより、測定範囲内に存在する対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定する。
【００４１】
制御処理部１０７は、対象物の測定をすると、前述の相対角として測定した上下角度に基づき、測定範囲内に存在する対象物が必要対象物であるか不要対象物であるかを判断するための処理をする。そして、制御処理部１０７は、処理の結果を示す判断情報Ｈｊを生成する。制御処理部１０７の処理の詳細については後述する。以上が、本実施形態に係るレーダー装置１の各機能構成の説明である。
【００４２】
本実施形態に係る制御処理部１０７は、図１に示す構成により、前述の相対角として対象物の上下角度を測定し、測定した上下角度に基づき、測定範囲内に存在する対象物のそれぞれについて、後段に接続されるシステムにとって重点的な処理の対象とする必要のある必要対象物であるか、重点的な処理の対象とする必要のない不要対象物であるかを判断する処理をする。後段に接続されるシステムにとって重点的な処理の対象とする必要のある必要対象物としては、自車両の周囲に存在する走行車両や停止車両などの他車両が具体的な一例として挙げられる。一方、重点的な処理の対象とする必要のない不要対象物としては、走行路上の相対的に低い位置に存在するリフレクター、鋲、敷き鉄板及び走行路上の相対的に高い位置に設けられている看板などの路上反射物が具体的な一例として挙げられる。以下、制御処理部１０７の処理の詳細について説明する。
【００４３】
制御処理部１０７は、測定範囲内に存在する対象物の測定をするときに、相対距離及び相対速度と共に、上述したように上下角度を相対角として測定する。この上下角度について、図２を参照しながらより詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るレーダー装置１をバンパー内部に搭載した自車両１０の前方に先行している他車両１１が対象物として１台だけ存在するときを一例とし、この一例としての状況を自車両１０の走行方向に向かって右側面方向から見た図を示している。
【００４４】
また、図２に示す反射点とは、レーダー装置１の放射部１０８から放射された電磁波が他車両１１で反射する箇所の一例を示す。尚、１つの対象物における反射点は図２に示すように１つには限られないが、本実施形態に係る制御処理部１０７は、一例として、１つの対象物の反射点の内、レーダー装置１との相対距離が最も近い反射点で電磁波が反射した反射波に基づいて当該対象物との相対距離、相対速度及び相対角などを測定するものとする。これは、１つの対象物で反射したレベル閾値以上の反射波のピークレベルの内、相対距離が最も近い反射点で反射した反射波のレベルが最も高いと考えられるからである。
【００４５】
制御処理部１０７は、図２に示すように、自車両１０の進行方向に対する他車両１１（対象物）の上下方向に対してなす上下角度を前述した相対角として測定する。換言すれば、制御処理部１０７は、レーダー装置１と対象物の反射点とを結ぶ直線の水平面に対する鉛直面に沿った上下角度を、レーダー装置１を通る水平面を基準として測定する。また、本実施形態では、一例として、レーダー装置１を通る水平面よりも低い位置の反射点の上下角度の符号は負とし、一方で、当該水平面以上の高さの反射点の上下角度の符号は正とする。
【００４６】
以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７が測定する上下角度の一例の説明である。次に、相対距離、相対速度及び上下角度を測定した後の制御処理部１０７の処理について説明を続ける。
【００４７】
制御処理部１０７は、測定範囲を走査すると、走査することによって得られた対象物毎の相対距離を予め定められた距離閾値とそれぞれ比較する。さらに、制御処理部１０７は、得られた対象物毎の相対速度の絶対値を予め定められた速度閾値とそれぞれ比較する。そして、制御処理部１０７は、測定範囲内に存在する対象物の内、前述の距離閾値以上、且つ、前述の速度閾値以下となる対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。
【００４８】
ここで、制御処理部１０７が目標上下角度を設定するときに距離閾値と速度閾値とを用いる理由について説明する。まず、制御処理部１０７が距離閾値を用いる理由を図３Ａ乃至図３Ｃを参照しながら説明する。
【００４９】
図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係るレーダー装置１をバンパー内部に搭載した自車両１０と、レーダー装置１に対して走行路面から相対的に高い位置に反射点を有している他車両１２が対象物として１台だけ先行している場合を一例として示す図である。
【００５０】
図３Ａは、自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値未満となるときの一例を示している。一方、図３Ｂは、自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値以上となるときの一例を示している。図３Ａから明らかなように自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値未満となるときの他車両１２の上下角度は、他車両１２の反射点がレーダー装置１に対して走行路面から相対的に高い位置にあるため、相対的に過度に大きくなる。一方、図３Ｂから明らかなように自車両１０と他車両１２との相対距離が距離閾値以上となるときの他車両１２の上下角度は、他車両１２の反射点がレーダー装置１に対して走行路面から相対的に高い位置にあったとしても、相対的に過度に大きい上下角度にはならない。
【００５１】
本実施形態において、目標上下角度は、一例として、反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物の上下角度に設定されることが好ましい。これは、必要対象物として判断することが好ましい対象物、すなわち、自車両１０の周囲に存在する他車両は、図３Ｃに示すように、自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有しており、不要対象物として判断することが好ましい対象物、すなわち、路上反射物は自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近くない走行路面からの高さに反射点を有しているためである。
【００５２】
さらに、本実施形態に係る制御処理部１０７は、後述するように目標上下角度を基準として必要対象物と不要対象物とを判断するため、目標上下角度は、一例として、図３Ｃに示すように、反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物の上下角度に設定されることが好ましい。
【００５３】
