JP6992704B2 - 物体検知装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両の周囲の物体を検知するように構成された物体検知装置に関する。

上記の物体検知装置として、物体の検知精度を向上させるために、複数の変調方式を組み合わせて用いるレーダ装置がある。例えば、下記の特許文献１に記載の車両用のレーダ装置は、ＦＭＣＷ変調方式により変調されたレーダ波と、ＣＷ変調方式により変調されたレーダ波とを組み合わせて送信している。そして、上記車両用レーダ装置は、ＣＷ変調方式による検知結果を用いて、ＦＭＣＷ変調方式による検知結果の妥当性を判定し、妥当であると判定した場合は、ＦＭＣＷ変調方式において算出された方位を用い、妥当でないと判定した場合は、ＣＷ変調方式において算出された方位を用いている。

特開２００４－３４０７５５号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、上記特許文献１の技術では、同種の物体検知装置を搭載した他車両が付近に存在し、他車両が送信したレーダ波との間でレーダ波の干渉が生じる場合のように、外的要因の影響を受けると、複数の変調方式の全てで検知精度が悪化することが分かった。この場合には、物体の検知能力が低下する虞があるという課題が見出された。

本開示の１つの局面は、車両の周囲の物体を検知するように構成された物体検知装置において、外的要因の影響によりレーダによる検知精度が悪化した場合であっても物体を検知しやすくする技術を提供することにある。

本開示の一態様は、車両に搭載され、当該車両の周囲の物体を検知するように構成された物体検知装置であって、出力取得部（Ｓ１１０，Ｓ１２０）と、精度推定部（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）と、重み設定部（Ｓ１７０）と、位置算出部（Ｓ１８０）と、を備える。

出力取得部は、当該車両の異なる位置に搭載された複数のレーダセンサからの出力信号をそれぞれ取得するように構成される。精度推定部は、複数のレーダセンサからの出力信号に基づいて複数のレーダセンサの検知精度をそれぞれ推定するように構成される。

重み設定部は、複数のレーダセンサの検知精度に応じて、複数のレーダセンサからの出力信号に対する重み付けを設定するように構成される。位置算出部は、設定された重み付けを反映した複数のレーダセンサからの出力信号を組み合わせて採用することで物体の位置を算出するように構成される。

このような構成によれば、車両の異なる位置に配置された複数のレーダセンサからの出力信号を組み合わせて採用するので、一方のレーダセンサの検知精度が悪化したとしても、他方のレーダセンサにレーダ波の検知精度が悪化しない場合には良好に物体を検知することができる。

また、複数のレーダセンサの検知精度が悪化したとしても、複数のレーダセンサの位置が異なるので、検知精度の差が生じやすくなる。このため、複数のレーダセンサの検知精度に応じて設定された重み付けを反映した複数のレーダセンサからの出力信号を組み合わせて採用すれば、より検知精度が高いレーダセンサからの出力信号を用いる比重を大きくして物体を検知することができる。よって、他車両が送信したレーダ波等の外的要因の影響を抑制でき、単体のレーダセンサからの出力信号のみを採用する場合よりも物体を検知しやすくすることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

移動物体検知システムの構成を示すブロック図である。 レーダ装置の設置位置と物体検知領域とを示す図である。 物体検知処理を示すフローチャートである。 レーダ装置から送信されるレーダ波の波形を示す図である。 マルチパスによりＳＮ比が低下している箇所を示す図である。 クリアな環境下でのＦＭＣＷ方式の周波数スペクトラム波形を示す図である。 複雑環境下でのＦＭＣＷ方式の周波数スペクトラム波形を示す図である。 干渉が生じない環境下でのＦＭＣＷ方式の周波数スペクトラム波形を示す図である。 干渉が生じた環境下でのＦＭＣＷ方式の周波数スペクトラム波形を示す図である。 マルチパスの発生状態に対する左右のレーダ装置の出力信号の組み合わせ例を示す図である。 マルチパスの発生状態に応じた重み付けの設定例を示す図である。 方位精度の推定結果に対する各変調方式による出力信号の組み合わせ例を示す図である。 方位精度の推定結果に応じた重み付けの設定例を示す図である。 干渉の発生状態に対する左右のレーダ装置の出力信号の組み合わせ例を示す図である。 干渉の発生状態に応じた重み付けの設定例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の一態様の実施形態を説明する。
［１．実施形態］
［１－１．構成］
以下に本開示の実施形態を図面とともに説明する。

