レーダ装置、物体検知システム、および、物体検知方法
【課題】レーダ装置で異なる物体情報を一つの物体と誤判定することを防止する技術を提供する。
【解決手段】第１の走査の代表検知点が第２の走査において存在しない場合、第１の走査において検知された代表検知点の次に車両に近い検知点を第２の走査における代表検知点に設定する。この第２の代表検知点が、第１の走査の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する。これにより、異なる物体を一つの物体と誤判定することに起因する物体の移動方向の誤った判定を防止できる。
【解決手段】第１の走査の代表検知点が第２の走査において存在しない場合、第１の走査において検知された代表検知点の次に車両に近い検知点を第２の走査における代表検知点に設定する。この第２の代表検知点が、第１の走査の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する。これにより、異なる物体を一つの物体と誤判定することに起因する物体の移動方向の誤った判定を防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置で異なる物体情報を一つの物体と誤判定することを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に車両に搭載されたレーダ装置は、連続的に車両周辺の走査を行って、複数回、同一物体が検知された場合は、この複数回検知された物体と自車両との位置関係などに応じて、物体情報（例えば、車両と物体との相対距離、相対速度、および、横方向の距離（角度）など）を車両制御部に出力し、車両制御（警告、ブレーキ、および、シートベルトの引き締めなど）を行っている。
【０００３】
また、連続的な走査を行っている際に、新たに検知された新規検知物体に対しては、その物体が所定回数以上継続して検知された場合に、物体情報を車両制御部に出力していた。つまり、走査により１回検知されただけでは車両制御部への出力は行わず、その物体が複数回検知されている間に、物体と自車両との位置関係の変化を算出して、車両制御部への出力条件を満たせば、対象の物体の物体情報を車両制御部へ出力するという処理がなされていた。
【０００４】
物体の検知はレーダ装置からの送信波が物体に反射して、レーダ装置に受信波として受信された信号に基づいて行われる。また、レーダ装置は１つの物体から複数の反射波を受信する場合がある。この場合、レーダ装置の信号処理部は自車両からの相対距離が最も近い反射点を代表検知点とし、その代表検知点から所定距離範囲内（結合範囲内）にある検知点をまとめて１つの物体として判定していた。そしてその物体情報をレーダ装置から車両制御部へ出力していた。
【０００５】
そして、１度検知された代表検知点が後の走査において検知されていない場合は、前回検知された結合範囲内の検知点の中で、今回の走査で検知されなくなった代表検知点の次に自車両との距離が近い検知点が存在すれば、その検知点を新たな代表検知点とし、この新たな代表検知点に基づいて再度結合範囲を設定し、同一物体が前回の走査に続けて検知されているものとして処理を行っていた。なお、本発明と関連する技術を説明する資料としては特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、結合範囲を設けて複数の検知点を１つの物体として判定する場合、別々の物体の検知点が１つの結合範囲内に入った際にも１つの物体の検知点として判定する場合があった。例えば、１台の車両が他の車両に接近して追従走行している場合に、別々の車両からの反射点をまとめて１つの物体として判定する場合があった。
【０００８】
そのため、過去の走査で検知されていた代表検知点が後の走査で検知されなくなり、過去の走査の結合範囲内の検知点の中から、検知されなくなった代表検知点の次に自車両との距離が近い検知点が、これまで検知されていた車両とは別の他の車両の検知点である場合、この他の車両の検知点をこれまで検知されていた同一の車両の新たな代表検知点として誤って設定する場合があった。この場合、設定された代表検知点は本来であれば新規に検知された車両の検知点である。物体情報を出力された車両制御部においては、同一物体として複数回検知がされなければ車両制御の対象とはしないため、この代表検知点の物体情報も本来ならば、車両制御の対象とはならないはずである。そのため、レーダ装置が異なる物体を一つの物体と誤認識することに起因して、本来ならば車両制御部が車両制御の対象としない物体情報を車両制御の対象としてしまうことにより、車両の誤制御に繋がるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、レーダ装置で異なる物体情報を一つの物体と誤判定することを防止する技術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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知するレーダ装置であって、第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す読出手段と、読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する継続判定手段と、前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する設定手段と、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する物体判定手段と、を備える
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離未満に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定する。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から前記車両側に近い位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定することを特徴とするレーダ装置。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のレーダ装置において、前記物体判定手段が同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点との位置を比較した結果が所定条件を満足する場合に、当該物体の情報を前記車両を制御する制御装置に送信する情報送信手段をさらに備える。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載のレーダ装置において、前記情報送信手段は、同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とにおいて、前記第２の代表検知点の位置が前記第１の代表検知点の位置よりも前記車両の横方向の距離が近い場合は、前記物体の情報を前記制御装置に送信する。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項４または５に記載のレーダ装置と、前記情報送信手段からの前記物体の情報に基づいて前記車両を制御する制御装置とを備える。
【００１５】
さらに、請求項７の発明は、車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知し、前記検知点に基づいて物体の情報を検知する物体検知方法であって、第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す工程と、読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する工程と、前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する工程と、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし７の発明によれば、第２の代表検知点が第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する。このため、異なる物体を一つの物体と誤判定することを防止できる。
【００１７】
また、特に請求項２の発明によれば、第２の代表検知点が、第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離未満に離れた位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定する。このため、同一物体を正しく一つの物体と判定できる。
【００１８】
また、特に請求項３の発明によれば、第２の代表検知点が、第１の代表検知点の位置から車両側に近い位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定する。このため、新たに検知された検出点が過去の走査で検知できなかった同一物体からの検知点の場合に、同一物体を正しく一つの物体と認識できる。
【００１９】
また、特に請求項４の発明によれば、物体判定手段が同一の物体と判定した第１の代表検知点と第２の代表検知点との位置を比較した結果が所定条件を満足する場合に、当該物体の情報を車両を制御する制御装置に送信する。このため、異なる物体を一つの物体と誤判定して、代表検知点同士の位置が所定条件を満足している場合に、車両の誤制御を行うことを防止できる。
【００２０】
また、特に請求項５の発明によれば、情報送信手段は、同一の物体と判定した第１の代表検知点と第２の代表検知点とにおいて、第２の代表検知点の位置が第１の代表検知点の位置よりも車両の横方向の距離が近い場合は、物体の情報を制御装置に送信する。このため、異なる物体を一つの物体と誤判定して近づいたと判断した場合に、車両の誤制御を行うことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、車両１の全体図である。
【図２】図２は、物体検知システムのブロック図である。
【図３】図３は、ＦＭ−ＣＷ信号とビート信号を示す図である。
【図４】図４は、物体検知処理のフローチャートである。
【図５】図５は、第１検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。
【図６】図６は、第１検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理の具体例を説明する図である
【図７】図７は、第２検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。
【図８】図８は、同一物体における代表検知点再設定処理を説明する図である。
【図９】図９は、結合範囲内の同一物体判定を示す図である。
【図１０】図１０は、新規物体における代表検知点再設定処理を説明する図である。
【図１１】図１１は、結合範囲内の新規物体判定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜１．構成＞
図１は、車両１の全体図である。車両１は、本実施形態の物体検知システム１０はレーダ装置２と、車両制御部３とを備えている。レーダ装置２は車両前方のフロント部分に設けられている。レーダ装置２は検知範囲ＲＥの範囲を走査して、車両１と物体との相対距離、および、相対速度を算出するとともに、車両１からみた物体の横方向の距離（角度）を算出する。なお、レーダ装置２の搭載位置は車両前方のフロント部分に限らず、車両１の後方や側方でもよい。
【００２３】
