レーダ装置
【課題】対象の速度を正確に計測するレーダ装置を提供する。
【解決手段】電波を送信して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向の法線方向をＸとするとき、対象の移動方向を判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向に移動していると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、
(V - Vs*cosθ)/sinθ（ただし、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度、Vはレ
ーダで計測された相対速度、Vsは自車の速度）
で算出する。
【解決手段】電波を送信して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向の法線方向をＸとするとき、対象の移動方向を判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向に移動していると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、
(V - Vs*cosθ)/sinθ（ただし、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度、Vはレ
ーダで計測された相対速度、Vsは自車の速度）
で算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象に電波を照射して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置に関し、特に、対象の速度を精度良く測定するようにしたレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全走行の分野では、ミリ波レーダやレーザレーダを用いたアダプティブクルーズコントロール等の快適システムやプリクラッシュセーフティのような安全システムが市場投入されており、今後も様々な快適・安全システムへの適用が望まれているが、さらに高度なシステムへの適用のためには、対象の挙動を正確に把握することが必要となる。
【０００３】
また、対象としての他車との接触を回避するような装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この装置では、自車線に他車が侵入してくる場合、検出位置（距離）に基づいて相対速度を算出し、他車との接触可能性を推定して、回避支援を行う。
【０００４】
また、車両同士の衝突の可能性を検知して、車両の走行を制御する装置として、例えば特許文献２に開示されたものがある。この装置では、自車両速度と相手車両速度を比較し、例えば相手車両速度が自車両速度より大きい場合には、自車両が相手車両に側突するように自車両の走行を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６２８７３号公報
【特許文献２】特開２００８−３７３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の装置では、対象の代表検出点（端点）の時間変化率から相対速度を算出しているが、レーダによる検出点は対象の反射点に依存するため、反射点が変われば、検出点もばらつき、算出された相対速度精度の低下につながる。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の装置では、例えば、自車の前方を左から右に直進してきた相手車両の軌道を求める際、相手車両の絶対位置と速度の情報を得て推定している。ここでも、ミリ波レーダの検出位置は、相手車両の反射点がばらつくことによりばらつきを持ってしまう。よって、位置の時間的変化量から速度を算出する場合には、相対速度誤差が発生するという問題がある。上記特許文献２に記載の装置では、過去１０点分の位置から最小二乗法によって直線を求め、相手車両の軌道を推定しており、相手車両の相対速度も用いて、軌道を推定していると記載されているが、その具体的な手法については言及されていない。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、対象の速度を正確に計測するレーダ装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るレーダ装置は、電波を送信して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向の法線方向をＸとするとき、対象の移動方向を
判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向に移動していると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、(V - Vs*cosθ)/sinθ（ただし、θは対象の角度、Vはレーダで計測された相対速度
、Vsは自車の速度）で算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、対象の速度を正確に計測できるレーダ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の送信動作について説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の受信動作について説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１による対象のみがＸ方向に移動している場合の速度ベクトルを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１による自車（レーダ搭載車）が速度Vsで移動し、対象もＸ方向にVxで移動している場合の速度ベクトルを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるレーダで観測されるＸ方向、Ｙ方向それぞれの速度を示した図である。
【図７】この発明の実施の形態１における処理フローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１における対象移動方向の判定処理のフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態２による自車（レーダ搭載車）が速度Vsで移動し、対象もＸ方向にVxで移動している場合の速度ベクトルを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における処理フローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態３における処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーダ装置を示すブロック図である。本実施の形態１のレーダ装置は、送信経路として、変調用信号を生成する電圧発生回路１０２、この電圧発生回路１０２により制御される電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）（以下ＶＣＯという）１０３、分配器１０４、送信用スイッチ１０５、サーキ