本実施形態の移動物体検知システム１は、車両に搭載され、当該車両の周囲の物体を検知するように構成されたシステムである。移動物体検知システム１は、図１に示すように、２つのレーダ装置２Ｌ，２Ｒと、警報装置３と、移動物体検知装置４と、を備える。

レーダ装置２Ｌは、車両の後部左側面に設置された左側のレーダ装置である。また、レーダ装置２Ｒは、車両の後部右側面に設置された右側のレーダ装置である。２つのレーダ装置２Ｌ，２Ｒの構成及び機能は、基本的に同じである。以下では、２つのレーダ装置２Ｌ，２Ｒをまとめてレーダ装置２とも称する。なお、移動物体検知システム１は、少なくとも１つのレーダ装置を備えていればよく、３つ以上のレーダ装置を備えてもよい。

レーダ装置２は、レーダ波を繰り返し送受信して車両ＶＨの周辺を監視するミリ波レーダである。本実施形態では、複数の変調方式、ここでは、ＦＭＣＷ方式で変調された送信信号と２ＦＣＷ方式で変調された送信信号とを組み合わせて１セットとする。レーダ装置２は、この１セットの送信信号に基づいたレーダ波を所定の周期で繰り返し送信する。なお、ＦＭＣＷは、Frequency Modulated Continuous Waveの略である。２ＦＣＷは、２ Frequency Continuous Waveの略である。

レーダ装置２は、図２に示すように、移動物体検知システム１を搭載した車両ＶＨの左右の後方に設置される。そしてレーダ装置２は、レーダ波を車両ＶＨの後方における左側及び右側に向けてそれぞれレーダ波を送信することにより、物体検知領域内に存在する移動物体（例えば、自動車及び二輪車等の他車両）及び路側物（例えば、ガードレール及び樹木等の車両の周囲に存在する静止物）を含む物体を検知する。

なお、図２では、水平面上において、右側のレーダ装置２Ｒにおける物体検知領域Ｒｒｒを斜線の領域で図示している。右側のレーダ装置２Ｒは、受信アンテナの検知範囲の中心軸ＣＡが、車両ＶＨの幅方向Ｄｗに対して後方に取付角度φ傾いた方向を向くように取り付けられている。また検知範囲は、水平面上において、中心軸ＣＡを中心として例えば±８０°の範囲を含むように設定されている。

なお、左側のレーダ装置２Ｌについても同様の構成である。左側のレーダ装置２Ｌにおける物体検知領域Ｒｒｌは、図２に示すように、右側のレーダ装置２Ｒにおける物体検知領域Ｒｒｒと一部が重複し、車両の左右方向の中心線に対して、右側のレーダ装置２Ｒにおける物体検知領域Ｒｒｒと線対称となるように設定される。

レーダ装置２は、所定の送信信号に基づく送信波を送信する送信器としての機能、及び送信波を反射した物体から返ってきた反射波を受信波として受信するレーダセンサとしての機能とを備える。そして、レーダ装置２は、アナログ波形である受信波を、デジタル信号に変換し、デジタル信号に変換した受信波、すなわちＡＤ波形を移動物体検知装置４に送る。

警報装置３は、移動物体検知装置４が車両の後方から接近する移動物体を検知した場合に、移動物体検知装置４からの指令を受けて警報を行う周知の装置である。警報装置３は、例えば、車室内に設置された音声出力装置を備え、車両の乗員に対して、警告音を出力する。

移動物体検知装置４は、図１に示すように、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３等を備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵ１１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭ１２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。

なお、非遷移的実体的記録媒体とは、記録媒体のうちの電磁波を除く意味である。また、ＣＰＵ１１が実行する機能の一部又は全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、移動物体検知装置４を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

［１－２．処理］
次に、移動物体検知装置４が実行する物体検知処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。物体検知処理は、例えば、当該移動物体検知システム１の電源が投入されると開始され、その後、例えば、３０ｍｓ毎等の所定の周期で繰り返し実行される処理である。

物体検知処理では、図３に示すように、まず、Ｓ１１０で、移動物体検知装置４は、レーダ装置２からＡＤ波形を取得する。なお、本実施形態のレーダ装置２は、図４に示すように、ＦＭＣＷ方式で変調された送信信号と２ＦＣＷ方式で変調された送信信号とを組み合わせた１セットの送信信号を、例えば、３０ｍｓ周期で送信し、反射波を受信する。移動物体検知装置４は、この反射波に関するＡＤ波形を繰り返し取得する。

