JPH1172557A - 車載用レーダ装置 - Google Patents
車載用レーダ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正規分布を用いた演算処理により先行車の検
出精度および追従信頼性を向上させた車載用レーダ装置
を得る。 【解決手段】 送信電磁波および受信電磁波に基づく入
力データから距離および相対速度を求めるために、信号
処理手段は、距離および相対速度の検出頻度に対して正
規分布を適用した演算を行う演算手段Ｓ９〜Ｓ１２と、
正規分布を適用した演算結果に基づいて目標物体を認識
する目標物体認識手段Ｓ６とを含み、演算手段は、目標
物体に個別に対応したウインドウを設定して、正規分布
曲線上の複数の確率密度のデータ幅毎に、距離および相
対速度の検出頻度を求め、検出頻度データから次回ウイ
ンドウを設定し、目標物体認識手段は、同一ウインドウ
に含まれないデータ値を示す物体を別物体と認識し、同
一ウインドウ内のデータ値を示す物体を同一物体と認識
する。
出精度および追従信頼性を向上させた車載用レーダ装置
を得る。 【解決手段】 送信電磁波および受信電磁波に基づく入
力データから距離および相対速度を求めるために、信号
処理手段は、距離および相対速度の検出頻度に対して正
規分布を適用した演算を行う演算手段Ｓ９〜Ｓ１２と、
正規分布を適用した演算結果に基づいて目標物体を認識
する目標物体認識手段Ｓ６とを含み、演算手段は、目標
物体に個別に対応したウインドウを設定して、正規分布
曲線上の複数の確率密度のデータ幅毎に、距離および相
対速度の検出頻度を求め、検出頻度データから次回ウイ
ンドウを設定し、目標物体認識手段は、同一ウインドウ
に含まれないデータ値を示す物体を別物体と認識し、同
一ウインドウ内のデータ値を示す物体を同一物体と認識
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自車両から送信
電磁波（たとえば、ＦＭ−ＣＷ波）を送信して、目標物
体で反射されて受信される受信電磁波に基づいて、先行
車との車間距離および相対速度などを測定する車載用レ
ーダ装置に関し、特に正規分布を用いた演算処理により
先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車載用
レーダ装置に関するものである。
電磁波（たとえば、ＦＭ−ＣＷ波）を送信して、目標物
体で反射されて受信される受信電磁波に基づいて、先行
車との車間距離および相対速度などを測定する車載用レ
ーダ装置に関し、特に正規分布を用いた演算処理により
先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車載用
レーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、送信電磁波および受信電磁波
に基づいて、自車両と目標物体（先行車）との距離およ
び相対速度を検出する車載用レーダ装置は、種々提案さ
れている。図２０は従来の車載用レーダ装置を概略的に
示すブロック図である。
に基づいて、自車両と目標物体（先行車）との距離およ
び相対速度を検出する車載用レーダ装置は、種々提案さ
れている。図２０は従来の車載用レーダ装置を概略的に
示すブロック図である。
【０００３】図２０において、車載の送受信装置１０
は、電磁波を送受信するために、たとえば、レーザレー
ダやミリ波レーダなどから生成される電磁波を送信電磁
波Ｑ１として送信し、目標物体Ａからの反射波を受信電
磁波Ｑ２として受信する。
は、電磁波を送受信するために、たとえば、レーザレー
ダやミリ波レーダなどから生成される電磁波を送信電磁
波Ｑ１として送信し、目標物体Ａからの反射波を受信電
磁波Ｑ２として受信する。
【０００４】車載の信号処理装置２０は、演算手段を含
み、送受信装置１０から送られてくるデータおよび信号
（距離データＲｉ、相対速度データＶｉなど）に基づい
て、最終的な自車両と目標物体Ａとの距離Ｒや相対速度
Ｖを演算して外部装置に出力する。
み、送受信装置１０から送られてくるデータおよび信号
（距離データＲｉ、相対速度データＶｉなど）に基づい
て、最終的な自車両と目標物体Ａとの距離Ｒや相対速度
Ｖを演算して外部装置に出力する。
【０００５】次に、図２０のように構成された従来の車
載用レーダ装置の動作について説明する。なお、図２０
に示すような従来装置の動作は、たとえば特開平６−２
９５４００号公報などに開示されている。
載用レーダ装置の動作について説明する。なお、図２０
に示すような従来装置の動作は、たとえば特開平６−２
９５４００号公報などに開示されている。
【０００６】信号処理装置２０は、送受信装置１０から
出力される距離データＲｉおよび相対速度データＶｉか
ら、データ更新周期Δｔに相当する時間経過後の距離デ
ータ値Ｒｓ（ｉ＋１）の範囲を、以下の式（１）から推
定する。
出力される距離データＲｉおよび相対速度データＶｉか
ら、データ更新周期Δｔに相当する時間経過後の距離デ
ータ値Ｒｓ（ｉ＋１）の範囲を、以下の式（１）から推
定する。
【０００７】 Ｒｓ（ｉ＋１）＝Ｒｉ＋Ｖｉ・Δｔ±α …（１）
【０００８】もし、データ更新周期Δｔに相当する時間
経過後の距離データＲ（ｉ＋１）が入力されたときに、
この距離データＲ（ｉ＋１）の値が、上記式（１）から
得られた距離データ値Ｒｓ（ｉ＋１）内にあれば、検出
された目標物体Ａは同一物体であると判定される。
経過後の距離データＲ（ｉ＋１）が入力されたときに、
この距離データＲ（ｉ＋１）の値が、上記式（１）から
得られた距離データ値Ｒｓ（ｉ＋１）内にあれば、検出
された目標物体Ａは同一物体であると判定される。
【０００９】なお、上記式（１）は、自車両に対して、
先行車が距離Ｒｉに位置し、且つ相対速度Ｖｉを有して
いるときに、データ更新周期Δｔの間にどれだけの距離
Ｒｓ（ｉ＋１）を移動しているかを計算している。ここ
で、距離データＲｉおよび相対速度データＶｉは、デー
タ更新周期Δｔ毎に変化してしまうデータ量と見なされ
るので、ばらつきを吸収するために、たとえば、式
（１）には±αという許容範囲が設定されている。
先行車が距離Ｒｉに位置し、且つ相対速度Ｖｉを有して
いるときに、データ更新周期Δｔの間にどれだけの距離
Ｒｓ（ｉ＋１）を移動しているかを計算している。ここ
で、距離データＲｉおよび相対速度データＶｉは、デー
タ更新周期Δｔ毎に変化してしまうデータ量と見なされ
るので、ばらつきを吸収するために、たとえば、式
（１）には±αという許容範囲が設定されている。
【００１０】たとえば、図２１はスキャンレーダの場合
の信号処理動作を示す説明図であり、図２１において、
Ｙ軸は自車両の進行方向、Ｐｉ（Ｘｉ、Ｙｉ）は現在の
先行車の位置、ＶｘｉおよびＶｙｉは相対速度Ｖｉ（Ｖ
ｘｉ、Ｖｙｉ）の二次元成分である。
の信号処理動作を示す説明図であり、図２１において、
Ｙ軸は自車両の進行方向、Ｐｉ（Ｘｉ、Ｙｉ）は現在の
先行車の位置、ＶｘｉおよびＶｙｉは相対速度Ｖｉ（Ｖ
ｘｉ、Ｖｙｉ）の二次元成分である。
【００１１】この場合、自車両の進行方向Ｙ、進行方向
Ｙに直交する横方向Ｘに対して、現在の先行車の位置Ｐ
ｉ（Ｘｉ、Ｙｉ）および相対速度Ｖｉ（Ｖｘｉ、Ｖｙ
ｉ）を求めることができる。
Ｙに直交する横方向Ｘに対して、現在の先行車の位置Ｐ
ｉ（Ｘｉ、Ｙｉ）および相対速度Ｖｉ（Ｖｘｉ、Ｖｙ
ｉ）を求めることができる。
【００１２】ここで、現在の先行車の位置Ｐｉ（Ｘｉ、
Ｙｉ）および相対速度Ｖｉ（Ｖｘｉ、Ｖｙｉ）に対し
て、データ更新周期Δｔの間に変化するデータ量とし
て、それらのばらつきを吸収するために、±α、±β
（すなわち、２α、２β）という範囲を設定する。これ
により、上記式（１）は、Ｙ軸、Ｘ軸方向に、それぞ
れ、±α、±βからなるウインドウが設定されて、以下
の式（２）、（３）のように拡張される。
Ｙｉ）および相対速度Ｖｉ（Ｖｘｉ、Ｖｙｉ）に対し
て、データ更新周期Δｔの間に変化するデータ量とし
て、それらのばらつきを吸収するために、±α、±β
（すなわち、２α、２β）という範囲を設定する。これ
により、上記式（１）は、Ｙ軸、Ｘ軸方向に、それぞ
れ、±α、±βからなるウインドウが設定されて、以下
の式（２）、（３）のように拡張される。
【００１３】 Ｙｓ（ｉ＋１）＝Ｙｉ＋Ｖｙｉ・Δｔ±α …（２） Ｘｓ（ｉ＋１）＝Ｘｉ＋Ｖｘｉ・Δｔ±β …（３）
【００１４】したがって、もし、データ更新周期Δｔの
