JP2013205276A - レーダ装置、および、信号処理方法 - Google Patents

レーダ装置、および、信号処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】車両制御において不要な物体データの判定を行う技術を提供する。
【解決手段】
複数の物体データのうち、過去の走査で検出されていない物体データである新規データの複数のパラメータの値と過去対応データの複数のパラメータの値との関係が所定の関係を有する場合に、新規データは前記過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データと判定する。これにより、車両制御において不要な物体データの判定を正確に行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、物体検出における信号処理に関する。
従来、レーダ装置を搭載した車両（以下、単に「車両」という。）の前方を走行する他の車両（以下、「前方車両」という。）を対象として次のような車両制御を行う場合がある。例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）の制御により車両が前方車両を追従対象として走行する場合がある。そして、このような制御が行われる間に、例えば車両がトンネル内を走行するとき、レーダ装置による前方車両の物体データの検出が十分に行えない場合があった。詳細には、トンネル内の壁やガードレールなど相対速度が車両の速度に相当する相対速度となる物体（以下、「静止物」という。）が存在する中では前方車両に対応する物体データの検出が十分に行えない場合があった。
ここで、前方車両と静止物の物体データの検出処理について説明すると次のようになる。レーダ装置は送信波を射出しその送信波が静止物、および、前方車両において反射することによって到来する複数の反射波を受信信号として受信する。そして、レーダ装置の信号処理部が受信信号に基づきＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行うことで複数の変換信号が生成される。次に、信号処理部が複数の変換信号のうち所定の閾値を超えるピーク信号を導出することで、静止物に対応するピーク信号と、前方車両に対応するピーク信号とが導出される。
そして、トンネル内では車両の周囲がトンネルの壁で囲まれていることから静止物が多数存在し、マルチパスの影響などもあることから多数の反射波がレーダ装置に受信される。そのため、前方車両と静止物との距離が近い場合、つまり車両の進行方向に対応する距離である縦距離において前方車両と静止物とが比較的近い縦距離の場合、前方車両に対応するピーク信号の周波数と静止物に対応するピーク信号の周波数とが比較的近い周波数となる。その結果、本来前方車両に対応するピーク信号と静止物に対応するピーク信号とが別個に存在するはずが静止物に対応する多数のピーク信号のなかに、前方車両に対応するピーク信号が含まれることとなる。つまり、レーダ装置による前方車両に対応するピーク信号が静止物に対応する多数のピーク信号の中に埋もれて、前方車両に対応する物体データを正確に検出することができない場合があった。
そのため、レーダ装置における物体データ検出の信号処理方式として、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）の信号処理方式を用いる場合、送信波および受信波に対応するＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間の周波数変調幅（以下、単に「周波数変調幅」という。）を拡張することで、ＦＦＴ処理後に導出されるピーク信号の周波数の周波数分解能を向上させることができる。その結果、物体の縦距離の分解能も向上させることができる。そのため、周波数変調幅を拡張することで、比較的近い周波数の前方車両に対応するピーク信号と、静止物に対応するピーク信号とをそれぞれ別個に導出することが可能となる。
具体的には、例えば送信信号の中心周波数を76.5GHzとする場合、従来は200MHzの周波数変調幅（上限周波数が76.6GHz、下限周波数が76.4GHz）としていたのに対し、例えば、周波数変調幅を400MHz（上限周波数が76.7GHz、下限周波数が76.3GHz）に拡張することで、ピーク信号の周波数分解能が向上し、前方車両と静止物の別々の物体に対応するそれぞれのピーク信号を別個に導出することが可能となった。なお、本発明と関連する技術を説明する資料としては特許文献１がある。
特開２０００−２０６２４１号公報
しかしながら、このように周波数変調幅を拡張することで、物体データの検出処理において従来では発生していなかった別の現象が発生するようになった。つまり、従来は同一物体から複数の反射波がレーダ装置で受信されても同一物体であるため反射波の距離は比較的近距離となり、ＦＦＴ処理後のピーク信号は略同じ周波数の値となることから、複数の反射波に対応する一のピーク信号が導出されていた。それに対して、上述のように周波数変調幅を拡張することで同一物体からの複数の反射波に対応する複数のピーク信号がそれぞれ異なる周波数において導出されるようになった。
具体的には、例えば周波数変調幅を拡張する前は、前方車両の後方に位置するリアバンパーからの反射波に基づく受信信号と、リアバンパーとの縦距離が近傍となる前方車両のリアガラスからの反射波に基づく受信信号とは多少の距離差はあっても一のピーク信号として導出されていた。しかし、周波数変調幅を拡張したことで、例えば前方車両のリアバンパーからの反射波に基づく一のピーク信号と、前方車両のリアガラスからの反射波に基づく他のピーク信号とが別々の周波数において導出されるようになった。
ここで、レーダ装置の信号処理部は、一の走査において検出される複数の物体データの中から、過去の走査で検出された物体データ（以下、「過去物体データ」という。）に基づく予測範囲内に今回の走査で検出された物体データを、過去物体データに対して時間的な連続性を有する物体データ（以下、「過去対応データ」という。）と判定する連続性判定処理を行う。また、今回の走査で検出された複数の物体データのうち、過去の走査で検出されていない物体データは、新たに検出された物体データ（以下、「新規データ」という。）と判定される。ここで、過去の走査で検出された物体データに基づく予測範囲内とは、ＵＰ区間のピーク信号とＤＯＷＮ区間のピーク信号とをペアリングしたペアデータが、縦距離、相対速度、および、車両の位置を原点とした車幅方向の距離である横距離の各パラメータにおいて全てのパラメータの値が所定の値の範囲内に含まれる場合をいう。
そして、一の走査で検出された新規データの中には、過去対応データに係る物体と同一物体に対応する物体データ（以下、「同一物体データ」という。）がある。例えば、前方車両のリアバンパーの物体データが過去対応データと判定され、リアガラスの物体データが新規データと判定された場合、リアガラスの物体データに対応する新規データが同一物体データとなる。
