JP2006058135A - 移動物体検出装置及び移動物体検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自車両の走行時においても、物標が静止物体か移動物体かの判別を行う。
【解決手段】 送信信号と受信信号とをミキシングして受信ＩＦ信号を生成するミキサ回路９と、受信ＩＦ信号を周波数解析するＦＦＴ処理手段４２と、自車両速度情報からドップラシフト量を算出する周波数オフセット量算出手段４３と、送信周波数上昇部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトルにドップラシフト量だけ正の周波数オフセットを加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求め、同じく送信周波数下降部分にもドップラシフト量を加えて下降オフセット周波数スペクトルを求める周波数オフセット手段４４と、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとの差分演算で差分周波数スペクトルを求め、前方物標の判別を行う移動物体検出ロジック手段４５とを設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動物体検出装置及び移動物体検出方法に係り、特に車両用移動物体検出装置及び車両用移動物体検出方法に関するものである。

現在、車両用障害物検知システムやＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）システムなどの開発がなされている。これらのシステムは自動車専用道路での使用が前提とされているが、今後、市街地走行への適用が見込まれている。

市街地のような静止物体と移動物体が多く混在する状況においては、移動物体の検出を効率よく行う必要がある。自車両が静止している状態で、静止物体からの反射信号に影響を受けず移動物体の検出を行う移動物体検出装置に関する文献としては、下記特許文献１に示されるように、電波を用いた電波レーダであって、三角波で周波数変調された信号の送受信により、物標（例えば先行車両など）までの距離と相対速度を検出するＦＭ−ＣＷレーダの周波数上昇変調部分から得られる周波数スペクトルと周波数下降変調部分から得られる周波数スペクトルの差分処理を行い、移動物体のみを抽出するというものがある。

特開平６−２１４０１７号公報

しかし、このような移動物体検出装置を搭載した車両（以下、自車両という）が市街地などを走行する状況においては、静止物体からの反射信号も自車両の速度に応じた相対速度を有するため、周波数スペクトルの差分処理だけでは、静止物体からの反射信号を除去できないといった問題点があった。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、自車両が走行している状況においても物標が移動物体か静止物体か否かの判別が行える移動物体検出装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明においては、自車両速度からドップラシフト量を算出する周波数オフセット量算出手段と、送信信号の送信周波数上昇部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトルにドップラシフト量だけ正の周波数オフセットを加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求め、送信信号の送信周波数下降部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトルにドップラシフト量だけ負の周波数オフセットを加えて下降オフセット周波数スペクトルを求める周波数オフセット手段と、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルから差分周波数スペクトルにより、物標の検出を行う移動物体検出ロジック手段とを設けた。

本発明に係る移動物体検出装置においては、差分周波数スペクトルを用いて物標の検出を行うため、自車両が走行している状況においても物標が移動物体か静止物体かの判別が可能である。

第１の実施の形態
図１は第１の実施の形態の移動物体検出装置を示すブロック図である。移動物体検出装置１は、前方空間に送信信号を送信する信号送信手段２と、前方物標からの反射信号を受信する信号受信手段３と、信号受信手段３から入力した受信ＩＦ信号と外部の処理手段から入力した自車両速度情報とを用いて移動物体検出処理を行い、処理結果を外部のＡＣＣ制御部へ出力する信号処理手段４とで構成されている。

信号送信手段２は、三角波発生手段４１から送られてきた三角波信号を変調して送信信号を生成するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）５と、ＶＣＯ５で生成した送信信号を所定の電力比で２分岐に電力分配する電力分配器６と、送信信号を前方空間に送信する送信アンテナ７（信号送信部）から構成されている。

信号受信手段３は、送信アンテナ７から送信された送信信号が前方物標で反射して戻ってきた反射信号を受信する受信アンテナ（信号受信部）８と、電力分配器６で分岐された送信信号の一部と受信信号とをミキシングするミキサ回路９と、ミキシングされた受信ＩＦ信号を増幅し結果をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理手段４２に出力する増幅回路１０から構成されている。

