JP3748306B2

JP3748306B2 - Radar equipment

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Publication number: JP3748306B2
Application number: JP01066097A
Authority: JP
Inventors: 加奈子本田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: JPH10206532A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載され、その周囲の対象物を検出するためのレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、たとえば衝突物検知のため、またはオートクルーズの追従車両検知のために、レーダ装置が搭載される。この種のレーダ装置では、対象物としての他の車両であるような複数の対象物からの反射波をアンテナで一括して受信して時系列信号を得ると、まず、時系列信号に含まれる複数の周波数成分のうち、予め定める閾レベルよりもレベルが大きい周波数成分を、検知すべき対象物からの反射波の周波数成分として選択する。次いで、選択された反射波の周波数成分の周波数に基づいて、対象物との相対距離および相対速度を含むような相対位置情報を算出する。
【０００３】
このようなレーダ装置に関する従来技術として、特開昭５６−１６４９７１号公開公報、特開平４−３１３０９０号公開公報、および特開平６−１９４４４２号公開公報が挙げられる。特開昭５６−１６４９７１号公開公報の自動車用ＦＭ−ＣＷレーダ装置では、ビート周波数のスペクトル分布のうちで、他の周波数と比較して際立ってレベルが高い部分が存在するか否かを判定することによって、対象物の有無を判定する。特開平４−３１３０９０号公開公報の自動車用障害物検知装置では、ＦＭ−ＣＷレーダ装置のビート信号のパワースペクトラムの形状から、対象物である検知物体の形状を識別する。特開平６−１９４４４２号公開公報のレーダ装置では、このレーダ装置を海上で使用するとき、海面からの反射であるようなクラッタを除去して、探知物標からの信号だけを抽出する。
【０００４】
上述のレーダ装置で得られる周波数成分のレベルには、対象物の位置のふらつき、またはマルチパス妨害に起因するようなレベル変化が生じる。特に、レーダ装置を地上で使用するとき、たとえば道路表面であるような対象物以外の反射物が多いので、マルチパス妨害が多く発生する。このために、対象物が存在するにも拘わらず、マルチパス妨害によって、突発的に短時間だけ、周波数成分のレベルが閾レベル未満に低下することがある。このときレーダ装置は、閾レベル未満のレベルの周波数成分を除去するので、マルチパス妨害が生じる間、その周波数成分に対応する相対距離および相対速度が求められず、対象物がないと誤認することが多い。
【０００５】
また、上述のレベル変化に起因する対象物の有無の誤認を解消するために、対象物の相対距離および相対速度が求められた後、求められた相対距離および相対速度と過去に得られる相対距離および相対速度とを比較して、信頼性を判定する手法がある。この手法では、時系列信号の周波数成分のレベル変化と信頼性判定とが並列に比較されることが少ない。また、信頼性判定を複数の条件に対して行うとき、いずれか１つの条件に関する信頼性が基準よりも低いと判定されると、他の条件に関する信頼性が極めて高いときにも、その周波数成分が選択されない。これらのことから、対象物の有無の誤認を全て解消することは困難だった。
【０００６】
【発明が解決するべき課題】
本発明の目的は、対象物検知の誤認を解消することができるレーダ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め定める発振信号を生成して発振する発振手段と、
発振手段からの発振信号が対象物で反射されて得られ、時間経過に伴ってレベルが変化する時系列信号を受信する受信手段と、
予め定める周期毎に、時系列信号に含まれる複数の予め定める周波数成分に対して個別的に、複数の演算条件に対応する信頼性定数を、各周波数成分毎に信号レベルとともに累積して累積値を得る定数演算手段と、
各周波数成分のうち、累積値が予め定める基準値以上である周波数成分を選択する選択手段と、
選択手段で選択された周波数成分から、対象物との相対距離および相対速度の少なくとも一方を含む相対位置情報をそれぞれ得る位置演算手段とを含み、
前記複数の演算条件に対応する信頼性定数は、予め定める時間内での時系列信号の各周波数成分のレベルの積算値が予め定める判定値より大きい条件での信頼性定数Ｋ１と、前記予め定める周期の１周期前となる過去の相対位置との類似性に対応する信頼性定数Ｋ２とを含み、
前記定数演算手段は、信頼性定数Ｋ１，Ｋ２を演算条件が満たされるか否かで、加算または減算することを特徴とするレーダ装置である。
本発明に従えば、レーダ装置は、対象物からの時系列信号から対象物との相対位置情報を演算するための周波数成分を選択する基準として、複数の信頼性係数の累積値を用いる。この信頼性定数は、たとえば各周波数成分のレベル、または対象物との過去の相対位置情報から逆算された周波数成分に基づいて決定され、対象物に確実に対応する周波数成分ほど値が大きい。これによって、対象物の位置に近接する位置に対応する周波数成分ほど信頼性定数の値が大きいとき、累積値が大きいほどその周波数成分が対象物の位置に対応する可能性が大きくなる。これによって、複数の対象物の有無の演算条件を並列に比較して、対象物の有無を判定することができる。また、規格が異なるような複数の演算条件を信頼性定数に置換えるので、比較が容易であると共に重付けが容易になる。
【０００８】
また、前記定数演算手段は、時系列信号の周波数成分のレベルの予め定める周期での積算値が判定値よりも大きいか否かで、信頼性定数Ｋ１を加算するか減算する。たとえば短時間に突発的に発生し、局部的に周波数成分のレベルを低下させるようなマルチパス妨害が発生するときでも、レベルの積算値への影響は小さい。したがって、マルチパス妨害に起因する対象物の有無の誤認を防止することができる。
【０００９】
また、前記定数演算手段は、前記予め定める周期の１周期前の過去に得られる対象物の相対距離との類似前に対応する信頼性定数Ｋ２を求める。これによって、たとえばマルチパス妨害によって一時的に対象物に対応する周波数成分のレベルが低下したときでも、その周波数成分の信頼性定数Ｋ２を大きくして、前記選択手段で選択されやすくすることができる。
【００１０】
また本発明は、前記レーダ装置は、予め定める車両に搭載され、前記位置演算手段からの位置情報に基づいて、予め定め特定条件を満たす特定対象物を求める処理手段をさらに含み、
前記複数の演算条件のうちの１つは、車両と特定対象物との過去の相対位置情報に対応する特定対象物周波数であり、
前記信頼性定数は、前記周波数成分が特定対象物周波数と近接するほど大きいことを特徴とする。
本発明に従えば、前記レーダ装置には、上述の処理手段が付加される。このレーダ装置の前記定数演算手段は、過去に処理手段で判定される特定対象物相対位置情報に関する周波数成分を逆算し、逆算された周波数成分を基準として、信頼性定数を求める。これによって、複数の対象物が検出されたときでも、処理手段が求めるべき特定対象物である可能性の大きい対象物の信頼性定数を大きくして、前記選択手段で選択されやすくすることができる。
【００１１】
また本発明は、前記特定対象物は、前記車両が追従すべき対象物であり、
前記特定条件は、車両の移動方向下流側に存在し、車両と特定対象物との相対速度が予め定める基準速度未満であることを特徴とする。
本発明に従えば、前記処理装置は、車両に先行して走行する特定対象物を追従させるための装置である。このような装置を有するレーダ装置では、定数演算手段は、車両の移動方向下流側で相対速度が時速０Ｋｍに近いような対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、たとえばオートクルーズ装置において、追従すべき対象物の周波数成分を前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１２】
また本発明は、前記特定対象物は、前記車両と衝突する可能性のある対象物であり、
前記特定条件は、特定対象物が地表に対して静止、または静止途中であることを特徴とする。
本発明に従えば、前記処理装置は、車両に衝突する対象物を検知するための装置である。このような処理装置を有するレーダ装置では、定数演算手段は、たとえば地表に対する絶対速度が時速０Ｋｍに近いような静止中の対象物、または静止途中の対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、たとえば衝突検知装置において、車両と衝突する可能性のある対象物の周波数成分を前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１３】
また本発明は、前記車両が走行すべき複数の道路および道路近傍の固定物を表す地図データを有し、車両が現在走行する道路のデータを得る検出手段をさらに含み、
前記定数演算手段は、特定条件を満たす対象物のうち、車両が現在走行する道路上の移動物のうちから特定対象物を選ぶことを特徴とする。
本発明に従えば、前記レーダ装置は、たとえばナビゲーション装置であるような、地図データ上の車両の自車位置を把握する検出手段をさらに有する。定数演算手段は、検出手段で得られる車両が現在走行中の道路と同一道路上にある複数の対象物から、信頼性定数を大きくするべき特定対象物を選ぶ。これによって、たとえば車両が市街地を車両が走行するとき、道路に面する建造物を特定対象物と誤認することを防止することができる。また、たとえば車両が交差点付近を走行するとき、交差する別の道路を走行する別の車両を特定対象物と誤認することを防止することができる。したがって、検出すべき特定対象物の周波数成分に対する信頼性定数を確実に大きくすることができる。
【００１４】
また本発明は、前記車両が現在走行する道路の交通情報を得る取得手段をさらに含み、
前記定数演算手段は、特定条件を満たす対象物のうち、車両が現在走行する道路上の移動物のうちから特定対象物を選ぶことを特徴とする。
本発明に従えば、前記レーダ装置は、たとえばＶＩＣＳの受信機であるような交通情報の取得手段をさらに有する。定数演算手段は、取得手段で得られる交通情報から、車両が現在走行中の道路の交通状況、たとえば渋滞の有無を判別し、同一道路上にある複数の対象物のうちから、信頼性定数を大きくするべき特定対象物を選ぶ。これによって、走行中の道路の交通状況に併せて、検出すべき特定対象物の周波数成分に付加される信頼性定数を確実に大きくすることができる。
【００１５】
また本発明は、前記特定対象物は、前記車両に予め定める距離未満まで接近する対象物であり、
前記特定条件は、車両との相対距離が予め定める距離未満であることを特徴とする。
本発明に従えば、前記処理手段は、車両周辺の対象物の有無を重点的に検出する。このような処理装置を有するレーダ装置では、定数演算手段は、たとえば車両との相対距離が短い対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、たとえば接近する対象物の検知装置において、車両の周囲に近接する対象物の周波数成分を前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１６】
また本発明は、前記レーダ装置は、車両に搭載され、
発振手段からの発振信号の放射方向を予め定める周期で角変位させる測角手段をさらに有し、
前記複数の演算条件のうちの１つは、放射方向の角変位量であり、
前記信頼性定数は、車両の移動方向下流側に存在する対象物ほど大きいことを特徴とする。
本発明に従えば、レーダ装置は、発振信号の放射方向を予め定める角度範囲で周期的に移動させるような測角手段を有する。定数演算手段は、放射方向の角変位に基づいて、車両の移動方向下流側に存在する対象物ほど信頼性定数を大きくする。これによって、いわゆるスキャン方式のレーダ装置において、車両の移動方向下流側の対象物の周波数成分を、前記選択手段で選択され易くすることができる。
【００１７】
また本発明は、前記レーダ装置は、車両に搭載され、
前記複数の演算条件のうちの１つは、車両および対象物間の過去の相対距離と、車両の走行する道路の曲率と、同一道路上の車両の有無との関係であり、
前記信頼性定数は、車両と同一道路上に存在する対象物ほど大きいことを特徴とする。
本発明に従えば、レーダ装置は、対象物との相対距離および車両が走行する道路の曲率から、たとえば予め定めるテーブルに基づいて、対象物が車両と同一の道路上に有るか否かを判別することができる。このような手段を有するレーダ装置は、同一道路上の対象物ほど、信頼性定数を大きくする。これによって、走行中の道路が弯曲するときでも、同一道路上の対象物を前記選択手段で選択されやすくすることができる。また、車両が弯曲した道路を走行するとき、対向車線を走行する別の車両を同一道路上の対象物と誤認することを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態であるレーダ装置の電気的構成を示すブロック図である。レーダ装置は、いわゆるＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulation-Continuous Wave）レーダ装置であり、たとえば車両に搭載されて用いられる。このレーダ装置１は、レーダ装置１を搭載する搭載車両の周辺に存在する物体を検出すべき対象物である被検出物体とし、被検出物体と搭載車両との相対距離および相対速度の少なくとも一方を含むような位置情報を得る。
【００１９】
レーダ装置１は、送信アンテナ３、受信アンテナ４、発振手段５、受信手段６、混合手段７、アナログ／デジタル変換手段１０、信号処理手段１１、入出力手段１９、アプリケーション手段２１、ナビゲーション手段２６，交通情報取得手段２７，および車両センサ手段２８を含んで構成される。アンテナ３，４、手段５〜７は、レーダセンサ手段９を構成する。
【００２０】
発振アンテナ３は、発振手段５からの発振信号に応答して、後述するように周波数が経時的に偏移する電磁波であるような送信波を放射する。発振信号は、たとえば周波数が経時偏移するような交流電力信号であり、その強度は常に一定である。この送信波は、送信波の放射方向下流側の１または複数の反射物体に向けて放射され、反射物体からそれぞれ反射されて搭載車両に戻り、反射波として受信アンテナ４に一括して受信される。この反射物体には、被検出物体が含まれる。
【００２１】
発振アンテナ３からの送信波を反射する上述の反射物体には、具体的には、搭載車両が現在走行中の走行道路と同一道路を先行して走行する先行車両、走行道路に隣接する隣接道路を走行する隣接車両、道路周辺の建造物、ならびに走行道路および隣接道路表面などが挙げられる。これら反射物体のうちの少なくとも１つが、レーダ装置１によって搭載車両との相対位置を検出すべき被検出物体であり、たとえば先行車両がこの被検出物体に該当する。
【００２２】
受信手段６は、受信アンテナ４からの出力に応答し、受信された反射波の受信電界強度を表し、受信電界強度が増加すると信号レベルが増加するような時系列信号を生成して、混合手段８に導出する。混合手段８には、時系列信号の他に、発振手段５からの発振信号が与えられる。混合手段８は、発振信号と時系列信号とを混合して、両信号のビート周波数を有する混合信号を生成する。この混合信号は、アナログ／デジタル変換回路１０（図面では「Ａ／Ｄ」とする）でデジタル信号に変換された後に、信号処理手段１１に与えられる。
【００２３】
信号処理手段１１は、ＦＦＴ手段１３、抽出手段１４、定数演算手段１５、選択手段１６、および位置演算手段１７を含んで構成される。ＦＦＴ手段１３では、混合信号を予め定める単位時間Ｗ２（図２）毎にサンプリングして直交変換することによって、単位時間Ｗ２内での混合信号の周波数成分を得る。続いて、抽出手段１４では、混合信号の周波数成分のうちで反射物体に対応する周波数を抽出する。続いて、定数演算手段１５では、抽出される反射物体の各周波数について、後述の複数の演算条件に個々に適合するような信頼性定数を個別的に算出し、算出された信頼性定数を各周波数毎に累積する。さらに、選択手段１６では、反射物体の各周波数の信頼性定数の累積値の大小を基準として、被検出物体に対応する周波数だけを選択する。位置演算手段１７は、選択手段１６で選択される被検出物体の周波数から被検出物体と搭載車両との間の相対距離および相対速度を含むような位置情報を表す位置情報信号を生成する。この位置情報信号は、入出力インタフェイス回路であるような入出力手段１９を介してアプリケーション手段２１に与えられる。
【００２４】
アプリケーション手段２１には、追従判定手段２２、衝突判定手段２３、近距離判定手段２４が含まれる。各判定手段２２〜２４は、位置演算手段１７からの位置情報信号を用いて被検出物体と搭載車両との間に予め定める特定条件が成立するか否かを判定する。たとえば追従判定手段２２は、搭載車両に先行する走行車両であるような被検出物体と搭載車両との距離が予め定める距離未満に近接すること、または両車両間の相対速度が予め定める速度以上に大きくなることを特定条件として、その是非を判定する。また衝突判定手段２２は、被検出物体と搭載車両との位置関係および相対速度から衝突する可能性があるか否かを判定する。さらに近距離判定手段２４は、被検出物体が搭載車両から予め定める距離以内の領域にあるか否かを判定する。これらの特定条件が成立するとき、各判定手段は、たとえばブザーから警告音を発生させて、その旨を車両の運転者に提示する。
【００２５】
また、ナビゲーション手段２６は請求項の検出手段に相当し、たとえばＧＰＳ（Global Positioning System）装置および地磁気センサであるような自車位置検出手段を有し、ナビゲーション手段２６に予め備えられる地図上での搭載車両の現在位置を取得して、搭載車両の周辺の道路構造および建造物を含む搭載車両周辺の状況であるような周辺情報を取得する。交通情報取得手段２７は、たとえばＶＩＣＳの受信機で実現され、搭載車両周辺の現在の交通情報を取得する。車両センサ手段２８は、たとえばハンドルの操作角を検出するための手段（図示せず）、および車両の走行速度を検出するための車速センサ（図示せず）を含み、現在の搭載車両の進行方向および走行速度を含む車両の挙動を表す挙動信号を得る。これら周辺情報、交通情報、および挙動信号は、定数演算手段１５に与えられて、後述するように信頼性定数の算出に用いられる。
【００２６】
以下に、ＦＭ−ＣＷレーダ装置の挙動を説明するために、レーダセンサ手段９の挙動ならびに送信波、反射波、および混合信号の挙動を詳細に説明する。
【００２７】
発振アンテナ３は、たとえば車両の車体の進行方向下流側に電磁波である送信波を放射するように設置される。また受信アンテナ４は、車両の車体の進行方向下流側からの電磁波、たとえば後述の反射波を受信するように設置される。このために、発振および受信アンテナ３，４は、たとえば車両の車体前方のフロントグリル内に設置される。また発振および受信アンテナ３，４は、いわゆる指向性の強いアンテナであって、たとえば発振アンテナ３からの送信波の主ローブのビーム幅は約２度〜３度である。これらアンテナ３，４は、共有の単一のアンテナで実現されてもよい。
【００２８】
図２（１）は、送信波および反射波の周波数の経時偏移を説明するためのグラフである。実線３１は送信波の周波数の経時偏移を表し、２点鎖線３２は、実線３１の送信波に対応する反射波の周波数の経時偏移を表す。以下に説明する周波数偏移の挙動は、被検出物体が単一であってマルチパス妨害がなく、かつ送信および受信アンテナ３，４と被検出物体との間の無線伝送路の経路長が或る長さに保たれる場合を表す。
【００２９】
送信波の周波数は、予め定める中心周波数ｆ０を中心として、予め定める変位幅δｆだけ、予め定める振動周期Ｗ１で周期的に増減するように、三角波スイープされる。具体的には、送信波の周波数は、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの増加期間で予め定める最小周波数ｆｍｉｎから予め定める最大周波数ｆｍａｘまで時間経過に比例して増加し、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの減少期間で最大周波数ｆｍａｘから最小周波数ｆｍｉｎまで時間経過に比例して減少する。
【００３０】
最大および最小周波数ｆｍａｘ，ｆｍｉｎは、それぞれ中心周波数ｆ０から変位幅δｆの半分の周波数だけ増加および減少した周波数である。中心周波数ｆ０はたとえば７５０ＭＨｚであり、変位幅δｆは、たとえば７５ＭＨｚである。このときの振動周期Ｗ１は、たとえば１．３ｍ秒である。また増加および減少期間は振動周期Ｗ１の半分の時間である。また周波数の増加および減少の各時間変化率の絶対値は等しい。これら最大および最小周波数ｆｍａｘ，ｆｍｉｎならびに振動周期Ｗ１は、レーザ装置１の使用状況等に応じて適宜設定することができる。
【００３１】
各反射物体からの反射波、換言すると受信アンテナ４が受信する受信波は、たとえば送信波と同様に周波数が経時的に偏移し、その偏移タイミングが送信波の偏移タイミングよりも遅延するような電磁波となる。上述の送信波の送信時刻から該送信波に対応する反射波の受信時刻までの遅延時間Ｗ３は、電磁波の無線伝送路の経路長に比例して増加する。それ故に、反射波の周波数偏移の挙動は、周波数の偏移タイミングだけが異なり、周波数偏移の時間変化率、中心周波数ｆ０、変化率δｆ、および振動周期Ｗ１は等しい。ゆえに反射波は、周波数増加の開始時刻ｔ１から時刻ｔ２を経て減少開始時刻ｔ３まで時間経過に比例して増加し、減少開始時刻ｔ３から時刻ｔ４を経て減少終了時刻ｔ５まで時間経過に比例して減少する。時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５は、それぞれ送信波の周波数偏移の時刻ｔ０，ｔ２，ｔ４から遅延時間Ｗ３だけ遅れた時刻に対応する。
【００３２】
図２（２）は、図２（１）に示す送信波および反射波が得られるときに生成される混合信号のビート周波数の経時偏移を表すグラフである。ビート周波数は、被検出物体とレーダ装置１との相対距離が大きいほど大きくなる。ＦＭ−ＣＷレーダ装置では、被検出物体の相対距離および相対速度はこのビート周波数をパラメータとして、後述の予め定める算出式から求められる。経路長が或る長さに保たれた状態にて上述の送信波を放射すると、ビート周波数は、送信波の振動周期Ｗ１と同一の周期で偏移する。具体的には、送信波の周波数増加の開始時刻ｔ０から上述の遅延時間Ｗ３が経過する間、ビート周波数は時間経過に比例して増加し、反射波の周波数増加の開始時刻ｔ１から送信波の周波数減少の開始時刻ｔ２まで最大ビート周波数ｆｕｐを保つ。さらに開始時刻ｔ２から反射波の周波数減少の開始時刻ｔ３まで時間経過に比例して減少し、開始時刻ｔ３から送信波の周波数減少の終了時刻ｔ４まで、最小ビート周波数ｆｄｎを保つ。最大および最小ビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎの絶対値は等しい。
【００３３】
また、発振信号の信号レベルは常に予め定めるレベルを保つので、発振波の電界強度もまた常に予め定めるレベルを保つ。この発振波の各反射物体からの個別の反射波の受信電界強度は、反射物体の電磁波の反射率、およびアンテナ３，４と反射物体との間の無線伝送路の経路長に関連して変化し、反射率が同一の反射物体からの反射波であれば、経路長の長さの４乗に比例して減少する。このとき、反射率が類似の反射物体が複数あって各反射物体との無線伝送路の経路長が反射波の波長の整数倍であるとき、マルチパス妨害が発生する。マルチパス妨害が発生すると、時系列信号の信号レベルは急激に減少する。これらのことから、混合信号は、反射波の受信電界強度の経時変化に対応して信号レベルが変化するような脈動信号であり、信号レベルの交流成分の振幅の変動は、受信電界強度の経時変化に対応する。
【００３４】
図３は、信号処理手段１１における信号処理動作を説明するためのフローチャートである。図３のフローチャートに沿って、信号処理手段１１の詳細な挙動を以下に説明する。
【００３５】
発振手段５から発振信号が送信アンテナ３に供給されると、発振波が放射される。反射物体からの反射波を受信アンテナ４が受信すると、混合手段７が混合信号の生成を開始して、ステップａ１からステップａ２に進む。ステップａ２では、アナログ／デジタル変換手段１０が、混合手段７からの混合信号をデジタル信号に変換して、ＦＦＴ手段１３に与える。
【００３６】
続いて、ステップａ３では、ＦＦＴ手段１３が、まず、予め定めるサンプリング周期毎の時間軸上の観測点で混合信号の信号レベルをサンプリングする。このサンプリングでのＮ点の観測点の間隔は、振動周期Ｗ１の半分の時間である単位時間Ｗ２以下の長さに設定される。たとえば、観測点の数が１２８点のときは、単位時間Ｗ２の１２８分の１の長さに設定される。
【００３７】
続いてＦＦＴ手段１３は、混合信号の信号レベルをサンプリングするたびに、予め定める周波数軸上のＮ点の観測点の周波数ｆ１〜ｆＮにおける混合信号の信号レベルである周波数成分を得る。これら周波数成分は、レーダ装置１で検出可能な範囲に反射物体があるとき、その反射物体と搭載車両との相対距離に対応するビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎの周波数成分のレベルだけが該反射物体からの反射波単体の受信電界強度に対応するレベルとなり、残余の周波数の周波数成分はレベル０または時系列信号に重畳される雑音信号の受信電界強度に対応するレベルになる。また、複数の反射物体が検出可能な範囲に存在するとき、各反射物体と搭載車両との相対距離にそれぞれ対応するような複数のビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎの周波数成分のレベルが、それぞれ各反射物体からの反射波単体の受信電界強度に対応するレベルとなる。反射物体があるときの受信電界強度に対応するレベルは、たとえばマルチパス妨害がないときには雑音信号に対応するレベルよりも大きい。
【００３８】
ＦＦＴ手段１３は、具体的には、たとえばフーリエ変換法を用いた直交変換の演算を行う演算手段で実現される。任意のサンプリング時刻ｔｎにおける前記周波数ｆ１〜ｆＮの各周波数成分ｃ１（ｔｎ）〜ｃＮ（ｔｎ）の値は、サンプリング時刻ｔｎからＮ点遡った時間軸上の観測点から該サンプリング時刻ｔｎまでのＮ点の観測点で得られる混合信号の信号レベル値Ｌ１〜ＬＮを用いたフーリエ変換によって得られる。この演算には、具体的には、Ｎ点の高速フーリエ変換法が用いられる。フーリエ変換の点数Ｎは、たとえば１２８点である。任意のサンプリング時刻ｔｎにおける周波数ｆ１〜ｆＮのうちの任意の周波数ｆｎの周波数成分ｃｎ（ｔｎ）を得るための高速フーリエ変換法の変換式を以下に表す。
【００３９】
【数１】

