JP7302985B2 - レーダ装置、レーダシステムおよび感度低下判定方法 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、レーダ装置、レーダシステムおよび感度低下判定方法に関する。

従来、車両などに搭載され、かかる車両から送信した送信波が物標に当たって反射した反射波を受信し、得られた信号に基づいて周期的に一連の信号処理を実行することによって、静止物等の物標を検知するレーダ装置が知られている。

かかるレーダ装置には、走行中に検知した物標からの反射波を利用して、複数ある受信チャンネル間の利得差と位相差が初期状態から変化していないかを監視し、変化が大きい場合にはレドームに汚れが付着する等して感度低下が生じていると判定するものがある（たとえば、特許文献１参照）。

また、たとえば感度低下検出用にＣＷ（Continuous Wave）モードと呼ばれる周波数一定のビームを周期的に打ち、その反射波から抽出される静止物相当のピークが示す受信強度（以下、「反射パワー」と言う）が通常より低い場合に、感度低下が生じていると判定するものもある。

特開２０１１－１２７９１０号公報

しかしながら、上述した従来技術には、感度低下を精度よくかつ効率よく判定するうえで更なる改善の余地がある。

具体的には、上述した従来技術では、周囲が砂漠といった、そもそも静止物等の物標が極端に少ないような道路環境においては、誤って感度低下が発生していると判定してしまうおそれがあった。

なお、こうした道路環境においては、たとえば所定距離の間に一度でも強い反射パワーの静止物を検知した場合は、感度低下を判定しないといった対策を講ずることもできるが、判定に時間がかかるとの問題を生じさせてしまう。

また、強反射物、たとえば大きな看板が道沿いに連続して設けられているような道路環境においては、感度低下を判定しづらいという問題もあった。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、感度低下を精度よくかつ効率よく判定することができるレーダ装置、レーダシステムおよび感度低下判定方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係るレーダ装置は、複数個設けられ、それぞれが送信波と物標による該送信波の反射波とに基づく所定の信号処理を実行することによって前記物標を検知するレーダ装置であって、信号処理部と、感度低下判定部とを備える。前記信号処理部は、前記信号処理を実行することによって、前記物標の受信強度、位置および相対速度を含む前記物標に関する情報を導出する。前記感度低下判定部は、他のレーダ装置との間で前記物標に関する情報を共有しつつ、該物標に関する情報に基づいて感度低下を判定する。

実施形態の一態様によれば、感度低下を精度よくかつ効率よく判定することができる。

図１Ａは、比較例に係る感度低下判定方法の概要説明図である。 図１Ｂは、実施形態に係る感度低下判定方法の概要説明図（その１）である。 図１Ｃは、実施形態に係る感度低下判定方法の概要説明図（その２）である。 図１Ｄは、実施形態に係る感度低下判定方法の概要説明図（その３）である。 図２は、実施形態に係るレーダシステムのブロック図である。 図３は、実施形態に係る感度低下判定処理の実行タイミングを示すタイミングチャートである。 図４Ａは、感度低下判定部が実行する第１の感度低下処理の処理手順を示すフローチャートである。 図４Ｂは、感度低下判定部が実行する第２の感度低下処理の処理手順を示すフローチャート（その１）である。 図４Ｃは、感度低下判定部が実行する第２の感度低下処理の処理手順を示すフローチャート（その２）である。 図４Ｄは、感度低下判定部が実行する第２の感度低下処理の処理手順を示すフローチャート（その３）である。 図５Ａは、第１の変形例に係るレーダシステムの構成例を示す図である。 図５Ｂは、第２の変形例に係るレーダシステムの構成例を示す図である。 図５Ｃは、第３の変形例に係るレーダシステムの構成例を示す図（その１）である。 図５Ｄは、第３の変形例に係るレーダシステムの構成例を示す図（その２）である。 図５Ｅは、第３の変形例に係るレーダシステムの構成例を示す図（その３）である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するレーダ装置、レーダシステムおよび感度低下判定方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

また、以下では、実施形態に係る感度低下判定方法の概要について図１Ａ～図１Ｄを用いて説明した後に、実施形態に係る感度低下判定方法を適用したレーダ装置１について、図２～図５Ｅを用いて説明することとする。

また、以下では、レーダ装置１が、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式のミリ波レーダ装置であり、車両Ｖに搭載される場合を例に挙げる。なお、レーダ装置１は総称であって、搭載位置がそれぞれ異なる複数のレーダ装置１を表す場合、レーダ装置１－Ａ，１－Ｂ…のように、符号の後に「－アルファベット」を付与して、それぞれを識別する場合がある。

まず、実施形態に係る感度低下判定方法の概要について図１Ａ～図１Ｄを用いて説明する。図１Ａは、比較例に係る感度低下判定方法の概要説明図である。また、図１Ｂ～図１Ｄは、実施形態に係る感度低下判定方法の概要説明図（その１）～（その３）である。

