(57)【要約】【課題】高速の対象物の速度を検出することが可能なＦＭＣＷ方式レーダ装置を提供する。【解決手段】周波数が漸次変化するように変調された送信信号を生成し、前記送信信号を送信する送信部と、対象物で反射された前記送信信号を、受信信号として受信する受信部と、前記送信信号及び前記受信信号に基づいて、ビート信号を生成するビート信号生成部と、所定の時間長を持つ時間区間を所定の時間ずつスライドさせて得られる複数の前記時間区間によって、前記ビート信号を分割することにより、複数のデータを取得するデータ取得部と、前記複数のデータに基づいて、複数の位相差を算出する位相差算出部と、算出された前記複数の位相差から得られる第１の位相差の変化に基づいて、前記対象物の速度を推定する速度推定部とを備える、ＦＭＣＷ方式レーダ装置を提供する。【選択図】図１
2020139776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が漸次変化するように変調された送信信号を生成し、前記送信信号を送信する送信部と、
対象物で反射された前記送信信号を、受信信号として受信する受信部と、
前記送信信号及び前記受信信号に基づいて、ビート信号を生成するビート信号生成部と、
所定の時間長を持つ時間区間を所定の時間ずつスライドさせて得られる複数の前記時間区間によって、前記ビート信号を分割することにより、複数のデータを取得するデータ取得部と、
前記複数のデータに基づいて、複数の位相差を算出する位相差算出部と、
算出された前記複数の位相差から得られる第１の位相差の変化に基づいて、前記対象物の速度を推定する速度推定部と、
を備える、ＦＭＣＷ方式レーダ装置。
【請求項２】
前記第１の位相差の変化と前記対象物の前記速度との関係を示す第１の情報が格納された記憶部をさらに備え、
前記速度推定部は、前記第１の情報に基づいて前記速度を推定する、
請求項１に記載のＦＭＣＷ方式レーダ装置。
【請求項３】
前記ビート信号に基づいて、前記対象物までの距離を推定することにより、前記対象物を検出する対象物検出部をさらに備える、請求項１又は２に記載のＦＭＣＷ方式レーダ装置。
【請求項４】
検出された前記対象物ごとに、対応する前記位相差の変化を管理する、対象物管理部をさらに備える、請求項３に記載のＦＭＣＷ方式レーダ装置。
【請求項５】
前記送信信号は、複数のチャープ信号を含み、
前記データ取得部は、前記チャープ信号ごとに、前記ビート信号を前記複数の時間区間に分割することにより、前記複数のデータを取得し、
前記位相差算出部は、隣り合う前記チャープ信号の間において同一順の前記時間区間に対応する２つの前記データに基づいて、複数のチャープ間位相差を算出し、
前記速度推定部は、算出された前記複数のチャープ間位相差から得られる第２の位相差の変化に基づいて、前記対象物の前記速度を推定する、
請求項２に記載のＦＭＣＷ方式レーダ装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記第２の位相差の変化と前記対象物の前記速度との関係を示す第２の情報を格納し、
前記速度推定部は、前記第２の情報に基づいて前記速度を推定する、
請求項５に記載のＦＭＣＷ方式レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＭＣＷ方式レーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、数１０ギガヘルツの周波数を持つミリ波信号を用いたレーダの応用技術が多数提案されるようになった。その１つとして、対象物に向かって送信信号を放射し、当該対象物で反射された送信信号を受信することにより、対象物までの距離や対象物の速度を検出するレーダ技術を挙げることができる。例えば、このような技術としては、下記の特許文献１〜３、及び非特許文献１に開示されたＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式レーダ装置やＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）方式レーダ装置を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５１０２２号公報
【特許文献２】特表２００９−５２２５７５号公報
【特許文献３】特開２００８−１１１７４３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】四分一  浩二、江馬  浩一、槇  敏夫  著“拡大するミリ波技術の応用”島田理化技報  Ｎｏ．２１，２０１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようなＦＭＣＷ方式レーダ装置では、検出することができる対象物の速度に限界がある。また、ＦＳＫ方式レーダ装置では、対象物の速度がゼロである場合には、対象物までの距離を検出できないという欠点もある。さらに、ＦＭＣＷ方式レーダ装置及びＦＳＫ方式レーダ装置の欠点を補うために、ＦＭＣＷ方式の技術とＦＳＫ方式の技術とを組み合わせることも考えられる。しかしながら、ＦＳＫ方式は、送信信号の周波数が一定の値となっていることが前提である技術であり、ＦＭＣＷ方式は、連続して送信信号の周波数が変化することが前提である技術であるため、ＦＭＣＷ方式の技術とＦＳＫ方式の技術とを組み合わせることは容易ではない。
【０００６】
そこで、本発明は上記状況を鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高速の対象物の速度を検出することが可能な、新規かつ改良されたＦＭＣＷ方式レーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、周波数が漸次変化するように変調された送信信号を生成し、前記送信信号を送信する送信部と、対象物で反射された前記送信信号を受信信号として受信する受信部と、前記送信信号及び前記受信信号に基づいて、ビート信号を生成するビート信号生成部と、所定の時間長を持つ時間区間を所定の時間ずつスライドさせて得られる複数の前記時間区間によって、前記ビート信号を分割することにより、複数のデータを取得するデータ取得部と、前記複数のデータに基づいて、複数の位相差を算出する位相差算出部と、算出された前記複数の位相差から得られる第１の位相差の変化に基づいて、前記対象物の速度を推定する速度推定部とを備える、ＦＭＣＷ方式レーダ装置が提供される。
【０００８】
前記ＦＭＣＷ方式レーダ装置は、前記第１の位相差の変化と前記対象物の前記速度との関係を示す第１の情報が格納された記憶部をさらに備え、前記速度推定部は、前記第１の情報に基づいて前記速度を推定してもよい。
【０００９】
前記ＦＭＣＷ方式レーダ装置は、前記ビート信号に基づいて、前記対象物までの距離を推定することにより、前記対象物を検出する対象物検出部をさらに備えてもよい。
【００１０】
前記ＦＭＣＷ方式レーダ装置は、検出された前記対象物ごとに、対応する前記位相差の変化を管理する、対象物管理部をさらに備えてもよい。
