JP2014145731A - 物標検出装置及び物標検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの検出手段が同じ物体に属する物標を検出している場合に、一方の検出手段の検出結果と他方の検出手段の検出結果とがフュージョンできない状態になった場合であってもその物体に属する物標を正確に検出できる物標検出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の実施例に係る物標検出装置１は、レーダ２の検出結果とレーダ３の検出結果とに基づいてフュージョン物標を導出するフュージョン処理部４２を備える。フュージョン処理部４２は、レーダ２が外挿により検出する遠距離物標とレーダ３が外挿によらずに検出する近距離物標とが所定のフュージョン可能条件を満たす場合に、遠距離物標と近距離物標とに基づいてフュージョン物標を導出し、所定のフュージョン可能条件を満たさなくなった場合に、近距離物標に基づいてフュージョン物標を導出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの検出手段で物標を検出する物標検出装置および物標検出方法に関する。

従来、四輪自動車等の車両の制御技術として、２つの検出手段の検出結果をフュージョンすることによって物標を検出する技術が知られている。

特開２００７−２３２４１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の物標検出装置は、２つの検出手段が同じ物体に属する物標を検出している場合に、一方の検出手段の検出結果と他方の検出手段の検出結果とをフュージョンできない状態になると、同じ物体に属する物標を２つの別々の物体に属する物標として検出してしまう。

上述の点に鑑み、本発明は、２つの検出手段が同じ物体に属する物標を検出している場合に、一方の検出手段の検出結果と他方の検出手段の検出結果とがフュージョンできない状態になった場合であってもその物体に属する物標を正確に検出できる物標検出装置及び物標検出方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る物標検出装置は、第１物標検出手段と、前記第１物標検出手段に比べ近距離での物標の検出に適した第２物標検出手段と、前記第１物標検出手段の検出結果と前記第２物標検出手段の検出結果とに基づいてフュージョン物標を導出するフュージョン処理手段と、を備える物標検出装置であって、前記フュージョン処理手段は、前記第１物標検出手段が外挿により検出する第１物標と前記第２物標検出手段が外挿によらずに検出する第２物標とが所定のフュージョン可能条件を満たす場合に、前記第１物標と前記第２物標とに基づいてフュージョン物標を導出し、前記所定のフュージョン可能条件を満たさなくなった場合に、前記第２物標に基づいてフュージョン物標を導出する。

また、本発明の実施例に係る物標検出方法は、第１物標検出手段の検出結果と、前記第１物標検出手段に比べ近距離での物標の検出に適した第２物標検出手段の検出結果とに基づいてフュージョン物標を導出する物標検出方法であって、前記第１物標検出手段が外挿により検出する第１物標と前記第２物標検出手段が外挿によらずに検出する第２物標とが所定のフュージョン可能条件を満たす場合に、前記第１物標と前記第２物標とに基づいてフュージョン物標を導出し、前記所定のフュージョン可能条件を満たさなくなった場合に、前記第２物標に基づいてフュージョン物標を導出するステップを有する。

上述の手段により、本発明は、２つの検出手段が同じ物体に属する物標を検出している場合に、一方の検出手段の検出結果と他方の検出手段の検出結果とがフュージョンできない状態になった場合であってもその物体に属する物標を正確に検出できる物標検出装置及び物標検出方法を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る物標検出装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る物標検出装置が備えるレーダ（第１物標検出手段）の構成を示す図である。 ＦＭＣＷレーダの探知原理の概要を説明するための図（物標の相対速度が０の場合）である。 ＦＭＣＷレーダの探知原理の概要を説明するための図（物標の相対速度≠０の場合）である。 物標の相対速度が０の場合のビート周波数の時間変化を示す図である。 物標の相対速度が０でない場合のビート周波数の時間変化を示す図である。 デジタルビート信号に信号処理を施すことによって得られた距離パワースペクトルの例を示す図である。 距離パワースペクトルにおいて一方のピークが低周波ノイズ領域に埋もれた状況を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る物標検出装置が備えるレーダ（第２物標検出手段）の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る物標検出装置が備える２つのレーダの検出領域を模式的に示す図である。 図１０に示す状態での２つのレーダの検知結果を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１に係る物標検出方法の概要を示す図である。 ミリ波フュージョン処理を行う領域を示す図である。 図１３の領域Ｄ_１におけるフージョン処理の規則を示す図である。 図１３の領域Ｄ_２におけるフージョン処理の規則を示す図である。 図１３の領域Ｄ_３におけるフージョン処理の規則を示す図である。 図１３の領域Ｄ_４におけるフージョン処理の規則を示す図である。 フュージョン不可状態が発生する場合の状況を説明する図である。 本発明の実施の形態１における近距離ミリ波更新処理の概要を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る物標検出方法の物理量算出処理で算出されたフュージョン物標の例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る物標検出方法の物理量算出処理で用いるウェイトと衝突予測時間との関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における近距離ミリ波更新処理の概要を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る物標検出方法の物理量算出処理で用いるウェイトと外挿回数との関係を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施の形態」と称する）を説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る物標検出装置の機能構成を示すブロック図である。同図に示す物標検出装置１は、四輪自動車等の車両に搭載され、車両の周囲の所定の範囲に存在する物体を検出する装置である。物標検出装置１は、２つのレーダ２および３と、レーダ２および３による検出結果を受信し、この受信した内容に基づいた出力信号を生成する演算部４と、演算部４における演算結果や各種設定情報を記憶する記憶部５と、を備える。

演算部４は、２つのレーダ２および３で検出した物標情報が所定の条件を満たすか否かを判定する判定部４１と、判定部４１での判定結果に基づいて２つのレーダ２および３の検出結果のフュージョン処理を行うフュージョン処理部４２を有する。かかる演算部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて実現される。また、記憶部５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等を用いて実現される。

物標検出装置１で検出した物標情報は、車両制御装置６に出力される。車両制御装置６では、物標検出装置１からの出力に応じて車間距離制御や自動ブレーキ制御等の制御を行う。このように、物標検出装置１および車両制御装置６は、全体としてＡＣＣ（自動車間制御装）、ＰＢＡ（プリクラッシュブレーキアシスト）、ＰＳＢ（プリクラッシュシートベルト）等のシステムを構成する。この意味で、物標検出装置１は、前述したシステムにおけるセンサとしての機能を果たす。

以下、物標検出装置１が備える２つのレーダ２および３について詳細に説明する。図２は、第１物標検出手段であるレーダ２の構成を示す図である。同図に示すレーダ２は、レーダ２は、連続波に周波数変調を乗じた送信信号を用いるＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）レーダである。また、レーダ２は、物標の方向を検出する際にデジタルビームフォーミング（ＤＢＦ）技術によるアンテナビームの形成および走査を行うＤＢＦレーダでもある。