【００４０】
図４は、ＦＦＴ手段１３で得られる周波数成分を表すグラフである。図３では、高速フーリエ変換法の点数Ｎを８点とし、周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５にそれぞれ対応する相対距離だけ搭載車両から離れた地点に、反射物体が存在するものとする。図４（１）は或る任意のサンプリング時刻ｔｎにおいて得られる周波数成分を表し、図４（２）は該サンプリング時刻ｔｎから微小時間だけ経過した次のサンプリング時刻ｔｎ＋１において得られる周波数成分を表す。
【００４１】
反射物体に対応する周波数の周波数成分のレベルは、微小時間で増減することが多い。これは、たとえばレーダ装置１を車両に取付けて使用するとき、被検出物体および搭載車両の少なくとも一方に微小振動が生じていることが多いために、被検出物体と搭載車両との相対距離が頻繁に変化するためである。また、被検出物体が車両であるとき、車体の外観が複雑なために車体の各部分で反射率が大きく異なり、送信波が照射される位置が微小変化するだけで、反射波の反射率が変化するためである。さらに、マルチパス妨害が頻繁に発生し、反射物体からの反射波の時系列信号の信号レベルが頻繁に低下するためである。また、周波数ｆ７のように、対応する反射物体がない周波数の周波数成分であっても、たとえば雑音成分によって、対応する反射物体がある周波数の周波数成分のレベルに近いレベルを保つことがある。ＦＦＴ手段１３は、このような周波数成分ｃ１（ｔｎ）〜ｃＮ（ｔｎ）を表す信号を抽出手段１４に与えてステップａ３の処理を終了し、ステップａ４に進む。
【００４２】
再び図３に戻って、ステップａ４では、抽出手段１４で、各周波数ｆ１〜ｆＮの周波数成分ｃ１（ｔｎ）〜ｃＮ（ｔｎ）を、予め定める基準レベルＶｒｅｆ１でそれぞれレベル弁別する。このレベル弁別処理によって、周波数成分のレベルが基準レベルＶｒｅｆ１以上であると判定される周波数を、反射物体に対応する周波数として抽出する。この基準レベルＶｒｅｆ１は、たとえば混合信号に含まれる雑音成分の信号レベルと同程度のレベルに設定される。この場合で図４に表すように信号レベルが増減するとき、反射物体に対応する周波数の周波数成分であっても、上述の複数の理由から信号レベルが基準レベルＶｒｅｆ１未満であって周波数が抽出されないことがある。また逆に、反射物体が対応しない周波数の周波数成分であっても信号レベルが基準レベルＶｒｅｆ１以上であって周波数が抽出されることもある。抽出手段１４は、少なくとも１つの周波数成分のレベルが基準レベルＶｒｅｆ１以上であるとき、その周波数成分と該周波数成分の周波数とを定数演算手段１５に与える。
【００４３】
続いて、ステップａ５では、定数演算手段１５は、抽出手段１４から得られる１または複数の反射物体の周波数について、複数種類の信頼性定数を求め、その累積値Ｓ１〜ＳＮを得る。この信頼性定数は、前述したように、たとえば抽出手段１４から与えられる反射物体の周波数のうちで雑音成分に起因する周波数成分の周波数を位置演算手段１７での演算対象から除外するため、およびマルチパス雑音によって抽出手段１４で抽出されない周波数を演算対象に加えるために用いられる。また、被検出物体を搭載車両と同一道路上を走行する車両とするときには、該同一道路周辺の建造物および別の道路上の車両に対応する周波数を除去するために用いられる。
【００４４】
具体的には、上述の信頼性定数には、たとえば周波数成分の積算値に関する信頼性定数Ｋ１、反射物体の過去の位置情報との類似性に関する信頼性定数Ｋ２、反射物体の挙動に関する信頼性定数Ｋ３〜Ｋ５、搭載車両が走行する道路に関する信頼性定数Ｋ６、およびレーダ装置１の送信波の放射方向に関する信頼性定数Ｋ７が挙げられる。定数演算手段１５は、ＦＦＴ手段１３の全ての周波数ｆ１〜ｆＮについてそれぞれ信頼性定数の累積変数Ｓ（ｆ１）〜Ｓ（ｆＮ）を有し、上述の各信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７を各周波数ｆ１〜ｆＮ毎に累積変数Ｓ（ｆ１）〜Ｓ（ｆＮ）にそれぞれ加算または減算することによって、信頼性定数の累積値を得る。定数演算手段１５での演算手法の詳細は後述する。
【００４５】
続いて、ステップａ６では、選択手段１６で、上述の周波数ｆ１〜ｆＮのうちで、信頼性係数の累積値Ｓ１〜ＳＮが予め定める基準累積値以上である周波数を被検出物体の周波数として抽出して、該周波数を表す信号を位置演算手段１７に与える。これによって、混合信号の信号レベルが予め定める基準レベル以上であるか否かの判定と、混合信号のうちで被検出物体に対応する周波数の検出とを、同時に行うことができる。また、マルチパス妨害および過大な雑音信号の重畳によって周波数成分のレベルが増減するとき、および車両周辺に被検出物体以外の反射物体が存在するときでも、確実に被検出物体に対応する周波数を選択することができる。
【００４６】
続いて、ステップａ７では、位置演算手段１７が被検出物体と搭載車両との位置情報を生成する。位置演算手段１７は、選択手段１６から周波数を表す信号が与えられるときだけ作動し、それ以外の残余のときには作動しない。位置演算手段１７が作動するときには、与えられる周波数、すなわち最大および最小ビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎから、以下の演算式を用いて、レーダ装置１と被検出物体との相対距離Ｒおよび相対速度ｖを算出する。相対速度ｖは、レーダ装置１に被検出物体が近付く方向への速度を正の値で表し、遠ざかる方向への速度を負の値で表す。
【００４７】
【数２】

