JPH07146361A - レーダ装置及び車両の障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】対象物の大きさや形状等によらずに、対象物の
相対距離の近い部分で該対象物の相対距離を確実に検出
することができるレーダ装置を提供する。 【構成】ビート信号のスペクトル分布の低周波側から高
周波側に向かって単位周波数間隔Δｆ₁ 毎にスペクトル
レベルを基準レベルと比較し、スペクトルレベルが基準
レベル以上となる周波数ｆ_a1を第１の周波数として検出
する第１の周波数検出手段と、第１の周波数ｆ_a1から単
位周波数間隔Δｆ₂ 毎にスペクトルレベルを基準レベル
と比較しつつスペクトルレベルの周波数に対する増加率
を求め、基準レベル以上のスペクトルレベルで、且つ増
加率が正値から０以下の値に転じる周波数ｆ₁ を第２の
周波数として検出する第２の周波数検出手段とを備え
る。検出された第２の周波数ｆ₁ を対象物Ｙ₁ の相対距
離Ｄ₁ に対応する周波数として、対象物Ｙ₁ の相対距離
Ｄ₁ を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対象物の相対距離を検
出するレーダ装置に関する。また、本発明は車両の周囲
の障害物をレーダ装置を用いて検出する車両の障害物検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば自動車においては、自己車
両の前方や後方に存在する他の車両やフェンス、ガード
レール等の対象物（障害物）の自己車両に対する相対距
離や相対速度を自己車両に搭載したレーダ装置を用いて
検出し、これに応じて車間距離の保持、制動等の自動走
行制御や、各種警報を行うようにしたものが開発されて
おり、この種のレーダ装置においては、比較的近距離の
対象物の検出が可能で、また、システム構成を比較的簡
略なものとし易い等の理由により、一般に、ＦＭ−ＣＷ
レーダ装置が用いられている。

【０００３】このＦＭ−ＣＷレーダ装置においては、適
当な周期で周波数が増減するように変調せしめた電磁波
を例えば車両の前方に向かってアンテナから送波すると
共に、その電磁波の送波方向に存在する対象物からの反
射波を該アンテナにより受波し、その受波信号と送波信
号の一部とをミキシングすることによりビート信号を生
成する。このとき、該ビート信号の周波数は、基本的に
は対象物の相対距離に比例し、該ビート信号の周波数を
検出することにより、対象物の相対距離が求められる。
そして、対象物の相対速度は、相対距離を時間的に微分
したものであるので、該相対距離の時間的変化率を求め
ることにより、相対速度が求められる。

【０００４】ところで、このようなＦＭ−ＣＷレーダ装
置においては、一般に、電磁波の送波方向に存在する対
象物からの直接的な反射波（直接波）だけでなく、路面
等の他の物体を経由した間接的な反射波（間接波）等も
受波され、前記ビート信号には、直接的な反射波の受波
信号による周波数成分（これが対象物の相対距離に対応
する）以外の周波数成分も含まれる。例えば図１３
（ａ）の上側に示すように、レーダ装置を搭載した自己
車両Ｘの前方（電磁波の送波方向）に一つの対象物Ｙが
存在する場合には、ビート信号の周波数分布（スペクト
ル分布）は、一般に、同図下側に示すように、対象物Ｙ
の相対距離Ｄに対応する周波数ｆ_Y のスペクトルレベル
をピーク（極大値）として広がりをもつような分布とな
る。周波数ｆ _Y のスペクトルレベルは前記直接波の受波
レベルに相当するものであり、他の周波数のスペクトル
レベルは前記間接波等の受波レベルに相当するものであ
る。

【０００５】そこで、従来のＦＭ−ＣＷレーダ装置にお
いては、前記ビート信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換手
法）等の演算処理手法や、複数のバンドパスフィルタを
用いて周波数分析して、ビート信号のスペクトル分布を
求め、該スペクトル分布のスペクトルレベルが最大値と
なる周波数を対象物の相対距離に対応する周波数として
求めていた（以下、このような手法を最大値法とい
う）。

【０００６】一方、例えば自動車においては、他車等の
対象物の検出に応じた制動等の的確な制御を行う上で、
自己車両に近い対象物ほど、これを確実に検出し得るこ
とが望ましく、より好ましくは、各種の状況に的確に対
応し得るために、対象物が複数ある場合には、これらの
複数の対象物を検出し得るようにすることが望ましい。

【０００７】しかしながら、このような観点において、
前記最大値法では次のような不都合があった。

【０００８】すなわち、例えば図１３（ｂ）の上側に示
すように、自己車両Ｘの前方（電磁波の送波方向）に二
つの対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ が存在する場合、ビート信号に
は、各対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の相対距離Ｄ₁ ，Ｄ₂ に対応す
る周波数成分が混在し、そのスペクトル分布は、例えば
同図下側に示すように、各対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の相対距離
Ｄ₁ ，Ｄ₂ に対応する周波数ｆ₁ ，ｆ₂ においてピーク
をもつような分布となる。そして、この場合、同図に示
すように、周波数ｆ₁ ，ｆ₂ におけるスペクトルレベル
は、各対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ における電磁波の反射率や吸収
率等の相違に起因して、必ずしも相対距離の近いものほ
ど、スペクトルレベルが大きくなるとは限らず、相対距
離の大きいものの方が相対距離の近いものよりも大きく
なる場合がある。このため、このような場合に、前記最
大値法により、スペクトルレベルが最大値となる周波数
を求めると、相対距離の近い方の対象物が検出されず、
相対距離の大きな方の対象物のみが検出されてしまうと
いう不都合を生じ、また、各対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の相対距
離を各々検出することもできない。

【０００９】また、例えば同図（ｃ）の上側に示すよう
に、自己車両Ｘの前方（電磁波の送波方向）に存在する
対象物がガードレールやフェンス等のような連続構造物
Ｙである場合には、前記ビート信号のスペクトル分布
は、例えば同図下側に示すように、該連続構造物Ｙの自
己車両Ｘ寄りの部分の相対距離Ｄに対応する周波数ｆ_Y
から立ち上がる概略ステップ状の分布となる。この場
合、同図に示すように、スペクトルレベルは、該連続構
造物Ｙの自己車両Ｘ寄りの部分の相対距離Ｄに対応する
周波数ｆ_Y で最大となるとは限らず、該連続構造物Ｙの
各部における電磁波の反射率や吸収率等の相違に起因し
て該連続構造物の自己車両寄りの部分の相対距離Ｄより
も大きな相対距離に対応する周波数ｆ_Z で最大となる場
合がある。このため、このような場合に、前記最大値法
により、スペクトルレベルが最大値となる周波数を求め
ると、該連続構造物Ｙの自己車両Ｘ寄りの部分が検出さ
れないという不都合が生じる。

【００１０】このような不都合を解消するためには、対
象物の相対距離の近い部分に対応する周波数を検出する
ことができ、しかも、その検出を複数の対象物について
行うことができるようにすることが望まれていた。

【００１１】次に、車両に搭載したレーダ装置を用いて
該レーダ装置の電磁波の送波方向に存在する障害物（対
象物）の相対距離を検出し、また、その相対距離の時間
的変化率に基づいて該障害物の相対速度を検出する場
合、自己車両に最も近い障害物の検出は特に重要であ
り、該障害物が自己車両に接近すればするほど、該障害
物の相対距離や相対速度の検出処理を迅速に行う必要が
ある。これは、該障害物の検出に応じて、該障害物の回
避処置等を迅速に施す必要があるからである。

【００１２】一方、車両に搭載したレーダ装置を用いて
該レーダ装置の電磁波の送波方向に存在する複数の障害
物（対象物）の相対距離や相対速度を検出するようにし
た場合、一般には、前述したようなビート信号のスペク
トル分布に基づき、その低周波側（相対距離の近い側）
から各対象物の相対距離に対応する周波数を順次検出し
て各対象物の相対距離を求め、さらに、各対象物の相対
距離の時間的変化率に基づき、各対象物の相対速度を求
めることが考えられる。そして、このようにした場合、
検出可能な全ての障害物について、その相対距離等を求
めた後に、各対象物の相対距離等の次回の検出処理が行
われることとなるため、最も相対距離の小さい障害物に
ついての相対距離等の検出処理が遅れてしまうという不
都合を生じる。

【００１３】このような不都合を解消するためには、各
障害物の相対距離等の検出の処理を簡略化することや、
その検出処理を行うためのＣＰＵ等として処理能力の高
いものを使用することが考えられるが、前者の場合に
は、各障害物についての相対距離等の検出精度の低下を
招き、また、後者の場合には、コストアップを伴うとい
う不都合があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑みてなされたものであり、対象物の大きさや形状等に
よらずに、該対象物の相対距離の近い部分で該対象物の
相対距離を確実に検出することができ、さらには、その
ような検出を複数の対象物について行うことができるレ
ーダ装置を提供することを目的とする。

【００１５】また、本発明は、レーダ装置を用いて車両
の周囲に存在する複数の障害物の相対距離及び相対速度
を相対距離に近いものから順次検出する場合に、最も相
対距離の小さい障害物の接近状況に応じて的確な検出処
理を行うことができる車両の障害物検出装置を提供する
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のレーダ装置は、
前記の目的を達成するために、周波数を時間的に変調せ
しめた電磁波を送波する送波手段と、該電磁波の送波方
向に存在する対象物からの反射波を受波する受波手段
と、該電磁波の送波信号の一部と該反射波の受波信号と
を混合することにより対象物の相対距離の応じた周波数
成分を有するビート信号を生成するビート信号生成手段
と、該ビート信号の周波数のスペクトル分布を求める周
波数分析手段と、該スペクトル分布の低周波側から高周
波側に向かって第１の単位周波数間隔毎に各周波数のス
ペクトルレベルを順次所定の基準レベルと比較し、該ス
ペクトルレベルが該基準レベル以上となる周波数を検出
する第１の周波数検出手段と、該第１の周波数検出手段
により検出された第１の周波数から第２の単位周波数間
隔毎に該周波数に対する前記スペクトルレベルの増加率
を求め、該増加率が正値から０以下に転じる周波数を前
記対象物の相対距離に対応する周波数として検出する第
２の周波数検出手段と、該第２の検出手段により検出さ
れた第２の周波数により前記対象物の相対距離を求める
距離検出手段とを備えたことを特徴とする。

【００１７】そして、前記第１の単位周波数間隔を前記
第２の単位周波数間隔よりも大きくしたことを特徴とす
る。

【００１８】また、前記第１の周波数検出手段は、前記
第１の周波数を検出した時、それ以後の第１の周波数の
検出処理を一旦中止し、前記第２の周波数検出手段によ
り検出された前記第２の周波数から所定の周波数幅だけ
増加させた周波数から新たな第１の周波数の検出処理を
再開することを特徴とする。

【００１９】さらに、前記第２の周波数検出手段は、前
記第１の検出手段により検出された前記第１の周波数か
ら所定の周波数幅内において前記第２の周波数の検出処
理を行い、該周波数範囲内において前記スペクトルレベ
ルの増加率が正値から０以下に転じる周波数が存在しな
いとき、該周波数幅内における最も低周波数側の最大レ
ベルのスペクトルレベルを有する周波数を前記対象物の
相対距離に対応する第２の周波数として検出することを
特徴とする。

