レーダ装置
【課題】並走して走行する対向車を正確に検出することができないという問題が生じていた。
【解決手段】本発明のレーダ装置は、物標に対して電波を送信する送信アンテナ（１４）と、物標からの反射波を受信する受信アンテナ（１５）と、反射波に基づいて、自車両と同じ進行方向に向かって移動する先行車及び先行物標の位置を検出し、先行物標の位置が、先行車の位置を基準とした所定の先行車判定範囲内にある場合は、先行物標は先行車と同一と判定する先行車検出部（３５）と、反射波に基づいて、自車両の進行方向と反対の方向に向かって移動する対向車及び対向物標の位置を検出し、対向物標の位置が、対向車の位置を基準とした所定の対向車判定範囲内にある場合には、対向物標は対向車と同一と判定する対向車検出部（３６）と、を有し、対向車判定範囲は、先行車判定範囲よりも狭くなるように設定されることを特徴とするレーダ装置。
【解決手段】本発明のレーダ装置は、物標に対して電波を送信する送信アンテナ（１４）と、物標からの反射波を受信する受信アンテナ（１５）と、反射波に基づいて、自車両と同じ進行方向に向かって移動する先行車及び先行物標の位置を検出し、先行物標の位置が、先行車の位置を基準とした所定の先行車判定範囲内にある場合は、先行物標は先行車と同一と判定する先行車検出部（３５）と、反射波に基づいて、自車両の進行方向と反対の方向に向かって移動する対向車及び対向物標の位置を検出し、対向物標の位置が、対向車の位置を基準とした所定の対向車判定範囲内にある場合には、対向物標は対向車と同一と判定する対向車検出部（３６）と、を有し、対向車判定範囲は、先行車判定範囲よりも狭くなるように設定されることを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置に関し、特に車両に搭載され、車両の先行車及び対向車の位置を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置を用いた物標の検出装置として、物標を正確に検出する物体検出装置が報告されている（特許文献１）。図１に示すように、従来の物体検出装置１１０の物体検出部１４０は、複数の検出点データから一つの物体に対応する複数の検出点データをグルーピングするグルーピング手段１４１と、グルーピング手段によりグルーピングされた検出点データに対応する画像部分から、検出対象物体の所定の一部分を探索して検出する部分探索手段１４２と、物体検出部１４０から、部分探索手段により検出された一部分の両端へ延びる２本の直線を算出する直線算出手段１４３と、グルーピング手段によりグルーピングされた検出点データのうち、直線算出手段により算出された２本の直線よりも内側の検出点データを、検出対象物体の一部分に対応する検出点データとして抽出する検出点抽出手段１４４とを有する。
【０００３】
このような構成とすることにより、レーダを用いた物体検出において物体を正確に検出することができるというものである。
【０００４】
また、レーダを応用した技術として先行車両に追随して走行するＡＣＣ(Adaptive Cruise Control System)や、先行車との距離が近づくと自動的にブレーキをかけて衝突を防止するＣＭＢＳ(Collision Mitigation Brake System)制御が知られている。このＡＣＣやＣＭＢＳにおいては、先行して走行する車両（先行車）の位置を正確に把握する必要がある。一般的に車両はサイドミラーを備えており、レーダ装置から先行車に向けて送信された電波は、先行車の後部から反射されるだけでなく、サイドミラーからも反射される。そのため、サイドミラーからの反射波に基づいて検出された物標を、当該ミラーを備えた先行車とは異なる他の物標と認識してしまい、１台の先行車が複数の物標を生じさせ、物標のデータを格納するための容量が不足する場合がある。この問題を解決するために所謂「ミラー判定処理」が行われている。
【０００５】
「ミラー判定処理」とは、サイドミラーからの反射波に基づいて検出された物標を、当該ミラーを備えた先行車に基づくものとして扱う処理をいう。ミラー判定処理では、検出された先行車の物標の位置を基準とした所定の範囲を設定し、その範囲内で検出された物標は当該先行車に基づくと仮定し、１つの物標のみを代表させてデータ処理を行う。
【０００６】
ミラー判定処理について図２を用いて具体的に説明する。図２は車両が走行する車線を上方から俯瞰した様子を示している。車線３００には矢印ａの方向に向かってレーダ装置１０を搭載した自車両１００が走行している。また、車線３００には矢印ａと同じ方向である矢印ｂの方向に向かって、自車両１００に先行して第１の先行車１０１が走行しているとする。第１の先行車１０１に向けてレーダ装置１０が発射した電波は第１の先行車１０１の後部で反射するため、検出される物標Ｔ0の位置は第１の先行車１０１の後部となる。
【０００７】
一方、第１の先行車１０１の車体の両側にミラー（サイドミラー）が設けられているとする。ミラーは電波を強く反射するため、レーダ装置１０から発射された電波はミラーで反射され物標Ｔ1、Ｔ2が検出される。検出された物標Ｔ1、Ｔ2のデータを第１の先行車１０１の物標Ｔ0のデータと共に記憶するとすれば、先行車１台につき３個の物標のデータを記憶する必要が生じる。ここで、レーダ装置で記憶することができる物標の数は１０個程度であるので、１台の車両につき３個の物標を記憶しておくことは好ましくない。そこで、ミラー判定処理においては、ミラーからの反射によって検出された物標Ｔ1、Ｔ2は第１の先行車１０１に基づくものであるとして、第１の先行車１０１の物標Ｔ0のデータを代表させてデータ処理を行う。
【０００８】
このようなミラー判定処理では、図２に示すように、第１の先行車１０１の物標Ｔ0の位置を基準として、所定の範囲、例えば、物標Ｔ0の位置を基準として、自車両１００から見て横方向に±dx0、縦方向にdy0の範囲Ａ1内において検出された物標を物標Ｔ0と同一とみなす処理を行う。ここで、一例として横方向の幅2dx0は2.5[m]である。この先行車と同一とみなす所定の範囲を「先行車判定範囲」と呼ぶことにする。先行車判定範囲を車両のミラーを含む範囲に設定することにより、先行車のミラーからの反射に基づく物標を先行車と同一とみなすことができ、レーダ装置が処理すべきデータの数を実際の先行車の数に適合させることができる。
【０００９】
従来のミラー判定処理は、レーダ装置が搭載された自車両と同じ進行方向に向かって走行する先行車を対象とするものであった。一方、自車両と他の車両との衝突を回避するためには、自車両に向かって移動する「対向車」の位置を正確に検出することが重要である。特に、対向車は自車両に向かって急速に接近してくるため、その位置を短時間に正確に検出することが望ましい。しかしながら、対向車に対して従来のミラー判定処理を適用すると、以下のように対向車の位置を正確に検出することができないという問題が生じた。
【００１０】
図２に示すように、対向車線４００上を第１の対向車２０１及び第２の対向車２０２がそれぞれ自車両１００の進行方向とは反対の方向である矢印ｃ1、ｃ2の方向に走行し、検出された物標の位置をそれぞれＴf1、Ｔf2とする。ここで、対向車に対しても先行車と同じ大きさの範囲である先行車判定範囲を設定してミラー判定処理を行うと、物標Ｔf1の位置を基準として、横方向に±dx0、縦方向にdy0の範囲Ａ1´において検出された物標は基準とした物標Ｔf1と同一とみなすこととなる。Ｔf1、Ｔf2の横方向の間隔（横位置差）dxがdx0より小さく、縦方向の間隔（縦位置差）dyがdy0より小さい場合には、Ｔf2の位置は範囲Ａ1´に含まれることとなり、ミラー判定処理により、第２の対向車２０２は第１の対向車２０１と同一と判定され、第２の対向車２０２の位置を把握することができなくなる。その結果、第２の対向車２０２が自車両１００側に接近した場合に、衝突の回避行動の開始が遅れる原因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−３２４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、従来のミラー判定処理を対向車の検出にそのまま適用してしまうと、対向車の位置を正確に検出することができないという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のレーダ装置は、物標に対して電波を送信する送信アンテナと、物標からの反射波を受信する受信アンテナと、反射波に基づいて、自車両と同じ進行方向に向かって移動する先行車及び先行物標の位置を検出し、先行物標の位置が、先行車の位置を基準とした所定の先行車判定範囲内にある場合は、先行物標は先行車と同一と判定し、自車両の進行方向と反対の方向に向かって移動する対向車及び対向物標の位置を検出し、対向物標の位置が、対向車の位置を基準とした所定の対向車判定範囲内にある場合には、対向物標は対向車と同一と判定する検出部と、を備え、対向車判定範囲は、先行車判定範囲よりも狭くなるように設定される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレーダ装置は、並走して走行する対向車をそれぞれ個別の車両として早期に検出することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の物体検出装置の構成図である。
【図２】先行車及び対向車をレーダ装置により検出する場面を説明するための図面である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーダ装置の構成図である
【図４】本発明の実施例１に係るレーダ装置の検出部の構成図である。
【図５】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車及び対向車を検出する方法を説明するための車両の俯瞰図である。
【図６】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車及び対向車を検出する方法を説明するためのレーダ装置の検出結果を表す図である。
【図７】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、対象物標が先行車であるか対向車であるかを判定する手順を示すフローチャートである。
【図８】反射波の信号強度の角度依存性を示す図である。
【図９】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、対向車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例２に係るレーダ装置の検出部の構成を示す図である。
【図１２】並走する対向車をレーダ装置により検出する場面を説明するための図面である。
【図１３】本発明の実施例２に係るレーダ装置において、先行車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施例２に係るレーダ装置において、対向車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の実施例２に係るレーダ装置において、カウンタのカウント数の時間依存性を示す図である。
【図１６】並走する対向車をレーダ装置により検出する場面を説明するための図面である。
【図１７】並走する対向車をレーダ装置で検出した結果を表す図である。
【図１８】本発明の実施例３に係るレーダ装置において、対向車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係るレーダ装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【実施例１】
【００１７】