しかしながら、図３Ａに示すように、レーダー装置１に対して相対的に高い位置に反射点を有する対象物（他車両１２）との相対距離が近いときに当該対象物の上下角度を目標上下角度として設定すると、相対的に過度に大きい上下角度が目標上下角度として設定されてしまい、制御処理部１０７は、自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有する他車両を必要対象物と判断できずに、走行路上に存在する路上反射物を必要対象物と誤判断する可能性が高くなる。これは、制御処理部１０７が、レーダー装置１に対して相対的に低い位置に反射点を有する対象物との相対距離が近いときに目標上下角度を設定するときも同様である。
【００５４】
したがって、制御処理部１０７は、相対的に低い位置、又は、相対的に高い位置に反射点を有する他車両との相対距離が近いときに目標上下角度を設定することによって、相対的に過度に大きい上下角度が目標上下角度として設定されることを避けるために前述の距離閾値を用いて目標上下角度を設定する。尚、距離閾値の具体的な一例としては、１００ｍが挙げられる。
【００５５】
次に、制御処理部１０７が、距離閾値に加えて速度閾値を用いて目標上下角度を設定する理由を説明する。上述したように、目標上下角度は、反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物の上下角度に設定されることが好ましい。
【００５６】
そして、相対速度の絶対値が速度閾値以下となる対象物は、自車両１０と略同じ速度で移動している対象物、すなわち、走行車両である。そして、走行車両の反射点の走行路面からの高さは、自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い。
【００５７】
つまり、制御処理部１０７は、相対速度の絶対値が速度閾値以下となる対象物の上下角度を目標上下角度として設定することで、走行車両の上下角度を目標上下角度として設定することができる。さらに、図３Ｃに示すように、走行車両（走行車両１３）の反射点の走行路面からの高さは停止車両（停止車両１４）の反射点の走行路面からの高さと相対的に近いため、制御処理部１０７は、上述したように速度閾値を用いて目標上下角度を設定することにより、自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さに対して相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有する走行車両や停止車両などの他車両のみの上下角度の中から目標上下角度を設定することができる。
【００５８】
以上より、制御処理部１０７は、距離閾値に加えて速度閾値を用いて目標上下角度を設定することにより、自車両１０に搭載されるレーダー装置１の走行路面からの高さに対して相対的に近い走行路面からの高さに反射点を有する他車両の上下角度を目標上下角度として設定することができる。次に、目標上下角度の設定をした後の制御処理部１０７の処理の説明を続ける。
【００５９】
目標上下角度を設定した後も、制御処理部１０７は、測定範囲内の走査を繰り返して測定を続ける。制御処理部１０７は、目標上下角度が設定されているときは、測定した対象物毎の上下角度と目標上下角度との相関値を対象物毎に演算し、演算した相関値が予め定められた基準値以内であるか否かを判断する。相関値の詳細については後述する。
【００６０】
そして、制御処理部１０７は、演算した相関値が目標上下角度を基準とする基準値以内となる対象物を前述の必要対象物として判断する。一方、制御処理部１０７は、演算した相関値が基準値を越える対象物を前述の不要対象物として判断する。以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理の説明である。
【００６１】
本実施形態に係る制御処理部１０７は、一例として、図４に示すように先行している他車両１５や、自車両１０の走行路の脇に停車している他車両１６などの反射点の走行路面からの高さが自車両１０に搭載されているレーダー装置１の走行路面からの高さと相対的に近い対象物を必要対象物として判断するのが好ましいことは上述した通りである。さらに、本実施形態に係る制御処理部１０７は、一例として、図４に路上反射物３４、３５、３６及び３７としてそれぞれ模式的に示すように、自車両１０の走行路上において、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に低い位置に存在すると考えられるリフレクター、鋲、敷き鉄板及び相対的に過度に高い位置に存在すると考えられる看板などを不要対象物として判断するのが好ましい。以下、本実施形態に係る制御処理部１０７が、これらの必要対象物及び不要対象物を判断するために演算する相関値について説明をする。
【００６２】
本発明における相関値として考えられる値は、少なくとも３種類ある。まず、１つ目の相関値について説明をする。制御処理部１０７は、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差を対象物毎に演算する。さらに、制御処理部１０７は、角度差の絶対値を演算し第１の相関値とする。制御処理部１０７が、角度差の絶対値を第１の相関値として演算するときは、第１の相関値に対する基準値として第１の基準値を予め定めておき、制御処理部１０７は、第１の相関値が第１の基準値以下となる対象物を必要対象物として判断し、第１の相関値が第１の基準値を越える対象物を不要対象物として判断する。第１の基準値としては、図４に示すように、走行路面からの高さがレーダー装置１と相対的に近い高さの反射点を有する対象物の第１の相関値が第１の基準値以内となるように、目標上下角度を中心とする上下角度の範囲の絶対値を第１の基準値として予め設定する必要がある。
【００６３】
これにより、制御処理部１０７は、図４に示すように、測定範囲内に存在する対象物の内、第１の相関値が第１の基準値以下になる対象物、すなわち、目標上下角度に近い上下角度の対象物を、走行路面からの高さがレーダー装置１と相対的に近い高さの反射点を有する必要対象物と判断することができ、第１の相関値が第１の基準値を越える対象物を不要対象物と判断することができる。尚、第１の基準値としては、不要対象物を判断できるのであればどのような値を用いてもよいが、具体的な一例としては２°が挙げられる。
【００６４】
また、制御処理部１０７が前述の第１の相関値を演算するときは、測定した対象物の相対距離に応じて大きさの変化する第１の基準値を予め定めておいてもよい。このことを図５を参照しながら説明する。
【００６５】
図５には、一例として、走行路上において自車両１０から相対距離Ａの位置に存在する路上反射物３８と、相対距離Ａよりも長い相対距離Ｂの位置に存在する路上反射物３９とが示されている。さらに、図５には、一例として、相対距離の長さに応じて小さくなるように予め定められた第１の基準値Ａ及び第１の基準値Ｂを併せて示している。さらに、図５では、制御処理部１０７は、目標上下角度Ａを既に設定しているものとする。
