JP6294594B2 - レーダ装置、及び、信号処理方法 - Google Patents

レーダ装置、及び、信号処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6294594B2
JP6294594B2 JP2013088131A JP2013088131A JP6294594B2 JP 6294594 B2 JP6294594 B2 JP 6294594B2 JP 2013088131 A JP2013088131 A JP 2013088131A JP 2013088131 A JP2013088131 A JP 2013088131A JP 6294594 B2 JP6294594 B2 JP 6294594B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
signal
vehicle
distance
derived
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013088131A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014211376A (ja
Inventor
久輝 浅沼
久輝 浅沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP2013088131A priority Critical patent/JP6294594B2/ja
Priority to US14/176,749 priority patent/US9618607B2/en
Priority to DE102014205024.3A priority patent/DE102014205024B4/de
Publication of JP2014211376A publication Critical patent/JP2014211376A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6294594B2 publication Critical patent/JP6294594B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/345—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using triangular modulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

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、送信アンテナから送信波を射出し、射出された送信波を反射する物標からの反射波を受信アンテナで受信して、車両（レーダ装置）に対する物標の位置等を導出していた。この具体的な処理は次のとおりである。レーダ装置の信号処理部は、所定周期で周波数が変わる送信波に対応する送信信号と、反射波に対応する受信信号とをミキシングしてビート信号を生成する。つまり、信号処理部は、所定周期で周波数が上昇するＵＰ区間と、周波数が下降するＤＯＷＮ区間とのそれぞれの区間における送信信号と受信信号との差分周波数（ビート周波数）に基づくビート信号を生成する。
次に、信号処理部は、ビート信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理して周波数ごとの信号（変換信号）を生成し、この変換信号のうち所定の信号レベル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、信号処理部は、所定の条件に基づき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、ペアデータを導出する。
例えば、信号処理部は、過去に導出したペアデータに基づいて今回のペアデータを予測したペアデータ（予測ペアデータ）を導出し、その予測ペアデータから、今回のピーク信号を予測したピーク信号（予測ピーク信号）を導出して、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間の各々について予測ピーク信号に対応する今回のピーク信号を抽出する。そして、信号処理部は、抽出したピーク信号の周波数や角度情報等から、対応する各区間のピーク信号をペアリングして、ペアデータを導出する。
そして、信号処理部は、ペアデータに基づいて車両から物標までの距離（縦距離）や、車両の進行方向に対して略直行する方向の車両に対する物標の距離（横距離）を導出する。また、信号処理部は、車両に対する物標の相対速度や角度を導出する。そして、レーダ装置は、確定した物標の位置情報や相対速度等の情報を車両制御装置に出力し、車両制御装置はその物標の情報に応じて必要な車両制御を行う。
ただし、導出した物標が、車両の車高よりも十分に高い位置にある静止物（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や、トンネルの天井に設けられている照明等）である場合、このような物標は車両の制御には必要のない物標であるため、物標の情報は除去され、車両制御装置に出力されることはない。なお、本発明と関連する技術としては、例えば、特許文献１、２がある。
特開2001-324566号公報 特開2007-093481号公報
しかしながら、例えば、天井が低いトンネルの場合、天井に設けられた照明等に対応する物標情報を先行車の物標と誤判定する場合がある。具体的には、乗用車の走行は可能であるが、トラックやバス等の車高の高い車は走行できない程度に天井の低いトンネルでは、天井に設けられた照明等の高さが、トラックやバスの高さ以下になる場合がある。この場合、天井の照明等に対応する物標であるにも関わらず先行車と誤判定してしまい、物標情報は除去されずに車両制御装置に出力され、車両制御装置がブレーキ等の車両制御を行ってしまうことがあった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、車両の制御に不要な物標情報を確実に除去し、誤った車両制御を行ってしまうことを回避す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、請求項１の発明は、所定周期で周波数が変わる送信信号と、該送信信号に基づく送信波の物標での反射波を受信した受信信号との差分周波数から得られるピーク信号を前記送信信号の周波数が上昇する第１期間と周波数が下降する第２期間とで抽出し、該抽出したピーク信号に基づいて物標の情報を導出するレーダ装置であって、前記第１期間で抽出したピーク信号と第２期間で抽出したピーク信号とをペアリングするペアリング手段と、前記ペアリングしたペアデータの内、自装置から所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数に基づいて、前記導出した物標が天井が所定の高さよりも低いトンネルの天井部分に設けられた照明である上方物か否かを判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数が第１閾値以上とする第１条件と、前記静止物のペアデータ同士の距離が第１距離以上とする第２条件とを満たす場合に、前記導出した物標が前記上方物であると判定し、所定時間内に所定回数以上、前記物標が前記上方物であると判定したときには、その後は前記第２条件に基づく判定を行うことなく、前記第１条件に基づく判定のみを行い、前記第１条件の前記静止物ペアデータの数に関する閾値を前記第１閾値よりも小さい値に変更するよう条件を緩和した判定処理を実行するレーダ装置である。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、
前記判定手段は、前記所定範囲よりも広い範囲内に存在する静止物のペアデータの数が第２閾値以下の場合には、前記上方物と判定された物標に対する上方物である旨の判定を解除することを特徴とするレーダ装置。
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記判定手段は、前記上方物と判定された物標に関する信号のパワーが所定値以上の場合には、該物標に対する上方物である旨の判定を解除することを特徴とするレーダ装置。
また、請求項４の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記判定手段は、前記静止物のペアデータ同士の距離が、前記第１距離よりも小さい第２距離以上の場合に、前記導出した物標が上方物であると判定する。
また、請求項５の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記判定手段は、前記上方物が導出されていない場合に、前記自装置が前記天井が所定の高さよりも低いトンネル内に存在すると判定したときは、前記条件を緩和した判定処理を所定時間継続して実行する。
また、請求項６の発明は、請求項５に記載のレーダ装置において、前記判定手段は、前記所定時間内に前記物標が上方物であると判定しなかった場合には、前記条件を緩和した判定処理の実行を解除する。
また、請求項７の発明は、所定周期で周波数が変わる送信信号と、該送信信号に基づく送信波の物標での反射波を受信した受信信号との差分周波数から得られるピーク信号を前記送信信号の周波数が上昇する第１期間と周波数が下降する第２期間とで抽出し、該抽出したピーク信号に基づいて物標の情報を導出する信号処理方法であって、（ａ）前記第１期間で抽出したピーク信号と第２期間で抽出したピーク信号とをペアリングする工程と、（ｂ）前記ペアリングしたペアデータの内、自装置から所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数に基づいて、前記導出した物標が天井が所定の高さよりも低いトンネルの天井部分に設けられた照明である上方物か否かを判定する工程と、を備え、前記工程（ｂ）は、前記所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数が第１閾値以上とする第１条件と、前記静止物のペアデータ同士の距離が第１距離以上とする第２条件とを満たす場合に、前記導出した物標が前記上方物であると判定し、所定時間内に所定回数以上、前記物標が前記上方物であると判定したときには、その後は前記第２条件に基づく判定を行うことなく、前記第１条件に基づく判定のみを行い、前記第１条件の前記静止物ペアデータの数に関する閾値を前記第１閾値よりも小さい値に変更するよう条件を緩和した判定処理を実行する信号処理方法である。
