レーダ装置
【課題】従来はレーダ装置が車両の進行方向のターゲットの高さを算出するために所定の演算処理時間がかかっていた。この演算処理時間による遅れ時間を解消し、より迅速な警報指令の送信を可能にする。
【解決手段】演算処理器２６は、予め定めた検出範囲においてターゲット３２の反射波４２の強度の極小点を検知したときに警報器に対して警報指令を送る。検出範囲における強度の極小点の有無に基づいて警報指令の要否を判定することにより、従来よりも迅速に警報指令の要否判定を行うことが可能となる。
【解決手段】演算処理器２６は、予め定めた検出範囲においてターゲット３２の反射波４２の強度の極小点を検知したときに警報器に対して警報指令を送る。検出範囲における強度の極小点の有無に基づいて警報指令の要否を判定することにより、従来よりも迅速に警報指令の要否判定を行うことが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載され、進行方向の障害物や先行車両を検知するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の進行方向の障害物、先行車両の検知や、当該障害物や先行車両との相対距離を求めるために、車両にレーダ装置が搭載されている。
【０００３】
レーダ装置は車両のフロント部に搭載されており、レーダ装置の送信アンテナから車両の進行方向に向かって送信波が出力される。送信波が先行車両や障害物等に当たって反射すると、その反射波はレーダ装置の受信アンテナに受信される。ここで、先行車両や障害物等の反射源を以下ではターゲットと総称する。
【０００４】
反射波が受信アンテナに受信された後、レーダ装置内の演算処理器は送信波と反射波のずれ（遅延時間）に基づいて車両とターゲットの相対距離を算出する。また、演算処理器は警報器と接続しており、相対距離の算出の結果、ターゲットが車両に近接し、衝突の可能性があると判断された場合には警報器に警報指令を送る。警報指令を受けた警報器が警報を鳴らしたり、警告メッセージを表示することによりドライバーに車両の減速や障害物や先行車両からの回避を促している。
【０００５】
警報指令を送るに当たり、ターゲットの高さが低く、車両が容易に乗り越えることができる場合、例えばターゲットが路上鉄板である場合には車両がターゲットに衝突することはないので警報器に警報指令を送る必要はない。したがって、ターゲットを検知したときに当該ターゲットの高さを求め、その上で警報指令の要否を決定している。
【０００６】
ターゲットの高さを求める手法として、反射波の強度（振幅）を利用する手法が従来から知られている。反射波の強度は車両とターゲットの相対距離によって変動することが知られており、さらにこの変動の傾向はターゲットの高さによって異なることが知られている。そこで特許文献１においては、レーダ装置とターゲットの相対距離に対する反射波の強度の軌跡を予め実験等により取得し、さらにこの軌跡をターゲットの高さ別に取得し、この高さ別軌跡データをレーダ装置のメモリに記憶させている。そして、車両運転中にレーダ装置が検知した反射波の強度の軌跡とメモリに記憶されている複数個の高さ別軌跡データとを比較し（パターンマッチングし）、メモリに記憶された高さ別軌跡データの中から、レーダ装置が検知した反射波の軌跡との差異が最小である軌跡データを抽出し、当該軌跡データに対応するターゲットの高さをレーダ装置が検知したターゲットの高さと推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２２３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術においてはパターンマッチングを行うための演算処理時間を必要とする。つまり、警報器に警報指令が送信されるまでには演算処理時間分の遅れ時間が発生し、その分ターゲットを回避するための時間が短くなるという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、パターンマッチング等の演算処理時間を省いて迅速に警報指令の要否を判断することのできるレーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、送信波を発振する発振器と、送信波を出力する送信アンテナと、ターゲットからの反射波を受信する受信アンテナと、反射波の強度を算出するとともに、ターゲットまでの相対距離を求める演算処理器と、を備えたレーダ装置に関するものである。演算処理器には、相対距離について検出範囲が予め設定され、演算処理器は、相対距離に対する反射波の強度が、検出範囲において極小点を有するときに所定の処理を行う。
【００１１】
また、上記発明において、演算処理器は、検出範囲における強度の極小点の個数に基づいてターゲットの高さを算出することが好適である。
【００１２】
また、上記発明において、演算処理器は、検出範囲における強度の極小点に対応する相対距離の値に基づいてターゲットの高さを算出することが好適である。
【００１３】
また、上記発明において、レーダ装置は車両に搭載され、車両の最低高さ未満のターゲットについては極小点が検出されず、かつ、車両の最低高さ以上のターゲットについて極小点が検出されるように検出範囲が定められていることが好適である。
【００１４】
また、上記発明において、受信アンテナに入射した反射波の入射角を求め、予め定めた水平方向の入射角範囲外の反射波を排除することにより反射波のノイズ除去を行う、角度検出器を備えることが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
上述のように、本願発明に係るレーダ装置は、従来技術におけるパターンマッチングのための演算処理時間を省くことが可能となり、その分迅速に警報の要否判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るレーダ装置を例示する図である。
【図２】送信波の波形を例示する図である。
【図３】直接反射波と間接反射波とを例示する図である。
【図４】反射波の入射角を絞る手段を例示する図である。
【図５】車両とターゲットとの相対距離を求める方法を説明する図である。
【図６】車両とターゲットとの相対距離を求める方法を説明する図である。
【図７】ターゲットの高さを変更させたときの、反射波強度の軌跡を示す図である。
【図８】警報指令の要否判定のフローチャートを示す図である。
【図９】車両とターゲットとの相対距離と、ターゲットの高さとの関係を示す図である。