ュレータ１０６、及び送受信共用アンテナ１０７を備えている。受信経路としては、前記送受信共用アンテナ１０７、前記サーキュレータ１０６、ミキサ１０８、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）（以下ＢＰＦという）１０９、アンプ１１０、Ａ／Ｄ変換器１１１、メモリ１１２、信号処理部１１３を備えている。信号処理部１１３には自車両から、自車速とヨーレートが加えられる。本レーダ装置は、さらに制御部１０１を備えており、この制御部１０１が、送受信共用アンテナ１０７の方向を制御するためのアンテナ方向制御部１１４、前記電圧発生器１０２、前記Ａ／Ｄ変換器１１１、前記メモリ１１２、前記信号処理部１１３、及びアンテナ方向制御部１１４を制御するようになされている。
【００１３】
まず、送信動作について説明する。制御部１０１によりタイミングなどが制御された電圧発生回路１０２は、時間的に三角波状に変化する図２（ａ）の電圧を発生し、ＶＣＯ１０３に印加する。ＶＣＯ１０３は、印加された電圧に応じて、周波数が時間的に変化する周波数変調連続波（以下ＦＭＣＷという）を生成し、分配器１０４へ出力する。このＦＭＣＷについて、時間に対する電圧変化を図２（ｂ）に、時間に対する周波数変化を図２（
ｃ）に示す。分配器１０４は、入力されたＦＭＣＷの一部を送信信号として送信用スイッチ１０５へ出力し、残りをローカル信号としてミキサ１０８へ出力する。送信用スイッチ１０５では、入力されたＦＭＣＷをパルス変調し、サーキュレータ１０６を経て、送受信共用アンテナ１０７へ出力する。送受信共用アンテナ１０７は、入力された送信信号を送信波として空間に放射する。
【００１４】
次に、受信動作について説明する。送受信共用アンテナ１０７から放射された電波は、Ｔ期間だけ出力されるパルス波となり、対象までの距離Ｒに対応する遅延時間τをもって、送受信共用アンテナ１０７に入力される。その後、ミキサ１０８によりＶＣＯ１０３からのＦＭＣＷとミキシングされ、図３に示すようにビート信号を出力する。得られたビート信号はバンドパスフィルタ１０９を通過し、アンプ１１０により増幅される。増幅された信号は、距離ゲート毎にＡ／Ｄ変換器１１１に入力されてデジタル信号に変換され、メモリ１１２へ出力される。メモリ１１２は、制御部１０１の制御によって、アップフェーズ、ダウンフェーズの観測期間が終了すると、記録したＡ／Ｄ値を読み出し可能とする。
【００１５】
信号処理部１１３は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、あるいはＣＰＵと
ＤＳＰ(Digital Signal Processor)で構成され、制御部１０１によってアップフェーズ、あるいはダウンフェーズの観測期間が終了した時点で、アップフェーズにおけるビート信号のＡ／Ｄ値、あるいは、ダウンフェーズにおけるビート信号のＡ／Ｄ値が入力され、対象の距離・相対速度・角度を算出する。
【００１６】
次に、レーダの正対方向をＹ、その法線方向をＸとする時、対象のＸ方向の速度を信号処理部１１３にて算出する方法について説明する。図４は対象のみがＸ方向に移動している場合の速度ベクトルを示している。レーダの正対方向に対する対象の角度をθ、対象のＸ方向の速度ベクトルをVxとすると、レーダで観測される速度（レーダで計測される相対速度）Vは、
V = Vx*sinθ （式１）
となる。
よって、求めたいVxは、（式１）を変形して、（式２）で表される。
Vx= V / sinθ （式２）
【００１７】
図５はレーダ搭載車である自車が速度Vsで移動し、対象もＸ方向にVxで移動している場合を示す。レーダで観測される対象の速度ベクトルVは、レーダ基準の相対座標で考える
と、図５（ａ）のように、VsとVxのベクトル和のレーダ方向の投影成分となる。ここで、絶対座標で見た場合には、図５（ｂ）となり、実際の対象のＸ方向の速度Vxは、
Vx= （V - Vs*cosθ） / sinθ （式３）
となる。
【００１８】
このように、対象の移動方向がＸ方向と判定できた場合には、Ｘ方向速度Vxを正確に算出することができる。位置Ｘの時間変化量（微分）からＸ方向速度を算出する場合には、前述したように、対象の反射点のばらつきによる検出位置Ｘのばらつきが生じるため、それから算出されるＸ方向速度Vxには誤差が発生してしまう。一方、上記のような対象の相対速度ベクトルを利用する方法の場合、（式３）に表されるように、Vxはレーダで観測される相対速度Vと角度θで求めることができるため、対象の反射点がばらついても影響が
ないことがわかる。
【００１９】
次に、対象の移動方向を判定する方法について説明する。まず対象の動きを図６に示すように、Ｘ方向にのみ移動している場合と、Ｙ方向にのみ移動している場合に大別する。図６（ａ）は対象がＸ方向にのみ移動している場合を示しており、この場合、レーダで観測されるＸ方向、Ｙ方向それぞれの速度Vx1、Vy1は、
Vx1 = （V - Vs*cosθ） / sinθ （式４）
Vy1 = Vs （式５）
となる。
一方、図６（ｂ）は対象がＹ方向にのみ移動している場合を示しており、この場合、レーダで観測されるＸ方向、Ｙ方向それぞれの速度Vx2、Vy2は、
Vx2 = 0 （式６）
Vy2 = V / cosθ （式７）
となる。
前述したように、対象の検出位置はばらつく可能性があるため、移動方向の判定を、例えば、前回検出位置（X1,Y1）と今回検出位置（X0,Y0）から判定することは難しい。
（位置(X,Y)は、レーダで観測された距離Rと角度θから算出する。X=R*sinθ、Y=R*cosθ）
そこで、Ｎ回前の検出位置（Xn,Yn）から今回の検出位置の予測位置（Xp,Yp）を求め、今回の検出位置（X0,Y0）との差分により、対象の移動方向を判定することを考える。
【００２０】
対象がＸ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp1,Yp1）は、
Xp1 = Xn + Vx1*Δt （式８）
Yp1 = Yn + Vy1*Δt （式９）
（ここで、ΔtはＮ回前と今回の観測時間差を表す。）
と表すことができる。
一方、対象がＹ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp2,Yp2）は
、
Xp2 = Xn + Vx2*Δt = Xn （式１０）
Yp2 = Yn + Vy2*Δt （式１１）
と表すことができる。
【００２１】
次に、今回の検出位置と予測位置との差分を考える。対象がＸ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の検出位置と予測位置の差分ΔP1を例えば以下のように定義する。
ΔP1 = (X0 - Xp1)*(Y0 - Yp1) （式１２）
同様に、対象がＹ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の検出位置と予測位置の差分ΔP2を以下のように定義する。
ΔP2 = (X0 - Xp2)*(Y0 - Yp2) （式１３）