車両制御部３は、レーダ装置２の物体の検知結果に応じて、車両１の車両制御を行う。車両制御の例としては、前方の車両に追従して走行する場合のアクセル制御やブレーキ制御、衝突防止のブレーキ制御がある。また、衝突時にシートベルトにより乗員を座席に固定して衝撃に備えたり、衝突時にヘッドレストを固定して乗員の身体へのダメージを軽減する。
【００２４】
図２は物体検知システム１０のブロック図である。物体検知システム１０は、レーダ装置２と車両制御部３とが電気的に接続して構成されている。また、物体検知システム１０の車両制御部３は、車速センサ３０、ステアリングセンサ３１、および、ヨーレートセンサ３２などの車両１に設けられる各種センサと電気的に接続されている。さらに、車両制御部３はブレーキ４０、スロットル４１、および、警報器４２などの車両１に設けられる各種装置と電気的に接続されている。
【００２５】
レーダ装置２は、信号処理部１１、変調部１２、ＶＣＯＶｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）１３、方向性結合器１４、平面アンテナ１５、ミキサ１６、フィルタ１７、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１８、モータ駆動回路１９、モータ２０、および、エンコーダ２１を備える。なお、平面アンテナ１５は送信アンテナ１５ａ、および、受信アンテナ１５ｂより構成されている。また、以下に述べる実施の形態では、レーダ装置２のアンテナ走査方式をアンテナを所定の方向に駆動させるメカスキャン方式として説明を行なうが、アンテナを駆動させずに物体の方向推定にＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｅａｍ Ｆｏｒｍｉｎｇなどの方式を採用する電子スキャン方式についても本発明は適用される。
【００２６】
レーダ装置２による物体検知は、信号処理部１１からの信号に基づき、変調部１２が予め定められた周波数帯の変調信号を生成する。この変調信号はＶＣＯ１３により送信信号に変換され、方向性結合器１４を介して送信波として送信アンテナ１５aの平面アンテナ１５から出力される。
【００２７】
平面アンテナ１５から出力された送信波は物体にあたって反射し、反射波として平面アンテナ１５に受信される。この受信された反射波と発振信号は方向性結合器１４を介して、ミキサ１６でミキシングされる。
【００２８】
送信信号とミキシングされた受信信号は、物体からの相対距離や相対速度の情報を含むビート信号であり、フィルタ１７によりフィルタリングされ、レーダ装置２を備えた車両１から物体までの相対距離や相対速度の情報を含む帯域のビート信号が検出される。
【００２９】
フィルタ１７により所定の周波数帯にフィルタリングされたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器１８によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、信号処理部１１に入力される。
【００３０】
また、レーダ装置２は平面アンテナ１５を所定の角度範囲で移動させ、送信波を走査させる。平面アンテナ１５の角度は、レーダ装置２を車両１の前方のバンパー部分に備え、前方車両が車両１の真正面に位置している場合に、平面アンテナ１５が前方車両と直交する位置にある場合を０度とする。例えば、平面アンテナ１５は０度の状態から左右にそれぞれ１５度ずつ走査する。なお、この角度０度の状態が車両１と前方車両との横方向の距離が０ｍの場合となる。この平面アンテナ１５の走査はモータ駆動部１９とモータ２０を用いて行われ、平面アンテナ１５の走査に伴うエンコーダ２１の図示しないスリットの通過数と通過方向の情報を信号処理部１１へ出力する。
【００３１】
信号処理部１１にはレーダ装置２の各部の制御と、車両制御部３とのデータの送受信を行う場合に情報処理を行うＣＰＵ１１ａと、ＣＰＵ１１ａの処理に用いられるプログラムが格納されているメモリ１１ｂが備えられている。ＣＰＵ１１ａの各種の機能は、このプログラムを実行することで実現される。Ａ／Ｄ変換部１８から出力された信号に基づいて、車両１からの物体の相対距離や相対速度を検出する。また、エンコーダ２１から出力される情報により車両１からの物体の横方向の距離（角度）を検出する。このようにそれぞれ物体情報のパラメータ値として検出する。
【００３２】
なお、信号処理部１１のメモリ１１ｂは、信号処理部１１内に設けられていることとして説明したが、信号処理部１１内に限らずレーダ装置２の内部またはレーダ装置２の外部に設けられてもよい。
【００３３】
本実施の形態では、レーダ装置２で検出される物体の情報を物体情報といい、この物体情報のパラメータ値として、相対距離、相対速度、および、車両１からみた物体の横方向の距離（角度）などが存在している。また、信号処理部１１のメモリ１１ｂには過去の物体検知処理により検知された物体情報などの複数のデータが格納されている。
【００３４】
信号処理部１１と電気的に接続されている車両制御部３はＣＰＵ３ａとメモリ３ｂを備えており、ＣＰＵ３ａは車両１の各部の制御と、信号処理部１１とのデータの送受信を行う際に情報処理を行う。また、メモリ３ｂはＣＰＵ３ａの処理に用いられるプログラムが格納されており、さらに、信号処理部１１から送信された物体情報も格納されている。またＣＰＵ３ａの各種機能は、このプログラムを実行することで実現される。
【００３５】
なお、車両制御部３のメモリ３ｂは、車両制御部３内に設けられていることとして説明したが、車両制御部３内に限らず車両制御部３の外部に設けられてもよい。
【００３６】
この車両制御部３にはブレーキ４０、スロットル４１、および、警報器４２が電気的に接続されており、物体情報に応じてこれらを制御することで、車両１の動作が制御される。例えば、警報器４２は車両１と物体との距離が接近している場合に警報を発してユーザであるドライバーに異常を報知する。また、車両１と物体とが衝突する可能性がある場合は、ブレーキ４０を作動させて車両１の速度を低下させたり、スロットル４１を絞って、エンジンの回転数を低下させる。
【００３７】
さらに、車両制御部３には車両１の速度を検知する車速センサ３０、ステアリングホイールの操舵角を検知するステアリングセンサ３１、および、車両１の旋回速度を検知するヨーレートセンサ３２が接続されている。なお、ステアリングセンサ３１とヨーレートセンサ３２の両方を使用することで、ステアリング操作に応じた車両１の旋回方向、および、車両１の旋回速度を検知することが可能となる。そのため、両方のセンサを備えていることが好ましいが、ステアリングセンサ３１またはヨーレートセンサ３２のどちらか一方でも車両１の旋回方向を検知することは可能である。
【００３８】
また、平面アンテナ１５にて送受信される送信波および受信波は、電波、レーザ、または、超音波などの信号であり、平面アンテナ１５から送信され、物体にあたってはね返り、反射波として受信することで、物体情報を検知できるものであればよい。
【００３９】
さらに、本実施形態ではアンテナを平面アンテナ１５としているが、送信波を出力し、送信波の物体からの反射波を受信可能なアンテナであれば、平面アンテナ１５以外にレンズアンテナ、または、反射鏡アンテナ等であってもよい。また、送信アンテナ１５ａと受信アンテナ１５ｂとを別々の構成として述べているが、１つのアンテナで送信、および、受信の両方を行なうことができる送受信兼用のアンテナを用いてもよい。
【００４０】
次に、物体検知処理において用いられる信号処理の一例としてＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）の方式について説明する。なお、本実施形態では、ＦＭ−ＣＷの方式を例に説明を行うが、アップ区間とダウン区間のような複数の区間を組み合わせて物体情報を算出する方式であれば、この方式に限定されない。
【００４１】
また、下記に記載の式や図３に示すＦＭ−ＣＷ信号とビート信号についての各記号は以下に示すものである。ｆｂ：ビート周波数、ｆｓ：周波数、ｆｒ：距離周波数、ｆｄ：速度周波数、ｆｏ：送信波の中心周波数、△ｆ：周波数偏移幅、ｆｍ：変調波の繰り返し周波数、Ｃ：光速（電波の速度）、Ｔ：物体までの電波の往復時間、Ｒ：物体までの距離、ｖ：物体との相対速度。
【００４２】
図３上図はＦＭ−ＣＷの送信信号および受信信号の信号波形を示す図である。また、図３下図は送信信号と受信信号との差分周波数により生じるビート周波数を示す図である。図３上図は横軸は時間、縦軸は周波数を示している。図中、実線で示す送信信号は、所定周期で周波数が変わる性質を有しており、周波数が上昇するアップ区間と、所定の周波数まで上昇した後に所定の周波数まで下降するダウン区間がある。そして、送信信号は、所定の周波数まで下降した後に再度所定の周波数まで上昇をするように一定の変化を繰り返す。また、送信信号は物体にあたって反射した後に受信され、同図の破線で示すような受信信号となる。受信信号についても送信信号と同じようにアップ区間とダウン区間が存在する。なお、本実施形態で用いられる周波数帯の例としては７６Ｇｈｚ帯の周波数があげられる。
【００４３】
また、車両１と物体との距離に応じて、送信信号に比べて受信信号に時間的な遅れ（Ｔ＝２Ｒ／Ｃ）が生じる。さらに、車両１と物体との間に速度差を有する場合は、送信信号に比べて受信信号が周波数ｆｓの軸に平行にシフトする。このドップラーシフト分がｆｄとなる。
【００４４】
図３下図は横軸を時間、縦軸をビート周波数として、式（１）に基づいてビート周波数を算出するものである。
ｆｂ＝ｆｒ±ｆｄ＝（４・△ｆ・ｆｍ／Ｃ）Ｒ＋（２・ｆ０／Ｃ）ｖ ・・・（１）
なお、式（１）に示されるビート信号を後述するＦＦＴ処理することで、周波数スペクトルを検出する。この検出された周波数スペクトルの中から所定の閾値を超えた周波数スペクトルをピーク信号として検出し、このピーク信号に対して後述する処理を行うことで車両１と物体との相対距離、相対速度、および、物体との横方向の距離（角度）を算出する。
【００４５】
＜２．動作＞
＜２−１．物体情報出力処理＞
図４は物体検知処理のフローチャートである。この処理は車両の前方の走査が完了するごとに繰り返し実行される。送信信号と受信信号とをミキシングすることにより生じるビート信号をＡ／Ｄ変換器（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８によりＡ／Ｄ変換して、マイクロコンピュータなどの信号処理部１１に取り込み、信号処理部１１によりビート信号にＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ 高速フーリエ変換）処理を施す（ステップＳ１０１）。
【００４６】
ＦＦＴ処理を施されたビート信号は周波数スペクトルとして検出される。一般に物体の周波数スペクトルは、相対的にノイズなどの周波数スペクトルよりもパワーレベルが大きいので、所定のパワーレベルに設けられている閾値を超えた周波数スペクトルをピーク信号として抽出する（ステップＳ１０２）。
【００４７】
アンテナの角度ごとに抽出されたピーク信号について車両１の速度、ピーク信号の信号強度、および、ピーク信号の角度の情報に基づいて、複数のピーク信号が１つのグループとしてグルーピングされる（ステップＳ１０３）。その結果、複数のピーク信号を含んだ複数のグループがアップ区間とダウン区間のそれぞれに生成される。ここで、グルーピング処理は物体の所定の反射範囲から受信した受信信号が物体の連続する角度ごとの複数のピーク信号として検出され、この連続する角度ごとの所定の角度範囲の複数のピーク信号を１つのグループとし、これを１つの反射点として処理する。
【００４８】
そして、アップ区間に生成された複数のグループと、ダウン区間に生成された複数のグループのピーク信号同士を、車両１の速度、グルーピングされたピーク信号の信号強度、および、グルーピングされた信号の角度の情報などに基づいてペアリングする（ステップＳ１０４）。このペアリング処理により、１つの物体からの反射点が検知点として判定される。
【００４９】