【００１１】
前記送信信号は、複数のチャープ信号を含み、前記データ取得部は、前記チャープ信号ごとに、前記ビート信号を前記複数の時間区間に分割することにより、前記複数のデータを取得し、前記位相差算出部は、隣り合う前記チャープ信号の間において同一順の前記時間区間に対応する２つの前記データに基づいて、複数のチャープ間位相差を算出し、前記速度推定部は、算出された前記複数のチャープ間位相差から得られる第２の位相差の変化に基づいて、前記対象物の前記速度を推定してもよい。
【００１２】
前記記憶部は、前記第２の位相差の変化と前記対象物の前記速度との関係を示す第２の情報を格納し、前記速度推定部は、前記第２の情報に基づいて前記速度を推定してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、高速の対象物の速度を検出することが可能なＦＭＣＷ方式レーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置１０の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る信号処理の一例を説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る処理部１２０及び記憶部１４０の機能構成の一例を示したブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るチャープ内位相差ＤＢ１４２の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ１０７のサブフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る処理部１２０ａ及び記憶部１４０ａの機能構成の一例を示したブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る信号処理の一例を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るレーダ装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態の使用例を説明するための説明図である。
【図１１】比較例に係る信号処理の一例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
また、本明細書および図面において、実質的に同一又は類似の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合がある。ただし、実質的に同一又は類似の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。また、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、類似する構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
【００１７】
さらに、以下の説明においては、特段の断りがない限りは、「接続」とは、複数の要素の間を電気的に、且つ、信号（高周波アナログ信号又はデジタル信号）を搬送可能に接続することを意味する。さらに、以下の説明における「接続」には、複数の要素を直接的に接続する場合だけでなく、他の要素を介して間接的に接続する場合も含まれる。
【００１８】
＜＜概要＞＞
まずは、詳細な本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明者が本発明の実施形態をなすに至った背景や本発明者が創作した本発明の実施形態の概要について、図１１を参照して説明する。図１１は、比較例に係る信号処理の一例を説明するための説明図である。詳細には、図１１においては、上段には、送信信号５００を模式的に図示し、中段には、送信信号５００及び受信信号５１０を重畳して模式的に図示し、下段には、送信信号５００及び受信信号５１０に基づいて得られるビート信号６０２を模式的に図示している。なお、ここで、比較例とは、本発明者が本開示の実施形態をなす前に、検討を重ねていた信号処理のことを意味するものとする。
【００１９】
先に説明したように、数１０ギガヘルツの周波数を持つミリ波信号を用いたレーダの応用技術が多数提案されるようになった。その１つとして、対象物に向かって送信信号を放射し、当該対象物で反射された送信信号を受信することにより、対象物までの距離や対象物の速度を検出するレーダ技術を挙げることができる。例えば、このような技術としては、ＦＭＣＷ方式レーダ装置を挙げることができる。
【００２０】
例えば、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置を、図１１を参照して説明する。比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置は、図１１の上段に示すような、周波数が時間に対して三角波状に漸次増加するように変調された送信信号５００を対象物５０に放射する。なお、比較例においては１つの三角波状に示される信号をチャープ信号５０２と呼び、図１１の上段に示される送信信号５００は、所定の時間Ｔの間隔（詳細には、隣り合うチャープ信号５０２の開始時の間の時間間隔）を持って連続する複数のチャープ信号５０２−１、５０２−２等からなるといえる。そして、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置は、上記対象物５０で反射された送信信号５００を、受信信号５１０として受信することができる。例えば、図１１の中段に示す破線のように、受信信号５１０は、送信信号５００に対して遅延時間Δｔを持つ、周波数が時間に対して三角波状に漸次増加するように変調された信号となる。なお、上記遅延時間Δｔは、送信信号５００が、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置から対象物５０に到達し、当該対象物５０によって反射され、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置に到達するまでの時間であることから、ＦＭＣＷ方式レーダ装置から対象物５０までの距離Ｌに依存することとなる。
【００２１】
そして、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置は、受信信号５１０の周波数と送信信号５００の周波数の差に対応する周波数を持つビート信号６０２（図１１の下段  参照）から、対象物５０までの距離Ｌや速度Ｖを算出することができる。
【００２２】
まずは、上記遅延時間は、送信信号５００が、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置から対象物５０に到達し、当該対象物５０によって反射され、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置に到達するまでの時間であることから、以下の数式（１）のように示すことができる。
