レーダ装置
【課題】 物標との距離以外の情報が得られない検出エリアを含む複数の検出エリアにて物標検出を行うレーダ装置において、距離以外の情報が得られない検出エリアでも、移動物標であるか否かを速やかに判断できるようにする。
【解決手段】側方検出エリアで追跡中の物標が存在せず（Ｓ１１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づき物標（側方検出物標）が検出された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、同時に、後方探査モードでの測定結果に基づき重複エリアで移動物標（重複エリア移動物標）が検出されていれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ，Ｓ１４０：ＮＯ）、側方検出物標を側方検出エリアにて追跡の必要がある追跡対象物標として登録すると共に、その登録した追跡対象物標に、重複エリア移動物標の情報を引き継ぐ（Ｓ１５０）。
【解決手段】側方検出エリアで追跡中の物標が存在せず（Ｓ１１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づき物標（側方検出物標）が検出された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、同時に、後方探査モードでの測定結果に基づき重複エリアで移動物標（重複エリア移動物標）が検出されていれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ，Ｓ１４０：ＮＯ）、側方検出物標を側方検出エリアにて追跡の必要がある追跡対象物標として登録すると共に、その登録した追跡対象物標に、重複エリア移動物標の情報を引き継ぐ（Ｓ１５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、車両周囲の物標を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーダ装置において広い検出エリアを実現する手法の一つとして、基板のパターン形成面に対して垂直な方向に向けて電磁波を放射する第１アンテナ（ここでは、ブロードサイドアレーアンテナ）と、基板のパターン形成面に対して平行な方向に向けて電磁波を放射する第２のアンテナ（ここでは、エンドファイアアレーアンテナ）とを、同一のアンテナ基板に形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このアンテナ基板上には、複数の第１アンテナ（以下、総称する場合は第１アンテナ群という）が一列に配置されていると共に、その第１アンテナ群の配列方向の両端に第２のアンテナが配置されている。そして、第１アンテナ群は、アンテナの配列方向に沿って方向の異なる複数のビームを形成し、第２のアンテナは、その第１アンテナ群のビームがカバーする領域（検出エリア）より外側にビームが向く（検出エリアが設定される）ように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５１６４号公報（図７，図１２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような広い検出エリアを有するレーダ装置は、例えば、車両の４隅等に設置し、車両の右後方の隅であれば、車両の右後方から右側方にわたる範囲が検出エリアとなるようにして使用することが考えられる。
【０００６】
この場合、車両の前方や後方については、比較的遠距離まで検出エリアとする必要があるが、車両の側方については、せいぜい道路幅程度の検出エリアがあればよい。但し、車両の側方については、他車両との衝突や接触の危険性を正確に判断するために、距離を高分解能で計測できるようにすることが望ましい。
【０００７】
そこで、第１アンテナ群の検出エリアが車両後方となり、第１アンテナ群の一方の端部に設けた第２アンテナの検出エリアが車両側方となるように、アンテナ基板を車両に設置すると共に、第２アンテナを介した物標の検出時に、高い距離分解能が得られるように、高帯域（ＵＷＢ）変調を採用し、例えば、極めて短いパルス幅のパルスを用いるパルスレーダとして動作させることが考えられる。
【０００８】
但し、この場合、第２アンテナを利用した側方検出エリアでの物標検出では、物標との相対速度を１回の計測で検出することができなくなり、その結果、検出された物標が、停止物（路側物等）であるか追跡の必要がある移動物（車両等）であるかを速やかに判断することができなくなってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するために、物標との距離以外の情報が得られない検出エリアを含む複数の検出エリアにて物標検出を行うレーダ装置において、距離以外の情報が得られない検出エリアでも、移動物標であるか否かを速やかに判断できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載のレーダ装置は、車両に搭載して使用され、後方探査手段が、第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出し、側方探査手段が、第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、後方検出エリアと重複する重複エリアを含むように自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する。また、速度情報取得手段が、当該レーダ装置を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得する。そして、移動判断手段が、後方探査手段による重複エリアでの検出結果、および車速取得手段により取得した速度情報に基づき、側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動しているか否かを判断する。
【００１１】
このように構成された本発明のレーダ装置によれば、後方探査手段により重複エリア内で検出される物標は、側方検出物標と同一の物標である可能性が高いため、この後方探査手段から得られる情報（相対速度等）を利用することにより、側方検出物標が移動しているか否かを速やかに判断することができる。
【００１２】
なお、本発明のレーダ装置において、移動判断手段は、例えば、後方探査手段により重複エリア内で移動する物標が検出された場合に、側方検出物標は移動していると判断するように構成することが考えられる。
【００１３】
この場合、後方探査手段により検出された物標の情報を、側方検出物標に引き継がせるようにしてもよい。また、この場合、重複エリアは、複数の追跡対象物標が同時に存在することがないような大きさに設定されていることが望ましい。
【００１４】
また、本発明のレーダ装置は、電磁波を第２アンテナ部から送信し第１アンテナ部にて受信することにより、重複エリア内に存在する物標を検出する重複エリア探査手段を備え、移動判断手段は、前記側方検出物標が移動していると判断した場合、重複エリア探査手段を動作させ、この重複エリア探査手段により検出された物標の情報を、側方検出物標に引き継がせるように構成されていてもよい。
【００１５】
この場合、重複エリア探査手段により検出される物標は、重複エリア内に確実に存在するため、移動判断手段での判断や、側方検出物標に引き継ぐ情報の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載のレーダ装置は、後方探査手段が、第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出し、側方探査手段が、第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する。そして、判断手段が、側方探査手段により隣接車線内とみなせる距離に物標が検出され、かつ、後方探査手段により、自車両より後方の隣接車線上で移動する物標を検出した場合に、側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動していると判断する。
【００１７】
つまり、側方検出物標が停止物であった場合、通常であれば、側方検出物標と同一車線上の移動物標は、側方検出物標を避けるものと考えられるため、自車両より後方の隣接車線上で移動する物標が検出される可能性が低く、逆に言えば、隣接後方移動物標が存在するのであれば、検出物標は移動物標である可能性が高い。従って、上述のような移動判断手段での判断が有効となるのである。
【００１８】
ところで、第１アンテナ部と第２アンテナ部とは同一基板上に構成され、第１アンテナ部は、基板のパターン形成面に対して垂直方向に電磁波を放射し、第２アンテナ部は、基板のパターン形成面に対して平行に電磁波を放射するものを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の車載レーダ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】アンテナ基板のパターン配置を示す説明図。
【図３】後方検出エリア、側方検出エリア、重複エリアを示す説明図。
【図４】第１実施形態における追跡物標引継処理の内容を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態における追跡物標引継処理の内容を示すフローチャート。
【図６】第３実施形態における追跡物標引継処理の内容を示すフローチャート。