まず、本発明の実施例１に係るレーダ装置について、図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係るレーダ装置の構成図である。本発明のレーダ装置は、マイコン３０の内部に検出部３４を備えている点を特徴としている。本実施例では、アンテナの駆動方法としてメカスキャン方式を採用した場合について説明する。電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２に三角波生成回路１１からＦＭ信号を供給して、送信波を送信アンテナ１４から車両前方へ送信する。車両の前方の物標に当たって反射した反射波を受信アンテナ１５で受信し、これと送信波とを方向性結合器１３を介してミキサ１７で混合することによりビート信号を得る。ビート信号はＡ／Ｄ変換器１８でＡ／Ｄ変換され、マイコン３０に入力される。ここで、ビート信号から、ピーク検出手段３１において検出されたピークデータを用いて、ペアリング手段３２において物標の検出が行なわれ、位置・角度算出部３３において、自車両と物標との相対距離、相対速度及び角度が算出される。
【００１８】
所定の角度範囲の物標を検出できるように、送信アンテナ１４及び受信アンテナ１５を左右に振り、送信アンテナ１４及び受信アンテナ１５が同じ方向を向くように、モータ駆動回路２０により制御されたモータ２１で駆動する。モータ２１の駆動状況は、エンコーダ２２を介してモータ２１からの信号をマイコン３０に入力することによりフィードバックされ、アンテナの角度範囲やその周期の制御が行なわれる。
【００１９】
ここで、物標の角度は、図８に示すように、送信アンテナを水平方向に振って角度をθ1,θ2,…,θ5と変えながら受信信号の強度を測定し、信号強度がピークを示す角度（図８の例ではθ3）を物標が存在する角度として検出することができる。
【００２０】
次に、本発明の実施例１に係るレーダ装置の検出部について図面を用いて説明する。図４に示すように、本発明の実施例１に係るレーダ装置の検出部３４は、距離閾値演算部３５と、位置比較部３８と、側面判定部３９とを備えており、距離閾値演算部３５は、対向車判定部３６と、距離閾値演算手段３７とを備えている。
【００２１】
対向車判定部３６は、検出した位置及び相対速度から、物標が先行車か対向車かを判定する。距離閾値演算手段３７は、検出した物標が先行車か対向車かに応じて、先行車判定範囲または対向車判定範囲を決定するための距離に関する閾値を算出する。位置比較部３８は、検出した物標の距離及び角度から、物標が先行車判定範囲内または対向車判定範囲内に存在するか否かを判定する。側面判定部３９は、検出した物標が先行車判定範囲内または対向車判定範囲内に存在するか否かに基づいて、対象物標と、検出した先行車または対向車の物標との同一性を判定する。本発明においては、対向車判定範囲は、先行車判定範囲よりも狭くなるように設定する点を特徴としている。
【００２２】
次に、本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車を検出する方法について図５を用いて説明する。図５は先行車を検出する場面を説明するための図であり、車道を走行する車両を上方から俯瞰した様子を示している。レーダ装置１０を搭載した自車両１００は車線３００上を速度60[km/h]で矢印ａの方向に向かって走行しており、第１の先行車１０１及び第２の先行車１０２が車線３００上を速度40[km/h]で矢印ｂの方向に向かって走行しているとする。図５には、対向車線４００上を走行する第１の対向車２０１、第２の対向車２０２も併せて記載している。
【００２３】
レーダ装置１０が、第１の先行車１０１及び第２の先行車１０２に対して電波を送信し、反射波から物標Ｔa1、Ｔa11、Ｔa12、Ｔa2を検出したとすると、検出結果はレーダ装置において図６のように認識される。なお、実際には第２の先行車１０２のミラーからも物標が検出されるが、ここでは説明を簡単にするために省略する。図６はレーダ装置が検出した物標の位置を示した図であり、表示領域５００内において自車両を基準とした角度０の方向を基準線２００で表し、物標の位置及び角度に応じて物標のマーク（上向きの三角形または下向きの三角形）がプロットされている。
【００２４】
実施例１のレーダ装置における物標の検出方法について説明する。まず、レーダ装置が検出した物標が先行車であるか対向車であるかを判定する。この判定処理は、対向車判定部３６が、マイコン３０内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。図７は、物標が先行車であるか対向車であるかを判定する処理手順のフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、レーダ装置１０が物標を検出したか否かを判定する。物標が検出されたか否かは、図８のように、ある角度で信号強度がピークを有する反射波の有無によって判定することができる。物標が検出されなかった場合は、ステップＳ１０１のまま物標の検出を再度試みる。物標が検出された場合は、ステップＳ１０２において、物標の相対速度、距離、角度を検出してメモリ（図示せず）に記憶する。物標の相対速度、距離はＦＭ−ＣＷ波のピーク検出手段３１及びペアリング手段３２によって検出できる（図３参照）。一方、物標の角度は反射波のピークの角度から求めることができる。図８の例では、複数の角度θ1〜θ5でピークが検出され、その中でピークが最大となる角度はθ3であるので、物標が存在する角度はθ3と求めることができる。物標の位置は、検出した距離及び角度から求めることができる。
【００２５】
次に、ステップＳ１０３において、物標の速度を算出する。具体的には物標の相対速度と自車両の速度から速度を算出する。次に、ステップＳ１０４において、物標の速度及び自車両の速度から、検出した物標が先行車であるか否かを判定する。例えば、図５に示すように物標Ｔa1が自車両１００に向かって相対速度20[km/h]で接近している場合、自車両１００は速度60[km/h]で走行しているので、物標Ｔa1は自車両１００と同じ方向に速度40[km/h]で走行していると判定でき、物標Ｔa1は先行車に基づくものと判定できる。検出した物標が自車両に先行して移動する物標（先行物標）である場合は、ステップＳ１０５において、先行車判定処理を行う。一方、検出した物標が自車両とは反対方向に移動する物標（対向物標）である場合は、ステップＳ１０６において、対向車判定処理を行う。
【００２６】
次に、先行車判定処理について図９のフローチャートを用いて説明する。先行車判定処理は検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することより行われる。ここでは、自車両と同じ方向に移動する物標が複数検出されたと仮定する。まず、ステップＳ２０１において、距離閾値演算手段３７が、先行車と判定された物標のそれぞれについて、自車両に最も近い位置に存在する物標であるか否かを判定する。対象としている物標が自車両に最も近い位置に存在する物標である場合には、ステップＳ２０２において、距離閾値演算手段３７が、対象としている物標を先行基準物標と決定する。先行基準物標は、先行基準物標以外に検出された物標（対象物標）と先行基準物標との同一性を判定するための範囲を決めるために基準とする物標である。自車両に最も近い位置に存在する物標を先行基準物標としているのは、自車両に最も近い先行車が自車両と衝突する危険性が最も高いためである。
【００２７】
次に、ステップＳ２０３において、距離閾値演算手段３７が、先行車判定範囲の角度範囲を算出する。先行車判定範囲は、対象物標と先行基準物標との同一性を判定するための範囲である。具体的には、まず、図６に示すように先行基準物標の角度θaに基づいて所定の横方向の範囲ｄθa1を決定する。先行車判定範囲Ａ1を図５に示すように先行基準物標Ｔa1を基準として、横方向に＋dx0、−dx0の範囲とした場合、横方向の範囲2dx0に相当する角度dθa1を以下のようにして算出する。
dθa1＝2sin-1（dx0）／ｘa1 （１）
ここで、xa1は、自車両１００から先行基準物標Ｔa1までの距離である。また、一例として、先行車判定範囲Ａ1の横方向の幅２dx0は1.8[m]である。
【００２８】
次に、ステップＳ２０４において、距離閾値演算手段３７が、先行車判定範囲Ａ1の縦方向の範囲を決定する。縦方向の範囲は先行基準物標Ｔa1の位置から進行方向へ所定の距離dy0の範囲とする。先行車判定範囲Ａ1は図６においてハッチングされた範囲で表される。なお、縦方向の範囲dy0は、先行基準物標Ｔa1の速度に合わせて設定してもよい。即ち、先行基準物標Ｔa1の速度が大きい場合は縦方向の範囲dy0を大きく設定し、先行基準物標Ｔa1の速度が小さい場合は縦方向の範囲dy0を小さく設定する。このようにすることで、先行基準物標の速度に応じて適切に先行車判定範囲を設定することができる。
【００２９】
ステップＳ２０１において、対象物標がレーダ装置に最も近い物標ではないと判定された場合は、対象物標が先行基準物標を基準とした所定の先行車判定範囲内に存在するか否かを調べることにより、対象物標と先行基準物標との同一性を判定する。まず、位置比較部３８が、ステップＳ２０５において、予めデータを保存した（図７のＳ１０２参照）メモリ（図示せず）から対象物標の角度を抽出し、ステップＳ２０６において、対象物標の角度が先行車判定範囲Ａ1内か否かを判定する。例えば、図６に示すように、対象物標Ｔa2の角度θa2は、θa2＞θa＋dθa1/2となっていることがわかる。その結果、対象物標Ｔa2は先行車判定範囲Ａ1内には存在しないと判定され、ステップＳ２１０において、側面判定部３９が、対象物標Ｔa2は先行基準物標と同一ではないと判定する。
【００３０】
一方、対象物標がＴa11である場合、その角度θa11が以下の式を満たす範囲である場合には、対象物標の角度は先行車判定範囲Ａ1内にあると判定される。
θa−dθa1/2 ≦ θa11 ≦ θa＋dθa1/2 （２）
【００３１】
この場合、位置比較部３８が、ステップＳ２０７において、対象物標Ｔa11の縦方向の位置dya11を予めデータを保存した（図７のＳ１０２）メモリ（図示せず）から抽出し、ステップＳ２０８において、対象物標Ｔa11の縦方向の位置が先行車判定範囲Ａ1内にあるか否かを判定する。対象物標Ｔa11の縦方向の位置dya11が、以下の式を満たす場合、対象物標Ｔa11の縦方向の位置は先行車判定範囲Ａ1内にあると判定される。
０ ≦ dya11 ≦ dy0 （３）
【００３２】
対象物標Ｔa11の縦方向の位置が先行車判定範囲Ａ1内である場合は、側面判定部３９が、ステップＳ２０９において、対象物標Ｔa11は、先行基準物標と同一と判定する。
【００３３】
図５及び図６に示した例では、物標Ｔa2、Ｔa11のうち、物標Ｔa2は先行車判定範囲Ａ1の外部に存在することから、先行車である物標Ｔa1とは別の物標であると判定され、物標Ｔa11は先行車判定範囲Ａ1の内部に存在することから、先行車である物標Ｔa1と同一の物標であると判定される。図５及び図６に示すように、物標Ｔa12も先行車判定範囲Ａ1の内部に存在することから、先行車である物標Ｔa1と同一の物標であると判定される。その結果、物標Ｔa11及びＴa12はデータ処理の対象とはせず、物標Ｔa1を代表してデータ処理を行うことができる。
【００３４】
次に、自車両に向かって移動する物標の検出方法について説明する。図７に示したフローチャートのステップＳ１０４において、検出した物標が自車両に向かって移動している場合には、対向車判定部３６が、その物標は対向車であると判断し、ステップＳ１０６において対向車判定処理が実行される。対向車判定処理について図１０のフローチャートを用いて説明する。対向車判定処理は検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することより行われる。まず、ステップＳ３０１において、距離閾値演算手段３７が、対向車と判定された物標が自車両に最も近い位置に存在する物標であるか否かを判定する。検出された物標が自車両に最も近い位置に存在する物標である場合には、ステップＳ３０２において、距離閾値演算手段３７が、検出された物標を対向基準物標と決定する。自車両に最も近い位置に存在する物標を基準としているのは、自車両に最も近い対向車が、自車両と衝突する危険性が最も高いためである。
【００３５】
