JP6494712B2

JP6494712B2 - レーダ装置

Info

Publication number: JP6494712B2
Application number: JP2017169986A
Authority: JP
Inventors: 甲斐　幸一; 幸一甲斐
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2037-09-05
Also published as: JP2019045365A

Description

この発明は、レーダ装置に関するものである。

従来から特許文献１に示すような自車両周辺の物体を検知するため、電波を送信し物体からの反射波を受信することで物体との距離、速度、方向の情報を得るレーダ装置があり、自車が前方の障害物に衝突した際の被害を軽減する衝突被害軽減ブレーキシステムや、前方の車両に追従するアダプティブクルーズコントロールシステムに利用されている。

レーダ装置の距離、速度の計測方法には様々な種類があるが、周波数を連続的に増加、または減少させるチャープ波を繰り返し送信するＦＣＭ（ＦａｓｔＣｈｉｒｐＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式が知られている。
ＦＣＭ方式では各チャープ波の送信波と受信波の周波数差から物体との距離を算出する。また算出した距離の周波数の位相を繰り返し送信されるチャープ波毎に計測し、位相の回転速度、すなわち周波数をもとめることで相対速度が得られる。
実際には各チャープ波の送信波と受信波をミキシングし、バンドパスフィルタを通過したビート信号を第１の高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴと表記）処理により周波数変換し、さらに各チャープ波の第１のＦＦＴ結果を周波数毎に並べ、これを各周波数毎に第２のＦＦＴ処理を行う。２度のＦＦＴ処理により、図７のように距離Ｒに対応した第一の周波数軸と、相対速度Ｖに対応した第二の周波数軸の２次元ＦＦＴ結果が得られる。この２次元ＦＦＴ結果のピーク位置が物体の距離Ｒ、速度Ｖに対応することになる。

相対速度の計測範囲はチャープ波の繰り返し周期で決まり、この繰り返し周期が小さいほど、相対速度の計測範囲は広くなる。
チャープ波の繰り返し周期が十分短くない場合、相対速度の計測範囲は所望の計測範囲より狭い範囲となる場合があり、計測範囲を超える相対速度を持つ物体については、計測範囲で折り返した周波数が得られることになる。すなわち、２次元ＦＦＴで得られる相対速度は所望の計測範囲における折り返した周波数による相対速度か否かの判断はつかず、相対速度の曖昧さを持つことになる。

特許文献１ではサンプリングを高速化し、車両が走行する通常の速度範囲では相対速度の折り返しが発生しないようにしている。
特許文献２、３では相対速度の折り返しは許容し、相対速度に対応する曖昧さを解決するため、測定周期毎にチャープ波の繰り返し周期を切り替え、１つ前の測定周期もしくはそれ以上前の測定周期の相対速度の測定結果と照合することで、相対速度の曖昧さを解決している。

特表２０１１−５２６３７０号公報特表２０１３−５１３０９３号公報特開２０１７−５８２９１号公報

特許文献１においては、サンプリングを高速化するためには高価なＡＤ（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌ）コンバータを使用する必要があるという問題があった。
特許文献２、３では、相対速度の曖昧さは解決できるが、相対速度の折り返し自体は発生するため、等距離で異なる２つの相対速度の物体が存在する場合、折り返しの発生しない相対速度を持つ物体によるピークと、折り返しの発生する相対速度を持つ物体によるピークが重なってしまい１つのピークとなってしまう問題がある。

