JP3489514B2 - Ｆｍｃｗレーダ装置 - Google Patents

Ｆｍｃｗレーダ装置

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JP3489514B2 JP35007399A JP35007399A JP3489514B2 JP 3489514 B2 JP3489514 B2 JP 3489514B2 JP 35007399 A JP35007399 A JP 35007399A JP 35007399 A JP35007399 A JP 35007399A JP 3489514 B2 JP3489514 B2 JP 3489514B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の衝突防止
や一定距離追従走行等に使用され、レーダ波の送受信に
より移動体の外部に存在する対象物との相対速度や距離
を検出するＦＭＣＷレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＦＭＣＷレーダ装置は、三角
波状の変調信号により周波数変調され、周波数が漸次増
減する送信信号をレーダ波として送信し、対象物により
反射されたレーダ波を受信すると共に、受信信号を送信
信号とミキシングすることによりビート信号を発生さ
せ、このビート信号の周波数（ピーク周波数）を、信号
処理器等を用いて送信信号の周波数が増加する上昇部及
び周波数が減少する下降部の各区間毎に特定し、この特
定された上昇部のピーク周波数ｆｂ１及び下降部のピー
ク周波数ｆｂ２に基づいて、対象物との距離Ｄや相対速
度Ｖを次に示すような数式１、数式２に基づいて算出す
るように構成されている。
【０００３】
【数１】 Ｄ＝｛Ｃ／（８ΔＦ・ｆｍ）｝・（ｆｂ１＋ｆｂ２）
【０００４】
【数２】Ｖ＝｛Ｃ／（４ｆ０）｝・（ｆｂ１−ｆｂ２） なお、△Ｆは送信信号の周波数変位幅、ｆ０は送信信号
の中心周波数、１／ｆｍは１周期の変調に要する時間、
Ｃは光速を表す。
【０００５】図４（ａ）に示すように、レーダ装置を取
り付けた移動体と、レーダ波を反射する対象物との移動
速度が等しい（相対速度Ｖ＝０）場合、対象物に反射し
たレーダ波は、対象物との間の往復に要する時間だけ遅
延するため、受信信号Ｒのグラフは、送信信号Ｔのグラ
フを時間軸に沿ってシフトしたものとなり、上昇部のピ
ーク周波数ｆｂ１と下降部のピーク周波数ｆｂ２とは等
しく（ｆｂ１＝ｆｂ２）なる。
【０００６】一方、図４（ｂ）に示すように、対象物と
の移動速度が異なる（相対速度Ｖ≠０）場合、対象物に
反射したレーダ波は、更に対象物との相対速度Ｖに応じ
たドップラシフトを受けるため、受信信号Ｒのグラフ
は、送信信号Ｔのグラフを相対速度Ｖによるドップラシ
フトの分だけ、周波数軸に沿ってシフトしたものとな
り、上昇部のピーク周波数ｆｂ１と下降部のピーク周波
数ｆｂ２とは異なったもの（ｆｂ１≠ｆｂ２）となる。
【０００７】よって、この上昇部のピーク周波数ｆｂ１
と下降部のピーク周波数ｆｂ２に基づいて、対象物との
距離Ｄや相対速度Ｖを算出することが出来る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の使用環
境においては複数の対象物が検知されるため、上昇部側
及び下降部側のそれぞれにおいて検知された対象物の数
に応じた複数のピーク周波数が求められる。
【０００９】また、対象物との移動速度が異なる（相対
速度Ｖ≠０）場合には、ドップラーシフトによって上昇
部のピーク周波数ｆｂ１と下降部のピーク周波数ｆｂ２
とで異なる値となる。
【００１０】上記のように、上昇部側及び下降部側のそ
れぞれにおいて複数のピーク周波数が求められた場合、
上昇部側と下降部側とのピーク周波数の組み合わせを特
定するに際し、単純に周波数順に組み合わせを求めてい
たのでは、正確な対象物との距離Ｄや相対速度Ｖの情報
を得ることができないという問題があった。
【００１１】これを解決する手段としては、特開平８−
２６２１３０号公報等に開示された技術が知られてい
る。これは、上昇部側及び下降部側の各ピーク周波数を
それぞれ一つずつ組み合わせて組み合わせピーク周波数
とし、これら各組み合わせピーク周波数に基づき一定時
間後の組み合わせピーク周波数をそれぞれ予測する。そ
して、予測組み合わせピーク周波数が、一定時間後に選
