JP5210179B2 - 物体検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＭ・ＣＷ波を用いて物体の検知を行なう物体検知装置に関する。

周波数を時間とともに三角波状に増減させたＦＭ・ＣＷ波を送信するとともに物体からの反射波を受信し、送信信号および受信信号を混合して得られるビート信号を周波数分析することにより得た上昇側および下降側の反射ピークの周波数から物体までの距離および相対速を得るように構成された物体検知装置が、下記特許文献１により公知である。
特許第３３０５６２４号公報

ところで、ＦＭ・ＣＷ型のレーダー装置で物体の距離および相対速を算出するには、同じ物体からの反射波の相互に対応するアップビート信号の反射ピークとダウンビート信号の反射ピークとを組み合わせることが必要である（これをペアリングという）。

従来はペアリングにより確定したターゲットの自車に対する今回の位置および相対速を算出し、今回の位置および相対速から次回の位置および相対速を推定し、この推定した次回の位置および相対速と、所定時間の経過後の今回におけるペアリングで実際に算出された位置および相対速とを比較し、その誤差が所定値以内であれば、前回検知されたターゲットと今回検知されたターゲットが同一物であるとして引き継ぎが行われる。

前記引き継ぎが行われなかった場合、つまりターゲットをロストした場合、そのロストしたターゲットが依然として検知されていると見なすことで該ターゲットのデータを所定回数継続して出力し、所定回数が経過しても引き継ぎができない場合に、初めてターゲットをロストしたと判断して該ターゲットのデータの出力を中止する。また新たなターゲットが検知された場合には、それがノイズである可能性を考慮し、そのターゲットが次回に引き継がれた場合に、新たなターゲットとしてデータを出力するようになっている。

発明の詳細な説明において、図５〜図７に基づいて後から詳述するように、継続して検知されていた２台の先行車が一旦ミスペアリングされた後に再び正しくペアリングされた場合、前回ミスペアリングされた先行車のデータはロストしたものと見なされて外挿処理され、所定サイクルが経過して外挿処理が終了するまで出力され続けるため、暫くの間は間違ったターゲットデータによる制御が行われる。また新たに正しくペアリングされた先行車のデータが前回ミスペアリングされた先行車のデータに対して引き継ぎされないため、新たに正しくペアリングされた先行車が新規ターゲットとなって直ちにデータが出力されず、そのために制御の応答性が低下してスムーズな追従走行制御が妨げられる可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ＦＭ・ＣＷ型の物体検知装置でターゲットを一旦ミスペアリングした場合に、正しいペアリングのデータを遅滞なく出力して制御の応答性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、複数の検知エリアに対してＦＭ・ＣＷ波を送信するとともに送信したＦＭ・ＣＷ波の物体からの反射波を受信する送受信手段と、前記送受信手段の送信波および受信波からビート信号を生成するとともに該ビート信号を周波数分析する周波数分析手段と、前記周波数分析手段による周波数分析の結果に基づいて上昇側ピーク周波数および下降側ピーク周波数を求めるピーク周波数検出手段と、前記ピーク周波数検出手段で得られた上昇側ピーク周波数および下降側ピーク周波数に基づいて物体との距離および相対速よりなる相対関係を所定時間毎に算出するとともに、今回算出された今回相対関係および前回算出された前回相対関係に基づいて同一の物体が所定回数以上継続して検知されていると判断された場合には前記今回相対関係に基づいた物体情報を出力する物体情報出力手段とを備える物体検知装置において、複数の物体からの反射波により複数の上昇側ピーク周波数および複数の下降側ピーク周波数が前記ピーク周波数検出手段により得られた場合には、上昇側ピーク周波数および下降側ピーク周波数の全ての組み合わせについて相対関係を算出するとともに、前記ピーク周波数の組み合わせ情報および該組み合わせにより算出された相対関係をペアリング候補情報として記憶するペアリング手段と、今回相対関係および前回相対関係が同一の物体に基づくものか否かを判定し、同一の物体に基づくものと判定された場合に、今回相対関係の算出および前回相対関係の算出に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定する今回ペアリング候補選定手段と、前記今回ペアリング候補選定手段により今回相対関係および前回相対関係が同一の物体に基づくものではないと判定された場合に、組み合わせが確定していないペアリング候補に基づいて前回相対関係を更新するペアリングフィードバック処理手段とを備えることを特徴とする物体検知装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ペアリングフィードバック処理手段は、組み合わせが確定していないペアリング候補による前回相対関係と、組み合わせが確定していないペアリング候補による今回相対関係とを比較し、両ペアリング候補が同一の物体に基づくものと判定された場合に、前記比較に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定することを特徴とする物体検知装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ペアリングフィードバック処理手段は、組み合わせが確定していないペアリング候補による前回相対関係から今回相対関係を予測するとともに、前記予測された今回相対関係と、組み合わせが確定していないペアリング候補による今回相対関係とを比較し、両ペアリング候補が同一の物体に基づくものと判定された場合に、前記比較に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定することを特徴とする物体検知装置が提案される。

尚、実施の形態の今回出力メモリＭ１４は本発明の物体情報出力手段に対応し、実施の形態のステップＳ８の処理を実現する手段は本発明のペアリング手段に対応し、実施の形態のステップＳ９の処理を実現する手段は本発明の今回ペアリング候補選定手段に対応し、実施の形態のステップＳ１０の処理を実現する手段は本発明のペアリングフィードバック処理手段に対応する。

