JP2015059904A - 潜込検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潜り込みの判定精度を向上させること。
【解決手段】レーダセンサでは、時間軸に沿って漸次増減するように周波数変調されたレーダ波を送受信した結果に従って、第一距離Ｄ，相対速度Ｖｚ，第二距離Ｄ'を導出する。第一距離Ｄ及び第二距離Ｄ'は、レーダセンサから物標までの距離であり、第一距離Ｄは、レーダ波を送信してから到来波を受信するまでの時間長に基づいて、第二距離Ｄ'は、相対速度Ｖｚに基づいて導出される。レーダセンサが実行する潜込判定処理では、変化量差分が規定範囲外であり（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、かつ、第一距離差分が規定閾値よりも大きい場合（Ｓ３４０：ＮＯ）に、「潜り込み」が発生している可能性が高いものと推定する。さらに、その状態が複数の測定サイクルに渡って継続した場合（Ｓ４２０：ＹＥＳ）に、「潜り込み」が発生しているものと確定して、先行車両までの距離を補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーダ波を送受信した結果を用いて潜り込みの発生を検出する潜込検出装置に関する。

従来、自動車に搭載され、レーダ波を送受信した結果に基づいて物標を検出するレーダ装置が知られている（特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のレーダ装置では、測定サイクルごとにレーダ波を送信し、レーダ波を送信してから到来波を受信するまでの経過時間に基づいて、レーダ波を反射した物標（例えば、先行車両）までの距離（以下、「検知距離」と称す）を検出している。

ところで、レーダ装置においては、「潜り込み」が発生すると、先行車両の後端までの距離よりも長い距離を検知距離として誤検出してしまうという課題がある。
なお、「潜り込み」とは、先行車両のシャーシの下側にレーダ波が入り込み、先行車両の車両後端ではなく車両後端よりも車両前方の部位までの距離を、検知距離として検出してしまう状態である。

すなわち、図６（Ａ）に示すように、レーダ装置からのレーダ波は、通常、先行車両の後端にて反射されるため、先行車両の後端までの距離を検知距離として検出できる。しかしながら、図６（Ｂ）に示すように、大型トラックのように車高の高い大型車両が先行車両であって、その先行車両までの距離が近い場合、レーダ装置が取り付けられる車高方向の高さによっては、先行車両のシャーシの下側にレーダ波が入り込む。この場合、レーダ波は、車両後端よりも車両前方の部位（例えば、ドライブシャフトなど）によって反射されるため、その部位までの距離を検知距離として検出してしまう。

この課題を解決するために、特許文献１に記載のレーダ装置では、時間軸に沿って連続する測定サイクルにて検出した検知距離の差分（以下、「距離変動量」と称す）が、予め規定された規定値以上増加した場合に、「潜り込み」が発生したものと判定している。

特開２００４−３３０８９０号公報

ところで、道路を走行している自動車は、加減速を繰り返す。このように、加減速が繰り返されると、レーダ装置が搭載された自動車と先行車両との間の実際の距離は時間軸に沿って順次変動し、レーダ装置にて検出した検知距離も時間軸に沿って順次変動する。

この場合に距離変動量が規定閾値以上増加すると、特許文献１に記載のレーダ装置では、自動車と先行車両との間の実際の距離が変化したにもかかわらず、「潜り込み」が発生したものと誤判定してしまうという課題があった。

つまり、従来の技術では、「潜り込み」が発生したか否かの判定精度が低いという課題があった。
そこで、本発明は、潜り込みの判定精度を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の潜込判定装置は、送信手段（３２〜３６）と、受信手段（４０〜４３）と、距離検出手段（５０，６０，Ｓ１４０〜Ｓ１７０）と、相対速度導出手段（５０，６０，Ｓ１４０〜Ｓ１６０，Ｓ１８０）と、距離推定手段（５０，６０，Ｓ１９０）と、潜込検出手段（５０，６０，Ｓ３１０〜Ｓ５００）とを備えている。

このうち、送信手段は、時間軸に沿って漸次増減するように周波数変調されたレーダ波を、規定された測定サイクルごとに送信し、受信手段は、送信手段にて送信されたレーダ波の反射波である到来波を受信し、その受信した到来波に送信手段にて送信するレーダ波を混合してビート信号を測定サイクルごとに生成する。

そして、距離検出手段は、ビート信号に基づいて、レーダ波を反射した物標までの距離である第一距離を検出する。また、相対速度導出手段は、ビート信号に基づいて、レーダ波を反射した物標との間の相対速度を導出し、距離推定手段は、相対速度導出手段で導出した相対速度に基づいて、レーダ波を反射した物標までの距離である第二距離を推定する。

さらに、潜込検出手段は、距離検出手段で検出された第一距離と、距離推定手段で推定された第二距離とに基づいて、第一距離と第二距離との乖離量を表す距離差分を導出し、その導出した距離差分が予め規定された規定閾値以上であるか否かに従って、潜り込みの発生の有無を判定する。

このような潜込検出装置において、潜り込みの発生の有無を判定するために用いる距離差分は、第一距離と第二距離との乖離量であり、第一距離及び第二距離のそれぞれを導出（推定）するために用いる情報は、互いに異なる指標である。

