JPH09257927A

JPH09257927A - 車両用レーダ装置

Info

Publication number: JPH09257927A
Application number: JP8060780A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yamamura; 智弘山村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】車間距離警報装置に適用した場合に、相対速度
の誤差振動による警報安定性の問題を解消し、かつ警報
の時間遅れの問題も解消することの出来る車両用レーダ
装置を提供する。【解決手段】電磁波、光または音波のパルスを送出し、
目標物体による反射波をサンプリング・加算し、その出
力を時系列的に配列して、サンプリング点と、その前後
または他のサンプリング点とを結ぶ直線の交点を求め、
この交点に対応する時刻を距離算出に用いる車両用レー
ダ装置において、連続して検出される距離から相対速度
を算出する相対速度算出手段１０と、目標物体との距離
がレーダの最大検知距離以下に設定した所定距離以下の
範囲において前記相対速度算出手段を作動させる選択手
段９と、を備えた車両用レーダ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルス幅がサンプ
リング周期よりも長い波を用いることにより受信信号の
処理装置を安価に構成しながら、パルス波が長いことに
よる測距精度の低下を抑制した車両用レーダ装置に関
し、特に車間距離警報装置に適用した場合における警報
安定性と警報の時間遅れの問題を解決する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用レーダ装置としては、例え
ば、特開平７−８４０３１号公報（本出願人の先願）に
記載されたものがある。これは、パルス波がサンプリン
グ周期よりも長い波を用いて、目標物体からの反射波を
サンプリング・加算した出力を時系列的に配列し、サン
プリング点とその前後または他のサンプリング点とを結
ぶ直線の交点を求め、その交点に対応する時刻を距離算
出に用いるものである。このように構成することによ
り、回路を高速化することなしにサンプリング周期以上
の高い距離分解能を得ることが可能になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両用レーダ装置にあっては、以下のような
問題点があった。車両用レーダ装置にあっては、車間距
離警報装置などに適用することを考えると、なるべく遠
方の物体まで検出できることが望ましい。従って、この
ような車両用レーダ装置では、必要な最大検知距離を決
め、その距離まで算出できるように、最も遅いサンプリ
ング点の時刻を定めている。例えば、１２０ｍまで距離
算出するためには、最も遅いサンプリング点の時刻は、
１２０ｍに対応した時刻となるように設定される。この
ように設定することにより、０〜１２０ｍの範囲にある
目標物体までの距離を検出することが可能となる。ま
た、このような車両用レーダ装置の場合、路面反射や外
乱光などによる誤検出を防ぐため、サンプリングデータ
の値が所定値以上の場合のみ検出物体が存在するという
判断を下しているため、一般的には最大検知距離以下で
の目標物体（車両）による反射波のレベルが、上記所定
値以上となるように、送出するパルスのレベルまたは検
出する素子の感度を設定する。

【０００４】ところが、最大検知距離（例えば１２０
ｍ）よりも遠方に目標物体がある場合であっても、先行
車両の反射レベルが非常に高い場合には、最大検知距離
（１２０ｍ）位置でのサンプリングデータが最大値を示
し、かつその値が検出のための所定値以上となるため、
目標物体までの距離が算出されてしまう。そして１２０
ｍ以上の時刻にはサンプリング点が存在しないため、そ
の算出値は１２０ｍを示す。

【０００５】したがって、図１０に示すように、反射レ
ベルの非常に高い目標物体が最大検知距離以遠より一定
の相対速度で接近している場面では、目標物体までの真
の距離が最大検知距離以上の場面（領域１）において、
検出される距離は最大検知距離の値を連続して示し、そ
の後、真の距離が最大検知距離未満となった場面（領域
２）に進入後、正しい距離を出力する。この出力される
距離の値を元にして目標物体の相対速度を算出すると、
領域１では距離の変化がないので相対速度がゼロにな
り、領域２に進入後に正しい相対速度の値を出力する。

【０００６】このような車両用レーダ装置を車間距離警
報装置などに適用することを考えると、以下のような問
題が生じる。一般的に車両用レーダ装置で計測される先
行車までの車間距離は、ノイズによる変動が乗りやす
い。そして警報判断のために必要な相対速度を算出する
ためには検出された車間距離の時間微分を取る操作を行
なうが、このような時間微分を取ると、上記車間距離の
ノイズのために、算出される相対速度にもノイズが乗っ
てしまう。このようなノイズの乗った相対速度をそのま
ま用いて警報距離を算出すると、警報距離の値が不安定
となり、実際の車間距離との大小関係が不安定化するこ
とにより、警報の発生が不安定となってしまう可能性が
ある。