たとえば比較例に係る感度低下判定方法では、周波数変調をかけないＣＷモードのビームを周期的に打って、その反射波から抽出される静止物相当のピークが示す反射パワーに基づいて感度低下を判定する。

具体的には、図１Ａの上段に示すように、比較例に係る感度低下判定方法では、ＣＷモードのビームの反射波に所定の信号処理を施して相対速度（自車速に対する物標速度）ごとのピークを抽出し、そのうちの静止物相当のピークに着目する。

そして、同図の下段に示すように、かかる静止物相当のピークが示す反射パワーを監視し、感度低下が起きていない通常時よりもパワーが低下した場合を、感度低下が生じているとして判定する。

ただし、このような比較例に係る感度低下判定方法によれば、周囲が砂漠のような道路環境においては、そもそも反射物自体が少なく、反射パワーも低下しがちとなるため、誤判定のおそれが高かった。

また、たとえば大きな看板といった強反射物が道沿いに連続して設けられているような道路環境においては、逆に反射パワーが上がりがちとなるため、感度低下を判定しづらいという問題もあった。

なお、近年、車両には、周囲監視のために複数のレーダ装置が搭載されることが多い。比較例に係る感度低下判定方法では、かかる複数のレーダ装置のそれぞれが個別に上述の感度低下判定を行うため、時間がかかるという問題もあった。

そこで、実施形態に係る感度低下判定方法では、複数のレーダ装置間で物標に関する情報を共有しつつ感度低下を判定することとした。ここで、図１Ｂに示すように、車両Ｖには、スキャン範囲がそれぞれ異なる複数のレーダ装置１－Ａ，１－Ｂ，１－Ｃ，１－Ｄが搭載されているものとする。

レーダ装置１－Ａは車両Ｖの前部右側に配置され、レーダ装置１－Ｂは車両Ｖの前部左側に配置される。また、レーダ装置１－Ｃは車両Ｖの後部右側に配置され、レーダ装置１－Ｄは車両Ｖの後部左側に配置される。

なお、以下では、説明の便宜のために、レーダ装置１－Ａについては、「レーダＡ」と記載する場合がある。同様に、レーダ装置１－Ｂについては「レーダＢ」と、レーダ装置１－Ｃについては「レーダＣ」と、レーダ装置１－Ｄについては「レーダＤ」と、それぞれ記載する場合がある。

図１Ｂに示すように、実施形態に係る感度低下判定方法では、かかる複数のレーダＡ～Ｄ間で情報を共有しつつ感度低下を判定する。なお、実施形態に係る感度低下判定方法では、上述したＣＷモード時の反射波、および、ＣＷモード以外の通常モード時の反射波のそれぞれに基づいて、異なる感度低下判定を行う。

具体的にはまず、図１Ｃに示すように、ＣＷモード時の反射波に基づいては、実施形態に係る感度低下判定方法は、基本的にはレーダＡ～Ｄのそれぞれで図１Ａに示したのと同様の静止物相当のピークの監視を行う。そして、かかるピークの反射パワーが低下した場合に、該当するレーダＡ～Ｄのいずれかを感度低下の疑いありと見なす。

ただし、図１Ａの場合とは異なり、実施形態に係る感度低下判定方法では、レーダＡ～Ｄは、互いにかかる静止物相当のピークに関する情報を共有しており、自身が他レーダと比較して反射パワーが低下している場合を感度低下の疑いありとして判定する。たとえば図１Ｃの例では、レーダＤのみが他と比較して反射パワーが低下しており、かかる場合、レーダＤは、自身（レーダＤ）に感度低下の疑いありと判定する。

これにより、たとえば周囲に静止物等の反射物が少ないといった道路状況の下において、感度低下ではないものの、レーダＡ～Ｄで総じて反射パワーが低下するといった状況を、感度低下が発生したと誤判定してしまうのを防止することができる。

また、図１Ｄに示すように、ＣＷモード以外の通常モード時の反射波に基づいては、実施形態に係る感度低下判定方法は、走行中の車両Ｖであれば、あるレーダ装置１が物標を検知すれば車両Ｖの進行方向に応じ、他のレーダ装置１でも同一の物標を検知するとの観点に立ち、かかるレーダ装置１間で互いに物標に関する情報を共有して感度低下を判定する。

具体的には、図１Ｄに示すように、たとえば車両Ｖが直進走行中においてレーダＢが静止物相当の物標を検知したものとする。かかる場合、実施形態に係る感度低下判定方法では、かかるレーダＢが検知した物標に関する情報を、同じく車両Ｖの左側に配置されたレーダＤへ引き継ぐ。

そのうえで、レーダＤは、かかる物標に該当する物標を自身のビームのスキャンに基づいて検知できたかどうかを判定し、同一物標をレーダＤが未検知である場合に、レーダＤは、自身（レーダＤ）に感度低下の疑いありと判定する。