【図７】第３実施形態に関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１は、実施形態の車載レーダ装置の全体構成を表すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、レーダ装置１は、ｍ（ｍは２以上の整数）個の単位アンテナＳＢｉ（ｉ＝１〜ｍ）で構成された第１送信アンテナ群３１、ｎ（ｎは２以上の整数）個の単位アンテナＲＢｊ（ｊ＝１〜ｎ）で構成された第１受信アンテナ群３２からなる第１アンテナ部３と、単一の単位アンテナＳＥで構成された第２送信アンテナ４１、単一の単位アンテナＲＥで構成された第２受信アンテナ４２からなり、第１アンテナ部３とは、主放射方向が異なるように構成された第２アンテナ部４とを備えている。
【００２２】
また、レーダ装置１は、第１送信アンテナ群３１および第２送信アンテナ４１を介して電磁波（レーダ波）を送信する送信機１０と、第１受信アンテナ群３２および第２受信アンテナ４２を介して電磁波（反射波）を受信する受信機２０と、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、送信機１０および受信機２０に対して、後述する変調信号Ｍ，送信制御信号ＣＳ，受信制御信号ＣＲ，パルス制御信号ＣＰｓ，ＣＰｒを供給し、その結果、受信機２０にて生成されるビート信号Ｂに基づいて各種信号処理を行う制御回路５とを備えている。
【００２３】
＜アンテナ基板＞
図２は、第１アンテナ部３および第２アンテナ部４が形成されたアンテナ基板６上のパターンの配置を示す説明図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。但し、図２は、ｍ＝ｎ＝４の場合を示している。
【００２４】
図２に示すように、第１アンテナ部３を構成する第１送信アンテナ群３１および第１受信アンテナ群３２は、アンテナ基板６上に並べて配置されており、第２アンテナ部４は、第１送信アンテナ群３１を挟んで、第１受信アンテナ群３２とは反対側となるアンテナ基板６の端部に配置されている。
【００２５】
そして、第１送信アンテナ群３１を構成する各単位アンテナＳＢｉおよび第１受信アンテナ群３２を構成する各単位アンテナＲＢｊは、第１送信アンテナ群３１，第１受信アンテナ群３２，第２アンテナ部４の配列方向（以下「単位アンテナ配列方向」という）に沿って一列に配置されている。
【００２６】
但し、単位アンテナＳＢｉは、単位アンテナ配列方向とは直交する方向（図中上下方向）に沿って等間隔で１列に配置された複数のパッチアンテナからなり、また、単位アンテナＲＢｊは、単位アンテナ配列方向とは直交する方向に沿って２列に等間隔で配置された複数のパッチアンテナからなる。
【００２７】
つまり、第１アンテナ部３は、アンテナ基板６のパターン形成面に垂直な方向（以下「面方向」という）が主放射方向となる所謂ブロードサイドビームアンテナとして構成されている。
【００２８】
一方、第２アンテナ部４は、第２送信アンテナ４１と第２受信アンテナ４２とが、単位アンテナ配列方向とは直交する方向に沿って配置されている。
但し、第２送信アンテナ４１および第２受信アンテナ４２は、いずれも、アンテナ基板６のパターン形成面に平行かつ第１アンテナ部３の形成端から直交する方向（以下「端方向」という）が主放射方向となるようにパターン形成された八木アンテナを、第２アンテナ部４の形成端に沿って複数配置することで構成されており、所謂エンドファイアアンテナとして構成されている。
【００２９】
なお、パッチアンテナや八木アンテナは、同じ単位アンテナＳＢｉ，ＲＢｊ，ＳＥ，ＲＥを構成するもの同士は、それぞれ同位相の信号を送受信するように配線されている。
このように構成されたアンテナ基板６は、図３に示すように、上述のアンテナ基板６の面方向と一致し、かつ、単位アンテナ配列方向が道路面と平行な方向（水平方向）と一致するように配置され、自車両より右側の車線（以下「右隣接車線」という）を走行する後続車両や、右隣接車線で自車両と併走している車両等を検出するためのレーダ装置を構成するために用いられる。
【００３０】
具体的には、第１アンテナ部３の検出エリア（以下「後方検出エリア」と称する）ＡＢが、車両の後方直進方向から約３０°傾いた方向（アンテナ基板６の面方向）を中心に、±約６０°（合計約１２０°）の範囲をカバーし、かつ、第２アンテナ部４の検出エリア（以下「側方検出エリア」と称する）ＡＳが、後方検出エリアＡＢの中心軸方向から９０°車両の前方に向いた方向（アンテナ基板６の端方向）を中心に±約６０°（合計約１２０°）の範囲をカバーするように設定されている。
【００３１】
つまり、後方検出エリアＡＢと側方検出エリアＡＳとは、一部が重なる（約３０°）ように設定されており、この重なり合うエリアを以下では重複エリアＡＷと称する。
また、第１アンテナ部３を使用して後方検出エリアＡＢ内の物標検出を行う動作モードを後方探査モード、第２アンテナ部４を使用して側方検出エリアＡＳ内の物標検出を行う動作モードを側方探査モードという。
【００３２】
＜送信機＞
図１に戻り、送信機１０は、ミリ波帯の高周波信号を生成する発振器を中心に構成され、制御回路５からの変調信号Ｍに従って発振周波数が変化するように構成された電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１と、ＶＣＯ１１からの出力を増幅する増幅器１２と、増幅器１２の出力を、送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌとに分岐する分岐線路１３と、分岐線路１３を介して供給される送信信号Ｓｓを、単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ，ＳＥに接続された各伝送線路に分配する分配器１５と、制御回路５からのパルス制御信号ＣＰｓに従って、分岐線路１３から分配器１５に至る伝送経路を導通，遮断することにより、パルス信号を発生させるパルス生成器１４と、分配器１５から単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ，ＳＥに至る各伝送線路にて伝送される送信信号Ｓｓの振幅や位相を、送信制御信号ＣＳに従って制御する信号制御部１６とを備えている。
【００３３】
なお、信号制御部１６は、単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ，ＳＥに接続される伝送経路毎に移相器および増幅器を備えている。そして、信号制御部１６では、動作モードが後方探査モードの時に、送信制御信号ＣＳに従って、単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ（第１送信アンテナ群３１）に送信信号Ｓｓを供給するように増幅器が制御されると共に、指定された放射方向を有するビームを形成するように移相器が制御される。また、動作モードが側方探査モードの時に、送信制御信号ＣＳに従って、単位アンテナＳＥ（第２送信アンテナ４１）に送信信号Ｓｓを供給するように増幅器が制御される。
【００３４】
また、パルス生成器１４は、動作モードが後方探査モードの時に、送信信号Ｓｓをそのまま通過させ、動作モードが側方探査モードの時に、分岐線路１３から分配器１５に至る経路を、パルス制御信号ＣＰｓに従って開閉することにより、高帯域（ＵＷＢ）変調で用いる短いパルス幅（本実施形態では１ｎｓ程度）のパルス信号を発生させるように動作する。
【００３５】
＜受信機＞
受信機２０は、各単位アンテナＲＢ１〜ＲＢｎ，ＲＥからの受信信号を個別に増幅する増幅部２１と、制御回路５からの受信制御信号ＣＲに従って、単位アンテナＲＢ１〜ＲＢｎ，ＲＥに接続された伝送線路のいずれかを選択して、選択された伝送線路からの受信信号を出力する受信スイッチ回路２２と、受信スイッチ回路２２からの受信信号Ｓｒに、分岐線路１３からのローカル信号Ｌを混合しビート信号Ｂを生成するミキサ２４と、ミキサ２４が出力するビート信号Ｂを増幅して制御回路５に供給する増幅器２５と、分岐線路１３からミキサ２４に至るローカル信号Ｌの伝送経路を、制御回路５からのパルス制御信号ＣＰｒに従って導通，遮断することにより、パルス状のローカル信号Ｌを発生させるパルス生成器２３とを備えている。
【００３６】
なお、受信スイッチ回路２２は、動作モードが後方探査モードの時には、受信制御信号ＣＲに従って、単位アンテナＲＢ１〜ＲＢｎ（第１受信アンテナ群３２）からの受信信号を順次かつ繰り返し選択し、動作モードが側方探査モードの時には、単位アンテナＲＥだけを選択するように動作する。
【００３７】
また、パルス生成器２３は、動作モードが後方探査モードの時には、ローカル信号Ｌをそのまま通過させ、動作モードが側方探査モードの時には、分岐線路１３からミキサ２４に至る経路を、パルス制御信号ＣＰｒに従って開閉することにより、所望のパルス幅（本実施形態では１ｎｓ程度）を有するパルス信号を発生させるように動作する。
【００３８】
＜制御回路＞
制御回路５は、動作モードを後方探査モードと側方探査モードとに交互に切り替えて、後方検出エリアＡＢ、側方検出エリアＡＳのそれぞれにて物標の検出を行う物標検出処理と、物標検出処理にて検出された物標のうち、移動する物標を抽出して後方検出エリアＡＢ，側方検出エリアＡＳのそれぞれにて追跡する追跡処理と、側方検出エリアＡＳで検出された物標が移動しているか否かを判断する移動判断処理などを実行する。
【００３９】
なお、制御回路５は、当該装置１を搭載する車両から、車速（自車速）を表す速度情報を取得するように構成されている（図示せず）。そして、速度情報は、具体的には、例えば、ＣＡＮ等の車載ネットワークを介して取得するように構成すればよい。
【００４０】
＜物標検出処理＞
このうち、物標検出処理では、送信機１０および受信機２０を、後方探査モードの時には、ＦＭＣＷレーダとして動作するように制御し、側方探査モードの時には、ＵＷＢ変調のパルスレーダとして動作するように制御する。
【００４１】