信号処理手段４は、三角波を発生する三角波発生手段４１と、ミキサ回路９でミキシングされた受信ＩＦ信号の周波数解析を行うＦＦＴ処理手段４２と、外部手段から入力された自車両速度情報からドップラシフト量を算出する周波数オフセット量算出手段４３と、送信信号の送信周波数上昇部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトル（以下、上昇周波数スペクトルという）にドップラシフト量だけ正の周波数オフセットを加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求め、送信信号の送信周波数下降部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトル（以下、下降周波数スペクトルという）にドップラシフト量だけ負の周波数オフセットを加えて下降オフセット周波数スペクトルを求める周波数オフセット手段４４と、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとの差分演算で得られる差分周波数スペクトルにより、前方物標の検出を行い、結果をＡＣＣ制御部へ出力する移動物体検出ロジック手段４５とで構成されている。

図２は、走行している自車両の移動物体検出装置で前方物標を検出した場合の各種信号の経時変化を示すタイムチャートである。図２における（１）は三角波発生手段４１で生成された三角波信号、（２）はＶＣＯ５で周波数変調された送信信号、（３）は前方物標で反射された受信信号（反射信号）及び送信信号、（４）は送信信号と受信信号から算出した受信ＩＦ信号を示す。ここに、ＶＣＯ５は、三角波発生手段４１で生成された三角波信号（図２の(１)）を入力し、三角波の上り区間（信号強度の増加区間）では発振周波数を徐々に上昇させ、三角波の下り区間（信号強度の減少区間）では発振周波数を徐々に下降させる手段で周波数変調した三角波の送信信号（図２の(２)）を作成し、電力分配器６に出力する。

次に、図１に示した移動物体検出装置の動作、即ち、移動物体検出方法について説明する。電力分配器６は、ＶＣＯ５から出力された送信信号の一部をミキサ回路９へ分岐し、残りを送信アンテナ７へ出力する。送信信号は送信アンテナ７から前方空間へ送信される。前方空間へ送信された送信信号は、前方物標で反射され、反射信号の一部が受信信号として受信アンテナ８で受信される。受信信号は送信信号に比べ前方物標までの距離に応じた時間遅延が生じており、同時に前方物標の移動速度に応じたドップラ効果による周波数シフトが生じている（図２の(３)）。図２の(３)において、破線が送信信号を、実線が受信信号を示しており、両者の信号のズレが時間遅延及び周波数シフトを示している。

ミキサ回路９は、受信信号と電力分配器６で分けられた送信信号の一部とをミキシングして、送信信号と受信信号との周波数差に相当する受信ＩＦ信号（図２の(４)）を抽出し、増幅回路１０を介してＦＦＴ処理手段４２へ出力する。ＦＦＴ処理手段４２は、入力された受信ＩＦ信号の周波数解析を行い、結果を周波数オフセット手段４４へ出力する。一方、周波数オフセット量算出手段４３は、外部手段から入力された自車両速度情報からドップラシフト量を算出し、周波数オフセット手段４４へ出力する。

周波数オフセット手段４４は、上昇オフセット周波数スペクトル、下降オフセット周波数スペクトルを求め、結果を移動物体検出ロジック手段４５に出力する。移動物体検出ロジック手段４５は、入力した上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルから差分演算で差分周波数スペクトルを求め、前方物標までの距離、相対速度の算出、更には前方物標が移動物体か静止物体かの判別を行い、結果をＡＣＣ制御部へ出力する。

