JP2014196988A - レーダ装置、および、信号処理方法 - Google Patents

レーダ装置、および、信号処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】制御対象外の物標を確実に判定できる技術を提供する。【解決手段】レーダ装置が導出する物標のうちの静止物標に対して受信信号に関する信号レベルの変動値を導出し、変動値を積算して変動積算値を算出する。そして、変動積算値が所定の閾値を下回る場合に、静止物標を制御対象外の物標と判定する。これにより、制御対象の物標と制御対象外の物標とを確実に判別でき、不必要な制御の実行を防止できる。【選択図】図１３

Description

本発明は、物標の導出における信号処理に関する。
従来、車両に備えられたレーダ装置は、車両の走行する車線上の前方を走行する他の車両（以下、「前方車両」という。）などに対応する移動物標や、車両の走行する車線上の車両の前方に停車している他の車両（以下、「停止車両」という。）などに対応する静止物標（以下、「停止物標」という。）を導出する。また、レーダ装置はその他にもマンホールや、道路と道路とを接続する接合部材などの車両の走行する車線の路面上に設けられた物体（以下、「路上物体」という。）に対応する静止物標（以下、「路上物標」という。）を導出する。
そして、レーダ装置は、移動物標や静止物標のうちの停止物標を導出した場合に、これらの物標の距離などの位置情報、および、相対速度情報を含む物標情報を導出して、物標情報を車両の挙動を制御する車両制御装置に出力する。レーダ装置が車両制御装置に移動物標や停止物標の物標情報を出力するのは、物標情報に基づいて車両制御装置が例えばＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）の制御を行うためである。つまり、レーダ装置は、車両制御装置が車両と前方車両との車間距離を一定に保った状態で追従走行するＡＣＣの制御を行うために移動物標の物標情報を車両制御装置に出力する。また、レーダ装置は、車両制御装置が停止物標との衝突を防止したり、衝突の影響を緩和するＰＣＳの制御を行うために移動物標や停止物標の物標情報を車両制御装置に出力する。
ここで、路上物標は、停止物標とは異なり車両が路上物標を跨ぎ越して通過できるため、レーダ装置から車両制御装置への出力対象とする必要のない物標である。つまり、車両制御装置がＡＣＣやＰＣＳの制御を行う場合においては、制御対象外の静止物標である。
そのため従来、導出された静止物標が停止物標か路上物標かの判定を正確に行うため、レーダ装置は、例えば、停止物標の受信信号に関する信号レベルと、路上物標の受信信号に関する信号レベルとに基づいてどちらの物標かを判定していた。
具体的には、停止物標はある程度の車体の高さを有するため、レーダ装置の受信アンテナは、送信波が送信アンテナから出力されて停止物標に反射した直接の反射波（以下、「直接波」という。）を受信する場合と、停止物標からの反射波が路面に反射したマルチパスの反射波（以下、「マルチパス波」という。）を受信するときがある。
マルチパス波は直接波に比べて、受信アンテナに時間的に遅れて受信されるため、直接波とマルチパス波の周波数および位相は異なるものとなる。このように周波数差および位相差を有する直接波の受信信号（以下、「直接信号」という。）とマルチパス波の受信信号（以下、「マルチパス信号」という。）とが合成された場合に、所定の振幅変動を有する受信信号が生成される。そして、車両が停止物標に近づき、車両と停止物標との距離が短くなるにつれて、直接信号およびマルチパス信号の信号レベルの値は大きくなる。そのため、停止物標の受信信号の振幅変動は、車両と停止物標との距離が短くなることに伴い大きくなる特徴がある。
一方、路上物標は、車両の高さ方向にはほとんど大きさを有しないため、レーダ装置はマルチパス波を受信することなく、直接波を受信する。そのため、路上物標の受信信号はほとんど振幅変動を有することのない略一定の信号レベルの値となる。また、車両と路上物標との距離が短くなることに伴い、受信信号の信号レベルの値は大きくなるものの、車両と路上物標との距離が所定の距離を下回った場合に、路上物標は、車体の高さと比べるとほとんど高さを有さないため、レーダ装置の送信波の送信領域から外れる。その結果、受信信号の信号レベルの値は、路上物標の距離が所定の距離を下回ると急激に低下する特徴がある。つまり、路上物標の受信信号は、振幅変動がほとんど発生せず、車両と路上物標との距離が所定の距離を下回る場合に、信号レベルの値が急激に低下するという特徴がある。このような停止物標と路上物標の受信信号レベルの特徴に基づいて、静止物標が路上物標と判定された場合、路上物標に対する車両制御を中止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１９１８７６号公報
しかしながら、車両の存在する路面に対して路上物標の存在する路面の傾きが異なる場合に、路上物標の受信信号の特徴が変化するときがある。具体的には、車両の存在する路面に対して、路上物標の存在する路面が上り坂となるような傾斜を有する場合、路上物標は車両の存在する路面（つまり、路上物標の存在する上り坂の路面に対して平坦な路面）を基準とする高さ方向（以下、「基準方向」という。）において、ある程度の高い位置に存在するため、車両の存在する位置に対してある程度の高さを有することとなる。このように路上物標が上り坂の路面に存在する場合は、停止物標と同じように路上物標の送信波に対して直接波およびマルチパス波が発生し、直接信号とマルチパス信号とが合成することで、振幅変動を有する受信信号が生成される。
そして、車両が路上物標に近づき、車両と路上物標との距離が短くなるにつれて、直接信号およびマルチパス信号の信号レベルの値が大きくなるため、距離が短くなるのに伴い直接信号とマルチパス信号とが合成した受信信号の振幅変動は比較的大きくなるという特徴がある。つまり、上り坂の傾斜を有す路面に存在する路上物標の受信信号に関する信号レベルの特徴は、停止物標の受信信号に関する信号レベルの特徴と同じような特徴を有することとなる。そのため、レーダ装置は本来、車両制御装置の制御対象外の静止物標と判定して車両制御装置に対する出力を行わない静止物標の物標情報を、制御対象の静止物標と判定して車両制御装置に出力するときがあった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、制御対象外の静止物標を確実に判定できる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、周波数変調される送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号に基づいて前記物標の少なくとも位置情報を導出するレーダ装置であって、前記物標のうちの静止物標に対して前記受信信号に関する信号レベルの変動値を導出する導出手段と、前記変動値を積算して変動積算値を算出する算出手段と、前記変動積算値が所定の閾値を下回る場合に、前記静止物標を制御対象外の静止物標と判定する判定手段と、を備える。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダ装置であって、前記受信信号に関する信号レベルは、角度信号の信号レベルである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のレーダ装置であって、前記変動値は前記信号レベルの極大値および極小値から導出される値である。
また、請求項４の発明は、請求項３に記載のレーダ装置であって、前記導出手段は、前記静止物標が所定距離を上回る位置に存在する場合は、前記極大値から前記極小値への変動値を導出し、前記静止物標が前記所定距離以下の位置に存在するときは、前記極小値から極大値への変動値を導出する。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のレーダ装置であって、前記判定手段は、前記静止物標よりも近い距離に移動物標が存在する場合に、前記静止物標を制御対象外の物標と判定しやすくする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のレーダ装置であって、前記算出手段は、前記信号レベルが大きいほど前記変動値の積算割合を増加させる。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のレーダ装置であって、前記静止物標と同一の物体に属する他の静止物標である割れ物標が存在するか否かを判定する物標判定手段をさらに備え、前記判定手段は、前記割れ物標が存在する場合は判定を行わない。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載のレーダ装置であって、前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線側方において、前記車両の進行方向に連続して存在する連続静止物標が存在するか否かを判定する連続物標判定手段をさらに備え、前記判定手段は、前記連続静止物標が存在する場合に、前記静止物標が前記連続静止物標を介して他の静止物標と略対称な位置関係を有するときは判定を行わない。
また、請求項９の発明は、請求項７に記載のレーダ装置であって、前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線側方において、前記車両の進行方向に連続して存在する連続静止物標が存在するか否かを判定する連続物標判定手段をさらに備え、前記物標判定手段は、前記連続静止物標が存在する場合に、前記割れ物標の判定条件を変更する。
さらに、請求項１０の発明は、周波数変調される送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号に基づいて前記物標の少なくとも位置情報を導出する信号処理方法であって、前記物標のうちの静止物標に対して前記受信信号に関する信号レベルの変動値を導出する工程と、前記変動値を積算して変動積算値を算出する工程と、前記変動積算値が所定の閾値を下回る場合に、前記静止物標を制御対象外の物標と判定する工程と、を備える。
請求項１〜１０の発明によれば、変動積算値が所定の閾値を下回る場合に、静止物標を制御対象外の物標と判定することで、制御対象の静止物標と制御対象外の静止物標とを確実に判別でき、不必要な制御の実行を防止できる。
また、特に請求項２の発明によれば、受信信号に関する信号レベルは、角度信号の信号レベルであることで、複数の静止物標のうち判定の対象となる静止物標に対して制御対象か否かの判定を行える。
また、特に請求項３の発明によれば、変動値は信号レベルの極大値および極小値から導出される値であることで、制御対象の静止物標における信号レベルの特徴と制御対象外の静止物標における信号レベルの特徴とを明確にできる。
また、特に請求項４の発明によれば、静止物標が所定距離以上の位置に存在する場合は、極大値から極小値への変動値を導出し、静止物標が所定距離を下回る位置に存在するときは、極小値から極大値への変動値を導出することで、所定距離以上接近した場合に制御対象外の静止物標の信号レベルに現れる特徴に基づいて正確な判定を行える。
また、特に請求項５の発明によれば、判定手段は、静止物標よりも近い距離に移動物標が存在する場合に、静止物標を制御対象外の物標と判定しやすくすることで、静止物標が制御対象外の静止物標と判定し易くしている。換言すれば静止物標が制御対象物標であると判定し難くしている。仮に静止物標が制御対象外の物標であるにもかかわらず、制御対象の物標と誤判定し、その静止物標の手前に移動物標が存在している場合、制御対象となる物標は自車両により近い移動物標であるが、移動物標が静止物標を通過した時点で静止物を対象に減速等の誤った制御が行なわれてしまう。もし、静止物標が真の制御対象となる静止物標であれば、自車両前方の移動物標は減速等、静止物標を回避する行動を起こすため、移動物標を対象に自車両を制御すれば問題はない。
従って、静止物標の手前に移動物標が存在する場合は、静止物標が制御対象物標であると判定し難くすることで誤判定に起因する誤った制御を防止することができる。
また、特に請求項６の発明によれば、信号レベルが大きいほど変動値の積算割合を増加させることで、制御対象の静止物標の信号レベルと、制御対象外の静止物標の信号レベルとの違いが明確になり、路上物標の判定を正確に行える。
また、特に請求項７の発明によれば、割れ物標が存在する場合は判定を行わないことで、制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止でき、制御対象外の静止物標か否かの判定を行うことにより生じる処理負荷を削減できる。
また、特に請求項８の発明によれば、連続静止物標が存在する場合に、静止物標が連続静止物標を介して他の静止物標と略対称な位置関係を有するときは判定を行わないことで、制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止でき、制御対象外の静止物標か否かの判定を行うことにより生じる処理負荷を削減できる。
さらに、特に請求項９の発明によれば、連続静止物標が存在する場合に、前記割れ物標の判定条件を変更することで、車両の走行環境に関わらず制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止できる。
図１は、車両の全体図である。 図２は、車両制御システムのブロック図である。 図３は、ＦＭ−ＣＷ方式の信号を示す図である。 図４は、信号処理部が行う物標情報の導出の処理フローチャートである。 図５は、信号処理部が行う物標情報の導出の処理フローチャートである。 図６は、信号処理部が行う物標情報の導出の処理フローチャートである。 図７は、車両と停止車両および路上物体とが第１距離離れている場合の反射波について説明する図である。 図８は、車両と停止車両および路上物体とが第３距離離れている場合の反射波について説明する図である。 図９は、角度信号の推移グラフである。 図１０は、路上物標の判定処理の処理フローチャートである。 図１１は、路上物標の判定処理の処理フローチャートである。 図１２は、路上物標の判定処理の処理フローチャートである。 図１３は、角度信号の変動値を示すグラフである。 図１４は、角度信号の変動積算値導出の処理フローチャートである。 図１５は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図１６は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図１７は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図１８は、角度信号レベルの変動値および変動積算値の導出処理フローチャートである。 図１９は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図２０は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図２１は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図２２は、車両の前方の停止車両に関する割れ物標について説明する図である。 図２３は、車両の前方の路上物体に関する物標について説明する図である。 図２４は、割れ物標判定処理の処理フローチャートである。 図２５は、割れ物標判定処理の処理フローチャートである。 図２６は、路上物標判定処理の処理フローチャートである 図２７は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図２８は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図２９は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図３０は、連続静止物標、および、車両の前方の停止車両に関する反射物標について説明する図である。 図３１は、車両の前方の路上物体に関する反射物標について説明する図である。 図３２は、反射物標の存在判定処理の処理フローチャートである。 図３３は、反射物標の存在判定処理の処理フローチャートである。 図３４は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図３５は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。 図３６は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態は例示であり、本願発明の技術的範囲をこれらに限定するものではない。