具体的には、後方探査モードの時には、時間に対して周波数が直線的に漸増，漸減を繰り返すような変調を行わせる三角波状の変調信号ＭをＶＣＯ１１に供給すると共に、送信制御信号ＣＳにより、第１送信アンテナ群３１を介してＦＭＣＷ波が後方検出エリアＡＢに照射されるように信号制御部１６を制御する。但し、変調信号Ｍの一周期毎に、移相器の設定を変化させることでビームの照射方向を順次変化させることによって、後方検出エリアＡＢ内をビームで走査するようにされている。
【００４２】
この時、受信機２０では、受信制御信号ＣＲにより、第１受信アンテナ群３２からの受信信号が時分割でミキサ２４に供給されるように受信スイッチ回路２２を制御し、これにより受信機２０から出力されるビート信号Ｂの信号レベルを、制御回路５がＡ／Ｄ変換して取り込む。なお、受信スイッチ回路２２でのスイッチの切り替えは、変調信号Ｍに同期して、その一周期の間に、物標検出処理にて実行する周波数解析処理に必要な数のデータが得られるような早さで行われる。
【００４３】
そして、第１受信アンテナ群３２を構成する単位アンテナＲＢｊ毎に得られたビート信号Ｂを周波数解析し、ＦＭＣＷレーダにおける周知の手法を用いて、物標との距離、相対速度を求めると共に、第１受信アンテナ群３２を構成する単位アンテナＲＢｊの位置が水平方向に異なることにより生じるビート信号Ｂ間の位相差に基づいて、物標が存在する方位を検出する。
【００４４】
つまり、後方探査モードでは、後方検出エリアＡＢに存在する物標に関する情報として、その物標の位置（距離，方位）と相対速度が少なくとも得られることになる。
一方、側方探査モードの時には、一定周波数の送信信号Ｓｓが生成されるように、信号レベルが一定の変調信号ＭをＶＣＯ１１に供給すると共に、パルス制御信号ＣＰｓにより、電磁波がレーダ装置１の最大検知距離を往復するのに要する時間より長くなるように設定された一定時間間隔毎に伝送経路を、一定時間（例えば１ｎｓ）だけ導通させることによって、パルス状の送信信号Ｓｓを生成する。更に、送信制御信号ＣＳにより、第２送信アンテナ４１を介してパルス波を側方検出エリアＡＳに照射されるように信号制御部１６を制御する。
【００４５】
この時、受信機２０では、受信制御信号ＣＲにより、第２受信アンテナ４２からの受信信号がミキサ２４に供給されるように受信スイッチ回路２２を制御すると共に、パルス制御信号ＣＰｒにより、パルス波が送信される毎に、同じパルス幅を有するパルス状のローカル信号Ｌを発生させるようにパルス生成器２３を制御する。但し、パルス状のローカル信号Ｌは、パルス波の送信タイミングに同期し、かつ、パルス波の送信を繰り返す毎に、パルス幅分だけ発生タイミングが遅延するようにされている。
【００４６】
つまり、送信波と受信波とが重なり合うとビート信号が発生するため、最も強度の大きいビート信号（相関値が最も大きい）が得られた時のローカル信号の発生タイミングから、パルス波を反射した物標までの距離を算出する、パルスレーダにおける周知の処理を実行する。
【００４７】
このような側方探査モードでは、側方検出エリアＡＳに存在する物標に関する情報として、その物標との距離が得られることになる。
＜追跡処理＞
追跡処理は、後方検出エリアＡＢと側方検出エリアＡＳとでは別々に実行され、後方検出エリアＡＢでの追跡処理では、検出された後方探査モードでの検出結果から検出された物標のうち、速度を有する物標（相対速度≠自車速となる物標）を追跡対象物標として、その追跡対象物標について得られる情報（位置，相対速度）から、同一と推定される物標を、時系列的に追跡する。なお、このような位置や相対速度に基づく物標の追跡は、車載レーダ装置において周知の技術であるため、その詳細な説明については省略する。
【００４８】
また、側方検出エリアＡＳでの追跡処理では、物標に関する情報として高い距離精度は得られるものの、距離情報しか得られないため、側方探査モードでの検出結果だけでは、追跡対象とすべき移動物標であるか否かを判断できない。たとえば、距離情報のみでは車両なのかガードレールなのどの側壁なのか判断が難しい。そこで、後述する後方探査モードの検出結果やアンテナを用いる移動判断処理によって、側方検出エリアでの検出物標が移動していると判断された物標について追跡処理を実行する。
【００４９】
＜移動判断処理＞
次に、移動判断処理の詳細を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、本処理は、両動作モード（側方探査モード，後方探査モード）による測定結果に基づく物標検出処理での処理結果が得られる毎に起動する。
【００５０】
本処理が起動すると、まず、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標が存在するか否かを判断し（Ｓ１１０）、存在すれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、そのまま本処理を終了する。
追跡中の物標が存在しなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づく物標検出処理により物標が検出されたか否かを判断し（Ｓ１２０）、検出されていなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、そのまま本処理を終了する。以下では、側方探査モードでの想定結果に基づいて検出された物標を側方検出物標と称する。
【００５１】
側方検出物標が検出されていれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づく物標検出処理により重複エリアＡＷで物標が検出されたか否かを判断し（Ｓ１３０）、重複エリアＡＷで物標が検出されていなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、そのまま本処理を終了する。
【００５２】
重複エリアＡＷで物標が検出されていれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、その物標の相対速度は自車速と一致しているか否かにより、その物標が停止物であるか否かを判断し（Ｓ１４０）、停止物であれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、側方検出物標を停止物として登録して（Ｓ１６０）本処理を終了する。
【００５３】
重複エリアＡＷで検出された物標が停止物でなければ（Ｓ１４０：ＮＯ）、側方検出物標を、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標（即ち移動物）として登録すると共に、後方探査モードの測定結果に基づき重複エリアＡＷで検出された物標の情報（位置，相対速度等）を、登録した側方対象物標に引き継がせて（Ｓ１５０）、本処理を終了する。
【００５４】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置１では、側方探査モードでの測定結果に基づく側方検出物標と同時に、後方探査モードでの測定結果に基づき重複エリアＡＷで移動物標（以下「重複エリア移動物標」という）が検出されていれば、側方検出物標を側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標として登録すると共に、その登録した追跡対象物標に、重複エリア移動物標の情報を引き継ぐようにされている。
【００５５】
従って、レーダ装置１によれば、物標との距離以外の情報が得られない側方検出物標であっても、後方探査モードの重複エリアＡＷでの情報を利用することで、物標が移動しているか否か、ひいては、追跡の必要があるか否かを速やかに判断することができる。更に、後方探査モードにて検出された情報を、登録した追跡対象物標に引き継がせて利用することにより、側方検出エリアＡＳでの追跡処理の精度を向上させることができる。
【００５６】
＜発明との対応＞
本実施形態において、後方探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が後方探査手段、側方探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が側方探査手段、制御回路７がレーダ装置１を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得するための構成が速度情報取得手段、移動判断処理が移動判断手段に相当する。
【００５７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、動作モードとして、後方探査モード、側方探査モードに加えて重複探査モードが存在する点、および移動判断処理の内容が一部異なる点以外は、第１実施形態の場合と同様であるため、これら相違点を中心に説明する。
【００５８】
＜重複探査モード＞
重複探査モードは、第２送信アンテナ４１および第１受信アンテナ群３２を使用して、重複エリアＡＷ内の物標検出を行う動作モードである。
【００５９】
この重複探査モードの時には、三角波状の変調信号ＭをＶＣＯ１１に供給し（後方探査モードの時と同様）、送信制御信号ＣＳにより、第２送信アンテナ４１を介してＦＭＣＷ波が側方検出エリアＡＳに照射されるように信号制御部１６を制御する。
【００６０】
この時、受信機２０では、後方探査モードと同様に、受信制御信号ＣＲにより、第１受信アンテナ群３２からの受信信号が時分割でミキサ２４に供給されるように受信スイッチ回路２２を制御し、これにより受信機２０から出力されるビート信号Ｂの信号レベルをＡ／Ｄ変換して取り込む。なお、受信スイッチ回路２２でのスイッチの切り替えは、変調信号Ｍに同期して、その一周期の間に、物標検出処理が実行する周波数解析処理で必要な数のデータが得られるような早さで行われる。
【００６１】
そして、重複探査モードで得られた測定結果に基づいて実行される物標検出処理では、得られたビート信号Ｂを周波数解析し、ＦＭＣＷレーダにおける周知の手法を用いて、物標との距離、相対速度を求めると共に、第１受信アンテナ群３２を構成する単位アンテナＲＢｊの位置が水平方向に異なることにより生じるビート信号Ｂ間の位相差に基づいて、物標が存在する方位を検出する。