そして、複数回の走査を継続して行う中で、同一物体データが別の物体に対応する物体データとの間で時間的な連続性を持つ場合がある。例えば、車両が走行する車線に隣接する車線（以下、「隣接車線」という。）内で車両の前方を走行する車両（以下、「隣接車両」という。）に対応する物体データが存在する場合、隣接車両と前方車両との縦距離、および、横距離が比較的近い距離となったとき、同一物体データである新規データが隣接車両に対応する過去物体データに対して時間的な連続性を有する物体データと判定されることがある。その結果、例えば隣接車両が前方車両よりも車両に対して近い縦距離に存在する場合、車両のＡＣＣの制御における追従対象が前方車両から隣接車両に変更するときがある。そのため、本来追従対象とすべき物体とは異なる物体を追従対象とする場合があり、車両のユーザに対して安全な車両制御を提供できない場合があった。
本発明は、車両制御において不要な物体データの判定を正確に行うことを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物体において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から前記物体に対応する物体データを検出するレーダ装置であって、一の走査において検出される複数の物体データの中から過去の走査で検出された過去物体データに基づく予測範囲に含まれる物体データを前記過去物体データに対して時間的な連続性を有する過去対応データと判定する第１判定手段と、前記複数の物体データのうち、前記過去の走査で検出されていない物体データである新規データの複数のパラメータの値と前記過去対応データの複数のパラメータの値との関係が所定の関係を有する場合に、前記新規データは前記過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データと判定する第２判定手段と、を備える。
また、本発明は新規データが前記過去対応データに係る物体と同一物体に対応する物体データと判定された場合に、前記新規データを削除する削除手段を更に備える。
また、本発明の所定の関係は、少なくとも前記過去対応データと前記新規データとの相対速度差、および、横距離差による所定の関数に基づく関係である。
さらに、本発明の周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物体において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から前記物体に対応する物体データを検出する信号処理方法であって、（ａ）一の走査において検出される複数の物体データの中から過去の走査で検出された過去物体データに基づく予測範囲に含まれる物体データを前記過去物体データに対して時間的な連続性を有する過去対応データと判定する工程と、（ｂ）前記複数の物体データのうち、前記過去の走査で検出されていない物体データである新規データの複数のパラメータの値と前記過去対応データの複数のパラメータの値との関係が所定の関係を有する場合に、前記新規データが前記過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データと判定する工程と、を備える。
請求項１〜４の発明によれば、新規データが、過去対応データに係る物体と同一物体に対応する新規データか否かの判定を行うことで、車両制御において不要な物体データの判定を正確に行える。
また、特に請求項２の発明によれば、過去対応データに係る物体と同一物体に対応する物体データであると判定された新規データを削除することで、車両制御において不要な物体データを制御対象とすることなく、車両のユーザの安全性を確保した車両制御が行える。
さらに、特に請求項３の発明によれば、所定の関係を過去対応データと新規データとの相対速度差、および、横距離差による所定の関数に基づく関係とすることで、車両制御において不要な物体データを正確に判定できる。
図１は、車両制御システムのブロック図である。 図２は、主に送信信号と、受信信号および受信信号とを示す図である。 図３は、ＦＦＴ処理により導出される変換信号を示す図である。 図４は、主に送信信号と、受信信号および受信信号とを示す図である。 図５は、ＦＦＴ処理により導出される変換信号を示す図である。 図６は、レーダ装置の車両制御装置に対する物体データの出力処理について説明するフローチャートである。 図７は、レーダ装置の車両制御装置に対する物体データの出力処理について説明するフローチャートである。 図８は、判定処理のフローチャートである。 図９は、各データの処理ごとの遷移を示すデータ遷移図である。 図１０は、過去対応データと新規データとの相対速度差、および、横距離差の相関関係を示す図である。 図１１は、判定処理を適用する前の物体データの検出状態を示す図である。 図１２は、判定処理を適用した後の物体データの検出状態を示す図である。 図１３は、過去対応データと新規データとの縦距離差、および、横距離差の相関関係を示す図である。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態は例示であり、本願発明の技術的範囲をこれらに限定するものではない。
＜第１の実施の形態＞
＜１．ブロック図＞
図１は、車両制御システム１００のブロック図である。車両制御システム１００は、主にレーダ装置１と、車両制御装置２とを備えている。レーダ装置１は例えば、車両前方のフロント部分に設けられ、一の走査で所定の走査範囲を走査して、レーダ装置１を備えた車両と、物体との縦距離、および、相対速度を導出するとともに、車両からみた物体の角度に対応する横距離を導出する。なお、レーダ装置１の搭載位置は車両前方のフロント部分に限らず、車両の後方および側方の少なくともいずれか一方でもよい。
車両制御装置２は車両の内部に設けられた装置であり、車両の各装置を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit)である。
レーダ装置１は、当該レーダ装置１を搭載した車両の周辺に存在する物体である他の車両などの物体に対応する物体データを検出する。詳細には周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、送信波が物体において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、受信信号から物体に対応する物体データを検出する。そして、当該物体データに基づき車両制御装置２は、後述するブレーキ５０の操作、スロットル５１の開度の調整、および、警報器５２による車両のユーザに対する警告音の報知を行うための制御信号などを車両各部に出力する。
レーダ装置１は、信号生成部１１、発振器１２、送信アンテナ１３、受信アンテナ１４、ミキサ１５、ＡＤ（Analog to Digital)変換器１６、および、信号処理部１７を主に備えている。
信号生成部１１は、後述する送信制御部１０７の指示信号に基づいて、例えば三角波状に電圧が変化する変調信号を生成する。
