(57)【要約】所定速度範囲の物体を検知しない物体検出を実現するため、周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算部と、少なくとも２つの相互相関計算部からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成部と、を備える。
2018181018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算手段と、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成手段と、  を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記合成手段は、前記少なくとも２つの相互相関関数のそれぞれの絶対値を減算する手段を含む請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記所定速度範囲は、速度ゼロを含む範囲である請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記後処理は、前記所定速度範囲の対象物体を除く、前記対象物体の位置検出および速度検出の少なくともいずれかを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記少なくとも２つの相互相関計算手段は、前記異なる相関波形として、前記送信信号の波形と周波数補正した波形との相互曖昧度関数がドップラー方向に対称であり、かつ、前記合成手段で合成した相互曖昧度関数に間隙が発生するような波形を用いる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つの相互相関計算手段は、前記異なる相関波形として、前記送信信号の波形に対して異なる周波数補正をした波形を加算した波形、または、前記送信信号の波形に対して時間軸で異なる伸縮をさせた波形を加算した波形をさらに用いる、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記送信信号は、自己曖昧度関数の値が遅延時間ゼロおよび周波数偏移ゼロの周辺で大きくなる波形であって、ＳＦＭ(Sinusoidal Frequency Modulation)波形の周波数変調の正弦波を変調した波形を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記送信信号は、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減するように周波数帯域幅を変調した波形を含む請求項１乃至６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記送信信号は、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減する第１波形と、周波数の増減が時間方向または周波数方向に対して対称である第２波形とを重畳した波形であることを特徴とする請求項１乃至６に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数を少なくとも２つそれぞれ計算し、
計算された少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力し、
前記少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成する、
信号処理方法。
【請求項１１】
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算ステップと、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成ステップと、
をコンピュータに実行させる信号処理プログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置および信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、非特許文献１には、対象物体までの距離を測定するために、電波を送信し、対象物体から反射した電波を受信し、受信した電波の波形と送信した電波の波形との相互相関関数で距離を測定する技術が開示されている。また、特許文献１には、音波信号の送信波形としてＳＦＭ波形の周波数変調の正弦波を変調した波形（いわゆる、ＡＳＦＭ(Accelerated Sinusoidal Frequency Modulation)波形）を使用することによって、対象物体までの距離および移動速度の少なくともいずれかを検知する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１２８８７８号
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】佐藤友治、平田慎之介、黒澤実、片桐崇「M系列符号を用いた超音波距離計測におけるパルス圧縮の多チャンネル化」  音響学会講演論文集  2008年9月、p.1527−1528
【非特許文献２】横田康成  講義資料  “信号処理  第３部  非定常信号解析，ケプストラム解析”、［online］、2003年5月22日、[2017年1月26日検索]、インターネット〈URL:https://www1.gifu-u.ac.jp/~yktlab/sp3.pdf〉
【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、上記文献に記載の技術では、静止物体を含めて、一定速度以下の全ての物体が検知される。静止物体を検知したくない場合に対応することができなかった。【０００６】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理装置は、
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算手段と、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成手段と、  を備える。【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理方法は、
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算ステップと、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成ステップと、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成する合成ステップと、
を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所定速度範囲の物体を検知しない物体検出を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係る物体検知結果の表示例である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る信号処理装置の処理概要を説明する図である。
【図３Ａ】本発明の第２実施形態に係る信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】前提技術に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３Ｃ】前提技術における送信波形のスペクトログラムを示す図である。
【図３Ｄ】前提技術における自己曖昧度関数を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る相関処理部の機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る相関波形生成部の機能構成を示すブロック図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成部の合成処理を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施形態に係る曖昧度関数の中央部の検知範囲を断面として見た合成部の合成処理を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る送信波形のスペクトログラムを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る自己曖昧度関数を示す図である。
【図９Ａ】本発明の第２実施形態に係る合成部で合成した相互曖昧度関数を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の第２実施形態に係る合成部で合成した相互曖昧度関数の合成状態と出力される相互相関関数との関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る他の送信波形のスペクトログラムを示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る他の送信波形における自己曖昧度関数を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る他の送信波形における相互曖昧度関数および合成した相関関数の曖昧度関数を、時間を広域にして立体表示した図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る信号処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る相関波形生成テーブルの構成を示す図である。
【図１５Ａ】本発明の第２実施形態に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５Ｂ】本発明の第２実施形態に係る相関波形生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る信号処理装置の処理概要を説明する図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る相関波形生成テーブルの構成を示す図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る周波数シフトの量を変えた合成による相互曖昧度関数を示す図である。
