WO2016009999A1 - 車載レーダ装置および報知システム - Google Patents

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幹 佐藤
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Denso Corp
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Definitions

  • the present invention relates to an on-vehicle radar device and a notification system that detect an object existing around a vehicle.
  • an in-vehicle radar device that detects an object around a vehicle by irradiating a radar wave as a transmission wave over a predetermined angle around the vehicle and receiving a reflected wave is known (see, for example, Patent Document 1). ).
  • the radar device detects the velocity component in the direction toward the antenna surface. For this reason, the on-vehicle radar device determines that the relative speed of the object is 0 when detecting an object located directly beside the host vehicle. That is, the in-vehicle radar device has a problem that it cannot determine whether an object located directly beside the host vehicle is stopped or a vehicle that is running at the same traveling speed as the host vehicle.
  • the present invention has been made in view of these problems, and provides a technique capable of determining whether or not a detected object is traveling even when the relative speed with respect to the detected object is zero.
  • the purpose is to do.
  • the on-vehicle radar device is attached to a vehicle so as to include a 90 ° direction with respect to the longitudinal direction of the vehicle in the detection range, and reflects radar waves existing in the detection range by transmitting and receiving radar waves.
  • the relative velocity of the observation point which is the relative velocity with the observed observation point, is detected.
  • the on-vehicle radar device of the present invention includes intensity distribution creating means and traveling vehicle detecting means.
  • the intensity distribution creating means generates an intensity distribution indicating a correspondence relationship between a relative velocity parameter related to the relative velocity of the observation point and a reflection intensity parameter related to the reflection intensity of the radar wave reflected at the observation point for a plurality of observation points. create.
  • the traveling vehicle detection means determines that the traveling vehicle has been detected when all of the first detection condition, the second detection condition, and the third detection condition are satisfied in the intensity distribution.
  • the first detection condition is that the reflection intensity parameter decreases as the relative speed parameter increases from the central relative speed parameter that is the relative speed parameter corresponding to the peak of the reflection intensity.
  • the second detection condition is that the reflection intensity parameter decreases as the relative speed parameter decreases from the center relative speed parameter.
  • the third detection condition is that the distribution of the reflection intensity parameter is symmetric about the center relative velocity parameter.
  • the rotating wheel is detected based on the first detection condition, the second detection condition, and the third detection condition. That is, the intensity distribution of the radar wave reflected by the rotating wheel satisfies all of the first detection condition, the second detection condition, and the third detection condition.
  • the on-vehicle radar device according to the present invention determines that the traveling vehicle has been detected by determining that the object having the rotating wheels is a traveling vehicle.
  • the rotating wheel can be detected based on the intensity distribution. Therefore, even if the relative speed with respect to the detection object is 0, the detection object It can be determined whether or not the vehicle is traveling.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the vehicle warning system which concerns on embodiment. It is explanatory drawing which shows the attachment position of the receiving antenna shown in FIG. It is a flowchart which shows the traveling vehicle detection process by the signal processing part shown in FIG. It is a figure explaining the condition which receives the radar wave reflected by the stop which approaches. It is a figure which shows a power spectrum when the stop thing which approaches is detected. It is a figure explaining the condition which receives the radar wave reflected by the traveling vehicle which approaches. It is a figure which shows a power spectrum when the approaching traveling vehicle is detected. It is a figure explaining the setting method of an electric power threshold value.
  • the vehicle warning system 1 of this embodiment is mounted on a vehicle and includes a warning device 2, a vehicle speed sensor 3, and a radar device 4, as shown in FIG.
  • the alarm device 2 is an audio output device installed in the passenger compartment and issues an alarm to the vehicle occupant.
  • the vehicle speed sensor 3 detects the traveling speed of a vehicle (hereinafter referred to as the host vehicle) equipped with the vehicle warning system 1.
  • the radar apparatus 4 employs a well-known two-frequency CW (Two-Frequency Continuous Wave) system, and includes a transmission circuit 11, a transmission antenna 12, a reception antenna 13, a reception circuit 14, and a signal processing unit 15. Prepare.
  • CW Tele-Frequency Continuous Wave
  • the transmission circuit 11 supplies a transmission signal Ss to the transmission antenna 12, and includes an oscillator 21, an amplifier 22, and a distributor 23.
  • the oscillator 21 generates a high-frequency signal in the millimeter wave band.
  • the high-frequency signal of the first frequency f1 and the high-frequency signal of the second frequency f2 slightly different from the first frequency f1 are alternately arranged at short time intervals. Signal is generated and output.
  • the amplifier 22 amplifies the high frequency signal output from the oscillator 21.
  • the distributor 23 distributes the power of the output signal of the amplifier 22 to the transmission signal Ss and the local signal L.
  • the transmission antenna 12 radiates a radar wave having a frequency corresponding to the transmission signal Ss based on the transmission signal Ss supplied from the transmission circuit 11. Thereby, the radar wave of the first frequency f1 and the radar wave of the second frequency f2 are alternately output.
  • the receiving antenna 13 is an array antenna configured by arranging a plurality of antenna elements in a line.
  • the reception circuit 14 includes a reception switch 31, an amplifier 32, a mixer 33, a filter 34, and an A / D converter 35.
  • the reception switch 31 sequentially selects any one of a plurality of antenna elements constituting the reception antenna 13 and outputs a reception signal Sr from the selected antenna element to the amplifier 32.
  • the amplifier 32 amplifies the reception signal Sr input from the reception switch 31 and outputs the amplified signal to the mixer 33.
  • the mixer 33 mixes the reception signal Sr amplified by the amplifier 32 and the local signal L to generate a beat signal BT.
  • the filter 34 removes unnecessary signal components from the beat signal BT generated by the mixer 33.
  • the A / D converter 35 samples the beat signal BT output from the filter 34 and converts it into digital data, and outputs this digital data to the signal processing unit 15.
  • the signal processing unit 15 is an electronic control unit configured around a known microcomputer including a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, and the like.
  • the signal processing unit 15 performs signal analysis or controls the operation of the radar device 4 by the CPU 41 executing processing based on a program stored in the ROM 42.
  • the signal processing unit 15 controls the transmission circuit 11 so that radar waves of the first frequency f1 and the second frequency f2 are alternately emitted from the transmission antenna 12 at the modulation period Tm.
  • the signal processing unit 15 causes the reception circuit 14 to sample the beat signals BT of the plurality of antenna elements constituting the reception antenna 13. Then, the signal processing unit 15 analyzes the sampling data of the beat signal BT, so that the distance (hereinafter referred to as the observation point distance) to the point where the radar wave is reflected (hereinafter referred to as the observation point) and the relative relationship between the observation point and the point.
  • the velocity (hereinafter referred to as observation point relative velocity) and the direction in which the observation point exists (hereinafter referred to as observation point orientation) are measured.
  • the first beat signal and the second beat signal are generated as the beat signal BT.
  • the first beat signal is generated by mixing the reception signal Sr having the first frequency f1 and the local signal L having the first frequency f1.
  • the second beat signal is generated by mixing the reception signal Sr having the second frequency f2 and the local signal L having the second frequency f2.
  • the observation point relative velocity is measured based on the frequency of the generated beat signal.
  • the observation point distance is calculated based on the phase difference between the first beat signal and the second beat signal.
