(57)【要約】【課題】対象物の有無によってＦＦＴポイント数を調整することで、短い更新レートで速度分解能を損なうことなく対象物を検知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】ステップＳ４で当該距離ゲートの積分を行い、ステップＳ６で所定の積分回数Ｎｉだけ積分されたかを判定する。所定の積分回数Ｎｉの積分が行われると、ステップＳ６でそれまでのＦＦＴポイント数に１を加算して更新する。ステップＳ７では、所定の積分回数Ｎｉだけ積分された積分値が所定のしきい値αより小さいか否かを判定する。その結果、当該距離ゲートの積分値がしきい値α以上のときは、当該距離ゲートに障害物があると判定し、当該距離ゲートの積分値がしきい値α未満のときは、当該距離ゲートに障害物がないと判定する。【選択図】図１
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【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ポイント規定数だけ取得し、前記ＦＦＴポイント規定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、
前記距離ゲートごとに、前記積分値を取得すると所定のしきい値と比較し、前記積分値が前記しきい値より小さいと判定される回数が前記ＦＦＴポイント規定数より少ない所定の中断ＦＦＴポイント数に達すると、新たな前記積分値の取得及び当該の距離ゲートに対する前記ＦＦＴ処理を停止する
ことを特徴するレーダ装置の制御方法。
【請求項２】
前記中断ＦＦＴポイント数は１であり、前記距離ゲートごとに前記対象物検知周期の最初に取得された前記積分値のみを前記しきい値と比較する
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】
前記中断ＦＦＴポイント数は２以上で、かつ２のべき乗のいずれかの数値である
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４】
前記中断ＦＦＴポイント数は、前記検知範囲及び／または前記レーダ装置の所定の条件に基づいて決定される
ことを特徴する請求項３に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項５】
前記しきい値は、前記ＦＦＴポイント数に対し可変に決定され、
前記ＦＦＴポイント数だけ取得された前記積分値のすべてが前記ＦＦＴポイント数に基づいて決定された前記しきい値より小さいと判定されたときに、新たな前記積分値の取得及び当該の距離ゲートに対する前記ＦＦＴ処理を停止する
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６】
前記しきい値は、前記ＦＦＴポイント数の増加とともに高く設定される
ことを特徴する請求項５に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項７】
前回の前記対象物検知周期において検知された前記対象物をトラッキングして前記対象物が存在すると推定される前記距離ゲートを監視用距離ゲートに設定し、
前記監視用距離ゲートに対しては前記ＦＦＴポイント規定数の前記積分値を取得して前記ＦＦＴ処理を行う
ことを特徴する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項８】
前記監視用距離ゲートは、さらに過去一定期間の前記対象物検知周期において前記対象物が検知された前記距離ゲートを含む
ことを特徴する請求項７に記載のレーダ装置の制御方法。
【請求項９】
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ポイント規定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、前記プリサム部、前記ＦＦＴ処理部、及び前記対象物検知部の処理を管理する判定部と、を備えており、
前記判定部は、前記対象物検知周期ごとに、前記プリサム部で前記積分値を取得すると所定のしきい値と比較し、前記積分値が前記しきい値より小さいと判定した回数が前記ＦＦＴポイント規定数より少ない所定の中断ＦＦＴポイント数に達すると、当該の前記距離ゲートにおける前記プリサム部及び前記ＦＦＴ処理部の処理を停止する
ことを特徴するレーダ装置。
【請求項１０】
前記演算処理部は、前回の前記対象物検知周期において検知された前記対象物をトラッキングして前記対象物が存在すると推定される前記距離ゲートを監視用距離ゲートに設定するトラッキング手段をさらに有し、
前記判定部は、前記監視用距離ゲートに対しては前記ＦＦＴポイント規定数の前記積分値を取得して前記ＦＦＴ処理を行う
ことを特徴する請求項９に記載のレーダ装置。
【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
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）