なお、未検知の場合に限らず、レーダＤのみ同一物標の反射パワーが低い場合を、感度低下の疑いありと判定してもよい。このように、異なるレーダ装置１間で情報を引き継ぎ、同一物標での反射パワーに基づいて感度低下を判定することで、信頼性が高く精度のよい判定を行うことが可能となる。

なお、実施形態に係るレーダ装置１は、上述したように「感度低下の疑いあり」との判定を行った場合、かかる判定結果をダイアグノシス信号として出力（以下、「ダイアグ出力」と言う）する。これにより、レーダ装置１の感度低下をダイアグノシス診断によって検知することが可能となる。したがって、メンテナンス性の向上に資することができる。

以下、実施形態に係るレーダ装置１を含むレーダシステムＳの構成例について、図２以降を用いてより具体的に説明する。

図２は、実施形態に係るレーダシステムＳのブロック図である。なお、図２では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

換言すれば、図２に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。

図２に示すように、レーダシステムＳは、複数のレーダ装置１と、車両制御装置２と、車速センサ３と、舵角センサ４とを含む。レーダ装置１は、送信部１０と、受信部２０と、記憶部３０と、制御部４０とを備える。また、レーダ装置１は、車両Ｖの各種の挙動を制御する車両制御装置２、および、他のレーダ装置１と、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信ネットワークを介して通信可能に接続される。

車両制御装置２は、レーダ装置１による物標の検出結果に基づいて、たとえばＰＣＳ（Pre-crash Safety System）やＡＥＢ(Advanced Emergency Braking System)などの車両制御を行う。なお、レーダ装置１は、車載レーダ装置以外の各種用途に用いられてもよい。

また、車両制御装置２は、車両Ｖに搭載された車速センサ３や舵角センサ４といった各種センサのセンサ値を取得し、レーダ装置１へ出力する。

送信部１０は、信号生成部１１と、発振器１２と、送信アンテナ１３とを備える。信号生成部１１は、後述する送受信制御部４１の制御により、通常モード時には、三角波で周波数変調されたミリ波を送信するための変調指示信号を生成する。

また、信号生成部１１は、送受信制御部４１の制御により、ＣＷモード時には、変調しない一定周波数のミリ波を送信するための変調指示信号を生成する。発振器１２は、かかる信号生成部１１によって生成された変調指示信号に基づいて送信信号を生成し、送信アンテナ１３へ出力する。なお、図２に示すように、発振器１２によって生成された送信信号は、後述するミキサ２２に対しても分配される。

通常モードおよびＣＷモードは、たとえば通常モードでの送信を所定回数行った後にＣＷモードの送信を一回行ったり、または数十ミリ秒ごとに交互に繰り返されたりするなど、送受信制御部４１により制御される。

送信アンテナ１３は、発振器１２からの送信信号を送信波へ変換し、かかる送信波を車両Ｖの外部へ出力する。送信アンテナ１３から車両Ｖの外部、たとえば前方へ送信された送信波は、静止物や移動物等の物標で反射されて反射波となる。

なお、図２に示す送信アンテナ１３の数は１つであるが、２つ以上であってもよい。また、通常モード時とＣＷモード時とで異なる送信アンテナ１３に切り替えられてもよい。

受信部２０は、アレーアンテナを形成する複数の受信アンテナ２１と、複数のミキサ２２と、複数のＡ／Ｄ変換部２３とを備える。ミキサ２２およびＡ／Ｄ変換部２３は、受信アンテナ２１ごとに設けられる。

各受信アンテナ２１は、物標からの反射波を受信波として受信し、かかる受信波を受信信号へ変換してミキサ２２へ出力する。なお、図２に示す受信アンテナ２１の数は４つであるが、３つ以下または５つ以上であってもよい。

受信アンテナ２１から出力された受信信号は、図示略の増幅器（たとえば、ローノイズアンプ）で増幅された後にミキサ２２へ入力される。ミキサ２２は、分配された送信信号と、受信アンテナ２１から入力される受信信号との一部をミキシングし不要な信号成分を除去してビート信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部２３へ出力する。

ビート信号は、送信波と反射波との差分波であって、送信信号の周波数と受信信号の周波数との差となるビート周波数を有する。ミキサ２２で生成されたビート信号は、Ａ／Ｄ変換部２３でデジタル信号に変換された後に、制御部４０へ出力される。

記憶部３０は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、図２の例では、履歴データ３１を記憶する。履歴データ３１は、制御部４０が実行する一連の信号処理に基づいて検知される物標データの履歴である。

制御部４０は、コントローラ（controller）であり、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、レーダ装置１内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部４０は、たとえば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現することができる。

制御部４０は、送受信制御部４１と、信号処理部４２と、物体認識部４３と、物体予測部４４と、感度低下判定部４５とを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。

