JP2930236B1 - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置

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JP2930236B1
JP2930236B1 JP10012580A JP1258098A JP2930236B1 JP 2930236 B1 JP2930236 B1 JP 2930236B1 JP 10012580 A JP10012580 A JP 10012580A JP 1258098 A JP1258098 A JP 1258098A JP 2930236 B1 JP2930236 B1 JP 2930236B1
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Abstract

【要約】 【課題】 連続路側物(ガードレール,防音壁,金網
等)からの反射信号によって生ずるビート信号のピーク
スペクトルを除去することで、周波数上昇時のビート周
波数と周波数下降時のビート周波数との組み合わせ処理
(ペアリング処理)量の減少ならびに誤ペアリングの減
少を図り、距離・相対速度演算等の処理効率向上を図
る。 【解決手段】 連続路側物処理部10は、1つのビーム
放射方向においてビート信号のピークスペクトルに多数
のピークが検出された場合、ピーク周波数の間隔が予め
設定した連続路側物判定用ピーク周波数差(例えば距離
10メートルに相当する周波数差)以内のピークをグル
ープ化する。連続路側物処理部10は、隣接するビーム
放射方向でのピークスペクトルを参照して、グループ化
した中に先行車両に係るピークが含まれている場合はそ
のピークをグループ化から除外し、それ以外のピークデ
ータを削除する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はレーダ装置に係
り、詳しくは、連続路側物(ガードレール,防音壁,金
網等)からの反射信号によって生ずるビート信号のピー
クスペクトルの特徴に基づいて連続路側物のピークスペ
クトルを除去することで、周波数上昇時のビート周波数
と周波数下降時のビート周波数との組み合わせ処理(ペ
アリング処理)量の減少ならびに誤ペアリングの減少を
図るとともに、連続路側物に対する距離,相対速度演算
を不要にすることで、処理効率の向上を図るようにした
レーダ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開平5−232214号公報には、レ
ーダ信号(送信信号と受信信号とのビート信号)を周波
数解析して目標物に対する相対速度を演算し、演算され
た相対速度が自車速とほぼ一致するか否かを判別すると
ともに、ビート信号周波数分布の広がりをチェックし、
相対速度がほぼ自車速と一致しかつビート信号周波数分
布に所定範囲以上の広がりがあるときには目標物が路側
物である判定することで、車がカーブを走行する際に検
出される目標物がガードレールなどの路側物体か目標車
かを正確に判別するようにしたレーダ装置が記載されて
いる。
【0003】特開平7−63843号公報には、目標物
体との相対距離及び相対速度を同時に測定する車載レー
ダ装置において、相対距離を時間微分して微分速度を得
る微分手段と、目標物体の相対速度と微分速度とを比較
する第1の比較手段と、第1の比較手段で相対速度と微
分速度との差が所定値以上のとき相対距離及び相対速度
の利用を禁止する禁止手段とを備えることで、警報又は
制御に無関係な道路に沿って連続する路側物を誤検出す
ることを防止するようにした車載レーダ装置が記載され
ている。
【0004】特開平7−98375号公報には、FM−
CWレーダを用いて車両前方に存在する複数の障害物に
対して距離及び相対速度を検出する車載レーダ装置に関
し、車両の進行方向上にない静止体を障害物から除外し
て認識するために、下記の構成が記載されている。FM
−CWレーダを用いて障害物に対する上昇区間のスペク
トルA及び下降区間のスペクトルBを検出する。静止体
の場合、スペクトルAとスペクトルBとが車速に応じた
周波数差となることに鑑み、下降区間のスペクトルを車
速に応じてシフトしてスペクトルCとし、これをスペク
トルAから減じて静止体に係るスペクトルピークを除外
したスペクトルDを求める。スペクトルDをスペクトル
Aから減じて静止体に係るスペクトルピークのみからな
るスペクトルEを求める。スペクトルE中に継続的に強
度が確保されないものは障害物から除外する。
【0005】特開平8−262130号公報には、相対
速度を有する複数の対象物の場合にも、ビート周波数の
組み合わせの正確な設定で対象物の情報の特定を正しく
