(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物までの距離に基づいてＦＦＴポイント数を変更することにより、好適な速度分解能で対象物の相対速度を検知するとともに、処理時間を短縮することが可能なレーダ装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】レーダ装置では、ＦＦＴ処理に用いられる積分値の個数、すなわちＦＦＴポイント数を距離ゲートごとに設定している。そこで、ステップＳ６において距離ゲートごとにＦＦＴポイント数Ｎｆｉを入力し、現在のＦＦＴポイント数が当該距離ゲートのＦＦＴポイント数Ｎｆｉに等しいときに（ステップＳ７）、ステップＳ８でＦＦＴ処理を行う構成とする。検知範囲の遠方に対応する距離ゲートのＦＦＴポイント数Ｎｆｉを、近傍の距離ゲートのＦＦＴポイント数より少なく設定する。【選択図】図１
2014159975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ごとの測定データを取得して対応する距離ゲートに所定の積分回数だけ加算した積分値を取得し、前記積分値を１つのＦＦＴポイントの積分値としてこれを所定のＦＦＴポイント数だけ取得し、前記ＦＦＴポイント数の積分値を用いてＦＦＴ処理を行い、前記ＦＦＴ処理の結果を用いて少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置の制御方法であって、
前記ＦＦＴポイント数を、前記距離ゲートごとに設定する
ことを特徴するレーダ装置の制御方法。
【請求項２】
前記ＦＦＴポイント数を、遠方の距離に対応する前記距離ゲートに対して少なく設定する
ことを特徴する請求項１に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項３】
前記遠方の距離に対応する距離ゲートが、前記少なく設定されたＦＦＴポイント数の前記積分値を取得すると、前記繰り返し周期を短くして前記遠方の距離に対応する距離ゲート以外の距離ゲートがそれぞれのＦＦＴポイント数の積分値を取得する
ことを特徴する請求項２に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項４】
前記ＦＦＴポイント数を少なく設定した前記距離ゲートに対して、前記所定の積分回数を増加させる
ことを特徴する請求項２または３に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項５】
前記少なく設定されたＦＦＴポイント数と前記増加された積分回数は、両者の積がもとの前記ＦＦＴポイント数と前記所定の積分回数との積以下となるように設定される
ことを特徴する請求項４に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項６】
対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ゲートごとの測定データを取得し、前記測定データを演算処理部で処理して少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置であって、
前記演算処理部は、前記測定データを入力して前記距離ゲートごとに積分するプリサム部と、前記プリサム部から所定のＦＦＴポイント数の前記積分値を入力してＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部と、前記ＦＦＴ処理部による処理結果をもとに前記対象物の少なくとも位置及び相対速度を検知する対象物検知部と、を備えており、
前記ＦＦＴポイント数は、前記距離ゲートごとに設定されている
ことを特徴するレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置に関し、特に車両に搭載して対象物の少なくとも位置及び相対速度を検知する車載用のレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パルス信号を放射電波として放射し、対象物で反射された反射波を受信して処理することで、対象物を検知してその位置や相対速度等の対象物情報を取得するレーダ装置が知られている。このようなレーダ装置は、例えば車両に搭載されて安全走行支援等に用いられている。
【０００３】
レーダ装置において対象物の相対速度を検知するのに、反射波の周波数成分を解析する高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）が従来より広く用いられている。対象物の相対速度をＶ［m/s］、レーダ装置から放射される電波の周波数（キャリア周波数）をｆ０、及び光速をｃ［m/s］とするとき、ドップラー効果により対象物からの反射波に次式で与えられる周波数変動（ドップラー周波数）ｆｄが生じる。