【０００７】このような警報の不安定性を防止するた
め、一般的には算出される相対速度を低周波数域通過型
フィルタ（ローパスフィルタ）に通し、ノイズによる相
対速度の変動を小さくする方法が用いられる。このロー
パスフィルタは、入力される信号の或る遮断周波数（カ
ットオフ周波数）以上の高周波の変動成分を遮断し、そ
れ以下の低周波の変動成分のみを通過させるという効果
があるため、必要な信号成分の周波数以上の高周波の変
動成分を遮断するように遮断周波数を決め、それを元に
ローパスフィルタを設計することにより、効果的に相対
速度のノイズを除去することが出来る。

【０００８】しかし、一般的にローパスフィルタには、
位相遅れという特性がある。これは、ローパスフィルタ
によって高周波の信号成分を遮断してしまうことによ
り、必要な信号の変化自体もやや時間的に遅れてしまう
という問題である。この位相遅れの問題により、前述し
たような、反射レベルの高い目標物体に対して最大検知
距離よりも遠方から接近する場面においては、目標物体
までの真の距離が最大検知距離以上の場面（領域１）で
算出される誤った相対速度の値（＝ゼロ）が、目標物体
までの距離が最大検知距離未満（領域２）となってもし
ばらく保持されるので、算出される相対速度の値が実際
の値よりも小さい値を示し、それに応じて算出される警
報距離も小さくなるため、警報発令が遅れてしまう。

【０００９】このローパスフィルタによる位相遅れの問
題は、このようなサンプリング・加算する方式の車両用
レーダ装置に対して、特徴的に発生する。その理由は、
サンプリング・加算方式のレーダ装置は、サンプリング
周期が長く、その長いサンプリング周期よりも精度よく
距離検出するために、統計算術的な手法を用いてピーク
点の位置を推定しているため、検出距離の誤差に周期的
ノイズが乗りやすく、これによる相対速度の誤差変動を
抑えるためには比較的小さなカットオフ周波数を持つロ
ーパスフィルタを用いることが必須となるからである。

【００１０】以下に、このようなサンプリング・加算方
式の車両用レーダ装置における特徴的なローパスフィル
タに関する問題について詳しく説明する。図１１は、前
記従来例（特願平５−２３３０９１号）の第１、第３実
施例における検出距離精度を示す図（前記従来例の図１
１と同じ図）である。従来例の第１実施例の特性を見る
と、検出距離の誤差は最大４ｍ程度であり、３０〜４０
ｍという１つのサンプリング間隔（１０ｍ）の中で、実
際の距離に対して４ｍ近く大きめに出ている点（約３８
ｍ付近）と、４ｍ近く小さめに出ている点（約３４ｍ付
近）が存在し、この１０ｍの中で周期的な変動を示して
いる。第３実施例においては、誤差の最大値は最大０.
５ｍ程度と第１実施例よりも小さくなっているが、第１
実施例と同様にこの１０ｍの中で周期的な変動を示して
いる。

【００１１】この最大０.５ｍという検出誤差は、その
データを単に距離として判断に用いるためならば特に問
題のない精度である。しかし、このように実際の距離に
対して周期的な誤差変動を生じる場合、これを相対速度
算出に用いると問題が生じる。つまり、時刻と共に距離
が変化するにしたがって、検出誤差の値が周期的に変動
するため、これを用いて算出される相対速度も周期的な
変動を持ってしまう。またこの相対速度の変動振幅は比
較的大きなものとなる。

【００１２】図１２には、検出距離の誤差の最大振幅が
０.５ｍで１０ｍの周期で振動した場合（従来例の第３
実施例に相当）の相対速度の誤差振幅を、その時の真の
相対速度に対して示したものである。相対速度の誤差振
幅は、真の相対速度の値に比例し、真の相対速度の３０
％以上の誤差振幅、例えば相対速度が１００ｋｍ／ｈの
場合には３１.４ｋｍ／ｈの誤差振幅を持つようにな
る。

【００１３】このような周期的な距離誤差による、真の
相対速度に比例する振幅を持つ相対速度誤差を小さくす
るためには、ローパスフィルタが有効である。その理由
は、ローパスフィルタは入力周波数が高いほど振幅減衰
効果が高くなるからである。検出距離誤差による相対速
度誤差変動の周波数は、真の相対速度をサンプリング間
隔（１０ｍ）で割った値となるため、真の相対速度が大
きいほど入力周波数が高くなり、誤差振幅の減衰効果が
大きくなる。