【００２０】また、本発明の車両の障害物検出装置の第
１の態様は、前記の目的を達成するために、車両に搭載
されたレーダ装置により、該車両の周囲に存在する一つ
または複数の障害物の自己車両に対する相対距離を該相
対距離の小さいものから順次検出すると共に、検出され
た各障害物の相対距離の時間的変化量に基づいて各障害
物の相対速度を検出する車両の障害物検出装置におい
て、最も相対距離の小さい障害物について検出された前
記相対距離と相対速度とに基づいて、当該最小相対距離
の障害物の自己車両に対する障害度を少なくとも高障害
度及び低障害度の２種類に分類して判断する障害度判断
手段を備え、前記レーダ装置は、該障害度判断手段によ
り判断された障害度が前記高障害度であるとき、前記最
小相対距離の障害物についてのみその相対距離を検出
し、前記障害度判断手段により判断された障害度が前記
低障害度であるとき、各障害物についてその相対距離を
検出することを特徴とする。

【００２１】そして、前記レーダ装置は、周波数を時間
的に変調せしめた電磁波を送波する送波手段と、該電磁
波の送波方向に存在する障害物からの反射波を受波する
受波手段と、該電磁波の送波信号の一部と該反射波の受
波信号とを混合することにより障害物の相対距離の応じ
た周波数成分を有するビート信号を生成するビート信号
生成手段と、該ビート信号の周波数のスペクトル分布を
求める周波数分析手段と、前記障害度判断手段により判
断された障害度が前記低障害度であるとき、前記スペク
トル分布の低周波側から高周波側にかけてスペクトルレ
ベルが所定の基準レベル以上で且つ極大値となる一つま
たは複数の周波数を順次各障害物の相対距離に対応する
障害物周波数として検出する低障害度用障害物周波数検
出手段と、前記障害度判断手段により判断された障害度
が前記高障害度であるとき、前記スペクトル分布の低周
波側からスペクトルレベルが所定の基準レベル以上で且
つ極大値となる周波数を障害物周波数として検出してい
くと共に該障害物周波数が最初に検出された時点で以後
の障害物周波数の検出処理を中止する高障害度用障害物
周波数検出手段と、前記障害度判断手段により判断され
た障害度に応じて前記各障害物周波数検出手段のいずれ
かにより検出された障害物周波数により障害物の相対距
離を求める距離検出手段とを備えることを特徴とする。

【００２２】また、前記障害度判断手段は、前記最小相
対距離の障害物の障害度を該障害物について検出された
相対距離及び相対速度に基づいて高障害度、中障害度及
び低障害度の３種類に分類して判断する手段であって、
前記レーダ装置は、該障害度判断手段により判断された
障害度が中障害度であるとき、各障害物についてその相
対距離を検出すると共に前記最小相対距離の障害物以外
の障害物については該最小相対距離の障害物よりも簡略
化した処理でその相対距離を検出することを特徴とす
る。

【００２３】さらに、前記レーダ装置は、周波数を時間
的に変調せしめた電磁波を送波する送波手段と、該電磁
波の送波方向に存在する障害物からの反射波を受波する
受波手段と、該電磁波の送波信号の一部と該反射波の受
波信号とを混合することにより障害物の相対距離の応じ
た周波数成分を有するビート信号を生成するビート信号
生成手段と、該ビート信号の周波数のスペクトル分布を
求める周波数分析手段と、前記障害度判断手段により判
断された障害度が前記低障害度であるとき、前記スペク
トル分布の低周波側から高周波側にかけてスペクトルレ
ベルが所定の基準レベル以上で且つ極大値となる一つま
たは複数の周波数を順次各障害物の相対距離に対応する
障害物周波数として検出する低障害度用障害物周波数検
出手段と、前記障害度判断手段により判断された障害度
が前記中障害度であるとき、前記スペクトル分布の低周
波側からスペクトルレベルが所定の基準レベル以上で且
つ極大値となる最初の一つの周波数を前記最小相対距離
の障害物の相対距離に対応する障害物周波数として検出
すると共に、該最小相対距離の障害物に対応する障害物
周波数を検出した後には、前記スペクトル分布の高周波
側に向かってスペクトルレベルが前記基準レベル以下か
ら該基準レベル以上に転じる一つまたは複数の周波数を
順次前記最小相対距離の障害物以外の各障害物の相対距
離に対応する障害物周波数として検出する中障害度用障
害物検出手段と、前記障害度判断手段により判断された
障害度が前記高障害度であるとき、前記スペクトル分布
の低周波側からスペクトルレベルが所定の基準レベル以
上で且つ極大値となる周波数を障害物周波数として検出
していくと共に該障害物周波数が最初に検出された時点
で以後の障害物周波数の検出処理を中止する高障害度用
障害物周波数検出手段と、前記障害度判断手段により判
断された障害度に応じて前記各障害物周波数検出手段の
いずれかにより検出された障害物周波数により障害物の
相対距離を求める距離検出手段とを備えることを特徴と
する。

【００２４】また、本発明の車両の障害物検出装置の第
２の態様は、前記の目的を達成するために、車両に搭載
されたレーダ装置により、該車両の周囲に存在する一つ
または複数の障害物の自己車両に対する相対距離を該相
対距離の小さいものから順次検出すると共に、検出され
た各障害物の相対距離の時間的変化量に基づいて各障害
物の相対速度を検出する車両の障害物検出装置におい
て、当該最小相対距離の障害物について検出された前記
相対距離と相対速度とに基づいて、該最小相対距離の障
害物の自己車両に対する障害度を少なくとも高障害度及
び低障害度の２種類に分類して判断する障害度判断手段
を備え、前記レーダ装置は、該障害度判断手段により判
断された障害度が前記高障害度であるとき、各障害物に
ついてその相対距離を検出すると共に前記最小相対距離
の障害物以外の障害物については該最小相対距離の障害
物よりも簡略化した処理でその相対距離を検出し、前記
障害度判断手段により判断された障害度が前記低障害度
であるとき、各障害物についてその相対距離を互いに同
一の処理で検出することを特徴とする。

【００２５】さらに、前記レーダ装置は、周波数を時間
的に変調せしめた電磁波を送波する送波手段と、該電磁
波の送波方向に存在する障害物からの反射波を受波する
受波手段と、該電磁波の送波信号の一部と該反射波の受
波信号とを混合することにより障害物の相対距離の応じ
た周波数成分を有するビート信号を生成するビート信号
生成手段と、該ビート信号の周波数のスペクトル分布を
求める周波数分析手段と、前記障害度判断手段により判
断された障害度が前記低障害度であるとき、前記スペク
トル分布の低周波側から高周波側にかけてスペクトルレ
ベルが所定の基準レベル以上で且つ極大値となる一つま
たは複数の周波数を順次各障害物の相対距離に対応する
障害物周波数として検出する低障害度用障害物周波数検
出手段と、前記障害度判断手段により判断された障害度
が前記高障害度であるとき、前記スペクトル分布の低周
波側からスペクトルレベルが所定の基準レベル以上で且
つ極大値となる最初の一つの周波数を前記最小相対距離
の障害物の相対距離に対応する周波数として検出すると
共に、該最小相対距離の障害物の相対距離に対応する周
波数を検出した後には、前記スペクトル分布の高周波側
に向かってスペクトルレベルが前記基準レベル以下から
該基準レベル以上に転じる一つまたは複数の周波数を順
次前記最小相対距離の障害物以外の各障害物の相対距離
に対応する障害物周波数として検出する高障害度用障害
物検出手段と、前記障害度判断手段により判断された障
害度に応じて前記各障害物周波数検出手段のいずれかに
より検出された障害物周波数により障害物の相対距離を
求める距離検出手段とを備えることを特徴とする。

【００２６】

【作用】本発明のレーダ装置によれば、前記送波手段及
び受波手段による電磁波の送受波時に前記ビート信号生
成手段により生成されたビート信号は、前記周波数分析
手段により周波数分析されて、そのスペクトル分布が求
められる。該スペクトル分布が求められると、前記第１
の周波数検出手段により、スペクトル分布の低周波側
（相対距離の小さい側）から第１の単位周波数間隔毎に
スペクトルレベルが前記基準レベルと比較されて、該基
準レベル以上のスペクトルレベルとなる周波数が前記第
１の周波数として検出される。該第１の周波数が検出さ
れると、これに対応する相対距離の近傍に対象物が存在
することが予測されるため、前記第２の周波数検出手段
により、該第１の周波数から前記第２の単位周波数間隔
毎に、周波数に対するスペクトルレベルの増加率が求め
られ、該増加率が正値から０以下に転じる周波数、換言
すれば、スペクトル分布が増加傾向から減少傾向もしく
は一定に転じる周波数が前記第２の周波数として検出さ
れる。このようにして得られた第２の周波数は、電磁波
の送波方向に存在する対象物の近距離側の部分の相対距
離に対応する周波数であり、該第２の周波数から前記距
離検出手段により相対距離を求めることにより、電磁波
の送波方向に存在する対象物の相対距離が距離の近い側
で求められる。

【００２７】前記第１及び第２の単位周波数間隔は同一
であってもよいが、第１の単位周波数間隔を前記第２の
単位周波数間隔よりも大きくすることが好ましい。すな
わち、第１の単位周波数間隔を比較的大きなものとすれ
ば、前記第１の周波数を検出するための処理時間を比較
的早めることができ、また、逆に第２の単位周波数間隔
を比較的小さなものとすれば、対象物の近距離側の部分
の相対距離に対応する周波数（第２の周波数）を精度よ
く検出することが可能となる。

【００２８】また、前記第１の周波数検出手段により、
第１の周波数を検出した時、それ以後の第１の周波数の
検出処理を一旦中止し、前記第２の周波数検出手段によ
り検出された前記第２の周波数から所定の周波数幅だけ
増加させた周波数から新たな第１の周波数の検出処理を
再開することにより、電磁波の送波方向に存在する対象
物が複数の場合であっても、少なくとも前記所定の周波
数幅に相当する距離間隔をおいて、複数の対象物のそれ
ぞれの近距離側の部分の相対距離を検出することが可能
となる。この場合、前記所定の周波数幅内においては、
前記第１及び第２の周波数の検出は行われないこととな
るが、該所定の周波数幅を例えば検出しようとする通常
的な対象物の長さ程度に相当するものとしておけば、該
周波数幅に相当する距離間隔内に新たな対象物が存在す
ることは考えられず、従って、電磁波の送波方向に存在
する各対象物の相対距離を漏れなく検出することが可能
となる。また、前記所定の周波数幅内における第１及び
第２の周波数の検出処理が省かれることにより複数の対
象物の相対距離の検出処理を迅速に行うことが可能とな
る。

【００２９】さらに、このように、第１及び第２の周波
数の検出を低周波側から高周波側にかけて繰り返す場合
において、対象物が電磁波の送波方向に延在する連続構
造物である場合には、それに対応するスペクトル分布は
前述したようにステップ状となるのであるが、このと
き、該連続構造物の近距離側の部分の相対距離に対応す
る周波数以上の周波数において、該ステップ状の分布の
スペクトルレベルの変化が小さく、あるいはその変化が
緩やかであると、該連続構造物の中間部分に相当する周
波数範囲で新たな第１の周波数が検出された後に、第２
の周波数（スペクトルレベルの増加率が正値から０以下
に転じる周波数）が継続的に検出されない可能性があ
る。そこで、前記第２の周波数検出手段は、前記第１の
検出手段により検出された前記第１の周波数から所定の
周波数幅内においてスペクトルレベルの増加率が正値か
ら０以下に転じる周波数が存在しないときには該所定の
周波数幅内において最も低周波側の最大レベルのスペク
トルレベルを有する周波数を前記対象物の相対距離に対
応する第２の周波数として検出する。このようにするこ
とにより、対象物が連続構造物である場合には、その中
間部分の相対距離を検出することが可能となる。この場
合、第２の周波数の検出処理を行う周波数幅を、例えば
通常的な対象物の長さ程度に相当するものとしておけ
ば、該通常的な対象物については、その相対距離に対応
する第２の周波数を支障なく検出することが可能とな
る。

