JPH09178849A

JPH09178849A - 車載レーダ装置

Info

Publication number: JPH09178849A
Application number: JP7337456A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Yamada; 幸則山田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は車両前方に存在する複数の対象物を
検出する装置として好適な車載レーダ装置に関し、隣接
される車線上を走行する追い越し車両を制御対象車両か
ら確実に除外することを目的とする。【解決手段】レーダ用ＥＣＵ１０とレーダアンテナ２
０とを用いて複数の対象物を検出するレーダを構成す
る。車両前方をレーダアンテナ２０の照射範囲とする。
複数のターゲットが検出された場合、最も近い位置に存
在する最近ターゲットが所定相対速度以上で車両から離
間しているか否かを判別する。かかる条件が成立する場
合、最近ターゲットの他に、以前から継続的に捕捉され
ている継続ターゲットが存在するか否かを判別する。最
近ターゲットの条件が成立し、かつ継続ターゲットが存
在する場合、継続ターゲットを制御対象ターゲットとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載レーダ装置に
係り、特に、車両前方に存在する複数の対象物を検出す
る装置として好適な車載レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平５−１４２３３
７号に開示される如く、車両前方に存在する障害物を検
出するレーダ装置が知られている。上記従来のレーダ装
置は、伝送波としてミリ波を用いたＦＭ−ＣＷレーダを
備えており、車両前方の検出領域内に存在する複数のタ
ーゲットのそれぞれについて、自車との距離、および相
対速度を検出することができる。かかるレーダ装置によ
れば、例えば車両前方に自動車、二輪車および歩行者等
が存在する場合に、それら複数の障害物を別個独立のタ
ーゲットとして認識することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】車両前方に存在する複
数のターゲットのうち、自車との関係で最も注意を払う
必要があるのは、最も自車に近接する位置に存在するタ
ーゲット（以下、最近ターゲットと称す）である。従っ
て、レーダ装置の検出データを、例えば警報制御や自動
走行制御等に適用する場合には、最近ターゲットを制御
対象ターゲットとして監視することが有効である。

【０００４】ところで、上記従来のレーダ装置の如く、
搬送波としてミリ波を用いるレーダ装置においては、搬
送波を、厳密に所定の検出範囲内のみに限定して照射す
ることが困難である。このため、上記従来のレーダ装置
によれば、同一車線上を走行している先行車のみなら
ず、隣接する車線を走行する追い越し車両もがターゲッ
トとして検出される場合がある。

【０００５】自車が先行車に追従して走行している場合
に、隣接する車線を走行する追い越し車両がターゲット
として検出されると、先行車の代わりに追い越し車両が
最近ターゲットとして認識される。このため、上記従来
のレーダ装置において、常に最近ターゲットを制御対象
ターゲットと認識することとすれば、追い越し車両が存
在する状況下で、他車線上に存在する車両の挙動が、自
車線上に存在する先行車の挙動に優先して、自車の車両
制御に反映される不都合が生ずる。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、検出された複数のターゲットのうち、最近ター
ゲットが追い越し車両であると判断できる場合には、自
車線上に存在する先行車両と判断できるターゲットを制
御対象ターゲットと認識する車載レーダ装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、所定領域内に存在する複数のターゲッ
トを検出するマルチターゲット検出手段を備える車載レ
ーダ装置において、検出された複数のターゲットのうち
最も近接する位置に検出される最近ターゲットが、所定
値以上の相対速度を有しているか否かを判別する最近タ
ーゲット判別手段と、検出された複数のターゲットの中
に、前記最近ターゲットに比して継続的に捕捉されてい
る継続ターゲットが存在するか否かを判別する継続ター
ゲット判別手段と、前記最近ターゲットが所定値以上の
相対速度を有し、かつ、前記継続ターゲットが存在する
場合に、前記継続ターゲットを制御対象ターゲットと認
識する制御ターゲット認識手段と、を備える車載レーダ
装置により達成される。

【０００８】本発明において、マルチターゲット検出手
段は、所定領域内に存在する複数のターゲットを検出す
る。自車と同一車線上を走行する先行車と、隣接する車
線上を走行する追い越し車両とが存在する場合、マルチ
ターゲット検出手段により、先行車と追い越し車両とが
共にターゲットとして検出される場合がある。先行車と
追い越し車両とが共にターゲットとして検出された場
合、追い越し車両については、大きな相対速度が検出さ
れるはずである。一方、先行車については、追い越し車
両に比して捕捉の継続性が認められるはずである。制御
ターゲット認識手段は、複数のターゲットが検出された
場合に、最近ターゲットの相対速度が所定値以上である
場合は、最近ターゲットが追い越し車両であると認識す
る。そして、かかる最近ターゲットに比して継続的に捕
捉されている継続ターゲットが先行車であると判断し、
継続ターゲットを制御対象ターゲットと認識する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
車載レーダ装置のシステム構成図を示す。本実施例の装
置は、レーダ用電子制御ユニット１０（以下、レーダ用
ＥＣＵと称す）、および環境認識車速制御電子制御ユニ
ット１２（以下、環境認識ＥＣＵと称す）により制御さ
れる。