【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１０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１０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。この移動距離は必ずしも十分短いとは言えず、１回の対象物検知周期における対象物の移動距離をさらに短くすることが望まれる。そのためには、更新レートを短くする必要がある。更新レートを短くするために例えばＦＦＴポイント数を減らすと、対象物の相対速度Ｖの速度分解能が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】
しかしながら、特許文献１に記載の従来のレーダ装置では、要求される速度分解能によってＦＦＴポイント数が決定されることから、すべての距離ゲートに対して同程度の処理時間がかかってしまう。その結果、対象物が存在しない距離ゲートでも同程度の処理時間をかけることになり、速度分解能を損なうことなく更新レートを短くすることはできなかった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、対象物の有無によってＦＦＴポイント数を調整することで、短い更新レートで速度分解能を損なうことなく対象物を検知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】
【００１４】
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ポイント規定数だけ取得し、前記ＦＦＴポイント規定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、前記距離ゲートごとに、前記積分値を取得すると所定のしきい値と比較し、前記積分値が前記しきい値より小さいと判定される回数が前記ＦＦＴポイント規定数より少ない所定の中断ＦＦＴポイント数に達すると、新たな前記積分値の取得及び当該の距離ゲートに対する前記ＦＦＴ処理を停止することを特徴する。
【００１５】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記中断ＦＦＴポイント数は１であり、前記距離ゲートごとに前記対象物検知周期の最初に取得された前記積分値のみを前記しきい値と比較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、前記中断ＦＦＴポイント数は２以上で、かつ２のべき乗のいずれかの数値であることを特徴する。
【００１７】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記中断ＦＦＴポイント数は、前記検知範囲及び／または前記レーダ装置の所定の条件に基づいて決定されることを特徴する。
【００１８】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記しきい値は、前記ＦＦＴポイント数に対し可変に決定され、前記ＦＦＴポイント数だけ取得された前記積分値のすべてが前記ＦＦＴポイント数に基づいて決定された前記しきい値より小さいと判定されたときに、新たな前記積分値の取得及び当該の距離ゲートに対する前記ＦＦＴ処理を停止することを特徴する。
【００１９】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記しきい値は、前記ＦＦＴポイント数の増加とともに高く設定されることを特徴する。
【００２０】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前回の前記対象物検知周期において検知された前記対象物をトラッキングして前記対象物が存在すると推定される前記距離ゲートを監視用距離ゲートに設定し、前記監視用距離ゲートに対しては前記ＦＦＴポイント規定数の前記積分値を取得して前記ＦＦＴ処理を行うことを特徴する。
【００２１】
本発明のレーダ装置の制御方法の他の態様は、前記監視用距離ゲートは、さらに過去一定期間の前記対象物検知周期において前記対象物が検知された前記距離ゲートを含むことを特徴する。
【００２２】
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ポイント規定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、前記プリサム部、前記ＦＦＴ処理部、及び前記対象物検知部の処理を管理する判定部と、を備えており、
前記判定部は、前記対象物検知周期ごとに、前記プリサム部で前記積分値を取得すると所定のしきい値と比較し、前記積分値が前記しきい値より小さいと判定した回数が前記ＦＦＴポイント規定数より少ない所定の中断ＦＦＴポイント数に達すると、当該の前記距離ゲートにおける前記プリサム部及び前記ＦＦＴ処理部の処理を停止することを特徴する。
【００２３】
本発明のレーダ装置の他の態様は、前記演算処理部は、前回の前記対象物検知周期において検知された前記対象物をトラッキングして前記対象物が存在すると推定される前記距離ゲートを監視用距離ゲートに設定するトラッキング手段をさらに有し、前記判定部は、前記監視用距離ゲートに対しては前記ＦＦＴポイント規定数の前記積分値を取得して前記ＦＦＴ処理を行うことを特徴する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、対象物の有無によってＦＦＴポイント数を調整することで、短い更新レートで速度分解能を損なうことなく対象物を検知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可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】ＦＦＴポイント数としきい値との関係の一例を示すグラフである。