請求項１ないし７の発明によれば、自装置から所定の範囲内に存在する静止物のペアデータの数に基づいて、導出した物標が上方物か否かを判定することができるため、静止物が複数個存在した場合、すなわち、天井に設けられた照明等を導出した場合に、それらを上方物と判定することが可能になる。これにより、先行車等の物標と誤って導出してしまうことを回避できるため、誤った車両制御を行うことを防止することができる。
また、特に請求項２及び３の発明によれば、一旦上方物と判定された物標であっても、その後の判定処理において、その判定が誤っている可能性の高い物標の判定を解除することで、先行車等の物標を除去してしまうことを回避することができる。
また、特に請求項４ないし６の発明によれば、上方物が導出されやすい環境下にある場合に、より上方物を導出しやすい条件とすることで、上方物を確実に導出することが可能になる。
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、物標情報の導出処理を示すフローチャートである。 図５は、物標情報の導出処理を示すフローチャートである。 図６は、物標情報の導出処理を示すフローチャートである。 図７は、不要物除去処理を示すフローチャートである。 図８は、第２の不要物除去処理を示すフローチャートである。 図９は、内部データ抽出処理を示すフローチャートである。 図１０は、内部データ抽出処理を説明する図である。 図１１は、静止物ペア数導出処理を示すフローチャートである。 図１２は、静止物ペア数導出処理を説明する図である。 図１３は、低天井トンネル上方物導出処理を示すフローチャートである。 図１４は、低天井トンネル上方物導出処理を説明する図である。 図１５は、低天井トンネル上方物解除処理を示すフローチャートである。 図１６は、低天井トンネル上方物解除処理を示すフローチャートである。 図１７は、低天井トンネル上方物解除処理を説明する図である。 図１８は、第２の不要物除去処理を示すフローチャートである。 図１９は、低天井環境判定処理を示すフローチャートである。 図２０は、静止物ペア数導出処理を示すフローチャートである。 図２１は、低天井トンネル上方物導出処理を示すフローチャートである。
＜１．第１の実施の形態＞
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。
＜１−１．概要＞
まず、本発明の各構成や各処理の詳細を説明する前に、本発明の概要について説明する。本発明は、車両から所定の距離の範囲内に存在する物標を基準に静止物のペアデータの個数を導出し、その個数に応じて物標が低天井トンネルの上方物であるか否かを判断するものである。以下、構成及び処理について詳細に説明する。
＜１−２．構成＞
図１は、車両ＣＲの全体図である。車両ＣＲは、本実施の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とを備えている。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（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）に対応する距離、つまり、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ＣＲに対する物標の距離（横距離）を導出する。なお、横距離は車両ＣＲに対する物標の角度の情報に対し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で送信波を出力する送信期間とのそれぞれの送信期間で異なるビームパターンの送信波を出力することで、物標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の後方のバンパー近傍及び車両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。
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及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、横距離及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、車両制御装置２は、車速センサ４０及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及びスロットル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、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、及び信号処理部１８を備えている。
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の信号（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及び送信アンテナ１３ｂの２本の送信アンテナを有している。送信アンテナ１３ａ及び１３ｂは、切替部１３１のスイッチングにより所定の周期で切り替えられ、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。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に接続する送信アンテナ１３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及び送信アンテナ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体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）、及び１４ｄ（ｃｈ４）の４本の受信アンテナを備えている。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配置されている。
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、本実施の形態では、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区間といった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。
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り、縦軸は周波数［GHz］を示し、横軸は時間［msec］を示している。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（「ＵＰ区間」ともいい、例えば、図３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（「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。）とがある。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区間である区間と一つのＤＯＷＮ区間である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（送信期間ｔ０〜ｔ１のＵＰ区間の区間Ｕ１と、送信期間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２周期目（送信期間ｔ２〜ｔ３のＵＰ区間の区間Ｕ２と、送信期間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（ｔ４〜ｔ５の信号処理区間）。その後、３周期目（送信期間ｔ５〜ｔ６のＵＰ区間の区間Ｕ３と、送信期間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（送信期間ｔ７〜ｔ８のＵＰ区間Ｕ４と、送信期間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、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間の送信信号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り、縦軸は周波数［kHz］を示し、横軸は時間［msec］を示している。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の下段の図は、ビート周波数に対応するビート信号を示す図であり、縦軸は振幅［V]を示し、横軸は時間［msec]を示している。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３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で反射し、複数の反射波として受信アンテナ１４にて受信された場合は、受信信号ＲＸは複数の反射波に応じた信号が発生する。この場合、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を合成したものとなる。
そして、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、ＵＰ区間、ＤＯＷＮ区間夫々に対して信号処理部１８によりＦＦＴ処理されることでＵＰ区間、ＤＯＷＮ区間で夫々ビート信号ＢＳの周波数ごとの信号レベルの値および位相情報を有するＦＦＴデータが取得される。尚、ＦＦＴデータは各受信アンテナ１４ａ〜１４ｄ毎に取得される。
そして、このようにして導出された複数のＦＦＴデータを用いて車両ＣＲに対する物標の縦距離、相対速度、および、横距離が導出される。主に角度導出においては、空間平均などの演算手法を行う場合にこのような複数のＦＦＴデータを用いて演算することで正確な角度情報が導出できる。
