(57)【要約】  ビート信号抽出部（１４）により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置（１ｂ），（１ｃ）により抽出されたビート信号のスペクトルをそれぞれ解析するスペクトル解析部（３２ａ），（３２ｂ），（３２ｃ）と、周波数の探索範囲幅を設定する探索範囲幅設定部（３３）と、スペクトル解析部（３２ａ），（３２ｂ），（３２ｃ）により解析されたスペクトル毎に、探索範囲幅設定部（３３）により設定された探索範囲幅を有する周波数の探索範囲を決定し、その探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、その探索範囲内に存在している周波数の中から合成対象の周波数を選択する合成対象選択部（３４）とを設ける。
2017141352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の物体に反射された信号を受信し、前記受信した信号からビート信号を抽出するビート信号抽出部と、
前記ビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号のスペクトルをそれぞれ解析するスペクトル解析部と、
周波数の探索範囲幅を設定する探索範囲幅設定部と、
前記スペクトル解析部により解析されたスペクトル毎に、前記探索範囲幅設定部により設定された探索範囲幅を有する周波数の探索範囲を決定し、前記探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、前記探索範囲内に存在している周波数の中から合成対象の周波数を選択する合成対象選択部と、
前記合成対象選択部により選択された各々の合成対象の周波数の差分から周波数補正量をそれぞれ算出し、各々の周波数補正量にしたがって前記ビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号の周波数を補正する周波数補正部と、
前記周波数補正部により周波数が補正された各々のビート信号を合成する合成部と、
前記合成部により合成されたビート信号から前記物体を検出する物体検出部と
を備えた物体検出装置。
【請求項２】
前記合成対象選択部により選択された各々の合成対象の周波数のスペクトル成分から、前記ビート信号抽出部により抽出されたビート信号と、他の物体検出装置により抽出されたビート信号とを合成する際の重み係数を決定する係数決定部を備え、
前記合成部は、前記係数決定部により決定された重み係数を用いて、前記周波数補正部により周波数が補正された各々のビート信号を合成することを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記探索範囲幅設定部は、自己の物体検出装置と他の物体検出装置の距離と、自己の物体検出装置及び他の物体検出装置の速度と、前記物体の検出可能距離範囲と、前記物体の検出可能相対速度範囲と、自己の物体検出装置と他の物体検出装置における装置の周波数偏差とから、周波数の探索範囲幅を設定することを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記合成対象選択部は、前記スペクトル解析部により解析された各々のスペクトルにおける各周波数のスペクトル成分を比較して、前記探索範囲幅設定部により設定された探索範囲幅の中心周波数を決定することで、前記周波数の探索範囲を決定することを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【請求項５】
前記合成対象選択部は、前記探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きい周波数を合成対象の周波数として選択することを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【請求項６】
前記合成対象選択部は、前記探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を合成対象の周波数として選択することを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【請求項７】
前記合成対象選択部は、前記探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きく、かつ、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を合成対象の周波数として選択することを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【請求項８】
検出対象の物体に反射された信号を受信し、前記受信した信号からビート信号を抽出するビート信号抽出部と、
前記ビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号のスペクトルをそれぞれ解析するスペクトル解析部と、
周波数の探索範囲幅を設定する探索範囲幅設定部と、
前記スペクトル解析部により解析されたスペクトル毎に、前記探索範囲幅設定部により設定された探索範囲幅を有する周波数の探索範囲を決定し、前記探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、前記探索範囲内に存在している周波数の中から合成対象の周波数を選択する合成対象選択部と、
前記合成対象選択部により選択された各々の合成対象の周波数の差分から周波数補正量をそれぞれ算出し、各々の周波数補正量にしたがって前記ビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号の周波数を補正する周波数補正部と、
前記周波数補正部により周波数が補正された各々のビート信号を合成する合成部と、
前記合成部により合成されたビート信号から前記物体を検出する物体検出部とを備えた物体検出装置を実装し、前記物体検出装置により検出された物体を監視するセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空間に存在している物体を検出する物体検出装置と、その物体検出装置を実装しているセンサ装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空間に存在している物体を検出する物体検出装置の検出確率を高める手法として、以下の手法が知られている。
複数の物体検出装置が空間に存在している物体に反射された信号を受信して、複数の物体検出装置の受信信号を合成し、その合成信号から物体を検出することで、単独の物体検出装置の受信信号から物体を検出する場合よりも、物体の検出確率を高める手法が知られている。
以下の非特許文献１には、複数の物体検出装置の受信信号を合成する際、事前に検出対象の物体の位置情報を取得し、その位置情報を利用して、コヒーレント合成することで、物体の検出確率を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ，” ２０１４  ＩＥＥＥ  Ｒａｄａｒ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  ｐｐ．１１１４−１１１７，Ｍａｙ  ２０１４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の物体検出装置の受信信号を合成する際、事前に検出対象の物体の位置情報を取得し、その位置情報を利用して、コヒーレント合成すれば、物体の検出確率を高めることができるが、事前に検出対象の物体の位置情報を取得することができない場合には、物体の検出確率を高めることができないという課題があった。【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、事前に検出対象の物体の位置情報を取得することなく、物体の検出確率を高めることができる物体検出装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、事前に検出対象の物体の位置情報を取得することなく、物体の検出確率を高めることができる物体検出装置を実装しているセンサ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る物体検出装置は、検出対象の物体に反射された信号を受信し、その受信した信号からビート信号を抽出するビート信号抽出部と、ビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号のスペクトルをそれぞれ解析するスペクトル解析部と、周波数の探索範囲幅を設定する探索範囲幅設定部と、スペクトル解析部により解析されたスペクトル毎に、探索範囲幅設定部により設定された探索範囲幅を有する周波数の探索範囲を決定し、その探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、その探索範囲内に存在している周波数の中から合成対象の周波数を選択する合成対象選択部と、合成対象選択部により選択された各々の合成対象の周波数の差分から周波数補正量をそれぞれ算出し、各々の周波数補正量にしたがってビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号の周波数を補正する周波数補正部と、周波数補正部により周波数が補正された各々のビート信号を合成する合成部とを設け、物体検出部が、合成部により合成されたビート信号から物体を検出するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号のスペクトルをそれぞれ解析するスペクトル解析部と、周波数の探索範囲幅を設定する探索範囲幅設定部と、スペクトル解析部により解析されたスペクトル毎に、探索範囲幅設定部により設定された探索範囲幅を有する周波数の探索範囲を決定し、その探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、その探索範囲内に存在している周波数の中から合成対象の周波数を選択する合成対象選択部と、合成対象選択部により選択された各々の合成対象の周波数の差分から周波数補正量をそれぞれ算出し、各々の周波数補正量にしたがってビート信号抽出部により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置により抽出されたビート信号の周波数を補正する周波数補正部とを設け、合成部が、周波数補正部により周波数が補正された各々のビート信号を合成するように構成したので、事前に検出対象の物体の位置情報を取得することなく、物体の検出確率を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による複数の物体検出装置と検出対象の物体との関係を示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１による物体検出装置を実装しているセンサ装置を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による物体検出装置１を示す構成図である。
【図４】図４Ａは時間的に周波数が変化する送信波及び反射波を示す説明図、図４Ｂは時間的にビート周波数が変化するビート信号を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による物体検出装置１の信号処理回路２０を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態１による物体検出装置１の信号処理回路２０のハードウェア構成図である。
【図７】信号処理回路２０がコンピュータで構成される場合のハードウェア構成図である。
【図８】信号処理回路２０の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】物体検出装置１ａと物体検出装置１ｂ，１ｃとのビート周波数の差を説明するための説明図である。
【図１０】図１０Ａは複数のパルスからなる送信信号を示す説明図、図１０Ｂは複数のパルスからなる受信信号を示す説明図、図１０Ｃは時間的に周波数が変化する送信波及び反射波を示す説明図、図１０Ｄは時間的にビート周波数が変化するビート信号を示す説明図である。