【００４８】
上式の係数Ｋｒは、送信波の中心周波数ｆ０と変位幅δｆとをパラメータとする予め定める関数Ｆから求められる。
【００４９】
Ｋｒ＝Ｆ（ｆ０，δｆ） …（３）
まあ、係数Ｋｖは以下の式で規定される。ｃは光速度である。
【００５０】
Ｋｖ＝２・ｆ０／ｃ …（４）
上述の最大および最小ビート周波数ｆｕｐ，ｆｄｎは、発振波および反射波の最大および最小周波数ｆｍａｘ，ｆｍｉｎと比較して充分に小さい。ゆえに、このようなビート信号の処理を行う手段は、送信波および反射波をそのまま取扱う手段と比較して、高周波に対応する処理構成を設ける必要がないので、構造が簡略化される。ゆえに、レーダ装置１全体の構造を簡略化することができる。このような手法で得られた位置情報は、入出力手段１９を介してアプリケーション手段２１に与えられて、上述の判定動作に用いられる。
【００５１】
図５は、図３のフローチャートのステップａ５において、定数演算手段１５で実施される信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の累積値Ｓ１〜ＳＮの算出手法を詳細に説明するためのフローチャートである。このフローチャートにしたがって、各信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の演算手法を説明する。抽出手段１４から反射物体の周波数が与えられると、ステップｂ１からステップｂ２に進む。
【００５２】
ステップｂ２では、周波数成分の積算値に関する信頼性係数Ｋ１を演算する。定数演算手段１５では、まず最新のサンプリング時から予め定める検出期間だけ遡る間に実施された複数回のサンプリングでそれぞれ得られる周波数ｆ１〜ｆＮの周波数成分ｃ１（ｔｍ）〜ｃＮ（ｔｍ）を、各周波数ｆ１〜ｆＮ毎に積算することによって、検出期間内での各周波数の周波数成分の積算値Ｃｆ１〜ＣｆＮを得る。周波数ｆ１〜ｆＮのうちの任意の周波数ｆｎの積算値Ｃｆｎは、次式に表すように、検出時間内での各サンプリング時刻ｔ１〜ｔＭにおける周波数ｆｎの周波数成分ｃｎ（ｔ１）〜ｃｎ（ｔＭ）の積算値である。
【００５３】
【数３】

【００５４】
定数演算手段１５は、これら積算値が予め定める基準積算値以上であるか否かを各周波数毎に判定する。この判定結果から、次式に示すように、積算値が基準積算値以上の周波数は、その周波数の信頼性定数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に信頼性定数Ｋ１を加算し、基準積算値未満の残余の周波数には、累積変数Ｓ（ｆｎ）から信頼性定数Ｋ１を減算する。この累積変数Ｓ（ｆｎ）は、たとえば各周波数ｆ１〜ｆｎについて、送信波の増加期間に得られる最大ピーク周波数ｆｕｐについての積算定数Ｓｕｐ（ｆｎ）、減算期間に得られる最小ピーク周波数ｆｄｎについての積算定数Ｓｄｎ（ｆｎ）が個別に求められる。
【００５５】
Ｓｕｐ（Ｐｆｕｐｎ）＝Ｓｕｐ（ｆｕｐｎ）＋Ｋ１
Ｓｄｎ（Ｐｆｄｎｎ）＝Ｓｄｎ（ｆｄｎｎ）＋Ｋ１
上記以外のＳｕｐ，Ｓｄｎ以外はＫ１だけ減算 …（６）
上式でＰｆｕｐｎ，Ｐｆｄｎｎは、増加期間および減算期間での積算値が基準積算値以上であるような任意の周波数をそれぞれ表す。
【００５６】
表１は、周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５に対応する反射物体がある場合で６回のサンプリングを含むような或る検出期間が設定されるとき、検出期間内の各サンプリング時刻ｔｍ〜ｔｍ＋５で得られる周波数ｆ０〜ｆ７の各周波数成分，およびその積算値Ｃｆ１〜Ｃｆ７を表す。
【００５７】
【表１】