＜第１の実施の形態＞
＜１．構成等＞
＜１−１．車両全体図＞
図１は、車両ＣＲの全体図である。車両ＣＲは本実施形態の車両制御システム１０に含まれるレーダ装置１と、車両制御装置２とを主に備える。車両ＣＲはレーダ装置１を車両前方のバンパー近傍に備えている。このレーダ装置１は、一回の走査で所定の走査範囲を走査して、車両ＣＲと物標との車両進行方向に対応する距離、つまり、物標から反射した反射波がレーダ装置１の受信アンテナに到達するまでの距離である縦距離を導出する。また、レーダ装置１は車両ＣＲと物標との車両横方向（車幅方向）の距離である横距離を導出する。この横距離は、具体的には、車両ＣＲの進行方向に仮想的に延伸する基準軸ＢＬに対して略直交する方向の車両にＣＲ対する物標の距離であり、例えば、基準軸ＢＬを±0mとした場合、車両ＣＲの左方向を−(マイナス)、車両ＣＲの右方向を＋（プラス）の値とする距離である。なお、横距離は車両ＣＲに対する物標の角度および縦距離の情報に基づいて三角関数の演算を行うことで導出される。このように、レーダ装置１は車両ＣＲに対する物標の位置情報を導出する。また、レーダ装置１は、車両ＣＲの速度に対する物標の速度である相対速度を導出する。
なお、図１にはレーダ装置１の後述する２つの送信アンテナ（図２に示す送信アンテナ１３ａおよび送信アンテナ１３ｂ）から送信される送信波のビームパターンが示されている。基準軸ＢＬを角度±0度とした場合、送信アンテナ１３ａから出力される送信波のビームパターンＮＡは、送信アンテナ１３ｂから出力される送信波のビームパターンＢＡと比べて角度範囲が狭く（例えば、±6度）、縦距離が大きい比較的シャープなビームパターンで出力される。縦距離が大きいのは送信波を出力する出力レベルが比較的大きいためである。
また、これとは逆に送信アンテナ１３ｂから出力される送信波のビームパターンＢＡは、送信アンテナ１３ａから送信される送信波のビームパターンＮＡと比べて角度範囲が広く（例えば±10度）、縦距離が小さい比較的ブロードなビームパターンで出力される。縦距離が小さいのは送信波を出力する出力レベルが比較的小さいためである。そして、送信アンテナ１３ａで送信波を出力する送信期間と、送信アンテナ１３ｂと送信波を出力する送信期間とのそれぞれの送信期間において異なるビームパターンの送信波を出力することで、物標からの反射波の位相折り返しによる角度導出の誤りを防止できる。物標の角度導出処理については後述する。
また、図１のレーダ装置１はその搭載位置を車両前方のバンパー近傍としているが、前方のバンパー近傍に限らず、車両ＣＲの後方バンパー近傍、および、車両ＣＲの側方のサイドミラー近傍等、後述する車両制御装置２の車両ＣＲの制御目的に応じて物標を導出できる搭載位置であれば他の部分であってもよい。
また、車両ＣＲは、車両ＣＲの内部に車両制御装置２を備える。この車両制御装置２は、車両ＣＲの各装置を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit)である。
＜１−２．システムブロック図＞
図２は、車両制御システム１０のブロック図である。車両制御システム１０は、レーダ装置１と車両制御装置２とが電気的に接続され、主にレーダ装置１で導出された位置情報および相対速度の物標情報を車両制御装置２に出力する。つまり、レーダ装置１は、車両ＣＲに対する物標の縦距離、横距離、および、相対速度の情報である物標情報を車両制御装置２に出力する。そして、車両制御装置２が物標情報に基づき車両ＣＲの各種装置の動作を制御する。また、車両制御システム１０の車両制御装置２は、車速センサ４０、および、ステアリングセンサ４１などの車両ＣＲに設けられる各種センサと電気的に接続されている。さらに、車両制御装置２はブレーキ５０、および、スロットル５１などの車両ＣＲに設けられる各種装置と電気的に接続されている。
レーダ装置１は、主に信号生成部１１、発振器１２、送信アンテナ１３、受信アンテナ１４、ミキサ１５、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１６，ＡＤ（Analog to Digital)変換器１７、および、信号処理部１８により構成される。
信号生成部１１は、後述する送信制御部１０７の制御信号に基づいて、例えば三角波状に電圧が変化する変調信号を生成する。
発振器１２は、電圧で発振周波数を制御する電圧制御発振器であり、信号生成部１１で生成された変調信号に基づき所定周波数信号（例えば、76.5GHz）を周波数変調し、76.5GHzを中心周波数とする周波数帯の送信信号として送信アンテナ１３に出力する。
送信アンテナ１３は、送信信号に係る送信波を車両外部に出力する。本実施の形態のレーダ装置１は送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂの２本の送信アンテナを有している。送信アンテナ１３ａ、および、１３ｂは、切替部１３１のスイッチングにより所定の周期で切替えられ、発振器１２と接続された送信アンテナ１３から送信波が連続的に車両外部に出力される。そして、送信アンテナ１３ａと送信アンテナ１３ｂとはアンテナ素子の配置（アンテナパターン）が異なる。これにより、図１に示したように送信アンテナ１３ａおよび１３ｂから送信される送信波のビームパターンが異なるものとなる。
切替部１３１は、発振器１２と送信アンテナ１３との接続を切替えるスイッチであり、送信制御部１０７の信号により送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂのいずれかの送信アンテナと発振器１２とを接続する。
受信アンテナ１４は、送信アンテナ１３から連続的に送信される送信波が物標に反射した反射波を受信する複数のアレーアンテナである。本実施の形態では、受信アンテナ１４ａ（ｃｈ１）、１４ｂ（ｃｈ２）、１４ｃ（ｃｈ３）、および、１４ｄ（ｃｈ４）の４本の受信アンテナが設けられている。なお、受信アンテナ１４ａ〜１４ｄのそれぞれのアンテナは等間隔に設けられている。
ミキサ１５は、各受信アンテナに設けられている。ミキサ１５は、受信信号と送信信号とを混合する。そして、受信信号と送信信号との混合により送信信号と受信信号との両方の信号の差の信号であるビート信号が生成されて、ＬＰＦ１６に出力される。
ここで、ビート信号を生成する送信信号と受信信号について、図３を用いてＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）の信号処理方式を例に説明する。なお、本実施形態では、以下にＦＭ−ＣＷの方式を例に説明を行うが、送信信号の周波数が上昇するＵＰ区間と、送信信号の周波数が下降するＤＯＷＮ区間のような複数の区間を組み合わせて物標を導出する方式であれば、このＦＭ−ＣＷの方式に限定されない。
また、下記に記載の数式や図３に示すＦＭ−ＣＷの信号やビート周波数等についての各記号は以下に示すものである。ｆｒ：距離周波数、ｆｄ：速度周波数、ｆｏ：送信波の中心周波数、△Ｆ：周波数偏移幅、ｆｍ：変調波の繰り返し周波数、ｃ：光速（電波の速度）、Ｔ：車両ＣＲと物標との電波の往復時間、fｓ：送信／受信周波数、Ｒ：縦距離、Ｖ：相対速度、θｍ：物標の角度、θｕｐ：ＵＰ区間のピーク信号に対応する角度、θｄｎ：ＤＯＷＮ区間のピーク信号に対応する角度。
＜２．ＦＭ−ＣＷの信号処理＞
物標の導出処理に用いられる信号処理の一例としてＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式における信号処理について説明する。なお、本実施形態では、ＦＭ−ＣＷの方式を例に説明を行うが、周波数が上昇する区間と周波数が下降する区間のような複数の区間を組み合わせて物標の位置等を検出する方式であれば、ＦＭ−ＣＷ方式に限定されない。
図３は、ＦＭ−ＣＷ方式の信号を示す図である。図３上段の図はＦＭ−ＣＷ方式の送信信号ＴＸ、および、受信信号ＲＸの信号波形を示す図である。また、図３の中段の図は送信信号ＴＸと受信信号ＲＸとの差分により生じるビート周波数を示す図である。さらに、図３下段の図はビート周波数に対応するビート信号を示す図である。
図３上段の図は、縦軸が周波数［GHz］、横軸が時間［msec］を示す図である。図中の送信信号ＴＸは、中心周波数をｆ０（例えば、76.5GHz）として、所定周波数（例えば76.6GHz）まで上昇した後に所定周波数（例えば、76.4GHz）まで下降をするように200MHzの間で一定の変化を繰り返す。このように所定周波数まで周波数が上昇する区間（以下、「ＵＰ区間」ともいい、例えば、図２に示す、区間Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、および、Ｕ４がＵＰ区間となる。）と、所定周波数まで上昇した後に所定の周波数まで下降する区間（以下、「ＤＯＷＮ区間」ともいい、例えば、区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、および、Ｄ４がＤＯＷＮ区間になる。）がある。また、送信アンテナ１３から送信された送信波が物体にあたって反射波として受信アンテナ１４に受信されると、受信アンテナ１４を介して受信信号ＲＸがミキサ１５に入力される。この受信信号ＲＸについても送信信号ＴＸと同じように所定周波数まで周波数が上昇する区間と、所定周波数まで周波数が下降する区間とが存在する。
なお、本実施の形態のレーダ装置１では、一つのＵＰ区間と一つのＤＯＷＮ区間の組み合わせを送信信号ＴＸの１周期として、送信信号ＴＸの２周期分に相当する送信波を車両外部に送信する。例えば、１周期目（時刻t0〜t1のＵＰ区間の区間Ｕ１と、時刻t1〜t2のＤＯＷＮ区間の区間Ｄ１）では送信アンテナ１３ａからビームパターンＮＡの送信波が出力される。次の周期の２周期目（時刻t2〜t3のＵＰ区間の区間Ｕ２と、時刻t3〜t4のＤＯＷＮ区間の区間Ｄ２）では送信アンテナ１３ｂからビームパターンＢＡの送信波が出力される。そして、信号処理部１８が送信信号ＴＸと受信信号ＲＸとにより物標情報を導出するための信号処理を行う（時刻t4〜t5の信号処理区間）。その後、３周期目（時刻t5〜t6のＵＰ区間の区間Ｕ３と、時刻t6〜t7のＤＯＷＮ区間の区間Ｄ３）では送信アンテナ１３ａからビームパターンＮＡの送信波が出力され、４周期目（時刻t7〜t8のＵＰ区間Ｕ４と、時刻t8〜t9のＤＯＷＮ区間Ｄ４）では送信アンテナ１３ｂからビームパターンＢＡの送信波が出力され、その後、信号処理部１８が物標情報を導出するための信号処理を行う。そして、以降は同様の処理が繰り返される。
なお、車両ＣＲに対する物標の距離に応じて、送信信号ＴＸに比べて受信信号ＲＸに時間的な遅れ（時間Ｔ）が生じる。さらに、車両ＣＲの速度と物標の速度との間に速度差がある場合は、送信信号ＴＸに対して受信信号ＲＸにドップラーシフト分の差が生じる。
図３中段の図は縦軸が周波数［kHz］、横軸が時間［msec］を示す図であり、図中にはＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間の送信信号と受信信号との差を示すビート周波数が示されている。例えば、区間Ｕ１ではビート周波数ＢＦ１が導出され、区間Ｄ１ではビート周波数ＢＦ２が導出される。このように各区間において、ビート周波数が導出される。
図３下段の図は、縦軸が振幅［V]、横軸が時間［msec]を示す図である。図中には、ビート周波数に対応するアナログ信号のビート信号ＢＳが示されており、当該ビート信号ＢＳが後述するＬＰＦ１６でフィルタリングされた後、ＡＤ変換器１７によりデジタルデータに変換される。なお、図２では１つの反射点から受信した場合の受信信号ＲＸに対応するビート信号ＢＳが示されているが、送信信号ＴＸに対応する送信波が複数の反射点に反射し、複数の反射波として受信アンテナ１４に受信された場合は、受信信号ＲＸは複数の反射波に応じた信号が発生する。また、１つの物標からの反射波において、車両の存在する路面に対する物標の存在する路面の傾斜に応じて、直接波のみが受信される場合と、直接波およびマルチパス波が受信されるときがある。そして、送信信号ＴＸとの差分を示すビート信号ＢＳは、複数の受信信号ＲＸと送信信号ＴＸとのそれぞれの差分が合成したものとなる。
図２に戻り、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１６は、所定周波数より低い周波数の成分を減少させることなく、所定周波数より高い周波数の成分を減少させるフィルタである。即ち、少なくとも制御対象となる物標の周波数成分を通過させるようカットオフ周波数が設定されている。なお、ＬＰＦ１６もミキサ１５と同様に各受信アンテナに設けられている。
ＡＤ変換器１７は、アナログ信号であるビート信号を所定周期でサンプリングして、複数のサンプリングデータを導出する。そして、サンプリングされたデータを量子化することで、アナログデータのビート信号をデジタルデータに変換して、デジタルデータを信号処理部１８に出力する。なお、ＡＤ変換器１７もミキサ１５と同様に各受信アンテナに設けられている。
次に、ビート信号ＢＳがＡＤ変換器１７によりデジタルデータに変換された後、信号処理部１８によりＦＦＴ処理されることでビート信号ＢＳの周波数ごとの信号レベルの値や位相情報を有するＦＦＴデータが取得される。
信号処理部１８は、ＣＰＵ１８１、および、メモリ１８２を備えるコンピュータであり、ＡＤ変換器１７から出力されたデジタルデータのビート信号をＦＦＴ処理してＦＦＴデータを取得し、ＦＦＴデータのビート信号の中から信号レベルの値が所定の閾値を超える信号をピーク信号として抽出する。そして、信号処理部１８は、ＵＰ区間のピーク信号とＤＯＷＮ区間のピーク信号とをペアリングしてペアデータを導出する。