請求項１の構成によれば、ピーク周波数検出手段により複数の上昇側ピーク周波数および複数の下降側ピーク周波数が得られると、ペアリング手段は、上昇側ピーク周波数および下降側ピーク周波数の全ての組み合わせについて相対関係を算出するとともに、前記ピーク周波数の組み合わせ情報および該組み合わせにより算出された相対関係をペアリング候補情報として記憶する。今回ペアリング候補選定手段は、今回相対関係および前回相対関係が同一の物体に基づくものか否かを判定し、同一の物体に基づくものと判定された場合に、今回相対関係の算出および前回相対関係の算出に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定し、ペアリングフィードバック処理手段は、今回相対関係および前回相対関係が同一の物体に基づくものではないと判定された場合に、組み合わせが確定していないペアリング候補に基づいて前回相対関係を更新する。このように、今回相対関係および前回相対関係が同一の物体に基づくものではないと判定された場合に、ペアリングフィードバック処理手段が前回相対関係に遡って今回相対関係の正誤を検証するので、正しい今回相対関係を速やかに確定させて制御の応答性を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、組み合わせが確定していないペアリング候補による前回相対関係と、組み合わせが確定していないペアリング候補による今回相対関係とを比較し、両ペアリング候補が同一の物体に基づくものと判定された場合に、前記比較に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定するので、ペアリング候補の確定精度を高めることができる。しかも、既に組み合わせが確定しているペアリング候補を比較の対象としないので、組み合わせが確定しているピーク周波数との誤った組み合わせを防止することができる。

また請求項３の構成によれば、組み合わせが確定していないペアリング候補による前回相対関係から今回相対関係を予測するとともに、予測された今回相対関係と、組み合わせが確定していないペアリング候補による今回相対関係とを比較し、両ペアリング候補が同一の物体に基づくものと判定された場合に、前記比較に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定するので、ペアリング候補の確定精度を更に高めることができる。しかも、既に組み合わせが確定しているペアリング候補を比較の対象としないので、組み合わせが確定しているピーク周波数との誤った組み合わせを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図１９は本発明の実施の形態を示すものであり、図１はＦＭ・ＣＷ型レーダー装置を用いた車両制御装置のブロック図、図２はレーダー装置の送受信手段および周波数分析手段の構成を示す図、図３は物体が接近しているときの送受信波の波形およびピーク周波数を示す図、図４はピーク周波数検出手段で検出されたピーク周波数を示す図、図５はＴｉｍｅ１における作用説明図、図６はＴｉｍｅ２における作用説明図、図７はＴｉｍｅ３における作用説明図、図８はメインルーチンのフローチャート、図９はメインルーチンのステップＳ８のサブルーチンのフローチャート、図１０はメインルーチンのステップＳ９のサブルーチンのフローチャート、図１１はメインルーチンのステップＳ１０のサブルーチンのフローチャート、図１２はメインルーチンのステップＳ１１のサブルーチンのフローチャート、図１３はメインルーチンのステップＳ１２のサブルーチンのフローチャート、図１４はメインルーチンのステップＳ１３のサブルーチンのフローチャート、図１５はステップＳ８の作用の説明図、図１６はステップＳ９の作用の説明図、図１７はステップＳ９を実施した後の各メモリの状態を示す図、図１８はステップＳ１０の作用の説明図、図１９は本発明の効果の説明図である。

図１および図２に示すように、ＦＭ・ＣＷ型レーダー装置Ｒは、送受信手段Ｍ１と、周波数分析手段Ｍ３と、今回アップビートメモリＭ４Ａと、今回ダウンビートメモリＭ４Ｂ、アップグルーピング手段Ｍ５Ａと、ダウングルーピング手段Ｍ５Ｂと、今回アップグループメモリＭ６Ａと、今回ダウングループメモリＭ６Ｂと、前回アップグループメモリＭ７Ａと、前回ダウングループメモリＭ７Ｂと、今回ペアリング確定手段Ｍ８と、今回検知メモリＭ９と、次回予測手段Ｍ１０と、今回予測メモリＭ１１と、フィードバック手段Ｍ１２と、今回出力判定手段Ｍ１３と、今回出力メモリＭ１４とを備える。周波数分析手段Ｍ３には車速センサやヨーレートセンサよりなる車両状態判定手段Ｍ２が接続され、今回出力メモリＭ１４には自動制動装置等の車両制御手段Ｍ１５が接続される。

今回アップビートメモリＭ４Ａ、今回ダウンビートメモリＭ４Ｂアップグルーピング手段Ｍ５Ａ、ダウングルーピング手段Ｍ５Ｂ、今回アップグループメモリＭ６Ａ、今回ダウングループメモリＭ６Ｂ、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂは、本発明のピーク周波数検出手段Ｍ１６を構成し、今回出力メモリＭ１４は本発明の物体情報出力手段を構成する。

次に、図２〜図４に基づいて、ＦＭ・ＣＷ型レーダー装置Ｒの送受信手段Ｍ１および周波数分析手段Ｍ３について説明する。

図２に示すように、送受信手段Ｍ１は、タイミング信号生成回路１、ＦＭ変調制御回路２、発振器３、アンプ４、サーキュレータ５および送受信アンテナ６で構成される。タイミング信号生成回路１から入力されるタイミング信号に基づいて、ＦＭ変調制御回路２により発振器３の発振作動が変調制御され、図３（Ａ）に実線で示すように周波数が三角波状に変調され、発振器３からの変調された送波信号がアンプ４およびサーキュレータ５を介して送受信アンテナ６に入力され、送受信アンテナ６からＦＭ・ＣＷ波が送信される。送受信アンテナ６の前方に先行車等の物体が存在すると、該物体で反射された反射波が送受信アンテナ６で受信される。この反射波は、例えば、前方の物体が接近してくる場合には、図３（Ａ）に破線で示すように出現するものであり、送信波が直線的に増加する上昇側では送信波よりも低い周波数で送信波から遅れて出現し、また送信波が直線的に減少する下降側では送信波よりも高い周波数で送信波から遅れて出現する。