送受信制御部４１は、信号生成部１１を含む送信部１０、および、受信部２０を制御する。信号処理部４２は、Ａ／Ｄ変換部２３でデジタル信号に変換されたビート信号に基づいて所定の信号処理を実行し、各物標の推定角度、距離および相対速度を導出する。

具体的には、信号処理部４２は、送信信号および受信信号の周波数差を示すビート信号を周波数解析した結果得られる周波数ごとのパワーのピークを抽出する。また、信号処理部４２は、抽出したピークに基づき、たとえばＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）といった公知の到来方向推定アルゴリズム等を用いつつ、ピークのそれぞれに対応する物標の距離、角度（すなわち物標の位置）および相対速度を含む物標データを導出する。また、信号処理部４２は、導出した物標データを物体認識部４３へ出力する。

物体認識部４３は、信号処理部４２によって導出された物標データに基づいて物体を認識する。具体的には、物体認識部４３は、各物標を分類する物標分類処理を行う。

物体認識部４３は、物標分類処理において、たとえば車両Ｖの走行速度とほぼ逆向きの相対速度を持つ物標を静止物として分類する。また、物体認識部４３は、たとえば車両Ｖの走行速度の逆向きよりも大きな相対速度を持つ物標を先行車として分類する。また、物体認識部４３は、たとえば車両Ｖの走行速度の逆向きよりも小さな相対速度を持つ物標を対向車として分類する。

物体予測部４４は、過去に得られた物標データと最新の周期（今回のスキャン）分の物標データとの時間的な連続性を判定する。具体的には、物体予測部４４は、前回のスキャン分までに検知していた特定の物標の前回までの位置や速度に基づいて、今回の位置を予測する。そして、物体予測部４４は、今回のスキャンにおいて検知された物標のうち、今回の予測位置に最も近いものを、前回までの特定の物標に時間的に連続する物標と判定する。

なお、物体認識部４３および物体予測部４４は、互いの処理結果を反映しつつ、たとえば時間的に連続すると判定された物標データの平均化処理を行うことでバラツキを抑え、物標の検知精度を高めることができる。また、物体認識部４３は、物体の認識結果を感度低下判定部４５へ出力する。

感度低下判定部４５は、信号処理部４２または物体認識部４３の処理結果に基づき、レーダ装置１の感度低下を判定する感度低下判定処理を実行する。

なお、感度低下判定部４５は、信号処理部４２の処理結果に基づいて、ＣＷモード時の反射波に基づく感度低下判定処理（以下、「第１の感度低下判定処理」と言う場合がある）を実行する（図１Ｃ参照）。また、感度低下判定部４５は、物体認識部４３の処理結果に基づいて、通常モード時の反射波に基づく感度低下判定処理（以下、「第２の感度低下判定処理」と言う場合がある）を実行する（図１Ｄ参照）。

ここで、各感度低下判定処理の実行タイミングについて説明しておく。図３は、実施形態に係る感度低下判定処理の実行タイミングを示すタイミングチャートである。

図３の上段に示すように、通常モードでのスキャンが所定回数（ここでは２０回）行われるごとにＣＷモードでのスキャンが１回行われるものとする。かかる場合、感度低下判定部４５は、ＣＷモードでのスキャン直後の通常モード時に第１の感度低下判定処理を実行する。

また、車両Ｖが、前方へ直進走行中であるものとする。かかる場合、図３の下段に示すように、たとえば車両Ｖの右側に配置されたレーダＡ，Ｃと、左側に配置されたレーダＢ，Ｄとがそれぞれペアとなる（図１Ｂ参照）。そして、レーダＡ，Ｂが、ある通常モードでのスキャン時にレーダＣ，Ｄへそれぞれ引き継ぐこととなる物標を選択し、かかるスキャン直後の通常モード時において、レーダＣ，Ｄが、第２の感度低下判定処理を実行する。

図２の説明に戻る。そして、感度低下判定部４５は、第１または第２の感度低下判定処理を実行し、特定のレーダ装置１の感度低下が疑われるとの判定結果を得た場合には、判定結果をたとえば車両制御装置２等の外部装置へ向けてダイアグ出力する。

次に、感度低下判定部４５による第１または第２の感度低下判定処理の詳細な処理手順について、図４Ａ～図４Ｄを用いて説明する。図４Ａは、感度低下判定部４５が実行する第１の感度低下処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図４Ｂ～図４Ｄは、感度低下判定部４５が実行する第２の感度低下処理の処理手順を示すフローチャート（その１）～（その３）である。

まず、図４Ａに示すように、第１の感度低下判定処理では、感度低下判定部４５は、信号処理部４２から静止物相当の相対速度と、当該相対速度の反射パワーを取得する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。そして、感度低下判定部４５は、かかる反射パワーが通常時より弱いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

ここで、通常時より反射パワーが弱ければ（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、感度低下が疑われる状態をカウントする感度低下カウンタを＋１する（ステップＳ１０４）。一方、通常時より反射パワーが弱くなければ（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、感度低下カウンタをリセットする（ステップＳ１０５）。

