(57)【要約】      （修正有）【課題】干渉除去処理の継続および終了を的確に判断する技術を提供する。【解決手段】Ｓ２１０にて、継続カウンタのカウント値ＣがＣ＝０であれば、動作モードが通常モードであると判断し、Ｓ２２０にて、非対策データに基づくＦＦＴ波形のフロアレベルから電波干渉の有無を判断する。干渉ありと判断した場合、干渉モードに切り替えるために、Ｓ２３０にてカウント値Ｃをインクリメントする。先のＳ２１０にてカウント値ＣがＣ≠０であれば、動作モードが干渉モードであると判断し、Ｓ２４０にてＣ＜Ｃｍａｘであるか否かを判断する。Ｃ＜ｍａｘであれば、干渉モードを継続するために、Ｓ２３０にてカウント値Ｃをインクリメントする。Ｃ≧Ｃｍａｘであれば、通常モードに切り替えるために、Ｓ２５０にてカウント値ＣをＣ＝０にリセットする。【選択図】図３
2018124197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された周期である処理サイクル毎に、レーダセンサから信号を取得する取得部（Ｓ１１０）と、
前記取得部にて取得された信号である非対策信号に対して、電波干渉の影響を抑制する干渉除去処理を施して対策信号を生成する対策部（Ｓ１３０）と、
設定されている動作モードが干渉モードであれば前記対策信号を用い、前記動作モードが通常モードであれば前記非対策信号を用いて、周波数解析処理を実行する解析部（Ｓ１２０，Ｓ１４０）と、
前記解析部での解析結果に従って、電波干渉の有無を判断する判断部（Ｓ２２０）と、
前記動作モードが前記通常モードであり、かつ、前記判断部にて干渉ありと判断された場合、前記動作モードを前記干渉モードに切り替え、前記動作モードが干渉モードである状態を予め設定された一定回数の前記処理サイクルの間継続させた後、前記動作モードを前記通常モードに切り替える切替部（Ｓ２１０，Ｓ２３０〜Ｓ２５０）と、
を備える干渉対策装置
【請求項２】
請求項１に記載の干渉対策装置であって、
前記対策部は、前記干渉除去処理として、前記非対策信号に対してメディアンフィルタを施すように構成されている、干渉対策装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の干渉対策装置であって、
前記判断部は、ノイズフロアのレベルに従って、電波干渉の有無を判断するように構成されている、干渉対策装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の干渉対策装置であって、
前記レーダセンサは、ＦＭＣＷレーダまたは多周波ＣＷレーダであり、
前記取得部が前記レーダセンサから取得する信号はビート信号である、
干渉対策装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーダの干渉による影響を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車両の周辺に存在する他車両や停止物などのターゲットを検知するレーダシステムは、他車両に搭載されたレーダシステム等との間で電波干渉を起こす場合がある。ＦＭＣＷレーダや多周波ＣＷレーダなどのように、ビート信号の周波数解析波形（以下、ＦＦＴ波形）を利用して各種情報を抽出する場合、電波干渉を受けると、ＦＦＴ波形のノイズフロアが上昇する。すると、ターゲットからの反射波に基づくピークが、ノイズフロアに埋もれることによって、ターゲットの検出が困難になる。
【０００３】
特許文献１には、ＦＦＴ波形のノイズフロアが上昇し、電波干渉を受けていると判断した場合に、干渉除去処理を実施することで、ノイズフロアを低下させる技術が開示されている。なお、干渉除去処理として、例えば、周波数解析前の波形（以下、時間波形）において、電波干渉の影響により信号レベルが急激に変化している部分のサンプリング値を除去、補間することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３２８３２号公報
【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、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の従来技術には、以下の課題が見出された。即ち、干渉除去処理の実行中は、干渉除去処理を施した時間波形に対してＦＦＴ処理が実行される。このため、ＦＦＴ波形のノイズフロアが正常値にまで低下したとしても、それが干渉対策による効果なのか、干渉状態が終了したことによるのかを区別できず、干渉除去処理をいつ終了させればよいのかを的確に判断することができなかった。また、干渉除去処理は、ローパスフィルタとしての機能を有するため、電波干渉を受けていない状況で実施すると、物標からの反射波に基づくピークも一部除去され、検出精度を劣化させてしまう可能性があった。
【０００６】
本開示は、干渉除去処理の継続および終了を的確に判断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】
本開示の一態様による干渉対策装置は、取得部と、対策部と、解析部と、判断部と、切替部とを備える。
