WO2023033077A1 - 車両用レーダ装置 - Google Patents

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WO2023033077A1
WO2023033077A1 PCT/JP2022/032857 JP2022032857W WO2023033077A1 WO 2023033077 A1 WO2023033077 A1 WO 2023033077A1 JP 2022032857 W JP2022032857 W JP 2022032857W WO 2023033077 A1 WO2023033077 A1 WO 2023033077A1
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WO
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vehicle
target
monorail
environment
multipath
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PCT/JP2022/032857
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English (en)
French (fr)
Inventor
靖倫 西岡
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • G—PHYSICS
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/36—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle radar device that detects targets around the vehicle by transmitting and receiving radar waves.
  • a radar wave is emitted around a vehicle and the reflected wave is received to detect the distance to a target around the vehicle, the speed of the target, and the azimuth of the target. to a driving support device mounted on the vehicle.
  • this vehicular radar device while the vehicle is running, a target existing in front of the traveling direction is detected and output to the driving support device, thereby providing driving support for avoiding a collision with the target. can be implemented.
  • the driving support device since the vehicle radar device outputs the detection result of the monorail vehicle to the driving support device, the driving support device detects that the monorail vehicle does not hinder the running of the own vehicle, but the monorail vehicle does not interfere with the running of the own vehicle. will provide driving support for Therefore, in this case, there arises a problem that the own vehicle is erroneously controlled by the driving assistance by the driving assistance device.
  • An object of one aspect of the present disclosure is to enable a vehicle radar device to determine that a detected target is a monorail vehicle.
  • a vehicle radar device is a device that is mounted on a vehicle and detects targets around the own vehicle, and includes a target detection unit, a multipath ghost determination unit, a monorail environment determination unit, and a monorail A vehicle determination unit is provided.
  • the target detection unit transmits radar waves around the own vehicle, receives the reflected waves of the radar waves, and analyzes the frequency of the transmitted and received signals to determine the position and speed of the target. To detect.
  • the monorail environment determination unit determines whether or not the traveling environment around the vehicle is a monorail environment in which a monorail exists above the traveling path of the vehicle.
  • the multipath ghost determination unit relays and reflects moving objects that can relay transmission and reception of radar waves between the target detection unit and other targets from among a plurality of targets detected by the target detection unit. Extract as a target. Then, a target erroneously detected as a moving object by the target detection unit is determined as a multipath ghost due to a stationary object whose radar wave transmission/reception is relayed by the extracted relay reflection target.
  • the multipath ghost determination unit determines the number of target objects to be determined as multipath ghosts for each relay reflection target. count the number. Then, a relay reflecting target whose first determination value set according to the count number is equal to or greater than the first threshold is determined to be a monorail vehicle.
  • the monorail vehicle when a suspended monorail is installed above the running path, the monorail vehicle is detected as a target existing in front of the vehicle by the target detection unit, and the speed of the target is used to determine the speed of the vehicle. It may be determined that the object is a moving object that hinders travel.
  • a monorail vehicle when a monorail vehicle is irradiated with a radar wave, part of the reflected wave hits the rail in front of the monorail vehicle, and the reflected wave reflected by the rail travels through the monorail vehicle. , may return to the vehicle radar system.
  • the monorail vehicle becomes a relay reflection target that relays the radar wave traveling back and forth between the vehicle radar device and the rail. Then, when the target detection unit receives a reflected wave incident from the rail via the relay reflection target, the reflected wave is a reflected wave from a target located farther across the monorail vehicle. , to detect the position and velocity of the target.
  • Targets detected in this way are multipath ghosts that are erroneously detected by reflections of radar waves, that is, multipaths. , are detected linearly.
  • the multipath ghost determination unit detects a target erroneously detected by a stationary object whose transmission and reception of radar waves is relayed by a relay reflection target. is determined as a multipath ghost.
  • the multipath ghost determination unit counts the number of multipath ghosts for each relay reflection target, and based on the counted number, the relay reflection target is a monorail vehicle. It is determined whether or not.
  • the vehicle radar device of the present disclosure it is determined that the detected target is a monorail vehicle, and the monorail vehicle is detected as a target that hinders the travel of the own vehicle. Output to the device can be suppressed.
  • the device configuration can be simplified.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement of radar devices on a vehicle and the monorail environment; It is a block diagram showing the functional composition of a processing unit.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of multi-pulse ghosts generated in a monorail environment as seen from the side of the own vehicle;
  • FIG. 4 is an explanatory view of multi-pulse ghosts generated in a monorail environment, viewed from above the host vehicle;
  • 9 is a flowchart showing multipath ghost determination processing; It is a flow chart showing monorail environment judging processing. It is a flow chart showing monorail vehicle judging processing.
  • the radar device 10 of the present embodiment is a vehicle radar device that is arranged in the front central portion of the vehicle 2, for example, behind the front bumper, as illustrated in FIG.
  • the radar device 10 radiates radar waves in front of a vehicle (hereinafter referred to as the vehicle) 2 on which the radar device 10 is mounted, and receives the reflected waves to detect a target existing in front of the vehicle 2. used to
  • the radar device 10 detects a target in front of the vehicle 2, but the radar device 10 detects a target behind the vehicle 2. It may be attached to the rear part of the own vehicle 2 .
  • the radar device 10 includes a transmission circuit 20, a distributor 30, a transmission antenna 40, a reception antenna 50, a reception circuit 60, a processing unit 70, and an input/output unit 90.
  • the transmission circuit 20 is a circuit for supplying the transmission signal Ss to the transmission antenna 40 .
  • the transmission circuit 20 inputs a millimeter-wave band high-frequency signal to the distributor 30 located upstream of the transmission antenna 40 .
  • the transmission circuit 20 modulates the frequency of the high-frequency signal so that it gradually increases from the lowest start frequency to the highest end frequency, and repeats the modulation stepwise to generate an FCW-modulated high-frequency signal, Input to distributor 30 . Therefore, the radar device 10 of this embodiment is an FCM radar device.
  • the radar device 10 may be, for example, an FM-CW radar device in which the transmission circuit 20 periodically gradually increases or decreases the frequency of the high-frequency signal.
  • the transmission circuit 20 may be a two-frequency CW radar device in which the frequency of the high-frequency signal is periodically switched between two stages.
  • the distributor 30 power-divides the high-frequency signal input from the transmission circuit 20 into the transmission signal Ss and the local signal L. Based on the transmission signal Ss supplied from the distributor 30, the transmission antenna 40 radiates a radar wave with a frequency corresponding to the transmission signal Ss.
  • the receiving antenna 50 is an antenna for receiving reflected waves, which are radar waves reflected by the target.
  • the receiving antenna 50 is configured as a linear array antenna in which a plurality of antenna elements 51 are arranged in a line.
  • a reception signal Sr of a reflected wave from each antenna element 51 is input to the reception circuit 60 .
  • the receiving circuit 60 processes the received signal Sr input from each antenna element 51 constituting the receiving antenna 50, generates a beat signal BT for each antenna element 51, and outputs the beat signal BT. Specifically, for each antenna element 51, the receiving circuit 60 uses the mixer 61 to mix the received signal Sr input from the antenna element 51 and the local signal L input from the distributor 30, A beat signal BT for each antenna element 51 is generated and output.
  • the process up to the output of the beat signal BT includes the process of amplifying the received signal Sr and the process of removing unnecessary signal components from the beat signal BT.
  • the beat signal BT for each antenna element 51 generated and output by the receiving circuit 60 is input to the processing unit 70 .
  • the processing unit 70 includes a microcomputer having a CPU 71 and a semiconductor memory such as RAM or ROM (hereinafter referred to as memory 72).
  • the processing unit 70 may also include a coprocessor that performs fast Fourier transform (FFT) processing and the like.
  • FFT fast Fourier transform
  • the processing unit 70 performs frequency analysis on the beat signal BT for each antenna element 51 to calculate the distance R to the target, the speed V of the target, and the azimuth ⁇ of the target for each target that reflected the radar wave.
  • a detection operation (hereinafter referred to as a target detection process) is periodically and repeatedly executed.