択される上昇部側及び下降部側の各ピーク周波数の近傍
に存在するとき、この存在する予測組み合わせピーク周
波数を真の組み合わせピーク周波数として設定し、これ
に基づき対象物の情報を正しく特定するというものであ
る。
【００１２】しかし、上記公報等に開示された技術のよ
うな組み合わせの真偽を判断する方法では、対象物情報
を出力するまでには時間を要してしまい、急な割り込み
車両がある場合等のように、早期に認識が必要となる場
合には適さないという問題点がある。
【００１３】そこで、本発明はかかる問題を解決するた
めに成されたものであり、急な割り込み車両等にも適し
たＦＭＣＷレーダ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に成された請求項１に記載の発明によれば、特定手段に
て、ピーク周波数選択手段にて選択された上昇部側及び
下降部側のピーク周波数が、予め定められた低周波領域
に存在する場合は、そのピーク周波数を組み合わせピー
ク周波数として特定する。さらに、予め定められた低周
波領域を自車両の速度に応じて設定する。
【００１５】 その結果、低周波領域に存在するピーク
周波数に関して優先的に組み合わせの特定を行わせるた
め、従来に比べて早期対象物の認識が可能となる。ま
た、低速時には予め定められた低周波領域を狭く設定す
ることにより誤作動を防止することができ、高速時には
予め定められた低周波領域を広く設定することにより対
象物の検知エリアを広げ、対象物を早期に認識すること
ができる。また、請求項２に記載の発明によれば、予め
定められた低周波領域を自車両の速度が所定以上の場合
に設定する。その結果、予め定められた低周波領域に割
り込み車両等以外の車両に関するピークが現れるのを防
止することができるため、組み合わせが一意的に決定さ
れ、組み合わせの合否を心配せずに対象物情報を出力す
ることができる。
【００１６】 また、請求項３に記載の発明によれば、
特定手段にて、予め定められた低周波領域とは異なる他
の周波数領域に存在するピーク周波数について、上昇部
側及び下降部側の各ピーク周波数をそれぞれ一つずつ組
み合わせて組み合わせピーク周波数とし、これら組み合
わせピーク周波数に基づき一定時間後の組み合わせピー
ク周波数をそれぞれ予測し、該予測組み合わせピーク周
波数が、一定時間後にピーク周波数選択手段により選択
される上昇部側及び下降部側の各ピーク周波数を含む近
傍周波数の中に存在するとき、存在する予測組み合わせ
ピーク周波数を正しい組み合わせとして特定する。
【００１７】この結果、かかる組み合わせの検証を行う
ようなＦＭＣＷレーダ装置においても、予め定められた
低周波領域に存在するピーク周波数に関して優先的に組
み合わせの特定を行わせるため、早期対象物の認識が可
能となる。
【００１８】 また、請求項４に記載の発明によれば、
ピーク周波数選択手段にて、特定手段により組み合わせ
ピーク周波数が特定された場合に、予め定められた低周
波領域に存在するピーク周波数を除外してピーク周波数
を選択する。
【００１９】その結果、組み合わせを行うためのピーク
周波数を減らすことができるため、従来に比べて、すべ
てのピーク周波数に関して、組み合わせを特定するまで
に要する時間を減らすことができる。
【００２０】 そして、請求項５に記載の発明によれ
ば、予め定められた低周波領域をピーク周波数が一つし
か存在しない周波数領域として設定する。
【００２１】その結果、組み合わせが一意的に決定さ
れ、組み合わせの合否を心配せずに対象物を出力するこ
とができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】 さらに、請求項６に記載の発明によれ
ば、特定手段にて、上昇部側において検出されるピーク
周波数のピーク値と下降部側において検出されるピーク
周波数のピーク値との差が所定値以内である場合に組み
合わせピーク周波数として特定する。
【００２７】その結果、ピーク周波数のピーク値の差が
大きい場合は対象物としては異なるものであるため、組
み合わせピーク周波数として特定しないことにより対象
物の誤認識を防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面を
参照して説明する。
【００２９】図１は、本実施例におけるＦＭＣＷレーダ
装置の全体構成を表すブロック図である。