レーダ装置２は、ＦＭＣＷ方式では、時間の経過とともに所定の周波数から送信波の周波数を上昇させ、その後、送信波の周波数を所定の周波数まで下降させる。また、レーダ装置２は、２ＦＣＷ方式では、ＦＭＣＷ方式による送信波の送信後に、２つの周波数での送信波の送信を間欠的に複数回繰り返す。本実施形態では、レーダ装置２は、送信波の送信を３回ずつ実施する。

なお、本実施形態では、ＡＤ波形はレーダ装置２Ｌ，２Ｒにより生成されるが、この構成に限らず、ＡＤ波形は物体検知装置４で生成されてもよい。ＡＤ波形が物体検知装置４で生成される場合、物体検知装置４は、レーダ装置２からアナログ波形である受信波を取得し、この受信波をデジタル信号に変換するとよい。

続いて、Ｓ１２０で、移動物体検知装置４は、ＦＦＴ波形を生成する。ＦＦＴ波形は、ＡＤ波形を高速フーリエ変換することで得られる波形である。続いて、Ｓ１３０で、移動物体検知装置４は、観測点を算出する。

Ｓ１２０、Ｓ１３０の処理は、例えば下記のように実施される。すなわち、移動物体検知装置４は、ＡＤ波形から、送信信号と受信信号との周波数差を周波数とする周波数差信号であるビート信号を生成する。

さらに、移動物体検知装置４は、生成したビート信号に対してＦＦＴによる周波数解析処理を実行して、ＦＦＴ波形としての周波数スペクトラムを生成する。その際、移動物体検知装置４は、変調方式毎に、ビート信号から周波数スペクトラムを生成する。なお、周波数スペクトラムとは、レーダ装置２からの出力信号の各周波数成分と各周波数成分に対応する信号強度との関係を示すデータである。なお、信号強度は受信電力で表され、以下、電力とも表記する。

本実施形態では、レーダ装置２は、周知のＦＭＣＷ方式で、物体を検知する。この際、移動物体検知装置４は、ビート信号のＦＭＣＷ方式の周波数上昇部分からアンテナ毎に周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐを生成し、ＦＭＣＷ方式の周波数下降部分からアンテナ毎に周波数スペクトラムＳｐ＿ｄｎを生成する。そして、移動物体検知装置４は、周波数スペクトラムＳｐ_ｕｐ，Ｓｐ＿ｄｎのピーク毎に方位θと電力情報を抽出する。

具体的には、移動物体検知装置４は、レーダ装置２に備えられた複数のアンテナから集めたＮ個の同一周波数のピーク周波数成分について、Multiple Signal Classification（以下、ＭＵＳＩＣ）等のアルゴリズムを用いた到来方向推定処理を実施して、方位θを抽出する。移動物体検知装置４は、抽出した方位θと電力情報を使用して、同じ物体に対応した周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐのピーク周波数と、周波数スペクトラムＳｐ＿ｄｎのピーク周波数とをペアマッチする。そして、移動物体検知装置４は、物体毎に、ペアマッチされた周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐ，Ｓｐ＿ｄｎのピーク周波数から、車両ＶＨに対する物体の相対速度Ｖｒ、及び車両ＶＨから物体までの距離Ｒを算出する。

また、レーダ装置２は、周知の２ＦＣＷ方式でも、物体を検知する。この際、移動物体検知装置４は、２つの送信周波数のそれぞれのビート信号から、それぞれ周波数スペクトラムを生成し、生成した２つの周波数スペクトラムを足し合わせて周波数スペクトラムＳｐ＿ｃｗを生成する。

そして、移動物体検知装置４は、周波数スペクトラムＳｐ_ｃｗのピーク毎に方位θと電力情報を抽出する。方位θは、ＭＵＳＩＣ等のアルゴリズムを用いた到来方向推定処理を実施して求めればよい。移動物体検知装置４は、抽出した方位θと電力情報を使用して、周波数スペクトラムＳｐ＿ｃｗのピーク周波数から、車両ＶＨに対する物体の相対速度Ｖｒ、及び車両ＶＨから物体までの距離Ｒを算出する。

そして、移動物体検知装置４は、周波数スペクトラムに基づいて物体情報を生成し、生成した物体情報を移動物体検知装置４へ出力する。なお、物体情報は、物体の距離Ｒ及び方位θから算出した物体についての観測点の位置Ｐ、物体の相対速度Ｖｒを含む。