ここで、それぞれの場合を仮定した差分ΔP1、ΔP2を比較し、差分の小さい方を対象の移動方向とし、（式４）から（式７）を用い、今回のＸ方向、Ｙ方向の速度とする。あるいは、差分に所定の閾値を設け、差分がその閾値以下の場合に対象の移動方向を確定してもよい。なお、ここでは差分ΔP1、ΔP2を（式１２）、（式１３）を用いて求めることを示したが、今回の検出位置と予測位置を用いて、他の方法を用いて差分を求めてもよい。また、上記では予測位置を求め、今回の検出位置との差分から対象の移動方向を判定する手法を示したが、対象の位置の過去履歴、あるいは対象の位置と相対速度の過去履歴をもとに、対象の移動方向を判定してもよい。
【００２２】
次に、信号処理方法について、図７のフローチャートを用いて説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ７０１：距離・相対速度・角度を算出し、結果をメモリに記憶する。
Ｓ７０２：対象の移動方向を判定する。詳細は後述。
Ｓ７０３：移動方向がＸ方向のみの場合はＳ７０４へ進む。そうでなければ、Ｓ７０５へ進む。
Ｓ７０４：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式４）、（式５）から算出する。
Ｓ７０５：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式６）、（式７）から算出する。
【００２３】
次に、図７のＳ７０２の対象移動方向判定について、図８のフローチャートを用いて説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ８０１：Ｎ回前の検出位置（Xn,Yn）から今回の検出位置の予測位置（Xp,Yp）を以下により算出する。
対象がＸ方向にのみ移動していると仮定し、（式４）、（式５）、（式８）、（式９）から（Xp1,Yp1）を算出する。
対象がＹ方向にのみ移動していると仮定し、（式６）、（式７）、（式１０）、（式１１）から（Xp2,Yp2）を算出する。
Ｓ８０２：今回の検出位置と予測位置との差分を以下により算出する。
対象がＸ方向にのみ移動していると仮定した場合、（式１２）からΔP1を算出。
対象がＹ方向にのみ移動していると仮定した場合、（式１３）からΔP2を算出。
Ｓ８０３：対象の移動方向を以下により算出する。
ΔP1 < ΔP2の場合：対象はＸ方向に移動していると判定。
ΔP1 >= ΔP2の場合：対象はＹ方向に移動していると判定。
【００２４】
Ｓ８０３の対象の移動方向については、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、以下のように判定してもよい。
ΔP1 < ΔP2、かつΔP1 < Tpの場合：対象はＸ方向に移動していると判定。
ΔP1 >= ΔP2、かつΔP2 < Tpの場合：対象はＹ方向に移動していると判定。
【００２５】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、対象の相対速度ベクトルを利用するので、対象の反射点のばらつきにも影響されることなく、対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を正確に算出することができる。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態２に係るレーダ装置の構成は、図１にブロック図で示したものと同じである。以下、実施の形態１と異なる点のみ説明する。
【００２７】
前述したように、対象がＸ方向にのみ移動していると判定された場合、（式４）を用いてＸ方向の速度を算出した。ところが、図９のレーダ基準の相対座標で見た場合（ａ）と絶対座標で見た場合（ｂ）に示すように、対象の角度θが小さい場合、Vxを求める際に必要な、
V - Vs*cosθ (式１４)
の値が小さくなり、その結果求められるVxの誤差が大きくなってしまうことが考えられる。よって、ある程度θの小さい範囲においては、（式４）のみでＸ方向速度を算出するのではなく、それに加えて、Ｘの時間変化率からＸ方向速度をさらに求め、（式４）から求めたＸ方向速度との重み付け平均をとることが望ましい。
【００２８】
次に、図１０のフローチャートを用いて処理内容を詳細に説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ１００１：距離・相対速度・角度を算出し、結果をメモリに記憶する。
Ｓ１００２：対象の移動方向を判定する。詳細は既述。
Ｓ１００３：移動方向がＸ方向のみの場合はＳ１００４へ進む。そうでなければ、Ｓ１００７へ進む。
Ｓ１００４：対象の第１のＸ方向速度Vx11を以下の（式１６）より算出する。
Vx11 = （V - Vs*cosθ） / sinθ （式１６）
Ｓ１００５：対象の第２のＸ方向速度Vx12を以下の（式１７）より算出する。
Vx12 = ( X0 - Xn) / Δt （式１７）
（X0：今回の検出位置、Xn：Ｎ回前の検出位置、Δt：Ｎ回前と今回の観測時間差）
Ｓ１００６：（式１６）、（式１７）で算出したVx11、Vx12を用い、重み付け平均を行な
い、対象のＸ方向速度を算出する（式１８、式１９）。
Vx1 = (1-α)*Vx11 + α*Vx12 （式１８）
（α：0以上1以下の係数）
Vy1 = Vs （式１９）
Ｓ１００７：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式６）、（式７）から算出する。
【００２９】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、対象の相対速度ベクトルを利用して算出したＸ方向速度と、対象のＸ位置の時間変化率から算出したＸ方向速度の双方を用い、重み付け平均を実施して対象のＸ方向速度を算出するので、検出全角度範囲において、正確に対象のＸ方向速度を求めることができる。例えば、対象のＸ位置の絶対値（あるいは角度θの絶対値）が小さい範囲については、対象のＸ位置の時間変化率から算出したＸ方向速度に重きを置き、逆に、Ｘ位置の絶対値（あるいは角度θの絶対値）が小さい範囲については、対象の相対速度ベクトルを利用して算出したＸ方向速度に重きを置けばよい。
【００３０】
なお、ここでは対象の第２のＸ方向速度を（式１７）から算出したが、過去Ｎ回分のＸ位置の情報を用い、最小二乗法等の他の方法から第２のＸ方向速度を算出してもよい。
【００３１】
実施の形態３．
実施の形態３に係るレーダ装置の構成は、図１にブロック図で示したものと同じである。以下、実施の形態１と異なる点のみ説明する。
【００３２】
Ｓ８０３の対象の移動方向について、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、
ΔP1 < ΔP2、かつΔP1 < Tpの場合：対象はＸ方向に移動していると判定。
ΔP1 >= ΔP2、かつΔP2 < Tpの場合：対象はＹ方向に移動していると判定。
ΔP1 > Tp、かつΔP2 > Tpの場合：対象はＸ方向とＹ方向それぞれに移動ベクトル成分を有する（すなわち斜め方向へ移動している）と判定。
とすることを考える。
【００３３】
次に、図１１のフローチャートを用いて処理内容を詳細に説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ１１０１：距離・相対速度・角度を算出し、結果をメモリに記憶する。
Ｓ１１０２：対象の移動方向を判定する。
Ｓ１１０３：移動方向がＸ方向のみの場合はＳ１１０４へ進む。そうでなければ、Ｓ１１０５へ進む。