次に、ステップＳ３０３において、距離閾値演算手段３７が、対向車判定範囲の角度範囲を決定する。対向車判定範囲は、対象物標と対向基準物標との同一性を判定するための範囲である。具体的には、まず、図６に示すように対向基準物標Ｔf1の角度θfに基づいて所定の横方向の範囲dθf1を決定する。対向車判定範囲Ａ2を図５に示すように対向基準物標Ｔf1を基準として、横方向に±dx1の範囲とした場合、横方向の範囲2dx1に相当する角度dθf1を以下のようにして算出する。
dθf1＝2sin-1（dx1）／ｘf1 （４）
ここで、xf1は、自車両１００から対向基準物標Ｔf1までの距離である。
【００３６】
次に、ステップＳ３０４において、距離閾値演算手段３７が、対向車判定範囲Ａ2の縦方向の範囲を決定する。縦方向の範囲は対向基準物標Ｔf1の位置から自車両の進行方向に所定の距離dyf0の範囲とする。対向車判定範囲Ａ2は図６においてハッチングされた範囲で表される。縦方向の範囲dyf0は、対向基準物標Ｔf1の速度に合わせて設定してもよい。即ち、対向基準物標Ｔf1の速度が大きい場合は縦方向の範囲dyf0を大きく設定し、対向基準物標Ｔf1の速度が小さい場合は縦方向の範囲dyf0を小さく設定する。このようにすることで、対向基準物標の速度に応じて適切に対向車判定範囲を設定することができる。
【００３７】
ここで、本発明においては、対向車判定範囲Ａ2を先行車判定範囲Ａ1よりも狭くなるように設定している点を特徴としている。具体的には図５に示すように、先行車判定範囲Ａ1を規定する横方向の距離をdx0とし、対向車判定範囲Ａ2を規定する横方向の距離をdx1とすると、dx1＜dx0となるように先行車判定範囲Ａ1及び対向車判定範囲Ａ2を設定する点を特徴としている。
【００３８】
ステップＳ３０１において、対象物標がレーダ装置に最も近い物標ではないと判定された場合は、対象物標が対向基準物標を基準とした所定の対向車判定範囲内に存在するか否かを調べることにより、対象物標と対向基準物標との同一性を判定する。まず、位置比較部３８が、ステップＳ３０５において、予めデータを保存した（図７のＳ１０２参照）メモリ（図示せず）から対象物標の角度を抽出し、ステップＳ３０６において、対象物標の角度が対向車判定範囲内か否かを判定する。例えば、図６に示すように、対象物標Ｔf2の角度θf2は、θf2＜θf−dθf1/2となっていることがわかる。その結果、対象物標Ｔf2は対向車判定範囲Ａ2内には存在しないと判定され、ステップＳ３１０において、側面判定部３９が、対象物標Ｔf2は対向基準物標Ｔf1と同一ではないと判定する。
【００３９】
なお、対象物標が第３の対向車２０３であってその物標がＴf3であるとき、その角度θf3が以下の式を満たす範囲である場合には、対象物標の角度は対向車判定範囲Ａ2内にあると判定される。
θf−dθf1/2 ≦ θf3 ≦ θf＋dθf1/2 （５）
この場合、位置比較部３８が、ステップＳ３０７において、対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3を予めデータを保存した（図７のＳ１０２）メモリ（図示せず）から抽出し、ステップＳ３０８において、対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3が対向車判定範囲Ａ2内にあるか否かを判定する。対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3が、以下の式を満たす場合、対象物標Ｔf3の縦方向の位置は対向車判定範囲Ａ2内にあると判定される。
０ ≦ dyf3 ≦ dyf0 （６）
対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3が対向車判定範囲Ａ2内である場合は、ステップＳ３０９において、側面判定部３９が、対象物標Ｔf3は対向基準物標Ｔf1と同一と判定する。
【００４０】
図５及び図６に示した例では、物標Ｔf2、Ｔf3のうち、物標Ｔf2は対向車判定範囲Ａ2の外部に存在することから、対向車である物標Ｔf1とは別の物標であることが判定され、物標Ｔf3は対向車判定範囲Ａ2の内部に存在することから、対向車である物標Ｔf1と同一の物標であると判定される。
【００４１】
図５及び図６には、本発明により設定した対向車判定範囲Ａ2と従来の先行車判定範囲をそのまま対向車側に設定した場合の範囲Ａ1´とを示している。物標Ｔf2は、従来の先行車判定範囲をそのまま対向車側に設定した場合の範囲Ａ1´に含まれるため、従来の処理方法では対向基準物標Ｔf1と同一と判定されて検出することができなかった。一方、物標Ｔf2は、本発明により設定した対向車判定範囲Ａ2の外部に存在するため、対向基準物標Ｔf1とは異なる物標として検出することができる。
【００４２】
以上のように、本発明の実施例１に係るレーダ装置によれば、対向車の同一性を判定するための対向車判定範囲を先行車の同一性を判定するための先行車判定範囲よりも狭くしているために、対向車線に検出済みの対向車以外の他の対向車に基づく物標(対向物標）を検出した場合に、他の対向車を検出済みの対向車と同一車両であると誤って認識することを防止することができる。
【実施例２】
【００４３】
次に、本発明の実施例２に係るレーダ装置の検出部について説明する。図１１は、本発明の実施例２に係るレーダ装置の検出部の構成図である。検出部３４は、距離閾値演算部３５と、位置比較部３８と、側面判定部３９とを備えており、距離閾値演算部３５は、対向車判定部３６と、距離閾値演算手段３７とを備えている。さらに、実施例２のレーダ装置の検出部は、位置比較部３８がカウンタ４０を備えている点を特徴としている。他の構成は実施例１と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００４４】
次に、本発明の実施例２に係るレーダ装置を用いた物標の検出方法について説明する。本発明の実施例２に係るレーダ装置は、検出部が、自車両と同一方向に移動する物標を先行車判定範囲外で検出した回数が所定の先行車判定回数を超えた場合に、当該物標は先行基準物標と同一ではないと判定し、自車両と反対方向に移動する物標を対向車判定範囲外で検出した回数が所定の対向車判定回数を超えた場合に、当該物標は対向基準物標と同一ではないと判定し、対向車判定回数は、先行車判定回数よりも小さくなるように設定する点を特徴としている。
【００４５】
まず、先行車の検出方法について説明するために自車両と先行車両との位置関係について説明する。図１２に走行する車両を上方から俯瞰した様子を示す。図１２に示すように、レーダ装置１０を搭載した自車両１００の前方を第１の先行車１０１及び第２の先行車１０２が走行しているとする。また、自車両１００に最も近い位置に存在する第１の先行車１０１について検出された物標Ｔa1の位置を基準として、先行車判定範囲Ａ1が規定されているとする。
【００４６】
次に、先行車の検出方法について、図１３のフローチャートを用いて説明する。この先行車の検出方法は、検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。まず、ステップＳ４０１において、側面判定部３９が、検出した物標が先行車側面判定条件を充足しているか否かを判定する。ここで「先行車側面判定条件」とは、対象物標が先行車判定範囲Ａ1内に存在することをいう。対象物標を第２の先行車１０２についての物標Ｔa2とすると、対象物標Ｔa2は先行車判定範囲Ａ1内に存在していないため、ステップＳ４０５において、カウンタ４０がカウント数ｎを１つ増加させる。なお、カウント数ｎの初期値は０である。
【００４７】
次に、ステップＳ４０６において、側面判定部３９が、カウント数ｎが１０以上であるか否かを判定する。カウント数ｎが１０以上である場合は、ステップＳ４０７において、側面判定部３９が、対象物標Ｔa2は先行基準物標Ｔa1と同一ではないと判定し、側面判定フラグをＯＦＦとする。ここで、側面判定フラグとは、対象物標が先行基準物標と同一である可能性が高いことを示すためのフラグである。ステップＳ４０７において、側面判定フラグをＯＦＦとするのは、一旦、対象物標が先行基準物標と同一ではないと判定した以上、その判定を覆さないようにするためである。一方、ステップＳ４０６において、カウント数ｎが１０未満である場合は、側面判定フラグをＯＦＦとすることなく、次の検出を行う。
【００４８】
ステップＳ４０１において、側面判定部３９が、対象物標Ｔa2は側面判定条件を充足していると判定した場合には、ステップＳ４０２において、カウンタ４０がカウント数ｎを１つ減算する。次に、ステップＳ４０３において、側面判定部３９が、カウンタのカウント数ｎが４以下であるか否かを判定する。ｎが４以下である場合は、側面判定フラグをＯＮとする。側面判定フラグをＯＮとするのは、対象物標が先行基準物標と同一である可能性が高いことを表すためである。
【００４９】
このように、先行車の判定においては、対象物標が先行車判定範囲外で１０回検出された場合に、先行基準物標とは同一ではないと判定している。即ち、検出部は、物標を先行車判定範囲外で検出した回数が所定の先行車判定回数（１０回）を超えた場合に、対象物標が他の先行車に基づくものであると判定している。
【００５０】
次に、対向車の検出方法について説明するために自車両と対向車両との位置関係について説明する。図１２に走行する車両を上方から俯瞰した様子を示す。図１２に示すように、レーダ装置１０を搭載した自車両１００の前方を第１の対向車２０１及び第２の対向車２０２が対向車線４００上を走行しているとする。また、自車両１００に最も近い位置に存在する第１の対向車２０１の検出された物標Ｔf1の位置を基準として、対向車判定範囲Ａ2が規定されているとする。
【００５１】
次に、対向車の検出方法について、図１４のフローチャートを用いて説明する。この対向車の検出方法は、検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。まず、ステップＳ５０１において、側面判定部３９が、対象物標が本体確定されているか否かを判定する。ここで「本体確定」とは、対象物標が過去において既に対向基準物標と同一であると確定されたことをいい、本体確定されているか否かに関する情報は、対象物標に関するデータとしてメモリ内に格納されている。対象物標が、既に本体確定されている場合にはステップＳ５１０において対象物標の対向基準物標との同一性の判定処理を終了する。
【００５２】
側面判定部３９が、対象物標が本体確定されていないと判定した場合には、ステップＳ５０２において、検出した物標が対向車側面判定条件を充足しているか否かを判定する。ここで「対向車側面判定条件」とは、対象物標が対向車判定範囲Ａ2内に存在することをいう。対象物標を第２の対向車２０２の物標Ｔf2とすると、図１２に示すように、物標Ｔf2は対向車判定範囲Ａ2内に存在していないため、ステップＳ５０６において、カウンタ４０がカウント数ｎを３つ増加させる。なお、カウンタ数ｎの初期値は０である。
【００５３】
次に、ステップＳ５０７において、側面判定部３９が、カウント数ｎが９以上であるか否かを判定する。カウント数ｎが９以上である場合は、ステップＳ５０８において、側面判定部３９が、対象物標Ｔf2は対向基準物標Ｔf1と同一ではないと判定し、側面判定フラグをＯＦＦとする。ここで、対象物標Ｔf2が対向車判定範囲Ａ2内で１回検出されるたびにカウント数ｎを３つ増加させているので、検出回数が３回でカウント数ｎは９以上となる。ステップＳ５０８において、側面判定フラグをＯＦＦとするのは、一旦、対象物標が対向基準物標と同一ではないと判定した以上、その判定を覆さないようにするためである。一方、ステップＳ５０７において、カウント数ｎが９未満である場合は、側面判定フラグをＯＦＦとすることなく、次の検出を行う。
【００５４】
カウンタ４０のカウント数ｎの時間的変化の一例を図１５に示す。図１５に示すように側面判定フラグは、カウント数ｎ≦２となった時刻ｔ1でＯＮとされるが、ｎ≧９となった時刻ｔ2で本体と確定されてＯＦＦとされる。
【００５５】
ステップＳ５０２において、側面判定部３９が、対象物標は対向車側面判定条件を充足していると判定した場合には、ステップＳ５０３において、カウンタ４０がカウント数ｎを３つ減算する。次に、ステップＳ５０４において、側面判定部３９が、カウンタのカウント数ｎが２以下であるか否かを判定する。ｎが２以下である場合は、ステップＳ５０５において、側面判定フラグをＯＮとする。側面判定フラグをＯＮとするのは、対象物標が対向基準物標と同一である可能性が高いことを表すためである。