【００６６】
図５から明らかなように、制御処理部１０７は、１つの目標上下角度Ａに対して１つの第１の基準値Ａのみを用いて処理をすると、路上反射物３８の第１の相関値は第１の基準値Ａを越えるため不要対象物として判断されるが、路上反射物３９は第１の相関値が第１の基準値Ａ以内となるため、不要対象物と判断されるのが好ましいのにもかかわらず、必要対象物として判断されてしまう。
【００６７】
したがって、図５に示すように対象物との相対距離の長さに応じて小さくなる第１の基準値Ｂをさらに設定し、路上反射物３９に対して判断をするときは第１の基準値Ｂを用いて処理をすることにより、制御処理部１０７は路上反射物３９も不要対象物であることを判断できる。ただし、１つの第１の基準値を上述したように定めることにより、１つの第１の基準値のみを用いても、制御処理部１０７は必要対象物と不要対象物とを正確に判断できることはいうまでもない。
【００６８】
また、制御処理部１０７は、演算した角度差の符号に基づいて第１の基準値を選択してもよい。より詳細には、図６に示すように、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に低い位置に存在すると考えられる路上反射物４０を不要対象物として判断するための負の角度差に対する閾値と、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に高い位置に存在すると考えられる路上反射物４１を不要対象物として判断するための正の角度差に対する閾値とのいずれか一方の絶対値を第１の基準値として選択する。
【００６９】
図６に示すように、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に低い位置に存在すると考えられる路上反射物４０と、自車両１０に搭載されるレーダー装置１に対して相対的に過度に高い位置に存在すると考えられる路上反射物４１とが略同一の相対距離（図６に示す例では略５０ｍ）に存在するとき、それぞれの路上反射物との角度差の絶対値の大きさは異なる（図６に示す例では２．５°と０．５°）。そこで、制御処理部１０７に対して正の角度差に対応する正の閾値と負の角度差に対応する負の閾値とを予め記憶させておき、演算した角度差の符号に基づいて正の閾値、及び負の閾値のいずれか一方の絶対値を第１の基準値として制御処理部１０７が選択する。第１の基準値を選択すると制御処理部１０７は、上述したように第１の相関値として演算した角度差の絶対値と、選択した第１の基準値とを比較することにより、制御処理部１０７は、角度差の絶対値に対して予め定められた第１の基準値と第１の相関値とを比較するときよりも正確に必要対象物と不要対象物との判断をすることができる。
【００７０】
以上のように、制御処理部１０７は、演算した角度差の符号に基づいて選択した第１の基準値と第１の相関値とを比較することによっても、他車両及び路上反射物、すなわち、必要対象物及び不要対象物をそれぞれ判断することができる。
【００７１】
次に、２つ目の相関値の説明をする。制御処理部１０７は、２つ目の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値を対象物毎に演算する。さらに、制御処理部１０７は、平均値の絶対値を演算し第２の相関値とする。このことを図７を参照しながら説明する。
【００７２】
図７は、自車両１０が走行しているある期間を通じて、レーダー装置１との相対位置（相対距離、及び上下角度）が略一定である１つの対象物の上下角度の実際の測定値の一例を示す図である。図７から明らかなように、相対位置が略一定である対象物であってもその上下角度と目標上下角度との測定結果は、ノイズなどの影響を受けてばらついてしまう。そこで、制御処理部１０７は、第２の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を演算する。制御処理部１０７が、第２の相関値として前述の平均値の絶対値を演算することにより、前述の測定結果のばらつきを低減することができる。そして、制御処理部１０７が、演算した第２の相関値と、第２の相関値に対して予め定められた第２の基準値とを比較することにより必要対象物と不要対象物とを判断することができる。
【００７３】
以上のように、制御処理部１０７は、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を第２の相関値として演算し、第２の基準値と比較することによっても、他車両及び路上反射物、すなわち、必要対象物及び不要対象物をそれぞれ判断することができる。より具体的には、制御処理部１０７は、第２の相関値が第２の基準値以下となる対象物を必要対象物として判断し、第２の相関値が第２の基準値を越える対象物を不要対象物として判断することができる。
【００７４】
尚、第２の基準値としては、前述の第１の基準値と同様に、走行路面からの高さがレーダー装置１と相対的に近い高さの反射点を有する対象物の第２の相関値が第２の基準値以内となるように、目標上下角度を中心とする上下角度の範囲の絶対値を第２の基準値として予め設定する必要がある。第２の基準値としては、制御処理部１０７が演算した第２の相関値と比較することにより必要対象物及び不要対象物を判断できるのであればどのような値を用いてもよいが、具体的な一例として１．５°が挙げられる。また、前述の第１の期間の長さは、ノイズによる上下角度の測定結果のばらつきを低減できるのであればどのような長さであってもよいが、一例として、数百ｍｓｅｃ、より具体的には、１００ｍｓｅｃが挙げられる。また、第１の期間の開始タイミングは、目標上下角度の設定後であれば、どのようなタイミングであってもよい。また、自車両１０の走行速度に応じて、第２の基準値を変化させてもよい。より具体的には、自車両１０の走行速度が速くなるにつれて第２の基準値が大きくなるようにしてもよい。
【００７５】
また、制御処理部１０７が第２の相関値を演算するときにおいて、第１の基準値と同様に、正の閾値、及び負の閾値を予め記憶させておき、演算した平均値の符号に基づいて、正の閾値、及び負の閾値のいずれか一方の絶対値を第２の基準値として選択してもよい。
【００７６】
次に、３つ目の相関値の説明をする。制御処理部１０７は、３つ目の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第２の期間における変化の大きさ（以下、変化率と称する）の絶対値を相関値（以下、必要に応じて第３の相関値と称する）として演算してもよい。このことを図８Ａ〜図８Ｃを参照しながら説明する。
【００７７】