ここで、自車両が停止している場合は、前方物標のうち、静止物体との相対速度が零となると共に、自車両速度情報も零となる場合に該当する。図３は、停止している自車両で相対速度が零の前方物標を検出した場合の、経時変化を示すタイムチャートである。図３の（１）から（４）の各グラフ構成は前述の図２と同じである。自車両が停止している状態で静止物体からの反射信号を計測しているため、同じ送信信号（図３の(２)）を送信しても受信信号にドップラ効果による周波数シフトはなく（図３の(３)）、周波数上昇部分の受信ＩＦ信号の周波数と周波数下降部分の受信ＩＦ信号の周波数は同一のもの（図３の(４)に示す周波数ｆ１）となる。従って、周波数オフセット手段４４で算出した上昇オフセット周波数スペクトル及び下降オフセット周波数スペクトルは同じ値となり、移動物体検出ロジック手段４５で差分演算を行えば、静止物体からの反射信号を容易に相殺することができる。

次に、前方物標からの反射信号による移動物体と静止物体との判別動作を、受信ＩＦ信号の周波数スペクトルの実測データを用いて説明する。図４（ａ）は、自車両が停止した状態で前方物標で反射した反射信号を受信した場合の下降周波数スペクトルの強度を示す。一段と信号強度の高くなっているＡ部が、前方物標からの反射信号である。図４（ｂ）は、同じ条件での、上昇周波数スペクトルの強度を示す。同様に、一段と信号強度の高くなっているＡ部が、前方物標からの反射信号である。

図５は、図４（ａ）の下降周波数スペクトルと（ｂ）の上昇周波数スペクトルの２種類のデ−タを同一図上に重ね合わせて表示した図である。上昇周波数スペクトルを実線で、下降周波数スペクトルを破線で示してある。両者のＡ部は同一周波数上に一致しており、前方物標からの反射信号は、上昇周波数スペクトルと下降周波数スペクトルのいずれもが同じ周波数で、同じ信号強度をもっていることがわかる。即ち、かかる自車両が停止している条件では静止物体との間で相対速度は零となるため、周波数変移はなく、上昇周波数スペクトルと下降周波数スペクトルとの差分処理を行うことで、静止物体からの反射信号を容易に取り除くことができる。

図６は、自車両が走行している状態で、前方物標から反射された反射信号を受信した場合の上昇周波数スペクトルと下降周波数スペクトルとを示す。上昇周波数スペクトルを実線で、下降周波数スペクトルを破線で示している。信号強度の特に高くなっている部分が異なる周波数位置に４箇所見られる。これらを便宜上、上昇ピークＡ、下降ピークＡ、上昇ピークＢ、下降ピークＢとする。

図７は、図６に示す実測結果について、上昇オフセット周波数スペクトル、下降オフセット周波数スペクトルを求めた結果を示すグラフである。上昇オフセット周波数スペクトルを実線で、下降オフセット周波数スペクトルを破線で示している。上昇ピークＡと下降ピークＡはピークの波数位置が一致しており、静止物体からの反射信号であることが推測される。一方、上昇ピークＢと下降ピークＢはピークの周波数位置が異なっており、移動物体からの反射信号であることが推側される。

図８は、移動物体検出ロジック手段４５で、周波数オフセット手段４４から入力した上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとの差分演算を行い、差分周波数スペクトルを求めた結果を示す。上昇ピークＡと下降ピークＡは周波数と大きさが等しいため信号強度はほぼ零に減少しており、静止物体からの反射信号であることがわかる。一方、上昇ピークＢと下降ピークＢは残存しており（破線部）、移動物体からの反射信号と推測される。かかる差分演算を行うことで、静止物体と移動物体の判別が可能となる。

以上説明したごとく、本実施の形態では、自車両が走行している状態には周波数オフセット量算出手段４３で自車両速度情報からドップラシフト量を算出し、周波数オフセット手段４４で上昇オフセット周波数スペクトル、下降オフセット周波数スペクトルを求め、移動物体検出ロジック手段４５で、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとの差分演算を行い差分周波数スペクトルを求め、この差分周波数スペクトルから前方物標の中から移動物体の検出を行うものである。