発振器１２は、電圧で発振周波数を制御する電圧制御発振器であり、信号生成部１１で生成された変調信号に基づき所定の周波数帯の信号（例えば、76.5GHzを中心周波数とする周波数帯の信号）を周波数変調し、送信信号として送信アンテナ１３に出力する。
送信アンテナ１３は、送信信号に係る送信波を車両外部に出力する。本実施の形態のレーダ装置１は送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂの２本の送信アンテナを有している。送信アンテナ１３ａ、および、１３ｂは、切替部１３１のスイッチングにより所定の周期で切替えられ、発振器１２と接続された送信アンテナ１３から送信波が連続的に車両外部に出力される。
切替部１３１は、発振器１２と送信アンテナ１３との接続を切替えるスイッチであり、送信制御部１０７の信号により送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂのいずれかの送信アンテナと発振器１２とを接続する。
受信アンテナ１４は、送信アンテナ１３から連続的に送信される送信波が物体に反射した反射波を受信する複数のアレーアンテナである。本実施の形態では、受信アンテナ１４ａ（ｃｈ１）、１４ｂ（ｃｈ２）、１４ｃ（ｃｈ３）、および、１４ｄ（ｃｈ４）の４本の受信アンテナを備えている。なお、受信アンテナ１４ａ〜１４ｄのそれぞれのアンテナは等間隔に配置されている。
ミキサ１５は、各受信アンテナに設けられている。ミキサ１５は、受信信号と送信信号とを混合する。そして、受信信号と送信信号との混合により送信信号と受信信号との両方の信号の差の周波数（以下、「ビート周波数」という。）の信号（以下、「ビート信号」という。）が生成されて、ＡＤ変換器１６に出力される。
ＡＤ変換器１６は、アナログ信号であるビート信号を所定周期でサンプリングして、複数のサンプリングデータを導出する。そして、サンプリングされたデータを量子化することで、アナログデータのビート信号をデジタルデータに変換して、当該デジタルデータを信号処理部１７に出力する。なお、ＡＤ変換器１６もミキサ１５と同様に各受信アンテナに設けられている。
信号処理部１７は、ＣＰＵ１７１、および、メモリ１７２を備えるコンピュータであり、ＡＤ変換器１６から出力されたビート信号に基づいて、物体に対応する物体データの縦距離、相対速度、および、横距離を導出する。
また、信号処理部１７は、連続性判定の処理により一の走査で検出された複数のペアデータの中から過去の走査で検出された過去物体データに対して時間的な連続性を有する過去対応データを検出する。そして、過去の走査で検出されていない物体データである新規データの複数のパラメータの値と、過去対応データの複数のパラメータの値との関係が所定の関係を有する場合に、対象の新規データは過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データである同一物体データと判定する。
なお、新規データの情報を含む複数の物体データは後述するメモリ１７２に記録されているが、同一物体データと判定された新規データは、メモリ１７２に記録されたデータから削除される。このような同一物体データの判定処理、および、同一物体データの削除処理については後に詳細に説明する。
ＣＰＵ１７１は、メモリ１７２に記録された各種プログラムに基づいて、各種の演算処理を行う。例えば、上述の同一物体データの判定処理を行う。
メモリ１７２は、ＣＰＵにより実行される各種演算処理などの実行プログラムが記録されている。例えば、上述の同一物体データの判定処理に用いられるプログラムが記録されている。なお、メモリ１７２には信号処理部１７が検出した複数の物体データの情報が記憶されている。具体的には、例えば過去の走査、および、今回の走査において検出された物体データの複数のパラメータの値である縦距離、相対速度、および、横距離の値が記憶されている。
車両制御装置２は、車両の各種装置の動作を制御する。つまり、車両制御装置２は、車速センサ４０、および、ステアリングセンサ４１などの各種センサから情報を取得する。そして、車両制御装置２は、各種センサから取得した情報、および、レーダ装置１の信号処理部１７から取得した物体データに基づき、ブレーキ５０、スロットル５１、および、警報器５２などの各種装置を作動させて車両の挙動を制御する。
車両制御装置２による車両制御の例としては次のようなものがある。車両が前方車両を追従対象として走行し、走行の間にブレーキ５０、スロットル５１の少なくとも一の装置を制御して、車両と前方車両との間で所定の車間距離を確保した状態で車両を前方車両に追従走行させる。このような制御の例としては、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）がある。
また、車両制御装置２による車両制御の別の例としては次のようなものがある。警報器５２を制御して衝突危険性のある場合に警告の表示を行わせ、ブレーキ５０を制御して行う車両の速度を低下させる。さらに、車両制御装置２は、衝突時にシートベルトにより乗員を座席に固定させて衝撃に備えたり、ヘッドレストを固定させて乗員の身体へのダメージを軽減する制御も行う。このような制御の例としては、ＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）がある。なお、以下では、車両が前方車両を追従対象として制御を行うＡＣＣの制御を前提として引き続き説明を行う。
車速センサ４０は、車両の車軸の回転数に基づいて車両の速度に応じた信号を出力する。車両制御装置２は、車速センサ４０からの信号に基づいて、現時点の車両速度を取得する。
ステアリングセンサ４１は、車両１のドライバーの操作によるステアリングホイールの回転角を検知し、車両の角度情報を車両制御装置２に送信する。
ブレーキ５０は、車両のドライバーの操作により車両の速度を減速させる。また、ブレーキ５０は、車両制御装置２の制御により車両の速度を減速させる。例えば、車両と前方車両との距離を一定の距離に保つように車両の速度を減速させる。
スロットル５１は、車両のドライバーの操作により車両の速度を加速させる。また、スロットル５１は、車両制御装置２の制御により車両の速度を加速させる。例えば、車両と前方車両との距離を一定の距離に保つように車両の速度を加速させる。
警報器５２は、車両制御装置２からの信号により作動する。例えば、警報器５２は、車両と前方車両との衝突可能性がある場合に衝突に備えて、車両のドライバーに警告音を出力する。
＜２．ＦＭ−ＣＷの信号処理＞
次に、信号処理方式の一例としてＦＭ−ＣＷに基づき、レーダ装置１の物体データの検出処理について説明する。また、処理説明ではＦＭの周波数変調幅が異なる２種類の変調幅（例えば、200MHzと400MHz）の場合の処理について説明する。なお、本実施形態では、ＦＭ−ＣＷの方式を例に説明を行うが、送信信号の周波数が上昇するＵＰ区間と、送信信号の周波数が下降するＤＯＷＮ区間のような複数の区間を組み合わせて物体データを検出する方式であれば、このＦＭ−ＣＷの方式に限定されない。