Ｓ１１０４：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式４）、（式５）から算出する。
Ｓ１１０５：移動方向がＹ方向のみの場合はＳ１１０６へ進む。そうでなければ、Ｓ１１０７へ進む。
Ｓ１１０６：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式６）、（式７）から算出する。
Ｓ１１０７：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式２０）、（式２１）から算出する。
Vx= α*(V-Vs*cosθ)/sinθ （式２０）
（ただし、αは０以上１以下の値、Vはレーダで計測された対象の相対速度、θは対象の
角度、Vsは自車の速度）
Vy= (1-α）*V / cosθ （式２１）
ここで重み付け係数であるαは、差分ΔP1、ΔP2の値をもとに求められる。
例えば、
α = ΔP2 / (ΔP1+ΔP2) (式１５)
としてもよい。
【００３４】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、対象がＸ方向およびＹ方向の双方の
移動成分を持っている場合、すなわち対象が斜め方向に移動している場合についても、正確に対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を算出することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０１ 制御部、
１０２ 変調用信号を生成する電圧発生回路、
１０３ 電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）、
１０４ 分配器、
１０５ 送信用スイッチ、
１０６ サーキュレータ、
１０７ 送受信共用アンテナ、
１０８ ミキサ、
１０９ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）、
１１０ アンプ、
１１１ アナログデジタル（Ａ／Ｄ：Analog to Digital）変換器、
１１２ メモリ、
１１３ 信号処理部、
１１４ アンテナ方向制御部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象に電波を照射して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置に関し、特に、対象の速度を精度良く測定するようにしたレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全走行の分野では、ミリ波レーダやレーザレーダを用いたアダプティブクルーズコントロール等の快適システムやプリクラッシュセーフティのような安全システムが市場投入されており、今後も様々な快適・安全システムへの適用が望まれているが、さらに高度なシステムへの適用のためには、対象の挙動を正確に把握することが必要となる。
【０００３】
また、対象としての他車との接触を回避するような装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この装置では、自車線に他車が侵入してくる場合、検出位置（距離）に基づいて相対速度を算出し、他車との接触可能性を推定して、回避支援を行う。
【０００４】
また、車両同士の衝突の可能性を検知して、車両の走行を制御する装置として、例えば特許文献２に開示されたものがある。この装置では、自車両速度と相手車両速度を比較し、例えば相手車両速度が自車両速度より大きい場合には、自車両が相手車両に側突するように自車両の走行を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６２８７３号公報
【特許文献２】特開２００８−３７３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の装置では、対象の代表検出点（端点）の時間変化率から相対速度を算出しているが、レーダによる検出点は対象の反射点に依存するため、反射点が変われば、検出点もばらつき、算出された相対速度精度の低下につながる。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の装置では、例えば、自車の前方を左から右に直進してきた相手車両の軌道を求める際、相手車両の絶対位置と速度の情報を得て推定している。ここでも、ミリ波レーダの検出位置は、相手車両の反射点がばらつくことによりばらつきを持ってしまう。よって、位置の時間的変化量から速度を算出する場合には、相対速度誤差が発生するという問題がある。上記特許文献２に記載の装置では、過去１０点分の位置から最小二乗法によって直線を求め、相手車両の軌道を推定しており、相手車両の相対速度も用いて、軌道を推定していると記載されているが、その具体的な手法については言及されていない。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、対象の速度を正確に計測するレーダ装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るレーダ装置は、電波を送信して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向の法線方向をＸとするとき、対象の移動方向を
判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向に移動していると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、(V - Vs*cosθ)/sinθ（ただし、θは対象の角度、Vはレーダで計測された相対速度
、Vsは自車の速度）で算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、対象の速度を正確に計測できるレーダ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の送信動作について説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の受信動作について説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１による対象のみがＸ方向に移動している場合の速度ベクトルを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１による自車（レーダ搭載車）が速度Vsで移動し、対象もＸ方向にVxで移動している場合の速度ベクトルを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるレーダで観測されるＸ方向、Ｙ方向それぞれの速度を示した図である。