【００１４】図１３には、カットオフ周波数を０.４Ｈ
ｚに設定した場合の相対速度誤差振幅の減衰効果を示
す。このように設定すれば、検出距離の周期的なノイズ
による相対速度の振動を真の相対速度の値によらずに小
さく抑えることが出来る。例えば相対速度誤差の最大値
は、真の相対速度が１５ｋｍ／ｈ程度の時に３ｋｍ／ｈ
程度の値を示す。このように、サンプリング・加算方式
のレーダ装置を用いて、目標物体の相対速度を精度よく
算出するためには、ローパスフィルタが必須である。ま
た、ローパスフィルタのカットオフ周波数は、想定され
る入力周波数に対してなるべく小さい方が望ましい。

【００１５】しかし、一方で、小さなカットオフ周波数
を持つローパスフィルタを用いた場合には、前述した位
相遅れの問題はより顕著となる。図１４には、１００ｋ
ｍ／ｈで停止車両へ接近している場合に、０.４Ｈｚの
カットオフ周波数を持つローパスフィルタを施して相対
速度を算出した場合の出力結果を示す。図に示すよう
に、初期値０ｋｍ／ｈから真の相対速度１００ｋｍ／ｈ
まで収束するために必要な時間遅れは、１.３秒であ
り、車間距離警報装置に適用するには、非常に大きな時
間遅れとなってしまう。

【００１６】以上のように、サンプリング・加算方式の
車両用レーダの場合には、その距離検出方法に起因して
独特の距離誤差が生じるために、単にローパスフィルタ
の設定を変更するだけでは、相対速度の誤差振動による
警報安定性の問題と、警報の時間遅れの問題を両立させ
ることが難しいという問題があった。

【００１７】本発明は、上記のごとき問題を解決するた
めになされたものであり、車間距離警報装置に適用した
場合に、相対速度の誤差振動による警報安定性の問題を
解消し、かつ警報の時間遅れの問題も解消することの出
来る車両レーダ装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項１に記載の発明にお
いては、目標物体による反射波をサンプリング・加算
し、その出力を時系列的に配列して、サンプリング点
と、その前後または他のサンプリング点とを結ぶ直線の
交点を求め、この交点に対応する時刻を距離算出に用い
る車両用レーダ装置において、連続して検出される距離
から相対速度を算出する相対速度算出手段と、目標物体
との距離がレーダの最大検知距離以下の値に設定した所
定距離以下の範囲にあるとき前記相対速度算出手段を作
動させる選択手段と、を設けたものである。

【００１９】上記のように本発明においては、目標物体
との距離がレーダの最大検知距離以下に設定した所定距
離以下の範囲でのみ相対速度を算出するので、算出され
る相対速度は真の値と同じ値を示すため、ローパスフィ
ルタを施した後もほぼ同じ値となる。そのため警報距離
は相対速度を算出し始めた以降は真の値とほぼ同じ値を
示し、その後も一定であるため、警報発令も適切なタイ
ミングで行うことが出来る。

【００２０】また、請求項２に記載の発明は、上記選択
手段の所定距離を可変にするように構成したものであ
る。このように構成することにより、車両の走行状態等
に応じて、より適切な計測を行なうことが出来る。上記
の可変にする手段は、例えば、請求項３に記載のよう
に、車両の走行状態（例えば車速）や請求項４に記載の
ようにサンプリング・加算した出力の状態の変化（例え
ば飽和の有無）に応じて上記所定距離を変化させる。

【００２１】また、請求項５に記載の発明においては、
選択手段における上記所定距離を変更するのではなく、
サンプリング・加算した出力の状態の変化に応じて前記
相対速度算出手段を選択的に作動させるように選択手段
を構成したものである。例えばサンプリング・加算した
出力の状態が飽和している場合には、最も遅いサンプリ
ング点のサンプリング・加算出力が、第１、第２ピーク
ではなくなったことを検出して、相対速度算出手段を作
動させるように構成すればよい（詳細は実施の形態で後
述）。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、目標物体が最大検知距
離よりも遠方から接近しているような状況において、誤
って相対速度がゼロと算出されることがなくなり、ノイ
ズ除去のためのローパスフィルタを施しても、所定距離
よりも近い距離においては正しい相対速度が算出され、
警報発令が遅れることなく、適切なタイミングで行うこ
とが可能になる、という効果が得られる。

【００２３】また、請求項２、請求項３に記載のよう
に、自車両の走行状況に応じて選択手段の所定距離を変
更するように構成した場合には、走行車速が高いほど大
きく、走行速度が低いほど小さくなるように設定するこ
とにより、車間距離警報の警報距離が長くなる高速走行
時に、最大検知距離とあまり変わらない遠い距離から警
報することができると共に、警報距離が短い低速走行時
には、誤った相対速度出力が発生する確率を小さくする
ことが出来る、という効果が得られる。

【００２４】また、請求項２、請求項４に記載のよう
に、サンプリング・加算した出力の状態の変化に応じて
選択手段の所定距離を変化させる構成した場合には、目
標物体からの反射が強くサンプリング・加算した出力に
飽和が生じるような場合でも正確な計測を行なうことが
出来る。