ｆｄ＝２×（Ｖ／c）×ｆ０                                              （１）
これより、対象物の相対速度Ｖは、次式で与えられる。
Ｖ＝ｆｄ×ｃ／（２×ｆ０）                                              （２）
【０００４】
ドップラー周波数ｆｄは、ＦＦＴ処理により求められる。また、対象物の相対速度Ｖの速度分解能は、ＦＦＴポイント数を２のべき乗で増やすほど高くなることが知られている。一例として、送信アンテナから出力されたパルス信号の反射波を車両の左右に設けられた２つの受信アンテナで受信して対象物までの距離、相対速度及び方位角を検出する従来のレーダ装置において、ＦＦＴ処理により対象物情報を取得するための処理の流れを図７に示す。同図は、従来のレーダ装置における概略の処理の流れを示すフローチャートである。同図において、対象物を検知する周期、すなわち所定の検知範囲における対象物を検知する周期が開始されると（ステップＳ９１）、ステップＳ９２において所定のパルス繰り返し周期でレーダ装置からパルス信号が出力される。
【０００５】
空中に放射されたパルス信号は、対象物で反射されてレーダ装置の左右２つの受信アンテナで受信される。ステップＳ９３では、２つの受信アンテナのいずれか一方から受信信号を入力して距離ゲートごとの測定データを取得し、これを距離ゲートごとに積分していく。ステップＳ９２、Ｓ９３の処理は、左右の受信アンテナの受信信号について、順次行う。ステップＳ９３の処理が終わると、ステップＳ９４では、ステップＳ９３で行われた積分が所定の積分回数に達しているかの判定が行われる。所定の積分回数に達していないと判定されると、ステップＳ９２に戻ってつぎのパルス繰り返し周期で放射電波を出力し、ステップＳ９３の距離ゲートごとの積分を繰り返す。これに対し、ステップＳ９４で所定の積分回数に達していると判定されたときは、つぎのステップＳ９５に進む。
【０００６】
ステップＳ９５では、上記で積分値を算出した距離ゲートに対し、所定のＦＦＴポイント数（以下ではＦＦＴポイント規定数とする。）だけ積分値を取得したかの判定が行われる。ＦＦＴポイント規定数に達していないと判定されると、上記で得られた積分値を保存するとともに各距離ゲートの積分値を初期化し、その後ステップＳ９２〜Ｓ９４の処理を繰り返してつぎのＦＦＴポイントの積分値を算出する。これに対し、ステップＳ９５でＦＦＴポイント規定数に達したと判定されたときはつぎのステップＳ９６に進み、ＦＦＴポイント規定数の積分値を用いてＦＦＴ処理が行われる。
【０００７】
つぎのステップＳ９７では、等価サンプリングが所定回数に達したかの判定が行われる。所定の等価サンプリング数に達していないと判定されると、ステップＳ９８で等価サンプリング処理を行ってつぎの処理対象の距離ゲートを選択する。そして、選択された距離ゲートに対し、上記のステップＳ９２〜Ｓ９６の処理を繰り返す。これに対し、ステップＳ９７で所定の等価サンプリング数に達したと判定されたときは、一連の処理によって得られた対象物の位置、相対速度、方位角の対象物情報を、所定の表示装置等に出力して当該対象物検知周期の処理を終了する。
【０００８】
図７を用いて説明した従来のレーダ装置の処理において、パルス繰り返し周期を例えば１μｓ、距離ゲートごとの所定の積分回数を３２、ＦＦＴポイント規定数を６４、及び所定の等価サンプリング数を１６とし、左右２つの受信アンテナで受信した信号の処理を行うと、１回の対象物検知周期における全処理時間は、
１μｓ×３２×６４×１６×２＝６５．５３６ｍｓ
となり、全域（全距離ゲート）の測定を行うのに要する時間（以下では更新レートという。）が約７０ｍｓとなる。
【０００９】
上記の約７０ｍｓの間に、例えば対象物が４０ｍ／ｓ（時速１４４ｋｍ／ｈ）の相対速度で移動すると、対象物は、
４０ｍ／ｓ×７０ｍｓ＝２．８ｍ
の距離を移動することになる。更新レートを短くするために、例えばＦＦＴポイント数を一律に減らすと、対象物までの距離によらず相対速度Ｖの速度分解能が一律に低下してしまうといった問題が生じる。
【００１０】