【図１９Ａ】本発明の第４実施形態に係る信号処理装置の処理概要を説明する図である。
【図１９Ｂ】本発明の第４実施形態に係る信号処理装置の他の処理概要を説明する図である。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第４実施形態に係る相関処理部の機能構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第４実施形態に係る相関波形生成部の機能構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第４実施形態に係る相関波形生成テーブルの構成を示す図である。
【図２４Ａ】本発明の第４実施形態に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４Ｂ】本発明の第４実施形態に係る相関波形生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第５実施形態に係る信号処理装置の処理概要を説明する図である。
【図２６】本発明の第５実施形態に係る信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２７】本発明の第５実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成処理を示す図である。
【図２８】本発明の第６実施形態に係る信号処理装置の処理概要を説明する図である。
【図２９】本発明の第６実施形態に係る信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３０】本発明の第６実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成処理を示す図である。
【図３１】本発明の第７実施形態に係る信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３２】本発明の第７実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素は単なる例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての信号処理装置１００について、図１Ａ、図１Ｂを用いて説明する。
信号処理装置１００は、物体から反射した信号により物体を検出するための信号を出力する装置である。
【００１３】
図１Ａに示すように、信号処理装置１００は、少なくとも２つの相互相関計算部１０１と、合成部１０２と、を含む。少なくとも２つの相互相関計算部１０１は、周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する。合成部１０２は、少なくとも２つの相互相関計算部からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する。
【００１４】
図１Ｂは、本実施形態に係る信号処理装置１００から出力された相互相関関数による物体検知結果の表示例である。なお、物体検知結果の表示例は図１Ｂに限定されない。
【００１５】
図１Ｂの表示画面１３０（左図）は、全速度範囲に従って物体を検出した結果の表示例である。○のみは静止物体、○に＋は接近物体、○に−は離反物体である。なお、静止物体○は、速度ゼロを中心の所定速度範囲を含んでもよい。また、静止物体○は、検出側の信号処理装置１００が移動中の場合は、同じ速度で同じ方向に移動する物体となる。
【００１６】
図１Ｂの表示画面１４０（右上図）は、本実施形態における静止物体○の検知をしない出力信号に基づいて物体を検出した結果の表示例である。表示画面１４０においては、表示画面１３０と比較すると検知しない静止物体○の表示が消えている。図１Ｂの表示画面１５０（右下図）は、本実施形態における所定接近速度範囲外の物体の検知をしない出力信号に基づいて物体を検出した結果の表示例である。表示画面１５０においては、表示画面１３０と比較すると検知しない静止物体○の表示が消え、さらに、表示画面１４０と比較すると、所定接近速度範囲の物体以外、すなわち離反物体および所定接近速度範囲外の接近物体が消えている。例えば、表示画面１４０の所定接近速度範囲外の接近物体１４１は、表示画面１５０では消えている（図１Ｂでは、破線の接近物体１５１で図示している）。
【００１７】
なお、図１Ｂにおいては、＋を接近物体、−を離反物体としたが、表示画面を監視するユーザにより容易に判別が可能な表示として、他の異なるマークや色の違いなどで表示してもよい。
【００１８】
本実施形態によれば、少なくとも２つの相互相関関数を所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力するので、所定速度範囲の物体を検知しない物体検出を実現することができる。
【００１９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る信号処理装置について説明する。本実施形態に係る信号処理装置は、少なくとも２つの相互相関関数のそれぞれの絶対値を減算することにより合成する。ここで、所定速度範囲は速度ゼロを含む範囲である。出力された相互相関関数を用いた後処理においては、所定速度範囲の対象物体を除く、対象物体の位置検出および速度検出の少なくともいずれかを含む処理が行なわれる。相互相関計算において用いられる異なる相関波形として、送信信号の波形と周波数補正した波形との相互曖昧度関数がドップラー方向に対称であり、かつ、合成した相互曖昧度関数に間隙が発生するような波形を用いる。さらに、異なる相関波形として、送信信号の波形に対して異なる周波数補正をした波形を加算した波形、または、送信信号の波形に対して時間軸で異なる伸縮をさせた波形を加算した波形を用いる。
【００２０】
一方、本実施形態において用いられる送信信号は、自己曖昧度関数の値が遅延時間ゼロおよび周波数偏移ゼロの周辺で大きくなる波形であって、ＳＦＭ(Sinusoidal Frequency Modulation)波形の周波数変調の正弦波を変調した波形を含み、特に、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減する波形を含む。この送信信号は、周波数帯域幅を変調した波形である。さらに、本実施形態における送信信号として、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減する第１波形と、周波数の増減が時間方向または周波数方向に対して対称である第２波形とを重畳した波形も用いられる。具体的には、ＳＦＭ波形の周波数変調の帯域幅を変調した波形である、ＢＭ−ＳＦＭを使用する。また、ＡＳＦＭにおける周波数変調の方向を逆にした波形を２つ加算したものである、ＴＡＳＦＭ（Twin ASFM）と呼ぶ波形を使用する。
【００２１】
このように、送信波形として自己曖昧度関数がドップラー方向に対称になる波形を使い、受信処理において、ドップラー効果に等価な周波数補正を行った波形による複数の相関結果の演算を行い、特定のドップラーに対する感度を低減する。
【００２２】
《前提技術の説明》
本実施形態の信号処理装置を説明する前に、信号処理装置の前提技術について説明する。非特許文献１では、送信波形としてＭ系列と呼ばれる波形を用いている。図３Ｂは、前提技術に係る信号処理装置３５０の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図３Ｂに示すように、信号処理装置３５０は、送信波形生成部３５１と、相関計算部３５４とを含む。送信波形生成部３５１は、送信波形を生成し、無線送信部３５２へと送るとともに、相関計算部３５４へ、送信波形を送る。無線送信部３５２は送信波形に周波数変換などを行い、無線信号へと変換して、送信アンテナ３５６から送信する。無線受信部３５３は、送信信号３３１が対象物体３３０で反射することによって得られた反射信号３３２を、受信アンテナ３５７を経由して受信し、受信した無線信号の周波数変換などを行い、所望の周波数帯域の受信波形として相関計算部３５４へと送る。相関計算部３５４は、送信波形と受信波形との相互相関関数を計算し、絶対値３５５へと送る。絶対値３５５が出力する相互相関関数から、対象物体３３０の存在、および、対象物体３３０までの距離を検出する。
【００２４】
（曖昧度関数について）
距離の検出能力について、曖昧度関数（ambiguity function）とよばれる表示で確認する。曖昧度関数は、非特許文献２に記載されるように、数式１で定義される。
【数１】
2018181018.tif 000003
ここでA(τ,ν)は曖昧度関数、τは時間差、νは周波数偏移量（ドップラー効果）、U(t)は波形を時刻tについて表現したものである。*は複素共役、eは自然対数の底、iは虚数単位、πは円周率をそれぞれ表す。
【００２５】
数式１による曖昧度関数は、自己曖昧度関数とも呼ばれる。これを一般化して２つの関数の関係としたものが、数式２の相互曖昧度関数（Cross ambiguity function）である。
【数２】
2018181018.tif 000004
ここでU1(t)とU2(t)は相互相関をとる波形である。U1(t)とU2(t)が同一である場合が自己曖昧度関数である。曖昧度関数は、時間の軸（time）と周波数偏移量（doppler）の軸を有する。
【００２６】
（速度・距離の検出について）
以下、送信波形と相関波形に用いる波形によって、検出能力が変わることを、曖昧度関数を使って説明する。曖昧度関数は複素数であるが、図を見やすくするためにその絶対値を濃度で示す。
【００２７】
送信波形と相関波形に特許文献１に開示された波形を用いた場合、そのスペクトログラムは図３Ｃのようになり、その自己曖昧度関数（相関波形として送信波形自信を用いた場合の相互曖昧度関数）を図３Ｄに示す。
【００２８】