【００５６】
このように、対向車の判定においては、対象物標が対向車判定範囲外で３回検出された場合に他の対向車であると判定している。即ち、検出部は、対象物標を対向車判定範囲外で検出した回数が所定の対向車判定回数（３回）を超えた場合に、対象物標が他の対向車に基づくものであると判定している。
【００５７】
ここで、レーダ装置が一定の時間間隔で複数回、電波を送信するとした場合、対向車検出部が、対向物標が対向車判定範囲外で検出された期間が所定の対向車判定期間を超えたときに、対向物標を他の対向車と判定する対向車判定期間は、先行車検出部が、先行物標が先行車判定範囲外で検出された期間が所定の先行車判定期間を超えたときに、先行物標を他の先行車と判定する先行車判定期間よりも短いこととなる。従って、本発明の実施例２に係るレーダ装置においては、対向車判定回数を先行車判定回数より少なくすることにより、対向車を短時間で検出することができる。
【００５８】
また、上記の説明において、先行車判定回数を１０回とし、対向車判定回数を３回とした例を示したが、これには限られず、対向物標を対向車判定範囲の外部で最初に検出されてから対向車であると判定するまでの時間が、先行物標を先行車判定範囲の外部で最初に検出されてから先行車であると判定するまでの時間よりも短く設定することができればよい。対向車は先行車よりも相対速度が速いため、対向車に対する判定をより早期に行うことができる。これにより、ＡＣＣやＣＭＢＳの制御をより安全に行うことができる。
【００５９】
以上の説明においては、物標が先行車判定範囲の外部または対向車判定範囲の外部で検出された場合にカウンタの数を増加させる例について説明したが、物標が先行車判定範囲の内部または対向車判定範囲の内部で検出された場合にカウンタの数を減少させる構成を付加するようにしてもよい。このようにすることで、ノイズ等による影響により一旦誤ってカウンタのカウント数を増加させてしまった場合でも、カウンタのカウント数を減少させることにより、誤った判定結果を修正することができる。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の実施例３に係るレーダ装置の検出部について説明する。実施例３に係るレーダ装置においては、検出部は、対向物標の位置が、対向車の位置を基準とした所定の対向車本体確定範囲外にある場合には、即時に対象物標は基準とした対向車とは異なると判定し、所定の対向車本体確定範囲は対向車判定範囲よりも広い点を特徴としている。本発明の実施例３に係るレーダ装置の検出部の構成は実施例１と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００６１】
本発明の実施例３に係るレーダ装置の検出部の動作方法について図１６を用いて説明する。図１６は、対向車線４００上を走行する第１の対向車２０１及び第２の対向車２０２を上方から俯瞰した図である。同図において、第２の対向車２０２は第１の対向車２０１の後方を走行し、２０２→２０２´と移動する様子を示している。また、図１７に、レーダ装置の検出結果を示す。
【００６２】
ここで、対向車本体確定範囲Ａ2´及び対向車判定範囲Ａ2は第１の対向車２０１の物標Ｔf1の位置を基準として規定する。対向車判定範囲Ａ2の規定の方法は実施例１と同様である。対向車本体確定範囲Ａ2´は対向基準物標Ｔf1の位置を基準として横方向に±dx2の範囲とする。一例として、対向車本体確定範囲Ａ2´の横方向の幅は、2dx2=2.5[m]である。ここでdx2＞dx1であり、横方向に関して、対向車本体確定範囲Ａ2´は対向車判定範囲Ａ2よりも広い範囲としている。同様に対向車本体確定範囲Ａ2´の縦方向の範囲は、物標Ｔf1の位置を基準として縦方向にdy2の範囲とする。ここで、ここでdy2＞dyf0であり、縦方向に関して、対向車本体確定範囲Ａ2´は対向車判定範囲Ａ2よりも広い範囲としている。図１６に示すように、第２の対向車２０２に基づいて検出される物標Ｔf2の位置は、対向車判定範囲Ａ2の外部にあって、対向車本体確定範囲Ａ2´の内部にあるとする。また、第２の対向車２０２が２０２´の位置に移動した場合に検出される物標Ｔf2´の位置は、対向車本体確定範囲Ａ2´の外部にあるとする。
【００６３】
次に、本発明の実施例３に係る物標の検出方法について図１８のフローチャートを用いて説明する。本発明の実施例３に係る物標の検出方法は、検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。本実施例では、自車両に向かって移動する物標（対向車）を対象としている。検出された物標が自車両に向かって移動しているか否かの判断方法及び対象物標との同一性を判定するために基準とする物標の決定方法は、実施例１と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、対向車本体確定範囲Ａ2´及び対向車判定範囲Ａ2の設定方法は、図１０に示した実施例１の検出方法のステップＳ３０１〜Ｓ３０４と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００６４】
まず、図１６に示した第２の対向車２０２の検出方法について説明する。位置比較部３８が、ステップＳ６０１において、予めデータを保存した（図７のＳ１０２参照）メモリ（図示せず）から対象となる物標の角度を抽出し、ステップＳ６０２において第２の対向車２０２から検出された対象物標Ｔf2の角度が対向車判定範囲Ａ2の角度範囲内か否かを判定する。ここで、図１７に示すように対向車判定範囲Ａ2の角度範囲を第１の対向車２０１から検出された基準物標Ｔf1の角度θfを基準として（θf−dθf1/2）〜（θf＋dθf1/2）の範囲とする。対象物標Ｔf2の角度がθf2と算出されたとすると、図１７に示すようにθf2＜θf−dθf1/2 であり、対象物標Ｔf2の角度は対向車判定範囲Ａ2の角度範囲外にあると判定される。
【００６５】
次に、ステップＳ６０６において、位置比較部３８が、対象物標Ｔf2の角度は対向車本体確定範囲Ａ2´内にあるか否かを判定する。ここで、対向車本体確定範囲Ａ2´の角度範囲を（θf−dθf2/2）〜（θf＋dθf2/2）の範囲とする。図１７に示すように対象物標Ｔf2の角度がθf2と算出されたとすると、θf−dθf2/2 ≦ θf2 ≦ θf＋dθf2/2であり、対象物標Ｔf2の角度θf2は対向車本体確定範囲Ａ2´内に存在していると判定される。
【００６６】
次に、ステップＳ６０７において、位置比較部３８が、対象物標Ｔf2の縦方向の位置は対向車本体判定範囲内Ａ2´内にあるか否かを判定する。ここで、対向車本体確定範囲Ａ2´の縦方向の範囲を0〜dy2の範囲とする。図１７に示すように対象物標Ｔf2の縦方向の位置がdyf2と算出されたとすると、0 ≦ dyf2 ≦ dy2であり、対象物標Ｔf2の縦方向の位置dyf2は対向車本体確定範囲Ａ2´内に存在していると判定される。
【００６７】
この場合、ステップＳ６０８において、検出期間に基づいて基準とする物標との同一性を判断する。即ち、即時に対向基準物標との同一性を判定せずに、実施例２と同様に所定の期間を設けて対向基準物標との同一性を判定する。
【００６８】
次に、第２の対向車２０２が図１６のように２０２´の位置に移動した場合の検出方法について説明する。この場合、検出された物標をＴf2´とする。図１８に示したフローチャートにおいて、ステップＳ６０１からＳ６０５まで、上述の第２の対向車２０２の場合と同様にして、対象物標Ｔf2´が対向車判定範囲Ａ2内に存在するか否かを判定する。本実施例では、図１６及び１７に示すように、対象物標Ｔf2´は対向車判定範囲Ａ2内に存在していないことから、次に、対象物標Ｔf2´の位置が対向車本体確定範囲Ａ2´内にあるか否かを判定する。
【００６９】
ステップＳ６０６において、位置比較部３８が、対象物標Ｔf2´の角度は対向車本体確定範囲Ａ2´の角度範囲内にあるか否かを判定する。ここで、対象物標Ｔf2´は対向車本体確定範囲Ａ2´外に存在するので、ステップＳ６０９において、位置比較部３８は、対象物標Ｔf2´は即時に対向基準物標Ｔf1とは同一ではないと判定する。
【００７０】
このように実施例３に係るレーダ装置においては、対向車本体確定範囲を規定しているため、自車両に接近する対向車を早期に検出することができ、対向車との衝突を回避する可能性を高めることができる。
【００７１】
上記の説明においては、他の車両に起因する物標が対向車本体確定範囲外で検出された場合に即時に他の対向車であると判定しているが、物標が対向車本体確定範囲外で検出された時間が所定の時間を経過した後に他の対向車であると判定するようにしてもよい。この場合は、対向車検出部内にカウンタを設置し、物標が対向車本体確定範囲外で検出されるたびにカウントするカウンタのカウント数が所定の値以上となった場合に他の車両であると判定するようにしてもよい。
【００７２】
以上の説明においては、レーダ装置としてメカスキャン方式を採用した例を示したが、電子スキャン方式を採用しても本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ レーダ装置
１１ 三角波発生回路
１２ 電圧制御発信器（ＶＣＯ）
１３ 方向性結合器
１４ 送信アンテナ
１５ 受信アンテナ
１７ ミキサ
１８ Ａ／Ｄ変換器
２０ モータ駆動回路
２１ モータ
２２ エンコーダ
２３ 車両制御用ＥＣＵ
２９ 車速センサ
３０ マイコン
３１ ピーク検出手段
３２ ペアリング手段
３３ 位置・角度算出部
３４ 検出部
３５ 距離閾値演算部
３６ 対向車判定部
３７ 距離閾値演算手段
３８ 位置比較部
３９ 側面判定部
４０ カウンタ
１００ 自車両
１０１ 第１の先行車
１０２ 第２の先行車
２０１ 第１の対向車
２０２ 第２の対向車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置に関し、特に車両に搭載され、車両の先行車及び対向車の位置を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置を用いた物標の検出装置として、物標を正確に検出する物体検出装置が報告されている（特許文献１）。図１に示すように、従来の物体検出装置１１０の物体検出部１４０は、複数の検出点データから一つの物体に対応する複数の検出点データをグルーピングするグルーピング手段１４１と、グルーピング手段によりグルーピングされた検出点データに対応する画像部分から、検出対象物体の所定の一部分を探索して検出する部分探索手段１４２と、物体検出部１４０から、部分探索手段により検出された一部分の両端へ延びる２本の直線を算出する直線算出手段１４３と、グルーピング手段によりグルーピングされた検出点データのうち、直線算出手段により算出された２本の直線よりも内側の検出点データを、検出対象物体の一部分に対応する検出点データとして抽出する検出点抽出手段１４４とを有する。
【０００３】
このような構成とすることにより、レーダを用いた物体検出において物体を正確に検出することができるというものである。
【０００４】
また、レーダを応用した技術として先行車両に追随して走行するＡＣＣ(Adaptive Cruise Control System)や、先行車との距離が近づくと自動的にブレーキをかけて衝突を防止するＣＭＢＳ(Collision Mitigation Brake System)制御が知られている。このＡＣＣやＣＭＢＳにおいては、先行して走行する車両（先行車）の位置を正確に把握する必要がある。一般的に車両はサイドミラーを備えており、レーダ装置から先行車に向けて送信された電波は、先行車の後部から反射されるだけでなく、サイドミラーからも反射される。そのため、サイドミラーからの反射波に基づいて検出された物標を、当該ミラーを備えた先行車とは異なる他の物標と認識してしまい、１台の先行車が複数の物標を生じさせ、物標のデータを格納するための容量が不足する場合がある。この問題を解決するために所謂「ミラー判定処理」が行われている。
【０００５】