ここで、ペアデータの縦距離は（１）式により導出され、ペアデータの相対速度は（２）式により導出される。また、ペアデータの角度は（３）式により導出される。そして、（３）式により導出された角度と縦距離の情報から三角関数を用いた演算により、ペアデータの横距離が導出される。
Figure 2014196988
Figure 2014196988
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 また、信号処理部１８は、今回処理の物標情報を導出する場合に、今回処理のペアデータの物標情報と予測情報とを所定のフィルタ定数でフィルタリングして今回処理の物標情報を導出する（例えば、（ペアデータの物標情報×フィルタ定数0.25）＋（予測情報×フィルタ定数0.75）＝今回処理の物標の物標情報）。そして、信号処理部１８は、フィルタ処理の対象となる物標に対応するペアデータが所定の条件を満たすことで、当該ペアデータのフィルタ処理における所定のフィルタ定数を変更してフィルタリングの処理を行う。
また、信号処理部１８は、静止物標の受信信号に関する信号レベルに基づいて、制御対象外の静止物標の判定を行なう。具体的には、信号処理部１８は、静止物標に対して、当該静止物標の受信信号に関する信号レベル（例えば、角度信号の信号レベル）の変動値を導出し、この変動値を積算した値（以下、「変動積算値」という。）が所定の閾値を下回る場合に、車両制御装置２の制御対象外の静止物標と判定する。この変動値は絶対値で積算される。なお、信号処理部１８は、このように制御対象外の静止物標と判定された静止物標が路上物標であることを示すフラグ（以下、「路上物標フラグ」という。）をＯＮ状態とする。その結果、レーダ装置１は路上物標フラグがＯＮ状態の静止物標の物標情報を車両制御装置２に出力することなく、制御対象の静止物標(停止物標)と制御対象外の静止物標（路上物標）とを確実に判別でき、不必要な制御の実行を防止できる。また、角度信号の変動積算値に基づいて判定することで、複数の静止物標のうち判定の対象となる静止物標に対して制御対象か否かの判定を行える。
なお、静止物標とは、時間が経過しても移動することなく同じ位置に存在している物標であり、車両ＣＲの速度と略同じ相対速度を有する物標をいう。これに対して、移動物標とは、特定速度で移動し、車両ＣＲの速度と異なる相対速度を有する物標をいう。
メモリ１８２は、ＣＰＵ１８１により実行される各種演算処理などの実行プログラムを記憶する。また、メモリ１８２は、信号処理部１８が導出した複数の物標の物標情報を記憶する。詳細には、今回処理を含む各処理（例えば、前回処理や前回処理以前の処理）の物標の物標情報を記憶する。また、メモリ１８２は、物標の物標情報を導出する際に用いられるフィルタ定数の値を記憶する。さらに、メモリ１８２は後述する物標の相対横距離と縦距離とにより、物標が車両ＣＲの走行する車線内に存在する度合いを示す自車線存在値である自車線確率のマップデータを記憶する。
送信制御部１０７は信号処理部１８と接続され、信号処理部１８からの信号に基づき、変調信号を生成する信号生成部１１に制御信号を出力する。また送信制御部１０７は、信号処理部１８からの信号に基づき、送信アンテナ１３ａ、および、送信アンテナ１３ｂのいずれかの送信アンテナと発振器１２とが接続する切替部１３１に制御信号を出力する。
車両制御装置２は、車両ＣＲの各種装置の動作を制御する。つまり、車両制御装置２は、車速センサ４０、および、ステアリングセンサ４１などの各種センサから情報を取得する。そして、車両制御装置２は、各種センサから取得した情報、および、レーダ装置１の信号処理部１８から取得した物標情報に基づき、ブレーキ５０、および、スロットル５１などの各種装置を作動させて車両ＣＲの挙動を制御する。
車両制御装置２による車両制御の例としては次のようなものがある。車両制御装置２は、車両ＣＲが走行する自車線内の移動物標である前方車両を追従対象として走行する制御を行う。具体的には、車両制御装置２は、車両ＣＲの走行に伴いブレーキ５０、および、スロットル５１の少なくとも一の装置を制御して、車両ＣＲと前方車両との間で所定の車間距離を確保した状態で車両ＣＲを前方車両に追従走行させるＡＣＣの制御を行う。
また、車両制御装置２は、車両ＣＲの障害物への衝突に備え、車両ＣＲの乗員を保護する制御である。詳細には、車両ＣＲが障害物（例えば、車両ＣＲの走行する車線上の車両ＣＲの前方に停止している車両である停止車両に対応する静止物標である停止物標）に衝突する危険性がある場合に、車両ＣＲのユーザに対して図示しない警報器を用いて警告の表示を行ったり、ブレーキ５０を制御して車両ＣＲの速度を低下させるＰＣＳの制御を行う。さらに、車両制御装置２は車室内のシートベルトにより乗員を座席に固定、または、ヘッドレストを固定して衝突時の車両ＣＲのユーザへの衝撃を軽減するＰＣＳの制御を行う。
車速センサ４０は、車両ＣＲの車軸の回転数に基づいて車両ＣＲの速度に応じた信号を出力する。車両制御装置２は、車速センサ４０からの信号に基づいて、現時点の車両速度を取得する。
ステアリングセンサ４１は、車両ＣＲのドライバーの操作によるステアリングホイールの回転角を検知し、車両ＣＲの車体の角度の情報を車両制御装置２に送信する。なお、このステアリングセンサ４１から入力された車両ＣＲの車体の角度の情報に基づいて、車両制御装置２は演算した車両ＣＲの走行する車線のカーブ半径の情報をレーダ装置１に出力する。
ブレーキ５０は、車両ＣＲのドライバーの操作により車両ＣＲの速度を減速させる。また、ブレーキ５０は、車両制御装置２の制御により車両ＣＲの速度を減速させる。例えば、車両ＣＲと前方車両との縦距離を一定の距離に保つように車両ＣＲの速度を減速させる。
スロットル５１は、車両ＣＲのドライバーの操作により車両ＣＲの速度を加速させる。また、スロットル５１は、車両制御装置２の制御により車両ＣＲの速度を加速させる。例えば、車両ＣＲと前方車両との縦距離を一定の距離に保つように車両ＣＲの速度を加速させる。
＜２．処理フローチャート＞
＜２−１．全体処理＞
図４〜図６は、信号処理部１８が行う物標情報の導出の処理フローチャートである。最初に信号処理部１８は、送信波を生成する指示信号を送信制御部１０７に出力する（ステップＳ１０１）。そして、信号処理部１８から指示信号が入力された送信制御部１０７により信号生成部１１が制御され、送信信号ＴＸに対応する送信波が生成される。生成された送信波は、車両外部に出力される。
次に、送信波が物体に反射することによって到来する反射波を受信アンテナ１４が受信し、反射波に対応する受信信号ＲＸと送信信号ＴＸとがミキサ１５によりミキシングされ、送信信号ＴＸと受信信号ＲＸとの差分の信号であるビート信号ＢＳが生成される。そして、アナログ信号であるビート信号ＢＳが、ＬＰＦ１６によりフィルタリングされ、ＡＤ変換器１７によりデジタルデータに変換され、信号処理部１８に入力される。
信号処理部１８は、デジタルデータのビート信号に対してＦＦＴ処理を行い(ステップＳ１０２)、周波数ごとのビート信号の信号レベルの値を有するＦＦＴデータを取得する。
次に、信号処理部１８は、ＦＦＴデータのビート信号のうち信号レベルの値が所定の閾値を超えるビート信号をピーク信号として抽出する（ステップＳ１０３）。これにより、今回処理で信号処理部１８が処理するピーク信号数が確定する。
そして、信号処理部１８はピーク抽出処理で抽出された今回処理のピーク信号の中から、前回処理で導出された物標の物標情報から今回処理のピーク信号の周波数を予測した予測ピーク信号に対して、例えば±3BIN（1BINは、周波数約468Hzに相当）以内に存在する今回処理のピーク信号を前回処理の物標に対応するピーク信号と時間的な連続性を有する履歴ピーク信号として抽出する（ステップＳ１０４）。
次に、信号処理部１８は、車速センサ４０の車両ＣＲの速度情報からＵＰ区間のピーク信号とＤＯＷＮ区間のピーク信号との周波数差が、車両ＣＲの速度に対応する周波数差となる各区間のピーク信号を静止物標に対応するピーク信号として抽出する処理を行う（ステップＳ１０５）。
なお、このように履歴ピーク抽出（ステップＳ１０４）、および、静止物ピーク抽出（ステップＳ１０５）の処理を行うのは、信号処理部１８が車両制御装置２に対して優先的に出力する必要性のある物標に対応するピーク信号を選択するためである。例えば、前回処理で導出された物標と時間的な連続性を有する今回処理の物標のピーク信号は、前回処理で導出されていない新規に導出された物標と比べて物標が実際に存在する確率が高いため優先順位が高い場合がある。また、静止物標でも車両との距離および相対速度に応じて、衝突の危険性のある停止物標の物標情報は、車両制御装置２に出力して車両を制御する必要があるため優先順位が高い場合がある。
そして、信号処理部１８はＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間のそれぞれの区間において、ピーク信号に基づいて方位演算を行う(ステップＳ１０６)。詳細には信号処理部１８は、所定の方位演算アルゴリズムによって物標の方位（角度）を導出する。例えば、方位演算アルゴリズムは、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）であり、各受信アンテナ１４ａ〜１４ｄにおける受信信号の位相情報から相関行列の固有値、および、固有ベクトル等が演算されて、ＵＰ区間のピーク信号に対応する角度θｕｐと、ＤＯＷＮ区間のピーク信号に対応する角度θｄｎとが導出される。そして、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間の各ピーク信号がペアリングされた場合に、上述の（３）式によりペアデータの角度が導出される。
また、１つのピーク信号の周波数の情報は、物標の縦距離と相対速度の情報に対応しているが、１つのピーク信号の周波数に複数の物標の情報が含まれているときがある。例えば、車両ＣＲに対する物標の位置情報において、縦距離が同じ値で角度が異なる値の複数の物標の情報が、同じ周波数のピーク信号に含まれている場合がある。このような場合、異なる角度から到来する複数の反射波の位相情報はそれぞれ異なる位相情報となる。そのため、信号処理部１８は各反射波の位相情報に基づいて１つのピーク信号に対して異なる角度に存在する複数の物標の物標情報を導出する。
ここで、方位演算を行う場合、物標の角度によっては、位相が360度回転して物標が存在する本来の角度とは異なる角度情報が導出される場合がある。例えば、受信アンテナで受信した物標からの反射波の位相情報が420度の場合、実際の物標は、図１で示したビームパターンＮＡ以外のビームパターンＢＡの領域に物標が存在するときでも、位相折り返しにより位相情報が60度（420度-360度）と判定され、ビームパターンＢＡには含まれないビームパターンＮＡの領域に物標が存在するとする誤った角度情報が導出されるときがある。そのため、送信アンテナ１３ａおよび１３ｂの２つの送信アンテナからそれぞれ異なるビームパターンの送信波を出力し、同一物標に対する各送信アンテナでの受信レベルを比較することで物標の正確な角度を導出する。
具体的には各ビームパターンの送信波に対する反射波に基づいて、次のように角度を導出する。反射波の位相情報が60度の場合に、送信アンテナ１３ａの送信波の反射波と、送信アンテナ１３ｂの送信波の反射波とに対応するそれぞれの角度スペクトラムの信号レベルの値を比べて、送信アンテナ１３ａの送信波の反射波に対応する角度スペクトラムの信号レベルの値が大きい場合は、ビームパターンＢＡの領域を除くビームパターンＮＡの領域内の位相情報60度に対応する角度を物標の角度として導出する。また、送信アンテナ１３ｂの送信波の反射波に対応する角度スペクトラムの信号レベルの値の方が大きい場合は、ビームパターンＮＡの領域を除くビームパターンＢＡの領域内の位相情報420度に対応する角度を物標の角度として導出する。このように送信信号ＴＸの２周期分の送信波で各周期ごとに異なるビームパターンの送信波を出力することで、方位演算を行う場合の位相折り返しによる物標の誤った角度情報の導出を防止する。
次に、信号処理部１８は、図５に示すＵＰ区間のピーク信号とＤＯＷＮ区間のピーク信号とをペアリングするペアリング処理を行う（ステップＳ１０７）。このペアリング処理は、ステップＳ１０３の処理で導出された全ピーク信号のうち履歴ピーク抽出処理（ステップＳ１０４）で抽出された履歴ピーク信号については、ＵＰ区間の履歴ピーク信号とＤＯＷＮ区間の履歴ピーク信号とでペアリング処理が行われる。また、静止物ピーク抽出処理（ステップＳ１０５）で抽出された静止物ピーク信号については、ＵＰ区間の静止物ピーク信号とＤＯＷＮ区間の静止物ピーク信号とでペアリング処理が行われる。さらに、ピーク抽出処理で抽出された全ピーク信号のうち履歴ピーク信号と静止物ピーク信号とを除く残りのピーク信号については、ＵＰ区間の残りのピーク信号とＤＯＷＮ区間の残りのピーク信号とでペアリングの処理が行われる。
なお、ＵＰ区間のピーク信号とＤＯＷＮ区間のピーク信号とのペアリング処理は、例えば、マハラノビス距離を用いた演算を用いて行われる。具体的には、レーダ装置１を車両ＣＲに搭載する前に試験的にＵＰ区間のピーク信号とＤＯＮＷ区間のピーク信号とをペアリングする中で正しい組み合わせでペアリングされた正常ペアデータと、誤った組み合わせでペアリングされたミスペアデータとのデータを複数取得し、複数の正常ペアデータにおけるＵＰ区間のピーク信号とＤＯＷＮ区間のピーク信号との「信号レベルの値の差」、「角度の値の差」、および、「角度スペクトラムの信号レベルの値の差」の３つのパラメータ値から、複数の正常ペアデータの３つのパラメータごとの平均値を導出し、予めメモリ１８２に記憶する。
そして、レーダ装置１を車両ＣＲに搭載した後に、信号処理部１８が物標の物標情報を導出する場合、今回処理で取得されたＦＦＴデータのピーク信号のうちＵＰ区間のピーク信号とＤＯＷＮ区間のピーク信号のすべての組み合わせの３つのパラメータ値と、複数の正常ペアデータの３つのパラメータごとの平均値とを用いて以下に示す（４）式によりマハラノビス距離を導出する。信号処理部１８は、マハラノビス距離が最小の値となる今回処理のペアデータを正常ペアデータとして導出する。つまり、マハラノビス距離の値が小さい程、正常ペアデータである確率が高くなる。
ここで、マハラノビス距離は、平均がμ＝(μ1, μ2, μ3)Ｔ で、共分散行列がΣであるような多変数ベクトルｘ＝（ｘ1, ｘ2, ｘ3）で表される一群の値に対するもので（４）式により導出される。なお、μ1, μ2, μ3は正常ペアデータの３つのパラメータの値を示し、ｘ1, ｘ2, ｘ3は今回処理のペアデータの３つのパラメータの値を示す。
Figure 2014196988