特許文献１には、センサ制御部から入力した動作モード、モードパラメータ及び速度分解能に基づいて、速度分解能を満足するＦＦＴポイント数を決定して信号処理に用いるレーダ装置が記載されている。また、要求される速度分解能は、目標の追尾状態に応じて変えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１９２３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載の従来のレーダ装置では、目標の追尾状態に応じて要求される速度分解能が決定され、この要求速度分解能に基づいてＦＦＴポイント数が決定されており、各距離ゲートに対してはすべて同じＦＦＴポイント数が一律に設定されている。しかしながら、速度分解能として、遠方にある対象物に対しては、必ずしも高い分解能は要求されない。遠方にある対象物は、速い相対速度で接近してきても衝突に至るまでに時間的余裕があるからである。
【００１３】
ところが、従来のレーダ装置では対象物までの距離によらずＦＦＴポイント数を一定としていたため、遠方の対象物に対しても必要以上の速度分解能でＦＦＴ処理を行っていた。これに対し、ＦＦＴポイント数を減らすと、高い速度分解能を必要とする近距離の距離ゲートまでが速度分解能を低下させてしまうといった問題がある。また、測定データの取得に各距離ゲートとも同程度の処理時間がかかるため、ＦＦＴポイント数を増やしたときには、処理時間が大幅に増加するといった問題もあった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、対象物までの距離に基づいてＦＦＴポイント数を変更することにより、好適な速度分解能で対象物の相対速度を検知するとともに、処理時間を短縮することが可能なレーダ装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明のレーダ装置の制御方法の第１の態様は、対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ごとの測定データを取得して対応する距離ゲートに所定の積分回数だけ加算した積分値を取得し、前記積分値を１つのＦＦＴポイントの積分値としてこれを所定のＦＦＴポイント数だけ取得し、前記ＦＦＴポイント数の積分値を用いてＦＦＴ処理を行い、前記ＦＦＴ処理の結果を用いて少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置の制御方法であって、前記ＦＦＴポイント数を、前記距離ゲートごとに設定することを特徴する。
【００１６】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記ＦＦＴポイント数を、遠方の距離に対応する前記距離ゲートに対して少なく設定することを特徴する。
【００１７】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記遠方の距離に対応する距離ゲートが、前記少なく設定されたＦＦＴポイント数の前記積分値を取得すると、前記繰り返し周期を短くして前記遠方の距離に対応する距離ゲート以外の距離ゲートがそれぞれのＦＦＴポイント数の積分値を取得することを特徴する。
【００１８】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記ＦＦＴポイント数を少なく設定した前記距離ゲートに対して、前記所定の積分回数を増加させることを特徴する。
【００１９】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記少なく設定されたＦＦＴポイント数と前記増加された積分回数は、両者の積がもとの前記ＦＦＴポイント数と前記所定の積分回数との積以下となるように設定されることを特徴する。
【００２０】
本発明のレーダ装置の第１の態様は、対象物検知周期ごとに電波を所定の繰り返し周期で複数回放射し、前記放射電波ごとに所定の検知範囲にある対象物で反射された反射波を受信し、前記反射波から距離ゲートごとの測定データを取得し、前記測定データを演算処理部で処理して少なくとも前記対象物までの距離と相対速度を検知するレーダ装置であって、前記演算処理部は、前記測定データを入力して前記距離ゲートごとに積分するプリサム部と、前記プリサム部から所定のＦＦＴポイント数の前記積分値を入力してＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部と、前記ＦＦＴ処理部による処理結果をもとに前記対象物の少なくとも位置及び相対速度を検知する対象物検知部と、を備えており、前記ＦＦＴポイント数は、前記距離ゲートごとに設定されていることを特徴する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、対象物までの距離に基づいてＦＦＴポイント数を変更することにより、好適な速度分解能で対象物の相対速度を検知するとともに、処理時間を短縮することが可能なレーダ装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】従来のレーダ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態におけるレーダ装置及びその制御方法について、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。