例えば、図５に示すように、曖昧さなく計測可能な相対速度範囲が＋６０ｋｍ／ｈ〜−６０ｋｍ／ｈのレーダ装置を搭載した自車両５００が、図５のような道路を自車速１２０ｋｍ／ｈで先行車５０１に追従走行する場合、周辺の物体である路側の停止物５０２の相対速度は−１２０ｋｍ／ｈとなる。このような場合、相対速度が−６０ｋｍ／ｈ以下のため、相対速度の折り返しが発生し、ちょうど相対速度０ｋｍ／ｈのピークと同じ位置にピークが現れる。また、追従中の先行車５０１の相対速度はほぼ０ｋｍ／ｈとなる。停止物５０２と先行車５０１の距離がほぼ一致する時（ｔ＝Ｔ）、図８に示すように２次元ＦＦＴ結果のピークは同じ位置となるため、２つのピークが合成された１つのピークとなってしまう。停止物５０２が単独で存在している場合、２つのピークが重なるのは一時的なものであるため、大きな問題にはならないが、図６のように路側にガードレールが存在している、すなわちガードレールの柱が路側の停止物５０２として連続して存在している場合、２次元ＦＦＴ結果は図９のように、次々に停止物５０２によるピークと先行車５０１によるピークが重なることになる。特に先行車５０１が二輪車などレーダ反射断面積（以下、ＲＣＳと表記）が小さく、停止物のＲＣＳのほうが大きい場合、先行車５０１によるピークが停止物５０２によるピークに埋もれてしまい、先行車５０１が検知できなくなる場合や、検知できたとしても、ピークの振幅や位相をもとに算出する測角処理の精度が悪化する場合がある。

この発明は上記のような問題点を解決するためのもので、高価な回路などを必要とせず、チャープ波の繰り返し周期の制約で発生する相対速度の折り返しにより、停止物および先行車の２次元ＦＦＴ結果のピークが重ならないようにするレーダ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るレーダ装置においては、電磁波を送信する送信器と、周辺の物体による反射波を受信する受信器と、受信器の受信データを周波数解析して周辺の物体との距離と相対速度を算出し、相対速度に対応する周波数解析の解析範囲外の周波数となる相対速度を持もつ物体については、折り返した周波数から相対速度を算出する制御演算器とを備えたものにおいて、制御演算器は、自車両の自車速から停止物の相対速度を推定し、停止物の相対速度に対応する周波数が折り返すか否かを判定し、折り返す場合には折り返した周波数を推定し、自車両が追従している先行車の相対速度に対応する周波数に、折り返した周波数が重ならないよう、送信器の送信周期を変更するものである。

この発明のレーダ装置によれば、折り返しが発生する相対速度の物体による第１の周波数と、折り返しが発生しない相対速度の物体の第２の周波数が重なるか否かを判定し、第１の周波数と第２の周波数が重なる恐れがある場合には、折り返しが発生する相対速度の物体の折り返した周波数を折り返しが発生しない物体の周波数と重ならないよう送信周期を変更するものであるので、自車速に応じてチャープの繰り返し周期を変更することで、停止物によるピークと先行車によるピークが重ならないようにすることができ、先行車を正確に検知することが可能となる。

この発明の実施の形態１であるレーダ装置を示すブロック図である。この発明の実施の形態１であるレーダ装置内の制御演算器の構成を示すブロック図である。ＦＣＭ方式の変調パターン、受信信号から観測信号（デジタル電圧データ）、および２次元ＦＦＴ結果のデータの流れを示す図である。この発明の実施の形態１であるレーダ装置の制御演算器における、チャープの繰り返し周期選択処理を説明するためのフローチャートである。自車両が先行車に追従し、路肩に１つの停止物がある状態を示す図である。自車両が先行車に追従し、路肩に連続した複数の停止物がある状態を示す図である。相対速度が０の検知物体が１つ存在する場合の２次元ＦＦＴ結果の例を示す図である。相対速度が０の検知物体が１つと、相対速度が大きく、折り返している物体が１つ存在し、２次元ＦＦＴ結果のピークが時刻ｔ＝Ｔで重なる例を示す図である。相対速度が０の検知物体が１つと、相対速度が大きく、折り返している物体が連続して複数存在している例を示す図である。真の相対速度と観測される相対速度の関係を示す図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置１を示す構成図である。
レーダ装置１は、図１に示すように、制御演算器１１、送信器１２、受信器１３、アナログデジタル変換器１４、メモリ１５で構成される。