時間経過後の位置データＰ（ｉ＋１）が入力されたとき
に、この位置データＰ（ｉ＋１）の値が上記式（２）、
（３）のウインドウ内にあれば、検出された目標物体Ａ
は同一物体であると判定されることになる。
時間経過後の位置データＰ（ｉ＋１）が入力されたとき
に、この位置データＰ（ｉ＋１）の値が上記式（２）、
（３）のウインドウ内にあれば、検出された目標物体Ａ
は同一物体であると判定されることになる。
【００１５】しかしながら、実際には、上記の従来装置
において得られるセンサ出力データ（Ｒｉ、Ｖｉ）は、
たとえば、温度や天候などの自然条件や走行環境により
受信信号レベルが変化することから、絶対値のばらつき
がかなり大きいことが知られている。
において得られるセンサ出力データ（Ｒｉ、Ｖｉ）は、
たとえば、温度や天候などの自然条件や走行環境により
受信信号レベルが変化することから、絶対値のばらつき
がかなり大きいことが知られている。
【００１６】したがって、上記式（１）に付加されるウ
インドウ範囲αおよびβ（式（２）、（３）参照）を大
きな値に設定せざるを得ず、このため、先行車の走行条
件によっては、別の目標物体を同一物体として誤判定し
てしまうおそれがある。また、これを防ぐために、逆
に、ウインドウ範囲αおよびβを小さく設定すると、検
出された目標物体Ａが同一物体であっても、別物体とし
て誤判定してしまうおそれがある。
インドウ範囲αおよびβ（式（２）、（３）参照）を大
きな値に設定せざるを得ず、このため、先行車の走行条
件によっては、別の目標物体を同一物体として誤判定し
てしまうおそれがある。また、これを防ぐために、逆
に、ウインドウ範囲αおよびβを小さく設定すると、検
出された目標物体Ａが同一物体であっても、別物体とし
て誤判定してしまうおそれがある。
【００１７】すなわち、ウインドウ幅αおよびβが一定
値であることから、測定データのばらつきが非常に小さ
い場合には、ウインドウ幅が大きすぎて、別の物体とし
て判別することができず、逆に、測定データのばらつき
が大きい場合には、ウインドウ幅が小さすぎて、同一物
体として判別することができない。
値であることから、測定データのばらつきが非常に小さ
い場合には、ウインドウ幅が大きすぎて、別の物体とし
て判別することができず、逆に、測定データのばらつき
が大きい場合には、ウインドウ幅が小さすぎて、同一物
体として判別することができない。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従来の車載用レーダ装
置は以上のように、固定されたウインドウ範囲αおよび
βを設定しているので、ウインドウ範囲αおよびβが大
きすぎる場合には別の目標物体を同一物体と誤判定し、
逆にウインドウ範囲αおよびβが小さすぎる場合には同
一物体であっても別の物体と誤判定してしまうおそれが
あるという問題点があった。
置は以上のように、固定されたウインドウ範囲αおよび
βを設定しているので、ウインドウ範囲αおよびβが大
きすぎる場合には別の目標物体を同一物体と誤判定し、
逆にウインドウ範囲αおよびβが小さすぎる場合には同
一物体であっても別の物体と誤判定してしまうおそれが
あるという問題点があった。
【００１９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、正規分布を用いた演算処理によ
り先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車載
用レーダ装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、正規分布を用いた演算処理によ
り先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車載
用レーダ装置を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る車載用レ
ーダ装置は、自車両に搭載されて、送信電磁波および受
信電磁波に基づいて自車両の目標物体との間の距離およ
び相対速度を測定する車載用レーダ装置であって、送信
電磁波を送信するとともに、目標物体で反射された受信
電磁波を受信する送受信手段と、送受信手段からの入力
データに基づいて距離および相対速度を求める信号処理
手段とを備えた車載用レーダ装置において、信号処理手
段は、距離および相対速度の検出頻度に対して正規分布
を適用した演算を行う演算手段と、正規分布を適用した
演算結果に基づいて目標物体を認識する目標物体認識手
段とを含み、演算手段は、目標物体に個別に対応したウ
インドウを設定して、ウインドウ内で、正規分布曲線上
の複数の確率密度のデータ幅毎に、距離および相対速度
の検出頻度を求めるとともに、検出頻度のデータから次
回のウインドウを設定し、目標物体認識手段は、同一の
ウインドウに含まれない距離および相対速度を示す目標
物体を別の物体と認識し、同一のウインドウ内の距離お
よび相対速度を示す目標物体を同一の物体と認識するも
のである。
ーダ装置は、自車両に搭載されて、送信電磁波および受
信電磁波に基づいて自車両の目標物体との間の距離およ
び相対速度を測定する車載用レーダ装置であって、送信
電磁波を送信するとともに、目標物体で反射された受信
電磁波を受信する送受信手段と、送受信手段からの入力
データに基づいて距離および相対速度を求める信号処理
手段とを備えた車載用レーダ装置において、信号処理手
段は、距離および相対速度の検出頻度に対して正規分布
を適用した演算を行う演算手段と、正規分布を適用した
演算結果に基づいて目標物体を認識する目標物体認識手
段とを含み、演算手段は、目標物体に個別に対応したウ
インドウを設定して、ウインドウ内で、正規分布曲線上
の複数の確率密度のデータ幅毎に、距離および相対速度
の検出頻度を求めるとともに、検出頻度のデータから次
回のウインドウを設定し、目標物体認識手段は、同一の
ウインドウに含まれない距離および相対速度を示す目標
物体を別の物体と認識し、同一のウインドウ内の距離お
よび相対速度を示す目標物体を同一の物体と認識するも
のである。
【００２１】この発明においては、目標物体の距離およ
び相対速度の検出頻度に対して正規分布を適用し、距離
データおよび相対速度データが正規分布上で定めた確率
でウインドウ内に入っていなければ別の物体を検出した
と判定し、入っていれば同一物体を検出したと判定す
る。
び相対速度の検出頻度に対して正規分布を適用し、距離
データおよび相対速度データが正規分布上で定めた確率
でウインドウ内に入っていなければ別の物体を検出した
と判定し、入っていれば同一物体を検出したと判定す
る。
【００２２】また、この発明に係る車載用レーダ装置
は、送受信手段を走査駆動するためのスキャニング機構
を備え、信号処理手段は、スキャニング機構による走査
範囲内の目標物体に対応する検出点毎に距離および相対
速度を算出するものである。
は、送受信手段を走査駆動するためのスキャニング機構
を備え、信号処理手段は、スキャニング機構による走査
範囲内の目標物体に対応する検出点毎に距離および相対
速度を算出するものである。
【００２３】また、この発明に係る車載用レーダ装置に
よる送受信手段から送信される送信電磁波は、ＦＭ−Ｃ
Ｗ波からなり、送受信手段は、送信電磁波および受信電
磁波に基づいてビート信号を生成するミキサを含み、信
号処理手段は、ビート信号に基づいて距離および相対速
度を算出するものである。
よる送受信手段から送信される送信電磁波は、ＦＭ−Ｃ
Ｗ波からなり、送受信手段は、送信電磁波および受信電
磁波に基づいてビート信号を生成するミキサを含み、信
号処理手段は、ビート信号に基づいて距離および相対速
度を算出するものである。
【００２４】また、この発明に係る車載用レーダ装置に
よる信号処理手段内の演算手段は、距離および相対速度
の各分解能に対応したデータ幅をウインドウとして設定
し、各データ幅に対する検出頻度のヒストグラムに基づ
いて、正規分布曲線に対応した平均値および標準偏差を
算出し、平均値および標準偏差に基づいて、データ幅を
可変設定するものである。
よる信号処理手段内の演算手段は、距離および相対速度
の各分解能に対応したデータ幅をウインドウとして設定
し、各データ幅に対する検出頻度のヒストグラムに基づ
いて、正規分布曲線に対応した平均値および標準偏差を
算出し、平均値および標準偏差に基づいて、データ幅を
可変設定するものである。