したがって、本発明の潜込検出装置によれば、互いに異なる指標から特定された距離の乖離量に基づいて「潜り込み」の発生の有無を判定でき、判定精度を向上させることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すことを目的とするものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明が適用された潜込検出装置を備えた運転支援システムの概略構成を示すブロック図である。 物標検出処理の処理手順を示すフローチャートである。 潜込判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 （Ａ）変化量差分の推移を示した図であり、（Ｂ）第一距離差分及び第二距離差分の推移を示した図である。 実施形態の効果を説明する図である。 先行車両までの距離を検出する際のレーダ波の照射態様を説明する説明図であり、（Ａ）は通常の照射態様を示す図であり、（Ｂ）は潜り込み発生時の照射態様を示す図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
〈運転支援システムについて〉
図１に示す運転支援システム１は、自動車に搭載されるシステムであり、運転支援制御を実行するシステムである。

ここで言う運転支援制御とは、自動車の走行安全性を向上させるように、運転者を支援する制御であり、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）やプリクラッシュセーフティシステム（ＰＣＳ）などを含む。

なお、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）では、先行車両と自車両との車間距離を適切な間隔に維持する。プリクラッシュセーフティシステム（ＰＣＳ）では、自車両の進行路上に存在する障害物との衝突が回避不可能である場合に、自車両の制動力やシートベルトの拘束力を強化する。

これを実現するために、運転支援システム１は、レーダセンサ１０と、運転支援電子制御装置（以下、「運転支援ＥＣＵ」と称す）６０とを備えている。以下、運転支援システム１が搭載された自動車を自車両と称す。

レーダセンサ１０は、ＦＭＣＷ方式のいわゆるミリ波レーダ装置として構成され、時間軸に沿って周波数変調したミリ波帯の連続波（以下、「レーダ波」と称す）を送信し、物標にて反射されたレーダ波（到来波）を受信した結果に基づいて、先行車両や路側物などの物標を認識する。これと共に、レーダセンサ１０は、認識した物標に関する物標情報を作成して、運転支援ＥＣＵ６０に送出する。なお、物標情報には、物標との相対速度、物標の位置（距離，方位）、及び物標の種類（例えば、先行車両であるか路側物であるかなど）が少なくとも含まれている。

運転支援ＥＣＵ６０は、少なくともＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、少なくともＬＡＮ通信バスを介して通信を実施するためのバスコントローラを備えている。

運転支援ＥＣＵ６０には、ＬＡＮ通信バスを介して、図示しない車載制御装置や車載機器が接続されている。ここで言う車載制御装置には、少なくとも、ブレーキ制御装置と、エンジン制御装置と、シートベルト制御装置とを含む。ここで言う車載機器には、警報ブザー、モニター、クルーズコントロールスイッチ、目標車間設定スイッチ等を含む。

ブレーキ制御装置は、運転支援ＥＣＵ６０からの目標加速度、ブレーキ要求等やブレーキ状態に従って、自車両に加わる制動力を制御する。エンジン制御装置は、運転支援ＥＣＵ６０からの目標加速、フューエルカット要求等に基づく運転状態に応じて、内燃機関や駆動系での駆動力を制御する。シートベルト制御装置は、自車両と物標との衝突が回避不可能であることを示す緊急信号を運転支援ＥＣＵ６０から受け取ると、図示しないモータを駆動してシートベルトの拘束力を制御する。

すなわち、運転支援ＥＣＵ６０は、レーダセンサ１０からの物標情報に基づいて、車載制御装置や車載機器を制御し、運転支援制御を実現する。
〈レーダセンサの構成〉
レーダセンサ１０は、発振器３２と、増幅器３３と、分配器３４と、送信アンテナ３６とを備えている。

発振器３２は、時間に対して周波数が直線的に増加（漸増）する上り区間、及び周波数が直線的に減少（漸減）する下り区間を一変調周期として有するように変調されたミリ波帯の高周波信号を生成する。増幅器３３は、発振器３２が生成する高周波信号を増幅する。

分配器３４は、増幅器３３の出力を送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌｓとに電力分配する。送信アンテナ３６は、送信信号Ｓｓに応じたレーダ波を放射する。
レーダセンサ１０は、さらに、受信アンテナ部４０と、受信スイッチ４２と、ミキサ４３と、増幅器４４と、フィルタ４５と、Ａ／Ｄ変換器４６と、信号処理部５０とを備えている。

受信アンテナ部４０は、レーダ波を受信するＮ個（Ｎは、２以上の自然数）のアンテナ４１−１〜４１−Ｎを備えている。なお、アンテナ４１−１〜４１−Ｎのそれぞれには、チャンネルＣＨ−１〜ＣＨ−Ｎが割り当てられている。また、受信スイッチ４２は、アンテナ４１−１〜４１−Ｎのいずれかを順次選択し、選択されたアンテナ４１−１〜４１−Ｎからの受信信号Ｓｒを後段に供給する。

ミキサ４３は、増幅器４４にて増幅された受信信号Ｓｒにローカル信号Ｌｓを混合して、送信信号Ｓｓと受信信号Ｓｒとの周波数の差を表すビート信号ＢＴを生成する。増幅器４４は、ミキサ４３から供給されるビート信号ＢＴを増幅する。フィルタ４５は、ミキサ４３が生成したビート信号ＢＴから不要な信号成分を除去する。Ａ／Ｄ変換器４６は、フィルタ４５の出力をサンプリングしデジタルデータに変換する。

この信号処理部５０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを少なくとも備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、さらに、Ａ／Ｄ変換器４６を介して取り込んだデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理等を実行するための演算処理装置（例えば、ＤＳＰ）を備えている。