制御演算器１１は、レーダ装置１の各部を制御し、また、後述するメモリ１５に記憶されたデジタルデータを用いて対象物体までの距離と速度を算出するものである。
この制御演算器１１は、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）機能を有するワンチップマイコン、あるいはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）の様なＰＬＤ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）で構成される。この制御演算器１１の詳細については後述する。

送信器１２は、後述する制御演算器１１（図２参照）の制御部１１１が制御するタイミングで、所望の電圧波形を生成する電圧生成回路１２１、電圧制御発振器１２２、分配回路１２３、増幅回路１２４、送波用アンテナ１２５で構成される。

受信器１３は、受波用アンテナ１３１、混合器１３２、増幅回路１３３、フィルタ回路１３４で構成される。

アナログデジタル変換器１４は、後述する制御演算器１１の制御部１１１（図２参照）が制御するタイミングで、受信器１３から観測信号電圧を入力してデジタル電圧データに変換する変換器であり、変換したデジタル電圧データをメモリ１５に出力する。

メモリ１５は、後述する制御演算器１１の制御部１１１（図２参照）が制御するタイミングで、アナログデジタル変換器１４が出力するデジタル電圧データや、制御演算器１１が出力するスペクトルやピークデータ、車両側ＥＣＵ（ＥｎｇｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）２０からの自車両の自車速データを記憶する回路であり、データの書き込みと読み出しが可能なＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）である。

次に、制御演算器１１の詳細について、制御演算器１１の機能構成図である図２によって説明する。
制御演算器１１は、図２に示すように、制御部１１１、第１の距離方向周波数分析部１１２ａ、第２の距離方向周波数分析部１１２ｂ、第１の速度方向周波数分析部１１３ａ、第２の速度方向周波数分析部１１３ｂ、第１のピーク検出部１１４ａ、第２のピーク検出部１１４ｂ、第１のピークデータ生成部１１５ａ、第２のピークデータ生成部１１５ｂ、第１の距離・仮速度算出部１１６ａ、第２の距離・仮速度算出部１１６ｂ、距離速度算出部１１７を含み、それぞれが、例えば、ワンチップマイコンで動作するプログラムあるいはＦＰＧＡ上のロジック回路などで構成される。

制御部１１１は、送信器１２の電圧生成回路１２１、アナログデジタル変換器１４、メモリ１５、並びに制御演算器１１における第１の距離方向周波数分析部１１２ａ、第２の距離方向周波数分析部１１２ｂ、第１の速度方向周波数分析部１１３ａ、第２の速度方向周波数分析部１１３ｂ、第１のピーク検出部１１４ａ、第２のピーク検出部１１４ｂ、第１のピークデータ生成部１１５ａ、第２のピークデータ生成部１１５ｂ、第１の距離・仮速度算出部１１６ａ、第２の距離・仮速度算出部１１６ｂ、距離速度算出部１１７の動作タイミングなど制御し、また、メモリ１５に記憶された自車速データから電圧生成回路１２１のチャープ繰り返しタイミングを決定するものである。

第１の距離方向周波数分析部１１２ａと、第２の距離方向周波数分析部１１２ｂは、それぞれ制御部１１１が制御するタイミングで、メモリ１５が記憶したデジタル電圧データを読み出し、第一のＦＦＴを行い、メモリ１５に出力するものである。

第１の速度方向周波数分析部１１３ａと、第２の速度方向周波数分析部１１３ｂは、それぞれ制御部１１１が制御するタイミングで、メモリ１５が記憶した１の距離方向周波数分析部１１２ａと、第２の距離方向周波数分析部１１２ｂの出力である距離方向に対応する第一のＦＦＴ結果を読み出し、第二のＦＦＴを行い、距離方向と速度方向に対応する２次元ＦＦＴ結果を、メモリ１５に出力するものである。