【図１１】図１１Ａはビート信号抽出回路１７の出力信号を示す説明図、図１１Ｂは反射波にドップラシフトが生じていない場合のスペクトルを示す説明図、図１１Ｃは反射波にドップラシフトが生じている場合のスペクトルを示す説明図、図１１Ｄは図１１Ｃにおける周波数０Ｈｚ近傍を拡大している説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による物体検出装置１の他の信号処理回路２０を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による物体検出装置１の信号処理回路２０を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による複数の物体検出装置と検出対象の物体との関係を示す説明図である。
図１では、３台の物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃを用いる例を示しているが、物体検出装置は２台以上であればよく、３台に限るものではない。
図１の例では、物体検出装置１ａが例えばＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号などの送信波を空間に向けて放射したのち、検出対象の物体２に反射された送信波が反射波として、物体検出装置１ａ、物体検出装置１ｂ及び物体検出装置１ｃに到来している様子を示している。
この実施の形態１では、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃを区別しない場合、物体検出装置１のように表記することがある。
【００１１】
図２はこの発明の実施の形態１による物体検出装置１を実装しているセンサ装置を示す構成図である。
図２において、物体監視部３は物体検出装置１により検出された物体２を監視する処理を実施する処理部である。
物体監視部３による物体２の監視処理には、物体検出装置１により検出された物体２までの距離Ｒ１や相対速度ｖｒを記録して、物体２の位置や速度の変化を監視する処理のほか、将来の物体２の位置や速度を予測する予測処理なども含まれる。将来の物体の位置や速度を予測する予測処理自体は公知の技術であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
図２のセンサ装置には、例えば、目標追尾装置やレーダ装置などの物体監視装置が含まれる。
【００１２】
この実施の形態１では、物体検出装置１が、ＦＷＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式と呼ばれる距離測定方式で、物体２の検出を行う例を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１による物体検出装置１を示す構成図である。
図３において、送信信号生成回路１１は例えばシンセサイザ、発振器、プロセッサ及びとＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などで実現されるものであり、送信信号生成回路１１は、時間的に周波数が変化する周波数変調を施している送信信号を生成し、その送信信号を送信高周波回路１２及びビート信号抽出回路１７に出力する。
プロセッサとしては、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇaｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などが該当する。
なお、送信信号生成回路１１がＤＡＣを用いる場合、ＤＡＣの出力側に高調波を除去するフィルタを適用する場合もある。
【００１３】
送信高周波回路１２は送信信号生成回路１１から出力された送信信号の周波数を搬送波周波数に変換する周波数変換処理、送信信号の帯域外周波数やスプリアスを除去するフィルタ処理や、送信信号の電力を増幅する電力増幅処理などを実施し、これらの処理後の送信信号を送信波として送信アンテナ１３に出力する。
送信アンテナ１３は送信高周波回路１２から出力された送信波を空間に放射する。
図１の例では、３台の物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃのうち、物体検出装置１ａから送信波が空間に放射されて、物体検出装置１ｂ，１ｃからは送信波が空間に放射されていないが、物体検出装置１ｂ，１ｃも、物体検出装置１ａと同様に、送信信号生成回路１１、送信高周波回路１２及び送信アンテナ１３を実装しているものとする。また、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃにおいて、送信信号生成回路１１からビート信号抽出回路１７に出力される送信信号の出力タイミングは、同期されているものとする。
ただし、送信波を空間に放射する物体検出装置１が、常に、物体検出装置１ａであって、物体検出装置１ｂ，１ｃが、送信波を空間に放射することがない場合、物体検出装置１ｂ，１ｃが、送信信号生成回路１１、送信高周波回路１２及び送信アンテナ１３を実装しないようにしてもよい。しかし、この場合、物体検出装置１ｂ，１ｃが受信信号からビート信号を抽出するために、物体検出装置１ａが生成している送信信号を通信等によって取得する必要がある。
【００１４】
ビート信号抽出部１４は受信アンテナ１５、受信高周波回路１６及びビート信号抽出回路１７を含んでおり、検出対象の物体２に反射された信号を受信し、その受信した信号からビート信号を抽出する。
受信アンテナ１５は送信アンテナ１３から送信波が空間に放射されたのち、検出対象の物体２に反射された送信波の反射波を受信する。
【００１５】
受信高周波回路１６は受信アンテナ１５により受信された反射波の受信信号の周波数を例えば中間（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）周波数に変換する周波数変換処理、受信信号に含まれている不要周波数や周波数変換時のイメージを除去するフィルタ処理や、受信信号の電力をＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｒｅ）などの増幅器によって増幅する電力増幅処理などを実施し、これらの処理後の受信信号をビート信号抽出回路１７に出力する。
ビート信号抽出回路１７は例えばミキサなどで実現されるものであり、受信高周波回路１６から出力された受信信号と送信信号生成回路１１から出力された送信信号を乗算することで、その受信信号からビート信号を抽出する。
このビート信号は、送信信号の周波数変調成分と受信信号の周波数との差を示す信号である。
【００１６】
ここで、図４は送信波及び反射波とビート信号を示す説明図である。
図４Ａは時間的に周波数が変化する送信波及び反射波を示し、図４Ｂは時間的にビート周波数が変化するビート信号を示している。
受信アンテナ１５により受信される反射波は、物体検出装置１ａから検出対象の物体２までの空間伝搬時間だけ送信波が時間遅延し、さらにドップラシフトを受けるため、送信波の周波数と異なる周波数で受信される。
なお、物体検出装置１ａでは、物体検出装置１ａと検出対象の物体２とを結ぶ直線上の方向における相対移動速度に起因するドップラシフトの２倍の周波数シフトを生じる。
物体検出装置１ｂでは、物体検出装置１ａと検出対象の物体２とを結ぶ直線上の方向における相対移動速度に起因するドップラシフトと、物体検出装置１ｂと検出対象の物体２とを結ぶ直線上の方向における相対移動速度に起因するドップラシフトとの和の周波数シフトを生じる。
物体検出装置１ｃでは、物体検出装置１ａと検出対象の物体２とを結ぶ直線上の方向における相対移動速度に起因するドップラシフトと、物体検出装置１ｃと検出対象の物体２とを結ぶ直線上の方向における相対移動速度に起因するドップラシフトとの和の周波数シフトを生じる。
【００１７】
受信信号処理部１８はアナログデジタル変換器であるＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９と信号処理回路２０を含んでおり、ビート信号抽出部１４により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置１により抽出されたビート信号から、検出対象の物体２を検出する処理を実施する。
ＡＤＣ１９はビート信号抽出部１４により抽出されたビート信号をデジタル信号に変換し、デジタルビート信号を信号処理回路２０に出力する。
信号処理回路２０はＡＤＣ１９から出力されたデジタルビート信号や、他の物体検出装置１から送信されたデジタルビート信号などから、検出対象の物体２を検出する処理を実施する。
【００１８】
位置速度情報出力装置２１は例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機や速度計などで実現されるものであり、物体検出装置１の位置及び速度を検出して、物体検出装置１の位置及び速度を示す位置速度情報を出力する。物体検出装置１の位置は高精度であることが望ましいが、ＧＰＳ受信機により受信されるＧＰＳ信号程度の位置精度があれば足りる。
マルチプレクサ２２は図５に示す信号処理回路２０のフィルタ３１を通過したデジタルビート信号と、位置速度情報出力装置２１から出力された位置速度情報とを多重化し、その多重化信号を通信装置２３に出力する。
【００１９】
通信装置２３はマルチプレクサ２２から出力された多重化信号を他の物体検出装置１に送信する一方、他の物体検出装置１から送信された多重化信号を受信する。例えば、通信装置２３が物体検出装置１ａの通信装置であれば、多重化信号を物体検出装置１ｂ，１ｃに送信する一方、物体検出装置１ｂ，１ｃから送信された多重化信号を受信する。多重化信号の通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。
デマルチプレクサ２４は通信装置２３により受信された多重化信号の多重化を解いて、デジタルビート信号と位置速度情報を信号処理回路２０に出力する。
検出物体情報表示装置２５は例えばディスプレイやグラフィックス処理回路などから実現されるものであり、信号処理回路２０により検出された物体２までの距離や、相対速度などの情報を表示する。
【００２０】
図５はこの発明の実施の形態１による物体検出装置１の信号処理回路２０を示す構成図であり、図６はこの発明の実施の形態１による物体検出装置１の信号処理回路２０のハードウェア構成図である。
図５及び図６において、フィルタ３１は例えばハイパスフィルタを含むフィルタ回路５１で実現されるものであり、ＡＤＣ１９から出力されたデジタルビート信号に含まれているクラッタを除去する。
スペクトル解析部３２ａ，３２ｂ，３２ｃは例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されるスペクトル解析回路５２で実現されるものである。
スペクトル解析部３２ａはフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号のスペクトルを解析する処理を実施する。
スペクトル解析部３２ｂ，３２ｃはデマルチプレクサ２４から出力されたデジタルビート信号、即ち、他の物体検出装置１のフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号のスペクトルを解析する処理を実施する。
以下、スペクトル解析部３２ａ，３２ｂ，３２ｃを区別しない場合、スペクトル解析部３２のように表記することがある。この実施の形態１では、３台の物体検出装置１を想定しているので、信号処理回路２０が３個のスペクトル解析部３２を備えているが、Ｎ（Ｎは２以上の整数）台の物体検出装置１が存在する場合、信号処理回路２０がＮ個のスペクトル解析部３２を備える。
【００２１】
探索範囲幅設定部３３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される探索範囲幅設定回路５３で実現されるものである。
探索範囲幅設定部３３は位置速度情報出力装置２１から出力された速度位置情報と、デマルチプレクサ２４から出力された速度位置情報とから、自己の物体検出装置１と他の物体検出装置１の距離を求め、その距離と、位置速度情報出力装置２１から出力された速度位置情報が示す速度と、デマルチプレクサ２４から出力された速度位置情報が示す速度と、物体２の検出可能距離範囲と、物体２の検出可能相対速度範囲と、自己の物体検出装置１と他の物体検出装置１における装置の周波数偏差とから、周波数の探索範囲幅を設定する処理を実施する。
【００２２】
合成対象選択部３４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される合成対象選択回路５４で実現されるものである。