また、下記に記載の数式や図２、および、図４に示すＦＭ−ＣＷの信号とビート周波数についての各記号は以下に示すものである。fup：ＵＰ区間のビート周波数、fdn：ＤＯＷＮ区間のビート周波数、ｆｒ：距離周波数、ｆｖ：速度周波数、fo：送信波の中心周波数、ΔＦ１、ΔＦ１a：周波数変調幅、ｆｍａ、ｆｍｂ：変調波の繰り返し周波数、ｃ：光速（電波の速度）。θｍ：物体データの角度、θｕｐ：ＵＰ区間のピーク信号に基づく角度、θｄｎ：ＤＯＷＮ区間のピーク信号に基づく角度。
＜２−１．周波数変調幅が第１変調幅（例えば、200MHz）場合＞
最初に、図２および図３を用いて、ＦＭ−ＣＷにおける送信信号および受信信号の変調幅が比較的狭い第１変調幅(例えば、200MHz）の場合の信号処理について説明する。図２は、主に送信信号ＴＸと、受信信号ＲＸ１および受信信号ＲＸ２とを示す図である。
図２上図の横軸は時間（ms）、縦軸は周波数（GHz）を示している。図中、実線で示す送信信号ＴＸは所定周期（時刻ｔ０〜時刻ｔ３の間の周期１／ｆｍ）で周波数が変わる性質を有しており、周波数が上昇するＵＰ区間と、所定の周波数まで上昇した後に所定の周波数まで下降するＤＯＷＮ区間とがある。そして、送信信号ＴＸは、周波数変調幅ΔＦ１を例えば200MHzとする信号であり、中心周波数を76.5GHzとした場合、上限周波数76.6GHzまで上昇した後に下限周波数76.4GHｚまで下降する周期的な一定変化を繰り返す。
受信信号ＲＸ１および受信信号ＲＸ２は、送信アンテナ１３から出力された送信波が物体において反射することによって到来する反射波となり、これらの複数の反射波を受信アンテナ１４が受信して図２上図の一点鎖線で示す受信信号ＲＸ１、および、二点鎖線で示す受信信号ＲＸ２となる。ここで、受信信号ＲＸ１とＲＸ２とは同一物体の異なる反射点からの反射波に基づく信号であり、例えば、受信信号ＲＸ１が前方車両のリアバンパーからの反射波に基づくものであり、受信信号ＲＸ２が前方車両のリアガラスからの反射波に基づくものである。なお、受信信号ＲＸ１およびＲＸ２の周波数変調幅および信号周期は、送信信号ＴＸと同様の周波数変調幅および信号周期となり、送信信号ＴＸと同様にＵＰ区間とＤＯＷＮ区間とが存在する。
そして、車両と、前方車両のリアバンパーとの縦距離は、送信信号ＴＸと受信信号ＲＸ１との間の時間的な遅れに相当する。具体的には、例えば時刻ｔ０〜時刻ｔ１の間の時間間隔Ｔ１が車両と前方車両のリアバンパーとの縦距離に相当する。また、車両と、前方車両のリアガラスとの縦距離は、送信信号ＴＸと受信信号ＲＸ２との間の時間的な遅れに相当する。具体的には、例えば時刻ｔ０〜時刻ｔ２の間の時間間隔Ｔ２が車両と前方車両のリアガラスとの縦距離に相当する。なお、これらの時間間隔Ｔ１、および、Ｔ２に対応する周波数が距離周波数ｆｒとなる。
また、車両と前方車両とが速度差を有する場合、図２に示すように送信信号ＴＸに対して受信信号ＲＸ１およびＲＸ２が周波数方向（縦軸方向）に平行にシフトする。このようなドップラーシフト分に対応する周波数が速度周波数ｆｖ１となる。ここで、受信信号ＲＸ１およびＲＸ２は、同一物体からの反射点（リアバンパー、および、リアガラスからの反射点）に基づく信号であるため、車両に対するこれらの反射点の相対速度は略同じ値となる。このため、受信信号ＲＸ１および受信信号ＲＸ２の速度周波数は略同じ値の速度周波数ｆｖ１となる。
図２下図は、横軸を時間（ms）、縦軸を周波数（KHz）として、ＵＰ区間の送信信号および受信信号の差分周波数と、ＤＯＷＮ区間の送信信号と受信信号との差分周波数を示す図である。
つまり、図２下図に示すように、ＵＰ区間の受信信号ＲＸ１に対応するビート周波数はビート周波数ｆｕｐ１（例えば、2kHz）となり、ＵＰ区間の受信信号ＲＸ２に対応するビート周波数はビート周波数ｆｕｐ２（例えば、4kHz）となる。また、ＤＯＷＮ区間の受信信号ＲＸ１に対応するビート周波数はビート周波数ｆｄｎ１（例えば、10kHz）となり、ＤＯＷＮ区間の受信信号ＲＸ２に対応するビート周波数はビート周波数ｆｄｎ２（例えば、12kHz）となる。
次にＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間のビート周波数の信号は、ＡＤ変換器１６に出力される。そして、ＡＤ変換器１６によりアナログ信号からディジタル信号に処理されたビート信号に対して、信号処理部１７は、ＦＦＴ処理を行い、図３に示すような変換信号を導出する。
図３は、ＦＦＴ処理により導出される変換信号を示す図である。図３上図、および、図３下図に示すグラフの横軸は周波数［kHz］、縦軸は信号レベル［dBV］である。ここで、図３上図はＦＦＴ処理によるＵＰ区間の変換信号を示す図である。図３上図に示す変換信号ｆｕ１、ｆｕ２、および、ｆｕ３は、所定の信号レベルを示す閾値ｔｈを超える信号であり、ピーク信号として導出される。なお、変換信号ｆｕ１およびｆｕ２は、図２下図で説明したビート周波数ｆｕｐ１およびｆｕｐ２に対応する信号であり、変換信号ｆｕ３は図２下図には図示されていないビート周波数に対応する信号である。つまり、変換信号ｆｕ３は前方車両とは別の物体(例えば、隣接車両）に対応する物体からの反射波に基づく信号である。
そして、変換信号ｆｕ１およびｆｕ２はそれぞれ比較的近い周波数に位置するため、２つの変換信号が一のピーク信号ｐｕ１として導出され、変換信号ｆｕ３は別のピーク信号ｐｕ３として導出される。
また、図３下図はＦＦＴ処理によるＤＯＷＮ区間の変換信号を示す図である。図３下図に示す変換信号ｆｄ１、ｆｄ２、および、ｆｄ３は、所定の信号レベルを示す閾値ｔｈを超える信号であり、ピーク信号として導出される。なお、変換信号ｆｄ１およびｆｄ２は、図２下図で説明したビート周波数ｆｄｎ１およびｆｄｎ２に対応する信号であり、変換信号ｆｄ３は図２下図には図示されていないビート周波数に対応する信号である。つまり、変換信号ｆｄ３は前方車両とは別の物体（例えば、隣接車両）に対応する物体からの反射波に基づく信号である。
そして、ＵＰ区間のピーク信号ｐｕ１およびＤＯＷＮ区間のピーク信号ｐｄ１と、ＵＰ区間のピーク信号ｐｕ３およびＤＯＷＮ区間のピーク信号ｐｄ３とがペアリングされ、ペアデータｄ１２、および、ペアデータｄ３が導出される。これらのペアデータに基づき、物体に対応する物体データの縦距離、相対速度などの情報が検出される。つまり、前方車両、および、隣接車両の縦距離、相対速度などの情報が検出される。
なお、車両に対する物体の距離は（１）式により導出され、車両に対する物体の相対速度は（２）式により導出される。また、後述する物体の角度導出処理によりＵＰ区間のピーク信号に対応する角度θｕｐ、および、ＤＯＷＮ区間のピーク信号に対応する角度θｄｎが導出され、物体の角度は、これらの角度情報（角度θｕｐ、および、角度θｄｎ）を用いて（３）式により導出される。そして、（３）式により導出された角度と物体の縦距離などの情報から三角関数を用いて、物体データの横距離が導出される。
Figure 2013205276
Figure 2013205276
Figure 2013205276