【００２４】
（第１実施形態）
ＦＦＴ処理により対象物の相対速度を求めるとき、その速度分解能はＦＦＴポイント数に比例するといった関係がある。そのため、ＦＦＴポイント数を減らすと、速度分解能が低くなって相対速度を高精度に検知できなくおそれがある。
【００２５】
ＦＦＴポイント数をＮｆ、各ＦＦＴポイントにおける測定データの積分回数をＮｉ、レーダ装置から放射されるパルス信号（電波）のキャリア周波数をｆ０、パルス信号の繰り返し周波数をｆｐ（繰り返し周期をＴｐ）、及び光速をｃ［m/s］とし、例えばレーダ装置が左右２つの受信アンテナを備えて交互に受信するとしたとき、ＦＦＴポイント数Ｎｆの積分値を取得するのに要する時間Ｔｓ（以下ではこれをサンプリング周期という。）は、
Ｔｓ＝Ｔｐ×Ｎｉ×Ｎｆ×２
で与えられる。これを周波数（サンプリング周波数ｆｓとする。）に変換すると、
ｆｓ＝１／（Ｔｐ×Ｎｉ×Ｎｆ×２）＝ｆｐ／（Ｎｉ×Ｎｆ×２）            （３）
となる。
【００２６】
ドップラー周波数ｆｄは式（１）で与えられるが、ドップラー周波数ｆｄがサンプリング周波数ｆｓに等しいときの相対速度（ドップラー分解能）が測定可能な最小の相対速度となり、該相対速度で速度分解能が決まる。速度分解能は、測定可能な最小の相対速度の値が小さいほど高くなる。最小の相対速度をＶｄとすると、式（２）、（３）より、相対速度Ｖｄは
Ｖｄ＝ｆｓ×ｃ／（２×ｆ０）＝ｆｐ／（Ｎｉ×Ｎｆ×２）×ｃ／（２×ｆ０）  （４）
で与えられる。上記式（４）より、最小の相対速度ＶｄはＦＦＴポイント数Ｎｆに反比例することがわかる。よって、ＦＦＴポイント数Ｎｆが大きいほど、測定可能な最小の相対速度Ｖｄが小さくなって速度分解能は高くなる。
【００２７】
一例として、ＦＦＴポイント数Ｎｆを６４、積分回数Ｎｉを３２、キャリア周波数ｆ０を２６．５ＧＨｚ、パルス信号の繰り返し周波数ｆｐを１ＭＨｚとするとき、式（３）で与えられるサンプリング周波数ｆｓは、
ｆｓ＝１［ＭＨｚ］／（３２×６４×２）＝２４４［Ｈｚ］
となり、これから測定可能な最小の相対速度Ｖｄは、
Ｖｄ＝２．４４［Ｈｚ］×ｃ／（２×２６．５［ＧＨｚ］）
＝１．３８［ｍ／ｓ］＝４．９７［ｋｍ／ｈ］
となる。
【００２８】
上記の例では、ＦＦＴポイント数Ｎｆを６４としたとき、測定可能な最小の相対速度が約５ｋｍ／ｈとなることが示されている。一方、測定可能な最大の相対速度は、最小の相対速度ＶｄにＦＦＴポイント数Ｎｆを乗じた値で与えられ、この例では約５ｋｍ／ｈから１６０ｋｍ／ｈ（−１６０ｋｍ／ｈ〜＋１６０ｋｍ／ｈ）の範囲の速度判定が可能となる。ここで、ＦＦＴポイント数を１／２の３２に減らすと、サンプリング周波数ｆｓは２倍の４８８［Ｈｚ］となり、測定可能な最小の相対速度Ｖｄも２倍の約１０ｋｍ／ｈとなる。その結果、相対速度を最小値約１０ｋｍ／ｈ以上で検知することになり、速度分解能が低下して相対速度を高精度に検知できなくおそれがある。
【００２９】
対象物が遠方にある場合には、速い相対速度で接近してきても衝突に至るまでに時間的余裕があることから、相対速度を必ずしも高い速度分解能で検知する必要はない。これに対し、対象物が近傍にある場合には、衝突に至るまでの時間的余裕が少ないことから、その相対速度を高い速度分解能で検知することが要求される。そこで、本実施形態のレーダ装置及びその制御方法では、対象物までの距離に基づいて速度分解能を好適に変更することにより、対象物の相対速度を適切に検知できるようにしている。それとともに、高い速度分解能を必要としない遠方の距離ゲートに対しては、ＦＦＴポイント数を少なくすることで処理時間を短くしている。
【００３０】
本発明の第１の実施の形態に係るレーダ装置及びその制御方法を、図１、２を用いて以下に説明する。図１は、本実施形態のレーダ装置１００の制御方法を説明するためのフローチャートである。また図２は、本実施形態のレーダ装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図２において、レーダ装置１００は、送信信号を生成する送信部１０１と、送信部１０１で生成された送信信号を電波として空中に放射する送信アンテナ１０２と、放射電波が対象物で反射された反射波を受信する受信アンテナ１０３と、受信アンテナ１０３から受信信号を入力して距離ゲートごとの測定データを取得する受信部１０４と、受信部１０４から距離ゲートごとの測定データを入力して対象物の位置及び相対速度等の対象物情報を取得する演算処理部１１０と、送信部１０１及び受信部１０４のそれぞれの処理を制御する制御部１０５と、を備えている。