レーダ２は、ミリ波帯の高周波送信信号に応じた電磁波（レーダ波）を所定の範囲に放射出力する送信アンテナ１１と、ｎ個の受信用アンテナ素子（ＣＨ１〜ＣＨｎ）を有する受信用アレーアンテナ１２とを備える。各アンテナ素子ＣＨ１〜ＣＨｎは、アイソレータ群１３を構成する個々のアイソレータを介して、対応するミキサ１４−１〜１４−ｎにそれぞれ接続されている。以後、ミキサ１４−１〜１４−ｎを総称する場合には、ミキサ群１４と呼ぶ。

ミキサ１４−１〜１４−ｎは、各アンテナ素子に到達した受信信号に、送信信号の一部をミキシングすることによってビート信号を得る。ミキサ１４−１〜１４−ｎには、ローカル信号としての送信信号成分が与えられる。この送信信号成分は、電圧制御型の発振器（ＶＣＯ）１５から、分岐回路１６およびアイソレータ群１７を介してミキサ１４−１〜１４−ｎに与えられる。

発振器１５は、中心周波数がｆ_０（例えば６０ＧＨｚ）のバラクタ制御型ガン発振器であり、変調用の直流電源（ＤＣ）１８から出力される制御電圧によって所定の周波数帯域の被変調波を出力する。発振器１５に入力される制御電圧が上昇すると、発振器１５から出力される電圧の周波数が高くなり、発振器１５に入力される制御電圧が低下すると、発振器１５から出力される電圧の周波数が低くなる。

直流電源１８は、変調用信号源（ＳＧ）１９の制御のもと周期的に出力電圧値を変化させる。発振器１５へ入力される制御電圧は三角波であるとする。発振器１５から出力されたＦＭ被変調波は、分岐回路１６を介して送信アンテナ１１に出力され、電磁波（レーダ波）として所定の範囲に放射出力される。送信アンテナ１１から出力される送信信号の周波数の時間波形は、発振器１５へ入力される制御電圧に比例するので三角波となる。

一方、発振器１５から出力され、分岐回路１６によって分岐されてローカル信号となったＦＭ被変調波は、ミキサ群１４において各チャネルの受信信号とそれぞれミキシングされてチャネル別のビート信号を生成する。各チャネルのビート信号は、物標までの距離や相対速度に応じて変化する。

ここで、図３〜図６を参照して、ＦＭＣＷレーダの探知原理の概要を説明する。図３および図４は、送信周波数の変化を実線で示し、距離Ｒの位置にあって相対速度が零の物標から反射された受信周波数の変化を破線で示した図である。より具体的には、図３は物標の自車両に対する相対速度が０の場合の送信信号と受信信号の時間変化を示した図であり、図４は物標の自車両に対する相対速度が０でない場合の送信信号と受信信号の時間変化を示した図である。なお、両図ともに横軸ｔは時間、縦軸ｆは周波数を表している。これらの図に示す場合、連続波に三角波を乗じて周波数変調した変調信号を送信信号として用いている。

かかる送信信号を放射しているときの受信信号は、物標の相対速度の値によらず、送信信号に対して自車両から物標までの距離Ｒに応じた時間の遅れＴ（Ｔ＝２Ｒ／ｃ，ｃは光速）を生じる。以後、送信信号の中心周波数すなわち搬送波周波数をｆ_０、周波数偏移幅をΔＦ、三角波の周波数をｆ_mとする。

また、受信信号は、物標の相対速度に応じてドップラー効果による周波数偏移を生じる（図３の場合、この周波数偏移は生じない）。なお、図４では、受信信号周波数が送信信号周波数よりも大きな周波数を有するように縦軸方向上方に偏移しているが、これは物標が自車両に対して接近する場合を示している。

ここで、相対速度が０のときに送信信号と受信信号をミキシングして得られるビート信号の周波数（ビート周波数）をｆ_ｒ、ドップラー効果による周波数偏移を示すドップラー周波数をｆ_ｄ、周波数が増加する区間（アップ区間）のビート周波数をｆｂ_１、周波数が減少する区間（ダウン区間）のビート周波数をｆｂ_２とそれぞれおくと、
ｆｂ_１＝ｆ_ｒ−ｆ_ｄ …（１）
ｆｂ_２＝ｆ_ｒ＋ｆ_ｄ …（２）
が成り立つ。式（１）および（２）において、物標の相対速度が０の場合、ドップラー周波数ｆ_ｄは０なので、ｆｂ_１＝ｆｂ_２＝ｆ_ｒとなる（図３を参照）。

したがって、変調サイクルのアップ区間とダウン区間のビート周波数ｆｂ_１およびｆｂ_２を別々に測定することにより、ｆ_ｒおよびｆ_ｄは、

と求められる。図５は、送信信号および受信信号が図３に示す時間変化を行う場合（物標の相対速度＝０）のビート周波数ｆｂの時間変化を示す図であり、図３と図５のｔ_１、ｔ_２、ｔ_３、ｔ_４はそれぞれ同じ時刻であることを意味する。また、図６は、送信信号および受信信号が図４に示す時間変化を行う場合（物標の相対速度≠０）のビート周波数ｆｂの時間変化を示す図であり、図４と図６のｔ_１、ｔ_２、ｔ_５、ｔ_６もそれぞれ同じ時刻であることを意味する。

上述した式（３）および（４）によって求めたｆ_ｒおよびｆ_ｄを用いることにより、物標の距離Ｒおよび相対速度Ｖ_Ｒは、

と求めることができる。なお、ここでの相対速度Ｖ_Ｒは、説明の便宜上、正負によって物標の向きを指定する場合を示しているが、より一般には、ベクトルの演算を行うことによって物標の向きを求めればよい。

再び図２を参照してレーダ２の構成の説明を続ける。レーダ２は、アイソレータ群１３および１７、ミキサ群１４、発振器１５、分岐回路１６によって構成される高周波回路２０の後段に、低雑音増幅器２１、高速Ａ／Ｄ変換器２２、ＤＢＦ信号処理部２３、および複素ＦＦＴ演算部２４が設けられている。

低雑音増幅器２１は、ミキサ群１４から出力されたチャネル数ｎのビート信号をパラレルに増幅する。また、低雑音増幅器２１は、アンチエリアシングのために所定のカットオフ周波数（例えば７７ｋＨｚ）のローパスフィルタを内蔵している。

高速Ａ／Ｄ変換器２２は、各ビート信号をパラレルかつ同時にＡ／Ｄ変換する回路である。具体的には、所定のサンプリング周波数（例えば２００ｋＨｚ）で、ＦＭ変調における三角波の周波数アップ区間と周波数ダウン区間の所定数のサンプリングを行う。

ＤＢＦ信号処理部２３は、高速Ａ／Ｄ変換器２２からチャネル別のデジタルビート信号を取得し、ＤＢＦ処理および距離、速度演算を施すことによって物標の認識処理を行う。

複素ＦＦＴ演算部２４は、ＤＢＦ信号処理部２３における一連の処理の中の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算を代行して実行する。すなわち、ＤＢＦ信号処理部２３からチャネル別デジタルビート信号を受け取り、これに対して複素ＦＦＴ演算を実施してその結果をＤＢＦ信号処理部２３に戻す。なお、チャネルごとに得られるビート信号を複素ＦＦＴ演算して得られるパワースペクトルは、周波数が物標までの距離Ｒに対応するため、以後の説明では「距離パワースペクトル」と呼ぶ。