【図７】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８】本発明の第４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９】本発明の第４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１０】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】
【００２６】
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。
【００２７】
（第１実施形態）
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。
【００２８】
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。
【００２９】
なお、本実施形態のレーダ装置１００は、例えば受信アンテナ１０３を２つ設けて方位角の測定が行えるようにすることができるが、２つの受信アンテナ１０３のそれぞれに対して同じ処理が行われることから、説明簡単のため以下では受信アンテナ１０３を１つとして説明する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
本実施形態のレーダ装置１００では、各距離ゲートにおいて最初の所定の積分回数（以下では、所定の積分回数をＮｉで示す。）の積分が完了すると、算出された積分値より当該距離ゲートに対象物があるか否かを判定部１１５が判定する。その結果、当該距離ゲートに対象物があると判定されると、当該距離ゲートに対し所定のＦＦＴポイント規定数（以下では、ＦＦＴポイント規定数をＮｆで示す。）の積分値が得られるまでプリサム部１１１での積分を継続する。これに対し、当該距離ゲートに対象物がないと判定されると、ＦＦＴポイントを１つのみとして以降の当該距離ゲートに対するプリサム部１１１での積分を行わないようにする。
【００３３】
上記のように、プリサム部１１１でＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を算出する距離ゲートを、最初のＦＦＴポイントの積分値で対象物が検知されたものに限定することで、プリサム部１１１における積分回数を大幅に減らすことができる。その結果、レーダ装置１００の更新レートを短くすることが可能となる。
【００３４】
ＦＦＴ処理部１１２は、プリサム部１１１で求めた積分値を用いてＦＦＴ処理を行うが、本実施形態ではＦＦＴポイントが１つのみでＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を有さない距離ゲートに対しては、ＦＦＴ処理を行わないようにする。これにより、ＦＦＴ処理に要する演算時間を短くすることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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当該距離ゲートに加算して積分値を算出する。
【００３７】
ステップＳ４の処理を終了すると、当該距離ゲート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。
【００３８】
ステップＳ６では、それまでのＦＦＴポイント数に１を加算してＦＦＴポイント数を更新する。続くステップＳ７では、所定の積分回数Ｎｉだけ積分された積分値が所定のしきい値（αとする）より小さいか否かを判定する。その結果、当該距離ゲートの積分値がしきい値αより小さいときは、次のステップＳ８に進んで当該距離ゲートを障害物無しの距離ゲートに設定し、その後ステップＳ１２に進む。これに対し、当該距離ゲートの積分値がしきい値α以上のときは、ステップＳ９で当該距離ゲートを障害物有りの距離ゲートに設定する。
【００３９】
ステップＳ１０では、現在のＦＦＴポイント数がＦＦＴポイント規定数Ｎｆに達したか否かを判定する。その結果、ＦＦＴポイント数がＦＦＴポイント規定数Ｎｆに達していると判定されたときはステップＳ１１に進み、ＦＦＴポイント規定数Ｎｆに達して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〜Ｓ１０の処理を再び行い、Ｎｆ個となるまでＦＦＴポイント数を追加していく。
【００４０】
ステップＳ１１では、当該距離ゲートのＦＦＴポイント規定数Ｎｆ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。ステップＳ３〜Ｓ１１の処理は、１回の等価サンプリングで処理される複数の距離ゲートについて行われる。ステップＳ１１の処理を終了すると、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２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Ｓ１３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〜Ｓ１３の処理を行う。ステップＳ１３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に出力する。