【００１０】レーダ用ＥＣＵ１０には、操舵角センサ１
４、ヨーレートセンサ１６、および車速センサ１８が接
続されている。操舵角センサ１４は、ステアリングホイ
ルの操舵角に応じた信号（操舵角信号θ_H）を発生す
る。ヨーレートセンサ１６は、車両の重心回りの回転角
速度に応じた信号（ヨレート信号ω_y）を発生する。車
速センサ１８は車速に応じた周期でパルス信号（車速信
号Ｖ）を発生する。レーダ用ＥＣＵ１０は、操舵角信号
θ_H、ヨレート信号ω_y、および車速信号Ｖに基づい
て、車両の旋回半径Ｒ、すなわち車両が走行している道
路の曲率半径を推定する機能を備えている。

【００１１】レーダ用ＥＣＵ１０には、また、レーダア
ンテナ２０およびステア機構２２が接続されている。レ
ーダアンテナ２０は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulati
on-Continuous Wave) レーダの構成要素であり、例えば
車両のフロントグリル付近に、鉛直方向に延びる回転軸
２０ａを中心として回動することができるように配設さ
れている。レーダアンテナ２０は、指向性を有するアン
テナであり、所定のビーム角の広がりをもって信号の送
受信を行う。ステア機構２２は、レーダアンテナ２０に
連結されている。ステア機構２２は、レーダ用ＥＣＵ１
０から供給されるステア角信号に基づいて、回転軸２０
ａを中心としてレーダアンテナ２０を回動させる。

【００１２】レーダ用ＥＣＵ１０は、レーダアンテナ２
０から供給される信号に適当な処理を施すことにより、
車両前方の検出領域内に存在するターゲットを検出し、
その検出結果を環境認識ＥＣＵ１２に供給する。環境認
識ＥＣＵ１２には、警報器２６、ブレーキ２８、および
スロットル３０が接続されている。環境認識ＥＣＵ１２
は、車両前方にターゲットが近接している場合に、予め
設定された論理に従って警報機２６、ブレーキ２８、ま
たはスロットル３０を駆動して、車両乗員の注意を喚起
すると共に車両の減速を図る。

【００１３】図２は、レーダ用ＥＣＵ１０を機能的に表
したブロック構成図を示す。レーダ用ＥＣＵ１０は、マ
イクロコンピュータを主体として構成される装置であ
る。レーダ用ＥＣＵ１０の構成は、機能的には、図２に
示す如く、ステア角制御部３２、レーダ信号処理部３４
および対象物認識部３６に区分することができる。ステ
ア角制御部３２は、上述した操舵角信号θ_H、ヨレート
信号ω_yおよび車速信号Ｖに基づいて走行中の道路の曲
率半径を推定する。また、ステア角制御部３２は、推定
した曲率半径から、レーダアンテナ２０に適切に自車線
前方を照射させるためのステア角をステア角指令値θｓ
として演算する。そして、ステア角制御部３２は、上述
したステア機構２２に対してステア角指令値θ_Sを含む
信号を供給する。

【００１４】レーダ信号処理部３４は、レーダアンテナ
２０と共にＦＭ−ＣＷレーダを構成する。レーダアンテ
ナ２０のステア角方向に単数または複数のターゲットが
存在する場合、レーダ信号処理部３４には、レーダアン
テナ２０から、単数または複数のターゲットに関する情
報が重畳された信号が供給される。レーダ信号処理部３
４は、かかる信号が供給された場合に、単数または複数
のターゲットと自車との車間距離情報および相対速度情
報を含むスペクトルデータを生成し、そのスペクトルデ
ータを対象物認識部３６に供給する。尚、レーダ信号処
理部３４の構成については、後に図３を参照して詳説す
る。

【００１５】対象物認識部３６は、レーダ信号処理部３
４から供給されるスペクトルデータに基づいてターゲッ
トの存在を認識し、認識される全てのターゲットについ
て相対距離および相対速度を演算する。更に、対象物認
識部３６は、後述する論理に従って、認識される全ての
ターゲットの中から、車両の走行中に最も注意を払うべ
きターゲットを制御対象ターゲットとして認識し、その
ターゲットに関するデータを環境認識ＥＣＵ１２に供給
する。本実施例のシステムは、対象物認識部３６が、認
識される全てのターゲットから、制御対象ターゲットを
選択する手法に特徴を有している。