距離パワースペクトルは、チャネル毎のアップ区間とダウン区間それぞれ別個に求められるが、各々の距離パワースペクトルには、周波数軸上のビート周波数ｆｂ_１およびｆｂ_２に対応しているところにピークが現れる。図７は、物標が自車両に対して近づいてくる場合に求めた距離パワースペクトルのピーク周波数成分の概要を模式的に示す図である。具体的には、周波数が小さい方のピークＰ_１がアップ成分のビート周波数ｆｂ_１によるピークであり、周波数が大きい方のピークＰ_２がダウン成分のビート周波数ｆｂ_２によるピークである。このようにして得られる２つのピーク周波数成分Ｐ_１およびＰ_２を「ピークペア」と称する。

ＤＢＦ信号処理部２３では、フェーズドアレーアンテナレーダの移相器の機能をデジタル信号処理によって実現することで、ビーム走査やサイドローブ特性等の調整をデジタル状態で行う。ここでは、全てのアンテナのチャネルからの受信信号をＡ／Ｄ変換後にいったん取り込んだ後、各チャネルのビート信号に基づいて、物標の方位θにおける距離と相対速度を演算する。なお、ビーム走査の方位は任意に設定することができる。

ＤＢＦ方式の利点の一つは、全アンテナ素子（全受信チャネル）の信号をいったんデジタル信号として取り込んでしまうと、それをもとに任意の方向にビーム合成ができるため、一回の信号取り込みで複数のビームを形成することができる点にある（ＤＢＦ方式の詳細については、例えば特開平１１−１３３１４２号を参照）。

ところで、ＦＭＣＷ方式では、至近距離に位置する物標からの反射や送受信アンテナ間の結合によってビート周波数の低周波数領域にノイズが発生する。図８は、アップ成分の距離パワースペクトルＳｐを示す図であり、本来出現するはずのビート周波数ｆｂ_１によるピークＰ_１が低周波数領域ＬＡにおけるノイズに埋もれてしまい、そのピークを判別することができなくなった状態を模式的に示す図である。このように、低周波数領域ＬＡにビート周波数に対応するピークが発生すると、アップ成分のビート周波数がノイズに紛れてしまいそのピークを抽出することができず、結果的に物標を検出することができない場合がある。

図８に示すような状況は、例えば空間的には離れていても、物標の相対速度が大きい値を有して自車両に接近してくる場合、すなわち自車両に対する物標までの距離をその物標の自車両に対する相対速度で割って得られる衝突予測時間（ＴＴＣ）が短い場合に起こり得る。換言すれば、物標までの距離が短くても、物標と自車両との相対速度が０であれば、図８に示すような状況は起こらない。

判定部４１では、図８に示すような状況、すなわちピークペアのうちのいずれか一方のピークしか抽出できない状況が発生しているか否かを判定し、かかる状況が発生した場合にはＰＣＳ外挿フラグを「１」とセットする。その後、演算部４では所定の外挿を行う。この外挿を行う際には、それまでに記憶部５で記憶している物標情報（物理量、フラグ）や、ピークペアの他方のピーク値（図８に示す場合にはダウン区間のピーク値）を参照する。

次に、第２物標検出手段であるレーダ３の構成を説明する。図９は、レーダ３の構成を示す図である。同図に示すレーダ３は、２チャンネルモノパルス方式レーダであり、レーダ２と同じくＦＭＣＷ方式を採用している。ここでいうモノパルス方式とは、互いの一部が重なり合った２個のアンテナビームを一組として用い、角度誤差を検出する方式のことである。

レーダ３は、ミリ波帯の高周波信号を発生する発振器３１、発振器３１で発生した送信信号に応じた電磁波（レーダ波）を所定の範囲に放射出力する送信アンテナ３２、離隔配置されて物標からの反射波をそれぞれ受信する２つの受信アンテナ３３−１および３３−２、受信アンテナ３３−１および３３−２からの信号に発振器３１の出力（ローカル信号）をそれぞれミキシングするミキサ３４−１および３４−２、ならびにミキサ３４−１および３４−２で各々ミキシングしたビート信号を取得する信号処理部３５を備える。

信号処理部３５は、ミキサ３４−１および３４−２から入力される２つの受信信号の位相差Δφを計測し、物標の方向を示す角度θを求める。この際のθは、次のようにして求められる。受信アンテナ３３−１と受信アンテナ３３−２の間隔をｄとし、受信アンテナ３３−１の受信信号と受信アンテナ３３−２の受信信号との経路差をｘとすると、車両の前方方向からの角度、すなわち受信信号の入射角θ（≪１）は、ｘ＝ｄｓｉｎθ≒ｄθで与えられ、経路差ｘに応じた位相差Δφは、Δφ＝２π（ｘ／λ）で与えられる。したがって、θ≒（ｘ／ｄ＝）Δφ・λ／（２πｄ）となる。なお、位相差Δφは、２つの受信信号を方形波に変換し、方形波間の排他的論理和などをとり、その出力の期間をカウンタでカウントすれば求めることができる。

本実施の形態１では、レーダ３もＦＭＣＷ方式を採用しているため、信号処理部３５では、ビート信号を高速フーリエ変換することによって物標までの距離に応じた距離パワースペクトルを得ることができる。この距離パワースペクトルについては、レーダ２の場合と同様に、アップ成分またはダウン成分のいずれか一方のピークが低周波数領域に埋もれてしまい、抽出できないことが起こりうる（図８を参照）。この場合も、判定部４１がピークペアの一方のピークが低周波数領域に埋もれているか否かの判定を行い、埋もれていると判定した場合にはＰＣＳ外挿フラグを「１」とし、該当する物標の位置や相対速度を所定の外挿によって求める。

以上説明した２つのレーダ２および３を比較した場合、ＤＢＦ方式を採用するレーダ２の方が距離パワースペクトルを得るのに必要な演算量が多いが、分解能は高い。このため、レーダ２の方がより遠距離に存在する物標の検出を行うことが可能である。

図１０は、レーダ２とレーダ３の検出領域を模式的に示す図である。同図においては、物標検出装置１が車両Ｃ_０に搭載されており、レーダ２の検出領域Ｒ_２とレーダ３の検出領域Ｒ_３はそれぞれ扇型をなしている。各検出領域の扇形の中心角は等しく、その径はレーダ２の検出領域Ｒ_２の方がレーダ３の検出領域Ｒ_３よりも大きい。すなわち、レーダ２の方がレーダ３よりも遠方まで検出することができる。なお、本実施の形態１においては、レーダ３の検出領域Ｒ_３が、レーダ２の検出領域Ｒ_２とレーダ３の検出領域Ｒ_３との重複領域Ｒ_２３と一致するようにレーダ２およびレーダ３の指向性がそれぞれ調整されている。図１０では、車両Ｃ_０が道路Ｒｄに沿って速さｖ_０で走行し、その重複領域Ｒ_２３が通過する道路Ｒｄを車両Ｃ_１が道路Ｒｄに沿って速さｖ_１で走行している場合を示している。