図８Ａは、走行中の自車両１０に搭載されているレーダー装置１の制御処理部１０７が、先行して走行している他車両１７の上下角度を目標上下角度として設定したときの停止している他車両１８、路上反射物４２及び４３との角度差をそれぞれ示す図である。一方、図８Ｂは、図８Ａに示す時点から第２の期間が経過したときの他車両１７、他車両１８、路上反射物４２及び４３の上下角度と目標上下角度との角度差をそれぞれ示す図である。図８Ａ及び図８Ｂでは、他車両１７の相対距離及び相対速度は略変化しないため、他車両１７の上下角度は目標上下角度と略同じであるものとする。また、図８Ａ及び図８Ｂにおける他車両１８の角度差については、目標上下角度を基準として、負の値から略ゼロの値に変化していることを付言しておく。
【００７８】
図８Ａと図８Ｂとを比較すると明らかなように、それぞれの対象物の角度差の変化率の内、目標上下角度設定時の角度差が相対的に小さい上下角度の他車両１７及び１８の角度差の変化率が相対的に小さく、目標上下角度設定時の角度差が相対的に大きい上下角度の路上反射物の角度差の変化率が相対的に大きい。
【００７９】
そこで、制御処理部１０７は、第３の相関値として、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の予め定められた第２の期間における前述の変化率の絶対値を演算する。そして、制御処理部１０７が演算した第３の相関値と、第３の相関値に対して予め定められた複数の閾値の中から選択された第３の基準値とを比較することにより必要対象物と不要対象物とを判断することができる。
【００８０】
図８Ｃは、第３の相関値に対する予め定められた複数の閾値と、相対距離との関係を示す図である。前述の変化率の絶対値は、対象物との相対距離が近いときにある距離だけ変化するときの方が、当該対象物との相対距離が遠いときに同じ距離だけ変化するときよりも大きく変化する。したがって、第３の基準値は、図８Ｃに示すように対象物との相対距離が近くなるにしたがって大きくなる閾値として定めるのが好ましい。また、変化率の絶対値は、対象物との相対距離が略同一であっても、当該対象物との相対速度が速い方が大きくなる。したがって、第３の基準値は、図８Ｃに示すように複数の閾値の中から対象物との相対速度に応じて選択する必要がある。
【００８１】
以上のように、制御処理部１０７は、測定した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化率を第３の相関値として演算し、第３の基準値と比較することによっても、必要対象物及び不要対象物をそれぞれ判断することができる。より具体的には、制御処理部１０７は、対象物との相対速度に応じて第３の基準値を選択し、第３の相関値が第３の基準値以下となる対象物を必要対象物として判断し、第３の相関値が第３の基準値を越える対象物を不要対象物として判断することができる。
【００８２】
尚、第２の期間の長さは、好ましい第３の相関値を演算できるのであれば、どのような長さであってもよいが、具体的な値の一例としては、第３の相関値が単位時間あたりの変化率となるように１秒などとしてもよい。
【００８３】
また、制御処理部１０７が第３の相関値を演算するときにおいて、第１の基準値と同様に、符号を有する変化率にそれぞれ対応する正の閾値、及び負の閾値を予め記憶させておき、演算した変化率の符号に基づいて、正の閾値、及び負の閾値のいずれか一方の絶対値を第３の基準値として選択してもよい。図８Ｄは、符号を有する変化率にそれぞれ対応する正の閾値、及び負の閾値の一例をそれぞれ示す図である。
【００８４】
以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理の説明である。次に、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理を図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８５】
ステップＳ１０１において、制御処理部１０７は、測定範囲内の走査をして、測定範囲内に存在する対象物毎の相対距離、相対速度及び上下角度をそれぞれ測定する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０１の処理を完了すると、ステップＳ１０２へ処理を進める。
【００８６】
ステップＳ１０２において、制御処理部１０７は、目標上下角度が既に設定されているか否かを判断する。制御処理部１０７は、目標上下角度が既に設定されていると判断したとき、ステップＳ１０６へ処理を進める。一方、制御処理部１０７は、目標上下角度が未だに設定されていないと判断したとき、ステップＳ１０３へ処理を進める。
【００８７】
ステップＳ１０３において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した相対距離の内、距離閾値（閾値ｂ）以上の相対距離の対象物が存在するか否かを判断する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０３において、距離閾値以上の相対距離の対象物が存在すると判断したとき、ステップＳ１０４へ処理を進める。一方、制御処理部１０７は、ステップＳ１０３において、距離閾値以上の相対距離の対象物が存在しないと判断したとき、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００８８】
ステップＳ１０４において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０３において距離閾値以上の相対距離であると判断した対象物の内、相対速度の絶対値が前述の速度閾値（閾値ｃ）以下の対象物が存在するか否かを判断する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０４において、相対速度の絶対値が速度閾値以下の対象物が存在すると判断したとき、ステップＳ１０５へ処理を進める。一方、制御処理部１０７は、ステップＳ１０４において、相対速度の絶対値が速度閾値以下の対象物が存在しないと判断したとき、ステップＳ１０１へ処理を戻す。尚、制御処理部１０７が、ステップＳ１０３からステップＳ１０５の処理の経路を経るときというのは、上述したように相対距離が前述の距離閾値以上であり、且つ、相対速度の絶対値が前述の速度閾値以下である対象物が存在するときに相当する。
【００８９】
ステップＳ１０５において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した上下角度の内、ステップＳ１０３及びＳ１０４の処理をすることによって相対距離が距離閾値以上であり、且つ、相対速度が前述の速度閾値以下であると判断した対象物の上下角度を目標上下角度として設定する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０５の処理を完了すると、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００９０】