【図１０】警報指令の要否判定のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態に係るレーダ装置の構成について、図１を用いて説明する。レーダ装置１０は図示しない車両のフロント部に搭載される。レーダ装置１０はＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅｓ）方式のレーダであり、ＦＭ波を出力するために周波数可変の発振器１２を備えている。発振器１２は分配器１４を経て送信アンテナ１６に接続される。さらにレーダ装置１０は受信アンテナ１８を備え、受信アンテナ１８はミキサ２０に接続している。ミキサ２０は上述した分配器１４にも接続され、さらにローパスフィルタを有するフィルタ回路２２にも接続されている。フィルタ回路２２はＡ／Ｄ変換器２４に接続され、さらにＡ／Ｄ変換器２４は演算処理器２６に接続されている。
【００１８】
次に、レーダ装置１０の各構成の作用について説明する。発振器１２は発振周波数を変調させながらＦＭ波である送信波を生成する。具体的には図２のように送信波の波形が三角状になるように送信波を変調させる。なお、本実施例においては、送信波がミリ波（波長１ｍｍ〜１０ｍｍ）となるように、発振器１２の発振周波数の帯域を周波数３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚに設定している。図２においては７６ＧＨｚを中心周波数として０．３ＧＨｚの幅（片幅０．１５ＧＨｚ）で発振周波数を変調させている。
【００１９】
送信アンテナ１６は発振器１２により生成された送信波を出力する。なお、本実施形態においては、車両の進行方向から大きく外れたターゲットからの反射を防ぐために、送信アンテナ１６は送信波の出力角を所定の角度に絞っている。本実施形態においては送信波の出力角を水平方向、垂直方向ともに７．０〜７．５°となるように設定している。こうすることにより、例えばレーダ装置１０（したがって車両のフロント部）から５０ｍ離れた場所においても送信波の水平方向の幅は約３．０ｍから３．２ｍの範囲に収まる。
【００２０】
図３に示すように、車両３０の進行方向に先行車両や障害物等のターゲット３２がある場合には送信波がターゲット３２で反射する。この反射波を受信アンテナ１８が受信する。ここで、反射波はターゲット３２から直接受信アンテナ１８に向かう直接反射波３４と、ターゲット３２から路面３６に一度反射した後に受信アンテナ１８に向かう間接反射波３８とに分けられる。受信アンテナ１８は直接反射波３４と間接反射波３８との合成波を反射波として受信する。直接反射波３４と間接反射波３８とはターゲット３２から受信アンテナ１８までの経路長が異なるため、直接反射波３４と間接反射波３８とは互いに干渉し合い、干渉の度合いによって両者を合成した反射波の強度（振幅）Ｉは増減する。干渉の度合いはターゲット３２から受信アンテナ１８までの経路長によって変化する。すなわち、ターゲット３２の高さＨ、および受信アンテナ１８とターゲット３２との相対距離Ｒによって反射波の強度Ｉは変化する。
【００２１】
なお、直接反射波３４と間接反射波３８の他にも、路上に設けられた交通量測定のための路側器等からの信号や、進行方向からみて側方にあるガードレール等からの反射波が受信アンテナ１８に受信され得る。そこで、直接反射波３４と間接反射波３８以外の信号を排除するために、受信アンテナ１８に入射する信号の入射角を限定する手段を受信アンテナ１８に備えても良い。具体的には図４に示すように、受信アンテナ１８−１〜１８−ｎを水平方向に複数個並べるとともに、受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに接続し、これらの信号を受ける角度検出器３９を設ける。角度検出器は周知のＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｓｉｇｎａｌ−Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法やＥＳＰＲＩＴ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ−ｏｄ−Ｓｉｇｎａｌ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ−ｖｉａ−Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ−Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）法などの演算を行うことにより受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに入射した受信信号の入射角を算出する。本実施形態では、角度検出器３９の図示しないメモリに、受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに入射する反射波の水平方向における入射角範囲を定める入射角条件（例えば、車両の進行方向に平行な角度を０°として、水平方向について入射角を±５°以内に限定）を記憶させている。角度検出器３９が各受信アンテナ１８−１〜１８−ｎから信号を受信すると、角度検出器３９は受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに入射した受信信号の入射角と入射角条件とを比較する。もし、入射角が入射角条件で定める角度よりも大きければ角度検出器３９は当該受信信号を排除する。他方、入射角が入射角条件を満足すれば角度検出器３９は当該受信信号をミキサ２０に送信する。
【００２２】
図１に戻り、受信アンテナ１８により受信された反射波はミキサ２０に送られる。ミキサ２０は分配器１４にも接続されており、発振器１２からの送信波がこの分配器１４からミキサ２０に送られる。
【００２３】
ミキサ２０では送信波４０と反射波４２とをミキシングしたビート信号を生成する。ビート信号とは、送信波４０と反射波４２との周波数の違いから生じるビート（うなり）の信号を指しており、送信波４０に対する反射波４２の遅延時間（時間ずれ）によって生じる。このビート信号はフィルタ回路２２を経てＡ／Ｄ変換器２４によりデジタル信号に変換され、演算処理器２６に送られる。演算処理器２６はビート信号に基づいてターゲット３２と車両３０との相対距離Ｒを算出する。
【００２４】
ビート信号から車両３０とターゲット３２の相対距離Ｒを求める方法について、以下に説明する。車両３０は走行中であることから、ドプラ効果の影響を受けて図５上段に示すように反射波４２は送信波４０に対して縦軸（周波数）方向にオフセットする。このオフセットの量は、ｆｒをビート周波数、ｆｂをドプラ周波数とすると、半周期ごとにｆｒ＋ｆｂからｆｒ−ｆｂに変化する。これを受けて、図５中段および下段に示すように、送信波４０と反射波４２とを混合させたビート信号４４の周波数も半期ごとにｆｒ＋ｆｂからｆｒ−ｆｂに切り替わる。この現象を利用して、ビート信号４４を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により周波数成分に変換してｆｒ＋ｆｂとｆｒ−ｆｂの値を求めることにより、ビート周波数ｆｒを求めることができる。