【００４１】
これに対しステップＳ１２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Ｓ１４）。
【００４２】
本実施形態のレーダ装置及びその制御方法によれば、プリサム部１１１でＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を算出する距離ゲートを、最初のＦＦＴポイントの積分値から対象物があると判定されたものに限定することで、プリサム部１１１における積分回数を大幅に減らすことができる。また、ＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を有する距離ゲートに対してのみＦＦＴ処理を行うようにすることで、ＦＦＴ処理に要する演算時間を短くすることができる。さらに、対象物があると判定された距離ゲートについては、ＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を取得してＦＦＴ処理に用いていることから、速度分解能を損なうことなく対象物情報を取得することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るレーダ装置を、図３に示すブロック図を用いて説明する。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実施形態のレーダ装置１００では、各距離ゲートの最初のＦＦＴポイントにおいて、プリサム部１１１で所定の積分回数Ｎｉの積分を行って得た積分値がしきい値α未満のときは、対象物が存在しないと判定してＦＦＴポイントの追加を行わないようにしている。この場合、ＦＦＴポイントが少ないため、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が低い。そのため、検知範囲やその周辺の状況等によっては、受信信号レベルの低い対象物を見逃すおそれがある。
【００４４】
そこで、本実施形態に係るレーダ装置２００では、対象物が存在しない可能性のある距離ゲートに対しては、所定の条件に従って第１実施形態より多くのＦＦＴポイントの積分値を取得するようにしている。以下では、対象物が存在しない可能性のある距離ゲートに対して取得するＦＦＴポイント数を、中断ＦＦＴポイント数Ｎａとする。中断ＦＦＴポイント数Ｎａには、１（第１実施形態の場合）、２、４、８、１６、・・・のように２のべき乗の値が設定される。中断ＦＦＴポイント数Ｎａが２以上のときは、対象物の有無を複数回にわたって判定することができ、より高いＳ／Ｎ比で対象物の有無の判定を行うことができる。
【００４５】
中断ＦＦＴポイント数Ｎａを決定する所定の条件として、上記の検知範囲やその周辺の状況を用いることができる。一例として、車両に搭載されたレーダ装置２００では、中断ＦＦＴポイント数Ｎａを一般道路と高速道路とで変えるようにすることができる。また、道路周辺に建造物の多い都市部と建造物の少ない郊外とで中断ＦＦＴポイント数Ｎａを変えるようにしてもよい。別の所定の条件として、レーダ装置２００の経年劣化や周辺温度等に従って中断ＦＦＴポイント数Ｎａを変えるようにすることができる。あるいは、上位のＥＣＵからの指令信号等に従って中断ＦＦＴポイント数Ｎａを変えるように構成することも可能である。
【００４６】
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。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。図１に示した第１実施形態のレーダ装置１００の制御方法と比較して、本実施形態のレーダ装置２００の制御方法ではステップＳ２０の処理が追加されている。また、ステップＳ７における判定方法が第１実施形態と異なっている。ステップＳ７における判定方法として、３通りの方法のいずれかを用いることができる。
【００４７】
ステップＳ７における第１の判定方法として、それまで得られたＦＦＴポイント数の積分値の１つでもしきい値αより小さいものがあるときに「ＹＥＳ」と判定してステップＳ２０に進むようにする方法がある。また、第２の判定方法として、それまで得られたＦＦＴポイント数の積分値のすべてがしきい値αより小さいときに「ＹＥＳ」と判定してステップＳ２０に進むようにする方法がある。第１の判定方法または第２の判定方法を用いる場合は、対象物無しの距離ゲートの判定をＦＦＴポイント数がＮａに達するまで行うようにステップＳ２０の判定を行う。すなわち、ステップＳ２０でＦＦＴポイント数がＮａを超えると判定されると、たとえステップＳ７で「ＹＥＳ」と判定されても対象物無しの距離ゲートには設定しない。
【００４８】