そして、今回の走査で検知された検知点が、過去の走査で検知された検知点と同一の検知点が継続して検知されているか否かを判定する連続性判定を行う（ステップＳ１０５）。判定の一例としては、メモリ１１ｂに記憶された過去の検知点の物体情報と、車速センサ３０からの車両１の速度情報とから、過去の走査における検知点が今回の走査範囲のどの位置に検知されるかを予め予測しておき、予測した範囲内に検知点が存在すれば、過去に検知された検知点が今回の走査においても継続して検知されているものとして判定する。
【００５０】
この連続性判定が行われると、信号処理部１１は継続して検知されていると判定した対象の検知点の連続性の回数を＋１回とカウントする。そして、複数回（例えば３回）の連続性があると判定された検知点のみを次の処理であるステップＳ１０７以降の処理の対象とする。ステップＳ１０７では、過去（例えば、前回）の後述する検知点結合処理の物体情報がメモリ１１ｂ内に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００５１】
メモリ１１ｂに過去の走査の検知点結合処理に伴う物体情報が記憶されていない場合（ステップＳ１０７がＮｏ）は、ステップＳ１０８の第１検知点結合の処理を行う。また、メモリ１１ｂに過去の走査の検知点結合処理に伴う物体情報が記憶されている場合（ステップＳ１０７がＹｅｓ）は、ステップ１０９の第２検知点結合の処理を行う。
【００５２】
なお、ステップ１０５において、継続して検知されていると判定されなかった検知点、例えば新規に検知された検知点などは、後の走査で継続して検知されてからステップＳ１０７以降の処理の対象となる。
【００５３】
ここでステップＳ１０８、または、ステップＳ１０９の検知点結合処理は、主に上述のように複数回の走査により複数回の連続性があると判定された検知点のうち車両１との距離が最も近い検知点を代表検知点とし、その代表検知点を略中心とした所定範囲内（結合範囲内）に含まれる検知点を１つの物体として結合する処理である。具体的には乗用車、トラック、および、バイクなどの移動物やガードレールや鉄橋などの静止物の１つの物体からの複数の反射点に基づく検知点を１つの物体の情報として結合する処理がこれにあたる。これらの第１検知点結合、および、第２検知点結合の処理については後に詳述する。
【００５４】
そして、第１検知点結合（ステップＳ１０８）、または、第２検知点結合（ステップＳ１０９）の後、検知点を結合した物体情報を車両制御部３へ出力する（ステップＳ１１０）。出力された物体情報に基づき、車両制御部３はブレーキ４０の操作、スロットル４１の操作および、警報機４２の操作などの車両制御を行う。
【００５５】
ステップＳ１１０の物体情報出力後、車両１のＡＣＣがＯＦＦ状態でない場合（ステップＳ１１１がＮｏ）、最初の処理（ステップＳ１０１）に戻り、後の走査に伴う物体検知処理を繰り返し行う。また、車両１のＡＣＣがＯＦＦ状態の場合は物体検知処理を終了する。
【００５６】
なお、第２の検知点結合の処理において、後述する所定の判断（図７に示すステップＳ３０５がＮｏの場合）が行われると、ステップＳ１１０はなされず、ステップＳ１１１へ進む。
【００５７】
＜２−２．第１検知点結合＞
次に、信号処理部１１による第１検知点結合の処理について詳細に説明する。図５は図４の処理で示した第１検知点結合処理にあたり、第１検知点結合処理に伴い車両制御部３に出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。つまり、過去（例えば、前回）の検知点結合処理における検知点を結合した物体情報がメモリ１１ｂ内に記憶されていない場合に行う処理を説明するフローチャートである。
【００５８】
また、図６は第１検知点結合処理に伴い車両制御部３に出力する物体情報の検知点結合処理の具体例を説明する図である。ここで、図６以降に示すｘｙ座標軸は車両１に対して相対的に固定され、車両１の横方向がｘ軸方向、縦方向（進行方向）がｙ軸方向に対応する。
【００５９】
図４のステップＳ１０６の処理の結果、複数回の連続性有りとされた検知点が、図６に示すように車両１が走行する車道Ｒ１上の車両１００ａの検知点ＪＰ１、車両１の横方向（＋ｘ軸方向）にある車道Ｌ１上の車両１００ｂの検知点ＫＰ１、および、車両１００ｃの検知点ＬＰ１を検知している。なお、これらの検知点は車両１のレーダ装置２の検知範囲ＲＥの範囲内である。
【００６０】
第１検知点結合では、まず最初にこれらの複数の検知点の中から図５に示す代表検知点抽出を行う（ステップＳ２０１）。この代表検知点抽出は上述の複数の検知点ＪＰ１、ＫＰ１、および、ＬＰ１のうちから車両１との相対距離が最も近い検知点を抽出する。図６では、検知点ＪＰ１が代表検知点として抽出される。
【００６１】
次に抽出された代表検知点に基づいて物体情報の結合範囲を設定する（ステップＳ２０２）。図６に示すように代表検知点ＪＰ１を略中心とした所定の範囲を有する結合範囲ＣＥ１を設定する。そして、この結合範囲ＣＥ１内に含まれる検知点を１つの物体情報として結合する（ステップＳ２０３）。図６では結合範囲ＣＥ１内の検知点は代表検知点であるＪＰ１のみであり、この代表検知点ＪＰ１の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。
【００６２】
なお、結合範囲ＣＥ１の形状は、１台の車両からの反射点である検知点が全て含まれる形状とし、図６に示すようなｘ軸方向、および、ｙ軸方向のぞれぞれに辺を有する長方形である。その他に、１台の車両からの反射点である検知点が全て含まれる形状であれば、長方形以外の多角形などでもよい。
【００６３】
次に、検知範囲ＲＥ内で検知された検知点のうち結合された検知点ＪＰ１以外に存在する他の検知点の有無を判定する（ステップＳ２０４）。判定の結果、他の検知点が有る場合（ステップＳ２０４がＹｅｓ）、前回の結合処理で結合されていない残りの検知点に対して代表検知点抽出の処理を開始する（ステップＳ２０１）。また、結合されていない他の検知点がない場合（ステップＳ２０４がＮｏ）は、結合した物体情報を１の物体の情報として車両制御部３に出力する。
【００６４】
図６では前回の結合処理で結合された代表検知点ＪＰ１以外に車両１００ｂの検知点ＫＰ１と、車両１００ｃの検知点ＬＰ１とがある。そのため、図５のステップＳ２０４の判定で他の検知点有り（ステップＳ２０４がＹｅｓ）となり、再び代表検知点抽出（ステップＳ２０１）が行われる。ここで、既に結合された検知点以外で車両１との相対距離が近い検知点は、車両１００ｂの検知点ＫＰ１なので、検知点ＫＰ１が代表検知点として抽出される（ステップＳ２０１）。
【００６５】
そして、代表検知点ＫＰ１を略中心とした結合範囲ＣＥ２が設定される（ステップＳ２０２）結合範囲ＣＥ２内には代表検知点であるＫＰ１と検知点ＬＰ１とが含まれている。このため、代表検知点ＫＰ１と検知点ＬＰ１とが結合されて１つの物体として結合される（ステップＳ２０３）。このように代表検知点に基づいて結合された結合範囲ＣＥ１の物体情報と結合範囲ＣＥ２の物体情報とは異なる物体情報として判定される。
【００６６】
ここで、本来ならば、１台の車両の反射点である検知点を結合するための結合範囲ＣＥ２であるが、上記のように１台の車両１００ｂの検知点ＫＰ１と、異なる車両１００ｃの検知点であるＬＰ１とが近い距離にある場合はこのように異なる車両同士の検知点が１台の車両の検知点として結合されてしまう。
【００６７】
そして、検知点結合後、図６ではその他の検知点が存在しない（ステップＳ２０４がＮｏ）ため、図４のステップＳ１１０において物体情報を車両制御部３へ出力するとともに、代表検知点と、それに結合された検知点とを示す物体情報をメモリ１１ｂに記憶しておく。
＜２−３．第２検知点結合＞
次に、信号処理部１１による第２検知点結合処理について説明する。図７は、第２検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。また、図７の処理説明に伴い、図８の同一物体における代表検知点再設定処理を説明する図、および、図９の結合範囲内の同一物体判定を示す図を用いる。また、図７の処理説明に伴い、図１０の新規物体の代表検知点再設定処理を説明する図、および、図１１の結合範囲内の新規物体判定を示す図を用いる。
【００６８】
最初に、信号処理部１１は、過去の走査の物体情報が記憶されているメモリ１１ｂから物体情報を読み出す（ステップＳ３０１）。そして、過去の走査（例えば、前回の走査）の代表検知点に対応する検知点が今回の走査で存在する場合（ステップＳ３０２がＹｅｓ）は、図６で説明したようにその代表検知点に対応する検知点を今回の走査の代表検知点とし、その代表検知点の略中心から所定範囲内の結合範囲を設定して（ステップＳ３０３）、その結合範囲内に含まれる検知点を１つの物体情報として結合する（ステップＳ３０４）。そして、代表検知点の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。
【００６９】
ステップＳ３０２の処理に戻って、過去の走査の代表検知点に対応する検知点が今回の走査で存在しない場合（ステップＳ３０２がＮｏ）は、過去の走査において、代表検知点の次に車両１との相対距離が近い検知点が存在するか否かを判定する（ステップＳ３０５）。代表検知点の次に車両１との相対距離が近い検知点が存在する場合（ステップＳ３０５がＹｅｓ）は、その検知点が過去の走査の同一物体判定範囲内に存在するか否かを判定する（ステップＳ３０６）。
【００７０】
ここで、同一物体判定範囲に関連する処理について、図８および図９に基づいて説明する。なお、ステップＳ３０５において、過去の走査において、代表検知点の次に自車に近い検知点が存在しない場合（ステップＳ３０５がＮｏ）は、処理を終了し、図４のステップＳ１１１に進み、車両１のＡＣＣの状態を判定する。
【００７１】
図８の上段の走査ＳＣ１は過去の走査において検知された物体情報を示しており、レーダ装置２を備えた車両１が車道Ｒ１を直進している（＋ｙ方向に走行している）。そして、車両１の走査範囲ＲＥ内には、車道Ｌ１上で車両１に近づく方向（−ｙ方向）に走行する車両１０１ａの検知点ＳＰ１、および、検知点ＳＰ２と、車両１に近づく方向（−ｙ方向）の車両１０１ｂの検知点ＴＰ１とが結合範囲ＣＥ３内にある。そして、結合範囲ＣＥ３内では、車両１との相対距離が最も近い検知点ＳＰ１が略中心にあり、代表検知点となっている。
【００７２】
次の走査であるＳＣ２では、走査ＳＣ１で検知されていた代表検知点ＳＰ１が検知されなくなったことで、前回走査ＳＣ１の結合範囲ＣＥ３内で、代表検知点ＳＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＳＰ２が、走査ＳＣ２における新たな代表検知点として設定される。
【００７３】
そして、新たな代表検知点ＳＰ２を略中心とした結合範囲ＣＥ３が設定され、この結合範囲ＣＥ３内の代表検知点ＳＰ２と検知点Ｔ１とが１つの物体として結合され、代表検知点ＳＰ２の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。なお、新たな代表検知点ＳＰ２は過去の走査ＳＣ１において、後述する同一物体判定範囲内に存在したため、過去の物体情報と同一の物体であるとして判定されている。この処理を詳細に示したのが図９である。
【００７４】
図９の上段の走査ＳＣ１では、代表検知点ＳＰ１を略中心に縦（ｙ軸）３０ｍ、横（ｘ軸）４ｍの長方形の結合範囲ＣＥ３が設けられている。また、代表検知点ＳＰ１の遠方側（＋ｙ方向）の横方向（＋ｘ方向）に検知点ＳＰ２がある。言い換えると、代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離未満（例えば、３ｍ未満）に離れた位置に検知点ＳＰ２がある。
【００７５】