第１のピーク検出部１１４ａと、第２のピーク検出部１１４ｂは、それぞれ制御部１１１が制御するタイミングで、メモリ１５が記憶した第１の速度方向周波数分析部１１３ａと、第２の速度方向周波数分析部１１３ｂの出力である距離方向と速度方向に対応する２次元ＦＦＴ結果を読み出し、２次元ＦＦＴ結果のパワーから逐次算出した検出用しきい値、あるいは予め設定された検出用しきい値と２次元ＦＦＴ結果のパワーを比較して、検出用しきい値より大きくかつ極大なスペクトルをピークとして検出し、そのピークの距離方向周波数と速度方向周波数を第１のピークデータ生成部１１５ａと、第２のピークデータ生成部１１５ｂに出力するものである。

第１のピークデータ生成部１１５ａと、第２のピークデータ生成部１１５ｂは、それぞれ制御部１１１が制御するタイミングで、第１のピーク検出部１１４ａと、第２のピーク検出部１１４ｂで検出されたピークの距離方向周波数と速度方向周波数を入力し、距離方向周波数から距離を算出し、この距離と速度方向周波数から成るピークデータとしてメモリ１５に出力するものである。

第１の距離・仮速度算出部１１６ａと、第２の距離・仮速度算出部１１６ｂは、制御部１１１で制御するタイミングで、それぞれメモリ１５が記憶した第１のピークデータ生成部１１５ａと、第２のピークデータ生成部１１５ｂの出力であるピークデータを読み出し、距離方向の周波数に所定の係数を乗ずることで距離を算出し、また速度方向周波数に所定係数を乗じて仮速度を算出し、メモリ１５に出力するものである。
ここで速度を仮速度としている理由は、折り返しの曖昧さが解決していないためである。

距離速度算出部１１７は、メモリ１５が記憶した第１の距離・仮速度算出部１１６ａと、第２の距離・仮速度算出部１１６ｂの出力である距離・仮速度を読み出し、制御部１１１が制御するタイミングで、距離と曖昧さを排除した速度を算出する。

次に、上記のように構成されたレーダ装置１の動作について図１、図２、図３によって説明する。

レーダ装置１において、まず、制御演算器１１の制御部１１１はメモリ１５に記憶された自車両の自車速Ｖｓから停止物の相対速度を−Ｖｓと推定し、停止物の相対速度−Ｖｓから、後で述べる第１および第２のチャープの繰り返し周期の選択を行う。

次に、制御演算器１１の制御部１１１が制御するタイミングで、電圧生成回路１２１では既定の第１の送信信号用変調電圧が上記の選択されたチャープの繰り返し周期で生成され、電圧制御発振器１２２へ出力される。

電圧制御発振器１２２は、第１の送信信号用変調電圧に応じて周波数が変化する送信信号（第１の送信信号のチャープ波）３０１ａ〜３０１ｃを、分配回路１２３へ出力する。
分配回路１２３は、電圧制御発振器１２２から入力した送信信号を、増幅回路１２４と混合器１３２へ分配出力する。
増幅回路１２４は、分配回路１２３から入力した送信信号を増幅して送波用アンテナへ１２５出力し、送波用アンテナ１２５は、増幅回路１２４から入力した増幅された送信信号を電波として空間へ放射する。

次いで、送信器１２から空間に放射された電波が、レーダ装置１の周辺に存在する電波を反射する物体で反射、散乱する。
レーダ装置１の周辺に存在する電波を反射する物体で反射、散乱した電波のうちレーダ装置１に戻ってきた電波は、受波用アンテナ１３１で受信信号３０２ａ〜３０２ｃとなり、混合器１３２へ出力される。
混合器１３２は、受波用アンテナ１３１からの受信信号３０２ａ〜３０２ｃと、送信器１２の分配回路１２３からの送信信号３０１ａ〜３０１ｃとを混合（ミキシング）して混合信号を生成し、増幅回路１３３へ出力する。
増幅回路１３３は、混合器１３２から入力した混合信号を増幅してフィルタ回路１３４へ出力し、フィルタ回路１３４は、増幅回路１３３から入力した増幅された混合信号から不要な周波数成分を抑圧して、観測信号とし、アナログデジタル変換器１４へ出力する。