以後の説明においては、上述した各レーダの検出領域に鑑み、レーダ２によって検出された物標を「遠距離物標」、レーダ３によって検出された物標を「近距離物標」と称する。また、物標検出装置１を搭載している車両Ｃ_０を「自車Ｃ_０」と称し、物標となる車両Ｃ_１を「他車Ｃ_１」と称する。

図１１は、図１０に示す状況でレーダ２および３がそれぞれ検知した結果を模式的に示す図である。図１１では、自車Ｃ_０のレーダ取付位置を原点とし、鉛直方向（図１０の道路Ｒｄに平行な方向）をＺ軸方向、横方向（図１０の道路Ｒｄに垂直な方向）をＸ軸方向とする座標系を採用している。レーダ２によって検出された遠距離物標の位置座標を（Ｚ_ｆ，Ｘ_ｆ）とし、自車Ｃ_０に対する他車Ｃ_１の相対速度の大きさをＶ_Ｒｆとする。また、レーダ３によって検出された近距離物標を（Ｚ_ｎ，Ｘ_ｎ）とし、自車Ｃ_０に対する他車Ｃ_１の相対速度の大きさをＶ_Ｒｎとする。なお、説明の便宜上、自車Ｃ_０および他車Ｃ_１は、Ｚ軸正の方向の成分のみを有しているとするが、各車両の速度がＸ軸方向の成分を有していてもかまわない。

図１２は、本実施の形態１に係る物標検出方法における物標情報更新処理の概要を示す図である。レーダ２および３は、上述したように物標を検出するまでの計算量が違うため、検出結果を出力するまでの時間も異なる。したがって、検出結果の更新周期も異なり、レーダ２の更新周期Ｔ_ｆは、レーダ３の更新周期Ｔ_ｎよりも長い（Ｔ_ｆ＞Ｔ_ｎ）。本実施の形態１では、レーダ２の更新周期Ｔ_ｆとレーダ３の更新周期Ｔ_ｎの比が２：１であるとする。すなわち、近距離ミリ波の更新カウンタが更新されるタイミング（図１２でｔ＝Ｔ_１、Ｔ_２
、・・・、Ｔ_６）のうち、２回に１回は遠距離ミリ波の更新カウンタも更新される（図１
２でｔ＝Ｔ_１、Ｔ_３、Ｔ_５）。なお、より一般には、Ｔ_ｆ：Ｔ_ｎ＝ｍ：ｎ（ｍ＞ｎ；ｍおよび
ｎは正の整数）となるように調整されていればよい。

上述した２種類の更新タイミングのうち、遠距離物標および近距離物標がともに更新されるタイミングでは、フュージョン処理部４２が、レーダ２の検出領域Ｒ_２とレーダ３の検出領域Ｒ_３との重複領域Ｒ_２３において、遠距離物標の距離、横位置、相対速度を基準として融合すべき近距離物標を探索する。以後、このミリ波フュージョン処理によって得られる物標を「フュージョン物標」と称する。これに対して、近距離ミリ波のみが更新されるタイミングでは、その直前のフュージョン処理の結果に応じた物標情報の更新処理を行う。以下、この２つの場合に分けて各々の処理を説明する。

まず、ミリ波フュージョン処理について説明する。このミリ波フュージョン処理では、物標が検出される検出領域に応じて処理の内容が異なる。図１３は、かかる領域の設定例を示す図である。同図においては、検出領域が４つの領域Ｄ_１〜Ｄ_４に分けられており、Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３、Ｄ_４の順に自車Ｃ_０からの距離が遠い領域である。これら４つの領域によって図１０に示す重複領域Ｒ_２３がカバーされる。なお、隣接する領域の境界のＺ座標Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３、Ｚ_４は任意であり、各種条件に応じて定めればよく、分割する領域の数も４に限定されるわけではない。

図１４−１〜１４−４は、各領域Ｄ_１〜Ｄ_４におけるミリ波フージョン処理の規則を示す図である。これらの図において、「○」は物標が検出された場合を示し、「×」は物標が未検出であった場合を示している。また、「△」は上述したＰＣＳ外挿によって物標が検出された場合を示している。なお、ＰＣＳ外挿以外の外挿によって検出された場合は○に含まれるものとする。

本実施の形態１においては、レーダ２および３はともにＦＭＣＷ方式を採用しているため、遠距離物標と近距離物標とがともに３通りの検出結果をとり得る。このため、各検出領域における検出結果の組み合わせは９（＝３×３）通りとなり、各々の組み合わせに応じたミリ波フュージョン処理が図１４−１〜図１４−４で規定されている。これらの組み合わせは記憶部５で記憶されており、演算部４のフュージョン処理部４２で検出結果に応じたフュージョン処理を行う際に参照される。

以下、具体的なミリ波フュージョン処理の内容を説明する。まず、遠距離物標のＰＣＳ外挿フラグと近距離物標のＰＣＳ外挿フラグがともに「０」である場合、すなわち遠距離物標および近距離物標がＰＣＳ外挿なしで検出された場合（○）には、判定部４１は、近距離物標が、遠距離物標に対して以下に示す３つの条件（以下、「フュージョン可能条件」とする。）を満たすか否かを判定する。
条件１．｜Ｚ_ｆ−Ｚ_ｎ｜＜ΔＺ_ｍａｘ
条件２．｜Ｘ_f−Ｘ_ｎ｜＜ΔＺ_ｍａｘ
条件３．｜Ｖ_Ｒｆ−Ｖ_Ｒｎ｜＜ΔＶ_Ｒｍａｘ
ここで、ΔＺ_ｍａｘは前後距離差評価最大値、ΔＸ_ｍａｘは左右距離差最大値、ΔＶ_Ｒｍａｘは前後相対速度差最大値である。図１１においては、他車Ｃ_１の遠距離物標Ｏ_ｆに対して条件２および３を満たすフュージョン可能領域Ｆ内に他車Ｃ_１の近距離物標Ｏ_ｎが入っている場合を例示している。

上記フュージョン可能条件を満たす場合は、検出領域Ｄ_１〜Ｄ_４のパターンａにしたがう。本実施の形態１では、どの検出領域にある場合であっても、遠距離物標の物理量（物標距離、物標横位置、物標相対速度、物標相対加速度）および各種フラグをフュージョン物標の物理量および各種フラグとしてそのまま登録する。この場合、近距離物標の情報自体は物理量や各種フラグの中に含まれないが、フュージョン対象としての近距離物標の情報は記憶部５に登録される。