合成対象選択部３４はスペクトル解析部３２により解析されたスペクトル毎に、探索範囲幅設定部３３により設定された探索範囲幅を有する周波数の探索範囲を決定する。即ち、スペクトル解析部３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより解析された各々のスペクトルにおける各周波数のスペクトル成分を比較して、探索範囲幅設定部３３により設定された探索範囲幅の中心周波数を決定することで、周波数の探索範囲を決定する処理を実施する。
また、合成対象選択部３４は、スペクトル解析部３２により解析されたスペクトル毎に、決定した探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、その探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きい周波数を合成対象の周波数として選択する処理を実施する。
【００２３】
周波数補正部３５は周波数補正量算出部３６と周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃを備えている。
周波数補正量算出部３６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される周波数補正量算出回路５５で実現されるものであり、合成対象選択部３４により選択された各々の合成対象の周波数の差分から周波数補正量をそれぞれ算出する処理を実施する。
【００２４】
周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃは例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される周波数補正処理回路５６で実現されるものである。
周波数補正処理部３７ａは周波数補正量算出部３６により算出された周波数補正量にしたがってフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する処理を実施する。
周波数補正処理部３７ｂ，３７ｃは周波数補正量算出部３６により算出された周波数補正量にしたがってデマルチプレクサ２４から出力されたデジタルビート信号、即ち、他の物体検出装置１のフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する処理を実施する。
以下、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃを区別しない場合、周波数補正処理部３７のように表記することがある。この実施の形態１では、３台の物体検出装置１を想定しているので、信号処理回路２０が３個の周波数補正処理部３７を備えているが、Ｎ台の物体検出装置１が存在する場合、信号処理回路２０がＮ個の周波数補正処理部３７を備える。
【００２５】
係数決定部３８は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される係数決定回路５７で実現されるものである。
係数決定部３８は合成対象選択部３４により選択された各々の合成対象の周波数のスペクトル成分から、フィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号と、デマルチプレクサ２４から出力されたデジタルビート信号とを合成する際の重み係数を決定する処理を実施する。
合成部３９は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される合成回路５８で実現されるものであり、係数決定部３８により決定された重み係数を用いて、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃにより周波数が補正されたビート信号を合成する処理を実施する。
【００２６】
物体検出部４０は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される物体検出回路５９で実現されるものであり、合成部３９により合成されたビート信号に対してＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｆａｌｓｅ  Ａｌａｒｍ  Ｒａｔｅ）処理を実施することで、物体２を検出する。
ＣＦＡＲは、反射波と雑音が加算された周波数と雑音のみの周波数の中から、雑音の大きさを推定した上で、ＣＦＡＲ閾値に従って雑音を誤って検出する確率を一定にする処理である。
距離速度演算部４１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成される距離速度演算回路６０で実現されるものであり、物体検出部４０により検出された物体２までの距離と物体２との相対速度を算出し、その算出結果を検出物体情報表示装置２５及び物体監視部３に出力する処理を実施する。
【００２７】
図５では、信号処理回路２０の構成要素であるフィルタ３１、スペクトル解析部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、探索範囲幅設定部３３、合成対象選択部３４、周波数補正量算出部３６、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ、係数決定部３８、合成部３９、物体検出部４０及び距離速度演算部４１のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、信号処理回路２０がコンピュータで構成されていてもよい。
図７は信号処理回路２０がコンピュータで構成される場合のハードウェア構成図である。
信号処理回路２０がコンピュータで構成される場合、フィルタ３１、スペクトル解析部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、探索範囲幅設定部３３、合成対象選択部３４、周波数補正量算出部３６、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ、係数決定部３８、合成部３９、物体検出部４０及び距離速度演算部４１の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリ７１に格納し、コンピュータのプロセッサ７２がメモリ７１に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。コンピュータのプロセッサ７２としては、ＦＰＧＡ、ＤＳＰやＣＰＵなどが該当する。
図８は信号処理回路２０の処理内容を示すフローチャートである。
【００２８】
次に動作について説明する。
送信信号生成回路１１は、図４Ａに示すように、時間的に周波数が変化する周波数変調を施している送信信号を生成し、その送信信号を送信高周波回路１２及びビート信号抽出回路１７に出力する。
送信高周波回路１２は、送信信号生成回路１１から送信信号を受けると、その送信信号の周波数を搬送波周波数に変換する周波数変換処理、送信信号の帯域外周波数やスプリアスを除去するフィルタ処理や、送信信号の電力を増幅する電力増幅処理などを実施し、これらの処理後の送信信号を送信波として送信アンテナ１３に出力する。
これにより、送信アンテナ１３から送信波が空間に放射される。
【００２９】
受信アンテナ１５は、送信アンテナ１３から送信波が空間に放射されたのち、検出対象の物体２に反射されて戻ってきた送信波の反射波を受信し、その反射波の受信信号を受信高周波回路１６に出力する。
受信高周波回路１６は、受信アンテナ１５から受信信号を受けると、その受信信号の周波数を例えばＩＦ周波数に変換する周波数変換処理、受信信号に含まれている不要周波数や周波数変換時のイメージを除去するフィルタ処理や、受信信号の電力を増幅する電力増幅処理などを実施し、これらの処理後の受信信号をビート信号抽出回路１７に出力する。
ビート信号抽出回路１７は、受信高周波回路１６から受信信号を受けると、その受信信号と送信信号生成回路１１から出力された送信信号を乗算することで、その受信信号からビート信号を抽出し、そのビート信号を受信信号処理部１８に出力する。
このビート信号は、送信信号の周波数変調成分と受信信号の周波数との差を示す信号であり、ビート信号のビート周波数は、遅延時間が長くなれば、絶対値が大きくなる。
図４Ｂの例では、区間（ア）のビート周波数より、区間（イ）のビート周波数の方が、絶対値が大きくなっている。
【００３０】
ここで、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃにより受信される反射波のビート周波数の間には、周波数差が生じる。
即ち、ドップラシフトと、空間伝搬に伴う遅延時間差と、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃにおける内部の周波数偏差とによって、各々の反射波のビート周波数の間には、周波数差が生じる。
【００３１】
図９は物体検出装置１ａと物体検出装置１ｂ，１ｃとのビート周波数の差を説明するための説明図である。図９において、物体検出装置１ｍは、物体検出装置１ｂ又は物体検出装置１ｃである。
ビート周波数に影響を与える要因の１つであるドップラシフトについて説明する。
物体検出装置１ａにより受信される反射波で生じるドップラシフトをｆｄ１、物体検出装置１ｍにより受信される反射波で生じるドップラシフトをｆｄｍとすると、ドップラシフトｆｄ１，ｆｄｍは、下記の式（１）（２）のように表される。
2017141352.tif 000003
2017141352.tif 000004
式（１）（２）において、λは搬送波である送信波及び反射波の波長、ｖｒ１は物体検出装置１ａと検出対象の物体２との相対速度、ｖｒｍは物体検出装置１ｍと検出対象の物体２との相対速度である。
【００３２】
したがって、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍに生じるドップラシフトの差Δｆｄｍは、下記の式（３）のように表される。
2017141352.tif 000005
【００３３】
また、物体検出装置１ａの移動ベクトルをベクトルｖ１、物体検出装置１ｍの移動ベクトルをベクトルｖｍ、検出対象の物体２の移動ベクトルをベクトルｖｔとする。ここでは、電子出願の関係上、ベクトルであることを示す記号“→”を文字の上に表記することができないので、ベクトルｖのように表記している。
そして、｜ベクトルｖ１｜＝ｖ１、｜ベクトルｖｍ｜＝ｖｍ、｜ベクトルｖｔ｜＝ｖｔとすると、物体検出装置１ａと検出対象の物体２との相対速度ｖｒ１は、下記の式（４）のように表され、物体検出装置１ｍと検出対象の物体２との相対速度ｖｒｍは、下記の式（５）のように表される。
2017141352.tif 000006
2017141352.tif 000007
2017141352.tif 000008
【００３４】
したがって、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍに生じるドップラシフトの差Δｆｄｍは、下記のパラメータで表すことができる。
・物体検出装置１ａの速度ｖ１
・物体検出装置１ａから検出対象の物体２への方向θ１
・物体検出装置１ｍの速度ｖｍ
・物体検出装置１ｍから検出対象の物体２への方向θｍ
・物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの距離ｄｍ
・検出対象の物体２の速度ｖｔ
・検出対象の物体２の移動方向を示す角度δｍ
・物体検出装置１ａと検出対象の物体２の距離Ｒ１
【００３５】
これらのパラメータのうち、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの距離ｄｍは、物体検出装置１ａに接続されている位置速度情報出力装置２１から出力される位置速度情報と、物体検出装置１ｍから送信される多重化信号に含まれている位置速度情報とから、理想的には算出可能である。
また、物体検出装置１ａの速度ｖ１についても、位置速度情報出力装置２１から出力される位置速度情報より理想的には算出可能である。物体検出装置１ｍの速度ｖｍについても、物体検出装置１ｍから送信される多重化信号に含まれている位置速度情報から、理想的には算出可能である。
【００３６】
物体検出装置１ａから検出対象の物体２への方向θ１と、物体検出装置１ｍから検出対象の物体２への方向θｍとは、物体検出装置１ａ，１ｍの受信アンテナ１５が指向性アンテナであれば、受信アンテナ１５におけるビームの指向方向と一致する。そのため、受信アンテナ１５は、高い指向性を有していることが望ましい。
検出対象の物体２に依存するパラメータである物体２の速度ｖｔと、物体２の移動方向を示す角度δｍと、物体検出装置１ａと物体２の距離Ｒ１とは未知数である。