 このように例えば、前方車両のリアバンパーと、前方車両のリアガラスとの同一物体の異なる反射点に基づく変換信号は、周波数変調幅が比較的狭い(例えば、200MHz）場合は各変換信号の周波数が比較的近い周波数（例えば、2kHzおよび4KHz）となっていた。そのため、これらの変換信号は複数のピーク信号ではなく、一のピーク信号として導出されていた。
＜２−２．周波数変調幅が第２変調幅（例えば、400MHz）場合＞
次に、図４および図５を用いて、ＦＭ−ＣＷにおける送信信号および受信信号の変調幅が比較的広い第２変調幅(例えば、400MHz）場合の信号処理について説明する。なお、図４および図５を用いて説明する内容において、図２および図３で説明した内容と主に異なる点は送信信号および受信信号の周波数変調幅の変更とこの周波数変調幅の変更に伴う部分であり、その他の点は上述の＜２−１＞で説明した内容と略同じ内容であるため、説明が重複する部分は省略する。
図４は、主に送信信号ＴＸａと、受信信号ＲＸ１ａおよび受信信号ＲＸ２ａとを示す図である。図４上図の送信信号ＴＸａは、図２上図の送信信号ＴＸの周期（周期１／ｆｍ）よりも短い周期（時刻ｔ０〜時刻ｔ３ａの間の周期１／ｆｍａ）で周波数が変わる性質を有している。そして、送信信号ＴＸａは周波数変調幅ΔＦ１ａを例えば400MHzとする信号であり、中心周波数を76.5GHzとした場合、上限周波数76.7GHzまで上昇した後に下限周波数76.3GHｚまで下降する周期的な一定変化を繰り返す。
受信信号ＲＸ１ａとＲＸ２ａとは同一物体の異なる反射点からの反射波に基づく信号であり、例えば、受信信号ＲＸ１ａが前方車両のリアバンパーからの反射波に基づくものであり、受信信号ＲＸ２ａが前方車両のリアガラスからの反射波に基づくものである。なお、受信信号ＲＸ１ａおよびＲＸ２ａの周波数変調幅および信号周期は、送信信号ＴＸａと同様の周波数変調幅および信号周期となる。
また、図４上図の速度周波数ｆｖ１ａは、周波数変調幅ΔＦ１ａが200MHzから400MHzに拡張されたことに伴い、図２上図の速度周波数ｆｖ１よりも大きい値（例えば、約２倍の値）となる。なお、図４上図の時間間隔Ｔ１およびＴ２は図２上図の時間間隔Ｔ１およびＴ２と同様の間隔となる。
そして、図４下図に示すビート周波数は、速度周波数ｆｖ１ａの値に応じて図２下図に示したビート周波数よりも大きい値（例えば、約２倍の値）となる。つまり、ＵＰ区間の受信信号ＲＸ１ａに対応するビート周波数はビート周波数ｆｕｐ１ａ（例えば、4kHz）となり、ＵＰ区間の受信信号ＲＸ２ａに対応するビート周波数はビート周波数ｆｕｐ２ａ（例えば、8kHz）となる。また、ＤＯＷＮ区間の受信信号ＲＸ１ａに対応するビート周波数はビート周波数ｆｄｎ１ａ（例えば、20kHz）となり、ＤＯＷＮ区間の受信信号ＲＸ２に対応するビート周波数はビート周波数ｆｄｎ２ａ（例えば、24kHz）となる。
図５は、ＦＦＴ処理により導出される変換信号を示す図である。図５上図に示す変換信号ｆｕ１ａ、ｆｕ２ａ、および、ｆｕ３ａは、所定の信号レベルを示す閾値ｔｈを超える信号であり、ピーク信号として導出される。なお、変換信号ｆｕ１ａおよびｆｕ２ａは、図４下図で説明したビート周波数ｆｕｐ１ａおよびｆｕｐ２ａに対応する信号であり、変換信号ｆｕ３ａは図４下図には図示されていないビート周波数である。つまり、変換信号ｆｕ３ａは前方車両とは別の物体(例えば、隣接車両）に対応する物体からの反射波に基づく信号である。
そして、周波数返答幅が第２変調幅の場合の変換信号ｆｕ１ａおよびｆｕ２ａはそれぞれ比較的近い周波数に存在するが、上述の周波数変調幅が第１変調幅の場合の変換信号ｆｕ１およびｆｕ２の周波数よりも離れた周波数に存在する。具体的には、第１変調幅の場合の変換信号ｆｕ１は2kHzに存在し、変換信号ｆｕ２は4kHzに存在することから２つの変換信号は2kHz離れた周波数に存在する。これに対して第２変調幅の場合の変換信号ｆｕ１ａは4kHzに存在し、変換信号ｆｕ２ａは8KHzに存在することから２つの変換信号は4KHz離れた周波数に存在する。そのため、変換信号ｆｕ１aおよび変換信号ｆｕ２ａは、それぞれ別個のピーク信号ｐｕ１ａおよびピーク信号ｐｕ２ａとして導出される。また、変換信号ｆｕ３ａはピーク信号ｐｕ３ａとして導出される。
また、図５下図に示す変換信号ｆｄ１ａ、ｆｄ２ａ、および、ｆｄ３ａは、所定の信号レベルを示す閾値ｔｈを超える信号であり、ピーク信号として導出される。なお、変換信号ｆｄ１ａおよびｆｄ２ａは、図４下図で説明したビート周波数ｆｄｎ１ａおよびｆｄｎ２ａに対応する信号であり、変換信号ｆｄ３ａは図４下図には図示されていないビート周波数に対応する信号である。つまり、変換信号ｆｄ３ａは前方車両とは別の物体（例えば、隣接車両）に対応する物体からの反射波に基づく信号である。
そして、周波数変調幅が第２変調幅の場合の変換信号ｆｄ１ａおよびｆｄ２ａはそれぞれ比較的近い周波数に存在するが、上述の周波数変調幅が第１変調幅の場合の変換信号ｆｄ１およびｆｄ２の周波数よりも離れた周波数に存在する。具体的には、第１変調幅の場合お変換信号ｆｄ１は10kHzに存在し、変換信号ｆｄ２は12kHzに存在することから２つの変換信号は2kHz離れた周波数に存在する。これに対して変換信号ｆｄ１ａは20kHzに存在し、変換信号ｆｄ２ａは24KHzに存在することから２つの変換信号は4KHz離れた周波数に存在する。そのため、変換信号ｆｄ１aおよび変換信号ｆｄ２ａは、それぞれ別個のピーク信号ｐｄ１ａおよびピーク信号ｐｄ２ａとして導出される。また、変換信号ｆｄ３ａはピーク信号ｐｄ３ａとして導出される。
そして、ＵＰ区間のピーク信号ｐｕ１ａおよびＤＯＷＮ区間のピーク信号ｐｄ１ａと、ＵＰ区間のピーク信号ｐｕ２ａおよびＤＯＷＮ区間のピーク信号ｐｄ２ａと、ＵＰ区間のピーク信号ｐｕ３ａおよびＤＯＷＮ区間のピーク信号ｐｄ３ａとがペアリングされ、ペアデータｄ１ａ、ペアデータｄ２ａ、および、ペアデータｄ３ａが導出される。そして、これらのペアデータに基づき、物体に対応する物体データの縦距離、相対速度などの情報が検出される。つまり、前方車両のリアバンパー、前方車両のリアガラス、および、隣接車両の縦距離、相対速度などの情報が検出される。
このように例えば、前方車両のリアバンパーと、前方車両のリアガラスの同一物体の異なる反射点に基づく変換信号は周波数変調幅が比較的狭い(例えば、200MHz）場合は各変換信号の周波数が近い周波数（例えば、2kHzおよび4KHz）となり、異なる反射点であっても一のピーク信号として導出される。これに対して、周波数変調幅が比較的広い（例えば、400MHz）場合は、各変換信号の周波数が比較的離れた周波数（例えば、4KHｚおよび8KHz）となる。その結果、各変換信号に対応した複数のピーク信号が導出される。
このように同一物体から複数のピーク信号が導出されることで、同一物体に対して複数の物体データが検出される。そして、複数の物体データの中の同一物体データが他の物体の過去対応データと連続性を有すると判定されることで、ＡＣＣなどの車両制御において不要な物体データに基づく車両制御が行われる場合があった。このような車両制御によって車両のユーザの安全性が阻害されることを防止すべく、以下で説明するような処理を行う。