ところで、上記フュージョン可能条件を満たす近距離物標が複数ある場合も想定される。この場合には、演算部４で所定の評価値を求める評価値演算処理を行い、求めた評価値が最小または最大（定義による）の近距離物標をフュージョン物標として登録する。評価値Ｈは、例えば
Ｈ＝αＥ_１＋βＥ_２＋γＥ_３ ・・・（７）
と定義される。ここで、Ｅ_１は前後距離差評価値であり、Ｅ_１＝｜Ｚ_ｆ−Ｚ_ｎ｜／ΔＺ_ｍａｘである。また、Ｅ_２は左右距離差評価値であり、Ｅ_２＝｜Ｘ_ｆ−Ｘ_ｎ｜／ΔＸ_ｍａｘである。さらに、Ｅ_３は前後相対速度差評価値であり、Ｅ_３＝｜Ｖ_Ｒｆ−Ｖ_Ｒｎ｜／ΔＶ_Ｒｍａｘである。α、β、およびγは、Ｅ_１、Ｅ_２、およびＥ_３の和を取るときのウェイトを与える定数であり、３つのウェイトの比は予め定義されている。なお、評価値Ｈも一致した場合には、近距離物標を登録する際に付与された物標番号の小さい方（大きい方でも可）を採用すればよい。

次に、遠距離物標のＰＣＳ外挿フラグおよび近距離物標のＰＣＳ外挿フラグの少なくともいずれか一方が「１」であり、遠距離物標に対して近距離物標が、上記フュージョン可能条件を満たす場合について説明する（各領域のパターンｄ、ｅ、ｆ）。この場合、例えばパターンｄ（遠距離物標が○、近距離物標が△）では、全ての領域で遠距離物標単独でフュージョン物標を構成する。この際、近距離物標の方は続く処理へは持ち越さず、探索対象から消去する。一方、パターンｅ（遠距離物標が△、近距離物標が○）およびパターンｆ（遠距離物標が△、近距離物標が△）の場合には、全ての領域で近距離物標単独でフュージョン物標を構成し、遠距離物標の方は続く処理へは持ち越さずに探索対象から消去する。

続いて、ＰＣＳ外挿フラグに関わらず上記フュージョン可能条件のうちの少なくとも１つを満たさない遠距離物標と近距離物標について説明する（各領域のパターンｂ、ｃ、ｇ，ｈ，ｉ）。まず、遠距離物標はＰＣＳ外挿の有無によらず検出され（○または△）、近距離物標が未検出（×）の場合（パターンｂおよびｃ）、直前の遠距離物標をフュージョン物標とし、その遠距離物標の物理量と各種フラグをそのまま登録する。

パターンｉ（遠距離物標と近距離物標がともに未検出（×））の場合、「物標なし」として登録する。

パターンｈ（遠距離物標が未検出（×）、近距離物標が検出（○））では、領域によって処理が異なる。領域Ｄ_１では、近距離物標単独でフュージョン物標を構成する。領域Ｄ_２では、先行車に対応する物標があり、この先行車が発進した場合のみ近距離物標単独でフュージョン物標を構成し、それ以外の場合は「物標なし」として登録する。領域Ｄ_３およびＤ_４では、「物標なし」として登録する。

パターンｇ（遠距離物標が未検出（×）、近距離物標がＰＣＳ外挿により検出（△））の場合にも、領域によって処理が異なる。この場合、領域Ｄ_１、Ｄ_２、およびＤ_３では近距離物標単独でフュージョン物標を構成する一方、領域Ｄ_４では「物標なし」として登録する。

次に、フュージョン可能条件を満たしていた遠距離物標と近距離物標との組み合わせがフュージョン可能条件を満たさなくなった状態（以下、「フュージョン不可状態」とする。）での処理について説明する。

このフュージョン不可状態は、例えば、先行車との衝突を回避するために自車両で急制動が行われた場合に発生し得る。

図１５は、フュージョン不可状態が発生する場合の状況を説明する図である。左側のグラフは、車間距離と自車速との関係を示すグラフであり、横軸が自車速を表し、縦軸が車間距離を表す。また、車両位置Ｃ_１−１〜Ｃ_１−５はそれぞれ、自車両Ｃ_０から見た他車両Ｃ_１の相対位置を示し、車両位置Ｃ_１−１からＣ_１−５まで他車両Ｃ_１が自車両Ｃ_０に相対的に接近する様子を表す。本実施の形態１では、一定の減速度で急減速する他車両との衝突を回避するために車間距離Ｚ_ｔにおいて車両制御装置６が自車両を急制動させる。なお、以下に説明する処理は、運転者が自車両を急制動させた場合にも適用される。また、図１５において、「×」は、車両位置Ｃ_１−１〜Ｃ_１−５のそれぞれにおける他車両Ｃ_１に関する遠距離物標の位置を表し、「＋」は、車両位置Ｃ_１−１〜Ｃ_１−５のそれぞれにおける他車両Ｃ_１に関する近距離物標の位置を表す。また、実線の「×」は、ＰＣＳ外挿によらずに検出された遠距離物標の位置を表し、破線の「×」は、ＰＣＳ外挿によって検出された遠距離物標の位置を表す。また、「×」、「＋」から下方に延びる矢印は、関連する相対速度の大きさを表す。なお、本実施の形態１では、近距離物標の位置は全てＰＣＳ外挿によらずに検出される。自車両Ｃ_０に比較的近い位置に存在する物体に関する物標を検出する場合、遠距離物標を検出するときに比べ、近距離物標を検出するときにはピークが低周波数領域におけるノイズに埋もれにくいためである。

他車両Ｃ_１が車両位置Ｃ_１−１にある場合、自車両Ｃ_０と他車両Ｃ_１との車間距離はＺ_３より大きくＺ_４より小さいため、他車両Ｃ_１は、検出領域Ｄ_４内に存在する（図１３参照）。また、物標検出装置１は、遠距離物標および近距離物標をＰＣＳ外挿なしで検出しており、判定部４１は、近距離物標と遠距離物標とがフュージョン可能条件を満たすと判定している。そのため、物標検出装置１は、検出領域Ｄ_４のパターンａ（図１４−４参照。）にしたがい、遠距離物標単独でフュージョン物標を構成する。

その後、他車両Ｃ_１が車両位置Ｃ_１−２まで接近すると、物標検出装置１は、遠距離物標をＰＣＳ外挿なしで検出できなくなり、ＰＣＳ外挿によって遠距離物標を導き出す。なお、自車両Ｃ_０と他車両Ｃ_１との車間距離は依然としてＺ_３より大きいため、他車両Ｃ_１は、検出領域Ｄ_４内に存在する。また、物標検出装置１は、近距離物標をＰＣＳ外挿なしで検出しており、判定部４１は、近距離物標と遠距離物標とがフュージョン可能条件を満たすと判定している。そのため、物標検出装置１は、検出領域Ｄ_４のパターンｅ（図１４−４参照。）にしたがい、遠距離物標単独でフュージョン物標を構成する。