ステップＳ１０６において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した対象物毎の上下角度と、ステップＳ１０５において設定した目標上下角度とに基づき、上述した相関値の少なくともいずれか１つをそれぞれ演算する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０６の処理を完了すると、ステップＳ１０７へ処理を進める。
【００９１】
ステップＳ１０７において、制御処理部１０７は、ステップＳ１０１において測定した対象物の内、ステップＳ１０６において演算した相関値が、上述した基準値の内、当該相関値に対応する基準値以下となる対象物を必要対象物と判断し、当該相関値に対応する基準値を越える対象物を不要対象物と判断し、判断した結果を示す判断情報Ｈｊを生成する。制御処理部１０７は、ステップＳ１０７の処理を完了するとステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００９２】
以上が、本実施形態に係る制御処理部１０７の処理を示すフローチャートの説明である。本実施形態に係る制御処理部１０７が図９のフローチャートに示す処理をすることにより、他車両を必要対象物として判断し、路上反射物を不要対象物として判断し、判断した結果を判断情報Ｈｊとして後段に接続されるシステムに通知することができる。本実施形態に係るレーダー装置１によれば、後段に接続されるシステムにとって重点的な処理の対象とすることが不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断し、後段に接続されるシステムにおける必要対象物と不要対象物とを判断する処理の負荷を軽減することができる。
【００９３】
また、本実施形態に係る制御処理部１０７は、上下角度に基づいて必要対象物及び不要対象物の判断をするため、例えば、図４に示すように他車両が勾配を有する走行路を走行していたとしても、勾配の有無に拘わらずに必要対象物及び不要対象物の判断をすることができる。
【００９４】
尚、制御処理部１０７が、目標上下角度を設定するときにおいて測定範囲内に前述の距離閾値以上、且つ、速度閾値以上となる対象物が２以上の複数だけ存在するときは、条件を満たす複数の対象物の内、測定した上下角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度として設定してもよい。
【００９５】
また、制御処理部１０７が、目標上下角度を設定するときにおいて測定範囲内に前述の距離閾値以上、且つ、速度閾値以上となる対象物が２以上の複数だけ存在するときは、上下角度と共にさらに水平角度を前述の相対角として測定し、条件を満たす複数の対象物の内、測定した水平角度の絶対値が最も小さい対象物の上下角度を目標上下角度としてもよい。制御処理部１０７が水平角度を測定するときは、レーダー装置１と対象物の反射点とを結ぶ直線のレーダー装置１を通る鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を、レーダー装置１を通る鉛直面を基準として測定してもよい。
【００９６】
また、制御処理部１０７が、目標上下角度を設定するときにおいて測定範囲内に前述の距離閾値以上、且つ、速度閾値以上となる対象物が２以上の複数だけ存在するときは、条件を満たす複数の対象物の内、測定した相対距離が最も短い対象物の上下角度を目標上下角度としてもよい。
【００９７】
また、本実施形態に係る制御処理部１０７は、予め定められた第３の期間が経過する度に１度設定した目標上下角度を設定し直してもよい。これにより、本実施形態に係る制御処理部１０７は、常に最適な目標上下角度を維持することができる。
【００９８】
また、本発明において測定のために用いる電磁波は、一般にミリ波と呼ばれる電磁波であってもよく、具体的な周波数の一例としては、２４ＧＨｚ〜２６ＧＨｚ帯及び７６．５ＧＨｚ〜７９ＧＨｚ帯などの周波数の電磁波が挙げられる。また、本発明において測定のために用いる電磁波は、一般にＵＷＢ（Ultra Wide Band）と呼ばれる電磁波であってもよく、より具体的な一例としては、比帯域幅（信号レベルが１０［ｄＢ］以上となる帯域幅÷当該帯域幅の中心周波数）が２０％以上、或いは、帯域幅が５００［ＭＨｚ］以上という定義が一例としてあげられる。ただし、他の定義によってＵＷＢとして定義される電磁波を用いてもよい。
【００９９】
また、図９のフローチャートの説明では、制御処理部１０７は、判断情報Ｈｊとして必要対象物又は不要対象物であることを示す情報を生成するものとした。しかしながら、制御処理部１０７は、不要対象物の情報を消去して必要対象物に関する情報のみを示す判断情報Ｈｊを生成して後段に接続されるシステムに通知してもよい。また、制御処理部１０７は、測定範囲内に存在する対象物が必要対象物、或いは、不要対象物であることを示す情報を判断情報Ｈｊとして生成するのではなく、測定範囲内に存在する対象物が単に基準値以内であるか基準値を越えるかのみを示す情報を判断情報Ｈｊとして生成してもよい。
【０１００】
また、図９のフローチャートの処理は、測定範囲を全て走査する度にしてもよいし、測定範囲の１走査線を走査する度にしてもよい。
【０１０１】
また、本発明に係るレーダー装置１は、自車両の前方のみを測定するのではなく、自車両の後方を測定できるようにレーダー装置１の放射部及び受信部を設置し、後方に存在する対象物について必要対象物及び不要対象物であるかの判断をするようにしてもよい。さらに、図９に示すように１以上の本発明に係るレーダー装置１の放射部及び受信部を必要とされる測定範囲に応じて自車両に搭載してもよい。また、本発明に係るレーダー装置１では、図１０に示すようにレーダーの中心軸と、相対角の測定範囲の中心軸、すなわち、上下角度或いは水平角度の測定範囲の中心軸とは、必ずしも一致しなくてもよい。
【０１０２】
また、本発明に係るレーダー装置１の反射波受信部１０４として、アレイアンテナを用いて反射波を受信するときに生じるサイドローブに起因して、対象物の上下角度が誤って測定されることにより、実際には対象物の相関値が基準値を満たしていないにも関わらず基準値を満たしていると誤判断される場合が考えられる。
【０１０３】
この場合には、制御処理部１０７は、相関値が基準値以内であると判断した対象物の上下角度と目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第４の期間における変化の大きさをさらに演算してもよい。そして、制御処理部１０７は、第４の期間における角度差の絶対値の変化の大きさが予め定められた第４の閾値を越えているとき、当該角度差の対象物の相関値は実際には基準値を越えていると再判断してもよい。
【０１０４】