【００５８】
表１に表すように、検出期間内では、反射物体に対応する周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５の周波数成分は、その信号レベルが変動しても、検出期間全域にわたって継続して検出される。またマルチパス妨害が発生するときでも、複数回のサンプリング時にわたって継続して検出されないことは少ないので、各周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５毎に異なるサンプリング時にマルチパス妨害が発生するときでも、積算値Ｃｆ１，Ｃｆ３，Ｃｆ５は類似する。反射物体に対応しない周波数ｆ７の積算値Ｃｆ７には、一時的に対応する周波数と同等の信号レベルが検出されるが、検出期間全域にわたって継続して検出されないので、積算値の絶対値は小さい。これによって、反射物体に対応する周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５の積算値Ｃｆ１，Ｃｆ３，Ｃｆ５と、反射物体に対応しない残余の積算値Ｃｆ７とでは、積算値が大きく異なる。
【００５９】
これらのことから、各周波数の周波数成分の積算値は、上述した理由の周波数成分の増減の影響を受けにくいことが分かる。したがって、各周波数の周波数成分のレベルを各サンプリング時に判定するよりも、周波数成分の積算値を判定するほうが、周波数成分の増減の影響を受けることが少ない。したがって、上述の理由で周波数成分が低下するときにその周波数に対応する反射物体がないと誤認すること、逆に雑音が過大であるときにその周波数に対応する反射物体があると誤認することを防止することができる。
【００６０】
続いて、ステップｂ３では、過去の位置情報との類似性に関する信頼性定数Ｋ２を演算する。定数演算手段１５は、過去に被検出物体に対応すると判定される周波数について、その周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に信頼性定数Ｋ２を加算し、残余の周波数の累積変数には信頼性定数Ｋ２を減算する。
【００６１】
Ｓｕｐ（Ｔｆｕｐｎ）＝Ｓｕｐ（ｆｕｐｎ）＋Ｋ２
Ｓｄｎ（Ｔｆｄｎｎ）＝Ｓｄｎ（ｆｄｎｎ）＋Ｋ２
上記以外のＳｕｐ，Ｓｄｎ以外はＫ１だけ減算 …（７）
上式でＴｆｕｐｎ，Ｔｆｄｎｎは、一周期前の信号処理動作の増加期間および減算期間で、被検出物体があると判定された任意の周波数ｆｕｐｎ、ｆｄｎｎをそれぞれ表す。この周波数Ｔｆｕｐｎ，Ｔｆｄｎｎは、たとえば１周期前の過去の信号処理動作において得られる被検出物体の位置情報から逆算して求められる。また、１周期前の信号処理動作で選択手段１６で選択される周波数を直接記憶しておいてもよい。
【００６２】
このように、定数演算手段１５は、継続して反射物体があると予想される周波数についての信頼性定数の累積変数Ｓ（ｆｎ）を大きくする。反射物体は搭載車両周辺の別の車両および建造物であるので、瞬間的に消滅したり出現することは少ない。したがって、最新の検出期間において、１周期前の過去の検出期間で反射物体があると判定された場所の近傍に、その反射物体が継続して存在すると考えられる。このことから上述のように信頼性定数Ｋ２を付すことによって、たとえば雑音成分およびマルチパス妨害によって一時的に信号レベルが増減して抽出手段１４に誤って抽出されるまたはされない場合でも、反射物体があると予想される周波数の累積値Ｓｎを大きくすることができる。
【００６３】
続いて、ステップｂ４では、追従すべき被検出物体に対する信頼性定数Ｋ３を演算する。抽出手段１４で抽出される反射物体の周波数のうち、この信頼性定数Ｋ３を加算する周波数は、たとえば上述の追従判定手段２２の判定の特定条件を満たすような反射物体に対応する追従特定周波数が選ばれる。具体的には、抽出手段１４で抽出される反射物体の周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）のうち、周波数が追従特定周波数と一致する累積変数Ｓ（ｆｎ）にだけ信頼性定数Ｋ３が加算され、残余の周波数の累積変数には定数０が加算される。追従特定周波数は、具体的には、反射物体と搭載車両との相対速度が時速０Ｋｍであるときの反射物体からの反射波の周波数であり、上述の式（２）と時速とから逆算して得られる。これによって、追従判定手段２２において上述の先行車両であると判定されるような被検出物体の信頼性定数の累積値を大きくすることができる。
【００６４】
また、信頼性定数Ｋ３を加算すべき周波数の判定動作では、前述のナビゲーション手段２６および交通情報取得手段２７からの周辺情報および交通情報を、判定基準として加えても良い。たとえば、周辺情報から車両周辺の建造物の位置を判別することができるとき、追従特定周波数と周波数との比較結果に拘わらず、その建造物の位置に対応する周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）には、定数０を加算する。またたとえば、搭載車両が十字路近傍を走行する場合に搭載車両が走行中の道路と交差する別の道路の位置を判別することができるとき、上述の比較結果に拘わらず、その道路に対応する周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）には定数０を加算する。これによって、たとえば搭載車両と同一の道路を走行するような反射物体以外の残余の反射物体の累積変数Ｓ（ｆｎ）が小さくなり、選択手段１６で選択されにくくなる。これによって、たとえば追従すべき被検出物体を検出するべきときに、これら残余の反射物体を誤って被検出物体として検出することを防止することができる。
【００６５】
続いて、ステップｂ５では、接近する被検出物体に対する信頼性定数Ｋ４を演算する。抽出手段１４で抽出された反射物体の周波数のうち、信頼性定数Ｋ４を加算する周波数は、近距離判定手段２４の判定の特定条件を満たすような反射物体の周波数が選ばれる。具体的には、反射物体の周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）のうち、周波数が予め定める接近特定周波数と一致する累積変数Ｓ（ｆｎ）にだけ信頼性定数Ｋ４が加算され、残余の周波数の累積変数には定数０が加算される。接近特定周波数は、具体的には、反射物体と搭載車両との相対距離が予め定める基準距離未満であるときの反射物体からの反射波の周波数であり、上述の式（１）と基準距離とから予め逆算されて、定数演算手段１５内に記憶される。これによって、近距離判定手段２４で検出されるような被検出物体の信頼性定数の積算値を大きくすることができる。
【００６６】
また、信頼性定数Ｋ４を加算すべき周波数の判定動作では、信頼性定数Ｋ３の判定動作と同様に、前述のナビゲーション手段２６および交通情報取得手段２７からの周辺情報および交通情報を判定基準として加え、道路側方の建造物および別道路上の車両を除去するようにしてもよい。またたとえば、道路情報取得手段２７からの交通情報を用いて、搭載車両が渋滞中の道路を走行するときには、上述の基準距離を短くしてもよい。これによって、搭載道路と同一道路を移動するような反射物体以外の反射物体の累積変数Ｓ（ｆｎ）が小さくなり、選択手段１６で選択されにくくなる。したがって、近距離判定手段２３の判定動作で、これら反射物体を誤って被検出物体として検出することを防止することができる。
【００６７】
続いて、ステップｂ６では、静止する被検出物体に対する信頼性定数Ｋ５を演算する。抽出手段１４で抽出された反射物体の周波数のうち、信頼性定数Ｋ５を加算する周波数は、地表に対して静止するような反射物体の周波数が選ばれる。具体的には、次式のように反射物体の周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）のうち、周波数が静止特定周波数と一致する累積変数Ｓ（ｆｎ）にだけ信頼性定数Ｋ５が減算され、残余の周波数の累積変数には定数０が加算される。または信頼性定数Ｋ５を負の値として、この信頼性定数Ｋ５を累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算する。次式でＴｆｕｐｎ，Ｔｆｄｎｎは、反射物体の絶対速度が時速０Ｋｍであるときの周波数ｆｕｐｎ、ｆｄｎｎをそれぞれ表す。
【００６８】
Ｓｕｐ（Ｔｆｕｐｎ）＝Ｓｕｐ（ｆｕｐｎ）−Ｋ３
Ｓｄｎ（Ｔｆｄｎｎ）＝Ｓｄｎ（ｆｄｎｎ）−Ｋ３ …（８）
静止特定周波数は、具体的には、反射物体の地表に対する絶対速度が時速０Ｋｍであるときの周波数である。このような周波数は、たとえば車速センサから得られる現在の搭載車両の走行速度と上述の式（２）とから逆算される。これによって、たとえば道路に隣接する建造物であるような静止する反射物体の累積変数Ｓ（ｆｎ）が小さくなり、選択手段１６で選択されにくくなる。これによって、たとえば追従すべき被検出物体を検出するべきときに、建造物などを誤って被検出物体として検出することを防止することができる。
【００６９】
続いて、ステップｂ７では、車両が走行する道路形状に関する信頼性定数Ｋ６を演算する。この信頼性定数Ｋ６は、車両が曲線道路を走行するときに抽出手段１４で抽出される周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算される。この信頼性定数Ｋ６の値は、道路の曲率半径Ｒおよび反射物体と被検出物体との相対距離の組合わせによって異なる値を取る。この信頼性定数Ｋ６の値は、たとえば曲率半径Ｒと上述の相対距離から逆算される周波数との組合わせと対応付けられて、定数演算手段１５内にテーブルとして予め記憶される。
【００７０】
定数演算手段１５は、まず、車両センサ２８から与えられる挙動信号に基づき、車両の操作角度および走行速度から、道路の曲率半径Ｒを算出する。曲率半径Ｒはまた、車両のヨー角と走行速度とから算出されてもよい。続いて、抽出手段１４で抽出される１または複数の反射物体の周波数と、算出される道路の曲率半径Ｒとのそれぞれの組合わせに対応する信頼性定数Ｋ６の値を上述のテーブルから読出し、各周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算する。
【００７１】
上述するように、レーダ装置１の送信アンテナ３からの送信波は指向性が強くかつ搭載車両の現在の進行方向下流側に向かって直線状に放射される。車両が曲線道路を走行するときには、送信波の放射方向と搭載車両が現在走行する走行道路の延長方向とが異なるので、送信波の放射領域が走行道路上からずれ、走行道路に隣接する隣接道路にはみ出すことがある。このはみ出しの面積は、道路の曲率半径が大きいほど広くなる。また、隣接道路のうちで送信波の放射領域が重なる部分の位置関係は、車両の走行速度が大きいほど頻繁に変化する。このことから、抽出手段１４で抽出される反射物体に対応する周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に対して、上述のように道路の曲率半径Ｒと走行速度とに対応する信頼性定数Ｋ６を加算することによって、同一道路を走行する先行車両を追従する場合であって曲線道路を走行であるときに、隣接道路を走行する車両を走行道路を走行する車両と誤認することを防止することができる。
【００７２】
続いて、ステップｂ８では、レーダ装置１の挙動に関する信頼性定数Ｋ７が演算される。この信頼性定数Ｋ７は、レーダ装置１のレーダセンサ手段９が送信波の放射方向を角変位させるような測角手段を有するときに、車両が曲線道路を走行するときに抽出手段１４で抽出される周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算される。この測角手段は、たとえば送信アンテナ３の向きをモータを用いて機械的に角変位させる構造の装置であってもよく、また、いわゆるフェイズドアレイのように送信アンテナ３と一体化されて電気的に放射方向を角変位させる構造の装置であってもよい。定数演算手段１５は、たとえば送信波の放射方向が搭載車両の進行方向を中心として、地表に水平に角変位される場合、送信波が進行方向と一致するときに信頼性定数Ｋ７を抽出手段１４で抽出される周波数の累積変数Ｓ（ｆｎ）に加算し、放射方向と進行方向とが一致しないときは定数０を加算する。または、送信波の放射方向と搭載車両の進行方向の差分の角度を算出し、角度が小さいほど信頼性定数Ｋ７の値を大きくして、抽出される全ての周波数に加算するようにしてもよい。
【００７３】
送信波の放射方向が角変位されるときには、場合によっては搭載車両が走行中の道路以外の場所、例えば隣接道路および道路側方に向かって送信波が放射されることがある。この場合に上述のように送信波の放射方向と車両の進行方向との角度に応じてこのような信頼性定数を加算することによって、同一道路を走行する先行車両を追従するときに、隣接道路を走行する車両および道路側方の建造物を走行道路を走行する車両と誤認することを防止することができる。
【００７４】
このように定数演算手段１５は、抽出手段１４で抽出された反射物体の周波数が得られるたびに、上述の信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７をそれぞれ演算して、累積変数Ｓ（ｆｎ）に順次的に加算する。表２は、周波数ｆ１，ｆ３，ｆ５に対応する反射物体がある場合に得られる周波数ｆ０〜ｆ７の積算定数Ｋ１〜Ｋ７、およびその累積値Ｓ１〜Ｓ７を表す。この場合、１周期前の過去のサンプリング時には周波数ｆ１，ｆ５に対応する被検出物体があると判定されており、また周波数ｆ３は走行道路上以外の場所にある反射物体に対応するものとする。
【００７５】
【表２】