周波数分析手段Ｍ３は、ミキサ７、アンプ８、アンプ９およびＡ／Ｄコンバータ１０で構成される。送受信アンテナ６で受信した受信波はサーキュレータ５を介してミキサ７に入力され、またミキサ７にはサーキュレータ５からの受信波の他に発振器３から出力される送波信号から分配された送波信号がアンプ８を介して入力される。ミキサ７では送信波および受信波が混合されることにより、図３（Ｂ）に示すように、送信波が直線的に増加する上昇側でピーク周波数ｆupが生成され、また送信波が直線的に減少する下降側でピーク周波数ｆdnを有するビート信号が生成される。前記ミキサ７で得られたビート信号はアンプ９で必要なレベルの振幅に増幅された後に、Ａ／Ｄコンバータ１０でＡ／Ｄ変換される。

一般的に、送受信手段Ｍ１が送信する複数のビームに対応して複数の上昇側ピーク周波数ｆupおよび複数の下降側ピーク周波数ｆdnが生成されるため、それらの上昇側ピーク周波数ｆupのうち、周波数および角度が相互に近いデータ同士をアップグルーピング手段Ｍ５Ａでまとめたものを、新たに上昇側ピーク周波数ｆupとしてピーク周波数検出手段Ｍ１６の今回アップグループメモリＭ６Ａに記憶し（図４（Ａ）参照）、それらの下降側ピーク周波数ｆdnのうち、周波数および角度が相互に近いデータ同士をダウングルーピング手段Ｍ５Ｂまとめたものを、新たに下降側ピーク周波数ｆdnとしてピーク周波数検出手段ＭＭ１６の今回ダウングループメモリＭ６Ｂに記憶する（図４（Ｂ）参照）。

次に、図５〜図７に基づいて、従来の技術の問題点と、それを解決する本願発明の概略とを説明する。

図５に示すＴｉｍｅ１において、時速８０ｋｍ／ｈで走行する自車の前方４０ｍの位置を先行車Ａが時速８０ｋｍ／ｈで走行し、自車の前方８８ｍの位置を先行車Ｂが時速４０ｋｍ／ｈで走行している状況を想定する。このとき、自車および先行車Ａの相対速は０ｋｍ／ｈであって自車に対する先行車Ａの位置は変化せず、自車および先行車Ｂの相対速は−４０ｋｍ／ｈであって自車は先行車Ｂに接近しつつある。

従来のロジックでは、自車および先行車Ａは相対速が無いため、今回アップグループメモリＭ６Ａに記憶された先行車Ａの上昇側ピーク周波数ｆup＝Ａupと、今回ダウングループメモリＭ６Ｂに記憶された先行車Ａの下降側ピーク周波数ｆdn＝Ａdnとは一致する。一方、自車および先行車Ｂは−４０ｋｍ／ｈの相対速を有するため、今回アップグループメモリＭ６Ａに記憶された先行車Ｂの上昇側ピーク周波数ｆup＝Ｂupと、今回ダウングループメモリＭ６Ｂに記憶された先行車Ｂの下降側ピーク周波数ｆdn＝Ｂdnとは一致しない。そしてＴｉｍｅ１では、先行車Ａについては上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ａdnとが継続ペアリング(1) として正しくペアリングされており、先行車Ｂについては上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとが継続ペアリング(2) として正しくペアリングされている。

このＴｉｍｅ１では、本発明のロジックは、上記従来のロジックと同じである。

図６に示すＴｉｍｅ２は、Ｔｉｍｅ１から１サイクルの時間が経過した状態に対応するものである。相対速が無い自車および先行車Ａの位置関係は変化していないが、−４０ｋｍ／ｈの相対速を有する先行車Ｂは自車に接近するため、先行車Ｂの上昇側ピーク周波数Ｂupおよび下降側ピーク周波数Ｂdnは共に低い側にシフトし、先行車Ｂの上昇側ピーク周波数Ｂupは、先行車Ａの上昇側ピーク周波数Ａupよりも僅かに低くなる。

このように、先行車Ｂの上昇側ピーク周波数Ｂupと先行車Ａの上昇側ピーク周波数Ａupとの大小関係が逆転しても、その差は小さいため、継続ペアリング(1) として上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ａdnとがミスペアリングされ、継続ペアリング(2) として上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ｂdnとがミスペアリングされる。しかしながら、ミスペアリングによる相対速および距離の誤差は小さいため、この時点ではミスペアリングが発生したことは分からない。

このＴｉｍｅ２では、本発明のロジックは、上記従来のロジックと同じである。

図７に示すＴｉｍｅ３は、Ｔｉｍｅ２から更に１サイクルの時間が経過した状態に対応するものである。相対速が無い自車および先行車Ａの位置関係は変化していないが、−４０ｋｍ／ｈの相対速を有する先行車Ｂは更に自車に接近するため、先行車Ｂの上昇側ピーク周波数Ｂupおよび下降側ピーク周波数Ｂdnは共に更に低い側にシフトし、先行車Ｂの上昇側ピーク周波数Ｂupは、先行車Ａの上昇側ピーク周波数Ａupよりもかなり低くなる。