このＡＳＦＭでは、中心周波数１GHz、変調帯域幅10MHz（±5MHz）、波形時間長1ミリ秒で発生している。図３Ｃからわかるように、この変調帯域幅の範囲内で、直線状に周波数が変化している。相関波形として送信波形を用いた場合には、その相互曖昧度関数は自己曖昧度関数と同じであり、図３Ｄのようになる。ここで、縦軸のdopplerは、反射物体の移動速度に変換している。例えば、反射物体が移動しないことが明らかなのであれば、図３Ｄのdoppler=ゼロ(m/s)の軸を見ればよい。Time=0の狭い付近にのみ相互曖昧度関数が大きくなっており、時間、すなわち反射物体までの距離が正確にわかることになる。しかし、反射物体の速度が速くなるにしたがって感度が落ちてくる。例えばdopplerが0.1×104(m/s)、すなわち対象物が時速360kmの飛行機であるときには、timeすなわち距離も正確に検知できることがわかる、一方、速すぎる時、例えばdopplerが0.5×104(m/s)、すなわち対象物が時速1800km、マッハ1.5のロケットやミサイルであるときには、相互曖昧度関数の値が小さくなり、速度や距離だけでなく存在自体も検知しないことになる。
【００２９】
しかし、上記前提技術では、静止物体を含んで、一定速度以下の物体を含む全ての物体が検知される。実際には、静止物体は検知したくない応用も多い。防衛監視用のレーダーでは、高速で動く飛行機のみ検知できればよい。飛行機からのレーダーでは、自機から見て一定速度になる静止物体は問題ではなく、それ以外の速度である他飛行機のみを検知できればよい。
【００３０】
《本実施形態の説明》
本実施形態においては、静止物体、あるいは、静止を含む所定速度範囲の物体の反射信号を信号処理装置において検知しないように制御することにより、物体位置、距離または速度を検出する後処理における静止物体、あるいは、静止を含む所定速度範囲の物体の処理を省略することができる。本実施形態においては、本発明を具体的なレーダー装置とした場合の構成を示す。相関をとる相関波形として、送信波形に周波数補正を施した波形を２種類用い、それぞれの相互相関関数を合成する。本実施形態の特徴は、相関処理部を複数有していることおよび、それぞれの相関関数処理部で用いる相関波形の関係にある。
【００３１】
《信号処理装置の処理概要》
図２は、本実施形態に係る信号処理装置の処理概要２００を説明する図である。図２においては、送信波形と２つの相関波形との関係について、曖昧度関数を模式的に表して説明する。
【００３２】
送信波形として、図２の左図(a)に示すように、自己曖昧度関数２１０の値が大きい領域がdoppler=0、time=0に集中して島を形成する波形を用いる。例えば、図７に示す特許文献１の波形が該当する。
【００３３】
自己曖昧度関数は、相関波形として送信波形を用いた場合の相互曖昧度関数であるが、相関波形として、送信波形にドップラー効果を施した周波数補正を行った波形を用いる場合には、島は施したドップラー効果の分だけシフトした場所に形成される。本実施形態においては、複数の相関処理部で使用する相関波形の生成においては、それぞれの島がドップラー方向で逆にシフトした場所に形成され、かつ、絶対値を取って減算した場合にドップラーゼロを含む範囲に曖昧度関数の値が閾値以下のギャップが形成されるような相関波形を生成する。
【００３４】
図２の(b)および(c)は、相関処理部で用いる相関波形と、送信波形との相互曖昧度関数２２Ａおよび２２Ｂを示す。周波数補正の量を適切に設計すれば、図２の(b)および図２の(c)のようにお互いに対称な形の島を形成することができる。
【００３５】
続いての図２の右図(d)を用いて、本実施形態の合成の処理と効果を説明する。本実施形態の合成処理では、受信波形と２つの相関波形とから計算された２つの相互相関関数のそれぞれの絶対値をとり、減算する。相互相関関数は複素数なので、そのまま減算すると干渉するが、絶対値を減算することで、干渉の問題を低減できる。その結果、図２の右図(d)に示すように、図２の中央図(b)と(c)とを単純に減算したような曖昧度関数２３０が得られる。この図２の右図(d)の曖昧度関数２３０は、ドップラーゼロを含む範囲に曖昧度関数の値が閾値以下のギャップが形成される。すなわち、この図２の(ｄ)の曖昧度関数には、doppler=0付近のところで横にほぼまっすぐ０（ゼロ）であり、横軸すなわち速度が０（ゼロ）の反射物体を検知しないことがわかる。また、速度が０（ゼロ）付近以外の反射物体は正しいtimeすなわち距離を検知できる。
【００３６】
このギャップの形成は、ドップラーゼロを含む範囲、すなわち、静止を含む低速度の物体の検知信号を含まない出力信号が生成されるため、後処理においては既に静止を含む低速度の物体が除かれた受信信号を処理すればよく、処理の単純化および高速化を実現する。また、図２の(a)のように自己曖昧度関数が島を形成し、かつ、それらの波形間の相互相関関数、相互曖昧度関数が小さくなるような波形は複数存在する。これらの波形を用いれば、同一周波数帯域で運用することが可能であるという効果も得られる。
【００３７】
《信号処理装置の機能構成》
図３Ａは、本実施形態に係る信号処理装置３１０の機能構成を示すブロック図である。
図３Ａにおいては、本実施形態に係る信号処理装置３１０を受信機として示している。なお、本実施形態に係る信号処理装置３１０が送信機３２０を含む構成であってもよい。
【００３８】
送信機３２０は、送信波形生成部３２１と、無線送信部３２２と、送信アンテナ３２３と、を備える。送信波形生成部３２１は、送信波形を生成し、無線送信部３２２へと送信波形を送る。無線送信部３５２は、送信波形に周波数変換などを行い、無線信号へと変換して、送信アンテナ３２３から送信信号３３１として、対象物体３３０に向けて送信する。
【００３９】
図３Ａにおいて、信号処理装置３１０は、無線受信部３１１と、相関処理部３１２と、相関処理部３１３と、合成部３１４と、受信アンテナ３１５と、を備える。無線受信部３１１は、対象物体３３０からの反射信号３３２を、受信アンテナ３１５を経由して受信し、受信した無線信号の周波数変換などを行い、所望の周波数帯域の受信波形として相関処理部３１２および３１３へと送る。相関処理部３１２と３１３とでは、送信波形または送信波形の情報を基に、それぞれ異なる相関波形を生成し、受信波形とそれぞれの相関波形との相互相関関数を算出し、合成部３１４へと送る。それぞれの相関波形は送信波形から生成されており、サンプリングなどは同期している。合成部３１４は、絶対値生成部３４１および３４２と、減算部３４３と、絶対値生成部３４４とを有し、相関処理部３１２と３１３とからの相互相関関数を受けてそれぞれの絶対値を取って、合成された相互相関関数を出力部３１６から出力する。なお、破線で示した絶対値生成部３４４は、出力部３１６からの出力信号を用いて、物体の位置検出、距離検出、速度検出などを含む後処理をする後処理部が有する場合には、合成部３１４は有しなくてよい。以下の実施形態においても同様である。
【００４０】
（相関処理部）
図４は、本実施形態に係る相関処理部３１２、３１３の機能構成を示すブロック図である。
【００４１】
相関処理部３１２は、相関波形生成部４０１と相関計算部４０２とを含む。相関波形生成部４０１は、送信波形または送信波形の情報を受けて、送信波形に一定の伸縮を行った波形を相関波形として生成する。相関計算部４０２は、受信波形と相関波形の相互相関を計算する。相関処理部３１３も構成としては相関処理部３１２と同様であるが、相関波形生成部４０１が生成する相関波形が異なる。相関処理部３１２と３１３との差異は、相関波形に施した周波数補正の量の差である。相関処理部３１２と相関処理部３１３とでは、感度を低くしたい速度を中心に対称になるように、周波数補正の量を設定する。
【００４２】
（相関波形生成部）
図５は、本実施形態に係る相関波形生成部４０１の機能構成を示すブロック図である。
相関波形生成部４０１は、送信波形にドップラー効果を施したことと等価な周波数補正した波形を生成する。ドップラー効果を施したことと等価な周波数補正された波形の生成としては、送信波形を周波数シフトさせた波形の生成、あるいは、送信波形を時間方向に伸縮させた波形の生成、を行えばよい。施す周波数補正の量は、相関処理部によって適切に設定する。
【００４３】
図５において、相関波形生成部４０１＋は、相関処理部３１２が有する相関波形生成部４０１を示し、相関波形生成部４０１−は、相関処理部３１３が有する相関波形生成部４０１を示す。そして、相関波形生成部４０１＋は、プラスに周波数補正する補正波形生成部５０１＋を有し、相関波形生成部４０１−は、マイナスに周波数補正する補正波形生成部５０１−を有する。
【００４４】
（合成部）
図６Ａおよび図６Ｂは、本実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成部３１４の合成処理を示す図である。
【００４５】
図６Ａの(a)のように左右対称な自己曖昧度関数６０１を持つ波形を用いて、相関処理部において対称な周波数補正を行うと、図６Ａの(b)や(c)のような相互曖昧度関数６０２、６０３が得られる。絶対値が取られていることにより、単純な減算が可能であり、合成された結果、図６Ａの(d)のような相互曖昧度関数６０４が得られる。中央のドップラーが０（ゼロ）、すなわち速度が０（ゼロ）ところで感度が低くなっている。すなわち、静止した物体、あるいは、小さな移動速度の物体に対する感度が低いことが分かる。図６Ａの(d)の相互曖昧度関数６０４では正負の違いがあるが、これは表示の際にさらに絶対値を取るなどすれば（６０５）、表示には問題ない。なお、合成後の絶対値６０５を用いて後処理をする場合は、絶対値６０５が閾値Ｔｈを超える条件を設けてもよい。
【００４６】
図６Ｂは、本実施形態に係る曖昧度関数の中央部の検知範囲を断面として見た合成部３１４の合成処理を示す図である。なお、図６Ｂには、図６Ａの絶対値６０５を繰り返し図示している。
【００４７】
図６Ａの(b)や(c)のような相互曖昧度関数６０２、６０３を互いに速度が０（ゼロ）の方向に接近させた場合の絶対値６０６においては、速度が０（ゼロ）を中心に、より狭い速度範囲の物体の検知を省くことができる。また、互いに速度が０（ゼロ）と逆の方向に離反させた場合の絶対値６０７においては、速度が０（ゼロ）を中心に、より広い速度範囲の物体の検知を省くことができる。さらに、閾値Ｔｈを変化させることによっても、検知を省く速度範囲を変化させることができる。例えば、閾値Ｔｈを高くすることで、速度が０（ゼロ）を中心に、より広い速度範囲の物体の検知を省くことができる（６０８参照）。
【００４８】
《スペクトログラムおよび曖昧度関数》