  • the speed V of the target is the speed relative to the own vehicle 2, and when the target reflecting the radar wave is a stationary object, it is approximately "-1 x vehicle speed".
  • the azimuth ⁇ of the target is calculated with the central axis of the radar wave from the radar device 10 being 0 degrees.
  • the target detection result by the processing unit 70 is output from the input/output unit 90 to the driving support ECU 100 of the own vehicle 2 .
  • the input/output unit 90 is also used by the processing unit 70 to acquire the driving state of the own vehicle 2, such as the vehicle speed and steering angle of the own vehicle 2, from an external device such as the driving support ECU 100.
  • the driving assistance ECU 100 executes various processes for assisting the driver in driving the own vehicle 2 based on the target detection result input from the radar device 10 .
  • the processing related to driving support includes, for example, processing to warn the driver that there is an approaching object, and processing to control the braking device and steering device of the own vehicle 2 to avoid collision with the approaching object. may Further, processing for controlling the drive system, braking system, and operation system of the own vehicle 2 may be included in order to make the own vehicle 2 follow the preceding vehicle.
  • the processing unit 70 includes a frequency analysis unit 82, a target detection unit 84, a target information output unit 86, a multipath ghost determination unit 87, a monorail environment determination unit 88, And a monorail vehicle determination unit 89 is provided.
  • the frequency analysis unit 82 takes in the beat signal BT after A/D conversion, and performs a fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT) on the digital data of the beat signal BT so as to detect targets existing in the radiation direction of the radar wave. It is a function to search for
  • FFT fast Fourier transform
  • the frequency analysis unit 82 analyzes the distance frequency by performing FFT processing on the beat signal BT for each chirp of the transmission signal whose frequency is gradually increased from the start frequency to the end frequency by FCM modulation, for example. Further, the frequency analysis unit 82 analyzes the velocity frequency by performing FFT processing on the distance frequency in the chirp direction.
  • the frequency analysis unit 82 obtains an analysis result in which a power spectrum peak occurs in the coordinate system of distance and speed through such two-dimensional FFT processing. Then, the target detection unit 84 identifies a target existing in the radiation direction of the radar wave from the analysis result, and obtains the distance R to the target and the speed V of the target.
  • the frequency analysis unit 82 obtains the azimuth ⁇ of each target from the phase difference of the beat signal BT obtained from each antenna element 51, and the target detection unit 84 obtains the distance R and the azimuth ⁇ The position of each target is specified from and is output to the target information output unit 86 together with the velocity V of the target.
  • the direction detection based on the two-dimensional FFT and the phase difference in the radar device 10 is a well-known technique, so detailed description thereof will be omitted here.
  • the target information output unit 86 outputs the target information indicating the distance R, the azimuth ⁇ and the speed V of each target output from the target detection unit 84 to the driving support ECU 100 .
  • the target information output unit 86 limits the output of target information for targets determined to be monorail vehicles in accordance with a command from a monorail vehicle determination unit 89, which will be described later.
  • This restriction is implemented by either stopping the output of target information or by outputting target information with information indicating that it is a monorail vehicle. As a result, it is possible to prevent the driving assistance ECU 100 from erroneously performing driving assistance such as evacuation traveling on the assumption that the monorail vehicle is actually an existing target.
  • the multipath ghost determination unit 87, the monorail environment determination unit 88, and the monorail vehicle determination unit 89 determine whether the target detected by the target detection unit 84 is a monorail vehicle under the monorail environment illustrated in FIG. This is a function for determining that the number is 6.
  • the monorail environment refers to a traveling environment in which a suspended monorail is installed above the traveling path of the own vehicle 2 so that the monorail vehicle 6 can be suspended and traveled.
  • the multipath ghost determination unit 87 reflects the radar waves from a moving object traveling in front of the vehicle 2, and part of the reflected wave hits a stationary object in the surroundings and returns to the vehicle 2 via the same moving object. A target erroneously detected as a result is determined to be a multipath ghost.
  • the target detection unit 84 detects the monorail vehicle 6 in a monorail environment
  • the monorail vehicle 6 is hit by a radar wave, and the reflection point P1 of the monorail vehicle 6 receives the radar wave. It is reflected.
  • the monorail vehicle 6 becomes a relay reflection target that relays radar waves between the radar device 10 and the rail 4 .
  • the target detection unit 84 detects the reflection point P2 of the monorail vehicle 6 with the reflection point P1 of the monorail vehicle 6 interposed therebetween. It is erroneously detected as existing on the opposite side.
  • the multipath ghost determination unit 87 is used to identify the multipath ghost 8 from among the targets detected by the target detection unit 84.
  • the monorail vehicle determination unit 89 determines whether or not the monorail vehicle 6 is among the targets detected by the target detection unit 84 based on the determination result of the multipath ghost 8 by the multipath ghost determination unit 87. or not.
  • the monorail vehicle determination unit 89 determines that the target detected by the target detection unit 84 is the monorail vehicle 6, the target information of the monorail vehicle 6 is output from the target information output unit 86 to the driving support ECU 100. limit
  • the target that becomes the multipath ghost 8 is detected even when the relay reflection target that relays the radar wave between the radar device 10 and surrounding stationary objects is not the monorail vehicle 6. be done.
  • the target detection unit 84 Even if a radar wave reflected by another vehicle traveling in front of the own vehicle 2 hits a guardrail and the reflected wave from the guardrail returns to the radar device 10 via the other vehicle, the target detection unit 84 Then, a target that becomes a multipath ghost 8 is detected.
  • the monorail environment determination unit 88 enables the monorail vehicle determination unit 89 to accurately determine that the relay reflection target is the monorail vehicle 6 based on the determination result of the multipath ghost 8 by the multipath ghost determination unit 87. is established for
  • the monorail environment determination unit 88 determines whether or not the traveling environment around the own vehicle 2 is a monorail environment, and when it is a monorail environment, the monorail vehicle determination unit 89 determines whether the monorail vehicle 6 is present. to As a result, erroneous determination of the monorail vehicle 6 in the monorail vehicle determination unit 89 can be suppressed.
  • the processing shown in FIGS. 6 to 8 is processing that is periodically executed in synchronization with the target detection processing by the CPU 71, and is executed by the CPU 71 executing a program stored in the memory 72. .
  • FIG. 6 shows multipath ghost determination processing executed by the CPU 71 in order to realize the function of the multipath ghost determination section 87 .
  • a moving object to be a relay reflection target is selected from among the plurality of targets detected by the target detection process.
  • the moving object closest to the own vehicle 2 is selected in order from among the plurality of targets detected by the target detection unit 84 each time the process of S110 is executed.
  • the speed of a stationary object corresponds to the speed of the own vehicle 2
  • whether the target is a moving object or a stationary object depends on the speed of the target, more specifically, the relative speed of the own vehicle 2 and the target. It is determined based on the speed and the vehicle speed of the host vehicle 2 .
  • the vehicle speed Vs of the own vehicle 2 is obtained from the driving support ECU 100 via the input/output unit 90. Then, the multipath ghost condition is calculated based on the obtained vehicle speed Vs, and the distance R, azimuth ⁇ , and speed V of the target selected as the relay reflection target in S110.
  • the multipath ghost condition defines the distance Rg and the azimuth ⁇ g from the own vehicle 2 to the multipath ghost 8 and the multipath ghost velocity Vg, which is the relative velocity between the own vehicle 2 and the multipath ghost 8 .
  • the multipath ghost velocity Vg [m/s] is the relative velocity between the relay reflection target and the host vehicle 2, which is the relay reflection target velocity Vr [m/s], and the relay reflection target azimuth ⁇ r[ deg] and the vehicle speed Vs [m/s], which is the speed of the own vehicle 2 .
  • Vg [m/s] 2 x Vr [m/s] + Vs [m/s] x cos ⁇ r [deg]
  • the radar wave reflected by a stationary object such as the rail 4 and relayed by the relay reflection target passes through the relay reflection target twice, and the azimuth ⁇ r [deg] of the relay reflection target is substantially the same.
  • the stationary object enters the radar device 10 at an angle and the speed of the stationary object corresponds to the vehicle speed Vs [m/s] of the own vehicle 2 .