この場合には、上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ａdnとのミスペアリングおよび上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ｂdnとのミスペアリングは発生せず、上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ａdnとの正しいペアリングおよび上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとの正しいペアリングが行われる。しかしながら、Ｔｉｍｅ２の上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数ＢdnとのペアリングからＴｉｍｅ３の上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとのペアリングへの引き継ぎができないため、Ｔｉｍｅ２の上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ｂdnとのペアリングは外挿処理となって依然として出力されてしまい、所定サイクルが経過して外挿処理が終了するまで間違ったターゲットデータによる制御が行われる。更に、上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとの正しいペアリングが新規のターゲットと見なされるため、次回に引き継がれてノイズでないことが確認されるまでターゲットデータとして出力されない。

このように、本来ならば、車速が低い先行車Ｂに対する車間距離を適正に保つべく、直ちに自車の減速制御を開始すべきところ、従来のロジックでは先行車Ｂが自車に更に接近してから自車の減速制御が開始されることになり、ギクシャクした減速が行われる可能性がある。

それに対して本発明のロジックでは、上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ａdnとの正しいペアリングおよび上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとの正しいペアリングが行われるだけでなく、後述する「前回ペアリングフィードバック処理」により、前回（Ｔｉｍｅ２）の間違ったペアリングを修正することにより、上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとのペアリングも正しく引き継ぎ処理されてターゲットデータとして出力される。その結果、車速の低い先行車Ｂに対する車間距離を適正に保つための自車の減速制御が速やかに開始され、スムーズな減速が行われる。

以下、上記Ｔｉｍｅ３における本発明のロジックを中心に、図８〜図１４のフローチャートおよび図１５〜図１８の説明図に基づいて詳細に説明する。

図８のメインルーチンのフローチャートのステップＳ１で車両状態判定手段Ｍ２により車速およびヨーレートを検知してレーダー装置Ｒの周波数分析手段Ｍ３に送信し、ステップＳ２で車速およびヨーレートに基づいて送受信手段Ｍ１から送信したアップビート信号が物体で反射したアップビート反射をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理し、その上昇側ピーク周波数および反射レベルをピーク周波数号検出手段Ｍ１６の今回アップビートメモリＭ４Ａに記憶する。続くステップＳ３でアップグルーピング手段Ｍ５Ａにより今回アップビートメモリＭ４Ａのピーク周波数と角度が近いデータ同士をまとめるグルーピングを行い、そのグルーピングの結果を今回アップグループメモリＭ６Ａに記憶した後、ステップＳ４で今回アップグループメモリＭ６Ａのピークデータの確定フラグをＯＦＦにする。

同様に、ステップＳ５で送受信手段Ｍ１から送信したダウンビート信号が物体で反射したダウンビート反射をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理し、その下降側ピーク周波数および反射レベルを今回ダウンビートメモリＭ４Ｂに記憶する。続くステップＳ６でダウングルーピング手段Ｍ５Ｂにより今回ダウンビートメモリＭ４Ｂのピーク周波数と角度が近いデータ同士をまとめるグルーピングを行い、そのグルーピングの結果を今回ダウングループメモリＭ６Ｂに記憶した後、ステップＳ７で今回ダウングループメモリＭ６Ｂのピークデータの確定フラグをＯＦＦにする。

続くステップＳ８でペアリングサブフローを実行し、ステップＳ９で今回ペアリング候補選定サブフローを実行し、ステップＳ１０で前回ペアリングフィードバックサブフローを実行し、ステップＳ１１で今回新規ペアリング確定サブフローを実行し、ステップＳ１２で外挿処理サブフローを実行し、ステップＳ１３で出力判定サブフローを実行する。ステップＳ８〜Ｓ１３のサブフローの内容は、後から詳細に説明する。

続くステップＳ１４で今回アップグループメモリＭ６Ａのデータを前回アップグループメモリＭ７Ａに移動するとともに、ステップＳ１５で今回ダウングループメモリＭ６Ｂのデータを前回ダウングループメモリＭ７Ｂに移動した後、ステップＳ１６で今回検知メモリＭ９のデータから次回予測データを算出して今回予測メモリＭ１１に記憶する。そしてステップＳ１７で今回出力メモリＭ１４のデータを車両制御手段Ｍ１５に出力し、車間距離制御や衝突被害軽減制御のための自動制動等を実行する。

次に、図９に基づいて前記ステップＳ８の「ペアリングサブフロー」の具体的内容を説明する。

先ずステップＳ２１で今回アップグループメモリＭ６Ａからアップビートピーク信号のピーク周波数および反射レベルを読み出し、ステップＳ２２で今回ダウングループメモリＭ６Ｂから、前記アップビートピーク信号との角度差が±１．０°以内のダウンビートピーク信号のピーク周波数および反射レベルを読み出す。続くステップＳ２３でアップビートピーク信号の反射レベルおよびダウンビートピーク信号の反射レベルの差が５ｄＢ以下であれば、それらが同一物体から反射波である可能性が高いと判断し、ステップＳ２４で前記アップビートピーク信号および前記ダウンビートピーク信号をペアリングの対象とし、そのペアから距離候補および相対速候補を算出する。

続くステップＳ２５で前記距離候補が２ｍ以上で１５０ｍ以下であり、かつステップＳ２６で前記相対速候補が−５５ｍ／ｓｅｃ以上で５５ｍ／ｓｅｃ以下であれば、ステップＳ２７で前記距離候補および相対速候補の両方のデータを今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂにそれぞれ追加する。