【００３０】図１に示すように、本実施例のレーダ装置
２は、変調信号Ｓｍに応じて所定の周波数に変調された
レーダ波を送信する送信器１２、送信器１２から放射さ
れ、障害物に反射されたレーダ波を受信する受信器１４
からなる送受信部１０と、送信器１２に変調信号Ｓｍを
供給すると共に、受信器１４から出力されるビート信号
Ｂ１に基づき、障害物を検出するための処理を実行する
信号処理部２０とにより構成されている。
【００３１】なお、送信器１２、送受信部１０はそれぞ
れ本発明における送信信号発生手段、送受信手段に相当
する。
【００３２】そして、本実施例では、当該レーダ装置２
により自動車前方の障害物を検出するために、送受信部
１０が自動車の前面に取り付けられ、信号処理部２０
が、車室内又は車室近傍の所定位置に取り付けられてい
る。
【００３３】ここで、まず送信器１２は、送信信号とし
て、ミリ波帯の高周波信号を生成する電圧制御発振器
（ＶＣＯ）１２ｂと、変調信号Ｓｍを電圧制御発振器１
２ｂの調整レベルに変換して電圧制御発振器１２ｂに供
給する変調器（ＭＯＤ）１２ａと、電圧制御発振器１２
ｂからの送信信号を電力分配して受信器１４に供給され
るローカル信号を生成する電力分配器（ＣＯＵＰ）１２
ｄと、送信信号に応じてレーダ波を放射する送信アンテ
ナ１２ｅとにより構成されている。
【００３４】また、受信器１４は、レーダ波を受信する
受信アンテナ１４ａと、受信アンテナ１４ａからの受信
信号に電力分配器１２ｄからのローカル信号を混合する
ミキサ１４ｂと、ミキサ１４ｂの出力を増幅する前置増
幅器１４ｃと、前置増幅器１４ｃの出力から不要な高周
波成分を除去し、送信信号及び受信信号の周波数の差成
分であるビート信号Ｂ１を抽出するローパスフィルタ１
４ｄと、ビート信号Ｂ１を必要な信号レベルに増幅する
後置増幅器１４ｅと、により構成されている。
【００３５】一方、信号処理部２０は、起動信号Ｃ１に
より起動され、三角波状の変調信号Ｓｍを発生する三角
波発生器２２と、起動信号Ｃ２により起動され、受信器
１４からのビート信号Ｂ１をデジタルデータＤ１に変換
するＡ／Ｄ変換器２４ａと、ＣＰＵ２６ａ，ＲＯＭ２６
ｂ，ＲＡＭ２６ｃを中心に構成され、起動信号Ｃ１，Ｃ
２を送出して三角波発生器２２及びＡ／Ｄ変換器２４ａ
を動作させると共に、Ａ／Ｄ変換器２４ａを介して得ら
れるデジタルデータＤ１に基づき障害物との距離、相対
速度の検出を行う障害物検出処理（後述する）を実行す
る周知のマイクロコンピュータ２６と、マイクロコンピ
ュータ２６の指令に基づき高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
の演算を実行する演算処理装置２８と、により構成され
ている。
【００３６】なお、Ａ／Ｄ変換器２４ａは、起動信号Ｃ
２により動作を開始すると、所定時間間隔毎にビート信
号Ｂ１をＡ／Ｄ変換して、ＲＡＭ２６ｃの所定領域に書
き込むと共に、所定回数のＡ／Ｄ変換を終了すると、Ｒ
ＡＭ２６ｃ上に設定された終了フラグ（図示せず）をセ
ットして、動作を停止するように構成されている。
【００３７】そして、起動信号Ｃ１により、三角波発生
器２２が起動され、変調器１２ａを介して電圧制御発振
器１２ｂに変調信号Ｓｍが入力されると、電圧制御発振
器１２ｂは、変調信号Ｓｍの三角波状の波形の上り勾配
に応じて所定の割合で周波数が増大（以後、この区間を
上昇部と呼ぶ）し、それに引き続く下り勾配に応じて周
波数が減少（以後、この区間を下降部と呼ぶ）するよう
に変調された送信信号を出力する。
【００３８】また、本実施例は送信アンテナ１２ｅと受
信アンテナ１４ａとを左右に動かして方位を特定するス
キャニングレーダ装置に関するものである。
【００３９】なお、方位の特定の方法としてはこれに限
定されるものではなく、受信アンテナ１４ａをいくつか
設置し、位相差によって方位を特定する位相差モノパレ
スレーダ装置等によっても可能である。
【００４０】図２は、送信信号の変調状態を表す説明図
である。
【００４１】図２に示すように、変調信号Ｓｍにより、
送信信号の周波数は、１／ｆｍの期間に△Ｆだけ増減す
るように変調され、その変化の中心周波数はｆ０であ
る。なお、１００ｍｓ間隔で周波数が変調されているの
は、後述する障害物検出処理が１００ｍｓ周期で実行さ
れ、その処理の中で起動信号Ｃ１が生成されるからであ
る。
【００４２】この送信信号に応じたレーダ波が送信器１