そして、感度低下判定部４５は、ＣＡＮ等を介して他レーダ（自レーダがレーダＡであれば、レーダＢ～Ｄ）の感度低下カウンタを取得する（ステップＳ１０６）。そのうえで、自レーダの感度低下カウンタが他レーダの感度低下カウンタより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

ここで、「自レーダのカウンタ＞他レーダのカウンタ」であれば（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、感度低下判定部４５は、自レーダが感度低下状態にあると判定する（ステップＳ１０８）。そして、感度低下判定部４５は、当該状態をダイアグ出力し（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

一方、「自レーダのカウンタ＞他レーダのカウンタ」でなければ（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、感度低下判定部４５は、処理を終了する。

なお、感度低下カウンタを用いた判定を行うことにより、感度低下状態がある程度継続した場合にのみダイアグ出力を行うことができ、誤判定を防止することが可能となる。

また、ステップＳ１０３で判定する反射パワーは、平均値等、信号処理部４２によって算出された反射パワーに基づく統計量であってもよい。

つづいて、第２の感度低下判定処理について説明する。なお、図４Ｂ～図４Ｄでは、車両Ｖが直進走行中に、上述したレーダＢ，Ｄのペアによって実行される第２の感度低下判定処理を例に挙げる。

まず、図４Ｂは、レーダＢによって実行される第２の感度低下判定処理である。図４Ｂに示すように、第２の感度低下判定処理では、レーダＢの感度低下判定部４５は、まず感度低下判定が可能であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１では、車速センサ３や舵角センサ４等のセンサ値に基づき、たとえば車両Ｖが前方へ向けて直進走行中である場合に感度低下判定が可能であると判定される。これは、安定した走行状況の下での判定を行うことにより、バラツキや誤差の少ない信頼性の高い結果を得るためである。

ステップＳ２０１で感度低下判定が可能と判定された場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、レーダＢの感度低下判定部４５は、物体認識部４３の処理結果に基づき、レーダＤへの引き継ぎ物標を選択する（ステップＳ２０２）。

ここでは、レーダＢの感度低下判定部４５は、静止物で、バラツキが少なく安定して検知できている反射パワーの強い物標を選択する。たとえば、巨大な看板よりは、電柱の方が検知位置のバラツキが少ない傾向にあるので、かかる例では電柱の方が選択されることとなる。

そして、レーダＢの感度低下判定部４５は、選択した引き継ぎ物標に関する物標データをレーダＤへ出力し（ステップＳ２０３）、処理を終了する。なお、ステップＳ２０１で感度低下判定が可能でないと判定された場合も（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、処理を終了する。

次に、図４Ｃおよび図４Ｄは、レーダＤによって実行される第２の感度低下判定処理である。図４Ｃに示すように、レーダＤの感度低下判定部４５は、まず感度低下判定が可能であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。なお、これは上述したステップＳ２０１と同様であるため、説明を省略する。

そして、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＢから引き継ぐ引き継ぎ物標の候補を選択する（ステップＳ３０２）。かかるステップＳ３０２では、上述したステップＳ２０２と同様に、静止物で、バラツキが少なく安定して検知できている反射パワーの強い物標が選択されることが好ましい。

そして、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＢからの引き継ぎ物標に関する物標データを取得し（ステップＳ３０３）、レーダＤのスキャン範囲におけるレーダＢからの引き継ぎ物標の存在範囲を算出する（ステップＳ３０４）。

そのうえで、図４Ｄに示すように、レーダＤの感度低下判定部４５は、算出した存在範囲において、引き継ぎ物標に該当する物標とマッチする引き継ぎ物標の候補が存在するか否か、すなわち、引き継ぎ物標と候補のマッチングが成立したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

ここで、マッチングが成立しない場合（ステップＳ３０５，Ｎｏ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、つづいて引き継ぎ物標のみが存在するか否かを判定する（ステップＳ３０６）。そして、引き継ぎ物標のみが存在する場合（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＤの物標不検知カウンタを＋１する（ステップＳ３０７）。

そのうえで、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＤの物標不検知カウンタが所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０８）。ここで、レーダＤの物標不検知カウンタが所定の閾値より大きい場合（ステップＳ３０８，Ｙｅｓ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、自レーダが感度低下状態にあると判定する（ステップＳ３０９）。そして、レーダＤの感度低下判定部４５は、当該状態をダイアグ出力し（ステップＳ３１０）、処理を終了する。

一方、レーダＤの物標不検知カウンタが所定の閾値より大きくない場合（ステップＳ３０８，Ｎｏ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、処理を終了する。