【００３７】
次に、ビート周波数に影響を与える要因の１つである遅延時間について説明する。
図４Ｂからも分かるように、遅延時間が長くなれば、ビート周波数の絶対値が大きくなる。
物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの伝搬遅延差ΔＲによって生じるビート周波数の差Δｆｐｍは、送信信号生成回路１１から出力される送信信号における周波数変調成分の単位時間当りの時間変化に対する周波数の変化量をξ［Ｈｚ／ｓｅｃ］とすると、下記の式（７）のように表される。
2017141352.tif 000009
式（７）において、ｃは光速である。
【００３８】
式（７）における伝搬遅延差ΔＲは、下記の式（８）のように表される。
2017141352.tif 000010
ドップラシフトの場合と同様に、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの距離ｄｍと、物体検出装置１ａから検出対象の物体２への方向θ１とは既知であり、物体検出装置１ａと物体２の距離Ｒ１が未知数である。
【００３９】
ビート周波数に影響を与える要因の１つである物体検出装置１ａ，１ｍにおける内部の周波数偏差について説明する。
物体検出装置１ａ，１ｍにおける内部の周波数偏差は、送信信号生成回路１１、送信高周波回路１２及び受信高周波回路１６における周波数変調成分の合計周波数差であり、この周波数偏差は、装置設計によって定めることができる。
例えば、物体検出装置１ａにおける内部の周波数偏差と、物体検出装置１ｍにおける内部の周波数偏差とが同じΔｆｓであるとすると、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍのビート周波数差ｆｂｍは、下記の式（９）のように表される。
2017141352.tif 000011
よって、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍのビート周波数差ｆｂｍは、物体２の速度ｖｔと、物体２の移動方向を示す角度δｍと、物体検出装置１ａと物体２の距離Ｒ１とによって定まる。
【００４０】
受信信号処理部１８のＡＤＣ１９は、ビート信号抽出部１４からビート信号を受けると、そのビート信号をデジタル信号に変換し、デジタルビート信号を信号処理回路２０に出力する。
信号処理回路２０のフィルタ３１は、ＡＤＣ１９からデジタルビート信号を受けると、そのデジタルビート信号に含まれているクラッタを除去する（図８のステップＳＴ１）。
フィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号は、スペクトル解析部３２ａ、周波数補正処理部３７ａ及びマルチプレクサ２２に出力される。
【００４１】
位置速度情報出力装置２１は、物体検出装置１の位置及び速度を検出して、物体検出装置１の位置及び速度を示す位置速度情報を探索範囲幅設定部３３及びマルチプレクサ２２に出力する。
マルチプレクサ２２は、フィルタ３１から出力されたデジタルビート信号と位置速度情報出力装置２１から出力された位置速度情報とを多重化し、その多重化信号を通信装置２３に出力する。
通信装置２３は、マルチプレクサ２２から多重化信号を受けると、その多重化信号を他の物体検出装置１に送信する。
【００４２】
他の物体検出装置１でも、複数のデジタルビート信号を合成して、その合成信号から物体２の検出処理を実施する場合には、その多重化信号を他の物体検出装置１に送信するが、他の物体検出装置１では、物体２の検出処理を実施せず、自己の物体検出装置１だけが物体２の検出処理を実施する場合、自己の物体検出装置１と接続されている通信装置２３は、多重化信号を他の物体検出装置１に送信する必要がない。
一方、他の物体検出装置１と接続されている通信装置２３は、物体２の検出処理を実施する物体検出装置１に対して、多重化信号を送信する。
この実施の形態１では、説明の簡単化のために、物体検出装置１ａだけが物体２の検出処理を実施し、物体検出装置１ｂ，１ｃは物体２の検出処理を実施しないものとして説明する。
【００４３】
物体検出装置１ａと接続されている通信装置２３は、他の物体検出装置置１ｂ，１ｃから送信された多重化信号を受信する。
デマルチプレクサ２４は、通信装置２３が多重化信号を受信すると、その多重化信号の多重化を解いて、その多重化信号に含まれていたデジタルビート信号をスペクトル解析部３２ｂ，３２ｃ及び周波数補正処理部３７ｂ，３７ｃに出力する。
また、デマルチプレクサ２４は、その多重化信号に含まれていた位置速度情報を探索範囲幅設定部３３に出力する。
【００４４】
スペクトル解析部３２ａは、フィルタ３１からデジタルビート信号を受けると、そのデジタルビート信号のスペクトルを解析する（図８のステップＳＴ２）。
スペクトル解析部３２ｂ，３２ｃはデマルチプレクサ２４からデジタルビート信号を受けると、即ち、物体検出装置１ｂ，１ｃのフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号を受けると、そのデジタルビート信号のスペクトルを解析する（図８のステップＳＴ２）。
デジタルビート信号のスペクトル解析処理には、例えば、離散フーリエ変換処理や高速フーリエ変換処理が用いられる。スペクトルの解析結果には、周波数毎のスペクトル成分として振幅又は電力の情報が含まれているほか、周波数毎の位相の情報が含まれている。
図４Ｂの例では、区間（ア）におけるデジタルビート信号のスペクトル解析と、区間（イ）におけるデジタルビート信号のスペクトル解析とが行われる。
【００４５】
探索範囲幅設定部３３は、位置速度情報出力装置２１から出力された速度位置情報と、デマルチプレクサ２４から出力された速度位置情報とから、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍ（ｍ＝２，３）の距離ｄｍを算出する。
探索範囲幅設定部３３は、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの距離ｄｍを算出すると、その距離ｄｍと、位置速度情報出力装置２１から出力された速度位置情報が示す物体検出装置１ａの速度ｖ１と、デマルチプレクサ２４から出力された速度位置情報が示す物体検出装置１ｍの速度ｖｍと、物体２の検出可能距離範囲と、物体２の検出可能相対速度範囲と、自己の物体検出装置１と他の物体検出装置１における装置の周波数偏差Δｆｓとを用いて、下記の式（１０）に示すように、周波数の探索範囲幅Δｆｗｍ×２を設定する（図８のステップＳＴ３）。
2017141352.tif 000012
【００４６】
以下、探索範囲幅設定部３３による周波数の探索範囲幅Δｆｗｍの設定処理を具体的に説明する。
探索範囲幅設定部３３は、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの距離ｄｍ、速度ｖ１，ｖｍ、周波数偏差Δｆｓ及び受信アンテナ１５におけるビームの指向方向である物体検出装置１ａから検出対象の物体２への方向θ１を式（１０）に代入し、未知数である物体２の速度ｖｔと、物体２の移動方向を示す角度δｍと、物体検出装置１ａと物体２の距離Ｒ１とを変えながら、式（９）に示す物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍのビート周波数差Δｆｂｍを算出して、そのビート周波数差Δｆｂｍが最大になるときのビート周波数差Δｆｂｍを特定し、その特定したビート周波数差Δｆｂｍを周波数の探索範囲幅Δｆｗｍに設定する。
【００４７】
具体的には、まず、探索範囲幅設定部３３は、式（３）〜（６）にしたがってビート周波数差Δｆｂｍに含まれるドップラシフト差Δｆｄｍを算出する。
このとき、未知数である物体２の速度ｖｔは、外部から与えられた物体２の検出可能相対速度範囲のいずれかの速度を使用し、未知数である物体２の移動方向を示す角度δｍは、０〜３６０°の範囲のいずれかの角度を使用する。
したがって、探索範囲幅設定部３３は、物体２の速度ｖｔと物体２の移動方向を示す角度δｍとの組み合わせ分だけ、ドップラシフト差Δｆｄｍを算出する。
【００４８】
次に、探索範囲幅設定部３３は、式（７）（８）にしたがって物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの伝搬遅延差ΔＲによって生じるビート周波数の差Δｆｐｍを算出する。
このとき、未知数である物体検出装置１ａと物体２の距離Ｒ１は、外部から与えられた物体２の検出可能距離範囲のいずれかの距離を使用し、使用する距離Ｒ１の数分だけ、ビート周波数の差Δｆｐｍを算出する。
【００４９】
探索範囲幅設定部３３は、速度ｖｔと角度δｍの組み合わせ分のドップラシフト差Δｆｄｍと、使用する距離Ｒ１の数分のビート周波数の差Δｆｐｍを算出すると、それらのΔｆｄｍとΔｆｐｍを組み合わせながら、装置の周波数偏差Δｆｓを用いて、式（９）に示す物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍのビート周波数差ｆｂｍを算出する。
探索範囲幅設定部３３は、それらのΔｆｄｍとΔｆｐｍを組み合わせながらビート周波数差ｆｂｍを算出すると、それらのビート周波数差ｆｂｍの中で最大のビート周波数差Δｆｂｍを特定し、その特定したビート周波数差Δｆｂｍの２倍を周波数の探索範囲幅Δｆｗｍ×２に設定する。
この実施の形態１では、３台の物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃが存在するため、物体検出装置１ａについての周波数の探索範囲幅Δｆｗａ×２と、物体検出装置１ｂについての周波数の探索範囲幅Δｆｗｂ×２と、物体検出装置１ｃについての周波数の探索範囲幅Δｆｗｃ×２とを設定する。
【００５０】
なお、物体検出装置１ａと物体検出装置１ｍの距離ｄｍと、物体検出装置１ａの速度ｖ１と物体検出装置１ｍの速度ｖｍとは測定誤差を含み、物体検出装置１ａから物体２への方向θ１と、物体検出装置１ｍから物体２への方向θｍとは、ビームの広がりがあるため物体２の実際の方向に対して誤差を含む。
このため、距離ｄｍ、速度ｖ１，ｖｍ及び方向θ１，θｍについての誤差を考慮して、周波数の探索範囲幅Δｆｗｍ×２に設定することが望ましい。
【００５１】
合成対象選択部３４は、スペクトル解析部３２により解析されたスペクトル毎に、探索範囲幅設定部３３により設定された探索範囲幅Δｆｗｍを有する周波数の探索範囲を決定する。
合成対象選択部３４は、探索範囲幅Δｆｗｍを有する周波数の探索範囲を決定すると、スペクトル解析部３２により解析されたスペクトル毎に、その決定した探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、その探索範囲内に存在している周波数の中から合成対象の周波数を選択する（図８のステップＳＴ４）。
以下、合成対象選択部３４による合成対象の周波数の選択処理を具体的に説明する。
【００５２】
まず、合成対象選択部３４は、スペクトル解析部３２ａにより解析された物体検出装置１ａに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂａ（ｘ）とする。
また、合成対象選択部３４は、スペクトル解析部３２ｂにより解析された物体検出装置１ｂに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂｂ（ｘ）とする。
さらに、合成対象選択部３４は、スペクトル解析部３２ｃにより解析された物体検出装置１ｃに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂｃ（ｘ）とする。
【００５３】
次に、合成対象選択部３４は、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂａ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））をそれぞれ算出し、算出した複数の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））の中で、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ）））を特定する。
また、合成対象選択部３４は、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｂ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））をそれぞれ算出し、算出した複数の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））の中で、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ）））を特定する。