【図７】この発明の実施の形態１における処理フローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１における対象移動方向の判定処理のフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態２による自車（レーダ搭載車）が速度Vsで移動し、対象もＸ方向にVxで移動している場合の速度ベクトルを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２における処理フローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態３における処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーダ装置を示すブロック図である。本実施の形態１のレーダ装置は、送信経路として、変調用信号を生成する電圧発生回路１０２、この電圧発生回路１０２により制御される電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）（以下ＶＣＯという）１０３、分配器１０４、送信用スイッチ１０５、サーキ
ュレータ１０６、及び送受信共用アンテナ１０７を備えている。受信経路としては、前記送受信共用アンテナ１０７、前記サーキュレータ１０６、ミキサ１０８、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）（以下ＢＰＦという）１０９、アンプ１１０、Ａ／Ｄ変換器１１１、メモリ１１２、信号処理部１１３を備えている。信号処理部１１３には自車両から、自車速とヨーレートが加えられる。本レーダ装置は、さらに制御部１０１を備えており、この制御部１０１が、送受信共用アンテナ１０７の方向を制御するためのアンテナ方向制御部１１４、前記電圧発生器１０２、前記Ａ／Ｄ変換器１１１、前記メモリ１１２、前記信号処理部１１３、及びアンテナ方向制御部１１４を制御するようになされている。
【００１３】
まず、送信動作について説明する。制御部１０１によりタイミングなどが制御された電圧発生回路１０２は、時間的に三角波状に変化する図２（ａ）の電圧を発生し、ＶＣＯ１０３に印加する。ＶＣＯ１０３は、印加された電圧に応じて、周波数が時間的に変化する周波数変調連続波（以下ＦＭＣＷという）を生成し、分配器１０４へ出力する。このＦＭＣＷについて、時間に対する電圧変化を図２（ｂ）に、時間に対する周波数変化を図２（
ｃ）に示す。分配器１０４は、入力されたＦＭＣＷの一部を送信信号として送信用スイッチ１０５へ出力し、残りをローカル信号としてミキサ１０８へ出力する。送信用スイッチ１０５では、入力されたＦＭＣＷをパルス変調し、サーキュレータ１０６を経て、送受信共用アンテナ１０７へ出力する。送受信共用アンテナ１０７は、入力された送信信号を送信波として空間に放射する。
【００１４】
次に、受信動作について説明する。送受信共用アンテナ１０７から放射された電波は、Ｔ期間だけ出力されるパルス波となり、対象までの距離Ｒに対応する遅延時間τをもって、送受信共用アンテナ１０７に入力される。その後、ミキサ１０８によりＶＣＯ１０３からのＦＭＣＷとミキシングされ、図３に示すようにビート信号を出力する。得られたビート信号はバンドパスフィルタ１０９を通過し、アンプ１１０により増幅される。増幅された信号は、距離ゲート毎にＡ／Ｄ変換器１１１に入力されてデジタル信号に変換され、メモリ１１２へ出力される。メモリ１１２は、制御部１０１の制御によって、アップフェーズ、ダウンフェーズの観測期間が終了すると、記録したＡ／Ｄ値を読み出し可能とする。
【００１５】
信号処理部１１３は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、あるいはＣＰＵと
ＤＳＰ(Digital Signal Processor)で構成され、制御部１０１によってアップフェーズ、あるいはダウンフェーズの観測期間が終了した時点で、アップフェーズにおけるビート信号のＡ／Ｄ値、あるいは、ダウンフェーズにおけるビート信号のＡ／Ｄ値が入力され、対象の距離・相対速度・角度を算出する。
【００１６】
次に、レーダの正対方向をＹ、その法線方向をＸとする時、対象のＸ方向の速度を信号処理部１１３にて算出する方法について説明する。図４は対象のみがＸ方向に移動している場合の速度ベクトルを示している。レーダの正対方向に対する対象の角度をθ、対象のＸ方向の速度ベクトルをVxとすると、レーダで観測される速度（レーダで計測される相対速度）Vは、
V = Vx*sinθ （式１）
となる。
よって、求めたいVxは、（式１）を変形して、（式２）で表される。
Vx= V / sinθ （式２）
【００１７】
図５はレーダ搭載車である自車が速度Vsで移動し、対象もＸ方向にVxで移動している場合を示す。レーダで観測される対象の速度ベクトルVは、レーダ基準の相対座標で考える
と、図５（ａ）のように、VsとVxのベクトル和のレーダ方向の投影成分となる。ここで、絶対座標で見た場合には、図５（ｂ）となり、実際の対象のＸ方向の速度Vxは、
Vx= （V - Vs*cosθ） / sinθ （式３）
となる。
【００１８】
このように、対象の移動方向がＸ方向と判定できた場合には、Ｘ方向速度Vxを正確に算出することができる。位置Ｘの時間変化量（微分）からＸ方向速度を算出する場合には、前述したように、対象の反射点のばらつきによる検出位置Ｘのばらつきが生じるため、それから算出されるＸ方向速度Vxには誤差が発生してしまう。一方、上記のような対象の相対速度ベクトルを利用する方法の場合、（式３）に表されるように、Vxはレーダで観測される相対速度Vと角度θで求めることができるため、対象の反射点がばらついても影響が
ないことがわかる。
【００１９】
次に、対象の移動方向を判定する方法について説明する。まず対象の動きを図６に示すように、Ｘ方向にのみ移動している場合と、Ｙ方向にのみ移動している場合に大別する。図６（ａ）は対象がＸ方向にのみ移動している場合を示しており、この場合、レーダで観測されるＸ方向、Ｙ方向それぞれの速度Vx1、Vy1は、
Vx1 = （V - Vs*cosθ） / sinθ （式４）
Vy1 = Vs （式５）
となる。
一方、図６（ｂ）は対象がＹ方向にのみ移動している場合を示しており、この場合、レーダで観測されるＸ方向、Ｙ方向それぞれの速度Vx2、Vy2は、
Vx2 = 0 （式６）
Vy2 = V / cosθ （式７）
となる。
前述したように、対象の検出位置はばらつく可能性があるため、移動方向の判定を、例えば、前回検出位置（X1,Y1）と今回検出位置（X0,Y0）から判定することは難しい。
（位置(X,Y)は、レーダで観測された距離Rと角度θから算出する。X=R*sinθ、Y=R*cosθ）
そこで、Ｎ回前の検出位置（Xn,Yn）から今回の検出位置の予測位置（Xp,Yp）を求め、今回の検出位置（X0,Y0）との差分により、対象の移動方向を判定することを考える。
【００２０】
対象がＸ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp1,Yp1）は、
Xp1 = Xn + Vx1*Δt （式８）
Yp1 = Yn + Vy1*Δt （式９）
（ここで、ΔtはＮ回前と今回の観測時間差を表す。）
と表すことができる。
一方、対象がＹ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp2,Yp2）は
、
Xp2 = Xn + Vx2*Δt = Xn （式１０）
Yp2 = Yn + Vy2*Δt （式１１）
と表すことができる。
【００２１】
次に、今回の検出位置と予測位置との差分を考える。対象がＸ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の検出位置と予測位置の差分ΔP1を例えば以下のように定義する。