また、ステップＳ３０６で引き継ぎ物標が存在しない場合、又は引継ぎ物標と引継ぎ物標の候補とがいずれも存在する場合（ステップＳ３０６，Ｎｏ） 、レーダＤの感度低下判定部４５は、つづいて引き継ぎ物標の候補のみが存在するか否かを判定する（ステップＳ３１１） 。そして、候補のみが存在する場合（ステップＳ３１１ ，Ｙｅｓ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＢの物標不検知カウンタを＋１する（ステップＳ３１２）。

そのうえで、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＢの物標不検知カウンタが所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３１３）。ここで、レーダＢの物標不検知カウンタが所定の閾値より大きい場合（ステップＳ３１３，Ｙｅｓ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＢが感度低下状態にあると判定する（ステップＳ３１４）。そして、レーダＤの感度低下判定部４５は、当該状態をダイアグ出力し（ステップＳ３１５）、処理を終了する。

一方、レーダＢの物標不検知カウンタが所定の閾値より大きくない場合（ステップＳ３１３，Ｎｏ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、処理を終了する。

また、ステップＳ３０５でマッチングが成立した場合（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、レーダＤの感度低下判定部４５は、レーダＢ，Ｄの物標不検知カウンタをリセットし（ステップＳ３１６）、処理を終了する。また、ステップＳ３０１で感度低下判定が可能でないと判定された場合も（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、処理を終了する。

（変形例）
ところで、これまでは、レーダＡ，ＣあるいはレーダＢ，Ｄが第２の感度低下判定処理を実行するにあたってそれぞれペアとなる場合を例に挙げて説明したが、この限りではない。図５Ａは、第１の変形例に係るレーダシステムＳ１の構成例を示す図である。

図５Ａに示すように、車両Ｖは、レーダＡ～Ｄに加えて、前部中央のレーダＥおよび後部中央のレーダＦが搭載されていてもよい。かかる場合、車両Ｖが直進走行中であるならば、レーダＥ，Ｆのペアで感度判定処理を実行することができる。なお、かかるペアの場合、たとえば、道路上方の交通信号機や道路情報板、歩道橋等を静止物として利用することができる。

また、これまでは、レーダ装置１のそれぞれが感度低下判定処理を実行する例を挙げたが、この限りではない。図５Ｂは、第２の変形例に係るレーダシステムＳ２の構成例を示す図である。

すなわち、図５Ｂに示すように、レーダ装置１のそれぞれではなく、車両制御装置２が感度低下判定部４５を備え、車両制御装置２がかかる感度低下判定部４５によって、統括して感度低下判定処理を実行するようにしてもよい。かかる場合、レーダ装置１それぞれの処理負荷を軽減し、効率的に感度低下判定処理を実行することが可能となる。また、感度低下判定部４５を車両制御装置２に実装するだけでよいので、メンテナンス性を向上させることができる。

ところで、車両Ｖは、車種等によって車体構造が異なるのが常である。このため、各レーダ装置１と車両制御装置２を接続する配線にも制約があるケースがある。図５Ｃ～図５Ｅは、第３の変形例に係るレーダシステムＳ３の構成例を示す図（その１）～（その３）である。

たとえば配線の制約上から、図５Ｃに示すようにレーダＡ～Ｄおよび車両制御装置２が接続されているものとする。すなわち、レーダＢ，Ｄは直結されておらず、車両制御装置２に対してもレーダＡまたはレーダＣを介さねばならないものとする。

かかる場合に、第２の感度低下判定処理において、たとえばレーダＢ，Ｄがペアであるならば、図５Ｄに示すように、レーダＢはレーダＡ，Ｃを順に経由して引き継ぎ物標に関する物標データをレーダＤへ出力すればよい。これにより、レーダＢ，Ｄが直結していなくとも、レーダＢ，Ｄは、第２の感度低下判定処理を実行することができる。

また、同じ接続形態で、同じくレーダＢ，Ｄがペアである場合に、図５Ｅに示すように、レーダＢはレーダＡを経由して引き継ぎ物標をたとえばレーダＣへ出力し、レーダＤは引き継ぎ物標の候補を同じくレーダＣへ出力するようにしてもよい。そのうえで、レーダＣが第２の感度低下判定処理を代替実行してもよい。

これにより、たとえば各レーダ装置１の処理負荷を監視しておき、処理負荷の小さいレーダ装置１（ここでは、レーダＣ）に第２の感度低下判定処理を割り振ることによって、レーダシステムＳ３全体としての処理負荷を分散することが可能となる。

上述してきたように、実施形態に係るレーダ装置１は、複数個設けられ、それぞれが送信波と物標による送信波の反射波とに基づく所定の信号処理を実行することによって物標を検知するレーダ装置１であって、信号処理部４２と、感度低下判定部４５とを備える。信号処理部４２は、上記信号処理を実行することによって、物標の反射パワー（「受信強度」の一例に相当）、位置および相対速度を含む物標データ（「物標に関する情報」の一例に相当）を導出する。感度低下判定部４５は、他のレーダ装置１との間で物標データを共有しつつ、かかる物標データに基づいて感度低下を判定する。