「ミラー判定処理」とは、サイドミラーからの反射波に基づいて検出された物標を、当該ミラーを備えた先行車に基づくものとして扱う処理をいう。ミラー判定処理では、検出された先行車の物標の位置を基準とした所定の範囲を設定し、その範囲内で検出された物標は当該先行車に基づくと仮定し、１つの物標のみを代表させてデータ処理を行う。
【０００６】
ミラー判定処理について図２を用いて具体的に説明する。図２は車両が走行する車線を上方から俯瞰した様子を示している。車線３００には矢印ａの方向に向かってレーダ装置１０を搭載した自車両１００が走行している。また、車線３００には矢印ａと同じ方向である矢印ｂの方向に向かって、自車両１００に先行して第１の先行車１０１が走行しているとする。第１の先行車１０１に向けてレーダ装置１０が発射した電波は第１の先行車１０１の後部で反射するため、検出される物標Ｔ0の位置は第１の先行車１０１の後部となる。
【０００７】
一方、第１の先行車１０１の車体の両側にミラー（サイドミラー）が設けられているとする。ミラーは電波を強く反射するため、レーダ装置１０から発射された電波はミラーで反射され物標Ｔ1、Ｔ2が検出される。検出された物標Ｔ1、Ｔ2のデータを第１の先行車１０１の物標Ｔ0のデータと共に記憶するとすれば、先行車１台につき３個の物標のデータを記憶する必要が生じる。ここで、レーダ装置で記憶することができる物標の数は１０個程度であるので、１台の車両につき３個の物標を記憶しておくことは好ましくない。そこで、ミラー判定処理においては、ミラーからの反射によって検出された物標Ｔ1、Ｔ2は第１の先行車１０１に基づくものであるとして、第１の先行車１０１の物標Ｔ0のデータを代表させてデータ処理を行う。
【０００８】
このようなミラー判定処理では、図２に示すように、第１の先行車１０１の物標Ｔ0の位置を基準として、所定の範囲、例えば、物標Ｔ0の位置を基準として、自車両１００から見て横方向に±dx0、縦方向にdy0の範囲Ａ1内において検出された物標を物標Ｔ0と同一とみなす処理を行う。ここで、一例として横方向の幅2dx0は2.5[m]である。この先行車と同一とみなす所定の範囲を「先行車判定範囲」と呼ぶことにする。先行車判定範囲を車両のミラーを含む範囲に設定することにより、先行車のミラーからの反射に基づく物標を先行車と同一とみなすことができ、レーダ装置が処理すべきデータの数を実際の先行車の数に適合させることができる。
【０００９】
従来のミラー判定処理は、レーダ装置が搭載された自車両と同じ進行方向に向かって走行する先行車を対象とするものであった。一方、自車両と他の車両との衝突を回避するためには、自車両に向かって移動する「対向車」の位置を正確に検出することが重要である。特に、対向車は自車両に向かって急速に接近してくるため、その位置を短時間に正確に検出することが望ましい。しかしながら、対向車に対して従来のミラー判定処理を適用すると、以下のように対向車の位置を正確に検出することができないという問題が生じた。
【００１０】
図２に示すように、対向車線４００上を第１の対向車２０１及び第２の対向車２０２がそれぞれ自車両１００の進行方向とは反対の方向である矢印ｃ1、ｃ2の方向に走行し、検出された物標の位置をそれぞれＴf1、Ｔf2とする。ここで、対向車に対しても先行車と同じ大きさの範囲である先行車判定範囲を設定してミラー判定処理を行うと、物標Ｔf1の位置を基準として、横方向に±dx0、縦方向にdy0の範囲Ａ1´において検出された物標は基準とした物標Ｔf1と同一とみなすこととなる。Ｔf1、Ｔf2の横方向の間隔（横位置差）dxがdx0より小さく、縦方向の間隔（縦位置差）dyがdy0より小さい場合には、Ｔf2の位置は範囲Ａ1´に含まれることとなり、ミラー判定処理により、第２の対向車２０２は第１の対向車２０１と同一と判定され、第２の対向車２０２の位置を把握することができなくなる。その結果、第２の対向車２０２が自車両１００側に接近した場合に、衝突の回避行動の開始が遅れる原因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−３２４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、従来のミラー判定処理を対向車の検出にそのまま適用してしまうと、対向車の位置を正確に検出することができないという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のレーダ装置は、物標に対して電波を送信する送信アンテナと、物標からの反射波を受信する受信アンテナと、反射波に基づいて、自車両と同じ進行方向に向かって移動する先行車及び先行物標の位置を検出し、先行物標の位置が、先行車の位置を基準とした所定の先行車判定範囲内にある場合は、先行物標は先行車と同一と判定し、自車両の進行方向と反対の方向に向かって移動する対向車及び対向物標の位置を検出し、対向物標の位置が、対向車の位置を基準とした所定の対向車判定範囲内にある場合には、対向物標は対向車と同一と判定する検出部と、を備え、対向車判定範囲は、先行車判定範囲よりも狭くなるように設定される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレーダ装置は、並走して走行する対向車をそれぞれ個別の車両として早期に検出することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の物体検出装置の構成図である。
【図２】先行車及び対向車をレーダ装置により検出する場面を説明するための図面である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーダ装置の構成図である
【図４】本発明の実施例１に係るレーダ装置の検出部の構成図である。
【図５】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車及び対向車を検出する方法を説明するための車両の俯瞰図である。
【図６】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車及び対向車を検出する方法を説明するためのレーダ装置の検出結果を表す図である。
【図７】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、対象物標が先行車であるか対向車であるかを判定する手順を示すフローチャートである。
【図８】反射波の信号強度の角度依存性を示す図である。
【図９】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例１に係るレーダ装置において、対向車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例２に係るレーダ装置の検出部の構成を示す図である。
【図１２】並走する対向車をレーダ装置により検出する場面を説明するための図面である。
【図１３】本発明の実施例２に係るレーダ装置において、先行車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施例２に係るレーダ装置において、対向車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の実施例２に係るレーダ装置において、カウンタのカウント数の時間依存性を示す図である。
【図１６】並走する対向車をレーダ装置により検出する場面を説明するための図面である。
【図１７】並走する対向車をレーダ装置で検出した結果を表す図である。
【図１８】本発明の実施例３に係るレーダ装置において、対向車を検出する方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係るレーダ装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【実施例１】
【００１７】
まず、本発明の実施例１に係るレーダ装置について、図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係るレーダ装置の構成図である。本発明のレーダ装置は、マイコン３０の内部に検出部３４を備えている点を特徴としている。本実施例では、アンテナの駆動方法としてメカスキャン方式を採用した場合について説明する。電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２に三角波生成回路１１からＦＭ信号を供給して、送信波を送信アンテナ１４から車両前方へ送信する。車両の前方の物標に当たって反射した反射波を受信アンテナ１５で受信し、これと送信波とを方向性結合器１３を介してミキサ１７で混合することによりビート信号を得る。ビート信号はＡ／Ｄ変換器１８でＡ／Ｄ変換され、マイコン３０に入力される。ここで、ビート信号から、ピーク検出手段３１において検出されたピークデータを用いて、ペアリング手段３２において物標の検出が行なわれ、位置・角度算出部３３において、自車両と物標との相対距離、相対速度及び角度が算出される。
【００１８】
所定の角度範囲の物標を検出できるように、送信アンテナ１４及び受信アンテナ１５を左右に振り、送信アンテナ１４及び受信アンテナ１５が同じ方向を向くように、モータ駆動回路２０により制御されたモータ２１で駆動する。モータ２１の駆動状況は、エンコーダ２２を介してモータ２１からの信号をマイコン３０に入力することによりフィードバックされ、アンテナの角度範囲やその周期の制御が行なわれる。
【００１９】
ここで、物標の角度は、図８に示すように、送信アンテナを水平方向に振って角度をθ1,θ2,…,θ5と変えながら受信信号の強度を測定し、信号強度がピークを示す角度（図８の例ではθ3）を物標が存在する角度として検出することができる。
【００２０】
次に、本発明の実施例１に係るレーダ装置の検出部について図面を用いて説明する。図４に示すように、本発明の実施例１に係るレーダ装置の検出部３４は、距離閾値演算部３５と、位置比較部３８と、側面判定部３９とを備えており、距離閾値演算部３５は、対向車判定部３６と、距離閾値演算手段３７とを備えている。
【００２１】
対向車判定部３６は、検出した位置及び相対速度から、物標が先行車か対向車かを判定する。距離閾値演算手段３７は、検出した物標が先行車か対向車かに応じて、先行車判定範囲または対向車判定範囲を決定するための距離に関する閾値を算出する。位置比較部３８は、検出した物標の距離及び角度から、物標が先行車判定範囲内または対向車判定範囲内に存在するか否かを判定する。側面判定部３９は、検出した物標が先行車判定範囲内または対向車判定範囲内に存在するか否かに基づいて、対象物標と、検出した先行車または対向車の物標との同一性を判定する。本発明においては、対向車判定範囲は、先行車判定範囲よりも狭くなるように設定する点を特徴としている。
【００２２】
次に、本発明の実施例１に係るレーダ装置において、先行車を検出する方法について図５を用いて説明する。図５は先行車を検出する場面を説明するための図であり、車道を走行する車両を上方から俯瞰した様子を示している。レーダ装置１０を搭載した自車両１００は車線３００上を速度60[km/h]で矢印ａの方向に向かって走行しており、第１の先行車１０１及び第２の先行車１０２が車線３００上を速度40[km/h]で矢印ｂの方向に向かって走行しているとする。図５には、対向車線４００上を走行する第１の対向車２０１、第２の対向車２０２も併せて記載している。
【００２３】
レーダ装置１０が、第１の先行車１０１及び第２の先行車１０２に対して電波を送信し、反射波から物標Ｔa1、Ｔa11、Ｔa12、Ｔa2を検出したとすると、検出結果はレーダ装置において図６のように認識される。なお、実際には第２の先行車１０２のミラーからも物標が検出されるが、ここでは説明を簡単にするために省略する。図６はレーダ装置が検出した物標の位置を示した図であり、表示領域５００内において自車両を基準とした角度０の方向を基準線２００で表し、物標の位置及び角度に応じて物標のマーク（上向きの三角形または下向きの三角形）がプロットされている。
【００２４】