また、代表検知点ＳＰ１の遠方（＋ｙ方向）には検知点ＴＰ１がある。言い換えると、代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば、３ｍ以上）に離れた位置に検知点ＴＰ１がある。
【００７６】
なお、代表検知点ＳＰ１の位置から横方向（＋ｘ方向２ｍ、および、−ｘ方向２ｍ）の結合範囲内で、縦方向（ｙ軸方向）の代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離未満（例えば、３ｍ未満）に離れた位置（代表検知点ＳＰ１の位置から＋ｙ方向に３ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ１とする。また、代表検知点ＳＰ１の位置から横方向の結合範囲内で、代表検知点ＳＰ１の位置から車両側に近い位置（代表検知点ＳＰ１の位置から−ｙ方向に１５ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ２とする。走査ＳＣ１の検知点ＳＰ２はこの同一物体判定範囲ＡＲ１内に存在している。このように走査ＳＣ１で同一物体判定範囲内に存在している検知点は、走査ＳＣ２で検出されなくなったＳＣ１の代表検知点ＳＰ１と同一物体の検知点として判定される。
【００７７】
そして、今回の走査ＳＣ２では、過去の走査ＳＣ１の代表検知点ＳＰ１が存在しないため、過去の走査において、代表検知点ＳＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＳＰ２が走査ＳＣ２における新たな代表検知点となる。また、この新たな代表検知点は過去の走査において同一物体判定範囲内に存在することから、代表検知点ＳＰ１と同一物体として判定される。
【００７８】
走査ＳＣ２では新たに設定された代表検知点ＳＰ２に基づく過去の走査ＳＣ１と同一物体の結合範囲ＣＥ３が設定され、この結合範囲内に存在する代表検知点ＳＰ２と、検知点Ｔ１とが一つの物体として結合され、代表検知点ＳＰ２の位置などの情報が一つの物体の物体情報として車両制御部３へ出力される。これにより、同一の物体を正しく一つの物体として判定できる。
【００７９】
次に図７のステップＳ３０６の処理に戻って、同一物体判定範囲内に検知点がない場合（ステップＳ３０６がＮｏ）は、過去の走査で結合範囲内であり、同一物体判定範囲外の検知点のうち、車両１との相対距離が代表検知点の次に近い検知点を新たな代表検知点として再設定し（ステップＳ３０８）、この新たな代表検知点に基づいて結合範囲を設定し（ステップＳ３０３）、結合範囲内の検知点を結合し（ステップＳ３０４）、代表検知点の位置などの情報を新たな物体情報として車両制御部３へ出力する。
【００８０】
図１０の上段の走査ＳＣ１は過去の走査において検知された物体情報を示しており、レーダ装置２を備えた車両１が車道Ｒ１を直進している（＋ｙ方向に走行している）。そして、車両１の走査範囲ＲＥ内には、車道Ｌ１上で車両１に近づく方向（−ｙ方向）に走行する車両１０２ａの検知点ＭＰ１と、車両１に近づく方向（−ｙ方向）の車両１０２ｂの検知点ＮＰ１とが結合範囲ＣＥ４内にある。そして、結合範囲ＣＥ４内では、車両１との相対距離が最も近い検知点ＭＰ１が略中心にあり、代表検知点となっている。
【００８１】
次の走査であるＳＣ２では、走査ＳＣ１で検知されていた代表検知点ＭＰ１が検知されなくなったことで、前回走査ＳＣ１の結合範囲ＣＥ４内で、代表検知点ＭＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＮＰ１が、走査ＳＣ２における新たな代表検知点として設定される。
【００８２】
そして、新たな代表検知点ＮＰ１を略中心とした結合範囲ＣＥ５が新たに設定され、この結合範囲内の代表検知点ＮＰ１が１つの物体として結合され、代表検知点ＮＰ１の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。なお、結合範囲ＣＥ５では、代表検知点ＮＰ１以外の検知点がないため、一つの検知点で検知点の結合処理を行う。
【００８３】
また、新たな代表検知点ＮＰ１は過去の走査ＳＣ１において、同一物体判定範囲外に存在したため、過去の物体情報とは異なる物体であるとして判定される。つまり、新たな代表検知点ＮＰ１が過去の走査ＳＣ１における代表検知点ＭＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば、３ｍ以上）に離れた位置に存在している。そのため、走査ＳＣ１の代表検知点ＭＰ１と、走査ＳＣ２の代表検知点ＮＰ１とは異なる物体の情報として判定される。また、結合範囲もＳＣ１の結合範囲ＣＥ４とは異なる物体情報の結合範囲としてＣＥ５が用いられている。この処理を詳細に示したのが図１１の図である。
【００８４】
図１１の上段の走査ＳＣ１では、代表検知点ＭＰ１を略中心に縦（ｙ軸）３０ｍ、横（ｘ軸）４ｍの長方形の結合範囲ＣＥ４が設けられている。また、代表検知点ＭＰ１の遠方側（＋ｙ方向）には検知点ＮＰ１がある。言い換えると、代表検知点ＭＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば、３ｍ以上）に離れた位置に検知点ＮＰ１がある。
【００８５】
なお、この検知点ＮＰ１は、代表検知点ＭＰ１の位置から横方向（＋ｘ方向２ｍ、および、−ｘ方向２ｍ）の結合範囲内で、縦方向（ｙ軸方向）の代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離未満（例えば、３ｍ未満）に離れた位置（代表検知点ＭＰ１の位置から＋ｙ方向に３ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ１とする。また、代表検知点ＭＰ１の位置から横方向の結合範囲内で、代表検知点ＭＰ１の位置から車両側に近い位置（代表検知点ＭＰ１の位置から−ｙ方向に１５ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ２とする。走査ＳＣ１のＮＰ１はこれらの同一物体判定範囲ＡＲ１およびＡＲ２のいずれの範囲内でもない、結合範囲内ＣＥ４の範囲内に存在している。
【００８６】
そして、今回の走査ＳＣ２では、過去の走査ＳＣ１の代表検知点ＭＰ１が存在しないため、過去の走査において、代表検知点ＳＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＮＰ１が走査ＳＣ２における新たな代表検知点となる。また、この新たな代表検知点は過去の走査において同一物体判定範囲外に存在することから、代表検知点ＭＰ１とは異なる物体の情報として判定される。つまり、代表検知点ＮＰ１は過去の走査ＳＣ１において、走査ＳＣ１における代表検知点ＭＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば３ｍ以上）に離れた位置に存在するため、走査ＳＣ１の代表検知点ＭＰ１と走査ＳＣ２の代表検知点ＮＰ１とは異なる物体の物体情報として判定される。
【００８７】
走査ＳＣ２では新たに設定された代表検知点ＮＰ１に基づく過去の走査ＳＣ１と異なる体情報の結合範囲ＣＥ５が設定され、この結合範囲内に存在する代表検知点ＮＰ１が物体情報として結合され、代表検知点ＮＰ１の位置などの情報が物体情報として車両制御部３へ出力される。このため、異なる物体を一つの物体と誤認することに起因する物体の移動方向の誤った判断を防止できる。
【００８８】
なお、複数回の走査により、各々の走査の代表検知点が同一物体と判定されたことを条件に、過去の走査ＳＣ１における代表検知点の位置などに基づく物体情報と、後の走査ＳＣ２における代表検知点の位置などに基づく物体情報とを比較した結果、所定の条件を満足する場合に、物体情報を車両制御部３へ送信する。これにより、異なる物体を一つの物体と誤判定して、図４のステップＳ１１０において、代表検知点同士の位置が所定条件を満足している場合に、車両の誤制御を行うことを防止できる。
【００８９】
なお、所定の条件を満足する場合の例としては、後の走査ＳＣ２における代表検知点の位置が、過去の走査ＳＣ１の代表検知点の位置よりも車両１の横方向の距離が近い場合などがある。言い換えると、過去の走査ＳＣ１の代表検知点に基づく物体情報と、後の走査ＳＣ２に基づく代表検知点とが同一物体情報であり、車両１からみて過去の走査ＳＣ１の代表検知点の位置よりも後の走査ＳＣ２の代表検知点の位置が近づいている場合などである。これにより、異なる物体を一つの物体として誤判定して近づいたと判定した場合に、車両１の誤制御を行うことを防止できる。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・・・車両
２・・・・・レーダ装置
３・・・・・車両制御部
１０・・・・物体検知システム
１１・・・・信号処理部
１２・・・・変調部
１３・・・・ＶＣＯ
１４・・・・方向性結合器
１５・・・・平面アンテナ
１６・・・・ミキサ
１７・・・・フィルタ
１８・・・・Ａ／Ｄ変換器
１９・・・・モータ駆動回路
２０・・・・モータ
２１・・・・エンコーダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置で異なる物体情報を一つの物体と誤判定することを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に車両に搭載されたレーダ装置は、連続的に車両周辺の走査を行って、複数回、同一物体が検知された場合は、この複数回検知された物体と自車両との位置関係などに応じて、物体情報（例えば、車両と物体との相対距離、相対速度、および、横方向の距離（角度）など）を車両制御部に出力し、車両制御（警告、ブレーキ、および、シートベルトの引き締めなど）を行っている。
【０００３】
また、連続的な走査を行っている際に、新たに検知された新規検知物体に対しては、その物体が所定回数以上継続して検知された場合に、物体情報を車両制御部に出力していた。つまり、走査により１回検知されただけでは車両制御部への出力は行わず、その物体が複数回検知されている間に、物体と自車両との位置関係の変化を算出して、車両制御部への出力条件を満たせば、対象の物体の物体情報を車両制御部へ出力するという処理がなされていた。
【０００４】
物体の検知はレーダ装置からの送信波が物体に反射して、レーダ装置に受信波として受信された信号に基づいて行われる。また、レーダ装置は１つの物体から複数の反射波を受信する場合がある。この場合、レーダ装置の信号処理部は自車両からの相対距離が最も近い反射点を代表検知点とし、その代表検知点から所定距離範囲内（結合範囲内）にある検知点をまとめて１つの物体として判定していた。そしてその物体情報をレーダ装置から車両制御部へ出力していた。
【０００５】
そして、１度検知された代表検知点が後の走査において検知されていない場合は、前回検知された結合範囲内の検知点の中で、今回の走査で検知されなくなった代表検知点の次に自車両との距離が近い検知点が存在すれば、その検知点を新たな代表検知点とし、この新たな代表検知点に基づいて再度結合範囲を設定し、同一物体が前回の走査に続けて検知されているものとして処理を行っていた。なお、本発明と関連する技術を説明する資料としては特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、結合範囲を設けて複数の検知点を１つの物体として判定する場合、別々の物体の検知点が１つの結合範囲内に入った際にも１つの物体の検知点として判定する場合があった。例えば、１台の車両が他の車両に接近して追従走行している場合に、別々の車両からの反射点をまとめて１つの物体として判定する場合があった。
【０００８】