その後、他車両Ｃ_１が車両位置Ｃ_１−３まで接近すると、自車両Ｃ_０と他車両Ｃ_１との車間距離はＺ_３より小さくなるため、他車両Ｃ_１は、検出領域Ｄ_３内に進入する。また、この直前に自車両Ｃ_０では急制動が開始されている。なお、物標検出装置１は、ＰＣＳ外挿によって遠距離物標を導き出しており、ＰＣＳ外挿なしで近距離物標を検出している。また、判定部４１は、近距離物標と遠距離物標とがフュージョン可能条件を満たすと判定している。そのため、物標検出装置１は、検出領域Ｄ_３のパターンｅ（図１４−３参照。）にしたがい、近距離物標単独でフュージョン物標を構成する。また、ＰＣＳ外挿によって導出される遠距離物標の位置は、ＰＣＳ外挿なしで検出される近距離物標の位置よりも僅かに自車両Ｃ_０に近い位置となる。自車両Ｃ_０で急制動が行われた結果、遠距離物標の位置に基づいて導出される車間距離が近距離物標の位置に基づいて導出される車間距離よりも小さくなり、且つ、遠距離物標の位置に基づいて導出される相対速度が近距離物標の位置に基づいて導出される相対速度よりも絶対値で大きくなるためである。なお、近距離物標の位置に基づいて導出される車間距離及び相対速度は、実際の車間距離及び相対速度にほぼ等しい。

その後、他車両Ｃ_１が車両位置Ｃ_１−４まで接近すると、自車両Ｃ_０と他車両Ｃ_１との車間距離はＺ_２より小さくなるため、他車両Ｃ_１は、検出領域Ｄ_２内に進入する。なお、物標検出装置１は、ＰＣＳ外挿によって遠距離物標を導き出しており、ＰＣＳ外挿なしで近距離物標を検出している。また、判定部４１は、近距離物標と遠距離物標とがフュージョン可能条件を満たすと判定している。そのため、物標検出装置１は、検出領域Ｄ_２のパターンｅ（図１４−２参照。）にしたがい、近距離物標単独でフュージョン物標を構成する。また、ＰＣＳ外挿によって導出される遠距離物標の位置は、ＰＣＳ外挿なしで検出される近距離物標の位置よりもさらに自車両Ｃ_０に近い位置となる。

その後、他車両Ｃ_１が車両位置Ｃ_１−５まで接近すると、自車両Ｃ_０と他車両Ｃ_１との車間距離はＺ_１より小さくなるため、他車両Ｃ_１は、検出領域Ｄ_１内に進入する。なお、物標検出装置１は、ＰＣＳ外挿によって遠距離物標を導き出しており、ＰＣＳ外挿なしで近距離物標を検出している。なお、この車両位置Ｃ_１−５では、判定部４１は、近距離物標と遠距離物標とがフュージョン可能条件を満たさないと判定する。自車両Ｃ_０で急制動が行われた結果、遠距離物標の位置に基づいて導出される車間距離と近距離物標の位置に基づいて導出される車間距離との差が所定の閾値以上となったか、或いは、遠距離物標の位置に基づいて導出される相対速度と近距離物標の位置に基づいて導出される相対速度との差が所定の閾値以上となったためである。そのため、物標検出装置１は、検出領域Ｄ_１のパターンｅ（図１４−１参照。）にしたがってフュージョン物標を構成することができなくなる。

この場合、物標検出装置１は、他車両Ｃ_１に関するフュージョン物標を２つ構成することになってしまう。具体的には、物標検出装置１は、ＰＣＳ外挿によって遠距離物標を導き出したがその遠距離物標との関係でフュージョン可能条件を満たす近距離物標を検出できないとして、検出領域Ｄ_１のパターンｃ（図１４−１参照。）にしたがい、遠距離物標単独でフュージョン物標を構成する。また、物標検出装置１は、ＰＣＳ外挿なしに近距離物標を検出したがその近距離物標との関係でフュージョン可能条件を満たす遠距離物標を検出できないとして、検出領域Ｄ_１のパターンｈ（図１４−１参照。）にしたがい、近距離物標単独でフュージョン物標を構成する。

しかしながら、このままでは、物標検出装置１は、１台の他車両Ｃ_１に関して２つのフュージョン物標を構成してしまう。

そこで、物標検出装置１は、フュージョン可能条件を満たしていた遠距離物標と近距離物標との組み合わせがフュージョン可能条件を満たさなくなった場合、近距離物標単独でフュージョン物標を構成する。

具体的には、物標検出装置１は、例えば、遠距離物標の位置に基づいて導出される相対速度と近距離物標の位置に基づいて導出される相対速度との差が所定の閾値（例えば１０ｋｍ／ｈである。）以上となった場合、近距離物標単独でフュージョン物標を構成する。或いは、物標検出装置１は、遠距離物標の位置に基づいて導出される車間距離と近距離物標の位置に基づいて導出される車間距離との差が所定の閾値（例えば５ｍである。）以上となった場合、近距離物標単独でフュージョン物標を構成する。なお、車間距離の差は、前後距離の差、又は左右距離の差であってもよい。また、物標検出装置１は、自車両Ｃ_０が減速中であることを追加的な条件としてもよい。

また、上述の例では、物標検出装置１は、仮にフュージョン可能条件が満たされていたならば検出領域Ｄ_１のパターンｅ（図１４−１の太枠参照。）にしたがってフュージョン物標が構成されていたがフュージョン可能条件が満たされないばかりに２つのフュージョン物標を構成してしまうという状況が発生するのを回避する。しかしながら、物標検出装置１は、仮にフュージョン可能条件が満たされていたならば検出領域Ｄ_２〜Ｄ_４の何れかにおけるパターンｅ（図１４−２〜図１４−４のそれぞれの太枠参照。）にしたがってフュージョン物標が構成されていたがフュージョン可能条件が満たされないばかりに２つのフュージョン物標を構成してしまうという状況が発生するのを回避してもよい。

このように、物標検出装置１は、先行車との衝突を回避するために自車両で急制動が行われた場合であっても、１台の他車両Ｃ_１に関して２つのフュージョン物標を構成してしまうのを回避することができる。そのため、物標検出装置１は、衝突予測時間（ＴＴＣ）が無限大に急変するような場合であっても、フュージョン物標の連続性を維持できる。

次に、近距離ミリ波更新処理について、図１６を参照して説明する。同図に示すように、近距離ミリ波更新処理は、その直前（１周期Ｔ_ｎの分だけ前）に行われたミリ波フュージョン処理の内容と今回更新すべき近距離物標の検出内容に応じて処理が異なる。

まず、直前で実質的にフュージョンされている場合、すなわち直前のミリ波フュージョン処理が図１４−１〜１４−４のパターンａのいずれかに該当する場合を説明する（パターンｊ、ｋ、ｌ）。この場合、フュージョン物標は遠距離物標の物理量と各種フラグを受け継いでいるため、今回更新する近距離物標の検出内容に応じて縦方向距離Ｚ_ｆのみを推定し、更新する。各種フラグは前回値を保持するが、新規フラグに関しては、その値が「１」ならば「０」へと更新する。