＜３．処理フローチャート＞
＜３−１．物体データ出力処理＞
図６および図７は、レーダ装置１の車両制御装置２に対する物体データの出力処理について説明するフローチャートである。図６に示すステップＳ１０１では、発振器１２から出力された送信信号に対応する送信波を送信アンテナ１３が車両外部に出力して、ステップＳ１０２の処理に進む。
なお、送信アンテナ１３からの送信波は、送信信号ＴＸ（ＴＸａ）（以下では、説明を簡素化するため「送信信号ＴＸ」という。）における一のＵＰ区間および一のＤＯＷＮ区間を１周期とした場合に、１周期目に対応する送信波を一方の送信アンテナ１３ａから車両外部に出力し、２周期目に対応する送信波を他方の送信アンテナである送信アンテナ１３ｂから車両外部に出力する。
ステップＳ１０２では、送信波が物体において反射することによって到来する反射波を受信アンテナ１４が受信して、ステップＳ１０３の処理に進む。
ステップＳ１０３では、受信アンテナ１４で受信した反射波に対応する受信信号ＲＸ１（ＲＸ１ａ）、および、ＲＸ２（ＲＸ２ａ）（以下では、説明を簡素化するため「受信信号ＲＸ」という。）と送信信号ＴＸとをミキサ１５がミキシングし、送信信号ＴＸと受信信号ＲＸとの差分であるビート信号を生成してステップＳ１０４の処理に進む。
ステップＳ１０４では、アナログ信号であるビート信号をＡＤ変換器１６がＡＤ変換を行い、デジタルデータに変換してステップＳ１０５の処理に進む。
ステップＳ１０５では、信号処理部１７がデジタルデータのビート信号に対してＦＦＴ処理を行って変換信号を生成して、図７に示すステップＳ１０６の処理に進む。
ステップＳ１０６では、ＦＦＴ処理した変換信号のうち所定の閾値ｔｈを超えるピーク信号を信号処理部１７が導出して、ステップＳ１０７の処理に進む。
ステップＳ１０７では、信号処理部１７はＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間のそれぞれの区間において、ピーク信号に基づいて角度演算処理を行い、ステップＳ１０８の処理に進む。詳細には信号処理部１７は、所定の角度導出処理のアルゴリズムによって物体の角度を導出する。例えば、角度導出処理のアルゴリズムは、ＥＳＰＲＩＴ（(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)であり、各受信アンテナ１４ａ〜１４ｄにおける受信信号の位相差の情報から相関行列の固有値、および、固有ベクトル等が演算されて、ＵＰ区間のピーク信号に対応する角度θupと、ＤＯＷＮ区間のピーク信号に対応する角度θｄｎとが導出される。なお、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間の各ピーク信号の角度に基づいて上述の（３）式により物体データの角度が導出される。
ステップＳ１０８では、信号処理部１７は、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間のピーク信号をペアリングし、上述の（１）式、および、（２）式に基づいて車両と物体との距離、および、相対速度を導出し、ステップＳ１０９の処理に進む。
ステップＳ１０９では、ステップＳ１０８の処理によりペアリングされた複数のペアデータの中に同一物体データが存在するか否かの判定処理を行う。この判定処理について図８の判定処理のフローチャートを用いて詳細に説明する。また、図８のフローチャートの説明をより具体化するために、図９に示す各データの処理ごとの遷移を示すデータ遷移図を図８のフローチャートの処理説明を行う際に適宜用いる。なお、以下の処理では、過去の走査において過去物体データが検出されていることを前提として説明を行う。
＜３−２．判定処理＞
ステップＳ２０１では、信号処理部１７は連続性判定の処理を行う。詳細には、信号処理部１７は、今回の走査で導出された複数のペアデータ（例えば、図９に示すペアデータｄ１ａ、ｄ２ａ、および、ｄ３ａ）と、前回走査で検出された物体データである過去物体データｄ０とが時間的な連続性を有するか否かを判定して、ステップＳ２０２の処理に進む。
ステップＳ２０２では、信号処理部１７が、過去物体データと連続性を有するペアデータが存在すると判定した場合、つまり、信号処理部１７が過去対応データが存在すると判定した場合（ステップＳ２０２がＹｅｓ）は、ステップＳ２０４の処理に進む。例えば、図９に示すようにペアデータｄ１ａが過去物体データｄ０と時間的な連続性を有する過去対応データｄ１ｂと判定される。なお、ステップS２０２の処理において信号処理部１７が過去物体データと連続性を有するペアデータが存在しないと判定した場合、ステップＳ２０３の処理に進む。
ステップＳ２０３では、信号処理部１７は、過去物体データに対応するペアデータが今回の走査で検出されていないため、過去物体データに対応する今回の走査のペアデータを擬似的に生成する処理である「外挿処理」を行い、ステップＳ２０５の処理に進む。
ステップＳ２０４では、信号処理部１７はフィルタリング処理を行いステップＳ２０５の処理に進む。このフィルタリング処理は、過去物体データｄ０に基づいて今回走査のペアデータを予測した予測ペアデータと過去対応データｄ１ｂの縦距離、相対速度、および、横距離などの情報から図９に示す今回の走査の物体データｄ１ｃの縦距離、相対速度、横距離などを導出するものであり、具体的には次のような処理が行われる。
信号処理部１７は、予測ペアデータの距離に0.5の重み付けを行い、過去対応データｄ１ｂの縦距離に0.5の重み付けを行って、両方の値を足し合わせたものを物体データｄ１ｃの縦距離として導出する。また、信号処理部１７は、予測ペアデータの相対速度に0.75の重み付けを行い、過去対応データｄ１ｂの相対速度に0.25の重み付けを行って、両方の値を足し合わせたものを物体データｄ１ｃの相対速度として導出する。また、信号処理部１７は、予測ペアデータの横距離に0.5の重み付けを行い、過去対応データｄ１ｂの横距離に0.5の重み付けを行って、両方の値を足し合わせたものを物体データｄ１ｃの横距離として導出する。そして、このように導出された縦距離、相対速度、および、横距離などのパラメータの情報が今回の走査における物体データｄ１ｃの各種パラメータの情報となる。
ステップＳ２０５では、信号処理部１７は今回の走査で導出された複数のペアデータの中に新規データが存在する場合（ステップＳ２０５がＹｅｓ）は、ステップＳ２０６の処理に進む。例えば、図９に示すようにペアデータｄ２ａ、および、ペアデータｄ３ａが連続性判定の結果、過去物体データｄ０と時間的な連続性がない新規データｄ２ｂ、および、新規データｄ３ｂと判定された場合である。なお、今回の走査で導出された複数のペアデータの中に新規データが存在しない場合（ステップＳ２０５がＮｏ）は、判定処理を終了して、ステップＳ１１０の出力処理に進む。