【００２３】
【数１】
2020139776.tif 000003
【００２４】
上記数式（１）において、ＬはＦＭＣＷ方式レーダ装置から対象物５０までの距離であり、ｃは光の速度である。
【００２５】
また、上記ビート信号６０２−１の初期位相Φ０は、検出開始時の送信信号５００と受信信号５１０との位相差となることから、以下の数式（２）によって示すことができる。
【００２６】
【数２】
2020139776.tif 000004
【００２７】
上記数式（２）において、ｆｃは、上記チャープ信号５０２の開始周波数であり、下記の数式（３）によって、光の速度ｃと波長λによって以下のように示すことができる。
【００２８】
【数３】
2020139776.tif 000005
【００２９】
従って、数式（１）〜（３）を用いることにより、上記ビート信号６０２−１の初期位相Φ０は、以下の数式（４）により示すことができる。なお、当該式を用いることにより、距離Ｌを算出することができる。
【００３０】
【数４】
2020139776.tif 000006
【００３１】
そこで、１番目のチャープ信号５０２−１に係るビート信号６０２−１が観測されてから、２番目のチャープ信号５０２−２に係るビート信号６０２−２が観測されるまでに、対象物５０が距離Ｌ０から距離Ｌ１まで進んだものと仮定する。なお、この間の時間間隔は、先に説明したように時間間隔Ｔとなる。もし、対象物５０の速度がＶである場合には、距離Ｌ０と距離Ｌ１の差分は、以下の数式（５）によって示すことができる。
【００３２】
【数５】
2020139776.tif 000007
【００３３】
また、先に説明した数式（４）を用いることにより、１番目のビート信号６０２−１の初期位相Φ０と２番目のビート信号６０２−１の初期位相Φ１とは、以下の数式（６）で示すことができる。
【００３４】
【数６】
2020139776.tif 000008
【００３５】
従って、数式（５）及び数式（６）に基づき、以下の数式（７）を得ることができる。
【００３６】
【数７】
2020139776.tif 000009
【００３７】
上記数式（７）からわかるように、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置においては、隣り合うチャープ信号５０２の開始時の間の時間間隔Ｔを短くすることにより、検出可能な最大速度を大きくすることができる。
【００３８】
しかしながら、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置においては、送信信号を生成し、送信信号の周波数が所望の周波数に安定するまで時間がかかることが多い。従って、上記時間間隔Ｔを短くすることには限界があることとなり、その結果、検出することができる対象物５０の速度Ｖに限界があった。加えて、先に説明したように、比較例に係るＦＭＣＷ方式レーダ装置においては、速度Ｖを検出するための処理量が増加することを避けることが難しかった。
【００３９】
一方、先に説明したように、ＦＳＫ方式レーダ装置では、対象物５０の速度Ｖがゼロである場合には、対象物５０までの距離を検出できないという欠点もある。さらに、ＦＭＣＷ方式レーダ装置及びＦＳＫ方式レーダ装置の欠点を補うために、ＦＭＣＷ方式の技術とＦＳＫ方式の技術とを組み合わせることも考えられる。しかしながら、ＦＳＫ方式は、送信信号の周波数が一定の値となっていることが前提である技術であり、ＦＭＣＷ方式は、連続して送信信号の周波数が変化することが前提である技術であるため、ＦＭＣＷ方式の技術とＦＳＫ方式の技術とを組み合わせることは容易ではない。
【００４０】
そこで、本発明者は、上述の状況を鑑みて、処理量の増加を避けつつ、高速の対象物５０の速度Ｖを検出することが可能なＦＭＣＷ方式レーダ装置に係る本発明の実施形態を創作するに至った。詳細には、本発明者が創作した本発明の実施形態においては、１つのチャープ信号５００に係るビート信号６０２を複数の区間に分割し、分割によって得られた複数のデータを用いて位相差の変化を算出し、算出した位相差の変化に基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定する。本実施形態においては、ビート信号６０２を複数の区間に分割し、分割によって得られた複数のデータを用いて位相差の変化を算出することから、比較例のように時間間隔Ｔを短くすることない。そして、本実施形態によれば、当該時間間隔Ｔを短くする代わりに、細かく分割することによって得られた短い時間差を持つ複数のデータを用いることにより、高速の対象物５０の速度Ｖを検出することが可能となる。以下、このような本発明の実施形態の詳細を順次説明する。
【００４１】
＜＜第１の実施形態＞＞
＜レーダ装置１０の概要＞
まずは、図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係るレーダ装置（ＦＭＣＷ方式レーダ装置）１０の概要について説明する。図１は、本実施形態に係るレーダ装置１０の概要を示す説明図である。また、図２は、本実施形態に係る信号処理の一例を説明するための説明図であり、詳細には、上段には、送信信号５００を模式的に図示し、中段には、送信信号５００及び受信信号５１０を重畳して模式的に図示し、下段には、送信信号５００及び受信信号５１０に基づいて得られるビート信号６０２を模式的に図示している。
【００４２】
図１に示すように、本実施形態に係るレーダ装置１０は、送信アンテナ１００と、ＡＭＰ（信号増幅器）１０２と、ＤＩＶ（分配器）１０４と、ＶＣＯ（発振器）１０６と、制御部１０８と、受信アンテナ１１０と、ＭＩＸ（ミキサ）１１２と、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１１４と、ＡＤＣ（アナログ−デジタル  コンバータ）（データ取得部）１１６と、処理部１２０と、記憶部１４０とを主に有する。以下に、レーダ装置１０に含まれる各ブロックについて説明する。
【００４３】
（送信アンテナ１００）
送信アンテナ１００は、後述するＡＭＰ１０２からの送信信号５００を電波として空間に放射することができる。送信信号５００は、周波数が漸次変化するように変調された信号であり、空間に放射されることで、測定対象となる対象物５０に反射され、後述する受信アンテナ１１０に受信されることとなる。例えば、図２の上段に示すように、送信アンテナ１００から送信される送信信号５００は、周波数が時間に対して三角波状に漸次増加するように変調された信号であることができる。なお、本実施形態においては、１つの三角波状に示される信号をチャープ信号と呼び、図２の上段に示される送信信号５００は、間欠的に、すなわち、所定の時間隔てて連続する複数のチャープ信号５０２からなるといえる。
【００４４】
（ＡＭＰ１０２）
