WO2018181743A1

WO2018181743A1 - 車載レーダ装置

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Publication number: WO2018181743A1
Application number: PCT/JP2018/013313
Authority: WO
Inventors: 悠介赤峰; 直輝川嵜; 康之三宅
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2018173329A; US20200025905A1; US11226409B2; JP6713946B2

Abstract

車載レーダ装置（２０）は、送信部（２１）と、受信部（２２）と、解析部（２３）と、抽出部（２４）と、速度算出部（２５）と、距離算出部（２６）と、折り返し検出部（２７）と、を備える。折り返し検出部は、抽出部により求められた周波数ピークの反射強度が、距離算出部により算出された距離における予め設定された強度閾値よりも小さく、且つ、解析部により算出された周波数スペクトルにおける周波数幅が、予め設定された幅閾値よりも小さい場合に、距離の誤算出の発生を検出する。

Description

車載レーダ装置

関連出願の相互参照

　本国際出願は、２０１７年３月３１日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１７－０７１１９８号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１７－０７１１９８号の全内容を参照により本国際出願に援用する。

　本開示は、２周波ＣＷ方式の車載レーダ装置に関する。

　２周波ＣＷ方式レーダは、周波数の異なる２つの連続波を交互に送受信して、連続波と受信波との周波数差信号を生成し、周波数差信号の周波数スペクトルのピークから、このレーダに対する物標の相対速度を測定する。また、２周波ＣＷ方式レーダは、周波数の異なる２つの連続波に対応する２つの周波数差信号の位相差から、このレーダから物標までの距離を測定する（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００３－１６７０４８号公報

　上述の２周波ＣＷ方式レーダを車両に搭載して、車両に接近する移動物を検出し、車両と移動物が衝突しそうな場合に警報を出力することが考えられる。しかしながら、２周波ＣＷ方式レーダは、２つの周波数差信号の位相差から距離を算出するため、２周波ＣＷ方式レーダが曖昧さなく測定できる最大距離は、位相差２πに対応する距離となる。２周波ＣＷ方式レーダから物標までの距離が最大距離を超えると２つの周波数差信号の位相差が折返すため、２周波ＣＷ方式レーダから物標までの実際の距離よりも近い距離が算出される。２つの連続波の周波数差を小さくすることで、最大距離は大きくなるものの、距離分解能が低下するため、２つの連続波の周波数差を小さくすることには限度がある。

　発明者の詳細な検討の結果、２周波ＣＷ方式レーダを車両に搭載して移動物の検出に用いた場合、２つの周波数差信号の位相差の折り返しが発生すると、実際よりも近い距離に移動物が検出され、誤った警報を出力する可能性があるという課題が見出された。

　本開示は、位相差の折り返しによる距離の誤算出の発生を検出することが可能な車載レーダ装置を提供できることが望ましい。
　本開示の１つの局面は、車両に搭載された車載レーダ装置であって、送信部と、受信部と、解析部と、抽出部と、速度算出部と、距離算出部と、折り返し検出部と、を備える。送信部は、周波数の異なる２種類の連続波を交互に送信する。受信部は、送信部から送信された連続波が物標で反射されて生じた反射波を受信し、受信した反射波と連続波との周波数差信号を生成する。解析部は、受信部により生成された周波数差信号の周波数スペクトルを算出する。抽出部は、解析部により算出された周波数スペクトルの周波数ピークを求めて、移動物を抽出する。速度算出部は、周波数スペクトルの周波数ピークから、抽出部により抽出された移動物の車両に対する相対速度を算出する。距離算出部は、２種類の連続波に対応した２種類の周波数差信号の位相差から、車両から移動物までの距離を算出する。折り返し検出部は、位相差が２π以上となる位相差折り返しによる距離の誤算出の発生を検出する。

　そして、折り返し検出部は、抽出部により求められた周波数ピークの反射強度が、距離算出部により算出された距離における予め設定された強度閾値よりも小さく、且つ、解析部により算出された周波数スペクトルにおける周波数幅が、予め設定された幅閾値よりも小さい場合に、距離の誤算出の発生を検出する。強度閾値は、距離に応じて設定されている。周波数幅は、周波数ピークを含み、且つ予め設定されたノイズ閾値を超える反射強度が連続する周波数の範囲である。