  • the receiving antenna 13 is provided at each of the left and right ends of the rear side of the host vehicle, and the center axis CA of the detection range of the receiving antenna 13 is attached to the rear side with respect to the left and right direction HD of the host vehicle 100 as shown in FIG. It is attached so that it faces the direction of ⁇ inclination (the one located at the left end is on the left side and the one located on the right end is on the right side).
  • the detection range is set so as to include a direction of 90 ° with respect to the longitudinal direction LD of the vehicle. In this embodiment, the one that covers a range of about ⁇ 90 ° about the central axis CA is used.
  • the signal processing unit 15 executes a traveling vehicle detection process for detecting a vehicle traveling in the vicinity of the host vehicle 100.
  • This traveling vehicle detection process is a process executed every modulation period Tm during the operation of the signal processing unit 15.
  • the signal processing unit 15 When the traveling vehicle detection process is executed, the signal processing unit 15 first performs frequency analysis (in this embodiment, fast Fourier transform) of the beat signal input from the receiving circuit 14 in step S10, as shown in FIG. (FFT)) is executed to determine the power spectrum of the beat signal BT.
  • This power spectrum represents the frequency of the beat signal and the intensity (in this embodiment, power) of the beat signal at each frequency.
  • the beat signal is a real signal. For this reason, when the Fourier transform is performed on the beat signal, the frequency spectrum of the beat signal has a positive frequency component and a negative frequency component having the same absolute value of frequency.
  • step S10 the signal processing unit 15 detects the phase of the beat signal by performing IQ detection on the beat signal, and rotates the phase of the beat signal on the IQ plane based on the time change of the phase of the beat signal. Detect direction.
  • the signal processing unit 15 employs one of the positive frequency component and the negative frequency component of the frequency spectrum of the beat signal based on the detected rotation direction. Thereby, in step S10, the power spectrum is created so that the frequency of the beat signal is positive when the observation point is close to the host vehicle, and the frequency of the beat signal is negative when the observation point is far from the host vehicle. Is done.
  • This power spectrum is for each of a plurality of frequency bins FB (0), FB (1), FB (2),..., FB (m) in which different frequencies are set (m is a positive integer), Indicates the intensity of the corresponding frequency. Note that frequency bins FB (0), FB (1), FB (2),..., FB (m) are provided in ascending order of frequency.
  • the power spectrum when the object reflecting the radar wave is a stationary object and the power spectrum when the object reflecting the radar wave is a traveling vehicle will be described.
  • the radar device 4 detects the speed approaching the radar device 4. Is done. That is, the relative speed detected by the radar apparatus 4 is the stop speed Bs with respect to the relative speed vector (see the relative speed vector Vr in FIG. 4) indicating the magnitude and direction of the relative speed of the stop Bs toward the radar apparatus 4.
  • the velocity component Va in the direction from the reflection point Pr where the radar wave is reflected toward the center Pa of the antenna of the radar apparatus 4 is obtained.
  • the velocity component Va becomes maximum, and the difference between the height of the reflection point Pr and the height of the center Pa of the antenna is As the value increases, the speed component Va decreases.
  • the power spectrum when the stationary object Bs is detected beats corresponding to the relative speed (that is, the magnitude of the relative speed vector Vr) between the traveling vehicle and the stationary object Bs.
  • the relative velocity frequency Fr the signal frequency Fr
  • the power is increased when the beat signal frequency is smaller than the relative velocity frequency Fr.
  • the frequency range where the power increases near the relative velocity frequency Fr becomes wider as the stationary object Bs becomes higher.
  • the power spectrum when the stationary object Bs is detected when the beat signal frequency is higher than the beat signal frequency Fr, the power is rapidly decreased.
  • the traveling direction of the traveling vehicle approaching from the front of the host vehicle is the same as the traveling direction of the host vehicle, as shown in FIG. 6, in the wheel Bw of the traveling vehicle, the rotation axis Pw of the wheel Bw and the antenna
  • the velocity in the direction away from the radar device 4 is detected at a reflection point above the line Lc connecting the center Pa of the radar.
  • a speed in a direction approaching the radar device 4 is detected at a reflection point below a line Lc connecting the rotation axis Pw of the wheel Bw and the center Pa of the antenna.
  • the radar device 4 is reflected at the reflection point above the line Lc on the wheel Bw of the traveling vehicle.
  • the speed in the direction of approaching is detected, and the speed in the direction of moving away from the radar device 4 is detected at the reflection point below (not shown).
  • the magnitude of the speed detected by the radar device 4 increases as the difference between the height of the rotation axis Pw of the wheel Bw and the height of the reflection point of the wheel Bw increases.
  • the intensity of the reflected radar wave detected by the radar device 4 decreases as the difference between the height of the rotation axis Pw of the wheel Bw and the height of the reflection point of the wheel Bw increases. This is because the distance between the center Pa of the antenna and the reflection point of the wheel Bw increases as the difference between the height of the rotation axis Pw and the height of the reflection point increases.
  • the wheel Bw is formed vertically symmetrically about the rotation axis Pw, the attenuation of the intensity of the reflected radar wave is vertically symmetrical.
  • beat signal frequency Fr relative speed frequency Fr
  • relative speed frequency Fr relative speed frequency Fr
  • the signal processing unit 15 sets the bin instruction value N to 0 in step S20 as shown in FIG.
  • the bin instruction value N is for indicating a frequency bin. For example, when the bin instruction value N is set to 10, the bin instruction value N indicates the frequency bin FB (10).
  • step S30 the signal processing unit 15 sets the threshold excess count Ct to 0. Thereafter, in step S40, the signal processing unit 15 obtains own vehicle speed information indicating the traveling speed of the own vehicle from the vehicle speed sensor 3, and based on the own vehicle speed information and the power spectrum created in step S10, FIG. As shown, power threshold TJ (0) to power threshold TJ (m) are set.
  • the power thresholds TJ (0) to TJ (i-1) are set to the first determination power pw1.
  • First determination power pw1 is set to a sufficiently large value so that the relationship of power PW (N)> power threshold TJ (N) is not satisfied.
  • the frequency bin FB (i) corresponds to a relative speed that moves away at the same speed as the traveling speed of the host vehicle. That is, the frequency bin FB (i) corresponds to the relative speed of the stationary object.
  • the power thresholds TJ (i) to TJ (j ⁇ 1) are set to the second determination power pw2 smaller than the first determination power pw1 (j> i).
  • the second determination power pw2 is set based on the power values of the frequency bins FB (i) to FB (j ⁇ 1) so that the relationship of power PW (N)> power threshold TJ (N) is not established.
  • the power threshold TJ (j) is set to the second determination power pw2, and TJ (k-2) is set to the third determination power pw3 (k-2> j).
  • the third determination power pw3 is such that when an object having a relative speed of 0 exists in the vicinity of the host vehicle, a relationship of power PW (N)> power threshold TJ (N) is established, and an object having a relative speed of 0 When the vehicle does not exist in the vicinity of the host vehicle, the relationship is set such that the relationship of power PW (N)> power threshold TJ (N) is not established.
  • the power thresholds TJ (j + 1) to TJ (k-3) monotonously increase with a preset slope rate as the bin instruction value N increases between the second determination power pw2 and the third determination power pw3. It is set to be.
  • the power thresholds TJ (k ⁇ 1) to TJ (k + 1) are set to the third determination power pw3.