さらに、合成対象選択部３４は、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｃ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））をそれぞれ算出し、算出した複数の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））の中で、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ）））を特定する。
【００５４】
次に、合成対象選択部３４は、下記の式（１１）に示すように、最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ）））と、最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ）））と、最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ）））との中で、最も大きい最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｍ（ｘ）））を特定する。ここでは、ｍ＝１，２，３である。
合成対象選択部３４は、最も大きい最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｍ（ｘ）））を特定すると、最も大きい最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｍ（ｘ）））が得られる周波数ｘｍｍａｘと、最も大きい最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｍ（ｘ）））に対応する物体検出装置１とを特定する。
2017141352.tif 000013
ここでは、説明の便宜上、最も大きい最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｍ（ｘ）））に対応する物体検出装置１が物体検出装置１ａであるものとする。
【００５５】
合成対象選択部３４は、最も大きい最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｍ（ｘ）））に対応する物体検出装置１が物体検出装置１ａであれば、最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ）））が得られる周波数ｘａｍａｘが、物体検出装置１ａについての探索範囲幅Δｆｗａ×２の中心周波数となるように、物体検出装置１ａについての周波数の探索範囲を設定する。
即ち、合成対象選択部３４は、下記の式（１２）に示すように、物体検出装置１ａについての周波数の探索範囲を設定する。
ｘａｍａｘ−Δｆｗａ≦ｘ≦ｘａｍａｘ＋Δｆｗａ        （１２）
【００５６】
また、合成対象選択部３４は、最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ）））が得られる周波数ｘａｍａｘが、物体検出装置１ｂについての探索範囲幅Δｆｗｂ×２の中心周波数となるように、物体検出装置１ｂについての周波数の探索範囲を設定する。
即ち、合成対象選択部３４は、下記の式（１３）に示すように、物体検出装置１ｂについての周波数の探索範囲を設定する。
ｘａｍａｘ−Δｆｗｂ≦ｘ≦ｘａｍａｘ＋Δｆｗｂ        （１３）
さらに、合成対象選択部３４は、最大電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ）））が得られる周波数ｘａｍａｘが、物体検出装置１ｃについての探索範囲幅Δｆｗｃ×２の中心周波数となるように、物体検出装置１ｃについての周波数の探索範囲を設定する。
即ち、合成対象選択部３４は、下記の式（１４）に示すように、物体検出装置１ｃについての周波数の探索範囲を設定する。
ｘａｍａｘ−Δｆｗｃ≦ｘ≦ｘａｍａｘ＋Δｆｗｃ        （１４）
【００５７】
次に、合成対象選択部３４は、物体検出装置１ａについての周波数の探索範囲内に存在している各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂａ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））をそれぞれ算出し、算出した複数の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））の中で、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ）））を特定する。
そして、合成対象選択部３４は、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ）））に対する周波数ｘを合成対象の周波数ｘａｓｅｌとして選択する。
また、合成対象選択部３４は、物体検出装置１ｂについての周波数の探索範囲内に存在している各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｂ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））をそれぞれ算出し、算出した複数の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））の中で、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ）））を特定する。
そして、合成対象選択部３４は、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ）））に対する周波数ｘを合成対象の周波数ｘｂｓｅｌとして選択する。
さらに、合成対象選択部３４は、物体検出装置１ｃについての周波数の探索範囲内に存在している各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｃ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））をそれぞれ算出し、算出した複数の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））の中で、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ）））を特定する。
そして、合成対象選択部３４は、最大の電力ｍａｘ（ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ）））に対する周波数ｘを合成対象の周波数ｘｃｓｅｌとして選択する。
【００５８】
合成対象選択部３４は、物体検出装置１ａについての周波数の探索範囲の中から、合成対象の周波数ｘａｓｅｌを選択すると、その周波数ｘａｓｅｌの振幅ａａ＝ａｂｓ（ｆｂａ（ｘａｓｅｌ））を抽出するとともに、その周波数ｘａｓｅｌの位相φａ＝ａｒｇ（ｆｂａ（ｘａｓｅｌ））を抽出し、その周波数ｘａｓｅｌの振幅ａａ及び位相φａを係数決定部３８に出力する。
ただし、ａｂｓ（・）は振幅成分を抽出することを意味し、ａｒｇ（・）は位相成分を抽出することを意味する。
合成対象選択部３４は、物体検出装置１ｂについての周波数の探索範囲の中から、合成対象の周波数ｘｂｓｅｌを選択すると、その周波数ｘｂｓｅｌの振幅ａｂ＝ａｂｓ（ｆｂｂ（ｘｂｓｅｌ））を抽出するとともに、その周波数ｘｂｓｅｌの位相φｂ＝ａｒｇ（ｆｂｂ（ｘｂｓｅｌ））を抽出し、その周波数ｘｂｓｅｌの振幅ａｂ及び位相φｂを係数決定部３８に出力する。
合成対象選択部３４は、物体検出装置１ｃについての周波数の探索範囲の中から、合成対象の周波数ｘｃｓｅｌを選択すると、その周波数ｘｃｓｅｌの振幅ａｃ＝ａｂｓ（ｆｂｃ（ｘｃｓｅｌ））を抽出するとともに、その周波数ｘｃｓｅｌの位相φｃ＝ａｒｇ（ｆｂｃ（ｘｃｓｅｌ））を抽出し、その周波数ｘｃｓｅｌの振幅ａｃ及び位相φｃを係数決定部３８に出力する。
【００５９】
周波数補正量算出部３６は、合成対象選択部３４が、合成対象の周波数ｘａｓｅｌ，ｘｂｓｅｌ，ｘｃｓｅｌを選択すると、合成部３９により複数のデジタルビート信号が合成された際の合成利得を向上させる目的で、下記の式（１５）〜（１７）に示すように、物体検出装置１ａについての合成対象の周波数ｘａｓｅｌを基準にして、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃについての周波数補正量Δｘａ，Δｘｂ，Δｘｃをそれぞれ算出する（図８のステップＳＴ７）。
Δｘａ＝（ｘａｓｅｌ−ｘａｓｅｌ）                    （１５）
Δｘｂ＝（ｘｂｓｅｌ−ｘａｓｅｌ）                    （１６）
Δｘｃ＝（ｘｃｓｅｌ−ｘａｓｅｌ）                    （１７）
【００６０】
周波数補正処理部３７ａは、周波数補正量算出部３６が物体検出装置１ａについての周波数補正量Δｘａを算出すると、下記の式（１８）に示すように、その周波数補正量Δｘａにしたがってフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する（図８のステップＳＴ８）。
ｓａｃ（ｔ）＝ｓａ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘａ×２×π×DataInterval×ｔ）
（１８）
式（１８）において、ｓａ（ｔ）はフィルタ３１から出力されたデジタルビート信号の時系列信号を示し、ｓａｃ（ｔ）は周波数補正後のデジタルビート信号の時系列信号を示している。また、DataIntervalは時系列信号のサンプル時間間隔であり、ｔはサンプル番号である。サンプル番号は整数である。
【００６１】
周波数補正処理部３７ｂは、周波数補正量算出部３６が物体検出装置１ｂについての周波数補正量Δｘｂを算出すると、下記の式（１９）に示すように、その周波数補正量Δｘｂにしたがってデマルチプレクサ２４から出力されたデジタルビート信号、即ち、物体検出装置１ｂのフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する（図８のステップＳＴ８）。
ｓｂｃ（ｔ）＝ｓｂ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｂ×２×π×DataInterval×ｔ）
（１９）
式（１９）において、ｓｂ（ｔ）は物体検出装置１ｂのフィルタ３１から出力されたデジタルビート信号の時系列信号を示し、ｓｂｃ（ｔ）は周波数補正後のデジタルビート信号の時系列信号を示している。
【００６２】
周波数補正処理部３７ｃは、周波数補正量算出部３６が物体検出装置１ｃについての周波数補正量Δｘｃを算出すると、下記の式（２０）に示すように、その周波数補正量Δｘｃにしたがってデマルチプレクサ２４から出力されたデジタルビート信号、即ち、物体検出装置１ｃのフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する（図８のステップＳＴ８）。
ｓｃｃ（ｔ）＝ｓｃ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｃ×２×π×DataInterval×ｔ）
（２０）
式（２０）において、ｓｃ（ｔ）は物体検出装置１ｃのフィルタ３１から出力されたデジタルビート信号の時系列信号を示し、ｓｃｃ（ｔ）は周波数補正後のデジタルビート信号の時系列信号を示している。
【００６３】
係数決定部３８は、合成対象選択部３４から合成対象の周波数ｘａｓｅｌの振幅ａａ及び位相φａ、合成対象の周波数ｘｂｓｅｌの振幅ａｂ及び位相φｂ、合成対象の周波数ｘｃｓｅｌの振幅ａｃ及び位相φｃをそれぞれ受けると、下記の式（２１）〜（２３）に示すように、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃにより周波数が補正されたデジタルビート信号を合成する際の重み係数ｗａ，ｗｂ，ｗｃを決定する（図８のステップＳＴ９）。
2017141352.tif 000014
2017141352.tif 000015
2017141352.tif 000016
式（２１）〜（２３）において、ｍ＝１，２，３である。