【００１６】図３は、上述したレーダ信号処理部３４を
機能的に表したブロック構成図を示す。上述したレーダ
アンテナ２０は、図３に示す如く、送信アンテナ２０ｂ
および受信アンテナ２０ｃとして機能する。レーダ信号
処理部３４が備える搬送波発生回路３８、周波数変調回
路４０、変調電圧発生回路４２、および方向性結合器４
４は、ＦＭ−ＣＷレーダの送信側回路を構成する。

【００１７】搬送波発生回路３８は、所定周波数の搬送
波を発生し、その搬送波信号を周波数変調回路４０に供
給する。一方、変調電圧発生回路４２は、振幅が三角形
状に変化する三角波を発生し、その三角波を周波数変調
回路４０に供給する。周波数変調回路４０は、変調電圧
発生回路４２から供給される三角波を変調信号として、
搬送波発生回路３８から供給される搬送波を周波数変調
する。

【００１８】図４（Ａ）中に実線で示す波形は、周波数
変調回路４０の出力端子に表れる信号の周波数の変化状
態を示す。上述した周波数変調が行われる結果、周波数
変調回路４０の出力端子には、図４（Ａ）中に実線で示
す如く、時間経過に伴って所定の変動幅Δｆ、変調周波
数ｆｍ（＝１／Ｔ；Ｔは変調電圧発生回路４２から発せ
られる三角波の変動周期）で三角波状に変調された変調
波信号が表れる。周波数変調回路４０の出力端子に表れ
る変調波信号は、方向性結合器４４を介して送信アンテ
ナ２０ｂに供給されると共に後述するミキサ４６に供給
される。

【００１９】上述の如く送信アンテナ２０ｂに供給され
た変調波信号は、送信アンテナ２０ｂのステア角方向に
送信される。かかるステア角方向に対象物が存在する
と、送信信号が対象物により反射され、受信アンテナ２
０ｃによりその反射波が受信される。

【００２０】受信アンテナ２０ｃにはミキサ４６が接続
されている。レーダ信号処理部３４は、ＦＭ−ＣＷレー
ダの受信回路として、ミキサ４６、増幅回路４８、フィ
ルタ５０、及び高速フーリエ変換処理回路５２（以下、
ＦＦＴ信号処理回路と称す）を備えている。受信アンテ
ナ２０ｃに受信された信号は、かかる受信回路により処
理されて対象物と車両との車間距離および相対速度を表
すデータに変換される。

【００２１】図４（Ａ）中に破線及び一点鎖線で示す波
形は、それぞれ受信アンテナ２０ｃからミキサ４６に供
給される反射信号の周波数の変化状態を示す。ミキサ４
６では、かかる反射信号と方向性結合器４４から供給さ
れる送信信号とがミキシングされることにより、両者の
周波数差を変動周波数とするビート信号が生成される。
図４（Ｂ）は、上記の如く生成されるビート信号の周波
数の変化状態を示す。以下、図４（Ｂ）に示す如く、送
信信号の周波数が上昇する区間で生成されるビート信号
の周波数を上り周波数ｆupと、送信信号の周波数が下降
する区間で生成されるビート信号の周波数を下り周波数
ｆdownと称す。

【００２２】ミキサ４６で生成されるビート信号は、増
幅回路４８で増幅された後、フィルタ５０に供給され
る。フィルタ５０は、増幅回路４８から供給されたビー
ト信号を、上昇区間のビート信号と下降区間のビート信
号とに分離する。分離されたビート信号は、共にＦＦＴ
信号処理回路５２に供給される。ＦＦＴ信号処理回路５
２は、各区間のビート信号についてＦＦＴ処理を施し、
上り周波数ｆupについてのパワースペクトル、及び下り
周波数ｆdownについてのパワースペクトルを算出する。

【００２３】図５（Ａ）は、レーダアンテナ２０のステ
ア角方向に２つの対象物が存在する場合に、ＦＦＴ信号
処理回路５２で算出された上り周波数ｆupについてのパ
ワースペクトルを示す。また、図５（Ｂ）は、同様の環
境下で、ＦＦＴ信号処理回路５２で算出された下り周波
数ｆupについてのパワースペクトルを示す。

【００２４】レーダアンテナ２０のステア角方向に複数
の対象物が存在する場合、受信アンテナ２０ｃには個々
の対象物についての反射波が受信される。この場合、ミ
キサ４６では、複数の受信信号のそれぞれについてビー
ト信号が形成される。その結果、ＦＦＴ信号処理回路５
２では、複数のピークを有するパワースペクトルが検出
される。

【００２５】ところで、車両と対象物との間に相対速度
がないとすると、送信アンテナ２０ｂから送信される送
信信号と、受信アンテナ２０ｃに到達する反射波との間
には、対象物と車両との間を信号が伝搬するのに要する
時間に応じた位相差が生ずる。この場合、反射波の周波
数にドップラシフトが重畳されないため、反射波の周波
数変動を表す波形は、図４（Ａ）中に一点鎖線で示す如
く、送信信号の波形を単に時間的に平行移動しただけの
波形となる。従って、上り周波数ｆupと下り周波数ｆdo
wnとは、図４（Ｂ）中に一点鎖線で示すように共に等し
い値となる。この際、ｆupの値、すなわちｆdownの値
は、対象物と車両との車間距離に対応した値となる。