この信号処理部５０は、発振器３２の起動，停止や、Ａ／Ｄ変換器４６を介したビート信号ＢＴのサンプリングを制御する。これと共に、信号処理部５０は、サンプリングデータを用いた信号処理や、運転支援ＥＣＵ６０との間で、信号処理に必要な情報（例えば、車速等）、及びその信号処理の結果として得られる物標情報を送受信する情報通信処理を実行する。

さらに、信号処理部５０は、ビート信号ＢＴのサンプリングデータを用いて、レーダ波を反射した物標を検出すると共に、その物標についての物標情報を生成する物標検出処理を実行する。
〈レーダセンサの動作概要〉
レーダセンサ１０では、信号処理部５０からの指令に従って発振器３２が振動すると、その発振器３２で生成され、増幅器３３で増幅した高周波信号を、分配器３４が電力分配することにより、送信信号Ｓｓ及びローカル信号Ｌｓを生成する。さらに、レーダセンサ１０では、これらの信号のうちの送信信号Ｓｓを、送信アンテナ３６を介してレーダ波として送信する。

そして、送信アンテナ３６から送出されて物標に反射されたレーダ波（即ち、到来波）は、受信アンテナ部４０を構成する全てのアンテナ４１−１〜４１−Ｎにて受信され、受信スイッチ４２によって選択されている受信チャンネルＣＨ−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の受信信号Ｓｒのみが増幅器３３で増幅された後、ミキサ４３に供給される。ミキサ４３では、この受信信号Ｓｒに分配器３４からのローカル信号Ｌｓを混合することによりビート信号ＢＴを生成する。そして、このビート信号ＢＴは、フィルタ４５にて不要な信号成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換器４６にてサンプリングされ、信号処理部５０に取り込まれる。

なお、受信スイッチ４２は、レーダ波の一変調周期の間に、全てのチャンネルＣＨ−１からＣＨ−Ｎが所定回（例えば、５１２回）ずつ選択されるよう切り替えられる。また、Ａ／Ｄ変換器４６は、この切り替えタイミングに同期してサンプリングを実行する。つまり、レーダ波の一変調周期の間に、チャンネルＣＨ−１〜ＣＨ−Ｎ毎かつレーダ波の上り、及び下り区間毎にサンプリングデータが蓄積されることになる。

そして、信号処理部５０は、ビート信号ＢＴのサンプリング値に基づいて、レーダ波を反射した物標を検出すると共に、各物標までの距離、物標との間の相対速度、及び物標が存在する方位（以下、「到来方位」と称す）を導出する。各物標についてのそれらの情報（距離、相対速度、及び到来方位）に基づいて、物標が先行車両であるか路側物であるか（即ち、物標の種類）を特定する。

さらに、信号処理部５０は、各物標までの距離、物標との間の相対速度、到来方位、及び物標の種類を含む情報を物標情報として、運転支援ＥＣＵ６０に出力する。
〈物標検出処理〉
次に、レーダセンサ１０の信号処理部５０が実行する物標検出処理について説明する。この物標検出処理は、予め規定された測定サイクルごとに起動される。

この物標検出処理は、起動されると、図２に示すように、まず、発振器３２を起動してレーダ波の送信を開始する（Ｓ１１０）。続いて、Ａ／Ｄ変換器４６を介してビート信号ＢＴのサンプリング値を取得し（Ｓ１２０）、必要なだけサンプリング値を取得すると、発振器３２を停止することにより、レーダ波の送信を停止する（Ｓ１３０）。

次に、Ｓ１３０にて取得したビート信号ＢＴのサンプリング値について周波数解析（本実施形態では、ＦＦＴ処理）を実行し、受信チャンネルＣＨ−１〜ＣＨ−Ｎ毎かつ上り／下り区間毎にビート信号ＢＴのパワースペクトルを求める（Ｓ１４０）。このパワースペクトルは、ビート信号ＢＴに含まれる周波数と、各周波数の強度とを表したものである。

さらに、Ｓ１４０では、上り区間について、パワースペクトル上に存在する各周波数ピークｆｂｕ１〜ｍを検出すると共に、下り区間について、パワースペクトル上に存在する各周波数ピークｆｂｄ１〜ｍを検出する。なお、検出された周波数ピークｆｂｕ，ｆｂｄの各々は、反射波の発生源となった物標の候補（以下、物標候補と称す）が存在する可能性があることを意味する。

物標検出処理では、続いて、周波数ピークｆｂｕ，ｆｂｄの各々について、当該周波数ピークｆｂｕ，ｆｂｄに対応する物標候補の到来方位、及び当該物標候補からの反射波を受信した受信電力を表す到来電力を推定する方位検出処理を実行する（Ｓ１５０）。この方位検出処理としては、例えば、周知のＭＵＳＩＣ（Ｍｕｔｉｐｌｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）や、デジタルビームフォーミングなどの手法を用いれば良い。なお、本実施形態における到来方位とは、レーダセンサ１０に設定された基準軸に対して、物標が存在する方位（角度）である。

そのＳ１５０にて推定した到来方位及び到来電力に基づいて、上り区間のビート信号ＢＴから求められた周波数ピークｆｂｕ１〜ｍと、下り区間のビート信号ＢＴから求められた周波数ピークｆｂｄ１〜ｍとを、同一物標にてレーダ波を反射したとみなせるもの同士でマッチングして登録するペアマッチングを実行する（Ｓ１６０）。以下、マッチングして登録された周波数ピークｆｂｕ，ｆｂｄの組を、周波数ペアと称す。