　本開示の１つの局面によれば、生成された周波数差信号の周波数スペクトルから移動物が抽出される。そして、周波数スペクトルの周波数ピークから、抽出された移動物の相対速度が算出されるとともに、２種類の連続波に対応した２種類の周波数差信号の位相差から、車両から移動物までの距離が算出される。

　ここで、位相差の折り返しが生じるような比較的遠方に歩行者が存在した場合、歩行者からの反射波の反射強度は非常に弱くなり、ノイズと混同してしまって抽出されないことが多い。つまり、位相差の折り返しが生じる状況は、比較的遠方に存在する車両が移動物として抽出された場合であることが多い。よって、まず、抽出された移動物が歩行者か車両かを判定すれば、折り返しが生じている可能性があるか否かがわかる。歩行者は手を振って歩くため、歩行者の速度は歩行者の体の反射箇所によって比較的大きくばらつく。よって、移動物が歩行者の場合は、周波数スペクトルの周波数ピーク近傍の広がりが比較的広くなる。これに対して、車両の速度はボディの速度が主となるため、車両の速度は比較的ばらつきが小さい。よって、移動物が車両の場合は、周波数スペクトルの周波数ピーク近傍の広がりが比較的狭くなる。つまり、周波数スペクトルの周波数ピーク近傍の広がりから、移動物が歩行者か車両かを判定することができる。

　さらに、移動物が車両であると判定した場合には、算出された距離に存在する車両か、算出された距離よりも遠方に存在する車両かを判定すれば、折り返しが生じていないか、折り返しが生じているかがわかる。算出された距離よりも遠方に車両が存在する場合、算出された距離に車両が存在する場合と比べて、検出される反射強度は小さくなる。よって、周波数ピークの反射強度から、算出された距離に存在する車両か、算出された距離よりも遠方に存在する車両かを判定できる。したがって、周波数ピークの反射強度及び周波数ピーク近傍の周波数幅を用いることで、位相差の折り返しによる距離の誤算出の発生を精度良く検出することができる。

　なお、請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

本実施形態に係る車載レーダ装置の搭載位置を示す図である。車載レーダ装置の構成を示すブロック図である。移動物を検知する処理手順を示すフローチャートである。２種類の連続波の送信周波数及びドップラーシフトした受信周波数を示す図である。２種類の連続波の送信から受信までの間の位相の変化を示す図である。距離に対する強度閾値の一例を示す図である。折り返しありの判定例を示す図である。折り返しなしの判定例を示す図である。折り返しなしの判定例を示す図である。

　以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。
　＜１．構成＞
　まず、本実施形態に係るレーダ装置２０の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、４台のレーダ装置２０はそれぞれ、車両５０の左前の側方、右前の側方、左後の側方、及び右後の側方のうちの互に異なる箇所に搭載されている。具体的には、例えば、レーダ装置２０はそれぞれ、車両５０の前方バンパの左右両端及び後方バンパの左右両端に搭載されている。そして、レーダ装置２０の検知エリアＡｄはそれぞれ、車両５０の左前方、右前方、左後方、及び右後方の領域となる。

　各レーダ装置２０は、２周波ＣＷ方式のミリ波レーダである。図２に示すように、各レーダ装置２０は、送信部２１、受信部２２、解析部２３、抽出部２４、速度算出部２５、距離算出部２６、折り返し検出部２７、及び出力制御部２８の機能を備える。

　送信部２１は、複数のアンテナ素子で構成された送信アレーアンテナを含み、周波数の異なる２種類の連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２を送信する。受信部２２は、複数のアンテナ素子で構成された受信アレーアンテナを含み、連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２が物標で反射されて生じた反射波Ｒｗ１、Ｒｗ２を受信する。

　解析部２３、抽出部２４、速度算出部２５、及び距離算出部２６は、反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２に基づいて、移動物を抽出し、抽出した移動物の車両５０に対する相対速度Ｖｒ、車両５０から移動物までの距離Ｒを算出する。折り返し検出部２７は、距離Ｒの算出に用いた位相差の折り返しによる距離Ｒの誤算出の発生を検出する。なお、送信部２１、受信部２２、解析部２３、抽出部２４、速度算出部２５、距離算出部２６及び折り返し検出部２７の各機能の詳細については後述する。