【００６２】
＜移動判断処理＞
次に、移動判断処理の内容を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、Ｓ２１０〜Ｓ２３０は、第１実施形態の場合と同様であり、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標がなく（Ｓ２１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出され（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づいて重複エリア物標が検出されると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、送信機１０および受信機２０を重複探査モードで動作させ、その測定結果に基づいて物標を検出する処理を実行する（Ｓ２４０）。
【００６３】
そして、重複探査モードで検出された物標の相対速度は自車速と一致しているか否かを判断し（Ｓ２５０）、一致していれば（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、側方検出物標を停止物として登録して（Ｓ２７０）本処理を終了する。
【００６４】
一方、一致していなければ（Ｓ２５０：ＮＯ）、側方検出物標を側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標（即ち移動物）として登録すると共に、重複探査モードで検出された物標の情報（位置，相対速度等）を、登録した追跡対象物標に引き継がせて（Ｓ２６０）、本処理を終了する。
【００６５】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置１によれば、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標に引き継がせる情報として、重複探査モードでの測定結果により検出された物標の情報を用いているため、重複エリアＡＷ以外に存在する物標の情報を誤って引き継がせてしまうことを防止でき、側方検出エリアＡＳでの追跡処理の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
＜発明との対応＞
本実施形態において、重複エリア探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が重複エリア探査手段に相当する。
【００６７】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
なお、本実施形態は、第１実施形態とは、移動判断処理の内容が一部異なるだけであるため、この相違点を中心に説明する。
【００６８】
＜移動判断処理＞
移動判断処理の内容を、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、Ｓ３１０〜Ｓ３２０は、第１実施形態の場合と同様であり、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標がなく（Ｓ３１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出されると（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、側方検出物標との距離により、側方検出物標が隣接車線内に存在するか否かを判断する（Ｓ３３０）。
【００６９】
側方検出物標が隣接車線内に存在しなければ（Ｓ３３０：ＮＯ）、そのまま、本処理を終了し、側方検出物標が、隣接車線内に存在すれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づいて、隣接車線後方で移動物標が検出されたか否かを判断する（Ｓ３４０）。
【００７０】
隣接車線後方で移動物標が検出されていなければ（Ｓ３４０：ＮＯ）、そのまま本処理を終了し、隣接車線後方で移動物標が検出されていれば（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、側方検出物標を、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標として登録して（Ｓ３５０）、本処理を終了する。
【００７１】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置１では、図７に示すように、側方検出エリアＡＳで物標（側方検出物標）が検出された場合、この側方検出物標と同一車線の後方（隣接車線後方）で移動物標が検出されていれば、側方検出物標は、停止物ではなく、移動物である可能性が高いものとして、側方検出物標を追跡対象物標として登録している。つまり、側方検出物標が停止物であれば、隣接車線の後方に位置する移動物は、停止物を避けるはずであるため、このような推定が成立する。
【００７２】
このように、レーダ装置１によれば、後方探査モードでの検出結果を利用して、側方検出物標が移動しているか否か、ひいては側方検出エリアＡＳでの追跡対象とすべきか否かを速やかに判断することができる。
【００７３】
［他の実施形態］
以上本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、第２アンテナ部４を構成するエレメントアンテナとして、八木アンテナを用いているが、これに限らず、第１アンテナ部３と同一基板上に構成することができ、かつ、主放射方向が端方向を向くものであればよく、例えば、テーパスロットアンテナ等を用いてもよい。
【００７５】
上記第１および第２実施形態では、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標がなく（Ｓ１１０／Ｓ２１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出され（Ｓ１２０／Ｓ２２０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づいて重複エリア物標が検出された場合に（Ｓ１３０／Ｓ２３０：ＹＥＳ）、後方探査モードや重複探査モードでの測定結果に基づいて、側方検出物標を追跡すべきか（追跡対象物標として登録すべきか）否かを判断すると共に、重複探査モードでの測定結果に基づく情報を、側方追跡物標に引き継がせるようにしているが、後方検出エリアＡＢでの追跡対象物標が、重複エリアＡＷに進入した時、同時に検出される側方検出物標を、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標として登録し、後方検出エリアＡＢでの追跡対象物標の情報を引き継がせるようにしてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、後方探査モードや重複探査モードでＦＭＣＷ波を用いているが、ＣＷ波（無変調の連続波）を用いる等してもよい。
上記実施形態では、アンテナ基板６を、車両の右後方隅に設置した場合について説明したが、車両の四隅のいずれに設置してもよく、また、同時に複数箇所に設置してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…レーダ装置 ３…第１アンテナ部 ４…第２アンテナ部 ５…制御回路 ６…アンテナ基板 １０…送信機 １２，２５…増幅器 １３…分岐線路 １４，２３…パルス生成器 １５…分配器 １６…信号制御部 ２０…受信機 ２１…増幅部 ２２…受信スイッチ回路 ２４…ミキサ ３１…第１送信アンテナ群 ３２…第１受信アンテナ群 ４１…第２送信アンテナ ４２…第２受信アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、車両周囲の物標を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーダ装置において広い検出エリアを実現する手法の一つとして、基板のパターン形成面に対して垂直な方向に向けて電磁波を放射する第１アンテナ（ここでは、ブロードサイドアレーアンテナ）と、基板のパターン形成面に対して平行な方向に向けて電磁波を放射する第２のアンテナ（ここでは、エンドファイアアレーアンテナ）とを、同一のアンテナ基板に形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このアンテナ基板上には、複数の第１アンテナ（以下、総称する場合は第１アンテナ群という）が一列に配置されていると共に、その第１アンテナ群の配列方向の両端に第２のアンテナが配置されている。そして、第１アンテナ群は、アンテナの配列方向に沿って方向の異なる複数のビームを形成し、第２のアンテナは、その第１アンテナ群のビームがカバーする領域（検出エリア）より外側にビームが向く（検出エリアが設定される）ように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５１６４号公報（図７，図１２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような広い検出エリアを有するレーダ装置は、例えば、車両の４隅等に設置し、車両の右後方の隅であれば、車両の右後方から右側方にわたる範囲が検出エリアとなるようにして使用することが考えられる。
【０００６】
この場合、車両の前方や後方については、比較的遠距離まで検出エリアとする必要があるが、車両の側方については、せいぜい道路幅程度の検出エリアがあればよい。但し、車両の側方については、他車両との衝突や接触の危険性を正確に判断するために、距離を高分解能で計測できるようにすることが望ましい。
【０００７】