【００２５】また、請求項５に記載のように、サンプリ
ング・加算した出力の状態の変化に応じて直接に前記相
対速度算出手段の作動を制御するように選択手段を構成
しても上記請求項４と同様の効果が得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態を示すブロック図である。まず、構成を説明すると、
図１において、３はレーダ装置であり、パルス信号送出
手段１と反射パルス信号受信手段２からなる。また、４
はパルス信号の送出タイミングを制御する制御手段、６
はサンプリング・加算手段、８はサンプリング・加算信
号のピーク検出手段、７はマイクロコンピュータなどを
用いた距離算出手段、１０は距離から相対速度を算出す
る相対速度算出手段、９は相対速度算出手段を選択的に
作動させる選択手段である。すなわち選択手段９は距離
算出手段７の検出距離等に応じて或る条件の場合にのみ
相対速度算出手段１０を作動させる。

【００２７】図２は、図１に示した本レーダ装置を車間
距離警報装置に適用したシステムの構成を示すブロック
図である。図２の装置は、先行車との車間距離Ｒおよび
相対速度Ｖ_rを検出するレーダ装置１１と、自車速Ｖ_fを
検出する車速センサ１２と、レーダ装置１１からの車間
距離Ｒ、相対速度Ｖ_rと車速センサ１２からの自車速Ｖ_f
に応じて警報の発生判断を行い、警報信号を発生する情
報処理回路１３と、その警報信号を受けて警報を発生さ
せる警報発生装置１４とで構成されている。

【００２８】次に作用を説明する。レーダ装置１１で
は、前方の目標物体（先行車）までの距離Ｒと、先行車
の相対速度Ｖ_rとを検出し、車速センサ１２によって自
車速Ｖ_fを検出する。これら３種類の信号値は、情報処
理回路１３へ入力され、情報処理回路１３では、相対速
度Ｖ_r、自車速Ｖ_fに応じて警報距離Ｒ_sを算出する。そ
の後、警報距離Ｒ_sと車間距離Ｒを比較することによ
り、先行車への接近程度を判断し、過剰接近と判断した
場合に警報を発するように警報信号を出力する。この警
報信号を受けて警報発生装置１４では、警報を発生す
る。この警報の発生方法は、例えば、警報ランプ等によ
る視覚的な呈示、警報音の発生等の聴覚的な呈示を行な
う。

【００２９】次に、図３に示す処理フローに基づいてレ
ーダ装置１１の詳細な作用を説明する。まず、ステップ
１０１において、車間距離Ｒを検出する。ここでの車間
距離Ｒの検出方法は、前記従来例に記載されている方法
と同様であり、図１の距離算出手段７において、サンプ
リング加算出力のピーク値とその前後を直線で結んで交
点を求め、これを反射波受信時刻として、測距用の波を
送出してから目標物体からの反射波を受信するまでの所
要時間Ｔを算出する。さらにこの所要時間Ｔから目標物
体までの距離Ｒを検出する。次にステップ１０２では今
回の検出距離があるか否かを判断し、今回の検出距離Ｒ
が無い場合には、今回の処理を終了するが、検出距離Ｒ
がある場合にはステップ１０３以降へと進む。

【００３０】ステップ１０３では、検出距離Ｒの値を判
断し、図１の選択手段９により、相対速度算出手段１０
を作動させるべきかどうかを決める。つまり、レーダ装
置の最大検知距離をＲ_maxとすると、Ｒ_max以下に設定し
た所定値Ｒ_limitと、現在の検出距離Ｒを比較し、現在
の検出距離Ｒの方が所定値Ｒ_limitよりも小さい場合に
は、ステップ１０４以降で相対速度算出手段１０を作動
させ、そうでない場合には相対速度算出手段１０を作動
させずに今回の処理を終了する。ここで、最大検知距離
Ｒ_maxは、最も速いサンプリング点に対応している。最
後のサンプリング点の時刻が測距用の波の送出からＴ
_max秒後であるとすれば、最大検知距離Ｒ_m _axはＲ_max＝
Ｃ×Ｔ_max／２となる（但し、Ｃは測距波の速度、光の
場合は光速）。

【００３１】レーダ装置本来の目的である、なるべく遠
方の目標物体まで検出できるようにするためには、所定
値Ｒ_limitはなるべく大きい方がよいが、相対速度算出
精度を確保するためには、最大検知距離Ｒ_maxと所定値
Ｒ_limitとの差を或る程度確保する必要がある。例えば
最大検知距離Ｒ_maxが１２０ｍの場合には、所定値Ｒ_lim
_itを１１０ｍ程度に定めればよい。