【００２５】また、この発明に係る車載用レーダ装置
は、自車両を目標物体に追従走行させるためのコントロ
ールユニットを備え、コントロールユニットは、信号処
理手段内の目標物体認識手段による認識結果に応答し
て、自車両を追従走行させるものである。
は、自車両を目標物体に追従走行させるためのコントロ
ールユニットを備え、コントロールユニットは、信号処
理手段内の目標物体認識手段による認識結果に応答し
て、自車両を追従走行させるものである。
【００２６】また、この発明に係る車載用レーダ装置に
よる目標物体認識手段は、目標物体から先行車を認識す
るものである。
よる目標物体認識手段は、目標物体から先行車を認識す
るものである。
【００２７】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示すブ
ロック構成図であり、図１において、送受信装置１０Ａ
および信号処理装置２０Ａは、前述（図２０参照）の送
受信装置１０および信号処理装置２０にそれぞれ対応し
ており、目標物体Ａは前述と同様のものである。
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１を示すブ
ロック構成図であり、図１において、送受信装置１０Ａ
および信号処理装置２０Ａは、前述（図２０参照）の送
受信装置１０および信号処理装置２０にそれぞれ対応し
ており、目標物体Ａは前述と同様のものである。
【００２８】送受信装置１０Ａは、ＦＭ変調用の電圧信
号Ｅｍを出力する変調器１と、電圧信号Ｅｍにより周波
数変調されたＦＭ電磁波Ｑを出力する電圧制御発信器２
と、ＦＭ電磁波Ｑを２方向に出力する方向性結合器（以
下、パワーデバイダという）３と、ＦＭ電磁波Ｑを送信
電磁波Ｑ１として出射する送信アンテナ４とを備えてい
る。
号Ｅｍを出力する変調器１と、電圧信号Ｅｍにより周波
数変調されたＦＭ電磁波Ｑを出力する電圧制御発信器２
と、ＦＭ電磁波Ｑを２方向に出力する方向性結合器（以
下、パワーデバイダという）３と、ＦＭ電磁波Ｑを送信
電磁波Ｑ１として出射する送信アンテナ４とを備えてい
る。
【００２９】また、送受信装置１０Ａは、目標物体Ａか
らの反射波を受信電磁波Ｑ２として受信する受信アンテ
ナ５と、送信電磁波Ｑ１に相当するＦＭ電磁波Ｑと受信
電磁波Ｑ２とを混合してビート信号Ｂを生成するミキサ
６とを備えている。
らの反射波を受信電磁波Ｑ２として受信する受信アンテ
ナ５と、送信電磁波Ｑ１に相当するＦＭ電磁波Ｑと受信
電磁波Ｑ２とを混合してビート信号Ｂを生成するミキサ
６とを備えている。
【００３０】送受信装置１０Ａ内の変調器１は、信号処
理装置２０Ａからの制御信号Ｃ１により駆動され、送受
信装置１０Ａ内のミキサ６から生成されたビート信号Ｂ
は、信号処理装置２０Ａに入力される。信号処理装置２
０Ａは、ビート信号Ｂを入力データとして、種々の演算
を行うとともに、目標物体Ａから先行車を判定する目標
物体判定手段を含む。
理装置２０Ａからの制御信号Ｃ１により駆動され、送受
信装置１０Ａ内のミキサ６から生成されたビート信号Ｂ
は、信号処理装置２０Ａに入力される。信号処理装置２
０Ａは、ビート信号Ｂを入力データとして、種々の演算
を行うとともに、目標物体Ａから先行車を判定する目標
物体判定手段を含む。
【００３１】スキャニング機構９は、送受信装置１０Ａ
を走査駆動するために、スキャニング用に送受信装置１
０Ａを回動させるモータ７と、モータ７の回転を制御す
るモータ制御装置８とを備えている。
を走査駆動するために、スキャニング用に送受信装置１
０Ａを回動させるモータ７と、モータ７の回転を制御す
るモータ制御装置８とを備えている。
【００３２】スキャニング機構９内のモータ制御装置８
は、信号処理装置２０Ａからの制御信号Ｃ２により駆動
される。コントロールユニット２１は、信号処理装置２
０Ａの演算結果Ｄに応答して自車両を追従走行させる。
は、信号処理装置２０Ａからの制御信号Ｃ２により駆動
される。コントロールユニット２１は、信号処理装置２
０Ａの演算結果Ｄに応答して自車両を追従走行させる。
【００３３】次に、図２〜図６の波形図を参照しなが
ら、図１に示したこの発明の実施の形態１の動作につい
て説明する。図２〜図４は電圧信号Ｅｍ、ＦＭ電磁波Ｑ
および送受信電磁波（Ｑ１、Ｑ２）を示す波形図であ
り、横軸は時間ｔ、縦軸は電圧Ｅおよび周波数ｆであ
る。
ら、図１に示したこの発明の実施の形態１の動作につい
て説明する。図２〜図４は電圧信号Ｅｍ、ＦＭ電磁波Ｑ
および送受信電磁波（Ｑ１、Ｑ２）を示す波形図であ
り、横軸は時間ｔ、縦軸は電圧Ｅおよび周波数ｆであ
る。
【００３４】図３において、中心周波数ｆｏはＦＭ電磁
波Ｑ（送信電磁波Ｑ２）の搬送波の基本周波数であり、
たとえば、６０ＧＨｚ程度に設定されている。また、図
５および図６は送信周波数が上昇時および下降時の各ビ
ート信号Ｂを示す波形図であり、横軸は時間ｔ、縦軸は
電圧Ｅである。
波Ｑ（送信電磁波Ｑ２）の搬送波の基本周波数であり、
たとえば、６０ＧＨｚ程度に設定されている。また、図
５および図６は送信周波数が上昇時および下降時の各ビ
ート信号Ｂを示す波形図であり、横軸は時間ｔ、縦軸は
電圧Ｅである。
【００３５】まず、変調器１は、図２のように、電圧幅
ΔＥおよび変調周期Ｔｍを有する線形な電圧信号Ｅｍを
出力する。また、電圧制御発信器２は、電圧信号Ｅｍ
（図２参照）に応答して、図３のように、周波数掃引帯
域幅Δｆおよび変調周期Ｔｍを有するＦＭ電磁波Ｑを出
力する。
ΔＥおよび変調周期Ｔｍを有する線形な電圧信号Ｅｍを
出力する。また、電圧制御発信器２は、電圧信号Ｅｍ
（図２参照）に応答して、図３のように、周波数掃引帯
域幅Δｆおよび変調周期Ｔｍを有するＦＭ電磁波Ｑを出
力する。
【００３６】ＦＭ電磁波Ｑは、パワーデバイダ３により
２つに分割されて、一方は送信アンテナ４に入力され、
他方はミキサ６に入力される。送信アンテナ４に入力さ
れたＦＭ電磁波Ｑは、送信アンテナ４から送信電磁波Ｑ
１として空間に出射される。
２つに分割されて、一方は送信アンテナ４に入力され、
他方はミキサ６に入力される。送信アンテナ４に入力さ
れたＦＭ電磁波Ｑは、送信アンテナ４から送信電磁波Ｑ
１として空間に出射される。
【００３７】続いて、送信電磁波Ｑ１は、自車両から距
離Ｒだけ離れた位置に存在する目標物体Ａにより反射さ
れ、受信電磁波Ｑ２として受信アンテナ５に受信され
る。このとき、受信電磁波Ｑ２は、図４内の破線のよう
に、送信電磁波Ｑ１（実線）に対して距離Ｒに依存した
遅延時間Ｔｄを有する。
離Ｒだけ離れた位置に存在する目標物体Ａにより反射さ
れ、受信電磁波Ｑ２として受信アンテナ５に受信され
る。このとき、受信電磁波Ｑ２は、図４内の破線のよう
に、送信電磁波Ｑ１（実線）に対して距離Ｒに依存した
遅延時間Ｔｄを有する。
【００３８】また、受信電磁波Ｑ２は、目標物体Ａが自
車両に対して相対速度Ｖを有する場合に、図４のよう
に、送信電磁波Ｑ１に対してドップラーシフトｆｄ分だ
け周波数ｆ方向にシフトする。
車両に対して相対速度Ｖを有する場合に、図４のよう
に、送信電磁波Ｑ１に対してドップラーシフトｆｄ分だ
け周波数ｆ方向にシフトする。
【００３９】続いて、ミキサ６は、受信された受信電磁
波Ｑ２と、パワーデバイダ３からの送信電磁波Ｑ１とを
混合し、図５および図６に示すように、遅延時間Ｔｄお
よびドップラーシフトｆｄに対応したビート信号Ｂを出
力する。
波Ｑ２と、パワーデバイダ３からの送信電磁波Ｑ１とを
混合し、図５および図６に示すように、遅延時間Ｔｄお
よびドップラーシフトｆｄに対応したビート信号Ｂを出
力する。
【００４０】このとき、ビート信号Ｂのビート周波数
（送受信電磁波Ｑ１およびＱ２の周波数差）は、送信電
磁波Ｑ１の送信周波数が上昇しているときには比較的低
い周波数ｆｂｕ（図５参照）となり、送信周波数が下降
しているときには比較的高い周波数ｆｂｄ（図６参照）
となる。
（送受信電磁波Ｑ１およびＱ２の周波数差）は、送信電
磁波Ｑ１の送信周波数が上昇しているときには比較的低
い周波数ｆｂｕ（図５参照）となり、送信周波数が下降
しているときには比較的高い周波数ｆｂｄ（図６参照）
となる。
【００４１】最後に、信号処理装置２０Ａは、送受信装
置１０Ａから生成されるビート信号Ｂに基づいて、目標
物体Ａまでの距離Ｒと相対速度Ｖを算出する。また、信
号処理装置２０Ａは、検出された目標物体Ａから先行車
の認識を行うとともに、先行車の認識結果Ｄに基づい