　出力制御部２８は、抽出された移動物が車両５０に接近しており、且つ、移動物が、特定の範囲内に存在する場合に、警報装置４０から警報を出力させる。特定の範囲とは、移動物と車両５０とが衝突するまでの時間が、予め設定されている時間閾値Ｔｔｈ以内の範囲である。また、出力制御部２８は、折り返し検出部２７により、距離Ｒの誤算出の発生が検出された場合に、距離Ｒが誤算出された移動物に対する警報の出力を中止する。これにより、実際には、車両５０から比較的遠方に存在する移動物に対する誤警報の出力が抑制される。

　警報装置４０は、ドアミラーや車室内に設けられたインジケータや、車室内のスピーカ、車室内のディスプレイなどである。警報装置４０は、出力制御部２８からの警報出力の指示に応じて、点滅したり、警告音や音声を出力したり、警告を表示したりする。

　＜２．移動物検知処理＞
　次に、移動物を検知する処理手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。本処理手順は、各レーダ装置２０が所定周期で繰り返し実行する。

　まず、Ｓ１０では、送信部２１が、異なる周波数の２種類の連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２を送信する。詳しくは、送信部２１は、時分割で、２種類の連続波Ｔｗ１と連続波Ｔｗ２を交互に送信する。送信部２１は、周波数ｆ１の送信信号Ｓｔ１に従って、周波数ｆ１の連続波Ｔｗ１を送信し、周波数ｆ２の送信信号Ｓｔ２に従って、周波数ｆ２の連続波Ｔｗ２を送信する。なお、周波数ｆ１と周波数ｆ２との差分Δｆは、周波数ｆ１と周波数ｆ２の中間周波数ｆｃに比べて十分に小さい値となっている。

　続いて、Ｓ２０では、受信部２２が、連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２が物標で反射されて生じた反射波Ｒｗ１、Ｒｗ２を受信し、反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２からそれぞれ受信信号Ｓｒ１，Ｓｒ２を取得する。図４に示すように、反射波Ｒｗ１の周波数ｆ１１は、物標の相対速度Ｖｒに応じて、周波数ｆ１からｆｄ１分ドップラーシフトして、ｆ１１＝ｆ１＋ｆｄ１となっている。同様に、反射波Ｒｗ２の周波数ｆ２２は、周波数ｆ２からｆｄ２分ドップラーシフトして、ｆ２２＝ｆ２＋ｆｄ２となっている。

　続いて、Ｓ３０では、受信部２２が、受信信号Ｓｒ１と送信信号Ｓｔ１を混合して、ビート信号Ｂ１を生成する。ビート信号Ｂ１は、受信信号Ｓｒ１の周波数ｆ１１と送信信号Ｓｔ１の周波数ｆ１との差分ｆｄ１を周波数成分とする、周波数差信号である。同様に、受信部２２は、受信信号Ｓｒ２と送信信号Ｓｔ２を混合して、差分ｆｄ２を周波数成分とする周波数差信号であるビート信号Ｂ２を生成する。ここで、周波数ｆ１と周波数ｆ２の差分Δｆは、中間周波数ｆｃと比べて十分に小さいため、同じ物標により生じた差分ｆｄ１と差分ｆｄ２とは等しいとみなすことができる。

　続いて、Ｓ４０では、解析部２３が、Ｓ３０において生成されたビート信号Ｂ１，Ｂ２をそれぞれ周波数解析して、周波数スペクトルＳｐ１，Ｓｐ２を算出する。詳しくは、解析部２３は、ビート信号Ｂ１，Ｂ２をサンプリングしてサンプリングデータを取得する。そして、解析部２３は、取得したサンプリングデータに対して複素ＦＦＴ処理を実行し、周波数スペクトルＳｐ１，Ｓｐ２を算出する。さらに、解析部２３は、周波数スペクトルＳｐ１と周波数スペクトルＳｐ２とを足し合わせて、周波数スペクトルＳｐａを算出する。

　続いて、Ｓ５０では、抽出部２４が、解析部２３により算出された周波数スペクトルＳｐａから、予め設定されているノイズ閾値Ｐｆｔｈを超え、且つ相対速度Ｖｒが０以外のピーク値を探索する。そして、抽出部２４は、このようなピーク値が存在する場合に、そのピーク値に対して移動物を抽出する。複数のピーク値が存在する場合には、抽出部２４は、それぞれのピーク値に対して移動物を抽出する。

　続いて、Ｓ６０では、抽出部２４が、移動物が存在するか否か、すなわち、Ｓ５０で移動物を抽出したか否か判定する。Ｓ６０において、移動物が存在しないと判定した場合は、本処理を終了する。一方、Ｓ６０において、移動物が存在すると判定した場合は、Ｓ７０の処理へ進む。このとき、複数の移動物が存在する場合には、移動物ごとに、以下のステップＳ７０～Ｓ１３０の処理を行う。