  • TJ (k + 2) is set to the third determination power pw3
  • TJ (n) is set to the fourth determination power pw4 (n> k + 2).
  • the fourth determination power pw4 is based on the power value of the frequency bin having a frequency sufficiently higher than the frequency corresponding to the frequency bin FB (k) so that the relationship of power PW (N)> power threshold TJ (N) is not established. Is set.
  • the power thresholds TJ (k + 3) to TJ (n ⁇ 1) are monotonously decreased with the above-described gradient rate as the bin instruction value N increases between the third determination power pw3 and the fourth determination power pw4. Is set.
  • the power thresholds TJ (n + 1) to TJ (m) are set to the fourth determination power pw4.
  • the fourth determination power pw4 is calculated by, for example, the following formula (3).
  • Equation (3) is a fourth determination of an average value of power PW for s bins from frequency bins FB (ms) to FB (m), and adding a certain amount of offset ⁇ to this average value. It shows that the power is pw4. Note that (ms) is a value larger than n. That is, FB (ms)> frequency bin FB (n).
  • step S50 power PW (N) corresponding to the frequency bin indicated by bin indication value N (hereinafter referred to as frequency bin FB (N)) is set in advance for frequency bin FB (N). It is determined whether or not the power threshold value is greater than TJ (N).
  • step S50 when the power PW (N) is equal to or less than the power threshold TJ (N) (step S50: NO), the signal processing unit 15 proceeds to step S70.
  • step S50 when the electric power PW (N) is larger than the electric power threshold TJ (N) (step S50: YES), the signal processing unit 15 increments (adds 1) the threshold super frequency Ct in step S60, The process proceeds to S70.
  • step S70 the signal processing unit 15 increments the bin instruction value N, and in step S80, determines whether the bin instruction value N is larger than a preset determination end value m.
  • step S80 NO
  • the signal processing unit 15 proceeds to step S50 and repeats the above-described processing.
  • step S80: YES the signal processing unit 15 determines whether or not the threshold excess number Ct is larger than a preset detection determination value in step S90. Determine whether.
  • step S90: NO when the threshold excess count Ct is equal to or smaller than the detection determination value (step S90: NO), the signal processing unit 15 clears the detection flag Fd in step S100, and proceeds to step S120.
  • the signal processing unit 15 sets the detection flag Fd in step S110, and proceeds to step S120.
  • step S120 it is determined whether or not the detection flag Fd is set.
  • the signal processing unit 15 notifies in step S130 that a traveling vehicle is present in the vicinity of the host vehicle (hereinafter, referred to as “following”). It is determined whether or not the warning device 2 is executing “other vehicle presence notification”.
  • step S120: YES when the warning device 2 is executing the other vehicle presence notification (step S120: YES), the signal processing unit 15 once ends the traveling vehicle detection process. On the other hand, when the warning device 2 is not executing the other vehicle presence notification (step S120: NO), the signal processing unit 15 causes the warning device 2 to start the other vehicle presence notification in step S130, and the traveling vehicle The detection process is temporarily terminated.
  • step S150 determines in step S150 whether the warning device 2 is executing the other vehicle presence notification. Determine whether.
  • step S150: NO the signal processing unit 15 once ends the traveling vehicle detection process.
  • step S150: YES the signal processing unit 15 causes the warning device 2 to end the other vehicle presence notification in step S160, and the traveling vehicle The detection process is temporarily terminated.
  • the radar device 4 of the vehicle warning system 1 configured as described above is attached to the vehicle so that the detection range includes a direction of 90 ° with respect to the front-rear direction of the vehicle, and transmits and receives radar waves.
  • the relative velocity with the observation point which reflected the radar wave which exists in is detected.
  • the radar apparatus 4 creates a power spectrum indicating the correspondence between the frequency of the beat signal and the intensity of the beat signal for a plurality of observation points (step S10).
  • the radar apparatus 4 determines that the traveling vehicle has been detected when all of the first detection condition, the second detection condition, and the third detection condition are satisfied in the power spectrum (steps S20 to S100).
  • the first detection condition is that the intensity of the beat signal decreases as the frequency of the beat signal increases from the relative speed frequency Fr.
  • the second detection condition is that the intensity of the beat signal decreases as the beat signal frequency decreases from the relative speed frequency Fr.
  • the third detection condition is that the beat signal intensity distribution is symmetric about the relative velocity frequency Fr.
  • the radar device 4 configured as described above detects a rotating wheel based on the first detection condition, the second detection condition, and the third detection condition.
  • the radar apparatus 4 determines that the traveling vehicle is detected by determining that the object having the rotating wheels is a traveling vehicle.
  • the rotating wheel can be detected based on the power spectrum, so that the detected object is traveling even when the relative speed with respect to the detected object is zero. It can be determined whether or not.
  • the radar device 4 detects the relative velocity of the observation point by transmitting and receiving radar waves using the two-frequency CW method.
  • the radar device 4 detects a traveling vehicle by creating a power spectrum indicating a correspondence relationship between the frequency of the beat signal and the intensity of the beat signal. This is because, in the two-frequency CW system, a proportional relationship is established between the frequency of the generated beat signal and the relative velocity of the observation point, and the intensity of the generated beat signal and the reflection of the radar wave reflected at the observation point. This is because a proportional relationship is established with the strength.
  • the radar apparatus 4 can use a power spectrum that is generally created by the two-frequency CW method in order to detect a traveling vehicle, thereby reducing a calculation processing load for detecting the traveling vehicle. be able to.
  • the radar apparatus 4 monotonously decreases at a preset inclination rate as the beat signal frequency increases from the relative velocity frequency Fr (frequency bin FB (k)), and the beat signal frequency decreases from the relative velocity frequency Fr.
  • the power thresholds TJ (j + 1) to TJ (k ⁇ 3) and TJ (k + 3) to TJ (n ⁇ 1) set in advance so as to decrease monotonously with the above-described inclination rate are compared with the intensity of the beat signal. Thus, it is determined whether or not a traveling vehicle is detected.
  • the traveling vehicle can be detected by a simple method of comparing the power threshold TJ and the intensity of the beat signal, and the calculation processing load for detecting the traveling vehicle can be reduced.
  • the warning device 2 performs the presence notification of the other vehicle to the vehicle occupant when the radar device 4 that has detected the traveling vehicle determines. Thereby, when the traveling vehicle exists in the vicinity of the own vehicle, it can be notified to the vehicle occupant.
  • the radar device 4 is the on-vehicle radar device according to the present invention
  • the processing at step S10 by the signal processing unit 15 is the intensity distribution creating means according to the present invention
  • the processing at steps S20 to S100 by the signal processing unit 15 is the present invention.
  • the traveling vehicle detection means and alarm device 2 in FIG. 2 are the notification device in the present invention
  • the vehicle alarm system 1 is the notification system in the present invention.
  • the two-frequency CW method is used to detect the relative speed with the observation point.
  • the detection method is not limited to this, for example, the FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) method. May be used to detect the relative speed.
  • FMCW Frequency Modulated Continuous Wave
  • the receiving antenna 13 is attached toward the rear of the own vehicle.
  • the present invention can be applied even when the receiving antenna 13 is attached toward the front of the own vehicle.
  • the relative speed frequency Fr is not particularly limited.