ＡＭＰ１０２は、例えばトランジスタ等の半導体素子からなり、上述の送信アンテナ１００に接続されて、後述するＤＩＶ１０４からの送信信号５００を所定の大きさに増幅し、送信アンテナ１００に出力する。
【００４５】
（ＤＩＶ１０４）
ＤＩＶ１０４は、後述するＶＣＯ１０６に接続され、ＶＣＯ１０６からの送信信号５００をＡＭＰ１０２と、後述するＭＩＸ１１２とに分配する。
【００４６】
（ＶＣＯ１０６）
ＶＣＯ１０６は、後述する制御部１０８から出力された電圧に応じて、周波数が漸次変化するように変調された送信信号５００を生成し、ＤＩＶ１０４に出力する。ＶＣＯ１０６は、例えば、水晶発振器（図示省略）と、位相比較器（図示省略）、分周器（図示省略）、チャージポンプ（図示省略）及びループフィルタ（図示省略）で構成されるＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）シンセサイザとで構成される。
【００４７】
本実施形態においては、送信アンテナ１００、ＡＭＰ１０２及びＶＣＯ１０６は、周波数が漸次変化するように変調された送信信号５００を生成し、送信信号５００を送信する送信部であるといえる。
【００４８】
（制御部１０８）
制御部１０８は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はマイコン等の算術理論演算素子により構成され得る。制御部１０８は、レーザ装置１０の全体の動作のタイミングを制御したり、上述したＶＣＯ１０６を制御するための電圧をＶＣＯ１０６に出力したりすることができる。
【００４９】
（受信アンテナ１１０）
受信アンテナ１１０は、対象物５０に反射された送信信号５００を、受信信号５１０として受信することができ、受信した受信信号５１０を、後述するＭＩＸ１１２に出力する。すなわち、本実施形態においては、受信アンテナ１１０は、上記対象物５０で反射された送信信号５００を、受信信号５１０として受信する受信部であるといえる。例えば、図２の中段に示す破線のように、受信アンテナ１１０で受信される受信信号５１０も、上記対象物５０で反射された送信信号５００であることから、送信信号５００に対して時間遅延を持つ、周波数が時間に対して三角波状に漸次増加するように変調された信号であることができる。
【００５０】
（ＭＩＸ１１２）
ＭＩＸ１１２は、例えば複数のトランジスタ等の半導体素子からなり、受信アンテナ１１０からの受信信号５１０と、ＤＩＶ１０４からの送信信号５００とから、供給された２つの信号の周波数の和及び差に対応する周波数を持つ信号を生成し、後述するＬＰＦ１１４に出力する。
【００５１】
（ＬＰＦ１１４）
ＬＰＦ１１４は、抵抗、コンデンサ、インダクタ等の素子からなり、ＭＩＸ１１２から供給された信号のうち低周波成分を選択的に通過させることにより、当該信号の低周波成分、すなわち、送信信号５００と受信信号５１０との周波数の差（以下の説明においては、当該差をビート周波数と呼ぶ）に対応する信号を後述するＡＤＣ１１６や記憶部１４０に出力する。なお、以下の説明においては、ＬＰＦ１１４から出力される低周波成分のことを、ビート信号６０２を呼ぶ。なお、図２の下段では、当該ビート信号６０２を模式的に示している。従って、本実施形態においては、上述のＭＩＸ１１２及びＬＰＦ１１４は、送信信号５００及び受信信号５１０に基づいて、ビート信号を生成するビート信号生成部であるといえる。
【００５２】
（ＡＤＣ１１６）
ＡＤＣ１１６は、アナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）であり、アナログ信号をデジタル信号に変換する機能、すなわち、アナログ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する機能を有する。具体的には、ＡＤＣ１１６は、図２の下段に示すように、ＬＰＦ１１４からのビート信号６０２を、所定の時間長を持つ時間区間を所定の時間ずつスライドさせて得られる複数の時間区間６０４によって、ビート信号６０２を分割することにより複数のＡＤＣ信号（データ）を取得することができる。そして、ＡＤＣ１１６は、取得したＡＤＣ信号を後述する処理部１２０や記憶部１４０へ出力する。
【００５３】
（処理部１２０）
処理部１２０は、例えば、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、又はマイコン等の算術理論演算素子や記憶装置により構成され得る。処理部１２０は、ＡＤＣ１１６からのＡＤＣ信号を解析し、対象物５０の速度Ｖを推定することができる。なお、処理部１２０の詳細については後述する。
【００５４】
（記憶部１４０）
記憶部１４０は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成され、処理部１２０が機能するためのプログラムやパラメータを格納する。例えば、記憶部１４０は、対象物５０の速度Ｖを推定する際に用いる、位相差の変化（第１の位相差の変化）と対象物５０の速度Ｖとの関係を示すチャープ内位相差ＤＢ１４２（図２  参照）（第１の情報）を格納する。なお、上記チャープ内位相差ＤＢ１４２は、あらかじめ様々な距離Ｌ及び速度Ｖの対象物５０に係るチャープ内位相差を測定することにより、構築したものである。
【００５５】
＜処理部１２０の構成＞
続いて、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る処理部１２０の機能構成の一例について説明する。図３は、本実施形態に係る処理部１２０及び記憶部１４０の機能構成の一例を示したブロック図であり、図４は、本実施形態に係るチャープ内位相差ＤＢ１４２の一例を示す図である。
【００５６】
図３に示すように、処理部１２０は、目標検出部（対象物検出部）１２２と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１２４と、目標管理部（対象物管理部）１２６と、チャープ内位相差算出部１３０と、速度推定部１３２とを主に有する。さらに、これらは、それぞれバス（図示省略）で接続されている。以下に、処理部１２０の各機能部の詳細を順次説明する。
【００５７】
（目標検出部１２２）
目標検出部１２２は、記憶部１４０から格納されたビート信号６０２を取り出し、後述するＦＦＴ部１２４に出力し、ＦＦＴ部１２４で処理されることによって得られた結果に対して、公知のＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｆａｌｓｅ  Ａｌａｒｍ  Ｒａｔｅ）の処理技術等を施し、対象物５０までの距離Ｌを算出することができる。なお、本実施形態においては、対象物５０までの距離Ｌを算出することにより、対象物５０を検出することとなる。そして、目標検出部１２２は、検出結果を後述する目標管理部１２６に出力する。例えば、目標検出部１２２は、先に説明したように、１つのチャープ信号５０２に対応するビート信号６０２の位相を用いることにより、対象物５０までの距離Ｌを算出することができる。
【００５８】
（ＦＦＴ部１２４）