【００２５】
ドプラ効果を取り除いたときの送信波４０と反射波４２の波形を図６上段に示す。またこのときのビート信号４４の周波数変化を図６下段に示す。図６上段に示すように、送信波４０と反射波４２との間には遅延時間△ｔが生じている。送信波４０と反射波４２の伝搬速度をｃ（例えば光の速度：３×１０８ｍ／ｓ）とすると、車両３０とターゲット３２との相対距離（半径距離）Ｒは下記数式１により表される。
【００２６】
【数１】
【００２７】
さらに、送信波４０の変調繰り返し周期（既知）を１／ｆｍ、変調周波数幅（既知）を△ｆとすると、図６上段の幾何的関係から、下記数式２が導出される。
【００２８】
【数２】
【００２９】
数式１と数式２より、下記数式３が導出される。数式３により、相対距離Ｒを求めることができる。
【００３０】
【数３】
【００３１】
演算処理器２６は上述した演算を行うことにより車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒを求める。
【００３２】
また、演算処理器２６は車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒを求めると同時に、反射波４２の信号強度（振幅）Ｉも取得している。取得した強度Ｉは相対距離Ｒと対応付けて図示しないメモリに記憶される。
【００３３】
上述したように、反射波の信号強度Ｉは、ターゲット３２の相対距離Ｒおよびターゲット３２の高さｈによって異なる値を取る。本実施形態においては、相対距離Ｒおよびターゲット３２の高さｈを種々変更させたときの反射波の信号強度Ｉをシミュレーションによって予測し、この予測結果と、相対距離Ｒ及び反射波の信号強度Ｉとから、ターゲット３２の高さｈを推定している。
【００３４】
反射波の信号強度Ｉは、直接反射波３４の強度Ｉｒ１と間接反射波３８の強度Ｉｒ２とを合成値として表わすことができる。直接反射波３４の強度Ｉｒ１は下記数式４にて表すことができる。
【００３５】
【数４】
【００３６】
ただし、Ｐｒ１は直接反射波３４の受信電力、ｆ１は直接反射波３４のビート周波数を表わしている。また、Ｐｔは送信電力、Ｇは利得、λは波長、σはレーダ反射面積（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ、ＲＣＳ）、Ｒは車両３０とターゲット３２との相対距離を表わしている。
【００３７】
また、間接反射波３８の強度Ｉｒ２は下記数式５にて表すことができる。
【００３８】
【数５】
【００３９】
ただし、Ｐｒ２は間接反射波３８の受信電力、ｆ２は間接反射波３８のビート周波数を表わしている。また、Ａは路面反射係数、ｈはターゲット３２の高さを表わしている。さらに、φは直接反射波３４と間接反射波３８の位相差、ｃはミリ波の伝搬速度を表わしている。数式４、５から、反射波４２の信号強度Ｉは以下の数式６のように表わすことができる。
【００４０】
【数６】
【００４１】
数式４〜６を用いたシミュレーションの結果を図７に示す。図７では、相対距離Ｒの範囲（以下、この範囲を検出範囲と呼ぶ）を区切り、当該検出範囲内においてターゲット３２の高さｈを種々変更させたときの反射波４２の強度Ｉの軌跡が示されている。ここでは検出範囲はＲ＝３０ｍからＲ＝４０ｍの範囲とした。また、シミュレーションに当たり、ターゲット３２の最低高さを０．１ｍとし、それから０．１ｍ刻みでターゲット３２の高さｈを上げていき、最高高さを１．０ｍとした。また、送信波の中心周波数を７６ＧＨｚとした。また、送信電力Ｐｔは１０ｄＢｍとし、利得Ｇは２０ｄＢｉ、レーダ反射面積σは１０ｄＢｓｍとした。
【００４２】
図７を参照すると、ターゲット３２の高さｈが０．１ｍの時には強度Ｉの軌跡には極小点が表れていないが、ターゲット３２の高さｈが０．２ｍになると相対距離Ｒ＝３８ｍの地点に強度Ｉの極小点が表れる。以下高さｈが０．２ｍ以上のターゲット３２にはすべて極小点が表れていることが理解される。
【００４３】
ここで、図７から、ターゲット３２が低くなるにつれて極小点の位置が検出範囲の最小値（Ｒ＝３０）から最大値（Ｒ＝４０）側にドリフトしていることが理解される。したがって、当該検出範囲においては検出範囲の最大値に極小点が表れるターゲット３２の高さｈが検出しうる最小高さということになる。図７から、ターゲット３２の高さｈが０．２ｍのときに相対距離Ｒ＝３８ｍの地点に極小値が表われ、かつ、ターゲットの高さｈが０．１ｍのときには極小値が表われていないことから、検出範囲内において極小値が表われ得るターゲット３２の最小高さは０．１ｍから０．２ｍの間であることが理解される。一般的に地上から車両３０の床下までの高さである最低高さが０．２ｍ以下に設計されていることを考慮すると、この最小高さよりも低いターゲット３２は車両が十分に乗り越えられる高さである。したがって当該検出範囲において極小点が検出されなければ警報指令を送る必要はなく、また極小点が検出されれば警報指令を警報器に送らなければならないことが理解される。このように予めシミュレーションにより、車両が乗り越えられる限界高さｈＬ未満のターゲットについては極小点が検出されず、かつ、車両の限界高さｈＬ以上のターゲットについて極小点が検出されるように検出範囲を定めることができる。
【００４４】
演算処理器２６には上述した検出範囲が予め設定されている。演算処理器２６は、実際の車両３０とターゲットとの相対距離Ｒおよび反射波強度Ｉを求め、相対距離Ｒの値が上述した検出範囲に含まれるときには相対距離Ｒに対応する反射波強度Ｉの軌跡を監視する。さらに当該軌跡における極小点の有無を検出する。極小点の有無を検知することにより、反射波の反射源であるターゲット３２の高さが、車両３０が乗り越えることのできる高さか否かを判定することができる。さらにその判定結果に基づいて警報指令の要否を決定することができる。
【００４５】
上述した判定処理を演算処理器２６に実行させるためのフローチャートを図８に示す。まず、演算処理器２６は反射波４２の強度Ｉを算出するともに、当該強度Ｉを車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒに対応付けて図示しないメモリ等に記憶する（Ｓ１）。このとき、メモリの記憶容量を軽減させるために、検出範囲外の強度Ｉは記憶しない（捨てる）ように設定しても良い。
【００４６】