  • the detected object is traveling even in a situation where it cannot be determined whether or not the detected object is traveling based on the observation point relative speed due to the observation point relative speed being zero. It can be determined whether or not.
  • the above-described inclination rate is fixed.
  • the slope closest to the slope of the peak in the vicinity of the relative speed frequency Fr in the created power spectrum is set in advance with a plurality of different slope ratios depending on the vehicle size (truck, ordinary car, light car, motorcycle, etc.) A rate may be selected.
  • the determination powers pw1 to pw4 are calculated based on the created power spectrum every time the power spectrum is created in S10. However, since the shape of the power spectrum does not vary greatly in a short time, the determination powers pw1 to pw4 may be calculated every time the power spectrum is created a plurality of times.
  • the power threshold TJ and the intensity of the beat signal are compared for the entire frequency range of the power spectrum.
  • the power threshold TJ and the intensity of the beat signal may be compared in a preset frequency range near the relative velocity frequency Fr.
  • the functions of one component in the above embodiment may be distributed as a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component.
  • at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function.
  • at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment.
  • all the aspects included in the technical idea specified only by the wording described in the claim are embodiment of this invention.

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Abstract

　レーダ装置は、複数の観測点について、観測点相対速度に関連する相対速度パラメータと、観測点で反射したレーダ波の反射強度に関連する反射強度パラメータとの対応関係を示す強度分布を作成する。さらにレーダ装置は、反射強度のピークに対応する相対速度パラメータである中心相対速度パラメータから相対速度パラメータが大きくなるほど反射強度パラメータが小さくなり、且つ、中心相対速度パラメータから相対速度パラメータが小さくなるほど反射強度パラメータが小さくなり、且つ、反射強度パラメータの分布が中心相対速度パラメータを中心として対称である場合に、走行車両を検出したと判断する。

Description

車載レーダ装置および報知システム
　本発明は、車両周囲に存在する物体を検出する車載レーダ装置および報知システムに関する。
　従来、車両周囲の所定角度に渡ってレーダ波を送信波として照射し、反射波を受信することによって、車両周囲の物体を検出する車載レーダ装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１０－４３９６０号公報
　レーダ装置は、アンテナ面に向かってくる方向の速度成分を検出する。このため車載レーダ装置は、自車両の真横に位置する物体を検出した場合に、この物体の相対速度が０であると判断する。すなわち車載レーダ装置は、自車両の真横に位置する物体が、停止しているのか、自車両と同じ走行速度で併走している車両であるのかを判別することができないという問題があった。
　本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、検出物体との相対速度が０である場合であっても、検出物体が走行中であるか否かを判断することができる技術を提供することを目的とする。
　本発明に係る車載レーダ装置は、車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように車両に取り付けられ、レーダ波を送受信することにより、検知範囲内に存在するレーダ波を反射した観測点との相対速度である観測点相対速度を検出する。そして本発明の車載レーダ装置は、強度分布作成手段と、走行車両検出手段とを備える。
　強度分布作成手段は、複数の観測点について、観測点の相対速度に関連する相対速度パラメータと、観測点で反射したレーダ波の反射強度に関連する反射強度パラメータとの対応関係を示す強度分布を作成する。
　走行車両検出手段は、強度分布において、第１検出条件、第２検出条件および第３検出条件の全てが成立したときに、走行車両を検出したと判断する。第１検出条件は、反射強度のピークに対応する相対速度パラメータである中心相対速度パラメータから相対速度パラメータが大きくなるほど反射強度パラメータが小さくなることである。第２検出条件は、中心相対速度パラメータから相対速度パラメータが小さくなるほど反射強度パラメータが小さくなることである。第３検出条件は、反射強度パラメータの分布が中心相対速度パラメータを中心として対称であることである。
　このように構成された本発明の車載レーダ装置によれば、第１検出条件、第２検出条件および第３検出条件に基づいて、回転している車輪を検出している。すなわち、回転している車輪で反射したレーダ波についての上記強度分布は、第１検出条件、第２検出条件および第３検出条件の全ての条件を満たす。そして、本発明の車載レーダ装置は、回転している車輪を備えている物体は、走行中の車両であると判断することにより、走行車両を検出したと判断する。
　このように本発明の車載レーダ装置によれば、回転している車輪を上記強度分布に基づいて検出することができるため、検出物体との相対速度が０である場合であっても、検出物体が走行中であるか否かを判断することができる。
実施形態に係る車両警報システムの構成を示すブロック図である。 図１に示す受信アンテナの取付位置を示す説明図である。 図１に示す信号処理部による走行車両検出処理を示すフローチャートである。 接近する停止物で反射したレーダ波を受信する状況を説明する図である。 接近する停止物を検出したときのパワースペクトルを示す図である。 接近する走行車両で反射したレーダ波を受信する状況を説明する図である。 接近する走行車両を検出したときのパワースペクトルを示す図である。 電力閾値の設定方法を説明する図である。
　以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
　本実施形態の車両警報システム１は、車両に搭載され、図１に示すように、警報装置２と、車速センサ３と、レーダ装置４とを備える。
　警報装置２は、車室内に設置された音声出力装置であり、車両の乗員に対して、警報を発する。