アップビートピーク信号の反射レベルおよびダウンビートピーク信号の反射レベルの差が５ｄＢ以下のものを選択するのは、反射レベルの差が５ｄＢを超える場合には、それらが別物体から反射波である可能性が高いからである。距離候補が２ｍ以上で１５０ｍ以下のものを選択するのは、自車が物体に２ｍ未満の距離に接近することはなく、また物体の距離がレーダー装置Ｒの検知可能距離（約１００ｍ）よりも大きい１５０ｍを超えることはないからである。相対速候補が−５５ｍ／ｓｅｃ以上で５５ｍ／ｓｅｃ以下のものを選択するのは、自車および物体の相対速の絶対値が５５ｍ／ｓｅｃ（約２００ｋｍ／ｈ）を超えることはないからである。

そしてステップＳ２８で角度差が±１．０°以内の全てのダウンビートピーク信号を呼び出すまで、前記ステップＳ２２〜ステップＳ２７を繰り返し、ステップＳ２９で全てのアップビートピーク信号を呼び出すまで、前記ステップＳ２１〜ステップＳ２８を繰り返す。

図１５は、ステップＳ８を実施した後の今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂの状態を示すもので、今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのそれぞれには、ペアリング候補Ａup−Ａdnのデータ（相対速＝２ｋｍ／ｈ、距離＝４２ｍ、確定フラグ＝ＯＦＦ）と、ペアリング候補Ｂup−Ｂdn（相対速＝−３８ｋｍ／ｈ、距離＝６２ｍ、確定フラグ＝ＯＦＦ）と、ペアリング候補Ａup−Ｂdnのデータ（相対速＝−３０ｋｍ／ｈ、距離＝７０ｍ、確定フラグ＝ＯＦＦ）と、ペアリング候補Ｂup−Ａdn（相対速＝−１０ｋｍ／ｈ、距離＝４０ｍ、確定フラグ＝ＯＦＦ）とが記憶されている。

次に、図１０に基づいて前記ステップＳ９の「今回ペアリング候補選定サブフロー」の具体的内容を説明する。

先ずステップＳ４１で今回予測メモリＭ１１から今回予測ターゲット情報を読み出す。図１から明らかなように、今回検知メモリＭ９に記憶されている今回ターゲット情報（つまり、現在正しいターゲットとして認識されているターゲットの情報）を、次回予測手段Ｍ１０が１サイクル後の次回予測ターゲット情報に変換し、その次回予測ターゲット情報が今回予測メモリＭ１１に記憶されている。今回ターゲット情報から次回予測ターゲット情報への変換は、今回の自車に対する先行車Ａあるいは先行車Ｂの相対速が維持されていると仮定した場合に、今回の自車に対する先行車Ａあるいは先行車Ｂの距離が、次回（１サイクル後）にどのように変化するかを算出することで行われる。

続くステップＳ４２で今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂの確定フラグ＝ＯＦＦのピークデータのうちに、前記ステップＳ４１で今回予測メモリＭ１１から読み出した今回予測ターゲット情報に引き継ぎ可能なもの（相対速および距離の誤差が所定範囲内のもの）が存在するか否かを判断し、存在すればステップＳ４３で今回ペアリング確定手段Ｍ８（図１参照）により前記引き継ぎ可能なものを今回ペアリングとして確定し、その距離候補および相対速候補を算出して今回検知メモリＭ９（図１参照）に記憶する。

続くステップＳ４４で今回予測メモリＭ１１のターゲット情報に含まれる引き継ぎカウンタを１インクリメントし、それを今回検知メモリＭ９の今回検知データに記憶し、ステップＳ４５で今回ペアリングとして確定した、今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのピークデータの確定フラグをＯＮし、そしてステップＳ４６で今回データに引き継いだ今回予測ターゲット情報を今回予測メモリＭ１１から削除するとともに、その組み合わせを構成する前回アップグループメモリＭ７Ａと前回ダウングループメモリＭ７Ｂのピークデータの距離候補および相対速候補を削除する。

一方、前記ステップＳ４２で今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂの確定フラグ＝ＯＦＦのピークデータのうちに、前記ステップＳ４１で今回予測メモリＭ１１から読み出した今回予測ターゲット情報に引き継ぎ可能なものが存在しなければ、ステップＳ４７でフィードバック手段Ｍ１２（図１参照）が引き継ぎ候補の無い今回予測ターゲットのペアリング組み合わせを構成する前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂ（図１参照）のピークデータの確定フラグをＯＦＦする。前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのピークデータは、今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのピークデータを、１サイクルが経過した後に移動したものである。そしてステップＳ４８でフィードバック手段Ｍ１２が引き継ぎ候補の無い今回予測ターゲットのペアリング組み合わせを構成する前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのピークデータの距離候補および相対速候補を削除する。

そしてステップＳ４９で全ての今回予測メモリＭ１１のターゲット情報を読み出すまで、前記ステップＳ４１〜ステップＳ４８を繰り返す。

図１６は、ステップＳ９の作用を示すもので、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのデータは、前回（Ｔｉｍｅ２）の今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのデータを、今回（Ｔｉｍｅ３）に備えて予め移動したものである。前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのデータのうち、実際に出力されているものは、ペアリング候補Ａup′−Ｂdn′のデータ（相対速＝−３５ｋｍ／ｈ、距離＝７８ｍ、確定フラグ＝ＯＮ）と、ペアリング候補Ｂup′−Ａdn′（相対速＝−２ｋｍ／ｈ、距離＝３８ｍ、確定フラグ＝ＯＮ）とであり、それらは共にＴｉｍｅ２でミスペアリングされたものである。