【００２６】一方、車両と対象物との間に相対速度Ｖｒ
が存在する場合、反射波の周波数には相対速度Ｖｒに応
じたドップラシフトが重畳される。このため、例えば対
象物と車両とが接近する傾向にある場合は、反射波の周
波数が全体的に高周波側へシフトする。その結果、反射
波の周波数を表す波形は、図３（Ａ）中に破線で示す如
く、距離に応じて時間的に平行移動した波形（図中、一
点指鎖線で示す波形）を更に高周波側へ平行移動した波
形となる。

【００２７】上記の如く、反射波の周波数が高周波側へ
シフトされると、相対速度Ｖｒが“０”である場合に比
べてｆupは小さく、またｆdownは大きく変更される。こ
の際、次式に示す如く、ｆupとｆdownとの平均値を演算
すれば、ｆupに重畳するドップラシフト成分と、ｆdown
に重畳するドップラシフト成分とが互いに相殺し合い、
対象物と車両との車間距離に対応する特性値を得ること
ができる。

【００２８】ｆr ＝（ｆup＋ｆdown）／２・・・（１）また、ｆupとｆdownとの偏差は、ｆupに重畳するドップ
ラシフト成分とｆdownに重畳するドップラシフト成分と
の和に相当する。従って、次式に示す如く、両者の偏差
の１／２を演算すれば、その値は、車両と対象物との相
対速度に起因するドップラシフト成分に対応する特性値
となる。

【００２９】ｆd ＝（ｆdown−ｆup）／２・・・（２）本実施例において、周波数変調回路４２が発生する変調
波信号の中心周波数がｆ₀、変調周波数がｆｍ、変調幅
がΔｆ、かつ、送信信号の伝搬速度が高速ｃである場合
に、距離Ｌだけ離間した位置に相対速度Ｖｒを有する対
象物が存在するとすれば、次式に示す関係が常に成立す
る。

【００３０】ｆr ＝｛（Δｆ／２）／（Ｔ／４）｝・（２Ｌ／Ｃ）＝４ｆｍ・Δｆ・Ｌ／ｃ・・・（３）ｆd ＝２Ｖｒ・ｆ₀／ｃ・・・（４）従って、ＦＦＴ信号処理回路５２において、上り周波数
ｆupを表すスペクトルピークと下り周波数ｆdownを表す
スペクトルピークとが得られた場合、それらを上記
（１）式および（２）式に代入してｆr およびｆd を求
め、更に、その演算値を上記（３）式及び（４）式に代
入すれば、レーダアンテナ２０のステア角方向に存在す
る対象物に関する車間距離Ｌと相対速度Ｖｒとを求める
ことができる。また、上り周波数ｆupを表すスペクトル
データ中、および下り周波数ｆdownを表すスペクトルデ
ータ中に複数のピークが得られた場合、複数のスペクト
ルピークについて上記（１）〜（４）式を用いた処理を
行うことで、検出領域内に存在する複数のターゲットに
ついて、車間距離Ｌおよび相対速度Ｖｒを検出すること
ができる。

【００３１】図６は、本実施例のシステムに用いられる
レーダアンテナ２０の指向性を表す特性図を示す。図６
において横軸は、レーダアンテナ２０の法線方向に対す
る照射角θを示す。また、図６において縦軸は、レーダ
アンテナ２０の出力ゲインＧを示す。図６に示す如く、
レーダアンテナ２０は、その法線方向に対して最も大き
な出力ゲインを有し、θが増すに連れて出力ゲインを減
少させる特性を有している。尚、ミリ波を搬送波とする
レーダアンテナは、一般に図６に示す如き指向性を示
す。

【００３２】本実施例のシステムでは、最大値に対する
出力ゲインの減少値が３ｄＢ以内となる照射角範囲、す
なわち、図６中にθ_Bで示される照射角範囲が、レーダ
アンテナ２０の有効照射範囲として用いられる。また、
レーダアンテナ２０は、車両前方１００ｍの地点で照射
角範囲θ_B内に収まる幅が、通常の車線幅とほぼ一致す
るように形成されている。

【００３３】図７は、本実施例の車載レーダ装置を搭載
する車両６０の前方に、車両６０と同一車線上を走行す
る先行車Ｔ₁と、車両６０と隣接する車線上を走行する
追い越し車両Ｔ₂とが存在する状況を示す。図７に示お
いて先行車Ｔ₁は、アンテナレーダ２０の有効照射角範
囲θ_B内に収まっている。一方、追い越し車両Ｔ₂は、
アンテナレーダ２０の有効照射範囲θ_B内に収まってい
ない。