　車速センサ３は、車両警報システム１を搭載した車両（以下、自車両という）の走行速度を検出する。
　レーダ装置４は、周知の２周波ＣＷ（Two-Frequency　Continuous　Wave）方式を採用しており、送信回路１１と、送信アンテナ１２と、受信アンテナ１３と、受信回路１４と、信号処理部１５とを備える。
　送信回路１１は、送信アンテナ１２に対して送信信号Ｓｓを供給するものであり、発振器２１と増幅器２２と分配器２３とを備える。発振器２１は、ミリ波帯の高周波信号を生成するものであり、短い時間間隔で交互に、第一周波数ｆ１の高周波信号と、第一周波数ｆ１とは僅かに周波数の異なる第二周波数ｆ２の高周波信号とを生成して出力する。増幅器２２は、発振器２１から出力される上記高周波信号を増幅する。分配器２３は、増幅器２２の出力信号を送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌとに電力分配する。
　送信アンテナ１２は、この送信回路１１から供給される送信信号Ｓｓに基づいて、送信信号Ｓｓに対応する周波数のレーダ波を照射する。これにより、第一周波数ｆ１のレーダ波と、第二周波数ｆ２のレーダ波とが交互に出力される。
　受信アンテナ１３は、複数のアンテナ素子を一列に配列して構成されたアレーアンテナである。
　受信回路１４は、受信スイッチ３１と、増幅器３２と、ミキサ３３と、フィルタ３４と、Ａ／Ｄ変換器３５とを備える。受信スイッチ３１は、受信アンテナ１３を構成する複数のアンテナ素子の何れか一つを順次選択し、選択されたアンテナ素子からの受信信号Ｓｒを増幅器３２へ出力する。増幅器３２は、受信スイッチ３１から入力した受信信号Ｓｒを増幅してミキサ３３へ出力する。ミキサ３３は、増幅器３２にて増幅された受信信号Ｓｒとローカル信号Ｌとを混合してビート信号ＢＴを生成する。フィルタ３４は、ミキサ３３が生成したビート信号ＢＴから不要な信号成分を除去する。Ａ／Ｄ変換器３５は、フィルタ３４から出力されたビート信号ＢＴをサンプリングしてデジタルデータに変換し、このデジタルデータを信号処理部１５へ出力する。
　信号処理部１５は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２およびＲＡＭ４３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。信号処理部１５は、ＲＯＭ４２が記憶するプログラムに基づく処理をＣＰＵ４１が実行することにより、信号解析を行ったり、レーダ装置４の動作の制御を行ったりする。
　具体的には、信号処理部１５は、送信回路１１を制御して、第一周波数ｆ１および第二周波数ｆ２のレーダ波が送信アンテナ１２から変調周期Ｔｍで交互に発射されるようにする。また信号処理部１５は、受信アンテナ１３を構成する複数のアンテナ素子のそれぞれのビート信号ＢＴが受信回路１４においてサンプリングされるようにする。そして信号処理部１５は、ビート信号ＢＴのサンプリングデータを解析することにより、レーダ波を反射した地点（以下、観測点という）までの距離（以下、観測点距離という）と、観測点との相対速度（以下、観測点相対速度という）と、観測点が存在する方位（以下、観測点方位という）を計測する。
　２周波ＣＷ方式では、ビート信号ＢＴとして、第１ビート信号および第２ビート信号が生成される。第１ビート信号は、第一周波数ｆ１の受信信号Ｓｒと第一周波数ｆ１のローカル信号Ｌとを混合することにより生成される。同様に第２ビート信号は、第二周波数ｆ２の受信信号Ｓｒと第二周波数ｆ２のローカル信号Ｌとを混合することにより生成される。
　そして、第１ビート信号の周波数ｆｂ１および第２ビート信号の周波数ｆｂ２と、観測点相対速度ｖとの間には、下式（１）、（２）の関係が成立する。なお、式（１）、（２）において、ｃは光速である。
　　ｆｂ１＝（２ｖ／ｃ）×ｆ１　　・・・（１）
　　ｆｂ２＝（２ｖ／ｃ）×ｆ２　　・・・（２）
　すなわち２周波ＣＷ方式では、生成したビート信号の周波数に基づいて、観測点相対速度を計測する。
　さらに２周波ＣＷ方式では、周知のように、第１ビート信号と第２ビート信号との間の位相差に基づいて、観測点距離を算出する。
　受信アンテナ１３は、自車両の後方の左右端にそれぞれ設けられ、図２に示すように、受信アンテナ１３の検知範囲の中心軸ＣＡが、自車両１００の左右方向ＨＤに対して後方に取付角度φ傾いた方向（左端に位置するものは左側方、右端に位置するものは右側方）を向くように取り付けられている。また検知範囲は、車両の前後方向ＬＤに対して９０°の方向を含むように設定されている。本実施例では、中心軸ＣＡを中心として±約９０°の範囲をカバーするものを用いている。
　このように構成された車両警報システム１において、信号処理部１５は、自車両１００の付近で走行している車両を検出する走行車両検出処理を実行する。この走行車両検出処理は、信号処理部１５の動作中において変調周期Ｔｍ毎に実行される処理である。
　この走行車両検出処理が実行されると、信号処理部１５は、図３に示すように、まずステップＳ１０にて、受信回路１４から入力したビート信号の周波数解析（本実施形態では、高速フーリエ変換（ＦＦＴ））を実行して、ビート信号ＢＴのパワースペクトルを求める。このパワースペクトルは、ビート信号の周波数と、各周波数におけるビート信号の強度（本実施形態では、電力）とを表したものである。
　なお、ビート信号は実信号である。このため、ビート信号に対してフーリエ変換を行うと、ビート信号の周波数スペクトルは、周波数の絶対値が互いに等しい正の周波数成分と負の周波数成分を有する。
　ステップＳ１０では、信号処理部１５は、ビート信号に対してＩＱ検波を行うことによりビート信号の位相を検出し、ビート信号の位相の時間変化に基づいて、ＩＱ平面上におけるビート信号の位相の回転方向を検出する。そしてステップＳ１０では、信号処理部１５は、検出した回転方向に基づいて、ビート信号の周波数スペクトルの正の周波数成分と負の周波数成分のうち何れか一方の周波数成分を採用する。これにより、ステップＳ１０では、パワースペクトルは、観測点が自車両に近付く場合にはビート信号の周波数が正となり、観測点が自車両に遠ざかる場合にはビート信号の周波数が負となるように作成される。
　このパワースペクトルは、互いに異なる周波数が設定された複数の周波数ビンＦＢ（０）、ＦＢ（１）、ＦＢ（２）、・・・、ＦＢ（ｍ）のそれぞれについて（ｍは正の整数）、対応する周波数の強度を示す。なお、周波数が小さい順に周波数ビンＦＢ（０）、ＦＢ（１）、ＦＢ（２）、・・・、ＦＢ（ｍ）が設けられている。
　ここで、レーダ波を反射した物体が停止物である場合のパワースペクトルと、レーダ波を反射した物体が走行車両である場合のパワースペクトルを説明する。
　まず図４に示すように、走行中の自車両のレーダ装置４に向って接近する停止物Ｂｓでレーダ波が反射した場合には、レーダ装置４に向って接近する速度がレーダ装置４により検出される。すなわち、レーダ装置４により検出される相対速度は、レーダ装置４へ向う停止物Ｂｓにおける相対速度の大きさと方向とを示す相対速度ベクトル（図４の相対速度ベクトルＶｒを参照）について、停止物Ｂｓでレーダ波が反射した反射点Ｐｒからレーダ装置４のアンテナの中心Ｐａへ向かう方向の速度成分Ｖａとなる。
　このため、停止物Ｂｓにおける反射点Ｐｒの高さがアンテナの中心Ｐａの高さと同じである場合に、速度成分Ｖａが最大となり、反射点Ｐｒの高さとアンテナの中心Ｐａの高さとの差が大きくなるほど速度成分Ｖａが小さくなる。
　したがって、停止物Ｂｓを検出したときのパワースペクトルは、例えば図５に示すように、走行中の自車両と停止物Ｂｓとの相対速度（すなわち、相対速度ベクトルＶｒの大きさ）に対応するビート信号周波数Ｆｒ（以下、相対速度周波数Ｆｒという）の付近において、ビート信号周波数が相対速度周波数Ｆｒより小さい場合に電力が大きくなる。なお、相対速度周波数Ｆｒ付近において電力が大きくなる周波数範囲は、停止物Ｂｓが高くなるほど広くなる。一方、停止物Ｂｓを検出したときのパワースペクトルは、ビート信号周波数がビート信号周波数Ｆｒより高くなると、電力が急激に低下する。
　次に、走行中の自車両のレーダ装置４に向って接近する走行車両でレーダ波が反射した場合には、走行車両の車輪の速度がレーダ装置４により検出される。
　例えば、自車両の前方から接近する走行車両の進行方向が自車両の進行方向と同じである場合には、図６に示すように、走行車両の車輪Ｂｗにおいて、車輪Ｂｗの回転軸Ｐｗとアンテナの中心Ｐａとを結ぶ線Ｌｃより上方の反射点では、レーダ装置４から遠ざかる方向の速度が検出される。また、車輪Ｂｗの回転軸Ｐｗとアンテナの中心Ｐａとを結ぶ線Ｌｃより下方の反射点では、レーダ装置４に向って接近する方向の速度が検出される。