て、先行車までの距離および相対速度データを演算し、
この演算結果を認識結果Ｄとともに追従走行用のコント
ロールユニット２１に出力する。
置１０Ａから生成されるビート信号Ｂに基づいて、目標
物体Ａまでの距離Ｒと相対速度Ｖを算出する。また、信
号処理装置２０Ａは、検出された目標物体Ａから先行車
の認識を行うとともに、先行車の認識結果Ｄに基づい
て、先行車までの距離および相対速度データを演算し、
この演算結果を認識結果Ｄとともに追従走行用のコント
ロールユニット２１に出力する。
【００４２】次に、信号処理装置２０Ａによる距離およ
び相対速度の算出処理動作について説明する。信号処理
装置２０Ａは、ビート信号Ｂの周波数ｆｂｕおよびｆｂ
ｄを用いて、以下の式（４）、（５）により、目標物体
Ａとの距離Ｒおよび相対速度Ｖを求める。
び相対速度の算出処理動作について説明する。信号処理
装置２０Ａは、ビート信号Ｂの周波数ｆｂｕおよびｆｂ
ｄを用いて、以下の式（４）、（５）により、目標物体
Ａとの距離Ｒおよび相対速度Ｖを求める。
【００４３】 Ｒ＝Ｔｍ・Ｃ（ｆｂｕ＋ｆｂｄ）／８・Δｆ …（４） Ｖ＝λ（ｆｂｕ−ｆｂｄ）／４ …（５）
【００４４】ただし、式（４）、（５）において、Ｔｍ
は電圧信号Ｅｍの変調周期、Δｆは周波数掃引帯域幅、
Ｃは光速（＝３．０×１０8ｍ／ｓｅｃ）、λは送信電
磁波Ｑ１の搬送波の波長である。また、搬送波の波長λ
は、たとえば中心周波数ｆｏが６０ＧＨｚならば、５．
０×１０-3ｍである。
は電圧信号Ｅｍの変調周期、Δｆは周波数掃引帯域幅、
Ｃは光速（＝３．０×１０8ｍ／ｓｅｃ）、λは送信電
磁波Ｑ１の搬送波の波長である。また、搬送波の波長λ
は、たとえば中心周波数ｆｏが６０ＧＨｚならば、５．
０×１０-3ｍである。
【００４５】また、自車両の前方に目標物体Ａが複数存
在する場合、周波数上昇時における送信電磁波Ｑ１およ
び受信電磁波Ｑ２の複数の周波数差（ビート周波数）ｆ
ｂｕと、周波数下降時における送信電磁波Ｑ１および受
信電磁波Ｑ２の複数の周波数差（ビート周波数）ｆｂｄ
とから、同一物体のビート周波数ｆｂｕおよびｆｂｄを
抽出し、式（４）、（５）から距離Ｒおよび相対速度Ｖ
を求める。
在する場合、周波数上昇時における送信電磁波Ｑ１およ
び受信電磁波Ｑ２の複数の周波数差（ビート周波数）ｆ
ｂｕと、周波数下降時における送信電磁波Ｑ１および受
信電磁波Ｑ２の複数の周波数差（ビート周波数）ｆｂｄ
とから、同一物体のビート周波数ｆｂｕおよびｆｂｄを
抽出し、式（４）、（５）から距離Ｒおよび相対速度Ｖ
を求める。
【００４６】以下、図７のフローチャートとともに、図
８および図９の説明図を参照しながら、この発明の実施
の形態１による先行車認識動作について説明する。図７
において、信号処理装置２０Ａは、まず、データ数カウ
ント用の変数ｊを０クリアし（ステップＳ１）、相対位
置Ｐｊ（距離Ｒｊに角度情報を加えた座標Ｐｘｊ、Ｐｙ
ｊに相当する）および相対速度Ｖｊを算出（ステップＳ
２）した後、変数ｊをインクリメントして（ステップＳ
３）、変数ｊが全検出点の数に相当する所定値Ｍに達し
たか否かを判定する（ステップＳ４）。
８および図９の説明図を参照しながら、この発明の実施
の形態１による先行車認識動作について説明する。図７
において、信号処理装置２０Ａは、まず、データ数カウ
ント用の変数ｊを０クリアし（ステップＳ１）、相対位
置Ｐｊ（距離Ｒｊに角度情報を加えた座標Ｐｘｊ、Ｐｙ
ｊに相当する）および相対速度Ｖｊを算出（ステップＳ
２）した後、変数ｊをインクリメントして（ステップＳ
３）、変数ｊが全検出点の数に相当する所定値Ｍに達し
たか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００４７】もし、ｊ＜Ｍ（すなわち、ＮＯ）と判定さ
れれば、ステップＳ２に戻り、次の検出点に対するデー
タ算出処理を繰り返す。こうして、全ての検出点に対す
る相対位置Ｐｊ（Ｘｊ、Ｙｊ）および相対速度Ｖｊ（Ｖ
ｘｊ、Ｖｙｊ）の入力処理を終了し、ステップＳ４にお
いて、ｊ≧Ｍ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、次
のウインドウ処理に進む。
れれば、ステップＳ２に戻り、次の検出点に対するデー
タ算出処理を繰り返す。こうして、全ての検出点に対す
る相対位置Ｐｊ（Ｘｊ、Ｙｊ）および相対速度Ｖｊ（Ｖ
ｘｊ、Ｖｙｊ）の入力処理を終了し、ステップＳ４にお
いて、ｊ≧Ｍ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、次
のウインドウ処理に進む。
【００４８】まず、変数ｊを再び０クリアし（ステップ
Ｓ５）、１つの検出点に対して、１周期前に設定したど
のウインドウ内に存在するかを判別し、該当するウイン
ドウが存在しなければ、今回の検出点のデータに対して
次回のウインドウを設定するために、今回データを新規
データとして登録する（ステップＳ６）。ステップＳ６
においては、たとえば、相対位置Ｐｊおよび相対速度Ｖ
ｊがどのウインドウ内に存在するかを判別する。
Ｓ５）、１つの検出点に対して、１周期前に設定したど
のウインドウ内に存在するかを判別し、該当するウイン
ドウが存在しなければ、今回の検出点のデータに対して
次回のウインドウを設定するために、今回データを新規
データとして登録する（ステップＳ６）。ステップＳ６
においては、たとえば、相対位置Ｐｊおよび相対速度Ｖ
ｊがどのウインドウ内に存在するかを判別する。
【００４９】なお、各ウインドウは、各目標物体Ａに対
応した検出点群の前回データと今回データとが同一物体
を示すか否かを認識するために設定されており、認識さ
れた各目標物体Ａに対応して演算処理毎に更新設定され
る。続いて、変数ｊをインクリメントして（ステップＳ
７）、変数ｊが所定値Ｍに達したか否かを判定し（ステ
ップＳ８）、ｊ＜Ｍ（すなわち、ＮＯ）と判定されれ
ば、ステップＳ６に戻り、次の検出点に対するウインド
ウ判別処理を繰り返す。
応した検出点群の前回データと今回データとが同一物体
を示すか否かを認識するために設定されており、認識さ
れた各目標物体Ａに対応して演算処理毎に更新設定され
る。続いて、変数ｊをインクリメントして（ステップＳ
７）、変数ｊが所定値Ｍに達したか否かを判定し（ステ
ップＳ８）、ｊ＜Ｍ（すなわち、ＮＯ）と判定されれ
ば、ステップＳ６に戻り、次の検出点に対するウインド
ウ判別処理を繰り返す。
【００５０】こうして、全ての検出点に対するウインド
ウ判別処理が終了し、ステップＳ８において、ｊ≧Ｍ
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、以下の統計演算
によるウインドウ可変設定処理に進む。
ウ判別処理が終了し、ステップＳ８において、ｊ≧Ｍ
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、以下の統計演算
によるウインドウ可変設定処理に進む。
【００５１】まず、設定されている各ウインドウ内に存
在する検出点に対して、距離Ｒｊおよび相対速度Ｖｊ毎
のデータとして検出個数Ｎｉをカウントし、図８および
図９のように、各検出点の各データ値に対する検出個数
Ｎｉ（検出頻度）をヒストグラムとして求める（ステッ
プＳ９）。
在する検出点に対して、距離Ｒｊおよび相対速度Ｖｊ毎
のデータとして検出個数Ｎｉをカウントし、図８および
図９のように、各検出点の各データ値に対する検出個数
Ｎｉ（検出頻度）をヒストグラムとして求める（ステッ
プＳ９）。
【００５２】図８は距離のデータ分布、図９は相対速度
のデータ分布であり、各図において、（ａ）はＸ方向
（自車両の進行方向に対して直交方向）のデータ分布、
（ｂ）はＹ方向（自車両の進行方向）のデータ分布をそ
れぞれ示している。また、図８および図９内の各ヒスト
グラムの個数データの幅は、距離分解能および速度分解
能に対応しており、それぞれ、距離については１ｍ、速
度については１ｋｍ／ｈに設定されているものとする。
のデータ分布であり、各図において、（ａ）はＸ方向
（自車両の進行方向に対して直交方向）のデータ分布、
（ｂ）はＹ方向（自車両の進行方向）のデータ分布をそ
れぞれ示している。また、図８および図９内の各ヒスト
グラムの個数データの幅は、距離分解能および速度分解
能に対応しており、それぞれ、距離については１ｍ、速
度については１ｋｍ／ｈに設定されているものとする。
【００５３】次に、相対位置Ｐｊおよび相対速度Ｖｊの