以下、本実施形態の各部における特徴の観測表示例を、図７乃至図９Ａに示す。なお、曖昧度関数は複素数であるが、図面を見やすくするためにその絶対値を濃度で示している。
【００４９】
（送信波形のスペクトログラム）
図７は、本実施形態に係る送信波形のスペクトログラム７１０および７２０を示す図である。本実施形態における送信波形は、特に優れた波形として、新規に考案したＢＭ−ＳＦＭ(Bandwidth Modulator-Sinusoidal Frequency Modulation)波形である。ＢＭ−ＳＦＭは、周波数帯域幅(Bandwidth)を変調した波形であり、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減する波形である。
【００５０】
図７には、２種のＢＭ−ＳＦＭ波形例のスペクトログラム７１０および７２０を示す。
この波形は、図７からわかるように、周波数が正弦波状に振動するＦＭ変調波（ＳＦＭ）であり、さらにＳＦＭのFM変調の帯域幅が増減するような変調が施されている。波形例の違いは、ＳＦＭの正弦波状の振動回数（周期）の違いである。スペクトログラム７１０の波形では１ミリ秒の間に１０．５回振動しているのに対し、スペクトログラム７２０の波形では１５．５回振動している。
【００５１】
（自己曖昧度関数）
図８は、本実施形態に係る自己曖昧度関数８１０および８２０を示す図である。なお、図８におけるドップラー偏移の最大値は、人工衛星やロケットの速度に相当する。
【００５２】
自己曖昧度関数８１０は、スペクトログラム７１０のＢＭ−ＳＦＭ波形例の自己曖昧度関数であり、自己曖昧度関数８２０は、スペクトログラム７２０のＢＭ−ＳＦＭ波形例の自己曖昧度関数である。図８からわかるように、これらの波形の自己曖昧度関数は、複雑な変調により、中央付近に集中する島が形成される。自己曖昧度関数８１０では、離れたところに島があるが、ここまでの速度の物体は人工衛星やロケットくらいしかないので、実用的には困らない。さらに振動回数を増やすと、自己曖昧度関数８２０のように、離れた島をさらに遠ざけて実質見えなくすることができる。
【００５３】
（合成した相互曖昧度関数）
図９Ａは、本実施形態に係る合成部３１４で合成した相互曖昧度関数を示す図である。
【００５４】
本実施形態においては、スペクトログラム７２０のＢＭ−ＳＦＭ波形例に対して、相関処理部におけるドップラー効果の量を＋0.0005パーセント（1.000005）と−0.0005パーセント（約0.999995）とにした場合に、合成部３１４が出力した相関関数の相互曖昧度関数が図９Ａである。図９Ａの下図は、図９Ａの上図を上下方向、すなわちドップラー方向に拡大したものである。doppler=0の付近では横にほぼまっすぐ０（ゼロ）であり、横軸すなわち速度が０の反射物体を検知せず、また速度が０以外の反射物体は正しいtimeすなわち距離を検知できるという本実施形態の効果が分かる。
【００５５】
同様の効果は、スペクトログラム７２０のＢＭ−ＳＦＭ波形例をスペクトログラム７１０のＢＭ−ＳＦＭ波形例に置き換えた場合にも得られる。スペクトログラム７２０のＢＭ−ＳＦＭ波形例とスペクトログラム７１０のＢＭ−ＳＦＭ波形例との相互曖昧度関数は小さく、分離可能であり、同じ周波数帯域で複数運用することが可能となる効果を得ることができる。スペクトログラム７２０のＢＭ−ＳＦＭ波形例とスペクトログラム７１０のＢＭ−ＳＦＭ波形例との差異は、正弦波的な周波数変調の回数の違いであるが、この繰り返しの回数を変えることで、分離可能で複数運用可能な波形を多数作ることができる。
【００５６】
この他にも自己曖昧度関数がほぼ対称で、分離可能な波形を作ることができる。このような波形のうち、レーダーによって異なる波形を用いればよい。また、本実施形態で用いた波形の継続時間は長いので、同じ信号対雑音比を得るための電力最大値はパルスドップラーレーダーの波形よりも小さいという効果もある。
【００５７】
（後処理部：物体の検出）
図９Ｂは、本実施形態に係る合成部３１４で合成した相互曖昧度関数の合成状態と出力される相互相関関数との関係を示す図である。なお、後処理は本例に限定されない。本実施形態の所定速度範囲の物体の検知をしにくくする処理により生成された信号が適用されるあらゆる後処理を含む。
【００５８】
図９Ｂの上図を参照すれば、合成状態９３０としては、２つの相互曖昧度関数の絶対値の減算結果に対し、さらに絶対値を取ることで、ドップラーゼロを中心に閾値Ｔｈを下回る範囲が生成される。なお、かかる合成状態は一例に過ぎず、信号処理装置３１０の他の条件により適切に調整されてよい。
【００５９】
図９Ｂの下図は、一例として、２つの異なる移動速度の物体が存在する場合の、相互相関関数９４０を示している。相互曖昧度関数において、相互相関関数の値が所定の値以上の結果が、ドップラー偏移方向にゼロの周辺で切断されており、移動物体の移動速度がゼロまたはゼロに近い場合は物体が検出されず（図９Ｂの９４２参照）、かつ、ゼロを含む所定範囲外であれば物体を正確に検出することができる（図９Ｂの９４１参照）。
【００６０】
《本実施形態の変形例》
図１０〜図１２を参照して、本実施形態において他の送信波形を使用した例を説明する。
【００６１】
（送信波形のスペクトログラム）
図１０は、本実施形態に係る他の送信波形のスペクトログラム１０００を示す図である。
【００６２】
この送信波形は、ＡＳＦＭにおける周波数変調の方向を逆にした波形を２つ加算したものである。以下、ＴＡＳＦＭ（Twin ASFM）と呼ぶ。中心周波数は１GHz、FM変調の帯域幅は２MHz（±１MHz）、波形長30マイクロ秒とした。スペクトログラムでは解像度が足りず、FM変調の帯域幅をはみ出しているように見えるが、黒い実線が意図した周波数変調の曲線である。
【００６３】
（自己曖昧度関数）
図１１は、本実施形態に係る他の送信波形における自己曖昧度関数１１００を示す図である。
【００６４】
ＡＳＦＭの相互曖昧度関数は、図３Ｄに示すように、ドップラー方向に対して対称ではないが、FM変調の方向を対称にした波形を加算することで、図１１のように対称な自己曖昧度関数を得ることができる。
【００６５】
（合成した相互曖昧度関数）
図１２は、本実施形態に係る他の送信波形における相互曖昧度関数１２１０および合成した相関関数の曖昧度関数１２２０を、時間を広域にして立体表示した図である。
【００６６】
図９Ａ、図９ＢのＴＡＳＦＭ波形に対して、相関処理部におけるドップラー効果の量を＋0.00025パーセント（1.0000025）と−0.00025パーセント（約0.9999975）とにした場合に、合成部３１４が出力した相関関数の相互曖昧度関数を図１２に示す。図１２の上図は、ドップラー方向に拡大して表示したもの、下図は、ドップラーの広い範囲を立体的に表示したものである。doppler=0の付近に横にほぼまっすぐ０（ゼロ）であり、横軸すなわち速度が０の反射物体を検知せず、また速度が０以外の反射物体は正しいtimeすなわち距離を検知できる。
【００６７】
《信号処理装置のハードウェア構成》
図１３は、本実施形態に係る信号処理装置３１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００６８】
図１３で、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１３１０は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図３Ａ、図４および図５の機能構成部を実現する。なお、ＣＰＵ１３１０は、それぞれの機能に対応して複数あってもよい。ＲＯＭ(Read Only Memory)１３２０は、初期データおよびプログラムなどの固定データおよびプログラムを記憶する。ネットワークインタフェース１３３０は、ネットワークを介して、他の装置との通信を制御する。
【００６９】
ＲＡＭ(Random Access Memory)１３４０は、ＣＰＵ１３１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ１３４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。送信波形１３４１は、使用する、あるいは使用された送信信号の送信波形を記憶する。反射信号１３４２は、対象物体から反射されて受信された反射信号を記憶する。相関波形Ａ１３４３は、本実施形態において、送信波形１３４１を元に生成された一方の相関波形を記憶する。相関波形Ｂ１３４４は、本実施形態において、送信波形１３４１を元に生成された他方の相関波形を記憶する。相関波形Ａ１３４３と相関波形Ｂ１３４４とは、２つの相互曖昧度関数の絶対値が減算されると、相互曖昧度関数においてドップラーゼロを中心にギャップができるように生成される。
【００７０】
速度プラス方向に移動させた相互相関関数Ａ１３４５は、相関波形Ａと反射信号１３４２の受信波形との相互相関計算結果である。速度マイナス方向に移動させた相互相関関数Ｂ１３４６は、相関波形Ｂと反射信号１３４２の受信波形との相互相関計算結果である。
合成した相互相関関数１３４７は、速度プラス方向に移動させた相互相関関数Ａ１３４５と速度マイナス方向に移動させた相互相関関数Ｂ１３４６とを合成して得た、ゼロ付近にギャップのある相互相関計算結果である。対象物体の検出結果１３４８は、信号処理装置３１０が後処理部を含む場合、合成した相互相関関数１３４７に基づいて、取得した対象物体までの距離あるいは対象物体の移動速度などを含む情報である。入出力データ１３４９は、入出力インタフェース１３６０を介して、無線受信部３１１を含む入出力機器と入出力するデータである。
【００７１】
ストレージ１３５０は、データベースや各種のパラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。送信波形データベース１３５１は、使用される送信波形を格納するデータベースである。相関波形生成テーブル１３５２は、使用した送信波形１３４１を補正して、相関波形Ａ１３４３および相関波形Ｂ１３４４を生成するためのテーブルである。対象物体認識アルゴリズム１３５３は、信号処理装置３１０が後処理部を含む場合、本実施形態において対象物体を検出するアルゴリズムである。
【００７２】