車両ＣＲに対する物標の縦距離は（１）式により導出され、車両ＣＲに対する物標の相対速度は（２）式により導出される。また、車両ＣＲに対する物標の角度は（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物標の縦距離の情報から三角関数を用いた演算により、車両ＣＲに対する物標の横距離が導出される。
Figure 0006294594
Figure 0006294594
Figure 0006294594
 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。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。
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物標情報を導出する。また、信号処理部１８は、抽出されたピーク信号が実際には存在しない物標に対応するゴーストピークか否かを判定して、ゴーストのピーク信号に対応する物標情報をレーダ装置の出力対象から除外する処理を行う。
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録する。また、メモリ１８２は、信号処理部１８が導出した複数の物標情報を記録する。例えば、過去の処理、および、今回の処理において導出された物標情報（物標の縦距離、横距離、および、相対速度）を記録する。さらに、メモリ１８２は、ＦＦＴ処理により取得されたＦＦＴデータ１８２ａを記録する。このＦＦＴデータ１８２ａには、今回の物標導出処理におけるＦＦＴデータを含む過去の物標導出処理のＦＦＴデータが記憶されている。
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で、車両ＣＲの前方を走行す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（Adaptive Cruise Control）の制御を行う。
また、車両制御装置２による車両制御の例としては、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もある。詳細には、車両ＣＲが障害物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（Pre-Crash Safety System）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し、または、ヘッドレストを固定して衝突時の衝撃による車両ＣＲのユーザへのダメージを軽減する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。
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。
＜１−３．全体の処理＞
図４〜図６は、信号処理部１８が行う物標情報の導出処理の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、送信波が物標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、送信信号と受信信号との差分の信号であるビート信号が生成される。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および位相情報を有する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）。なお、この処理で送信期間２周期分のＵＰ区間と、ＤＯＷＮ区間との全て区間のピーク信号が抽出され、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ピーク信号の中から、過去の物標導出処理で導出された物標と時間的な連続性を有するピーク信号を抽出する履歴ピーク抽出処理を行う（ステップＳ１０４）。
次に、信号処理部１８は、車両ＣＲの車速センサ４０の自車速の情報から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その速度に対応する各区間のピーク信号を静止物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）。ここで、静止物とは、車両ＣＲの速度と略同じ相対速度を有する物標をいう。また、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以下では移動物という。
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り、また、移動物に対応するピーク信号は静止物に対応するピーク信号よりも車両ＣＲと衝突する可能性が高い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）式により物標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、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、異なる角度からの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。具体的には、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つのビームパターンの送信波を出力するより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している。
次に、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いた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。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 0006294594
 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。なお、履歴ピーク信号を用いたペアリング処理の詳細については後述する。
次に、信号処理部１８は、今回の物標導出処理によりペアリングされた今回ペアデータと、前回の処理によってペアリングされた前回ペアデータとの間に時間的に連続する関係が存在するか否かの連続性判定処理を行う（ステップＳ１０８）。ここで、両者に時間的に連続する関係がある（連続性がある）場合とは、例えば、前回ペアデータに基づいて今回ペアデータを予測した予測ペアデータを生成し、今回ペアデータと予測ペアデータとの縦距離、横距離、および、相対速度における差の値が所定値以内の場合である。この場合、今回処理により導出された物標と、過去処理により導出された物標とが同一物標であると判定される。なお、信号処理部１８は、所定値以内に複数の今回ペアデータが存在する場合、最も予測ペアデータとの差の値が小さい今回ペアデータを前回の処理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することができる。
また、信号処理部１８は、今回ペアデータと予測ペアデータとの縦距離、横距離、および、相対速度の差の値が所定値以内ではない場合に、今回ペアデータと前回物標情報とに時間的に連続する関係がない（連続性がない）と判定する。そして、このように連続性がないと判定されたペアデータは今回の物標導出処理において初めて導出されたデータ（新規ペアデータ）となる。なお、新規ペアデータの場合は、以下で説明するフィルタ処理等の処理では、予測ペアデータが存在しないため、新規ペアデータの距離、相対速度、角度、および、信号レベルの値が今回の物標導出処理における一つの物標の距離、相対速度、角度、および、信号レベルの値の情報となる。また、信号処理部１８は、連続性判定において、所定回数連続して連続性があると判定された場合（すなわち、同一物標であると判定された場合）は、検出した物標を真の物標として確定する処理も行う。
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に対応するペアデータを導出する（ステップＳ１０９）。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判定できる。
そして、信号処理部１８は、今回ペアデータと予測ペアデータとに時間的に連続する関係が存在する場合は、今回ペアデータと予測ペアデータとの間で縦距離、相対速度、横距離、および、信号レベルの値のフィルタリングを行い（ステップＳ１１０）、フィルタリングされたペアデータ（過去対応ペアデータ）を今回の処理の物標情報として導出する。
例えば、両者に時間的に連続する関係が有る場合に、信号処理部１８は、横距離について予測ペアデータの横距離に0.75の値の重み付けを行い、今回ペアデータの横距離に0.25の値の重み付けを行って、両方の値を足し合わせたものを今回の物標導出処理の過去対応ペアデータの横距離として導出する。なお、縦距離、相対速度、および、信号レベルの値についても同様にフィルタ処理を行う。
次に、信号処理部１８は、車両ＣＲの制御には必要のない静止物を導出する上下方物処理を行う（ステップＳ１１１）。具体的には、静止物の車両ＣＲの車高方向の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（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。また、車両ＣＲの車高よりも低い位置に存在する静止物（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など）を導出する。このようにして導出された静止物は後述する不要物除去処理で物標情報が除去され、レーダ装置１から物標情報として車両制御装置２に出力されることはない。