各平均値ＰｊｍおよびＶｊｍを算出する（ステップＳ１
０）。各平均値Ｐｊｍ、Ｖｊｍは、以下の式（６）、
（７）から求められる。
各平均値ＰｊｍおよびＶｊｍを算出する（ステップＳ１
０）。各平均値Ｐｊｍ、Ｖｊｍは、以下の式（６）、
（７）から求められる。
【００５４】 Ｐｊｍ＝Σ｛Ｎｉ・Ｐｊ（ｉ）｝／Ｎ …（６） Ｖｊｍ＝Σ｛Ｎｉ・Ｖｊ（ｉ）｝／Ｎ …（７）
【００５５】ただし、式（６）、（７）において、Ｎｉ
は各検出距離での検出個数、Ｎはウインドウ内で検出さ
れた全検出数である。また、総和範囲（Σ）は、式
（６）においては、ｉ＝０〜Ｐｍａｘ、式（７）におい
ては、ｉ＝０〜Ｖｍａｘであり、ＰｍａｘおよびＶｍａ
ｘは、それぞれ、測定可能な相対位置Ｐｊおよび相対速
度Ｖｊの最大値である。
は各検出距離での検出個数、Ｎはウインドウ内で検出さ
れた全検出数である。また、総和範囲（Σ）は、式
（６）においては、ｉ＝０〜Ｐｍａｘ、式（７）におい
ては、ｉ＝０〜Ｖｍａｘであり、ＰｍａｘおよびＶｍａ
ｘは、それぞれ、測定可能な相対位置Ｐｊおよび相対速
度Ｖｊの最大値である。
【００５６】次に、上記平均値ＰｊｍおよびＶｊｍを用
いて、相対位置Ｐｊおよび相対速度Ｖｊの標準偏差σＰ
ｊおよびσＶｊを算出する（ステップＳ１１）。各標準
偏差σＰｊ、σＶｊは、以下の式（８）、（９）から求
められる。
いて、相対位置Ｐｊおよび相対速度Ｖｊの標準偏差σＰ
ｊおよびσＶｊを算出する（ステップＳ１１）。各標準
偏差σＰｊ、σＶｊは、以下の式（８）、（９）から求
められる。
【００５７】 σＰｊ＝√［Σ｛Ｎｉ・Ｐｊ（ｉ）2−Ｐｊｍ2｝／Ｎ］ …（８） σＶｊ＝√［Σ｛Ｎｉ・Ｖｊ（ｉ）2−Ｖｊｍ2｝／Ｎ］ …（９）
【００５８】ただし、各式（８）、（９）において、Ｎ
ｉ、Ｎ、ＰｍａｘおよびＶｍａｘは前述と同様であり、
式（８）の総和範囲（Σ）は、ｉ＝０〜Ｐｍａｘ、式
（９）の総和範囲（Σ）は、ｉ＝０〜Ｖｍａｘである。
ｉ、Ｎ、ＰｍａｘおよびＶｍａｘは前述と同様であり、
式（８）の総和範囲（Σ）は、ｉ＝０〜Ｐｍａｘ、式
（９）の総和範囲（Σ）は、ｉ＝０〜Ｖｍａｘである。
【００５９】最後に、上記ステップＳ１０およびＳ１１
による式（６）〜（９）で得られた相対位置Ｐｊおよび
相対速度Ｖｊの平均値ＰｊｍおよびＶｊｍ、ならびに、
標準偏差σＰｊおよびσＶｊを用いて、検出データに応
じたウインドウを可変設定する（ステップＳ１２）。
による式（６）〜（９）で得られた相対位置Ｐｊおよび
相対速度Ｖｊの平均値ＰｊｍおよびＶｊｍ、ならびに、
標準偏差σＰｊおよびσＶｊを用いて、検出データに応
じたウインドウを可変設定する（ステップＳ１２）。
【００６０】ここで、検出周期をデータ更新周期Δｔと
一致させた場合、設定ウインドウの左右のＸ座標Ｗｘ
１、Ｗｘ２（右方向が正）、前後のＹ座標Ｗｙ１、Ｗｙ
２は、平均値Ｐｊｍ、Ｖｊｍ、標準偏差σＰｊ、σＶｊ
の各ＸＹ座標値を用いて、以下の式（１０）〜（１３）
により表わされる。
一致させた場合、設定ウインドウの左右のＸ座標Ｗｘ
１、Ｗｘ２（右方向が正）、前後のＹ座標Ｗｙ１、Ｗｙ
２は、平均値Ｐｊｍ、Ｖｊｍ、標準偏差σＰｊ、σＶｊ
の各ＸＹ座標値を用いて、以下の式（１０）〜（１３）
により表わされる。
【００６１】 Ｗｘ１＝Ｘｊｍ−２σ・Ｘｊ＋（Ｖｘｊｍ−２σ・Ｖｘｊ）Δｔ…（１０） Ｗｘ２＝Ｘｊｍ＋２σ・Ｘｊ＋（Ｖｘｊｍ＋２σ・Ｖｘｊ）Δｔ…（１１） Ｗｙ１＝Ｙｊｍ−２σ・Ｙｊ＋（Ｖｙｊｍ−２σ・Ｖｙｊ）Δｔ…（１２） Ｗｙ２＝Ｙｊｍ＋２σ・Ｙｊ＋（Ｖｙｊｍ＋２σ・Ｖｙｊ）Δｔ…（１３）
【００６２】こうして、ウインドウ設定処理（ステップ
Ｓ１２）を終了すると、ステップＳ１に戻り、上記処理
を繰り返す。以下、図１０を参照しながら、ステップＳ
１２における統計的データ処理の意味について具体的に
説明する。
Ｓ１２）を終了すると、ステップＳ１に戻り、上記処理
を繰り返す。以下、図１０を参照しながら、ステップＳ
１２における統計的データ処理の意味について具体的に
説明する。
【００６３】図１０は正規分布曲線を示す説明図であ
り、横軸は距離値Ｒ、縦軸は確率密度である。周知のよ
うに、図１０において、正規分布の平均値をμ、標準偏
差をσとした場合、データが（μ±σ）内に入る確率は
６８．２％、（μ±２σ）内に入る確率は９５．５％、
（μ±３σ）内に入る確率は９９．７％である。
り、横軸は距離値Ｒ、縦軸は確率密度である。周知のよ
うに、図１０において、正規分布の平均値をμ、標準偏
差をσとした場合、データが（μ±σ）内に入る確率は
６８．２％、（μ±２σ）内に入る確率は９５．５％、
（μ±３σ）内に入る確率は９９．７％である。
【００６４】上記実施の形態１においては、式（１０）
〜（１３）から明らかなように、設定ウインドウを（μ
±２σ）としているので、検出データが、９５％以上の
確率で設定ウインドウ（μ±２σ）内に入っていること
が分かる。
〜（１３）から明らかなように、設定ウインドウを（μ
±２σ）としているので、検出データが、９５％以上の
確率で設定ウインドウ（μ±２σ）内に入っていること
が分かる。
【００６５】また、車載用レーダ装置においては、各装
置間の個体差や、自然環境または走行状況などに起因し
て、測定データにばらつきが生じるので、図１０の確率
密度の正規分布曲線は、拡がる方向または狭くなる方向
に変動するおそれがある。
置間の個体差や、自然環境または走行状況などに起因し
て、測定データにばらつきが生じるので、図１０の確率
密度の正規分布曲線は、拡がる方向または狭くなる方向
に変動するおそれがある。
【００６６】しかし、上記実施の形態１においては、測
定データのばらつきにより正規分布曲線が変動しても、
標準偏差σに応じてウインドウが設定されるので、ウイ
ンドウ内に検出データが入る確率を一定にすることがで
きる。
定データのばらつきにより正規分布曲線が変動しても、
標準偏差σに応じてウインドウが設定されるので、ウイ
ンドウ内に検出データが入る確率を一定にすることがで
きる。
【００６７】このように、検出目標の距離Ｒおよび速度
Ｖの発生頻度に対して正規分布を適用し、設定された確
率密度の区間（ウインドウ）内であれば同一目標物体と
判定することができる。また、１つのウインドウ内で検
出される検出点群の横幅および振幅レベル、ならびに補
助センサ（図示しないカメラ）などのデータから、自車
両に最も接近した先行車を認識することができる。
Ｖの発生頻度に対して正規分布を適用し、設定された確
率密度の区間（ウインドウ）内であれば同一目標物体と
判定することができる。また、１つのウインドウ内で検
出される検出点群の横幅および振幅レベル、ならびに補
助センサ（図示しないカメラ）などのデータから、自車
両に最も接近した先行車を認識することができる。
【００６８】すなわち、ウインドウ設定に図１０のよう
な正規分布を当てはめ、検出データのばらつきが大きい
場合にはウインドウを大きく設定し、検出データのばら
つきが小さい場合にはウインドウを小さく設定すること
により、ウインドウ内に検出データが入る確率を一定に
し、先行車の認識結果Ｄの精度を向上させて、検出信頼
性を向上させることができる。
な正規分布を当てはめ、検出データのばらつきが大きい
場合にはウインドウを大きく設定し、検出データのばら
つきが小さい場合にはウインドウを小さく設定すること
により、ウインドウ内に検出データが入る確率を一定に
し、先行車の認識結果Ｄの精度を向上させて、検出信頼
性を向上させることができる。
【００６９】また、自車両の前方で検出される目標物体
Ａから、先行車を確実に認識して高精度の認識結果Ｄを
生成することにより、コントロールユニット２１におけ
る追従走行の信頼性を向上させることができる。
Ａから、先行車を確実に認識して高精度の認識結果Ｄを
生成することにより、コントロールユニット２１におけ
る追従走行の信頼性を向上させることができる。
【００７０】次に、図１１〜図１９の各説明図を参照し
ながら、この発明の実施の形態１によるデータ処理動作
について、さらに具体的に説明する。図１１は自車両の
走行中に前方のＸＹ座標内で検出される目標物体Ａ１〜
Ａ４の一例を示しており、たとえば、目標物体Ａ１は走
行路の左右に点在する樹木、目標物体Ａ２は走行路上に
配設された看板、目標物体Ａ３は自車両の直前に位置す
る先行車、目標物体Ａ４は自車両よりも先行するバイク
である。
ながら、この発明の実施の形態１によるデータ処理動作