次に、予め定めた検出範囲における強度Ｉの軌跡について極小点が検知されたか否かを判定する（Ｓ２）。具体的には、Ｉ（ｘ）を区間ｘにおける強度とすると、Ｉ（ｘ）＜Ｉ（ｘ−△ｘ）かつＩ（ｘ）＜Ｉ（ｘ＋△ｘ）との条件を満たすＩ（ｘ）を極小点と判定する。
【００４７】
上述した条件を満たす強度Ｉ（ｘ）が検出範囲内に表れたときには、演算処理器２６は直ちに演算処理器２６に接続された警報器（図示せず）に警報指令を送る（Ｓ３）。これによりドライバーに車両の減速やターゲット３２からの回避を促す。また、検出範囲内に極小点が検出されない場合には演算処理器２６は警報器には警報指令を送らない（Ｓ４）。なお、（Ｓ３）において警報器に警報指令を送ることに加えて、もしくはこれに代えて、車両の制御を行うコントロールユニットに対して警報指令を送って車両を減速させたり、シートベルトの張力（テンション）を増加させるようにしても良い。
【００４８】
このように、本実施形態においては検出範囲を予め定めておき、当該検出範囲における強度Ｉの極小点の有無に基づいて警報の要否を判定している。したがって、警報の要否判定に際して従来技術のような軌跡のパターンマッチングを行う必要がなくなり、パターンマッチングのための演算処理時間を省くことが可能となる。この結果従来よりも迅速に警報の要否を判定することができる。
【００４９】
なお、図８のフローチャートにおいては極小点の有無により警報要否を判定していたが、検出範囲内の軌跡を全て求め、検出範囲における極小点の個数やその位置に基づいてターゲット３２の高さｈを判定し、その後に警報要否を決定するようにしても良い。
【００５０】
図７に示すように、ターゲット３２が高くなるにつれて強度Ｉの極小点の表れる地点が検出範囲の最大値（Ｒ＝４０ｍ）から最小値（Ｒ＝３０ｍ）に向かって徐々にドリフトする。つまり、極小点に対応する相対距離Ｒの値が小さくなるほどターゲット３２は高くなる。
【００５１】
また、ターゲット３２が高くなるにつれて検出範囲内の極小点の個数が増える。図７においてはターゲット３２の高さが０．２ｍ〜０．５ｍの範囲においては極小点が１個であるが、０．６ｍ〜１．０ｍでは極小点が２個となる。
【００５２】
ここで、図９の左側のグラフは極小点が１個であったときの極小点のドリフトの様子を示し、図９の右側のグラフは極小点が２個であったときの、検出範囲における最大値（Ｒ＝４０ｍ）側の極小点のドリフトの様子を示している。これらのグラフと極小点の個数および極小点の位置とを参照することにより、ターゲット３２の高さを求め、さらに警報指令の要否を判定することができる。
【００５３】
図１０には上記判定を演算処理器２６が行うためのフローチャートが示されている。まず、演算処理器２６は反射波４２の強度Ｉを算出するともに、当該強度Ｉを車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒに対応付けて記憶する。この処理を全検出範囲にわたって行う（Ｓ５、Ｓ６）。次に、演算処理器２６は検出範囲における強度Ｉの極小点を計測する（Ｓ７）。極小点が検出されなければ（カウントされなければ）警報器に警報指令を送らない（Ｓ８）。一方、極小点が検出されると、当該極小点の個数を判定する（Ｓ９）。極小点の個数が１個の場合は、当該極小点に対する相対距離Ｒの値を抽出し、図視しないメモリに記憶された図９左側のグラフ、またはこのグラフに対応する表に照らしてターゲット３２の高さｈを同定する（Ｓ１０）。極小点の個数が２個の場合は、当該２個の極小点のうち、最大値（Ｒ＝４０ｍ）側の極小点に対する相対距離Ｒの値を抽出し、図視しないメモリに記憶された図９右側のグラフ、またはこのグラフに対応する表に照らしてターゲット３２の高さｈを同定する（Ｓ１１）。次に、Ｓ１０またはＳ１１から求められたターゲット３２の高さｈと、予め設定され図示しないメモリ等に記憶された閾値とを比較する（Ｓ１２）。ターゲット３２の高さｈが閾値を超える場合には、演算処理器２６は警報器に警報指令を送る（Ｓ１３）。ターゲット３２の高さｈが閾値以下である場合には警報指令を送らない（Ｓ１４）。
【００５４】
極小点の個数カウントおよび当該極小点に対応する検出範囲の値の抽出は従来技術のパターンマッチングに比べて演算時間が極めて短いので、図１０にて例示した判定処理を実行することにより、警報要否判定を従来よりも迅速に行うことができる。
【００５５】
なお、ターゲット３２の高さとして想定しうる高さが０．５ｍ以下である場合は検出範囲における極小点は１個から増加することはないので、極小点のドリフト傾向のみからターゲット３２の高さ検出を行っても良い。また、ターゲット３２の高さ検出が、極小点０個（０〜０．２ｍ）極小点１個（０．２ｍ〜０．５ｍ）、極小点２個（０．５ｍ〜１．０ｍ以下）の３段階検出で足りる場合には、極小点の個数計測のみによってターゲット３２の高さ検出を行っても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１０ レーダ装置、１２ 発振器、１４ 分配器、１６ 送信アンテナ、１８ 受信アンテナ、２０ ミキサ、２２ フィルタ回路、２４ Ａ／Ｄ変換器、２６ 演算処理器、３０ 車両、３２ ターゲット、３４ 直接反射波、３６ 路面、３８ 間接反射波、４０ 送信波、４２ 反射波、４４ ビート信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載され、進行方向の障害物や先行車両を検知するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の進行方向の障害物、先行車両の検知や、当該障害物や先行車両との相対距離を求めるために、車両にレーダ装置が搭載されている。
【０００３】
レーダ装置は車両のフロント部に搭載されており、レーダ装置の送信アンテナから車両の進行方向に向かって送信波が出力される。送信波が先行車両や障害物等に当たって反射すると、その反射波はレーダ装置の受信アンテナに受信される。ここで、先行車両や障害物等の反射源を以下ではターゲットと総称する。
【０００４】
反射波が受信アンテナに受信された後、レーダ装置内の演算処理器は送信波と反射波のずれ（遅延時間）に基づいて車両とターゲットの相対距離を算出する。また、演算処理器は警報器と接続しており、相対距離の算出の結果、ターゲットが車両に近接し、衝突の可能性があると判断された場合には警報器に警報指令を送る。警報指令を受けた警報器が警報を鳴らしたり、警告メッセージを表示することによりドライバーに車両の減速や障害物や先行車両からの回避を促している。
【０００５】
警報指令を送るに当たり、ターゲットの高さが低く、車両が容易に乗り越えることができる場合、例えばターゲットが路上鉄板である場合には車両がターゲットに衝突することはないので警報器に警報指令を送る必要はない。したがって、ターゲットを検知したときに当該ターゲットの高さを求め、その上で警報指令の要否を決定している。