続いて、移動物体検知装置４は、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０で、複数のレーダ装置２からの出力信号に基づいて複数のレーダ装置２の検知精度をそれぞれ推定するように構成される。レーダ装置２の検知精度とは、例えば、レーダ装置２による検知が正常に行われているか否か、或いは、検知の確からしさを表す。ここでは、レーダ装置２の検知精度を、レーダ装置２からの出力信号に基づく値と予め設定された基準値とを比較することによって求める。この際、それぞれの変調方式について検知精度を求める。

レーダ装置２の検知精度を推定する処理としては、マルチパス判定、方位精度確認、干渉判定のそれぞれの処理を実施する。
Ｓ１４０では、移動物体検知装置４は、マルチパス判定をする。マルチパス判定とは、レーダ波が路面や壁面等に反射することによって、複数の経路で同物体からの受信波が検知される現象、すなわちマルチパスの発生の有無を判定することを示す。マルチパスが発生すると、受信波のＳＮ比が低下する傾向があることが分かったため、任意の手法で受信波のＳＮ比が予め設定された基準値よりも低下したか否かを判定し、ＳＮ比が基準値よりも低下した場合にマルチパスが発生したと判定するとよい。

なお、ＳＮ比とは、反射波に含まれる信号と雑音との比を示す。マルチパス判定は、左右それぞれのレーダ装置２Ｌ，２Ｒについての、それぞれの変調方式について実施される。
詳細には、マルチパス判定には、下記のような手法を採用してもよい。

図５は、レーダ装置２から物体までの距離と受信電力との対応関係の一例を示すグラフである。図５において破線で示す線Ｌｍａｘは、受信電力のピークホールド値、すなわち、距離が遠い側の物体の反射波による最大受信電力Ｐｍａｘを示す。また、矩形の枠ＦＬ１，ＦＬ２で囲まれている領域は、マルチパスによりＳＮ比が低下している箇所を示している。

マルチパス判定では、最大受信電力Ｐｍａｘから受信電力を減じた減算値（以下、受信電力差）が予め設定された低下判定値より大きいか否かを判断する。なお、低下判定値は、低下判定値マップを参照して設定される。

低下判定値マップは、物体情報が示す距離Ｒと低下判定値との間で負の相関を有するように設定されている。なお、「距離との間で負の相関を有する」とは、距離の増大に伴い段階的に低下判定値が減少することだけではなく、距離の増大に伴い連続的に低下判定値が減少することも含む。受信電力差が低下判定値より大きい場合に、マルチパスが生じており、検知精度が低いと判定する。

次に、Ｓ１５０で、移動物体検知装置４は、方位精度確認をする。なお、方位精度確認の処理は、図３に示すように、Ｓ１４０の処理と並列処理されてもよいし、Ｓ１２０の処理後、Ｓ１７０の処理までに、他の処理とは直列に実施されてもよい。方位精度確認とは、移動物体検知システム１が搭載された車両の環境が、物体情報に含まれる物体の方位θの算出精度を低下させる複雑環境であるか否か判定することを示す。

すなわち、移動物体検知システム１が搭載された車両の環境を取得し、この環境が、予め準備された複雑環境であるとの条件を満たす場合に、方位の算出精度が低下していると判定するとよい。

詳細には、方位精度確認には、下記のような手法を採用してもよい。
まず、周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐ，Ｓｐ＿ｄｎ及びＳｐ＿ｃｗのそれぞれの乱雑度から、ＦＭＣＷ方式及び２ＦＣＷ方式のそれぞれにとって、移動物体検知システム１が搭載された車両の周辺環境が、物体の方位θの算出精度を低下させる複雑環境であるか否か判定する。具体的には、ＦＭＣＷ方式の場合、次の（Ａ）及び（Ｂ）の条件のうちの少なくとも１つを満たす場合に、車両ＶＨの周辺環境が複雑環境であると判定する。

（Ａ）複雑環境判定範囲において、周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐ又は周波数スペクトラムＳｐ＿ｄｎのピークの数が、予め設定された数閾値よりも多いこと。なお、ピークの数とは、周波数スペクトラム中の電力の極大値の数を示す。（Ｂ）複雑環境判定範囲において、周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐ又は周波数スペクトラムＳｐ＿ｄｎにおけるピークでの電力を平均したピーク電力の平均値が、予め設定されたピーク閾値よりも大きいこと。ピーク電力の平均値は、例えば、ピークが３つある場合には、３つの電力を平均した値としてもよい。