２から送出され、障害物に反射したレーダ波が、受信器
１４にて受信される。そして、受信器１４では、受信ア
ンテナ１４ａから出力される受信信号と、送信器１２か
らの送信信号とが混合されることにより、ビート信号Ｂ
１が生成される。なお、受信信号は、レーダ波が障害物
まで間を往復する時間だけ送信信号に対して遅延し、且
つ、障害物との間に相対速度がある場合には、これに応
じてドップラシフトを受ける。このため、ビート信号Ｂ
１は、この遅延成分ｆｒとドップラ成分ｆｄとを含んだ
もの（図４参照）となる。
【００４３】そして、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換器
２４ａによりビート信号Ｂ１をＡ／Ｄ変換してなるデジ
タルデータＤ１は、ＲＡＭ２６ｃ上のデータブロックＤ
Ｂ１，ＤＢ２に順次格納される。ところで、Ａ／Ｄ変換
器２４ａは、三角波発生器２２の起動と共に起動され、
変調信号Ｓｍが出力されている間に、所定回数のＡ／Ｄ
変換を行うようにされているため、データブロックＤＢ
１には、送信信号の上昇部に対応した上昇部データが格
納され、データブロックＤＢ２には、送信信号の下降部
に対応した下降部データが格納されることになる。
【００４４】このようにして各データブロックＤＢ１、
ＤＢ２に格納されたデータは、マイクロコンピュータ２
６及び演算処理装置２８にて処理され、障害物の検出の
ために使用される。
【００４５】次に、マイクロコンピュータ２６のＣＰＵ
２６ａにて実行される障害物検出処理を、図５に示すフ
ローチャートを参照して説明する。なお、この障害物検
出処理は、前述したように１００ｍｓ周期で起動され
る。
【００４６】まず、ステップ１００において、三角波発
生器２２からの変調信号Ｓｍを受けた送信器１２によ
り、周波数変調されたレーダ波が送信されると共に、障
害物により反射したレーダ波を受信することにより受信
器１４から出力されるビート信号Ｂ１が、Ａ／Ｄ変換器
２４ａを介してデジタルデータＤ１に変換されＲＡＭ２
６ｃに書き込まれる。
【００４７】続くステップ１１０では、ＲＡＭ２６ｃ上
のデータブロックＤＢ１、ＤＢ２のいずれか一つを順次
選択し、そのデータブロックＤＢ１、ＤＢ２のデータを
演算処理装置２８に入力してＦＦＴの演算を実行させ
る。なお、演算処理装置２８に入力されるデータは、Ｆ
ＦＴの演算により表れるサイドローブを抑制するため
に、ハニング窓や三角窓等を用いた周知のウィンドウ処
理が施される。そして、この演算結果として、各周波数
毎の複素ベクトルが得られる。
【００４８】次にステップ１２０では、複素ベクトルの
絶対値、即ちその複素ベクトルが示す周波数成分の振幅
に基づき、周波数スペクトル上でピークとなる全ての周
波数成分を検出して、その周波数をピーク周波数として
特定し、ステップ１３０に移行する。なお、ピークの検
出方法としては、例えば、周波数に対する振幅の変化量
を順次求め、その前後にて変化量の符号が反転する周波
数にピークがあるものとして、その周波数をピーク周波
数として特定すればよい。
【００４９】そして、ステップ１３０では、上昇部側と
下降部側の各ピーク周波数に対する組み合わせのリスト
を作成する。例えば、図７に示すように、上昇部側に３
つのピーク周波数、下降部側に３つのピーク周波数が存
在すると仮定する。このとき、上昇部側の３つのピーク
周波数に対して周波数の低い順に１，２，３の番号をつ
け、下降部側の３つのピーク周波数に対して周波数の低
い順にＡ、Ｂ、Ｃの符号を付け、図８に示すようなリス
トを作成する。この場合、組み合わせの数は全部で９通
りである。そして、ステップ１３０においてリストを作
成した後はステップ１４０に移行する。
【００５０】ステップ１４０では、ステップ１３０で作
成されたリストの中のすべての組み合わせに対して距
離、相対速度を求めたか否かを判断する。
【００５１】なお、一サイクル（１００ｍｓ）中で各組
み合わせに対して距離、相対速度を求める際には、１−
Ａ、１−Ｂ、１−Ｃ…のように周波数の低い組み合わせ
から順次下記フローチャートを実行させる。
【００５２】そして、未だリスト中のすべての組み合わ
せに関して距離、相対速度が求められていないと判断さ
れたときは、ステップ１５０に移行する。
【００５３】続くステップ１５０では、自車速度が割り
込み優先ペアマッチ（詳細は後述する）を開始させる速