そこで、第１アンテナ群の検出エリアが車両後方となり、第１アンテナ群の一方の端部に設けた第２アンテナの検出エリアが車両側方となるように、アンテナ基板を車両に設置すると共に、第２アンテナを介した物標の検出時に、高い距離分解能が得られるように、高帯域（ＵＷＢ）変調を採用し、例えば、極めて短いパルス幅のパルスを用いるパルスレーダとして動作させることが考えられる。
【０００８】
但し、この場合、第２アンテナを利用した側方検出エリアでの物標検出では、物標との相対速度を１回の計測で検出することができなくなり、その結果、検出された物標が、停止物（路側物等）であるか追跡の必要がある移動物（車両等）であるかを速やかに判断することができなくなってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するために、物標との距離以外の情報が得られない検出エリアを含む複数の検出エリアにて物標検出を行うレーダ装置において、距離以外の情報が得られない検出エリアでも、移動物標であるか否かを速やかに判断できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載のレーダ装置は、車両に搭載して使用され、後方探査手段が、第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出し、側方探査手段が、第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、後方検出エリアと重複する重複エリアを含むように自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する。また、速度情報取得手段が、当該レーダ装置を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得する。そして、移動判断手段が、後方探査手段による重複エリアでの検出結果、および車速取得手段により取得した速度情報に基づき、側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動しているか否かを判断する。
【００１１】
このように構成された本発明のレーダ装置によれば、後方探査手段により重複エリア内で検出される物標は、側方検出物標と同一の物標である可能性が高いため、この後方探査手段から得られる情報（相対速度等）を利用することにより、側方検出物標が移動しているか否かを速やかに判断することができる。
【００１２】
なお、本発明のレーダ装置において、移動判断手段は、例えば、後方探査手段により重複エリア内で移動する物標が検出された場合に、側方検出物標は移動していると判断するように構成することが考えられる。
【００１３】
この場合、後方探査手段により検出された物標の情報を、側方検出物標に引き継がせるようにしてもよい。また、この場合、重複エリアは、複数の追跡対象物標が同時に存在することがないような大きさに設定されていることが望ましい。
【００１４】
また、本発明のレーダ装置は、電磁波を第２アンテナ部から送信し第１アンテナ部にて受信することにより、重複エリア内に存在する物標を検出する重複エリア探査手段を備え、移動判断手段は、前記側方検出物標が移動していると判断した場合、重複エリア探査手段を動作させ、この重複エリア探査手段により検出された物標の情報を、側方検出物標に引き継がせるように構成されていてもよい。
【００１５】
この場合、重複エリア探査手段により検出される物標は、重複エリア内に確実に存在するため、移動判断手段での判断や、側方検出物標に引き継ぐ情報の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載のレーダ装置は、後方探査手段が、第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出し、側方探査手段が、第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する。そして、判断手段が、側方探査手段により隣接車線内とみなせる距離に物標が検出され、かつ、後方探査手段により、自車両より後方の隣接車線上で移動する物標を検出した場合に、側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動していると判断する。
【００１７】
つまり、側方検出物標が停止物であった場合、通常であれば、側方検出物標と同一車線上の移動物標は、側方検出物標を避けるものと考えられるため、自車両より後方の隣接車線上で移動する物標が検出される可能性が低く、逆に言えば、隣接後方移動物標が存在するのであれば、検出物標は移動物標である可能性が高い。従って、上述のような移動判断手段での判断が有効となるのである。
【００１８】
ところで、第１アンテナ部と第２アンテナ部とは同一基板上に構成され、第１アンテナ部は、基板のパターン形成面に対して垂直方向に電磁波を放射し、第２アンテナ部は、基板のパターン形成面に対して平行に電磁波を放射するものを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の車載レーダ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】アンテナ基板のパターン配置を示す説明図。
【図３】後方検出エリア、側方検出エリア、重複エリアを示す説明図。
【図４】第１実施形態における追跡物標引継処理の内容を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態における追跡物標引継処理の内容を示すフローチャート。
【図６】第３実施形態における追跡物標引継処理の内容を示すフローチャート。
【図７】第３実施形態に関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１は、実施形態の車載レーダ装置の全体構成を表すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、レーダ装置１は、ｍ（ｍは２以上の整数）個の単位アンテナＳＢｉ（ｉ＝１〜ｍ）で構成された第１送信アンテナ群３１、ｎ（ｎは２以上の整数）個の単位アンテナＲＢｊ（ｊ＝１〜ｎ）で構成された第１受信アンテナ群３２からなる第１アンテナ部３と、単一の単位アンテナＳＥで構成された第２送信アンテナ４１、単一の単位アンテナＲＥで構成された第２受信アンテナ４２からなり、第１アンテナ部３とは、主放射方向が異なるように構成された第２アンテナ部４とを備えている。
【００２２】
また、レーダ装置１は、第１送信アンテナ群３１および第２送信アンテナ４１を介して電磁波（レーダ波）を送信する送信機１０と、第１受信アンテナ群３２および第２受信アンテナ４２を介して電磁波（反射波）を受信する受信機２０と、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、送信機１０および受信機２０に対して、後述する変調信号Ｍ，送信制御信号ＣＳ，受信制御信号ＣＲ，パルス制御信号ＣＰｓ，ＣＰｒを供給し、その結果、受信機２０にて生成されるビート信号Ｂに基づいて各種信号処理を行う制御回路５とを備えている。
【００２３】
＜アンテナ基板＞
図２は、第１アンテナ部３および第２アンテナ部４が形成されたアンテナ基板６上のパターンの配置を示す説明図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。但し、図２は、ｍ＝ｎ＝４の場合を示している。
【００２４】
図２に示すように、第１アンテナ部３を構成する第１送信アンテナ群３１および第１受信アンテナ群３２は、アンテナ基板６上に並べて配置されており、第２アンテナ部４は、第１送信アンテナ群３１を挟んで、第１受信アンテナ群３２とは反対側となるアンテナ基板６の端部に配置されている。
【００２５】
そして、第１送信アンテナ群３１を構成する各単位アンテナＳＢｉおよび第１受信アンテナ群３２を構成する各単位アンテナＲＢｊは、第１送信アンテナ群３１，第１受信アンテナ群３２，第２アンテナ部４の配列方向（以下「単位アンテナ配列方向」という）に沿って一列に配置されている。
【００２６】
但し、単位アンテナＳＢｉは、単位アンテナ配列方向とは直交する方向（図中上下方向）に沿って等間隔で１列に配置された複数のパッチアンテナからなり、また、単位アンテナＲＢｊは、単位アンテナ配列方向とは直交する方向に沿って２列に等間隔で配置された複数のパッチアンテナからなる。
【００２７】
つまり、第１アンテナ部３は、アンテナ基板６のパターン形成面に垂直な方向（以下「面方向」という）が主放射方向となる所謂ブロードサイドビームアンテナとして構成されている。
【００２８】
一方、第２アンテナ部４は、第２送信アンテナ４１と第２受信アンテナ４２とが、単位アンテナ配列方向とは直交する方向に沿って配置されている。
但し、第２送信アンテナ４１および第２受信アンテナ４２は、いずれも、アンテナ基板６のパターン形成面に平行かつ第１アンテナ部３の形成端から直交する方向（以下「端方向」という）が主放射方向となるようにパターン形成された八木アンテナを、第２アンテナ部４の形成端に沿って複数配置することで構成されており、所謂エンドファイアアンテナとして構成されている。
【００２９】
なお、パッチアンテナや八木アンテナは、同じ単位アンテナＳＢｉ，ＲＢｊ，ＳＥ，ＲＥを構成するもの同士は、それぞれ同位相の信号を送受信するように配線されている。
このように構成されたアンテナ基板６は、図３に示すように、上述のアンテナ基板６の面方向と一致し、かつ、単位アンテナ配列方向が道路面と平行な方向（水平方向）と一致するように配置され、自車両より右側の車線（以下「右隣接車線」という）を走行する後続車両や、右隣接車線で自車両と併走している車両等を検出するためのレーダ装置を構成するために用いられる。
【００３０】