そして、信号処理部１８は、今回処理の次に行われる処理（次回処理）において、履歴ピーク抽出処理（ステップＳ１０４）に用いる次回物標データの予測値（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Ｓ１１２）。具体的には、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区間夫々のピーク信号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位置を有し、車両ＣＲとの縦距離が比較的小さい物標の優先順位が高く、隣接車線に相当する横位置で、車両ＣＲとの縦距離が比較的大きい物標の優先順位が低い。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、信号処理部１８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、横距離の情報とから、カーブ半径に応じた物標の横距離を導出する。詳細には車両ＣＲの図示しない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に対する物標の横距離（相対横距離）を導出し、車両ＣＲに対する物標の相対横距離と縦距離とに基づき、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マップデータから物標が自車線上に存在する確率（自車線確率）を導出する（ステップＳ１１３）。
そして、信号処理部１８は、これまでの処理で導出された物標情報に対して、車両制御装置２への出力が不要な物標を除去する処理を行う（ステップＳ１１４）。例えば、信号処理部１８は、上述のステップＳ１１１の上下方物処理で導出された物標情報の除去や、所定距離以上に存在する実際の物標に対応するピーク信号と、レーダ装置１の電源装置のＤＣ-ＤＣコンバータのスイッチングノイズとの干渉（相互変調）で生じる実際に存在しない物標に対応するゴーストピークの物標情報の除去などを行う。また、天井の低いトンネルの天井部分に設けられた照明等の静止物の物標情報の除去なども行う。
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Ｓ１１５）。これは、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、送信波が前方車両に反射するとき、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情報を複数導出するが、もともとは一つの車両の物標情報なので、各物標情報を一つにまとめて同一物体の物標情報として取り扱う処理である。そのため、複数の物標情報の各相対速度が略同一で、各物標情報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は複数の物標情報を同一物体における物標情報とみなし、当該複数の物標情報を一つの物標に対応する物標情報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Ｓ１０８の処理で結合処理された物標情報から車両制御装置２に出力する優先順位の高い物標情報を車両制御装置２に出力する（ステップＳ１１６）。
＜１−４．不要物除去処理＞
次に、本実施の形態に係る不要物除去処理（ステップＳ１１４）の詳細について説明する。図７は、不要物除去処理を示すフローチャートである。本実施の形態における不要物除去処理には、上述した上下方物処理で導出された物標情報やゴーストピークの物標情報の除去といった第１の不要物除去処理（ステップＳ１２０）に加えて、天井の低いトンネルの天井部分に設けられた照明等の静止物（低天井トンネルの上方物）の物標情報を除去する処理（第２の不要物除去処理：ステップＳ１２１）が含まれる。天井の低いトンネルの天井部分に設けられた照明等は、上述のようにトラックやバスなどの車高よりも低い位置に存在する場合があり、このような場合には照明等の物標情報は上下方物処理では導出されず、第１の不要物除去処理では除去されない。このため、本実施の形態では、別途低天井トンネルの上方物の物標情報を除去するための処理（第２の不要物除去処理）を実施している。以下において、第２の不要物除去処理について図８〜図１７を用いて具体的に説明する。
図８は、第２の不要物除去処理を示すフローチャートである。図８に示すように、第２の不要物除去処理（ステップＳ１２１）では、まず信号処理部１８が、内部データを抽出する処理を行う（ステップＳ１２２）。内部データは、フィルタ処理後の物標情報であり、内部データを抽出する処理とは、上述した一連の物標導出処理で導出された複数の内部データの中から、低天井トンネルの上方物の可能性がある内部データを抽出する処理である。
ここで、内部データを抽出する処理について、図９及び図１０を用いて具体的に説明する。図９は、内部データ抽出処理を示すフローチャートである。図９に示すように、本実施の形態の内部データ抽出処理は、自車速が１５ｋｍ／ｈ以上の際に実行される。ただし、１５ｋｍ／ｈ以上に限定されず、自車両が走行していることを判別可能な速度に適宜設定可能である。まず、自車速が１５ｋｍ／ｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２７）。自車速が１５ｋｍ／ｈ未満である場合には（ステップＳ１２７でＮｏ）、内部データ抽出処理を実行しない。
一方、自車速が１５ｋｍ／ｈ以上の場合には（ステップＳ１２７でＹｅｓ）、信号処理部１８は、全内部データの中から、内部距離（内部データから導出される自車両との距離）が５０ｍ以上の内部データを抽出する（ステップＳ１２８）。これは、自車両に近い物標の情報は誤っている可能性があるのでこれを排除するためである。そして、信号処理部１８は、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の内部データを抽出する（ステップＳ１２９）。すなわち、自車両を中心として左右の横方向に各々１．５ｍ以内に存在する内部データを抽出する。これは、自車両前方の内部データのみを抽出し、走行又は停止といった制御とは関係性の低い位置にある内部データを排除するためである。なお、内部データを抽出する距離や相対横距離として各々５０ｍ以上及び１．５ｍ以下を例として挙げているが、これに限定されるものではない。自車両との距離は、誤った情報の可能性がある物標情報を排除できる距離であればよく、相対横距離は、自車両の走行等の制御に関係性の低い内部データを排除できる距離であればよい。
そして、信号処理部１８は、先行車フラグがＯＦＦの内部データを抽出する（ステップＳ１３０）。先行車フラグとは、先行車であるか否かを示すフラグであり、内部データが先行車に関する物標情報である場合にはＯＮにされ、先行車に関する物標情報でない場合にはＯＦＦとなる。仮に、先行車フラグを条件としないとすると、例えば先行車が停止したタイミングで導出された内部データを天井の照明等の静止物と判定してしまう可能性があるものの、先行車フラグがＯＮにされていればその内部データは先行車に関するものであることがわかる。したがって、先行車フラグがＯＦＦであることを条件とし、誤って天井の照明等の静止物と判定してしまうことを回避している。
そして、信号処理部１８は、移動物フラグがＯＦＦの内部データを抽出する（ステップＳ１３１）。移動物フラグとは、対象とする物標が移動物であるか否かを示すフラグである。その内部データが移動物に関する物標情報である場合にＯＮされ、移動物でない物標情報の場合にＯＦＦとなる。移動物フラグがＯＦＦであることを条件とする理由は、静止物を抽出するためである。そして、これらの条件により抽出された内部データの内、低天井上方物フラグがＯＦＦの内部データを抽出する（ステップＳ１３２）。なお、低天井上方物フラグとは、内部データが低天井トンネルの上方物に関する物標情報であるか否かを示すフラグであり、内部データには前回の判定処理の結果に応じたフラグが設定されている。
これにより、低天井トンネルの上方物の可能性がある内部データを抽出することができる。なお、上述したステップＳ１２８〜ステップＳ１３２の順序は、上記順序に限定されず、どのような順序で処理を実行してもよく、同時に処理を実行してもよい。
図１０は、内部データを抽出する処理を説明する図である。図１０は、車両の上方から見た図である。図１０に示すように、自車両から５０ｍ以上の範囲であって、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の範囲内に存在する内部データＭ１〜Ｍ５が抽出されている。自車両から５０ｍ未満の位置に存在する内部データＭ６や、相対横距離の絶対値が１．５以上の位置に存在する内部データＭ７は、対象外の内部データとなり抽出されない。これら内部データＭ１〜Ｍ５の先行車フラグ、移動物フラグ及び低天井上方物フラグのいずれもがＯＦＦであるとすれば、内部データＭ１〜Ｍ５が内部データ抽出処理にて抽出された内部データとなる。
図８に戻り、次に、静止物ペア数を導出する処理を実行する（ステップＳ１２３）。静止物ペアとは、静止物として導出されたペアデータのことであり、本ステップでは、静止物として導出されたペアデータの内、所定の範囲内に存在するペアデータの個数を導出する処理を実行する。
静止物ペア数を導出する処理について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、静止物ペア数導出処理を説明するフローチャートである。図１１に示すように、まず、信号処理部１８は、基準内部データを導出する（ステップＳ１３３）。基準内部データとは、上述の内部データ抽出処理にて抽出された内部データの内、自車両に最も距離が近い内部データである。
そして、信号処理部１８は、基準内部データを基点として自車両より離れた所定範囲内に存在するペアデータを抽出する（ステップＳ１３４）。すなわち、ペア距離（ペアデータから導出される自車両との距離）が、基準内部距離（基準内部データから導出される自車両との距離）以上であるペアデータを抽出する。さらに、信号処理部１８は、そのペアデータの中から、ペア距離が基準内部距離から１００ｍ離れた位置より自車両側の位置（すなわち、基準内部距離＋１００ｍ以下）に存在するペアデータを抽出する（ステップＳ１３５）。なお、これらペアデータは、今回の走査で導出されたペアデータの瞬時値が用いられる。
そして、信号処理部１８は、抽出したペアデータの内、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下であるペアデータを抽出する（ステップＳ１３６）。さらに、信号処理部１８は、その抽出したペアデータの中から、静止物に相当するペアデータを抽出する（ステップＳ１３７）。これは、移動物フラグがＯＦＦであるペアデータを抽出すればよい。この抽出されたペアデータが静止物ペアである。なお、静止物ペアを抽出する範囲として、基準内部距離以上、基準内部距離＋１００以下の範囲を例として挙げて説明したが、これに限定されるものではない。静止物ペアをある程度のまとまった数で抽出できる範囲を所定範囲として適宜設定すればよい。また、相対横位置についても１．５ｍを例として挙げて説明しているが、上述と同様に、自車両の走行等の制御に関係性の低いペアデータを排除できる所定の距離に適宜設定可能である。