度Ｖｔｈより大きいか否かを判断する。ここで、割り込
み優先ペアマッチを開始させる速度Ｖｔｈより大きいか
否かの判断が必要なのは、低速度の時では、高速度の時
に比べて低周波数領域に多くの対象物を認識する結果、
割り込み周波数領域（詳細は後述する）に複数のピーク
が現れることがあるが、それを防止するためである。ま
た、低速度のもとでは、対象物の割り込み等があった場
合には割り込み優先ペアマッチを行わせなくても、従来
の組み合わせピーク周波数の特定の仕方で車両の認識が
可能だからである。
【００５４】そして、自車速度が割り込み優先ペアマッ
チを開始させる速度Ｖｔｈより大きければステップ１６
０に移行し、割り込み車間距離Ｄｉを設定する。割り込
み車間距離Ｄｉとは、割り込み周波数領域に一台の車両
に関するピークしか存在しないような距離をいう。そし
て、割り込み車間距離Ｄｉの設定は、図９に示すように
前方車との距離及び自車速度を変数としたマップ関数を
マイクロコンピュータに記憶させることにより設定す
る。
【００５５】なお、割り込み車間距離Ｄｉは自車速度も
変数とした関数であるが、これは、低速時には割り込み
車間距離Ｄｉを狭く設定し、多くの対象物を認識するこ
とによる誤作動を避け、高速時には割り込み車間距離Ｄ
ｉを広く設定し、車両の検知エリアを広げて対象物の早
期認識を可能とするためである。但し、割り込み車間距
離Ｄｉは高速時においても、最大車両一台分しか存在で
きない距離として設定される。
【００５６】次に、ステップ１７０では、割り込み車間
距離Ｄｉに対応した図７に示すような割り込み周波数領
域Ｆｉ（本発明における予め定められた低周波数領域に
相当する）を上昇部側及び下降部側に設定し、ステップ
１８０に移行する。該割り込み周波数領域Ｆｉとは、通
常の走行状態ではピークが存在しないが、急に前方に車
両が割り込んできた等の危険時にピークが存在する低周
波数側の領域をいう。
【００５７】かかる割り込み周波数領域Ｆｉの設定に関
しては、ステップ１６０にて求められた割り込み車間距
離Ｄｉから計算される。具体的には、前述の数１式にお
いて相対速度が０の場合はｆｂ１＝ｆｂ２となるため、
割り込み周波数領域Ｆｉは数式３のように変形できる。
【００５８】
【数３】Ｆｉ＝（８ΔＦ・ｆｍ・Ｄｉ）／２Ｃ このように、割り込み車間距離Ｄｉから割り込み周波数
領域Ｆｉを求める。
【００５９】そして、続くステップ１８０では、ステッ
プ１２０で特定されるピーク周波数が割り込み周波数領
域Ｆｉに存在するか否かを判断する。
【００６０】ここで、ステップ１３０にて作成されたリ
ストの中で、前述の上昇部側のピーク周波数１と下降部
側のピーク周波数Ａとの組み合わせ１−Ａを考えると
き、これらピーク周波数は共に割り込み周波数領域Ｆｉ
に存在するため、ステップ１８０では、「ＹＥＳ」と判
断されてステップ１９０に移行する。
【００６１】続くステップ１９０では、上昇部側及び下
降部側のピーク周波数のピーク値のレベル差が所定値
（Ｐｄｉｆｆ）以内であるか否かを判断する。これは、
上昇部側及び下降部側のピーク周波数のピーク値のレベ
ル差が大きく異なる場合には対象物としては異なるもの
であるため、組み合わせピーク周波数として特定しない
ようにするためである。
【００６２】そして、上昇部側及び下降部側のピーク周
波数のピーク値のレベル差が所定値（Ｐｄｉｆｆ）以内
であれば、ステップ２００に移行し、割り込み優先ペア
マッチを行う。ここで、割り込み優先ペアマッチとは、
上昇部側及び下降部側の割り込み周波数領域Ｆｉにピー
ク周波数存在する場合には、それらを他のピーク周波数
に優先して組み合わせピーク周波数として特定し、距
離、相対速度を演算することをいう。
【００６３】なお、割り込み優先ペアマッチは、本発明
におけるピーク周波数選択手段にて選択された前記上昇
部側及び下降部側のピーク周波数が、予め定められた低
周波領域に存在する場合は、そのピーク周波数を組み合
わせピーク周波数として特定する特定手段に該当する。
【００６４】そして、前記割り込み優先ペアマッチを行
った後は、ステップ２２０に移行する。ステップ２２０
では、割り込み優先ペアマッチに使用されたピーク周波
数に関するリストの中の組み合わせを削除する。
【００６５】即ち、前述の１−Ａの組み合わせに関して
ステップ２００で割り込み優先ペアマッチを行った後
は、上昇部側のピーク周波数１に関するリスト（１−