【００７６】
表２では、周波数ｆ０〜ｆ７の信頼性定数の累積値Ｓ０〜Ｓ７のうちで、周波数ｆ１，ｆ５の累積値Ｓ１，Ｓ５が大きく、周波数ｆ３の累積値Ｓ３は周波数成分の積算値の信頼性定数Ｋ１が大きいにも拘わらず小さい。このように、複数種類の信頼性定数を加算することによって、上述の各種類の条件を定量的に判定することができる。また、上述の信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７のうちで、重視すべき条件を表す信頼性定数の値を他の信頼性定数の値よりも大きくすることによって、信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の条件に容易に重み付けをすることができる。たとえば表２では、受信電界強度の積算値の信頼性定数Ｋ１、および過去の位置情報の信頼性定数Ｋ２に他の信頼性定数Ｋ３〜Ｋ７よりも大きな値を付している。
【００７７】
このように信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の演算と累積とが終了すると、ステップｂ９でガード処理が行われる。ガード処理では最終的な累積値Ｓ１〜Ｓ７が定数演算手段１５で演算処理が可能な予め定める上限値以上であるか否かを個別に判定し、上限値以上であるときには累積値の値を上限値に置換え、上限値未満であればそのままの値を保たせる。これは定数演算手段１５がマイクロコンピュータの演算処理で実現される仮想回路であるときに、演算処理のプログラム上で設定される変数の許容桁数を越えた数値の演算が困難になるために、その不都合を防止するために実施される。また、累積値が大きくなりすぎることを防止して、実際にターゲットが抜けたり消えたりした場合に、応答遅れが生じることを防止することができる。
【００７８】
このようなガード処理が終了すると、ステップｂ１０に進んで当該フローチャートの処理動作を終了し、続いて、図３のフローチャートのステップａ６に進む。このような一連の動作によって、複数種類の信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７を算出してその累積値を求めることができる。
【００７９】
このレーダ装置１の信号処理手段１１の各手段１３〜１７では、それぞれ上述のような演算処理が行われている。ゆえに、信号処理手段１１をマイクロコンピュータで実現し、各手段１３〜１７をマイクロコンピュータの演算処理で実現されるような仮想的な手段で実現させることもできる。これによって、レーダ装置１の実質の部品点数を減少させることができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、車両に搭載されるレーダ装置は、対象物の相対速度および相対距離を算出するための周波数成分を、複数の信頼性定数の累積値を基準として選ぶ。これによって、複数の演算条件を並列に比較することができると共に、各演算条件に対する重み付けが容易になる。
【００８１】
また、定数演算手段は、時系列信号のレベルの積算値を演算条件とする。さらにまた、過去に検出された対象物の相対距離および相対位置との類似を演算条件とする。これによって、マルチパス妨害によって一時的にレベル低下する周波数成分を、確実に対象物の周波数成分として選ぶことができる。したがって、マルチパス妨害に起因するような、対象物の消失の誤認を防止することができる。
【００８２】
また本発明によれば、レーダ装置は、得られる相対距離および相対速度から、未来の車両の状態を推測して警告する処理手段を有する。処理手段には、オートクルーズ装置の追従装置、衝突検知装置、近距離監視装置がある。処理手段で選ばれる特定対象物の相対距離および相対速度との類似を演算条件とする。これによって、各装置で選択されるべき特定対象物の周波数成分を、相対距離および相対速度の算出用データとして、確実に選択することができる。したがって、各処理手段において、特定対象物の相対距離および相対速度に基づく処理を実施させることができる。
【００８３】
さらにまた本発明によれば、追従装置および衝突検知装置を有するレーダ装置は、ナビゲーション装置の地図データおよび自車位置、ならびに交通情報を用いて、車両が走行中の道路上の移動体だけを、対象物に選ぶ。これによって、道路近傍の建築物を特定対象物と誤認することを防止することができる。
【００８４】
また本発明によれば、いわゆるスキャン方式のレーダ装置は、放射領域および検知領域の角変位に基づいて、信頼性定数を決定する。さらにまた本発明によれば、レーダ装置は、対象物が車両と同一の道路上に有るか否かに基づいて、信頼性定数を決定する。これによって、また、車両が弯曲した道路を走行するとき、対向車線を走行する別の車両を同一道路上の対象物と誤認することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるレーダ装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】送信波および反射波の周波数の経時偏移を説明するためのグラフ、およびこれら送信波および反射波が得られるときに生成される混合信号のビート周波数の経時偏移を表すグラフである。
【図３】信号処理回路１１における信号処理手法を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＦＦＴ手段１３で得られる各周波数成分の経時偏移を説明するためのグラフである。
【図５】定数演算手段１５における信頼性定数Ｋ１〜Ｋ７の演算手法を詳細に説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１レーダ装置
３送信アンテナ
４受信アンテナ
５発振手段
６受信手段
７混合手段
１２ＦＦＴ手段
１３抽出手段
１５定数演算手段
１７選択手段
１８位置演算手段[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a radar device that is mounted on a vehicle or the like and detects a surrounding object.
[0002]
[Prior art]
For example, a radar device is mounted on the vehicle to detect a collision object or to detect a vehicle following an auto cruise. In this type of radar apparatus, when a reflected wave from a plurality of objects such as other vehicles as an object is collectively received by an antenna to obtain a time series signal, the time series signal is first included. Of the plurality of frequency components, a frequency component having a level higher than a predetermined threshold level is selected as the frequency component of the reflected wave from the object to be detected. Next, relative position information that includes a relative distance and a relative velocity with respect to the object is calculated based on the frequency of the frequency component of the selected reflected wave.
[0003]
As conventional techniques relating to such a radar apparatus, there are JP-A-56-164971, JP-A-4-31290, and JP-A-6-194442. In the FM-CW radar system for automobiles disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-164971, it is determined whether or not there is a portion having a markedly higher level compared to other frequencies in the spectrum distribution of the beat frequency. Thus, the presence or absence of the object is determined. In the obstacle detection device for automobiles disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-313090, the shape of the detection object that is the target is identified from the shape of the power spectrum of the beat signal of the FM-CW radar device. In the radar apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-194442, when this radar apparatus is used at sea, clutter such as reflection from the sea surface is removed, and only the signal from the detection target is extracted.
[0004]
In the level of the frequency component obtained by the above-described radar apparatus, a level change caused by the fluctuation of the position of the object or multipath interference occurs. In particular, when the radar apparatus is used on the ground, many multipath interferences occur because there are many reflecting objects other than the object such as the road surface. For this reason, despite the presence of an object, the level of the frequency component may suddenly drop below the threshold level for a short time due to multipath interference. At this time, since the radar apparatus removes frequency components of a level below the threshold level, the relative distance and relative speed corresponding to the frequency components cannot be obtained while multipath interference occurs, and the object is misidentified. There are many.
[0005]
In addition, in order to eliminate the misidentification of the presence or absence of an object due to the level change described above, after the relative distance and relative speed of the object are obtained, the obtained relative distance and relative speed and the relative distance obtained in the past are obtained. In addition, there is a method of determining reliability by comparing relative speeds. In this method, the level change of the frequency component of the time series signal and the reliability determination are rarely compared in parallel. Further, when the reliability determination is performed for a plurality of conditions, if it is determined that the reliability related to any one of the conditions is lower than the reference, the frequency component even when the reliability related to the other conditions is extremely high Is not selected. For these reasons, it was difficult to eliminate all the misconceptions about the presence or absence of objects.
[0006]
[Problems to be Solved by the Invention]
An object of the present invention is to provide a radar apparatus that can eliminate misidentification of object detection.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention comprises an oscillation means for generating and oscillating a predetermined oscillation signal;
  A receiving means for receiving a time-series signal obtained by reflecting an oscillation signal from the oscillating means with an object and changing in level with time;
  For each predetermined period, individually for a plurality of predetermined frequency components included in the time-series signal, reliability constants corresponding to a plurality of calculation conditions are set.,eachFor each frequency componentWith signal levelConstant calculation means for accumulating and obtaining a cumulative value;
  Of each frequency component, the cumulative value is less than the predetermined reference value.AboveA selection means for selecting a certain frequency component;
  Position calculating means for obtaining relative position information including at least one of a relative distance and a relative speed with respect to the object from the frequency component selected by the selecting means.See
  The reliability constant corresponding to the plurality of calculation conditions is the reliability constant K1 under the condition that the integrated value of the level of each frequency component of the time series signal within a predetermined time is larger than a predetermined determination value, and the predetermined Including a reliability constant K2 corresponding to the similarity to the past relative position one cycle before the cycle,
  The constant calculation means adds or subtracts reliability constants K1 and K2 depending on whether the calculation condition is satisfied.This is a radar apparatus characterized by the above.
  According to the present invention, the radar apparatus uses a cumulative value of a plurality of reliability coefficients as a reference for selecting a frequency component for calculating relative position information with respect to an object from a time-series signal from the object. This reliability constant is determined based on, for example, the level of each frequency component or the frequency component calculated backward from the past relative position information with respect to the object, and the frequency component corresponding to the object surely has a larger value.Yes.Thus, when the reliability component value is larger for the frequency component corresponding to the position closer to the position of the object, the possibility that the frequency component corresponds to the position of the object increases as the cumulative value increases. Accordingly, the presence / absence of an object can be determined by comparing the calculation conditions for the presence / absence of a plurality of objects in parallel. In addition, since a plurality of calculation conditions having different standards are replaced with reliability constants, comparison is easy and weighting is facilitated.
[0008]
  Also, The constant calculating means is for the level of the frequency component level of the time-series signal.With a predetermined periodIntegrated valueWhether or not is greater than the judgment value, Reliability constantK1TheAdd or subtract. For example, even when multipath interference occurs suddenly in a short time and locally lowers the level of the frequency component, the influence on the integrated value of the level is small. Therefore, it is possible to prevent misidentification of the presence or absence of an object due to multipath interference.
[0009]
  AlsoThe constant calculation means includes:One cycle before the predetermined cycleRelative distance of objects obtained in the pastCorresponding to before similarityReliability constantK2Ask for. As a result, even when the level of the frequency component corresponding to the object temporarily decreases due to multipath interference, for example, the reliability constant of the frequency componentK2The sizeCombThus, the selection can be made easier.
[0010]
  The radar apparatus may further include a processing unit that is mounted on a predetermined vehicle and that obtains a specific object that satisfies a predetermined specific condition based on position information from the position calculation unit,
  One of the plurality of calculation conditions is a specific object frequency corresponding to past relative position information between the vehicle and the specific object,
  TrustsexThe constant increases as the frequency component approaches the specific object frequency.IkoAnd features.
  According to the present invention, the above processing means is added to the radar apparatus. The constant calculation means of this radar apparatus calculates the reliability constant based on the frequency component related to the specific object relative position information determined in the past by the processing means and using the calculated frequency component as a reference. As a result, even when a plurality of objects are detected, the reliability constant of the object that is highly likely to be the specific object to be obtained by the processing means is increased.CombThus, the selection can be made easier.
[0011]
  In the present invention, the specific object is an object that the vehicle should follow,
  The specific condition exists on the downstream side in the moving direction of the vehicle, and the relative speed between the vehicle and the specific object is less than a predetermined reference speed.
  According to the present invention, the processing device is a device for causing a specific object traveling ahead of the vehicle to follow. In a radar apparatus having such a device, the constant calculation means increases the reliability constant for an object whose relative speed is close to 0 km / h on the downstream side in the moving direction of the vehicle.DullThe Thus, for example, in an auto cruise device, the frequency component of the object to be followed can be easily selected by the selection means.
[0012]
  In the present invention, the specific object is an object that may collide with the vehicle.
  The specific condition is characterized in that the specific object is stationary with respect to the ground surface or is stationary.
  According to the present invention, the processing device is a device for detecting an object that collides with a vehicle. In a radar apparatus having such a processing apparatus, the constant calculation means increases the reliability constant for a stationary object whose absolute speed with respect to the ground surface is close to 0 km / h or a stationary object, for example.DullThe Thereby, for example, in the collision detection device, it is possible to easily select the frequency component of the object that may collide with the vehicle by the selection means.
[0013]
  The present invention further includes map data representing a plurality of roads on which the vehicle should travel and fixed objects in the vicinity of the road, and further includes detection means for obtaining data on the road on which the vehicle is currently traveling,
  The constant calculation means selects a specific object from among moving objects on a road on which the vehicle currently travels among objects satisfying the specific condition.
  According to the present invention, the radar device further includes detection means for grasping the vehicle position of the vehicle on the map data, such as a navigation device. The constant calculation means increases the reliability constant from a plurality of objects on the same road as the road on which the vehicle obtained by the detection means is currently traveling.DullSelect specific objects to be selected. Thereby, for example, when the vehicle travels in an urban area, it is possible to prevent a building facing the road from being mistaken as a specific object. Further, for example, when a vehicle travels in the vicinity of an intersection, another vehicle traveling on another intersecting road can be prevented from being mistaken as a specific object. This ensures that the reliability constant for the frequency component of the specific object to be detected is large.DullCan.
[0014]
  The present invention further includes acquisition means for obtaining traffic information of a road on which the vehicle is currently traveling,
  The constant calculation means selects a specific object from among moving objects on a road on which the vehicle currently travels among objects satisfying the specific condition.
  According to the present invention, the radar apparatus further includes traffic information acquisition means such as a VICS receiver. The constant calculation means determines the traffic situation of the road on which the vehicle is currently traveling, for example, the presence or absence of traffic jam, from the traffic information obtained by the acquisition means, and calculates a reliability constant from a plurality of objects on the same road. bigDullSelect specific objects to be selected. This ensures that the reliability constant added to the frequency component of the specific object to be detected is increased in accordance with the traffic conditions of the road that is running.DullCan.
[0015]
  In the present invention, the specific object is an object that approaches the vehicle less than a predetermined distance,
  The specific condition is that the relative distance to the vehicle is less than a predetermined distance.
  According to the present invention, the processing means preferentially detects the presence or absence of an object around the vehicle. In a radar apparatus having such a processing apparatus, the constant calculation means increases the reliability constant for an object having a shorter relative distance to the vehicle, for example.DullThe Thereby, for example, in a detection device for an approaching object, it is possible to easily select the frequency component of the object that is close to the periphery of the vehicle by the selection means.
[0016]
  In the present invention, the radar device is mounted on a vehicle.
  Angle measuring means for angularly changing the radiation direction of the oscillation signal from the oscillation means at a predetermined cycle;
  One of the plurality of calculation conditions is a radial angular displacement amount;
  The reliability constant is larger for an object existing downstream in the moving direction of the vehicle.IkoAnd features.
  According to the present invention, the radar apparatus has angle measuring means for periodically moving the radiation direction of the oscillation signal within a predetermined angle range. The constant calculation means is configured to increase the reliability constant of an object existing downstream in the moving direction of the vehicle based on the angular displacement in the radial direction.DullThe Thereby, in the so-called scanning radar device, the frequency component of the object downstream in the moving direction of the vehicle can be easily selected by the selection means.
[0017]
  In the present invention, the radar device is mounted on a vehicle.
  One of the plurality of calculation conditions is a relationship between a past relative distance between the vehicle and the object, a curvature of a road on which the vehicle travels, and the presence or absence of a vehicle on the same road,
  The reliability constant is larger for objects existing on the same road as the vehicle.IkoAnd features.
  According to the present invention, the radar apparatus determines whether or not the object is on the same road as the vehicle based on, for example, a predetermined table, based on the relative distance to the object and the curvature of the road on which the vehicle travels. can do. A radar apparatus having such means increases the reliability constant for objects on the same road.DullThe Thereby, even when the running road is curved, it is possible to easily select an object on the same road by the selection means. Further, when the vehicle travels on a curved road, it is possible to prevent another vehicle traveling in the oncoming lane from being misidentified as an object on the same road.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a radar apparatus according to an embodiment of the present invention. The radar apparatus is a so-called FM-CW (Frequency Modulation-Continuous Wave) radar apparatus, which is used by being mounted on a vehicle, for example. The radar apparatus 1 uses an object existing around a mounted vehicle on which the radar apparatus 1 is mounted as a detected object to be detected, and uses at least one of a relative distance and a relative speed between the detected object and the mounted vehicle. Obtain location information.
[0019]
The radar apparatus 1 includes a transmission antenna 3, a reception antenna 4, an oscillation means 5, a reception means 6, a mixing means 7, an analog / digital conversion means 10, a signal processing means 11, an input / output means 19, an application means 21, a navigation means 26, The traffic information acquisition means 27 and the vehicle sensor means 28 are comprised. The antennas 3 and 4 and the means 5 to 7 constitute the radar sensor means 9.
[0020]
In response to the oscillation signal from the oscillation means 5, the oscillation antenna 3 radiates a transmission wave that is an electromagnetic wave whose frequency shifts with time as will be described later. The oscillation signal is, for example, an AC power signal whose frequency shifts with time, and its strength is always constant. The transmission wave is radiated toward one or a plurality of reflection objects downstream in the radiation direction of the transmission wave, reflected from the reflection object, returns to the mounted vehicle, and is received by the receiving antenna 4 as a reflection wave at a time. . This reflective object includes a detected object.
[0021]
Specifically, the reflecting object that reflects the transmission wave from the oscillation antenna 3 includes a preceding vehicle in which the mounted vehicle travels ahead of the same road as the currently traveling road, and an adjacent road adjacent to the traveling road. Adjacent vehicles traveling on the road, buildings around the road, and traveling roads and adjacent road surfaces. At least one of these reflective objects is a detected object whose relative position with respect to the mounted vehicle is to be detected by the radar apparatus 1, and for example, a preceding vehicle corresponds to this detected object.
[0022]
The receiving means 6 is responsive to the output from the receiving antenna 4 to generate a time-series signal that represents the received electric field strength of the received reflected wave, and whose signal level increases as the received electric field strength increases, and the mixing means 8 is derived. The mixing unit 8 is supplied with the oscillation signal from the oscillation unit 5 in addition to the time-series signal. The mixing unit 8 mixes the oscillation signal and the time series signal to generate a mixed signal having the beat frequency of both signals. This mixed signal is converted into a digital signal by an analog / digital conversion circuit 10 (referred to as “A / D” in the drawing) and then applied to the signal processing means 11.
[0023]
The signal processing unit 11 includes an FFT unit 13, an extraction unit 14, a constant calculation unit 15, a selection unit 16, and a position calculation unit 17. The FFT means 13 obtains the frequency component of the mixed signal within the unit time W2 by sampling and orthogonally transforming the mixed signal every predetermined unit time W2 (FIG. 2). Subsequently, the extracting unit 14 extracts a frequency corresponding to the reflecting object from the frequency components of the mixed signal. Subsequently, the constant calculation means 15 individually calculates reliability constants that individually meet a plurality of calculation conditions described later for each frequency of the extracted reflecting object, and calculates the calculated reliability constants for each frequency. Accumulate for each frequency. Further, the selection means 16 selects only the frequency corresponding to the detected object with reference to the cumulative value of the reliability constant of each frequency of the reflecting object. The position calculation means 17 generates a position information signal representing position information including the relative distance and relative speed between the detected object and the mounted vehicle from the frequency of the detected object selected by the selection means 16. This position information signal is given to the application means 21 via the input / output means 19 which is an input / output interface circuit.
[0024]
The application unit 21 includes a follow-up determination unit 22, a collision determination unit 23, and a short distance determination unit 24. Each of the determination units 22 to 24 determines whether or not a predetermined specific condition is established between the detected object and the mounted vehicle using the position information signal from the position calculation unit 17. For example, the follow-up determining means 22 is configured such that the distance between the detected object and the mounted vehicle, which is a traveling vehicle preceding the mounted vehicle, approaches less than a predetermined distance, or the relative speed between the two vehicles exceeds a predetermined speed. Whether it is large or not is determined as a specific condition. The collision determination means 22 determines whether or not there is a possibility of a collision from the positional relationship and relative speed between the detected object and the mounted vehicle. Furthermore, the short distance determination means 24 determines whether or not the detected object is in a region within a predetermined distance from the mounted vehicle. When these specific conditions are satisfied, each determination means, for example, generates a warning sound from a buzzer and presents the fact to the driver of the vehicle.
[0025]
The navigation means 26 corresponds to the detection means of the claims, and has a vehicle position detection means such as a GPS (Global Positioning System) device and a geomagnetic sensor. The current position of the mounted vehicle is acquired, and peripheral information such as the situation around the mounted vehicle including road structures and buildings around the mounted vehicle is acquired. The traffic information acquisition means 27 is realized by a VICS receiver, for example, and acquires current traffic information around the mounted vehicle. The vehicle sensor means 28 includes, for example, a means (not shown) for detecting the operation angle of the steering wheel and a vehicle speed sensor (not shown) for detecting the traveling speed of the vehicle, and the traveling direction of the currently mounted vehicle. And a behavior signal representing the behavior of the vehicle including the traveling speed. These peripheral information, traffic information, and behavior signals are given to the constant calculation means 15 and used for calculation of reliability constants as will be described later.
[0026]
Hereinafter, in order to explain the behavior of the FM-CW radar apparatus, the behavior of the radar sensor means 9 and the behavior of the transmission wave, the reflected wave, and the mixed signal will be described in detail.
[0027]
The oscillation antenna 3 is installed, for example, so as to radiate a transmission wave, which is an electromagnetic wave, on the downstream side in the traveling direction of the vehicle body of the vehicle. The receiving antenna 4 is installed so as to receive electromagnetic waves from the downstream side in the traveling direction of the vehicle body of the vehicle, for example, reflected waves described later. For this purpose, the oscillation and reception antennas 3 and 4 are installed, for example, in a front grill in front of the vehicle body of the vehicle. The oscillation and reception antennas 3 and 4 are so-called strong directivity antennas. For example, the beam width of the main lobe of the transmission wave from the oscillation antenna 3 is about 2 to 3 degrees. These antennas 3 and 4 may be realized by a single shared antenna.
[0028]
FIG. 2A is a graph for explaining the temporal shift of the frequency of the transmitted wave and the reflected wave. A solid line 31 represents a temporal shift of the frequency of the transmission wave, and a two-dot chain line 32 represents a temporal shift of the frequency of the reflected wave corresponding to the transmission wave of the solid line 31. The behavior of the frequency shift described below is that the detected object is single, there is no multipath interference, and the path length of the wireless transmission path between the transmitting and receiving antennas 3 and 4 and the detected object is Represents the case where the length is maintained.
[0029]
The frequency of the transmission wave is swept in a triangular wave so as to periodically increase / decrease by a predetermined displacement width δf around a predetermined center frequency f0. Specifically, the frequency of the transmission wave increases in proportion to the passage of time from the predetermined minimum frequency fmin to the predetermined maximum frequency fmax in the increasing period from time t0 to time t2, and decreases from time t2 to time t4. It decreases in proportion to the passage of time from the maximum frequency fmax to the minimum frequency fmin.
[0030]
  The maximum and minimum frequencies fmax and fmin are frequencies increased and decreased from the center frequency f0 by a half frequency of the displacement width δf, respectively. The center frequency f0 is, for example, 750MHz, and the displacement width δf is, for example, 75 MHz. The vibration period W1 at this time is, for example, 1.3 milliseconds. The increase and decrease periods are half the vibration cycle W1. Also, the absolute values of the rate of time change of frequency increase and decrease are equal. The maximum and minimum frequencies fmax and fmin and the vibration period W1 can be set as appropriate according to the usage status of the laser apparatus 1 and the like.
[0031]
The reflected wave from each reflecting object, in other words, the received wave received by the receiving antenna 4 is shifted in frequency over time, for example, similarly to the transmitted wave, and the shift timing is delayed from the shift timing of the transmitted wave. It becomes such an electromagnetic wave. The delay time W3 from the transmission time of the transmission wave to the reception time of the reflected wave corresponding to the transmission wave increases in proportion to the path length of the electromagnetic wave wireless transmission path. Therefore, the frequency shift behavior of the reflected wave is different only in the frequency shift timing, and the time change rate of the frequency shift, the center frequency f0, the change rate δf, and the vibration period W1 are equal. Therefore, the reflected wave increases in proportion to the lapse of time from the frequency increase start time t1 through the time t2 to the decrease start time t3, and in proportion to the time lapse from the decrease start time t3 to the decrease end time t5. Decrease. Times t1, t3, and t5 correspond to times delayed by a delay time W3 from the time t0, t2, and t4 of the frequency shift of the transmission wave, respectively.
[0032]
FIG. 2 (2) is a graph showing the shift with time of the beat frequency of the mixed signal generated when the transmission wave and the reflected wave shown in FIG. 2 (1) are obtained. The beat frequency increases as the relative distance between the detected object and the radar apparatus 1 increases. In the FM-CW radar apparatus, the relative distance and relative speed of the object to be detected are obtained from a predetermined calculation formula described later using this beat frequency as a parameter. When the above transmission wave is radiated while the path length is maintained at a certain length, the beat frequency shifts with the same period as the vibration period W1 of the transmission wave. Specifically, while the above-described delay time W3 has elapsed from the start time t0 of the frequency increase of the transmission wave, the beat frequency increases in proportion to the lapse of time, and from the start time t1 of the frequency increase of the reflected wave, The maximum beat frequency fup is maintained until the frequency reduction start time t2. Further, it decreases in proportion to the passage of time from the start time t2 to the start time t3 of the reflected wave frequency decrease, and the minimum beat frequency fdn is maintained from the start time t3 to the end time t4 of the frequency decrease of the transmission wave. The absolute values of the maximum and minimum beat frequencies fup and fdn are equal.
[0033]
Further, since the signal level of the oscillation signal always maintains a predetermined level, the electric field intensity of the oscillation wave always maintains the predetermined level. The received electric field strength of the individual reflected wave from each reflecting object of this oscillation wave changes in relation to the reflectance of the electromagnetic wave of the reflecting object and the path length of the wireless transmission path between the antennas 3 and 4 and the reflecting object. In the case of a reflected wave from a reflecting object having the same reflectance, the wave length decreases in proportion to the fourth power of the path length. At this time, when there are a plurality of reflecting objects having similar reflectances and the path length of the wireless transmission path to each reflecting object is an integral multiple of the wavelength of the reflected wave, multipath interference occurs. When multipath interference occurs, the signal level of the time series signal decreases rapidly. From these facts, the mixed signal is a pulsating signal whose signal level changes in response to the time-dependent change of the received electric field intensity of the reflected wave. Respond to change.
[0034]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the signal processing operation in the signal processing means 11. The detailed behavior of the signal processing means 11 will be described below along the flowchart of FIG.
[0035]
When an oscillation signal is supplied from the oscillation means 5 to the transmission antenna 3, an oscillation wave is radiated. When the reception antenna 4 receives the reflected wave from the reflecting object, the mixing unit 7 starts generating the mixed signal and proceeds from step a1 to step a2. In step a 2, the analog / digital conversion means 10 converts the mixed signal from the mixing means 7 into a digital signal and supplies it to the FFT means 13.
[0036]
Subsequently, in step a3, the FFT means 13 first samples the signal level of the mixed signal at an observation point on the time axis for each predetermined sampling period. The interval between the N observation points in this sampling is set to a length equal to or shorter than the unit time W2, which is a half time of the vibration cycle W1. For example, when the number of observation points is 128, the length is set to 1/128 of the unit time W2.
[0037]
Subsequently, every time the signal level of the mixed signal is sampled, the FFT unit 13 obtains a frequency component that is the signal level of the mixed signal at the frequencies f1 to fN at the N observation points on the predetermined frequency axis. When there is a reflective object in a range that can be detected by the radar apparatus 1, these frequency components are obtained only from the level of the frequency components of the beat frequencies fup and fdn corresponding to the relative distance between the reflective object and the mounted vehicle. The level corresponding to the received electric field strength of the reflected wave alone is the level, and the frequency components of the remaining frequencies are level 0 or a level corresponding to the received electric field strength of the noise signal superimposed on the time series signal. Further, when a plurality of reflective objects are present in a detectable range, the levels of the frequency components of the plurality of beat frequencies fup and fdn corresponding to the relative distances between the respective reflective objects and the mounted vehicle are respectively set to the respective reflective objects. It becomes a level corresponding to the received electric field strength of the reflected wave alone. The level corresponding to the received electric field strength when there is a reflecting object is larger than the level corresponding to the noise signal when there is no multipath interference, for example.
[0038]
Specifically, the FFT means 13 is realized by an arithmetic means for performing an orthogonal transformation operation using, for example, a Fourier transform method. The values of the frequency components c1 (tn) to cN (tn) of the frequencies f1 to fN at an arbitrary sampling time tn are N values from the observation point on the time axis that is N points backward from the sampling time tn to the sampling time tn. It is obtained by Fourier transform using the signal level values L1 to LN of the mixed signal obtained at the observation points. Specifically, an N-point fast Fourier transform method is used for this calculation. The number N of Fourier transforms is, for example, 128 points. A conversion formula of the fast Fourier transform method for obtaining a frequency component cn (tn) of an arbitrary frequency fn among the frequencies f1 to fN at an arbitrary sampling time tn is shown below.
[0039]
[Expression 1]