そして、信号処理部１８は、抽出した静止物ペア同士の距離が４．５ｍ以上（第１距離以上）であるか否かを判断する（ステップＳ１３８）。天井に設けられた照明等は一定の間隔で配置されているため、天井の上方物とそれ以外の静止物とを区別するためである。なお、本ステップでは、抽出された全ての静止物ペア同士の距離が４．５ｍ以上であるか否かを判断している。
静止物ペア同士の距離が４．５ｍ未満である場合には（ステップＳ１３８でＮｏ）、静止物ペア数導出処理を終了する。第２の不要物除去処理自体を終了してもよい。一方、静止物ペア同士の距離が４．５ｍ以上である場合には（ステップＳ１３８でＹｅｓ）、信号処理部１８は、これらの条件により抽出されたペアデータの個数（静止物ペア数）を導出する（ステップＳ１３９）。なお、この導出処理の判断に用いる静止物ペア同士の距離として４．５ｍである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。トンネルの天井に設けられた照明等の静止物の間隔は、トンネル毎に異なることもあるため、対象とするトンネル毎に導出したい静止物の間隔に対応する距離を適宜設定すればよい。
これにより、内部データに対応する静止物ペア数が導出される。なお、上述したステップＳ１３３〜ステップＳ１３７の順序は、上記順序に限定されず、どのような順序で処理を実行してもよく、同時に処理を実行してもよい。
図１２は、静止物ペア数を導出する処理を説明する図である。図１２は、車両の上方から見た図である。図１２に示すように、基準内部データＭ１の位置を基点として１００ｍ遠方までの範囲であって、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の範囲内に静止物ペアＳ１〜Ｓ６が存在する。これら各静止物ペアＳ１〜Ｓ６同士の距離が４．５ｍ以上であるとすりと、この範囲内に存在する静止物ペア数として６が導出される。
図８に戻り、次に、低天井トンネル上方物を導出する処理を実行する（ステップＳ１２４）。ここでは、前ステップＳ１２３で導出した静止物ペア数に基づき、所定範囲内に存在する内部データの中から低天井のトンネルの上方物に相当する物標を導出する。
低天井トンネル上方物を導出する処理について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、低天井トンネル上方物導出処理を説明するフローチャートである。図１３に示すように、まず、信号処理部１８は、所定範囲内の静止物ペアの数が５以上（第１閾値以上）であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。本ステップにおける所定範囲とは、基準内部距離以上、基準内部距離＋２０ｍ以下の範囲であって、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の範囲である。すなわち、この範囲内において、前ステップＳ１２３で導出した静止物ペア数が５以上であるか否かを判定する。
静止物ペア数が５未満の場合（ステップＳ１４０でＮｏ）、低天井トンネル上方物導出処理は行わない。第２の不要物除去処理自体を終了してもよい。一方、静止物ペア数が５以上の場合には（ステップＳ１４０でＹｅｓ）、信号処理部１８は、内部距離（内部データから導出される自車両との距離）が、基準内部距離以上である内部データを抽出する（ステップＳ１４１）。さらに、信号処理部１８は、内部距離が、基準内部距離＋２０ｍ以下である内部データを抽出する（ステップＳ１４２）。そして、信号処理部１８は、抽出された内部データの中から、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の内部データを抽出する（ステップＳ１４３）。すなわち、信号処理部１８は、基準内部距離以上、基準内部距離＋２０ｍ以下の範囲であって、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の範囲内に存在する内部データを抽出する。
なお、本実施の形態では静止物ペア数が５以上の場合に内部データを抽出する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されることはない。天井に設けられた照明等は、所定の間隔で配置されていることが多く、一定の範囲内に複数存在することが多い。このため、ある程度まとまった数が抽出できればよく、上方物に対応する静止物であることが判別可能な静止物ペア数を用いればよい。また、内部データを抽出する範囲についても、基準内部距離以上、基準内部距離＋２０ｍ以下としているが、これに限定されるものではない。自車両から離れた距離に存在する内部データは誤っている可能性があるため、このような内部データを排除できる程度の距離に設定すればよい。また、相対横位置についても上述と同様に、１．５ｍの場合に限定されず、自車両の走行等の制御に関係性の低いペアデータを排除できる距離に適宜設定すればよい。
そして、信号処理部１８は、抽出された内部データの内、先行車フラグがＯＦＦの内部データを抽出する（ステップＳ１４４）と共に、移動物フラグがＯＦＦの内部データを抽出する（ステップＳ１４５）。信号処理部１８は、このようにして抽出された内部データに対応する物標について、低天井トンネルの上方物であるとして、その内部データの低天井上方物フラグをＯＮにする（ステップＳ１４６）。
図１４は、低天井トンネル上方物を導出する処理を説明する図である。図１４は、車両の上方から見た図である。図１４に示すように、基準内部データＭ１の位置を基点として２０ｍ遠方までの範囲であって、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の範囲内に存在する静止物ペア数は５以上である（Ｓ１〜Ｓ４及びＳ６）。また、同じ範囲内には内部データＭ１〜Ｍ４が存在する。これら内部データＭ１〜Ｍ４の先行物フラグ及び移動物フラグが共にＯＦＦであるとすれば、内部データＭ１〜Ｍ４が低天井トンネルの上方物に対応する物標として導出され、低天井上方物フラグがＯＮされる。なお、上述した各処理の条件を満たさない内部データが存在する場合、それらの低天井上方物フラグは前回値が保持される。
次に、図８に戻り、低天井トンネル上方物を解除する処理を実行する（ステップＳ１２５）。これは、一旦、低天井トンネル上方物と判定された物標であっても、その判定が誤っている可能性もあるため、誤って低天井トンネル上方物と判定されていた場合にその判定を解除するための処理である。
低天井トンネル上方物を解除する処理について図１５ないし図１７を用いて説明する。図１５及び図１６は、低天井トンネル上方物解除処理を説明するフローチャートである。図１５に示すように、まず、信号処理部１８は、内部データの低天井上方物フラグがＯＮである内部データを抽出する（ステップＳ１４７）。これは、処理の時点で低天井トンネルの上方物であると判定されている物標が解除の対象となるからである。
そして、所定範囲内に存在する静止物ペア数を導出する。具体的には、信号処理部１８は、基準内部距離以上の距離であって、基準内部距離＋１００ｍ以下の範囲内に存在するペアデータを抽出する（ステップＳ１４８及びステップＳ１４９）。そして、信号処理部１８は、抽出されたペアデータの内、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下のペアデータを抽出する（ステップＳ１５０）。なお、所定範囲として、基準内部距離以上、基準内部距離＋１００ｍ以下の範囲であって、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の範囲を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、上述したステップＳ１３３〜ステップＳ１３７の処理と同様に適宜設定することができる。
その後、信号処理部１８は、抽出されたペアデータの中から、静止物に相当するペアデータを抽出する（ステップＳ１５１）。これは、移動物フラグがＯＦＦのペアデータを抽出すればよく、これにより抽出されたペアデータが静止物ペアである。
そして、信号処理部１８は、抽出した静止物ペア同士の距離が４．５ｍ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５２）。本ステップにおいても、抽出された全ての静止物ペア同士の距離が４．５ｍ以上であるか否かを判断する。静止物ペア同士の距離が４．５ｍ未満である場合には（ステップＳ１５２でＮｏ）、低天井トンネル上方物解除処理を終了する。第２の不要物除去処理自体を終了してもよい。一方、静止物ペア同士の距離が４．５ｍ以上である場合には（ステップＳ１５２でＹｅｓ）、信号処理部１８は、これらの条件により抽出されたペアデータの個数（静止物ペア数）を導出する（ステップＳ１５３）。なお、静止物ペア同士の距離についても、上述したステップＳ１４８と同様に、４．５ｍに限定されず適宜設定可能である。
なお、上述したステップＳ１４７〜ステップＳ１５１の順序は、上記順序に限定されず、どのような順序で処理を実行してもよく、同時に処理を実行してもよい。また、本ステップ１２５の処理にて静止物ペア数を導出する代わりに、上述したステップＳ１２３で導出した静止物ペア数を用いてもよい。
次に、抽出された内部データが、低天井トンネルの上方物である旨の判定を解除すべき物標であるか否かの判定を行う。具体的には、図１６に示すように、信号処理部１８は、基準内部距離が２０ｍより大きいか否かを判定する（ステップＳ１５４）。２０ｍよりも大きい場合には（ステップＳ１５４でＹｅｓ）、信号処理部１８は、ステップＳ１５３で導出した静止物ペア数が１以下（第２閾値以下）であるか否かを判定する（ステップＳ１５５）。静止物ペア数が１よりも大きい場合には（ステップＳ１５５でＮｏ）、その内部データは低天井トンネルの上方物であるとして処理を終了し、低天井上方物フラグを保持する。