Ａ、１−Ｂ、１−Ｃ）及び下降部側のピーク周波数Ａに
関するリスト（２−Ａ、３−Ａ）の計５つの組み合わせ
が削除されることになる。
【００６６】そして、ステップ２２０において、割り込
み優先ペアマッチに使用したピーク周波数に関するリス
ト中の組み合わせを削除した場合には、ステップ１４０
に移行する。
【００６７】ステップ１４０では、前述の通りリスト中
のすべての組み合わせに対して距離、相対速度が求めら
れたが判断される。
【００６８】ここでは、前述の１−Ａの組み合わせを特
定し、１−Ａ、１−Ｂ、１−Ｃ、２−Ａ、３−Ａの組み
合わせがリストから削除されたため、次の組み合わせ２
−Ｂに関して、ステップ１５０からステップ２１０まで
の処理が行われる。
【００６９】そして、組み合わせ２−Ｂに関してはステ
ップ１８０において「Ｎｏ」と判断されるためステップ
２１０に移行する。
【００７０】さらに、続くステップ２１０では通常ペア
マッチが行われる。通常ペアマッチとは、特開平８−２
６２１３０号公報に示すような仮の組み合わせピーク周
波数を設定して、距離、相対速度を求めることをいう。
【００７１】具体的には、以下に示す通りである。
【００７２】各対象物が等速度運動している範囲では、
所定時間ΔＴ後の各対象物の相対速度Ｖｔ及び距離Ｄｔ
も、次の数式４及び数式５の両式により同時に算出する
ことができる。
【００７３】
【数４】Ｄｔ＝Ｄ＋Ｖ・ΔＴ
【００７４】
【数５】Ｖｔ＝Ｖ 但し、Ｄ及びＶは、数式１及び数式２の各左辺を表す。
ここで、ビート信号を周波数解析した後、上昇部側及び
下降部側の各ピーク周波数からそれぞれ一つずつ任意に
選択し、各対象物に対応すると仮定してピーク周波数の
組み合わせを作る。
【００７５】そして、これらの各組み合わせピーク周波
数を数式１及び数式２の両式に代入すれば、各対象物の
相対速度Ｖ及び距離Ｄが算出される。さらに、これら算
出結果を利用して、数式４及び数式５の両式により所定
時間ΔＴ後の各対象物の相対速度Ｖｔ及び距離Ｄｔが算
出できる。このようにして得られた相対速度Ｖｔ及び距
離Ｄｔを数式１及び数式２の両式のＶ及びＤとして代入
すれば、所定時間ΔＴ後の上昇部側及び下降部側の各ピ
ーク周波数を数式１及び数式２の両式からなる連立方程
式から算出できる。つまり、所定時間ΔＴ前に仮定した
ピーク周波数の組み合わせにより所定時間ΔＴ後のピー
ク周波数の組み合わせを予測できる。
【００７６】そして、このように予測された組み合わせ
ピーク周波数を仮の組み合わせピーク周波数として設定
する。このように、通常ペアマッチが行われた後はステ
ップ２１５に移行する。
【００７７】なお、ステップ１５０で自車速度が割り込
み優先ペアマッチを開始させる速度Ｖｔｈ以下と判断さ
れた時、ステップ１８０でピーク周波数が割り込み周波
数領域Ｆｉに存在しないと判断された時、ステップ１９
０で上昇部側及び下降部側のピーク値のレベル差が所定
値（Ｐｄｉｆｆ）より大きいと判断された時はステップ
２１０にて通常ペアマッチが行われ、ステップ２１５に
移行する。
【００７８】そして、ステップ２１５では、ステップ２
１０で設定された仮の組み合わせピーク周波数が正しい
か否かの検証を行う。具体的には、上記予測ピーク周波
数が、所定時間ΔＴの経過後に実際のビート信号の周波
数解析により得られる上昇部側及び下降部側の各ピーク
周波数或いはその近傍に存在するか否かにより判断す
る。
【００７９】なお、前述の２−Ｂの組み合わせに関して
は、所定時間ΔＴ前に仮定したピーク周波数が存在する
場合には、その組み合わせとの検証を行う。
【００８０】そして、ステップ２１５においてペアマッ
チの検証を行った後はステップ１４０に戻り、次の組み
合わせ２−Ｃに関しても同様にステップ１５０からステ
ップ２１０までの処理を行う。そして、さらに残りの組
み合わせ３−Ｂ、３−Ｃに関しても順に同様な処理を行
う。
【００８１】そして、すべての組み合わせに対して距
離、相対速度を求めたと判断した場合は、ステップ２３
０において対象物情報を出力する。
【００８２】但し、本実施例において割り込み優先ペア
マッチを行わせる時は、該割り込み優先ペアマッチで特
定された対象物情報を出力するため、割り込み周波数領
域以外において特定されるピーク周波数に関しては対象
物情報を出力しない。
【００８３】即ち、優先ペアマッチを行った後にステッ
プ２１０において通常ペアマッチを行うときは、そのと