ＦＦＴ部１２４は、時間に対する振幅の変化を示す時間領域信号である各ＡＤＣ信号やビート信号６０２をＦＦＴ変換することにより、周波数領域信号に変換する。そして、ＦＦＴ部１２４は、変換した周波数領域信号を上述した目標検出部１２２や後述するチャープ内位相差算出部１３０に出力する。
【００５９】
（目標管理部１２６）
目標管理部１２６は、目標検出部１２２で検出された対象物５０ごとに例えば管理ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）番号等を割り当て、チャープ内位相差算出部１３０に出力する。そして、目標管理部１２６は、割り当てた管理ＩＤ番号を用いて、対象物５０ごとの、目標検出部１２２から出力された距離Ｌと、後述するチャープ内位相差算出部１３０で算出された位相差の変化とを紐づけて管理することができる。
【００６０】
（チャープ内位相差算出部１３０）
チャープ内位相差算出部１３０は、目標管理部１２６より出力された管理ＩＤ番号ごとに、ＦＦＴ部１２４により周波数領域信号に変換された各ＡＤＣ信号から位相を取得し、さらに取得した複数の位相に基づき、隣り合うＡＤＣ信号間での位相差を算出する。そして、チャープ内位相差算出部１３０は、算出した複数の位相差を速度推定部１３２に出力する。
【００６１】
（速度推定部１３２）
速度推定部１３２は、図４に示される記憶部１４０に格納されたチャープ内位相差ＤＢ１４２の距離毎の１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内の位相差の変化の情報を参照して、チャープ内位相差算出部１３０から出力された複数の位相差の変化のパターンに基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定する。例えば、速度推定部１３２は、チャープ内位相差ＤＢ１４２内にある、予め取得した対象物５０の距離Ｌと同等、又は近似する距離を持つ情報の中から、位相差の変化のパターンが類似する情報を抽出し、抽出した情報に含まれる速度情報に基づき、対象物５０の速度Ｖを推定する。このように、本実施形態においては、直接的に数式を解いて対象物５０の速度Ｖを算出するのではなく、チャープ内位相差ＤＢ１４２を利用して、対象物５０の速度Ｖを推定することから、処理量の増加を避けることができる。なお、本実施形態においては、様々な距離及び速度の対象物５０に係る位相差の変化を予め機械学習させ、距離及び位相差の変化のパターンと、速度との関係を割り出し、割り出した関係に基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定してもよい。
【００６２】
＜動作例＞
以上、図３を参照しながら、本実施形態に係る処理部１２０の機能構成の一例について説明した。続いて、図５及び図６を参照しながら、本実施形態に係るレーダ装置１０の動作例について説明する。図５は、本実施形態に係るレーダ装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートであり、図６は、図５のステップＳ１０７のサブフローチャートである。
【００６３】
図５に示すように、本実施形態に係るレーダ装置１０の動作には、例えば、ステップＳ１０１からステップＳ１０９までの複数のステップが含まれている。以下に、図５に示される各ステップの詳細を説明する。
【００６４】
（ステップＳ１０１）
制御部１０８は、ＶＣＯ１０６等を制御して送信信号５００を生成し、生成した送信信号５００を空間に放射する。
【００６５】
（ステップＳ１０３）
受信アンテナ１１０は、対象物５０で反射された送信信号５００を、受信信号５１０として受信する。さらに、ＭＩＸ１１２及びＬＰＦ１１４は、受信信号５１０と送信信号５００とを用いてビート信号６０２を生成する。さらに、ＡＤＣ１１６は、ビート信号６０２をサンプリングすることにより、所定の時間長を持つ時間区間を所定の時間ずつスライドさせて得られる複数の時間区間６０４によって、ビート信号６０２を分割することにより複数のＡＤＣ信号を取得する。そして、ＡＤＣ１１６は、生成したＡＤＣ信号を処理部１２０や記憶部１４０に出力する。なお、以下の説明においては、ｉ番目のチャープ信号５０２に対応するビート信号６０２から得られる複数のＡＤＣ信号をＸｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋと示すものとする。
【００６６】
（ステップＳ１０５）
目標検出部１２２は、記憶部１４０からビート信号６０２を抽出し、ＦＦＴ部１２４でのＦＦＴ処理や目標検出部１２２でのＣＦＡＲの処理により、対象物５０の距離を検出することにより、対象物５０を検出する。当該検出結果は、目標管理部１２６により、例えば管理ＩＤ番号を用いて管理される。
【００６７】
（ステップＳ１０７）
チャープ内位相差算出部１３０は、１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内の位相差の変化の算出し、算出結果を速度推定部１３２へ出力する。詳細には、チャープ内位相差算出部１３０は、ｉ番目のチャープ信号５０２に対応するビート信号６０２から得られる複数のＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋから位相θｉｎを算出し、隣り合うＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋ間での位相差Φｉ，ｊｕを算出する。
【００６８】
本実施形態においては、ビート信号６０２を複数の時間区間６０４に分割し、分割によって得られた複数のＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋを用いて位相θｉｎ及び位相差Φｉ，ｊｕの変化を算出することから、上述した比較例のように時間間隔Ｔを短くすることない。そして、本実施形態によれば、当該時間間隔Ｔを短くする代わりに、細かく分割したＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋを用いることにより、高速の対象物５０の速度Ｖを検出することが可能となる。なお、ステップＳ１０７の詳細については、図６を参照して後述する。
【００６９】
（ステップＳ１０９）
速度推定部１３２は、目標管理部１２６からの対象物５０毎の距離Ｌと、チャープ内位相差計算部１３０からの１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内の位相差の変化のパターンとに基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定する。その際、速度推定部１３２は、チャープ内位相差ＤＢ１４２に格納されている距離毎の１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内の位相差の変化の情報を参照して、対象物５０の速度Ｖを推定する。このように、本実施形態においては、直接的に数式を解いて対象物５０の速度Ｖを算出するのではなく、チャープ内位相差ＤＢ１４２を利用して、対象物５０の速度Ｖを推定することから、処理量の増加を避けることができる。