　一方、自車両の前方から接近する走行車両の進行方向が自車両の進行方向と逆である場合には、走行車両の車輪Ｂｗにおいて、上記の線Ｌｃより上方の反射点では、レーダ装置４に向って接近する方向の速度が検出され、下方の反射点では、レーダ装置４から遠ざかる方向の速度が検出される（不図示）。
　そして、レーダ装置４で検出される速度の大きさは、車輪Ｂｗの回転軸Ｐｗの高さと車輪Ｂｗの反射点の高さとの差が大きくなるほど大きくなる。
　また、レーダ装置４で検出される反射レーダ波の強度は、車輪Ｂｗの回転軸Ｐｗの高さと車輪Ｂｗの反射点の高さとの差が大きくなるほど小さくなる。これは、回転軸Ｐｗの高さと反射点の高さとの差が大きくなるほど、アンテナの中心Ｐａと車輪Ｂｗの反射点との距離が長くなるためである。
　さらに、車輪Ｂｗは、回転軸Ｐｗを中心として上下対称に形成されているため、反射レーダ波の強度の減衰は上下対称となる。
　したがって、走行車両の車輪を検出したときのパワースペクトルは、例えば図７に示すように、走行中の自車両と走行車両の車輪との相対速度に対応するビート信号周波数Ｆｒ（相対速度周波数Ｆｒ）で電力が最大となる。そして、相対速度周波数Ｆｒとの差が大きくなるにつれて電力が小さくなる。さらに、相対速度周波数Ｆｒを中心として左右対称の電力分布となる。
　そしてステップＳ１０の処理が終了すると、図３に示すように、ステップＳ２０にて、信号処理部１５は、ビン指示値Ｎを０に設定する。なおビン指示値Ｎは、周波数ビンを指示するためのものである。例えば、ビン指示値Ｎが１０に設定されている場合には、ビン指示値Ｎは、周波数ビンＦＢ（１０）を指示する。
　さらにステップＳ３０にて、信号処理部１５は、閾値超回数Ｃｔを０に設定する。その後ステップＳ４０にて、信号処理部１５は、自車両の走行速度を示す自車速情報を車速センサ３から取得し、自車速情報と、ステップＳ１０で作成したパワースペクトルとに基づいて、図８に示すように、電力閾値ＴＪ（０）～電力閾値ＴＪ（ｍ）を設定する。
　まず、電力閾値ＴＪ（０）～ＴＪ（ｉ－１）は、第１判定電力ｐｗ１に設定される。第１判定電力ｐｗ１は、電力ＰＷ（Ｎ）＞電力閾値ＴＪ（Ｎ）の関係が成立しないように十分大きい値に設定される。また、周波数ビンＦＢ（ｉ）は、自車両の走行速度と同じ速度で遠ざかる相対速度に対応している。すなわち、周波数ビンＦＢ（ｉ）は、停止物の相対速度に対応している。
　電力閾値ＴＪ（ｉ）～ＴＪ（ｊ－１）は、第１判定電力ｐｗ１より小さい第２判定電力ｐｗ２に設定される（ｊ＞ｉ）。なお、第２判定電力ｐｗ２は、周波数ビンＦＢ（ｉ）～ＦＢ（ｊ－１）の電力値に基づいて、電力ＰＷ（Ｎ）＞電力閾値ＴＪ（Ｎ）の関係が成立しないように設定される。
　電力閾値ＴＪ（ｊ）は第２判定電力ｐｗ２に設定されるとともに、ＴＪ（ｋ－２）は第３判定電力ｐｗ３に設定されている（ｋ－２＞ｊ）。第３判定電力ｐｗ３は、相対速度が０となる物体が自車両の周辺に存在する場合に電力ＰＷ（Ｎ）＞電力閾値ＴＪ（Ｎ）の関係が成立し、相対速度が０となる物体が自車両の周辺に存在しない場合に電力ＰＷ（Ｎ）＞電力閾値ＴＪ（Ｎ）の関係が成立しないように設定される。
　電力閾値ＴＪ（ｊ＋１）～ＴＪ（ｋ－３）は、第２判定電力ｐｗ２と第３判定電力ｐｗ３との間において、ビン指示値Ｎの増加に伴い、予め設定された傾斜率で単調に増加するように設定されている。
　電力閾値ＴＪ（ｋ－１）～ＴＪ（ｋ＋１）は、第３判定電力ｐｗ３に設定される。
　ＴＪ（ｋ＋２）は第３判定電力ｐｗ３に設定されるとともに、ＴＪ（ｎ）は第４判定電力ｐｗ４に設定されている（ｎ＞ｋ＋２）。第４判定電力ｐｗ４は、周波数ビンＦＢ（ｋ）に対応する周波数より十分大きい周波数の周波数ビンの電力値に基づいて、電力ＰＷ（Ｎ）＞電力閾値ＴＪ（Ｎ）の関係が成立しないように設定される。
　電力閾値ＴＪ（ｋ＋３）～ＴＪ（ｎ－１）は、第３判定電力ｐｗ３と第４判定電力ｐｗ４との間において、ビン指示値Ｎの増加に伴い、上記傾斜率で単調に減少するように設定されている。
　電力閾値ＴＪ（ｎ＋１）～ＴＪ（ｍ）は、第４判定電力ｐｗ４に設定される。なお第４判定電力ｐｗ４は、例えば、下式（３）により算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（３）は、周波数ビンＦＢ（ｍ－ｓ）～ＦＢ（ｍ）までのｓビン分の電力ＰＷの平均値を求め、この平均値に一定量のオフセットαを加算したものを第４判定電力ｐｗ４とすることを示している。なお、（ｍ－ｓ）は、ｎより大きい値である。すなわち、ＦＢ（ｍ－ｓ）＞周波数ビンＦＢ（ｎ）である。
　その後ステップＳ５０にて、ビン指示値Ｎが指示する周波数ビン（以下、周波数ビンＦＢ（Ｎ）という）に対応する電力ＰＷ（Ｎ）が、周波数ビンＦＢ（Ｎ）に対して予め設定されている電力閾値ＴＪ（Ｎ）より大きいか否かを判断する。
　ここで、電力ＰＷ（Ｎ）が電力閾値ＴＪ（Ｎ）以下である場合には（ステップＳ５０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ７０に移行する。一方、電力ＰＷ（Ｎ）が電力閾値ＴＪ（Ｎ）より大きい場合には（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ６０にて、閾値超回数Ｃｔをインクリメント（１加算）し、ステップＳ７０に移行する。
　そしてステップＳ７０に移行すると、信号処理部１５は、ビン指示値Ｎをインクリメントし、ステップＳ８０にて、ビン指示値Ｎが予め設定された判定終了値ｍより大きいか否かを判断する。ここで、ビン指示値Ｎが判定終了値ｍ以下である場合には（ステップＳ８０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ５０に移行して、上述の処理を繰り返す。一方、ビン指示値Ｎが判定終了値ｍより大きい場合には（ステップＳ８０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ９０にて、閾値超回数Ｃｔが予め設定された検出判定値より大きいか否かを判断する。
　ここで、閾値超回数Ｃｔが検出判定値以下である場合には（ステップＳ９０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ１００にて、検出フラグＦｄをクリアし、ステップＳ１２０に移行する。一方、閾値超回数Ｃｔが検出判定値より大きい場合には（ステップＳ９０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ１１０にて、検出フラグＦｄをセットし、ステップＳ１２０に移行する。
　そしてステップＳ１２０に移行すると、検出フラグＦｄがセットされているか否かを判断する。ここで、検出フラグＦｄがセットされている場合には（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ１３０にて、自車両の付近に走行車両が存在している旨の報知（以下、他車両存在報知という）を警報装置２が実行中であるか否かを判断する。
　ここで、警報装置２が他車両存在報知を実行している場合には（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、走行車両検出処理を一旦終了する。一方、警報装置２が他車両存在報知を実行していない場合には（ステップＳ１２０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ１３０にて、警報装置２に他車両存在報知を開始させ、走行車両検出処理を一旦終了する。
　またステップＳ１２０にて、検出フラグＦｄがセットされていない場合には（ステップＳ１２０：ＮＯ）、信号処理部１５は、ステップＳ１５０にて、他車両存在報知を警報装置２が実行中であるか否かを判断する。ここで、警報装置２が他車両存在報知を実行していない場合には（ステップＳ１５０：ＮＯ）、信号処理部１５は、走行車両検出処理を一旦終了する。一方、警報装置２が他車両存在報知を実行している場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、信号処理部１５は、ステップＳ１６０にて、警報装置２に他車両存在報知を終了させ、走行車両検出処理を一旦終了する。
　このように構成された車両警報システム１のレーダ装置４は、車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように車両に取り付けられ、レーダ波を送受信することにより、検知範囲内に存在するレーダ波を反射した観測点との相対速度を検出する。