図９は、静止物体（例えば壁など）と自車両との間の多重反射信号によるゴースト発生概念について示した図である。即ち、自車両２１が速度ｖ（ｋｍ／ｈ）でＴ字路に向かい、前方正面に静止物体が存在する状況では、自車両２１と正面の静止物体との間で信号の多重反射が生じる。このため、この多重反射信号を、上記説明した移動物体検出装置１でそのまま処理した場合には、静止物体に対して自車両２１との反対側に、自車両２１に向けて速度ｖ（ｋｍ／ｈ）で近づくゴースト２２が移動物体として検出されることとなる。

即ち、ゴースト２２は発生原理から、自車両２１の速度ｖ（ｋｍ／ｈ）に等しい速度で接近する移動物体であるため、差分周波数スペクトルの中に存在する正のピークと負のピークの周波数差が自車両２１の速度ｖ（ｋｍ／ｈ）に等しい移動物体の場合には、当該信号を自車両２１のゴースト２２であると判断し、移動物体判断の対象から除外すべく、移動物体検出結果に出力しないゴースト検出ロジックを予め組み込んでおくことで、多重反射信号による誤検出を防ぐことができるようになる。そこで、本実施の形態においては、移動物体検出ロジック手段４５は、差分周波数スペクトルを用いて前方物標までの距離や相対速度を算出し、差分周波数スペクトルにより検出される前方物標のうち自車両速度に等しい相対速度で接近する前方物標は、移動物体判断の対象から除外する。

次に、本実施の形態の移動物体検出装置におけるゴースト検出ロジックの動作を図１０のフローチャートを用いて説明する。ステップS１０でゴースト信号処理動作を開始し、ステップS１１で送信周波数上昇部分の受信ＩＦ信号の信号サンプリング（上り変調域サンプリング）を行い、サンプリングデータをＦＦＴ処理手段４２でＦＦＴ処理して上昇周波数スペクトルを得る。ステップS１２では同様の手法で、下り変調域での下降周波数スペクトルを求める。次に、ステップS１３では、周波数オフセット手段４４で上昇オフセット周波数スペクトル、下降オフセット周波数スペクトルを求める。ステップS１４で、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルの差分演算を行い、得られた差分周波数スペクトルより、移動物体の反射信号のみを抽出する。ステップS１５で、抽出した反射信号の正のピークと負のピークの周波数差より移動物体の相対速度を算出する。ステップS１６で上記算出した相対速度が、自車両速度情報から得られた自車両速度と等しいか否かを判定し、自車両速度と等しい場合には、移動物体はゴースト２２であると判断してステップS１７に進み、報知動作は行わない。一方、自車両速度と異なる場合には、移動物体が存在すると判断してステップS１８に進み、報知動作を実行する。

このように差分周波数スペクトルにより検出された移動物体の相対速度が、自車両２１の走行速度と等しい値で、かつ自車両に接近してくると判断される移動物体をゴースト２２と判断し、ゴースト検出ロジックにより除去することで、静止物体と自車両２１との多重反射信号によって生じるゴースト２２を除去することができる。

更に、他のゴースト検出ロジックについて説明する。移動物体検出ロジック手段４５で、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルの加算演算を行えば、図１１の如く静止物体は一段と高い信号強度を示し、前方物標の中の静止物体の検出が容易かつ確実に検出可能となる。従って、先ず、かかる検出手段で静止物体位置を求め、その位置が、上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルの差分演算で算出した移動物体の位置と、自車両２１との距離の中間位置に一致するか否かを求める。この場合、自車両２１の速度変化に関係なく、所定時間連続して自車両２１と移動物体との中間位置に上記静止物体が存在する状態を維持しながら静止物体と移動物体が接近する場合には、前方物標を移動物体判断の対象から除外する。即ち、中間位置に静止物体が存在していると判断され、かつ、移動物体と静止物体との相対速度が所定回数（例えば３回の測定）以上、自車両速度と等しい状態が維持されている場合は、この移動物体は、静止物体と自車両２１との多重反射信号によって生じたゴースト２２であると判断するゴースト検出ロジックを移動物体検出ロジック手段４５に予め組み込むことで、移動物体の自車両速度への依存性の高さから、より高い確率でゴースト２２の判別が行えるようになる。