今回予測メモリＭ１１に記憶されているデータは、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのうちで、実際に出力されているペアリング候補Ａup′−Ｂdn′のデータ（相対速＝−３５ｋｍ／ｈ、距離＝７８ｍ、確定フラグ＝ＯＮ）と、ペアリング候補Ｂup′−Ａdn′（相対速＝−２ｋｍ／ｈ、距離＝３８ｍ、確定フラグ＝ＯＮ）とから、今回のデータを予測したものである。具体的には、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのペアリング候補Ａup′−Ｂdn′のデータ（相対速＝−３５ｋｍ／ｈ、距離＝７８ｍ）から予測された継続ペアリング(2) のデータ（相対速＝−３５ｋｍ／ｈ、距離＝７０ｍ）であり、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのペアリング候補Ｂup′−Ａdn′のデータ（相対速＝−２ｋｍ／ｈ、距離＝３８ｍ）から予測された継続ペアリング(1) のデータ（相対速＝−２ｋｍ／ｈ、距離＝３７ｍ）である。

前記ステップＳ４２では、今回予測メモリＭ１１のデータが今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのデータに引き継がれているか否かを判断しており、今回予測メモリＭ１１の継続ペアリング(1) のデータ（相対速＝−２ｋｍ／ｈ、距離＝３７ｍ）のデータが、今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのペアリング候補Ａup−Ａdnのデータ（相対速＝−２ｋｍ／ｈ、距離＝４２ｍ）に引き継がれている（ステップＳ４２でＹＥＳ）。一方、今回予測メモリＭ１１の継続ペアリング(2) のデータ（相対速＝−３５ｋｍ／ｈ、距離＝７０ｍ）は、今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂの何れのペアリング候補にも引き継がれていない（ステップＳ４２でＮＯ）。

図１７は、ステップＳ９の実施後の各メモリの状態を示すもので、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのデータについては、引き継ぎ先の無い今回予測データ（今回予測メモリＭ１１の継続ペアリング(2) ）に対応するペアリング候補Ａup′−Ｂdn′のデータ（相対速＝−３５ｋｍ／ｈ、距離＝７８ｍ）の確定フラグをＯＮからＯＦＦに変更され（ステップＳ４７参照）、かつ今回予測メモリＭ１１の引き継ぎ先の無い継続ペアリング(2) に対応するペアリング候補Ａup′−Ｂdn′の相対速候補および距離候補のデータ（相対速＝−３５ｋｍ／ｈ、距離＝７８ｍ、確定フラグＯＮ）が削除される（ステップＳ４８参照）。

今回予測メモリＭ１１については、継続ペアリング(1) のデータが今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのペアリング候補Ａup−Ａdnのデータ（相対速＝２ｋｍ／ｈ、距離＝４２ｍ）に引き継がれているため、その継続ペアリング(1) のデータが今回予測メモリＭ１１から削除される（ステップＳ４６参照）。

今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂについては、今回予測メモリＭ１１の継続ペアリング(1) が引き継がれたペアリング候補Ａup−Ａdnの組み合わせが確定するため、その確定フラグがＯＦＦからＯＮに変更される（ステップＳ４５参照）。またペアリング候補Ａup−Ａdnのデータの組み合わせの確定に伴ってペアリング候補Ａup−Ｂdnの組み合わせ存在しないことが確定するため、その確定フラグがＯＦＦからＯＮに変更される（ステップＳ４５参照）。

今回検知メモリＭ９については、組み合わせが確定したペアリング候補Ａup−Ａdnのデータに対応する継続ペアリング候補(1) のデータが記憶され（ステップＳ４３参照）、その際に今回予測メモリＭ１１のデータの含まれる引き継ぎカウンタが「４０」から「４１」にインクリメントされる（ステップＳ４４参照）。

次に、図１１に基づいて前記ステップＳ１０の「前回ペアリングフィードバックサブフロー」の具体的内容を説明する。

先ずステップＳ６１で前回アップグループメモリＭ７Ａの確定フラグ＝ＯＦＦのピークデータ、つまりペアリング候補Ｂup′−Ｂdn′のデータを読み出し（図１７の前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂ参照）、ステップＳ６２でその距離候補および相対速候補から今回予測データを算出する。続くステップＳ６３で今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂに、引き継ぎ可能な距離候補および相対速候補を持つ確定フラグ＝ＯＦＦのピークデータが存在するか否かを判定し、存在すればステップＳ６４で今回ペアリングとして確定し、距離候補および相対速候補を算出して今回検知メモリＭ９に記憶する。そしてステップＳ６５で今回アップグループメモリＭ６Ａと今回ダウングループメモリＭ６Ｂの確定フラグをＯＦＦからＯＮに変更するとともに、ステップＳ６６で今回データに引き継いだペアリング組み合わせの前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのピークデータの確定フラグをＯＦＦからＯＮに変更する。

続くステップＳ６７で今回データに引き継いだペアリング組み合わせの今回アップグループメモリＭ６Ａのピークデータから生成したターゲット情報が今回予測メモリＭ１１に存在するか否かを判定し、存在すればステップＳ６８で今回データに引き継いだペアリング組み合わせの前回アップグループメモリＭ７Ａのピークデータから生成した今回予測メモリＭ１１のターゲット情報を削除する。前記ステップＳ６３がＮＯである場合には、ステップＳ６９で全ての距離候補および相対速候補を読み出すまで前記ステップＳ６２およびステップＳ６３を繰り返す。そしてステップＳ７０で全ての前回アップグループメモリＭ７Ａの確定フラグ＝ＯＦＦのピークデータを読み出すまで、前記ステップＳ６１〜ステップＳ６９を繰り返す。