次いで、アナログデジタル変換器１４では、制御部１１１が制御するタイミングで、受信器１３から入力した観測信号をデジタル電圧データ３０３ａ〜３０３ｃに変換し、メモリ１５へ出力し、メモリ１５は、制御部１１１が制御するタイミングで、アナログデジタル変換器１４から入力した観測信号（デジタル電圧データ）３０３ａ〜３０３ｃを記憶する。

第１の距離方向周波数分析部１１２ａでは、制御部１１１が制御するタイミングで、メモリ１５が記憶した１回のチャープ波の全期間分の観測信号（デジタル電圧データ）３０３ａや３０３ｂ、３０３ｃを読み出し、ＦＦＴを行う。更に、ＦＦＴ結果の離散周波数が距離に対応する複素スペクトル３０４ａや、３０４ｂ、３０４ｃを得て、メモリ１５へ出力し、メモリ１５は、離散周波数が距離に対応する複素スペクトル３０４ａや、３０４ｂ、３０４ｃを記憶する。

第１の速度方向周波数分析部１１３ａでは、制御部１１１が制御するタイミングで、メモリ１５が記憶した第１の距離方向周波数分析部１１２ａの出力である離散周波数が距離に対応する複素スペクトル３０４ａや、３０４ｂ、３０４ｃを繰り返された全てのチャープ波について読み出し、同じ距離に対応する離散周波数の複素スペクトルについてＦＦＴを行い、離散周波数が速度に対応するパワースペクトル３０５ａや、３０５ｂ、３０５ｃを得る。
すなわち距離方向と速度方向の２次元ＦＦＴ結果として、パワースペクトル３０５ａ〜３０５ｃを、メモリ１５へ出力し、メモリ１５は、距離方向と速度方向に対応する２次元ＦＦＴ結果を記憶する。

第１のピーク検出部１１４ａでは、制御部１１１が制御するタイミングで、メモリ１５が記憶した第１の速度方向周波数分析部１１３ａの出力である距離方向と速度方向に対応する２次元ＦＦＴ結果を読み出し、２次元ＦＦＴ結果のパワーから逐次算出した検出用しきい値、あるいは予め設定された検出用しきい値と２次元ＦＦＴ結果のパワーを比較して、検出用しきい値より大きくかつ極大なスペクトルをピークとして検出し、そのピークの距離方向離散周波数と速度方向離散周波数を得て、第１のピークデータ生成部１１５ａに出力する。ここで、検出されたピークの数をＮ＿１とする。

第１のピークデータ生成部１１５ａでは、制御部１１１が制御するタイミングで、検出されたピークの距離方向離散周波数Ｆ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１｝からＦＭＣＷ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＭｏｄｕｌａｔｅｄＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＷａｖｅ）レーダの原理式に基づいて、電波の速度をＣ、送信信号の変調時間幅をＴ＿１、送信信号の変調周波数幅をＢ＿１として、次式（１）により距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１｝を算出する。

Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］＝（Ｃ×Ｔ＿１×Ｆ＿１［ｋ＿１］）／（２×Ｂ＿１）｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１｝・・・（１）

距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１｝と速度方向離散周波数Ｆｖ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１｝から成るピークデータをメモリ１５に出力し、メモリ１５はこのピークデータを第１のピークデータとして記憶する。