次に、図１２のフローチャートを用いて上記ゴースト検出ロジックを移動物体検出ロジック手段に組み込んだ場合の動作について説明する。ステップS２０でゴースト検出ロジック動作を開始し、ステップS２１で上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとの差分処理後の差分周波数スペクトルを求め、前方物標の検出を行う。次に、ステップS２２で上昇オフセット周波数スペクトルと下降オフセット周波数スペクトルとの加算演算後の加算周波数スペクトルより、静止物体の自車両との距離を算出する。ステップS２３で、ステップS２１の差分演算で得られる反射信号の距離がステップS２２の加算処理で得られる静止物体までの距離の２倍、即ち自車両と移動物体との中間位置に静止物体が存在しているか否かを判定し、２倍となっている場合はステップS２４に進み、異なる場合はステップS２８に進む。ステップS２４では、ステップS２１で得られた移動物体の正のピークと負のピークの周波数差より移動物体と自車両との相対速度を検出し、自車両速度と等しいか否かを判定し、自車両速度と等しい場合はステップS２５に進み、ゴースト信号可能性指数をカウントアップしステップS２６に進み、異なる場合はステップS２８に進む。ステップS２８は、前方物標がゴースト２２以外の移動物体による信号であると判断して、報知動作を行い、ステップS２９に進み、検出した移動物体がゴーストであると判断した回数をカウントするカウンタ数値（以下、ゴースト信号可能性指数）を零に初期化して、ステップS３０に進み、次の計測動作へ移行する。ステップS２６ではゴースト信号可能性指数が３以上であるかを判定し、３以上である場合にはステップS２７に進み、前方物標がゴースト信号であると判断して報知動作を行わず、ステップS３０に進み、次の計測動作に移行する。信号可能性指数が３より小さい場合は、ステップS３０に進み、次の計測動作に移行する。

かかるゴースト検出ロジックを実行することで、前方物標がゴースト２２であるか否かの判断を３回以上（任意に設定可能）確認することとなり、多重反射信号による誤検出をより確実に防止することができる。

第２の実施の形態
ＡＣＣなどで使用される移動物体検出装置としては方位検出型の信号送信手段が多く使用されており、ＡＣＣ機能の領域を低速走行まで広げるためには送信信号による前方物標検出方位の広角化が必要となってくる。この場合、自車両の向きと送信信号方位との角度差が大きくなった場合、自車両速度によるドップラシフト量に送信信号方位に対する補正を加える必要が生じる。

図１３は、第２の実施の形態の移動物体検出装置を示すブロック図である。本実施の形態の移動物体検出装置５１においては、かかる要求に対応すべく、信号送信手段５２内に、送信信号走査手段１１を配置し、送信信号走査手段１１で送信アンテナ７を横方向に回転稼動させ、同時に送信信号走査手段１１から、送出方位情報を周波数オフセット量算出手段４３と移動物体検出ロジック手段４５に出力する構成としてある。かかる構成とすることにより、送信信号走査手段１１からの指令により、送信アンテナ７を横方向に回転稼動させて、広範囲に送信信号を送信することができる。周波数オフセット量算出手段５３では送信信号走査手段１１からの送出方位情報を用いて、自車両速度情報をベクトル分解し、送出方位での速度成分を抽出して速度成分に対応したドップラシフト量を算出し、周波数オフセット手段４４に出力する。