具体的に本実施形態のＳ１６０では、上り区間の周波数ピークｆｂｕと下り区間の周波数ピークｆｂｄとの全ての組合せについて、到来電力の差、及び到来方位の角度差が予め規定された許容範囲内であるか否かを判定する。その判定の結果、到来電力の差及び到来方位の角度差が共に、許容範囲内であれば、対応する周波数ピークの組を周波数ペアとする。

その登録された周波数ペアに対して、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置に周知の手法により、第一距離Ｄ（ｎ）を導出する（Ｓ１７０）。なお、本実施形態における第一距離Ｄは、レーダセンサ１０から物標候補までの距離であり、レーダ波を送信してから到来波を受信するまでの時間長に基づいて導出される。

さらに、登録された周波数ペアに対して、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置に周知の手法により、物標候補と自車両との相対速度Ｖｚ（ｎ）を導出する（Ｓ１８０）。
なお、符号ｎは、ｎ回目の測定サイクルであることを表す識別子である（ｎは、正の整数）。

そして、Ｓ１８０にて導出された相対速度Ｖｚに基づいて、第二距離Ｄ'（ｎ）を導出する（Ｓ１９０）。第二距離Ｄ'は、レーダセンサ１０から物標候補までの距離であり、下記（１）式に基づいて導出される。下記（１）式におけるΔｔは、測定サイクルの時間間隔である。

すなわち、Ｓ１９０では、一つ前の測定サイクル（ｎ−１）にて検出された第二距離Ｄ'（ｎ−１）に、今回の測定サイクル（ｎ）における距離の変化量（Ｖｚ（ｎ）×Δｔ）を加算することで、今回の測定サイクルにおける第二距離Ｄ'（ｎ）を導出する。ただし、本実施形態のＳ１９０においては、物標の検出を開始してから測定サイクルが数回（例えば、５回）を経過するまでは、距離の変化量を加算する対象を、一つ前の測定サイクルにて検出された第一距離Ｄ（ｎ−１）とする。

続いて、物標検出処理では、物標候補と自車両との相対速度Ｖｚ、及び自車両の車速に基づいて、各物標候補の速度を導出すると共に、その物標候補が、停止物体であるか移動物体であるかを判定する（Ｓ２００）。また、Ｓ２００では、それらの導出した距離及び相対速度（速度）に物標候補が存在する方位を加えた情報を、各周波数ペアと対応付けた上で、物標候補として登録する。

さらに、物標検出処理では、今回の測定サイクルのＳ１９０で登録された周波数ペア（以下、今サイクルペアと称す）の情報（即ち、距離，速度，方位など）と、前回の測定サイクルで登録された周波数ペア（以下、前サイクルペアと称す）の情報とに基づき、同一物標に対応する周波数ペアを検出する履歴接続処理を実行する（Ｓ２１０）。

具体的に本実施形態の履歴接続処理（Ｓ２１０）では、前サイクルペアと今サイクルペアとの全ての組み合わせ（以下、組合せペアと称す）を設定し、その組合せペアの中からいずれか１つを取り出す。そして、取り出した組合せペアにおける前サイクルペアの情報に基づいて予測され、その前サイクルペアに対応する今サイクルペアが存在する位置（以下、予測位置とする）、及び今サイクルペアの速度（以下、予測速度とする）を導出する。この予測位置及び予測速度の導出は、周知の処理であるため、ここでの詳しい説明は省略するが、例えば、カルマンフィルタなどを用いて、時系列に沿った周波数ペア（即ち、物標候補）の挙動を予測し、その予測した結果を、予測位置及び予測速度とすることが考えられる。

そして、履歴接続処理では、導出した予測位置及び予測速度と、今サイクルペアから導出された位置及び速度とに基づいて、両者の位置差分、及び速度差分を導出する。すなわち、位置差分とは、今サイクルペアから導出された位置（即ち、今サイクルペアに対応する物標候補の位置）と予測位置との差分であり、速度差分とは、今サイクルペアから導出された速度（即ち、今サイクルペアに対応する物標候補の速度）と予測速度との差分である。

さらに、位置差分が予め規定された基準距離より小さく、かつ速度差分が予め規定された上限速度差よりも小さい場合に、当該組合せペアを構成する周波数ペアは同一物標に対応するもの（即ち、履歴接続があるもの）として、今サイクルペアの接続カウンタのカウント値を、前サイクルペアの接続カウンタのカウント値に１を加算した値へと更新する。

つまり、本実施形態の履歴接続処理では、前サイクルペアとの履歴接続がある今サイクルペアは、対応する前サイクルペアの情報（接続カウンタのカウント値）が引き継がれ、前サイクルペアとの履歴接続が無い今サイクルペアについては、接続カウンタのカウント値が「０」に維持される。

物標検出処理では、さらに、予め規定された認識閾値以上の履歴接続が確認された周波数ペアを物体（以下、「確定物標」と称す）として認識して登録する（Ｓ２２０）。具体的に本実施形態のＳ２２０では、接続カウンタのカウント値が認識閾値以上である場合に、認識閾値以上の履歴接続が確認されたものとする。

さらに、本実施形態のＳ２２０では、確定物標それぞれの種類を特定する。そして、各確定物標について、第一距離Ｄ，第二距離Ｄ'，相対速度Ｖｚ（速度），方位，物標の種類を対応付けた物標情報を生成して登録する。

なお、ここで言う物標の種類とは、先行車両や路側物を含むものである。そして、先行車両であることを判定する方法は、周知であるため、ここでの詳しい説明は省略するが、例えば、自車両の進行経路上に存在する物標（物体）の中で、自車両に距離が最も近い確定物標を先行車両とすることが考えられる。また、路側物であることを判定する方法は、周知であるため、ここでの詳しい説明は省略するが、例えば、停止物の中で、自車両の進行経路に沿って配置されている確定物標を路側物とすることが考えられる。