ステップＳ２０６では、信号処理部１７が新規データが過去対応データに対応する物体と同一物体に対応する物体データか否かを判定するための処理を行う。この処理において、信号処理部１７は同一物体データの条件を新規データが充足した場合（ステップＳ２０６がＹｅｓ）、ステップＳ２０７の処理に進む。つまり、信号処理部１７が、複数の物体データのうち、過去の走査で検出されていない物体データである新規データの複数のパラメータの値と過去対応データのパラメータの値との関係が所定の関係を有する場合、新規データが過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データと判定する。
具体的には、信号処理部１７は、過去対応データと新規データとの縦距離差が（４）式に示す条件を満たし、かつ、過去対応データと新規データとの相対速度差、および、横距離差が（５）式の条件を満たす場合に、新規データが過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データと判定する。これにより、車両制御において不要な物体データの判定を正確に行える。
Figure 2013205276
Figure 2013205276
 例えば、図９に示すように、新規データｄ２ｂが（４）式、および、（５）式の同一物体の判定条件を満たすことで、同一物体データと判定される。また、新規データｄ３ｂが（４）式、および、（５）式の同一物体の判定条件を満たさないことで、過去対応データに係る物体とは異なる物体に対応する物体データであると判定される。
なお、信号処理部１７は、同一物体データの条件を新規データが充足していない場合（ステップＳ２０６がＮｏ）、判定処理を終了しステップＳ１１０の出力処理に進む。
ここで、（５）式に示す相対速度差と横距離差の相関関係は、図１０に示すグラフのような関係である。図１０は過去対応データと新規データとの相対速度差、および、横距離差の相関関係を示す図である。図１０の横軸は相対速度差［km/h］を示しており、縦軸は横距離差［m］を示している。信号処理部１７は、過去対応データと新規データとの相対速度差、および、横距離差の相関関係に基づいて、新規データが同一物体データか否かの判定を行う。換言すると信号処理部１７は過去対応データと新規データとの相対速度差、および、横距離差によるに所定の関数に基づいて新規データが同一物体データか否かの判定を行う。
詳細には信号処理部１７は、横軸の相対速度差1km/hの点と、縦軸の横距離差3.5mの点とを通る一次関数の線分を境界とする判定領域ｔｅ１内で、かつ、上記（４）式の条件を満たす新規データを同一物体データと判定する。これにより、車両制御において不要な物体データを正確に判定できる。
なお、図１０において、新規データが判定領域ｔｅ１外の場合、つまり、図８に示すステップＳ２０６において同一物体データの条件を充足していない場合、当該新規データは過去対応データと同一物体に係る物体データではない別物体に対応する物体データ（例えば、隣接車両の物体データ）と判定される。
ここで、図１０に示す相対速度差と横距離差の相関関係を示すグラフは、実験により複数の物体データを検出した結果得られたものであり、同一物体データと判定される新規データの相対速度差、および、横距離差のパラメータの値の傾向は、相対速度差が比較的大きい値の場合は、横距離差は比較的小さい値となる。また、横距離差が比較的大きい値の場合は、相対速度差は比較的小さい値となる。
図８に戻り、ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６において新規データが同一物体データと判定された場合（ステップＳ２０６がＹｅｓ）、信号処理部１７は、当該同一物体データである新規データをメモリ１７２から削除する処理を行い、判定処理を終了してステップＳ１１０の出力処理に進む。これにより、車両制御において不要な物体データを制御対象とすることなく、ユーザの安全を確保する車両制御が行える。例えば、図９に示すように信号処理部１７は、同一物体データである新規データｄ２ｂをメモリ１７２から削除する処理を行う。
図７に戻り、ステップＳ１１１では、信号処理部１７は複数の物体データのうち車両制御装置２に出力する優先順位の高い物体データを車両制御装置２に出力して処理を終了する。ここで、優先順位の高い物体データとは、例えば相対速度が他の物体データと比べて大きい物体データ、距離が他の物体データと比べて小さい物体データなどである。これにより、車両制御の対象とする必要性の高い物体データを優先的に車両制御の対象とした制御が行える。
＜５．判定処理適用結果＞
図１１は、レーダ装置１において判定処理を適用する前の物体データの検出結果を示す図である。また、図１２は、レーダ装置１において判定処理を適用した後の物体データの検出結果を示す図である。図１１および図１２の縦軸は時間［ms］を示し、横軸は横距離［m］を示す。また、実線はＡＣＣの制御における車両の追従対象となる物体データが時間ごとに検出された位置を示している。つまり、複数回の走査において、連続性判定の結果、時間的な連続性を有すると判定された物体データの時間ごとの横距離を示すものである。
そして、横距離0ｍから破線で示す横距離±1.8ｍの範囲内が車両の走行する自車線の領域を示すものであり、−1.8mを下回る横距離、および、＋1.8mを上回る横距離はそれぞれ隣接車線が存在する距離となる。図１１では、時刻1,250msの付近までは過去対応データの物体（例えば、前方車両）を追従対象としているが、一点鎖線で囲まれた範囲ｃｒ１の時刻1,250ms〜1,400msの付近では、自車線を外れた隣接車線の物体（例えば、隣接車両）との連続性を有すると判定されている。これは、過去の走査において、過去対応データと新規データとが同一物体である前方車両において検出され、今回の走査において、当該新規データと隣接車両に対応する過去物体データとが連続性を有すると判定されたためである。
そして、隣接車両の過去物体データと連続性を有すると判定された新規データが、前方車両に対応する過去対応データよりも車両に対して近い縦距離に存在することで、追従対象が過去対応データから新規データに入れ替わる。この場合、車両は隣接車両を追従対象として車両制御を行う可能性があり、車両のユーザの安全性が阻害される場合がある。
図１２では、図７で説明したステップＳ１０９における同一物体の判定におけるステップＳ２０７の処理により、同一物体データを削除した後の物体データの検出結果を示している。図１２の一点鎖線で囲まれた範囲ｃｒ１ａに対応する時刻1,250ms〜1,400msの付近では、自車線内の前方車両が連続性を有するものと判定されている。つまり、一の走査で検出される過去対応データに係る物体と同一物体に対応する新規データを信号処理部１７が削除することで、車両制御において不要な物体データを制御対象とすることなく、車両のユーザの安全性を確保する車両制御が行われる。
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態の車両制御システム１００の構成、および、処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、同一物体データの判定処理の条件が一部相違する。このため以下、相違点を中心に説明する。