ΔP1 = (X0 - Xp1)*(Y0 - Yp1) （式１２）
同様に、対象がＹ方向にのみ移動していると仮定した場合の今回の検出位置と予測位置の差分ΔP2を以下のように定義する。
ΔP2 = (X0 - Xp2)*(Y0 - Yp2) （式１３）
ここで、それぞれの場合を仮定した差分ΔP1、ΔP2を比較し、差分の小さい方を対象の移動方向とし、（式４）から（式７）を用い、今回のＸ方向、Ｙ方向の速度とする。あるいは、差分に所定の閾値を設け、差分がその閾値以下の場合に対象の移動方向を確定してもよい。なお、ここでは差分ΔP1、ΔP2を（式１２）、（式１３）を用いて求めることを示したが、今回の検出位置と予測位置を用いて、他の方法を用いて差分を求めてもよい。また、上記では予測位置を求め、今回の検出位置との差分から対象の移動方向を判定する手法を示したが、対象の位置の過去履歴、あるいは対象の位置と相対速度の過去履歴をもとに、対象の移動方向を判定してもよい。
【００２２】
次に、信号処理方法について、図７のフローチャートを用いて説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ７０１：距離・相対速度・角度を算出し、結果をメモリに記憶する。
Ｓ７０２：対象の移動方向を判定する。詳細は後述。
Ｓ７０３：移動方向がＸ方向のみの場合はＳ７０４へ進む。そうでなければ、Ｓ７０５へ進む。
Ｓ７０４：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式４）、（式５）から算出する。
Ｓ７０５：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式６）、（式７）から算出する。
【００２３】
次に、図７のＳ７０２の対象移動方向判定について、図８のフローチャートを用いて説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ８０１：Ｎ回前の検出位置（Xn,Yn）から今回の検出位置の予測位置（Xp,Yp）を以下により算出する。
対象がＸ方向にのみ移動していると仮定し、（式４）、（式５）、（式８）、（式９）から（Xp1,Yp1）を算出する。
対象がＹ方向にのみ移動していると仮定し、（式６）、（式７）、（式１０）、（式１１）から（Xp2,Yp2）を算出する。
Ｓ８０２：今回の検出位置と予測位置との差分を以下により算出する。
対象がＸ方向にのみ移動していると仮定した場合、（式１２）からΔP1を算出。
対象がＹ方向にのみ移動していると仮定した場合、（式１３）からΔP2を算出。
Ｓ８０３：対象の移動方向を以下により算出する。
ΔP1 < ΔP2の場合：対象はＸ方向に移動していると判定。
ΔP1 >= ΔP2の場合：対象はＹ方向に移動していると判定。
【００２４】
Ｓ８０３の対象の移動方向については、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、以下のように判定してもよい。
ΔP1 < ΔP2、かつΔP1 < Tpの場合：対象はＸ方向に移動していると判定。
ΔP1 >= ΔP2、かつΔP2 < Tpの場合：対象はＹ方向に移動していると判定。
【００２５】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、対象の相対速度ベクトルを利用するので、対象の反射点のばらつきにも影響されることなく、対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を正確に算出することができる。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態２に係るレーダ装置の構成は、図１にブロック図で示したものと同じである。以下、実施の形態１と異なる点のみ説明する。
【００２７】
前述したように、対象がＸ方向にのみ移動していると判定された場合、（式４）を用いてＸ方向の速度を算出した。ところが、図９のレーダ基準の相対座標で見た場合（ａ）と絶対座標で見た場合（ｂ）に示すように、対象の角度θが小さい場合、Vxを求める際に必要な、
V - Vs*cosθ (式１４)
の値が小さくなり、その結果求められるVxの誤差が大きくなってしまうことが考えられる。よって、ある程度θの小さい範囲においては、（式４）のみでＸ方向速度を算出するのではなく、それに加えて、Ｘの時間変化率からＸ方向速度をさらに求め、（式４）から求めたＸ方向速度との重み付け平均をとることが望ましい。
【００２８】
次に、図１０のフローチャートを用いて処理内容を詳細に説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ１００１：距離・相対速度・角度を算出し、結果をメモリに記憶する。
Ｓ１００２：対象の移動方向を判定する。詳細は既述。
Ｓ１００３：移動方向がＸ方向のみの場合はＳ１００４へ進む。そうでなければ、Ｓ１００７へ進む。
Ｓ１００４：対象の第１のＸ方向速度Vx11を以下の（式１６）より算出する。
Vx11 = （V - Vs*cosθ） / sinθ （式１６）
Ｓ１００５：対象の第２のＸ方向速度Vx12を以下の（式１７）より算出する。
Vx12 = ( X0 - Xn) / Δt （式１７）
（X0：今回の検出位置、Xn：Ｎ回前の検出位置、Δt：Ｎ回前と今回の観測時間差）
Ｓ１００６：（式１６）、（式１７）で算出したVx11、Vx12を用い、重み付け平均を行な
い、対象のＸ方向速度を算出する（式１８、式１９）。
Vx1 = (1-α)*Vx11 + α*Vx12 （式１８）
（α：0以上1以下の係数）
Vy1 = Vs （式１９）
Ｓ１００７：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式６）、（式７）から算出する。
【００２９】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、対象の相対速度ベクトルを利用して算出したＸ方向速度と、対象のＸ位置の時間変化率から算出したＸ方向速度の双方を用い、重み付け平均を実施して対象のＸ方向速度を算出するので、検出全角度範囲において、正確に対象のＸ方向速度を求めることができる。例えば、対象のＸ位置の絶対値（あるいは角度θの絶対値）が小さい範囲については、対象のＸ位置の時間変化率から算出したＸ方向速度に重きを置き、逆に、Ｘ位置の絶対値（あるいは角度θの絶対値）が小さい範囲については、対象の相対速度ベクトルを利用して算出したＸ方向速度に重きを置けばよい。
【００３０】
なお、ここでは対象の第２のＸ方向速度を（式１７）から算出したが、過去Ｎ回分のＸ位置の情報を用い、最小二乗法等の他の方法から第２のＸ方向速度を算出してもよい。
【００３１】
実施の形態３．
実施の形態３に係るレーダ装置の構成は、図１にブロック図で示したものと同じである。以下、実施の形態１と異なる点のみ説明する。
【００３２】
Ｓ８０３の対象の移動方向について、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、
ΔP1 < ΔP2、かつΔP1 < Tpの場合：対象はＸ方向に移動していると判定。
ΔP1 >= ΔP2、かつΔP2 < Tpの場合：対象はＹ方向に移動していると判定。