行なえるようにしたレーダ装置が記載されている。この
レーダ装置は、上昇部側及び下降部側の各ビート周波数
をそれぞれ一つずつ組み合わせて組み合わせビート周波
数とし、これら各組み合わせビート周波数に基づき一定
時間後の組み合わせビート周波数をそれぞれ予測するビ
ート周波数予測手段と、各予測組み合わせビート周波数
が、一定時間後に上昇部側及び下降部側の各ビート周波
数を含む近傍周波数の中に存在するとき、存在する予測
組み合わせ周波数を真の組み合わせビート周波数として
設定する設定手段と、この設定手段により設定される真
の組み合わせビート周波数に基づき対象物の情報を特定
する特定手段とを備えている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】所定の変調幅で周期的
に周波数が上昇・下降を繰り返す変調波を送信し、物体
で反射された反射波を受信して、送信波の周波数と受信
波の周波数の差をビートスペクトルとして検出するFM
−CWレーダにおいては、一つの物体について送信周波
数上昇期間(以下、上昇部側と記す)でのビート周波数
と送信周波数下降期間 (以下、下降部側と記す)での
ビート周波数とが求まれば、その物体までの距離と相対
速度を演算によって求めることができる。
【0007】しかしながら、複数の物体がある場合は複
数のビート周波数が発生するため、各物体ごとに上昇部
側および下降部側のビート周波数を正確に対応付ける必
要がある。連続路側物がある場合は、連続路側物からの
反射信号によってビートスペクトルに多数のピークが生
ずる。このため、上昇部側ビート周波数と下降部側ビー
ト周波数との組み合わせが非常に多くなり、正しい組み
合わせ(ペアリング)を求めるための処理量が増加す
る。また、誤った組み合わせ(誤ペアリング)となる可
能性が高くなる。
【0008】図1は連続路側物がないときのピークスペ
クトルデータの一例を示す説明図である。図1(a)は
マルチビーム型のFM−CWレーダを備えた自車両T0
と各先行車両T1,T2との関係、ならびに、所定のビ
ーム幅を有するビームの放射方向(ビームの中心方向)
CH1〜CH7を示している。自車両T0の車速V0と
一方の先行車両T1の車速V1はほぼ同じである。他方
の先行車両T2は、自車両T0の車速V0よりも充分に
早い車速V2で走行しているものとする。
【0009】図1(b)は上昇部側のビート信号のピー
クスペクトルを模式的に示したものである。ここでは、
ビートスペクトルのピークとなった周波数に対応する距
離位置に横長の楕円マークを記すことで、ピークスペク
トル(ピーク周波数)を模式的に示している。符号U2
1はビーム放射方向CH2で検出された先行車両T1の
ピークスペクトルを、符号U31はビーム放射方向CH
3で検出された先行車両T1のピークスペクトルを、符
号U41はビーム放射方向CH4で検出された先行車両
T1のピークスペクトルを、符号U51はビーム放射方
向CH5で検出された先行車両T1のピークスペクトル
を示している。符号U42はビーム放射方向CH4で検
出された先行車両T2のピークスペクトルを、符号U5
2はビーム放射方向CH5で検出された先行車両T2の
ピークスペクトルを、符号U62はビーム放射方向CH
6で検出された先行車両T2のピークスペクトルを、符
号U72はビーム放射方向CH7で検出された先行車両
T2のピークスペクトルを示している。
【0010】図1(c)は下降部側のビート信号のピー
クスペクトルを模式的に示したものである。ここでは、
ビートスペクトルのピークとなった周波数に対応する距
離位置に横長の楕円マークを記すことで、ピークスペク
トルを模式的に示している。符号D21はビーム放射方
向CH2で検出された先行車両T1のピークスペクトル
を、符号D31はビーム放射方向CH3で検出された先
行車両T1のピークスペクトルを、符号D41はビーム
放射方向CH4で検出された先行車両T1のピークスペ
クトルを、符号D51はビーム放射方向CH5で検出さ
れた先行車両T1のピークスペクトルを示している。符
号D42はビーム放射方向CH4で検出された先行車両
T2のピークスペクトルを、符号D52はビーム放射方
向CH5で検出された先行車両T2のピークスペクトル
を、符号D62はビーム放射方向CH6で検出された先
行車両T2のピークスペクトルを、符号D72はビーム
放射方向CH7で検出された先行車両T2のピークスペ
クトルを示している。
【0011】先行車両T1と自車両T0との相対速度は
ほぼゼロであるので、各ビーム放射方向CH2〜CH5
で検出されたピークスペクトルU21,U31,U4
1,U51,D21,D31,D41,D51はドップ
ラシフトの影響を受けておらず(ドップラ周波数=