具体的には、第１アンテナ部３の検出エリア（以下「後方検出エリア」と称する）ＡＢが、車両の後方直進方向から約３０°傾いた方向（アンテナ基板６の面方向）を中心に、±約６０°（合計約１２０°）の範囲をカバーし、かつ、第２アンテナ部４の検出エリア（以下「側方検出エリア」と称する）ＡＳが、後方検出エリアＡＢの中心軸方向から９０°車両の前方に向いた方向（アンテナ基板６の端方向）を中心に±約６０°（合計約１２０°）の範囲をカバーするように設定されている。
【００３１】
つまり、後方検出エリアＡＢと側方検出エリアＡＳとは、一部が重なる（約３０°）ように設定されており、この重なり合うエリアを以下では重複エリアＡＷと称する。
また、第１アンテナ部３を使用して後方検出エリアＡＢ内の物標検出を行う動作モードを後方探査モード、第２アンテナ部４を使用して側方検出エリアＡＳ内の物標検出を行う動作モードを側方探査モードという。
【００３２】
＜送信機＞
図１に戻り、送信機１０は、ミリ波帯の高周波信号を生成する発振器を中心に構成され、制御回路５からの変調信号Ｍに従って発振周波数が変化するように構成された電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１と、ＶＣＯ１１からの出力を増幅する増幅器１２と、増幅器１２の出力を、送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌとに分岐する分岐線路１３と、分岐線路１３を介して供給される送信信号Ｓｓを、単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ，ＳＥに接続された各伝送線路に分配する分配器１５と、制御回路５からのパルス制御信号ＣＰｓに従って、分岐線路１３から分配器１５に至る伝送経路を導通，遮断することにより、パルス信号を発生させるパルス生成器１４と、分配器１５から単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ，ＳＥに至る各伝送線路にて伝送される送信信号Ｓｓの振幅や位相を、送信制御信号ＣＳに従って制御する信号制御部１６とを備えている。
【００３３】
なお、信号制御部１６は、単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ，ＳＥに接続される伝送経路毎に移相器および増幅器を備えている。そして、信号制御部１６では、動作モードが後方探査モードの時に、送信制御信号ＣＳに従って、単位アンテナＳＢ１〜ＳＢｍ（第１送信アンテナ群３１）に送信信号Ｓｓを供給するように増幅器が制御されると共に、指定された放射方向を有するビームを形成するように移相器が制御される。また、動作モードが側方探査モードの時に、送信制御信号ＣＳに従って、単位アンテナＳＥ（第２送信アンテナ４１）に送信信号Ｓｓを供給するように増幅器が制御される。
【００３４】
また、パルス生成器１４は、動作モードが後方探査モードの時に、送信信号Ｓｓをそのまま通過させ、動作モードが側方探査モードの時に、分岐線路１３から分配器１５に至る経路を、パルス制御信号ＣＰｓに従って開閉することにより、高帯域（ＵＷＢ）変調で用いる短いパルス幅（本実施形態では１ｎｓ程度）のパルス信号を発生させるように動作する。
【００３５】
＜受信機＞
受信機２０は、各単位アンテナＲＢ１〜ＲＢｎ，ＲＥからの受信信号を個別に増幅する増幅部２１と、制御回路５からの受信制御信号ＣＲに従って、単位アンテナＲＢ１〜ＲＢｎ，ＲＥに接続された伝送線路のいずれかを選択して、選択された伝送線路からの受信信号を出力する受信スイッチ回路２２と、受信スイッチ回路２２からの受信信号Ｓｒに、分岐線路１３からのローカル信号Ｌを混合しビート信号Ｂを生成するミキサ２４と、ミキサ２４が出力するビート信号Ｂを増幅して制御回路５に供給する増幅器２５と、分岐線路１３からミキサ２４に至るローカル信号Ｌの伝送経路を、制御回路５からのパルス制御信号ＣＰｒに従って導通，遮断することにより、パルス状のローカル信号Ｌを発生させるパルス生成器２３とを備えている。
【００３６】
なお、受信スイッチ回路２２は、動作モードが後方探査モードの時には、受信制御信号ＣＲに従って、単位アンテナＲＢ１〜ＲＢｎ（第１受信アンテナ群３２）からの受信信号を順次かつ繰り返し選択し、動作モードが側方探査モードの時には、単位アンテナＲＥだけを選択するように動作する。
【００３７】
また、パルス生成器２３は、動作モードが後方探査モードの時には、ローカル信号Ｌをそのまま通過させ、動作モードが側方探査モードの時には、分岐線路１３からミキサ２４に至る経路を、パルス制御信号ＣＰｒに従って開閉することにより、所望のパルス幅（本実施形態では１ｎｓ程度）を有するパルス信号を発生させるように動作する。
【００３８】
＜制御回路＞
制御回路５は、動作モードを後方探査モードと側方探査モードとに交互に切り替えて、後方検出エリアＡＢ、側方検出エリアＡＳのそれぞれにて物標の検出を行う物標検出処理と、物標検出処理にて検出された物標のうち、移動する物標を抽出して後方検出エリアＡＢ，側方検出エリアＡＳのそれぞれにて追跡する追跡処理と、側方検出エリアＡＳで検出された物標が移動しているか否かを判断する移動判断処理などを実行する。
【００３９】
なお、制御回路５は、当該装置１を搭載する車両から、車速（自車速）を表す速度情報を取得するように構成されている（図示せず）。そして、速度情報は、具体的には、例えば、ＣＡＮ等の車載ネットワークを介して取得するように構成すればよい。
【００４０】
＜物標検出処理＞
このうち、物標検出処理では、送信機１０および受信機２０を、後方探査モードの時には、ＦＭＣＷレーダとして動作するように制御し、側方探査モードの時には、ＵＷＢ変調のパルスレーダとして動作するように制御する。
【００４１】
具体的には、後方探査モードの時には、時間に対して周波数が直線的に漸増，漸減を繰り返すような変調を行わせる三角波状の変調信号ＭをＶＣＯ１１に供給すると共に、送信制御信号ＣＳにより、第１送信アンテナ群３１を介してＦＭＣＷ波が後方検出エリアＡＢに照射されるように信号制御部１６を制御する。但し、変調信号Ｍの一周期毎に、移相器の設定を変化させることでビームの照射方向を順次変化させることによって、後方検出エリアＡＢ内をビームで走査するようにされている。
【００４２】
この時、受信機２０では、受信制御信号ＣＲにより、第１受信アンテナ群３２からの受信信号が時分割でミキサ２４に供給されるように受信スイッチ回路２２を制御し、これにより受信機２０から出力されるビート信号Ｂの信号レベルを、制御回路５がＡ／Ｄ変換して取り込む。なお、受信スイッチ回路２２でのスイッチの切り替えは、変調信号Ｍに同期して、その一周期の間に、物標検出処理にて実行する周波数解析処理に必要な数のデータが得られるような早さで行われる。
【００４３】
そして、第１受信アンテナ群３２を構成する単位アンテナＲＢｊ毎に得られたビート信号Ｂを周波数解析し、ＦＭＣＷレーダにおける周知の手法を用いて、物標との距離、相対速度を求めると共に、第１受信アンテナ群３２を構成する単位アンテナＲＢｊの位置が水平方向に異なることにより生じるビート信号Ｂ間の位相差に基づいて、物標が存在する方位を検出する。
【００４４】
つまり、後方探査モードでは、後方検出エリアＡＢに存在する物標に関する情報として、その物標の位置（距離，方位）と相対速度が少なくとも得られることになる。
一方、側方探査モードの時には、一定周波数の送信信号Ｓｓが生成されるように、信号レベルが一定の変調信号ＭをＶＣＯ１１に供給すると共に、パルス制御信号ＣＰｓにより、電磁波がレーダ装置１の最大検知距離を往復するのに要する時間より長くなるように設定された一定時間間隔毎に伝送経路を、一定時間（例えば１ｎｓ）だけ導通させることによって、パルス状の送信信号Ｓｓを生成する。更に、送信制御信号ＣＳにより、第２送信アンテナ４１を介してパルス波を側方検出エリアＡＳに照射されるように信号制御部１６を制御する。
【００４５】
この時、受信機２０では、受信制御信号ＣＲにより、第２受信アンテナ４２からの受信信号がミキサ２４に供給されるように受信スイッチ回路２２を制御すると共に、パルス制御信号ＣＰｒにより、パルス波が送信される毎に、同じパルス幅を有するパルス状のローカル信号Ｌを発生させるようにパルス生成器２３を制御する。但し、パルス状のローカル信号Ｌは、パルス波の送信タイミングに同期し、かつ、パルス波の送信を繰り返す毎に、パルス幅分だけ発生タイミングが遅延するようにされている。
【００４６】
つまり、送信波と受信波とが重なり合うとビート信号が発生するため、最も強度の大きいビート信号（相関値が最も大きい）が得られた時のローカル信号の発生タイミングから、パルス波を反射した物標までの距離を算出する、パルスレーダにおける周知の処理を実行する。
【００４７】
このような側方探査モードでは、側方検出エリアＡＳに存在する物標に関する情報として、その物標との距離が得られることになる。
＜追跡処理＞
追跡処理は、後方検出エリアＡＢと側方検出エリアＡＳとでは別々に実行され、後方検出エリアＡＢでの追跡処理では、検出された後方探査モードでの検出結果から検出された物標のうち、速度を有する物標（相対速度≠自車速となる物標）を追跡対象物標として、その追跡対象物標について得られる情報（位置，相対速度）から、同一と推定される物標を、時系列的に追跡する。なお、このような位置や相対速度に基づく物標の追跡は、車載レーダ装置において周知の技術であるため、その詳細な説明については省略する。
【００４８】
また、側方検出エリアＡＳでの追跡処理では、物標に関する情報として高い距離精度は得られるものの、距離情報しか得られないため、側方探査モードでの検出結果だけでは、追跡対象とすべき移動物標であるか否かを判断できない。たとえば、距離情報のみでは車両なのかガードレールなのどの側壁なのか判断が難しい。そこで、後述する後方探査モードの検出結果やアンテナを用いる移動判断処理によって、側方検出エリアでの検出物標が移動していると判断された物標について追跡処理を実行する。
【００４９】
＜移動判断処理＞