きに設定された仮対象物を、以前のマイクロコンピュー
タ２６のＲＡＭ２６Ｃに記憶されている情報と比較し、
ペアマッチの検証を行い、その結果は対象物情報として
出力せずに、マイクロコンピュータ２６のＲＡＭ２６ｃ
に記憶しておく。
【００８４】一方、割り込み優先ペアマッチを行わない
時は、通常のペアマッチで特定される対象物を出力す
る。
【００８５】なお、対象物情報を出力する際には、必要
に応じて警告信号を出力することも可能である。
【００８６】以上より、本実施例のＦＭＣＷレーダ装置
によれば、通常の走行状態では車両が存在しない割り込
み周波数領域Ｆｉを設定し、その領域にピーク周波数が
存在する場合に他のピーク周波数に優先させて組み合わ
せピーク周波数の特定を行う。
【００８７】従って、従来のような、新規にピーク周波
数が現れた場合に、それを対象物として特定し出力する
までには、所定時間（例えば、３００ｍｓ）を要してい
たが、本実施例においては、割り込み周波数領域Ｆｉに
現れたピーク周波数に関しては、組み合わせの検証をす
ることなく１サイクル（１００ｍｓ）で対象物を出力で
きるため、対象物の早期認識が可能となる。
【００８８】また、割り込み周波数領域Ｆｉを設定する
ことにより、原則として上昇部側と下降部側にピーク周
波数が一つしか現れないため、組み合わせが一意的に決
定され、組み合わせの合否を心配せずに対象物情報を出
力することができる。
【００８９】さらに、割り込み周波数領域Ｆｉを自車両
の速度に応じて設定する。
【００９０】この結果、低速時には割り込み周波数領域
Ｆｉを狭く設定することにより誤作動を防止することが
でき、高速時には割り込み周波数領域Ｆｉを広く設定す
ることにより対象物の検知エリアを広げ、対象物を早期
に認識することができる。
【００９１】また、割り込み周波数領域Ｆｉを自車両の
速度がＶｔｈより大きい場合に設定する。
【００９２】従って、自車速が小さくなった場合に、割
り込み周波数領域Ｆｉに割り込み車両等以外の対象物に
関するピークが現れるのを防止できることから、組み合
わせが一意的に決定され、組み合わせの合否を心配せず
に対象物情報を出力することができる。
【００９３】さらに、上昇部側の割り込み周波数領域Ｆ
ｉに存在するピーク周波数のピーク値と、下降部側の割
り込み周波数領域Ｆｉに存在するピーク周波数のピーク
値との差が所定値Ｐｄｉｆｆ以内である場合に、それら
を組み合わせピーク周波数として特定する。
【００９４】従って、ピーク周波数のピーク値の差が大
きい場合は対象物としては異なるものであるため、組み
合わせピーク周波数として特定しないようにし、対象物
の誤認識を防止することができる。
【００９５】また、割り込み優先ペアマッチを行った場
合は、作成されたリスト中の優先ペアマッチを行ったピ
ーク周波数に関する組み合わせを削除するため、すべて
のピーク周波数に対して組み合わせピーク周波数を特定
するまでの時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のＦＭＣＷレーダ装置及び記録媒体の
全体構成図を表すブロック図である。
【図２】送信信号の周波数変化を表すグラフである。
【図３】ＲＡＭに格納されるデータを表す説明図であ
る。
【図４】ＦＭＣＷレーダの原理を表す説明図である。
【図５】本発明の第一実施例における処理手順の全体フ
ローチャートである。
【図６】本発明の第一実施例における処理手順の全体フ
ローチャートである。
【図７】割り込み周波数領域周波数Ｆｉを表す概念図で
ある。
【図８】作成されたリストを表す図表である。
【図９】割り込み車間距離Ｄｉの設定を表すグラフであ
る。
【符号の説明】
２…レーダ装置 １０…送受信部 １２…送信器 １２
ａ…変調器 １２ｂ…電圧制御発振器 １２ｄ…電力分
配器 １２ｅ…送信アンテナ １４，１６…受信器 １
４ａ…受信アンテナ １４ｂ…ミキサ １４ｃ…前置増
幅器 １４ｄ…ローパスフィルタ １４ｅ…後置増幅器
２０…信号処理部 ２２…三角波発生器 ２４ａ…Ａ
／Ｄ変換器 ２６…マイクロコンピュータ ２６ａ…Ｃ
ＰＵ ２６ｂ…ＲＯＭ ２６ｃ…ＲＡＭ ２８…演算処
理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 B60R 21/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上昇部及び下降部からなる波形の変調信