一方、静止物ペア数が１以下である場合には（ステップＳ１５５でＹｅｓ）、信号処理部１８は、３カウント連続しているか否かを判定する（ステップＳ１５６）。具体的には、信号処理部１８は、同じ内部データが、連続する３回の走査においてステップＳ１５４及びステップＳ１５５を満たしているか否かを判定する。３カウント連続していない場合には（ステップＳ１５６でＮｏ）、その内部データは低天井トンネルの上方物であるとして処理を終了し、低天井上方物フラグを保持する。一方、３カウント連続している場合には（ステップＳ１５６でＹｅｓ）、信号処理部１８は、その内部データは低天井トンネルの上方物ではないとして、低天井上方物フラグをＯＦＦにする（ステップＳ１５７）。
ステップＳ１５４の処理において、基準内部距離が２０ｍ以下であると判定された場合（ステップＳ１５４でＮｏ）、信号処理部１８は、その基準内部データの角度パワーが−３５ｄＢ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５８）。角度パワーが所定値以上の場合、その内部データは、上方物の物標情報ではなく先行車等の物標情報である可能性が高い。このため、角度パワーが−３５ｄＢ以上である場合には（ステップＳ１５８でＹｅｓ）、信号処理部１８は、その内部データの低天井上方物フラグをＯＦＦにする（ステップＳ１５７）。一方、角度パワーが−３５ｄＢ未満である場合には（ステップＳ１５８でＮｏ）、その内部データは低天井トンネルの上方物であるとして、低天井上方物フラグを保持する。
なお、基準内部距離が２０ｍより大きいか否かを判定基準としているが、これに限定されることはなく、誤った情報の可能性がある物標情報を排除できる距離であればよい。また、静止物ペア数が１以下である否かを判定基準としているが、これに限定されるものではなく、低天井トンネルの上方物であるか否かを判定可能な個数を基準にすればよい。また、連続するカウント数についても３を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、低天井トンネルの上方物であるか否かを判定可能なカウント数を基準にすればよい。さらに、角度パワーについても、−３５ｄＢ以上である否かを判定基準としたが、これに限定されることはなく、先行車等の物標情報であるか否かが判定可能な値を適宜用いればよい。
図１７は、低天井トンネル上方物を解除する処理を説明する図である。図１７は、車両の上方から見た図である。図１７に示す例では、基準内部データＭ１が、自車両から２０ｍよりも離れた位置に存在している。また、基準内部データＭ１の位置を基点として１００ｍ離れた位置までの範囲であって、相対横距離の絶対値が１．５ｍ以下の範囲内に存在する静止物ペア数は１である。したがって、静止物ペア数が１以下であるため、これが３カウント連続しているとすれば、内部データＭ１は低天井トンネルの上方物に対応する物標でないとして、その低天井上方物フラグをＯＦＦにする。
図８に戻り、低天井トンネルの上方物の導出処理及び解除処理が終了すると、低天井トンネルの上方物を不要物として除去する処理を行う（ステップＳ１２６）。すなわち、物標情報として導出した内部データの内、低天井上方物フラグがＯＮにされている内部データは、本来上方物として除去すべき物標情報であるため、本ステップで除去される。したがって、この内部データは、その後の物標出力処理（ステップＳ１１６）にて車両制御装置２に出力されることはなく、誤った車両制御を行うことを防止することが可能となる。
＜２．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の実施の形態では、自車両が低天井トンネル内を走行している場合と、それ以外の場所を走行している場合とにおいて、第２の不要物除去処理の方法を変えるものである。第２の実施の形態における車両制御システム１０の構成は第１の実施の形態で説明した構成と同様である。また、第２の実施の形態における処理は、第１の実施の形態で説明した全体の処理と比較して、第２の不要物除去処理（ステップＳ１２１）以外は同様であるため、以下では第２の不要物除去処理について説明する。
＜２−１．不要物除去処理＞
図１８は、第２の実施の形態における第２の不要物除去処理を示すフローチャートである。図１８に示すように、本実施の形態における第２の不要物除去処理では、低天井トンネル上方物を導出した後に、低天井環境判定処理を行っている（ステップＳ１５９）。低天井環境判定処理とは、自車両が低天井トンネル内を走行しているか否かを判定し、その判定結果に応じた低天井環境フラグを設定する処理である。低天井トンネル内を走行しているような環境下にある場合には、低天井環境フラグをＯＮにして、そのような環境下にない場合にはＯＦＦにするようになっている。
また、本実施の形態では、静止物ペア数を導出する処理（ステップＳ１２３）と、低天井トンネル上方物を導出する処理（ステップＳ１２４）とにおいて、低天井環境フラグのＯＮ又はＯＦＦに応じて、条件を変えた処理を実行している。自車両が低天井トンネル内を走行している環境下においては、除去すべき上方物が連続して導出される可能性が高いため、それらが導出され易い条件（緩和した条件）に変更して処理を行うこととしている。つまり、本実施の形態では、これら静止物ペア数導出処理と、低天井トンネル上方物導出処理と、低天井環境判定処理とが第１の実施の形態と異なる処理となる。このため、以下ではこれら各処理について説明し、他の処理は第１の実施の形態と同様の処理であるため説明は省略する。
なお、図１８では、低天井環境判定処理を低天井トンネル上方物の除去処理（ステップＳ１２６）の後に実行しているが、低天井トンネル上方物を導出する処理（ステップＳ１２４）の後に実行してもよく、低天井トンネル上方物を解除する処理（ステップＳ１２５）の後に実行してもよい。
まず、低天井環境判定処理（ステップＳ１５９）について説明する。低天井環境判定処理は、各走査毎に実行される処理である。図１９は、低天井環境判定処理を示すフローチャートである。図１９に示すように、低天井トンネル上方物の導出処理が終了すると、信号処理部１８は、当該走査において、低天井トンネル上方物（に相当する内部データ）が導出されたか否かを判定する（ステップＳ１６０）。
そして、低天井トンネル上方物が導出されている場合には（ステップＳ１６０でＹｅｓ）、信号処理部１８は、当該走査における低天井環境フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１６１）。低天井環境フラグがＯＮの場合には（ステップＳ１６１でＹｅｓ）、信号処理部１８は、低天井環境フラグをＯＮのまま保持する（ステップＳ１６３）。
一方、低天井環境フラグがＯＮでない場合（ステップＳ１６１でＮｏ）、すなわち低天井環境フラグがＯＦＦの場合には、信号処理部１８は、今回の走査を含めて直前の３秒以内の間の走査において、３回以上低天井トンネル上方物が導出されているか否かを判定する（ステップＳ１６２）。直前の３秒以内に３回以上低天井トンネル上方物が導出されている場合には（ステップＳ１６２でＹｅｓ）、信号処理部１８は、低天井トンネル内を走行していると判断して、低天井環境フラグをＯＮにする（ステップＳ１６３）。一方、導出されていない場合には（ステップＳ１６２でＮｏ）、信号処理部１８は、低天井環境フラグをＯＦＦのまま保持する（ステップＳ１６６）。なお、低天井環境フラグのＯＮ又はＯＦＦの判定条件を３秒以内に３回としているが、これに限定されることはない。低天井トンネル内を走行していることを判別できる頻度に適宜設定すればよい。
次に、ステップＳ１６０において、低天井トンネル上方物が導出されていない場合には（ステップＳ１６０でＮｏ）、信号処理部１８は、当該走査における低天井環境フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１６４）。低天井環境フラグがＯＮでない場合（ステップＳ１６４でＮｏ）、すなわち低天井環境フラグがＯＦＦの場合には、信号処理部１８は、低天井環境フラグをＯＦＦのまま保持する（ステップＳ１６６）。
一方、低天井環境フラグがＯＮの場合には（ステップＳ１６４でＹｅｓ）、信号処理部１８は、低天井環境フラグＯＮの状態が１．５秒（所定時間）以上経過しているか否かを判定する（ステップＳ１６５）。低天井環境フラグがＯＮになってから１．５秒以上経過している場合には（ステップＳ１６５でＹｅｓ）、信号処理部１８は、低天井環境フラグをＯＦＦにし（ステップＳ１６６）、１．５秒経過していない場合には（ステップＳ１６５でＮｏ）、信号処理部１８は、低天井環境フラグをＯＮのまま保持する（ステップＳ１６３）。
低天井環境フラグがＯＮされた場合には、低天井トンネル内を走行していると考えられるため、直後の走査において低天井トンネル上方物が導出されなかったとしても、単にその走査で導出できなかった可能性がある。このため、所定時間はフラグをＯＮした状態を維持することとしている。そして、１．５秒間、一度も低天井トンネル上方物が導出されなかった場合に、低天井トンネル内を走行していないとして、低天井環境フラグをＯＦＦする。このように、低天井環境フラグがＯＮされた後は、最低でも１．５秒間はＯＮの状態を継続させている。なお、低天井環境フラグをＯＮに保持する所定時間を１．５秒としているが、これに限定されることはなく適宜設定可能である。
次に、本実施の形態における静止物ペア数導出処理について説明する。図２０は、静止物ペア数導出処理を示すフローチャートである。図２０に示す基準内部データの導出から静止物ペアの抽出までの処理（ステップＳ１３３〜ステップＳ１３７）は、第１の実施の形態と同様の処理である。本実施の形態では、静止物ペアを抽出した後に、信号処理部１８は、当該走査において低天井環境フラグがＯＮであるか否かを判定している（ステップＳ１６７）。低天井環境フラグがＯＦＦの場合には（ステップＳ１６７でＮｏ）、以降の処理は第１の実施の形態と同様になる。
一方、低天井環境フラグがＯＮの場合には（ステップＳ１６７でＹｅｓ）、信号処理部１８は、静止物ペア同士の距離に関わらず静止物ペア数を導出する処理を実行する（ステップＳ１３９）。すなわち、静止物ペア同士の距離が４．５ｍ以上であるか否かの判断処理（ステップＳ１３８）を行わずに、静止物ペア数の導出処理を行う。したがって、静止物ペア同士の距離が４．５ｍ未満であっても静止物ペア数を導出することになる。これは、自車両が低天井トンネル内を走行している環境下にあることから、導出された静止物ペアは上方物である可能性が高い。このため、このような上方物を確実に導出するために静止物ペア同士の距離の条件を排除している。なお、静止物ペア同士の距離の条件を排除せずに、上方物を確実に導出することができる距離であれば４．５ｍよりも小さい距離（第２距離）を条件としてもよい。つまり、本実施の形態では、静止物ペア同士の距離を条件とする判断処理を実行しない場合と、０ｍ以上４．５ｍ未満の任意の距離を条件として静止物ペア同士の距離がその距離以上であるか否かの判断処理を実行する場合との双方が採用可能である。なお、静止物ペア数の導出処理は第１の実施の形態と同様である。