複雑環境判定範囲は、図６及び図７に示すように、周波数スペクトラムの所定の範囲である。複雑環境判定範囲は、監視対象とする物体の距離Ｒの範囲に応じて予め設定されている。つまり、監視対象となる物体が存在する範囲が、複雑環境判定範囲となる。２ＦＣＷ方式の場合も、同様に、（Ａ）及び（Ｂ）の条件のうちの少なくとも１つを満たす場合に、車両ＶＨの周辺環境が複雑環境であると判定する。ただし、２ＦＣＷ方式の場合、複雑環境判定範囲は、監視対象とする物体の相対速度Ｖｒの範囲に応じて予め設定されている。

さらに、ＦＭＣＷ方式の場合、次の（Ｃ）の条件を加え、（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）の条件のうちの少なくとも１つを満たす場合に、車両ＶＨの周辺環境が複雑環境であると判定してもよい。（Ｃ）複雑環境判定範囲において、周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐ又は周波数スペクトラムＳｐ＿ｄｎの平均電力が、予め設定された平均閾値よりも大きいこと。

２ＦＣＷの場合も、同様に、（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）の条件のうちの少なくとも１つを満たす場合に、車両ＶＨの周辺環境が複雑環境であると判定してもよい。ただし、２ＦＣＷ方式の場合、周波数スペクトラムＳｐ＿ｃｗの平均電力と平均閾値とを比較するとよい。

続いて、Ｓ１６０で、移動物体検知装置４は、干渉判定をする。Ｓ１６０の処理は、Ｓ１３０～Ｓ１５０の処理と並列処理されてもよいし、Ｓ１２０の処理後、Ｓ１７０の処理までに、他の処理とは直列に実施されてもよい。

干渉判定では、ノイズフロアが上昇している場合に干渉が生じ、検知精度が低いと判定する。図８は干渉が生じていない状態であって、図８の上図はＡＤ波形、図８の下図はＦＦＴ波形である。図９は干渉が生じている状態であって、図９の上図はＡＤ波形、図９の下図はＦＦＴ波形である。

図８に示すように、干渉が生じていない場合には、物体の位置に応じたＡＤ波形が得られ、ＦＦＴ波形ではノイズフロアが低くなる。なお、ノイズフロアとは、レーダ装置２によって観測可能な全範囲についての平均電力を表す。

一方で、図９に示すように、他車両のレーダ装置から送信されるレーダ波等によるレーダ波の干渉が生じている場合には、物体の位置とは無関係な位置に多数のピークを有するＡＤ波形が得られ、ＦＦＴ波形ではノイズフロアが高くなる。

このような特性を利用して、ＦＭＣＷ方式の場合、移動物体検知装置４は、レーダ装置２によって観測可能な全範囲について、周波数スペクトラムＳｐ＿ｕｐ又は周波数スペクトラムＳｐ＿ｄｎの平均電力が、予め設定された平均閾値よりも大きい場合に、干渉が生じていると判定する。また、２ＦＣＷの場合、移動物体検知装置４は、レーダ装置２によって観測可能な全範囲について、周波数スペクトラムＳｐ＿ｃｗの平均電力が、予め設定された平均閾値よりも大きい場合に、干渉が生じていると判定する。

続いて、Ｓ１７０で、移動物体検知装置４は、検知精度の推定結果を用いて、重み付けを決定し、Ｓ１８０で、移動物体検知装置４は、物体位置を算出する。重み付けとは、レーダ装置２毎、かつ変調方式毎に設定される係数であって、レーダ装置２毎、変調方式毎に得られた物体情報の加重平均を求める際に用いられる係数を設定する処理を表す。ただし、左右のレーダ装置２の物体検知領域Ｒｒｒ，Ｒｒｌの重複領域内に物体が存在しない場合には、マルチパス判定についての重み付け、及び干渉判定による重み付けを省略するとよい。

まず、Ｓ１７０で、移動物体検知装置４は、図１０に示すように、マルチパスの有無に応じて物体の位置についての検知結果を採用するように設定する。詳細には、左右のレーダ装置２の両方でマルチパスが生じない正常な状態である場合、或いは、左右のレーダ装置２の両方でマルチパスが生じた場合には、左右のレーダ装置２にて検知された物体の位置の平均値を採用するように設定する。つまり、左右のレーダ装置２の両方でウエイトを１に設定するなど、０以外の同値に設定する。

左右のレーダ装置２のうちの一方が正常であり、他方がマルチパスを生じた場合には、左右の重み付き平均を採用する。重み付き平均の設定は、図１１に示すように、ＳＮ比が低下していない場合には、ウエイトを１に設定し、ノイズが電力のピークを検知しにくい程度に大きい場合には、ウエイトを０に設定する。ノイズが電力のピークを検知しにくい程度に大きい場合とは、レーダ装置２にて検知される電力のピークが、電力の平均値であるノイズよりも規定値αだけ大きく設定された電力（以下、設定値という。）以下である状態をいう。この状態では、電力のピークがノイズに埋もれてピークの位置の特定が難しくなる。