【００３２】ステップ１０４では、検出距離Ｒの時間変
化を求めることにより、相対速度Ｖ_r0を算出する。この
算出方法としては、安定性や精度の高い最小二乗法など
を用いる。但し、算出のためには、現在の検出距離以外
に、例えば過去３つのデータが必要となり、過去の検出
距離データが揃っていない場合には、相対速度の算出が
できない。また、過去の検出距離データが揃っている場
合でも、前回の距離データに対して今回の検出距離デー
タが著しく変化している場合（例えば、１００msecの計
測周期ｄｔの間に１０ｍ以上変化している場合）には、
前回とは別の目標物体を検出し始めた可能性が高いの
で、今まで記録されている過去３回の距離データをリセ
ットし、今回から新たにメモリする様にする。このよう
に、相対速度Ｖ_r0を算出できない場合には、ステップ１
０５で今回の処理は終了し、始めへ戻る。

【００３３】上記の相対速度Ｖ_rの算出式としては、例
えば最小二乗法を用いた下記（数１）式を用いることが
出来る。

【００３４】

【数１】

【００３５】ただし、Ｒ₀：現在の検出距離Ｒの値Ｒ₁〜Ｒ₃：過去１〜３周期前の検出距離Ｒの値ｄｔ：計測周期相対速度Ｖ_r0が算出できた場合には、ステップ１０６へ
と進み、相対速度Ｖ_r0の算出値に対して、下記（数２）
式のようなローパスフィルタを施し、補正後の相対速度
Ｖ_r0Lを得る。

【００３６】

【数２】

【００３７】ただし、Ｖ_r0〜Ｖ_r2：ローパスフィルタを
施さない現在および過去２周期分の相対速度Ｖ_r1L〜Ｖ_r2L：ローパスフィルタを施した後の過去２周
期分の相対速度Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₀〜Ｂ₂：ローパスフィルタの設定によって
決まる定数上記の各定数Ａ₁、Ａ₂、Ｂ₀〜Ｂ₂の値は、例えば計測周
期ｄｔが０.１秒で、ローパスフィルタの遮断周波数
（カットオフ周波数）ｆcを１.５Ｈｚに設定する場合に
は、下記（数３）式に示す様になる。Ａ₁＝−０.８２３８６５Ａ₂＝０.２９４２２０Ｂ₀＝０.１１７５８９ …（数３）Ｂ₁＝０.２３５１７７Ｂ₂＝０.１１７５８９また、このローパスフィルタは、上記（数２）式で分か
るように、過去２周期分のローパスフィルタを施した後
の相対速度の値が必要となるため、（数２）式を用いる
のは検出し始めから３周期目以降となる。検出し始めか
ら２周期の間で過去の相対速度データがない場合には、
ローパスフィルタを施す前の値をそのまま使用すればよ
い。その後、ステップ１０７で情報処理回路１３に対し
て、検出距離Ｒおよび補正後の相対速度Ｖ_r0Lを出力
し、今回の処理を終了する。情報処理回路１３では、警
報を発生させるかどうかの警報判断を行うが、この詳細
について、以下に説明する。

【００３８】図４は、警報判断の処理を示すフローチャ
ートである。まず、ステップ１２１で、レーダ装置１１
によって検出された検出距離Ｒと相対速度Ｖ_r0L、車速
センサ１２によって検出された自車速Ｖ_fといった各デ
ータを読み込む。次にステップ１２２で警報距離を算出
する。警報距離は１次警報用の警報距離Ｒ_s1と、２次警
報用の警報距離Ｒ_s2をそれぞれ算出する。なお、１次警
報用の警報距離Ｒ_s1とは、多少余裕を持った警報距離で
あり、２次警報用の警報距離Ｒ_s2とは、緊急警報用の警
報距離である。これらの警報距離は、例えば、下記（数
４）式、（数５）式に基づいて計算される。（１次警報距離）

【００３９】

【数４】

【００４０】（２次警報距離）

【００４１】

【数５】

【００４２】ただし、Ｖ_a：先行車の速度 α₁、α₂：減速度Ｔ_d1、Ｔ_d2：空走時間Ｔ_x1、Ｔ_x2：余裕時間なお、上記の先行車の速度Ｖ_aは、ステップ１２１で読
み込んだ相対速度Ｖ_ｒ０Ｌと自車速Ｖ_ｆから下記（数
６）式で求められる。Ｖ_a＝Ｖ_r0L＋Ｖ_f …（数６）ただし、（数６）式において、相対速度Ｖ_r0Lの値は、
車間距離拡大時は正の値、車間距離減少時は負の値とす
る。また、上記空走時間とは、一般的な運転者が過剰接
近と判断してから実際に減速または制動が作動するまで
の時間であり、統計的に求められた値を用いる。