　Ｓ７０では、速度算出部２５が、周波数スペクトルＳｐａから、抽出された移動物の車両５０に対する相対速度Ｖｒを算出する。詳しくは、速度算出部２５は、ｆｄ１≒ｆｄ２、ｆ１≒ｆ２の条件を用いて、次の式（１）から相対速度Ｖｒを算出する。ｃは光速を表す。

　続いて、Ｓ８０では、距離算出部２６が、ビート信号Ｂ１とビート信号Ｂ２の位相差Δθに基づいて、車両５０から移動物までの距離Ｒαを算出する。図５は、連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２を送信し、他車両６０に反射して反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２が生じた場合における、連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２及び反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の位相θ１，θ２の変化を、円内の矢印で示す。電磁波の位相は、伝搬遅延時間に応じて変化するため、送信時から受信時までの間における位相θ１，θ２の変化量Δθ１，Δθ２は、車両５０から他車両６０までの距離Ｒαに応じた値になる。変化量Δθ１，Δθ２は、連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２の各位相と、反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の各位相とのそれぞれの差分である。変化量Δθ１，Δθ２は、ビート信号Ｂ１，Ｂ２の位相をφ１，φ２とすると、Δθ１＝φ１、Δθ２＝φ２となる。

　ここで、図５に示すように、送信時の周波数ｆ１，ｆ２が異なることによって、位相の変化量Δθ１と変化量Δθ２とは異なる。すなわち、ビート信号Ｂ１，Ｂ２の位相φ１，φ２には、位相差Δφ＝φ１－φ２が生じる。そして、位相差Δφと距離Ｒαとの間には、式（２）で表す関係が成立する。よって、距離算出部２６は、ビート信号Ｂ１，Ｂ２から位相差Δφを抽出して、距離Ｒαを算出する。

　続いて、Ｓ９０～Ｓ１２０では、折り返し検出部２７が、位相差Δφの折り返しによる距離Ｒαの誤算出の発生を検出する。式（２）において、位相差Δφ＝２πのときの距離Ｒαを距離Ｒｍａｘとすると、式（２）からは距離Ｒｍａｘ以上となる距離Ｒαは算出されない。すなわち、車両５０から他車両６０までの真の距離を距離Ｒｔとすると、距離Ｒｔが距離Ｒｍａｘ未満の場合には、距離Ｒαと距離Ｒｔは等しくなる。しかしながら、距離Ｒｔが距離Ｒｍａｘ以上の場合には、位相差Δφの折り返しが生じて、距離Ｒαは真の距離である距離Ｒｔよりも短くなる。つまり、実際よりも車両５０に近い位置に他車両６０が検知される。このとき、距離Ｒαを用いて警報の出力制御を行うと、誤った警報を出力してしまう。そこで、折り返し検出部２７は、距離Ｒαの誤検出の発生を検出する。

　まず、Ｓ９０では、移動物が歩行者か他車両かを判別する。具体的には、Ｓ９０では、折り返し検出部２７が、周波数スペクトルＳｐａにおける周波数ピークの近傍の周波数幅が、幅閾値Δｆｔｈ未満か否か判定する。周波数ピークは、Ｓ８０において距離Ｒαを算出した移動物に対応するピークである。周波数ピークの近傍の周波数幅は、周波数スペクトルＳｐａにおいて、周波数ピークを含みノイズ閾値Ｐｆｔｈを超える反射強度が連続する周波数幅である。

　同じ距離に歩行者と他車両が存在する場合、歩行者からの反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の反射強度は、他車両から反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の反射強度に比べて弱くなる。歩行者が距離Ｒｍａｘ以上の遠方に存在する場合は、歩行者からの反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の反射強度は非常に弱くなりノイズと混同してしまうために、歩行者は移動物として抽出されないことが多い。つまり、位相差Δφの折り返しが生じる状況は、距離Ｒｍａｘ以上の遠方に存在する他車両が移動物として抽出された場合であることが多い。よって、まず、抽出された移動物が歩行者か車両かを判定すれば、折り返しが生じている可能性があるか否かがわかる。