ステップＳ７における第３の判定方法として、当該のＦＦＴポイントの積分値がステップＳ７でしきい値αより小さいと判定されると、それまでのＦＦＴポイントで積分値がしきい値αより小さいと判定された回数をカウントし、ステップＳ２０においてこの回数が中断ＦＦＴポイント数Ｎａに達したか否かを判定する。ステップＳ２０の判定により、積分値がしきい値αより小さいと判定された回数が中断ＦＦＴポイント数Ｎａに達したときは、次のステップＳ８において当該距離ゲートを障害物無しの距離ゲートに設定する。これに対し、積分値がしきい値αより小さいと判定された回数が中断ＦＦＴポイント数Ｎａに達していないときは、ステップＳ９に進む。
【００４９】
本実施形態のレーダ装置２００によれば、２以上のＦＦＴポイントの積分値を用いて対象物の有無を判定するように構成されたことにより、対象物の有無が複数回にわたって判定され、より高いＳ／Ｎ比で対象物の有無の判定が行われることになる。また、対象物が存在しないとの判定に用いる中断ＦＦＴポイント数Ｎａを、種々の条件によって変えることが可能となっていることから、レーダ装置２００をより柔軟に運用することが可能となる。
【００５０】
（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態に係るレーダ装置を、図５に示すブロック図を用いて説明する。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実施形態及び第２実施形態のレーダ装置１００、２００では、対象物の有無の判定に用いるしきい値αが、あらかじめ設定された一定値とされていた。例えば、ノイズフロアが５０程度あるとしたとき、しきい値αを例えば６０とすることで、対象物に対応したデータとノイズとの判別ができるようにしている。しかしながら、ＦＦＴポイント数が少ないとＳ／Ｎ比が必ずしも十分高いとはいえないことから、ＦＦＴポイント数の少ない段階で一定のしきい値αを用いて対象物の有無が判定されると、障害物の存在を見落とすおそれがある。
【００５１】
そこで、本実施形態に係るレーダ装置３００では、しきい値αがＦＦＴポイント数に対応して変更されるように構成されている。すなわち、ＦＦＴポイント数が少なくＳ／Ｎ比が低いときは、しきい値αを低くすることで対象物が見落とされないようにする。また、ＦＦＴポイント数の増加とともにＳ／Ｎ比が高くなるのに伴って、しきい値αを高くしていく。これにより、対象物を誤検知する可能性が低減される。
【００５２】
ＦＦＴポイント数に対応して好適に設定されたしきい値αの一例を下記に示す。一例として、ノイズフロアが５０程度あるとした場合、
ＦＦＴポイント数が１のときはしきい値αを５１に、
ＦＦＴポイント数が８のときはしきい値αを５５に、
ＦＦＴポイント規定数Ｎｆのときはしきい値αを６０に、
それぞれ設定するようにする。なお、ここではＦＦＴポイント数が１、８、及びＮｆの場合についてのみ示したが、ＦＦＴポイント数が２のべき乗で増加するのに伴ってしきい値αを順次変更するようにすることができる。
【００５３】
ＦＦＴポイント数としきい値αとの関係を示すグラフの一例を、図６に示す。ＦＦＴポイント数をｎとしたとき、図６に示すしきい値αは、例えば次式のようにＦＦＴポイント数ｎの関数ｆ（ｎ）で与えるようにすることができる。
α＝ｆ（ｎ）
【００５４】
上記のように、ＦＦＴポイント数に対応させてしきい値αを設定するようにした場合、例えばＦＦＴポイント数が１のときは、積分値がしきい値５１より低くノイズフロア程度しかないときに対象物がないと判定される。他方、積分値がノイズフロアより少しでも高いとき（積分値がしきい値α以上のとき）は、対象物が存在する可能性があると判定される。対象物が存在する可能性があると判定されたときは、対象物が存在しない可能性もあることから、Ｓ／Ｎ比をより高くするために、積分値をさらに算出してＦＦＴポイントを追加する。
【００５５】
ＦＦＴポイント数を追加して例えば８になったときに、しきい値αをより高い５５に設定して対象物の有無を判定する。その結果、８個のＦＦＴポイントの積分値がいずれもしきい値αより小さいときに対象物がないと判定する。これに対し、８個のＦＦＴポイントの積分値のいずれか１つでもしきい値α以上の値を有しているときは、対象物が存在する可能性があると判定する。以下同様にして、対象物が存在する可能性があると判定されたときは、ＦＦＴポイント数を追加してＳ／Ｎ比を高くするとともにしきい値αも高くし、すべてのＦＦＴポイントの積分値がしきい値αより小さいときに対象物が存在しないと判定する。また、ＦＦＴポイントがＦＦＴポイント規定数Ｎｆに達したときに、しきい値α以上の積分値が１つ以上あると、当該距離ゲートに対象物が存在すると判定する。これにより、対象物の有無をより高精度に判定することができる。
【００５６】
本実施形態のレーダ装置３００の制御方法を、図７を用いて以下に説明する。図７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の制御方法では、ステップＳ５で所定の積分回数Ｎｉの積分が行われたと判定されてステップＳ６でＦＦＴポイント数ｎが更新されると、次のステップＳ３０において、対象物の有無を判定するためのしきい値αの値を設定する。しきい値αは、例えば図６に示すようなＦＦＴポイント数ｎの関数ｆ（ｎ）を用いて、そのときのＦＦＴポイント数ｎに対応する値を決定することができる。ＦＦＴポイント数ｎは、対象物検知周期の開始時に０に初期化されており、ステップＳ６で１だけ加算されて保存される。
【００５７】