物標検出処理では、登録された物標情報に基づいて、先行車両に対して「潜り込み」が発生しているか否かを判定する潜込判定処理を実行する（Ｓ２３０）。
「潜り込み」とは、先行車両のシャーシの下側にレーダ波が入り込み、先行車両の車両後端までの距離ではなく、車両後端よりも車両前方に配置された物体までの距離を、第一距離Ｄとして検出してしまう状態である。

すなわち、「潜り込み」が発生していなければ、レーダセンサ１０からのレーダ波は、通常、先行車両の後端にて反射されるため、先行車両の後端までの距離を、第一距離Ｄ及び第二距離Ｄ'として検出できる（図６（Ａ）参照）。

しかしながら、レーダセンサ１０が取り付けられる車高方向の高さによっては、先行車両のシャーシの下側にレーダ波が入り込む。この場合、レーダ波は、車両後端よりも車両前方に配置された物体（例えば、ドライブシャフトなど）によって反射されるため、その物体までの距離を第一距離Ｄとして検出してしまう（図６（Ｂ）参照）。ただし、自車両と先行車両との間の相対速度Ｖｚは、レーダ波の反射位置によって変化しないため、第二距離Ｄ'は、ほぼ、先行車両の後端までの距離となる。

そこで、本実施形態の潜込判定処理では、第一距離Ｄと第二距離Ｄ'との乖離量に基づいて、「潜り込み」の発生の有無を判定する。この潜込判定処理の詳細については、後述する。レーダセンサ１０は、この潜込判定処理を実行することで、特許請求の範囲に記載された潜込検出装置として機能する。

物標検出処理では、さらに、先の登録された確定物標についての物標情報を運転支援ＥＣＵ６０に出力する（Ｓ２４０）。なお、Ｓ２４０にて出力される物標情報には、後述する潜込判定処理にて導出される、先行車両までの距離を含む。

その後、今サイクルの物標検出処理を終了し、次の起動タイミングまで待機する。
〈潜込判定処理〉
物標検出処理のＳ２１０にて起動される潜込判定処理は、起動されると、図３に示すように、まず、先行車両として認識されている確定物標の第一距離（以下、「対象第一距離」と称す）Ｄ（ｎ）が判定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。ここで言う判定範囲とは、「潜り込み」が発生する可能性がある自車両から先行車両までの距離の範囲である。この判定範囲は、車高方向に沿ったレーダセンサ１０の取り付け高さ、レーダセンサ１０におけるレーダ波の照射角度範囲によって予め規定される。

このＳ３１０での判定の結果、対象第一距離Ｄ（ｎ）が判定範囲内であれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、「潜り込み」が発生している可能性があるものとして、Ｓ３２０へと移行する。

そのＳ３２０では、対象第一距離Ｄの差分である第一距離差分（第一変動量の一例）、対象第二距離Ｄ'の差分である第二距離差分（第二変動量の一例）、第一距離差分と第二距離差分との乖離量である変化量差分を導出する。本実施形態のＳ３２０においては、第一距離差分は、対象第一距離Ｄ（ｎ）から対象第一距離Ｄ（ｎ−１）を減算することで導出すれば良い。

また、第二距離差分は、対象第二距離Ｄ'（ｎ）から対象第二距離Ｄ'（ｎ−１）を減算することで導出すれば良い。なお、対象第二距離Ｄ'とは、先行車両として認識されている確定物標の第二距離Ｄ'である。

さらに、本実施形態のＳ３２０においては、変化量差分は、第一距離差分から第二距離差分を減算することで導出すれば良い。
さらに、潜込判定処理では、Ｓ３２０にて導出した変化量差分が、予め規定された規定範囲（特許請求の範囲における規定閾値の一例）外であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。このＳ３３０での判定の結果、変化量差分が規定範囲内であれば（Ｓ３３０：ＮＯ）、「潜り込み」が発生している可能性が低いものとして、詳しくは後述するＳ４７０へと進む。

一方、このＳ３３０での判定の結果、変化量差分が規定範囲外であれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、「潜り込み」が発生している可能性があるものとして、Ｓ３４０へと進む。
続いて、潜込判定処理のＳ３４０では、第一距離差分が、予め規定された設定閾値Ｔｈ以下であるか否かを判定する。ただし、設定閾値Ｔｈは、先行車両と自車両との距離が近づいたことを表すものとして規定された負の値である。

そして、Ｓ３４０での判定の結果、第一距離差分が設定閾値Ｔｈよりも大きければ（Ｓ３４０：ＮＯ）、「潜り込み」が発生している可能性があるものとして、詳しくは後述するＳ３９０へと移行する。

一方、Ｓ３４０での判定の結果、第一距離差分が設定閾値Ｔｈ以下であれば（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、「潜り込み」が発生している可能性が低いものとして、Ｓ３５０へと進む。そのＳ３５０では、潜込フラグ（図中、潜込ＦＬ）が立てられているか否かを判定する。

ここで言う潜込フラグとは、「潜り込み」の発生の有無を表すフラグである。具体的には、潜込フラグが立てられていれば、「潜り込み」が発生していることを意味し、潜り込みフラグが倒されていれば、「潜り込み」が発生していないことを意味する。