0)、上昇部側で検出されたピークスペクトル位置(ピ
ーク周波数)と下降部側で検出されたピークスペクトル
位置(ピーク周波数)とはほぼ同じ値となっている。先
行車両T2は、車両T0の車速V0よりも充分に早い車
速V2で走行しているので(先行車両V2は自車両T0
から離れていくので)、各ビーム放射方向CH4〜CH
7で検出されたピークスペクトルU42,U52,U6
2,U72,D42,D52,D62,D72はそれぞ
れドップラシフトの影響を受けている。このため、上昇
部側では、距離に対応する周波数よりも相対速度に対応
したドップラ周波数分だけ高い周波数となり、下降部側
では距離に対応する周波数よりも相対速度に対応したド
ップラ周波数分だけ低い周波数となっている。
【0012】ビーム放射方向CH2では、上昇部側で1
つのピークスペクトルU21が検出され、下降部側で1
つのピークスペクトルD21が検出されているので、上
昇部側のピーク周波数と下降部側のピーク周波数の組み
合わせは一通りしかない。ビーム放射方向CH6および
ビーム放射方向CH7についても、上昇部側,下降部側
それぞれ1つのピーク周波数が検出されているので、上
昇部側のピーク周波数と下降部側のピーク周波数の組み
合わせは一通りしかない。
【0013】ビーム放射方向CH4ならびにビーム放射
方向CH5では、上昇部側,下降部側それぞれ2つのピ
ーク周波数が検出されているので、上昇部側のピーク周
波数と下降部側のピーク周波数の組み合わせは4通り考
えられる。そこで、4通りの組み合わせの全てについて
距離ならびに相対速度の演算を行ない、4通りの演算結
果の中から各車両までの距離,相対速度として最も妥当
な値を選択し、最も妥当な距離,相対速度が得られる上
昇部側のピーク周波数と下降部側のピーク周波数の組み
合わせを有効な組み合わせとする処理を行なうことにな
る。
【0014】図2は連続路側物があるときのピークスペ
クトルデータの一例を示す説明図である。図2(a)
は、車両T0の進行方向の左側に例えばガードレール等
の連続路側物がある場合を示している。この場合、図2
(b),図2(c)に示すように、連続路側物に対応し
た複数のピークスペクトルUG11〜UG15,UG2
1〜UG24,DG11〜D15,DG21〜DG24
が発生する。なお、図2(b),図2(c)では上昇部
側で検出された連続路側物に係るピーク数と下降部側で
検出された連続路側物に係るピーク数とが一致する例を
示したが、上昇部側と下降部側とで検出されるピーク数
が異なることがある。
【0015】連続路側物は静止物であり、車両T0が車
速V0で走行しているため、連続路側物と車両T0との
相対速度は車速V0となる。このため、連続路側物に対
応する各ピーク周波数は、車速V0に対応したドップラ
周波数の影響を受けている。各ピーク周波数は、上昇部
側では、距離に対応する周波数よりも相対速度に対応し
たドップラ周波数分だけ低い周波数となり、下降部側で
は距離に対応する周波数よりも相対速度に対応したドッ
プラ周波数分だけ高い周波数となる。
【0016】図3は従来のレーダ信号処理装置のブロッ
ク構成図である。従来のレーダ信号処理装置は、信号取
込部(A/D変換部)101と、周波数解析部(FFT
部)102と、ピーク検出部103と、距離・相対速度
演算部(ペアリング部)104と、クラスタリング処理
部105と、ターゲット処理部106とからなる。
【0017】信号取込部(A/D変換部)101は、図
示しないレーダ本体部から出力されるビート信号をA/
D変換して、デジタルビート信号を周波数解析部(FF
T部)102へ供給する。周波数解析部(FFT部)1
02は、デジタルビート信号に高速フーリエ変換処理を
施すことでデジタルビート信号の周波数解析(スペクト
ル解析)を行なって、周波数解析(スペクトル解析)デ
ータを出力する。ピーク検出部103は、周波数解析
(スペクトル解析)データに基づいてビート信号のピー
クを検出し、ピーク周波数を距離・相対速度演算部(ペ
アリング部)104へ供給する。
【0018】距離・相対速度演算部(ペアリング部)1
04は、各ビーム放射方向毎に上昇部側で検出されたピ
ーク周波数と下降部側で検出されたピーク周波数との組
み合わせ(ペアリング)を行なって、組み合わされたピ
ーク周波数に基づいて対象物までの距離ならびに相対速
度を演算する。複数のピークが検出されている場合、距
離・相対速度演算部(ペアリング部)104は、複数の
組み合わせの全てについて距離ならびに相対速度を演算
し、距離ならびに相対速度の演算結果から最も妥当な組
み合わせを決定する。クラスタリング処理部105は、
各ビーム放射方向毎に検出された距離ならびに相対速度
に基づいて、同一対象物からのデータ(距離ならびに相