実施例１のレーダ装置における物標の検出方法について説明する。まず、レーダ装置が検出した物標が先行車であるか対向車であるかを判定する。この判定処理は、対向車判定部３６が、マイコン３０内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。図７は、物標が先行車であるか対向車であるかを判定する処理手順のフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、レーダ装置１０が物標を検出したか否かを判定する。物標が検出されたか否かは、図８のように、ある角度で信号強度がピークを有する反射波の有無によって判定することができる。物標が検出されなかった場合は、ステップＳ１０１のまま物標の検出を再度試みる。物標が検出された場合は、ステップＳ１０２において、物標の相対速度、距離、角度を検出してメモリ（図示せず）に記憶する。物標の相対速度、距離はＦＭ−ＣＷ波のピーク検出手段３１及びペアリング手段３２によって検出できる（図３参照）。一方、物標の角度は反射波のピークの角度から求めることができる。図８の例では、複数の角度θ1〜θ5でピークが検出され、その中でピークが最大となる角度はθ3であるので、物標が存在する角度はθ3と求めることができる。物標の位置は、検出した距離及び角度から求めることができる。
【００２５】
次に、ステップＳ１０３において、物標の速度を算出する。具体的には物標の相対速度と自車両の速度から速度を算出する。次に、ステップＳ１０４において、物標の速度及び自車両の速度から、検出した物標が先行車であるか否かを判定する。例えば、図５に示すように物標Ｔa1が自車両１００に向かって相対速度20[km/h]で接近している場合、自車両１００は速度60[km/h]で走行しているので、物標Ｔa1は自車両１００と同じ方向に速度40[km/h]で走行していると判定でき、物標Ｔa1は先行車に基づくものと判定できる。検出した物標が自車両に先行して移動する物標（先行物標）である場合は、ステップＳ１０５において、先行車判定処理を行う。一方、検出した物標が自車両とは反対方向に移動する物標（対向物標）である場合は、ステップＳ１０６において、対向車判定処理を行う。
【００２６】
次に、先行車判定処理について図９のフローチャートを用いて説明する。先行車判定処理は検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することより行われる。ここでは、自車両と同じ方向に移動する物標が複数検出されたと仮定する。まず、ステップＳ２０１において、距離閾値演算手段３７が、先行車と判定された物標のそれぞれについて、自車両に最も近い位置に存在する物標であるか否かを判定する。対象としている物標が自車両に最も近い位置に存在する物標である場合には、ステップＳ２０２において、距離閾値演算手段３７が、対象としている物標を先行基準物標と決定する。先行基準物標は、先行基準物標以外に検出された物標（対象物標）と先行基準物標との同一性を判定するための範囲を決めるために基準とする物標である。自車両に最も近い位置に存在する物標を先行基準物標としているのは、自車両に最も近い先行車が自車両と衝突する危険性が最も高いためである。
【００２７】
次に、ステップＳ２０３において、距離閾値演算手段３７が、先行車判定範囲の角度範囲を算出する。先行車判定範囲は、対象物標と先行基準物標との同一性を判定するための範囲である。具体的には、まず、図６に示すように先行基準物標の角度θaに基づいて所定の横方向の範囲ｄθa1を決定する。先行車判定範囲Ａ1を図５に示すように先行基準物標Ｔa1を基準として、横方向に＋dx0、−dx0の範囲とした場合、横方向の範囲2dx0に相当する角度dθa1を以下のようにして算出する。
dθa1＝2sin-1（dx0）／ｘa1 （１）
ここで、xa1は、自車両１００から先行基準物標Ｔa1までの距離である。また、一例として、先行車判定範囲Ａ1の横方向の幅２dx0は1.8[m]である。
【００２８】
次に、ステップＳ２０４において、距離閾値演算手段３７が、先行車判定範囲Ａ1の縦方向の範囲を決定する。縦方向の範囲は先行基準物標Ｔa1の位置から進行方向へ所定の距離dy0の範囲とする。先行車判定範囲Ａ1は図６においてハッチングされた範囲で表される。なお、縦方向の範囲dy0は、先行基準物標Ｔa1の速度に合わせて設定してもよい。即ち、先行基準物標Ｔa1の速度が大きい場合は縦方向の範囲dy0を大きく設定し、先行基準物標Ｔa1の速度が小さい場合は縦方向の範囲dy0を小さく設定する。このようにすることで、先行基準物標の速度に応じて適切に先行車判定範囲を設定することができる。
【００２９】
ステップＳ２０１において、対象物標がレーダ装置に最も近い物標ではないと判定された場合は、対象物標が先行基準物標を基準とした所定の先行車判定範囲内に存在するか否かを調べることにより、対象物標と先行基準物標との同一性を判定する。まず、位置比較部３８が、ステップＳ２０５において、予めデータを保存した（図７のＳ１０２参照）メモリ（図示せず）から対象物標の角度を抽出し、ステップＳ２０６において、対象物標の角度が先行車判定範囲Ａ1内か否かを判定する。例えば、図６に示すように、対象物標Ｔa2の角度θa2は、θa2＞θa＋dθa1/2となっていることがわかる。その結果、対象物標Ｔa2は先行車判定範囲Ａ1内には存在しないと判定され、ステップＳ２１０において、側面判定部３９が、対象物標Ｔa2は先行基準物標と同一ではないと判定する。
【００３０】
一方、対象物標がＴa11である場合、その角度θa11が以下の式を満たす範囲である場合には、対象物標の角度は先行車判定範囲Ａ1内にあると判定される。
θa−dθa1/2 ≦ θa11 ≦ θa＋dθa1/2 （２）
【００３１】
この場合、位置比較部３８が、ステップＳ２０７において、対象物標Ｔa11の縦方向の位置dya11を予めデータを保存した（図７のＳ１０２）メモリ（図示せず）から抽出し、ステップＳ２０８において、対象物標Ｔa11の縦方向の位置が先行車判定範囲Ａ1内にあるか否かを判定する。対象物標Ｔa11の縦方向の位置dya11が、以下の式を満たす場合、対象物標Ｔa11の縦方向の位置は先行車判定範囲Ａ1内にあると判定される。
０ ≦ dya11 ≦ dy0 （３）
【００３２】
対象物標Ｔa11の縦方向の位置が先行車判定範囲Ａ1内である場合は、側面判定部３９が、ステップＳ２０９において、対象物標Ｔa11は、先行基準物標と同一と判定する。
【００３３】
図５及び図６に示した例では、物標Ｔa2、Ｔa11のうち、物標Ｔa2は先行車判定範囲Ａ1の外部に存在することから、先行車である物標Ｔa1とは別の物標であると判定され、物標Ｔa11は先行車判定範囲Ａ1の内部に存在することから、先行車である物標Ｔa1と同一の物標であると判定される。図５及び図６に示すように、物標Ｔa12も先行車判定範囲Ａ1の内部に存在することから、先行車である物標Ｔa1と同一の物標であると判定される。その結果、物標Ｔa11及びＴa12はデータ処理の対象とはせず、物標Ｔa1を代表してデータ処理を行うことができる。
【００３４】
次に、自車両に向かって移動する物標の検出方法について説明する。図７に示したフローチャートのステップＳ１０４において、検出した物標が自車両に向かって移動している場合には、対向車判定部３６が、その物標は対向車であると判断し、ステップＳ１０６において対向車判定処理が実行される。対向車判定処理について図１０のフローチャートを用いて説明する。対向車判定処理は検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することより行われる。まず、ステップＳ３０１において、距離閾値演算手段３７が、対向車と判定された物標が自車両に最も近い位置に存在する物標であるか否かを判定する。検出された物標が自車両に最も近い位置に存在する物標である場合には、ステップＳ３０２において、距離閾値演算手段３７が、検出された物標を対向基準物標と決定する。自車両に最も近い位置に存在する物標を基準としているのは、自車両に最も近い対向車が、自車両と衝突する危険性が最も高いためである。
【００３５】
次に、ステップＳ３０３において、距離閾値演算手段３７が、対向車判定範囲の角度範囲を決定する。対向車判定範囲は、対象物標と対向基準物標との同一性を判定するための範囲である。具体的には、まず、図６に示すように対向基準物標Ｔf1の角度θfに基づいて所定の横方向の範囲dθf1を決定する。対向車判定範囲Ａ2を図５に示すように対向基準物標Ｔf1を基準として、横方向に±dx1の範囲とした場合、横方向の範囲2dx1に相当する角度dθf1を以下のようにして算出する。
dθf1＝2sin-1（dx1）／ｘf1 （４）
ここで、xf1は、自車両１００から対向基準物標Ｔf1までの距離である。
【００３６】
次に、ステップＳ３０４において、距離閾値演算手段３７が、対向車判定範囲Ａ2の縦方向の範囲を決定する。縦方向の範囲は対向基準物標Ｔf1の位置から自車両の進行方向に所定の距離dyf0の範囲とする。対向車判定範囲Ａ2は図６においてハッチングされた範囲で表される。縦方向の範囲dyf0は、対向基準物標Ｔf1の速度に合わせて設定してもよい。即ち、対向基準物標Ｔf1の速度が大きい場合は縦方向の範囲dyf0を大きく設定し、対向基準物標Ｔf1の速度が小さい場合は縦方向の範囲dyf0を小さく設定する。このようにすることで、対向基準物標の速度に応じて適切に対向車判定範囲を設定することができる。
【００３７】
ここで、本発明においては、対向車判定範囲Ａ2を先行車判定範囲Ａ1よりも狭くなるように設定している点を特徴としている。具体的には図５に示すように、先行車判定範囲Ａ1を規定する横方向の距離をdx0とし、対向車判定範囲Ａ2を規定する横方向の距離をdx1とすると、dx1＜dx0となるように先行車判定範囲Ａ1及び対向車判定範囲Ａ2を設定する点を特徴としている。
【００３８】
ステップＳ３０１において、対象物標がレーダ装置に最も近い物標ではないと判定された場合は、対象物標が対向基準物標を基準とした所定の対向車判定範囲内に存在するか否かを調べることにより、対象物標と対向基準物標との同一性を判定する。まず、位置比較部３８が、ステップＳ３０５において、予めデータを保存した（図７のＳ１０２参照）メモリ（図示せず）から対象物標の角度を抽出し、ステップＳ３０６において、対象物標の角度が対向車判定範囲内か否かを判定する。例えば、図６に示すように、対象物標Ｔf2の角度θf2は、θf2＜θf−dθf1/2となっていることがわかる。その結果、対象物標Ｔf2は対向車判定範囲Ａ2内には存在しないと判定され、ステップＳ３１０において、側面判定部３９が、対象物標Ｔf2は対向基準物標Ｔf1と同一ではないと判定する。
【００３９】
なお、対象物標が第３の対向車２０３であってその物標がＴf3であるとき、その角度θf3が以下の式を満たす範囲である場合には、対象物標の角度は対向車判定範囲Ａ2内にあると判定される。
θf−dθf1/2 ≦ θf3 ≦ θf＋dθf1/2 （５）
この場合、位置比較部３８が、ステップＳ３０７において、対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3を予めデータを保存した（図７のＳ１０２）メモリ（図示せず）から抽出し、ステップＳ３０８において、対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3が対向車判定範囲Ａ2内にあるか否かを判定する。対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3が、以下の式を満たす場合、対象物標Ｔf3の縦方向の位置は対向車判定範囲Ａ2内にあると判定される。
０ ≦ dyf3 ≦ dyf0 （６）
対象物標Ｔf3の縦方向の位置dyf3が対向車判定範囲Ａ2内である場合は、ステップＳ３０９において、側面判定部３９が、対象物標Ｔf3は対向基準物標Ｔf1と同一と判定する。
【００４０】
図５及び図６に示した例では、物標Ｔf2、Ｔf3のうち、物標Ｔf2は対向車判定範囲Ａ2の外部に存在することから、対向車である物標Ｔf1とは別の物標であることが判定され、物標Ｔf3は対向車判定範囲Ａ2の内部に存在することから、対向車である物標Ｔf1と同一の物標であると判定される。