このＳ３５０での判定の結果、潜込フラグが倒されていれば（Ｓ３５０：ＮＯ）、ノイズフラグを立てる（Ｓ３６０）。
ここで言うノイズフラグとは、変化量差分が規定範囲外である要因が、自車両と先行車両の後端との実際の距離が変化したものであるか否かを表すフラグである。具体的には、ノイズフラグが立てられていれば、変化量差分が規定範囲外である要因が、自車両と先行車両の後端との実際の距離が変化したものであることを意味する。

すなわち、変化量差分が規定範囲外であるにも関わらず、第一距離差分が設定閾値Ｔｈ以下であり、さらに、潜込フラグが立てられていない場合として、先行車両は車速を維持して自車両だけが加速、自車両は車速を維持して先行車両だけが減速する（即ち、図４（Ａ），図４（Ｂ）におけるノイズ状態（ノイズ発生期）である）場合が考えられる。これらの場合、変化量差分が規定範囲外である要因が、自車両と先行車両の後端との実際の距離が短くなったことによるものであるため、ノイズフラグを立てる。

潜込判定処理では、続いて、補正値を初期値に設定する（Ｓ３７０）。その後、先行車両までの距離を導出する（Ｓ３８０）。本実施形態におけるＳ３８０では、対象第一距離Ｄ（ｎ）から補正値を減算した値を、先行車両までの距離として導出する。

なお、Ｓ３７０における初期値とは、「０」である。したがって、Ｓ３７０を経てＳ３８０へと移行した場合には、対象第一距離Ｄ（ｎ）が、先行車両までの距離として導出される。

その後、本潜込判定処理を終了し、物標検出処理のＳ２４０へと戻る。
ところで、Ｓ３４０での判定の結果、第一距離差分が設定閾値Ｔｈよりも大きい（Ｓ３４０：ＮＯ）場合に移行するＳ３９０では、ノイズフラグ（図中、ノイズＦＬ）が立てられているか否かを判定する。

このＳ３９０での判定の結果、ノイズフラグが立てられていれば（Ｓ３９０：ＹＥＳ）、ノイズフラグを倒し（Ｓ４００）、Ｓ３７０へと移行する。
すなわち、第一距離差分が設定閾値Ｔｈよりも大きく、かつ、ノイズフラグが立てられている場合として、先行車両は車速を維持して自車両だけが減速、自車両は車速を維持して先行車両だけが加速している（即ち、図４（Ａ），図４（Ｂ）におけるノイズ状態（ノイズ解消期）である）場合が考えられる。これらの場合、対象第一距離Ｄが拡大している要因は、自車両と先行車両の後端との実際の車間距離が開いたものと考えられ、ノイズ状態が解消する方向に向かっているものと考えられる。このため、Ｓ４００にて、ノイズフラグを倒す。

続くＳ３７０では、補正値を初期値に設定し、先行車両までの距離を導出する（Ｓ３８０）。その後、本潜込判定処理を終了し、物標検出処理のＳ２４０へと戻る。
なお、Ｓ３９０での判定の結果、ノイズフラグが倒れていれば（Ｓ３９０：ＮＯ）、「潜り込み」が発生している可能性が高いものとして、時間カウンタのカウント値を一つインクリメントする（Ｓ４１０）。

続いて、時間カウンタのカウント値が、予め規定された判定閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ４２０）。その判定の結果、カウント値が判定閾値未満であれば（Ｓ４２０：ＮＯ）、詳しくは後述するＳ４６０へと移行する。

一方、Ｓ４２０での判定の結果、カウント値が判定閾値以上であれば（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、「潜り込み」が発生している（図４（Ａ），（Ｂ）における潜り込み状態（潜り込み発生期）である）ものとして、補正値を導出して設定する（Ｓ４３０）。このＳ４３０では、具体的には、対象第一距離Ｄ（ｎ）から対象第二距離Ｄ'（ｎ）を減算した値を、補正値として導出する。

潜込判定処理では、続いて、潜込フラグ（図３中、潜込ＦＬ）を立て（Ｓ４４０）、先行車両までの距離を導出する（Ｓ３８０）。このＳ３８０では、Ｓ４３０にて設定された補正値を対象第一距離Ｄ（ｎ）から減算した値を、先行車両までの距離として導出し、先行車両に対応する物標情報に加える。

その後、本潜込判定処理を終了し、物標検出処理のＳ２４０へと戻る。
ところで、Ｓ３５０での判定の結果、潜込フラグが立てられていれば（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、Ｓ４５０へと移行する。

すなわち、変化量差分が規定範囲外であるにも関わらず、第一距離差分が設定閾値Ｔｈ以下であり、さらに、潜込フラグが立てられている場合として、潜り込みが発生している状態から、潜り込みの解消へと向かう過渡状態（図４（Ａ），（Ｂ）における潜り込み解消期）と考えられる。

このため、Ｓ４５０では、時間カウンタのカウント値を一つデクリメントして、Ｓ４２０へと移行する。
そのＳ４２０での判定の結果、時間カウンタのカウント値が判定閾値以上であれば（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ４３０にて補正値を導出して設定する。その後、潜込フラグを立てた状態に維持し（Ｓ４４０）、Ｓ４３０にて導出した補正値を対象第一距離Ｄ（ｎ）から減算した値を、先行車両までの距離として導出する（Ｓ３８０）。

その後、本潜込判定処理を終了し、物標検出処理のＳ２４０へと戻る。
なお、Ｓ４２０での判定の結果、時間カウンタのカウント値が判定閾値未満であれば（Ｓ４２０：ＮＯ）、潜り込みが解消されたもの、または、潜り込みが発生していないものとして、潜り込みフラグを倒す（Ｓ４６０）。続いて、補正値を初期値に設定して（Ｓ３７０）、先行車両までの距離を導出する（Ｓ３８０）。