本実施の形態の移動物体検出装置５１においては、送信アンテナ７に送信信号を送出方位を変えながら前方に送信する送信信号走査手段１１を備えたため、静止物体との相対速度は送出方位によって異なることとなる。このため、周波数オフセット量算出手段５３で自車両速度を送信信号の送出方位毎にベクトル分解して送出方位における自車両２１の速度成分を算出し、算出した速度成分より得られるドップラシフト量を用いて上昇オフセット周波数スペクトル及び下降オフセット周波数スペクトルを求める構成とすることにより、静止物体からの反射信号を減少させることができ、市街地などの低速走行時においても、広い方位に渡り移動物体の検出を効率よく行うことができ、移動物体の検出効率を向上することができる。

更に、差分周波数スペクトルにより検出された前方物標の相対速度が、送信信号の送出方位における自車両速度成分と等しい相対速度で接近してくると判断される場合には、静止物体と自車両２１との多重反射信号によって生じるゴーストと判別して移動物体判断ロジックから除去することで、静止物体と自車両２１との多重反射信号によって生じるゴースト影響を排除することができるようになる。

すなわち、かかる方位検出型の広角移動物体検出装置においても、図１４に示すような、斜め前方に静止物体がある状況では、静止物体と自車両２１との多重反射信号によるゴースト２２が発生する場合がある。この場合、ゴースト２２となる移動物体の相対速度は、幾何学的関係から自車両速度（ｖ（ｋｍ／ｈ））の信号送出方位（自車両２１の中心軸とのなす角度をθとする）での速度成分（ｖ・cosθ）に応じた値（ｖ・cosθの２倍）となる。従って、移動物体検出ロジック手段４５において、差分周波数スペクトルの演算結果で得られたｖ・cosθなる移動物体の反射信号をゴースト検出ロジックで除去する構成とすることで、多重反射信号による誤検出を防止することができる。

第３の実施の形態
図１５は、第３の実施の形態の移動物体検出装置を示すブロック図である。信号処理手段６４内部に自車両移動ベクトル算出手段４６を配置し、移動ベクトル算出手段４６への外部入力情報として、自車両速度情報に加え、操舵角情報と左右の車輪速度差情報を入力する構成である。

移動ベクトル算出手段４６は、自車両速度情報、操舵角情報、左右の車輪速度差情報を入力して自車両の進行方向の移動ベクトルを算出し、結果を周波数オフセット量算出手段４３に出力する。周波数オフセット量算出手段４３は入力された移動ベクトル算出結果と送信信号走査情報からドップラシフト量の算出を行い結果を周波数オフセット手段に出力する。以下第２の実施の形態と同じ処理がなされる。かかる構成とすることで、自車両が直進する場合以外でも送信信号送出方位毎の自車両の速度成分を正確に算出することができる。このため、交差点などで自車両が操舵動作中であるときも静止物体からの反射信号軽減を行うことができ、自車両に接近してくる移動物体の効率的な検出が行えるようになる。

本実施の形態における移動物体検出装置６１は、自車両が市街地などを低速で走行する状況で静止物体が多く検出されてしまう場合に、移動物体の反射信号が静止物体の反射信号に紛れて識別が困難になる場合に有効な手段である。このため、自動車専用道路など所定以上の速度で走行する状況では、検出される静止物体が少なくなるため周波数スペクトルによる差分演算ではなく通常のペアリング処理を行い、障害物検出や先行車両検出を行うようにもできるため、ＡＣＣなどのシステムに採用されるレーダ装置と共用することができる。

なお、図１５において説明した第３の実施の形態は、送信信号での広範囲の方位検出のため、送信アンテナ７の送出方位軸を送信信号走査手段１１で横方向に単振動させる構成であるが、他の応用形態として、送信アンテナ７と受信アンテナ８を同一基板内に構成し、上記一体構成の基板を送信信号走査手段１１を用いて横方向に単振動させる構成とすることも可能である。かかる構成とすることで、送受信信号を常に同一方位で処理をすることが可能となり、より正確な前方物標の判別ができる。