【００７０】
次に、図６を参照して、ステップＳ１０７の詳細を説明する。図６に示すように、当該ステップＳ１０７には、例えば、ステップＳ２０１からステップＳ２１９までの複数のステップが含まれている。以下に、図６に示される各ステップの詳細を説明する。
【００７１】
（ステップＳ２０１）
チャープ内位相差算出部１３０は、変数ｎに１を入力する。
【００７２】
（ステップＳ２０３）
チャープ内位相差算出部１３０は、ｉ番目のチャープ信号５０２に対応するビート信号６０２から得られる複数のＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋのうち、ｎ番目からｎ＋ｎｆｆｔ番目までのＡＤＣ信号Ｘｉｎ、Ｘｉｎ＋１、・・・、Ｘｉｎ＋ｎｆｆｔを記憶部１４０から抽出する。
【００７３】
（ステップＳ２０５）
ＦＦＴ部１２４は、上述のステップＳ２０３で抽出したＡＤＣ信号Ｘｉｎ、Ｘｉｎ＋１、・・・、Ｘｉｎ＋ｎｆｆｔに対し、ＦＦＴ演算を行う。チャープ内位相差算出部１３０は、当該ＦＦＴ演算の結果から、ＡＤＣ信号Ｘｉｎ、Ｘｉｎ＋１、・・・、Ｘｉｎ＋ｎｆｆｔに対応する各位相θｉｎを得ることができる。
【００７４】
（ステップＳ２０７）
チャープ内位相差算出部１３０は、ｎが１であるかどうかを判断し、ｎが１であると判断した場合には、ステップＳ２１５へ進み、ｎが１でないと判断した場合には、ステップＳ２１１へ進む。
【００７５】
（ステップＳ２１１）
チャープ内位相差算出部１３０は、後述するステップＳ２１５で記憶部１４０に格納された複数の位相θｉｎを用いて、対象物５０毎に以下の数式（８）を用いて位相差Φｉ，ｊｕを算出する。
【００７６】
【数８】
2020139776.tif 000010
【００７７】
なお、上記数式（８）においては、ｍｏｄ（ａ、ｂ）は、ａをｂで割った際の余りを返す関数のことを意味するものとする。
【００７８】
（ステップＳ２１３）
チャープ内位相差算出部１３０は、上述のステップＳ２１１で算出した位相差Φｉ，ｊｕを目標管理部１２６に出力する。そして、目標管理部１２６は、位相差Φｉ，ｊｕを記憶部１４０に出力する。
【００７９】
（ステップＳ２１５）
チャープ内位相差算出部１３０は、上述のステップＳ２０５で取得した位相ＡＤＣ信号Ｘｉｎ、Ｘｉｎ＋１、・・・、Ｘｉｎ＋ｎｆｆｔに対応する各位相θｉｎを、対象物５０に紐づけて記憶部１４０に出力する。
【００８０】
（ステップＳ２１７）
チャープ内位相差算出部１３０は、ｎが、予め設定した処理数の最大値であるｎｍａｘであるかどうかを判断し、ｎがｎｍａｘであると判断した場合には、動作を終了し、ｎがｎｍａｘでないと判断した場合には、ステップＳ２１９へ進む。
【００８１】
(ステップＳ２１９)
チャープ内位相差算出部１３０は、ｎに所定の値であるｎｏｆｆｓｅｔを足し合わせ、上述したステップＳ２０３へ戻る。
【００８２】
以上のように、本実施形態においては、図６のフローに従って動作を行うことにより、位相差Φｉ，ｊｕの変化を算出することができる。
【００８３】
このように、本実施形態においては、目標管理部１２６からの対象物５０毎の距離Ｌと、チャープ内位相差計算部１３０からの１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内の位相差Φｉ，ｊｕの変化のパターンとに基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定することができる。この推定の際、チャープ内位相差ＤＢ１４２に格納されている距離毎の１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内の位相差の変化の情報を参照する。このように、本実施形態においては、直接的に数式を解いて対象物５０の速度Ｖを算出するのではなく、チャープ内位相差ＤＢ１４２を利用して対象物５０の速度Ｖを推定することから、処理量の増加を避けることができる。
【００８４】
さらに、本実施形態においては、ビート信号６０２を複数の時間区間６０４に分割し、分割によって得られた複数のＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋを用いて位相θｉｎ及び位相差Φｉ，ｊｕの変化を算出することから、上述した比較例のように時間間隔Ｔを短くすることない。そして、本実施形態によれば、当該時間間隔Ｔを短くする代わりに、細かく分割することによって得られた短い時間差を持つ複数のＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋを用いることにより、高速の対象物５０の速度Ｖを検出することが可能となる。
【００８５】
すなわち、本実施形態によれば、高速の対象物５０の速度Ｖを検出することができる。
【００８６】
＜＜第２の実施形態＞＞
上述した第１の実施形態においては、１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２におけるチャープ内位相差Φｉ，ｊｕの変化のパターンに基づいて、対象物５０の速度Ｖを検出していた。しかしながら、本発明の実施形態においては、複数のチャープ信号５０２に係る複数のビート信号６０２の間におけるチャープ間位相差（第２の位相差）Φｉ，ｊｕの変化のパターンに基づいて、対象物５０の速度Ｖを検出してもよい。そこで、複数のチャープ信号５０２に係る複数のビート信号６０２の間におけるチャープ間位相差Φｉ，ｊｕの変化のパターンに基づいて対象物５０の速度Ｖを検出する実施形態を、本発明の第２の実施形態として説明する。
【００８７】
＜処理部１２０ａ及び記憶部１４０ａの構成＞
以下に、本実施形態に係る処理部１２０ａ及び記憶部１４０ａの構成について、図７及び図８を参照して説明する。本実施形態においては、レーダ装置１０の処理部１２０ａに、チャープ間位相差算出部１３４が含まれる点と、目標管理部１２６ａ及び速度推定部１３２ａの動作と、記憶部１４０ａにチャープ間位相差ＤＢ１４４（第２の情報）が含まれる点とで、上述した第１の実施形態と異なる。そこで、ここでは、上述した第１の実施形態と同様である点は説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる点のみ説明する。なお、図７は、本実施形態に係る処理部１２０ａ及び記憶部１４０ａの機能構成の一例を示したブロック図である。また、図８は、本実施形態に係る信号処理の一例を説明するための説明図であり、詳細には、上段には、送信信号５００を模式的に図示し、中段には、送信信号５００及び受信信号５１０を重畳して模式的に図示し、下段には、送信信号５００及び受信信号５１０に基づいて得られるビート信号６０２を模式的に図示している。
【００８８】
（目標管理部１２６ａ）