【００３０】次に、本発明の車両の障害物検出装置の第
１の態様によれば、前記障害度判断手段により判断され
た前記最小相対距離の障害物の障害度が低障害度である
とき、すなわち通常時には、前記レーダ装置により該最
小相対距離の障害物を含めて各障害物の相対距離及び相
対速度が検出される。そして、前記障害度判断手段によ
り判断された前記最小相対距離の障害物の障害度が高障
害度であるときには、該最小相対距離の障害物について
のみ、その相対距離と相対速度との検出が行われ、これ
により、該最小相対距離の障害物についての検出処理を
迅速に行うことが可能となる。

【００３１】そして、前記レーダ装置が、前記送波手
段、受波手段、ビート信号生成手段、周波数分析手段、
低障害度用障害物周波数検出手段、高障害度用障害物周
波数検出手段、及び距離検出手段を備える場合には、前
記最小相対距離の障害物の障害度が低障害度であるとき
には、低障害度用障害物周波数検出手段により、前記ス
ペクトル分布の低周波側から高周波側にかけてスペクト
ルレベルが所定の基準レベル以上で且つ極大値となる周
波数（障害物周波数）が順次検出されて、その検出され
た各障害物周波数から距離検出手段により各障害物の相
対距離が該相対距離の近いものから順次求められるの
で、各障害物の相対距離を精度よく検出することが可能
となる。そして、前記最小相対距離の障害物の障害度が
高障害度であるときには、高障害度用障害物周波数検出
手段により、前記スペクトル分布の低周波側からスペク
トルレベルが所定の基準レベル以上で且つ極大値となる
周波数（障害物周波数）を低障害度の場合と同様に検出
していくと共に、該障害物周波数が最初に検出された時
点で以後の障害物周波数の検出処理を中止し、その検出
された障害物周波数から距離検出手段により障害物の相
対距離を求めることにより、該最小相対距離の障害物の
相対距離を迅速且つ精度よく検出することが可能とな
る。

【００３２】また、前記障害度判断手段が、前記最小相
対距離の障害物の障害度を高障害度、中障害度及び低障
害度の３種類に分類して判断する場合には、該障害度が
中障害度であるときに、各障害物についてその相対距離
を検出すると共に前記最小相対距離の障害物以外の障害
物については該最小相対距離の障害物よりも簡略化した
処理でその相対距離を検出することにより、最小相対距
離の障害物については、必要な精度を確保しつつその相
対距離の検出を行うことが可能となる一方、他の障害物
についても概略的にはその相対距離を検出することが可
能となり、また、他の障害物についての相対距離の検出
処理を簡略化して行うことにより、低障害度の場合に較
べて障害物の相対距離の検出処理時間を早めることが可
能となる。

【００３３】この場合、前記レーダ装置が、前記送波手
段、受波手段、ビート信号生成手段、周波数分析手段、
低障害度用障害物周波数検出手段、中障害度用障害物周
波数検出手段、高障害度用障害物検出手段及び距離検出
手段を備えるときには、低障害度又は高障害度の場合に
は、前述したように各障害物又は前記最小相対距離の障
害物についてその相対距離を精度よく検出することが可
能となる。そして、中障害度の場合には、最小相対距離
の障害物以外の障害物について、低障害度の場合のよう
にスペクトルレベルが基準レベル以上で、且つ極大値と
なる周波数を検出するのではなく、スペクトルレベルが
基準レベル以下から以上に転じる周波数を検出するの
で、その検出処理を短時間で行うことが可能となる。

【００３４】次に、本発明の車両の障害物検出装置の第
２の態様によれば、低障害度の場合（通常時）には、各
障害物の相対距離が同一の検出処理で検出されるので、
相互に同様の精度で相対距離の検出が行われる一方、高
障害度のときには、最小相対距離の障害物以外の障害物
については簡略化した処理で相対距離が検出されるの
で、低障害度の場合較べて障害物の相対距離の検出処理
時間を早めることが可能となる。

【００３５】そして、前記レーダ装置が、前記送波手
段、受波手段、ビート信号生成手段、周波数分析手段、
低障害度用障害物周波数検出手段、高障害度用障害物検
出手段及び距離検出手段を備えるときには、低障害度の
場合には、各障害物についてその相対距離を精度よく検
出することが可能となる。そして、高障害度の場合に
は、最小相対距離の障害物については、前述の第１の態
様と同様に、その相対距離を精度よく検出することが可
能となる一方、他の障害物については、簡略な処理で概
略的に相対距離を検出することができ、障害物の相対距
離の検出処理を短時間で行うことが可能となる。

【００３６】

【実施例】本発明のレーダ装置の一実施例を図１乃至図
５を参照して説明する。図１は本実施例のレーダ装置の
システム構成図、図２及び図３は図１の装置の作動を説
明するための説明図、図４及び図５は図１のレーダ装置
の作動を説明するためのフローチャートである。

【００３７】図１を参照して、本実施例のレーダ装置は
例えば自動車に搭載されたＦＭ−ＣＷレーダ装置であ
り、１は電磁波の送波信号を生成する発振器、２は発振
器１が生成する送波信号の周波数を時間的に変調・制御
する変調制御回路、３は発振器１からアイソレータ４、
方向性結合器５及びサーキュレータ６を介して付与され
る送波信号に応じて該送波信号を同一周波数の電磁波を
例えば車両の前方に向かって送波し、また送波した電磁
波の反射波を受波するアンテナ、７は方向性結合器５を
介して分配・入力される送波信号の一部とアンテナ３か
らサーキュレータ６を介して入力される受波信号とをミ
キシングして両信号の時間的周波数差に相当する周波数
を有するビート信号を生成するミキサー、８はミキサー
７により生成されたビート信号を増幅するアンプ、９は
アンプ８により増幅されたビート信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器、１０はＡ／Ｄ変換器９によりＡ／Ｄ変換
されたビート信号を、変調制御回路２に連動してタイミ
ング信号生成回路１１から付与されるタイミング信号に
従って時系列的に記憶保持するメモリ、１２はメモリ１
０に記憶保持されたビート信号のデータを分析処理する
ことにより車両の前方に存在する他の車両等の対象物の
自己車両に対する相対距離を求める信号処理装置であ
る。これらの構成において、発振器１、変調制御回路
２、アイソレータ４、方向性結合器５、サーキュレータ
６及びアンテナ３は送波手段１３を構成し、アンテナ３
及びサーキュレータ６は受波手段１４を構成し、ミキサ
ー７はビート信号生成手段７を構成する。また、信号処
理装置１２は、マイクロコンピュータ等を含む電子回路
により構成されたものであり、その機能的構成として、
周波数分析手段１５、第１の周波数検出手段１６、第２
の周波数検出手段１７及び距離検出手段１８を備えてい
る。

【００３８】次に、本実施例のレーダ装置の作動を、そ
の各部の詳細な説明と併せて説明する。

【００３９】本実施例のレーダ装置において、発振器１
により生成される送波信号は、その周波数が変調制御回
路２により図２に実線で示すように制御される。すなわ
ち、送波信号の周波数は、周波数ｆ_X 及びｆ_Y の間で周
期的に直線的に増減するように、換言すれば三角波状に
変調される。そして、このように周波数を変調制御され
た送波信号が、アイソレータ４、方向性結合器５及びサ
ーキュレータ６を介してアンテナ３に付与され、これに
よりアンテナ３から送波信号と同一周波数を有する電磁
波が送波される。アンテナ３は指向性を有するものであ
り、電磁波は例えば自己車両Ｘ（図３参照）の前方に向
かって送波される。

【００４０】このような電磁波の送波時において、その
送波方向に他の車両等の検出しようとする対象物Ｙ（図
３参照）が存在すると、送波された電磁波は対象物Ｙに
より反射され、その反射波はアンテナ３により受波され
る。そして、この反射波の受波信号はサーキュレータ６
を介してミキサー７に入力される。この時、ミキサー７
には、発振器１から出力された送波信号の一部が方向性
結合器５を介して分配・入力されており、ミキサー７は
これらの送波信号と受波信号とをミキシングする。

【００４１】ここで、図２に仮想線で示すように、受波
信号の周波数は送波信号と同様に三角波状に変調された
ものとなるのであるが、自己車両Ｘと対象物Ｙとの間を
電磁波が往復するのに要する時間τの遅れを送波信号に
対して生じ、送波信号と受波信号とを同一時間軸上で比
較すると、両者の周波数の間には、受波信号の遅れ時間
τに応じた時間的周波数差ｆ_B を生じる。このため、ミ
キサー７により送波信号と受波信号とをミキシングする
と、上記の時間的周波数差ｆ_B の周波数を有するビート
信号が生成される。尚、対象物Ｙが自己車両Ｘに対して
移動している場合には、受波信号の周波数は送波信号の
周波数に対してドップラシフトを生じるのであるが、こ
こでは、説明の便宜上、該ドップラシフトを無視する。

【００４２】前記ビート信号の周波数ｆ_B は、周知のよ
うに、基本的には対象物Ｙの自己車両Ｘに対する相対距
離Ｄに比例し、該相対距離Ｄとの間に次式（１）が成り
立つ。

【００４３】Ｄ＝ｋ・ｆ_B ……（１） 上式（１）において、“ｋ”は基本的には電磁波の速度
（＝光速）と、送波信号の周波数の時間的変化率とによ
り定まる比例定数である。

【００４４】従って、ビート信号の周波数ｆ_B を検出す
れば、その周波数ｆ_B から式（１）により対象物Ｙの相
対距離Ｄを検出することができる。

【００４５】これが、本実施例のレーダ装置により、対
象物Ｙの相対距離Ｄを検出する際の基本原理である。

【００４６】但し、前述したように、前記ビート信号に
は、一般に、対象物Ｙの相対距離Ｄに対応する周波数成
分以外の周波数成分も含まれ、また、電磁波の送波方向
に存在する対象物Ｙが複数である場合には、各対象物Ｙ
の相対距離Ｄに対応する周波数成分が複合的に含まれ
る。

【００４７】例えば、図３の上側に示すように、自己車
両Ｘの前方（電磁波の送波方向）に二つの対象物Ｙ₁ ，
Ｙ₂ が存在し、このとき、対象物Ｙ₁ が他車等の通常的
な対象物であり、対象物Ｙ₂ が電磁波の送波方向に延在
するフェンスやガードレール等の連続構造物である場合
には、ビート信号の周波数分布（スペクトル分布）は、
基本的には、同図の下側に示すような分布となる。同図
において、ｆ₁ は対象物Ｙ₁ の自己車両Ｘ寄りの部分の
相対距離Ｄ₁ に対応する周波数、ｆ₂ は対象物Ｙ₂ の自
己車両Ｘ寄りの部分の相対距離Ｄ₂ に対応する周波数で
あり、対象物Ｙ ₁ については、周波数ｆ₁ の手前（低周
波側）から該周波数ｆ₁ までスペクトルレベルが急峻に
増加し、その後、スペクトルレベルが減少していくよう
な先鋭的なスペクトル分布となる。また、連続構造物で
ある対象物Ｙ₂ については、周波数ｆ₂ の手前（低周波
側）から該周波数ｆ₂ までスペクトルレベルが急峻に増
加し、その後、対象物Ｙ₂ の遠方側の終端部分までの相
対距離に対応する周波数付近までスペクトルレベルの変
化が比較的小さくなるようなステップ状のスペクトル分
布となる。