【００３４】図８（Ａ）は、本実施例のシステムによ
り、図７に示す状況下で一般的に得られる上り区間スペ
クトルデータを示す。また、図８（Ｂ）は、本実施例の
システムにより同一の環境下で一般的に得られる下り区
間スペクトルデータを示す。図８（Ａ）、図８（Ｂ）に
示す如く、本実施例のシステムによれば、車両６０の前
方に先行車Ｔ₁と共に追い越し車両Ｔ₂が存在しても、
上り区間スペクトルデータ中および下り区間スペクトル
データ中には、それぞれ単一のスペクトルピークのみが
検出される。

【００３５】車両６０の走行中に、最も注意を払うべき
ターゲットは、車両６０と同一の車線上を走行している
先行車である。これに対して、上記の如く先行車Ｔ₁に
起因するスペクトルピークのみが検出されれば、必然的
に先行車Ｔ₁が制御対象ターゲットとして認識される。
このように、本実施例のシステムによれば、レーダアン
テナ２０が適切な指向性を有していることから、一般的
には隣接車線を走行する追い越し車両Ｔ₂を制御対象タ
ーゲットから除外することができる。

【００３６】ところで、レーダアンテナ２０に入力され
るエネルギがＰｔである場合、レーダアンテナ２０から
出力される出力波の強度は、出力ゲインＧを用いてＰｔ
・Ｇと表すことができる。レーダアンテナ２０から発せ
られた出力波の強度は、レーダアンテナ２０から距離Ｌ
だけ離間した地点では、Ｐｔ・Ｇ／（４π・Ｌ²）に減
衰される。従って、ターゲットの反射面積がσであると
すれば、ターゲットに入射される出力波のエネルギは、
｛Ｐｔ・Ｇ／（４π・Ｌ²）｝・σと表すことができ
る。ターゲットで反射されたミリ波は、ターゲットから
距離Ｌだけ離間した地点で、面積Ａｒのレーダアンテナ
２０に受信される。この際、レーダアンテナ２０に到達
する反射波のエネルギ強度Ｐｒは、次式により表され
る。

【００３７】Ｐｒ＝｛Ｐｔ・Ｇ／（４π・Ｌ²）｝・σ・｛Ａｒ／（４π・Ｌ²）｝・・・（５）上記（５）式に示す如く、レーダアンテナ２０に受信さ
れる反射波のエネルギ強度Ｐｔは、レーダアンテナ２０
の出力ゲインＧに影響されると共に、ターゲットの反射
面積σにも影響される。このため、例えば大型トラック
等の如く反射面積σの大きなターゲットが車両６０を追
い越していく過程では、そのターゲットがレーダアンテ
ナ２０の出力ゲインＧの小さい領域、すなわち車両６０
とは異なる車線を走行しているにも関わらず、そのター
ゲットに起因する反射波が大きなエネルギ強度を伴って
レーダアンテナ２０に到達する場合がある。

【００３８】図９（Ａ）は、図７中に示す追い越し車両
Ｔ₂が大型トラック等である場合において、本実施例の
システムにより得られる上り区間スペクトルデータを示
す。また、図９（Ｂ）は、本実施例のシステムにより同
一の環境下で得られる下り区間スペクトルデータを示
す。

【００３９】追い越し車両Ｔ₂が車両６０を追い越した
後、先行車Ｔ₁に追いつくまでの過程では、追い越し車
両Ｔ₂と車両６０との相対距離が、先行車Ｔ₁と車両６
０との相対距離に比して短い事態が生ずる。この場合、
図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示す如く、追い越し車両Ｔ₂
に起因するスペクトルピークが、先行車Ｔ₁に起因する
スペクトルピークに比して低周波側に現れる。従って、
最も低周波側に現れたスペクトルピークを、制御対象タ
ーゲットのスペクトルピークと認識することとすれば、
上記の状況下では、追い越し車両Ｔ₂が制御対象ターゲ
ットと誤認識される事態を生ずる。

【００４０】ところで、車両６０が先行車Ｔ₁に追従し
て走行している際に、車両６０と隣接する車線上に追い
越し車両Ｔ₂が現れた場合、先行車Ｔ₁と車両６０との
間に大きな相対速度が認められることはない。このた
め、かかる状況下で先行車Ｔ₁に起因して検出されるス
ペクトルピークは、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示す
如く、上り区間スペクトルデータ中、および下り区間ス
ペクトル中において、大きく異なることがない。一方、
追い越し車両Ｔ₂と車両６０との間には大きな相対速度
が認められる。このため、かかる状況下では、図９
（Ａ）および図９（Ｂ）に示す如く、上り区間スペクト
ルデータ中で追い越し車両Ｔ₂に起因して検出されるス
ペクトルピークの位置と、下り区間スペクトル中で追い
越し車両Ｔ₂に起因して検出されるスペクトルピークの
位置との間に偏差が生ずる。