  • the multipath ghost conditions are composed of the following three conditions 1 to 3, assuming that the target to be judged for the multipath ghost 8 is the target to be judged.
  • Condition 1 Target object distance to be judged Rt[m] ⁇ Relay reflection target object distance Rr[m]>Distance difference threshold ⁇ R[m]
  • condition 2 is the relative velocity of the vehicle 2 and the target to be judged Vt [m/s] and the multipath ghost velocity Vg [m/s] calculated by the above equation. ] is smaller than a preset speed difference threshold value ⁇ V [m/s].
  • Condition 2 expresses that the judged target velocity Vt[m/s] and the multipath ghost velocity Vg[m/s] are substantially the same.
  • Condition 3 is that the absolute value of the difference between the orientation ⁇ t[deg] of the target to be determined and the orientation ⁇ r[deg] of the relay reflecting target is smaller than the preset threshold difference in orientation ⁇ [deg]. It represents that. In other words, condition 3 expresses that the target bearing to be determined ⁇ t[deg] and the relay reflection target bearing ⁇ r[deg] are substantially the same.
  • the target to be judged is selected in order from the target closest to the own vehicle 2 .
  • the conditions for selecting the target to be judged may be set so as to select a target within a predetermined angular range centered on the azimuth of the relay reflection target. good.
  • the distance R, azimuth ⁇ , and velocity V of the target selected as the target to be determined in S130 are converted to the above-described target distance Rt to be determined, azimuth ⁇ t to be determined, and target velocity to be determined, respectively. obtained as Vt.
  • the multipath ghost condition is satisfied when the target distance Rt to be determined, the target bearing ⁇ t to be determined, and the target velocity Vt to be determined all meet conditions 1 to 3. It determines that there is, and shifts to S152.
  • the ghost counter for the currently selected object to be determined is incremented, and the process proceeds to S160.
  • the ghost counter has a minimum value of 0, and when the multipath ghost condition is not satisfied, the ghost counter is decremented and is not updated to a negative value.
  • S160 it is determined whether or not the value of the ghost counter updated as described above exceeds a preset threshold. Then, if the value of the ghost counter exceeds the threshold value, it is determined that the target to be determined is the multipath ghost 8, the process proceeds to S170, and the ghost flag for the target to be determined is set. As a result, it is stored in the memory 72 or register of the processing unit 70 that the target currently selected as the target to be determined is the multipath ghost 8 .
  • the multipath ghost determination process it is determined whether each target detected by the target detection process of the target detection unit 84 is the multipath ghost 8 or not. , then the ghost flag for that target is set.
  • the targets for which the ghost flag is set are multipath ghosts 8 that do not actually exist. good too.
  • information representing the multipath ghost 8 may be added to the target information and output from the target information output unit 86 to the driving support ECU 100 .
  • FIG. 7 shows monorail environment determination processing executed by the CPU 71 in order to realize the function of the monorail environment determination unit 88 .
  • the monorail environment determination process first, at S210, it is determined whether or not the conditions for determining the monorail environment are satisfied.
  • the conditions for judging the monorail environment are set, for example, so as not to be satisfied when the own vehicle 2 is in a stopped state or when traveling on a curve. That is, the conditions for determining the monorail environment are set so as to be satisfied when the own vehicle 2 is traveling straight ahead.
  • the radar device 10 detects the monorail rail 4 as a plurality of targets linearly arranged along the rail 4 . Also, when the monorail vehicle 6 is running, the rail 4 is detected as a plurality of multipath ghosts 8 linearly arranged along the rail 4 .
  • the determination condition for the monorail environment is established when the own vehicle 2 is traveling straight ahead.
  • the monorail environment determination process is terminated, and if it is determined that the monorail environment determination condition is satisfied, the process proceeds to S220.
  • the number of stationary objects and multipath ghosts 8 arranged linearly in front of the own vehicle 2 is counted from among the targets detected by the target detection process.
  • the number of multipath ghosts 8 is the number of targets linearly arranged in front of the vehicle 2 among the targets determined to be multipath ghosts 8 in the multipath ghost determination process of FIG. is a number.
  • the environment determination point is updated according to the number of stationary objects and multipath ghosts 8 counted in S220 so that the larger the count, the larger the environment determination point. Also, when the count number is small, the environment determination point is updated so that the environment determination point becomes smaller.
  • S240 it is determined whether or not the environment determination point updated in S230 exceeds a preset environment determination threshold. If the environment determination point does not exceed the environment determination threshold, monorail environment determination End the process.
  • the environment determination point corresponds to the second determination value of the present disclosure
  • the environment determination threshold corresponds to the second threshold of the present disclosure.
  • the number of stationary objects and multipath ghosts 8 linearly arranged in front of the own vehicle 2 is counted from among the targets detected in the target detection process. , based on the count number, it is determined whether or not the rail 4 exists around the own vehicle 2 . Therefore, it can be accurately determined that the running environment of the own vehicle 2 is the monorail environment.
  • the monorail environment determination unit 88 may acquire map information from a navigation device or the like and determine whether or not the driving environment around the own vehicle 2 is a monorail environment based on the map information. good.
  • the monorail environment determination process may be performed by changing the environment determination threshold so that the monorail environment can be easily determined. good. In this way, in the monorail environment determination process, the monorail environment can be determined more quickly, and the accuracy of the determination of the monorail environment can be improved.
  • FIG. 8 shows monorail vehicle determination processing executed by the CPU 71 in order to realize the function of the monorail vehicle determination unit 89 .
  • the monorail vehicle determination process first, at S310, it is determined whether or not the running environment of the own vehicle 2 is a monorail environment based on the determination result of the monorail environment determination process. If the traveling environment of the own vehicle 2 is not a monorail environment, the monorail vehicle determination process is terminated, and if the traveling environment of the own vehicle 2 is a monorail environment, the process proceeds to S320.
  • one relay reflection target for the target determined to be multipath ghost 8 in the multipath ghost determination process is extracted, and the process proceeds to S330.
  • the number of multipath ghosts 8 erroneously detected as targets due to radar waves being relayed by the extracted relay reflection targets is counted.
  • the multipath ghost 8 which is erroneously detected as the relay reflection target of the monorail vehicle 6, appears as a plurality of linearly continuous targets along the rail 4. That is, in S330, by counting the number of multipath ghosts 8 erroneously detected by one relay reflection target, whether or not the relay reflection target is the monorail vehicle 6 can be determined based on the counted number. I'm trying
  • the vehicle determination point is updated according to the count number of multipath ghosts 8 counted in S330 so that the vehicle determination point increases as the count number increases. Further, when the count number is small, the vehicle determination point is updated so that the vehicle determination point becomes smaller.
  • the process proceeds to S370.
  • S370 after the start of the monorail vehicle determination process, in addition to the relay reflection target extracted in S320, other relay reflection objects for the target determined to be the multipath ghost 8 in the multipath ghost determination process. Determine whether or not there is a mark.
  • the multipath ghost 8 is detected by determining whether or not the target detected by transmitting and receiving radar waves is the multipath ghost 8 . Then, the number of multipath ghosts 8 generated by the relay reflection target is counted for each relay reflection target that caused the detected multipath ghost 8, and the relay reflection target is calculated based on the counted number. is the monorail vehicle 6.
  • multipath ghost 8 is determined by setting multipath ghost conditions based on the position and speed of the target selected as the relay reflection target and the speed of the own vehicle, and conforming to the set multipath ghost conditions. This is done by extracting targets that
  • the target detected by the target detection unit 84 is the monorail vehicle 6 by using only the detection result of the target by the target detection unit 84. can be determined. Therefore, according to the radar device 10 of the present embodiment, in order to determine the monorail vehicle 6, it is necessary to recognize the monorail vehicle 6 by performing image processing on the captured image of the surroundings of the own vehicle 2 captured by a camera, for example. Therefore, the monorail vehicle 6 can be easily determined.
  • the traveling environment of the own vehicle 2 is a monorail environment. judge. Therefore, when the running environment is not a monorail environment, the monorail vehicle 6 is not erroneously determined, and the accuracy of determination of the monorail vehicle 6 can be improved.