図１０は、真の相対速度と観測される（折り返しの発生する）相対速度の関係を示す図である。
図１０に示すように、Ｐ＿１はあらかじめ決定された相対速度検出範囲内での相対速度の最大折り返し回数、Ｖｒ＿１は１回目の折り返しとなる相対速度とする。
第１の距離・仮速度算出部１１６ａでは、メモリ１５に記憶された第１のピークデータを読み出し、制御部１１１が制御するタイミングで、速度方向離散周波数Ｆｖ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１｝から、次式（２）により仮速度Ｖｔ＿１［ｋ＿１］［ｍ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１，ｍ＿１＝−Ｐ＿１〜Ｐ＿１｝を算出する。

Ｖｔ＿１［ｋ＿１］［ｍ＿１］＝（Ｃ×Ｆｃ＿１）／（２×Ｆｖ＿１［ｋ＿１］）＋Ｖｒ＿１×ｍ＿１・・・（２）

距離Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１｝と仮速度Ｖｔ＿１［ｋ＿１］［ｍ＿１］｛ｋ＿１＝１〜Ｎ＿１，ｍ＿１＝−Ｐ＿１〜Ｐ＿１｝からなる仮オブジェクトデータをメモリ１５に出力し、メモリ１５はこの仮オブジェクトデータを第１の仮オブジェクトデータ（仮速度）として記憶する。

次に、制御演算器１１の制御部１１１が制御するタイミングで、電圧生成回路１２１では既定の第２の送信信号用変調電圧が上記選択されたチャープの繰り返し周期で生成され、電圧制御発振器１２２へ出力される。
以下、第２の距離方向周波数分析部１１２ｂ、第２の速度方向周波数分析部１１３ｂ、第２のピーク検出部１１４ｂ、第２のピークデータ生成部１１５ｂおよび第２の距離・仮速度算出部１１６ｂでは、前述した第１の距離方向周波数分析部１１２ａ、第１の速度方向周波数分析部１１３ａ、第１のピーク検出部１１４ａ、第１のピークデータ生成部１１５ａおよび第１の距離・仮速度算出部１１６ａに対応する各部分と同様の動作を行い、メモリ１５は第２の仮オブジェクトデータ（仮速度）として記憶する。

距離速度算出部１１７はメモリ１５に記憶された第１の仮オブジェクトデータと第２の仮オブジェクトデータから、次の２つの式、式（３）と式（４）の条件を満たす仮オブジェクトの組を抽出する。

｜Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］［ｍ＿１］−Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］［ｍ＿２］｜＜Ｄｔｈ・・・（３）

｜Ｖｔ＿１［ｋ＿１］［ｍ＿１］］−Ｖｔ＿２［ｋ＿２］［ｍ＿２］｜＜Ｖｔｈ・・・（４）

抽出された仮オブジェクトの組について、次の２つの式、式（５）と式（６）により、距離、相対速度を算出し、オブジェクトの距離Ｄ［ｑ］、Ｖ［ｑ］としてメモリ１５に記憶する。なお、ｑは前記抽出された仮オブジェクトの組の数である。

Ｄ［ｑ］＝（Ｄｓｔ＿１［ｋ＿１］［ｍ＿１］＋Ｄｓｔ＿２［ｋ＿２］［ｍ＿２］）／２・・・（５）

Ｖ［ｑ］＝（Ｖｔ＿１［ｋ＿１］［ｍ＿１］］−Ｖｔ＿２［ｋ＿２］［ｍ＿２］）／２・・・（６）

次に、前述した制御演算器１１の制御部１１１における、チャープの繰り返し周期選択について、図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳＴ１でメモリ１５に記憶された自車速Ｖｓを入力する。なお、自車速は車両側ＥＣＵ２０から、一定周期で送信され、車両内ネットワークなどを通じてメモリ１５に格納されているものとする。