【００３２】
制御部１０５は、例えば１μｓごとのパルス繰り返し周期で、送信部１０１に対しパルス信号を生成して送信アンテナ１０２に出力させるように制御する。また、受信部１０４に対して、所定の距離ゲートに対応するタイミングで受信信号から測定データを取得するように制御する。制御部１０５は、受信部１０４に対し、１回のパルス信号の出力から複数個の距離ゲートに対応する測定データを取得させるように制御することができる。受信部１０４で取得された測定データは演算処理部１１０に出力され、ここでＦＦＴ等の処理が行われて対象物情報の検知が行われる。
【００３３】
演算処理部１１０は、プリサム部１１１、ＦＦＴ処理部１１２、対象物検知部１１３、及び判定部１１５を備えており、記憶部１１４が接続されている。プリサム部１１１は、受信部１０４から入力した測定データを距離ゲートごとに積分する。ＦＦＴ処理部１１２は、プリサム部１１１で算出された積分値を用いてＦＦＴ処理を行う。対象物検知部１１３は、ＦＦＴ処理部１１２による処理結果をもとに、対象物の位置及び相対速度を含む対象物情報を取得する。判定部１１５は、プリサム部１１１、ＦＦＴ処理部１１２、及び対象物検知部１１３におけるそれぞれの処理を管理する。また判定部１１５は、受信部１０４で測定データを取得する対象の距離ゲートを制御部１０５に通知する。
【００３４】
プリサム部１１１では、受信部１０４から入力された測定データが距離ゲートごとに所定の積分回数（以下では、所定の積分回数をＮｉで示す。）だけ積分される。そして、積分回数Ｎｉだけ積分された積分値が、所定のＦＦＴポイント数だけ取得される。ＦＦＴ処理部１１２は、プリサム部１１１で取得された所定のＦＦＴポイント数の積分値を用いてＦＦＴ処理を行う。
【００３５】
本実施形態のレーダ装置１００では、プリサム部１１１で取得されてＦＦＴ処理部１１２でＦＦＴ処理に用いられる積分値の個数、すなわちＦＦＴポイント数を距離ゲートごとに設定している。本実施形態では、ＦＦＴポイント数をすべての距離ゲートで共通の同じ値に設定するのではなく、距離ゲートの少なくとも一部に対し異なる値のＦＦＴポイント数を設定している。以下では、距離ゲートｉのＦＦＴポイント数をＮｆｉで表し、最も大きいＮｆｉをＦＦＴポイント規定数としてＮｆで示す。
【００３６】
各距離ゲートのＦＦＴポイント数Ｎｆｉとして、本実施形態では、レーダ装置１００の検知範囲の遠方に対応する距離ゲートに対して、近傍の距離ゲートのＦＦＴポイント数より少ない値を設定している。これにより、ＦＦＴポイント数Ｎｆｉの少ない距離ゲートでは、ＦＦＴ処理部１１２で少ないポイント数の積分値を用いてＦＦＴ処理を行うことになり、速度分解能が低くなってしまう。しかしながら、遠方にある対象物は衝突に至るまでに時間的余裕があることから、速度分解能が低くなっても問題にはならない。
【００３７】
上記のように、遠方に対応する距離ゲートでは、プリサム部１１１で取得する積分値の数であるＦＦＴポイント数Ｎｆｉを少なくすることで、適切な速度分解能を確保しつつ、積分値を取得するための処理時間及びＦＦＴ処理にかかる時間を短くすることができる。
【００３８】
本実施形態のレーダ装置１００の制御方法を、図１を用いてさらに詳細に説明する。同図において、対象物検知周期が開始されると（ステップＳ１）、所定のパルス繰り返し周期ごとに送信部１０１でパルス信号が生成され、送信アンテナ１０２からパルス信号が放射される（ステップＳ２）。空中に放射されたパルス信号は、対象物で反射されると反射波として受信アンテナ１０３で受信され、受信信号が受信部１０４で処理される。受信部１０４で処理された測定データは、ステップＳ３で演算処理部１１０に出力される。
【００３９】
演算処理部１１０では、判定部１１５がプリサム部１１１、ＦＦＴ処理部１１２及び対象物検知部１１３の処理を管理するとともに、下記で説明する各判定を行っている。ステップＳ４では、プリサム部１１１において、受信部１０４から入力した測定データを各距離ゲートに加算して積分値を算出する。
【００４０】