【００４１】
図５及び図６には、本発明により設定した対向車判定範囲Ａ2と従来の先行車判定範囲をそのまま対向車側に設定した場合の範囲Ａ1´とを示している。物標Ｔf2は、従来の先行車判定範囲をそのまま対向車側に設定した場合の範囲Ａ1´に含まれるため、従来の処理方法では対向基準物標Ｔf1と同一と判定されて検出することができなかった。一方、物標Ｔf2は、本発明により設定した対向車判定範囲Ａ2の外部に存在するため、対向基準物標Ｔf1とは異なる物標として検出することができる。
【００４２】
以上のように、本発明の実施例１に係るレーダ装置によれば、対向車の同一性を判定するための対向車判定範囲を先行車の同一性を判定するための先行車判定範囲よりも狭くしているために、対向車線に検出済みの対向車以外の他の対向車に基づく物標(対向物標）を検出した場合に、他の対向車を検出済みの対向車と同一車両であると誤って認識することを防止することができる。
【実施例２】
【００４３】
次に、本発明の実施例２に係るレーダ装置の検出部について説明する。図１１は、本発明の実施例２に係るレーダ装置の検出部の構成図である。検出部３４は、距離閾値演算部３５と、位置比較部３８と、側面判定部３９とを備えており、距離閾値演算部３５は、対向車判定部３６と、距離閾値演算手段３７とを備えている。さらに、実施例２のレーダ装置の検出部は、位置比較部３８がカウンタ４０を備えている点を特徴としている。他の構成は実施例１と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００４４】
次に、本発明の実施例２に係るレーダ装置を用いた物標の検出方法について説明する。本発明の実施例２に係るレーダ装置は、検出部が、自車両と同一方向に移動する物標を先行車判定範囲外で検出した回数が所定の先行車判定回数を超えた場合に、当該物標は先行基準物標と同一ではないと判定し、自車両と反対方向に移動する物標を対向車判定範囲外で検出した回数が所定の対向車判定回数を超えた場合に、当該物標は対向基準物標と同一ではないと判定し、対向車判定回数は、先行車判定回数よりも小さくなるように設定する点を特徴としている。
【００４５】
まず、先行車の検出方法について説明するために自車両と先行車両との位置関係について説明する。図１２に走行する車両を上方から俯瞰した様子を示す。図１２に示すように、レーダ装置１０を搭載した自車両１００の前方を第１の先行車１０１及び第２の先行車１０２が走行しているとする。また、自車両１００に最も近い位置に存在する第１の先行車１０１について検出された物標Ｔa1の位置を基準として、先行車判定範囲Ａ1が規定されているとする。
【００４６】
次に、先行車の検出方法について、図１３のフローチャートを用いて説明する。この先行車の検出方法は、検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。まず、ステップＳ４０１において、側面判定部３９が、検出した物標が先行車側面判定条件を充足しているか否かを判定する。ここで「先行車側面判定条件」とは、対象物標が先行車判定範囲Ａ1内に存在することをいう。対象物標を第２の先行車１０２についての物標Ｔa2とすると、対象物標Ｔa2は先行車判定範囲Ａ1内に存在していないため、ステップＳ４０５において、カウンタ４０がカウント数ｎを１つ増加させる。なお、カウント数ｎの初期値は０である。
【００４７】
次に、ステップＳ４０６において、側面判定部３９が、カウント数ｎが１０以上であるか否かを判定する。カウント数ｎが１０以上である場合は、ステップＳ４０７において、側面判定部３９が、対象物標Ｔa2は先行基準物標Ｔa1と同一ではないと判定し、側面判定フラグをＯＦＦとする。ここで、側面判定フラグとは、対象物標が先行基準物標と同一である可能性が高いことを示すためのフラグである。ステップＳ４０７において、側面判定フラグをＯＦＦとするのは、一旦、対象物標が先行基準物標と同一ではないと判定した以上、その判定を覆さないようにするためである。一方、ステップＳ４０６において、カウント数ｎが１０未満である場合は、側面判定フラグをＯＦＦとすることなく、次の検出を行う。
【００４８】
ステップＳ４０１において、側面判定部３９が、対象物標Ｔa2は側面判定条件を充足していると判定した場合には、ステップＳ４０２において、カウンタ４０がカウント数ｎを１つ減算する。次に、ステップＳ４０３において、側面判定部３９が、カウンタのカウント数ｎが４以下であるか否かを判定する。ｎが４以下である場合は、側面判定フラグをＯＮとする。側面判定フラグをＯＮとするのは、対象物標が先行基準物標と同一である可能性が高いことを表すためである。
【００４９】
このように、先行車の判定においては、対象物標が先行車判定範囲外で１０回検出された場合に、先行基準物標とは同一ではないと判定している。即ち、検出部は、物標を先行車判定範囲外で検出した回数が所定の先行車判定回数（１０回）を超えた場合に、対象物標が他の先行車に基づくものであると判定している。
【００５０】
次に、対向車の検出方法について説明するために自車両と対向車両との位置関係について説明する。図１２に走行する車両を上方から俯瞰した様子を示す。図１２に示すように、レーダ装置１０を搭載した自車両１００の前方を第１の対向車２０１及び第２の対向車２０２が対向車線４００上を走行しているとする。また、自車両１００に最も近い位置に存在する第１の対向車２０１の検出された物標Ｔf1の位置を基準として、対向車判定範囲Ａ2が規定されているとする。
【００５１】
次に、対向車の検出方法について、図１４のフローチャートを用いて説明する。この対向車の検出方法は、検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。まず、ステップＳ５０１において、側面判定部３９が、対象物標が本体確定されているか否かを判定する。ここで「本体確定」とは、対象物標が過去において既に対向基準物標と同一であると確定されたことをいい、本体確定されているか否かに関する情報は、対象物標に関するデータとしてメモリ内に格納されている。対象物標が、既に本体確定されている場合にはステップＳ５１０において対象物標の対向基準物標との同一性の判定処理を終了する。
【００５２】
側面判定部３９が、対象物標が本体確定されていないと判定した場合には、ステップＳ５０２において、検出した物標が対向車側面判定条件を充足しているか否かを判定する。ここで「対向車側面判定条件」とは、対象物標が対向車判定範囲Ａ2内に存在することをいう。対象物標を第２の対向車２０２の物標Ｔf2とすると、図１２に示すように、物標Ｔf2は対向車判定範囲Ａ2内に存在していないため、ステップＳ５０６において、カウンタ４０がカウント数ｎを３つ増加させる。なお、カウンタ数ｎの初期値は０である。
【００５３】
次に、ステップＳ５０７において、側面判定部３９が、カウント数ｎが９以上であるか否かを判定する。カウント数ｎが９以上である場合は、ステップＳ５０８において、側面判定部３９が、対象物標Ｔf2は対向基準物標Ｔf1と同一ではないと判定し、側面判定フラグをＯＦＦとする。ここで、対象物標Ｔf2が対向車判定範囲Ａ2内で１回検出されるたびにカウント数ｎを３つ増加させているので、検出回数が３回でカウント数ｎは９以上となる。ステップＳ５０８において、側面判定フラグをＯＦＦとするのは、一旦、対象物標が対向基準物標と同一ではないと判定した以上、その判定を覆さないようにするためである。一方、ステップＳ５０７において、カウント数ｎが９未満である場合は、側面判定フラグをＯＦＦとすることなく、次の検出を行う。
【００５４】
カウンタ４０のカウント数ｎの時間的変化の一例を図１５に示す。図１５に示すように側面判定フラグは、カウント数ｎ≦２となった時刻ｔ1でＯＮとされるが、ｎ≧９となった時刻ｔ2で本体と確定されてＯＦＦとされる。
【００５５】
ステップＳ５０２において、側面判定部３９が、対象物標は対向車側面判定条件を充足していると判定した場合には、ステップＳ５０３において、カウンタ４０がカウント数ｎを３つ減算する。次に、ステップＳ５０４において、側面判定部３９が、カウンタのカウント数ｎが２以下であるか否かを判定する。ｎが２以下である場合は、ステップＳ５０５において、側面判定フラグをＯＮとする。側面判定フラグをＯＮとするのは、対象物標が対向基準物標と同一である可能性が高いことを表すためである。
【００５６】
このように、対向車の判定においては、対象物標が対向車判定範囲外で３回検出された場合に他の対向車であると判定している。即ち、検出部は、対象物標を対向車判定範囲外で検出した回数が所定の対向車判定回数（３回）を超えた場合に、対象物標が他の対向車に基づくものであると判定している。
【００５７】
ここで、レーダ装置が一定の時間間隔で複数回、電波を送信するとした場合、対向車検出部が、対向物標が対向車判定範囲外で検出された期間が所定の対向車判定期間を超えたときに、対向物標を他の対向車と判定する対向車判定期間は、先行車検出部が、先行物標が先行車判定範囲外で検出された期間が所定の先行車判定期間を超えたときに、先行物標を他の先行車と判定する先行車判定期間よりも短いこととなる。従って、本発明の実施例２に係るレーダ装置においては、対向車判定回数を先行車判定回数より少なくすることにより、対向車を短時間で検出することができる。
【００５８】
また、上記の説明において、先行車判定回数を１０回とし、対向車判定回数を３回とした例を示したが、これには限られず、対向物標を対向車判定範囲の外部で最初に検出されてから対向車であると判定するまでの時間が、先行物標を先行車判定範囲の外部で最初に検出されてから先行車であると判定するまでの時間よりも短く設定することができればよい。対向車は先行車よりも相対速度が速いため、対向車に対する判定をより早期に行うことができる。これにより、ＡＣＣやＣＭＢＳの制御をより安全に行うことができる。
【００５９】
以上の説明においては、物標が先行車判定範囲の外部または対向車判定範囲の外部で検出された場合にカウンタの数を増加させる例について説明したが、物標が先行車判定範囲の内部または対向車判定範囲の内部で検出された場合にカウンタの数を減少させる構成を付加するようにしてもよい。このようにすることで、ノイズ等による影響により一旦誤ってカウンタのカウント数を増加させてしまった場合でも、カウンタのカウント数を減少させることにより、誤った判定結果を修正することができる。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の実施例３に係るレーダ装置の検出部について説明する。実施例３に係るレーダ装置においては、検出部は、対向物標の位置が、対向車の位置を基準とした所定の対向車本体確定範囲外にある場合には、即時に対象物標は基準とした対向車とは異なると判定し、所定の対向車本体確定範囲は対向車判定範囲よりも広い点を特徴としている。本発明の実施例３に係るレーダ装置の検出部の構成は実施例１と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００６１】
本発明の実施例３に係るレーダ装置の検出部の動作方法について図１６を用いて説明する。図１６は、対向車線４００上を走行する第１の対向車２０１及び第２の対向車２０２を上方から俯瞰した図である。同図において、第２の対向車２０２は第１の対向車２０１の後方を走行し、２０２→２０２´と移動する様子を示している。また、図１７に、レーダ装置の検出結果を示す。
【００６２】
ここで、対向車本体確定範囲Ａ2´及び対向車判定範囲Ａ2は第１の対向車２０１の物標Ｔf1の位置を基準として規定する。対向車判定範囲Ａ2の規定の方法は実施例１と同様である。対向車本体確定範囲Ａ2´は対向基準物標Ｔf1の位置を基準として横方向に±dx2の範囲とする。一例として、対向車本体確定範囲Ａ2´の横方向の幅は、2dx2=2.5[m]である。ここでdx2＞dx1であり、横方向に関して、対向車本体確定範囲Ａ2´は対向車判定範囲Ａ2よりも広い範囲としている。同様に対向車本体確定範囲Ａ2´の縦方向の範囲は、物標Ｔf1の位置を基準として縦方向にdy2の範囲とする。ここで、ここでdy2＞dyf0であり、縦方向に関して、対向車本体確定範囲Ａ2´は対向車判定範囲Ａ2よりも広い範囲としている。図１６に示すように、第２の対向車２０２に基づいて検出される物標Ｔf2の位置は、対向車判定範囲Ａ2の外部にあって、対向車本体確定範囲Ａ2´の内部にあるとする。また、第２の対向車２０２が２０２´の位置に移動した場合に検出される物標Ｔf2´の位置は、対向車本体確定範囲Ａ2´の外部にあるとする。