 そして、信号処理部１８は、このペアリング処理において正常ペアデータのパラメータの値と上述の（１）式〜（３）式とを用いて、正常ペアデータと判定されたペアデータの縦距離、相対距離、および、角度に基づく横距離を導出する。ここで、横距離は、絶対横距離と相対横距離とがある。絶対横距離とは、基準軸ＢＬを±0mとした車両ＣＲの車幅方向の左方向を−（マイナス）、右方向が＋（プラス）とする横距離である。また、相対横距離とは、車両ＣＲの走行する自車線のカーブ半径の情報と、物標の縦距離、および、絶対横距離の情報とから、カーブ半径に応じた物標の横距離として導出される距離である。詳細には車両ＣＲのステアリングホイールを車両ＣＲのドライバが操作することでステアリングセンサ４１から入力されるステアリングホイールの回転角の情報に応じて直線および曲線に仮想的に変化する基準軸ＢＬを±0mとした車両ＣＲの車幅方向の左方向を−（マイナス）、右方向が＋（プラス）とする横距離である。
このような相対横距離を物標情報として用いるのは、横距離の算出において自車線のカーブの状態を考慮する必要があるときである。以下では、単に横距離と記載した場合は、上述の絶対横距離および相対横距離の少なくともいずれか一方として説明を行ない、特に必要な場合には一方のみの横距離を記載するが、その横距離（例えば、相対横距離）に限定されるのもではなく、他方の横距離（例えば、絶対横距離）を用いてもよいものとする。
次に、信号処理部１８は、今回処理のペアデータの物標情報と、予測物標との間に時間的に連続する関係が存在するか否かの判定(連続性判定)処理を行う（ステップＳ１０８）。ここで、予測情報は、信号処理部１８が前回処理の物標の物標情報における相対速度やこれまでの物標情報の値の変化等から、今回処理のペアデータの物標情報に含まれる縦距離、横距離、および、相対速度等を予測した情報である。
そして、今回処理のペアデータの物標情報と、予測情報とに時間的に連続する関係がある場合とは、例えば、今回処理のペアデータの物標情報と、予測情報との縦距離、横距離、および、相対速度のそれぞれの差の値が所定値以内の場合である。なお、信号処理部１８は、所定値以内に複数の予測物標情報が存在する場合、今回処理のペアデータの物標情報との差の値が最も小さい所定値以内の予測情報が、今回処理のペアデータの物標情報と時間的に連続する関係を有するものと判定し、予測情報と時間的な連続性を有する今回処理のペアデータ（以下、「過去対応ペアデータ」という。）に対して後述するステップＳ１１０の処理のフィルタ処理を行う。
また、信号処理部１８は、今回処理のペアデータの物標情報と、予測情報の縦距離、横距離、および、相対速度等のそれぞれの差の値が所定値以内ではない場合に、今回処理のペアデータの物標情報と予測情報とに時間的に連続する関係がないと判定する。そして、このように予測情報と時間的な連続性がないと判定された今回処理のペアデータ（以下「新規ペアデータ」という。）は、今回処理において初めて導出された物標に対応するペアデータとなる。なお、新規ペアデータの場合は、以下で説明するステップＳ１１０の処理のフィルタ処理では、時間的な連続性を有する前回処理の物標が存在しないため予測情報が導出されず、新規ペアデータの縦距離、横距離、および、相対速度が今回処理の物標の物標情報となる。
次に信号処理部１８は、車両ＣＲの速度とペアデータの相対速度の情報から移動物標に対応するペアデータを導出（ステップＳ１０９）し、移動物標に対応するペアデータの移動物標フラグをＯＮ状態とする。この処理を行うことで優先的に処理する必要性のあるペアデータを導出できる。
そして、信号処理部１８は、今回処理のペアデータの物標情報と予測情報とに時間的に連続する関係が存在する場合は、今回処理のペアデータの物標情報と予測情報との縦距離、横距離、および、相対速度のフィルタリングを行い(ステップＳ１１０)、今回処理のフィルタ処理により導出される物標の物標情報を今回処理の物標の物標情報として導出する。
信号処理部１８は、例えば、移動物標に対応する今回処理のペアデータの横距離である今回横距離にフィルタ定数0.25の値の重み付けを行い、前回処理の物標の横距離である前回確定横距離から今回処理の物標の横距離を予測した予測横距離にフィルタ定数0.75の値の重み付けを行なう。そして重み付けを行なった後の両方の横距離を足し合わせたものを今回確定横距離として導出する（例えば、（今回横距離×フィルタ定数0.25）＋（予測横距離×フィルタ定数0.75）＝今回確定横距離）。また、縦距離、相対速度については、各所定のフィルタ定数を用いたフィルタ処理が行なわれる。
そして、信号処理部１８は、今回処理の次に行われる処理（以下、「次回処理」という。）において、次回処理の履歴ピーク抽出処理（ステップＳ１０４）に用いる物標情報の予測値（予測縦距離、予測相対速度、予測横距離等）を導出する（ステップＳ１１１）。具体的には、信号処理部１８は、車両制御を行う上で優先順位の高い２０個の物標情報を導出して、ＵＰ区間、ＤＯＷＮ区間のそれぞれの今回処理のピーク信号の周波数等の予測値を算出しておくことで、次回処理における履歴ピークの導出処理に用いる。優先順位については、ＡＣＣ制御を行う場合は、車両ＣＲの走行している自車線上に相当する横距離を有し、車両ＣＲとの縦距離が比較的小さい物標が優先順位が高く、隣接車線に相当する横距離で、車両ＣＲとの縦距離が比較的大きい物標が優先順位が低い。また、ＰＣＳの場合は、衝突余裕時間（Time-To-Collision、以下「ＴＴＣ」という。）の比較的短い物標の優先順位が高く、ＴＴＣの比較的長い物標の優先順位が低い。
次に、図６に示すように信号処理部１８は予めメモリ１８２に記憶された相対横距離と縦距離とをパラメータとする二次元の自車線確率のマップデータから物標が自車線内に存在する確率を導出する（ステップＳ１１２）。そして、物標の相対横距離の絶対値が大きくなる程、自車線確率の値は低下する。また、物標の縦距離の値が大きくなる程、自車線確率の値は低下する。なお、この自車線確率の値が高い程、車両ＣＲの走行する自車線内に物標が存在することとなるので、車両制御装置２は、そのような物標を対象に例えばＡＣＣの車両制御を実行する。
そして、信号処理部１８は、これまでの処理で導出された静止物標に対して、車両制御装置２への出力が不要な静止物標となる路上物標の判定処理を行う（ステップＳ１１３）。具体的には、信号処理部１８は、静止物標に対して車両ＣＲの存在する路面（つまり、路上物標の存在する上り坂の路面に対して平坦な路面）を基準とする高さ方向である基準方向において、比較的低い位置に存在する路上物標（例えば、道路の中央分離帯やカーブに設置されている反射板の付いたチャッターバーなどの道路鋲、車線上に設けられたマンホール、道路と道路とを接続する接合部材などの車両の走行する車線の路面上に設けられた物体である路上物体に対応する静止物標）か否かの判定処理を行なう。このような静止物標に対する路上物標の判定処理については、後に詳述する。
次に、信号処理部１８は、複数の物標情報に対して一つの物体に対応する物標情報にまとめる処理を行う（ステップＳ１１４）。例えば、レーダ装置１の送信アンテナ１３から送信波を射出した場合、送信波が物標に反射するとき、受信アンテナ１４に受信される反射波は複数存在する。つまり、同一物体における複数の反射点からの反射波が受信アンテナ１４に到来する。その結果、信号処理部１８はそれぞれの反射波に基づき位置情報の異なる物標を複数導出するが、もともとは一つの物体の物標なので、各物標を一つにまとめて同一物体の物標の情報として取り扱う。そのため、複数の物標の各相対速度が略同一で、各物標の縦距離および横距離が所定範囲内であれば、信号処理部１８は複数の物標を同一物体における物標とみなし、当該複数の物標を一つの物体に対応する物標にまとめる結合処理を行う。
そして、信号処理部１８は、ステップＳ１１４の処理で結合処理された物標情報から、路上物標フラグがＯＮ状態となっている静止物標を除いて、車両制御装置２に出力する優先順位の高い物標の物標情報を車両制御装置２に出力する（ステップＳ１１５）。
＜２−２．路上物標判定処理＞
次に、図６の路上物標判定処理（ステップＳ１１３）について説明する。最初に図７および図８を用いて、路上物標判定処理が行なわれる場面の例について説明する。図７は、車両ＣＲと停止車両ＦＣおよび路上物体ＲＦとが第１距離（例えば、縦距離70m）離れている場合の反射波について説明する図である。つまり、図７上段は車両ＣＲと停止車両ＦＣとが第１距離離れている場合の反射波を示し、図７下段は車両ＣＲと路上物体ＲＦとが第１距離離れている場合の反射波を示す。
具体的には、図７上段は、車両ＣＲのレーダ装置１の送信アンテナ１３ａからビームパターンＮＡの送信波が出力され、その送信波が停止車両ＦＣの後部に反射し、直接波ｄｒ１とマルチパス波ｍｒ１とがレーダ装置１の受信アンテナ１４に受信される状態を示している。なお、車両ＣＲに対する停止車両ＦＣの縦距離は第１距離であり、車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して、停止車両ＦＣの存在する路面Ｒ２は所定の角度を有する。つまり、車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して、停止車両ＦＣの存在する路面Ｒ２は上り坂となっている。言い換えると、基準方向において路面Ｒ１の高さを0（ゼロ）とした場合、車両ＣＲの位置は車両ＣＲの基準方向において高さ0（ゼロ）であり、停止車両ＦＣの位置は基準方向において高さｈ２となり、両者の高さの差はｈ２である。
また、図７下段は、車両ＣＲのレーダ装置１の送信アンテナ１３ａからビームパターンＮＡの送信波が出力され、その送信波が路上物体ＲＦに反射し、直接波ｄｒ１１とマルチパス波ｍｒ１１とがレーダ装置１の受信アンテナ１４に受信される状態を示している。なお、車両ＣＲに対する路上物体ＲＦの縦距離は第１距離であり、車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して、路上物体ＲＦの存在する路面Ｒ２は所定の角度を有する。つまり、車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して、路上物体ＲＦの存在する路面Ｒ２は上り坂となっている。言い換えると、基準方向において路面Ｒ１の高さを0（ゼロ）とした場合、車両ＣＲの位置は高さ0（ゼロ）であり、路上物体ＲＦの位置は高さｈ２となり、両者の高さの差はｈ２である。
そして、複数回の物標導出処理が行われて、車両ＣＲと停止車両ＦＣおよび路上物体ＲＦの静止物標（静止物標ｆｃ１、および、静止物標ｒｆ１）とが接近して車両ＣＲと停止車両ＦＣとの距離が第２距離（例えば、縦距離50m）を経て、第３距離(例えば、縦距離30m)となった場合の反射波について図８を用いて説明する。図８は車両ＣＲと停止車両ＦＣおよび路上物体ＲＦとが第３距離離れている場合の反射波について説明する図である。
つまり、図８上段は車両ＣＲと停止車両ＦＣとが第３距離の位置関係を有する場合の反射波を示し、図８下段は車両ＣＲと路上物体ＲＦとが第３距離の位置関係を有する場合の反射波を示す。具体的には、図８上段は、車両ＣＲのレーダ装置１の送信アンテナ１３ａからビームパターンＮＡの送信波が出力され、その送信波が停止車両ＦＣの後部に反射し、直接波ｄｒ２とマルチパス波ｍｒ２とがレーダ装置１の受信アンテナ１４に受信される。なお、車両ＣＲの停止車両ＦＣへの接近に伴い、車両ＣＲに対する停止車両ＦＣの縦距離は第３距離となっており、車両ＣＲの存在する路面は、縦距離が第１距離のときの路面Ｒ１とは異なり路面Ｒ２となっている。このため、車両ＣＲは第１距離のときの路面Ｒ１の位置よりも高い位置に存在する。言い換えると、基準方向において路面Ｒ１の位置を0（ゼロ）とした場合、車両ＣＲの位置は高さｈ１であり、停止車両ＦＣの位置は高さｈ２となり、両者の高さの差はｈ２−ｈ１である。
また、図８下段は、車両ＣＲのレーダ装置１の送信アンテナ１３ａからビームパターンＮＡの送信波が出力され、その送信波が路上物体ＲＦに反射し、直接波ｄｒ１２とマルチパス波ｍｒ１２とがレーダ装置１の受信アンテナ１４に受信される。なお、車両ＣＲの路上物体ＲＦへの接近に伴い、車両ＣＲに対する路上物体ＲＦの縦距離は第３距離となっており、車両ＣＲの存在する路面は、縦距離が第１距離のときの路面Ｒ１とは異なり路面Ｒ２となっている。このため、車両ＣＲは第１距離のときの路面Ｒ１の位置よりも高い位置に存在する。言い換えると、基準方向において路面Ｒ１の位置を0（ゼロ）とした場合、車両ＣＲの位置は高さｈ１であり、路上物体ＲＦの位置は高さｈ２となり、両者の高さの差はｈ２−ｈ１である。
ここで、車両ＣＲに対する停止車両ＦＣの縦距離は、車両ＣＲの停止車両ＦＣへの接近に伴い、第１距離よりも近い第３距離となり、両者の高さの差がｈ２からｈ２−ｈ１へと小さくなる。そして、停止車両ＦＣの車体がある程度の高さを有しているため、直接波ｄｒ２とマルチパス波ｍｒ２との反射経路は異なる経路となり、図８上段の直接波ｄｒ２とマルチパス波ｍｒ２とのそれぞれの受信信号に関する信号レベルの値は両者の距離が近づくにつれて強まっていく。そのため直接波ｄｒ２の直接信号と、マルチパス波ｍｒ２のマルチパス信号とが合成され、縦距離が近づくのに伴い停止車両ＦＣの静止物標ｆｃ１に関して振幅変動の大きい角度信号が得られる。
これに対して、車両ＣＲが路上物体ＲＦに近づくにつれて、路上物体ＲＦの静止物標ｒｆ１のマルチパス波ｍｒ１２の信号レベルは小さくなる。車両ＣＲに対する路上物体ＲＦの縦距離は、車両ＣＲの路上物体ＲＦへの接近に伴い、第１距離よりも近い第３距離となり、両者の高さの差がｈ２からｈ２−ｈ１へと小さくなる。その結果、直接波ｄｒ１２とマルチパス波ｍｒ１２との反射経路が略同じ経路となることで、マルチパス波ｍｒ１２のマルチパス信号に関する信号レベルが小さくなる。その結果、直接波ｄｒ１２の直接信号と、マルチパス波ｍｒ１２のマルチパス信号とが合成され、縦距離が近づくのに伴い路上物体ＲＦの静止物標ｒｆ１に関して振幅変動の小さい角度信号が得られる。
次に、静止物標（静止物標ｆｃ１、および、静止物標ｒｆ１）が路上物標か否かの判定に用いられる角度信号について、縦距離ごとの角度信号推移グラフを用いて説明する。図９の縦軸は信号レベルの値（dB）を示し、横軸は車両に対する静止物標の縦距離（ｍ）とその時点の物標導出処理の処理タイミングを示し、タイミングは所定周期（例えば50msec）となる。
図９上段では、停止車両ＦＣの静止物標ｆｃ１の縦距離（所定の処理タイミング（例えば50msecごと））に応じた角度信号の信号レベルの推移をグラフ線Ｌ１で示している。角度信号の信号レベルは静止物標ｆｃ１からの直接波とマルチパス波の影響により距離に応じて落ち込み（振幅変動）が生じるため、距離に応じて極大値と極小値が生じる。例えば、図７上段に示した第１距離（縦距離70m）の処理タイミングｔａでは、グラフ線Ｌ１が増加傾向から減少傾向に変化する極大値を示す極大ｂ１に対応する信号レベルが角度信号の信号レベルの値となる。
ここで、極大は信号レベルの値が増加傾向から減少傾向へと転じる部分であり、その値を極大値という。また、極小は信号レベルの値が減少傾向から増加傾向へと転じる部分であり、その値を極小値という。このため、例えば、第１距離における信号レベルの値が極大値と判定されるのは、少なくとも処理タイミングｔａの直前の処理タイミングの信号レベルの値と、処理タイミングｔａの信号レベルの値と、処理タイミングｔａの次の処理タイミングの信号レベルの値との３つ処理タイミングの信号レベル値が必要である。そして、これら３つの信号レベルの値の変化に基づき処理タイミングｔａの次の処理タイミングで極大ｂ１の値が極大値であると判明する。以下で示す極大値および極小値はこのようにして少なくとも３つの処理タイミングの信号レベルの値により導出される。