目標管理部１２６ａは、第１の実施形態と同様に、目標検出部１２２で検出された対象物５０ごとに例えば管理ＩＤ番号等を割り当て、チャープ内位相差算出部１３０及びチャープ間位相差算出部１３４に出力する。そして、目標管理部１２６ａは、割り当てた管理ＩＤ番号を用いて、対象物５０ごとの、目標検出部１２２から出力された距離Ｌと、チャープ内位相差算出部１３０で算出されたチャープ内位相差Φｉ，ｊｕの変化と、後述するチャープ間位相差算出部１３４で算出されたチャープ間位相差Ωm,m-1,jrの変化とを紐づけて管理することができる。
【００８９】
（チャープ間位相差算出部１３４）
チャープ間位相差算出部１３４は、目標管理部１２６より出力された管理ＩＤ番号ごとに、ＦＦＴ部１２４により周波数領域信号に変換された各チャープ信号５０２に係るビート信号６０２に対応する各ＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋから位相θｉｎを取得する。そして、チャープ間位相差算出部１３４は、隣り合うチャープ信号５０２に係るビート信号６０２の間において同一順の時間区間６０４に対応する２つのＡＤＣ信号Ｘｉｋに基づいて、チャープ間位相差Ωm,m-1,jrを算出する。そして、チャープ間位相差算出部１３４は、算出した複数のチャープ間位相差Ωm,m-1,jrを速度推定部１３２ａに出力する。
【００９０】
例えば、本実施形態においては、図８の下段に示すように、各チャープ信号５０２−１、５０２−２、５０３−２、・・・に係るビート信号６０２−１、６０２−２、６０２−３、・・・を、それぞれ時間区間６０４−１−１〜６０４−１−４、６０４−２−１〜６０４−２−４、６０４−３−１〜６０４−３−４、・・・に分割することにより、複数のＡＤＣ信号Ｘｉｋを取得することができる。そして、チャープ間位相差算出部１３４は、例えば、隣り合うチャープ信号５０２−１及び５０２−２に係るビート信号６０２−１及び６０２−２において、同一順番の時間区間６０４−１−１及び６０４−２−１に対応する２つのＡＤＣ信号Ｘｉｋに基づいて、チャープ間位相差Ωm,m-1,jrを算出する。さらに、当該動作においては、チャープ間位相差算出部１３４は、このようなチャープ間位相差Ωm,m-1,jrの算出を順次繰り返すこととなる。
【００９１】
（速度推定部１３２ａ）
速度推定部１３２ａは、チャープ内位相差算出部１３０から出力された１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２におけるチャープ内位相差Φｉ，ｊｕの変化のパターンと、チャープ間位相差算出部１３４から出力された複数のチャープ信号５０２に係る複数のビート信号６０２間におけるチャープ間位相差Ωm,m-1,jrの変化のパターンとに基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定する。この際、速度推定部１３２ａは、記憶部１４０ａに格納されたチャープ内位相差ＤＢ１４２の距離毎の１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内のチャープ内位相差の変化の情報、及び、チャープ間位相差ＤＢ１４４の距離毎の複数のチャープ信号５０２に係る複数のビート信号６０２間のチャープ間位相差の変化の情報を参照する。
【００９２】
例えば、速度推定部１３２ａは、第１の実施形態と同様に、チャープ間位相差ＤＢ１４４内にある、予め取得した対象物５０の距離Ｌと同等、又は近似する距離を持つ情報の中から、位相差の変化のパターンが類似する情報を抽出する。そして、速度推定部１３２ａは、抽出した情報に含まれる速度情報に基づき、対象物５０の速度Ｖを推定してもよい。このように、本実施形態においては、直接的に数式を解いて対象物５０の速度Ｖを算出するのではなく、チャープ間位相差ＤＢ１４４を利用して、対象物５０の速度Ｖを推定することから、処理量の増加を避けることができる。なお、上記チャープ間位相差ＤＢ１４４は、あらかじめ様々な距離Ｌ及び速度Ｖの対象物５０に係るチャープ間位相差Ωm,m-1,jrを測定することにより、構築したものである。
【００９３】
なお、本実施形態においても、様々な距離及び速度の対象物５０に係るチャープ間位相差の変化を予め機械学習させ、距離及び位相差の変化のパターンと、速度との関係を割り出し、割り出した関係に基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定してもよい。さらに、本実施形態においては、チャープ内位相差Φｉ，ｊｕの変化と、チャープ間位相差Ωm,m-1,jrの変化とを用いることにより、対象物５０の速度Ｖの推定をより高めることができる。
【００９４】
＜動作例＞
以上、図７及び図８を参照しながら、本実施形態に係る処理部１２０ａ及び記憶部１４０ａの構成の一例について説明した。続いて、図９を参照しながら、本実施形態に係るレーダ装置１０の動作例について説明する。図９は、本実施形態に係るレーダ装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。図９に示すように、本実施形態に係るレーダ装置１０の動作には、例えば、ステップＳ３０１からステップＳ３２１までの複数のステップが含まれている。以下に、図９に示される各ステップの詳細を説明する。
【００９５】
（ステップＳ３０１）
チャープ間位相差算出部１３４は、変数ｍに１を入力する。
【００９６】
（ステップＳ３０３からステップＳ３０９）
ステップＳ３０３からステップＳ３０９は、図５に示される第１の実施形態におけるステップＳ１０１からステップＳ１０７までと同様であるため、ここでは説明を省略する。すなわち、本実施形態に係るレーダ装置１０は、ステップＳ３０９まで行うことにより、ｍ番目のチャープ信号５０２に係るチャープ内位相差Φｉ，ｊｕの変化を算出することができる。
【００９７】
(ステップＳ３１１)
チャープ間位相差算出部１３４は、ｍが１であるかどうかを判断し、ｍが１であると判断した場合には、ステップＳ３１９へ進み、ｍが１でないと判断した場合には、ステップＳ３１３へ進む。
【００９８】
（ステップＳ３１３）
チャープ間位相差算出部１３４は、対象物５０毎に、隣り合うｍ番目のチャープ信号５０２とｍ−１番目のチャープ信号５０２に係るビート信号６０２の間において同一順の時間区間６０４に対応する２つのＡＤＣ信号Ｘｉｋに基づいて、チャープ間位相差Ωm,m-1,jrを、以下の数式（９）を用いて算出する。
【００９９】
【数９】
2020139776.tif 000011
【０１００】
なお、上記数式（９）においても、ｍｏｄ（ａ、ｂ）は、ａをｂで割った際の余りを返す関数のことを意味するものとする。
【０１０１】
（ステップＳ３１５）
チャープ間位相差算出部１３４は、上述のステップＳ３１３で算出したチャープ間位相差Ωm,m-1,jrを目標管理部１２６に出力する。そして、目標管理部１２６は、チャープ間位相差Ωm,m-1,jrを記憶部１４０に出力する。
【０１０２】
（ステップＳ３１７）