したがって、実施形態に係るレーダ装置１によれば、感度低下を精度よくかつ効率よく判定することができる。

また、感度低下判定部４５は、周波数変調をかけない送信波を送信するＣＷモード（「第１モード」の一例に相当）時の反射波に基づいて反射パワーが所定の強度よりも弱いか否かを判定するとともに、反射パワーが弱い状態が他のレーダ装置１よりも多く判定された場合に、感度低下が生じていると判定する第１の感度低下判定処理を実行する。

したがって、実施形態に係るレーダ装置１によれば、誤判定を防止することができる。

また、感度低下判定部４５は、周波数変調をかけた送信波を送信する通常モード（「第２モード」の一例に相当）時の反射波に基づき、物標の移動方向に応じて組み合わせられる他のレーダ装置１において導出された物標データから引き継ぎ物標（「特定物標」の一例に相当）の存在範囲を予測し、当該存在範囲に引き継ぎ物標に対応する物標の候補が存在しない場合に、感度低下が生じていると判定する第２の感度低下判定処理を実行する。

したがって、実施形態に係るレーダ装置１によれば、物標の相対的な移動方向に応じて組み合わせられる複数のレーダ装置１間で情報を共有しつつ感度低下判定が行えるので、感度低下を精度よくかつ効率よく判定することができる。

また、感度低下判定部４５は、上記存在範囲に物標の候補のみが存在する場合に、他のレーダ装置１において感度低下が生じていると判定する。

したがって、実施形態に係るレーダ装置１によれば、物標の相対的な移動方向に応じて組み合わせられる複数のレーダ装置１間で情報を共有しつつ感度低下判定が行えるので、自装置だけでなく、他のレーダ装置１の感度低下を精度よくかつ効率よく判定することができる。

また、感度低下判定部４５は、感度低下が生じていると判定された状態が所定回数続いた場合に、感度低下が生じていることを確定する。

したがって、実施形態に係るレーダ装置１によれば、感度低下が疑わしい状態が続いた場合にのみダイアグ出力が行えるので、信頼性高く感度低下を判定することができる。

また、第２変形例に係るレーダシステムＳ２は、レーダ装置１と、車両制御装置２とを備える。レーダ装置１は、車両Ｖに複数個設けられ、それぞれが送信波と物標による送信波の反射波とに基づく所定の信号処理を実行することによって物標を検知する。また、車両制御装置２は、車両Ｖの挙動を制御する。また、レーダ装置１は、上記信号処理を実行することによって、物標の反射パワー、位置および相対速度を含む物標データを導出する信号処理部４２を備える。また、車両制御装置２は、レーダ装置１との間で物標データを共有しつつ、かかる物標データに基づいてレーダ装置１の感度低下を判定する感度低下判定部４５を備える。

したがって、第２変形例に係るレーダシステムＳ２によれば、レーダ装置１それぞれの処理負荷を軽減し、効率的に感度低下判定処理を実行することが可能となる。また、感度低下判定部４５を車両制御装置２に実装するだけでよいので、メンテナンス性を向上させることができる。

（その他の実施形態）
なお、上述した実施形態では、車両Ｖが直進走行中である場合に限定して感度低下判定処理を行うこととしたが、直進走行中ではないものの、安定的な物標の検知が可能な道路環境を走行中であれば、直進時に限らなくともよい。たとえば一定の舵角のままで所定時間の走行が可能なループ橋の走行時などには、感度低下判定処理の実行は可能と考えられる。

したがって、これまでは、レーダＡ，ＣあるいはレーダＢ，Ｄのように、車両Ｖの同じ側に配置された各レーダ装置１をペアとしてきたが、舵角があっても、たとえば第２の感度低下判定処理を行うのに好適な場合は、レーダＡ，ＤあるいはレーダＢ，Ｃのように、斜向いの各レーダ装置１をペアとしてもよい。

また、上述した実施形態では、各レーダ装置１のビームの角度が一定であるものとして説明を進めたが、たとえば図５Ａに示したレーダＥ，Ｆ等はビーム角度が異なる場合があるので、ペアとなったレーダ装置１の間で同一物標をトラッキング可能となるように、狭い方のビーム角度に合わせる等、物標データを適宜換算することが好ましい。

また、上述した実施形態では、レーダ装置１がＦＭ－ＣＷ方式であることとしたが、ＣＷモードへの切り替えを可能とするにあたり、実装上の制約がなければ、ＦＣＭ（Fast Chirp Modulation）方式であってもよい。

また、上述した実施形態では、レーダ装置１は車両Ｖに複数設けられることとしたが、必ずしも移動体ではなく、たとえば交差点や踏み切り、建築物の周囲といった場所に複数設けられてもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ レーダ装置
４２ 信号処理部
４３ 物体認識部
４４ 物体予測部
４５ 感度低下判定部
Ｓ，Ｓ１～Ｓ３ レーダシステム
Ｖ 車両