そして、車両ＣＲが停止車両ＦＣに近づくにつれて、車両ＣＲの停止車両ＦＣに対する距離が第２距離（縦距離50m、処理タイミングｔｂ）、第３距離(縦距離30m、処理タイミングｔｃ）となる。そして、図８上段に示した第３距離の処理タイミングｔｃでは、極小ｓ２に対応する信号レベルが角度信号の信号レベルの値となる。なお、グラフ線Ｌ１の第１距離から第３距離までの間には極大ｂ１およびｂ２と、極小ｓ１およびｓ２の２つの極大と２つの極小とが示され、第３距離から第４距離（縦距離15ｍ、処理タイミングｔｄ)の間には極大ｂ３およびｂ４と、極小ｓ３の２つの極大と１つの極小とが示されている。そして、車両ＣＲと停止車両ＦＣとの距離が近づくにつれて、グラフ線Ｌ１の振幅が大きくなり、信号レベルの値も大きくなっている
図９下段では、路上物体ＲＦの静止物標ｒｆ１の縦距離（所定の処理タイミング）に応じた角度信号の信号レベルの推移をグラフ線Ｌ２で示している。この場合も角度信号の信号レベルは、静止物標ｆｃ１からの直接波とマルチパス波の影響により距離に応じて落ち込み（マルチパス波の信号レベルの減少）が生じるため、距離に応じて極大値と極小値が生じる。ただし、路上物体ＲＦの場合、停止車両ＦＣに比べて高さが小さいため、マルチパス波の落ち込み量は停止車両ＦＣのときよりも小さくなり、更に車両ＣＲの存在する路面と路上物体ＲＦの存在する路面との基準方向の高さの差がより小さくなるような車両ＣＲと路上物体ＲＦとの距離がある縦距離（例えば、30m）以下になると信号レベルおよび落ち込み量（振幅変動量）が小さくなる。例えば、図７下段に示した第１距離の処理タイミングｔａでは、グラフ線Ｌ２の極大ｂ１１から少し減少した信号レベルが角度信号の信号レベルの値となる。
そして、車両ＣＲが路上物体ＲＦに近づくにつれて、車両ＣＲの路上物体ＲＦに対する距離が第２距離、第３距離となる。そして、図８下段に示した第３距離の処理タイミングｔｃでは、グラフ線Ｌ２が極大値を示す極大ｂ１５に対応する信号レベルが角度信号の信号レベルの値となる。なお、グラフ線Ｌ２の第１距離から第３距離までの間には極大ｂ１２、ｂ１３、ｂ１４、および、ｂ１５と、極小ｓ１１、ｓ１２、ｓ１３、および、ｓ１４の４つの極大と４つの極小とが示されている。そして、グラフ線Ｌ２の第３距離から第４距離の間には極大ｂ１６およびｂ１７と、極小ｓ１５およびｓ１６の２つの極大と２つの極小とが示されている。車両ＣＲと静止物標ｒｆとの距離が近づく中で第３距離までは、グラフ線Ｌ２の振幅が比較的大きくなり、信号レベルの値も大きくなっている。そして、第３距離から更に車両ＣＲと路上物体ＲＦとの距離が近づくにつれて、グラフ線Ｌ２の振幅が比較的小さくなり、信号レベルの値も小さくなっている。
ここで、第３距離を境にグラフ線Ｌ２の振幅が比較的小さくなるのは、図７下段および図８下段の図を用いて説明したように、車両ＣＲが路上物体ＲＦに近づくにつれて、車両ＣＲの位置と路上物体ＲＦの位置とにおける基準方向の高さの差が小さくなることで、マルチパス波の経路が直接波の経路と重なり、マルチパス波が少なくなるため、つまりマルチパス波を受信することがほとんどなくなるためである。また、グラフ線Ｌ２の信号レベルの値が小さくなるのは、停止車両ＦＣと比べて高さの低い路上物体ＲＦに車両ＣＲが近づくと送信波のビームパターンＮＡの領域から路上物体ＲＦが外れて直接波も少なくなるため、つまり直接波を受信することがほとんどなくなるためである。
本発明は、登坂路上に路上物体ＲＦが存在する場合にマルチパスの影響で生じる受信信号の落ち込み量（振幅変動量）が停止車両ＦＣの場合に生じる落ち込み量よりも小さいという現象に着目したものであり、受信信号に関する信号レベルの変動値を積算することで停止車両ＦＣの停止物標と路上物体ＲＦの路上物標とを区別するようにしている。
次に、路上物標の判定処理の処理内容を説明する。図１０〜図１２は、路上物標の判定処理の処理フローチャートである。
図１０において、信号処理部１８は、物標導出処理で導出された複数の静止物標のうち路上物標判定の処理対象の静止物標の縦距離が今回の処理タイミングで第１距離（例えば、縦距離70m）以下か否かを判定する（ステップＳ２０１）。
静止物標の縦距離が第１距離以下の場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、角度信号レベルの極大および極小の数を導出する（ステップＳ２０２）。つまり、ステップＳ２０２の処理は、静止物標の縦距離が第１距離以下となった場合に開始される。なお、極大、極小の数は、ステップＳ２０７で路上物体ＲＦか否かを判定するために用いられる。図９上段の停止車両ＦＣの静止物標ｆｃ１において、例えば処理タイミングｔｃの次の処理タイミングを今回の処理タイミングとすると、処理タイミングｔａ〜ｔｃまでは、極大の数が２個（極大ｂ１およびｂ２）、極小の数が２個（極小ｓ２およびｓ２）となる。また、図９下段の路上物体ＲＣの静止物標ｒｆ１において、同様に処理タイミングｔｃの次の処理タイミングを今回の処理タイミングとすると、処理タイミングｔａ〜ｔｃまでは、極大の数が４個（極大ｂ１２、ｂ１３、ｂ１４、および、ｂ１５）、極小の数が４個（極小ｓ１１、ｓ１２、ｓ１３、および、ｓ１４）となる。
なお、図１０のステップＳ２０１の処理において、静止物標の縦距離が第１距離を上回る場合（ステップＳ２０１でＮｏ）、信号処理部１８は全ての静止物標に対して路上物標の判定処理が終了したか否かを判定する（図１２に示すステップＳ２１１）。信号処理部１８が、全ての静止物標に対する処理が終了したと判定した場合（ステップＳ２１１でＹｅｓ）、処理は終了する。なお、信号処理部１８は全ての静止物標に対する処理が終了していないと判定した場合（ステップＳ２１１でＮｏ）、図１０のステップＳ２０１の処理に戻り、繰り返し処理を行なう。
図１０のステップＳ２０３に戻り、信号処理部１８は静止物標の縦距離が第２距離（例えば、縦距離50m）以下か否かを判定する（ステップＳ２０３）。信号処理部１８は、静止物標が第２距離以下の場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、角度信号の信号レベルの値を導出する（ステップＳ２０４）。つまり、ステップＳ２０４の処理は、静止物標の縦距離が第２距離以下となった場合に開始され、今回の処理タイミングに最も近い処理タイミングで導出された信号レベルの値を導出する。なお、この処理は後述するステップＳ２０８で路上物体ＲＦか否かを判定するために用いられる。図９上段の静止物標ｆｃ１のグラフ線Ｌ１では、例えば処理タイミングｔｂを今回の処理タイミングとすると、信号レベルの値は極大ｂ１に対応する値となる。また、処理タイミングｔｃを今回の処理タイミングとすると、信号レベルの値は極大ｂ２に対応する値となる。
また、図９下段の静止物標ｒｆ１のグラフ線Ｌ２では、例えば処理タイミングｔｂを今回の処理タイミングとすると、信号レベルの値は極大ｂ１２に対応する値となる。また、処理タイミングｔｃを今回の処理タイミングとすると信号レベルの値は極大ｂ１４に対応する値となる。なお、図１０のステップＳ２０３の処理において、静止物標の縦距離が第２距離を上回る場合（ステップＳ２０３でＮｏ）、信号処理部１８は全ての静止物標に対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。
図１１のステップＳ２０５に戻り、信号処理部１８は、角度信号の変動積算値を導出する（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５の処理について、図１３の角度信号の変動値を示すグラフ、および、図１４の角度信号の変動積算値導出の処理フローチャートを用いて詳細に説明する。なお、このステップＳ２０５の処理もステップＳ２０４の処理と同様に静止物標の縦距離が第２距離（例えば、縦距離50m以下）となった場合に開始される。
図１３は、主に図９に示した角度信号の信号レベルの推移グラフの極大と極小との間の変動値ついて説明する図である。極大と極小の変動値の導出は、静止物標の縦距離において基準距離（例えば、縦距離20ｍ、処理タイミングｔｊ）を境にその導出方法が変更される。つまり、信号処理部１８は、静止物標が基準距離を上回る位置に存在する場合は、極大値から極小値への変動値を導出する。これは静止物標が基準距離を上回る位置に存在する場合、縦距離が短くなるにつれ信号レベルが増加傾向になるため、極小から極大より変動値が小さくなる極大から極小への変動値を採用することで、路上物体ＲＦと停止車両ＦＣとを区別しやくするためである。そして、信号処理部１８は、静止物標が基準距離以下の位置に存在するときは、極小値から極大値への変動値を導出する。これは路上物体ＲＦが基準距離以下の位置に存在するときは、縦距離が短くなるにつれ信号レベルが減少傾向になるため、極大から極小より変動値が小さくなる極小から極大への変動値を採用することで、路上物体ＲＦと停止車両ＦＣとを区別しやすくするためである。これにより、車両ＣＲが静止物標に対して所定距離以上接近した場合に制御対象外の静止物標の信号レベルに現れる特徴に基づいて正確な判定を行える。
具体的には、信号処理部１８は、静止物標の縦距離が基準距離を上回る場合、直近の処理タイミングで導出された極小（以下、「直近極小」という。）の値と直近極小が導出された処理タイミングよりも過去の処理タイミングで導出された極大（以下、「過去極大」という。）の値との変動値を導出する。つまり、第２距離（縦距離50m）〜基準距離の間の積算区間ａｄ１の間は、直近極小の値と過去極大の値との変動値が導出される。そして、信号処理部１８は、導出された変動値を積算して変動積算値を導出する。例えば、処理タイミングｔｃの次の処理タイミングを今回の処理タイミングとすると、信号処理部１８は、グラフ線Ｌ１の今回処理タイミングで極小ｓ２を直近極小とし、極大ｂ２を過去極大とする。そして、信号処理部１８は、極小ｓ２と極大ｂ２との変動値ｄｆ１を導出する。この変動値ｄｆ１は、積算区間ａｄ１において最初に導出された変動値であるため、変動積算値は、変動値ｄｆ１と同じ値となる。
また、処理タイミングｔｃの次の処理タイミングを今回の処理タイミングとすると、信号処理部１８はグラフ線Ｌ２の今回処理タイミングで極小ｓ１４を直近極小とし、極大ｂ１４を過去極大とする。そして、信号処理部１８は、極小ｓ１４と極大ｂ１４との変動値ｄｆ１２を導出する。この変動値ｄｆ１２よりも前の処理では、積算区間ａｄ１内で極小ｓ１３と極大ｂ１３との変動値ｄｆ１１が導出されている。そのため、処理タイミングｔｃの時点においては、変動値ｄｆ１１およびｄｆ１２を積算した変動積算値（ｄｆ１１＋ｄｆ１２）が導出される。また、処理タイミングｔｃ以降も極小ｓ１５を直近極小とし、極大ｂ１５を過去極大として、極小ｓ１５と極大ｂ１５との変動値ｄｆ１３が導出される。そして、変動値ｄｆ１３がそれまでに積算された変動積算値（ｄｆ１１＋ｄｆ１２）に積算される。このように、信号処理部１８は、静止物標の縦距離が基準距離を上回る場合、直近極小の値と過去極大の値との変動値を導出し、導出された変動値を積算した変動積算値を導出する。
次に、信号処理部１８は、静止物標の縦距離が基準距離以下の場合、直近の処理タイミングで導出された極大（以下、「直近極大」という。）の値と直近極大が導出された処理タイミングよりも過去の処理タイミングで導出された極小（以下、「過去極小」という。）の値との変動値を導出する。つまり、基準距離〜縦距離0mの間の積算区間ａｄ２の間は、直近極大の値と過去極小の値との変動値が導出される。そして、信号処理部１８は、導出された変動値を積算して変動積算値を導出する。
例えば、停止物標の処理タイミングｔｄの次の処理タイミングを今回処理タイミングとすると、信号処理部１８はグラフ線Ｌ１の今回処理タイミングで極大ｂ４を直近極大とし、極小ｓ３を過去極大とする。そして、信号処理部１８は、極大ｂ４と極小ｓ３との変動値ｄｆ２を導出する。この変動値ｄｆ２は、それまでに導出された変動積算値（変動値ｄｆ１）に積算され、新たな変動積算値（ｄｆ１＋ｄｆ２）が導出される。
また、停止物標の処理タイミングｔｄの次の処理タイミングを今回処理タイミングとすると、信号処理部１８は静止物標ｒｆのグラフ線Ｌ２の今回処理タイミングで極大ｂ１７を直近極大とし、極小ｓ１６を過去極小として導出する。そして、信号処理部１８は、極大ｂ１７と極小ｓ１６との変動値ｄ１４を導出する。この変動値ｄ１４よりも以前の処理の積算区間ａｄ１では変動値ｄｆ１１、ｄｆ１２、および、ｄｆ１３が導出されている。そのため、処理タイミングｔｄの次の処理タイミングでは、変動値ｄｆ１１、ｄｆ１２、ｄｆ１３、および、ｄ１４を積算した変動積算値（ｄｆ１１＋ｄｆ１２＋ｄｆ１３＋ｄｆ１４）が導出される。このように、信号処理部１８は、静止物標の縦距離が基準距離以下の場合、直近極大の値と過去極小の値との変動値を導出し、導出された変動値を積算した変動積算値を導出する。
ここで、基準距離を境に変動値の導出方法を切替えるのは、次のような理由による。静止物標が基準距離を上回る位置に存在する場合は、縦距離が短くなるにつれ信号レベルが増加傾向にあるため、極小から極大より変動値が小さくなる極大から極小への変動値を採用することで、路上物体ＲＦと停止車両ＦＣとを区別しやすくなる。また、路上物体である静止物標ｒｆ１の縦距離が第３距離（縦距離30m）以下となった場合に、静止物標ｒｆ１の角度信号レベルを示すグラフ線Ｌ２の振幅がこれまでよりも比較的小さくなり、かつ、信号レベルの値も比較的低下する。
これは、図８下段で示したように、車両ＣＲの位置が路面Ｒ１から路面Ｒ２へと移動し、車両ＣＲの位置と路上物体ＲＦの位置との基準方向の高さの差が小さくなることで、マルチパス波の経路が直接波の経路と重なり、マルチパス波を受信することが少なくなるためである。また、車両ＣＲが路上物体ＲＦに接近して両者の距離が第３距離以下となった場合、路上物体ＲＦが送信波のビームパターンＮＡの領域から外れて直接波を受信することが少なくなるためである。その結果、図１３下段に示す積算区間ａｄ２では、直近極小と過去極大との変動値よりも、直近極大と過去極小との変動値のほうが小さくなる。具体的には、グラフ線Ｌ２における極大ｂ１６と極小ｓ１６との変動値（極大値から極小値への変動値）よりも、極大ｂ１７と極小ｓ１６との変動値（極小値から極大値への変動値ｄｆ１４）のほうが小さくなる。
また、これとは逆に図８上段で示したように、車両ＣＲの位置が路面Ｒ１から路面Ｒ２へと移動し、車両ＣＲの位置と停止車両ＦＣの位置との基準方向の高さの差が小さくなっても、停止車両ＦＣがある程度の車体の高さを有するため、マルチパス波の経路が直接波の経路と重ならない。つまり、直接波と共にマルチパス波がある程度の信号レベルで受信アンテナ１４に受信される。
また、車両ＣＲが停止車両ＦＣに接近して両者の距離が第３距離以下となった場合、停止車両ＦＣが送信波のビームパターンＮＡの領域から外れることもない。つまり、直接波が縦距離が近づくにつれて比較的強い信号レベルで受信アンテナ１４に受信される。その結果、図１３上段に示す積算区間ａｄ２では、直近極小と過去極大との変動値よりも、直近極大と過去極小との変動値のほうが変動値が大きくなる。具体的には、グラフ線Ｌ１における極大ｂ３と極小ｓ３との変動値（極大値から極小値への変動値）よりも、極大ｂ４と極小ｓ３との変動値（極小値から極大値への変動値ｄｆ２）のほうが変動値が大きくなる。