ストレージ１３５０には、以下のプログラムが格納される。信号処理プログラム１３５４は、本実施形態の信号処理装置３１０の全体の処理を制御するプログラムである。信号送受信モジュール１３５５は、送信信号の送信および反射信号の受信を制御するモジュールである。なお、本信号処理装置３１０が反射信号の受信による対象物体の検出機能のみを有する装置の場合は、信号受信モジュールとしてのみ動作する。相関波形生成モジュール１３５６は、相関波形生成テーブル１３５２を用いて、送信波形１３４１に基づき相関波形Ａ１３４３および相関波形Ｂ１３４４を生成するモジュールである。相互相関計算モジュール１３５７は、反射信号の受信波形とそれぞれの相関波形との相互相関を計算するモジュールである。相互相関合成モジュール１３５８は、相互相関計算モジュール１３５７で計算されたそれぞれの相互相関関数を合成するモジュールである。対象物体検出モジュール１３５９は、信号処理装置３１０が後処理部を含む場合、相互相関合成モジュール１３５８で合成された相互相関関数に基づき対象物体を検出するモジュールである。
【００７３】
入出力インタフェース１３６０は、入出力デバイスとのデータ入出力を制御するためのインタフェースを行なう。本実施形態においては、入出力インタフェース１３６０には、受信アンテナ３１５からの信号を受信する無線受信部３１１と、送信アンテナ３２３に信号を送信する無線送信部３２２と、が接続される。なお、本信号処理装置３１０が反射信号の受信による対象物体の検出機能のみを有する装置の場合は、送信アンテナ３２３および無線送信部３２２は要らない。入出力インタフェース１３６０には、さらに、表示部１３６１と、操作部１３６２と、音声入出力部１３６３と、が接続されてもよい。
【００７４】
なお、図１３のＲＡＭ１３４０やストレージ１３５０には、信号処理装置３１０が有する汎用の機能や他の実現可能な機能に関連するプログラムやデータは図示されていない。
【００７５】
（相関波形生成テーブル）
図１４は、本実施形態に係る相関波形生成テーブル１３５２の構成を示す図である。相関波形生成テーブル１３５２は、送信波形に基づいて波形を微妙に補正することにより補正波形を生成して、相関波形とするために使用される。
【００７６】
相関波形生成テーブル１３５２は、送信波形１４０１に対応付けて、本実施形態の相関波形Ａを生成するためのデータ１４０２と、相関波形Ｂを生成するためのデータ１４０３と、を記憶する。なお、相関波形Ａのデータ１４０２と相関波形Ｂのデータ１４０３とは、相互曖昧度関数において絶対値を減算するとゼロ付近にギャップができるように補正されている。
【００７７】
また、複数の送信波形１４０１が選択して使用される場合は、各送信波形１４０１に対応する適切な補正波形を相関波形として記憶する。複数の送信波形１４０１としては、例えば、図６Ａ、図６Ｂに示した周波数変化の周期が異なるＢＭ−ＳＦＭ波形や、図１０に示したＴＡＳＦＭ波形が含まれるが、これらに限定されない。
【００７８】
《信号処理装置の処理手順》
図１５Ａは、本実施形態に係る信号処理装置３１０の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図１３のＣＰＵ１３１０がＲＡＭ１３４０を使用して実行し、図３Ａ、図４および図５の機能構成部を実現する。
【００７９】
信号処理装置３１０は、ステップＳ１５０１において、送信波形を取得する。なお、送信波形の取得は、本信号処理装置３１０が送信機能を有しない場合、送信機３２０から取得する、あるいは、あらかじめ送信波形が記憶された記憶部（図示せず）から取得する。
本信号処理装置３１０が送信機能を有する場合、送信波形生成部３２１から取得する。信号処理装置３１０は、ステップＳ１５０３において、送信波形に基づいて受信波形との相互相関関数を計算するための２つの相関波形を生成する相関波形生成処理を実行する。
【００８０】
信号処理装置３１０は、ステップＳ１５０５において、対象物体からの反射信号を受信して、受信波形を生成する。信号処理装置３１０は、ステップＳ１５０７において、受信波形と、ステップＳ１５０３で生成された２つの相関波形とから２つの相互相関関数を計算する。信号処理装置３１０は、ステップＳ１５０９において、２つの相互相関関数の絶対値を合成する（減算する）。そして、信号処理装置３１０は、後処理部を含む場合、ステップＳ１５１１において、合成された相互相関関数から対象物体を検出する。
【００８１】
（相関波形生成処理）
図１５Ｂは、本実施形態に係る相関波形生成処理（Ｓ１５０３）の手順を示すフローチャートである。
【００８２】
信号処理装置３１０は、ステップＳ１５２１において、送信波形に基づいて、相関波形生成テーブルから、それぞれの相互曖昧度関数がドップラー効果方向（＝移動速度方向）に離間し、合成すると相互相関関数においてゼロ付近にギャップができるような周波数補正の組を取得する。かかる周波数補正の組の生成方法については、図９Ａに関連して説明した。
【００８３】
信号処理装置３１０は、ステップＳ１５２３において、送信波形をステップＳ１５２１で取得した周波数補正の組で補正して、補正波形の組を生成する。そして、信号処理装置３１０は、ステップＳ１５２５において、生成された補正波形の組を、相関波形の組とする。
【００８４】
本実施形態によれば、送信波形を周波数シフトした波形を２つ作成し、受信波形との相互相関を絶対値で減算することで、特定の速度の物体からの反射に反応しにくくすることができる。
【００８５】
さらに、送信波形が短パルスでないので消費電力の最大値が少ない。また、長い複雑な送信波形なので、同じ周波数でも相関を小さくすることができる。すなわち、比較的低電力で、同じ周波数帯域で同時運用可能である。また、速度に関する感度（＝ドップラーに関する感度）を制御した特性を演算量少なく提供できる。
【００８６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る信号処理装置について説明する。本実施形態に係る信号処理装置は、上記第２実施形態と比べると、相互相関関数の絶対値を減算してドップラーゼロ（静止）付近にギャップを生成するのでなく、ドップラーゼロから離れた所定速度範囲にギャップを生成する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００８７】
本実施形態においては、静止物体だけでなく、特定の速度の反射物体のみに感度を低くする。例えば、飛行機から別の飛行機を見つけたい、かつ、地上の物体は見つけたくない場合などに使える。感度の低い速度をレーダー設置プラットフォームの速度と同じにすれば、移動するプラットフォームからでも静止物体への感度が低くなる。相対速度は方向によって異なるので、レーダーアンテナの指向性も考慮しなければならない。例えば、正面に鋭い指向性を持たせれば、余計な速度の物体からの反射を検知しにくくすることができる。
【００８８】
《信号処理装置の処理概要》
図１６は、本実施形態に係る信号処理装置の処理概要１６００を説明する図である。なお、図１６において、図２と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。
【００８９】
図１６の(a)に示す送信波形の自己曖昧度関数は図２の(a)と同じであるが、周波数補正の量が異なるので、図１６の(b)と(c)とは、対応する図２の(b)と(c)とに対して、doppler軸でマイナスの方向に平行移動している。その結果、合成した結果である図１６の(d)は、図２の(d)と比較して離反方向に感度の低い速度（doppler）が現れる。
【００９０】
（相関波形生成テーブル）
図１７は、本実施形態に係る相関波形生成テーブル１７５２の構成を示す図である。本実施形態の構成は、第２実施形態の図３Ａと同様であるが、相関処理部３１２と３１３とにおける周波数補正の量が異なる。
【００９１】
相関波形生成テーブル１７５２には、送信波形１４０１のスペクトログラム１０００のＴＳＦＭ波形例に対して、相関処理部におけるドップラー効果の量を、相関波形Ｃ１７０２では＋0.00015パーセント（1.0000015）とし、相関波形Ｄ１７０３では−0.00035パーセント（約0.9999965）にしている。なお、相関波形生成テーブル１７５２の数値は、図１７に限定されない。
【００９２】
（合成された相互曖昧度関数）
図１８は、本実施形態に係る周波数シフトの量を変えた合成による相互曖昧度関数１８００を示す図である。
【００９３】
図１８は、ＴＡＳＦＭ波形に対して、相関処理部における周波数補正量を＋0.00015パーセント（1.0000015）と−0.00035パーセント（約0.9999965）とにした場合に、合成部３１４が出力した相関関数の相互曖昧度関数である。ドップラーが速度＝−150m/ｓに相当する付近において感度が低く、この速度の物体を検知しにくいことが分かる。
【００９４】
本実施形態によれば、感度の低い速度を０（ゼロ）付近でなく、特定の速度に自由に設計することができる。
【００９５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る信号処理装置について説明する。上記第２実施形態および第３実施形態では、静止物体の検知を除けるが速度が速すぎる物体は検知できないが、本実施形態に係る信号処理装置は、物体が高速な広い速度範囲においても物体を検知する点が異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
《信号処理装置の処理概要》
図１９Ａは、本実施形態に係る信号処理装置の処理概要１９１０を説明する図である。
なお、図１９Ａにおいて、図２と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【００９６】
図１９Ａの(a)は、第２実施形態における合成部３１４の合成結果の絶対値を取った曖昧度関数２３０を示す。ここでは、速度ゼロ付近、特に速度ゼロで感度が低くなっている。本実施形態においては、さらに、相関処理部を追加して、高速で移動する反射物体を検知するような相関波形、すなわち大きな周波数補正を施して、その絶対値を取った図１９Ａの(b)と(c)との相互曖昧度関数１９２Ｙ、１９２Ｚを生成する。
【００９７】
そして、曖昧度関数２３０、相互曖昧度関数１９２Ｙおよび１９２Ｚを合成（加算）することによって、出力部３１６において得られる相互相関関数の相互曖昧度関数１９３０は、図１９Ａの(d)のように、速度ゼロ付近で感度が低くなるという効果に加えて、それ以外の現実的な速度全てで感度を高くすることができる。