【００６３】
次に、本発明の実施例３に係る物標の検出方法について図１８のフローチャートを用いて説明する。本発明の実施例３に係る物標の検出方法は、検出部３４内のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより行われる。本実施例では、自車両に向かって移動する物標（対向車）を対象としている。検出された物標が自車両に向かって移動しているか否かの判断方法及び対象物標との同一性を判定するために基準とする物標の決定方法は、実施例１と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、対向車本体確定範囲Ａ2´及び対向車判定範囲Ａ2の設定方法は、図１０に示した実施例１の検出方法のステップＳ３０１〜Ｓ３０４と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００６４】
まず、図１６に示した第２の対向車２０２の検出方法について説明する。位置比較部３８が、ステップＳ６０１において、予めデータを保存した（図７のＳ１０２参照）メモリ（図示せず）から対象となる物標の角度を抽出し、ステップＳ６０２において第２の対向車２０２から検出された対象物標Ｔf2の角度が対向車判定範囲Ａ2の角度範囲内か否かを判定する。ここで、図１７に示すように対向車判定範囲Ａ2の角度範囲を第１の対向車２０１から検出された基準物標Ｔf1の角度θfを基準として（θf−dθf1/2）〜（θf＋dθf1/2）の範囲とする。対象物標Ｔf2の角度がθf2と算出されたとすると、図１７に示すようにθf2＜θf−dθf1/2 であり、対象物標Ｔf2の角度は対向車判定範囲Ａ2の角度範囲外にあると判定される。
【００６５】
次に、ステップＳ６０６において、位置比較部３８が、対象物標Ｔf2の角度は対向車本体確定範囲Ａ2´内にあるか否かを判定する。ここで、対向車本体確定範囲Ａ2´の角度範囲を（θf−dθf2/2）〜（θf＋dθf2/2）の範囲とする。図１７に示すように対象物標Ｔf2の角度がθf2と算出されたとすると、θf−dθf2/2 ≦ θf2 ≦ θf＋dθf2/2であり、対象物標Ｔf2の角度θf2は対向車本体確定範囲Ａ2´内に存在していると判定される。
【００６６】
次に、ステップＳ６０７において、位置比較部３８が、対象物標Ｔf2の縦方向の位置は対向車本体判定範囲内Ａ2´内にあるか否かを判定する。ここで、対向車本体確定範囲Ａ2´の縦方向の範囲を0〜dy2の範囲とする。図１７に示すように対象物標Ｔf2の縦方向の位置がdyf2と算出されたとすると、0 ≦ dyf2 ≦ dy2であり、対象物標Ｔf2の縦方向の位置dyf2は対向車本体確定範囲Ａ2´内に存在していると判定される。
【００６７】
この場合、ステップＳ６０８において、検出期間に基づいて基準とする物標との同一性を判断する。即ち、即時に対向基準物標との同一性を判定せずに、実施例２と同様に所定の期間を設けて対向基準物標との同一性を判定する。
【００６８】
次に、第２の対向車２０２が図１６のように２０２´の位置に移動した場合の検出方法について説明する。この場合、検出された物標をＴf2´とする。図１８に示したフローチャートにおいて、ステップＳ６０１からＳ６０５まで、上述の第２の対向車２０２の場合と同様にして、対象物標Ｔf2´が対向車判定範囲Ａ2内に存在するか否かを判定する。本実施例では、図１６及び１７に示すように、対象物標Ｔf2´は対向車判定範囲Ａ2内に存在していないことから、次に、対象物標Ｔf2´の位置が対向車本体確定範囲Ａ2´内にあるか否かを判定する。
【００６９】
ステップＳ６０６において、位置比較部３８が、対象物標Ｔf2´の角度は対向車本体確定範囲Ａ2´の角度範囲内にあるか否かを判定する。ここで、対象物標Ｔf2´は対向車本体確定範囲Ａ2´外に存在するので、ステップＳ６０９において、位置比較部３８は、対象物標Ｔf2´は即時に対向基準物標Ｔf1とは同一ではないと判定する。
【００７０】
このように実施例３に係るレーダ装置においては、対向車本体確定範囲を規定しているため、自車両に接近する対向車を早期に検出することができ、対向車との衝突を回避する可能性を高めることができる。
【００７１】
上記の説明においては、他の車両に起因する物標が対向車本体確定範囲外で検出された場合に即時に他の対向車であると判定しているが、物標が対向車本体確定範囲外で検出された時間が所定の時間を経過した後に他の対向車であると判定するようにしてもよい。この場合は、対向車検出部内にカウンタを設置し、物標が対向車本体確定範囲外で検出されるたびにカウントするカウンタのカウント数が所定の値以上となった場合に他の車両であると判定するようにしてもよい。
【００７２】
以上の説明においては、レーダ装置としてメカスキャン方式を採用した例を示したが、電子スキャン方式を採用しても本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ レーダ装置
１１ 三角波発生回路
１２ 電圧制御発信器（ＶＣＯ）
１３ 方向性結合器
１４ 送信アンテナ
１５ 受信アンテナ
１７ ミキサ
１８ Ａ／Ｄ変換器
２０ モータ駆動回路
２１ モータ
２２ エンコーダ
２３ 車両制御用ＥＣＵ
２９ 車速センサ
３０ マイコン
３１ ピーク検出手段
３２ ペアリング手段
３３ 位置・角度算出部
３４ 検出部
３５ 距離閾値演算部
３６ 対向車判定部
３７ 距離閾値演算手段
３８ 位置比較部
３９ 側面判定部
４０ カウンタ
１００ 自車両
１０１ 第１の先行車
１０２ 第２の先行車
２０１ 第１の対向車
２０２ 第２の対向車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物標に対して電波を送信する送信アンテナと、
前記物標からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記反射波に基づいて、自車両と同じ進行方向に向かって移動する先行車及び先行物標の位置を検出し、前記先行物標の位置が、前記先行車の位置を基準とした所定の先行車判定範囲内にある場合は、前記先行物標は前記先行車と同一と判定する先行車検出部と、
前記反射波に基づいて、前記自車両の進行方向と反対の方向に向かって移動する対向車及び対向物標の位置を検出し、前記対向物標の位置が、前記対向車の位置を基準とした所定の対向車判定範囲内にある場合には、前記対向物標は前記対向車と同一と判定する対向車検出部と、を有し、
前記対向車判定範囲は、前記先行車判定範囲よりも狭くなるように設定される、ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記先行車検出部は、前記先行物標が前記先行車判定範囲外で検出された期間が所定の先行車判定期間を超えたときに、前記先行物標を他の先行車と判定し、
前記対向車検出部は、前記対向物標が前記対向車判定範囲外で検出された期間が所定の対向車判定期間を超えたときに、前記対向物標を他の対向車と判定し、
前記対向車判定期間は前記先行車判定期間よりも短くなるように設定される、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記レーダ装置は前記送信アンテナから複数回電波を送信し、
前記先行車検出部は、前記先行物標を前記先行車判定範囲外で検出した回数をカウントする第１カウンタを備え、前記第１カウンタがカウントした回数が所定の先行車判定回数を超えた場合に、前記先行物標を他の先行車と判定し、
前記対向車検出部は、前記対向物標を前記対向車判定範囲外で検出した回数をカウントする第２カウンタを備え、前記第２カウンタがカウントした回数が所定の対向車判定回数を超えた場合に、前記対向物標を他の対向車と判定し、
前記対向車判定回数は、前記先行車判定回数よりも小さくなるように設定される、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記対向車検出部は、前記対向物標の位置が、前記対向車の位置を基準とした所定の対向車本体確定範囲外にある場合には、即時に前記対向物標を他の対向車と判定し、
前記対向車本体確定範囲は前記対向車判定範囲よりも広い、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項１】
物標に対して電波を送信する送信アンテナと、
前記物標からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記反射波に基づいて、自車両と同じ進行方向に向かって移動する先行車及び先行物標の位置を検出し、前記先行物標の位置が、前記先行車の位置を基準とした所定の先行車判定範囲内にある場合は、前記先行物標は前記先行車と同一と判定する先行車検出部と、
前記反射波に基づいて、前記自車両の進行方向と反対の方向に向かって移動する対向車及び対向物標の位置を検出し、前記対向物標の位置が、前記対向車の位置を基準とした所定の対向車判定範囲内にある場合には、前記対向物標は前記対向車と同一と判定する対向車検出部と、を有し、
前記対向車判定範囲は、前記先行車判定範囲よりも狭くなるように設定される、ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記先行車検出部は、前記先行物標が前記先行車判定範囲外で検出された期間が所定の先行車判定期間を超えたときに、前記先行物標を他の先行車と判定し、
前記対向車検出部は、前記対向物標が前記対向車判定範囲外で検出された期間が所定の対向車判定期間を超えたときに、前記対向物標を他の対向車と判定し、
前記対向車判定期間は前記先行車判定期間よりも短くなるように設定される、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記レーダ装置は前記送信アンテナから複数回電波を送信し、
前記先行車検出部は、前記先行物標を前記先行車判定範囲外で検出した回数をカウントする第１カウンタを備え、前記第１カウンタがカウントした回数が所定の先行車判定回数を超えた場合に、前記先行物標を他の先行車と判定し、
前記対向車検出部は、前記対向物標を前記対向車判定範囲外で検出した回数をカウントする第２カウンタを備え、前記第２カウンタがカウントした回数が所定の対向車判定回数を超えた場合に、前記対向物標を他の対向車と判定し、
前記対向車判定回数は、前記先行車判定回数よりも小さくなるように設定される、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記対向車検出部は、前記対向物標の位置が、前記対向車の位置を基準とした所定の対向車本体確定範囲外にある場合には、即時に前記対向物標を他の対向車と判定し、
前記対向車本体確定範囲は前記対向車判定範囲よりも広い、請求項１乃至３のいずれか一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８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１６３４４２（Ｐ２０１２−１６３４４２Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１２６（Ｐ２０１１−２４１２６）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【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２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【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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