　一般に、歩行者は手を振って歩くが、胴体よりも前に出した手の速度は胴体の速度よりも速くなり、胴体よりも後に出した手の速度は胴体の速度よりも遅くなる。そのため、歩行者の速度は、歩行者の体の反射箇所によって比較的大きくばらつき、周波数スペクトルの幅が比較的広くなる。一方、他車両の速度はボディの速度が主となるため、他車両の速度はばらつきが比較的小さく、周波数スペクトルの幅が比較的狭くなる。

　よって、Ｓ９０において、周波数幅が幅閾値Δｆｔｈ以上の場合には、移動物は歩行者であると判定して、Ｓ１２０へ進む。幅閾値Δｆｔｈは、予め設定されている値であり、車両の速度のスペクトル幅よりも広く、歩行者の速度のスペクトル幅よりも狭くなる値である。一方、Ｓ９０において、周波数幅が幅閾値Δｆｔｈ未満の場合には、移動物は他車両であると判定して、Ｓ１００へ進む。

　Ｓ１００では、折り返し検出部２７が、距離Ｒｔと距離Ｒαが等しく（Ｒｔ＝Ｒα）、距離Ｒαに他車両が存在するか、あるいは、距離Ｒｔが距離Ｒαよりも長く（Ｒｔ＞Ｒα）、距離Ｒαよりも遠方に他車両が存在するかを判定する。具体的には、Ｓ１００では、Ｓ８０において距離Ｒαを算出した移動物に対応する周波数ピークの反射強度と、予め設定されている強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）とを比較する。式（３）にレーダ方程式を示す。Ｐｒは受信電力、Ｐｔは送信電力、Ｇはアンテナ利得、λは波長、σはレーダ反射断面積、Ｌｓはシステム損失である。式（３）に示すように、受信電力Ｐｒは、距離Ｒｔが大きくなるほど小さくなる。つまり、（ｉ）距離Ｒαよりも遠方に存在する他車両からの反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の反射強度と、（ｉｉ）距離Ｒαに存在する他車両からの反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の反射強度とを比較すると、Ｒａの値が同じ場合（ｉ）は（ｉｉ）よりも小さくなる。

　図６に、強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）の一例を示す。強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）は、距離Ｒαが小さくなるほど小さな値に設定されている。また、強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）は、距離Ｒαに存在する他車両からの反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の反射強度よりも小さく、且つ、距離Ｒαに存在する歩行者からの反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の反射強度よりも大きくなる値に設定されている。

　Ｓ１００において、周波数ピークの反射強度が強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）以上の場合には、距離Ｒｔと距離Ｒαが等しい（Ｒｔ＝Ｒα）と判定して、Ｓ１２０へ進む。一方、Ｓ１００において、周波数ピークの反射強度が強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）未満の場合には、距離Ｒｔが距離Ｒαよりも長い（Ｒｔ＞Ｒα）と判定して、Ｓ１１０へ進む。

　Ｓ１１０では、位相差Δφの折り返しありと判定して、Ｓ１３０へ進む。Ｓ１３０では、折り返し検出部２７が、折り返し判定信号を出力制御部２８、及び送信部２１へ出力し、Ｓ１４０へ進む。

　また、Ｓ１２０では、位相差Δφの折り返しなしと判定して、Ｓ１４０へ進む。
　Ｓ１４０では、Ｓ５０で抽出した移動物の中で、まだ、速度及び距離が未算出で、折り返しが未判定の移動物が存在するか否か判定する。Ｓ１４０において、折り返しが未判定の移動物が存在すると判定した場合は、Ｓ７０の処理へ戻る。一方、Ｓ１４０において、折り返しが未判定の移動物が存在しないと判定した場合は、本処理を終了する。

　そして、出力制御部２８は、折り返し判定信号を受信した場合には、折り返し判定信号に対応する移動物に対する警報の出力を中止する。
　また、送信部２１は、折り返し判定信号を受信した場合には、次の処理周期で、周波数ｆ１と周波数ｆ２の差分Δｆを低減して、連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２を送信する。これにより、距離分解能は低下するものの、距離Ｒｍａｘが大きくなり、距離Ｒαの誤検出の発生が抑制される。さらに、送信部２１は、距離Ｒαの誤算出の発生が検出された移動物以外の移動物が、上述の特定の範囲に存在する場合に、差分Δｆを低減することを中止する。これにより、車両５０の周辺に警戒すべき移動物が存在する場合には、比較的遠方に存在する移動物の距離Ｒαを正しく算出するよりも、警戒すべき移動物の距離Ｒαの算出精度を低下させないことが優先される。