[0040]
FIG. 4 is a graph showing frequency components obtained by the FFT means 13. In FIG. 3, it is assumed that the number N of the fast Fourier transform method is 8 and that a reflective object exists at a point separated from the mounted vehicle by a relative distance corresponding to each of the frequencies f1, f3, and f5. FIG. 4 (1) shows frequency components obtained at a certain arbitrary sampling time tn, and FIG. 4 (2) shows frequency components obtained at the next sampling time tn + 1 after a minute time has elapsed from the sampling time tn.
[0041]
The level of the frequency component of the frequency corresponding to the reflecting object often increases or decreases in a minute time. This is because, for example, when the radar apparatus 1 is mounted on a vehicle and used, minute vibrations are often generated in at least one of the detected object and the mounted vehicle, so that the relative distance between the detected object and the mounted vehicle is frequent. This is because it changes. In addition, when the object to be detected is a vehicle, the appearance of the vehicle body is complicated, so the reflectivity varies greatly in each part of the vehicle body, and the reflectivity of the reflected wave is changed only by a minute change in the position where the transmission wave is irradiated. Because it changes. Furthermore, multipath interference frequently occurs, and the signal level of the time-series signal of the reflected wave from the reflecting object is frequently lowered. Further, even a frequency component having a frequency with no corresponding reflecting object, such as the frequency f7, may maintain a level close to the level of the frequency component with a corresponding reflecting object due to, for example, a noise component. The FFT means 13 gives such a signal representing the frequency components c1 (tn) to cN (tn) to the extraction means 14, ends the processing of step a3, and proceeds to step a4.
[0042]
Returning to FIG. 3 again, in step a4, the extraction means 14 discriminates the frequency components c1 (tn) to cN (tn) of the respective frequencies f1 to fN at the predetermined reference level Vref1. By this level discrimination process, the frequency at which the level of the frequency component is determined to be equal to or higher than the reference level Vref1 is extracted as the frequency corresponding to the reflective object. This reference level Vref1 is set to a level comparable to the signal level of the noise component contained in the mixed signal, for example. In this case, when the signal level increases or decreases as shown in FIG. 4, even if the frequency component has a frequency corresponding to the reflecting object, the signal level is less than the reference level Vref1 and the frequency is not extracted for the above-described plurality of reasons. Sometimes. Conversely, even if the frequency component has a frequency that does not correspond to the reflecting object, the signal level may be higher than the reference level Vref1 and the frequency may be extracted. When the level of at least one frequency component is equal to or higher than the reference level Vref1, the extraction unit 14 gives the frequency component and the frequency of the frequency component to the constant calculation unit 15.
[0043]
Subsequently, in step a5, the constant calculation means 15 obtains a plurality of types of reliability constants for the frequencies of one or more reflective objects obtained from the extraction means 14, and obtains the accumulated values S1 to SN. As described above, this reliability constant is used, for example, to exclude the frequency component due to the noise component among the frequencies of the reflection object given from the extraction unit 14 from the calculation target in the position calculation unit 17 and the It is used to add a frequency that is not extracted by the extraction means 14 due to path noise to the calculation target. Further, when the detected object is a vehicle that travels on the same road as the mounted vehicle, it is used to remove frequencies corresponding to buildings around the same road and vehicles on another road.
[0044]
Specifically, the above-described reliability constant includes, for example, a reliability constant K1 related to the integrated value of frequency components, a reliability constant K2 related to similarity to the past position information of the reflective object, and a reliability constant related to the behavior of the reflective object. K3 to K5, a reliability constant K6 related to the road on which the mounted vehicle travels, and a reliability constant K7 related to the radiation direction of the transmission wave of the radar apparatus 1 are included. The constant calculation means 15 has cumulative variables S (f1) to S (fN) of reliability constants for all the frequencies f1 to fN of the FFT means 13, and the reliability constants K1 to K7 described above are assigned to the frequencies f1. The cumulative value of the reliability constant is obtained by adding to or subtracting from each of the cumulative variables S (f1) to S (fN) for each .about.fN. Details of the calculation method in the constant calculation means 15 will be described later.
[0045]
Subsequently, in step a6, the selection unit 16 extracts the frequency having the cumulative values S1 to SN of the reliability coefficient equal to or higher than a predetermined reference cumulative value among the above-described frequencies f1 to fN as the frequency of the detected object. Thus, a signal representing the frequency is given to the position calculating means 17. This makes it possible to simultaneously determine whether or not the signal level of the mixed signal is equal to or higher than a predetermined reference level and detect the frequency corresponding to the detected object in the mixed signal. In addition, even when the level of the frequency component increases or decreases due to multipath interference and excessive noise signal superposition, and even when there are reflective objects other than the detected object around the vehicle, the frequency corresponding to the detected object is selected reliably. can do.
[0046]
Subsequently, in step a7, the position calculation means 17 generates position information between the detected object and the mounted vehicle. The position calculation means 17 operates only when a signal representing the frequency is given from the selection means 16, and does not operate when the remainder is other than that. When the position calculation means 17 operates, the relative distance R and the relative velocity v between the radar apparatus 1 and the detected object are calculated from given frequencies, that is, the maximum and minimum beat frequencies fup and fdn using the following calculation formulas. To do. The relative speed v represents a speed in a direction in which the detected object approaches the radar apparatus 1 as a positive value, and a speed in a direction away from the radar apparatus 1 as a negative value.
[0047]
[Expression 2]