【００６４】
合成部３９は、係数決定部３８が重み係数ｗａ，ｗｂ，ｗｃを決定すると、下記の式（２４）に示すように、その重み係数ｗａ，ｗｂ，ｗｃを用いて、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃにより周波数が補正されたデジタルビート信号の時系列信号ｓａｃ（ｔ），ｓｂｃ（ｔ），ｓｃｃ（ｔ）を合成する（図８のステップＳＴ１０）。
2017141352.tif 000017
合成部３９は、合成後の信号ｙ（ｔ）を物体検出部４０に出力する。
なお、係数決定部３８により決定された重み係数ｗａ，ｗｂ，ｗｃは最大比合成のウェイトであるため、式（２４）の合成処理によって、信号電力対雑音電力比が最大化される。
【００６５】
物体検出部４０は、合成部３９から合成後の信号ｙ（ｔ）を受けると、合成後の信号ｙ（ｔ）に対してＣＦＡＲ処理を実施することで、物体２を検出する（図８のステップＳＴ１１）。
即ち、物体検出部４０は、合成後の信号ｙ（ｔ）のスペクトルを解析し、そのスペクトルの各周波数のスペクトル成分の中に、外部から与えられるＣＦＡＲ閾値以上のスペクトル成分があれば、検出対象の物体２が存在しているものと判定する。
物体検出部４０は、検出対象の物体２が存在しているものと判定すると、ＣＦＡＲ閾値以上のスペクトル成分に対応する周波数をビート周波数として距離速度演算部４１に出力する。
【００６６】
距離速度演算部４１は、物体検出部４０からビート周波数を受けると、そのビート周波数を用いて、物体検出装置１ａから物体２までの距離Ｒ１と、物体検出装置１ａと物体２との相対速度ｖｒとを算出する（図８のステップＳＴ１２）。
例えば、図４Ｂに示すような区間（ア）でのビート周波数ｆｒＡと、区間（イ）でのビート周波数ｆｒＢとが得られている場合、下記の式（２５）に示す方程式を解くことで、物体検出装置１ａから物体２までの距離Ｒ１と、物体検出装置１ａと物体２との相対速度ｖｒとを算出することができる。
2017141352.tif 000018
式（２５）において、ｃは光速、λは搬送波の波長、ξＡは区間（ア）における周波数変調成分の単位時間当りの時間変化に対する周波数の変化量、ξＢは区間（イ）における周波数変調成分の単位時間当りの時間変化に対する周波数の変化量である。図４Ｂでは、ξ＝ξＡ＝−ξＢである。
【００６７】
距離速度演算部４１は、物体検出装置１ａから物体２までの距離Ｒ１と、物体検出装置１ａと物体２との相対速度ｖｒとを算出すると、その距離Ｒ１と相対速度ｖｒを検出物体情報表示装置２５及び物体監視部３に出力する。
合成対象選択部３４により選択された合成対象の周波数の組み合わせ次第では、距離速度演算部４１により算出された距離Ｒ１が、物体検出装置１ａで想定される検出可能距離範囲を超える場合もある。また、距離速度演算部４１により算出された相対速度ｖｒが、物体検出装置１ａで想定される検出可能相対速度範囲を超える場合もある。
距離速度演算部４１により算出された距離Ｒ１が、物体検出装置１ａで想定される検出可能距離範囲を超える場合、または、距離速度演算部４１により算出された相対速度ｖｒが、物体検出装置１ａで想定される検出可能相対速度範囲を超える場合、検出物体情報表示装置２５及び物体監視部３に対する距離Ｒ１及び相対速度ｖｒの出力を行わないことが望ましい。
【００６８】
検出物体情報表示装置２５は、距離速度演算部４１から、物体検出装置１ａから物体２までの距離Ｒ１と、物体検出装置１ａと物体２との相対速度ｖｒとを受けると、その距離Ｒ１と相対速度ｖｒをディスプレイに表示する。
物体監視部３は、距離速度演算部４１から、物体検出装置１ａから物体２までの距離Ｒ１と、物体検出装置１ａと物体２との相対速度ｖｒとを受けると、その距離Ｒ１と相対速度ｖｒを用いて、物体２の監視処理を実施する。
物体監視部３による物体２の監視処理には、物体検出装置１により検出された物体２までの距離Ｒ１や相対速度ｖｒを記録して、物体２の位置や速度の変化を監視する処理のほか、将来の物体２の位置や速度を予測する予測処理なども含まれる。
【００６９】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ビート信号抽出部１４により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置１ｂ，１ｃにより抽出されたビート信号のスペクトルをそれぞれ解析するスペクトル解析部３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、周波数の探索範囲幅を設定する探索範囲幅設定部３３と、スペクトル解析部３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより解析されたスペクトル毎に、探索範囲幅設定部３３により設定された探索範囲幅を有する周波数の探索範囲を決定し、その探索範囲内に存在している周波数のスペクトル成分を比較して、その探索範囲内に存在している周波数の中から合成対象の周波数を選択する合成対象選択部３４と、合成対象選択部３４により選択された各々の合成対象の周波数の差分から周波数補正量をそれぞれ算出し、各々の周波数補正量にしたがってビート信号抽出部１４により抽出されたビート信号及び他の物体検出装置１ｂ，１ｃにより抽出されたビート信号の周波数を補正する周波数補正部３５とを設け、合成部３９が、周波数補正部３５により周波数が補正された各々のビート信号を合成するように構成したので、事前に検出対象の物体２の位置情報を取得することなく、物体２の検出確率を高めることができる効果を奏する。
【００７０】
即ち、この実施の形態１によれば、探索範囲幅設定部３３によって複数の物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃで受信された反射波に含まれている周波数の中で、合成対象の周波数を選択することで、物体２とは関係がない周波数を誤って合成する確率を低減することができる。
また、周波数補正部３５によって複数の物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃにより抽出されたビート信号の周波数が補正されることで、複数の物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃにより抽出されたビート信号の周波数が異なる場合でも、合成による利得の低下を抑えることができる。
さらに、合成部３９によって周波数補正部３５により周波数が補正された各々のビート信号が合成されることで、信号電力対雑音電力比が改善された合成信号が得られる。このため、物体検出部４０での物体検出精度や、距離速度演算部４１での距離及び速度の算出精度が向上する。
【００７１】
この実施の形態１では、複数の物体検出装置１が離れて設置されている場合、波長オーダーで、複数の物体検出装置１間の距離を算出しなくても、複数の物体検出装置１により抽出されたビート信号を合成することができる。
即ち、複数の物体検出装置１間の距離が固定されている場合、例えば、複数の物体検出装置１が地上に固定されている場合や、複数の物体検出装置１が１つの移動プラットフォームに据え付けてある場合などでは、時間の経過に伴って距離が変化しないため、複数の物体検出装置１間の距離の精度を下げても、物体２の検出確率を高めることが可能な複数のビート信号の合成信号を得ることができる。
複数の物体検出装置１が異なる移動プラットフォームに据え付けてある場合でも、複数の物体検出装置１間の距離が固定されていれば、複数の物体検出装置１間の距離の精度を下げても、物体２の検出確率を高めることが可能な複数のビート信号の合成信号を得ることができる。
【００７２】
この実施の形態１では、物体検出装置１が、ＦＷＣＷ方式と呼ばれる距離測定方式で、物体２の検出を行う例を説明したが、ＦＷＣＷ方式に限るものではなく、例えば、ＦＭＩＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式と呼ばれる距離測定方式で、物体２の検出を行うようにしてもよい。
以降、簡単にＦＷＣＷ方式とＦＭＩＣＷ方式との違いにについて述べる。
【００７３】
図１０は送信波及び反射波とビート信号を示す説明図である。
図１０Ａは複数のパルスからなる送信信号を示し、図１０Ｂは複数のパルスからなる受信信号を示している。
図１０Ｃは時間的に周波数が変化する送信波及び反射波を示し、図１０Ｄは時間的にビート周波数が変化するビート信号を示している。
ＦＭＩＣＷ方式では、送信信号生成回路１１により生成される送信信号が図１０Ａに示すようにパルス列となるが、送信アンテナ１３から放射される図１０Ｃに示す送信波は、ＦＭＣＷ方式と同様の周波数変調が施されている。
また、受信アンテナ１５で受信される反射波は、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように伝搬遅延を伴うパルス列として受信される。
このとき、ＦＭＣＷ方式の場合と同様のドップラシフトを伴うため、図１０Ｃに示すように反射波が時間的に遅延し、その反射波の周波数はドップラシフト分だけ周波数シフトしている。
【００７４】
ビート信号抽出回路１７では、この反射波の受信信号に対して、送信信号生成回路１１により生成された送信信号の周波数変調成分との差が取られ、この周波数変調成分はＦＭＣＷ方式の場合と同じである。
ビート信号抽出回路１７の出力は、図１０Ｄに示すように、ＦＭＣＷ方式の場合と同様にビート周波数をもつパルス列である。
ここで、図１１はビート信号抽出回路１７の出力信号を示す説明図である。
図１１Ａはビート信号抽出回路１７の出力信号を示し、図１１Ｂは反射波にドップラシフトが生じていない場合のスペクトルを示している。
図１１Ｃは反射波にドップラシフトが生じている場合のスペクトルを示し、図１１Ｄは図１１Ｃにおける周波数０Ｈｚ近傍を拡大している図である。
【００７５】
送信信号生成回路１１により生成されたパルスのパルス幅がτ、パルス繰り返し間隔がＴ＝３τであるとすると、反射波にドップラシフトが生じていなければ、図１１Ｂに示すようなスペクトルとなる。
そのスペクトルの包絡線は、ｎ／τ毎に電力が０となり、|ｓｉｎ（周波数）／周波数｜で表される。ただし、ｎは０以外の任意の整数である。
受信信号である受信パルス列のスペクトルは、反射波にドップラシフトが生じていれば、図１０Ｃ及び図１０Ｄに示すように、１／Ｔ毎の繰り返しになっているスペクトルに対して、包絡線がかかったスペクトルとなる。
【００７６】
図１０Ｃ及び図１０Ｄに示すようなスペクトルをもつ受信パルス列は、ＡＤＣ１９によってサンプリングされ、フィルタ３１に入力される。
ＦＭＩＣＷ方式の場合は、信号処理回路２０は図１２のように構成される。
図１２に示す信号処理回路２０のフィルタ３１は、０Ｈｚ近傍のクラッタを除去するとともに、１／Ｔ毎に繰り返えされるスペクトルの繰り返し部分を除去するために、図１０Ｄに示すフィルタ抽出部分のみを抽出するフィルタとなる。
フィルタ３１の出力信号は、後段の信号処理速度を低減させることを目的として、その出力信号の時系列信号の表現帯域を狭める間引き処理を実施するサンプルデータ間引き部４２が設けられる。
以降の処理は、ＦＭＣＷ方式の場合と同様である。
【００７７】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、合成対象選択部３４が、探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きい周波数を合成対象の周波数として選択するものを示している。これにより、検出対象の物体２の周波数を選択できる可能性が高まるが、探索範囲内に存在している周波数の中に、検出対象の物体２の周波数が存在していない場合、反射波に含まれている雑音を合成対象の周波数として選択してしまうことがある。
この実施の形態２では、反射波に含まれている雑音を合成対象の周波数として選択することがないように、合成対象選択部３４が、探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を合成対象の周波数として選択するものについて説明する。
【００７８】
以下、合成対象選択部３４による合成対象の周波数の選択処理を具体的に説明する。
合成対象選択部３４は、上記実施の形態１と同様に、スペクトル解析部３２ａにより解析された物体検出装置１ａに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂａ（ｘ）とし、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂａ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））をそれぞれ算出する。