そのため、過去の走査で検知されていた代表検知点が後の走査で検知されなくなり、過去の走査の結合範囲内の検知点の中から、検知されなくなった代表検知点の次に自車両との距離が近い検知点が、これまで検知されていた車両とは別の他の車両の検知点である場合、この他の車両の検知点をこれまで検知されていた同一の車両の新たな代表検知点として誤って設定する場合があった。この場合、設定された代表検知点は本来であれば新規に検知された車両の検知点である。物体情報を出力された車両制御部においては、同一物体として複数回検知がされなければ車両制御の対象とはしないため、この代表検知点の物体情報も本来ならば、車両制御の対象とはならないはずである。そのため、レーダ装置が異なる物体を一つの物体と誤認識することに起因して、本来ならば車両制御部が車両制御の対象としない物体情報を車両制御の対象としてしまうことにより、車両の誤制御に繋がるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、レーダ装置で異なる物体情報を一つの物体と誤判定することを防止する技術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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知するレーダ装置であって、第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す読出手段と、読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する継続判定手段と、前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する設定手段と、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する物体判定手段と、を備える
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離未満に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定する。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から前記車両側に近い位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定することを特徴とするレーダ装置。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のレーダ装置において、前記物体判定手段が同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点との位置を比較した結果が所定条件を満足する場合に、当該物体の情報を前記車両を制御する制御装置に送信する情報送信手段をさらに備える。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載のレーダ装置において、前記情報送信手段は、同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とにおいて、前記第２の代表検知点の位置が前記第１の代表検知点の位置よりも前記車両の横方向の距離が近い場合は、前記物体の情報を前記制御装置に送信する。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項４または５に記載のレーダ装置と、前記情報送信手段からの前記物体の情報に基づいて前記車両を制御する制御装置とを備える。
【００１５】
さらに、請求項７の発明は、車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知し、前記検知点に基づいて物体の情報を検知する物体検知方法であって、第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す工程と、読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する工程と、前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する工程と、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし７の発明によれば、第２の代表検知点が第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する。このため、異なる物体を一つの物体と誤判定することを防止できる。
【００１７】
また、特に請求項２の発明によれば、第２の代表検知点が、第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離未満に離れた位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定する。このため、同一物体を正しく一つの物体と判定できる。
【００１８】
また、特に請求項３の発明によれば、第２の代表検知点が、第１の代表検知点の位置から車両側に近い位置に存在する場合は、第１の代表検知点と第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定する。このため、新たに検知された検出点が過去の走査で検知できなかった同一物体からの検知点の場合に、同一物体を正しく一つの物体と認識できる。
【００１９】
また、特に請求項４の発明によれば、物体判定手段が同一の物体と判定した第１の代表検知点と第２の代表検知点との位置を比較した結果が所定条件を満足する場合に、当該物体の情報を車両を制御する制御装置に送信する。このため、異なる物体を一つの物体と誤判定して、代表検知点同士の位置が所定条件を満足している場合に、車両の誤制御を行うことを防止できる。
【００２０】
また、特に請求項５の発明によれば、情報送信手段は、同一の物体と判定した第１の代表検知点と第２の代表検知点とにおいて、第２の代表検知点の位置が第１の代表検知点の位置よりも車両の横方向の距離が近い場合は、物体の情報を制御装置に送信する。このため、異なる物体を一つの物体と誤判定して近づいたと判断した場合に、車両の誤制御を行うことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、車両１の全体図である。
【図２】図２は、物体検知システムのブロック図である。
【図３】図３は、ＦＭ−ＣＷ信号とビート信号を示す図である。
【図４】図４は、物体検知処理のフローチャートである。
【図５】図５は、第１検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。
【図６】図６は、第１検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理の具体例を説明する図である
【図７】図７は、第２検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。
【図８】図８は、同一物体における代表検知点再設定処理を説明する図である。
【図９】図９は、結合範囲内の同一物体判定を示す図である。
【図１０】図１０は、新規物体における代表検知点再設定処理を説明する図である。
【図１１】図１１は、結合範囲内の新規物体判定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜１．構成＞
図１は、車両１の全体図である。車両１は、本実施形態の物体検知システム１０はレーダ装置２と、車両制御部３とを備えている。レーダ装置２は車両前方のフロント部分に設けられている。レーダ装置２は検知範囲ＲＥの範囲を走査して、車両１と物体との相対距離、および、相対速度を算出するとともに、車両１からみた物体の横方向の距離（角度）を算出する。なお、レーダ装置２の搭載位置は車両前方のフロント部分に限らず、車両１の後方や側方でもよい。
【００２３】
車両制御部３は、レーダ装置２の物体の検知結果に応じて、車両１の車両制御を行う。車両制御の例としては、前方の車両に追従して走行する場合のアクセル制御やブレーキ制御、衝突防止のブレーキ制御がある。また、衝突時にシートベルトにより乗員を座席に固定して衝撃に備えたり、衝突時にヘッドレストを固定して乗員の身体へのダメージを軽減する。
【００２４】
図２は物体検知システム１０のブロック図である。物体検知システム１０は、レーダ装置２と車両制御部３とが電気的に接続して構成されている。また、物体検知システム１０の車両制御部３は、車速センサ３０、ステアリングセンサ３１、および、ヨーレートセンサ３２などの車両１に設けられる各種センサと電気的に接続されている。さらに、車両制御部３はブレーキ４０、スロットル４１、および、警報器４２などの車両１に設けられる各種装置と電気的に接続されている。
【００２５】
レーダ装置２は、信号処理部１１、変調部１２、ＶＣＯＶｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）１３、方向性結合器１４、平面アンテナ１５、ミキサ１６、フィルタ１７、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１８、モータ駆動回路１９、モータ２０、および、エンコーダ２１を備える。なお、平面アンテナ１５は送信アンテナ１５ａ、および、受信アンテナ１５ｂより構成されている。また、以下に述べる実施の形態では、レーダ装置２のアンテナ走査方式をアンテナを所定の方向に駆動させるメカスキャン方式として説明を行なうが、アンテナを駆動させずに物体の方向推定にＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｅａｍ Ｆｏｒｍｉｎｇなどの方式を採用する電子スキャン方式についても本発明は適用される。
【００２６】
レーダ装置２による物体検知は、信号処理部１１からの信号に基づき、変調部１２が予め定められた周波数帯の変調信号を生成する。この変調信号はＶＣＯ１３により送信信号に変換され、方向性結合器１４を介して送信波として送信アンテナ１５aの平面アンテナ１５から出力される。
【００２７】
平面アンテナ１５から出力された送信波は物体にあたって反射し、反射波として平面アンテナ１５に受信される。この受信された反射波と発振信号は方向性結合器１４を介して、ミキサ１６でミキシングされる。
【００２８】
送信信号とミキシングされた受信信号は、物体からの相対距離や相対速度の情報を含むビート信号であり、フィルタ１７によりフィルタリングされ、レーダ装置２を備えた車両１から物体までの相対距離や相対速度の情報を含む帯域のビート信号が検出される。
【００２９】
フィルタ１７により所定の周波数帯にフィルタリングされたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器１８によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、信号処理部１１に入力される。
【００３０】
また、レーダ装置２は平面アンテナ１５を所定の角度範囲で移動させ、送信波を走査させる。平面アンテナ１５の角度は、レーダ装置２を車両１の前方のバンパー部分に備え、前方車両が車両１の真正面に位置している場合に、平面アンテナ１５が前方車両と直交する位置にある場合を０度とする。例えば、平面アンテナ１５は０度の状態から左右にそれぞれ１５度ずつ走査する。なお、この角度０度の状態が車両１と前方車両との横方向の距離が０ｍの場合となる。この平面アンテナ１５の走査はモータ駆動部１９とモータ２０を用いて行われ、平面アンテナ１５の走査に伴うエンコーダ２１の図示しないスリットの通過数と通過方向の情報を信号処理部１１へ出力する。
【００３１】
信号処理部１１にはレーダ装置２の各部の制御と、車両制御部３とのデータの送受信を行う場合に情報処理を行うＣＰＵ１１ａと、ＣＰＵ１１ａの処理に用いられるプログラムが格納されているメモリ１１ｂが備えられている。ＣＰＵ１１ａの各種の機能は、このプログラムを実行することで実現される。Ａ／Ｄ変換部１８から出力された信号に基づいて、車両１からの物体の相対距離や相対速度を検出する。また、エンコーダ２１から出力される情報により車両１からの物体の横方向の距離（角度）を検出する。このようにそれぞれ物体情報のパラメータ値として検出する。