【００４３】次に、ステップ１２３では車間距離Ｒと１
次警報距離Ｒ_s1を比較し、下記（数７）式で過剰接近の
程度を判別する。Ｒ≦Ｒ_s1 …（数７）上記（数７）式が成立する場合には１次警報距離以下で
あるということになり、ステップ１２４以降で１次警報
もしくは２次警報を発生させる。（数７）式が成立しな
い場合には警報は発生させず、次の処理へと戻る。

【００４４】ステップ１２４では、さらに２次警報距離
Ｒ_s2と車間距離Ｒを比較し、下記（数８）式で緊急警報
の必要性を判別する。Ｒ≦Ｒ_s2 …（数８）上記（数８）式が成立する場合には、車間距離Ｒが２次
警報距離Ｒ_s2以下であるということになり、ステップ１
２５へと進み緊急用の２次警報を発生させる。２次警報
距離Ｒ_s2よりも車間距離Ｒが大きい場合には、ステップ
１２７へと進み、１次警報を発生させる。

【００４５】１次警報と２次警報は、例えば次のごとき
警報である。まず、１次警報では、ステップ１２７で現
在の時刻Ｔｎと警報発生時点Ｔ_F1から、警報時間Δｔが
経過したかどうかを判断して、警報時間Δｔ以内であれ
ば、ステップ１２８で１次警報用の警報音を発生し、ス
テップ１２９で１次警報用の警報ランプを点灯するよう
に警報発生装置１４へ指令信号を出力する。警報時間Δ
ｔを越えていれば、ステップ１３０で１次警報用の警報
音は停止され、警報ランプのみ点灯されることになる。
すなわち、１次警報は、１次警報に該当する状態が継続
していても警報音は所定時間後に停止させ、警報ランプ
のみを点灯させ続けるものである。

【００４６】また、ステップ１２５では、２次警報用の
警報音を発生し、ステップ１２６で２次警報用の警報ラ
ンプを点灯するように警報発生装置１４へ指令信号を出
力する。すなわち、２次警報においては、２次警報に該
当する状態が継続しているあいだ警報音と警報ランプと
を作動させ続けるものである。１次警報、２次警報とも
に警報発生後は、始めへと戻り、次回の処理を繰り返
す。

【００４７】以上のような処理とすることにより、例え
ば、最大検知距離Ｒ_max＝１２０ｍに対して所定値Ｒ
_limit＝１１０ｍに設定した場合において、算出される
相対速度、警報距離の変化、および警報発令の状況は、
図５に示したようになる。図５において、まず、目標物
体までの真の距離が所定値Ｒ_limit＝１１０ｍよりも大
きい場合には、相対速度算出手段が作動されないため、
相対速度の値が算出されない。従来の場合には、最大検
知距離Ｒ_max＝１２０ｍ以上の場合で、相対速度がゼロ
という誤った値を示していた。

【００４８】次に、所定値Ｒ_limit未満となった時点か
ら、相対速度の算出を開始する。そこで算出される相対
速度は真の値（例えば１００ｋｍ／ｈ）と同じ値を示す
ため、ローパスフィルタを施した後もほぼ同じ値（１０
０ｋｍ／ｈ）となる。従来は始めの相対速度がゼロであ
ったため、ローパスフィルタ後の相対速度は遅れを持っ
て立ち上がり、真の値（１００ｋｍ／ｈ）になるまでに
は時間を要していた。従って、警報距離の立ち上がりも
遅れ、警報発令も遅れていたが、本実施の形態によれ
ば、警報距離は相対速度を算出し始めた以降は真の値と
ほぼ同じ値を示し、その後も一定であるため、警報発令
も適切なタイミングで行うことが出来る。

【００４９】また、本実施の形態では、相対速度算出手
段１０を選択的に作動させるための所定値Ｒ_limitにつ
いて、一定の値を用いるものとして説明したが、自車両
の走行状況を検出する手段を設け、その状況に応じて所
定値Ｒ_limitを変更することにより、装置の目的により
合致した作用を得ることが出来る。例えば、自車両の走
行状況として、走行速度を検出する構成とした場合に
は、Ｒ_limitの値を走行車速が高いほど大きく、走行速
度が低いほど小さくなるように設定することにより、車
間距離警報の警報距離が長くなる高速走行時に、最大検
知距離とあまり変わらない遠い距離から警報することが
できると共に、警報距離が短い低速走行時には、誤った
相対速度出力が発生する確率を小さくすることが出来
る。

【００５０】次に、第２の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、第１の実施の形態に対し、選択
手段９の作用が異なるものである。すなわち、第１の実
施の形態が検出距離Ｒの値に応じて相対速度算出手段１
０を選択的に作動させるものであったのに対し、本実施
の形態では、サンプリング・加算された結果に基づいて
相対速度算出手段１０を選択的に作動させるものであ
る。