ステップＳ３、Ｓ４の処理を終了すると、当該距離ゲート群における積分回数をカウントし、ステップＳ５において、カウントされた積分回数が所定の積分回数Ｎｉに達したか否かを判定する。その結果、当該距離ゲートの積分回数が所定の積分回数Ｎｉに達したと判定されると、当該距離ゲートの積分値を記憶部１１４に保存したのち、ステップＳ６に進む。これに対し、ステップＳ５で当該距離ゲートの積分回数が所定の積分回数Ｎｉに達していないと判定されると、つぎのパルス繰り返し周期においてステップＳ２〜Ｓ５の処理を再び行う。
【００４１】
ステップＳ６では、距離ゲートごとのＦＦＴポイント数Ｎｆｉとして、あらかじめ設定されている値を入力する。距離ゲートごとのＦＦＴポイント数Ｎｆｉは、例えば記憶部１１４にあらかじめ記憶させておき、これを読み込んで用いるようにする。
【００４２】
ステップＳ７では、現在のＦＦＴポイント数が距離ゲートごとのＦＦＴポイント数Ｎｆｉに等しいか否かを判定する。その結果、現在のＦＦＴポイント数が距離ゲートごとのＦＦＴポイント数Ｎｆｉに等しいと判定されたときは、ステップＳ８に進んで当該距離ゲートに対するＦＦＴ処理を行う。これに対し、現在のＦＦＴポイント数が距離ゲートごとのＦＦＴポイント数Ｎｆｉに等しくないないと判定されたときは、つぎのパルス繰り返し周期においてステップＳ２〜Ｓ７の処理を再び行い、Ｎｆｉ個となるまでＦＦＴポイント数を追加していく。ステップＳ８では、距離ゲートごとのＦＦＴポイント数Ｎｆｉの積分値を記憶部１１４から読み出し、これを用いてＦＦＴ処理を行う。
【００４３】
ステップＳ９では、等価サンプリングが所定の等価サンプリング回数Ｎｓに達したか否かの判定が行われる。その結果、所定の等価サンプリング数Ｎｓに達していないと判定されると、ステップＳ１０で等価サンプリング処理を行ってつぎの複数の距離ゲートを選択する。そして、次回以降のパルス繰り返し周期においてステップＳ２〜Ｓ１０の処理を行う。ステップＳ１０では、つぎの等価サンプリングで処理される複数の距離ゲートの測定データを受信部１０４で取得するように、測定データを取得するタイミングを変更して制御部１０５に通知する。
【００４４】
これに対しステップＳ９で所定の等価サンプリング数Ｎｓに達していると判定されると、すべての距離ゲートに対する処理が終了する。そして、それまでに得られたＦＦＴ処理結果等をもとに、対象物検知部１１３で対象物の位置や相対速度等の対象物情報を取得する。さらに、対象物情報を所定の表示装置等に出力して当該対象物検知周期の処理を終了する（ステップＳ１１）。
【００４５】
本実施形態のレーダ装置及びその制御方法によれば、ＦＦＴ処理に用いる積分値の個数であるＦＦＴポイント数を距離ゲートごとに設定することができる。とくに、検知範囲の遠方に対応する距離ゲートに対して、距離ゲートごとのＦＦＴポイント数Ｎｆｉを少なく設定することで、好適な速度分解能で対象物情報を適切に取得することができ、それとともに処理時間を短くすることが可能となる。
【００４６】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施の形態に係るレーダ装置及びその制御方法を、図３、４を用いて以下に説明する。図３は、本実施形態のレーダ装置２００の構成を示すブロック図である。また、図４は、本実施形態のレーダ装置２００の制御方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態のレーダ装置２００は、判定部２１５における処理が第１実施形態のレード装置１００と異なっている。第１実施形態では、ＦＦＴポイント数Ｎｆｉを距離ゲートごとに設定可能とし、特に検知範囲の遠方に対応する距離ゲートに対してＦＦＴポイント数Ｎｆｉを少なく設定することで、プリサム部１１１やＦＦＴ処理部における処理時間を短くすることができた。
【００４７】
しかしながら、１回の等価サンプリング処理の対象となる複数の距離ゲートは、一般に近距離に対応するものから遠距離に対応するものまで等距離の間隔で設定されている。そのため、遠距離に対応する距離ゲートのＦＦＴポイント数を少なくしても、近距離に対応する距離ゲートの測定データを取得するために、近距離の距離ゲートの積分値の個数がそのＦＦＴポイント数に達するまでパルス信号を出力させる必要がある。その結果、遠距離の距離ゲートのＦＦＴポイント数を減らしても、パルス信号を出力させる回数を減らすことはできず、結果としてレーダ装置の更新レートを短くすることができない。
【００４８】
しかしながら、遠距離の距離ゲートがそれに設定されたＦＦＴポイント数の積分値を取得したのちは、遠距離からの反射波を受信する必要はなくなる。これにより、パルス信号を出力させる間隔であるパルス繰り返し周期を短くする（パルス繰り返し周波数ＰＲＦを高くする）ことができる。パルス繰り返し周期を短くすることで、パルス信号を同じ回数出力するのにかかる時間を短くすることができ、レーダ装置の更新レートを短くすることが可能となる。