【００３２】
なお、信号処理部１１のメモリ１１ｂは、信号処理部１１内に設けられていることとして説明したが、信号処理部１１内に限らずレーダ装置２の内部またはレーダ装置２の外部に設けられてもよい。
【００３３】
本実施の形態では、レーダ装置２で検出される物体の情報を物体情報といい、この物体情報のパラメータ値として、相対距離、相対速度、および、車両１からみた物体の横方向の距離（角度）などが存在している。また、信号処理部１１のメモリ１１ｂには過去の物体検知処理により検知された物体情報などの複数のデータが格納されている。
【００３４】
信号処理部１１と電気的に接続されている車両制御部３はＣＰＵ３ａとメモリ３ｂを備えており、ＣＰＵ３ａは車両１の各部の制御と、信号処理部１１とのデータの送受信を行う際に情報処理を行う。また、メモリ３ｂはＣＰＵ３ａの処理に用いられるプログラムが格納されており、さらに、信号処理部１１から送信された物体情報も格納されている。またＣＰＵ３ａの各種機能は、このプログラムを実行することで実現される。
【００３５】
なお、車両制御部３のメモリ３ｂは、車両制御部３内に設けられていることとして説明したが、車両制御部３内に限らず車両制御部３の外部に設けられてもよい。
【００３６】
この車両制御部３にはブレーキ４０、スロットル４１、および、警報器４２が電気的に接続されており、物体情報に応じてこれらを制御することで、車両１の動作が制御される。例えば、警報器４２は車両１と物体との距離が接近している場合に警報を発してユーザであるドライバーに異常を報知する。また、車両１と物体とが衝突する可能性がある場合は、ブレーキ４０を作動させて車両１の速度を低下させたり、スロットル４１を絞って、エンジンの回転数を低下させる。
【００３７】
さらに、車両制御部３には車両１の速度を検知する車速センサ３０、ステアリングホイールの操舵角を検知するステアリングセンサ３１、および、車両１の旋回速度を検知するヨーレートセンサ３２が接続されている。なお、ステアリングセンサ３１とヨーレートセンサ３２の両方を使用することで、ステアリング操作に応じた車両１の旋回方向、および、車両１の旋回速度を検知することが可能となる。そのため、両方のセンサを備えていることが好ましいが、ステアリングセンサ３１またはヨーレートセンサ３２のどちらか一方でも車両１の旋回方向を検知することは可能である。
【００３８】
また、平面アンテナ１５にて送受信される送信波および受信波は、電波、レーザ、または、超音波などの信号であり、平面アンテナ１５から送信され、物体にあたってはね返り、反射波として受信することで、物体情報を検知できるものであればよい。
【００３９】
さらに、本実施形態ではアンテナを平面アンテナ１５としているが、送信波を出力し、送信波の物体からの反射波を受信可能なアンテナであれば、平面アンテナ１５以外にレンズアンテナ、または、反射鏡アンテナ等であってもよい。また、送信アンテナ１５ａと受信アンテナ１５ｂとを別々の構成として述べているが、１つのアンテナで送信、および、受信の両方を行なうことができる送受信兼用のアンテナを用いてもよい。
【００４０】
次に、物体検知処理において用いられる信号処理の一例としてＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）の方式について説明する。なお、本実施形態では、ＦＭ−ＣＷの方式を例に説明を行うが、アップ区間とダウン区間のような複数の区間を組み合わせて物体情報を算出する方式であれば、この方式に限定されない。
【００４１】
また、下記に記載の式や図３に示すＦＭ−ＣＷ信号とビート信号についての各記号は以下に示すものである。ｆｂ：ビート周波数、ｆｓ：周波数、ｆｒ：距離周波数、ｆｄ：速度周波数、ｆｏ：送信波の中心周波数、△ｆ：周波数偏移幅、ｆｍ：変調波の繰り返し周波数、Ｃ：光速（電波の速度）、Ｔ：物体までの電波の往復時間、Ｒ：物体までの距離、ｖ：物体との相対速度。
【００４２】
図３上図はＦＭ−ＣＷの送信信号および受信信号の信号波形を示す図である。また、図３下図は送信信号と受信信号との差分周波数により生じるビート周波数を示す図である。図３上図は横軸は時間、縦軸は周波数を示している。図中、実線で示す送信信号は、所定周期で周波数が変わる性質を有しており、周波数が上昇するアップ区間と、所定の周波数まで上昇した後に所定の周波数まで下降するダウン区間がある。そして、送信信号は、所定の周波数まで下降した後に再度所定の周波数まで上昇をするように一定の変化を繰り返す。また、送信信号は物体にあたって反射した後に受信され、同図の破線で示すような受信信号となる。受信信号についても送信信号と同じようにアップ区間とダウン区間が存在する。なお、本実施形態で用いられる周波数帯の例としては７６Ｇｈｚ帯の周波数があげられる。
【００４３】
また、車両１と物体との距離に応じて、送信信号に比べて受信信号に時間的な遅れ（Ｔ＝２Ｒ／Ｃ）が生じる。さらに、車両１と物体との間に速度差を有する場合は、送信信号に比べて受信信号が周波数ｆｓの軸に平行にシフトする。このドップラーシフト分がｆｄとなる。
【００４４】
図３下図は横軸を時間、縦軸をビート周波数として、式（１）に基づいてビート周波数を算出するものである。
ｆｂ＝ｆｒ±ｆｄ＝（４・△ｆ・ｆｍ／Ｃ）Ｒ＋（２・ｆ０／Ｃ）ｖ ・・・（１）
なお、式（１）に示されるビート信号を後述するＦＦＴ処理することで、周波数スペクトルを検出する。この検出された周波数スペクトルの中から所定の閾値を超えた周波数スペクトルをピーク信号として検出し、このピーク信号に対して後述する処理を行うことで車両１と物体との相対距離、相対速度、および、物体との横方向の距離（角度）を算出する。
【００４５】
＜２．動作＞
＜２−１．物体情報出力処理＞
図４は物体検知処理のフローチャートである。この処理は車両の前方の走査が完了するごとに繰り返し実行される。送信信号と受信信号とをミキシングすることにより生じるビート信号をＡ／Ｄ変換器（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８によりＡ／Ｄ変換して、マイクロコンピュータなどの信号処理部１１に取り込み、信号処理部１１によりビート信号にＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ 高速フーリエ変換）処理を施す（ステップＳ１０１）。
【００４６】
ＦＦＴ処理を施されたビート信号は周波数スペクトルとして検出される。一般に物体の周波数スペクトルは、相対的にノイズなどの周波数スペクトルよりもパワーレベルが大きいので、所定のパワーレベルに設けられている閾値を超えた周波数スペクトルをピーク信号として抽出する（ステップＳ１０２）。
【００４７】
アンテナの角度ごとに抽出されたピーク信号について車両１の速度、ピーク信号の信号強度、および、ピーク信号の角度の情報に基づいて、複数のピーク信号が１つのグループとしてグルーピングされる（ステップＳ１０３）。その結果、複数のピーク信号を含んだ複数のグループがアップ区間とダウン区間のそれぞれに生成される。ここで、グルーピング処理は物体の所定の反射範囲から受信した受信信号が物体の連続する角度ごとの複数のピーク信号として検出され、この連続する角度ごとの所定の角度範囲の複数のピーク信号を１つのグループとし、これを１つの反射点として処理する。
【００４８】
そして、アップ区間に生成された複数のグループと、ダウン区間に生成された複数のグループのピーク信号同士を、車両１の速度、グルーピングされたピーク信号の信号強度、および、グルーピングされた信号の角度の情報などに基づいてペアリングする（ステップＳ１０４）。このペアリング処理により、１つの物体からの反射点が検知点として判定される。
【００４９】
そして、今回の走査で検知された検知点が、過去の走査で検知された検知点と同一の検知点が継続して検知されているか否かを判定する連続性判定を行う（ステップＳ１０５）。判定の一例としては、メモリ１１ｂに記憶された過去の検知点の物体情報と、車速センサ３０からの車両１の速度情報とから、過去の走査における検知点が今回の走査範囲のどの位置に検知されるかを予め予測しておき、予測した範囲内に検知点が存在すれば、過去に検知された検知点が今回の走査においても継続して検知されているものとして判定する。
【００５０】
この連続性判定が行われると、信号処理部１１は継続して検知されていると判定した対象の検知点の連続性の回数を＋１回とカウントする。そして、複数回（例えば３回）の連続性があると判定された検知点のみを次の処理であるステップＳ１０７以降の処理の対象とする。ステップＳ１０７では、過去（例えば、前回）の後述する検知点結合処理の物体情報がメモリ１１ｂ内に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００５１】
メモリ１１ｂに過去の走査の検知点結合処理に伴う物体情報が記憶されていない場合（ステップＳ１０７がＮｏ）は、ステップＳ１０８の第１検知点結合の処理を行う。また、メモリ１１ｂに過去の走査の検知点結合処理に伴う物体情報が記憶されている場合（ステップＳ１０７がＹｅｓ）は、ステップ１０９の第２検知点結合の処理を行う。
【００５２】
なお、ステップ１０５において、継続して検知されていると判定されなかった検知点、例えば新規に検知された検知点などは、後の走査で継続して検知されてからステップＳ１０７以降の処理の対象となる。
【００５３】
ここでステップＳ１０８、または、ステップＳ１０９の検知点結合処理は、主に上述のように複数回の走査により複数回の連続性があると判定された検知点のうち車両１との距離が最も近い検知点を代表検知点とし、その代表検知点を略中心とした所定範囲内（結合範囲内）に含まれる検知点を１つの物体として結合する処理である。具体的には乗用車、トラック、および、バイクなどの移動物やガードレールや鉄橋などの静止物の１つの物体からの複数の反射点に基づく検知点を１つの物体の情報として結合する処理がこれにあたる。これらの第１検知点結合、および、第２検知点結合の処理については後に詳述する。
【００５４】
そして、第１検知点結合（ステップＳ１０８）、または、第２検知点結合（ステップＳ１０９）の後、検知点を結合した物体情報を車両制御部３へ出力する（ステップＳ１１０）。出力された物体情報に基づき、車両制御部３はブレーキ４０の操作、スロットル４１の操作および、警報機４２の操作などの車両制御を行う。
【００５５】
ステップＳ１１０の物体情報出力後、車両１のＡＣＣがＯＦＦ状態でない場合（ステップＳ１１１がＮｏ）、最初の処理（ステップＳ１０１）に戻り、後の走査に伴う物体検知処理を繰り返し行う。また、車両１のＡＣＣがＯＦＦ状態の場合は物体検知処理を終了する。
【００５６】
なお、第２の検知点結合の処理において、後述する所定の判断（図７に示すステップＳ３０５がＮｏの場合）が行われると、ステップＳ１１０はなされず、ステップＳ１１１へ進む。
【００５７】
＜２−２．第１検知点結合＞
次に、信号処理部１１による第１検知点結合の処理について詳細に説明する。図５は図４の処理で示した第１検知点結合処理にあたり、第１検知点結合処理に伴い車両制御部３に出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。つまり、過去（例えば、前回）の検知点結合処理における検知点を結合した物体情報がメモリ１１ｂ内に記憶されていない場合に行う処理を説明するフローチャートである。
【００５８】
また、図６は第１検知点結合処理に伴い車両制御部３に出力する物体情報の検知点結合処理の具体例を説明する図である。ここで、図６以降に示すｘｙ座標軸は車両１に対して相対的に固定され、車両１の横方向がｘ軸方向、縦方向（進行方向）がｙ軸方向に対応する。
【００５９】