[0048]
The coefficient Kr in the above equation is obtained from a predetermined function F using the center frequency f0 of the transmission wave and the displacement width δf as parameters.
[0049]
Kr = F (f0, δf) (3)
Well, the coefficient Kv is defined by the following equation. c is the speed of light.
[0050]
Kv = 2 · f0 / c (4)
The maximum and minimum beat frequencies fup and fdn are sufficiently smaller than the maximum and minimum frequencies fmax and fmin of the oscillation wave and the reflected wave. Therefore, since the means for processing such a beat signal does not need to be provided with a processing configuration corresponding to a high frequency as compared with a means for directly handling a transmission wave and a reflected wave, the structure is simplified. Therefore, the structure of the entire radar apparatus 1 can be simplified. The position information obtained by such a method is given to the application means 21 via the input / output means 19 and used for the above-described determination operation.
[0051]
FIG. 5 is a flowchart for explaining in detail the method of calculating the cumulative values S1 to SN of the reliability constants K1 to K7 implemented by the constant calculation means 15 in step a5 of the flowchart of FIG. The calculation method of each reliability constant K1-K7 is demonstrated according to this flowchart. When the frequency of the reflecting object is given from the extraction means 14, the process proceeds from step b1 to step b2.
[0052]
In step b2, a reliability coefficient K1 related to the integrated value of frequency components is calculated. In the constant calculation means 15, first, the frequency components c1 (tm) to cN (tm) of the frequencies f1 to fN respectively obtained by a plurality of samplings performed during a predetermined detection period retroactive from the latest sampling time, By integrating every frequency f1 to fN, integrated values Cf1 to CfN of frequency components of each frequency within the detection period are obtained. The integrated value Cfn of an arbitrary frequency fn out of the frequencies f1 to fN is represented by the following equation, and the frequency components cn (t1) to cn (tM) of the frequency fn at the respective sampling times t1 to tM within the detection time. Is an integrated value of.
[0053]
[Equation 3]

[0054]
The constant calculation means 15 determines for each frequency whether or not these integrated values are greater than or equal to a predetermined reference integrated value. From this determination result, as shown in the following equation, for a frequency whose integrated value is equal to or higher than the reference integrated value, the reliability constant K1 is added to the cumulative variable S (fn) of the reliability constant of that frequency, and the frequency is less than the reference integrated value. The reliability constant K1 is subtracted from the accumulated variable S (fn) to the remaining frequency. This cumulative variable S (fn) is, for example, for each frequency f1 to fn, an integration constant Sup (fn) for the maximum peak frequency fup obtained during the transmission wave increase period, and an integration for the minimum peak frequency fdn obtained during the subtraction period. A constant Sdn (fn) is obtained individually.
[0055]
Sup (Pfupn) = Sup (fupn) + K1
Sdn (Pfdnn) = Sdn (fdnn) + K1
Subtract K1 except Sup and Sdn other than the above (6)
In the above equation, Pfupn and Pfdnn represent arbitrary frequencies at which the integrated values in the increase period and the subtraction period are equal to or higher than the reference integrated value, respectively.
[0056]
Table 1 is obtained at each sampling time tm to tm + 5 in the detection period when there is a reflection object corresponding to the frequencies f1, f3, and f5 and a certain detection period including six samplings is set. Respective frequency components of frequencies f0 to f7 and their integrated values Cf1 to Cf7 are represented.
[0057]
[Table 1]

[0058]
As shown in Table 1, within the detection period, the frequency components of the frequencies f1, f3, and f5 corresponding to the reflecting object are continuously detected over the entire detection period even if the signal level fluctuates. Even when multipath interference occurs, it is rare that the multipath interference is not continuously detected over a plurality of sampling times. Therefore, even when multipath interference occurs at different sampling times for each of the frequencies f1, f3, and f5, the integrated value Cf1. , Cf3, Cf5 are similar. In the integrated value Cf7 of the frequency f7 not corresponding to the reflecting object, a signal level equivalent to the temporarily corresponding frequency is detected, but since it is not continuously detected over the entire detection period, the absolute value of the integrated value is small. As a result, the integrated values Cf1, Cf3, and Cf5 of the frequencies f1, f3, and f5 corresponding to the reflective object and the remaining integrated values Cf7 that do not correspond to the reflective object are greatly different.
[0059]
From these things, it turns out that the integrated value of the frequency component of each frequency is hard to be influenced by the increase / decrease of the frequency component of the reason mentioned above. Therefore, the determination of the integrated value of the frequency components is less affected by the increase / decrease of the frequency components than the determination of the frequency component level of each frequency at the time of each sampling. Therefore, for the reason described above, when the frequency component decreases, it is mistaken that there is no reflecting object corresponding to the frequency, and conversely, when the noise is excessive, it is mistaken that there is a reflecting object corresponding to the frequency. Can be prevented.
[0060]
Subsequently, in step b3, a reliability constant K2 relating to similarity with the past position information is calculated. The constant calculation means 15 adds the reliability constant K2 to the cumulative variable S (fn) of the frequency determined to correspond to the detected object in the past, and the reliability constant K2 to the cumulative variable of the remaining frequency. Is subtracted.
[0061]
Sup (Tfupn) = Sup (fupn) + K2
Sdn (Tfdnn) = Sdn (fdnn) + K2
Subtract K1 except Sup and Sdn other than the above (7)
In the above expression, Tfupn and Tfdnn respectively represent arbitrary frequencies fupn and fdnn determined to be detected in the increase period and subtraction period of the signal processing operation one cycle before. The frequencies Tfupn and Tfdnn are obtained by, for example, back-calculating from the position information of the detected object obtained in the past signal processing operation one cycle before. Further, the frequency selected by the selection means 16 in the signal processing operation one cycle before may be directly stored.
[0062]
As described above, the constant calculation means 15 increases the cumulative variable S (fn) of the reliability constant for the frequency where it is expected that there is a reflecting object continuously. Since the reflecting object is another vehicle and a building around the mounted vehicle, it hardly disappears or appears instantaneously. Therefore, in the latest detection period, it is considered that the reflective object is continuously present in the vicinity of the place where it is determined that there is a reflective object in the past detection period one cycle before. Therefore, by adding the reliability constant K2 as described above, even when the signal level is temporarily increased or decreased due to, for example, noise components and multipath interference, the reflection object is not extracted or not erroneously extracted by the extraction means 14. The cumulative value Sn of the frequency expected to be present can be increased.
[0063]
Subsequently, in step b4, a reliability constant K3 for the detected object to be followed is calculated. Of the frequencies of the reflecting object extracted by the extracting means 14, the frequency to which the reliability constant K3 is added is, for example, a tracking specific frequency corresponding to the reflecting object that satisfies the specific condition of the determination of the tracking determining means 22 described above. To be elected. Specifically, the reliability constant K3 is added only to the cumulative variable S (fn) whose frequency matches the tracking specific frequency among the cumulative variables S (fn) of the frequency of the reflecting object extracted by the extracting means 14, A constant 0 is added to the cumulative variable of the remaining frequency. The tracking specific frequency is specifically the frequency of the reflected wave from the reflecting object when the relative speed between the reflecting object and the mounted vehicle is 0 km / h, and is calculated back from the above equation (2) and the speed. can get. As a result, the cumulative value of the reliability constant of the detected object that is determined by the follow-up determination means 22 as the preceding vehicle can be increased.
[0064]
Further, in the determination operation of the frequency to which the reliability constant K3 is to be added, the surrounding information and traffic information from the navigation means 26 and the traffic information acquisition means 27 described above may be added as determination criteria. For example, when the position of the building around the vehicle can be determined from the surrounding information, the cumulative variable S (fn) of the frequency corresponding to the position of the building is used regardless of the comparison result between the tracking specific frequency and the frequency. Adds a constant 0. Further, for example, when the mounted vehicle travels in the vicinity of a crossroad, when the position of another road that intersects the road on which the mounted vehicle is traveling can be determined, the frequency corresponding to the road regardless of the comparison result described above. A constant 0 is added to the cumulative variable S (fn). As a result, for example, the cumulative variable S (fn) of the remaining reflecting objects other than the reflecting objects traveling on the same road as the mounted vehicle is reduced, and the selection means 16 is difficult to select. Thus, for example, when a detected object to be followed should be detected, it is possible to prevent these remaining reflective objects from being erroneously detected as detected objects.
[0065]
Subsequently, in step b5, a reliability constant K4 for the approaching detected object is calculated. Of the frequencies of the reflecting object extracted by the extracting means 14, the frequency of the reflecting object that satisfies the specific condition for the determination by the short distance determining means 24 is selected as the frequency to which the reliability constant K4 is added. Specifically, the reliability constant K4 is added only to the cumulative variable S (fn) whose frequency matches the predetermined approaching specific frequency among the cumulative variables S (fn) of the reflection object frequency, and the remaining frequency is accumulated. A constant 0 is added to the variable. The approaching specific frequency is specifically the frequency of the reflected wave from the reflecting object when the relative distance between the reflecting object and the mounted vehicle is less than a predetermined reference distance, and the above equation (1) and the reference distance Is calculated in advance and stored in the constant calculation means 15. As a result, the integrated value of the reliability constant of the detected object as detected by the short distance determination means 24 can be increased.
[0066]
Further, in the operation for determining the frequency to which the reliability constant K4 is to be added, the surrounding information and the traffic information from the navigation means 26 and the traffic information acquisition means 27 are added as determination criteria, as in the operation for determining the reliability constant K3. The roadside structure and the vehicle on another road may be removed. In addition, for example, when the onboard vehicle travels on a traffic jam road using the traffic information from the road information acquisition unit 27, the above-described reference distance may be shortened. As a result, the cumulative variable S (fn) of the reflecting object other than the reflecting object that moves on the same road as the mounted road becomes small, and is difficult to be selected by the selection means 16. Therefore, it is possible to prevent these reflection objects from being erroneously detected as detected objects by the determination operation of the short distance determination means 23.
[0067]
Subsequently, in step b6, a reliability constant K5 for the stationary object to be detected is calculated. Of the frequencies of the reflecting object extracted by the extracting means 14, the frequency of the reflecting object that is stationary with respect to the ground surface is selected as the frequency to which the reliability constant K5 is added. Specifically, the reliability constant K5 is subtracted only from the cumulative variable S (fn) of the frequency of the reflecting object as in the following equation, to the cumulative variable S (fn) whose frequency matches the stationary specific frequency, and the residual A constant 0 is added to the cumulative frequency variable. Alternatively, the reliability constant K5 is set to a negative value, and the reliability constant K5 is added to the cumulative variable S (fn). In the following equations, Tfupn and Tfdnn represent frequencies fupn and fdnn when the absolute velocity of the reflecting object is 0 km / h, respectively.
[0068]
Sup (Tfupn) = Sup (fupn) −K3
Sdn (Tfdnn) = Sdn (fdnn) −K3 (8)
Specifically, the stationary specific frequency is a frequency when the absolute speed of the reflecting object with respect to the ground surface is 0 km / h. Such a frequency is calculated backward from the current traveling speed of the mounted vehicle obtained from, for example, a vehicle speed sensor and the above-described equation (2). As a result, for example, the cumulative variable S (fn) of a stationary reflecting object such as a building adjacent to a road becomes small, and is difficult to be selected by the selection means 16. Thereby, for example, when a detected object to be followed is detected, it is possible to prevent a building or the like from being erroneously detected as a detected object.
[0069]
Subsequently, in step b7, a reliability constant K6 related to the shape of the road on which the vehicle travels is calculated. This reliability constant K6 is added to the frequency cumulative variable S (fn) extracted by the extraction means 14 when the vehicle travels on a curved road. The value of the reliability constant K6 varies depending on the combination of the curvature radius R of the road and the relative distance between the reflecting object and the detected object. The value of the reliability constant K6 is stored in advance as a table in the constant calculation means 15 in association with, for example, a combination of the radius of curvature R and the frequency calculated backward from the relative distance.
[0070]
First, the constant calculator 15 calculates the curvature radius R of the road from the operation angle and the traveling speed of the vehicle based on the behavior signal given from the vehicle sensor 28. The radius of curvature R may also be calculated from the vehicle yaw angle and travel speed. Subsequently, the value of the reliability constant K6 corresponding to each combination of the frequency of the one or more reflecting objects extracted by the extracting means 14 and the calculated curvature radius R of the road is read from the above table, Add to the cumulative variable S (fn) for each frequency.
[0071]
As described above, the transmission wave from the transmission antenna 3 of the radar apparatus 1 has strong directivity and is radiated linearly toward the downstream side in the current traveling direction of the mounted vehicle. When a vehicle travels on a curved road, the radiation direction of the transmission wave is different from the extension direction of the traveling road on which the vehicle is currently traveling, so the radiation area of the transmission wave deviates from the traveling road and is adjacent to the traveling road. It may stick out. The area of this protrusion becomes wider as the curvature radius of the road is larger. Further, the positional relationship between the adjacent roads where the transmission wave radiation areas overlap changes more frequently as the traveling speed of the vehicle increases. From this, the reliability constant K6 corresponding to the curvature radius R of the road and the traveling speed is added to the cumulative variable S (fn) of the frequency corresponding to the reflecting object extracted by the extracting means 14 as described above. By doing so, it is possible to prevent a vehicle traveling on an adjacent road from being mistaken as a vehicle traveling on a traveling road when following a preceding vehicle traveling on the same road and traveling on a curved road. .
[0072]
Subsequently, in step b8, a reliability constant K7 regarding the behavior of the radar apparatus 1 is calculated. This reliability constant K7 is extracted by the extraction means 14 when the vehicle travels on a curved road when the radar sensor means 9 of the radar apparatus 1 has angle measuring means for angularly changing the radiation direction of the transmission wave. Is added to the accumulated frequency variable S (fn). This angle measuring means may be a device having a structure in which the direction of the transmission antenna 3 is mechanically angularly displaced by using a motor, for example, and is integrated with the transmission antenna 3 and electrically connected like a so-called phased array. A device having a structure in which the radial direction is angularly displaced may be used. The constant calculation means 15 extracts the reliability constant K7 when the transmission wave coincides with the traveling direction when, for example, the radiation direction of the transmission wave is angularly displaced horizontally on the ground surface with the traveling direction of the mounted vehicle as the center. Is added to the cumulative variable S (fn) of the frequency extracted in step (3), and when the radiation direction does not match the traveling direction, a constant 0 is added. Alternatively, the angle of the difference between the radiation direction of the transmission wave and the traveling direction of the mounted vehicle may be calculated, and the reliability constant K7 may be increased as the angle is smaller and added to all the extracted frequencies. .
[0073]
When the radiation direction of the transmission wave is angularly displaced, the transmission wave may be radiated toward a place other than the road on which the vehicle is traveling, for example, an adjacent road and a side of the road. In this case, when following a preceding vehicle traveling on the same road by adding such a reliability constant according to the angle between the radiation direction of the transmission wave and the traveling direction of the vehicle as described above, the adjacent road It is possible to prevent a vehicle traveling on the road and a building on the side of the road from being mistaken as a vehicle traveling on the traveling road.
[0074]
Thus, whenever the frequency of the reflecting object extracted by the extracting unit 14 is obtained, the constant calculating unit 15 calculates the reliability constants K1 to K7, respectively, and sequentially calculates the accumulated variable S (fn). to add. Table 2 shows the integration constants K1 to K7 of the frequencies f0 to f7 and the accumulated values S1 to S7 obtained when there is a reflecting object corresponding to the frequencies f1, f3, and f5. In this case, it is determined that there is an object to be detected corresponding to the frequencies f1 and f5 at the time of past sampling one cycle before, and the frequency f3 corresponds to a reflecting object at a place other than on the traveling road.
[0075]
[Table 2]