【００４８】尚、同図に示したスペクトル分布は、説明
の便宜上、実際に得られるスペクトル分布の傾向を概念
的に示したものであり、実際に得られるスペクトル分布
は、一般には、同図に示したような滑らかな分布とはな
らない。例えば対象物Ｙ₂ について、周波数ｆ₂ 以後の
周波数におけるスペクトル分布は同図のように平坦なも
のとはならず、対象物Ｙ₂ の各部における電磁波の反射
率や吸収率の相違や、各種ノイズ成分等が影響して前記
図１３（ｃ）に示したように凹凸を伴うものとなる。但
し、一般的傾向としては、各対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の自己車
両Ｘ寄りの部分の相対距離Ｄ₁ ，Ｄ₂ に対応する周波数
ｆ₁ ，ｆ₂ の手前から該周波数ｆ₁ ，ｆ ₂ までは、同図
に示したように比較的急激且つ滑らかにスペクトルレベ
ルが増加するような分布となる。

【００４９】以下の説明においては、上記のように、自
己車両Ｘの前方に二つの対象物Ｙ₁，Ｙ₂ が存在する場
合について説明する。

【００５０】図１を参照して、前述したようにミキサー
７により生成されたビート信号は、アンプ８により必要
なレベルのビート信号に増幅され、さらに、Ａ／Ｄ変換
器９により所定のサンプリングタイム毎にＡ／Ｄ変換さ
れた後に、そのデジタル化されたビート信号の振幅デー
タがメモリ１０に時系列的に記憶保持される。この場
合、メモリ１０は、タイミング信号生成回路１１から付
与されるタイミング信号に応じてビート信号の振幅デー
タを所定の期間内において時系列的に記憶保持し、例え
ば送受波信号の周波数が共に増加あるいは減少する期間
において、ビート信号の振幅データを記憶保持する。

【００５１】次いで、メモリ１０に記憶保持されたデー
タ基に、信号処理装置１２により、以下に説明するよう
に各対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の相対距離Ｄ₁ ，Ｄ₂ 等が求めら
れる。

【００５２】すなわち、図４を参照して、信号処理装置
１２は、まず、前記周波数分析手段１５により、メモリ
１０に記憶保持されたビート信号のデータを周波数分析
し、そのスペクトル分布を求める（図４のＳＴＥＰ
１）。この場合、周波数分析手段１５は、周波数分析の
演算処理手法であるＦＦＴ（高速フーリエ変換手法）に
よりビート信号のスペクトル分布を求める。これによ
り、図３に示したようなスペクトル分布が得られる。

【００５３】次いで、信号処理装置１２は、得られたス
ペクトル分布を基に、対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ に対応する周波
数（後述の第２の周波数）を前記第１及び第２の周波数
検出手段１６，１７により検出する（図４のＳＴＥＰ
２、詳細は後述する）。そして、信号処理装置１２は、
前記距離検出手段１８により、検出された周波数を前記
式（１）に従って相対距離に変換し、これにより各対象
物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の相対距離を求める（図４のＳＴＥＰ
３）。尚、メモリ１０には、対象物の相対距離が求めら
れると、新たなビート信号のデータが取り込まれるよう
になっており、以下、前記ＳＴＥＰ１〜３の処理が繰り
返される。

【００５４】前記第１及び第２の周波数検出手段１６，
１７による、対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ に対応する周波数の検出
処理（図４のＳＴＥＰ２の処理）は、次のように行われ
る。

【００５５】すなわち、図３及び図５を参照して、ま
ず、前記スペクトル分布において、本実施例のレーダ装
置により検出しようとする最小相対距離に対応する周波
数ｆ₀₁を初期周波数として設定し、その初期周波数ｆ₀₁
から高周波側（相対距離の大きい側）に向かって所定の
単位周波数間隔Δｆ₁ 毎にスペクトルレベルを所定の基
準レベルと比較し、スペクトルレベルが基準レベル以上
となる周波数（第１の周波数）を検出する（図５のＳＴ
ＥＰ１〜ＳＴＥＰ６）。かかる処理は、第１の周波数検
出手段１６により行われ、図３のスペクトル分布におい
ては、周波数ｆ_a1が上記第１の周波数として最初に検出
されることとなる。そして、第１の周波数検出手段１６
による処理は第１の周波数ｆ_a1が検出された時点で一旦
中止される。

【００５６】尚、前記基準レベルは、ノイズ成分等を排
除するために設定されたもので、基本的には、ノイズ成
分等のスペクトルレベルでは該基準レベルを越えること
がないように設定されている。

【００５７】このような第１の周波数ｆ_a1が検出される
と、次に、該第１の周波数ｆ_a1から高周波側に向かって
所定の単位周波数間隔Δｆ₂ 毎にスペクトルレベルを前
記基準レベルと比較しつつ、該単位周波数間隔Δｆ₂ 毎
のスペクトルレベルの周波数に対する増加率を求め、ス
ペクトルレベルが基準レベル以上で、且つその増加率が
正値から０以下の値に転じる周波数、換言すれば、スペ
クトルレベルが基準レベル以上で増加傾向から減少傾向
もしくは一定に転じる周波数を第２の周波数として検出
する（図５のＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ１１）。ここで、ス
ペクトルレベルの周波数に対する増加率は、単位周波数
間隔Δｆ₂ におけるスペクトルレベルの変化量（増加
量）をΔＬとすると、ΔＬ／Δｆ₂ により求められる。
また、単位周波数間隔Δｆ₂ は、前記第１の周波数を検
出するための単位周波数間隔Δｆ₁よりも小さく設定さ
れており、Δｆ₂ ＜Δｆ₁ である。

【００５８】かかる処理は、第２の周波数検出手段１７
により行われ、図３のスペクトル分布においては、対象
物Ｙ₁ の自己車両Ｘ寄りの部分の相対距離Ｄ₁ に対応す
る周波数ｆ₁ が上記第２の周波数として検出されること
となる。そして、第２の周波数検出手段１７は、第２の
周波数ｆ₁ を検出すると、それを前記距離検出手段１８
に出力し（図５のＳＴＥＰ１２）、上記の処理を一旦中
止する。この場合、第２の周波数を検出するための単位
周波数間隔Δｆ₂ は、第１の周波数を検出するための単
位周波数間隔Δｆ₁ よりも小さく設定されているので、
対象物Ｙ₁ の自己車両Ｘ寄りの部分の相対距離Ｄ₁ に対
応する周波数ｆ₁ を精度よく検出することができる。ま
た、第１の周波数を検出するための単位周波数間隔Δｆ
₁ を比較的大きめに設定することで、第１の周波数の検
出処理を迅速に行うことができる。

【００５９】尚、かかる第２の周波数検出手段１７によ
る処理は、第１の周波数ｆ_a1から高周波側に向かって所
定の周波数幅Δｆ₃ （図３参照）内において行われるの
であるが、これについては後述する。

【００６０】前述のように最初の第２の周波数ｆ₁ が検
出されると、次に、第１の周波数検出手段１６は、その
第２の周波数ｆ₁ から所定の周波数幅Δｆ₄ だけ増加さ
せてなる周波数（図３では周波数ｆ₀₂）を新たな初期周
波数として前述の処理を再開し、新たな第１の周波数を
検出する（図５のＳＴＥＰ１３及びＳＴＥＰ２〜６）。
図３のスペクトル分布においては、かかる処理により周
波数ｆ_a2が新たな第１の周波数として検出されることと
なる。

【００６１】そして、このように新たな第１の周波数ｆ
_a2が検出されると、第２の周波数検出手段１７により、
前述したようにスペクトルレベルが基準レベル以上で、
その増加率が正値から０以下の値に転じる周波数が新た
な第２の周波数として検出される（図５のＳＴＥＰ６〜
１１）。図３のスペクトル分布においては、連続構造物
である対象物Ｙ₂ の自己車両Ｘ寄りの部分の相対距離Ｄ
₂ に対応する周波数ｆ ₂ が第２の周波数として検出され
ることとなる。そして、第２の周波数検出手段１７は、
新たに検出された第２の周波数ｆ₂ を距離検出手段１８
に出力する（図５のＳＴＥＰ１２）。

【００６２】尚、このような新たな第１及び第２の周波
数の検出処理において、先に検出された第２の周波数ｆ
₁ から前記周波数幅Δｆ₄ （以下、未処理周波数幅Δｆ
₄ という）の範囲内では、新たな第２の周波数等の検出
処理が行われないこととなるのであるが、前記未処理周
波数幅Δｆ₄ は、例えば通常的な対象物である自動車等
の長さ程度に相当する周波数幅に設定される。このた
め、該未処理周波数幅Δｆ₄ に相当する距離範囲内で他
の対象物が存在することはないと考えられ、従って、該
未処理周波数幅Δｆ₄ 内で新たな第２の周波数等の検出
処理が行われなくとも支障はない。

【００６３】信号処理装置１２の第１及び第２の周波数
検出手段１６，１７は、基本的には、前述の処理を、検
出しようとする最大相対距離に対応する周波数ｆ
_end （図３参照）まで繰り返すのであるが、本実施例で
は、第２の周波数の検出処理において、スペクトルレベ
ルの増加率が正値から０以下の値に転じる周波数の検出
は、第１の周波数から所定の周波数幅Δｆ₃ 内において
行われる（図３参照）。この場合、一般に、対象物の近
距離側の部分に対応するスペクトル分布においては、ス
ペクトルレベルが基準レベル以上となる周波数（第１の
周波数）と、その後にスペクトルレベルの増加率が正値
から０以下の値に転じる周波数との間の周波数間隔は比
較的小さく、前記周波数幅Δｆ₃ を例えば通常的な対象
物である自動車等の長さ程度に相当する周波数幅に設定
しておくことにより、該周波数幅Δｆ₃内において、ス
ペクトルレベルの増加率が正値から０以下の値に転じる
周波数を支障なく検出することができる。すなわち、図
３のスペクトル分布において、対象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ のそれ
ぞれの自己車両Ｘ寄りの部分に対応する周波数ｆ₁ ，ｆ
₂は前記周波数幅Δｆ₃ 内において支障なく検出され
る。本実施例においては、周波数幅Δｆ₃ を通常的な対
象物である自動車等の長さ程度に相当する周波数幅に設
定し、前記未処理周波数幅Δｆ₄ と同一の周波数幅とし
た。

【００６４】一方、連続構造物である対象物Ｙ₁ の中間
部分に対応するスペクトル分布においては、スペクトル
レベルの変化が比較的小さい場合が多々あり、前記周波
数幅Δｆ₃ 内において、スペクトルレベルの増加率が正
値から０以下の値に転じる周波数が存在しない場合があ
り、また、該周波数幅Δｆ₃ 内において、スペクトルレ
ベルの増加率が正値から０以下の値に転じることなく、
基準レベル以下に低下する場合もある。

【００６５】このように、スペクトルレベルが基準レベ
ル以上となった周波数（第１の周波数）から前記周波数
幅Δｆ₃ 内において、スペクトルレベルの増加率が正値
から０以下の値に転じる周波数が存在しない場合には、
前記第２の周波数検出手段１７は、該周波数幅Δｆ₃ 内
において、最もスペクトルレベルの大きい周波数を第２
の周波数として検出する（図５のＳＴＥＰ１４及び１６
参照）。この場合、最もスペクトルレベルの大きい周波
数が複数ある場合には、それらの周波数のうちの最も低
周波側の周波数を第２の周波数として検出する。

【００６６】また、前記周波数幅Δｆ₃ 内において、ス
ペクトルレベルの増加率が正値から０以下の値に転じる
ことなく、基準レベルを下回った場合には、前記第１の
周波数から基準レベルを下回った周波数までの範囲内に
おいて、スペクトルレベルが最大値となる周波数のうち
の、最も低周波側のものを第２の周波数として検出する
（図５のＳＴＥＰ１５及び１６）。