これは、サイドローブに起因して相関値が基準値以内であると判断された対象物の実際の上下角度と目標上下角度との角度差は相対的に大きいと考えられるためである。そして、実際の上下角度と目標上下角度との角度差が相対的に大きい対象物の上下角度のある期間における変化の大きさというのは、同じ期間における目標上下角度との実際の角度差が相対的に近い上下角度の変化の大きさよりも大きくなると考えられる。
【０１０５】
したがって、制御処理部１０７は、上述したように目標上下角度と対象物の上下角度との角度差の絶対値の変化の大きさに基づいて前述の再判断をすることにより、サイドローブに起因する誤判断を防ぐことができる。
【０１０６】
また、混合信号Ｋｓによって示される相関に基づいて制御処理部１０７が測定をするための図１に示す放射部１０８及び受信部１０９の構成はそれぞれ一例であり、放射部１０８から放射される電磁波及び受信部１０９によって受信される反射波に基づいて制御処理部１０７が対象物との相対距離、相対速度及び相対角の測定をすることが可能であれば、どのような構成の放射部１０８及び受信部１０９を用いてもよい。
【０１０７】
また、本実施形態の説明では対象物の相対距離、相対速度及び相対角の測定をＤＢＦ方式により測定するものとしたが、本発明に係る制御処理部１０７が対象物を測定するための測定方式はこれに限られるものではない。対象物の相対距離及び相対速度の他の測定方式の一例としては、２周波ＣＷ方式、ＦＭ−ＣＷ方式、パルスドップラー方式、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式などが挙げられる。また、対象物の相対角の他の測定方式の一例としては、位相比較モノパルス方式、振幅比較モノパルス方式、ビームスキャン方式、フェイズドアレイ方式、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）方式、及びＥＳＰＲＩＴ方式などが挙げられる。
【０１０８】
そして、本発明では、対象物との相対距離、相対速度及び相対角の測定量を上述した測定方式のいずれを用いて測定するかを制御処理部１０７に予め定めておき、それぞれの測定量の測定時に適した測定方式を制御処理部１０７が適宜選択して測定するようにしてもよい。
【０１０９】
また、上述した制御処理部１０７の処理は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実施可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。ＣＰＵとは、自動車などの移動体に搭載されるＥＣＵ（Electric Control Unit）を構成するＣＰＵなどであってもよい。また、この場合、プログラムデータは、記憶媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記憶媒体上から直接実行されてもよい。尚、記憶媒体とは、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリなどの半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤなどの光ディスクメモリ、及びメモリカードなどであってもよい。
【０１１０】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の一例にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明によれば、後段に接続されるシステムにとって不要な対象物と必要な対象物とを確実に判断することのできるレーダー装置を提供でき、例えば、車両などの移動体に搭載されるレーダー装置などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の実施形態に係るレーダー装置の概略構成を示す図
【図２】上下角度の説明をする図
【図３Ａ】目標上下角度を説明する図
【図３Ｂ】目標上下角度を説明する図
【図３Ｃ】目標上下角度を説明する図
【図４】制御処理部の判断の方法を説明する図
【図５】複数の基準値を説明する図
【図６】正負の角度差の大きさの違いを説明する図
【図７】角度差の平均値を説明する図
【図８Ａ】角度差の変化の大きさを説明する図
【図８Ｂ】角度差の変化の大きさを説明する図
【図８Ｃ】変化率の絶対値に対する閾値の一例を示す図
【図８Ｄ】符号を有する変化率に対する閾値の一例を示す図
【図９】第１の実施形態に係る制御処理部の処理を示すフローチャート
【図１０】本発明に係るレーダー装置の自車両への搭載箇所の一例を示す図
【図１１】相対角の測定範囲の中心軸の一例を示す図
【符号の説明】
【０１１３】
１ レーダー装置
１０ 自車両
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８ 他車両
３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３ 路上反射物
１０１ 基準信号生成部
１０２ 分岐部
１０３ 電磁波放射部
１０４ 反射波受信部
１０５ 混合部
１０６ フィルタ部
１０７ 制御処理部
１０８ 放射部
１０９ 受信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置であって、
前記車両の進行方向に対して前記対象物が上下方向に対してなす上下角度を前記相対角として測定する上下角測定手段と、
前記上下角測定手段によって測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物の前記上下角度を目標上下角度として設定する設定手段と、
前記目標上下角度が設定された後に前記上下角測定手段によって前記上下角度が測定されたとき、測定された前記上下角度と前記目標上下角度との相関値が予め定められた基準値以内である前記対象物を必要対象物として判断し、前記相関値が前記基準値を越える前記対象物を不要対象物として判断する判断手段とを備える、レーダー装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項４に記載のレーダー装置。
【請求項６】
前記判断手段は、前記上下角度と前記目標値上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を前記相関値として演算する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項６に記載のレーダー装置。
【請求項８】
前記設定手段は、予め定められた第３の期間が経過する度に前記目標上下角度を設定し直す、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項９】
前記判断手段には、前記相対距離の長さに応じて小さくなる前記基準値が予め定められる、請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項１０】