【００９８】
図１９Ａでは、きわめて高速な反射物体まで検知するために相関処理を２つ追加したが、１つでも十分な場合はある。また、相関処理部をさらに沢山追加すれば、さらに高速な速度まで、あるいは、さらに精密な速度が検知できる。
【００９９】
図１９Ｂは、本実施形態に係る信号処理装置の他の処理概要１９２０を説明する図である。図１９Ａにおいて、図２または図１９Ａと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１００】
図１９Ｂの(a)は、第２実施形態における合成部３１４の合成結果の絶対値を取った曖昧度関数２３０を示す。ここでは、速度ゼロ付近、特に速度ゼロで感度が低くなっている。本例においては、さらに、相関処理部を追加して、所定速度で離反する物体に対して感度を低くするためにドップラーマイナス側にシフトした、図１６に示したような図１９Ｂの(e)の相互曖昧度関数１６３０を生成する。さらに、高速で移動する反射物体を検知するような相関波形、すなわち大きな周波数補正を施して、その絶対値を取った図１９Ｂの(b)と(c)との相互曖昧度関数１９４Ｙ、１９４Ｚを生成する。
【０１０１】
そして、曖昧度関数２３０、相互曖昧度関数１６３０、相互曖昧度関数１９４Ｙおよび１９４Ｚを合成（加算）することによって、出力部３１６において得られる相互相関関数の相互曖昧度関数１９５０は、図１９Ｂの(d)のように、速度ゼロ付近で感度が低くなり、それ以外の現実的な速度全てで感度を高くすることができるという効果に加えて、所定離反速度付近で感度が低くすることができる。
【０１０２】
図１９Ｂにおいて、所定離反速度を、信号処理装置の移動速度に設定ように制御すると、静止物体および同じ速度で同じ方向に移動する物体の感度を低くすることができる。なお、以下の図２０〜図２４Ｂにおいては、図１９Ｂの処理に対応する説明は省略するが、図２０〜図２４Ｂの説明から容易に理解可能である。
【０１０３】
《信号処理装置の機能構成》
図２０は、本実施形態に係る信号処理装置２０１０の機能構成を示すブロック図である。なお、図２０において、図３Ａと同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１０４】
第２実施形態の図３Ａとの差異は、信号処理装置２０１０には、相関処理部２０１５と２０１６とが追加され、合成部３１４が合成部２０１４に置換されていることである。相関処理部２０１５および２０１６の構成は、相関処理部３１２および３１３と類似であるが、相関波形を生成する補正波形の数と、各補正波形における周波数補正の量が異なる。
この異なる複数の周波数補正は、高速な物体までを検知するためであり、相関処理部３１２や３１３における周波数補正量よりも大きくする。相関処理部２０１５および２０１６で得られた相互相関関数は、干渉しにくいように、それぞれ絶対値生成部２０４２と２０４３とで絶対値を取られる。そして、絶対値生成部２０４２と２０４３とからの絶対値は、加算部２０４４において絶対値生成部２０４１からの絶対値と加算され、合成された相互相関関数として出力部３１６から出力される。
【０１０５】
（相関処理部）
図２１は、本実施形態に係る相関処理部２０１５、２０１６の機能構成を示すブロック図である。なお、図２１において、図４と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１０６】
相関処理部２０１５、２０１６は、相関波形生成部２１０１と相関計算部４０２とを含む。相関波形生成部２１０１は、送信波形または送信波形の情報を受けて、送信波形を一定の伸縮を行った波形を２つ以上加算した波形を相関波形として生成する。相関計算部４０２は、受信波形と相関波形との相互相関を計算する。相関処理部２０１５と２０１６とは構成として同様であるが、相関波形生成部２１０１が生成する相関波形がそれぞれ異なる。
【０１０７】
（相関波形生成部）
図２２は、本実施形態に係る相関波形生成部２１０１の機能構成を示すブロック図である。
【０１０８】
相関波形生成部２１０１は、補正波形生成部２２０１n（n=1,2,…N）と、加算部２２０２と、を有する。送信波形または送信波形情報は、補正波形生成部２２０１n（n=1,2,…N）へと分配される。補正波形生成部２２０１nは、送信波形にドップラー効果を施したことと等価な周波数補正した波形を生成し、加算部２２０２へと送る。加算部２２０２は、補正波形生成部２２０１n（n=1,2,…N）から受けた波形を加算した波形を、相関波形として出力する。補正波形生成部２２０１におけるドップラー効果を施したことと等価な周波数補正された波形の生成としては、送信波形を周波数シフトさせた波形の生成、あるいは、送信波形を時間方向に伸縮させた波形の生成、を行えばよい。
【０１０９】
（相関波形生成テーブル）
図２３は、本実施形態に係る相関波形生成テーブル２３５２の構成を示す図である。なお、図２３において、図１４と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１１０】
相関波形生成テーブル２３５２は、送信波形１４０１に対応付けて、ドップラーゼロ付近にギャップを生成する相関波形Ａのデータ１４０２および相関波形Ｂのデータ１４０３に加えて、本実施形態の相関波形Ｘを生成するためのデータ２３０４と、相関波形Ｙを生成するためのデータ２３０５と、を記憶する。データ２３０４としては、相関波形Ｘを生成する複数の補正波形と、複数の補正波形を加算した加算波形Ｘとが記憶される。データ２３０５としては、相関波形Ｙを生成する複数の補正波形と、複数の補正波形を加算した加算波形Ｘとが記憶される。なお、相関波形Ｘのデータ２３０４を、第１補正波形、第３補正波形、…で示し、相関波形Ｙのデータ２３０５を、第２補正波形、第４補正波形、…で示したが、相互曖昧度関数において互いに間を埋めるように補正されていることを示している。
【０１１１】
《信号処理装置の処理手順》
図２４Ａは、本実施形態に係る信号処理装置２０１０の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図１３のＣＰＵ１３１０がＲＡＭ１３４０を使用して実行し、図２０乃至図２２の機能構成部を実現する。なお、図２４Ａにおいて、図１５Ａと同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１１２】
信号処理装置２０１０は、ステップＳ２４０１において、送信波形に基づいて受信波形との相互相関関数を計算するための、検知速度を接続した少なくとも２つの相関波形（本例では２つの相関波形）を生成する相関波形生成処理を実行する。
【０１１３】
信号処理装置２０１０は、ステップＳ２４０３において、受信波形と、ステップＳ２４０１で生成された２つの相関波形とから２つの相互相関関数を計算する。信号処理装置２０１０は、ステップＳ２４０５において、図１５Ａにおける減算結果の絶対値と、２つの相互相関関数の絶対値とを合成（加算）する。
【０１１４】
（相関波形生成処理）
図２４Ｂは、本実施形態に係る相関波形生成処理（Ｓ２４０１）の手順を示すフローチャートである。
【０１１５】
信号処理装置２０１０は、ステップＳ２４２１において、送信波形に基づいて、相関波形生成テーブルから、ドップラーゼロ付近が無く、かつ、それぞれの相互曖昧度関数がドップラー効果方向（＝移動速度方向）に離間し、合成すると相互相関関数が高い島部分が連続するような周波数補正の組を取得する。
【０１１６】
かかる周波数補正の組の生成方法については、例えば、２つの相互曖昧度関数の相互相関関数の値が、最大値の半分ほどで重なった状態とする。なお、かかる合成状態は一例に過ぎず、信号処理装置２０１０の他の条件により適切に調整されてよい。
【０１１７】
信号処理装置２０１０は、ステップＳ２４２３において、送信波形をステップＳ２４２１で取得した周波数補正の組で補正して、複数の補正波形の組を生成する。そして、信号処理装置２０１０は、ステップＳ２４２５において、生成された複数の補正波形をそれぞれの組で加算して、相関波形を生成する。
【０１１８】
本実施形態によれば、速度ゼロ付近で感度が低くなるという効果に加えて、それ以外の現実的な速度全てで感度を高くすることができる。さらに、複数の速度付近で感度を低くすることができる。
【０１１９】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る信号処理装置について説明する。本実施形態に係る信号処理装置は、上記第２実施形態乃至第４実施形態と比べると、近づくもの（接近物体）と遠ざかるもの（離反物体）とを区別して検知する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態から第４実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【０１２０】
《信号処理装置の処理概要》
図２５は、本実施形態に係る信号処理装置の処理概要２５００を説明する図である。図２５では、曖昧度関数の大きさに正負の符号をつけている。
【０１２１】
図２５の(a)乃至(d)は、上記各実施形態において生成した複数の補正波形を加算した相関波形と、受信波形との相互相関関数を計算し、その相互曖昧度関数２５２Ｅ乃至２５２Ｈをそれぞれ示すものである。
【０１２２】
図２５の(a)と(b)のような相互曖昧度関数２５２Ｅと２５２Ｆとの絶対値を減算すると、図２５の(e)のような正負の相互曖昧度関数２５２Ｍが得られる。一方、図２５の(c)と(d)のような相互曖昧度関数２５２Ｇと２５２Ｈとの絶対値を減算すると、図２５の(f)のような正負の相互曖昧度関数２５２Ｎが得られる。これらの図２５の(e)と(f)とを加算すると、図２５の(g)のような正負の相互曖昧度関数２５３０が得られる。
【０１２３】
この相互曖昧度関数は、速度ゼロ付近では感度が小さいという効果に加えて、それ以外の速度では感度があり、さらにドップラー（速度）の正負、すなわち近づくか遠ざかるかによって正負の符号が異なる。この正負の符号によって、表示を変えれば、近づく物体と遠ざかる物体をユーザに明示できる。さらに、加算結果の絶対値を取れば、符号は常に正になり、近づく物体と遠ざかる物体を区別しないこともできる。
【０１２４】
《信号処理装置の機能構成》