図４のステップＳ１０６の処理の結果、複数回の連続性有りとされた検知点が、図６に示すように車両１が走行する車道Ｒ１上の車両１００ａの検知点ＪＰ１、車両１の横方向（＋ｘ軸方向）にある車道Ｌ１上の車両１００ｂの検知点ＫＰ１、および、車両１００ｃの検知点ＬＰ１を検知している。なお、これらの検知点は車両１のレーダ装置２の検知範囲ＲＥの範囲内である。
【００６０】
第１検知点結合では、まず最初にこれらの複数の検知点の中から図５に示す代表検知点抽出を行う（ステップＳ２０１）。この代表検知点抽出は上述の複数の検知点ＪＰ１、ＫＰ１、および、ＬＰ１のうちから車両１との相対距離が最も近い検知点を抽出する。図６では、検知点ＪＰ１が代表検知点として抽出される。
【００６１】
次に抽出された代表検知点に基づいて物体情報の結合範囲を設定する（ステップＳ２０２）。図６に示すように代表検知点ＪＰ１を略中心とした所定の範囲を有する結合範囲ＣＥ１を設定する。そして、この結合範囲ＣＥ１内に含まれる検知点を１つの物体情報として結合する（ステップＳ２０３）。図６では結合範囲ＣＥ１内の検知点は代表検知点であるＪＰ１のみであり、この代表検知点ＪＰ１の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。
【００６２】
なお、結合範囲ＣＥ１の形状は、１台の車両からの反射点である検知点が全て含まれる形状とし、図６に示すようなｘ軸方向、および、ｙ軸方向のぞれぞれに辺を有する長方形である。その他に、１台の車両からの反射点である検知点が全て含まれる形状であれば、長方形以外の多角形などでもよい。
【００６３】
次に、検知範囲ＲＥ内で検知された検知点のうち結合された検知点ＪＰ１以外に存在する他の検知点の有無を判定する（ステップＳ２０４）。判定の結果、他の検知点が有る場合（ステップＳ２０４がＹｅｓ）、前回の結合処理で結合されていない残りの検知点に対して代表検知点抽出の処理を開始する（ステップＳ２０１）。また、結合されていない他の検知点がない場合（ステップＳ２０４がＮｏ）は、結合した物体情報を１の物体の情報として車両制御部３に出力する。
【００６４】
図６では前回の結合処理で結合された代表検知点ＪＰ１以外に車両１００ｂの検知点ＫＰ１と、車両１００ｃの検知点ＬＰ１とがある。そのため、図５のステップＳ２０４の判定で他の検知点有り（ステップＳ２０４がＹｅｓ）となり、再び代表検知点抽出（ステップＳ２０１）が行われる。ここで、既に結合された検知点以外で車両１との相対距離が近い検知点は、車両１００ｂの検知点ＫＰ１なので、検知点ＫＰ１が代表検知点として抽出される（ステップＳ２０１）。
【００６５】
そして、代表検知点ＫＰ１を略中心とした結合範囲ＣＥ２が設定される（ステップＳ２０２）結合範囲ＣＥ２内には代表検知点であるＫＰ１と検知点ＬＰ１とが含まれている。このため、代表検知点ＫＰ１と検知点ＬＰ１とが結合されて１つの物体として結合される（ステップＳ２０３）。このように代表検知点に基づいて結合された結合範囲ＣＥ１の物体情報と結合範囲ＣＥ２の物体情報とは異なる物体情報として判定される。
【００６６】
ここで、本来ならば、１台の車両の反射点である検知点を結合するための結合範囲ＣＥ２であるが、上記のように１台の車両１００ｂの検知点ＫＰ１と、異なる車両１００ｃの検知点であるＬＰ１とが近い距離にある場合はこのように異なる車両同士の検知点が１台の車両の検知点として結合されてしまう。
【００６７】
そして、検知点結合後、図６ではその他の検知点が存在しない（ステップＳ２０４がＮｏ）ため、図４のステップＳ１１０において物体情報を車両制御部３へ出力するとともに、代表検知点と、それに結合された検知点とを示す物体情報をメモリ１１ｂに記憶しておく。
＜２−３．第２検知点結合＞
次に、信号処理部１１による第２検知点結合処理について説明する。図７は、第２検知点結合処理に伴い出力する物体情報の検知点結合処理を示したフローチャートである。また、図７の処理説明に伴い、図８の同一物体における代表検知点再設定処理を説明する図、および、図９の結合範囲内の同一物体判定を示す図を用いる。また、図７の処理説明に伴い、図１０の新規物体の代表検知点再設定処理を説明する図、および、図１１の結合範囲内の新規物体判定を示す図を用いる。
【００６８】
最初に、信号処理部１１は、過去の走査の物体情報が記憶されているメモリ１１ｂから物体情報を読み出す（ステップＳ３０１）。そして、過去の走査（例えば、前回の走査）の代表検知点に対応する検知点が今回の走査で存在する場合（ステップＳ３０２がＹｅｓ）は、図６で説明したようにその代表検知点に対応する検知点を今回の走査の代表検知点とし、その代表検知点の略中心から所定範囲内の結合範囲を設定して（ステップＳ３０３）、その結合範囲内に含まれる検知点を１つの物体情報として結合する（ステップＳ３０４）。そして、代表検知点の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。
【００６９】
ステップＳ３０２の処理に戻って、過去の走査の代表検知点に対応する検知点が今回の走査で存在しない場合（ステップＳ３０２がＮｏ）は、過去の走査において、代表検知点の次に車両１との相対距離が近い検知点が存在するか否かを判定する（ステップＳ３０５）。代表検知点の次に車両１との相対距離が近い検知点が存在する場合（ステップＳ３０５がＹｅｓ）は、その検知点が過去の走査の同一物体判定範囲内に存在するか否かを判定する（ステップＳ３０６）。
【００７０】
ここで、同一物体判定範囲に関連する処理について、図８および図９に基づいて説明する。なお、ステップＳ３０５において、過去の走査において、代表検知点の次に自車に近い検知点が存在しない場合（ステップＳ３０５がＮｏ）は、処理を終了し、図４のステップＳ１１１に進み、車両１のＡＣＣの状態を判定する。
【００７１】
図８の上段の走査ＳＣ１は過去の走査において検知された物体情報を示しており、レーダ装置２を備えた車両１が車道Ｒ１を直進している（＋ｙ方向に走行している）。そして、車両１の走査範囲ＲＥ内には、車道Ｌ１上で車両１に近づく方向（−ｙ方向）に走行する車両１０１ａの検知点ＳＰ１、および、検知点ＳＰ２と、車両１に近づく方向（−ｙ方向）の車両１０１ｂの検知点ＴＰ１とが結合範囲ＣＥ３内にある。そして、結合範囲ＣＥ３内では、車両１との相対距離が最も近い検知点ＳＰ１が略中心にあり、代表検知点となっている。
【００７２】
次の走査であるＳＣ２では、走査ＳＣ１で検知されていた代表検知点ＳＰ１が検知されなくなったことで、前回走査ＳＣ１の結合範囲ＣＥ３内で、代表検知点ＳＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＳＰ２が、走査ＳＣ２における新たな代表検知点として設定される。
【００７３】
そして、新たな代表検知点ＳＰ２を略中心とした結合範囲ＣＥ３が設定され、この結合範囲ＣＥ３内の代表検知点ＳＰ２と検知点Ｔ１とが１つの物体として結合され、代表検知点ＳＰ２の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。なお、新たな代表検知点ＳＰ２は過去の走査ＳＣ１において、後述する同一物体判定範囲内に存在したため、過去の物体情報と同一の物体であるとして判定されている。この処理を詳細に示したのが図９である。
【００７４】
図９の上段の走査ＳＣ１では、代表検知点ＳＰ１を略中心に縦（ｙ軸）３０ｍ、横（ｘ軸）４ｍの長方形の結合範囲ＣＥ３が設けられている。また、代表検知点ＳＰ１の遠方側（＋ｙ方向）の横方向（＋ｘ方向）に検知点ＳＰ２がある。言い換えると、代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離未満（例えば、３ｍ未満）に離れた位置に検知点ＳＰ２がある。
【００７５】
また、代表検知点ＳＰ１の遠方（＋ｙ方向）には検知点ＴＰ１がある。言い換えると、代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば、３ｍ以上）に離れた位置に検知点ＴＰ１がある。
【００７６】
なお、代表検知点ＳＰ１の位置から横方向（＋ｘ方向２ｍ、および、−ｘ方向２ｍ）の結合範囲内で、縦方向（ｙ軸方向）の代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離未満（例えば、３ｍ未満）に離れた位置（代表検知点ＳＰ１の位置から＋ｙ方向に３ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ１とする。また、代表検知点ＳＰ１の位置から横方向の結合範囲内で、代表検知点ＳＰ１の位置から車両側に近い位置（代表検知点ＳＰ１の位置から−ｙ方向に１５ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ２とする。走査ＳＣ１の検知点ＳＰ２はこの同一物体判定範囲ＡＲ１内に存在している。このように走査ＳＣ１で同一物体判定範囲内に存在している検知点は、走査ＳＣ２で検出されなくなったＳＣ１の代表検知点ＳＰ１と同一物体の検知点として判定される。
【００７７】
そして、今回の走査ＳＣ２では、過去の走査ＳＣ１の代表検知点ＳＰ１が存在しないため、過去の走査において、代表検知点ＳＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＳＰ２が走査ＳＣ２における新たな代表検知点となる。また、この新たな代表検知点は過去の走査において同一物体判定範囲内に存在することから、代表検知点ＳＰ１と同一物体として判定される。
【００７８】
走査ＳＣ２では新たに設定された代表検知点ＳＰ２に基づく過去の走査ＳＣ１と同一物体の結合範囲ＣＥ３が設定され、この結合範囲内に存在する代表検知点ＳＰ２と、検知点Ｔ１とが一つの物体として結合され、代表検知点ＳＰ２の位置などの情報が一つの物体の物体情報として車両制御部３へ出力される。これにより、同一の物体を正しく一つの物体として判定できる。
【００７９】
次に図７のステップＳ３０６の処理に戻って、同一物体判定範囲内に検知点がない場合（ステップＳ３０６がＮｏ）は、過去の走査で結合範囲内であり、同一物体判定範囲外の検知点のうち、車両１との相対距離が代表検知点の次に近い検知点を新たな代表検知点として再設定し（ステップＳ３０８）、この新たな代表検知点に基づいて結合範囲を設定し（ステップＳ３０３）、結合範囲内の検知点を結合し（ステップＳ３０４）、代表検知点の位置などの情報を新たな物体情報として車両制御部３へ出力する。
【００８０】
図１０の上段の走査ＳＣ１は過去の走査において検知された物体情報を示しており、レーダ装置２を備えた車両１が車道Ｒ１を直進している（＋ｙ方向に走行している）。そして、車両１の走査範囲ＲＥ内には、車道Ｌ１上で車両１に近づく方向（−ｙ方向）に走行する車両１０２ａの検知点ＭＰ１と、車両１に近づく方向（−ｙ方向）の車両１０２ｂの検知点ＮＰ１とが結合範囲ＣＥ４内にある。そして、結合範囲ＣＥ４内では、車両１との相対距離が最も近い検知点ＭＰ１が略中心にあり、代表検知点となっている。
【００８１】
次の走査であるＳＣ２では、走査ＳＣ１で検知されていた代表検知点ＭＰ１が検知されなくなったことで、前回走査ＳＣ１の結合範囲ＣＥ４内で、代表検知点ＭＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＮＰ１が、走査ＳＣ２における新たな代表検知点として設定される。
【００８２】
そして、新たな代表検知点ＮＰ１を略中心とした結合範囲ＣＥ５が新たに設定され、この結合範囲内の代表検知点ＮＰ１が１つの物体として結合され、代表検知点ＮＰ１の位置などが一つの物体の物体情報として車両制御部３に出力される。なお、結合範囲ＣＥ５では、代表検知点ＮＰ１以外の検知点がないため、一つの検知点で検知点の結合処理を行う。
【００８３】