第４の実施の形態
図１６は、第４の実施の形態の移動体検出装置のブロック図である。送受信アンテナ１３は、送信アンテナ７と受信アンテナ８とを一体構成とし、送信と受信を１つの送受信アンテナ１３で可能としたものである。更に、一体構成のまま送受信アンテナ１３を送信信号走査手段１１を使い横方向に単振動させる構成である。また、信号送信手段７２の内部にサーキュレータ１２を配置し、送受信アンテナ１３で受信した受信信号をサーキュレータ１２を介してミキサ回路９に送る構成としてある。

本実施の形態の移動物体検出装置７１においては、一体構成の送受信アンテナ１３を横方向に単振動させて受信した受信信号を用いて前方物標の検出を行っており、静止物体からの反射信号を減少させて、移動物体からの反射信号を効率よく検出できる。更に、自車両の速度成分と等しい相対速度を持った反射信号を排除するゴースト検出ロジックを組み込むことで静止物体と自車両２１との多重反射信号により生じるゴースト２２を除去することができ、車両走行時において接近する移動物体の検出、警報などを安定して行えるようになる。

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、以上の実施の形態のいずれかを組み合わせてもよい。

また、上記実施の形態にける前方物標検出手段は、すべて電波を用いる電波レーダの例で説明したが、赤外光を用いる光レーダを用いてもよい。

本発明の移動物体検出装置の基本構成を示すブロック図である。 自車両が移動している場合の、（１）三角波信号、（２）送信信号、（３）受信信号、（４）受信ＩＦ信号の経時変化を示すタイムチャートである。 自車両が停止している場合の、（１）三角波信号、（２）送信信号、（３）受信信号、（４）受信ＩＦ信号の経時変化を示すタイムチャートである。 （ａ）は受信ＩＦ信号の下り変調周波数スペクトルの例であり、（ｂ）は受信ＩＦ信号の上り変調周波数スペクトルの例である。 受信信号のうち、受信ＩＦ信号の周波数スペクトルの例である。 移動している自車両で計測した受信ＩＦ信号の周波数スペクトルの例である。 図６の周波数スペクトルにおいて、自車両速度分の周波数シフトをさせた受信ＩＦ信号の周波数スペクトルの例である。 図７の２つの周波数スペクトルの差分演算を行った差分周波数スペクトルである。 静止物体と自車両との多重反射信号でゴーストが発生する概念図である。 ゴースト検出ロジックを説明するフローチャートである。 図７の２つの周波数スペクトルの加算演算を行った結果の加算周波数スペクトルである。 他のゴースト検出ロジックを説明するフローチャートである。 本発明による移動物体検出装置の他の実施の形態を示す示すブロック図である。 静止物体と自車両との多重反射信号でゴーストが発生する概念図である。 本発明による移動物体検出装置の他の実施の形態を示す示すブロック図である。 本発明による移動物体検出装置の他の実施の形態を示す示すブロック図である。

符号の説明

１…移動物体検出装置 ２…信号送信手段
３…信号受信手段 ４…信号処理手段
５…ＶＣＯ ６…電力分配器
７…送信アンテナ ８…受信アンテナ
９…ミキサ回路 １０…増幅回路
１１…送信信号走査手段 １２…サーキュレータ
１３…送受信アンテナ ２１…自車両
２２…ゴースト ４１…三角波発生手段
４２…ＦＦＴ処理手段 ４３…周波数オフセット量算出手段
４４…周波数オフセット手段 ４５…移動物体検出ロジック手段
４６…自車両移動ベクトル算出手段 ５１…移動物体検出装置
５２…信号送信手段 ５３…周波数オフセット量算出手段
６１…移動物体検出装置 ６４…信号処理手段
７１…移動物体検出装置 ７２…信号送信手段
７３…信号受信手段

Claims (6)