【００６７】図３のスペクトル分布においては、かかる
処理により、対象物Ｙ₂ の中間部分の相対距離に対応す
る周波数ｆ₃ 〜ｆ₇ が第２の周波数として検出されるこ
ととなる。具体的には、対象物Ｙ₂ の自己車両Ｘ寄りの
部分に対応する前記周波数ｆ ₂ の検出後の次の処理にお
いて、該周波数ｆ₂ から前記未処理周波数幅Δｆ₄ を増
加させてなる周波数ｆ₃ から第１の周波数の検出処理が
行われる。この場合、該周波数ｆ₃ のスペクトルレベル
は、基準レベルを越えているので、該周波数ｆ ₃ が第１
の周波数として検出される。次いで、該第１の周波数ｆ
₃ から前記周波数幅Δｆ₃ （＝Δｆ₄ ）内において、ス
ペクトルレベルの増加率が正値から０以下の値に転じる
周波数の検出処理が行われる。この場合、周波数幅Δｆ
₃ 内において、スペクトルレベルの増加率が正値から０
以下の値に転じる周波数は存在しないので、その周波数
幅Δｆ₃ 内で最大スペクトルレベルを有する最も低周波
側の周波数ｆ₃ が第２の周波数として検出される。これ
と同様に、周波数ｆ₄ 〜ｆ ₇ が図５のフローチャートに
従って順次検出される。そして、このように検出された
周波数ｆ₃ 〜ｆ₇ が距離検出手段１８に出力される。

【００６８】尚、図３においては、対象物Ｙ₂ に対応す
るスペクトル分布を平坦なものとしているため、周波数
ｆ₂ 〜ｆ₇ は前記未処理周波数幅Δｆ₄ の間隔毎に検出
される。

【００６９】以上説明した第１及び第２の周波数検出手
段１６，１７の処理により、周波数ｆ₁ 〜ｆ₇ が、対象
物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の相対距離に対応する周波数として距離検
出手段１８に出力され、さらに、該距離検出手段１８に
より、周波数ｆ₁ 〜ｆ₇ が前記式（１）に従って相対距
離に変換される。これにより、周波数ｆ₁ ，ｆ₂ から対
象物Ｙ₁ ，Ｙ₂ の自己車両Ｘ寄りの部分の相対距離
Ｄ₁ ，Ｄ₂ を検出することができると共に、連続構造物
である対象物Ｙ₂ については、周波数ｆ₃ 〜ｆ₇ から、
その中間の複数の部分の相対距離をも検出することがで
きる。

【００７０】そして、連続構造物である対象物Ｙ₂ につ
いては、一般には、図３に示したように平坦なスペクト
ル分布とはならず、前記図１３（ｃ）に示したように凹
凸を伴うものとなるため、対象物Ｙ₂ に対応して得られ
る周波数は前記未処理周波数幅Δｆ₄ の間隔で得られる
とは限らないが、このような場合においても、比較的短
い周波数間隔で対象物Ｙ₂ の中間部分の相対距離に対応
する周波数を得ることができ、これにより、それらの周
波数が同一の対象物Ｙ₂ に対応するものであることを認
識することも可能である。

【００７１】また、本実施例のレーダ装置においては、
第１の周波数や第２の周波数の検出処理を行わない未処
理周波数幅Δｆ₄ を設けたことにより、スペクトル分布
の低周波側から高周波側にかけての第１及び第２の周波
数の検出処理を迅速に行うことができる。

【００７２】尚、本実施例においては、未処理周波数幅
Δｆ₄ を通常の自動車等の長さ程度に相当する周波数幅
としたが、前記周波数幅Δｆ₃ 以上の任意の周波数幅に
設定することができる。

【００７３】また、本実施例では、第１の周波数を検出
するための単位周波数間隔Δｆ₁ を、第２の周波数を検
出するための単位周波数間隔Δｆ₂ よりも大きくした
が、両者を同一としてもよいことはもちろんである。但
し、本実施例のようにΔｆ₁ ＞Δｆ₂ として、Δｆ₂ を
充分小さなものとすることで、対象物の相対距離に対応
する第２の周波数を精度よく検出することができ、ま
た、逆にΔｆ₁ を比較的大きく設定することで、第１の
周波数の検出処理を迅速に行うことができ、従って、ス
ペクトル分布の低周波側から高周波側にかけての全体的
な処理時間を短縮することができる。

【００７４】また、本実施例においては、他車等の通常
的な対象物Ｙ₁ と、フェンス等の連続構造物である対象
物Ｙ₂ との相対距離を検出する場合について説明した
が、電磁波の送波方向に存在する対象物が複数の通常的
な対象物である場合や、対象物の個数が一つである場合
も、各対象物の自己車両Ｘ寄りの部分の相対距離を検出
することができることはもちろんであり、さらには、一
般に受波レベルの比較的小さい二輪車等の対象物につい
てもその相対距離を検出することができることはもちろ
んである。すなわち、本実施例のレーダ装置において
は、ビート信号のスペクトル分布において、スペクトル
レベルが基準レベル以上で且つ増加率が正値から０以下
の値に転じる周波数が生じるような対象物であれば、そ
の相対距離を検出することができる。

【００７５】また、本実施例においては、複数の対象物
の相対距離を検出するものについて説明したが、例え
ば、自己車両Ｘに最も近い単一の対象物についてのみ、
その相対距離を検出するようにすることも可能である。
この場合には、スペクトル分布の低周波側から高周波側
に向かって前記第２の周波数を検出するに際して、最初
の第２の周波数が検出された時点で以後の処理を中止す
るようにすればよい。

【００７６】次に、本発明の車両の障害物検出装置の一
実施例を図６乃至図１２を参照して説明する。図６は本
実施例の障害物検出装置のシステム構成図、図７及び図
８は本実施例の装置の作動を説明するための説明図、図
９乃至図１２は本実施例の装置の作動を説明するための
フローチャートである。尚、本実施例の説明に際して、
前述のレーダ装置と同一構成のものについては、同一の
参照符号を付して詳細な説明を省略する。

【００７７】図６を参照して、２０は自己車両Ｘの周囲
の所定の領域（例えば車両Ｘの前方領域）に存在する他
車等の障害物の自己車両Ｘに対する相対距離及び相対速
度を検出するレーダ装置である。

【００７８】レーダ装置２０は、その基本的構成は前記
図１に示したＦＭ−ＣＷレーダ装置と同一であり、発振
器１、変調制御回路２、アンテナ３、アイソレータ４、
方向性結合器５及びサーキュレータ６から成る送波手段
１３と、アンテナ３及びサーキュレータ６から成る受波
手段１４と、ビート信号生成手段であるミキサー７と、
アンプ８、Ａ／Ｄ変換器９、メモリ１０、タイミング信
号生成回路１１及び信号処理装置１２とを備えている。
信号処理装置１２は、マイクロコンピュータ等を含む電
子回路により構成され、その機能的構成として、周波数
分析手段１５、障害物周波数検出手段１９、距離検出手
段１８、速度検出手段２１及び障害度判断手段２２を備
えている。そして、障害物周波数検出手段１９は、さら
に、高障害度用障害物検出手段１９ａ、中障害度用障害
物検出手段１９ｂ及び低障害度用障害物検出手段１９ｃ
により構成されている。

【００７９】次に、本実施例の障害物検出装置の作動
を、その各部の詳細な説明と併せて説明する。

【００８０】本実施例の障害物検出装置においては、前
述のレーダ装置と同様に、例えば車両Ｘの前方に向かっ
てアンテナ３から電磁波を送波すると共に、その電磁波
の送波方向に存在する障害物からの反射波をアンテナ３
により受波し、その受波信号と送波信号の一部とをミキ
サー７によりミキシングすることにより、障害物の相対
距離に対応する周波数成分を有するビート信号を生成す
る（図２参照）。そして、そのビート信号の振幅データ
をアンプ８及びＡ／Ｄ変換器９を介してメモリ１０に記
憶保持する。かかる作動は、前述のレーダ装置と同一で
ある。

【００８１】そして、信号処理装置１２は、メモリ１０
に記憶保持されたビート信号のスペクトル分布を求め、
そのスペクトル分布に基づいて、以下に説明するように
電磁波の送波方向に存在する一つまたは複数の障害物の
相対距離及び相対速度を求める。以下の説明において
は、図８の上側に示すように、自己車両Ｘの前方（電磁
波の送波方向）に他車等の三つの障害物Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ
₃ が存在する場合について説明する。

【００８２】図８及び図９を参照して、信号処理装置１
２は、まず、前述のレーダ装置と同様に周波数分析手段
１５により、ＦＦＴを用いてメモリ１０に記憶保持され
たビート信号のデータを周波数分析し、そのスペクトル
分布を求める（図９のＳＴＥＰ１）。

【００８３】かかる処理により、図８の上側に示したよ
うに自己車両Ｘの前方（電磁波の送波方向）に三つの障
害物Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ₃ が存在する場合には、同図の下側
に示すように、各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の相対距離Ｄ₁ 〜Ｄ
₃ に対応する周波数ｆ₁ 〜ｆ ₃ においてスペクトルレベ
ルのピーク（極大値）が現れるようなスペクトル分布が
得られる。

【００８４】次いで、信号処理装置１２は、通常時（図
９のＳＴＥＰ３において、後述の障害度が低障害度の場
合）は、前記低障害度用障害物周波数検出手段１９ｃに
より、図８のＳＴＥＰ１において得られたビート信号の
スペクトル分布を基に、各障害物Ｙの相対距離Ｄに対応
する周波数を障害物周波数を求める（図９のＳＴＥＰ４
ｃ、詳細は後述する）。

【００８５】次いで、信号処理装置１２は、低障害度用
障害物周波数検出手段１９ｃにより得られた障害物周波
数を、前述のレーダ装置と同様に、距離検出手段１８に
より、前記式（１）に従って相対距離に変換し、これに
より各障害物Ｙの相対距離を求める（図９のＳＴＥＰ
５）。さらに、信号処理装置１２は、各障害物Ｙについ
て得られた相対距離から速度検出手段２１により各障害
物Ｙの相対速度を求め（図９のＳＴＥＰ６）、以後、メ
モリ１０に新たなビート信号のデータを取り込みつつ上
記の処理を繰り返す。

【００８６】ここで、各障害物Ｙの相対速度は、該障害
物Ｙの相対距離Ｄの時間的変化率であるので、例えば前
回の検出処理において検出された相対距離と今回の検出
処理において検出された相対距離との差をΔＤ、それら
の相対距離の検出の時間間隔をΔｔとすると、次式
（２）により各障害物の相対速度Ｖが求められる。

【００８７】Ｖ＝ΔＤ／Δｔ ……（２） 前記低障害度用障害物周波数検出手段１９ｃによる、各
障害物Ｙの相対距離に対応する障害物周波数の検出処理
は、図１０のフローチャートに示すように、基本的に
は、前述のレーダ装置と同様の処理を行うことにより、
各障害物Ｙの相対距離に対応する周波数を障害物周波数
として検出する。

【００８８】すなわち、図８及び図１０を参照して、低
障害度用障害物周波数検出手段１９ｃは、まず、周波数
分析手段１５により得られたスペクトル分布において、
検出しようとする最小相対距離に対応する周波数ｆ₀₁を
初期周波数として設定し、その初期周波数ｆ₀₁から高周
波側（相対距離の大きい側）に向かって所定の単位周波
数間隔Δｆ₁ 毎にスペクトルレベルを所定の基準レベル
と比較し、スペクトルレベルが基準レベル以上となる周
波数を検出する（図１０のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ６）。
図８のスペクトル分布においては、かかる処理により、
周波数ｆ_a1が最初に検出されることとなる。