【０００６】
ターゲットの高さを求める手法として、反射波の強度（振幅）を利用する手法が従来から知られている。反射波の強度は車両とターゲットの相対距離によって変動することが知られており、さらにこの変動の傾向はターゲットの高さによって異なることが知られている。そこで特許文献１においては、レーダ装置とターゲットの相対距離に対する反射波の強度の軌跡を予め実験等により取得し、さらにこの軌跡をターゲットの高さ別に取得し、この高さ別軌跡データをレーダ装置のメモリに記憶させている。そして、車両運転中にレーダ装置が検知した反射波の強度の軌跡とメモリに記憶されている複数個の高さ別軌跡データとを比較し（パターンマッチングし）、メモリに記憶された高さ別軌跡データの中から、レーダ装置が検知した反射波の軌跡との差異が最小である軌跡データを抽出し、当該軌跡データに対応するターゲットの高さをレーダ装置が検知したターゲットの高さと推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２２３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術においてはパターンマッチングを行うための演算処理時間を必要とする。つまり、警報器に警報指令が送信されるまでには演算処理時間分の遅れ時間が発生し、その分ターゲットを回避するための時間が短くなるという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、パターンマッチング等の演算処理時間を省いて迅速に警報指令の要否を判断することのできるレーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、送信波を発振する発振器と、送信波を出力する送信アンテナと、ターゲットからの反射波を受信する受信アンテナと、反射波の強度を算出するとともに、ターゲットまでの相対距離を求める演算処理器と、を備えたレーダ装置に関するものである。演算処理器には、相対距離について検出範囲が予め設定され、演算処理器は、相対距離に対する反射波の強度が、検出範囲において極小点を有するときに所定の処理を行う。
【００１１】
また、上記発明において、演算処理器は、検出範囲における強度の極小点の個数に基づいてターゲットの高さを算出することが好適である。
【００１２】
また、上記発明において、演算処理器は、検出範囲における強度の極小点に対応する相対距離の値に基づいてターゲットの高さを算出することが好適である。
【００１３】
また、上記発明において、レーダ装置は車両に搭載され、車両の最低高さ未満のターゲットについては極小点が検出されず、かつ、車両の最低高さ以上のターゲットについて極小点が検出されるように検出範囲が定められていることが好適である。
【００１４】
また、上記発明において、受信アンテナに入射した反射波の入射角を求め、予め定めた水平方向の入射角範囲外の反射波を排除することにより反射波のノイズ除去を行う、角度検出器を備えることが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
上述のように、本願発明に係るレーダ装置は、従来技術におけるパターンマッチングのための演算処理時間を省くことが可能となり、その分迅速に警報の要否判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るレーダ装置を例示する図である。
【図２】送信波の波形を例示する図である。
【図３】直接反射波と間接反射波とを例示する図である。
【図４】反射波の入射角を絞る手段を例示する図である。
【図５】車両とターゲットとの相対距離を求める方法を説明する図である。
【図６】車両とターゲットとの相対距離を求める方法を説明する図である。
【図７】ターゲットの高さを変更させたときの、反射波強度の軌跡を示す図である。
【図８】警報指令の要否判定のフローチャートを示す図である。
【図９】車両とターゲットとの相対距離と、ターゲットの高さとの関係を示す図である。
【図１０】警報指令の要否判定のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態に係るレーダ装置の構成について、図１を用いて説明する。レーダ装置１０は図示しない車両のフロント部に搭載される。レーダ装置１０はＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅｓ）方式のレーダであり、ＦＭ波を出力するために周波数可変の発振器１２を備えている。発振器１２は分配器１４を経て送信アンテナ１６に接続される。さらにレーダ装置１０は受信アンテナ１８を備え、受信アンテナ１８はミキサ２０に接続している。ミキサ２０は上述した分配器１４にも接続され、さらにローパスフィルタを有するフィルタ回路２２にも接続されている。フィルタ回路２２はＡ／Ｄ変換器２４に接続され、さらにＡ／Ｄ変換器２４は演算処理器２６に接続されている。
【００１８】
次に、レーダ装置１０の各構成の作用について説明する。発振器１２は発振周波数を変調させながらＦＭ波である送信波を生成する。具体的には図２のように送信波の波形が三角状になるように送信波を変調させる。なお、本実施例においては、送信波がミリ波（波長１ｍｍ〜１０ｍｍ）となるように、発振器１２の発振周波数の帯域を周波数３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚに設定している。図２においては７６ＧＨｚを中心周波数として０．３ＧＨｚの幅（片幅０．１５ＧＨｚ）で発振周波数を変調させている。
【００１９】
送信アンテナ１６は発振器１２により生成された送信波を出力する。なお、本実施形態においては、車両の進行方向から大きく外れたターゲットからの反射を防ぐために、送信アンテナ１６は送信波の出力角を所定の角度に絞っている。本実施形態においては送信波の出力角を水平方向、垂直方向ともに７．０〜７．５°となるように設定している。こうすることにより、例えばレーダ装置１０（したがって車両のフロント部）から５０ｍ離れた場所においても送信波の水平方向の幅は約３．０ｍから３．２ｍの範囲に収まる。
【００２０】
図３に示すように、車両３０の進行方向に先行車両や障害物等のターゲット３２がある場合には送信波がターゲット３２で反射する。この反射波を受信アンテナ１８が受信する。ここで、反射波はターゲット３２から直接受信アンテナ１８に向かう直接反射波３４と、ターゲット３２から路面３６に一度反射した後に受信アンテナ１８に向かう間接反射波３８とに分けられる。受信アンテナ１８は直接反射波３４と間接反射波３８との合成波を反射波として受信する。直接反射波３４と間接反射波３８とはターゲット３２から受信アンテナ１８までの経路長が異なるため、直接反射波３４と間接反射波３８とは互いに干渉し合い、干渉の度合いによって両者を合成した反射波の強度（振幅）Ｉは増減する。干渉の度合いはターゲット３２から受信アンテナ１８までの経路長によって変化する。すなわち、ターゲット３２の高さＨ、および受信アンテナ１８とターゲット３２との相対距離Ｒによって反射波の強度Ｉは変化する。