　そしてレーダ装置４は、複数の観測点について、ビート信号の周波数と、ビート信号の強度との対応関係を示すパワースペクトルを作成する（ステップＳ１０）。
　さらにレーダ装置４は、パワースペクトルにおいて、第１検出条件、第２検出条件および第３検出条件の全てが成立したときに、走行車両を検出したと判断する（ステップＳ２０～Ｓ１００）。第１検出条件は、相対速度周波数Ｆｒからビート信号の周波数が大きくなるほどビート信号の強度が小さくなることである。第２検出条件は、相対速度周波数Ｆｒからビート信号の周波数が小さくなるほどビート信号の強度が小さくなることである。第３検出条件は、ビート信号の強度の分布が相対速度周波数Ｆｒを中心として対称であることである。
　このように構成されたレーダ装置４では、第１検出条件、第２検出条件および第３検出条件に基づいて、回転している車輪を検出している。そしてレーダ装置４は、回転している車輪を備えている物体は、走行中の車両であると判断することにより、走行車両を検出したと判断する。
　このようにレーダ装置４によれば、回転している車輪を上記パワースペクトルに基づいて検出することができるため、検出物体との相対速度が０である場合であっても、検出物体が走行中であるか否かを判断することができる。
　またレーダ装置４は、２周波ＣＷ方式によりレーダ波を送受信することにより観測点相対速度を検出している。そしてレーダ装置４は、ビート信号の周波数と、ビート信号の強度との対応関係を示すパワースペクトルを作成することにより、走行車両を検出する。これは、２周波ＣＷ方式において、生成したビート信号の周波数と観測点相対速度との間に比例関係が成立しているとともに、生成したビート信号の強度と、観測点で反射したレーダ波の反射強度との間に比例関係が成立しているからである。
　このようにレーダ装置４は、走行車両を検出するために、２周波ＣＷ方式で一般的に作成されるパワースペクトルを利用することができるため、走行車両を検出するための演算処理負荷を低減することができる。
　またレーダ装置４は、相対速度周波数Ｆｒ（周波数ビンＦＢ（ｋ））からビート信号の周波数が大きくなるほど予め設定された傾斜率で単調に減少するとともに、相対速度周波数Ｆｒからビート信号の周波数が小さくほど上記傾斜率で単調に減少するように予め設定された電力閾値ＴＪ（ｊ＋１）～ＴＪ（ｋ－３）、ＴＪ（ｋ＋３）～ＴＪ（ｎ－１）と、ビート信号の強度とを比較することにより、走行車両を検出したか否かを判断する。
　これにより、電力閾値ＴＪとビート信号の強度とを比較するという簡便な方法で走行車両を検出することができ、走行車両を検出するための演算処理負荷を低減することができる。
　また車両警報システム１では、警報装置２は、走行車両を検出したレーダ装置４が判断した場合に、車両の乗員に対して、他車両存在報知を実行する。これにより、自車両の付近に走行車両が存在している場合に、その旨を車両の乗員に知らせることができる。
　以上説明した実施形態において、レーダ装置４は本発明における車載レーダ装置、信号処理部１５によるステップＳ１０の処理は本発明における強度分布作成手段、信号処理部１５によるステップＳ２０～Ｓ１００の処理は本発明における走行車両検出手段、警報装置２は本発明における報知装置、車両警報システム１は本発明における報知システムである。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
　例えば上記実施形態では、２周波ＣＷ方式を採用して観測点との相対速度を検出するものを示したが、検出方式はこれに限定されるものではなく、例えばＦＭＣＷ（Frequency　Modulated　Continuous　Wave）方式を採用して相対速度を検出するようにしてもよい。
　また上記実施形態では、受信アンテナ１３を自車両の後方に向けて取り付けるものを示したが、受信アンテナ１３を自車両の前方に向けて取り付けた場合でも本発明を適用可能である。
　また上記実施形態では、相対速度周波数Ｆｒを特に限定していないものを示した。しかし、相対速度周波数Ｆｒを、０ｋｍ／ｈの観測点相対速度に対応する値（すなわち、相対速度周波数Ｆｒ＝０）に固定するようにしてもよい。これにより、観測点相対速度が０であることに起因して、観測点相対速度に基づいて検出物体が走行中であるか否かを判断することができない状況下においても、検出物体が走行中であるか否かを判断することができる。
　また上記実施形態では、上記傾斜率を固定しているものを示した。しかし、車両サイズ（トラック、普通車、軽自動車および二輪車等）に応じて異なる複数の傾斜率を予め設定しておき、作成されたパワースペクトルにおける相対速度周波数Ｆｒ付近のピークの傾きに最も近い傾斜率を選択するようにしてもよい。
　また上記実施形態では、Ｓ１０でパワースペクトルを作成する毎に、作成したパワースペクトルに基づいて、判定電力ｐｗ１～ｐｗ４を算出するものを示した。しかし、パワースペクトルの形状は、短時間で大きく変動しないため、パワースペクトルを複数回作成する毎に、判定電力ｐｗ１～ｐｗ４を算出するようにしてもよい。
　また上記実施形態では、パワースペクトルの全周波数範囲について、電力閾値ＴＪとビート信号の強度とを比較するものを示した。しかし、相対速度周波数Ｆｒ付近の予め設定された周波数範囲において電力閾値ＴＪとビート信号の強度とを比較するようにしてもよい。
　また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。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または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
　１…車両警報システム、２…警報装置、４…レーダ装置

Claims (6)

  1. 　車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように前記車両に取り付けられ、レーダ波を送受信することにより、前記検知範囲内に存在する前記レーダ波を反射した観測点との相対速度である観測点相対速度を検出する車載レーダ装置（４）であって、
    　複数の前記観測点について、前記観測点相対速度に関連する相対速度パラメータと、前記観測点で反射した前記レーダ波の反射強度に関連する反射強度パラメータとの対応関係を示す強度分布を作成する強度分布作成手段（Ｓ１０）と、
    　前記強度分布において、前記反射強度のピークに対応する前記相対速度パラメータである中心相対速度パラメータから前記相対速度パラメータが大きくなるほど前記反射強度パラメータが小さくなり、且つ、前記中心相対速度パラメータから前記相対速度パラメータが小さくなるほど前記反射強度パラメータが小さくなり、且つ、前記反射強度パラメータの分布が前記中心相対速度パラメータを中心として対称である場合に、走行車両を検出したと判断する走行車両検出手段（Ｓ２０～Ｓ１００）とを備えることを特徴とする車載レーダ装置。
  2. 　当該車載レーダ装置は、２周波ＣＷ方式により前記レーダ波を送受信することにより前記観測点相対速度を検出し、
    　前記相対速度パラメータは、当該車載レーダ装置において２周波ＣＷ方式に基づいて生成されるビート信号の周波数であり、
    　前記反射強度パラメータは、前記ビート信号の強度であることを特徴とする請求項１に記載の車載レーダ装置。
  3. 　前記中心相対速度パラメータは、０ｋｍ／ｈの前記観測点相対速度に対応する値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載レーダ装置。
  4. 　前記走行車両検出手段は、前記中心相対速度パラメータから前記相対速度パラメータが大きくなるほど予め設定された傾斜率で単調に減少するとともに、前記中心相対速度パラメータから前記相対速度パラメータが小さくほど前記傾斜率で単調に減少するように予め設定された走行車両判定値と、前記反射強度パラメータとを比較することにより、前記走行車両を検出したか否かを判断することを特徴とする請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車載レーダ装置。
  5. 　請求項１～請求項４の何れか１項に記載の車載レーダ装置と、
    　前記走行車両を検出したと前記走行車両検出手段が判断した場合に、その旨を前記車両の乗員に報知する報知装置（２）とを備えることを特徴とする報知システム（１）。
  6. 　車両の前後方向に対して９０°の方向を検知範囲に含むように前記車両に取り付けられ、レーダ波を送受信することにより、前記検知範囲内に存在する前記レーダ波を反射した観測点との相対速度である観測点相対速度を検出する車載レーダ装置の走行車両検出方法であって、