について、さらに具体的に説明する。図１１は自車両の
走行中に前方のＸＹ座標内で検出される目標物体Ａ１〜
Ａ４の一例を示しており、たとえば、目標物体Ａ１は走
行路の左右に点在する樹木、目標物体Ａ２は走行路上に
配設された看板、目標物体Ａ３は自車両の直前に位置す
る先行車、目標物体Ａ４は自車両よりも先行するバイク
である。
【００７１】図１２は車両用レーダ装置（図１参照）に
より認識される各目標物体Ａ１〜Ａ４に対応した検出点
ｄ１〜ｄ４を示しており、たとえば、目標物体Ａ１（樹
木）の検出点ｄ１は相対速度ＶＡ１で移動し、目標物体
Ａ２（看板）の検出点ｄ２は相対速度ＶＡ２で移動し、
目標物体Ａ３（先行車）は相対速度ＶＡ３で移動してい
る場合を示している。
より認識される各目標物体Ａ１〜Ａ４に対応した検出点
ｄ１〜ｄ４を示しており、たとえば、目標物体Ａ１（樹
木）の検出点ｄ１は相対速度ＶＡ１で移動し、目標物体
Ａ２（看板）の検出点ｄ２は相対速度ＶＡ２で移動し、
目標物体Ａ３（先行車）は相対速度ＶＡ３で移動してい
る場合を示している。
【００７２】前述のようにスキャンレーダ装置の場合、
各目標物体Ａ１〜Ａ４に対して、ＸＹ座標上の距離、相
対速度および角度が求められる。各目標物体Ａ１〜Ａ４
は、種々の幅（大きさ）を有し、また、検出される距離
データ値大きさ相対速度データ値は、各目標物体Ａ１〜
Ａ４毎にばらつきを有している。さらに、１つの目標物
体がデータの集合として認識されるものの、複数に分割
されて認識されることもあり得る。
各目標物体Ａ１〜Ａ４に対して、ＸＹ座標上の距離、相
対速度および角度が求められる。各目標物体Ａ１〜Ａ４
は、種々の幅（大きさ）を有し、また、検出される距離
データ値大きさ相対速度データ値は、各目標物体Ａ１〜
Ａ４毎にばらつきを有している。さらに、１つの目標物
体がデータの集合として認識されるものの、複数に分割
されて認識されることもあり得る。
【００７３】図１３は各目標物体Ａ１（樹木）、Ａ２
（看板）、Ａ３（先行車）に対応して、前回データから
すでに設定されたウインドウＷ１〜Ｗ３を示しており、
各検出点ｄ１〜ｄ３は、対応したウインドウＷ１〜Ｗ３
に位置している。
（看板）、Ａ３（先行車）に対応して、前回データから
すでに設定されたウインドウＷ１〜Ｗ３を示しており、
各検出点ｄ１〜ｄ３は、対応したウインドウＷ１〜Ｗ３
に位置している。
【００７４】図１４は前回までにウインドウが設定され
ていなかった新規のデータ群を示しており、樹木の検出
点ｄ１に関する新規のデータ群Ｄ１１〜Ｄ１３が認識さ
れるとともに、バイクの検出点ｄ４に関する新規のデー
タ群Ｄ４１が認識された状態を示している。
ていなかった新規のデータ群を示しており、樹木の検出
点ｄ１に関する新規のデータ群Ｄ１１〜Ｄ１３が認識さ
れるとともに、バイクの検出点ｄ４に関する新規のデー
タ群Ｄ４１が認識された状態を示している。
【００７５】図１５および図１６は目標物体Ａ２（看
板）に対応したウインドウＷ２に関するヒストグラムの
一例を示している。図１５（ａ）、（ｂ）はウインドウ
Ｗ２内の検出点ｄ２のＸ方向距離（幅）およびＹ方向距
離のヒストグラムを示す説明図であり、図１６（ａ）、
（ｂ）はウインドウＷ２内の検出点ｄ２のＸ方向速度お
よびＹ方向速度のヒストグラムを示す説明図である。
板）に対応したウインドウＷ２に関するヒストグラムの
一例を示している。図１５（ａ）、（ｂ）はウインドウ
Ｗ２内の検出点ｄ２のＸ方向距離（幅）およびＹ方向距
離のヒストグラムを示す説明図であり、図１６（ａ）、
（ｂ）はウインドウＷ２内の検出点ｄ２のＸ方向速度お
よびＹ方向速度のヒストグラムを示す説明図である。
【００７６】また、図１７および図１８は目標物体Ａ３
（先行車）に対応したウインドウＷ３に関するヒストグ
ラムの一例を示しており、図１７（ａ）、（ｂ）はウイ
ンドウＷ３内の検出点ｄ３のＸ方向距離およびＹ方向距
離のヒストグラムであり、図１８（ａ）、（ｂ）はウイ
ンドウＷ３内の検出点ｄ３のＸ方向速度およびＹ方向速
度のヒストグラムである。
（先行車）に対応したウインドウＷ３に関するヒストグ
ラムの一例を示しており、図１７（ａ）、（ｂ）はウイ
ンドウＷ３内の検出点ｄ３のＸ方向距離およびＹ方向距
離のヒストグラムであり、図１８（ａ）、（ｂ）はウイ
ンドウＷ３内の検出点ｄ３のＸ方向速度およびＹ方向速
度のヒストグラムである。
【００７７】図１９は上記式（１０）〜（１３）に基づ
いて更新設定される次回のウインドウＷ１ｎ〜Ｗ３ｎ、
Ｗ１１ｎ〜Ｗ１３ｎおよびＷ４１ｎの位置および大きさ
を示している。次回のウインドウは、今回の検出点ｄ１
〜ｄ４に基づいて各ウインドウ毎に算出されたＸ方向距
離（幅）、Ｙ方向距離、Ｘ方向速度、Ｙ方向速度の平均
値および標準偏差に応じて更新設定される。これによ
り、同一の目標物体の検出点が新規のウインドウ内に入
る確率を一定にすることができる。
いて更新設定される次回のウインドウＷ１ｎ〜Ｗ３ｎ、
Ｗ１１ｎ〜Ｗ１３ｎおよびＷ４１ｎの位置および大きさ
を示している。次回のウインドウは、今回の検出点ｄ１
〜ｄ４に基づいて各ウインドウ毎に算出されたＸ方向距
離（幅）、Ｙ方向距離、Ｘ方向速度、Ｙ方向速度の平均
値および標準偏差に応じて更新設定される。これによ
り、同一の目標物体の検出点が新規のウインドウ内に入
る確率を一定にすることができる。
【００７８】たとえば、目標物体Ａ３（先行車）に対応
した新規のウインドウＷ３ｎは、停止している目標物体
Ａ１（樹木）と比べて、相対的に前方にシフトされる。
また、新規に認識されたデータ群に対応して、ウインド
ウＷ１１ｎ〜Ｗ１３ｎおよびＷ４１ｎが新規に設定され
る。
した新規のウインドウＷ３ｎは、停止している目標物体
Ａ１（樹木）と比べて、相対的に前方にシフトされる。
また、新規に認識されたデータ群に対応して、ウインド
ウＷ１１ｎ〜Ｗ１３ｎおよびＷ４１ｎが新規に設定され
る。
【００７９】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、ウインドウに入る全ての相対位置Ｐｊ（Ｘｊ、Ｙ
ｊ）および相対速度Ｖｊ（Ｖｘｊ、Ｖｙｊ）に対するウ
インドウ枠の再設定時において、平均値Ｐｊｍ、Ｖｊ
ｍ、標準偏差σＰｊ、σＶｊのみを用いたが、過去のウ
インドウ形成時の過去の測定データも用いてもよい。ま
た、追従データの標準偏差を用いて次回のウインドウを
設定してもよい。
は、ウインドウに入る全ての相対位置Ｐｊ（Ｘｊ、Ｙ
ｊ）および相対速度Ｖｊ（Ｖｘｊ、Ｖｙｊ）に対するウ
インドウ枠の再設定時において、平均値Ｐｊｍ、Ｖｊ
ｍ、標準偏差σＰｊ、σＶｊのみを用いたが、過去のウ
インドウ形成時の過去の測定データも用いてもよい。ま
た、追従データの標準偏差を用いて次回のウインドウを
設定してもよい。
【００８０】実施の形態３．また、車載用レーダ装置が
スキャンレーダ装置の場合について説明したが、スキャ
ンレーダ装置でなくても同様の作用効果を奏することは
言うまでもない。また、車載用レーダ装置内のセンサ要
素の個体差を吸収するために、出荷時に標準偏差を学習
するようにしてもよい。
スキャンレーダ装置の場合について説明したが、スキャ
ンレーダ装置でなくても同様の作用効果を奏することは
言うまでもない。また、車載用レーダ装置内のセンサ要
素の個体差を吸収するために、出荷時に標準偏差を学習
するようにしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、自車両に搭載されて、送信電磁波および受信電磁波
に基づいて自車両の目標物体との間の距離および相対速
度を測定する車載用レーダ装置であって、送信電磁波を
送信するとともに、目標物体で反射された受信電磁波を
受信する送受信手段と、送受信手段からの入力データに
基づいて距離および相対速度を求める信号処理手段とを
備えた車載用レーダ装置において、信号処理手段は、距
離および相対速度の検出頻度に対して正規分布を適用し
た演算を行う演算手段と、正規分布を適用した演算結果
に基づいて目標物体を認識する目標物体認識手段とを含
み、演算手段は、目標物体に個別に対応したウインドウ
を設定して、ウインドウ内で、正規分布曲線上の複数の
確率密度のデータ幅毎に、距離および相対速度の検出頻
度を求めるとともに、検出頻度のデータから次回のウイ
ンドウを設定し、目標物体認識手段は、同一のウインド
ウに含まれない距離および相対速度を示す目標物体を別
の物体と認識し、同一のウインドウ内の距離および相対
速度を示す目標物体を同一の物体と認識するようにした