また、合成対象選択部３４は、スペクトル解析部３２ｂにより解析された物体検出装置１ｂに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂｂ（ｘ）とし、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｂ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））をそれぞれ算出する。
さらに、合成対象選択部３４は、スペクトル解析部３２ｃにより解析された物体検出装置１ｃに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂｃ（ｘ）とし、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｃ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））をそれぞれ算出する。
【００７９】
次に、合成対象選択部３４は、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂａ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））と事前に設定された閾値をそれぞれ比較し、各周波数ｘの電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））の中で、閾値より大きい電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））があれば、その電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））の周波数を合成対象の周波数ｘａｓｅｌとして選択する。
また、合成対象選択部３４は、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｂ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））と事前に設定された閾値をそれぞれ比較し、各周波数ｘの電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））の中で、閾値より大きい電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））があれば、その電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））の周波数を合成対象の周波数ｘｂｓｅｌとして選択する。
さらに、合成対象選択部３４は、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｃ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））と事前に設定された閾値をそれぞれ比較し、各周波数ｘの電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））の中で、閾値より大きい電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））があれば、その電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））の周波数を合成対象の周波数ｘｃｓｅｌとして選択する。
ここでは、合成対象選択部３４が、各周波数ｘのスペクトル成分の電力と閾値を比較しているが、各周波数ｘのスペクトル成分の振幅と閾値を比較するようにしてもよい。
【００８０】
この場合、各々の物体検出装置１についての合成対象の周波数ｘｍｓｅｌ（ｍ＝１，２，３）として、１つの周波数ｘも選択されない場合や、複数の周波数ｘが選択される場合がある。
周波数補正量算出部３６では、物体検出装置１ａについての合成対象の周波数ｘａｓｅｌとして、１つの周波数ｘも選択されない場合、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃについての周波数補正量Δｘａ，Δｘｂ，Δｘｃを０とする。
また、周波数補正量算出部３６は、物体検出装置１ａについての合成対象の周波数ｘａｓｅｌとして、複数の周波数ｘが選択された場合、以下のようにして、周波数補正量Δｘａ，Δｘｂ，Δｘｃを算出する。
【００８１】
ここでは、説明の便宜上、合成対象の周波数ｘａｓｅｌとして、２つの周波数ｘが選択されたものとして、その２つの周波数ｘを周波数ｘａｓｅｌ１，周波数ｘａｓｅｌ２のように表記する。
また、合成対象の周波数ｘｂｓｅｌとして、２つの周波数ｘが選択されたものとして、その２つの周波数ｘを周波数ｘｂｓｅｌ１，周波数ｘｂｓｅｌ２のように表記する。
また、合成対象の周波数ｘｃｓｅｌとして、１つの周波数ｘが選択されたものとする。
【００８２】
まず、周波数補正量算出部３６は、下記の式（２６）〜（２９）に示すように、周波数ｘａｓｅｌ１を基準にして、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃについての周波数補正量Δｘａ１，Δｘｂ１，Δｘｂ２，Δｘｃ１を算出する。
Δｘａ１＝（ｘａｓｅｌ１−ｘａｓｅｌ１）            （２６）
Δｘｂ１＝（ｘｂｓｅｌ１−ｘａｓｅｌ１）            （２７）
Δｘｂ２＝（ｘｂｓｅｌ２−ｘａｓｅｌ１）            （２８）
Δｘｃ１＝（ｘｃｓｅｌ−ｘａｓｅｌ１）            （２９）
次に、周波数補正量算出部３６は、下記の式（３０）〜（３３）に示すように、周波数ｘａｓｅｌ２を基準にして、物体検出装置１ａ，１ｂ，１ｃについての周波数補正量Δｘａ２，Δｘｂ３，Δｘｂ４，Δｘｃ２を算出する。
Δｘａ２＝（ｘａｓｅｌ２−ｘａｓｅｌ２）            （３０）
Δｘｂ３＝（ｘｂｓｅｌ１−ｘａｓｅｌ２）            （３１）
Δｘｂ４＝（ｘｂｓｅｌ２−ｘａｓｅｌ２）            （３２）
Δｘｃ２＝（ｘｃｓｅｌ−ｘａｓｅｌ２）            （３３）
【００８３】
周波数補正処理部３７ａは、周波数補正量算出部３６が物体検出装置１ａについての周波数補正量Δｘａ１，Δｘａ２を算出すると、下記の式（３４）（３５）に示すように、その周波数補正量Δｘａ１，Δｘａ２にしたがってフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する。
ｓａ１ｃ（ｔ）＝ｓａ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘａ１×２×π×DataInterval×ｔ）
（３４）
ｓａ２ｃ（ｔ）＝ｓａ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘａ２×２×π×DataInterval×ｔ）
（３５）
式（３４）（３５）において、ｓａ１ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘａ１で補正されたデジタルビート信号の時系列信号、ｓａ２ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘａ２で補正されたデジタルビート信号の時系列信号を示している。
【００８４】
周波数補正処理部３７ｂは、周波数補正量算出部３６が物体検出装置１ｂについての周波数補正量Δｘｂ１，Δｘｂ２，Δｘｂ３，Δｘｂ４を算出すると、下記の式（３６）〜（３９）に示すように、その周波数補正量Δｘｂ１，Δｘｂ２，Δｘｂ３，Δｘｂ４にしたがってデマルチプレクサ２４から出力されたデジタルビート信号、即ち、物体検出装置１ｂのフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する。
ｓｂ１ｃ（ｔ）＝ｓｂ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｂ１×２×π×DataInterval×ｔ）
（３６）
ｓｂ２ｃ（ｔ）＝ｓｂ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｂ２×２×π×DataInterval×ｔ）
（３７）
ｓｂ３ｃ（ｔ）＝ｓｂ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｂ３×２×π×DataInterval×ｔ）
（３８）
ｓｂ４ｃ（ｔ）＝ｓｂ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｂ４×２×π×DataInterval×ｔ）
（３９）
式（３６）〜（３９）において、ｓｂ１ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘｂ１で補正されたデジタルビート信号の時系列信号、ｓｂ２ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘｂ２で補正されたデジタルビート信号の時系列信号、ｓｂ３ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘｂ３で補正されたデジタルビート信号の時系列信号、ｓｂ４ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘｂ４で補正されたデジタルビート信号の時系列信号を示している。
【００８５】
周波数補正処理部３７ｃは、周波数補正量算出部３６が物体検出装置１ｃについての周波数補正量Δｘｃ１，Δｘｃ２を算出すると、下記の式（４０）（４１）に示すように、その周波数補正量Δｘｃ１，Δｘｃ２にしたがってデマルチプレクサ２４から出力されたデジタルビート信号、即ち、物体検出装置１ｃのフィルタ３１によりクラッタが除去されたデジタルビート信号の周波数を補正する。
ｓｃ１ｃ（ｔ）＝ｓｃ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｃ１×２×π×DataInterval×ｔ）
（４０）
ｓｃ２ｃ（ｔ）＝ｓｃ（ｔ）×ｅｘｐ（−Δｘｃ２×２×π×DataInterval×ｔ）
（４１）
式（４０）（４１）において、ｓｃ１ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘｃ１で補正されたデジタルビート信号の時系列信号、ｓｃ２ｃ（ｔ）は周波数補正量Δｘｃ２で補正されたデジタルビート信号の時系列信号を示している。
【００８６】
係数決定部３８は、合成対象選択部３４から合成対象の周波数ｘａｓｅｌ１の振幅ａａ１及び位相φａ１、周波数ｘａｓｅｌ２の振幅ａａ２及び位相φａ２、合成対象の周波数ｘｂｓｅｌ１の振幅ａｂ１及び位相φｂ１、周波数ｘｂｓｅｌ２の振幅ａｂ２及び位相φｂ２、合成対象の周波数ｘｃｓｅｌの振幅ａｃ及び位相φｃをそれぞれ受けると、合成対象の周波数ｘａｓｅｌ１，ｘａｓｅｌ２と、合成対象の周波数ｘｂｓｅｌ１，ｘｂｓｅｌ２と、合成対象の周波数ｘｃｓｅｌとの組み合わせ分だけ、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃにより周波数が補正されたデジタルビート信号を合成する際の重み係数ｗ１ａ〜ｗ４ａ，ｗ１ｂ〜ｗ４ｂ，ｗ１ｃ〜ｗ４ｃを決定する。
［周波数ｘａｓｅｌ１，ｘｂｓｅｌ１，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000019
2017141352.tif 000020
2017141352.tif 000021
【００８７】
［周波数ｘａｓｅｌ１，ｘｂｓｅｌ２，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000022
2017141352.tif 000023
2017141352.tif 000024
【００８８】
［周波数ｘａｓｅｌ２，ｘｂｓｅｌ１，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000025
2017141352.tif 000026
2017141352.tif 000027
【００８９】
［周波数ｘａｓｅｌ２，ｘｂｓｅｌ２，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000028
2017141352.tif 000029
2017141352.tif 000030
【００９０】