【００２１】
なお、直接反射波３４と間接反射波３８の他にも、路上に設けられた交通量測定のための路側器等からの信号や、進行方向からみて側方にあるガードレール等からの反射波が受信アンテナ１８に受信され得る。そこで、直接反射波３４と間接反射波３８以外の信号を排除するために、受信アンテナ１８に入射する信号の入射角を限定する手段を受信アンテナ１８に備えても良い。具体的には図４に示すように、受信アンテナ１８−１〜１８−ｎを水平方向に複数個並べるとともに、受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに接続し、これらの信号を受ける角度検出器３９を設ける。角度検出器は周知のＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｓｉｇｎａｌ−Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法やＥＳＰＲＩＴ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ−ｏｄ−Ｓｉｇｎａｌ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ−ｖｉａ−Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ−Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）法などの演算を行うことにより受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに入射した受信信号の入射角を算出する。本実施形態では、角度検出器３９の図示しないメモリに、受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに入射する反射波の水平方向における入射角範囲を定める入射角条件（例えば、車両の進行方向に平行な角度を０°として、水平方向について入射角を±５°以内に限定）を記憶させている。角度検出器３９が各受信アンテナ１８−１〜１８−ｎから信号を受信すると、角度検出器３９は受信アンテナ１８−１〜１８−ｎに入射した受信信号の入射角と入射角条件とを比較する。もし、入射角が入射角条件で定める角度よりも大きければ角度検出器３９は当該受信信号を排除する。他方、入射角が入射角条件を満足すれば角度検出器３９は当該受信信号をミキサ２０に送信する。
【００２２】
図１に戻り、受信アンテナ１８により受信された反射波はミキサ２０に送られる。ミキサ２０は分配器１４にも接続されており、発振器１２からの送信波がこの分配器１４からミキサ２０に送られる。
【００２３】
ミキサ２０では送信波４０と反射波４２とをミキシングしたビート信号を生成する。ビート信号とは、送信波４０と反射波４２との周波数の違いから生じるビート（うなり）の信号を指しており、送信波４０に対する反射波４２の遅延時間（時間ずれ）によって生じる。このビート信号はフィルタ回路２２を経てＡ／Ｄ変換器２４によりデジタル信号に変換され、演算処理器２６に送られる。演算処理器２６はビート信号に基づいてターゲット３２と車両３０との相対距離Ｒを算出する。
【００２４】
ビート信号から車両３０とターゲット３２の相対距離Ｒを求める方法について、以下に説明する。車両３０は走行中であることから、ドプラ効果の影響を受けて図５上段に示すように反射波４２は送信波４０に対して縦軸（周波数）方向にオフセットする。このオフセットの量は、ｆｒをビート周波数、ｆｂをドプラ周波数とすると、半周期ごとにｆｒ＋ｆｂからｆｒ−ｆｂに変化する。これを受けて、図５中段および下段に示すように、送信波４０と反射波４２とを混合させたビート信号４４の周波数も半期ごとにｆｒ＋ｆｂからｆｒ−ｆｂに切り替わる。この現象を利用して、ビート信号４４を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により周波数成分に変換してｆｒ＋ｆｂとｆｒ−ｆｂの値を求めることにより、ビート周波数ｆｒを求めることができる。
【００２５】
ドプラ効果を取り除いたときの送信波４０と反射波４２の波形を図６上段に示す。またこのときのビート信号４４の周波数変化を図６下段に示す。図６上段に示すように、送信波４０と反射波４２との間には遅延時間△ｔが生じている。送信波４０と反射波４２の伝搬速度をｃ（例えば光の速度：３×１０８ｍ／ｓ）とすると、車両３０とターゲット３２との相対距離（半径距離）Ｒは下記数式１により表される。
【００２６】
【数１】
【００２７】
さらに、送信波４０の変調繰り返し周期（既知）を１／ｆｍ、変調周波数幅（既知）を△ｆとすると、図６上段の幾何的関係から、下記数式２が導出される。
【００２８】
【数２】
【００２９】
数式１と数式２より、下記数式３が導出される。数式３により、相対距離Ｒを求めることができる。
【００３０】
【数３】
【００３１】
演算処理器２６は上述した演算を行うことにより車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒを求める。
【００３２】
また、演算処理器２６は車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒを求めると同時に、反射波４２の信号強度（振幅）Ｉも取得している。取得した強度Ｉは相対距離Ｒと対応付けて図示しないメモリに記憶される。
【００３３】
上述したように、反射波の信号強度Ｉは、ターゲット３２の相対距離Ｒおよびターゲット３２の高さｈによって異なる値を取る。本実施形態においては、相対距離Ｒおよびターゲット３２の高さｈを種々変更させたときの反射波の信号強度Ｉをシミュレーションによって予測し、この予測結果と、相対距離Ｒ及び反射波の信号強度Ｉとから、ターゲット３２の高さｈを推定している。
【００３４】
反射波の信号強度Ｉは、直接反射波３４の強度Ｉｒ１と間接反射波３８の強度Ｉｒ２とを合成値として表わすことができる。直接反射波３４の強度Ｉｒ１は下記数式４にて表すことができる。
【００３５】
【数４】
【００３６】
ただし、Ｐｒ１は直接反射波３４の受信電力、ｆ１は直接反射波３４のビート周波数を表わしている。また、Ｐｔは送信電力、Ｇは利得、λは波長、σはレーダ反射面積（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ、ＲＣＳ）、Ｒは車両３０とターゲット３２との相対距離を表わしている。