【００８９】次いで、上記のように検出された周波数ｆ
_a1から高周波側に向かって所定の単位周波数間隔Δｆ₂
毎にスペクトルレベルを前記基準レベルと比較しつつ、
該単位周波数間隔Δｆ₂ 毎のスペクトルレベルの周波数
に対する増加率ΔＬ／Δｆ₂を求め、スペクトルレベル
が基準レベル以上で、且つその増加率ΔＬ／Δｆ₂ が正
値から０以下の値に転じる周波数、換言すれば、前記周
波数ｆ_a1の高周波側でスペクトルレベルが極大値となる
周波数が障害物周波数として検出される（図１０のＳＴ
ＥＰ７〜ＳＴＥＰ１１）。尚、単位周波数間隔Δｆ
₂ は、前述のレーダ装置と同様に、前記単位周波数間隔
Δｆ₁ よりも小さく設定されており、Δｆ₂＜Δｆ₁ で
ある。

【００９０】図８のスペクトル分布においては、かかる
処理により、最も自己車両Ｘ寄りの障害物Ｙ₁ の相対距
離Ｄ₁ に対応する周波数ｆ₁ が障害物周波数として検出
されることとなる。

【００９１】次いで、低障害度用障害物周波数検出手段
１９ｃは、先に検出された障害物周波数ｆ₁ から所定の
未処理周波数幅Δｆ₄ だけ増加させてなる周波数（図８
では周波数ｆ₀₂）を新たな初期周波数として高周波側に
向かって前述の処理を再開し、スペクトルレベルが基準
レベル以下から基準レベル以上に転じる次の周波数を検
出する（図１０のＳＴＥＰ１３及びＳＴＥＰ６）。図８
のスペクトル分布においては、かかる処理により周波数
ｆ_a2が検出されることとなる。

【００９２】そして、低障害度用障害物周波数検出手段
１９ｃは、上記のように検出された周波数ｆ_a2から高周
波側に向かって、前述したようにスペクトルレベルが基
準レベル以上で、その増加率ΔＬ／Δｆ₂ が正値から０
以下の値に転じる周波数を新たな障害物周波数として検
出する。図８のスペクトル分布においては、障害物Ｙ ₁
の次に自己車両Ｘに近い障害物Ｙ₂ の相対距離Ｄ₂ に対
応する周波数ｆ₂ が障害物周波数として検出されること
となる。

【００９３】尚、前記未処理周波数幅Δｆ₄ は前述のレ
ーダ装置と同様に、通常的な対象物である自動車等の長
さ程度に相当する周波数幅に設定されている。

【００９４】信号処理装置１２の低障害度用障害物周波
数検出手段１９ｃは、前述の処理を、検出しようとする
最大相対距離に対応する周波数ｆ_end （図８参照）まで
繰り返し、これにより、各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の相対距離
Ｄ₁ 〜Ｄ₃ に対応する周波数ｆ₁ 〜ｆ₃ が順次障害物周
波数として検出される。そして、このように各障害物Ｙ
₁ 〜Ｙ₃ について検出された障害物周波数ｆ₁ 〜ｆ₃ は
前記距離検出手段１８に出力され（図１０のＳＴＥＰ１
２）、該距離検出手段１８により前述したように各障害
物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の相対距離Ｄ₁ 〜Ｄ₃ が求められ、さら
に、前記速度検出手段２１により、各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃
の相対速度が求められる。この場合、スペクトル分布の
スペクトルレベルが極大値となる周波数が障害物周波数
として検出されるので、該障害物周波数から各障害物Ｙ
₁ 〜Ｙ₃ の相対距離Ｄ₁ 〜Ｄ₃ を精度よく検出すること
ができ、さらに、該相対距離Ｄ₁ 〜Ｄ₃ を用いて各障害
物Ｙ ₁ 〜Ｙ₃ の相対速度を精度よく検出することができ
る。

【００９５】信号処理装置１２は、基本的には前述の処
理を繰り返し、電磁波の送波方向に存在する各障害物Ｙ
₁ 〜Ｙ₃ の相対距離及び相対速度を時々刻々検出してい
くのであるが、かかる処理を繰り返す過程において、新
たに得られたビート信号のスペクトル分布から各障害物
Ｙ₁ 〜Ｙ₃ に対応する障害物周波数を検出するに先立っ
て、前回の処理により得られた最も自己車両Ｘ寄りの障
害物Ｙ₁ の相対距離及び相対速度に基づいて該障害物Ｙ
₁ の自己車両Ｘに対する障害度を前記障害度判断手段２
２により判断する（図９のＳＴＥＰ２）。

【００９６】ここで、障害度判断手段２２は、信号処理
装置１２の距離検出手段１８及び速度検出手段２１によ
り求められた障害物Ｙ₁ （以下、最近接障害物Ｙ₁ とい
う）の相対距離及び相対速度から図７に示すようにあら
かじめ設定されたマップに従って最近接障害物Ｙ₁ の自
己車両Ｘに対する障害度を類別的に判断する。該マップ
は、本実施例の障害物検出装置により検出し得る最近接
障害物Ｙ₁ の任意の相対距離Ｄ及び相対速度Ｖにおける
障害度を高中低の３種類に分類したものであり、障害度
が高くなる程、回避の必要性や衝突の可能性が高くな
る。この場合、基本的には、相対距離Ｄが小さい程、そ
れに対応する障害度が高くなり、また、相対速度Ｖが自
己車両Ｘに接近する方向で大きい程、それに対応する障
害度が高くなるように設定されている。

【００９７】自己車両Ｘと最近接障害物Ｙ₁ との通常的
な走行状態、すなわち、最近接障害物Ｙ₁ が自己車両Ｘ
に対して離反しているか、あるいは接近していても自己
車両Ｘとの間に充分な距離がとられている場合（前回の
処理により求められた最近接障害物Ｙ₁ の相対距離及び
相対速度の組が図７の白抜き部分に位置する場合）に
は、障害度判断手段２２により判断される最近接障害物
Ｙ₁ の障害度は低障害度であり（図９のＳＴＥＰ３にお
いて障害度＝低障害度）、この場合には、信号処理装置
１２は、前述したように低障害度用障害物周波数検出手
段１９ｃにより、電磁波の送波方向に存在する各対象物
Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の相対距離Ｄ₁ 〜Ｄ₃ に対応する障害物周波
数ｆ₁ 〜ｆ₃ を順次検出し、さらに、該障害物周波数ｆ
₁ 〜ｆ₃ を用いて各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の相対距離Ｄ₁ 〜
Ｄ₃ 及び相対速度を求める。

【００９８】一方、最近接障害物Ｙ₁ が自己車両Ｘに必
要以上に接近して回避の必要性がある程度高くなると
（前回の処理により求められた最近接障害物Ｙ₁ の相対
距離及び相対速度の組が図７の点描部分に位置する場
合）、障害度判断手段２２により判断される最近接障害
物Ｙ₁ の障害度は中障害度であり（図９のＳＴＥＰ３に
おいて障害度＝中障害度）、この場合には、信号処理装
置１２は、前記中障害度用障害物周波数検出手段１９ｂ
により、前記低障害度用障害物周波数検出手段１９ｃと
は異なる処理で各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の相対距離に対応す
る障害物周波数を求める（図９のＳＴＥＰ４ｂ）。

【００９９】該中障害度用障害物周波数検出手段１９ｂ
は、図１１のフローチャートに従って各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ
₃ に対応する障害物周波数を検出する。

【０１００】すなわち、図８及び図１１を参照して、中
障害度用障害物周波数検出手段１９ｂは、今回の処理で
周波数分析手段１５により得られたスペクトル分布にお
いて、まず、前記低障害度用障害物周波数検出手段１９
ｃと全く同様に、スペクトル分布の低周波側からスペク
トルレベルが極大値となる周波数（スペクトルレベルが
基準レベル以上で且つ、スペクトルレベルの増加率が正
値から０以下の値に転じる周波数）を検出する（図１１
のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ１２）。これにより、最近接障
害物Ｙ₁ については、前述した低障害度の場合と同様
に、その相対距離Ｄ₁ に対応する周波数ｆ₁ が障害物周
波数として精度よく検出される。

【０１０１】このように最近接障害物Ｙ₁ に対応する障
害物周波数ｆ₁ を検出すると、中障害度用障害物周波数
検出手段１９ｂは、次に、該障害物周波数ｆ₁ から前記
未処理周波数幅Δｆ₄ だけ増加させてなる周波数（図８
では周波数ｆ₀₂）を新たな初期周波数として高周波側に
向かって、スペクトルレベルが基準レベル以下から基準
レベル以上に転じる次の周波数を障害物Ｙ₂ に対応する
障害物周波数として検出する（図１１のＳＴＥＰ１４、
ＳＴＥＰ１〜６、及びＳＴＥＰ１２）。図８のスペクト
ル分布においては、かかる処理により周波数ｆ_a2が障害
物Ｙ₂ に対応する障害物周波数として検出されることと
なる。

【０１０２】そして、中障害度用障害物周波数検出手段
１９ｂは、上記のように検出された障害物周波数ｆ_a2か
ら前記未処理周波数幅Δｆ₄ だけ増加させてなる周波数
から高周波側に向かって、障害物Ｙ₂ の場合と同様に、
スペクトルレベルが基準レベル以下から基準レベル以上
に転じる周波数を障害物周波数として検出していく。

【０１０３】かかる中障害度用障害物周波数検出手段１
９ｂによる処理により、最も自己車両Ｘ寄りの最近接障
害物Ｙ₁ については、スペクトルレベルが極大値となる
周波数ｆ₁ が障害物周波数として検出され、該最近接障
害物Ｙ₁ 以遠の各障害物Ｙ₂，Ｙ₃ については、スペク
トルレベルが極大値となる周波数ｆ₂ ，ｆ₃ の検出は行
われず、単に、スペクトルレベルが基準レベル以下から
基準レベル以上に転じる周波数ｆ_a2，ｆ_a3が順次障害物
周波数として検出されることとなる。従って、中障害度
用障害物周波数検出手段１９ｂによる障害物周波数の検
出処理においては、最近接障害物Ｙ₁ については、その
相対距離Ｄ₁ に対応する周波数ｆ₁ が障害物周波数とし
て精度よく検出される一方、該最近接障害物Ｙ₁ 以遠の
各障害物Ｙ₂ ，Ｙ₃ については、それらの相対距離
Ｄ₂ ，Ｄ₃ に近似的に対応する周波数ｆ_a2，ｆ_a3が障害
物周波数として検出されることとなる。

【０１０４】このように各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ に対応して
検出された障害物周波数ｆ₁ ，ｆ_a2，ｆ_a3は、前述の低
障害度の場合と同様に、前記距離検出手段１８に出力さ
れて、該距離検出手段１８により各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の
相対距離が求められ、さらに、速度検出手段２１により
各障害物Ｙ₁ 〜Ｙ₃ の相対距離が求められる。このよう
に、障害度判断手段２２により判断された最近接障害物
Ｙ₁ の障害度が中障害度である場合には、最近接障害物
Ｙ₁ については、その相対距離Ｄ₁ に対応する周波数ｆ
₁ が障害物周波数として検出されるので、その相対距離
Ｄ₁ を精度よく求めることができる。他方、最近接障害
物Ｙ₁ 以遠の障害物Ｙ₂ ，Ｙ₃については、それらの相
対距離Ｄ₂ ，Ｄ₃ に近似的に対応する周波数ｆ_a2，ｆ_a3
が障害物周波数として検出されるので、それらの相対距
離の検出精度は、最近接障害物Ｙ₁ よりも低下するもの
の、その障害物周波数ｆ_a2，ｆ_a3の検出処理は単に、ス
ペクトルレベルが基準レベル以下から基準レベル以上に
転じる周波数を検出することにより行われるので、その
検出処理を最近接障害物Ｙ₁ の場合よりも短時間で行う
ことができる。このため、最近接障害物Ｙ₁ の障害度が
中障害度である場合には、ビート信号のスペクトル分布
の略全周波数領域にわたる障害物周波数の検出処理が低
障害度の場合に較べて短時間で行われることとなり、従
って、自己車両Ｘにとって重要な最近接障害物Ｙ₁ の相
対距離及び相対速度の検出のサイクルが短くなって、そ
れに応じた自動制動や運転者への警報等を的確に行うこ
とができる。同時に、最近接障害物Ｙ₁ 以遠の障害物Ｙ
₂ ，Ｙ₃ についても、近似的にはそれらの相対距離及び
相対速度が求められるので、それらの障害物Ｙ ₂ ，Ｙ₃
に対する対応処置をとることも可能となる。