続いて、直前がフュージョンされていない場合について説明する。まず、直前が近距離物標単独で構成されており（例えば領域Ｄ_１のパターンｅ、ｆ、ｇ、ｈ等）、今回の近距離物標がＰＣＳ外挿の有無によらず検出（○または△）された場合（パターンｍおよびｎ）、新たな近距離物標を単独でフュージョン物標として記憶部５へ登録する。また、直前が近距離物標単独で構成されており、近距離物標が未検出（×）である場合（パターンｏ）、物理量は更新しない。この場合、各種フラグは前回値を保持するが、物標ロストフラグに関しては、その値が「１」ならば「０」へと更新する。

これに対して、直前がフュージョンされてなく、その際のフュージョン物標が遠距離物標単独で構成されている場合（領域Ｄ_１〜Ｄ_３のパターンｂ、ｃ、ｄ、領域Ｄ_４のパターンａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）は、今回近距離物標として更新すべき情報がない。この場合には、遠距離の縦方向距離Ｚ_ｆのみを推定し、更新する。各種フラグについては原則として前回値を保持するが、新規フラグの値が「１」である場合には「０」へ更新する。

なお、図１６には示していないが、直前のミリ波フュージョン処理が物標登録されていない場合であっても、図１４−１〜１４−４において「近距離単独」条件を満たす場合が起こり得る。この場合には、近距離物標の物理量および各種フラグを出力物標として記憶部５へ登録すればよい。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、ＦＭＣＷ方式を用いて検出した信号に周波数解析処理を施すことによって得られるピーク周波数成分のペアを用いて物標検出を行う第１物標検出手段と、前記第１物標検出手段と異なる方式で物標検出を行う第２物標検出手段と、を備えた物標検出装置が、前記ピーク周波数成分のペアの一方が前記低周波数成分に埋もれていると判定した場合、前記低周波数成分に埋もれていないと判定した場合よりも前記第２物標検出手段の検出結果を重視したフュージョン処理を行うことにより、広範囲の物標を高精度で検出することが可能となる。

また、本実施の形態１によれば、たとえ物標からの反射波の距離パワースペクトルにピークペアの一方のピークが埋もれたとしても、高分解能である遠距離物標の情報を捨て去ることなくできるだけ有効活用することにより、より信頼度が高い物標の検出を実現することが可能となる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、物標までの衝突予測時間（ＴＴＣ）を用いてミリ波フュージョン処理する遠距離物標と近距離物標との混合比を制御することを特徴とする。すなわち、本実施の形態２では、ミリ波フュージョン処理によって物理量を求める際、遠距離物標の物理量と近距離物標の物理量を物標までの衝突予測時間に応じた所定のウェイトで混合する。

本実施の形態２に係る物標検出装置の構成は、上記実施の形態１に係る物標検出装置１の構成と同じである。また、ミリ波フュージョン処理を行う際の規則は、図１４−１〜１４−４にしたがうものとする。

以下、ミリ波フュージョン処理で行う物理量の演算処理を説明する。この際、各領域のパターンａに相当するフュージョン物標は、遠距離物標のＴＴＣに基づいて遠距離物標の物理量と近距離物標の物理量とを所定のウェイトによってフュージョンする。具体的には、遠距離物標の物理量をＰ_ｆ、近距離物標の物理量をＰ_ｎとしたとき、対応するフュージョン物標の物理量Ｐ_{ｆｕｓｉｏｎ}は、遠距離物標の物理量Ｐ_ｆのウェイトをｗとして、
Ｐ_{ｆｕｓｉｏｎ}＝ｗＰ_ｆ＋（１−ｗ）Ｐ_ｎ・・・（８）
と定義される。演算部４のフュージョン処理部４２では、この定義に従って物理量の演算を行い、記憶部５に登録する。図１７は、式（８）に基づいて算出されたフュージョン物標Ｏ_{ｆｕｓｉｏｎ}の例を示す図である。同図においては、遠距離物標Ｏ_ｆや近距離物標Ｏ_ｎの中間付近にフュージョン物標Ｏ_{ｆｕｓｉｏｎ}が生成された状況を模式的に示している。

図１８は、遠距離物標の物理量のウェイトｗと物標までの衝突予測時間（ＴＴＣ）の関係を示す図である。同図に示すウェイト曲線Ｌｗは、ＴＴＣの値が大きいときには１であるが、ＴＴＣが０に近づくにつれて徐々に減少していき、ＴＴＣが所定の閾値ｔ_０（＞０）よりも小さいときにｗ＝０となる。すなわち、ＴＴＣが小さいほど近距離物標の物理量をより重視したフュージョン処理を行う。なお、閾値ｔ_０の値は、各種条件に応じて適宜設定すればよい。

本実施の形態２では、各種フラグに関しても、フュージョン物標を構成する際に所定の規則に従ったフラグの設定の切り替えを行う。この規則は予め記憶部５に格納しておき、フュージョン処理部４２で適宜読み出す構成としておけばよい。

次に、近距離ミリ波更新処理について説明する。図１９は、本実施の形態２における近距離ミリ波更新処理の概要を示す図であり、実施の形態１で説明した図１６に対応する図である。本実施の形態２における近距離ミリ波更新処理において、上記実施の形態１における近距離ミリ波更新処理と異なるのは、直前がフュージョンされており、今回の近距離物標が検出（○）、またはＰＣＳ外挿による検出（△）の場合、すなわちパターンｊおよびｋの場合である。この場合、物理量の演算に関しては、直前のミリ波フュージョン処理更新と同じウェイトｗを用いることによって遠距離の縦方向距離Ｚ_ｆのみを推定し更新する。この点を除く近距離ミリ波更新処理は、上記実施の形態１と同じである。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、ＦＭＣＷ方式を用いて検出した信号に周波数解析処理を施すことによって得られるピーク周波数成分のペアを用いて物標検出を行う第１物標検出手段と、前記第１物標検出手段と異なる方式で物標検出を行う第２物標検出手段と、を備えた物標検出装置が、前記ピーク周波数成分のペアの一方が前記低周波数成分に埋もれていると判定した場合、前記低周波数成分に埋もれていないと判定した場合よりも前記第２物標検出手段の検出結果を重視したフュージョン処理を行うことにより、上記実施の形態１と同様に、広範囲の物標を高精度で検出することが可能となる。

また、本実施の形態２によれば、ミリ波フュージョン処理において物理量を求める際、対応する遠距離物標の物理量と近距離物標の物理量とを所定のウェイトで混合することによってフュージョン物標を算出する際、物標までの衝突予測時間が短くなるにつれて近距離物標の寄与が増えるようにウェイトを定めることにより、遠距離ミリ波と近距離ミリ波のフュージョン結果として遠距離から近距離までの物理量の高精度かつ滑らかな切替を実現することができる。この結果、遠距離ミリ波と近距離ミリ波の分解能の差に起因して、切替タイミングの前後で物標の物理量（物標距離、物標横位置、物標相対速度、物標相対加速度）が大きく変化してしまうのを防止することが可能となる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、ミリ波フュージョン処理で物理量を演算する際に、ＴＴＣに基づくウェイトに加えて、物標を一時的にロストした場合に補間する外挿カウンタの値に応じたウェイトを加味することによってフュージョン物標の物理量を算出することを特徴とする。