前記設定手段は、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度の絶対値が最も小さい前記対象物を特定する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項１１】
前記反射波の反射点と前記放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を前記電磁波と前記反射波とに基づき前記相対角として測定する水平角測定手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記上下角測定手段によって測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記水平角測定手段によって測定された前記水平角度の絶対値が最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項１２】
前記設定手段は、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記相対距離の最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項１３】
車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置で実行される測定方法であって、
前記車両の進行方向に対して前記対象物が上下方向に対してなす上下角度を前記相対角として測定する第１の上下角測定ステップと、
前記上下角測定ステップにおいて測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物の前記上下角度を目標上下角度として設定する設定ステップと、
前記目標上下ステップが設定された後に前記上下角度を測定する第２の上下角測定ステップと、
前記第２の上下角測定ステップにおいて前記上下角度が測定されたとき、測定された前記上下角度と前記目標上下角度との相関値と予め定められた基準値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおいて比較された相関値が前記基準値以内である前記対象物を必要対象物として判断し、当該相関値が前記基準値を越える前記対象物を不要対象物として判断する判断ステップとを備える、測定方法。
【請求項１４】
前記比較ステップにおいて、前記上下角測定ステップにおいて測定された前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１５】
前記比較ステップにおいて、前記上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記第２の上下角測定ステップにおいて測定された前記上下角度の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項２に記載の測定方法。
【請求項１６】
前記比較ステップにおいて、前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１７】
前記比較ステップにおいて、前記平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項１６に記載の測定方法。
【請求項１８】
前記比較ステップにおいて、前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を前記相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１９】
前記比較ステップは、前記変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項１８に記載の測定方法。
【請求項２０】
予め定められた第３の期間が経過する度に前記設定ステップを繰り返す繰り返しステップをさらに備える、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項２１】
前記比較ステップにおいて、前記相対距離の長さに応じて小さくなるように予め定められた前記基準値と前記相関値とを比較する、請求項１４に記載の測定方法。
【請求項２２】
前記設定ステップにおいて、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度の絶対値が最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項２３】
前記反射波の反射点と前記放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を前記電磁波と前記反射波とに基づき前記相対角として測定する水平角測定ステップをさらに備え、
前記設定ステップにおいて、前記上下角測定手段によって測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記水平角測定手段によって測定された前記水平角度の絶対値が最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項２４】
前記設定ステップにおいて、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記相対距離の最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１】
車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置であって、
前記車両の進行方向に対して前記対象物が上下方向に対してなす上下角度を前記相対角として測定する上下角測定手段と、
前記上下角測定手段によって測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物の前記上下角度を目標上下角度として設定する設定手段と、
前記目標上下角度が設定された後に前記上下角測定手段によって前記上下角度が測定されたとき、測定された前記上下角度と前記目標上下角度との相関値が予め定められた基準値以内である前記対象物を必要対象物として判断し、前記相関値が前記基準値を越える前記対象物を不要対象物として判断する判断手段とを備える、レーダー装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項４に記載のレーダー装置。
【請求項６】
前記判断手段は、前記上下角度と前記目標値上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を前記相関値として演算する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項６に記載のレーダー装置。