    号により周波数変調された送信信号を発生する送信信号
    発生手段と、 前記送信信号を電波として送信し、対象物により反射さ
    れる前記電波を受信して受信信号を発生する送受信手段
    と、 前記送信信号と前記受信信号とを混合してビート信号を
    発生する混合手段と、 前記上昇部側及び下降部側の各ピーク周波数を前記ビー
    ト信号からそれぞれ選択するピーク周波数選択手段と、 前記ピーク周波数選択手段によって選択された上昇部側
    及び下降部側の各ピーク周波数を、組み合わせピーク周
    波数として特定する特定手段とを備えたＦＭＣＷレーダ
    装置であって、 前記特定手段は、前記ピーク周波数選択手段にて選択さ
    れた前記上昇部側及び下降部側のピーク周波数が、予め
    定められた低周波領域に存在する場合は、そのピーク周
    波数を組み合わせピーク周波数として特定し、かつ 前記予め定められた低周波領域は、自車両の速度に応じ
    て設定される ことを特徴とするＦＭＣＷレーダ装置。
  2. 【請求項２】 上昇部及び下降部からなる波形の変調信
    号により周波数変調された送信信号を発生する送信信号
    発生手段と、 前記送信信号を電波として送信し、対象物により反射さ
    れる前記電波を受信して受信信号を発生する送受信手段
    と、 前記送信信号と前記受信信号とを混合してビート信号を
    発生する混合手段と、 前記上昇部側及び下降部側の各ピーク周波数を前記ビー
    ト信号からそれぞれ選択するピーク周波数選択手段と、 前記ピーク周波数選択手段によって選択された上昇部側
    及び下降部側の各ピーク周波数を、組み合わせピーク周
    波数として特定する特定手段とを備えたＦＭＣＷレーダ
    装置であって、 前記特定手段は、前記ピーク周波数選択手段にて選択さ
    れた前記上昇部側及び下降部側のピーク周波数が、予め
    定められた低周波領域に存在する場合は、そのピーク周
    波数を組み合わせピーク周波数として特定し、かつ 前記予め定められた低周波領域は、自車両の速度が所定
    速度より大きい場合に設定される ことを特徴とするＦＭ
    ＣＷレーダ装置。
  3. 【請求項３】 前記特定手段は、前記予め定められた低
    周波領域とは異なる他の周波数領域に存在するピーク周
    波数については、前記上昇部側及び下降部側の各ピーク
    周波数をそれぞれ一つずつ組み合わせて組み合わせピー
    ク周波数とし、これら組み合わせピーク周波数に基づき
    一定時間後の組み合わせピーク周波数をそれぞれ予測
    し、前記予測組み合わせピーク周波数が、前記一定時間
    後に前記ピーク周波数選択手段により選択される前記上
    昇部側及び下降部側の各ピーク周波数を含む近傍周波数
    の中に存在するとき、前記存在する予測組み合わせピー
    ク周波数を正しい組み合わせとして特定することを特徴
    とする請求項１もしくは２に記載のＦＭＣＷレーダ装
    置。
  4. 【請求項４】 前記ピーク周波数選択手段において、前
    記特定手段により前記予め定められた低周波領域に存在
    するピーク周波数の組み合わせを特定した場合には、前
    記予め定められた低周波領域に存在するピーク周波数を
    除外してピーク周波数を選択することを特徴とする請求
    項１もしくは３のいずれかに記載のＦＭＣＷレーダ装
    置。
  5. 【請求項５】 前記予め定められた低周波領域は、一つ
    のピーク周波数しか存在しないように設定されることを
    特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＦＭＣＷ
    レーダ装置。
  6. 【請求項６】 前記特定手段は、前記上昇部側において 検出されるピーク周波数のピーク値と前記下降部側にお
    いて検出されるピーク周波数のピーク値との差が所定値
    以内である場合に、組み合わせピーク周波数として特定
    することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
    のＦＭＣＷレーダ装置。
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