ΔP1 > Tp、かつΔP2 > Tpの場合：対象はＸ方向とＹ方向それぞれに移動ベクトル成分を有する（すなわち斜め方向へ移動している）と判定。
とすることを考える。
【００３３】
次に、図１１のフローチャートを用いて処理内容を詳細に説明する。以下、それぞれのステップについて説明する。
Ｓ１１０１：距離・相対速度・角度を算出し、結果をメモリに記憶する。
Ｓ１１０２：対象の移動方向を判定する。
Ｓ１１０３：移動方向がＸ方向のみの場合はＳ１１０４へ進む。そうでなければ、Ｓ１１０５へ進む。
Ｓ１１０４：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式４）、（式５）から算出する。
Ｓ１１０５：移動方向がＹ方向のみの場合はＳ１１０６へ進む。そうでなければ、Ｓ１１０７へ進む。
Ｓ１１０６：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式６）、（式７）から算出する。
Ｓ１１０７：対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を（式２０）、（式２１）から算出する。
Vx= α*(V-Vs*cosθ)/sinθ （式２０）
（ただし、αは０以上１以下の値、Vはレーダで計測された対象の相対速度、θは対象の
角度、Vsは自車の速度）
Vy= (1-α）*V / cosθ （式２１）
ここで重み付け係数であるαは、差分ΔP1、ΔP2の値をもとに求められる。
例えば、
α = ΔP2 / (ΔP1+ΔP2) (式１５)
としてもよい。
【００３４】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、対象がＸ方向およびＹ方向の双方の
移動成分を持っている場合、すなわち対象が斜め方向に移動している場合についても、正確に対象のＸ方向速度、Ｙ方向速度を算出することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０１ 制御部、
１０２ 変調用信号を生成する電圧発生回路、
１０３ 電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）、
１０４ 分配器、
１０５ 送信用スイッチ、
１０６ サーキュレータ、
１０７ 送受信共用アンテナ、
１０８ ミキサ、
１０９ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）、
１１０ アンプ、
１１１ アナログデジタル（Ａ／Ｄ：Analog to Digital）変換器、
１１２ メモリ、
１１３ 信号処理部、
１１４ アンテナ方向制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を送信して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向の法線方向をＸとするとき、対象の移動方向を判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向に移動していると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、
(V - Vs*cosθ)/sinθ（ただし、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度、Vはレ
ーダで計測された相対速度、Vsは自車の速度）
で算出す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、第２の対象速度算出手段と、対象速度決定手段をさらに備え、前記第２の対象速度算出手段は、距離と角度から算出されたＸ方向の位置の過去履歴をもとに対象のＸ方向速度を算出し、前記対象速度決定手段は、前記対象速度算出手段の出力と前記第２の対象速度算出手段の出力の双方を用いて対象のＸ方向速度を算出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーダ装置において、前記対象速度決定手段は、前記対象速度算出手段の出力と前記第２の対象速度算出手段の出力の重み付け平均値を対象のＸ方向速度とすることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーダ装置において、前記対象速度決定手段は、対象のＸ方向の位置によって、重み付けを変更することを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
電波を送信して対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向をＹとするとき、対象の移動方向を判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＹ方向に移動していると判定された場合には、対象のＹ方向速度を、
V / cosθ（ただし、Vはレーダで計測された対象の相対速度、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度）
で算出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、対象の位置（X,Y）の過去履歴をもとに、対象の移動方向を判定することを特徴とす
るレーダ装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、対象の位置（X,Y）の過去履歴および対象の相対速度の過去履歴をもとに、対象の移
動方向を判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、対象がＸ方向に移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp1,Yp1）を、
Xp1 = Xn+ Vx1*Δt
Yp1 = Yn+ Vy1*Δt（ただし、（Xn,Yn）はＮ回前の対象の位置）
Vx1 = (V-Vs*cosθ)/sinθ（ただし、Vはレーダで計測された今回の対象の相対速度、θ
は対象の角度、Vsは自車の速度）、
Vy1 = -Vs
で算出し、
対象がＹ方向に移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp2,Yp2）を、
Xp2 = Xn + Vx2*Δt
Yp2 = Yn+ Vy2*Δt（ただし、Vx2 = 0、Vy2 = V / cosθ）
で算出し、
今回の対象の位置（X0,Y0）と上記予測位置（Xp1,Yp1）との差分ΔP1と、
今回の対象の位置（X0,Y0）と上記予測位置（Xp2,Yp2）との差分ΔP2をもとに対象の移動方向を判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、
ΔP1 < ΔP2
の場合、対象はＸ方向に移動していると判定し、それ以外の場合は対象はＹ方向に移動していると判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、
ΔP1 < ΔP2、かつΔP1 < Tp
の場合、対象はＸ方向に移動していると判定し、
ΔP1 >= ΔP2、かつΔP2 < Tp
の場合、対象はＹ方向に移動していると判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、