　また、速度算出部２５は、Ｓ７０において、反射波Ｒｗ１，Ｒｗ２の到来方向、すなわち車両５０に対する移動物の方位を推定してもよい。そして、速度算出部２５は、推定した移動物の方位、移動物の相対速度Ｖｒ、及び車速センサ１０から受信した自車速度を用いて、移動物の移動速度Ｖｍを算出してもよい。

　さらに、折り返し検出部２７は、Ｓ９０及びＳ１００において判定に用いた条件に加えて、移動物の移動速度Ｖｍが速度閾値Ｖｔｈを超えていることを条件として、その移動物の距離Ｒの誤検出の発生を検出するようにしてもよい。速度閾値Ｖｔｈは、一般的な歩行者の移動速度よりも大きく、一般道を走行中の車両の移動速度より小さい値に予め設定されている。これにより、移動物が車両と歩行者のいずれであるかがより確実に判定される。

　＜３．折り返し判定動作＞
　次に、レーダ装置２０による折り返し判定の動作の例について、図７～図９を参照して説明する。図７は、車両５０から距離Ｒｍａｘ以上離れた位置に他車両６０が存在する場合の例である。この場合、図７に示すように、周波数ピーク近傍の周波数幅は幅閾値Δｆｔｈよりも小さく、且つ、周波数ピークの反射強度は強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）よりも小さくなっている。よって、この場合、位相差Δφの折り返しありと判定される。

　次に、図８は、車両５０から距離Ｒｍａｘよりも近い位置に他車両６０が存在する場合の例である。この場合、図８に示すように、周波数ピーク近傍の周波数幅は幅閾値Δｆｔｈよりも小さくなっているが、周波数ピークの反射強度は強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）よりも大きくなっている。よって、この場合、位相差Δφの折り返しなしと判定される。

　次に、図９は、車両５０から距離Ｒｍａｘよりも近い位置に歩行者７０が存在する場合の例である。この場合、図９に示すように、周波数ピークの反射強度は強度閾値Ｐｔｈ（Ｒα）よりも小さくなっているが、周波数ピーク近傍の周波数幅は幅閾値Δｆｔｈよりも大きくなっている。よって、この場合、位相差Δφの折り返しなしと判定される。

　＜４．効果＞
　以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
　（１）車両と歩行者の移動速度のばらつきの違い、及び距離Ｒαに存在する車両と距離Ｒαよりも遠方に存在する車両の反射強度の違いに着目して、周波数ピーク近傍の周波数幅及び周波数ピークの反射強度を折り返し判定に用いた。これにより、折り返しによる距離Ｒαの誤算出の発生を精度良く検出することができる。

　（２）移動物の移動速度Ｖｍを算出し、折り返し判定の条件に移動速度Ｖｍが歩行者ではありえない移動速度であるという条件を加えた場合、距離Ｒαの誤算出の発生をより精度良く検出することができる。

　（３）距離Ｒαの誤算出の発生が検出された場合には、２種類の連続波Ｔｗ１，Ｔｗ２の周波数差Δｆが低減される。これにより、距離分解能は低下するものの、位相差Δφの折り返しなく測定できる最大距離Ｒｍａｘを大きくすることができる。ひいては、距離Ｒαの誤算出の発生を抑制することができる。

　（４）距離Ｒαの誤算出が発生している移動物は、車両５０から比較的遠方に存在するため、直ちに警戒する必要はない。よって、車両５０の周辺に、車両５０と衝突するまでの時間が時間閾値Ｔｔｈ以内である移動物が存在する場合には、周波数差Δｆの低減が中止されて、距離分解能を低下させないことが優先される。これにより、車両５０の周辺に存在する移動物の距離Ｒαを精度良く検出して、警戒することができる。

　（５）距離Ｒαの誤算出が発生している移動物は、車両５０から比較的遠方に存在するため、直ちに警戒する必要はない。よって、距離Ｒαの誤算出の発生が検出された場合には、距離Ｒαが誤算出された移動物に対する警報の出力が中止される。これにより、誤った警報の出力を抑制することができる。