【００３７】
また、間接反射波３８の強度Ｉｒ２は下記数式５にて表すことができる。
【００３８】
【数５】
【００３９】
ただし、Ｐｒ２は間接反射波３８の受信電力、ｆ２は間接反射波３８のビート周波数を表わしている。また、Ａは路面反射係数、ｈはターゲット３２の高さを表わしている。さらに、φは直接反射波３４と間接反射波３８の位相差、ｃはミリ波の伝搬速度を表わしている。数式４、５から、反射波４２の信号強度Ｉは以下の数式６のように表わすことができる。
【００４０】
【数６】
【００４１】
数式４〜６を用いたシミュレーションの結果を図７に示す。図７では、相対距離Ｒの範囲（以下、この範囲を検出範囲と呼ぶ）を区切り、当該検出範囲内においてターゲット３２の高さｈを種々変更させたときの反射波４２の強度Ｉの軌跡が示されている。ここでは検出範囲はＲ＝３０ｍからＲ＝４０ｍの範囲とした。また、シミュレーションに当たり、ターゲット３２の最低高さを０．１ｍとし、それから０．１ｍ刻みでターゲット３２の高さｈを上げていき、最高高さを１．０ｍとした。また、送信波の中心周波数を７６ＧＨｚとした。また、送信電力Ｐｔは１０ｄＢｍとし、利得Ｇは２０ｄＢｉ、レーダ反射面積σは１０ｄＢｓｍとした。
【００４２】
図７を参照すると、ターゲット３２の高さｈが０．１ｍの時には強度Ｉの軌跡には極小点が表れていないが、ターゲット３２の高さｈが０．２ｍになると相対距離Ｒ＝３８ｍの地点に強度Ｉの極小点が表れる。以下高さｈが０．２ｍ以上のターゲット３２にはすべて極小点が表れていることが理解される。
【００４３】
ここで、図７から、ターゲット３２が低くなるにつれて極小点の位置が検出範囲の最小値（Ｒ＝３０）から最大値（Ｒ＝４０）側にドリフトしていることが理解される。したがって、当該検出範囲においては検出範囲の最大値に極小点が表れるターゲット３２の高さｈが検出しうる最小高さということになる。図７から、ターゲット３２の高さｈが０．２ｍのときに相対距離Ｒ＝３８ｍの地点に極小値が表われ、かつ、ターゲットの高さｈが０．１ｍのときには極小値が表われていないことから、検出範囲内において極小値が表われ得るターゲット３２の最小高さは０．１ｍから０．２ｍの間であることが理解される。一般的に地上から車両３０の床下までの高さである最低高さが０．２ｍ以下に設計されていることを考慮すると、この最小高さよりも低いターゲット３２は車両が十分に乗り越えられる高さである。したがって当該検出範囲において極小点が検出されなければ警報指令を送る必要はなく、また極小点が検出されれば警報指令を警報器に送らなければならないことが理解される。このように予めシミュレーションにより、車両が乗り越えられる限界高さｈＬ未満のターゲットについては極小点が検出されず、かつ、車両の限界高さｈＬ以上のターゲットについて極小点が検出されるように検出範囲を定めることができる。
【００４４】
演算処理器２６には上述した検出範囲が予め設定されている。演算処理器２６は、実際の車両３０とターゲットとの相対距離Ｒおよび反射波強度Ｉを求め、相対距離Ｒの値が上述した検出範囲に含まれるときには相対距離Ｒに対応する反射波強度Ｉの軌跡を監視する。さらに当該軌跡における極小点の有無を検出する。極小点の有無を検知することにより、反射波の反射源であるターゲット３２の高さが、車両３０が乗り越えることのできる高さか否かを判定することができる。さらにその判定結果に基づいて警報指令の要否を決定することができる。
【００４５】
上述した判定処理を演算処理器２６に実行させるためのフローチャートを図８に示す。まず、演算処理器２６は反射波４２の強度Ｉを算出するともに、当該強度Ｉを車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒに対応付けて図示しないメモリ等に記憶する（Ｓ１）。このとき、メモリの記憶容量を軽減させるために、検出範囲外の強度Ｉは記憶しない（捨てる）ように設定しても良い。
【００４６】
次に、予め定めた検出範囲における強度Ｉの軌跡について極小点が検知されたか否かを判定する（Ｓ２）。具体的には、Ｉ（ｘ）を区間ｘにおける強度とすると、Ｉ（ｘ）＜Ｉ（ｘ−△ｘ）かつＩ（ｘ）＜Ｉ（ｘ＋△ｘ）との条件を満たすＩ（ｘ）を極小点と判定する。
【００４７】
上述した条件を満たす強度Ｉ（ｘ）が検出範囲内に表れたときには、演算処理器２６は直ちに演算処理器２６に接続された警報器（図示せず）に警報指令を送る（Ｓ３）。これによりドライバーに車両の減速やターゲット３２からの回避を促す。また、検出範囲内に極小点が検出されない場合には演算処理器２６は警報器には警報指令を送らない（Ｓ４）。なお、（Ｓ３）において警報器に警報指令を送ることに加えて、もしくはこれに代えて、車両の制御を行うコントロールユニットに対して警報指令を送って車両を減速させたり、シートベルトの張力（テンション）を増加させるようにしても良い。
【００４８】
このように、本実施形態においては検出範囲を予め定めておき、当該検出範囲における強度Ｉの極小点の有無に基づいて警報の要否を判定している。したがって、警報の要否判定に際して従来技術のような軌跡のパターンマッチングを行う必要がなくなり、パターンマッチングのための演算処理時間を省くことが可能となる。この結果従来よりも迅速に警報の要否を判定することができる。
【００４９】
なお、図８のフローチャートにおいては極小点の有無により警報要否を判定していたが、検出範囲内の軌跡を全て求め、検出範囲における極小点の個数やその位置に基づいてターゲット３２の高さｈを判定し、その後に警報要否を決定するようにしても良い。
【００５０】
図７に示すように、ターゲット３２が高くなるにつれて強度Ｉの極小点の表れる地点が検出範囲の最大値（Ｒ＝４０ｍ）から最小値（Ｒ＝３０ｍ）に向かって徐々にドリフトする。つまり、極小点に対応する相対距離Ｒの値が小さくなるほどターゲット３２は高くなる。
【００５１】
また、ターゲット３２が高くなるにつれて検出範囲内の極小点の個数が増える。図７においてはターゲット３２の高さが０．２ｍ〜０．５ｍの範囲においては極小点が１個であるが、０．６ｍ〜１．０ｍでは極小点が２個となる。
【００５２】
ここで、図９の左側のグラフは極小点が１個であったときの極小点のドリフトの様子を示し、図９の右側のグラフは極小点が２個であったときの、検出範囲における最大値（Ｒ＝４０ｍ）側の極小点のドリフトの様子を示している。これらのグラフと極小点の個数および極小点の位置とを参照することにより、ターゲット３２の高さを求め、さらに警報指令の要否を判定することができる。
【００５３】