ノイズが電力のピークを検知しにくい程度に大きい場合に該当しない場合、すなわち、ノイズが電力のピークを十分検知できる程度に小さい場合には、電力のピークのＳＮ比によってウエイトを設定する。換言すれば、電力のピークと電力の平均値と比に応じてウエイトを設定する。なお、ここでのウエイトは、電力のピークのＳＮ比が低下するにつれて０に近づくように設定する。また、上記のウエイトの設定は、変調方式毎に行う。

また、Ｓ１７０では、移動物体検知装置４は、方位精度確認の結果に応じて物体の位置についての検知結果を採用するように設定する。詳細には、図１２に示すように、レーダ装置２のそれぞれの変調方式で方位精度が悪化していない正常である場合には、それぞれの変調方式にて検知された物体の位置の平均値を採用するように設定する。つまり、左右の両方の変調方式でウエイトを１に設定するなど、０以外の同値に設定する。

また、２つの変調方式のうちの一方が正常であり、他方で方位精度が悪化している場合には、方位精度が正常な変調方式のみを採用するように設定する。例えば、正常な変調方式でのウエイトを１に設定し、方位精度が悪化している変調方式でウエイトを０に設定する。

また、レーダ装置２のそれぞれの変調方式で方位精度が悪化している場合には、２つの変調方式に対する重み付き平均を採用する。ここでの重み付き平均の設定は、図１３に示すように、方位精度が悪化していない場合には、ウエイトを１に設定し、路側物の影響が大きい場合には、ウエイトを０に設定する。路側物の影響が大きい場合とは、例えば、レーダ装置２にて検知される電力のピークが複数存在し、路側物を示すピークの値が予め設定された設定値を上回る状態を示す。なお、ここでの設定値は、マルチパスの際に利用した設定値と異なる値に設定されてもよい。また、検知した物体が移動物体であるか路側物であるかについては、車両の走行速度、相対速度等から認識することができる。

路側物の影響が小さい場合、すなわち、路側物の影響が大きい場合に該当しない場合には、路側物を示すピークの電力に応じてウエイトを設定する。ここでのウエイトは、路側物を示すピークの電力が大きくなるにつれて０に近づくように設定する。なお、上記のウエイトの設定は、左右のレーダ装置２毎に行う。

また、Ｓ１７０では、移動物体検知装置４は、干渉判定の結果に応じて物体の位置についての検知結果を採用するように設定する。詳細には、図１４に示すように、左右のレーダ装置２の両方で干渉が生じない正常な状態である場合、或いは、左右のレーダ装置２の両方で干渉が生じた場合には、左右のレーダ装置２にて検知された物体の位置の平均値を採用するように設定する。なお、この処理での判定は、変調方式毎に行う。

左右のレーダ装置２のうちの一方が正常であり、他方が干渉を生じた場合には、左右の重み付き平均を採用する。重み付き平均の設定は、図１５に示すように、干渉を生じていない場合には、ウエイトを１に設定し、ノイズフロアが設定値よりも大きい場合には、ウエイトを０に設定する。ここでの設定値は、干渉を生じていないときのノイズの大きさを表すデフォルトノイズに所定値αを加算した値である。

ノイズフロアが設定値よりも大きい場合に該当しない場合、すなわち、ノイズフロアが設定値よりも小さいには、ノイズフロアの大きさによってウエイトを設定する。なお、ここでのウエイトは、ノイズフロアが上昇するにつれて０に近づくように設定する。上記のウエイトの設定は、変調方式毎に行う。

続いて、Ｓ１８０で、移動物体検知装置４は、物体位置を算出する。ここでは、移動物体検知装置４は、設定された重み付けを反映した複数のレーダ装置２からの出力信号を組み合わせて採用することで物体の位置を特定する。

この処理では、まず、レーダ装置２の検知精度を推定するそれぞれの処理に対して設定された重み付けを用いて、それぞれ物体の位置を求める。
マルチパス判定について、移動物体検知装置４は、右側のレーダ装置２Ｒによる物体の位置をＰｒ（ｘ，ｙ）、左側のレーダ装置２Ｌによる物体の位置をＰｌ（ｘ，ｙ）、右側のレーダ装置２Ｒにて設定されたウエイトをＷｒ、左側のレーダ装置２Ｌにて設定されたウエイトをＷｌとして、下記式（１）を用いて物体の位置を求める。