【請求項８】
前記設定手段は、予め定められた第３の期間が経過する度に前記目標上下角度を設定し直す、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項９】
前記判断手段には、前記相対距離の長さに応じて小さくなる前記基準値が予め定められる、請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項１０】
前記設定手段は、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度の絶対値が最も小さい前記対象物を特定する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項１１】
前記反射波の反射点と前記放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を前記電磁波と前記反射波とに基づき前記相対角として測定する水平角測定手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記上下角測定手段によって測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記水平角測定手段によって測定された前記水平角度の絶対値が最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項１２】
前記設定手段は、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記相対距離の最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項１３】
車両に搭載され、放射手段によって放射された電磁波と受信手段によって受信された反射波とに基づき対象物との相対距離、相対速度及び相対角を測定するレーダー装置で実行される測定方法であって、
前記車両の進行方向に対して前記対象物が上下方向に対してなす上下角度を前記相対角として測定する第１の上下角測定ステップと、
前記上下角測定ステップにおいて測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物の前記上下角度を目標上下角度として設定する設定ステップと、
前記目標上下ステップが設定された後に前記上下角度を測定する第２の上下角測定ステップと、
前記第２の上下角測定ステップにおいて前記上下角度が測定されたとき、測定された前記上下角度と前記目標上下角度との相関値と予め定められた基準値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおいて比較された相関値が前記基準値以内である前記対象物を必要対象物として判断し、当該相関値が前記基準値を越える前記対象物を不要対象物として判断する判断ステップとを備える、測定方法。
【請求項１４】
前記比較ステップにおいて、前記上下角測定ステップにおいて測定された前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１５】
前記比較ステップにおいて、前記上下角度の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記第２の上下角測定ステップにおいて測定された前記上下角度の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項２に記載の測定方法。
【請求項１６】
前記比較ステップにおいて、前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第１の期間における平均値の絶対値を前記相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１７】
前記比較ステップにおいて、前記平均値の符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項１６に記載の測定方法。
【請求項１８】
前記比較ステップにおいて、前記上下角度と前記目標上下角度との角度差の絶対値の予め定められた第２の期間における変化の大きさの絶対値を前記相関値として演算する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１９】
前記比較ステップは、前記変化の大きさの符号に対応する正負の閾値を予め記憶し、前記平均値の符号に基づき前記正負の閾値のいずれか一方の絶対値を前記基準値として選択する、請求項１８に記載の測定方法。
【請求項２０】
予め定められた第３の期間が経過する度に前記設定ステップを繰り返す繰り返しステップをさらに備える、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項２１】
前記比較ステップにおいて、前記相対距離の長さに応じて小さくなるように予め定められた前記基準値と前記相関値とを比較する、請求項１４に記載の測定方法。
【請求項２２】
前記設定ステップにおいて、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記上下角測定手段によって測定された前記上下角度の絶対値が最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項２３】
前記反射波の反射点と前記放射手段とを結ぶ直線の鉛直面に対する水平面に沿った水平角度を前記電磁波と前記反射波とに基づき前記相対角として測定する水平角測定ステップをさらに備え、
前記設定ステップにおいて、前記上下角測定手段によって測定された前記対象物の内、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記水平角測定手段によって測定された前記水平角度の絶対値が最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項２４】
前記設定ステップにおいて、前記相対距離が予め定められた距離閾値以上、且つ、前記相対速度の絶対値が予め定められた速度閾値以下である前記対象物が２以上の複数であるとき、当該複数の対象物の内、前記相対距離の最も小さい前記対象物の前記上下角度を前記目標上下角度として設定する、請求項１３に記載の測定方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２７６０８４（Ｐ２００９−２７６０８４Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５０５５（Ｐ２００８−１２５０５５）
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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