次に、ステップＳＴ２で、周辺の物体である停止物の相対速度−Ｖｓと第１の距離・仮速度算出部１１６ａにおける１回目の折り返しとなる相対速度Ｖ１の差が所定の値ΔＶ１より小さいか否かを判定する。ＹＥＳの場合、停止物によるピークが折り返しにより、相対速度が０付近に重なってしまうため、ステップＳＴ４で第１のチャープ繰り返し周期をＴ１ａからＴ１ｂに変更する。

また、ステップＳＴ２でＮＯの場合は、特に問題ないため、第１のチャープ繰り返し周期は通常の値であるＴ１ａに設定する。

次に、ステップＳＴ５で、停止物の相対速度−Ｖｓと第２の距離・仮速度算出部１１６ｂにおける１回目の折り返しとなる相対速度Ｖ２の差が所定の値ΔＶ２より小さいか否かを判定する。ＹＥＳの場合、停止物によるピークが折り返しにより、相対速度が０付近に重なってしまうため、ステップＳＴ７で第２のチャープ繰り返し周期をＴ２ａからＴ２ｂに変更する。

また、ステップＳＴ５でＮＯの場合は、特に問題ないため、第２のチャープ繰り返し周期は通常の値であるＴ２ａに設定する。

上記のように、この発明では自車速に応じてチャープの繰り返し周期を変更することで、停止物によるピークと先行車によるピークが重ならないようにすることができ、先行車を正確に検知することが可能となる。即ち、制御演算器１１は、折り返しが発生する相対速度の物体による周波数と、折り返しが発生しない相対速度の物体の周波数が重なるか否かを判定し、両周波数が重なる場合には、折り返しが発生する相対速度の物体の折り返した周波数を折り返しが発生しない物体の周波数と重ならないよう、送信器１２の送信周期を変更する。

また、実施の形態１では先行車に追従走行している想定で相対速度はほぼ０としているが、過去に検知した先行車の相対速度から現在の先行車の相対速度を推定し、先行車によるピークと停止物によるピークが重ならないように繰り返し周期を変更するようにしても良い。

また、実施の形態１では先行車のピークと停止物のピークが重ならないように繰り返し周期を変更しているが、折り返しの発生しないピークを持つ周辺の物体と、折り返しが発生しているピークを持つ周辺の物体が存在する場合、この２つの周辺の物体のピークが重ならないように繰り返し周期を変更するようにしても良い。

この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その発明の範囲において、実施の形態を適宜変更することができる。

１レーダ装置、１１制御演算器、１２送信器、１３受信器、１４アナログデジタル変換器、１５メモリ、１２１電圧生成回路、１２５送波用アンテナ、１３１受波用アンテナ、１１１制御部、１１７距離速度算出部、５００自車両、５０１先行車、５０２停止物

Claims

電磁波を送信する送信器と、周辺の物体による反射波を受信する受信器と、前記受信器の受信データを周波数解析して距離・相対速度を算出し、相対速度に対応する周波数解析の解析範囲外の周波数となる相対速度を持つ物体については、折り返した周波数から相対速度を算出する制御演算器とを備え、前記制御演算器は、自車両の自車速から停止物の相対速度を推定し、停止物の相対速度に対応する周波数が折り返すか否かを判定し、折り返す場合には折り返した周波数を推定し、自車両が追従している先行車の相対速度に対応する周波数に、前記折り返した周波数が重ならないよう、前記送信器の送信周期を変更することを特徴とするレーダ装置。
前記制御演算器は、過去に検出した周辺の物体の距離・相対速度から、現在の周辺の物体の距離・相対速度を推定し、推定した距離・相対速度に対応する周波数に、停止物で折り返した周波数が重ならないよう、前記送信器の送信周期を変更することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
前記制御演算器は、過去に検出した周辺の物体の距離・相対速度から、現在の周辺の物体の距離・相対速度を推定し、周辺の物体の相対速度が折り返す場合には、折り返した周波数に、相対速度が折り返さない他の周辺の物体の周波数が重ならないよう、前記送信器の送信周期を変更することを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。