【０１０５】次に、最近接障害物Ｙ₁ が自己車両Ｘにさ
らに接近して回避の必要性や衝突の可能性が高くなると
（前回の処理により求められた最近接障害物Ｙ₁ の相対
距離及び相対速度の組が図７の網目部分に位置する場
合）、障害度判断手段２２により判断される最近接障害
物Ｙ₁ の障害度は高障害度であり（図９のＳＴＥＰ３に
おいて障害度＝高障害度）、この場合には、信号処理装
置１２は、前記高障害度用障害物周波数検出手段１９ａ
により、前記低障害度用障害物周波数検出手段１９ｃ及
び中障害度用障害物周波数検出手段１９ｂとは異なる処
理で最近接障害物Ｙ₁ についてのみ、その相対距離に対
応する障害物周波数を求める（図９のＳＴＥＰ４ａ）。

【０１０６】高障害度用障害物周波数検出手段１９ａ
は、図１２のフローチャートに従って最近接障害物Ｙ₁
に対応する障害物周波数を検出する。

【０１０７】すなわち、高障害度用障害物周波数検出手
段１９ａは、ビート信号のスペクトル分布において、前
記低障害度用及び中障害度用障害物周波数検出手段１９
ｃ，１９ａと同一の処理により、低周波側から高周波側
に向けってスペクトルレベルが極大値となる周波数（ス
ペクトルレベルが基準レベル以上で、且つスペクトルレ
ベルの増加率が正値から０以下の値に転じる周波数）を
障害物周波数として検出していき、そのような周波数が
最初に検出された時点で処理を終了する。これにより、
図８のスペクトル分布においては、最近接障害物Ｙ₁ の
相対距離Ｄ₁ に対応する周波数ｆ₁ のみが障害物周波数
として検出されることとなる。そして、このように検出
された障害物周波数ｆ₁ は、距離検出手段１８に出力さ
れて、最近接障害物Ｙ₁ の相対距離Ｄ₁ が求められ、さ
らに速度検出手段２１により最近接障害物Ｙ₁ の相対速
度が求められる。

【０１０８】このように最近接障害物Ｙ₁ の障害度が高
障害度である場合には、該最近接障害物Ｙ₁ に対応する
障害物周波数のみを検出するので、該障害物周波数の検
出処理のサイクルが低障害度や中障害度の場合に較べて
さらに短くなり、それに応じた自動制動や運転者への警
報等を迅速に行うことができる。そして、該最近接障害
物Ｙ₁ に対応する障害物周波数の検出に際しては、低障
害度及び中障害度の場合と同様、スペクトルレベルが極
大値となる周波数を検出することにより行われるので、
該最近接障害物Ｙ₁ の相対距離や相対速度の検出を精度
よく行うことができ、それに応じた自動制動や運転者へ
の警報等を的確に行うことができる。

【０１０９】以上説明したように、本実施例の障害物検
出装置によれば、通常時（低障害度の場合）は、電磁波
の送波方向に存在する複数の障害物の相対距離及び相対
速度を精度よく検出することができる一方、最も自己車
両Ｘ寄りの最近接障害物の障害度が高くなると、その障
害の程度に応じて必要な情報を確保しつつ、障害物の相
対距離及び相対速度を検出するための処理時間を短縮す
ることができ、最近接障害物の障害度に応じて的確に障
害物の相対距離及び相対速度を検出することができる。

【０１１０】尚、本実施例では、最近接障害物の障害度
を高中低の３種類に分類したが、例えば障害度を高低の
２種類に分類し、低障害度の場合に、本実施例と同様に
複数の障害物の相対距離及び相対速度を精度よく求める
と共に、高障害度の場合に、本実施例と同様に最近接障
害物についてのみ、その相対距離及び相対速度を検出す
るようにしてもよい。あるいは、障害度を高低の２種類
に分類し、低障害度の場合に、本実施例と同様に複数の
障害物の相対距離及び相対速度を精度よく求めると共
に、高障害度の場合に、本実施例における中障害度の場
合と同様に、最近接障害物についてその相対距離及び相
対速度を精度よく求め、それ以遠の障害物については簡
略化した処理でもって、その相対距離及び相対速度を求
めるようにしてもよい。

【０１１１】また、本実施例においては、最近接障害物
の障害度に応じた障害物周波数の検出処理の選択を、新
たな検出処理を開始する前に行うようにしたが、最近接
障害物の障害度に対応する障害物周波数を検出した時点
で、該最近接障害物の障害度を判断し、それに応じて、
該最近接障害物の障害物周波数の検出以後の検出処理を
選択するようにしてもよい。

【０１１２】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
のレーダ装置によれば、電磁波の送波信号及び受波信号
を混合してなるビート信号を周波数分析して、そのスペ
クトル分布を求め、該スペクトル分布の低周波側から高
周波側に向かって第１の単位周波数間隔毎にスペクトル
レベルが基準レベル以上となる第１の周波数を検出して
いき、さらに、検出された第１の周波数から第２の単位
周波数間隔毎にスペクトルレベルが基準レベル以上でそ
の増加率が正値から０以下の値に転じる第２の周波数を
検出し、その検出された第２の周波数から電磁波の送波
方向に存在する対象物の相対距離を求めるようにしたこ
とによって、対象物の種類や形状、大きさ等によらず
に、その近距離側の部分で該対象物の相対速度を確実且
つ精度よく検出することができる。

【０１１３】そして、前記第１の単位周波数間隔を前記
第２の単位周波数間隔よりも大きくしたことによって、
対象物の相対距離に対応する周波数の検出処理時間を早
めることができ、逆に、第２の単位周波数間隔を比較的
小さなものとすることで、対象物の相対距離に対応する
周波数を精度よく検出して、相対距離の検出精度を高め
ることができる。

【０１１４】また、前記第１の周波数の検出処理を先に
検出された第２の周波数から所定の周波数幅だけ増加さ
せてなる周波数から再開し、前記第１及び第２の周波数
を検出処理をスペクトル分布の低周波側から高周波側に
かけて繰り返すことにより、電磁波の送波方向に存在す
る対象物が複数であっても、これらの相対距離を近距離
側のものから順次検出することができる。

【０１１５】さらに、第２の周波数の検出処理を第１の
周波数から所定の周波数幅内において行い、該周波数幅
内にスペクトルレベルの増加率が正値から０以下に転じ
る周波数が存在しない場合に、該周波数幅内における最
も低周波側の最大レベルのスペクトルの周波数を第２の
周波数として検出することにより、対象物が連続構造物
である場合に、その近距離側の部分の相対距離はもちろ
ん、中間部分の相対距離をも検出することができ、ま
た、該中間部分の相対距離の検出が比較的短い距離間隔
で行われることにより、それらの検出された相対距離に
対応する対象物が連続構造物であることを認識すること
も可能となる。

【０１１６】次に、本発明の車両の障害物検出装置の第
１の態様によれば、通常時（低障害度の場合）は、車両
の周囲に存在する一つ又は複数の障害物の相対距離及び
相対速度の検出が行われる一方、最小相対距離の障害物
の障害度が高障害度になると、該最小相対距離の障害物
についてのみ、その相対距離及び相対速度の検出が行わ
れることにより、高障害度の場合における障害物の相対
距離及び相対速度の検出処理時間を早めつつ、自己車両
にとって重要な最小相対距離の障害物の接近情報を確保
することができ、最小相対距離の障害物の接近状況に応
じた的確な検出処理を行うことができる。

【０１１７】そして、障害物の相対距離等を検出するた
めのレーダ装置が電磁波の送受波信号から生成されるビ
ート信号のスペクトル分布に基づいて、障害物の相対距
離に対応する障害物周波数を検出し、該障害物周波数か
ら障害物の相対距離を求める場合には、低障害度のとき
（通常時）には、スペクトル分布の低周波側から高周波
側にかけてスペクトルレベルが基準レベル以上で且つ極
大値となる周波数を障害物周波数として検出していくこ
とで、電磁波の送波方向に存在する複数の障害物の相対
距離を順次精度よく検出することができ、また、高障害
度のときには、スペクトルレベルが基準レベル以上で且
つ極大値となる障害物周波数が最初に検出された時点で
以後の障害物周波数の検出処理を中止することで、最小
相対距離の障害物についてのみ、その相対距離を短時間
で精度よく検出することができる。

【０１１８】また、最小相対距離の障害物の障害度を高
中低の３種類に分類し、中障害度の場合には、各障害物
の相対距離の検出を行うと共に、最小相対距離の障害物
以外の障害物については相対距離の検出処理を簡略化さ
せることで、最小相対距離の障害物については、充分な
情報を確保しつつ、それ以外の障害物についても概略的
な情報を売ることができ、また、高障害度の場合に較べ
て相対距離の検出処理時間を早めることができる。

【０１１９】この場合、障害物の相対距離等を検出する
ためのレーダ装置が電磁波の送受波信号から生成される
ビート信号のスペクトル分布に基づいて、障害物の相対
距離に対応する障害物周波数を検出し、該障害物周波数
から障害物の相対距離を求める場合には、中障害度のと
きに、スペクトル分布の低周波側から高周波側にかけて
スペクトルレベルが基準レベル以上で且つ極大値となる
周波数を最小相対距離の障害物に対応する障害物周波数
として検出し、それ以外の障害物については、スペクト
ルレベルが基準レベル以下から基準レベル以上に転じる
周波数を障害物の相対距離に対応する障害物周波数とし
て検出することにより、最小相対距離の障害物について
は、低障害度及び高障害度の場合と同様、その相対距離
を精度よく検出することができ、また、それ以外の障害
物についてもその相対距離を概略的に検出することがで
きると共に、それらの相対距離の検出処理時間を早める
ことができる。

【０１２０】また、本発明の車両の障害物検出装置の第
２の態様によれば、通常時（低障害度の場合）は、車両
の周囲に存在する一つ又は複数の障害物の相対距離及び
相対速度の検出が行われる一方、最小相対距離の障害物
の障害度が高障害度になると、該最小相対距離の障害物
以外の障害物については、その相対距離の検出を簡略化
して処理で行うことにより、高障害度の場合における障
害物の相対距離及び相対速度の検出処理時間を早めつ
つ、自己車両にとって重要な最小相対距離の障害物の接
近情報を確保することができると共に、他の障害物につ
いてもその接近情報等を得ることができ、障害物の接近
状況に応じた的確な検出処理を行うことができる。