その後、本潜込判定処理を終了し、物標検出処理のＳ２４０へと戻る。
ところで、Ｓ３３０での判定の結果、変化量差分が規定範囲内である場合に移行するＳ４７０では、ノイズフラグが立てられているか否かを判定する。その判定の結果、ノイズフラグが立てられていれば（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、ノイズ状態を継続中である（図４（Ａ），（Ｂ）におけるノイズ継続期）ものとして、Ｓ３７０へと移行する。

一方、Ｓ４７０での判定の結果、ノイズフラグが倒されていれば（Ｓ４７０：ＮＯ）、潜込フラグが立てられているか否かを判定する（Ｓ４８０）。
このＳ４８０での判定の結果、潜込フラグが倒されていれば（Ｓ４８０：ＮＯ）、Ｓ３７０へと移行する。一方、Ｓ４８０での判定の結果、潜り込みフラグが立てられていれば（Ｓ４８０：ＹＥＳ）、「潜り込み」が継続中であるもの（図４（Ａ），（Ｂ）における潜り込み継続期）として、Ｓ４３０にて設定した補正値を保持する（Ｓ４９０）。

続くＳ３８０では、先行車両までの距離を導出し、その後、本潜込判定処理を終了して、物標検出処理のＳ２４０へと戻る。
なお、対象第一距離Ｄ（ｎ）が判定範囲外である場合（Ｓ３１０：ＮＯ）には、Ｓ５００へと移行する。そのＳ５００では、ノイズフラグ及び潜込フラグ、時間カウンタのカウント値を初期化する。ここで言う初期化とは、ノイズフラグ及び潜込フラグを倒し、時間カウンタのカウント値を初期値（例えば、「０」）とすることである。

その後、本潜込判定処理を終了し、物標検出処理のＳ２４０へと戻る。
つまり、本実施形態の潜込判定処理では、対象第一距離Ｄと対象第二距離Ｄ'との乖離量を表す変化量差分が規定範囲外であり、かつ、第一距離差分が規定閾値よりも大きい場合に、「潜り込み」が発生している可能性が高いものと推定する。さらに、潜込判定処理では、「潜り込み」が発生している可能性が高い状態が複数回の測定サイクルに渡って継続した場合に、「潜り込み」が発生しているものと確定して、先行車両までの距離を補正する。
［実施形態の効果］
レーダセンサ１０においては、「潜り込み」が発生していなければ、第一距離Ｄ及び第二距離Ｄ'は、略同じ距離として検出される。しかしながら、「潜り込み」が発生すると、レーダセンサ１０において導出される第一距離Ｄは、先行車両の後端までの距離よりも長い距離となり、レーダセンサ１０において導出される第二距離Ｄ'は、ほぼ、先行車両の後端までの距離となる。

したがって、レーダセンサ１０によれば、第一距離Ｄと第二距離Ｄ'との乖離量を検出することで、「潜り込み」の発生の有無を検出できる。
しかも、本実施形態においては、「潜り込み」の発生の有無を、変化量差分に基づいて判定している。この変化量差分が、第一距離Ｄの変化量と第二距離の変化量Ｄ'との差分であることから、レーダセンサ１０によれば、「潜り込み」の発生の有無の判定精度を向上させることができる。

ところで、先行車両が減速した場合、第一距離Ｄ及び第二距離Ｄ'は短くなる。
このため、レーダセンサ１０においては、変化量差分が規定範囲外となったとしても、第一距離差分が、物標との距離が短くなることを表していれば、潜り込みが未発生であるものと判定できる。

これにより、レーダセンサ１０によれば、先行車両が減速したことによる第一距離の変動を、潜り込みの発生と誤検出することを低減できる。
本実施形態の潜込判定処理では、「潜り込み」が発生したものと判定する条件を、カウント値が判定閾値以上であること、即ち、規定時間長継続して、距離差分が規定閾値以上であることとしている。

このため、レーダセンサ１０によれば、瞬時的に、変化量差分が規定範囲外となり、かつ、第一距離差分が規定閾値以下となった場合に、「潜り込み」が発生したものと誤検出することを防止できる。

これらのことから、レーダセンサ１０によれば、「潜り込み」の判定精度をより向上させることができる。
しかも、レーダセンサ１０では、「潜り込み」が発生しているものと判定した場合に、対象第一距離Ｄ（ｎ）から対象第二距離Ｄ'（ｎ）を減算した値を、補正値として、先行車両までの距離を導出している。「潜り込み」が発生している際にレーダセンサ１０にて導出される先行車両までの距離は、図５に示すように、先行車両の後端までの実際の距離に近似する。

したがって、レーダセンサ１０によれば、「潜り込み」が発生した場合であっても、物標までの実際の距離を精度良く認識できる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態においては、潜込判定処理をレーダセンサ１０の信号処理部５０で実行していたが、潜込判定処理を実行する装置は、運転支援ＥＣＵ６０であっても良い。

また、上記実施形態の潜込判定処理におけるＳ３８０では、対象第一距離Ｄ（ｎ）から対象第二距離Ｄ'（ｎ）を減算した値を補正値として導出していたが、補正値の導出方法は、これに限るものではない。例えば、補正値の導出方法は、対象第一距離Ｄ（ｎ）から対象第二距離Ｄ'（ｎ）を減算した値に規定された係数を乗じた値を、補正値として導出しても良い。この場合、規定された係数は、潜り込みの発生を検出してからの経過時間が長いほど大きな値となるようにしても良いし、潜り込みの発生を検出してからの経過時間と、対象第一距離Ｄ（ｎ）と対象第二距離Ｄ'（ｎ）との差分とに比例した値となるようにしても良い。