方位精度確認について、マルチパス判定の場合と同様に、移動物体検知装置４は、前述の式（１）を用いて、物体の位置を求める。ただし、ＦＭＣＷ方式による物体の位置をＰｒ（ｘ，ｙ）、２ＦＣＷ方式による物体の位置をＰｌ（ｘ，ｙ）、ＦＭＣＷ方式に対して設定されたウエイトをＷｒ、２ＦＣＷ方式に対して設定されたウエイトをＷｌとする。

干渉判定について、移動物体検知装置４は、前述の式（１）を用いて、物体の位置を求める。ただし、移動物体検知装置４は、右側のレーダ装置２Ｒによる物体の位置をＰｒ（ｘ，ｙ）、左側のレーダ装置２Ｌによる物体の位置をＰｌ（ｘ，ｙ）、右側のレーダ装置２Ｒにて設定されたウエイトをＷｒ、左側のレーダ装置２Ｌにて設定されたウエイトをＷｌとする。

続いて、マルチパス判定、方位精度確認、及び干渉判定のそれぞれの重み付けを用いて求められた複数の物体の位置の平均値を求め、この位置を物体の位置として確定する。
このような処理が終了すると、物体検知処理を終了する。

［１－３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）本開示の一態様は、車両に搭載され、当該車両の周囲の物体を検知するように構成された移動物体検知システム１である。移動物体検知装置４は、Ｓ１１０，Ｓ１２０で、当該車両の異なる位置に搭載された複数のレーダ装置２からの出力信号をそれぞれ取得するように構成される。移動物体検知装置４は、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０で、複数のレーダ装置２からの出力信号に基づいて複数のレーダ装置２の検知精度をそれぞれ推定するように構成される。

移動物体検知装置４は、Ｓ１７０で、複数のレーダ装置２の検知精度に応じて、複数のレーダ装置２からの出力信号に対する重み付けを設定するように構成される。移動物体検知装置４は、Ｓ１８０で、設定された重み付けを反映した複数のレーダ装置２からの出力信号を組み合わせて採用することで物体の位置を算出するように構成される。

このような構成によれば、車両の異なる位置に配置された複数のレーダ装置２からの出力信号を組み合わせて採用するので、一方のレーダ装置２の検知精度が悪化したとしても、他方のレーダ装置２にレーダ波の検知精度が悪化しない場合には良好に物体を検知することができる。

また、複数のレーダ装置２の検知精度が悪化したとしても、複数のレーダ装置２の位置が異なるので、検知精度の差が生じやすくなる。このため、複数のレーダ装置２の検知精度に応じて設定された重み付けを反映した複数のレーダ装置２からの出力信号を組み合わせて採用すれば、より検知精度が高いレーダ装置２からの出力信号を用いる比重を大きくして物体を検知することができる。よって、他車両が送信したレーダ波等の外的要因の影響を抑制でき、単体のレーダ装置２からの出力信号のみを採用する場合よりも物体を検知しやすくすることができる。

（１ｂ）移動物体検知装置４は、Ｓ１１０，Ｓ１２０で、それぞれ複数の変調方式を有する複数のレーダ装置２からの出力信号を変調方式毎にそれぞれ取得するように構成される。移動物体検知装置４は、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０で、複数のレーダ装置２の複数の変調方式毎に、検知精度を推定するように構成される。移動物体検知装置４は、Ｓ１７０で、複数のレーダ装置２の複数の変調方式毎に、重み付けを設定するように構成される。

このような構成によれば、複数の変調方式を有するレーダ装置２からの出力信号を取得する構成の場合に、複数の変調方式毎に重み付けを設定するので、複数の変調方式を有する複数のレーダ装置２からの出力信号を最適に組み合わせることができる。よって、物体を検知しやすくすることができる。

（１ｃ）移動物体検知装置４は、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０で、複数のレーダ装置２からの出力信号の周波数スペクトラムを解析することによって検知精度を推定する。
このような構成によれば、周波数スペクトラムを用いて、車両の周囲に他車両等の物体が多い状況、レーダ波の干渉等のノイズが多い状況等の状況を識別することができる。よって、良好に検知精度を推定することができる。

（１ｄ）移動物体検知装置４は、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０で、周波数スペクトラム中のピークの数が予め設定された閾値よりも少ない場合に、検知精度がよいと推定する。
このような構成によれば、周波数スペクトラムを用いて、ピークの数に応じて検知精度を推定することができる具体的には、ピークの数が予め設定された閾値よりも少ない場合に、検知精度がよいと推定し、ピークの数が閾値以上である場合に、検知精度が悪いと推定することができる。