【００４９】
本実施形態のレーダ装置２００では、ＦＦＴポイント数を少なくした遠距離の距離ゲートの処理を終了したのちは、パルス繰り返し周期を短くしてパルス信号を出力し、そのときの測定データを用いて近距離の距離ゲートのＦＦＴポイントを追加している。これにより、追加のＦＦＴポイントの積分値を取得するのに要する時間を短くすることができ、レーダ装置２００の更新レートも短くなる。
【００５０】
上記の従来のレーダ装置として説明したものを対象に、本実施形態のレーダ装置による効果を以下に説明する。上記説明の従来のレーダ装置では、パルス繰り返し周期を１μｓ、距離ゲートごとの所定の積分回数を３２、ＦＦＴポイント規定数を６４、及び所定の等価サンプリング数を１６とし、左右両側の放射電波の測定を行うとしている。このとき、１回の対象物検知周期における全処理時間は、
１μｓ×３２×６４×１６×２＝６５．５３６ｍｓ
となり、全距離ゲートの測定を行うのに要する時間が約７０ｍｓとなっていた。
【００５１】
上記の従来のレーダ装置では、検知範囲を例えば３６ｍとすることができる。ここで、本実施形態のレーダ装置２００を適用し、１８ｍまでの近距離の距離ゲートに対してはＦＦＴポイント数を６４とし、１８ｍより遠方の距離ゲートに対してはＦＦＴポイント数を半分の３２とすることができる。それとともに、３２個のＦＦＴポイントの積分値を取得したのちは、１８ｍまでの近距離の測定データのみを取得することから、パルス繰り返し周期を半分の０．５μｓとすることができる。これにより、約７０ｍｓかかっていた更新レートが、３５ｍｓ＋３５／２ｍｓとなり、約５２ｍｓに短縮することが可能となる。
【００５２】
本実施形態のレーダ装置２００の制御方法を、図４を用いて以下に説明する。ここでは、近距離の距離ゲートについてはＦＦＴポイント数としてＦＦＴポイント規定数Ｎｆ個の積分値を取得するものとし、遠距離の距離ゲートについてはＦＦＴポイント規定数Ｎｆより少ないＮｆ１個の積分値を取得するものとする。
【００５３】
本実施形態のレーダ装置２００では、ステップＳ２１で遠距離の距離ゲートを含むか否かを判定する。遠距離の距離ゲートを含まないときは近距離の距離ゲートのみと判定し、ステップＳ２２で短いパルス繰り返し周期を設定する。これに対し遠距離の距離ゲートを含むと判定されたときは、ステップＳ２３で通常の長いパルス繰り返し周期を設定する。
【００５４】
以下、ステップＳ２〜Ｓ５まで第１実施形態と同様の処理を行い、ステップＳ５で積分回数が所定の積分回数Ｎｉに達したと判定されると、ステップＳ２４において、現在のＦＦＴポイント数が距離ゲート毎のＦＦＴポイント数Ｎｆｉに一致するかを判定する。その結果、Ｎｆｉに一致するときはステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、遠距離の距離ゲートについてＦＦＴ処理を行うとともに、次回以降の周期では近距離の距離ゲートのみを処理対象とするように変更する。
【００５５】
これに対し、ステップＳ２４でＦＦＴポイント数Ｎｆｉに一致しないと判定されたときは、ステップＳ２６で現在のＦＦＴポイント数がＦＦＴポイント規定数Ｎｆより小さいかを判定し、Ｎｆより小さいときは次の周期に進む。一方、現在のＦＦＴポイント数がＦＦＴポイント規定数Ｎｆに達したときは、ステップＳ２７に進んで近距離の距離ゲートについてＦＦＴ処理を行う。ステップＳ９以降は、第１実施形態と同様の処理を行う。
【００５６】
上記説明のように、本実施形態のレーダ装置２００では、遠方の距離ゲートで必要となるＦＦＴポイント数の積分値を取得したのちは、パルス繰り返し周期を短くしてパルス信号を出力させる。そして、近距離の距離ゲートに必要なＦＦＴポイント数に達するまで、パルス繰り返し周期を短くしたときの測定データから積分値を取得するようにしている。これにより、検知範囲全体で好適な速度分解能により相対速度を検知できるとともに、更新レートを短くすることが可能となる。
【００５７】
（第３実施形態）
本発明の第３の実施の形態に係るレーダ装置及びその制御方法を、図５、６を用いて以下に説明する。図５は、本実施形態のレーダ装置３００の構成を示すブロック図である。また、図６は、本実施形態のレーダ装置３００の制御方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態のレーダ装置３００は、判定部３１５における処理が第１実施形態及び第２実施形態のレード装置１００、２００と異なっている。第１実施形態では、ＦＦＴポイント数Ｎｆｉを距離ゲートごとに設定可能とし、特に検知範囲の遠方に相当する距離ゲートに対してＦＦＴポイント数Ｎｆｉを少なく設定することで、レーダ装置１００の処理時間を短くしていた。