  • the target detected by the target detection unit 84 is the monorail vehicle 6 by using only the detection result of the target by the target detection unit 84.
  • an image captured by a camera may be used for the determination.
  • an image recognition unit that recognizes the monorail vehicle 6 from the captured image in front of the own vehicle 2 captured by the camera is provided, and when the monorail vehicle 6 is recognized by this image recognition unit, the monorail vehicle determination unit 89 to perform the determination of the monorail vehicle 6 . By doing so, it becomes possible to more accurately determine that the detected target is the monorail vehicle 6 .
  • the phenomenon in which the monorail vehicle 6 becomes a relay reflection target of the radar wave to the rail 4 and the linearly arranged multipath ghost 8 is detected also occurs, for example, in a truck and an overhead structure. can be considered.
  • the height of the monorail vehicle 6 and the height of the track are significantly different, and the monorail vehicle 6 is higher.
  • the monorail vehicle 6 may be determined. Note that the height of the relay reflecting target can be obtained from the distance and bearing to the relay reflecting target.
  • the detection accuracy of the height of the relay reflection target detected in this way changes depending on the axis deviation and distance of the transmitting and receiving part of the radar wave. Therefore, when the height of the relay reflection target is included in the determination conditions of the monorail vehicle 6, the determination of the monorail vehicle 6 is performed under conditions such as the distance to the relay reflection target that can ensure the detection accuracy of the height. may be performed.
  • the monorail vehicle determination unit 89 determines whether or not the relay reflection target is the monorail vehicle 6 when the monorail environment determination unit 88 determines that the monorail environment exists. described as a thing.
  • the monorail vehicle determination unit 89 always performs determination of the monorail vehicle 6, and the determination result of the monorail vehicle 6 is only when the monorail environment determination unit 88 determines that the monorail environment exists. You may make it output to the information output part 86.
  • the method of determining monorail vehicle 6 by processing unit 70 is provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by Alternatively, the method of determining monorail vehicle 6 by processing unit 70 may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the method by which the processing unit 70 determines the monorail vehicle 6 is through a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may also be implemented by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program executed in the processing unit 70 may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as instructions executed by the computer.
  • the method of realizing the functions of each part included in the processing unit 70 does not necessarily include software, and all the functions may be realized using one or more pieces of hardware. .
  • a plurality of functions possessed by one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or a function possessed by one component may be realized by a plurality of components. Moreover, a plurality of functions possessed by a plurality of components may be realized by one component, or one function realized by a plurality of components may be realized by one component. Also, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Also, at least part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with respect to the configuration of the other above embodiment.
  • a system having the vehicle radar device as a component, a program for causing a computer to function as the vehicle radar device, a non-transitional actual record such as a semiconductor memory in which the program is recorded can also be implemented in various forms such as a medium, a rainfall determination method in a vehicle radar device, and the like.

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Abstract