合成部３９は、係数決定部３８が重み係数ｗ１ａ〜ｗ４ａ，ｗ１ｂ〜ｗ４ｂ，ｗ１ｃ〜ｗ４ｃを決定すると、下記の式（５４）〜（５７）に示すように、組み合わせ毎の重み係数を用いて、周波数補正処理部３７ａ，３７ｂ，３７ｃにより周波数が補正されたビート信号である時系列信号を合成する。
［周波数ｘａｓｅｌ１，ｘｂｓｅｌ１，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000031
［周波数ｘａｓｅｌ１，ｘｂｓｅｌ２，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000032
［周波数ｘａｓｅｌ２，ｘｂｓｅｌ１，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000033
［周波数ｘａｓｅｌ２，ｘｂｓｅｌ２，ｘｃｓｅｌの組み合わせ］
2017141352.tif 000034
【００９１】
この場合、合成部３９から４つの合成信号ｙ１（ｔ），ｙ２（ｔ），ｙ３（ｔ），ｙ４（ｔ）が物体検出部４０に出力されるので、物体検出部４０では、４つの合成信号ｙ１（ｔ），ｙ２（ｔ），ｙ３（ｔ），ｙ４（ｔ）について、物体２の検出処理が行われる。
【００９２】
この実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様に、事前に検出対象の物体２の位置情報を取得することなく、物体２の検出確率を高めることができるほか、反射波に含まれている雑音を合成対象の周波数として誤って選択してしまう可能性を低減することができる効果を奏する。
【００９３】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、合成対象選択部３４が、探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きい周波数を合成対象の周波数として選択するものを示し、上記実施の形態２では、探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を合成対象の周波数として選択するものを示している。
この実施の形態３では、探索範囲内に存在している周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きく、かつ、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を合成対象の周波数として選択するものについて説明する。
【００９４】
図１３はこの発明の実施の形態３による物体検出装置１の信号処理回路２０を示す構成図であり、図において、図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
合成対象選択部４３は図６に示す合成対象選択回路５４で実現されるものであり、合成対象の周波数を選択する処理を実施する
合成対象限定部４４ａはスペクトル解析部３２ａにより解析された各々のスペクトルにおける各周波数のスペクトル成分と閾値をそれぞれ比較し、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を選択する処理を実施する。
合成対象限定部４４ｂはスペクトル解析部３２ｂにより解析された各々のスペクトルにおける各周波数のスペクトル成分と閾値をそれぞれ比較し、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を選択する処理を実施する。
合成対象限定部４４ｃはスペクトル解析部３２ｃにより解析された各々のスペクトルにおける各周波数のスペクトル成分と閾値をそれぞれ比較し、スペクトル成分が閾値より大きい周波数を選択する処理を実施する。
【００９５】
合成対象選択処理部４５は合成対象限定部４４ａにより選択された周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きい周波数を合成対象の周波数として選択し、合成対象限定部４４ｂにより選択された周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きい周波数を合成対象の周波数として選択し、合成対象限定部４４ｃにより選択された周波数の中から、スペクトル成分が相対的に大きい周波数を合成対象の周波数として選択する処理を実施する。
この実施の形態３では、合成対象選択部４３を図５の信号処理回路２０に適用している例を説明するが、合成対象選択部４３を図１２の信号処理回路２０に適用するようにしてもよい。
【００９６】
次に動作について説明する。
合成対象限定部４４ａは、スペクトル解析部３２ａにより解析された物体検出装置１ａに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂａ（ｘ）とし、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂａ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））をそれぞれ算出する。
合成対象限定部４４ｂは、スペクトル解析部３２ｂにより解析された物体検出装置１ｂに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂｂ（ｘ）とし、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｂ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））をそれぞれ算出する。
合成対象限定部４４ｃは、スペクトル解析部３２ｃにより解析された物体検出装置１ｃに関するスペクトルの各周波数をｘとして、その周波数ｘのスペクトル成分をｆｂｃ（ｘ）とし、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｃ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））をそれぞれ算出する。
【００９７】
次に、合成対象限定部４４ａは、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂａ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））と事前に設定された閾値をそれぞれ比較し、各周波数ｘの電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））の中で、閾値より大きい電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））があれば、その電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））の周波数ｘを選択する。
合成対象限定部４４ｂは、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｂ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））と事前に設定された閾値をそれぞれ比較し、各周波数ｘの電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））の中で、閾値より大きい電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））があれば、その電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））の周波数ｘを選択する。
合成対象限定部４４ｃは、各周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｃ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））と事前に設定された閾値をそれぞれ比較し、各周波数ｘの電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））の中で、閾値より大きい電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））があれば、その電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））の周波数ｘを選択する。
ここでは、合成対象限定部４４ａ，４４ｂ，４４ｃが、各周波数ｘのスペクトル成分の電力と閾値を比較しているが、各周波数ｘのスペクトル成分の振幅と閾値を比較するようにしてもよい。
【００９８】
合成対象選択処理部４５は、合成対象限定部４４ａが１つ以上の周波数ｘを選択すると、１つ以上の周波数ｘのスペクトル成分ｆｂａ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））を比較し、最も大きい電力ｐｏｗ（ｆｂａ（ｘ））の周波数ｘを合成対象の周波数ｘａｓｅｌとして選択する。
また、合成対象選択処理部４５は、合成対象限定部４４ｂが１つ以上の周波数ｘを選択すると、１つ以上の周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｂ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））を比較し、最も大きい電力ｐｏｗ（ｆｂｂ（ｘ））の周波数ｘを合成対象の周波数ｘｂｓｅｌとして選択する。
また、合成対象選択処理部４５は、合成対象限定部４４ｃが１つ以上の周波数ｘを選択すると、１つ以上の周波数ｘのスペクトル成分ｆｂｃ（ｘ）の電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））を比較し、最も大きい電力ｐｏｗ（ｆｂｃ（ｘ））の周波数ｘを合成対象の周波数ｘｃｓｅｌとして選択する。
【００９９】
この実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様に、事前に検出対象の物体２の位置情報を取得することなく、物体２の検出確率を高めることができるほか、反射波に含まれている雑音を合成対象の周波数として誤って選択してしまう可能性を低減することができる効果を奏する。
また、各物体検出装置１についての合成対象の周波数が１つに絞られるため、上記実施の形態２よりも、周波数補正部３５、係数決定部３８、合成部３９及び物体検出部４０での処理を軽減することができる効果を奏する。
【０１００】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
この発明に係る物体検出装置は、空間に存在している物体を高精度に検出するものに適している。
【符号の説明】
【０１０２】
１ａ，１ｂ，１ｃ  物体検出装置、２  検出対象の物体、３  物体監視部、１１  送信信号生成回路、１２  送信高周波回路、１３  送信アンテナ、１４  ビート信号抽出部、１５  受信アンテナ、１６  受信高周波回路、１７  ビート信号抽出回路、１８  受信信号処理部、１９  ＡＤＣ、２０  信号処理回路、２１  位置速度情報出力装置、２２  マルチプレクサ、２３  通信装置、２４  デマルチプレクサ、２５  検出物体情報表示装置、３１  フィルタ、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ  スペクトル解析部、３３  探索範囲幅設定部、３４  合成対象選択部、３５  周波数補正部、３６  周波数補正量算出部、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ  周波数補正処理部、３８  係数決定部、３９  合成部、４０  物体検出部、４１  距離速度演算部、４２  サンプルデータ間引き部、４３  合成対象選択部、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ  合成対象限定部、４５  合成対象選択処理部、５１  フィルタ回路、５２  スペクトル解析回路、５３  探索範囲幅設定回路、５４  合成対象選択回路、５５  周波数補正量算出回路、５６  周波数補正処理回路、５７  係数決定回路、５８  合成回路、５９  物体検出回路、６０  距離速度演算回路、７１  メモリ、７２  プロセッサ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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