これにより、車両ＣＲが静止物標に対して所定距離以上接近した場合に制御対象外の静止物標の信号レベルに現れる特徴に基づいて正確な判定を行える。
次に、図１３で説明した変動値および変動積算値の導出の処理を図１４の処理フローチャートを用いて説明する。図１４は角度信号レベルの変動値および変動積算値の導出処理フローチャートである。信号処理部１８は、静止物標の縦距離が基準距離（縦距離20m）を上回るか否かを判定する（ステップＳ２１１）。信号処理部１８は、静止物標の縦距離が基準距離を上回る場合（ステップＳ２１１でＹｅｓ）、ステップＳ２０１で導出された極小値と極大値に基づき、今回の処理タイミングにおいて、直近極小および過去極大の値が導出されているか否かを判定する（ステップＳ２１２）。なお、この直近極小および過去極大は、既に変動値の導出に用いられたものは除く。つまり、これまでの処理で変動値が導出されていない直近極小および過去極大を意味する。そして、信号処理部１８は、角度信号の直近極小の値および過去極大の値が導出されている場合（ステップＳ２１２がＹｅｓ）、直近極小の値と過去極大の値との変動値を導出する（ステップＳ２１３）。
信号処理部１８は、変動値を積算して変動積算値を算出する（ステップＳ２１４）。なお、ステップＳ２１２において、直近極小の値および過去極大の値の両方が導出されていない場合（ステップＳ２１２でＮｏ）、信号処理部１８は処理を終了する。
また、ステップＳ２１１の処理に戻り、静止物標の縦距離が基準距離以下の場合（ステップＳ２１１でＮｏ）、今回の処理タイミングにおいて、直近極大および過去極小の値が導出されているか否かを判定する（ステップＳ２１５）。なお、この直近極大および過去極小は、既に変動値の導出に用いられたものは除く。そして、信号処理部１８は、直近極大の値および過去極小の値が導出されている場合（ステップＳ２１５がＹｅｓ）、直近極大の値と過去極小の値との変動値を導出する（ステップＳ２１６）。
信号処理部１８は、変動値を積算して変動積算値を算出する（ステップＳ２１４）。このように変動値および変動積算値を算出することで、制御対象の静止物標における信号レベルの特徴と制御対象外の静止物標における信号レベルの特徴とを明確にできる。また、これにより、車両ＣＲが静止物標に対して所定距離以上接近した場合に制御対象外の静止物標の信号レベルに現れる特徴に基づいて正確な判定を行える。なお、ステップＳ２１５において、直近極大の値および過去極小の値の両方が導出されていない場合（ステップＳ２１５でＮｏ）、信号処理部１８は処理を終了する。
次に、図１１の処理フローチャートに戻り、ステップＳ２０６の処理を説明する。信号処理部１８は、静止物標の縦距離が第３距離〜第４距離か否かを判定する。信号処理部１８はこの第３距離〜第４距離の間に、ステップＳ２０１の第１距離から所定の処理タイミングごとに導出した極大・極小の数の判定や、ステップＳ２０３の第２距離から開始した角度信号の信号レベルの判定を行う。つまり、静止物標の縦距離が第３距離〜第４距離の場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、信号処理部１８は第１距離から導出した極大、および、極小の数が所定数以上か否かを判定する（ステップＳ２０７）。
例えば、極大および極小の所定数を各２個とした場合に、静止物標の角度信号の極大および極小の数が各１個以下ときは（ステップＳ２０７がＮｏ）、静止物標の路上物標フラグがＯＮ状態となり（ステップＳ２１０）、その後、信号処理部１８は全ての静止物標に対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。また、ステップＳ２０６で静止物標の縦距離が第３距離〜第４距離の間ではない場合、信号処理部１８は全ての静止物標に対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。
例えば、図７下段および図８下段で説明した車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して傾斜を有する路面Ｒ２に存在する路上物体ＲＦとは異なり、車両ＣＲの路面Ｒ１と同じ高さの路面に存在する路上物体は基準方向において路面の傾斜による高さを有さないため、送信波に対する反射波の経路は直接波の経路とマルチパス波の経路とが同じ経路となる。つまり、送信波に対する反射波はほとんど直接波となり、マルチパス波は発生しないことから、角度信号には振幅変動がほとんど生じない。このため、車両ＣＲがある程度離れた位置（第１距離）から極小および極大の数を数えることで、角度信号において極小および極大が所定数以下の静止物標は平坦な路面に存在する路上物体であると判定できる。
しかし、図７下段および図８下段に示したような車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して、傾斜を有する路面Ｒ２に存在する路上物体ＲＦの図９下段に示す静止物標ｒｆ１の角度信号においては、振幅変動が発生して極小および極大の数が所定数を上回るため、極小および極大を数える処理では正確な判定ができないときがある。その結果、路上物標であっても極大および極小の数が所定数を上回り（ステップＳ２０７でＹｅｓ）、次の処理であるステップＳ２０８の処理に進むこととなる。つまり、車両ＣＲの存在する路面に対して傾斜を有する路面に存在する路上物体の静止物標については、このステップＳ２０７の判定処理では、路上物標と判定できない場合がある。
ステップＳ２０８の処理に戻り、信号処理部１８は、第２距離から所定の処理タイミングごとにステップＳ２０４で導出した角度信号の信号レベル値が所定値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。例えば、角度信号の信号レベルの所定値を-35dBとした場合、角度信号の信号レベルの値が-35dB以下の場合（ステップＳ２０８でＮｏ）、静止物標の路上物標フラグがＯＮ状態となり（ステップＳ２１０）、その後、信号処理部１８は、全ての静止物標に対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。
例えば、図７下段および図８下段で説明した車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して傾斜を有する路面Ｒ２に存在する路上物体ＲＦとは異なり、車両ＣＲの路面Ｒ１と同じ高さの路面に存在する路上物体は基準方向において路面の傾斜による高さを有さないため、送信波のビームパターンＮＡの領域内に路上物体が存在していても、角度信号の信号レベルの値は小さい。そして、車両ＣＲの路上物体への接近に伴い、路上物体が送信波のビームパターンＮＡの領域から外れていくため、角度信号の信号レベルの値は更に小さい値となる。このため、車両ＣＲがある程度離れた位置（第２距離）から角度信号の信号レベルの値が所定値以下の静止物標は平坦な路面に存在する路上物標であると判定できる。
しかし、図７下段および図８下段に示したような車両ＣＲの存在する路面Ｒ１に対して傾斜を有する路面Ｒ２に存在する路上物体ＲＦは、基準方向において比較的高い位置に存在するため、角度信号の信号レベルの値が所定値を上回る場合がある。このため、角度信号の信号レベルの値に基づく処理では正確な判定ができないときがある。その結果、路上物標の角度信号の信号レベルの値が所定値を上回り（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、次の処理であるステップＳ２０９の処理に進むこととなる。つまり、車両ＣＲの存在する路面に対して傾斜を有する路面に存在する路上物体の静止物標については、このステップＳ２０８の判定処理では、路上物標と判定できない場合がある。
ステップＳ２０８の処理の後、信号処理部１８は、第２の距離から所定の処理タイミングごとに導出した変動値を積算した変動積算値が第１閾値（例えば、50dB）を上回るか否かを判定する（ステップＳ２０９）。そして、信号処理部１８は、変動積算値が第１閾値を上回れば、その静止物標は路上物標ではない制御対象の停止物標であると判定する。例えば、図１３上段に示した静止物標ｆｃ１の角度信号の場合は、基準距離以下の変動値が基準距離を上回る場合の変動値よりも大きくなり、変動値が積算され（変動値ｄｆ１＋ｄｆ２）、変動積算値が第１閾値を上回る場合（ステップＳ２０９でＹｅｓ）、信号処理部１８は、全ての静止物標に対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。
また、図１３下段に示した静止物標ｒｆ１の場合は、基準距離以下の変動値が基準距離を上回る変動値よりも小さくなり、変動値が積算され（変動値ｄｆ１１＋ｄｆ１２＋ｄｆ１３＋ｄｆ１４）、変動積算値が第１閾値以下の場合（ステップＳ２０９でＹｅｓ）、信号処理部１８は、その静止物標が路上物標であると判定し、静止物標の路上物標フラグをＯＮ状態とする（ステップＳ２１０）。また、信号処理部１８は、全ての静止物標に対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。
なお、路上物標フラグがＯＮ状態となった静止物標は、図６で示した物標出力処理において、車両制御装置２への出力対象とはしない。つまり、車両制御装置２の制御対象外の静止物標と判定される。なお、一旦、路上物標フラグがＯＮ状態となった静止物標に対して、信号処理部１８は、車両ＣＲとの縦距離が所定距離の間（例えば、30m〜0m）でも、継続して変動値を積算し、この所定距離の間に変動積算値が第１の閾値を上回った場合は、その静止物標の路上物標フラグをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える処理を行う。
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態のレーダ装置１の信号処理部１８は、第１の実施の形態の主に図１０〜図１２を用いて説明した路上物標判定処理に対して、路上物標と停止物標との判別をより正確に行うために、新たな処理を追加したものである。
第２の実施の形態のレーダ装置１の構成および処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、路上物標判定処理の処理内容が一部異なる。以下、図１５〜図１７を用いて相違点を中心に説明する。
＜３．処理フローチャート＞
図１５〜図１７は路上物標判定処理の処理フローチャートである。図１５〜図１７は第１の実施の形態で説明した図１０〜図１２の処理フローチャートに、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３の処理を追加したものである。具体的には、静止物標が路上物標か否かの判定を正確に行うため、車両ＣＲの前方で、かつ、静止物標の手前に前方車両のような移動物標が存在する場合は、静止物標が路上物標と判定しやすくするため、変動積算値の判定閾値を第１の閾値（例えば、50dB）よりも大きい第２の閾値（例えば、65dB）に変更する。これにより、停止物標のような制御対象の静止物標における信号レベルの特徴と近似する特徴を有する路上物標のような制御対象外の静止物標に対する判定を正確に行える。
図１６のステップＳ２０８において、信号処理部１８は、第２距離から所定の処理タイミングごとに導出した角度信号の信号レベルの値が所定値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。そして、静止物標の角度信号の信号レベルの値が所定値を上回る場合（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、図１７に示すＳ３０１処理に進む。
信号処理部１８は、車両ＣＲの前方に特定移動物標が存在する場合（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、変動積算値の第１の閾値（例えば、50dB）を当該第１の閾値よりも大きい値の第２の閾値（例えば、65dB）に変更する（ステップＳ３０２）。ここで、特定移動物標とは、例えば、車両ＣＲの前方に存在する移動物標で、静止物標を基準とした場合に横距離が±1.5m以内、かつ、静止物標よりも車両ＣＲに対する縦距離が小さい値の物標である。
信号処理部１８は、静止物標の変動積算値が第２閾値を以下の場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、静止物標の路上物標フラグをＯＮ状態とする（ステップＳ２１０）。
そして、信号処理部１８は、静止物標の変動積算値が第２閾値を上回る場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、全ての静止物標に対する処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。このように、車両ＣＲの前方に存在する静止物標に対して車両ＣＲよりも前方に存在する特定移動物標が走行続けているということは、前方に存在する静止物標は路上物標である可能性が高いとして、変動積算値の閾値を大きくする。つまり、静止物標よりも近い距離に移動物標が存在する場合に、静止物標を制御対象外の物標と判定しやすくすることで、静止物標が制御対象外の静止物標と判定し易くしている。換言すれば静止物標が制御対象物標であると判定し難くしている。仮に静止物標が制御対象外の物標であるにもかかわらず、制御対象の物標と誤判定し、その静止物標の手前に移動物標が存在している場合、制御対象となる物標は車両ＣＲにより近い移動物標であるが、移動物標が静止物標を通過した時点で静止物標を対象に減速等の誤った制御が行なわれてしまう。もし、静止物標が真の制御対象となる静止物標であれば、車両ＣＲの前方の移動物標は減速等、静止物標を回避する行動を起こすため、移動物標を対象に車両ＣＲを制御すれば問題はない。従って、静止物標の手前に移動物標が存在する場合は、静止物標が制御対象物標であると判定し難くすることで誤判定に起因する誤った制御を防止することができる。
＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態のレーダ装置１の信号処理部１８は、第１の実施の形態の主に図１４を用いて説明した路上物標判定処理に対して、路上物標と停止物標との判別をより正確に行うために、新たな処理を追加したものである。
第３の実施の形態のレーダ装置１の構成および処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、路上物標判定処理の処理内容が一部異なる。以下、図１８を用いて相違点を中心に説明する。
＜４．処理フローチャート＞
図１８は、角度信号レベルの変動値および変動積算値の導出処理フローチャートである。図１８は第１の実施の形態で説明した図１４の処理フローチャートに、ステップＳ４０１の処理を追加したものである。具体的には、信号処理部１８は、角度信号の信号レベル値（極大値）に応じた係数を変動値に乗算する。言い換えると、角度信号の信号レベルが大きいほど変動値の積算割合を増加させるものである。ここで、角度信号の極大値は、例えば今回の処理タイミングに最も近い処理タイミングで導出された極大値である。