本開示の一局面のレーダ装置は、物標検出部８４と、マルチパスゴースト判定部８７と、モノレール環境判定部８８と、モノレール車両判定部８９とを備える。マルチパスゴースト判定部は、検出された物標の中から中継反射物標を抽出し、中継反射物標にてレーダ波が中継される静止物により誤検出される移動体をマルチパスゴーストとして判定する。モノレール環境判定部は、走行環境がモノレール環境であるか否かを判定し、モノレール車両判定部は、走行環境がモノレール環境であるとき、マルチパスゴーストの数に基づき中継反射物標がモノレール車両であることを判定する。

Description

車両用レーダ装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０２１年８月３１日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０２１－１４１５７７号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０２１－１４１５７７号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、レーダ波を送受信することで車両の周囲の物標を検出する車両用レーダ装置に関する。
　特許文献１には、車両の周囲にレーダ波を放射し、その反射波を受信することで、車両周囲の物標までの距離、物標の速度、物標の方位を検出し、その検出結果を、車両に搭載された運転支援装置に出力するように構成された車両用レーダ装置が記載されている。
　この車両用レーダ装置によれば、車両の走行中に、進行方向前方に存在する物標を検出して、運転支援装置に出力することで、物標への衝突を回避するための運転支援を実施させることができる。
特開２０２０－１７３１６４号公報
　ところで、車両の走行環境として、車両の走行路の上方に、モノレール車両を吊り下げて走行させる懸垂式のモノレールが架設されていることがある。このような環境下では、車両用レーダ装置において、自車両の前方を走行しているモノレール車両が、自車両の走行を妨げる移動体として、検出されることが考えられる。
　この場合、車両用レーダ装置は、モノレール車両の検出結果を運転支援装置に出力することから、運転支援装置は、モノレール車両が自車両の走行を妨げることはないにもかかわらず、衝突回避のための運転支援を行うことになる。従って、この場合には、運転支援装置による運転支援によって、自車両が誤制御されてしまう、という問題が生じる。
　本開示の一局面は、車両用レーダ装置において、検出した物標がモノレール車両であることを判定できるようにすること、を目的とする。
　本開示の一局面の車両用レーダ装置は、車両に搭載されて自車両の周囲の物標を検出する装置であり、物標検出部、マルチパスゴースト判定部、モノレール環境判定部、及び、モノレール車両判定部を備える。
　このうち、物標検出部は、自車両の周囲にレーダ波を送信し、そのレーダ波の反射波を受信して、送・受信信号の周波数解析を行うことで、物標の位置及び速度を検出する。また、モノレール環境判定部は、自車両の周囲の走行環境が、自車両の走行路の上方にモノレールが存在するモノレール環境であるか否かを判定する。
　マルチパスゴースト判定部は、物標検出部にて検出された複数の物標の中から、物標検出部と他の物標との間のレーダ波の送受信を中継し得る移動体を中継反射物標として抽出する。そして、その抽出した中継反射物標にてレーダ波の送受信が中継される静止物により、物標検出部にて移動体として誤検出された物標を、マルチパスゴーストとして判定する。
　モノレール車両判定部は、モノレール環境判定部にて、走行環境がモノレール環境であると判定されているとき、マルチパスゴースト判定部において、中継反射物標毎にマルチパスゴーストとして判定される物標の数をカウントする。そして、そのカウント数に応じて設定される第１の判定値が第１の閾値以上となる中継反射物標を、モノレール車両であると判定する。
　つまり、走行路の上方に懸垂式のモノレールが架設されている場合、モノレール車両は、物標検出部にて自車両前方に存在する物標として検出され、その物標の速度から、自車両の走行を妨げる移動体であると判定されることがある。
　一方、懸垂式のモノレールにおいては、モノレール車両にレーダ波が照射されると、反射波の一部がモノレール車両よりも手前のレールに当たり、そのレールにて反射した反射波が、モノレール車両を介して、車両用レーダ装置に戻ることがある。
　この場合、モノレール車両は、車両用レーダ装置とレールとの間を往復するレーダ波を中継する中継反射物標となる。そして、物標検出部は、レールから中継反射物標を介して入射する反射波を受信すると、その反射波は、モノレール車両を挟んで、より遠くに位置する物標からの反射波であるものとして、物標の位置及び速度を検出する。
　このように検出される物標は、レーダ波の反射、つまり、マルチパスによって誤検出される、マルチパスゴーストであるが、レールからの反射によって生じるマルチパスゴーストは、実際のレールに対応して、線状に複数検出される。
　そこで、本開示の車両用レーダ装置においては、レールは静止物であるので、マルチパスゴースト判定部にて、中継反射物標によりレーダ波の送受信が中継される静止物により誤検出される物標を、マルチパスゴーストとして判定するようにしている。
　そして、自車両周囲の走行環境がモノレール環境であるとき、マルチパスゴースト判定部にて、中継反射物標毎にマルチパスゴーストの数をカウントし、そのカウント数に基づき中継反射物標がモノレール車両であるか否かを判定する。
　このため、本開示の車両用レーダ装置によれば、検出した物標がモノレール車両であることを判定して、モノレール車両が自車両の走行の妨げとなる物標として、運転支援装置等の外部装置に出力されるのを抑制できる。
　また、モノレール車両の判定に、車両周囲をカメラにて撮像した撮像画像等を利用する必要がないことから、装置構成を簡単にすることができる。
実施形態のレーダ装置の構成を表すブロック図である。 レーダ装置の車両への配置及びモノレール環境を表す説明図である。 処理ユニットの機能構成を表すブロック図である。 モノレール環境下で生じるマルチパルスゴーストを自車両の側方から見た説明図である。 モノレール環境下で生じるマルチパルスゴーストを自車両の上方から見た説明図である。 マルチパスゴースト判定処理を表すフローチャートである。 モノレール環境判定処理を表すフローチャートである。 モノレール車両判定処理を表すフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
　［構成］
　本実施形態のレーダ装置１０は、図２に例示するように、車両２の前面中央部分、例えば、フロントバンパーの裏側、に配置される、車両用レーダ装置である。
　レーダ装置１０は、レーダ装置１０が搭載された車両（以下、自車両）２の前方にレーダ波を放射し、その反射波を受信することで、自車両２の前方に存在する物標を検出するのに利用される。
　なお、本実施形態では、レーダ装置１０は自車両２の前方の物標を検出するものとして説明するが、レーダ装置１０は、例えば、自車両２の後方に存在する物標を検出するよう、自車両２の後部に取り付けられるものであってもよい。
　図１に示すように、レーダ装置１０は、送信回路２０と、分配器３０と、送信アンテナ４０と、受信アンテナ５０と、受信回路６０と、処理ユニット７０と、入出力ユニット９０とを備える。
　送信回路２０は、送信アンテナ４０に送信信号Ｓｓを供給するための回路である。送信回路２０は、ミリ波帯の高周波信号を、送信アンテナ４０の上流に位置する分配器３０に入力する。
　送信回路２０は、例えば、高周波信号の周波数が、最も低いスタート周波数から最も高いエンド周波数まで漸増するように変調し、その変調をステップ的に繰り返すことで、ＦＣＷ変調された高周波信号を生成し、分配器３０に入力する。従って、本実施形態のレーダ装置１０は、ＦＣＭ方式のレーダ装置である。
　但し、レーダ装置１０は、例えば、送信回路２０が高周波信号の周波数を周期的に漸増・漸減させる、ＦＭ－ＣＷ方式のレーダ装置であってもよい。また、例えば、送信回路２０が高周波信号の周波数を周期的に２段階に切り替える、２周波ＣＷ方式のレーダ装置であってもよい。
　分配器３０は、送信回路２０から入力される高周波信号を、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４０は、分配器３０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放射する。
　受信アンテナ５０は、物標にて反射されたレーダ波である反射波を受信するためのアンテナである。この受信アンテナ５０は、複数のアンテナ素子５１が一列に配置されたリニアアレーアンテナとして構成される。各アンテナ素子５１による反射波の受信信号Ｓｒは、受信回路６０に入力される。
　受信回路６０は、受信アンテナ５０を構成する各アンテナ素子５１から入力される受信信号Ｓｒを処理して、アンテナ素子５１毎のビート信号ＢＴを生成し出力する。具体的には、受信回路６０は、アンテナ素子５１毎に、当該アンテナ素子５１から入力される受信信号Ｓｒと分配器３０から入力されるローカル信号Ｌとをミキサ６１を用いて混合することにより、アンテナ素子５１毎のビート信号ＢＴを生成して出力する。
　但し、ビート信号ＢＴを出力するまでの過程には、受信信号Ｓｒを増幅する過程、及び、ビート信号ＢＴから不要な信号成分を除去する過程が含まれる。
　このように、受信回路６０にて生成されて出力される、アンテナ素子５１毎のビート信号ＢＴは、処理ユニット７０に入力される。
　処理ユニット７０は、ＣＰＵ７１と、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ等の半導体メモリ（以下、メモリ７２）と、を有するマイクロコンピュータを備える。また、処理ユニット７０は、高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）処理等を実行するコプロセッサを備えてもよい。