【００５８】
遠方位置に対応する距離ゲートのＦＦＴポイント数Ｎｆｉを少なく設定すると、当該の距離ゲートにおける速度分解能が低下するだけでなく、対象物を検知するときの信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が低下する。そのため、遠方位置にある対象物を見落とすおそれが生じる。とくに、遠方の対象物が低反射物（例えば寸法が小さい対象物等）の場合には、ＦＦＴポイントを減らしたことによりＳ／Ｎ比が低下すると、これを検出できなくなるおそれがある。
【００５９】
そこで、本実施形態のレーダ装置２００では、ＦＦＴポイント数Ｎｆｉを少なく設定した距離ゲートに対しては、プリサム部１１１で算出されるＦＦＴポイントごとの積分値の積分回数Ｎｉを増やすことで、Ｓ／Ｎ比が通常の測定よりも高くなるようにしており、これにより遠方の対象物が通常よりもよく見えるようにしている。
【００６０】
ＦＦＴポイント数を減らさない通常の距離ゲート（近距離に対応する距離ゲート）では、ＦＦＴポイント規定数ＮｆのＦＦＴポイントが設定されている。通常の距離ゲートにおけるＦＦＴポイントあたりの積分回数をＮｉ０とし、ＦＦＴポイント数が減らされた距離ゲートのＦＦＴポイント数及びＦＦＴポイントあたりの積分回数をそれぞれＮｆ１、Ｎｉ１とすると、積分回数Ｎｉ１は次式を満たすように決定するのがよい。
Ｎｆ１×Ｎｉ１≦Ｎｆ×Ｎｉ０
【００６１】
上式は、ＦＦＴポイント数が減らされた距離ゲートのＦＦＴポイント数Ｎｆ１と積分回数Ｎｉ１との積が、通常の距離ゲートのＦＦＴポイント規定数Ｎｆと積分回数Ｎｉ０との積を超えないようにすることを示している。これにより、ＦＦＴポイント数及び積分回数を変更したことで、レーダ装置３００の更新レートが長くなるのを防止している。ＦＦＴポイント数と積分回数との積が、変更前後で同じときは更新レートは変化せず、積が変更後に小さくなるときは処理時間が短くなり、さらに第２実施形態のレーダ装置２００に適用したときは更新レートも短くなる。
【００６２】
本実施形態のレーダ装置３００の制御方法を、図６を用いて以下に説明する。第１実施形態と同様にステップＳ４の積分値の算出までの処理を終えると、ステップＳ３０で当該距離ゲートの積分回数Ｎｉを入力する。距離ゲートごとの積分回数Ｎｉは、例えば記憶部１１４に記憶されており、ステップＳ３０では、積分回数Ｎｉを記憶部１１４から読み込む。
【００６３】
続くステップＳ５では、現在の積分回数がステップＳ３０で入力した当該距離ゲートの積分回数Ｎｉに等しいか否かを判定し、等しくないときはつぎのパルス繰り返し周期においてステップＳ２〜Ｓ５の処理を再び行う。これに対し、現在の積分回数が積分回数Ｎｉに等しいときは、つぎのステップＳ６で当該距離ゲートのＦＦＴポイント数Ｎｆｉを入力する。そして、ステップＳ７において、現在のＦＦＴポイント数がＮｆｉに等しいか否かを判定し、等しいときはステップＳ８でＦＦＴ処理部１１２によるＦＦＴ処理を行う。以下、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理を第１実施形態と同様に行う。
【００６４】
本実施形態のレーダ装置３００によれば、遠方の距離ゲートに対しては、ＦＦＴポイント数Ｎｆｉを減らす一方、ＦＦＴポイントごとの積分値を算出する積分回数Ｎｉを増やしている。これにより、遠方の対象物の相対速度を適切な大きさの速度分解能で検知するとともに、遠方の対象物を高いＳ／Ｎ比で検知することができ、遠方の対象物の見落としを防止することが可能となる。
【００６５】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係るレーダ装置及びその制御方法の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態におけるレーダ装置及びその制御方法の細部構成及び詳細な動作などに関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００、３００    レーダ装置
１０１    送信部
１０２    送信アンテナ
１０３    受信アンテナ
１０４    受信部
１０５    制御部
１１０    演算処理部
１１１    プリサム部
１１２    ＦＦＴ処理部
１１３    対象物検知部
１１４    記憶部
１１５、２１５、３１５    判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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