1. 三角波で周波数変調された送信信号を送信する信号送信部と、上記送信信号の物標からの反射信号を受信する信号受信部と、上記送信信号の一部と上記信号受信部で受信した受信信号とをミキシングするミキサ回路と、上記ミキサ回路から出力される受信ＩＦ信号を上記送信信号の送信周波数上昇部分と送信周波数下降部分で各々サンプリング検出を行い高速フーリエ変換処理で周波数解析するＦＦＴ処理手段と、上記ＦＦＴ処理手段からの上記送信信号の送信周波数上昇部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトルと上記送信信号の送信周波数下降部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトルにより物標の検出を行う移動物体検出ロジック手段とを備えた移動物体検出装置において、
   自車両速度からドップラシフト量を算出する周波数オフセット量算出手段と、上記送信信号の送信周波数上昇部分の上記受信ＩＦ信号の周波数スペクトルに上記ドップラシフト量だけ正の周波数オフセットを加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求め、上記送信信号の送信周波数下降部分の上記受信ＩＦ信号の周波数スペクトルに上記ドップラシフト量だけ負の周波数オフセットを加えて下降オフセット周波数スペクトルを求める周波数オフセット手段と、上記上昇オフセット周波数スペクトルと上記下降オフセット周波数スペクトルとの差分演算で得られる差分周波数スペクトルにより上記物標の検出を行う移動物体検出ロジック手段とを設けたことを特徴とする移動物体検出装置。
2. 上記移動物体検出ロジック手段が、上記差分周波数スペクトルにより検出される物標のうち自車両速度に等しい相対速度で接近する物標は、移動物体判断の対象から除外することを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
3. 上記信号送信部の送信アンテナを横方向に走査する走査手段を設け、複数方位に送信信号を送出すると共に、上記周波数オフセット量算出手段が、送信信号の送出方位情報を用いて送出方位毎に自車両速度成分を求め、上記自車両速度成分に対応するドップラシフト量を算出することを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
4. 上記差分周波数スペクトルにより検出される物標のうち、上記送出方位情報より算出された自車両速度成分と等しい相対速度で接近する物標は、移動物体判断の対象から除外することを特徴とする請求項３に記載の移動物体検出装置。
5. 上記移動物体検出ロジック手段が、上記上昇オフセット周波数スペクトルと上記下降オフセット周波数スペクトルとの加算演算により静止物体を検出し、自車両と上記移動物体との中間位置に上記静止物体が存在する場合において、所定時間連続して自車両と上記移動物体との中間位置に上記静止物体が存在する状態を維持しながら静止物体と移動物体が接近する場合には、上記物標を移動物体判断の対象から除外することを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の移動物体検出装置。
6. 信号送信部により三角波で周波数変調された送信信号を送信し、信号受信部で上記送信信号の物標からの反射信号を受信し、ミキサ回路で上記送信信号の一部と上記信号受信部で受信した受信信号とをミキシングし、ＦＦＴ処理手段で上記ミキサ回路から出力される受信ＩＦ信号を上記送信信号の送信周波数上昇部分と送信周波数下降部分で各々サンプリング検出を行い高速フーリエ変換処理で周波数解析し、移動物体検出ロジック手段で上記ＦＦＴ処理手段からの上記送信信号の送信周波数上昇部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトルと上記送信信号の送信周波数下降部分の受信ＩＦ信号の周波数スペクトルとから物標の検出を行う移動物体検出方法において、
   周波数オフセット量算出手段により自車両速度からドップラシフト量を算出し、周波数オフセット手段により上記送信信号の送信周波数上昇部分の上記受信ＩＦ信号の周波数スペクトルに上記ドップラシフト量だけ正の周波数オフセットを加えて上昇オフセット周波数スペクトルを求め、上記送信信号の送信周波数下降部分の上記受信ＩＦ信号の周波数スペクトルに上記ドップラシフト量だけ負の周波数オフセットを加えて下降オフセット周波数スペクトルを求め、移動物体検出ロジック手段により上記上昇オフセット周波数スペクトルと上記下降オフセット周波数スペクトルとの差分演算で差分周波数スペクトルを求め、上記物標の検出を行うことを特徴とする移動物体検出方法。

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