次に、移動判断処理の詳細を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、本処理は、両動作モード（側方探査モード，後方探査モード）による測定結果に基づく物標検出処理での処理結果が得られる毎に起動する。
【００５０】
本処理が起動すると、まず、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標が存在するか否かを判断し（Ｓ１１０）、存在すれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、そのまま本処理を終了する。
追跡中の物標が存在しなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づく物標検出処理により物標が検出されたか否かを判断し（Ｓ１２０）、検出されていなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、そのまま本処理を終了する。以下では、側方探査モードでの想定結果に基づいて検出された物標を側方検出物標と称する。
【００５１】
側方検出物標が検出されていれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づく物標検出処理により重複エリアＡＷで物標が検出されたか否かを判断し（Ｓ１３０）、重複エリアＡＷで物標が検出されていなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、そのまま本処理を終了する。
【００５２】
重複エリアＡＷで物標が検出されていれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、その物標の相対速度は自車速と一致しているか否かにより、その物標が停止物であるか否かを判断し（Ｓ１４０）、停止物であれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、側方検出物標を停止物として登録して（Ｓ１６０）本処理を終了する。
【００５３】
重複エリアＡＷで検出された物標が停止物でなければ（Ｓ１４０：ＮＯ）、側方検出物標を、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標（即ち移動物）として登録すると共に、後方探査モードの測定結果に基づき重複エリアＡＷで検出された物標の情報（位置，相対速度等）を、登録した側方対象物標に引き継がせて（Ｓ１５０）、本処理を終了する。
【００５４】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置１では、側方探査モードでの測定結果に基づく側方検出物標と同時に、後方探査モードでの測定結果に基づき重複エリアＡＷで移動物標（以下「重複エリア移動物標」という）が検出されていれば、側方検出物標を側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標として登録すると共に、その登録した追跡対象物標に、重複エリア移動物標の情報を引き継ぐようにされている。
【００５５】
従って、レーダ装置１によれば、物標との距離以外の情報が得られない側方検出物標であっても、後方探査モードの重複エリアＡＷでの情報を利用することで、物標が移動しているか否か、ひいては、追跡の必要があるか否かを速やかに判断することができる。更に、後方探査モードにて検出された情報を、登録した追跡対象物標に引き継がせて利用することにより、側方検出エリアＡＳでの追跡処理の精度を向上させることができる。
【００５６】
＜発明との対応＞
本実施形態において、後方探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が後方探査手段、側方探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が側方探査手段、制御回路７がレーダ装置１を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得するための構成が速度情報取得手段、移動判断処理が移動判断手段に相当する。
【００５７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、動作モードとして、後方探査モード、側方探査モードに加えて重複探査モードが存在する点、および移動判断処理の内容が一部異なる点以外は、第１実施形態の場合と同様であるため、これら相違点を中心に説明する。
【００５８】
＜重複探査モード＞
重複探査モードは、第２送信アンテナ４１および第１受信アンテナ群３２を使用して、重複エリアＡＷ内の物標検出を行う動作モードである。
【００５９】
この重複探査モードの時には、三角波状の変調信号ＭをＶＣＯ１１に供給し（後方探査モードの時と同様）、送信制御信号ＣＳにより、第２送信アンテナ４１を介してＦＭＣＷ波が側方検出エリアＡＳに照射されるように信号制御部１６を制御する。
【００６０】
この時、受信機２０では、後方探査モードと同様に、受信制御信号ＣＲにより、第１受信アンテナ群３２からの受信信号が時分割でミキサ２４に供給されるように受信スイッチ回路２２を制御し、これにより受信機２０から出力されるビート信号Ｂの信号レベルをＡ／Ｄ変換して取り込む。なお、受信スイッチ回路２２でのスイッチの切り替えは、変調信号Ｍに同期して、その一周期の間に、物標検出処理が実行する周波数解析処理で必要な数のデータが得られるような早さで行われる。
【００６１】
そして、重複探査モードで得られた測定結果に基づいて実行される物標検出処理では、得られたビート信号Ｂを周波数解析し、ＦＭＣＷレーダにおける周知の手法を用いて、物標との距離、相対速度を求めると共に、第１受信アンテナ群３２を構成する単位アンテナＲＢｊの位置が水平方向に異なることにより生じるビート信号Ｂ間の位相差に基づいて、物標が存在する方位を検出する。
【００６２】
＜移動判断処理＞
次に、移動判断処理の内容を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、Ｓ２１０〜Ｓ２３０は、第１実施形態の場合と同様であり、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標がなく（Ｓ２１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出され（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づいて重複エリア物標が検出されると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、送信機１０および受信機２０を重複探査モードで動作させ、その測定結果に基づいて物標を検出する処理を実行する（Ｓ２４０）。
【００６３】
そして、重複探査モードで検出された物標の相対速度は自車速と一致しているか否かを判断し（Ｓ２５０）、一致していれば（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、側方検出物標を停止物として登録して（Ｓ２７０）本処理を終了する。
【００６４】
一方、一致していなければ（Ｓ２５０：ＮＯ）、側方検出物標を側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標（即ち移動物）として登録すると共に、重複探査モードで検出された物標の情報（位置，相対速度等）を、登録した追跡対象物標に引き継がせて（Ｓ２６０）、本処理を終了する。
【００６５】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置１によれば、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標に引き継がせる情報として、重複探査モードでの測定結果により検出された物標の情報を用いているため、重複エリアＡＷ以外に存在する物標の情報を誤って引き継がせてしまうことを防止でき、側方検出エリアＡＳでの追跡処理の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
＜発明との対応＞
本実施形態において、重複エリア探査モードでの動作、及びその測定結果に基づく物標検出処理が重複エリア探査手段に相当する。
【００６７】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
なお、本実施形態は、第１実施形態とは、移動判断処理の内容が一部異なるだけであるため、この相違点を中心に説明する。
【００６８】
＜移動判断処理＞
移動判断処理の内容を、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、Ｓ３１０〜Ｓ３２０は、第１実施形態の場合と同様であり、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標がなく（Ｓ３１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出されると（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、側方検出物標との距離により、側方検出物標が隣接車線内に存在するか否かを判断する（Ｓ３３０）。
【００６９】
側方検出物標が隣接車線内に存在しなければ（Ｓ３３０：ＮＯ）、そのまま、本処理を終了し、側方検出物標が、隣接車線内に存在すれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づいて、隣接車線後方で移動物標が検出されたか否かを判断する（Ｓ３４０）。
【００７０】