Claims (5)

1. 車両に搭載され、周波数変調をかけない送信波を送信する第１モードにて少なくとも作動するレーダ装置であって、
   前記送信波と物標による該送信波の反射波とに基づく所定の信号処理を実行することによって、前記物標の受信強度、位置および相対速度を含む物標データを導出する信号処理部と、
   前記第１モードでの作動時に得られる前記反射波に基づいて、前記信号処理部にて導出された前記物標データから、前記受信強度が所定の強度よりも弱いか否かを判定し、前記受信強度が前記所定の強度より弱い場合には、感度低下カウンタを＋１し、前記受信強度が所定の強度より強い場合には、前記感度低下カウンタをリセットするカウント部と、
   前記車両に搭載され、前記第１モードにて少なくとも作動する、前記信号処理部及び前記カウント部を備えた他のレーダ装置から、前記感度低下カウンタを取得し、当該レーダ装置の前記感度低下カウンタが、前記他のレーダ装置から取得した前記感度低下カウンタより大きい場合に、当該レーダ装置に感度低下が生じていると判定する第１の感度低下判定処理を実行する感度低下判定部と、
   を備えることを特徴とするレーダ装置。
2. 当該レーダ装置及び前記他のレーダ装置は、いずれも、周波数変調をかけた前記送信波を送信する第２モードにて少なくも作動し、
   前記感度低下判定部は、
   前記第２モードにて作動する前記他のレーダ装置の前記信号処理部にて導出された特定物標に関する前記物標データを、前記車両の移動方向に応じて組み合わせられる前記他のレーダ装置から取得し、取得された前記物標データから当該レーダ装置のスキャン範囲における前記特定物標の存在範囲を予測し、前記第２モードにて作動する当該レーダ装置の前記信号処理部にて導出された前記物標データが示す物標が、前記存在範囲に存在しない場合に、当該レーダ装置に感度低下が生じていると判定する第２の感度低下判定処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記感度低下判定部は、
   前記第２の感度低下判定処理によって、当該レーダ装置に感度低下が生じていると判定された状態が所定回数続いた場合に、当該レーダ装置に感度低下が生じていることを確定する
   ことを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
4. 車両に搭載され、周波数変調をかけない送信波を送信する第１モードにて少なくとも作動する複数のレーダ装置と、
   前記車両の挙動を制御する車両制御装置と
   を備え、
   前記複数のレーダ装置は、いずれも、
   それぞれが送信波と物標による該送信波の反射波とに基づく所定の信号処理を実行することによって、前記物標の受信強度、位置および相対速度を含む物標データを導出する信号処理部と、
   前記第１モードでの作動時に得られる前記反射波に基づいて、前記信号処理部にて導出された前記物標データから、前記受信強度が所定の強度よりも弱いか否かを判定し、前記受信強度が前記所定の強度より弱い場合には、感度低下カウンタを＋１し、前記受信強度が所定の強度より強い場合には、前記感度低下カウンタをリセットするカウント部と、
   を備え、
   前記車両制御装置は、
   前記複数のレーダ装置の一つを着目レーダ装置とし、該着目レーダ装置以外を他のレーダ装置として、前記着目レーダ装置から取得する前記感度低下カウンタが、前記他のレーダ装置から取得する前記感度低下カウンタより大きい場合に、前記着目レーダ装置に感度低下が生じていると判定する第１の感度低下判定処理を実行する感度低下判定部を備える、
   ことを特徴とするレーダシステム。
5. 車両に搭載され、周波数変調をかけない送信波を送信する第１モードにて少なくとも作動する複数のレーダ装置を用いた感度低下判定方法であって、
   前記複数のレーダ装置のそれぞれにて、送信波と物標による該送信波の反射波とに基づく所定の信号処理を実行することによって、前記物標の受信強度、位置および相対速度を含む物標データを導出する信号処理工程と、
   前記複数のレーダ装置のそれぞれにて、前記第１モードでの作動時に得られる前記反射波に基づいて、前記信号処理工程にて導出された前記物標データから、前記受信強度が所定の強度よりも弱いか否かを判定し、前記受信強度が前記所定の強度より弱い場合には、感度低下カウンタを＋１し、前記受信強度が所定の強度より強い場合には、前記感度低下カウンタをリセットするカウント工程と、
   前記複数のレーダ装置の一つを着目レーダ装置とし、該着目レーダ装置以外を他のレーダ装置として、前記着目レーダ装置から取得する前記感度低下カウンタが、前記他のレーダ装置から取得する前記感度低下カウンタより大きい場合に、前記着目レーダ装置に感度低下が生じていると判定する第１の感度低下判定処理を実行する感度低下判定工程と、
   を含むことを特徴とする感度低下判定方法。

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