【０１２１】この場合、障害物の相対距離等を検出する
ためのレーダ装置が電磁波の送受波信号から生成される
ビート信号のスペクトル分布に基づいて、障害物の相対
距離に対応する障害物周波数を検出し、該障害物周波数
から障害物の相対距離を求める場合には、中障害度のと
きに、スペクトル分布の低周波側から高周波側にかけて
スペクトルレベルが基準レベル以上で且つ極大値となる
周波数を最小相対距離の障害物に対応する障害物周波数
として検出し、それ以外の障害物については、スペクト
ルレベルが基準レベル以下から基準レベル以上に転じる
周波数を障害物の相対距離に対応する障害物周波数とし
て検出することにより、最小相対距離の障害物について
は、低障害度の場合と同様、その相対距離を精度よく検
出することができ、また、それ以外の障害物についても
その相対距離を概略的に検出することができると共に、
それらの相対距離の検出処理時間を早めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーダ装置の一例のシステム構成図。

【図２】図１のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。

【図３】図１のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。

【図４】図１のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート。

【図５】図１のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート。

【図６】本発明の車両の障害物検出装置の一例のシステ
ム構成図。

【図７】図６の障害物検出装置の作動を説明するための
説明図。

【図８】図６の障害物検出装置の作動を説明するための
説明図。

【図９】図６のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート。

【図１０】図６のレーダ装置の作動を説明するためのフ
ローチャート。

【図１１】図６のレーダ装置の作動を説明するためのフ
ローチャート。

【図１２】図６のレーダ装置の作動を説明するためのフ
ローチャート。

【図１３】従来技術を説明するための説明図。

【符号の説明】

７…ビート信号生成手段、１３…送波手段、１４…受波
手段、１５…周波数分析手段、１６…第１の周波数検出
手段、１７…第２の周波数検出手段、１８…距離検出手
段、１９…障害物周波数検出手段、２０…レーダ装置、
２１…速度検出手段、２２…障害度判断手段。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周波数を時間的に変調せしめた電磁波を送
   波する送波手段と、該電磁波の送波方向に存在する対象
   物からの反射波を受波する受波手段と、該電磁波の送波
   信号の一部と該反射波の受波信号とを混合することによ
   り対象物の相対距離の応じた周波数成分を有するビート
   信号を生成するビート信号生成手段と、該ビート信号の
   周波数のスペクトル分布を求める周波数分析手段と、該
   スペクトル分布の低周波側から高周波側に向かって第１
   の単位周波数間隔毎に各周波数のスペクトルレベルを順
   次所定の基準レベルと比較し、該スペクトルレベルが該
   基準レベル以上となる周波数を検出する第１の周波数検
   出手段と、該第１の周波数検出手段により検出された第
   １の周波数から第２の単位周波数間隔毎に該周波数に対
   する前記スペクトルレベルの増加率を求め、該増加率が
   正値から０以下に転じる周波数を前記対象物の相対距離
   に対応する周波数として検出する第２の周波数検出手段
   と、該第２の検出手段により検出された第２の周波数に
   より前記対象物の相対距離を求める距離検出手段とを備
   えたことを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】前記第１の単位周波数間隔を前記第２の単
   位周波数間隔よりも大きくしたことを特徴とする請求項
   １記載のレーダ装置。
3. 【請求項３】前記第１の周波数検出手段は、前記第１の
   周波数を検出した時、それ以後の第１の周波数の検出処
   理を一旦中止し、前記第２の周波数検出手段により検出
   された前記第２の周波数から所定の周波数幅だけ増加さ
   せた周波数から新たな第１の周波数の検出処理を再開す
   ることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
4. 【請求項４】前記第２の周波数検出手段は、前記第１の
   検出手段により検出された前記第１の周波数から所定の
   周波数幅内において前記第２の周波数の検出処理を行
   い、該周波数幅内において前記スペクトルレベルの増加
   率が正値から０以下に転じる周波数が存在しないとき、
   該周波数幅内における最も低周波数側の最大レベルのス
   ペクトルレベルを有する周波数を前記対象物の相対距離
   に対応する周波数として検出することを特徴とする３記
   載のレーダ装置。
5. 【請求項５】車両に搭載されたレーダ装置により、該車
   両の周囲に存在する一つまたは複数の障害物の自己車両
   に対する相対距離を該相対距離の小さいものから順次検
   出すると共に、検出された各障害物の相対距離の時間的
   変化量に基づいて各障害物の相対速度を検出する車両の
   障害物検出装置において、最も相対距離の小さい障害物
   について検出された前記相対距離と相対速度とに基づい
   て、当該最小相対距離の障害物の自己車両に対する障害
   度を少なくとも高障害度及び低障害度の２種類に分類し
   て判断する障害度判断手段を備え、前記レーダ装置は、
   該障害度判断手段により判断された障害度が前記高障害
   度であるとき、前記最小相対距離の障害物についてのみ
   その相対距離を検出し、前記障害度判断手段により判断
   された障害度が前記低障害度であるとき、各障害物につ
   いてその相対距離を検出することを特徴とする車両の障
   害物検出装置。
6. 【請求項６】前記レーダ装置は、周波数を時間的に変調
   せしめた電磁波を送波する送波手段と、該電磁波の送波
   方向に存在する障害物からの反射波を受波する受波手段
   と、該電磁波の送波信号の一部と該反射波の受波信号と
   を混合することにより障害物の相対距離の応じた周波数
   成分を有するビート信号を生成するビート信号生成手段
   と、該ビート信号の周波数のスペクトル分布を求める周
   波数分析手段と、前記障害度判断手段により判断された
   障害度が前記低障害度であるとき、前記スペクトル分布
   の低周波側から高周波側にかけてスペクトルレベルが所
   定の基準レベル以上で且つ極大値となる一つまたは複数
   の周波数を順次各障害物の相対距離に対応する障害物周
   波数として検出する低障害度用障害物周波数検出手段
   と、前記障害度判断手段により判断された障害度が前記
   高障害度であるとき、前記スペクトル分布の低周波側か
   らスペクトルレベルが所定の基準レベル以上で且つ極大
   値となる周波数を障害物周波数として検出していくと共
   に該障害物周波数が最初に検出された時点で以後の障害
   物周波数の検出処理を中止する高障害度用障害物周波数
   検出手段と、前記障害度判断手段により判断された障害
   度に応じて前記各障害物周波数検出手段のいずれかによ
   り検出された障害物周波数により障害物の相対距離を求
   める距離検出手段とを備えることを特徴とする請求項５
   記載の車両の障害物検出装置。
7. 【請求項７】前記障害度判断手段は、前記最小相対距離
   の障害物の障害度を該障害物について検出された相対距
   離及び相対速度に基づいて高障害度、中障害度及び低障
   害度の３種類に分類して判断する手段であって、前記レ
   ーダ装置は、該障害度判断手段により判断された障害度
   が中障害度であるとき、各障害物についてその相対距離
   を検出すると共に前記最小相対距離の障害物以外の障害
   物については該最小相対距離の障害物よりも簡略化した
   処理でその相対距離を検出することを特徴とする請求項
   ５記載の車両の障害物検出装置。
8. 【請求項８】前記レーダ装置は、周波数を時間的に変調
   せしめた電磁波を送波する送波手段と、該電磁波の送波
   方向に存在する障害物からの反射波を受波する受波手段
   と、該電磁波の送波信号の一部と該反射波の受波信号と
   を混合することにより障害物の相対距離の応じた周波数
   成分を有するビート信号を生成するビート信号生成手段
   と、該ビート信号の周波数のスペクトル分布を求める周
   波数分析手段と、前記障害度判断手段により判断された
   障害度が前記低障害度であるとき、前記スペクトル分布
   の低周波側から高周波側にかけてスペクトルレベルが所
   定の基準レベル以上で且つ極大値となる一つまたは複数
   の周波数を順次各障害物の相対距離に対応する障害物周
   波数として検出する低障害度用障害物周波数検出手段
   と、前記障害度判断手段により判断された障害度が前記
   中障害度であるとき、前記スペクトル分布の低周波側か
   らスペクトルレベルが所定の基準レベル以上で且つ極大
   値となる最初の一つの周波数を前記最小相対距離の障害
   物の相対距離に対応する障害物周波数として検出すると
   共に、該最小相対距離の障害物に対応する障害物周波数
   を検出した後には、前記スペクトル分布の高周波側に向
   かってスペクトルレベルが前記基準レベル以下から該基
   準レベル以上に転じる一つまたは複数の周波数を順次前
   記最小相対距離の障害物以外の各障害物の相対距離に対
   応する障害物周波数として検出する中障害度用障害物検
   出手段と、前記障害度判断手段により判断された障害度
   が前記高障害度であるとき、前記スペクトル分布の低周
   波側からスペクトルレベルが所定の基準レベル以上で且
   つ極大値となる周波数を障害物周波数として検出してい
   くと共に該障害物周波数が最初に検出された時点で以後
   の障害物周波数の検出処理を中止する高障害度用障害物
   周波数検出手段と、前記障害度判断手段により判断され
   た障害度に応じて前記各障害物周波数検出手段のいずれ
   かにより検出された障害物周波数により障害物の相対距
   離を求める距離検出手段とを備えることを特徴とする請
   求項７記載の車両の障害物検出装置。
9. 【請求項９】車両に搭載されたレーダ装置により、該車
   両の周囲に存在する一つまたは複数の障害物の自己車両
   に対する相対距離を該相対距離の小さいものから順次検
   出すると共に、検出された各障害物の相対距離の時間的
   変化量に基づいて各障害物の相対速度を検出する車両の
   障害物検出装置において、当該最小相対距離の障害物に
   ついて検出された前記相対距離と相対速度とに基づい
   て、該最小相対距離の障害物の自己車両に対する障害度
   を少なくとも高障害度及び低障害度の２種類に分類して
   判断する障害度判断手段を備え、前記レーダ装置は、該
   障害度判断手段により判断された障害度が前記高障害度
   であるとき、各障害物についてその相対距離を検出する
   と共に前記最小相対距離の障害物以外の障害物について
   は該最小相対距離の障害物よりも簡略化した処理でその
   相対距離を検出し、前記障害度判断手段により判断され
   た障害度が前記低障害度であるとき、各障害物について
   その相対距離を互いに同一の処理で検出することを特徴
   とする車両の障害物検出装置。
10. 【請求項１０】前記レーダ装置は、周波数を時間的に変
    調せしめた電磁波を送波する送波手段と、該電磁波の送
    波方向に存在する障害物からの反射波を受波する受波手
    段と、該電磁波の送波信号の一部と該反射波の受波信号
    とを混合することにより障害物の相対距離の応じた周波
    数成分を有するビート信号を生成するビート信号生成手
    段と、該ビート信号の周波数のスペクトル分布を求める
    周波数分析手段と、前記障害度判断手段により判断され
    た障害度が前記低障害度であるとき、前記スペクトル分
    布の低周波側から高周波側にかけてスペクトルレベルが
    所定の基準レベル以上で且つ極大値となる一つまたは複
    数の周波数を順次各障害物の相対距離に対応する障害物
    周波数として検出する低障害度用障害物周波数検出手段
    と、前記障害度判断手段により判断された障害度が前記
    高障害度であるとき、前記スペクトル分布の低周波側か
    らスペクトルレベルが所定の基準レベル以上で且つ極大
    値となる最初の一つの周波数を前記最小相対距離の障害
    物の相対距離に対応する周波数として検出すると共に、
    該最小相対距離の障害物の相対距離に対応する周波数を
    検出した後には、前記スペクトル分布の高周波側に向か
    ってスペクトルレベルが前記基準レベル以下から該基準
    レベル以上に転じる一つまたは複数の周波数を順次前記
    最小相対距離の障害物以外の各障害物の相対距離に対応
    する障害物周波数として検出する高障害度用障害物検出
    手段と、前記障害度判断手段により判断された障害度に
    応じて前記各障害物周波数検出手段のいずれかにより検
    出された障害物周波数により障害物の相対距離を求める
    距離検出手段とを備えることを特徴とする請求項９記載
    の車両の障害物検出装置。