対速度)をグループ化する。ターゲット処理部106
は、各ビーム放射方向毎に検出されたピークレベルに基
づいて同一対象物の重心位置ならびに重心の方位を演算
するとともに、同一対象物の幅を演算し、各対象物の位
置(距離,方位),相対速度,幅を出力する。
【0019】図2(b),図2(c)に示したように、
連続路側物の存在によって連続路側物に係る複数のピー
クが検出された場合、距離・相対速度演算部(ペアリン
グ部)104は、複数の組み合わせの全てについて距離
ならびに相対速度を演算し、距離ならびに相対速度の演
算結果から最も妥当な組み合わせを決定する必要がある
ために、この処理(ペアリング処理)に時間がかかる。
また、組み合わせが多種類あるために、正しくない組み
合わせが選択されることがある(誤ペアリングが生ずる
ことがある)。このため、各対象物の位置,相対速度,
幅等の最終出力が得られるまでの時間が遅くなるととも
に、誤ペアリングが生じた場合には位置,相対速度,幅
等の検出精度が劣化することがある。
【0020】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、連続路側物(ガードレール,防音壁,
金網等)からの反射信号によって生ずるビート信号のピ
ーク数の密度に基づいて連続路側物のピークスペクトル
を除去することで、周波数上昇時のビート周波数と周波
数下降時のビート周波数との組み合わせ処理(ペアリン
グ処理)量の減少ならびに誤ペアリングの減少を図ると
ともに、連続路側物に対する距離,相対速度演算を不要
にすることで、処理効率の向上を図るようにしたレーダ
装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係るレーダ装置は、所定の変調幅で周期的に
周波数が上昇・下降を繰り返す変調波を送信し、物体で
反射された反射波を受信して、送信波の周波数と受信波
の周波数の差をビートスペクトルとして検出するレーダ
装置において、連続路側物からの反射信号によって生ず
るビート信号のピーク数が予め設定した許容ピーク数を
超える場合に、各ピーク間の周波数間隔が予め設定した
周波数差以内のピークをグループ化し、このグループ化
したピーク数の密度に基づいて連続路側物を検出する連
続路側物検出手段と、連続路側物検出手段で検出した連
続路側物に係るピークスペクトルを削除する連続路側物
削除手段とからなる連続路側物処理部を備えたことを特
徴とする。
【0022】 連続路側物検出手段は、連続路側物からの
反射信号によって生ずるビート信号のピーク数が予め設
定した許容ピーク数を超える場合に、各ピーク間の周波
数間隔が予め設定した周波数差以内のピークをグループ
化し、このグループ化したピーク数の密度に基づいて連
続路側物を静止物体として判定する。高速道路の防音
壁,ガードレール等の連続路側物は、ビートスペクトル
のピークが複数連続し、所定周波数範囲でのピーク数の
密度が車両等に比較して大きいことが実験から明らかで
ある。したがって、ピーク数の密度に基づいて静止路側
物を検出することができる。静止路側物として検出され
たビートスペクトルのピークを、周波数上昇時のビート
周波数と周波数下降時のビート周波数との組み合わせ処
理(ペアリング処理)の対象外にすることで、処理量の
減少ならびに誤ペアリングの減少を図ることができると
ともに、連続路側物に対する距離,相対速度演算を不要
にすることで、処理効率の向上を図ることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】この発明に係るレーダ装置は、所
定の変調幅で周期的に周波数が上昇・下降を繰り返す変
調波を送信し、物体で反射された反射波を受信して、送
信波の周波数と受信波の周波数の差をビートスペクトル
として検出するレーダ装置であって、連続路側物からの
反射信号によって生ずるビート信号のピーク数が予め設
定した 許容ピーク数を超える場合に、各ピーク間の周波
数間隔が予め設定した周波数差以内のピークをグループ
化し、このグループ化したピーク数の密度に基づいて連
続路側物を検出する連続路側物検出手段と、連続路側物
検出手段で検出した連続路側物に係るピークスペクトル
を削除する連続路側物削除手段とからなる連続路側物処
理部を備え、受信信号に基づいてガードレールなどの静
止した連続路側物をピーク数の密度が高い静止物体とし
て判定し、ピーク数の密度の低い走行中の車両と連続路
側物を区別して判定することができるので、連続路側物
を検出対象外とすることによって走行中の車両に関する
受信信号を効率的に処理することができる。
【0024】 以下、この発明の実施の形態を添付図面に
基づいて説明する。なお、本発明のレーダ装置の実施の
形態では、本発明をFMーCWレーダ装置に適用した場