【００５１】図６は、第２の実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。構成は、図１に示した第１の実施の形
態とほぼ同一であるが、相対速度算出手段１０を選択的
に作動させる選択手段９は、サンプリング・加算手段６
におけるサンプリング加算出力に基づいて行う点が異な
っている。

【００５２】次に、作用について説明する。まず、図７
と図８に基づいてサンプリング・加算出力と距離計測精
度との関係について説明する。図７は、最大検知距離よ
りも遠方から目標物体が接近してきた場面での、サンプ
リング・加算出力の変化を示した図であり、サンプリン
グ・加算出力に飽和を生じていない場合を示す。図７に
おいては、（１）から（４）の順に目標物体までの距離
が近くなっている。ここで、レーダ装置の最も遅いサン
プリング点は、目標物体までの距離で１２０ｍに相当し
ており、１０ｍ毎にサンプリング点が配置されている。
また、（１）〜（４）において、数字、は、それぞ
れ、サンプリング・加算出力の第１、第２ピークを示し
ており、これらの２つの出力の両側の出力を直線で結
び、その交点の位置から目標物体までの距離を算出す
る。

【００５３】（１）、（２）の場合のように、最も遅い
サンプリング点での出力値が、第１もしくは第２ピーク
となっている場合には、最も遅いサンプリング点より遠
い点のサンプリング・加算値出力が無いため、直接的に
は直線を結ぶことが出来ず、距離算出が出来ない。しか
し、直接的に直線を結ぶのではなく、例えば、ピークの
逆側の傾き〔（１）では側の傾き〕に基づいて、最も
遠いサンプリング点での傾きを推定することによって破
線で示すような直線を引くことは可能であるので、距離
を検出することは可能である。ただし、この場合には
（３）、（４）の場面と比べて検出される距離の精度は
悪くなる。

【００５４】上記のような場合には、第１の実施の形態
のように、最大検知距離よりも小さな所定値Ｒ
_limit（例えば１１０ｍ）を設定し、その所定値Ｒ_limit
と検出距離との大小関係に応じて選択的に相対速度算出
手段１０を作動させれば、正しい相対速度出力を得るこ
とが出来る。

【００５５】一方、図８には、目標物体の反射レベルが
高いことにより、サンプリング・加算出力に飽和を生じ
ている場面を示す。（１）、（２）は飽和が１つ生じて
いる場合、（３）、（４）は飽和が２つ生じている場合
を、それぞれ示す。飽和が１つの場合、（１）のように
最も遠いサンプリング点が、第１もしくは第２ピークに
なっている場合には、検出距離の誤差が大きい。（２）
のようになって、第１、第２ピークでなくなると検出距
離精度が良くなるので、この場合、所定値Ｒ_limitは、
１１０ｍよりも小さい値（例えば、１０５ｍ）に設定す
る必要がある。

【００５６】同様に、飽和が２つの場合、（３）のよう
に最も遠いサンプリング点が、第１もしくは第２ピーク
になっている場合には、検出距離の誤差が大きく、
（４）のようになって、第１、第２ピークでなくなると
検出距離精度が良くなるので、この場合、所定値Ｒ
_limitは、飽和が１つの場合よりもさらに小さい値（例
えば、１００ｍ）に設定する必要がある。

【００５７】上記のように、サンプリング・加算出力に
おける飽和の状態に応じて所定値Ｒ_limitを変えること
により、検出精度を向上させることが出来る。本実施の
形態は上記のごとき処理を行なうものである。

【００５８】以下、図９に示す処理フローに基づいて詳
細な作用を説明する。図９において、まず、ステップ２
０１において、車間距離Ｒを検出する。そしてステップ
２０２では、今回の検出距離Ｒの有無を判別し、今回の
検出距離Ｒが無い場合には、今回の処理は終了するが、
検出距離Ｒがある場合にはステップ２０３以降へと進
む。

【００５９】ステップ２０３では、サンプリング・加算
出力の状態に応じて所定値Ｒ_limitを決める。具体的に
は、前述したように、サンプリング・加算出力の飽和が
生じているかどうかを検出し、飽和が生じていない場合
には、通常通りの所定値１１０ｍとし、飽和が生じてい
る場合、その飽和が生じているサンプリング点の個数に
応じて、飽和点が多いほど所定値Ｒ_limitを小さくする
ように設定する。例えば、飽和点が１つの場合１０５ｍ
に、２つの場合１００ｍにそれぞれ設定すればよい。