図２６は、本実施形態に係る信号処理装置２６１０の機能構成を示すブロック図である。なお、図２６において、図３Ａまたは図２０と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１２５】
図２０に示す第４実施形態との差異は、まず、相関処理部２６１５乃至２６１８において用いられる相関波形が異なることである。次に、合成部２０１４が合成部２６１４に置換されている。合成部２６１４では、合成部２０１４における絶対値生成部２０４１が削除され、絶対値生成部２０４２および２０４３から加算部２０４４の経路に、減算部２６４６が挿入されていることである。
【０１２６】
（合成部）
図２７は、本実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成部２６１４の合成処理を示す図である。図２７は、図２５の(e)、(f)および(g)を、ドップラー軸に沿って切断した断面を模式的に表した図である。
【０１２７】
図２７の(e)には、減算部３４３から出力される相互曖昧度関数２７０１が示される。
図２７の(f)には、減算部２６４６から出力される相互曖昧度関数２７０２が示される。
図２７の(g)には、加算部２０４４から出力される相互曖昧度関数２７０３が示される。
【０１２８】
本実施形態によれば、相互曖昧度関数２７０３に対応する相互相関関数によって、速度ゼロ付近の感度を低くするという効果と、それ以外の速度では感度は一定にし、かつ、近づく物体と遠ざかる物体を区別するという効果が得られる。
【０１２９】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る信号処理装置について説明する。本実施形態に係る信号処理装置は、上記第５実施形態と比べると、近づくもの（接近物体）と遠ざかるもの（離反物体）とを区別して検知するが、合成部における減算部と加算部との配置が異なる。その他の構成および動作は、第５実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【０１３０】
《信号処理装置の処理概要》
図２８は、本実施形態に係る信号処理装置の処理概要２８００を説明する図である。図２８では、曖昧度関数の大きさに正負の符号をつけている。なお、図２８において、図２５と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１３１】
図２８の(a)乃至(d)は、図２５の(a)乃至(d)とペアが異なっているのみである。
【０１３２】
図２８の(a)と(c)のような相互曖昧度関数２５２Ｅと２５２Ｇとの絶対値を加算すると、図２８の(h)のような正の相互曖昧度関数２５２Ｐが得られる。一方、図２８の(b)と(d)のような相互曖昧度関数２５２Ｆと２５２Ｈとの絶対値を加算すると、図２８の(i)のような負の相互曖昧度関数２５２Ｑが得られる。これらの図２８の(h)と(i)とを減算すると、図２８の(g)のような、図２５の(g)と同じ正負の相互曖昧度関数２５３０が得られる。
【０１３３】
この相互曖昧度関数は、速度ゼロ付近では感度が小さいという効果に加えて、それ以外の速度では感度があり、さらにドップラー（速度）の正負、すなわち近づくか遠ざかるかによって正負の符号が異なる。この正負の符号によって、表示を変えれば、近づく物体と遠ざかる物体をユーザに明示できる。さらに、加算結果の絶対値を取れば、符号は常に正になり、近づく物体と遠ざかる物体を区別しないこともできる。
【０１３４】
《信号処理装置の機能構成》
図２９は、本実施形態に係る信号処理装置２９１０の機能構成を示すブロック図である。なお、図２９において、図２６と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１３５】
図２６に示す第５実施形態との差異は、まず、相関処理部２６１５乃至２６１８の配置が異なる、すなわち、合成部２９１４との接続が異なる。次に、合成部２６１４が合成部２９１４に置換されている。合成部２９１４では、合成部２６１４における減算部３４３および２６４６が加算部２９４３および２９４６に置き換えられ、加算部２０４４が減算部２９４７に置き換えられていることである。
【０１３６】
（合成部）
図３０は、本実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成部２９１４の合成処理を示す図である。図３０は、図２８の(h)、(i)および(g)を、ドップラー軸に沿って切断した断面を模式的に表した図である。
【０１３７】
図３０の(h)には、加算部２９４３から出力される相互曖昧度関数３００１が示される。図３０の(i)には、加算部２９４６から出力される相互曖昧度関数３００２が示される。図３０の(g)には、減算部２９４７から出力される相互曖昧度関数３００３が示される。
【０１３８】
本実施形態によれば、相互曖昧度関数３００３に対応する相互相関関数によって、速度ゼロ付近の感度を低くするという効果と、それ以外の速度では感度は一定にし、かつ、近づく物体と遠ざかる物体を区別するという効果が得られる。
【０１３９】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係る信号処理装置について説明する。本実施形態に係る信号処理装置は、上記第４実施形態乃至第６実施形態と比べると、出力部から最大値を出力する点で異なる。その他の構成および動作は、第４実施形態から第６実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【０１４０】
《信号処理装置の機能構成》
図３１は、本実施形態に係る信号処理装置３１１０の機能構成を示すブロック図である。なお、図３１において、図２０と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【０１４１】
図３１の信号処理装置３１１０は、第４実施形態の図２０に加えて、合成部３１１４が最大値出力部３１４５を有する。
【０１４２】
（合成部）
図３２は、本実施形態に係る曖昧度関数の中央部を断面として見た合成部３１１４の合成処理を示す図である。
【０１４３】
図３２の(a)に示すように、速度ゼロ付近の感度を調整した場合、相互曖昧度関数３２０１の大きさは実線３２１２や一点鎖線３２１１のように変化する。この図３２の(a)を、図３２の(b)と(c)の相互曖昧度関数３２０２および３２０３の絶対値を加算した相互曖昧度関数と、単純に加算すると、図３２の（d）の一点鎖線３２４３と点線３２４４のように、速度ゼロ付近以外の速度の一部における感度が大きく変化してしまう。これに対し、最大値をとれば、一点鎖線３２４３と実線３２４５のように、速度ゼロ付近以外の感度の変化を小さくすることができる。
【０１４４】
本実施形態によれば、単純な加算ではなく最大値を取ることにより、速度ゼロ付近での感度を低く、かつ、それ以外での速度の物体を検知するとともに、速度ゼロ付近での感度変化を小さくすることができる。
【０１４５】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【０１４６】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。
【０１４７】
［実施形態の他の表現］
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算手段と、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成手段と、  を備える信号処理装置。
（付記２）
前記合成手段は、前記少なくとも２つの相互相関関数のそれぞれの絶対値を減算する手段を含む付記１に記載の信号処理装置。
（付記３）
前記所定速度範囲は、速度ゼロを含む範囲である付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記４）
前記後処理は、前記所定速度範囲の対象物体を除く、前記対象物体の位置検出および速度検出の少なくともいずれかを含む付記１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記５）
前記少なくとも２つの相互相関計算手段は、前記異なる相関波形として、前記送信信号の波形と周波数補正した波形との相互曖昧度関数がドップラー方向に対称であり、かつ、前記合成手段で合成した相互曖昧度関数に間隙が発生するような波形を用いる、付記１乃至４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記６）
前記少なくとも２つの相互相関計算手段は、前記異なる相関波形として、前記送信信号の波形に対して異なる周波数補正をした波形を加算した波形、または、前記送信信号の波形に対して時間軸で異なる伸縮をさせた波形を加算した波形をさらに用いる、付記１乃至５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記７）
前記送信信号は、自己曖昧度関数の値が遅延時間ゼロおよび周波数偏移ゼロの周辺で大きくなる波形であって、ＳＦＭ(Sinusoidal Frequency Modulation)波形の周波数変調の正弦波を変調した波形を含む、付記１乃至６に記載の信号処理装置。
（付記８）
前記送信信号は、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減するように周波数帯域幅を変調した波形を含む付記１乃至６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記９）
前記送信信号は、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減する第１波形と、周波数の増減が時間方向または周波数方向に対して対称である第２波形とを重畳した波形であることを特徴とする付記１乃至６に記載の信号処理装置
（付記１０）
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算ステップと、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成ステップと、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成する合成ステップと、
を含む信号処理方法。
（付記１１）