合について説明する。図4はこの発明に係るレーダ装置
のブロック構成図である。この発明に係るレーダ装置1
は、FM−CWレーダ本体部2とレーダ信号処理部3と
から構成される。レーダ信号処理部3は、信号取込部
(A/D変換部)11と、周波数解析部(FFT部)1
2と、ピーク検出部13と、連続路側物処理部10と、
距離・相対速度演算部(ペアリング部)14と、クラス
タリング処理部15と、ターゲット処理部16とから構
成される。レーダ信号処理部3は、図3に示した従来の
レーダ信号処理部に対して連続路側物処理部10を備え
たものであり、その他の構成は図3に示した従来のレー
ダ信号処理部と同じである。
【0025】 FM−CWレーダ本体部2は、所定の変調
幅で周期的に周波数が上昇・下降を繰り返す変調波を送
信し、物体で反射された反射波を受信して、送信波の周
波数と受信波の周波数との差の周波数に係るビート信号
を出力する。FM−CWレーダ本体部2は、複数のビー
ムを各方向に並べて発射し、または、ビームを各方向毎
にスキャンしながら発射し、各方向からの受信波をそれ
ぞれ受信することで、各方向毎に対象物を検出するマル
チビーム型の構成としている。また、高周波数を機械的
な手段により連続してスキャンさせる方法を採用しても
よい。
【0026】 信号取込部(A/D変換部)11は、マル
チビーム型のFM−CWレーダ本体部2から出力される
ビート信号をA/D変換して、デジタルビート信号を周
波数解析部(FFT部)12へ供給する。周波数解析部
(FFT部)12は、デジタルビート信号に高速フーリ
エ変換処理を施すことでデジタルビート信号の周波数解
析(スペクトル解析)を行なって、周波数解析(スペク
トル解析)データを出力する。周波数解析部(FFT
部)12は、ビーム放射方向CHnならびに上昇部側,
下降部側を示す情報との対応を付けて周波数解析(スペ
クトル解析)データを出力する。
【0027】 ピーク検出部13は、周波数解析(スペク
トル解析)データに基づいてビート信号のピークを検出
する。ピーク検出部13は、複数のピークがある場合に
はそれら複数のピークを全て検出する。ピーク検出部1
3は、検出したピークの周波数(ピーク周波数)とレベ
ル(ピークレベル)とを対応つけて出力する。ピーク検
出部13は、ビーム放射方向CHnならびに上昇部側,
下降部側を示す情報との対応を付けてピーク周波数,ピ
ークレベルを出力する。
【0028】 連続路側物処理部10は、ビーム放射方向
CHn別にかつ上昇部側,下降部側毎に連続路側物の判
定ならびに連続路側物に係るピークの除去を行なう。連
続路側物処理部10は、ビーム放射方向CH1の上昇部
側でのピークデータ(ピーク周波数,ピークレベル)に
基づいて連続路側物の判定ならびに連続路側物に係るピ
ークの除去を行ない、次にビーム放射方向CH1の下降
部側でのピークデータ(ピーク周波数,ピークレベル)
に基づいて連続路側物の判定ならびに連続路側物に係る
ピークの除去を行ない、次にビーム放射方向CH2,C
H3……について連続路側物の判定ならびに連続路側物
に係るピークの除去を順次を行なう。
【0029】 連続路側物処理部10は、上昇部側で検出
されたピークの数(ピーク数)を計数する。上昇部側の
ピーク数が予め設定した許容ピーク数(例えば3)以下
である場合は、そのままピークデータを出力し、ピーク
除去の処理を実行しない。
【0030】 連続路側物処理部10は、上昇部側または
下降部側のいずれかでピーク数が予め設定した許容ピー
ク数(例えば3)を超えている場合は、そのビーム放射
方向において連続路側物(中央分離帯等を含む)が検出
されているものと判断し、次に述べるピーク数の密度の
検出処理を行なう。
【0031】 連続路側物処理部10は、上昇部側で検出
された複数のピークについて、各ピーク間の周波数差
(間隔)を求める。各ピークのピーク周波数差は、ピー
クと検出された物体の距離差に相当する。連続路側物処
理部10は、予め設定した連続路側物判定用ピーク周波
数差(例えば距離10メートルに相当する周波数差)以
内のピークをグループ化する。すなわち、ピーク周波数
の間隔が小さく密度が高いピークをグループ化し、静止
物体を判定する。連続路側物処理部10は、グループ化
されたピーク群を連続路側物等の静止物体として判定す
る。
【0032】 このようなピーク数の密度を基準として連
続路側物を判断する手法においては、例えば図5(a)
に示す場合のように、連続路側物と走行中の車両(V
1,VO)との相対速度が大きく、先行車(V1)と自
己の車両(VO)との相対速度が小さい場合には、検出
されるピークデータは図5(b)に示すように検出され
る。すなわち、静止固定物(路側物)と先行車(V1)