図１８のステップＳ２１３の処理で直近極小の値と過去極大の値との変動値を導出された後、または、ステップＳ２１６の処理で直近極大の値と過去極小の値との変動値を導出された後、信号処理部１８は、変動値に角度信号の信号レベルの極大値に応じた係数を乗算する。この係数は角度信号の信号レベルの極大値が大きいほど大きくなる。例えば、信号処理部１８は、極大値が-35dBの場合は変動値に係数1.5を乗算し、極大値が-30dBの場合は変動値に係数2.0を乗算する。つまり、変動値の積算割合を増加させる。これにより、停止物標のような制御対象の静止物標の信号レベルと、路上物標のような制御対象外の静止物標の信号レベルとの違いが明確になり、路上物標の判定を正確に行える。
そして、ステップＳ４０１の処理が終了した後、信号処理部１８は、変動値を積算して変動積算値を導出する（ステップＳ２１４）。
＜第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態のレーダ装置１の信号処理部１８は、第１の実施の形態の主に図１０〜図１２を用いて説明した路上物標判定処理に対して、路上物標と停止物標との判別をより正確に行うために、新たな処理を追加したものである。
第４の実施の形態のレーダ装置１の構成および処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、路上物標判定処理の処理内容が一部異なる。以下、図１９〜図２１を用いて相違点を中心に説明する。
＜５．処理フローチャート＞
図１９〜図２１は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。図１９〜図２１は第１の実施の形態で説明した図１０〜図１２の処理フローチャートに、ステップＳ５０１〜ステップＳ５０５の処理を追加したものである。具体的には、信号処理部１８は、静止物標が路上物標か否かの判定を正確に行うため、静止物標と同一の物体に属する他の静止物標である割れ物標が存在するか否かを判定する。そして、信号処理部１８は割れ物標が存在する場合、所定カウント値以上となったときに静止物標に対する路上物標の判定処理が実施されるカウンタのカウント値をインクリメントする。そして、信号処理部１８はカウント値が所定のカウント値以上の場合に、次回以降の物標導出処理において、静止物標の路上物標判定を行わない。これにより、路上物標のような制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止でき、制御対象外の静止物標か否かの判定を行うことにより生じる処理負荷を削減できる。
図１９のステップＳ２０４において、信号処理部１８は、静止物標が第２距離以下の場合に、角度信号の信号レベルの値を導出し（ステップＳ２０４）、図２０に示すＳ５０１処理に進む。信号処理部１８は、静止物標と同一の物体に属する割れ物標が存在するか否かの判定処理を行う(ステップＳ５０１)。
ここで、図２２、および、図２３を用いて割れ物標の説明を行った後、図２４および図２５を用いて割れ物標の判定処理について詳細に説明する。図２２は、車両ＣＲの前方の停止車両ＦＴの割れ物標について説明する図である。図２２には静止物標ｆｃ２と静止物標ｆｃ３とが導出されている。そして、静止物標ｆｃ３は、静止物標ｆｃ２の割れ物標である。言い換えると、一つの静止物標ｆｃ２を基準静止物標とした場合、その近傍の位置で、かつ、相対速度差が略0km/hの静止物標が割れ物標となる。前方の停止車両ＦＴは例えば、トラックであり、この停止車両ＦＴのように車両ＣＲの進行方向にある程度の大きさを有する物体では、後端部からの反射波に基づく物標（静止物標ｆｃ２）が導出されるとともに、車体と路面との間に送信波が入り込み、車体底部からの反射波に基づく物標(静止物標ｆｃ３)が導出される場合がある。
図２２を用いて具体的に説明すると、車両ＣＲの前方の送信波のビームパターンＮＡ内には、停止車両ＦＴが含まれている。そして、この停止車両ＦＴの後端部からの反射波に基づいて導出された静止物標ｆｃ２は、車両ＣＲに対する縦距離が40m、横距離が0m、および、相対速度が車両ＣＲの速度と略同じ速度（例えば60km/h）の物標である。そして、この静止物標ｆｃ２と同一の物体（停止車両ＦＴ）に属する他の静止物標ｆｃ３は、静止物標ｆｃ２に対する縦距離差が3.0ｍ、横距離差が0.6m、相対速度差が0km/hの物標であり、後述する割れ物標の判定条件を満たすため、割れ物標と判定される。そして、信号処理部１８は、割れ物標（静止物標ｆｃ３）が存在する静止物標ｆｃ２については、路上物標判定処理を行わない。
これに対して、図２３に示すように道路と道路との接合部材のような路上物体ＲＦは、停止車両ＦＴと比べて車両ＣＲの進行方向にほとんど大きさを有さず、路上物体と路面との間に送信波が入り込むことのないため、静止物標ｆｒ１に対する割れ物標は発生しない。図２３は、車両ＣＲの前方の路上物体ＲＦに関する物標について説明する図である。図２３には路上物体ＲＦに対応する静止物標ｒｆ１が示されている。ここで、路上物体ＲＦは、上述のように停止車両ＦＴと比べて車両ＣＲの進行方向においてほとんど大きさを有さず、路上物体ＲＦと路面との間に送信波が入り込むこともないため、静止物標ｒｆ１を基準物標とした場合でも、静止物標ｒｆ１の近傍には略同じ相対速度を有する静止物標は存在しない。信号処理部１８は、このように割れ物標が存在しない静止物標ｒｆ１については、路上物標判定処理を行う。
次に、図２４および図２５の処理フローチャートを用いて割れ物標の存在判定処理について説明する。図２４および図２５は、割れ物標判定処理の処理フローチャートである。信号処理部１８は、車両ＣＲに対する静止物標の縦距離が50m以下か否かを判定する（ステップＳ５１１）。信号処理部１８は、静止物標の縦距離が50m以下の場合（ステップＳ５１１がＹｅｓ）、車両ＣＲに対する静止物標の横距離が±0.7m以下か否かを判定する（ステップＳ５１２）。信号処理部１８は、静止物標の横距離が±0.7m以下の場合（ステップＳ５１２でＹｅｓ）、当該静止物標を基準物標に設定する（ステップＳ５１３）。なお、信号処理部１８はステップＳ５１１の処理で、静止物標の縦距離が50mを上回る場合や、ステップＳ５１２の処理で、静止物標の横距離が0.7mを上回る場合は、処理を終了する。
ステップＳ５１４の処理に戻り、信号処理部１８は基準物標に対して縦距離差が0〜4.0mの範囲内に他の静止物標が存在するか否かを判定する（ステップＳ５１４）。信号処理部１８は、基準物標に対して縦距離差が0〜4.0mの範囲内に静止物標が存在する場合（ステップＳ５１４でＹｅｓ）、縦距離差が0〜4.0mの範囲内に存在する静止物標のうち基準物標に対して横距離差が±1.0ｍの範囲内に静止物標が存在するか否かを判定する（ステップＳ５１５）。信号処理部１８は、縦距離差の条件（ステップＳ５１４の条件）を満たす静止物標のうち、横距離差が±1.0ｍの範囲内に静止物標が存在する場合（ステップＳ５１５でＹｅｓ）、縦距離差の条件および横距離差の条件（ステップＳ５１５の条件）を満たす静止物標のうち基準物標との相対速度差が±1.0m/s2の範囲内に静止物標が存在するか否かを判定する（図２５に示すステップＳ５１６）。
信号処理部１８は、縦距離差、横距離差、および、相対速度差の条件（ステップＳ５１６の条件）を満たす静止物標が存在する場合（ステップＳ５１６でＹｅｓ）、基準物標である静止物標の割れ物標存在フラグをＯＮ状態とする（ステップＳ５１７）。なお、基準物標に対して縦距離差の条件が満たされない場合（ステップＳ５１４でＮｏ）、横距離差の条件が満たされない場合（ステップＳ５１５でＮｏ）、相対速度差の条件が満たされない場合（ステップＳ５１６でＮｏ）のいずれかの場合は、信号処理部１８は処理を終了する。
図２０のステップＳ５０２の処理に戻り、信号処理部１８は、図２４および図２５の説明で基準物標となった静止物標に対して割れ物標存在フラグがＯＮ状態、つまり、静止物標と同一の物体に属する割れ物標が存在する場合（ステップＳ５０２がＹｅｓ）、カウンタのカウント値をインクリメントする（ステップＳ５０３）。そして、信号処理部１８はカウンタのカウント値が所定のカウント値以上の場合（ステップＳ５０４でＹｅｓ）に、静止物標の路上物標判定不要フラグをＯＮ状態する（ステップＳ５０５）。
その結果、信号処理部１８は、次回以降の物標導出処理において、路上物標判定不要フラグをＯＮ状態とした静止物標の路上物標判定を行わない。これにより、路上物標のような制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止でき、制御対象外の静止物標か否かの判定を行うことにより生じる処理負荷を削減できる。ステップＳ５０５の処理の後、信号処理部１８は、信号処理部１８は全ての静止物標に対して路上物標の判定処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。なお、ステップＳ５０４の処理において、カウンタのカウント値が所定カウント値を下回る場合、信号処理部１８は変動積算値の導出処理を実施する（ステップＳ２０５）。
＜第５の実施の形態＞
次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態のレーダ装置１の信号処理部１８は、第１の実施の形態の主に図１０〜図１２を用いて説明した路上物標判定処理に対して、路上物標と停止物標との判別をより正確に行うために、新たな処理を追加したものである。
第５の実施の形態のレーダ装置１の構成および処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、路上物標判定処理の処理内容が一部異なる。以下、図２６〜図２９を用いて相違点を中心に説明する。
＜５．処理フローチャート＞
図２６〜図２９は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。図２６〜図２９は第１の実施の形態で説明した図１０〜図１２の処理フローチャートに、ステップＳ６０１〜ステップＳ６０４と、第４の実施の形態で説明したステップＳ５０３〜ステップＳ５０５の処理を追加したものである。具体的には、信号処理部１８は、静止物標が路上物標か否かの判定を正確に行うため、静止物標の左および右の少なくともいずれかの側方に存在する壁やガードレール等の静止物標であって、車両ＣＲの進行方向に連続して存在する複数の静止物標（以下、「連続静止物標」という。）が存在する場合に、静止物標が連続静止物標を介して他の静止物標と略対象な位置関係を有するか否かを判定する。
そして、信号処理部１８は、静止物標が連続静止物標を介して他の静止物標と略対象な位置関係を有する場合は、所定カウント値以上となったときに静止物標に対する路上物標の判定処理が実施されるカウンタのカウント値をインクリメントする。信号処理部１８はカウント値が所定のカウント値以上の場合に、次回以降の物標導出処理において、当該静止物標の路上物標判定を行わない。これにより、制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止でき、制御対象外の静止物標か否かの判定を行うことにより生じる処理負荷を削減できる。
図２６のステップＳ２０４において、信号処理部１８は、静止物標が第２距離以下の場合に、角度信号の信号レベルの値を導出し（ステップＳ２０４）、図２７に示すＳ６０１処理に進む。信号処理部１８は、連続静止物標の導出処理を行う(ステップＳ６０１)。そして、信号処理部１８は、連続静止物標が存在する場合（ステップＳ６０２でＹｅｓ）、連続静止物標を介した位置に導出される静止物標（以下、「反射物標」という。）が存在するか否かの判定処理を行う（ステップＳ６０３）。
ここで、レーダ装置１の送信波が前方の停止車両ＦＣなどの物体に反射し、その反射波が直接レーダ装置１の受信アンテナ１４に受信されずに、連続静止物標である壁等に反射した場合、受信アンテナ１４に受信される受信信号からは、本来の前方の停止車両の存在する壁などの連続静止物標に対して車両ＣＲの存在する側の位置ではなく、車両ＣＲの存在する側とは反対側、つまり、連続静止物標を介した位置に物標が導出される。
以下では、図３０、および、図３１を用いて連続静止物標および反射物標の説明を行った後、図３２および図３３を用いて反射物標の存在判定処理について詳細に説明する。
図３０は、連続静止物標、および、車両ＣＲの前方の停止車両ＦＣに関する反射物標について説明する図である。また、図３１は、車両ＣＲの前方の路上物体ＲＦに関する反射物標について説明する図である。図３０は、車両ＣＲが車線ｒｏ１上を走行しており、その前方に停止車両ＦＣが存在する。そして、車線ｒｏ１の右側方には、車両ＣＲの進行方向に壁ＷＡに対応する複数の静止物標（静止物標ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４）が導出されている。信号処理部１８はこの複数の静止物標である連続静止物標の横距離を平均した位置（以下、「代表位置」という。）を導出する。なお、代表位置の横距離は代表横距離ｓｗ０となる。
図３０に示すように停止車両ＦＣの側方に壁ＷＡが存在する場合、停止車両ＦＣからの反射波は、静止物標ｆｃ４の反射波で直接受信アンテナ１４に受信される直接波ｄｒ１と、静止物標ｆｃ５の反射波で壁ＷＡに反射した後に、受信アンテナ１４に受信されるマルチパス波ｍｒ３とが発生する場合がある。ここで、停止車両ＦＣの反射波のうち静止物標ｆｃ４、および、静止物標ｆｃ５（ｆｃ６）に基づく複数の経路の反射波が発生するのは次のような理由による。つまり、停止車両ＦＣの後部は比較的表面積の大きい部分であり、その表面は複数の凹凸を有する形状であるため、複数の経路の反射波が発生する。
そして、受信アンテナ１４に直接波ｄｒ１が受信され、物標情報が導出される静止物標ｆｃ４は、実際の位置の物標情報が取得されるが、受信アンテナ１４にマルチパス波ｍｒ３が受信され、物標情報が導出される静止物標ｆｃ５は、実際の位置の物標情報ではなく、静止物標ｆｃ６に示す位置の物標情報が導出される。つまり、信号処理部１８は、マルチパス波ｍｒ３の物標情報を直接波ｄｒ３の物標情報として導出することで、本来静止物標ｆ５が存在する位置とは異なる位置の物標情報を導出することとなる。
これに対して、図３１に示す路上物体ＲＦの場合は、直接波ｄｒ２のみ受信アンテナ１４に受信されマルチパス波は発生しない。このため、受信アンテナ１４にマルチパス波が受信されることはない。路上物体ＲＦは停止車両ＦＣとは異なり車体の高さと比べるとほとんど高さを有さず、比較的表面積も小さい。また、路上物体ＲＦの表面は比較的一定の形状であることから、複数の経路の反射波が発生することはなく、図３１に示すような直接波ｄｒ２のみの経路が発生する。