【００６０】ステップ２０４以降の処理内容は、前記図
３におけるステップ１０３以降の処理と同様であるた
め、省略する。また、相対速度算出後、警報出力までの
処理内容は、前記図４で説明した、第１の実施の形態と
同様であるので、説明は省略する。

【００６１】以上のような処理とすることにより、相対
速度算出手段１０を選択的に作動させるための所定値Ｒ
_limitを、サンプリング・加算出力の状態に応じて適切
な値に変更することにより、例えば、目標物体の反射レ
ベルが異なり、非常に高くなったことによってサンプリ
ング・加算出力に飽和が生じた場合でも、正しい相対速
度のみを算出し、適切なタイミングで警報発令を行うこ
とが出来る。

【００６２】また、本実施の形態では、サンプリング・
加算出力の状態に基づいて、相対速度算出手段１０を選
択的に作動させるための所定値Ｒ_limitを変更する構成
としたが、例えば、相対速度算出手段１０を作動させる
かどうかの判断を、サンプリング・加算出力の結果から
直接的に行う構成としても、同様の効果が得られる。例
えば、最も遅いサンプリング点のサンプリング・加算出
力が、第１、第２ピークではなくなったこと、すなわ
ち、図７において（２）の状況から（３）の状況に変化
したことを検出して、相対速度算出手段１０を作動させ
るように構成すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図。

【図２】本発明を車間距離警報装置に適用した場合の構
成を示すブロック図。

【図３】第１の実施の形態における距離算出処理を示す
フローチャート。

【図４】第１の実施の形態における警報処理を示すフロ
ーチャート。

【図５】第１の実施の形態における計測と警報状態を示
す動作図。

【図６】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図。

【図７】サンプリング・加算出力に飽和を生じていない
場合におけるサンプリング・加算出力の変化の一例を示
す図。

【図８】サンプリング・加算出力に飽和を生じている場
合におけるサンプリング・加算出力の変化の一例を示す
図。

【図９】第２の実施の形態における距離算出処理を示す
フローチャート。

【図１０】従来例における計測と警報状態の一例を示す
動作図。

【図１１】従来例における検出距離精度の一例を示す特
性図。

【図１２】従来例における相対速度の誤差振幅と真の相
対速度との関係の一例を示す特性図。

【図１３】ローパスフィルタのカットオフ周波数を０.
４Ｈｚに設定した場合の相対速度誤差振幅の減衰効果を
示す特性図。

【図１４】所定速度で停止車両へ接近している場合に、
０.４Ｈｚのカットオフ周波数を持つローパスフィルタ
を施して相対速度を算出した場合の出力結果を示す特性
図。

【符号の説明】

１…パルス信号送出手段２…反射パル
ス信号受信手段３…レーダ装置４…パルス信号の送出タイミングを制御する制御手段６…サンプリング・加算手段７…距離算出
手段８…サンプリング・加算信号のピーク検出手段９…選択手段１０…相対速度
算出手段１１…レーダ装置１２…車速セ
ンサ１３…情報処理回路１４…警報発
生装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波、光または音波のパルスを送出し、
その送出した電磁波、光または音波の目標物体による反
射波をサンプリング・加算し、そのサンプリング・加算
した出力を時系列的に配列して、サンプリング点と、そ
の前後または他のサンプリング点とを結ぶ直線の交点を
求め、この交点に対応する時刻を距離算出に用いる車両
用レーダ装置において、連続して検出される距離から相対速度を算出する相対速
度算出手段と、目標物体との距離がレーダの最大検知距離以下の値に設
定した所定距離以下の範囲にあるとき前記相対速度算出
手段を作動させる選択手段と、を備えたことを特徴とする車両用レーダ装置。
【請求項２】前記選択手段の所定距離を可変にする手段
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用レー
ダ装置。
【請求項３】前記所定距離を可変にする手段は、自車両
の走行状態に応じて前記所定距離を変化させることを特
徴とする請求項２に記載の車両用レーダ装置。
【請求項４】前記所定距離を可変にする手段は、サンプ
リング・加算した出力の状態の変化に応じて前記所定距
離を変化させることを特徴とする請求項２に記載の車両
用レーダ装置。
【請求項５】電磁波、光または音波のパルスを送出し、
その送出した電磁波、光または音波の目標物体による反
射波をサンプリング・加算し、そのサンプリング・加算
した出力を時系列的に配列して、サンプリング点と、そ
の前後または他のサンプリング点とを結ぶ直線の交点を
求め、この交点に対応する時刻を距離算出に用いる車両
用レーダ装置において、連続して検出される距離から相対速度を算出する相対速
度算出手段と、サンプリング・加算した出力の状態の変化に応じて前記
相対速度算出手段を選択的に作動させる選択手段と、を備えたことを特徴とする車両用レーダ装置。