次に、本実施の形態における低天井トンネル上方物導出処理について説明する。図２１は、低天井トンネル上方物導出処理を示すフローチャートである。図２１に示すように、本実施の形態では、まず、信号処理部１８が、当該走査において低天井環境フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１６８）。なお、上述したステップＳ１６７にて既に同様の判定処理を行っているため、ここでは改めて判定処理を行うことなくステップＳ１６７の判定結果を用いることとしてもよい。
低天井環境フラグがＯＮでない場合には（ステップＳ１６８でＮｏ）、以降の処理は第１の実施の形態と同様である。一方、低天井環境フラグがＯＮの場合には（ステップＳ１６８でＹｅｓ）、所定範囲内の静止物ペア数が２以上（第３閾値以上）であるか否かを判定する（ステップＳ１６９）。この所定範囲は、第１の実施の形態と同様である。
ここで、第１の実施の形態では静止物ペア数が５以上であることを条件にしていたが、本実施の形態では２以上であることを条件としている。これは、自車両が低天井トンネル内を走行している環境下にあることから、上方物を導出する条件を緩和することで、上方物をより導出し易くするためである。したがって、低天井環境フラグがＯＮの場合は、ＯＦＦの場合と比較して静止物ペア数の閾値が異なるのみで、静止物ペア数が２以上の場合（ステップＳ１６９でＹｅｓ）であっても、２未満の場合（ステップＳ１６９でＮｏ）であっても、その後の処理は、ＯＦＦの場合における５以上の場合（ステップＳ１４０でＹｅｓ）及び５未満の場合（ステップＳ１４０でＮｏ）と同様である。
なお、低天井環境フラグがＯＮの場合においては、静止物ペア数が２以上である否かを判定基準としていたが、これに限定されるものではない。低天井環境フラグがＯＦＦの場合よりも上方物が導出しやすくなる静止物ペア数とすればよく、低天井環境フラグがＯＦＦの場合の判定に用いる静止物ペア数（本実施の形態の場合は５）よりも小さい静止物ペア数を適宜用いればよい。
このように、本実施の形態では、低天井環境判定処理を行い、低天井トンネル内を走行している環境であるか否かに応じて上方物の導出条件を変えている。これにより、低天井トンネル内を走行している場合には、上方物をより導出し易くなることから、不要な物標情報を確実に導出して除去することができ、誤った車両制御を行うことを防止することが可能となる。
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。また、上記各実施の形態は、適宜に組み合わせ可能である。
また、上記各実施の形態では、プログラムに従ったＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に各種の機能が実現されると説明したが、これら機能のうちの一部は電気的なハードウェア回路により実現されてもよい。また逆に、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの一部は、ソフトウェア的に実現されてもよい。
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 (7)

  1. 所定周期で周波数が変わる送信信号と、該送信信号に基づく送信波の物標での反射波を
    受信した受信信号との差分周波数から得られるピーク信号を前記送信信号の周波数が上昇
    する第１期間と周波数が下降する第２期間とで抽出し、該抽出したピーク信号に基づいて
    物標の情報を導出するレーダ装置であって、
    前記第１期間で抽出したピーク信号と第２期間で抽出したピーク信号とをペアリングするペアリング手段と、
    前記ペアリングしたペアデータの内、自装置から所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数に基づいて、前記導出した物標が天井が所定の高さよりも低いトンネルの天井部分に設けられた照明である上方物か否かを判定する判定手段と、
    を備え、
    前記判定手段は、前記所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数が第１閾値以上とする第１条件と、前記静止物のペアデータ同士の距離が第１距離以上とする第２条件とを満たす場合に、前記導出した物標が前記上方物であると判定し、所定時間内に所定回数以上、前記物標が前記上方物であると判定したときには、その後は前記第２条件に基づく判定を行うことなく、前記第１条件に基づく判定のみを行い、前記第１条件の前記静止物ペアデータの数に関する閾値を前記第１閾値よりも小さい値に変更するよう条件を緩和した判定処理を実行す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において、
    前記判定手段は、前記所定範囲よりも広い範囲内に存在する静止物のペアデータの数が第２閾値以下の場合には、前記上方物と判定された物標に対する上方物である旨の判定を解除することを特徴とするレーダ装置。
  3. 請求項１に記載のレーダ装置であって、
    前記判定手段は、前記上方物と判定された物標に関する信号のパワーが所定値以上の場合には、該物標に対する上方物である旨の判定を解除することを特徴とするレーダ装置。
  4. 請求項１に記載のレーダ装置において、
    前記判定手段は、前記静止物のペアデータ同士の距離が、前記第１距離よりも小さい第
    ２距離以上の場合に、前記導出した物標が上方物であると判定することを特徴とするレー
    ダ装置。
  5. 請求項１に記載のレーダ装置において、
    前記判定手段は、前記上方物が導出されていない場合に、前記自装置が前記天井が所定の高さよりも低いトンネル内に存在すると判定したときは、前記条件を緩和した判定処理を所定時間継続して実行することを特徴
    とするレーダ装置。
  6. 請求項５に記載のレーダ装置において、
    前記判定手段は、前記所定時間内に前記物標が上方物であると判定しなかった場合には、前記条件を緩和した判定処理の実行を解除することを特徴とするレーダ装置。
  7. 所定周期で周波数が変わる送信信号と、該送信信号に基づく送信波の物標での反射波を
    受信した受信信号との差分周波数から得られるピーク信号を前記送信信号の周波数が上昇
    する第１期間と周波数が下降する第２期間とで抽出し、該抽出したピーク信号に基づいて
    物標の情報を導出する信号処理方法であって、
    （ａ）前記第１期間で抽出したピーク信号と第２期間で抽出したピーク信号とをペアリングする工程と、
    （ｂ）前記ペアリングしたペアデータの内、自装置から所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数に基づいて、前記導出した物標が天井が所定の高さよりも低いトンネルの天井部分に設けられた照明である上方物か否かを判定する工程と、
    を備え、
    前記工程（ｂ）は、前記所定範囲内に存在する静止物のペアデータの数が第１閾値以上とする第１条件と、前記静止物のペアデータ同士の距離が第１距離以上とする第２条件とを満たす場合に、前記導出した物標が前記上方物であると判定し、所定時間内に所定回数以上、前記物標が前記上方物であると判定したときには、その後は前記第２条件に基づく判定を行うことなく、前記第１条件に基づく判定のみを行い、前記第１条件の前記静止物ペアデータの数に関する閾値を前記第１閾値よりも小さい値に変更するよう条件を緩和した判定処理を実行することを特徴とする信号処理方法。
JP2013088131A 2013-04-19 2013-04-19 レーダ装置、及び、信号処理方法 Active JP6294594B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013088131A JP6294594B2 (ja) 2013-04-19 2013-04-19 レーダ装置、及び、信号処理方法
US14/176,749 US9618607B2 (en) 2013-04-19 2014-02-10 Radar apparatus and signal processing method
DE102014205024.3A DE102014205024B4 (de) 2013-04-19 2014-03-18 Radareinrichtung und signalverarbeitungsverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013088131A JP6294594B2 (ja) 2013-04-19 2013-04-19 レーダ装置、及び、信号処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014211376A JP2014211376A (ja) 2014-11-13
JP6294594B2 true JP6294594B2 (ja) 2018-03-14

Family

ID=51629109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013088131A Active JP6294594B2 (ja) 2013-04-19 2013-04-19 レーダ装置、及び、信号処理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9618607B2 (ja)
JP (1) JP6294594B2 (ja)
DE (1) DE102014205024B4 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015141109A (ja) * 2014-01-29 2015-08-03 富士通テン株式会社 レーダ装置、及び、信号処理方法
JP6348332B2 (ja) * 2014-04-25 2018-06-27 株式会社デンソーテン レーダ装置、車両制御システム及び信号処理方法