図１０には上記判定を演算処理器２６が行うためのフローチャートが示されている。まず、演算処理器２６は反射波４２の強度Ｉを算出するともに、当該強度Ｉを車両３０とターゲット３２との相対距離Ｒに対応付けて記憶する。この処理を全検出範囲にわたって行う（Ｓ５、Ｓ６）。次に、演算処理器２６は検出範囲における強度Ｉの極小点を計測する（Ｓ７）。極小点が検出されなければ（カウントされなければ）警報器に警報指令を送らない（Ｓ８）。一方、極小点が検出されると、当該極小点の個数を判定する（Ｓ９）。極小点の個数が１個の場合は、当該極小点に対する相対距離Ｒの値を抽出し、図視しないメモリに記憶された図９左側のグラフ、またはこのグラフに対応する表に照らしてターゲット３２の高さｈを同定する（Ｓ１０）。極小点の個数が２個の場合は、当該２個の極小点のうち、最大値（Ｒ＝４０ｍ）側の極小点に対する相対距離Ｒの値を抽出し、図視しないメモリに記憶された図９右側のグラフ、またはこのグラフに対応する表に照らしてターゲット３２の高さｈを同定する（Ｓ１１）。次に、Ｓ１０またはＳ１１から求められたターゲット３２の高さｈと、予め設定され図示しないメモリ等に記憶された閾値とを比較する（Ｓ１２）。ターゲット３２の高さｈが閾値を超える場合には、演算処理器２６は警報器に警報指令を送る（Ｓ１３）。ターゲット３２の高さｈが閾値以下である場合には警報指令を送らない（Ｓ１４）。
【００５４】
極小点の個数カウントおよび当該極小点に対応する検出範囲の値の抽出は従来技術のパターンマッチングに比べて演算時間が極めて短いので、図１０にて例示した判定処理を実行することにより、警報要否判定を従来よりも迅速に行うことができる。
【００５５】
なお、ターゲット３２の高さとして想定しうる高さが０．５ｍ以下である場合は検出範囲における極小点は１個から増加することはないので、極小点のドリフト傾向のみからターゲット３２の高さ検出を行っても良い。また、ターゲット３２の高さ検出が、極小点０個（０〜０．２ｍ）極小点１個（０．２ｍ〜０．５ｍ）、極小点２個（０．５ｍ〜１．０ｍ以下）の３段階検出で足りる場合には、極小点の個数計測のみによってターゲット３２の高さ検出を行っても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１０ レーダ装置、１２ 発振器、１４ 分配器、１６ 送信アンテナ、１８ 受信アンテナ、２０ ミキサ、２２ フィルタ回路、２４ Ａ／Ｄ変換器、２６ 演算処理器、３０ 車両、３２ ターゲット、３４ 直接反射波、３６ 路面、３８ 間接反射波、４０ 送信波、４２ 反射波、４４ ビート信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波を発振する発振器と、
前記送信波を出力する送信アンテナと、
ターゲットからの反射波を受信する受信アンテナと、
前記反射波の強度を算出するとともに、前記ターゲットまでの相対距離を求める演算処理器と、を備え、
前記演算処理器には、前記相対距離について検出範囲が予め設定され、
前記演算処理器は、前記相対距離に対する前記反射波の強度が、前記検出範囲において極小点を有するときに所定の処理を行うことを特徴とする、レーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記演算処理器は、前記検出範囲における前記強度の極小点の個数に基づいて前記ターゲットの高さ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１または２に記載のレーダ装置であって、
前記演算処理器は、前記検出範囲における前記強度の極小点に対応する相対距離の値に基づいて前記ターゲットの高さを算出することを特徴とする、レーダ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載のレーダ装置であって、
前記レーダ装置は車両に搭載され、
前記車両の最低高さ未満のターゲットについては極小点が検出されず、かつ、前記車両の最低高さ以上のターゲットについて極小点が検出されるように前記検出範囲が定められていることを特徴とする、レーダ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のレーダ装置であって、
前記受信アンテナに入射した前記反射波の入射角を求め、予め定めた水平方向の入射角範囲外の反射波を排除することにより前記反射波のノイズ除去を行う、角度検出器を備えたことを特徴とする、レーダ装置。
【請求項１】
送信波を発振する発振器と、
前記送信波を出力する送信アンテナと、
ターゲットからの反射波を受信する受信アンテナと、
前記反射波の強度を算出するとともに、前記ターゲットまでの相対距離を求める演算処理器と、を備え、
前記演算処理器には、前記相対距離について検出範囲が予め設定され、
前記演算処理器は、前記相対距離に対する前記反射波の強度が、前記検出範囲において極小点を有するときに所定の処理を行うことを特徴とする、レーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記演算処理器は、前記検出範囲における前記強度の極小点の個数に基づいて前記ターゲットの高さ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１または２に記載のレーダ装置であって、
前記演算処理器は、前記検出範囲における前記強度の極小点に対応する相対距離の値に基づいて前記ターゲットの高さを算出することを特徴とする、レーダ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載のレーダ装置であって、
前記レーダ装置は車両に搭載され、
前記車両の最低高さ未満のターゲットについては極小点が検出されず、かつ、前記車両の最低高さ以上のターゲットについて極小点が検出されるように前記検出範囲が定められていることを特徴とする、レーダ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のレーダ装置であって、
前記受信アンテナに入射した前記反射波の入射角を求め、予め定めた水平方向の入射角範囲外の反射波を排除することにより前記反射波のノイズ除去を行う、角度検出器を備えたことを特徴とする、レーダ装置。
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２６３６（Ｐ２０１２−２６３６Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７２０５（Ｐ２０１０−１３７２０５）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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