第１の実施形態では図８〜図１０に示したように、信号処理部１７は主に過去対応データと新規データとの相対速度差、および、横距離差の相関関係に基づいて、新規データが同一物体データか否かを判定していた。第２の実施の形態では、相対速度差に替えて縦距離差により同一物体データの判定処理を行う。
図１３は、過去対応データと新規データとの縦距離差［m］、および、横距離差［m］の相関関係を示す図である。信号処理部１７は、過去対応データと新規データとの縦距離差、および、横距離差の相関関係に基づいて、新規データが同一物体データか否かの判定を行う。つまり、図１３に示すように信号処理部１７は、横軸の縦距離差0m、および、縦軸の横距離差0mの原点を通る傾き約1.5の一次関数の線分を境界とする判定領域ｔｅ２内の新規データを同一物体データと判定する。これにより、車両制御において不要な物体データを正確に判定できる。
ここで、図１３に示す縦距離差と横距離差の相関関係を示すグラフは、実験により複数の物体データを検出した結果得られたものであり、同一物体データと判定される新規データの縦距離差、および、横距離差のパラメータの値の傾向は、縦距離差が比較的大きい値の場合は、横距離差も比較的大きい値となる。また、横距離差が比較的小さい値の場合は、縦距離差も比較的小さい値となる。
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。なお、上記実施の形態で説明した形態、および、以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
上記実施の形態において、同一物体データを削除することについて述べたが、それ以外の処理として同一物体データが検出された場合、対応する物体が同一物体である過去対応データと当該同一物体データとを一のデータに結合する処理を行ってもよい。
また、上記実施の形態において、過去対応データに基づいて新規データとの関係が上述の（４）式、および、（５）式の条件を満たす新規データを同一物体データとして判定する処理について説明した。これに対して、一の新規データに基づき他の新規データとの関係が上述の（４）式、および、（５）式の条件を満たす場合に、車両に対する縦距離の値が大きい新規データを同一物体データと判定し、当該データを削除する処理を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態において、同一物体データの判定条件の判定領域ｔｅ１およびｔｅ２の境界となる線分は一次関数である説明したが、必ずしも一次関数である必要はなくその他の関数（例えば、二次関数、三次関数等）であってもよい。
また、上記の実施の形態において、レーダ装置１の角度導出処理は、ＥＳＰＲＩＴのアルゴリズムよる処理について説明を行なった。しかし、次のような別のアルゴリズムを用いて角度導出を行ってもよい。具体的には、ＤＢＦ（Digital Beam Forming)、ＰＲＩＳＭ（Propagator method based on an Improved Spatial-smoothing Matrix)、および、ＭＵＳＩＣ(Multiple Signal Classification)などのうちいずれか一のアルゴリズムを用いてもよい。
また、上記実施の形態において、レーダ装置１は、車両に搭載する以外の各種用途（例えば、飛行中の航空機および航行中の船舶の監視の少なくともいずれか１つ）に用いてもよい。
また、上記実施の形態において、送信アンテナを２本、受信アンテナを４本として説明しているが、各アンテナの本数がこれ以外の本数でもよく、例えば、送信アンテナが１本、受信アンテナが５本であってもよい。
さらに、上記実施の形態において、レーダ装置１は、受信アンテナ１４と送信アンテナ１３とをそれぞれ独立に設けているが、受信アンテナが送信アンテナを兼ねるようにしてもよい。この場合、各アンテナは送信波を送信した直後に受信状態に切り替わり、送信波が物体に反射した反射波を受信することが可能となる。
１・・・・・レーダ装置
１１・・・・信号生成部
１２・・・・発振器
１３・・・・送信アンテナ
１４・・・・受信アンテナ
１５・・・・ミキサ
１６・・・・ＡＤ変換器
１７・・・・信号処理部

Claims (4)

  1. 周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物体において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から前記物体に対応する物体データを検出するレーダ装置であって、
    一の走査において検出される複数の物体データの中から過去の走査で検出された過去物体データに基づく予測範囲に含まれる物体データを前記過去物体データに対して時間的な連続性を有する過去対応データと判定する第１判定手段と、
    前記複数の物体データのうち、前記過去の走査で検出されていない物体データである新規データの複数のパラメータの値と前記過去対応データの複数のパラメータの値との関係が所定の関係を有する場合に、前記新規データは前記過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データと判定する第２判定手段と、
    を備えることを特徴とするレーダ装置。
  2. 請求項１に記載のレーダ装置において、
    前記新規データが前記過去対応データに係る物体と同一物体に対応する物体データと判定された場合に、前記新規データを削除する削除手段を更に備えること、
    を特徴とするレーダ装置。
  3. 請求項１または２に記載のレーダ装置において、
    前記所定の関係は、少なくとも前記過去対応データと前記新規データとの相対速度差、および、横距離差による所定の関数に基づく関係であること、
    を特徴とするレーダ装置。
  4. 周波数変調された送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物体において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号から前記物体に対応する物体データを検出する信号処理方法であって、
    （ａ）一の走査において検出される複数の物体データの中から過去の走査で検出された過去物体データに基づく予測範囲に含まれる物体データを前記過去物体データに対して時間的な連続性を有する過去対応データと判定する工程と、
    （ｂ）前記複数の物体データのうち、前記過去の走査で検出されていない物体データである新規データの複数のパラメータの値と前記過去対応データの複数のパラメータの値との関係が所定の関係を有する場合に、前記新規データが前記過去対応データに係る物体と同一の物体に対応する物体データと判定する工程と、
    を備えることを特徴とする信号処理方法。
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