（１ｅ）移動物体検知装置４は、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０で、周波数スペクトラム中の電力の平均値が予め設定された閾値よりも低い場合に、検知精度がよいと推定する。
このような構成によれば、周波数スペクトラムを用いて、電力の平均値に応じて検知精度を推定することができる。具体的には、電力の平均値が予め設定された閾値よりも低い場合に、検知精度がよいと推定し、電力の平均値が閾値以上の場合に、検知精度が悪いと推定することができる。

（１ｆ）本開示の一態様では、移動物体検知装置４は、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０で、周波数スペクトラム中にてＳＮ比が予め設定された基準値よりも低下している箇所が存在しない場合に、検知精度がよいと推定する。

このような構成によれば、周波数スペクトラムを用いて、ＳＮ比が低下している箇所が存在しない場合に、マルチパスが発生していないと推定し、マルチパスが発生していない場合に検知精度がよいと推定することができる。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（２ａ）上記実施形態では、複数の物体の位置から物体の位置を１つに特定する際の処理として、複数の物体の位置の平均値を採用したが、この構成に限られない。複数の物体の位置から物体の位置を１つに特定する際の処理は、加重平均、最小二乗法、標準偏差等を用いてもよい。

（２ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（２ｃ）上述した移動物体検知システム１の他、当該移動物体検知システム１の構成要素となる移動物体検知装置４等の装置、当該移動物体検知システム１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、移動物体検知方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

［３．実施形態の構成と本開示の構成との関係］
上記実施形態の移動物体検知装置４は本開示での物体検知装置に相当する。また、上記実施形態において移動物体検知装置４が実行する処理のうちのＳ１１０，Ｓ１２０の処理は本開示での出力取得部に相当し、上記実施形態のＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０の処理は本開示での精度推定部に相当する。また、上記実施形態のＳ１７０の処理は本開示での重み設定部に相当し、上記実施形態のＳ１８０の処理は本開示での位置算出部に相当する。

１…移動物体検知システム、２，２Ｌ，２Ｒ…レーダ装置、３…警報装置、４…移動物体検知装置、４…物体検知装置、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、Ｒｒｌ，Ｒｒｒ…物体検知領域、ＶＨ…車両。

Claims (5)

1. 車両に搭載され、当該車両の周囲の物体を検知するように構成された物体検知装置（４）であって、
   当該車両の異なる位置に搭載された複数のレーダセンサからの出力信号をそれぞれ取得するように構成された出力取得部（Ｓ１１０，Ｓ１２０）と、
   前記複数のレーダセンサからの出力信号に基づいて前記複数のレーダセンサの検知精度をそれぞれ推定するように構成された精度推定部（Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）と、
   前記複数のレーダセンサの検知精度に応じて、前記複数のレーダセンサからの出力信号に対する重み付けを設定するように構成された重み設定部（Ｓ１７０）と、
   設定された重み付けを反映した前記複数のレーダセンサからの出力信号を組み合わせて採用することで物体の位置を算出するように構成された位置算出部（Ｓ１８０）と、
   を備え、
   前記出力取得部は、それぞれ複数の変調方式を有する複数のレーダセンサからの出力信号を変調方式毎にそれぞれ取得するように構成され、
   前記精度推定部は、前記複数のレーダセンサの複数の変調方式毎に、前記検知精度を推定するように構成され、
   前記重み設定部は、前記複数のレーダセンサの複数の変調方式毎に、前記重み付けを設定する
   ように構成された物体検知装置。
2. 請求項１に記載の物体検知装置であって、
   前記精度推定部は、前記複数のレーダセンサからの出力信号の周波数スペクトラムを解析することによって前記検知精度を推定する
   ように構成された、物体検知装置。
3. 請求項２に記載の物体検知装置であって、
   前記精度推定部は、前記周波数スペクトラム中のピークの数が予め設定された閾値よりも少ない場合に、前記検知精度がよいと推定する
   ように構成された、物体検知装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の物体検知装置であって、
   前記精度推定部は、前記周波数スペクトラム中の電力の平均値が予め設定された閾値よりも低い場合に、前記検知精度がよいと推定する
   ように構成された、物体検知装置。
5. 請求項２に記載の物体検知装置であって、
   前記精度推定部は、前記周波数スペクトラム中にてＳＮ比が予め設定された基準値よりも低下している箇所が存在しない場合に、前記検知精度がよいと推定する
   ように構成された、物体検知装置。

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