ΔP1 > Tp、かつΔP2 > Tp
の場合、対象はＸ方向とＹ方向に移動ベクトル成分を有すると判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向とＹ方向に移動ベクトル成分を有すると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、
α*(V-Vs*cosθ)/sinθ（ただし、αは０以上１以下の値、Vはレーダで計測された対象の相対速度、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度、Vsは自車の速度）
対象のＹ方向速度を、
（1-α）*V / cosθ
で算出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のレーダ装置において、前記対象速度算出手段は、αの値を、ΔP1、ΔP2の値をもとに決定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１】
電波を送信して、対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向の法線方向をＸとするとき、対象の移動方向を判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向に移動していると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、
(V - Vs*cosθ)/sinθ（ただし、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度、Vはレ
ーダで計測された相対速度、Vsは自車の速度）
で算出す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、第２の対象速度算出手段と、対象速度決定手段をさらに備え、前記第２の対象速度算出手段は、距離と角度から算出されたＸ方向の位置の過去履歴をもとに対象のＸ方向速度を算出し、前記対象速度決定手段は、前記対象速度算出手段の出力と前記第２の対象速度算出手段の出力の双方を用いて対象のＸ方向速度を算出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーダ装置において、前記対象速度決定手段は、前記対象速度算出手段の出力と前記第２の対象速度算出手段の出力の重み付け平均値を対象のＸ方向速度とすることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーダ装置において、前記対象速度決定手段は、対象のＸ方向の位置によって、重み付けを変更することを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
電波を送信して対象の距離、角度と相対速度を計測するレーダ装置において、レーダの正対方向をＹとするとき、対象の移動方向を判定する対象移動方向判定手段と、前記対象移動方向判定手段の判定結果に基づき、対象の速度を算出する対象速度算出手段を有し、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＹ方向に移動していると判定された場合には、対象のＹ方向速度を、
V / cosθ（ただし、Vはレーダで計測された対象の相対速度、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度）
で算出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、対象の位置（X,Y）の過去履歴をもとに、対象の移動方向を判定することを特徴とす
るレーダ装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、対象の位置（X,Y）の過去履歴および対象の相対速度の過去履歴をもとに、対象の移
動方向を判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、対象がＸ方向に移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp1,Yp1）を、
Xp1 = Xn+ Vx1*Δt
Yp1 = Yn+ Vy1*Δt（ただし、（Xn,Yn）はＮ回前の対象の位置）
Vx1 = (V-Vs*cosθ)/sinθ（ただし、Vはレーダで計測された今回の対象の相対速度、θ
は対象の角度、Vsは自車の速度）、
Vy1 = -Vs
で算出し、
対象がＹ方向に移動していると仮定した場合の今回の予測位置（Xp2,Yp2）を、
Xp2 = Xn + Vx2*Δt
Yp2 = Yn+ Vy2*Δt（ただし、Vx2 = 0、Vy2 = V / cosθ）
で算出し、
今回の対象の位置（X0,Y0）と上記予測位置（Xp1,Yp1）との差分ΔP1と、
今回の対象の位置（X0,Y0）と上記予測位置（Xp2,Yp2）との差分ΔP2をもとに対象の移動方向を判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、
ΔP1 < ΔP2
の場合、対象はＸ方向に移動していると判定し、それ以外の場合は対象はＹ方向に移動していると判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、
ΔP1 < ΔP2、かつΔP1 < Tp
の場合、対象はＸ方向に移動していると判定し、
ΔP1 >= ΔP2、かつΔP2 < Tp
の場合、対象はＹ方向に移動していると判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のレーダ装置において、前記対象移動方向判定手段は、差分ΔP1、ΔP2に対して閾値Tpを設け、
ΔP1 > Tp、かつΔP2 > Tp
の場合、対象はＸ方向とＹ方向に移動ベクトル成分を有すると判定することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のレーダ装置において、前記対象速度算出手段は、前記対象移動方向判定手段により、対象がＸ方向とＹ方向に移動ベクトル成分を有すると判定された場合には、対象のＸ方向速度を、
α*(V-Vs*cosθ)/sinθ（ただし、αは０以上１以下の値、Vはレーダで計測された対象の相対速度、θはレーダ装置の正対方向に対する対象の角度、Vsは自車の速度）
対象のＹ方向速度を、
（1-α）*V / cosθ
で算出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のレーダ装置において、前記対象速度算出手段は、αの値を、ΔP1、ΔP2の値をもとに決定することを特徴とするレーダ装置。
【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２０１０−２３６８８７（Ｐ２０１０−２３６８８７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８２２５９（Ｐ２００９−８２２５９）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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