そして、停止車両ＦＣの場合は、図３０に示すように信号処理部１８が、代表位置ｓａに基づいて、直接波ｄｒ１の静止物標ｆｃ４の横距離ｓｗ１と、直接波ｄｒ３の静止物標ｆｃ６の横距離ｓｗ２とを導出する。そして、信号処理部１８は横距離ｓｗ１と横距離ｓｗ２との差が所定範囲内（例えば、±0.5m以内）であれば、静止物標ｆｃ４には反射物標(静止物標ｆｃ６)が存在するとして、静止物標ｆｃ４の反射物標存在フラグをＯＮ状態とする。そして、信号処理部１８は、反射物標が存在する静止物標ｆｃ４については、路上物標判定処理を行わない。
なお、図３１に示した静止物標ｒｆ１に対する反射物標は存在しない。信号処理部１８は、このように反射物標が存在しない静止物標ｒｆ１については、路上物標判定処理を行う。
次に、図３２および図３３の処理フローチャートを用いて反射物標の存在判定処理について説明する。図３２および図３３は、反射物標の存在判定処理の処理フローチャートである。信号処理部１８は、車両ＣＲに対する静止物標の縦距離が50m以下か否かを判定する（ステップＳ６１１）。信号処理部１８は、静止物標の縦距離が50m以下の場合（ステップＳ６１１がＹｅｓ）、車両ＣＲに対する静止物標の横距離が±0.7m以下か否かを判定する（ステップＳ６１２）。信号処理部１８は、静止物標の横距離が±0.7m以下の場合（ステップＳ６１２でＹｅｓ）、当該静止物標を基準物標に設定する（ステップＳ６１３）。例えば、路上物標判定処理の対象である図３０の静止物標ｆｃ４や図３１の静止物標ｒｆ１が縦距離および横距離の条件を満たす場合、信号処理部１８は、これらの静止物標を基準物標に設定する。なお、信号処理部１８はステップＳ６１１の処理で、静止物標の縦距離が50mを上回る場合や、ステップＳ５１２の処理で、静止物標の横距離が0.7mを上回る場合は、処理を終了する。
ステップＳ６１４の処理に戻り、信号処理部１８は基準物標との縦距離が略同一の静止物標（以下、「縦近似静止物標」という。）が存在するか否かを判定する（ステップＳ６１４）。そして、縦近似静止物標が存在する場合（ステップＳ６１４でＹｅｓ）、信号処理部１８は、代表位置ｓａを基準（例えば、0m）とする基準物標の横距離ｓｗ１と、代表位置ｓａを基準とする縦近似物標の横距離ｓｗ２との差が±0.5ｍ以内か否かを判定する（ステップＳ６１５）。
信号処理部１８は、代表位置ｓａに対する基準物標の横距離ｓｗ１と、代表位置ｓａに対する縦近似物標の横距離ｓｗ２との差が±0.5ｍ以内の場合（ステップＳ６１５でＹｅｓ）、基準物標の静止物標に対して反射物標が存在することを示す反射物標存在フラグをＯＮ状態として（図３３に示すステップＳ６１６）処理を終了する。
なお、図３２のステップＳ６１４の処理で、縦近似静止物標が存在しない場合（ステップＳ６１４でＮｏ）や、ステップＳ６１５の処理で、代表位置ｓａを基準(例えば、0m)として、代表位置ｓａに対する基準物標の横距離と代表位置ｓａに対する縦近似物標の横距離との差が±0.5ｍ以内ではない場合（ステップＳ６１５でＮｏ）、信号処理部１８は処理を終了する。
図２７のステップＳ６０４の処理に戻り、信号処理部１８は、静止物標に対して反射物標存在フラグがＯＮ状態、つまり、静止物標に対する反射物標が存在する場合（ステップＳ６０４でＹｅｓ）カウンタのカウント値をインクリメントする（ステップＳ５０３）。そして、信号処理部１８はカウント値が所定のカウント値以上の場合（ステップＳ５０４でＹｅｓ）に、静止物標の路上物標判定不要フラグをＯＮ状態とする（ステップＳ５０５）。
その結果、信号処理部１８は、次回以降の物標導出処理において、路上物標判定不要フラグがＯＮ状態の静止物標の路上物標判定を行わない。これにより、レーダ装置１は、制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止でき、制御対象外の静止物標か否かの判定を行うことにより生じる処理負荷を削減できる。
ステップＳ５０５の処理の後、信号処理部１８は全ての静止物標に対して路上物標の判定処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。なお、ステップＳ５０４の処理において、カウンタのカウント値が所定カウント値を下回る場合、信号処理部１８は変動積算値の導出処理を実施する（ステップＳ２０５）。また、ステップＳ６０４の処理において、信号処理部１８は対象の静止物標の反射物標フラグがＯＦＦ状態の場合（ステップＳ６０４でＮｏ）、変動積算値を導出する（ステップＳ２０５）。
＜第６の実施の形態＞
次に、第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態のレーダ装置１の信号処理部１８は、第４の実施の形態の主に図１９〜図２１を用いて説明した路上物標判定処理に対して、路上物標と停止物標との判別をより正確に行うために、新たな処理を追加したものである。
第６の実施の形態のレーダ装置１の構成および処理は、第４の実施の形態とほぼ同様であるが、路上物標判定処理の処理内容が一部異なる。以下、図３４〜図３６を用いて相違点を中心に説明する。
＜５．処理フローチャート＞
図３４〜図３６は、路上物標判定処理の処理フローチャートである。図３４〜図３６は第４の実施の形態で説明した図１９〜図２１の処理フローチャートに、第５の実施の形態で説明したステップＳ６０１〜ステップＳ６０２処理と、新たな処理であるステップＳ７０１の処理とを追加したものである。具体的には、信号処理部１８は、連続静止物標が存在する場合に、所定カウント値以上となったときに静止物標に対する路上物標の判定処理が実施されるカウンタの閾値を変更する。例えば、信号処理部１８がカウンタの閾値を１以上に設定していた場合に、連続静止物標が存在する場合は、２以上に設定を変更する。この閾値の変更により、基準物標に対する割れ物標の条件を満たしたことで、カウンタのカウント値がインクリメントされてカウント値が１となっても、次回以降の物標導出処理では路上物標の判定処理が継続して行われる。言い換えると、カウンタのカウント値が１の場合に、次の処理でカウント値がインクリメントされて２以上となったときは、信号処理部１８は、次回以降の物標導出処理においてカウント値が２となった静止物標の路上物標判定を行わないこととなる。
これは第５実施の形態で説明した図３１を用いて説明すると、静止物標ｒｆ１は路上物体ＲＦに対する路上物標である。しかし、壁ＷＡに対応する静止物標が静止物標ｒｆ１の近傍に複数存在し、壁ＷＡに対応する静止物標（例えば、静止物標ｗ２）が静止物標ｒｆ１に対する割れ物標の条件を満たした場合は、カウンタのカウント値がインクリメントされる。その結果、停止物標ではない静止物標ｒｆ１が停止物標と誤って判断される場合がある。このため、カウンタの閾値を増加させて、路上物標の判定を正しく行う。これにより、車両の走行環境に関わらず制御対象外の静止物標を制御対象の静止物標として判定する誤判定を防止できる。
図３４のステップＳ２０４において、信号処理部１８は、静止物標が第２距離以下の場合に、角度信号の信号レベルの値を導出し（ステップＳ２０４）、ステップＳ６０１の処理に進む。ステップＳ６０１の処理において、信号処理部１８は、静止物標が第２距離以下の場合に、角度信号の信号レベルの値を導出し（ステップＳ２０４）、ステップＳ６０１処理に進む。この処理で信号処理部１８は、連続静止物標の導出処理を行う(ステップＳ６０１)。
そして、信号処理部１８は、連続静止物標が存在する場合（ステップＳ６０２でＹｅｓ）、割れ物標の判定条件を変更し（ステップＳ７０１）、割れ物標が存在するか否かの判定処理を行う（図３５に示すステップＳ５０１）。ステップＳ７０１の処理について具体的には、カウンタの閾値を例えば、１から２に変更する。なお、連続静止物標が存在しない場合（ステップＳ６０２でＮｏ）、信号処理部１８は割れ物標が存在するか否かの判定処理を行う（図３５に示すステップＳ５０１）。
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。なお、上記実施の形態で説明した形態、および、以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
また、上記の実施の形態において、レーダ装置１の角度方向推定はＥＳＰＲＩＴとして説明したが、これ以外にもＤＢＦ（Digital Beam Forming)、ＰＲＩＳＭ（Propagator method based on an Improved Spatial-smoothing Matrix)、および、ＭＵＳＩＣ(Multiple Signal Classification)などのうちいずれか一のアルゴリズムを用いてもよい。
また、上記実施の形態において、レーダ装置１は、車両に搭載する以外の各種用途（例えば、飛行中の航空機および航行中の船舶の監視の少なくともいずれか１つ）に用いてもよい。
また、上記実施の形態において、縦距離に応じて、変動値の積算方法を変更することについて説明したが、縦距離以外に、車両ＣＲにジャイロセンサを設けて、車両ＣＲの走行する路面の傾斜が変化した場合に、変動値の積算方法を変更するようにしてもよい。さらに、車両ＣＲにナビゲーション装置を備え、車両ＣＲの地点情報を取得し、車両ＣＲの位置が路面の傾斜の変わる地点となった場合に、変動値の積算方法を変更するようにしてもよい。
また、上記の実施の形態において、ステップＳ１１３の処理では、路上物標以外に、車両の上方に存在する物標を導出する処理を行ってもよい。具体的には、その物標の車高位置が所定の高さよりも高い（例えば、車両ＣＲの車高よりも高い）位置に存在する静止物標(例えば、車道の上方に設けられている片持式や門型式の道路標識など)を導出する処理を行ってもよい。
また、上記第２の実施の形態において、静止物標よりも近い距離に移動物標が存在する場合に、静止物標を制御対象外の物標と判定しやすくする例として、路上物標判定処理における変動積算値の閾値を大きくすることについて説明した。これ以外にも、静止物標よりも近い距離に移動物標が存在する場合に、路上物標判定処理を中止（無効化）してもよい。
また、上記第５の実施の形態、および、第６の実施の形態において、連続静止物標が存在すると判定した場合は、少なくとも所定時間（例えば、1sec）は連続静止物標が存在するとして処理を行う。これにより、頻繁に判定結果が切り替わることを防止できる。
また、上記第６の実施の形態において、判定条件の変更処理（ステップＳ７０１）は、カウンタのカント値の変更と説明したが、これ以外にも図２４のステップＳ５１５の処理の横距離差を±1.0m以内から±0.7m以内に変更してもよい。これにより連続静止物標である複数の静止物標が対象の静止物標の近傍に存在している場合に、複数の静止物標を対象の静止物標と同一の物体に属する割れ物標と誤判定することを防止する。
また、上記第６の実施の形態において、判定条件の変更処理（ステップＳ７０１）は、カウンタのカント値の変更と説明したが、これ以外にも図９に示した角度信号の信号レベルを移動平均する回数を増加（例えば、2回から３回）に増加させてもよい。
１・・・・・レーダ装置
１０・・・・車両制御システム
１１・・・・信号生成部
１２・・・・発振器
１３・・・・送信アンテナ
１４・・・・受信アンテナ
１５・・・・ミキサ
１６・・・・ＬＰＦ
１７・・・・ＡＤ変換部
１８・・・・信号処理部

Claims (10)

  1. 周波数変調される送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号に基づいて前記物標の少なくとも位置情報を導出するレーダ装置であって、
    前記物標のうちの静止物標に対して前記受信信号に関する信号レベルの変動値を導出する導出手段と、
    前記変動値を積算した値である変動積算値を算出する算出手段と、
    前記変動積算値が所定の閾値を下回る場合に、前記静止物標を制御対象外の物標と判定する判定手段と、
    を備えることを特徴とするレーダ装置。
  2. 請求項１に記載のレーダ装置であって、
    前記受信信号に関する信号レベルは、角度信号の信号レベルであること、
    を特徴とするレーダ装置。
  3. 請求項１または２に記載のレーダ装置であって、
    前記変動値は前記信号レベルの極大値および極小値から導出される値であること、
    を特徴とするレーダ装置。
  4. 請求項３に記載のレーダ装置であって、
    前記導出手段は、前記静止物標が所定距離を上回る位置に存在する場合は、前記極大値から前記極小値への変動値を導出し、前記静止物標が前記所定距離以下の位置に存在するときは、前記極小値から極大値への変動値を導出すること、
    を特徴とするレーダ装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のレーダ装置であって、
    前記判定手段は、前記静止物標よりも近い距離に移動物標が存在する場合に、前記静止物標を制御対象外の物標と判定しやすくすること、
    を特徴とするレーダ装置。
  6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のレーダ装置であって、
    前記算出手段は、前記信号レベルが大きいほど前記変動値の積算割合を増加させること、
    を特徴とするレーダ装置。
  7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のレーダ装置であって、
    前記静止物標と同一の物体に属する他の静止物標である割れ物標が存在するか否かを判定する物標判定手段をさらに備え、
    前記判定手段は、前記割れ物標が存在する場合は判定を行わないこと、
    を特徴とするレーダ装置。
  8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のレーダ装置であって、
    前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線側方において、前記車両の進行方向に連続して存在する連続静止物標が存在するか否かを判定する連続物標判定手段をさらに備え、
    前記判定手段は、前記連続静止物標が存在する場合に、前記静止物標が前記連続静止物標を介して他の静止物標と略対称な位置関係を有するときは判定を行わないこと、
    を特徴とするレーダ装置。
  9. 請求項７に記載のレーダ装置であって、
    前記レーダ装置を搭載した車両の走行する車線側方において、前記車両の進行方向に連続して存在する連続静止物標が存在するか否かを判定する連続物標判定手段をさらに備え、
    前記物標判定手段は、前記連続静止物標が存在する場合に、前記割れ物標の判定条件を変更すること、
    を特徴とするレーダ装置。
  10. 周波数変調される送信信号に係る送信波を射出し、前記送信波が物標において反射することによって到来する反射波を受信信号として受信し、前記受信信号に基づいて前記物標の少なくとも位置情報を導出する信号処理方法であって、
    前記物標のうちの静止物標に対して前記受信信号に関する信号レベルの変動値を導出する工程と、
    前記変動値を積算した値である変動積算値を算出する工程と、
    前記変動積算値が所定の閾値を下回る場合に、前記静止物標を制御対象外の物標と判定する工程と、
    を備えることを特徴とする信号処理方法。
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