図１８は、ステップＳ１０の実施後の各メモリの状態を示すもので、今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂについては、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂの確定フラグ＝ＯＦＦのデータ（図１７の前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂ参照）であるペアリング候補Ｂup′−Ｂdn′のデータ（相対速＝−４０ｋｍ／ｈ、距離＝６２ｍ）から生成した今回予測データが、今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのペアリング候補Ｂup−Ｂdnのデータ（相対速＝−３８ｋｍ／ｈ、距離＝６２ｍ）に引き継がれたことで、ペアリング候補Ｂup−Ｂdnの組み合わせが確定して今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのペアリング候補Ｂup−Ｂdnのデータの確定フラグがＯＦＦからＯＮに変更される（ステップＳ６５参照）。ペアリング候補Ｂup−Ｂdnのデータの確定に伴い、ペアリング候補Ｂup−Ａdnの組み合わせが存在しないことが確定するため、ペアリング候補Ｂup−Ａdnの確定フラグがＯＦＦからＯＮに変更される（ステップＳ６５参照）。

前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂについては、そのペアリング候補Ｂup′−Ｂdn′のデータ（相対速＝−４０ｋｍ／ｈ、距離＝６２ｍ）から生成した今回予測データが今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのペアリング候補Ｂup−Ｂdnのデータに引き継がれたことで、前回アップグループメモリＭ７Ａおよび前回ダウングループメモリＭ７Ｂのペアリング候補Ｂup′−Ｂdn′のデータ確定フラグがＯＦＦからＯＮに変更される（ステップＳ６６参照）。

今回予測メモリＭ１１については、今回データに引き継いだペアリング組み合わせの前回アップグループメモリＭ７Ａのピークデータから生成したターゲット情報が今回予測メモリＭ１１に有ることから、今回予測メモリＭ１１のターゲット情報は削除される（ステップＳ６８参照）。

今回検知メモリＭ９については、今回ペアリングとして確定した今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのピークデータ（ペアリング候補Ｂup−Ｂdn）が有ることから、そのピークデータが継続ペアリング(2) として今回検知メモリＭ９に記憶される（ステップＳ６４参照）。

次に、図１２に基づいて前記ステップＳ１１の「今回新規ペアリング確定サブフロー」の具体的内容を説明する。

先ずステップＳ８１で今回アップグループメモリＭ６Ａの確定フラグ＝ＯＦＦのピークデータを読み出し、ステップＳ８２でペアリング対象となる確定フラグ＝ＯＦＦの今回ダウングループメモリＭ６Ｂのピークデータが有る場合には、ステップＳ８３で反射レベル差が一番少ない今回ダウングループメモリＭ６Ｂのピークデータを、今回ペアリング確定手段Ｍ８（図１参照）が今回ペアリングとして確定し、距離候補および相対速候補を算出して今回検知メモリＭ９に記憶する。続くステップＳ８４で今回ペアリングが確定した今回アップグループメモリＭ６Ａおよび今回ダウングループメモリＭ６Ｂのピークデータの確定フラグをＯＦＦからＯＮに変更し、ステップＳ８５で全ての今回アップグループメモリＭ６Ａの確定フラグ＝ＯＦＦのピークデータを読み出すまで、前記ステップＳ８１〜ステップＳ８４を繰り返す。

本実施の形態では、今回アップグループメモリＭ６Ａの確定フラグ＝ＯＦＦのデータが存在しないため、ステップＳ１１の処理は行われない。

次に、図１３に基づいて前記ステップＳ１２の「外挿処理サブフロー」の具体的内容を説明する。

先ずステップＳ１０１で今回予測メモリＭ１１のターゲット情報を読み出し、ステップＳ１０２で引き継ぎフラグ≧１であって今回初めて検知された新規ターゲットでなく、かつステップＳ１０３で外挿フラグ≦５で外挿回数が５回以下であれば、ステップＳ１０４で今回検知メモリＭ９に今回検知データとして記憶し、ステップＳ１０５で外挿カウンタを１インクリメントし、今回検知メモリＭ９の今回検知データに記憶する。そしてステップＳ１０６で全ての今回予測メモリＭ１１のターゲット情報を読み出すまで、前記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５を繰り返す。

本実施の形態では、今回予測メモリＭ１１にはターゲット情報が無いため、ステップＳ１２の処理は行われない。

次に、図１４に基づいて前記ステップＳ１３の「出力判定サブフロー」の具体的内容を説明する。

先ずステップＳ１２１で今回検知メモリＭ９のターゲット情報を読み出し、ステップＳ１２２で引き継ぎフラグ≧１であって今回初めて検知された新規ターゲットでなければ、ステップＳ１２３で今回出力判定手段Ｍ１３（図１参照）がターゲット情報を今回出力メモリＭ１４に記憶する。そしてステップＳ１２４で全ての今回検知メモリＭ９のターゲット情報を読み出すまで、前記ステップＳ１２１〜ステップＳ１２３を繰り返す。

本実施の形態では、今回ペアリングが確定したターゲットは共に引き継ぎされたターゲットであるために出力対象となり、今回出力メモリＭ１４に記憶される。

このようにステップＳ８〜ステップＳ１３のサブルーチンが実行されると、図８のメインルーチンのフローチャートに戻り、次回の準備処理として既に説明したステップＳ１４〜ステップＳ１６が実行され、最後にステップＳ１７で今回出力メモリＭ１４のターゲットデータが車両制御手段Ｍ１５の制御ＥＣＵに出力される。

以上のように、図６に示すＴｉｍｅ２でミスペアリングが発生した後、図７に示すＴｉｍｅ３でミスペアリングが解消し、上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ａdnとの正しいペアリングおよび上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとの正しいペアリングが行われても、従来はＴｉｍｅ２の上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数ＢdnとのペアリングからＴｉｍｅ３の上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとのペアリングへの引き継ぎができないため、Ｔｉｍｅ２の上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ｂdnとのペアリングは外挿処理となって出力され、所定サイクルが経過して外挿処理が終了するまで間違ったターゲットデータによる制御が行われ、また上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとの正しいペアリングが新規のターゲットと見なされるため、次回に引き継がれてノイズでないことが確認されるまでターゲットデータとして出力されない問題があった。