　処理ユニット７０は、アンテナ素子５１毎のビート信号ＢＴを周波数解析することにより、レーダ波を反射した物標毎に、物標までの距離Ｒ、物標の速度Ｖ、物標の方位θを算出する、検出動作（以下、物標検出処理）を周期的に繰り返し実行する。
　物標の速度Ｖは、自車両２との相対速度であり、レーダ波を反射した物標が静止物である場合には、概ね「－１×車速」となる。また、物標の方位θは、レーダ装置１０からのレーダ波の放射方向中心軸を０度として算出される。
　処理ユニット７０による物標の検出結果は、入出力ユニット９０から、自車両２の運転支援ＥＣＵ１００に出力される。また、入出力ユニット９０は、処理ユニット７０が、運転支援ＥＣＵ１００等の外部装置から、自車両２の車速や操舵角など、自車両の運転状態を取得するのにも利用される。
　なお、ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。運転支援ＥＣＵ１００は、レーダ装置１０から入力される物標の検出結果に基づいて、運転者による自車両２の運転を支援するための各種処理を実行する。
　運転支援に関する処理には、例えば、接近物があることを運転者に警報を発する処理、接近物との衝突を回避するために自車両２のブレーキ装置やステアリング装置を制御する処理、が含まれてもよい。また、自車両２を先行車両に追従させるために、自車両２の駆動系、制動系、操作系を制御する処理が含まれてもよい。
　［処理ユニット７０の機能］
　次に、処理ユニット７０は、機能構成として、図３に示すように、周波数分析部８２、物標検出部８４、物標情報出力部８６、マルチパスゴースト判定部８７、モノレール環境判定部８８、及び、モノレール車両判定部８９を備える。
　周波数分析部８２は、ビート信号ＢＴをＡ／Ｄ変換して取り込み、その取り込んだビート信号ＢＴのデジタルデータを高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）することで、レーダ波の放射方向に存在する物標を探索する機能である。
　具体的には、周波数分析部８２は、例えばＦＣＭ変調によってスタート周波数からエンド周波数まで周波数が漸増される送信信号のチャープ毎に、ビート信号ＢＴをＦＦＴ処理することで距離周波数を分析する。また、周波数分析部８２は、その距離周波数をチャープ方向にＦＦＴ処理することで速度周波数を分析する。
　この結果、周波数分析部８２では、こうした２次元ＦＦＴ処理により、距離及び速度の座標系でパワースペクトラムのピークが発生する分析結果が得られる。そして、物標検出部８４は、その分析結果から、レーダ波の放射方向に存在する物標を特定し、その物標までの距離Ｒ及び物標の速度Ｖを求める。
　また、周波数分析部８２は、各アンテナ素子５１から得られるビート信号ＢＴの位相差から各物標の方位θを求め、物標検出部８４は、物標毎に求められた距離Ｒと方位θとから各物標の位置を特定し、物標の速度Ｖと共に、物標情報出力部８６に出力する。なお、レーダ装置１０における２次元ＦＦＴや位相差に基づく方位検出については、周知技術であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
　物標情報出力部８６は、物標検出部８４から出力される各物標の距離Ｒ、方位θ及び速度Ｖを表す物標情報を、運転支援ＥＣＵ１００に出力する。また、物標情報出力部８６は、後述するモノレール車両判定部８９からの指令に従い、モノレール車両であると判定された物標に対し、物標情報の出力を制限する。
　なお、この制限は、物標情報の出力を停止するか、若しくは、モノレール車両であることを表す情報を付与した物標情報を出力することにより行われる。この結果、モノレール車両が実際に存在する物標であるものとして、運転支援ＥＣＵ１００が、退避走行等の運転支援を誤って実施するのを抑制できる。
　次に、マルチパスゴースト判定部８７、モノレール環境判定部８８、及び、モノレール車両判定部８９は、図２に例示するモノレール環境下で、物標検出部８４にて検出された物標がモノレール車両６であることを判定するための機能である。なお、モノレール環境とは、自車両２の走行路の上方に、モノレール車両６を吊り下げて走行させる懸垂式のモノレールが架設されている走行環境のことをいう。
　マルチパスゴースト判定部８７は、レーダ波が自車両２の前方を走行する移動体に当たって反射し、その反射波の一部が、周囲の静止物に当たり、同じ移動体を介して自車両２に戻ることによって誤検出された物標を、マルチパスゴーストと判定するものである。
　つまり、図４、図５に示すように、モノレール環境下で、物標検出部８４がモノレール車両６を検出した場合、モノレール車両６にはレーダ波が当たり、モノレール車両６の反射点Ｐ１にて反射していることになる。
　そして、その反射点Ｐ１からの反射波の一部は、モノレール車両６がつり下げられたレール４に当たり、レール４の反射点Ｐ２から、モノレール車両６を介して、レーダ装置１０に戻ることがある。この場合、モノレール車両６は、レーダ装置１０とレール４との間でレーダ波を中継する、中継反射物標となる。
　このようなマルチパスが発生すると、物標検出部８４は、レール４から反射してくる反射波により、マルチパスゴースト８となる物標が、モノレール車両６の反射点Ｐ１を挟んで反射点Ｐ２とは反対側に存在するものとして、誤検出してしまう。
　そこで、マルチパスゴースト判定部８７は、物標検出部８４にて検出された物標の中から、マルチパスゴースト８を識別するのに利用される。
　次に、モノレール車両判定部８９は、マルチパスゴースト判定部８７によるマルチパスゴースト８の判定結果に基づき、物標検出部８４にて検出された物標の中に、モノレール車両６があるか否かを判定するものである。
　そして、モノレール車両判定部８９は、物標検出部８４にて検出された物標がモノレール車両６を判定すると、モノレール車両６の物標情報が物標情報出力部８６から運転支援ＥＣＵ１００に出力されるのを制限する。
　ところで、物標検出部８４において、マルチパスゴースト８となる物標は、レーダ装置１０と周囲の静止物との間でレーダ波を中継する中継反射物標がモノレール車両６ではない場合にも検出される。
　例えば、自車両２の前方を走行する他車両により反射されたレーダ波が、ガードレールに当たり、ガードレールからの反射波が他車両を介してレーダ装置１０に戻った場合にも、物標検出部８４にて、マルチパスゴースト８となる物標が検出される。
　モノレール環境判定部８８は、モノレール車両判定部８９において、マルチパスゴースト判定部８７によるマルチパスゴースト８の判定結果に基づき、中継反射物標がモノレール車両６であることを正確に判定できるようにするために設けられている。
　つまり、モノレール環境判定部８８は、自車両２の周囲の走行環境がモノレール環境であるか否かを判定し、モノレール環境であるときに、モノレール車両判定部８９がモノレール車両６の判定を行うようにする。この結果、モノレール車両判定部８９において、モノレール車両６が誤判定されるのを抑制できる。
　次に、マルチパスゴースト判定部８７、モノレール環境判定部８８、及び、モノレール車両判定部８９の動作について、図６～図８のフローチャートに沿って説明する。
　なお、図６～図８に示す処理は、ＣＰＵ７１にて物標検出処理と同期して周期的に実行される処理であり、ＣＰＵ７１がメモリ７２に記憶されたプログラムを実行することにより実施される。
　［マルチパスゴースト判定処理］
　図６は、マルチパスゴースト判定部８７としての機能を実現するために、ＣＰＵ７１において実行される、マルチパスゴースト判定処理である。
　図６に示すように、この処理が開始されると、まずＳ１１０にて、物標検出処理にて検出された複数の物標の中から、中継反射物標となる移動体を選択する。Ｓ１１０での中継反射物標の選択は、Ｓ１１０の処理が実行される度に、物標検出部８４にて検出された複数の物標の中から自車両２に最も近い移動体を順に選択することで、実施される。なお、静止物の速度は、自車両２の車速に対応することから、物標が移動体であるか静止物であるかは、物標の速度、詳しくは自車両２と物標との相対速度と、自車両２の車速とに基づき判定される。
　次に、Ｓ１２０では、入出力ユニット９０を介して、運転支援ＥＣＵ１００から自車両２の車速Ｖｓを取得する。そして、その取得した車速Ｖｓと、Ｓ１１０にて中継反射物標として選択された物標の距離Ｒ、方位θ及び速度Ｖと、に基づき、マルチパスゴースト条件を算出する。
　マルチパスゴースト条件は、自車両２からマルチパスゴースト８までの距離Ｒｇ及び方位θｇと、自車両２とマルチパスゴースト８との相対速度であるマルチパスゴースト速度Ｖｇを規定するものである。
　このうち、マルチパスゴースト速度Ｖｇ[m/s] は、中継反射物標と自車両２との相対速度である中継反射物標速度Ｖｒ[m/s] と、中継反射物標の方位θｒ[deg] と、自車両２の速度である車速Ｖｓ[m/s] とに基づき、推定される。
　この推定には、例えば、次式が用いられる。
　Ｖｇ[m/s]＝２×Ｖｒ[m/s]＋Ｖｓ[m/s]×ｃｏｓθｒ[deg]
　これは、レール４等の静止物にて反射され、中継反射物標により中継されるレーダ波は、中継反射物標を２回通過して、中継反射物標の方位θｒ[deg] と略同じ角度でレーダ装置１０に入射し、静止物の速度は、自車両２の車速Ｖｓ[m/s] に対応するからである。
　そして、マルチパスゴースト条件は、マルチパスゴースト８の判定対象となる物標を被判定物標とすると、下記の３つの条件１～３にて構成される。
　条件１：被判定物標距離Ｒｔ[m]－中継反射物標距離Ｒｒ[m]＞距離差閾値△Ｒ[m]
　条件２：｜被判定物標速度Ｖｔ[m/s]－マルチパスゴースト速度Ｖｇ[m/s]｜＜速度差閾値△Ｖ[m/s]
　条件３：｜被判定物標方位θｔ[deg]－中継反射物標方位θｒ[deg]｜＜方位差閾値[deg]