とのスペクトルデータが重複したとしても、各対象物の
ピークの間隔、すなわちピーク数の密度を算出すること
により、高密度のピーク群をグルーピングして連続路側
物として検出し、この連続路側物を削除することができ
る。
【0033】 連続路側物処理部10は、グループ化した
ピーク群の中に連続路側物以外の物体によるピークが含
まれていないかチェックを行って信頼性を向上させる。
このチェックは、隣接するビーム放射方向のピークデー
タに基づいて行なう。なお、ここでの隣接するビーム放
射方向は、内側に隣接するビーム放射方向である。例え
ば、図2に示すビーム放射方向CH1で連続路側物に係
るピーク群が検出された場合、そのピーク群に車両等に
係るピークが含まれているか否かを、ビーム放射方向C
H1よりも内側のビーム放射方向CH2のピークデータ
に基づいてチェックする。また、ビーム放射方向CH5
で例えば中央分離帯に係るピーク群が検出された場合、
そのピーク群に車両等に係るピークが含まれているか否
かを、ビーム放射方向CH5よりも内側のビーム放射方
向CH4のピークデータに基づいてチェックする。
【0034】 連続路側物処理部10は、隣接するビーム
放射方向でのピークデータ中に、グループ化したそれぞ
れのピーク周波数と同一またはほぼ同じピーク周波数の
データがない場合は、グループ化したピーク群のピーク
データを路側物のピークデータと判断して削除する。連
続路側物処理部10は、隣接するビーム放射方向でのピ
ークデータ中に、グループ化したそれぞれのピーク周波
数と同一またはほぼ同じピーク周波数のデータがあ
り、、かつ、同一またはほぼ同じピーク周波数が独立し
て存在(路側物のデータとして連続路側物判定用ピーク
周波数差(例えば距離10メートルに相当する周波数
差)を超えて存在)する場合、隣接するビーム放射方向
におけるピーク周波数と同一またはほぼ同じ周波数のピ
ークデータを路側物でないと判断してグループ化の対象
外とし、それ以外のピークデータを路側物のデータとし
て削除する。連続路側物処理部10は、隣接するビーム
放射方向でのピークデータ中に、グループ化したそれぞ
れのピーク周波数と同一またはほぼ同じピーク周波数の
データがあるが、隣接するビーム放射方向のピークが独
立して存在していない場合(言い換えれば、隣接するビ
ーム放射方向においても連続路側物に係るピークが検出
されている場合)には、グループ化したピーク群を路側
物と判定してピークデータを削除する。
【0035】 連続路側物処理部10は、連続路側物とし
て判定したピークデータを除去して、残されたピークデ
ータをビーム放射方向CHnならびに上昇部側,下降部
側を示す情報との対応を付けて出力する。この連続路側
物処理部10によって、特許請求の範囲に記載した連続
路側物検出手段,連続路側物削除手段を構成している。
【0036】 連続路側物処理部10は、連続路側物の特
徴を有するスペクトルデータが予め格納されている連続
路側物スペクトルデータ格納部と、予め登録された連続
路側物の特徴を有するスペクトルデータとピーク検出部
13から供給されるピークデータとの相関度合を求める
相関度合演算部と、相関度合に基づいて実際に検出され
た連続路側物に係るピークデータを削除する連続路側物
削除手段とを備える構成としてもよい。連続路側物スペ
クトルデータ格納部には、代表的な連続路側物(例え
ば,ガードレール,防音壁,金網,中央分離帯等)をF
M−CWレーダ本体部2で検出した際に得られるスペク
トルデータがそれぞれ格納されている。相関度合演算部
は、連続路側物スペクトルデータ格納部に格納されてい
る各種の連続路側物に係るスペクトルデータとピーク検
出部13から供給されるピークデータとの相関をとるこ
とで連続路側物の種類を特定するとともに、特定した連
続路側物に係るスペクトルデータとピーク検出部13か
ら供給されるピークデータとの相関度合を求める。連続
路側物削除手段は、相関度合に基づいてピーク検出部1
3から供給されるピークデータの中から連続路側物に係
るピークデータを除去する。
【0037】 距離・相対速度演算部(ペアリング部)1
4は、連続路側物処理部10によって連続路側物に係る
ピークデータが除去されたピークデータに基づいて、各
ビーム放射方向毎に上昇部側で検出されたピーク周波数
と下降部側で検出されたピーク周波数との組み合わせ
(ペアリング)を行なって、組み合わされたピーク周波
数に基づいて対象物までの距離ならびに相対速度を演算
する。複数のピークが検出されている場合、距離・相対
速度演算部(ペアリング部)14は、複数の組み合わせ
の全てについて距離ならびに相対速度を演算し、距離な
らびに相対速度の演算結果から最も妥当な組み合わせを
決定する。クラスタリング処理部15は、各ビーム放射