それに対し、本実施の形態では、ステップＳ１０の「前回ペアリングフィードバック処理」により前回のミスペアリングを修正するため、上昇側ピーク周波数Ａupと下降側ピーク周波数Ｂdnとのミスペアリングが外挿処理となって出力されることが防止され、かつ上昇側ピーク周波数Ｂupと下降側ピーク周波数Ｂdnとの正しいペアリングが新規ターゲットになって保留されることなく即座に出力されるため、従来に比べて制御の応答性が向上する。よって、図７に示すような状況でも、自車に接近する先行車Ｂに対する減速制御を遅滞なく開始することが可能となり、図１９に示すようにぎくしゃくした減速が回避されて快適性が向上する。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では前回相対関係から今回相対関係を予測し、前回相対関係と予測した今回相対関係とを比較して同一の物体に基づくものか否かを判定しているが、対象物との相対速がほぼ等しい場合には前記予測処理を省略し、前回相対速と今回相対速とを直接比較して同一の物体に基づくものか否かを判定することができる。

ＦＭ・ＣＷ型レーダー装置を用いた車両制御装置のブロック図 レーダー装置の送受信手段および周波数分析手段の構成を示す図 物体が接近しているときの送受信波の波形およびピーク周波数を示す図 ピーク周波数検出手段で検出されたピーク周波数を示す図 Ｔｉｍｅ１における作用説明図 Ｔｉｍｅ２における作用説明図 Ｔｉｍｅ３における作用説明図 メインルーチンのフローチャート メインルーチンのステップＳ８のサブルーチンのフローチャート メインルーチンのステップＳ９のサブルーチンのフローチャート メインルーチンのステップＳ１０のサブルーチンのフローチャート メインルーチンのステップＳ１１のサブルーチンのフローチャート メインルーチンのステップＳ１２のサブルーチンのフローチャート メインルーチンのステップＳ１３のサブルーチンのフローチャート ステップＳ８の作用の説明図 ステップＳ９の作用の説明図 ステップＳ９を実施した後の各メモリの状態を示す図 ステップＳ１０の作用の説明図 本発明の効果の説明図

Ｍ１ 送受信手段
Ｍ３ 周波数分析手段
Ｍ１４ 今回出力メモリ（物体情報出力手段）
Ｍ１６ ピーク周波数検出手段
Ｓ８ ペアリング手段
Ｓ９ 今回ペアリング候補選定手段
Ｓ１０ ペアリングフィードバック処理手段

Claims (3)

1. 複数の検知エリアに対してＦＭ・ＣＷ波を送信するとともに送信したＦＭ・ＣＷ波の物体からの反射波を受信する送受信手段（Ｍ１）と、
   前記送受信手段（Ｍ１）の送信波および受信波からビート信号を生成するとともに該ビート信号を周波数分析する周波数分析手段（Ｍ３）と、
   前記周波数分析手段（Ｍ３）による周波数分析の結果に基づいて上昇側ピーク周波数および下降側ピーク周波数を求めるピーク周波数検出手段（Ｍ１６）と、
   前記ピーク周波数検出手段（Ｍ１６）で得られた上昇側ピーク周波数および下降側ピーク周波数に基づいて物体との距離および相対速よりなる相対関係を所定時間毎に算出するとともに、今回算出された今回相対関係および前回算出された前回相対関係に基づいて同一の物体が所定回数以上継続して検知されていると判断された場合には前記今回相対関係に基づいた物体情報を出力する物体情報出力手段（Ｍ１４）と、
   を備える物体検知装置において、
   複数の物体からの反射波により複数の上昇側ピーク周波数および複数の下降側ピーク周波数が前記ピーク周波数検出手段（Ｍ１６）により得られた場合には、上昇側ピーク周波数および下降側ピーク周波数の全ての組み合わせについて相対関係を算出するとともに、前記ピーク周波数の組み合わせ情報および該組み合わせにより算出された相対関係をペアリング候補情報として記憶するペアリング手段（Ｓ８）と、
   今回相対関係および前回相対関係が同一の物体に基づくものか否かを判定し、同一の物体に基づくものと判定された場合に、今回相対関係の算出および前回相対関係の算出に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定する今回ペアリング候補選定手段（Ｓ９）と、
   前記今回ペアリング候補選定手段（Ｓ９）により今回相対関係および前回相対関係が同一の物体に基づくものではないと判定された場合に、組み合わせが確定していないペアリング候補に基づいて前回相対関係を更新するペアリングフィードバック処理手段（Ｓ１０）と、
   を備えることを特徴とする物体検知装置。
2. 前記ペアリングフィードバック処理手段（Ｓ１０）は、
   組み合わせが確定していないペアリング候補による前回相対関係と、組み合わせが確定していないペアリング候補による今回相対関係とを比較し、両ペアリング候補が同一の物体に基づくものと判定された場合に、前記比較に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定することを特徴とする、請求項１に記載の物体検知装置。
3. 前記ペアリングフィードバック処理手段（Ｓ１０）は、
   組み合わせが確定していないペアリング候補による前回相対関係から今回相対関係を予測するとともに、前記予測された今回相対関係と、組み合わせが確定していないペアリング候補による今回相対関係とを比較し、両ペアリング候補が同一の物体に基づくものと判定された場合に、前記比較に用いられたペアリング候補を正しいペアリング組み合わせとして確定することを特徴とする、請求項１に記載の物体検知装置。

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