[0076]
In Table 2, among the cumulative values S0 to S7 of the reliability constants of the frequencies f0 to f7, the cumulative values S1 and S5 of the frequencies f1 and f5 are large, and the cumulative value S3 of the frequency f3 is the reliability of the integrated value of the frequency components. Although the constant K1 is large, it is small. In this way, by adding a plurality of types of reliability constants, the above-described types of conditions can be quantitatively determined. Further, among the above-described reliability constants K1 to K7, the reliability constants K1 to K7 can be easily set to the conditions of reliability constants by making the reliability constant values representing the conditions to be emphasized larger than the values of the other reliability constants. Can be weighted. For example, in Table 2, a larger value than the other reliability constants K3 to K7 is given to the reliability constant K1 of the integrated value of the received electric field strength and the reliability constant K2 of the past position information.
[0077]
When the calculation and accumulation of the reliability constants K1 to K7 are completed in this way, a guard process is performed in step b9. In the guard process, it is individually determined whether or not the final accumulated values S1 to S7 are equal to or higher than a predetermined upper limit value that can be calculated by the constant calculating means 15, and if it is equal to or higher than the upper limit value, the upper limit value of the accumulated value is set. Replace with a value and keep the value as it is if it is less than the upper limit. This is because when the constant calculation means 15 is a virtual circuit realized by microcomputer calculation processing, it becomes difficult to calculate a numerical value exceeding the allowable number of digits of a variable set on the calculation processing program. It is carried out to prevent the inconvenience. Further, it is possible to prevent the accumulated value from becoming too large, and to prevent a response delay from occurring when the target is actually lost or disappears.
[0078]
When such a guard process ends, the process proceeds to step b10 to end the processing operation of the flowchart, and then proceeds to step a6 of the flowchart of FIG. Through such a series of operations, a plurality of types of reliability constants K1 to K7 can be calculated and their accumulated values can be obtained.
[0079]
Each of the means 13 to 17 of the signal processing means 11 of the radar apparatus 1 performs the arithmetic processing as described above. Therefore, the signal processing means 11 can be realized by a microcomputer, and the means 13 to 17 can be realized by virtual means such as those realized by the microcomputer processing. Thereby, the substantial number of parts of the radar apparatus 1 can be reduced.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a radar device mounted on a vehicle selects a frequency component for calculating the relative speed and relative distance of an object on the basis of the cumulative values of a plurality of reliability constants. Accordingly, a plurality of calculation conditions can be compared in parallel, and weighting for each calculation condition is facilitated.
[0081]
MaTheThe constant calculation means uses the integrated value of the level of the time series signal as a calculation condition. FurthermoreTheThe similarity between the relative distance and the relative position of the object detected in the past is used as a calculation condition. This makes it possible to reliably select the frequency component whose level is temporarily lowered due to multipath interference as the frequency component of the object. Accordingly, it is possible to prevent misidentification of the disappearance of the object, which is caused by multipath interference.
[0082]
Further, according to the present invention, the radar apparatus has a processing unit that estimates and warns the future vehicle state from the obtained relative distance and relative speed. The processing means includes an auto-cruise tracking device, a collision detection device, and a short-distance monitoring device. The similarity between the relative distance and the relative speed of the specific object selected by the processing means is used as a calculation condition. Thus, the frequency component of the specific object to be selected by each device can be reliably selected as the data for calculating the relative distance and the relative speed. Therefore, each processing means can perform processing based on the relative distance and relative speed of the specific object.
[0083]
Furthermore, according to the present invention, the radar apparatus having the tracking device and the collision detection device uses only the map data and the vehicle position of the navigation device, and the traffic information, so that only the moving object on the road on which the vehicle is traveling, Choose the target. This can prevent a building near the road from being mistaken as a specific object.
[0084]
According to the present invention, the so-called scanning radar device determines the reliability constant based on the angular displacement of the radiation area and the detection area. Furthermore, according to the present invention, the radar apparatus determines the reliability constant based on whether or not the object is on the same road as the vehicle. This also prevents another vehicle traveling in the oncoming lane from being mistaken for an object on the same road when traveling on a curved road.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a radar apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph for explaining temporal shifts in frequencies of transmitted waves and reflected waves, and a graph showing temporal shifts in beat frequencies of mixed signals generated when these transmitted waves and reflected waves are obtained. is there.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a signal processing technique in the signal processing circuit 11;
FIG. 4 is a graph for explaining a temporal shift of each frequency component obtained by the FFT means 13;
FIG. 5 is a graph for explaining in detail a calculation method of reliability constants K1 to K7 in the constant calculation means 15;
[Explanation of symbols]
1 Radar equipment
3 Transmitting antenna
4 receiving antennas
5 Oscillation means
6 Receiving means
7 Mixing means
12 FFT means
13 Extraction means
15 Constant calculation means
17 Selection means
18 Position calculation means

Claims

Oscillation means for generating and oscillating a predetermined oscillation signal;
A receiving means for receiving a time-series signal obtained by reflecting an oscillation signal from the oscillating means with an object and changing in level with time;
For each predetermined period, a reliability constant corresponding to a plurality of calculation conditions is accumulated with the signal level for each frequency component individually for each of a plurality of predetermined frequency components included in the time-series signal. Constant calculation means for obtaining
Among the frequency components, and selection means for accumulating values to select the frequency components is on the reference value more than the predetermined,
From the selected frequency components by selecting means, it viewed including the position calculating means for obtaining relative position information including at least one of the relative distance and the relative velocity of the object, respectively,
The reliability constant corresponding to the plurality of calculation conditions is a reliability constant K1 under a condition in which the integrated value of the level of each frequency component of the time series signal within a predetermined time is larger than a predetermined determination value, and the predetermined A reliability constant K2 corresponding to the similarity to the past relative position one cycle before the cycle ,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the constant calculation means adds or subtracts reliability constants K1 and K2 depending on whether or not a calculation condition is satisfied .

The radar apparatus further includes a processing unit that is mounted on a predetermined vehicle and that obtains a specific object that satisfies a predetermined specific condition based on position information from the position calculation unit,
One of the plurality of calculation conditions is a specific object frequency corresponding to past relative position information between the vehicle and the specific object,
The radar apparatus according to claim 1 , wherein the reliability constant increases as the frequency component approaches the specific object frequency .

The specific object is an object that the vehicle should follow,
The radar apparatus according to claim 2 , wherein the specific condition exists downstream in the moving direction of the vehicle, and a relative speed between the vehicle and the specific object is less than a predetermined reference speed .

The specific object is an object that may collide with the vehicle,
The radar apparatus according to claim 2 , wherein the specific condition is that the specific object is stationary with respect to the ground surface or in the middle of stationary .

It has map data representing a plurality of roads on which the vehicle should travel and fixed objects in the vicinity of the road, and further includes detection means for obtaining data on the road on which the vehicle currently travels,
5. The radar apparatus according to claim 3 , wherein the constant calculation means selects a specific object from among moving objects on a road on which the vehicle currently travels among objects satisfying the specific condition .

Further comprising obtaining means for obtaining traffic information of a road on which the vehicle is currently traveling;
5. The radar apparatus according to claim 3 , wherein the constant calculation means selects a specific object from among moving objects on a road on which the vehicle currently travels among objects satisfying the specific condition .

The specific object is an object that approaches the vehicle less than a predetermined distance;
The radar apparatus according to claim 2 , wherein the specific condition is that a relative distance to the vehicle is less than a predetermined distance .

The radar device is mounted on a vehicle,
Angle measuring means for angularly changing the radiation direction of the oscillation signal from the oscillation means at a predetermined cycle;
One of the plurality of calculation conditions is a radial angular displacement amount;
The reliability constant, radar apparatus according to claim 1, wherein the larger the object existing in the downstream side in the movement direction of the vehicle.

The radar device is mounted on a vehicle,
One of the plurality of calculation conditions is a relationship between a past relative distance between the vehicle and the object, a curvature of a road on which the vehicle travels, and the presence or absence of a vehicle on the same road,
The reliability constant, radar apparatus according to claim 1, wherein the larger the object existing in the vehicle and on the same road.