　（他の実施形態）
　以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

　（ａ）レーダ装置２０は、図１に破線で示すように、距離Ｒαの折り返し補正を行う補正部２９の機能を備えていてもよい。そして、折り返し検出部２７は、折り返しありと判定した場合に、折り返し判定信号を補正部２９と送信部２１へ出力するようにしてもよい。この場合、出力制御部２８は、補正部２９により補正された距離Ｒαを用いて、警報出力を制御すればよい。これにより、折り返しによる距離Ｒαの誤算出が発生した場合でも、出力制御部２８は、正しい距離Ｒαを用いて、警報出力を制御することができる。

　（ｂ）上記実施形態では、４台のレーダ装置２０がそれぞれ、車両５０の互に異なる箇所に搭載されていたが、レーダ装置２０の搭載位置はこれに限定されるものではない。例えば、２台のレーダ装置２０がそれぞれ、車両５０の前中央及び後中央の２箇所のうちの互に異なる箇所に搭載されていてもよい。また、６台のレーダ装置２０がそれぞれ、前方の３箇所及び後方の３箇所の計６箇所のうちの互に異なる箇所に搭載されていてもよい。検知したいエリアに応じて少なくとも１台のレーダ装置２０が車両５０に搭載されていればよい。

　（ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

　（ｄ）上述した車載レーダ装置の他、当該車載レーダ装置を構成要素とするシステム、当該車載レーダ装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、折り返し検出方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims

　車両（５０）に搭載された車載レーダ装置（２０）であって、
　周波数の異なる２種類の連続波を交互に送信するように構成された送信部（２１）と、
　前記送信部から送信された前記連続波が物標で反射されて生じた反射波を受信し、受信した反射波と前記連続波との周波数差信号を生成するように構成された受信部（２２）と、
　前記受信部により生成された前記周波数差信号の周波数スペクトルを算出するように構成された解析部（２３）と、
　前記解析部により算出された前記周波数スペクトルの周波数ピークを求めて、移動物を抽出するように構成された抽出部（２４）と、
　前記周波数スペクトルの周波数ピークから、前記抽出部により前記抽出された前記移動物の前記車両に対する相対速度を算出するように構成された速度算出部（２５）と、
　前記２種類の連続波に対応した２種類の前記周波数差信号の位相差から、前記車両から前記移動物までの距離を算出するように構成された距離算出部（２６）と、
　前記位相差が２π以上となる位相差の折り返しによる前記距離の誤算出の発生を検出するように構成された折り返し検出部（２７）と、を備え、
　前記折り返し検出部は、前記抽出部により求められた前記周波数ピークの反射強度が、前記距離算出部により算出された前記距離における予め設定された強度閾値よりも小さく、且つ、前記解析部により算出された前記周波数スペクトルにおける周波数幅が、予め設定された幅閾値よりも小さい場合に、前記距離の誤算出の発生を検出するように構成されており、前記強度閾値は、前記距離に応じて設定されており、前記周波数幅は、前記周波数ピークを含み、且つ予め設定されたノイズ閾値を超える前記反射強度が連続する周波数の範囲である、
車載レーダ装置。
　前記速度算出部は、前記相対速度から前記移動物の移動速度を算出するように構成されており、
　前記折り返し検出部は、更に、算出された前記移動物の移動速度が、予め設定された速度閾値を超えることを条件として、前記移動物の前記距離の誤算出の発生を検出するように構成されている、請求項１に記載の車載レーダ装置。
　前記送信部は、前記折り返し検出部により前記距離の誤算出の発生が検出された場合に、前記２種類の連続波の周波数差を低減して、前記２種類の連続波を送信するように構成されている、請求項１又は２に記載の車載レーダ装置。
　前記送信部は、前記車両と衝突するまでの時間が予め設定されている時間閾値以内である範囲に、前記折り返し検出部により前記距離の誤算出の発生が検出された前記移動物以外の前記移動物が存在する場合に、前記２種類の連続波の周波数差を低減することを中止するように構成されている、請求項３に記載の車載レーダ装置。
　前記抽出部により抽出された前記移動物が前記車両に接近している場合に、警報装置（４０）から警報を出力させるように構成された出力制御部（２７）を備え、
　前記出力制御部は、前記折り返し検出部により前記距離の誤算出の発生が検出された場合に、前記距離が誤算出された前記移動物に対する前記警報の出力を中止するように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の車載レーダ装置。
　前記折り返し検出部により前記距離の誤算出の発生が検出された場合に、前記距離算出部により算出された前記距離の折り返し補正を行うように構成された補正部（２９）を備える、請求項１又は２に記載の車載レーダ装置。