方向毎に検出された距離ならびに相対速度に基づいて、
同一対象物からのデータ(距離ならびに相対速度)をグ
ループ化する。ターゲット処理部16は、各ビーム放射
方向毎に検出されたピークレベルに基づいて同一対象物
の重心位置ならびに重心の方位を演算するとともに、同
一対象物の幅を演算し、各対象物の位置(距離,方
位),相対速度,幅を出力する。
【0038】 図6は連続路側物処理部における連続路側
物検出処理ならびに連続路側物削除処理の動作を示す説
明図である。図6(a)はビーム放射方向CH1の上昇
部側で検出されたピークスペクトルを、図6(b)はビ
ーム放射方向CH2の上昇部側で検出されたピークスペ
クトルを、図6(c)はビーム放射方向CH1の下降部
側で検出されたピークスペクトルを、図6(d)はビー
ム放射方向CH2の下降部側で検出されたピークスペク
トルを示している。
【0039】 図6(a)に示すように、ビーム放射方向
CH1の上昇部側で5個のピーク(ピーク周波数fa,
fb,fc,fd,fe)が検出されており、各ピーク
周波数の差が連続路側物判定用ピーク周波数差(例えば
距離10メートルに相当する周波数差)以内である場合
は、5個のピークは連続路側物としてグループ化され
る。そして、図6(b)に示すように、隣接するビーム
放射方向CH2の上昇部側のスペクトル内に、各ピーク
周波数fa,fb,fc,fd,feに対応するピーク
周波数のピークが検出されていない場合、5個のピーク
(ピーク周波数fa,fb,fc,fd,fe)に係る
ピークデータは削除される。図6(c)に示すように、
ビーム放射方向CH1の下降部側で5個のピーク(ピー
ク周波数f1,f2,f3,f4,f5)が検出されて
おり、各ピーク周波数の差が連続路側物判定用ピーク周
波数差(例えば距離10メートルに相当する周波数差)
以内である場合は、5個のピークは連続路側物としてグ
ループ化される。そして、図6(d)に示すように、隣
接するビーム放射方向CH2の下降部側のスペクトル内
に、各ピーク周波数f1〜f5に対応するピーク周波数
のピークが検出されていない場合、5個のピーク(ピー
ク周波数f1〜f5)に係るピークデータは削除され
る。
【0040】 図7は連続路側物処理部における連続路側
物検出処理ならびに連続路側物削除処理の動作を示す説
明図である。図7(a)はビーム放射方向CH1の上昇
部側で検出されたピークスペクトルを、図7(b)はビ
ーム放射方向CH2の上昇部側で検出されたピークスペ
クトルを、図7(c)はビーム放射方向CH3の下降部
側で検出されたピークスペクトルを示している。
【0041】 図7(a)では、6個のピークが検出され
ている。このうち、ピーク周波数f10とピーク周波数
f11とは、連続路側物判定用ピーク周波数差よりもさ
らに離れているため、ピーク周波数f10は独立のピー
クとして残される。ピーク周波数f11〜f15の5個
のピークは、各ピーク周波数の差が連続路側物判定用ピ
ーク周波数差よりも小さいので、連続路側物としてグル
ープ化される。ピーク周波数f13,f14,f15と
ほぼ同じピーク周波数を有するピークが、隣接するビー
ム放射方向CH2で検出されているが(図7(b)に示
すf131,f141,f151)、隣接するビーム放
射方向CH2で検出されている各ピークも連続路側物と
して判定されるので、ビーム放射方向CH1において連
続路側物としてグループ化された各ピークデータ(f1
1〜f15)は削除される。図7(b)において、各ピ
ークf131,f141,f151,f16,f17
は、各ピーク周波数の差が連続路側物判定用ピーク周波
数差よりも小さいので、連続路側物としてグループ化さ
れるが、隣接するビーム放射方向CH3では、独立した
ピーク(ピーク周波数f171)が検出されており、ビ
ーム放射方向CH2で検出されたピーク周波数f17と
ビーム放射方向CH3で検出されたピーク周波数f17
1はほぼ同じ周波数であるため、ビーム放射方向CH2
で検出されたピーク周波数f17は先行車等の反射信号
である可能性があると判断され、独立したピークとして
残される。この結果、ビーム放射方向CH2で検出され
た各ピークの中で、ピーク周波数f17を除く他のピー
ク(f131,f141,f151,F16)のピーク
データが削除される。
【0042】 図8および図9は先行車両ならびに連続路
側物の検出例を示す説明図である。図8は連続路側物の
検出処理ならびに連続路側物の除去処理を行なわない場
合を、図9は連続路側物の検出処理ならびに連続路側物
の除去処理を行なった場合を示している。図8(a),
図9(a)は、両側にガードレールを有する橋を走行し
ており、先行車両が1台ある道路環境を示している。図
8(b),図9(b)は、上昇部側で検出されたピーク