速度推定部１３２ａは、チャープ内位相差算出部１３０から出力された１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２におけるチャープ内位相差Φｉ，ｊｕの変化パターンと、チャープ間位相差算出部１３４から出力された複数のチャープ信号５０２に係る複数のビート信号６０２間におけるチャープ間位相差Ωm,m-1,jrの変化パターンとに基づいて、対象物５０の速度Ｖを推定する。この際、速度推定部１３２ａは、記憶部１４０ａに格納されたチャープ内位相差ＤＢ１４２の距離毎の１つのチャープ信号５０２に係るビート信号６０２内のチャープ内位相差の変化の情報、及び、チャープ間位相差ＤＢ１４４の距離毎の複数のチャープ信号５０２に係る複数のビート信号６０２間のチャープ間位相差の変化の情報を参照する。このように、本実施形態においては、直接的に数式を解いて対象物５０の速度Ｖを算出するのではなく、チャープ内位相差ＤＢ１４２及びチャープ間位相差ＤＢ１４４を利用して、対象物５０の速度Ｖを推定することから、処理量の増加を避けることができる。
【０１０３】
（ステップＳ３１９）
チャープ間位相差算出部１３４は、ｍが、予め設定した処理数の最大値であるｍｍａｘであるかどうかを判断し、ｍがｍｍａｘであると判断した場合には、動作を終了し、ｍがｍｍａｘでないと判断した場合には、ステップＳ３２１へ進む。
【０１０４】
(ステップＳ３２１)
チャープ間位相差算出部１３４は、ｍに所定の値である１を足し合わせそして、上述したステップＳ３０３へ戻る。
【０１０５】
このように、本実施形態においても、チャープ間位相差ＤＢ１４４に格納されている距離毎の複数のチャープ信号５０２に係る複数のビート信号６０２間の位相差の変化の情報を参照することにより、チャープ間位相差算出部１３４からの複数のチャープ信号５０２に係る複数ビート信号６０２間の位相差Ωm,m-1,jrの変化のパターンに基づいて、速度Ｖを推定することができる。このように、本実施形態においては、直接的に数式を解いて対象物５０の速度Ｖを算出するのではなく、チャープ間位相差ＤＢ１４４を利用して、対象物５０の速度Ｖを推定することから、処理量の増加を避けることができる。
【０１０６】
さらに、本実施形態においても、ビート信号６０２を複数の時間区間６０４に分割し、分割によって得られた複数のＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋを用いて位相θｉｎ、チャープ間位相差Ωm,m-1,jrの変化を算出することから、上述した比較例のように時間間隔Ｔを短くすることない。そして、本実施形態によれば、当該時間間隔Ｔを短くする代わりに、細かく分割することによって得られた短い時間差を持つ複数のＡＤＣ信号Ｘｉ１、Ｘｉ２、・・・、Ｘｉｋを用いることにより、高速の対象物５０の速度Ｖを検出することが可能となる。
【０１０７】
さらに、本実施形態においては、チャープ内位相差Φｉ，ｊｕの変化と、チャープ間位相差Ωm,m-1,jrの変化とを用いることにより、対象物５０の速度Ｖの推定の精度をより高めることができる。
【０１０８】
＜＜まとめ＞＞
以上のように、上述した本発明の各実施形態によれば、高速の対象物５０の速度Ｖを検出することができる。
【０１０９】
＜＜使用例＞＞
さらに、上述した本発明の実施形態に係るレーダ装置１０の使用例について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施形態の使用例を説明するための説明図である。
【０１１０】
例えば、図１０においては、本発明の実施形態に係るレーダ装置１０を高速道路等に設置することにより、高速道路を走行する車両５０ａ、５０ｂの速度を検出することができる。
【０１１１】
また、本発明の実施形態に係るレーダ装置１０を車両に搭載することにより、当該車両の周囲に存在する他の車両の速度を検出することが可能であることから、本実施形態は、例えば、車両や鉄道における衝突防止技術や自動運転技術、自走型ロボット技術等に適用することも可能である。
【０１１２】
さらに、検出する対象物５０も、上述のような車両に限定されるものではなく、例えば、船舶、飛行機、ドローン等であってもよく、特に限定されるものではない。
【０１１３】
＜＜補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１４】
また、上述した本発明の実施形態に係る動作は、必ずしも記載された順序に沿って動作又は処理されなくてもよい。例えば、上記動作の各ステップは、適宜順序が変更されて処理されてもよい。また、各ステップは、時系列的に処理される代わりに、一部並列的に又は個別的に処理されてもよい。さらに、各ステップの動作方法又は処理方法についても、必ずしも記載された方法に沿って動作又は処理されなくてもよく、例えば、他の機能部によって他の方法で動作又は処理されていてもよい。
【０１１５】
さらに、上記の実施形態に係る動作（処理）の少なくとも一部は、コンピュータを機能させる情報処理プログラムとして、ソフトウェアで構成することが可能であり、ソフトウェアで構成する場合には、これらの方法の少なくとも一部を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体に収納し、レーダ装置１０等、もしくは、レーダ装置１０と接続された他の装置に読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。さらに、これらの動作の少なくとも一部を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１０    レーダ装置
５０    対象物
５０ａ、５０ｂ    車両
１００    送信アンテナ
１０２    ＡＭＰ
１０４    ＤＩＶ
１０６    ＶＣＯ
１０８    制御部
１１０    受信アンテナ
１１２    ＭＩＸ
１１４    ＬＰＦ
１１６    ＡＤＣ
１２０、１２０ａ    処理部
１２２    目標検出部
１２４    ＦＦＴ部
１２６、１２６ａ    目標管理部
１４０、１４０ａ    記憶部
１３０    チャープ内位相差算出部
１３２、１３２ａ    速度推定部
１３４    チャープ間位相差算出部
１４２    チャープ内位相差ＤＢ
１４４    チャープ間位相差ＤＢ
５００    送信信号
５０２    チャープ信号
５１０    受信信号
６０２    ビート信号
６０４    時間区間
【図１】
2020139776.tif 000012
【図２】
2020139776.tif 000013
【図３】
2020139776.tif 000014
【図４】
2020139776.tif 000015
【図５】
2020139776.tif 000016
【図６】
2020139776.tif 000017
【図７】
2020139776.tif 000018
【図８】
2020139776.tif 000019
【図９】
2020139776.tif 000020
【図１０】
2020139776.tif 000021
【図１１】
2020139776.tif 000022