【００４１】従って、スペクトルピーク中に複数のスペ
クトルピークが検出された場合に、それらのスペクトル
ピークから把握されるターゲットのうち、車両６０に対
して大きな相対速度を示すターゲットは、追い越し車両
Ｔ₂である可能性が高いと判断することができる。一
方、スペクトルピーク中に検出される複数のスペクトル
ピークから把握されるターゲットのうち車両６０に対し
て大きな相対速度を示さないターゲットは、先行車Ｔ₁
である可能性が高いと判断することができる。

【００４２】また、車両が先行車Ｔ₁に追従して走行し
ている場合は、車載レーダ装置によって継続的に先行車
Ｔ₁が捕捉される。一方、追い越し車両Ｔ₂は、車載レ
ーダ装置の検出範囲内に新たに進入してきたターゲット
である。このため、追い越し車両Ｔ₂が車載レーダ装置
に捕捉される期間は、先行車Ｔ₁が車載レーダ装置に捕
捉される期間に比して短い期間となる。

【００４３】従って、スペクトルピーク中に検出された
複数のスペクトルピークから把握されるターゲットのう
ち、継続的に捕捉されているターゲットは、先行車Ｔ₁
である可能性が高いと判断することができる。一方、ス
ペクトルピーク中に検出されている複数のスペクトルピ
ークから把握されるターゲットのうち、捕捉の継続性が
劣るターゲットは、追い越し車両Ｔ₂である可能性が高
いと判断することができる。

【００４４】本実施例の車載レーダ装置は、複数のスペ
クトルピークが検出された場合に、上記の判断手法に従
って先行車Ｔ₁と追い越し車両Ｔ₂とを識別すると共
に、両者が識別される場合には、追い越し車両Ｔ₂が最
も車両６０に近接するターゲットであっても、先行車Ｔ
₁を制御対象ターゲットとして認識する。

【００４５】図１０は、上記の機能を実現すべくレーダ
用ＥＣＵ１０が実行する制御ルーチンの一例のフローチ
ャートを示す。尚、図１０に示すルーチンは、変調電圧
発生回路４２から一周期の変調波信号が出力される毎
に、すなわち、ミキサ４６において、上り区間のビート
信号と下り区間のビート信号とが一組生成される毎に起
動される。

【００４６】図１０に示すルーチンが起動されると、先
ずステップ１００において、上り区間のピート信号と下
り区間のビート信号とが読み込まれる。次にステップ１
０２において、それらのビート信号がＦＦＴ処理に付さ
れ、上り区間スペクトルデータと、下り区間スペクトル
データとが生成される。

【００４７】ステップ１０４では、上り区間スペクトル
データ中に検出されたスペクトルピークと、下り区間ス
ペクトルデータ中に検出されたスペクトルピークとをペ
アリングする処理が行われる。スペクトルピークのペア
リングは、各スペクトルデータを対比させたうえで、ピ
ークが現れる周波数の順序、およびピークの形状等に基
づいて、同一のターゲットに属すると考えられるスペク
トルピーク同士がペアリングされるように行われる。

【００４８】ステップ１０６では、ペアリングされた全
てのスペクトルピークの組について、それらのスペクト
ルピークの起因となったターゲットの相対距離、および
相対速度が演算される。ターゲットの相対距離、および
相対速度は、ペアリングされた一組のスペクトルピーク
を用いて、上記（１）〜（４）式に従う処理を実行する
ことにより演算される。

【００４９】ペアリングされた全てのスペクトルピーク
の組について上記の処理が終了すると、次にステップ１
０８において、各ターゲットの存在確率ＥＸが演算され
る。ｉ番目のターゲットＴｉの存在確率ＥＸｉは、前回
の処理時に演算された存在確率ＥＸｉと、関数Ｆ（ＬＶ
Ｌｉ）とを用いて次式の如く演算される。

【００５０】ＥＸｉ＝ＥＸｉ＋Ｆ（ＬＶＬｉ）・・・（６）存在確率ＥＸｉには、ターゲットＴｉが始めて車載レー
ダ装置に捕捉された時点で、初期値“０”が与えられ
る。また、Ｆ（ＬＶＬｉ）は、ターゲットＴｉに起因し
て上り区間スペクトルデータおよび下り区間スペクトル
データ中に検出されるスペクトルピークの強度ＬＶＬｉ
の関数である。Ｆ（ＬＶＬｉ）は、ＬＶＬｉが大きいほ
ど大きな値となる。