JP2016070772A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 富士通テン株式会社 レーダ装置、車両制御システム、および、信号処理方法
KR20160075134A (ko) * 2014-12-19 2016-06-29 현대모비스 주식회사 차량용 레이더 시스템
US10759432B2 (en) * 2015-07-15 2020-09-01 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle control apparatus, vehicle control method, and vehicle control program
DE102016207463A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugs in Bezug auf wenigstens ein passierbares Objekt in der Umgebung des wenigstens einen Fahrzeugs
JP2017223635A (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 株式会社デンソーテン レーダ装置及び物標判定方法
JP6788388B2 (ja) * 2016-06-17 2020-11-25 株式会社デンソーテン レーダ装置及びレーダ装置の制御方法
KR102496865B1 (ko) 2016-06-20 2023-02-08 주식회사 에이치엘클레무브 레이더 신호 처리 장치 및 방법
IL250253B (en) 2017-01-24 2021-10-31 Arbe Robotics Ltd A method for separating targets and echoes from noise, in radar signals
JP6924066B2 (ja) * 2017-04-27 2021-08-25 株式会社デンソーテン レーダ装置および物標検出方法
DE102017210112A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und System zur Durchführung einer Kalibrierung eines Sensors
KR101977479B1 (ko) * 2017-08-31 2019-05-10 한국항공우주연구원 이동체의 위치 결정 방법 및 이동체의 위치 결정 시스템
JP6815958B2 (ja) * 2017-09-19 2021-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両周辺監視装置
JP6845166B2 (ja) * 2018-01-18 2021-03-17 株式会社Ｓｏｋｅｎ 車両レーダシステム
JP7092529B2 (ja) * 2018-03-16 2022-06-28 株式会社デンソーテン レーダ装置およびレーダ装置の制御方法
EP3859383A4 (en) * 2018-09-26 2022-06-29 Kyocera Corporation Electronic device, control method for electronic device, and control program for electronic device
WO2020237601A1 (zh) * 2019-05-31 2020-12-03 深圳市大疆创新科技有限公司 隧道场景检测方法及毫米波雷达
JP7167871B2 (ja) * 2019-07-05 2022-11-09 株式会社デンソー 物標検出装置
JP7555666B2 (ja) 2020-07-27 2024-09-25 Ｊｒｃモビリティ株式会社 移動速度の検出装置および検出方法
JP7555667B2 (ja) 2020-07-27 2024-09-25 Ｊｒｃモビリティ株式会社 移動速度の検出装置および検出方法
JP7566417B2 (ja) 2020-07-27 2024-10-15 Ｊｒｃモビリティ株式会社 移動速度の検出装置および検出方法
US20220099796A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Qualcomm Incorporated Waveform reporting for cooperative sensing
JP7525453B2 (ja) * 2021-08-30 2024-07-30 京セラ株式会社 電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラム
DE102021209772A1 (de) * 2021-09-06 2023-03-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben von Radarsensoren

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3684776B2 (ja) * 1997-07-23 2005-08-17 株式会社デンソー 車両用障害物認識装置
JP3400971B2 (ja) 2000-05-17 2003-04-28 株式会社ホンダエレシス Ｆｍ−ｃｗレーダ装置およびターゲット検出方法
US6404328B1 (en) * 2000-10-24 2002-06-11 Delphi Technologies, Inc. Discrimination of detected objects in a vehicle path
JP4678945B2 (ja) * 2000-12-28 2011-04-27 富士通テン株式会社 スキャン式レーダの静止物検知方法
JP4698048B2 (ja) * 2001-03-19 2011-06-08 富士通テン株式会社 Ｆｍ−ｃｗレーダの路上静止物検知方法
JP3797277B2 (ja) * 2002-06-04 2006-07-12 株式会社村田製作所 レーダ
JP4955246B2 (ja) 2005-09-29 2012-06-20 アルパイン株式会社 車載用ナビゲーション装置
JP4385065B2 (ja) * 2007-09-06 2009-12-16 本田技研工業株式会社 車両用物体検知装置
JP2009198306A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置及び物標検出方法
JP2011069710A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Fujitsu Ten Ltd 信号処理装置、レーダ装置、物体検出システム、信号処理方法、および、プログラム
JP2011122876A (ja) * 2009-12-09 2011-06-23 Toyota Central R&D Labs Inc 障害物検出装置
CN102221698B (zh) * 2010-03-15 2014-09-10 株式会社本田艾莱希斯 雷达设备
JP5267588B2 (ja) * 2010-03-26 2013-08-21 株式会社デンソー 区画線検出装置および区画線検出方法
DE102010029699A1 (de) * 2010-06-04 2011-12-22 Robert Bosch Gmbh Radarsensor und Verfahren zur Detektion von Niederschlag mit einem Radarsensor
JP2013088131A (ja) 2011-10-13 2013-05-13 Kino Ecology 放射性物質除去用布帛及び、当該布帛を用いた放射性物質の除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014205024B4 (de) 2021-06-10
US9618607B2 (en) 2017-04-11
US20140313070A1 (en) 2014-10-23
JP2014211376A (ja) 2014-11-13
DE102014205024A1 (de) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6294594B2 (ja) レーダ装置、及び、信号処理方法
US9354299B2 (en) Radar apparatus and signal processing method
JP6092596B2 (ja) レーダ装置、および、信号処理方法
US9971022B2 (en) Radar apparatus
JP6181924B2 (ja) レーダ装置、および、信号処理方法
US9348023B2 (en) Radar apparatus and signal processing method
JP6077226B2 (ja) レーダ装置、および、信号処理方法
JP6265617B2 (ja) レーダ装置、及び、信号処理方法
JP5977059B2 (ja) レーダ装置、および、信号処理方法
JP6231803B2 (ja) レーダ装置、及び、信号処理方法
JP6260483B2 (ja) 物標検出装置
JP6280319B2 (ja) レーダ装置、および、信号処理方法
JP2015155807A (ja) レーダ装置、車両制御システム、および、信号処理方法
JP2019200083A (ja) レーダ装置及び信号処理方法
JP2017223634A (ja) レーダ装置及びピーク処理方法
JP2017227623A (ja) レーダ装置及び情報引継方法
JP5982134B2 (ja) レーダ装置、および、信号処理方法
JP6219652B2 (ja) レーダ装置、及び、信号処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170301

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6294594

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250