ので、正規分布を用いた演算処理により先行車の検出精
度および追従信頼性を向上させた車載用レーダ装置が得
られる効果がある。
ば、自車両に搭載されて、送信電磁波および受信電磁波
に基づいて自車両の目標物体との間の距離および相対速
度を測定する車載用レーダ装置であって、送信電磁波を
送信するとともに、目標物体で反射された受信電磁波を
受信する送受信手段と、送受信手段からの入力データに
基づいて距離および相対速度を求める信号処理手段とを
備えた車載用レーダ装置において、信号処理手段は、距
離および相対速度の検出頻度に対して正規分布を適用し
た演算を行う演算手段と、正規分布を適用した演算結果
に基づいて目標物体を認識する目標物体認識手段とを含
み、演算手段は、目標物体に個別に対応したウインドウ
を設定して、ウインドウ内で、正規分布曲線上の複数の
確率密度のデータ幅毎に、距離および相対速度の検出頻
度を求めるとともに、検出頻度のデータから次回のウイ
ンドウを設定し、目標物体認識手段は、同一のウインド
ウに含まれない距離および相対速度を示す目標物体を別
の物体と認識し、同一のウインドウ内の距離および相対
速度を示す目標物体を同一の物体と認識するようにした
ので、正規分布を用いた演算処理により先行車の検出精
度および追従信頼性を向上させた車載用レーダ装置が得
られる効果がある。
【００８２】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、送受信手段を走査駆動するためのスキャ
ニング機構を備え、信号処理手段は、スキャニング機構
による走査範囲内の目標物体に対応する検出点毎に距離
および相対速度を算出するようにしたので、先行車の検
出精度および追従信頼性を向上させた車載用レーダ装置
が得られる効果がある。
項１において、送受信手段を走査駆動するためのスキャ
ニング機構を備え、信号処理手段は、スキャニング機構
による走査範囲内の目標物体に対応する検出点毎に距離
および相対速度を算出するようにしたので、先行車の検
出精度および追従信頼性を向上させた車載用レーダ装置
が得られる効果がある。
【００８３】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、送受信手段から送信され
る送信電磁波は、ＦＭ−ＣＷ波からなり、送受信手段
は、送信電磁波および受信電磁波に基づいてビート信号
を生成するミキサを含み、信号処理手段は、ビート信号
に基づいて距離および相対速度を算出するようにしたの
で、先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車
載用レーダ装置が得られる効果がある。
項１または請求項２において、送受信手段から送信され
る送信電磁波は、ＦＭ−ＣＷ波からなり、送受信手段
は、送信電磁波および受信電磁波に基づいてビート信号
を生成するミキサを含み、信号処理手段は、ビート信号
に基づいて距離および相対速度を算出するようにしたの
で、先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車
載用レーダ装置が得られる効果がある。
【００８４】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、信号処理手
段内の演算手段は、距離および相対速度の各分解能に対
応したデータ幅をウインドウとして設定し、各データ幅
に対する検出頻度のヒストグラムに基づいて、正規分布
曲線に対応した平均値および標準偏差を算出し、平均値
および標準偏差に基づいて、データ幅を可変設定するよ
うにしたので、先行車の検出精度および追従信頼性を向
上させた車載用レーダ装置が得られる効果がある。
項１から請求項３までのいずれかにおいて、信号処理手
段内の演算手段は、距離および相対速度の各分解能に対
応したデータ幅をウインドウとして設定し、各データ幅
に対する検出頻度のヒストグラムに基づいて、正規分布
曲線に対応した平均値および標準偏差を算出し、平均値
および標準偏差に基づいて、データ幅を可変設定するよ
うにしたので、先行車の検出精度および追従信頼性を向
上させた車載用レーダ装置が得られる効果がある。
【００８５】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１から請求項４までのいずれかにおいて、自車両を目
標物体に追従走行させるためのコントロールユニットを
備え、コントロールユニットは、信号処理手段内の目標
物体認識手段による認識結果に応答して、自車両を追従
走行させるようにしたので、先行車の検出精度および追
従信頼性を向上させた車載用レーダ装置が得られる効果
がある。
項１から請求項４までのいずれかにおいて、自車両を目
標物体に追従走行させるためのコントロールユニットを
備え、コントロールユニットは、信号処理手段内の目標
物体認識手段による認識結果に応答して、自車両を追従
走行させるようにしたので、先行車の検出精度および追
従信頼性を向上させた車載用レーダ装置が得られる効果
がある。
【００８６】また、この発明の請求項６によれば、請求
項１から請求項５までのいずれかにおいて、目標物体認
識手段は、目標物体から先行車を認識するようにしたの
で、先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車
載用レーダ装置が得られる効果がある。
項１から請求項５までのいずれかにおいて、目標物体認
識手段は、目標物体から先行車を認識するようにしたの
で、先行車の検出精度および追従信頼性を向上させた車
載用レーダ装置が得られる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１を示すブロック構成
図である。
図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による変調器から出
力される電圧信号を示す波形図である。
力される電圧信号を示す波形図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による電圧制御発信
器から出力される電磁波を示す波形図である。
器から出力される電磁波を示す波形図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による送信電磁波お
よび受信電磁波を示す波形図である。
よび受信電磁波を示す波形図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による送信周波数上
昇時に生成されるビート信号を示す波形図である。
昇時に生成されるビート信号を示す波形図である。
【図６】 この発明の実施の形態１による送信周波数下
降時に生成されるビート信号を示す波形図である。
降時に生成されるビート信号を示す波形図である。
【図７】 この発明の実施の形態１によるウインドウ処
理に基づく制御動作を示すフローチャートである。
理に基づく制御動作を示すフローチャートである。
【図８】 図７内のステップＳ９により得られるヒスト
グラムのうちの距離データ毎の検出個数（検出頻度）を
示す説明図である。
グラムのうちの距離データ毎の検出個数（検出頻度）を
示す説明図である。
【図９】 図７内のステップＳ９により得られるヒスト
グラムのうちの相対速度データ毎の検出個数（検出頻
度）を示す説明図である。
グラムのうちの相対速度データ毎の検出個数（検出頻
度）を示す説明図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１による用いられる
正規分布の概念を示す説明図である。
正規分布の概念を示す説明図である。
【図１１】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１２】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１３】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１４】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１５】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１６】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１８】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図１９】 この発明の実施の形態１によるウインドウ