    　前記車載レーダ装置の強度分布作成手段により、複数の前記観測点について、前記観測点相対速度に関連する相対速度パラメータと、前記観測点で反射した前記レーダ波の反射強度に関連する反射強度パラメータとの対応関係を示す強度分布を作成し、
    　前記車載レーダ装置の走行車両検出手段により、前記強度分布において、前記反射強度のピークに対応する前記相対速度パラメータである中心相対速度パラメータから前記相対速度パラメータが大きくなるほど前記反射強度パラメータが小さくなり、且つ、前記中心相対速度パラメータから前記相対速度パラメータが小さくなるほど前記反射強度パラメータが小さくなり、且つ、前記反射強度パラメータの分布が前記中心相対速度パラメータを中心として対称である場合に、走行車両を検出したと判断することを特徴とする車載レーダ装置の走行車両検出方法。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6392152B2 (ja) * 2015-03-24 2018-09-19 パナソニック株式会社 レーダ装置および走行車両検知方法
JP6560165B2 (ja) * 2016-07-08 2019-08-14 株式会社Ｓｏｋｅｎ レーダ装置
KR102314336B1 (ko) * 2017-09-14 2021-10-19 주식회사 만도모빌리티솔루션즈 차량용 레이더 장치 및 그의 각도 추정 방법
JP6989766B2 (ja) * 2017-09-29 2022-01-12 ミツミ電機株式会社 レーダー装置及び物標検出方法
CN110609285B (zh) * 2018-06-14 2023-07-14 安波福电子(苏州)有限公司 用于车辆自动制动的控制装置及控制方法
JP7173785B2 (ja) * 2018-08-09 2022-11-16 株式会社デンソーテン 物標検出装置および物標検出方法
CN110088643B (zh) * 2018-08-31 2021-12-07 深圳迈睿智能科技有限公司 人体存在探测器及其人体存在探测方法
JP7354765B2 (ja) * 2019-10-25 2023-10-03 株式会社デンソー 移動体警報装置
CN113049846B (zh) * 2019-12-27 2024-10-01 伟摩有限责任公司 用于测量拖车车轮转速的系统和方法
CN111409584A (zh) * 2020-02-27 2020-07-14 广汽蔚来新能源汽车科技有限公司 行人保护方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05232214A (ja) * 1992-02-21 1993-09-07 Fujitsu Ten Ltd Ｆｍ−ｃｗレーダ装置
JPH07234277A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Isuzu Motors Ltd 障害物検知装置
JP2002323559A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Nec Corp レーダ用信号処理装置
JP2007292643A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Alpine Electronics Inc 周辺物体識別装置
JP2010043960A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Nissan Motor Co Ltd 車両移動状況検出装置および車両移動状況検出方法
JP2013257249A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Toyota Motor Corp 物体検出装置
JP2015034705A (ja) * 2013-08-07 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 移動物体速度検出装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3734721B2 (ja) * 2001-05-18 2006-01-11 三菱電機株式会社 レーダ装置、目標類別方法および目標類別プログラム
DE102005024716B4 (de) * 2005-05-30 2023-09-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung und Klassifizierung von Objekten
JP2009103565A (ja) 2007-10-23 2009-05-14 Omron Corp 測定装置および方法
JP4977042B2 (ja) * 2008-01-10 2012-07-18 株式会社東芝 レーダ装置および目標検出方法
JP2010038706A (ja) 2008-08-05 2010-02-18 Fujitsu Ten Ltd 信号処理装置、及びレーダ装置
DE102008037233B4 (de) * 2008-08-09 2010-06-17 Rtb Gmbh & Co. Kg Fahrzeugklassifikator mit einer Einrichtung zur Erkennung eines zollenden Rades
JP5444941B2 (ja) 2009-08-25 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 物体検出装置
JP5256223B2 (ja) * 2010-01-27 2013-08-07 富士通テン株式会社 レーダシステム、及び方位検出方法
DE102011082950B4 (de) * 2011-09-19 2013-08-01 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Durchführung eines automatischen Bremsvorgangs
JP6009775B2 (ja) * 2012-02-13 2016-10-19 株式会社デンソー レーダ装置
DE102012025064A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Aufrechterhalten eines Warnsignals in einem Kraftfahrzeug aufgrund der Präsenz eines Zielobjekts in einem Warnbereich, insbesondere einem Totwinkelbereich, entsprechendes Fahrerassistenzsystem und Kraftfahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05232214A (ja) * 1992-02-21 1993-09-07 Fujitsu Ten Ltd Ｆｍ−ｃｗレーダ装置
JPH07234277A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Isuzu Motors Ltd 障害物検知装置
JP2002323559A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Nec Corp レーダ用信号処理装置
JP2007292643A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Alpine Electronics Inc 周辺物体識別装置
JP2010043960A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Nissan Motor Co Ltd 車両移動状況検出装置および車両移動状況検出方法
JP2013257249A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Toyota Motor Corp 物体検出装置
JP2015034705A (ja) * 2013-08-07 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 移動物体速度検出装置

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