　つまり、条件１は、自車両２から被判定物標までの距離である被判定物標距離Ｒｔ[m] が、中継反射物標までの距離Ｒｒ[m] に比べて、予め設定された距離差閾値△Ｒ[m] よりも長いことを表している。
　また、条件２は、自車両２と被判定物標との相対速度である被判定物標速度Ｖｔ[m/s] と、上記演算式にて算出されるマルチパスゴースト速度Ｖｇ[m/s] との差の絶対値が、予め設定された速度差閾値△Ｖ[m/s] よりも小さいことを表している。換言すれば、条件２は、被判定物標速度Ｖｔ[m/s] とマルチパスゴースト速度Ｖｇ[m/s] が略同じであることを表している。
　また、条件３は、被判定物標の方位θｔ[deg] と中継反射物標の方位θｒ[deg] との差の絶対値が、予め設定された方位差閾値△θ[deg] よりも小さいことを表している。換言すれば、条件３は、被判定物標方位θｔ[deg] と中継反射物標方位θｒ[deg] が略同じであること、を表している。
　次に、Ｓ１３０では、物標検出部８４にて検出された複数の物標の中から、中継反射物標に比べて自車両２との間の距離が長い静止物を、被判定物標として選択し、Ｓ１４０に移行する。
　なお、被判定物標の選択は、自車両２に近い物標から順に行われる。また、被判定物標の選択条件としては、自車両２との間の距離に加えて、中継反射物標の方位を中心に所定角度範囲内にある物標を選択するように設定されてもよい。
　Ｓ１４０では、Ｓ１３０にて被判定物標として選択された物標の距離Ｒ、方位θ及び速度Ｖを、それぞれ、上述した被判定物標距離Ｒｔ、被判定物標方位θｔ、被判定物標速度Ｖｔとして取得する。
　そして、続くＳ１５０では、Ｓ１４０にて取得した被判定物標距離Ｒｔ、被判定物標方位θｔ、及び、被判定物標速度Ｖｔが、それぞれ、上述した条件１～条件３に適合するか否かを判定する。
　Ｓ１５０においては、被判定物標距離Ｒｔ、被判定物標方位θｔ、及び、被判定物標速度Ｖｔが、全て、条件１～条件３に適合している場合に、マルチパスゴースト条件が成立していると判定して、Ｓ１５２に移行する。Ｓ１５２では、現在選択されている被判定物標に対するゴーストカウンタをインクリメントし、Ｓ１６０に移行する。
　Ｓ１５０において、マルチパスゴースト条件は成立していないと判定されると、Ｓ１５４に移行する。Ｓ１５４では、現在選択されている被判定物標に対するゴーストカウンタをデクリメントし、Ｓ１６０に移行する。
　なお、ゴーストカウンタは、最小値が０で、マルチパスゴースト条件が成立していないときに、ゴーストカウンタがデクリメントされて、負の値に更新されないようになっている。
　次に、Ｓ１６０では、上記のように更新されるゴーストカウンタの値が、予め設定された閾値を越えたか否かを判定する。そして、ゴーストカウンタの値が閾値を超えていれば、被判定物標がマルチパスゴースト８であると判定して、Ｓ１７０に移行し、被判定物標に対するゴーストフラグをセットする。この結果、現在被判定物標として選択されている物標は、マルチパスゴースト８であることが、処理ユニット７０のメモリ７２若しくはレジスタに記憶される。
　Ｓ１７０にてゴーストフラグがセットされた場合、或いは、Ｓ１６０にて、ゴーストカウンタの値は閾値以下であると判定された場合には、Ｓ１８０に移行する。Ｓ１８０では、Ｓ１３０において、選択条件に適合する全ての物標が被判定物標として選択されたか否を判定することにより、被判定物標の選択が終了したか否かを判定する。
　そして、Ｓ１８０にて、被判定物標の選択が終了したと判定されると、Ｓ１９０に移行し、Ｓ１８０にて、被判定物標の選択は終了していないと判定されると、Ｓ１３０に移行して、Ｓ１３０以降の処理を再度実行する。
　Ｓ１９０では、Ｓ１１０にて、中継反射物標が所定数選択されたか否かを判定することで、中継反射物標の選択が終了したか否かを判定する。そして、Ｓ１９０にて、中継反射物標の選択が終了したと判定されると、当該マルチパスゴースト判定処理を終了し、Ｓ１９０にて、中継反射物標の選択は終了していないと判定されると、Ｓ１１０に移行して、Ｓ１１０以降の処理を再度実行する。
　このように、マルチパスゴースト判定処理においては、物標検出部８４としての物標検出処理にて検出された物標毎に、マルチパスゴースト８であるか否かが判定され、マルチパスゴースト８である場合には、その物標に対するゴーストフラグがセットされる。
　なお、ゴーストフラグがセットされた物標については、実際には存在しないマルチパスゴースト８であることから、物標情報出力部８６から運転支援ＥＣＵ１００への物標情報の出力を禁止するようにしてもよい。或いは、その物標情報にマルチパスゴースト８であることを表す情報を付与して、物標情報出力部８６から運転支援ＥＣＵ１００へ出力させるようにしてもよい。
　［モノレール環境判定処理］
　図７は、モノレール環境判定部８８としての機能を実現するために、ＣＰＵ７１において実行される、モノレール環境判定処理である。
　図７に示すように、モノレール環境判定処理においては、まずＳ２１０にて、モノレール環境の判定条件が成立しているか否かを判定する。モノレール環境の判定条件は、例えば、自車両２が停止状態にあるときやカーブ走行時には成立しないように設定されている。つまり、モノレール環境の判定条件は、自車両２が直進走行しているときに成立するように設定される。
　これは、レーダ装置１０において、モノレールのレール４は、レール４に沿って線状に配置された複数の物標として検出されるためである。また、モノレール車両６が走行している場合、レール４は、レール４に沿って線状に配置された複数のマルチパスゴースト８として検出されるためである。
　つまり、自車両２が停止しているときや、カーブ走行時には、レール４に沿って連続する物標或いはマルチパスゴースト８を検出できないことがあるので、本実施形態では、モノレール環境の判定条件は、自車両２が直進走行しているときに成立するものとしている。
　Ｓ２１０にて、モノレール環境の判定条件は成立していないと判定されると、モノレール環境判定処理を終了し、モノレール環境の判定条件は成立していると判定されると、Ｓ２２０に移行する。
　Ｓ２２０では、物標検出処理にて検出された物標の中から、自車両２の前方に線状に配置された静止物及びマルチパスゴースト８の数をカウントする。なお、マルチパスゴースト８の数は、図６のマルチパスゴースト判定処理にてマルチパスゴースト８であると判定された物標のうち、自車両２の前方に線状に配置された物標の数である。
　次に、Ｓ２３０では、Ｓ２２０にてカウントされた静止物及びマルチパスゴースト８のカウント数に応じて、カウント数が多いほど、環境判定ポイントが大きくなるように、環境判定ポイントを更新する。また、カウント数が少ない場合には、環境判定ポイントが小さくなるように、環境判定ポイントを更新する。
　そして、Ｓ２４０では、Ｓ２３０にて更新された環境判定ポイントが、予め設定された環境判定閾値を超えたか否かを判定し、環境判定ポイントが環境判定閾値を超えていない場合には、モノレール環境判定処理を終了する。
　また、Ｓ２４０にて、環境判定ポイントが環境判定閾値を超えていると判定されると、Ｓ２５０にて、自車両２の走行環境はモノレール環境であると判定して、その旨をメモリ７２若しくはレジスタ等に記憶し、モノレール環境判定処理を終了する。
　なお、Ｓ２４０にて、環境ポイントが環境判定閾値を超えていないと判定された場合、つまり、自車両２の走行環境はモノレール環境ではないと判定された場合には、モノレール環境であることの記憶が消去される。また、本実施形態において、環境判定ポイントは、本開示の第２の判定値に相当し、環境判定閾値は、本開示の第２の閾値に相当する。
　このように、モノレール環境判定処理においては、物標検出処理にて検出された物標の中から、自車両２の前方に線状に配置された静止物及びマルチパスゴースト８の数をカウントし、そのカウント数に基づき、自車両２の周囲にレール４が存在するか否かを判定する。このため、自車両２の走行環境がモノレール環境であることを正確に判定することができる。
　なお、自車両２の走行環境がモノレール環境であるか否かを判定するには、必ずしも、モノレール環境判定処理を実行する必要はない。つまり、例えば、モノレール環境判定部８８は、ナビゲーション装置等から地図情報を取得し、その地図情報に基づき、自車両２の周囲の走行環境がモノレール環境であるか否かを判定するようにしてもよい。
　また、例えば、地図情報を使ってモノレール環境であることを検知した場合に、環境判定閾値を、モノレール環境を判定し易くなるように変更することで、モノレール環境判定処理を実施するようにしてもよい。このようにすれば、モノレール環境判定処理において、モノレール環境をより早く判定できるようにし、しかも、モノレール環境の判定精度を高めることができる。
　［モノレール車両判定処理］
　図８は、モノレール車両判定部８９としての機能を実現するために、ＣＰＵ７１において実行される、モノレール車両判定処理である。
　図８に示すように、モノレール車両判定処理においては、まずＳ３１０にて、モノレール環境判定処理による判定結果に基づき、自車両２の走行環境はモノレール環境であるか否かを判定する。そして、自車両２の走行環境がモノレール環境でない場合には、モノレール車両判定処理を終了し、自車両２の走行環境がモノレール環境である場合には、Ｓ３２０に移行する。
　Ｓ３２０では、マルチパスゴースト判定処理にてマルチパスゴースト８であると判定された物標に対する中継反射物標の１つを抽出し、Ｓ３３０に移行する。Ｓ３３０では、その抽出された中継反射物標にてレーダ波が中継されることにより物標として誤検出された、マルチパスゴースト８の数をカウントする。
　これは、モノレール車両６を中継反射物標として誤検出されるマルチパスゴースト８は、レール４に沿って線状に連続する複数の物標として現れるためである。つまり、Ｓ３３０では、１つの中継反射物標により誤検出されたマルチパスゴースト８の数をカウントすることで、そのカウント数に基づき、中継反射物標がモノレール車両６であるか否かを判定できるようにしている。