すなわち、補正値は、潜り込みの発生を検出してから時間の経過に沿って滑らかに、対象第一距離Ｄ（ｎ）から対象第二距離Ｄ'（ｎ）を減算した値へと近似されるように導出しても良い。

また、上記実施形態の潜込判定処理においては、「潜り込み」が発生しているか否かの判定を変化量差分に基づいて実施していたが、「潜り込み」が発生しているか否かの判定に用いる情報（即ち、特許請求の範囲における距離差分）は、変化量差分に限るものではない。例えば、「潜り込み」が発生しているか否かの判定に用いる情報は、対象第一距離Ｄ（ｎ）と対象第二距離Ｄ（ｎ−１）との差分そのものであっても良い。すなわち、「潜り込み」が発生しているか否かの判定に用いる情報は、対象第一距離Ｄ（ｎ）と対象第二距離Ｄ（ｎ−１）との乖離量を表す情報であれば、どのような情報であっても良い。

この場合、本発明においては、対象第一距離Ｄ（ｎ）から対象第二距離Ｄ（ｎ−１）を減算した値（即ち、距離差分）が、予め規定された規定閾値以上であれば、「潜り込み」が発生したものと判定しても良い。

上記実施形態においては、第二距離Ｄ'の導出を物標検出処理のＳ１９０にて実行していたが、第二距離Ｄ'を導出するタイミングは、これに限るものではなく、第二距離Ｄ'を導出するタイミングは、潜込判定処理において変化量差分を導出するまでの間であれば、どのタイミングであっても良い。

なお、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。

１…運転支援システム １０…レーダセンサ ３２…発振器 ３３…増幅器 ３４…分配器 ３６…送信アンテナ ４０…受信アンテナ部 ４１…アンテナ ４２…受信スイッチ ４３…ミキサ ４４…増幅器 ４５…フィルタ ４６…Ａ／Ｄ変換器 ５０…信号処理部 ６０…運転支援ＥＣＵ

Claims (7)

1. 時間軸に沿って漸次増減するように周波数変調されたレーダ波を、規定された測定サイクルごとに送信する送信手段（３２〜３６）と、
   前記送信手段にて送信されたレーダ波の反射波である到来波を受信し、その受信した到来波に前記送信手段にて送信するレーダ波を混合してビート信号を前記測定サイクルごとに生成する受信手段（４０〜４３）と、
   前記受信手段で生成したビート信号に基づいて、前記レーダ波を反射した物標までの距離である第一距離を検出する距離検出手段（５０，６０，Ｓ１４０〜Ｓ１７０）と、
   前記受信手段で生成したビート信号に基づいて、前記レーダ波を反射した物標との間の相対速度を導出する相対速度導出手段（５０，６０，Ｓ１４０〜Ｓ１６０，Ｓ１８０）と、
   前記相対速度導出手段で導出した相対速度に基づいて、前記レーダ波を反射した物標までの距離である第二距離を推定する距離推定手段（５０，６０，Ｓ１９０）と、
   前記距離検出手段で検出された第一距離と、前記距離推定手段で推定された第二距離とに基づいて、前記第一距離と前記第二距離との乖離量を表す距離差分を導出し、その導出した距離差分が予め規定された規定閾値以上であるか否かに従って、潜り込みの発生の有無を判定する潜込検出手段（５０，６０，Ｓ３１０〜Ｓ５００）と
   を備えることを特徴とする潜込検出装置（１，１０，６０）。
2. 前記潜込検出手段は、
   前記距離差分が前記規定閾値以上であれば、前記潜り込みが発生したものと判定することを特徴とする請求項１に記載の潜込検出装置。
3. 前記潜込検出手段は、
   前記距離差分が前記規定閾値以上であることを、予め規定された規定時間長継続した場合に、前記潜り込みが発生したものと判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の潜込検出装置。
4. 前記潜込検出手段は、
   前記潜込検出手段での判定の結果、潜り込みが発生したものと判定した場合、前記第一距離から前記第二距離を差し引いた補正値を導出し、その導出された補正値を前記第一距離から減算した距離を、前記物標までの距離として認識する距離認識手段（５０，６０，Ｓ３７０，Ｓ３８０，Ｓ４３０，Ｓ４９０）と
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の潜込検出装置。
5. 前記距離認識手段は、
   前記潜込検出手段での判定の結果、潜り込みが未発生であるものと判定した場合、前記第一距離を、前記物標までの距離として認識する
   ことを特徴とする請求項４に記載の潜込検出装置。
6. 前記潜込検出手段は、
   時間軸に沿った複数回の前記測定サイクルの経過に従って導出された前記第一距離及び第二距離に基づいて、前記第一距離の変動を表す第一変動量、及び、第二距離の変動量を表す第二変動量を導出する変動導出手段（５０，６０，Ｓ３２０）を備え、
   前記変動導出手段にて導出した第一変動量と第二変動量との差分を前記距離差分として、前記潜り込みの発生の有無を判定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の潜込検出装置。
7. 前記潜込検出手段は、
   時間軸に沿った複数回の前記測定サイクルの経過に従って導出された前記第一距離の変動量が、物標との距離が短くなることを表していれば、前記潜り込みが未発生であるものと判定する
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の潜込検出装置。