【００５１】上記の演算によれば、ターゲットＴｉの存
在確率は、ターゲットＴｉが継続して車載レーダ装置に
捕捉されるほど、また、ターゲットＴｉに起因して検出
されるスペクトルピークの強度ＬＶＬｉが強いほど大き
な値となる。従って、レーダアンテナ２０の出力ゲイン
Ｇが大きい領域に継続的に存在する先行車Ｔ₁について
は、大きな存在確率ＥＸ₁が演算される。一方、レーダ
アンテナ２０の出力ゲインＧが小さく領域に存在し、か
つ、継続的に捕捉され難い追い越し車両Ｔ₂について
は、小さな存在確率ＥＸ₂が演算される。

【００５２】上記ステップ１０８において、検出された
全てのターゲットに対する存在確率の演算を終えたら、
次にステップ１１０で、存在確率ＥＸが所定値αを超え
ているターゲットが複数存在するか否かが判別される。
上記の条件を満たすターゲットが単数である場合は、そ
のターゲットを制御対象ターゲットと認識すれば足り
る。このため、ＥＸ＞αを満たすターゲットが複数存在
しない場合は、以後、ステップ１１２において、検出さ
れているターゲットが第１ターゲットと認識され、更
に、ステップ１１４で、第１ターゲットが制御対象ター
ゲットと認識される。

【００５３】一方、ＥＸ＞αを満たすターゲットが複数
存在する場合は、ステップ１１６において、かかる条件
を満たすターゲットの数Ｎが記憶される。更に、ステッ
プ１１８で、Ｎ個のターゲットの中から、最も車両６０
に近接する位置に存在するターゲット（最近ターゲッ
ト）が、第１ターゲットと認識される。

【００５４】ステップ１２０では、第１ターゲットの、
車両６０から離間する方向の相対速度が所定相対速度以
上であるか否かが判別される。本実施例においては、第
１ターゲットの相対速度が所定値以上でない場合、すな
わち、第１ターゲットが、車両６０の近傍を車両６０と
ほぼ同様の速度で走行している場合は、第１ターゲット
が最も注意を払うべきターゲットと判断される。従っ
て、かかる判別がなされた場合は、以後、ステップ１１
４で第１ターゲットが制御対象ターゲットとして認識さ
れる。

【００５５】第１ターゲットが所定の相対速度以上で車
両６０から離間していると判別された場合は、第１ター
ゲットが、隣接する車線上を走行している追い越し車両
である可能性があると判断される。この場合、ステップ
１２２において、ＥＸ＞αを満たす他のターゲットのう
ちの一つが、第２ターゲットと認識される。

【００５６】ステップ１２４では、第２ターゲットに起
因するスペクトルピークの強度が、前回の処理時から今
回の処理時にかけて大きく低下しているか否かが判別さ
れる。第２ターゲットが先行車であり、かつ、先行車と
車両６０との間に他の車両が割り込んでいない場合に
は、今回の処理時において、第２ターゲットに起因する
スペクトルピークが前回の処理時とほぼ同様の強度をも
って検出されるはずである。従って、前回の処理時から
今回の処理時にかけて第２ターゲットのスペクトルピー
クの強度が急激に減少している場合には、最近ターゲッ
トが先行車と車両６０との間に割り込んだと判断するこ
とができる。この場合、以後、ステップ１１４で、最近
ターゲットに相当する第１ターゲットが制御対象ターゲ
ットとして認識される。

【００５７】上記ステップ１２４において、第２ターゲ
ットのスペクトルピーク強度が低下していないと判別さ
れた場合は、ステップ１２６において、第２ターゲット
の存在確率ＥＸがベータを超えているか否かが判別され
る。その結果、第２ターゲットの存在確率ＥＸが所定値
βを超えていない場合は、第２ターゲットが先行車でな
いと判断される。この場合、ステップ１２８でＥＸ＞α
を満たす全てのターゲットについて、上記の判断を行っ
たか否かが判別される。

【００５８】上記ステップ１２８で、すでに全てのター
ゲットについて上記の判断が行われていると判別された
場合は、所定値を超える相対速度で車両６０から離間し
ている車両が、車両６０において最も注意を払うべきタ
ーゲットであると判断され、以後、ステップ１１４の処
理が実行される。一方、上記ステップ１２８で、未だ全
てのターゲットについて上記の判断が終了していないと
判別された場合は、かかる判別が成されるまで、繰り返
し上記ステップ１２２以降の処理が実行される。

【００５９】車両６０が先行車に追従して走行している
場合は、その先行車が第２ターゲットとして選択された
時点で、上記ステップ１２６の条件が成立する。かかる
条件が成立した場合は、次にステップ１３０において、
第２ターゲットが制御ターゲットとして認識される。上
記ステップ１１４若しくはステップ１３２において制御
対象ターゲットが認識されると、次にステップ１３２
で、制御対象ターゲットの相対距離および相対速度に基
づいて、車間制御、警報制御等の車両制御が実行された
後今回のルーチンが終了される。