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算ステップと、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成ステップと、
をコンピュータに実行させる信号処理プログラム。
【０１４８】
この出願は、２０１７年３月３０日に出願された日本出願特願２０１７−０６８２４３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１Ａ】
2018181018.tif 000005
【図１Ｂ】
2018181018.tif 000006
【図２】
2018181018.tif 000007
【図３Ａ】
2018181018.tif 000008
【図３Ｂ】
2018181018.tif 000009
【図３Ｃ】
2018181018.tif 000010
【図３Ｄ】
2018181018.tif 000011
【図４】
2018181018.tif 000012
【図５】
2018181018.tif 000013
【図６Ａ】
2018181018.tif 000014
【図６Ｂ】
2018181018.tif 000015
【図７】
2018181018.tif 000016
【図８】
2018181018.tif 000017
【図９Ａ】
2018181018.tif 000018
【図９Ｂ】
2018181018.tif 000019
【図１０】
2018181018.tif 000020
【図１１】
2018181018.tif 000021
【図１２】
2018181018.tif 000022
【図１３】
2018181018.tif 000023
【図１４】
2018181018.tif 000024
【図１５Ａ】
2018181018.tif 000025
【図１５Ｂ】
2018181018.tif 000026
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
2018181018.tif 000030
【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
2018181018.tif 000033
【図２２】
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【図２３】
2018181018.tif 000035
【図２４Ａ】
2018181018.tif 000036
【図２４Ｂ】
2018181018.tif 000037
【図２５】
2018181018.tif 000038
【図２６】
2018181018.tif 000039
【図２７】
2018181018.tif 000040
【図２８】
2018181018.tif 000041
【図２９】
2018181018.tif 000042
【図３０】
2018181018.tif 000043
【図３１】
2018181018.tif 000044
【図３２】
2018181018.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月13日(2019.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数をそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算手段と、
前記少なくとも２つの相互相関計算手段からの少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成手段と、
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記合成手段は、前記少なくとも２つの相互相関関数のそれぞれの絶対値を減算する手段を含む請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記所定速度範囲は、速度ゼロを含む範囲である請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記後処理は、前記所定速度範囲の対象物体を除く、前記対象物体の位置検出および速度検出の少なくともいずれかを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記少なくとも２つの相互相関計算手段は、前記異なる相関波形として、前記送信信号の波形と周波数補正した波形との相互曖昧度関数がドップラー方向に対称であり、かつ、前記合成手段で合成した相互曖昧度関数に間隙が発生するような波形を用いる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つの相互相関計算手段は、前記異なる相関波形として、前記送信信号の波形に対して異なる周波数補正をした波形を加算した波形、または、前記送信信号の波形に対して時間軸で異なる伸縮をさせた波形を加算した波形をさらに用いる、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記送信信号は、自己曖昧度関数の値が遅延時間ゼロおよび周波数偏移ゼロの周辺で大きくなる波形であって、ＳＦＭ(Sinusoidal Frequency Modulation)波形の周波数変調の正弦波を変調した波形を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記送信信号は、周波数が曲線状に増減し、周波数帯域幅が時間的に曲線状に増減するように周波数帯域幅を変調した波形を含む請求項１乃至６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数を少なくとも２つそれぞれ計算し、
計算された少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する信号処理方法。
【請求項１０】
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数を少なくとも２つそれぞれ計算する、少なくとも２つの相互相関計算ステップと、
計算された前記少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する合成ステップと、
をコンピュータに実行させる信号処理プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理方法は、
周波数が変化する送信信号が対象物体で反射されたことにより得られる反射信号の波形と、前記送信信号の波形から生成した異なる相関波形との相互相関関数を少なくとも２つそれぞれ計算し、
計算された前記少なくとも２つの相互相関関数を、所定速度範囲の対象物体を検知し難くなるように合成して、後処理部に出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
《本実施形態の説明》
本実施形態においては、静止物体、あるいは、静止を含む所定速度範囲の物体の反射信号を信号処理装置において検知しないように制御することにより、物体位置、距離または速度を検出する後処理における静止物体、あるいは、静止を含む所定速度範囲の物体の処理を省略することができる。本実施形態においては、本発明を具体的なレーダー装置とした場合の構成を示す。相関をとる相関波形として、送信波形に周波数補正を施した波形を２種類用い、それぞれの相互相関関数を合成する。本実施形態の特徴は、相関処理部を複数有していることおよび、それぞれの相関処理部で用いる相関波形の関係にある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
送信機３２０は、送信波形生成部３２１と、無線送信部３２２と、送信アンテナ３２３と、を備える。送信波形生成部３２１は、送信波形を生成し、無線送信部３２２へと送信波形を送る。無線送信部３２２は、送信波形に周波数変換などを行い、無線信号へと変換して、送信アンテナ３２３から送信信号３３１として、対象物体３３０に向けて送信する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
相関波形生成テーブル１７５２には、送信波形１４０１のスペクトログラム１０００のＴＡＳＦＭ波形例に対して、相関処理部におけるドップラー効果の量を、相関波形Ｃ１７０２では＋0.00015パーセント（1.0000015）とし、相関波形Ｄ１７０３では−0.00035パーセント（約0.9999965）にしている。なお、相関波形生成テーブル１７５２の数値は、図１７に限定されない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
図１９Ｂは、本実施形態に係る信号処理装置の他の処理概要１９２０を説明する図である。図１９Ｂにおいて、図２または図１９Ａと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
相関波形生成テーブル２３５２は、送信波形１４０１に対応付けて、ドップラーゼロ付近にギャップを生成する相関波形Ａのデータ１４０２および相関波形Ｂのデータ１４０３に加えて、本実施形態の相関波形Ｘを生成するためのデータ２３０４と、相関波形Ｙを生成するためのデータ２３０５と、を記憶する。データ２３０４としては、相関波形Ｘを生成する複数の補正波形と、複数の補正波形を加算した加算波形Ｘとが記憶される。データ２３０５としては、相関波形Ｙを生成する複数の補正波形と、複数の補正波形を加算した加算波形Ｙとが記憶される。なお、相関波形Ｘのデータ２３０４を、第１補正波形、第３補正波形、…で示し、相関波形Ｙのデータ２３０５を、第２補正波形、第４補正波形、…で示したが、相互曖昧度関数において互いに間を埋めるように補正されていることを示している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２７】
2018181018.tif 000046
【国際調査報告】
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2018181018.tif 000048
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