ステップＳ３０でしきい値αが設定されると、しきい値αを用いて対象物の有無を判定する。まずステップＳ３１において、それまでに得たＦＦＴポイント数ｎのすべての積分値がしきい値αより小さいか否かを判定する。その結果、すべての積分値がしきい値αより小さいと判定されると、ステップＳ８で当該距離ゲートを対象物無しの距離ゲートに設定する。これに対し、ＦＦＴポイント数の積分値のいずれか１つでもしきい値α以上のときは、ステップＳ９で当該距離ゲートを対象物有りの距離ゲートに設定する。
【００５８】
本実施形態のレーダ装置３００によれば、ＦＦＴポイント数の増加とともにしきい値αを高くして対象物の有無を判定するようにすることで、対象物の存在しない距離ゲートをより高精度に判定することが可能となる。
【００５９】
（第４実施形態）
本発明の第４の実施の形態に係るレーダ装置及びその制御方法を、図８及び９を用いて以下に説明する。図８は、本実施形態のレーダ装置４００の構成を示すブロック図であり、図９は、本実施形態のレーダ装置４００の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【００６０】
第１〜第３実施形態のいずれのレーダ装置１００〜３００においても、対象物の位置とともにその相対速度を検知していることから、いずれかの距離ゲートで対象物が検知されると、当該対象物がつぎの対象物検知周期の時点でどの距離ゲートに移動しているか、をトラッキングすることができる。トラッキングにより対象物が移動していると推定される距離ゲートでは、つぎの対象物検知周期において対象物が検知される可能性が高い。そこで、本実施形態のレーダ装置４００では、検知された対象物の移動をトラッキングするためのトラッキング手段４１１を演算処理部１１０に追加している。また、これに伴って判定部４１５の処理が上記実施形態と異なっている。
【００６１】
トラッキング手段４１１は、検知された対象物の位置と相対速度を対象物検知部１１３から入力し、つぎの対象物検知周期までの期間にどの位置に移動するかを推定する。そして、推定された位置に対応する距離ゲートを同定し、この距離ゲートを監視用距離ゲートとして記憶部１１４に保存しておく。なお、監視用距離ゲートは１つに限定されず、複数の対象物が検知されると監視用距離ゲートも複数存在し得る。
【００６２】
つぎの対象物検知周期では、記憶部１１４に保存されている監視用距離ゲートの情報を読み出し、監視用距離ゲートについては無条件にＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を取得するようにする。そして、当該の対象物検知周期において対象物が検知されると、再びトラッキング手段４１１を用いて監視用距離ゲートを同定し、これを記憶部１１４に保存しておく。
【００６３】
なお上記では、トラッキング手段４１１を用いてつぎの対象物検知周期に対象物が移動していると推定される距離ゲートを、監視用距離ゲートとして記憶部１１４に保存するようにしているが、これに限定されず、監視用距離ゲートをさらに追加してもよい。例えば、現在の対象物検知周期で対象物が検知された距離ゲートも監視用距離ゲートに追加してもよい。あるいは、さらに前回の対象物検知周期または過去一定期間の対象物検知周期で対象物が検知された距離ゲートも監視用距離ゲートに追加してもよい。本実施形態では、対象物が存在する可能性の高い距離ゲートについては、無条件にＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を取得して対象物の検知が行われるように構成されている。
【００６４】
本実施形態のレーダ装置４００の制御方法を、図９に示すフローチャートを用いてさらに詳細に説明する。図９に示すフローチャートは、第１実施形態のレーダ装置１００をもとに、トラッキング手段４１１を追加して本実施形態のレーダ装置４００を構成したときの制御方法を示している。
【００６５】
本実施形態のレーダ装置４００の制御方法では、ステップＳ５で所定の積分回数Ｎｉの積分値が得られたと判定されてステップＳ６でＦＦＴポイント数が更新されると、当該距離ゲートが監視用距離ゲートか否かを判定する（ステップＳ４０）。そして、監視用距離ゲートと判定されると、次のステップＳ７の判定を行わずにステップＳ１０に進むようにしている。これにより、監視用距離ゲートに含まれる距離ゲートについては、無条件でＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値が取得される。本実施形態のレーダ装置４００の制御方法によれば、対象物が存在する可能性の高い監視用距離ゲートについては、無条件にＦＦＴポイント規定数Ｎｆの積分値を取得するようにしていることから、対象物の検知を高精度に行うことが可能となる。
【００６６】
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】
【００６７】
１００、２００、３００、４００    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、４１５    判定部
４１１    トラッキング手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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