データ(ピーク周波数)をピーク周波数に対応した位置
で示している。図8(c),図9(c)は、下降部側で
検出されたピークデータ(ピーク周波数)をピーク周波
数に対応した位置で示している。図8(d),図9
(d)は、ペアリング処理がなされその結果に基づいて
演算された対象物の位置を示している。なお、図8
(b)〜図8(d),図9(b)〜図9(d)におい
て、縦軸は自車両からの距離をメートル単位で、横軸は
幅をメートル単位で示している。
【0043】 両側にガードレールを有する橋を走行して
いる場合、両側のガードレールで反射された信号が受信
される。このため、図8(b),図8(c)に示すよう
に、左側のガードレールに係るピークデータ群GL、な
らびに、右側のガードレールに係るピークデータ群GR
が検出される。符号Sは先行車両に係るピークデータ群
である。左右のガードレールに係るピークデータは、そ
のピーク数が多いとともに、上昇部側と下降部側でピー
ク数が異なっていることが多い。このため、ペアリング
処理に多くの時間がかかる。また、誤ペアリングが発生
しやすい。この結果、図8(d)に示した演算結果を得
るまでの多く時間がかかる。これに対して、連続路側物
の検出処理ならびに連続路側物の除去処理を行なうこと
で、図9(b),図9(c)に示すように、連続路側物
に係るピークデータを除去して、先行車両Sに係るピー
クデータのみを得ることができる。よって、ペアリング
処理ならびに距離・相対速度演算処理を短時間で行なう
ことができる。なお、本実施の形態ではミリ波帯のFM
−CWレーダを例に挙げて説明したが、本発明はレーザ
レーダ、ミリ波帯のパルスまたはドプラレーダ、超音波
レーダ等にも適用することができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るレー
ダ装置は、連続路側物のピーク数の密度に基づいて連続
路側物に係るピークデータを除去した後に、周波数上昇
時のビート周波数と周波数下降時のビート周波数との組
み合わせ処理(ペアリング処理)を行なって、距離・相
対速度を演算する構成としたので、周波数上昇時のビー
ト周波数と周波数下降時のビート周波数との組み合わせ
処理(ペアリング処理)の処理量の減少させることがで
きるともに、連続路側物に対する距離,相対速度演算を
不要にすることができる。よって、処理効率の向上を図
ることができるとともに、誤ペアリングの減少を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続路側物がないときのピークスペクトルデー
タの一例を示す説明図
【図2】連続路側物があるときのピークスペクトルデー
タの一例を示す説明図
【図3】従来のレーダ信号処理装置のブロック構成図
【図4】この発明に係るFM−CWレーダ装置のブロッ
ク構成図
【図5】連続路側物および先行車の判定説明図
【図6】連続路側物処理部における連続路側物検出処理
ならびに連続路側物削除処理の動作を示す説明図
【図7】連続路側物処理部における連続路側物検出処理
ならびに連続路側物削除処理の動作を示す説明図
【図8】連続路側物の検出処理ならびに連続路側物の除
去処理を行なわない場合の先行車両ならびに連続路側物
の検出例を示す説明図
【図9】連続路側物の検出処理ならびに連続路側物の除
去処理を行なった場合の検出例を示す説明図
【符号の説明】
1 FM−CWレーダ装置、2…FM−CWレーダ本体
部、3…レーダ信号処理部、10…連続路側物処理部、
11…信号取込部(A/D変換部)、12…周波数解析
部(FFT部)、13…ピーク検出部、14…距離・相
対速度演算部(ペアリング部)、15…クラスタリング
処理部、16…ターゲット処理部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の変調幅で周期的に周波数が上昇・
    下降を繰り返す変調波を送信し、物体で反射された反射
    波を受信して、送信波の周波数と受信波の周波数の差を
    ビートスペクトルとして検出するレーダ装置において、 連続路側物からの反射信号によって生ずるビート信号の
    ピーク数が予め設定した許容ピーク数を超える場合に、
    各ピーク間の周波数間隔が予め設定した周波数差以内の
    ピークをグループ化し、このグループ化したピーク数の
    密度に基づいて連続路側物を検出する連続路側物検出手
    段と、前記連続路側物検出手段で検出した連続路側物に
    係るピークスペクトルを削除する連続路側物削除手段
    と、からなる連続路側物処理部を備えたことを特徴とす
    るレーダ装置。
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