【００６０】上記の処理によれば、車両６０の前方にタ
ーゲットが一つだけ存在する場合には、そのターゲット
を制御対象ターゲットと認識して各種の車両制御を実行
することができる。また、車両６０の前方に複数のター
ゲットが存在する場合において、最近ターゲットが車両
６０とほぼ同等の速度で走行している場合には最近ター
ゲットを制御対象ターゲットとして、最近ターゲットが
車両６０と異なる車線上を走行する追い越し車両である
場合には継続的に検出されている先行車を制御対象ター
ゲットとして、また、継続的に検出されている先行車と
車両６０との間に最近ターゲットが割り込んできた際に
は最近ターゲットを制御対象車両として、それぞれ各種
の車両制御を実行することができる。

【００６１】このように、本実施例の車載レーダ装置に
よれば、車両６０の前方に複数検出されるターゲットの
うち、車両６０の走行中に最も注意を払うべきターゲッ
トが、常に制御対象ターゲットとして認識される。従っ
て、本実施例の車載レーダ装置を搭載する車両６０にお
いては、車両６０の周囲に複数のターゲットが存在する
場合に、最適な車両制御を実行することができる。

【００６２】ところで、上記の実施例においては、レー
ダアンテナ２０およびレーダ信号処理部３４が前記した
マルチターゲット検出手段に、レーダ用ＥＣＵ１０が上
記ステップ１２０の処理を実行することにより前記した
最近ターゲット判別手段が、レーダ用ＥＣＵ１０が上記
ステップ１０８および１２６の処理を実行することによ
り前記した継続ターゲット判別手段が、また、レーダ用
ＥＣＵ１０が上記ステップ１１４の処理を実行すること
により前記した制御ターゲット認識手段が、それぞれ実
現されている。

【００６３】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、所定領域
内に自車線上を走行する先行車と、他車線上を走行する
追い越し車両とが、共にターゲットとして検出された場
合に、先行車に相当する継続ターゲットを制御対処ター
ゲットとして認識することができる。従って、本発明に
かかる車載レーダ装置によれば、追い越し車両が最近タ
ーゲットとして検出される場合に、追い越し車両が制御
対象ターゲットとして認識される不都合を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である車載レーダ装置のシス
テム構成図である。

【図２】図１に示す車載レーダ装置に用いられるレーダ
用ＥＣＵのブロック構成図である。

【図３】図２に示すレーダ用ＥＣＵの構成要素であるレ
ーダ信号処理部のブロック構成図である。

【図４】図４（Ａ）はレーダアンテナにより送受信され
る信号の周波数の変化を表す波形である。図４（Ｂ）は
レーダ用ＥＣＵにおいて検出されるピート信号の波形で
ある。

【図５】図５（Ａ）は上り区間で得られるスペクトルデ
ータである。図５（Ｂ）は下り区間で得られるスペクト
ルデータである。

【図６】図１に示す車載用レーダに用いられるレーダア
ンテナの指向性を表す特性図である。

【図７】図１に示す車載レーダを搭載する車両の前方に
先行車と追い越し車両とが存在する状況を表す図であ
る。

【図８】図８（Ａ）は先行車に起因するスペクトルピー
クのみが検出された場合に上り区間で得られるスペクト
ルデータである。図８（Ｂ）は先行車に起因するスペク
トルピークのみが検出された場合に下り区間で得られる
スペクトルデータである。

【図９】図９（Ａ）は先行車および追い越し車両に起因
するスペクトルピークが検出された場合に上り区間で得
られるスペクトルデータである。図９（Ｂ）は先行車お
よび追い越し車両に起因するスペクトルピークが検出さ
れた場合に下り区間で得られるスペクトルデータであ
る。

【図１０】図１に示す車載用レーダ装置が備えるレーダ
用ＥＣＵで実行される制御ルーチンの一例のフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０レーダ用電子制御ユニット（レーダ用ＥＣＵ）１２環境認識車速制御電子制御ユニット（環境認識Ｅ
ＣＵ）１４操舵角センサ１６ヨーレートセンサ１８車速センサ２０レーダアンテナ２２ステア機構３２ステア各制御部３２３４レーダ信号処理部３６対象物認識部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定領域内に存在する複数のターゲット
を検出するマルチターゲット検出手段を備える車載レー
ダ装置において、検出された複数のターゲットのうち最も近接する位置に
検出される最近ターゲットが、所定値以上の相対速度を
有しているか否かを判別する最近ターゲット判別手段
と、検出された複数のターゲットの中に、前記最近ターゲッ
トに比して継続的に捕捉されている継続ターゲットが存
在するか否かを判別する継続ターゲット判別手段と、前記最近ターゲットが所定値以上の相対速度を有し、か
つ、前記継続ターゲットが存在する場合に、前記継続タ
ーゲットを制御対象ターゲットと認識する制御ターゲッ
ト認識手段と、を備えることを特徴とする車載レーダ装置。