隣接車線後方で移動物標が検出されていなければ（Ｓ３４０：ＮＯ）、そのまま本処理を終了し、隣接車線後方で移動物標が検出されていれば（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、側方検出物標を、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標として登録して（Ｓ３５０）、本処理を終了する。
【００７１】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置１では、図７に示すように、側方検出エリアＡＳで物標（側方検出物標）が検出された場合、この側方検出物標と同一車線の後方（隣接車線後方）で移動物標が検出されていれば、側方検出物標は、停止物ではなく、移動物である可能性が高いものとして、側方検出物標を追跡対象物標として登録している。つまり、側方検出物標が停止物であれば、隣接車線の後方に位置する移動物は、停止物を避けるはずであるため、このような推定が成立する。
【００７２】
このように、レーダ装置１によれば、後方探査モードでの検出結果を利用して、側方検出物標が移動しているか否か、ひいては側方検出エリアＡＳでの追跡対象とすべきか否かを速やかに判断することができる。
【００７３】
［他の実施形態］
以上本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、第２アンテナ部４を構成するエレメントアンテナとして、八木アンテナを用いているが、これに限らず、第１アンテナ部３と同一基板上に構成することができ、かつ、主放射方向が端方向を向くものであればよく、例えば、テーパスロットアンテナ等を用いてもよい。
【００７５】
上記第１および第２実施形態では、側方検出エリアＡＳで追跡中の物標がなく（Ｓ１１０／Ｓ２１０：ＮＯ）、側方探査モードでの測定結果に基づいて側方検出物標が検出され（Ｓ１２０／Ｓ２２０：ＹＥＳ）、後方探査モードでの測定結果に基づいて重複エリア物標が検出された場合に（Ｓ１３０／Ｓ２３０：ＹＥＳ）、後方探査モードや重複探査モードでの測定結果に基づいて、側方検出物標を追跡すべきか（追跡対象物標として登録すべきか）否かを判断すると共に、重複探査モードでの測定結果に基づく情報を、側方追跡物標に引き継がせるようにしているが、後方検出エリアＡＢでの追跡対象物標が、重複エリアＡＷに進入した時、同時に検出される側方検出物標を、側方検出エリアＡＳでの追跡対象物標として登録し、後方検出エリアＡＢでの追跡対象物標の情報を引き継がせるようにしてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、後方探査モードや重複探査モードでＦＭＣＷ波を用いているが、ＣＷ波（無変調の連続波）を用いる等してもよい。
上記実施形態では、アンテナ基板６を、車両の右後方隅に設置した場合について説明したが、車両の四隅のいずれに設置してもよく、また、同時に複数箇所に設置してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…レーダ装置 ３…第１アンテナ部 ４…第２アンテナ部 ５…制御回路 ６…アンテナ基板 １０…送信機 １２，２５…増幅器 １３…分岐線路 １４，２３…パルス生成器 １５…分配器 １６…信号制御部 ２０…受信機 ２１…増幅部 ２２…受信スイッチ回路 ２４…ミキサ ３１…第１送信アンテナ群 ３２…第１受信アンテナ群 ４１…第２送信アンテナ ４２…第２受信アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるレーダ装置であって、
第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出する後方探査手段と、
第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、前記後方検出エリアと重複する重複エリアを含むように自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する側方探査手段と、
当該レーダ装置を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得する速度情報取得手段と、
前記後方探査手段による前記重複エリア内での検出結果、および前記速度情報取得手段により取得した速度情報に基づき、前記側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動しているか否かを判断する移動判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記移動判断手段は、前記後方探査手段により重複エリア内で移動する物標が検出された場合、前記側方検出物標は移動していると判断することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
電磁波を前記第２アンテナ部から送信し前記第１アンテナ部にて受信することにより、前記重複エリア内に存在する物標を検出する重複エリア探査手段を備え、
前記移動判断手段は、前記側方検出物標が移動していると判断した場合、前記重複エリア探査手段を動作させ、該重複エリア探査手段により検出された物標の情報を、前記側方検出物標に引き継がせることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
車両に搭載されるレーダ装置であって、
第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出する後方探査手段と、
第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する側方探査手段と、
前記側方探査手段により隣接車線内とみなせる距離に物標が検出され、かつ、前記後方探査手段により、自車両より後方の前記隣接車線上で移動する物標を検出した場合に、前記側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動していると判断する移動判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部とは同一基板上に構成され、前記第１アンテナ部は、該基板に対して垂直方向に電磁波を放射し、前記第２アンテナ部は、前記パターン形成面に対して平行に電磁波を放射することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１】
車両に搭載されるレーダ装置であって、
第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出する後方探査手段と、
第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、前記後方検出エリアと重複する重複エリアを含むように自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する側方探査手段と、
当該レーダ装置を搭載する車両の車速を表す速度情報を取得する速度情報取得手段と、
前記後方探査手段による前記重複エリア内での検出結果、および前記速度情報取得手段により取得した速度情報に基づき、前記側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動しているか否かを判断する移動判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記移動判断手段は、前記後方探査手段により重複エリア内で移動する物標が検出された場合、前記側方検出物標は移動していると判断することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
電磁波を前記第２アンテナ部から送信し前記第１アンテナ部にて受信することにより、前記重複エリア内に存在する物標を検出する重複エリア探査手段を備え、
前記移動判断手段は、前記側方検出物標が移動していると判断した場合、前記重複エリア探査手段を動作させ、該重複エリア探査手段により検出された物標の情報を、前記側方検出物標に引き継がせることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
車両に搭載されるレーダ装置であって、
第１アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、当該装置を搭載する車両である自車両の後方に設定された後方検出エリア内に存在する物標の位置および相対速度を検出する後方探査手段と、
第２アンテナ部を介して電磁波を送受信することにより、自車両の側方に設定された側方検出エリアに存在する物標との距離を検出する側方探査手段と、
前記側方探査手段により隣接車線内とみなせる距離に物標が検出され、かつ、前記後方探査手段により、自車両より後方の前記隣接車線上で移動する物標を検出した場合に、前記側方探査手段にて検出された物標である側方検出物標が移動していると判断する移動判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
前記第１アンテナ部と前記第２アンテナ部とは同一基板上に構成され、前記第１アンテナ部は、該基板に対して垂直方向に電磁波を放射し、前記第２アンテナ部は、前記パターン形成面に対して平行に電磁波を放射することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１５９３４８（Ｐ２０１２−１５９３４８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１０１（Ｐ２０１１−１８１０１）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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