本実施の形態３に係る物標検出装置は、上記実施の形態１および２に係る物標検出装置と同じ構成を有する。また、本実施の形態３に係る物標検出方法は、上述したフュージョン物標の物理量演算処理を除いて、上記実施の形態２に係る物標検出方法と同じである。

図２０は、遠距離物標／近距離物標の物理量のウェイトと対応する物理量の外挿回数との関係を示す図である。同図においてウェイト曲線は４本あるが、これは、遠距離物標と近距離物標の各々に対して、ＴＴＣの範囲に応じた２種類のウェイト曲線を適用しているからである。具体的には、ウェイト曲線Ｌｕ_ｆ１およびＬｕ_ｆ２が遠距離物標のウェイトと外挿回数の関係であり、ウェイト曲線Ｌｕ_ｎ１およびＬｕ_ｎ２が近距離物標のウェイトと外挿回数の関係を示している。このうち、ウェイト曲線Ｌｕ_ｆ１およびＬｕ_ｎ１はＴＴＣが相対的に大きい領域におけるウェイト曲線であり、ウェイト曲線Ｌｕ_ｆ２およびＬｕ_ｎ２はＴＴＣが相対的に小さい領域におけるウェイト曲線である。

図２０からも明らかなように、どのウェイト曲線も、所定の外挿回数を超えるとウェイトｕの値が一定となる。また、ウェイト曲線相互間の大小関係は、同じ外挿回数で比較した場合に常に変わらないが、設定によってある外挿回数を超えると等しくなる場合がある。

本実施の形態３では、フュージョン物標の物理量Ｐ_{ｆｕｓｉｏｎ}は、

と求められる。式（９）において、Ｐ_ｆは遠距離物標の物理量、Ｐ_ｎは近距離物標の物理量、ｗは遠距離物標の物理量Ｐ_ｆのウェイトである。また、ｕ_ｆは外挿回数に基づく遠距離物標に対応するウェイト（ウェイト曲線Ｌｕ_ｆ１およびＬｕ_ｆ２に対応）であり、ｕ_ｎは外挿回数に基づく近距離物標に対応するウェイト（ウェイト曲線Ｌｕ_ｎ１およびＬｕ_ｎ２に対応）である。

このように、本実施の形態３では、衝突までの時間ＴＴＣと、物標をロストした場合に一時的に補間する外挿カウンタとを用いてミリ波フュージョンする物理量のウェイトを制御している。この結果、遠距離ミリ波と近距離ミリ波の分解能の差に起因して、切替タイミングの前後で物標の物理量（物標距離、物標横位置、物標相対速度、物標相対加速度）が大きく変化してしまうのを防止することが可能となる。

以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上述した実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

加えて、本実施の形態３によれば、衝突予測時間に加えて外挿回数も加味した上でミリ波フュージョン処理を行うため、衝突予測時間の意味で至近距離に近づくにつれて物理量が変化していく際、一段と違和感が少なくシームレスな切り替えを実現することができる。
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜３を詳述してきたが、本発明はそれら３つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、２つの検出手段の組み合わせは、必ずしも上述した２つのレーダに限られるわけではなく、一方が高分解能のレーダであり、２つのレーダの検出領域が異なっていれば如何なる形式のレーダを適用しても構わない。

このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

１・・・物標検出装置 ２、３・・・レーダ ４・・・演算部 ５・・・記憶部 ６・・・車両制御装置 １１、３２・・・送信アンテナ １２・・・受信用アレーアンテナ １３、１７・・・アイソレータ群 １４・・・ミキサ群 １４−１〜１４−ｎ・・・ミキサ １５、３１・・・発振器 １６・・・分岐回路 １８・・・直流電源 ２０・・・高周波回路 ２１・・・低雑音増幅器 ２２・・・高速Ａ／Ｄ変換器 ２３・・・ＤＢＦ信号処理部 ２４・・・複素ＦＦＴ演算部 ３３−１、３３−２・・・受信アンテナ ３４−１、３４−２・・・ミキサ ３５・・・信号処理部 ４１・・・判定部 ４２・・・フュージョン処理部 Ｃ_０・・・自車（車両） Ｃ_１・・・他車（車両） ＣＨ１〜ＣＨｎ・・・アンテナ素子 Ｆ・・・フュージョン可能領域 ＬＡ・・・低周波数領域 Ｌｕ_ｆ１、Ｌｕ_ｆ２、Ｌｕ_ｎ１、Ｌｕ_ｎ２、Ｌｗ・・・ウェイト曲線 Ｏ_f・・・遠距離物標 Ｏ_{ｆｕｓｉｏｎ}・・・フュージョン物標 Ｏ_ｎ・・・近距離物標 Ｒ_２、Ｒ_３・・・検出領域 Ｒ_２３・・・重複領域 Ｒｄ・・・道路 Ｓｐ・・・距離パワースペクトル

Claims (4)

1. 第１物標検出手段と、前記第１物標検出手段に比べ近距離での物標の検出に適した第２物標検出手段と、前記第１物標検出手段の検出結果と前記第２物標検出手段の検出結果とに基づいてフュージョン物標を導出するフュージョン処理手段と、を備える物標検出装置であって、
   前記フュージョン処理手段は、前記第１物標検出手段が外挿により検出する第１物標と前記第２物標検出手段が外挿によらずに検出する第２物標とが所定のフュージョン可能条件を満たす場合に、前記第１物標と前記第２物標とに基づいてフュージョン物標を導出し、前記所定のフュージョン可能条件を満たさなくなった場合に、前記第２物標に基づいてフュージョン物標を導出する、
   物標検出装置。
2. 前記フュージョン処理手段は、前記第１物標と前記第２物標とが前記所定のフュージョン可能条件を満たさなくなった場合で、且つ、当該物標検出装置を搭載する自車両が減速中の場合に、前記第２物標に基づいてフュージョン物標を導出する、
   請求項１に記載の物標検出装置。
3. 前記フュージョン可能条件は、前記第１物標に基づいて導出される相対速度と前記第２物標に基づいて導出される相対速度との差が所定の閾値以上となった場合、又は、前記第１物標に基づいて導出される車間距離と前記第２物標に基づいて導出される車間距離との差が所定の閾値以上となった場合を含む、
   請求項１又は２に記載の物標検出装置。
4. 第１物標検出手段の検出結果と、前記第１物標検出手段に比べ近距離での物標の検出に適した第２物標検出手段の検出結果とに基づいてフュージョン物標を導出する物標検出方法であって、
   前記第１物標検出手段が外挿により検出する第１物標と前記第２物標検出手段が外挿によらずに検出する第２物標とが所定のフュージョン可能条件を満たす場合に、前記第１物標と前記第２物標とに基づいてフュージョン物標を導出し、前記所定のフュージョン可能条件を満たさなくなった場合に、前記第２物標に基づいてフュージョン物標を導出するステップを有する、
   物標検出方法。

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