設定処理動作を示す説明図である。
設定処理動作を示す説明図である。
【図２０】 従来の車載用レーダ装置を概略的に示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２１】 従来のスキャニング方式の車載用レーダ装
置におけるウインドウを用いた距離および相対速度の算
出処理動作を示す説明図である。
置におけるウインドウを用いた距離および相対速度の算
出処理動作を示す説明図である。
１ 変調器、２ 電圧制御発信器、３ パワーデバイ
ダ、４ 送信アンテナ、５ 受信アンテナ、６ ミキ
サ、７ モータ、８ モータ制御装置、９ スキャニン
グ機構、１０Ａ 送受信装置、２０Ａ 信号処理装置、
２１ コントロールユニット、Ａ 目標物体、Ｂ ビー
ト信号、Ｃ１、Ｃ２ 制御信号、Ｄ 認識結果、ｄ１〜
ｄ４ 検出点、Ｑ１ 送信電磁波、Ｑ２ 受信電磁波、
Ｒ 距離、Ｗ１〜Ｗ３、Ｗ１ｎ〜Ｗ３ｎ、Ｗ１１ｎ〜Ｗ
１３ｎ ウインドウ、Ｓ２ 検出データを算出するステ
ップ、Ｓ６ 目標物体を判別するステップ、Ｓ９ ヒス
トグラムを求めるステップ、Ｓ１０ 平均値を算出する
ステップ、Ｓ１１ 標準偏差を算出するステップ、Ｓ１
２ ウインドウを可変設定するステップ。
ダ、４ 送信アンテナ、５ 受信アンテナ、６ ミキ
サ、７ モータ、８ モータ制御装置、９ スキャニン
グ機構、１０Ａ 送受信装置、２０Ａ 信号処理装置、
２１ コントロールユニット、Ａ 目標物体、Ｂ ビー
ト信号、Ｃ１、Ｃ２ 制御信号、Ｄ 認識結果、ｄ１〜
ｄ４ 検出点、Ｑ１ 送信電磁波、Ｑ２ 受信電磁波、
Ｒ 距離、Ｗ１〜Ｗ３、Ｗ１ｎ〜Ｗ３ｎ、Ｗ１１ｎ〜Ｗ
１３ｎ ウインドウ、Ｓ２ 検出データを算出するステ
ップ、Ｓ６ 目標物体を判別するステップ、Ｓ９ ヒス
トグラムを求めるステップ、Ｓ１０ 平均値を算出する
ステップ、Ｓ１１ 標準偏差を算出するステップ、Ｓ１
２ ウインドウを可変設定するステップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ６０Ｋ 31/00 Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ
Claims (6)
- 【請求項１】 自車両に搭載されて、送信電磁波および
受信電磁波に基づいて前記自車両の目標物体との間の距
離および相対速度を測定する車載用レーダ装置であっ
て、 前記送信電磁波を送信するとともに、前記目標物体で反
射された受信電磁波を受信する送受信手段と、 前記送受信手段からの入力データに基づいて前記距離お
よび前記相対速度を求める信号処理手段とを備えた車載
用レーダ装置において、 前記信号処理手段は、 前記距離および前記相対速度の検出頻度に対して正規分
布を適用した演算を行う演算手段と、 前記正規分布を適用した演算結果に基づいて前記目標物
体を認識する目標物体認識手段とを含み、 前記演算手段は、前記目標物体に個別に対応したウイン
ドウを設定して、前記ウインドウ内で、正規分布曲線上
の複数の確率密度のデータ幅毎に、前記距離および前記
相対速度の検出頻度を求めるとともに、前記検出頻度の
データから次回のウインドウを設定し、 前記目標物体認識手段は、 同一のウインドウに含まれない距離および相対速度を示
す目標物体を別の物体と認識し、 同一のウインドウ内の距離および相対速度を示す目標物
体を同一の物体と認識することを特徴とする車載用レー
ダ装置。 - 【請求項２】 前記送受信手段を走査駆動するためのス
キャニング機構を備え、 前記信号処理手段は、前記スキャニング機構による走査
範囲内の目標物体に対応する検出点毎に、前記距離およ
び前記相対速度を算出することを特徴とする請求項１に
記載の車載用レーダ装置。 - 【請求項３】 前記送受信手段から送信される送信電磁
波は、ＦＭ−ＣＷ波からなり、 前記送受信手段は、前記送信電磁波および前記受信電磁
波に基づいてビート信号を生成するミキサを含み、 前記信号処理手段は、前記ビート信号に基づいて前記距
離および前記相対速度を算出することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の車載用レーダ装置。 - 【請求項４】 前記信号処理手段内の演算手段は、 前記距離および前記相対速度の各分解能に対応したデー
タ幅を前記ウインドウとして設定し、 前記各データ幅に対する検出頻度のヒストグラムに基づ
いて、前記正規分布曲線に対応した平均値および標準偏
差を算出し、 前記平均値および標準偏差に基づいて、前記データ幅を
可変設定することを特徴とする請求項１から請求項３ま
でのいずれかに記載の車載用レーダ装置。 - 【請求項５】 前記自車両を前記目標物体に追従走行さ
せるためのコントロールユニットを備え、 前記コントロールユニットは、前記信号処理手段内の目
標物体認識手段による認識結果に応答して、前記自車両
を追従走行させることを特徴とする請求項１から請求項
４までのいずれかに記載の車載用レーダ装置。 - 【請求項６】 前記目標物体認識手段は、前記目標物体
から先行車を認識することを特徴とする請求項１から請
求項５までのいずれかに記載の車載用レーダ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23466097A JP3385304B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 車載用レーダ装置 |
| US09/004,646 US5929803A (en) | 1997-08-29 | 1998-01-08 | Vehicular radar apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23466097A JP3385304B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 車載用レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172557A true JPH1172557A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3385304B2 JP3385304B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=16974495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23466097A Expired - Fee Related JP3385304B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 車載用レーダ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5929803A (ja) |
| JP (1) | JP3385304B2 (ja) |
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| JPWO2021229722A1 (ja) * | 2020-05-13 | 2021-11-18 | ||
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|---|---|---|---|---|
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| JP3915776B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2007-05-16 | 日産自動車株式会社 | 先行車両検出装置、自車両制御装置及び先行車両検出方法 |
| DE102004021561A1 (de) * | 2004-05-03 | 2005-12-08 | Daimlerchrysler Ag | Objekterkennungssystem für ein Kraftfahrzeug |
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