　次に、Ｓ３４０では、Ｓ３３０にてカウントされたマルチパスゴースト８のカウント数に応じて、カウント数が多いほど、車両判定ポイントが大きくなるように、車両判定ポイントを更新する。また、カウント数が少ない場合には、車両判定ポイントが小さくなるように、車両判定ポイントを更新する。
　Ｓ３５０では、Ｓ３４０にて更新された車両判定ポイントが、予め設定された車両判定閾値を超えたか否かを判定する。そして、Ｓ３５０にて、車両判定ポイントが車両判定閾値を超えていると判定されると、Ｓ３６０に移行して、Ｓ３２０にて抽出した中継反射物標は、モノレール車両６であると判定する。
　またＳ３６０では、中継反射物標がモノレール車両６であることを、メモリ７２若しくはレジスタ等に記憶し、物標情報出力部８６から、モノレール車両６の物標情報が出力されるのを制限し、モノレール車両判定処理を終了する。
　一方、Ｓ３５０にて、車両判定ポイントは、車両判定閾値を超えていないと判定されると、Ｓ３７０に移行する。Ｓ３７０では、モノレール車両判定処理の開始後、Ｓ３２０にて抽出された中継反射物標以外に、マルチパスゴースト判定処理にてマルチパスゴースト８であると判定された物標に対する、他の中継反射物標があるか否かを判定する。
　そして、Ｓ３７０にて、他の中継反射物標があると判定されると、Ｓ３２０に移行して、他の中継反射物標を抽出し、Ｓ３３０以降の処理を実行する。また、Ｓ３７０にて、他の中継反射物標はないと判定されると、つまり、全ての中継反射物標に対するモノレール車両６の判定が終了したと判定されると、モノレール車両６は物標として検出されていないので、モノレール車両判定処理を終了する。
　［効果］
　以上説明したように、本実施形態のレーダ装置１０においては、レーダ波の送受信により検出した物標がマルチパスゴースト８であるか否かを判定することにより、マルチパスゴースト８を検出する。そして、その検出されたマルチパスゴースト８の原因となった中継反射物標毎に、中継反射物標が発生させたマルチパスゴースト８の数をカウントし、そのカウント数に基づき、中継反射物標がモノレール車両６であることを判定する。
　また、マルチパスゴースト８の判定は、中継反射物標として選択した物標の位置及び速度と、自車両の速度とに基づき、マルチパスゴースト条件を設定し、その設定したマルチパスゴースト条件に適合する物標を抽出することにより行われる。
　このため、本実施形態のレーダ装置１０によれば、物標検出部８４による物標の検出結果だけを利用して、物標検出部８４にて検出された物標がモノレール車両６であることを判定することができる。従って、本実施形態のレーダ装置１０によれば、モノレール車両６の判定のために、例えば、カメラにて撮像した自車両２の周囲の撮像画像を画像処理して、モノレール車両６を認識する必要がなく、モノレール車両６の判定を容易に行うことができる。
　また、本実施形態においては、自車両２の走行環境がモノレール環境であるか否かを判定し、走行環境がモノレール環境であるときに、検出した物標がモノレール車両６であるか否かを判定する。このため、走行環境がモノレール環境ではないときに、モノレール車両６が誤判定されることがなく、モノレール車両６の判定精度を高めることができる。
　［他の実施形態］
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
　例えば、本実施形態では、物標検出部８４による物標の検出結果だけを利用して、物標検出部８４にて検出された物標がモノレール車両６であることを判定するようにしているが、その判定にカメラによる撮像画像を利用するようにしてもよい。
　つまり、カメラにて撮像された自車両２の前方の撮像画像からモノレール車両６を認識する画像認識部を設け、この画像認識部にてモノレール車両６が認識されているときに、モノレール車両判定部８９が、モノレール車両６の判定を実施するようにするのである。このようにすれば、検出した物標がモノレール車両６であることを、より正確に判定することができるようになる。
　一方、モノレール車両６が、レール４に対するレーダ波の中継反射物標となって、線状に配置されたマルチパスゴースト８が検出される現象は、例えば、トラックと上方構造物とでも同様に発生することが考えられる。しかし、この場合、中継反射物標となるモノレール車両６の高さとトラックの高さは大きく異なり、モノレール車両６の方が高くなる。
　従って、中継反射物標の高さが、モノレール車両６の高さに対応する場合に、モノレール車両６の判定を行うようにしてもよい。なお、中継反射物標の高さは、中継反射物標までの距離と方位とから求めることができる。
　但し、このように検出される中継反射物標の高さは、レーダ波の送受信部分の軸ずれや距離によって検出精度が変化する。このため、モノレール車両６の判定条件に中継反射物標の高さを含める場合には、中継反射物標までの距離等、高さの検出精度を確保し得る条件下で、モノレール車両６の判定を行うようにしてもよい。
　次に、上記実施形態では、モノレール車両判定部８９は、モノレール環境判定部８８にてモノレール環境であると判定されているときに、中継反射物標がモノレール車両６であるか否かを判定するものとして説明した。
　しかし、モノレール車両判定部８９は、モノレール車両６の判定を常時実施し、モノレール車両６の判定結果は、モノレール環境判定部８８にてモノレール環境であることが判定されているきにだけ、物標情報出力部８６に出力するようにしてもよい。
　次に、処理ユニット７０によるモノレール車両６の判定手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、処理ユニット７０によるモノレール車両６の判定手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、処理ユニット７０によるモノレール車両６の判定手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。
　また、処理ユニット７０において実行されるコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。また、処理ユニット７０に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
　上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
　上述した車両用レーダ装置の他、当該車両用レーダ装置を構成要素とするシステム、当該車両用レーダ装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、車両用レーダ装置における降雨判定方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (3)

  1. 　車両に搭載され、自車両の周囲の物標を検出する車両用レーダ装置であって、
    　前記自車両の周囲にレーダ波を送信し、該レーダ波の反射波を受信して、送・受信信号の周波数解析を行うことで、前記物標の位置及び速度を検出するよう構成された物標検出部（８４）と、
    　前記物標検出部にて検出された複数の物標の中から、前記物標検出部と他の物標との間の前記レーダ波の送受信を中継し得る移動体を中継反射物標として抽出し、該中継反射物標にて前記レーダ波の送受信が中継される静止物により、前記物標検出部にて移動体として誤検出された物標を、マルチパスゴーストとして判定するよう構成されたマルチパスゴースト判定部（８７）と、
    　前記自車両の周囲の走行環境が、前記自車両の走行路の上方にモノレールが存在するモノレール環境であるか否かを判定するよう構成されたモノレール環境判定部（８８）と、
    　前記モノレール環境判定部にて、前記走行環境が前記モノレール環境であると判定されているとき、前記マルチパスゴースト判定部において、前記中継反射物標毎に前記マルチパスゴーストとして判定される物標の数をカウントし、該カウントした数に応じて設定される第１の判定値が第１の閾値以上となる前記中継反射物標を、モノレール車両であると判定するよう構成されたモノレール車両判定部（８９）と、
    　を備えている車両用レーダ装置。
  2. 　請求項１に記載の車両用レーダ装置であって、
    　前記モノレール環境判定部は、
    　前記物標検出部において前記自車両の進行方向前方で線状に配置された静止物として検出された物標の数、及び、前記マルチパスゴースト判定部において前記自車両の進行方向前方に線状に配置されていると判定された前記マルチパスゴーストの数、をカウントし、該カウントした数に応じて設定される第２の判定値が第２の閾値以上であるとき、前記自車両の走行環境は前記モノレール環境であると判定する、ように構成されている、車両用レーダ装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の車両用レーダ装置であって、
    　前記マルチパスゴースト判定部は、
    　前記物標検出部にて検出された複数の物標の中から抽出した前記中継反射物標毎に、前記中継反射物標の位置及び速度と、前記自車両の速度とに基づき、前記レーダ波が前記中継反射物標にて中継された静止物により前記物標検出部にて誤検出される前記物標の位置及び速度を表すマルチパスゴースト条件を設定し、前記物標検出部にて検出された複数の物標の中から、前記マルチパスゴースト条件に適合する物標を抽出し、該抽出した物標を前記マルチパスゴーストであると判定する、よう構成されている、車両用レーダ装置。
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