また、新たな代表検知点ＮＰ１は過去の走査ＳＣ１において、同一物体判定範囲外に存在したため、過去の物体情報とは異なる物体であるとして判定される。つまり、新たな代表検知点ＮＰ１が過去の走査ＳＣ１における代表検知点ＭＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば、３ｍ以上）に離れた位置に存在している。そのため、走査ＳＣ１の代表検知点ＭＰ１と、走査ＳＣ２の代表検知点ＮＰ１とは異なる物体の情報として判定される。また、結合範囲もＳＣ１の結合範囲ＣＥ４とは異なる物体情報の結合範囲としてＣＥ５が用いられている。この処理を詳細に示したのが図１１の図である。
【００８４】
図１１の上段の走査ＳＣ１では、代表検知点ＭＰ１を略中心に縦（ｙ軸）３０ｍ、横（ｘ軸）４ｍの長方形の結合範囲ＣＥ４が設けられている。また、代表検知点ＭＰ１の遠方側（＋ｙ方向）には検知点ＮＰ１がある。言い換えると、代表検知点ＭＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば、３ｍ以上）に離れた位置に検知点ＮＰ１がある。
【００８５】
なお、この検知点ＮＰ１は、代表検知点ＭＰ１の位置から横方向（＋ｘ方向２ｍ、および、−ｘ方向２ｍ）の結合範囲内で、縦方向（ｙ軸方向）の代表検知点ＳＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離未満（例えば、３ｍ未満）に離れた位置（代表検知点ＭＰ１の位置から＋ｙ方向に３ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ１とする。また、代表検知点ＭＰ１の位置から横方向の結合範囲内で、代表検知点ＭＰ１の位置から車両側に近い位置（代表検知点ＭＰ１の位置から−ｙ方向に１５ｍの位置）で囲まれた範囲を同一物体判定範囲ＡＲ２とする。走査ＳＣ１のＮＰ１はこれらの同一物体判定範囲ＡＲ１およびＡＲ２のいずれの範囲内でもない、結合範囲内ＣＥ４の範囲内に存在している。
【００８６】
そして、今回の走査ＳＣ２では、過去の走査ＳＣ１の代表検知点ＭＰ１が存在しないため、過去の走査において、代表検知点ＳＰ１の次に車両１との相対距離が近い検知点ＮＰ１が走査ＳＣ２における新たな代表検知点となる。また、この新たな代表検知点は過去の走査において同一物体判定範囲外に存在することから、代表検知点ＭＰ１とは異なる物体の情報として判定される。つまり、代表検知点ＮＰ１は過去の走査ＳＣ１において、走査ＳＣ１における代表検知点ＭＰ１の位置から遠方側（＋ｙ方向）に所定距離以上（例えば３ｍ以上）に離れた位置に存在するため、走査ＳＣ１の代表検知点ＭＰ１と走査ＳＣ２の代表検知点ＮＰ１とは異なる物体の物体情報として判定される。
【００８７】
走査ＳＣ２では新たに設定された代表検知点ＮＰ１に基づく過去の走査ＳＣ１と異なる体情報の結合範囲ＣＥ５が設定され、この結合範囲内に存在する代表検知点ＮＰ１が物体情報として結合され、代表検知点ＮＰ１の位置などの情報が物体情報として車両制御部３へ出力される。このため、異なる物体を一つの物体と誤認することに起因する物体の移動方向の誤った判断を防止できる。
【００８８】
なお、複数回の走査により、各々の走査の代表検知点が同一物体と判定されたことを条件に、過去の走査ＳＣ１における代表検知点の位置などに基づく物体情報と、後の走査ＳＣ２における代表検知点の位置などに基づく物体情報とを比較した結果、所定の条件を満足する場合に、物体情報を車両制御部３へ送信する。これにより、異なる物体を一つの物体と誤判定して、図４のステップＳ１１０において、代表検知点同士の位置が所定条件を満足している場合に、車両の誤制御を行うことを防止できる。
【００８９】
なお、所定の条件を満足する場合の例としては、後の走査ＳＣ２における代表検知点の位置が、過去の走査ＳＣ１の代表検知点の位置よりも車両１の横方向の距離が近い場合などがある。言い換えると、過去の走査ＳＣ１の代表検知点に基づく物体情報と、後の走査ＳＣ２に基づく代表検知点とが同一物体情報であり、車両１からみて過去の走査ＳＣ１の代表検知点の位置よりも後の走査ＳＣ２の代表検知点の位置が近づいている場合などである。これにより、異なる物体を一つの物体として誤判定して近づいたと判定した場合に、車両１の誤制御を行うことを防止できる。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・・・車両
２・・・・・レーダ装置
３・・・・・車両制御部
１０・・・・物体検知システム
１１・・・・信号処理部
１２・・・・変調部
１３・・・・ＶＣＯ
１４・・・・方向性結合器
１５・・・・平面アンテナ
１６・・・・ミキサ
１７・・・・フィルタ
１８・・・・Ａ／Ｄ変換器
１９・・・・モータ駆動回路
２０・・・・モータ
２１・・・・エンコーダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知するレーダ装置であって、
第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す読出手段と、
読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する継続判定手段と、
前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する設定手段と、
前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する物体判定手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離未満に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から前記車両側に近い位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のレーダ装置において、
前記物体判定手段が同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点との位置を比較した結果が所定条件を満足する場合に、当該物体の情報を前記車両を制御する制御装置に送信する情報送信手段、
をさらに備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーダ装置において、
前記情報送信手段は、同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とにおいて、前記第２の代表検知点の位置が前記第１の代表検知点の位置よりも前記車両の横方向の距離が近い場合は、前記物体の情報を前記制御装置に送信することを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のレーダ装置と、
前記情報送信手段からの前記物体の情報に基づいて前記車両を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする物体検知システム。
【請求項７】
車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知し、前記検知点に基づいて物体の情報を検知する物体検知方法であって、
第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す工程と、
読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する工程と、
前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する工程と、
前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する工程と、
を備えることを特徴とする物体検知方法。
【請求項１】
車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知するレーダ装置であって、
第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す読出手段と、
読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する継続判定手段と、
前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する設定手段と、
前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する物体判定手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離未満に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記物体判定手段は、前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から前記車両側に近い位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを同一の物体の情報と判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のレーダ装置において、
前記物体判定手段が同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点との位置を比較した結果が所定条件を満足する場合に、当該物体の情報を前記車両を制御する制御装置に送信する情報送信手段、
をさらに備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーダ装置において、
前記情報送信手段は、同一の物体と判定した前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とにおいて、前記第２の代表検知点の位置が前記第１の代表検知点の位置よりも前記車両の横方向の距離が近い場合は、前記物体の情報を前記制御装置に送信することを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のレーダ装置と、
前記情報送信手段からの前記物体の情報に基づいて前記車両を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする物体検知システム。
【請求項７】
車両に搭載され、送信波を走査して前記送信波の物体での反射波に基づいて前記車両の周辺の物体の位置を示す検知点を検知し、前記検知点に基づいて物体の情報を検知する物体検知方法であって、
第１の走査において検知された前記車両に最も近い第１の代表検知点を含む検知点の情報が記憶されたメモリから、前記検知点の情報を読み出す工程と、
読み出した情報の前記検知点が、前記第１の走査の後の第２の走査において継続して検知されているか否かを判定する工程と、
前記第１の代表検知点が前記第２の走査において検知されない場合、前記第１の走査において前記第１の代表検知点から所定範囲内にある前記検知点のうち、前記第１の代表検知点の次に前記車両に近い検知点を前記第２の走査における第２の代表検知点に設定する工程と、
前記第２の代表検知点が、前記第１の代表検知点の位置から遠方側に所定距離以上に離れた位置に存在する場合は、前記第１の代表検知点と前記第２の代表検知点とを異なる物体の情報と判定する工程と、
を備えることを特徴とする物体検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１７４７２０（Ｐ２０１１−１７４７２０Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６９８９（Ｐ２０１０−３６９８９）
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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