取得部は、予め設定された周期である処理サイクル毎に、レーダセンサから信号を取得する。対策部は、取得部にて取得された信号である非対策信号に対して、電波干渉の影響を抑制する干渉除去処理を施して対策信号を生成する。解析部は、設定されている動作モードが干渉モードであれば対策信号を用い、動作モードが通常モードであれば非対策信号を用いて、周波数解析処理を実行する。判断部は、解析部での解析結果に従って、電波干渉の有無を判断する。切替部は、動作モードが通常モードであり、かつ、判断部にて干渉ありと判断された場合、動作モードを干渉モードに切り替え、動作モードが干渉モードである状態を予め設定された一定回数の処理サイクルの間継続させた後、動作モードを通常モードに切り替える。
【０００８】
このような構成によれば、動作モードが通常モードのときに、電波干渉を検出すると、動作モードを通常モードから干渉モードに切り替えることで、次の処理サイクルから一定の処理サイクルの間、連続して干渉除去処理を実施する。その後、動作モードを干渉モードから通常モードに切り替え、次の処理サイクルにて、干渉除去処理を実施していない非対策信号を用いて電波干渉の有無を判定する。
【０００９】
つまり、電波干渉が生じている状態が長く継続している場合、定期的に干渉除去処理を中断し、非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉が継続していれば、直ちに干渉除去処理を再開するようにされている。従って、干渉除去処理の継続および終了を的確に判断することができる。
【００１０】
また、干渉対策装置では、干渉除去処理が施されていない非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉ありと判断された場合は、次の処理サイクルから干渉除去処理を実施している。このため、電波干渉ありと判断されたときに、再度、周波数解析処理を実行する必要がないため、単一の処理サイクルでの処理量を削減することができる。
【００１１】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車載レーダシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】干渉対策処理のフローチャートである。
【図３】継続判定処理のフローチャートである。
【図４】基準値の設定に関する説明図である。
【図５】非干渉時の時間波形およびＦＦＴ波形を例示する説明図である。
【図６】干渉時の時間波形およびＦＦＴ波形を例示する説明図である。
【図７】干渉対策処理による動作例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示すレーダシステム１は、レーダセンサ２と、処理部３とを備える。
【００１４】
レーダセンサ２は、予め設定された処理サイクル毎に周波数変調された連続波を送受信し、送信波と受信波とを混合することで得られるビート信号を出力する周知のＦＭＣＷレーダである。なお、レーダセンサ２は、ＦＭＣＷレーダに限るものではない。例えば、多周波ＣＷレーダ等、受信信号またはビート信号を周波数解析することで、レーダ波を反射した物体の情報を抽出する方式のものであればよい。
【００１５】
処理部３は、ＣＰＵ３１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ３２）とを有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。処理部３は、更に、ＡＤ変換部３３を有する。ＡＤ変換部３３は、レーダセンサ２から出力されるビート信号をサンプリングし、メモリ３２の所定エリアに記憶する。
【００１６】
処理部３の各種機能は、ＣＰＵ３１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ３２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、処理部３を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００１７】
処理部３は、ＣＰＵ３１がプログラムを実行することで、物標検出処理および干渉対策処理を少なくとも実行する。これらの処理を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
【００１８】
干渉対策処理では、メモリ３２に記憶されたビート信号のサンプリングデータに従って、電波干渉の有無を判断して、その判断結果に従って、ビート信号からノイズを除去する。その詳細については後述する。この干渉対策処理を実行する処理部３が干渉対策装置に相当する。
【００１９】
物標検出処理は、干渉対策処理によって得られる周波数解析後の信号波形（以下、ＦＦＴ波形）に従い、ＦＭＣＷレーダにおける周知の手法を用いて、レーダ波を反射した物標の速度や位置を含む物標情報を生成する。物標検出処理は、周知の処理であるため、ここでの説明は省略する。
【００２０】
［２．処理］
［２−１．干渉対策処理］
次に、処理部３が実行する干渉対策処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。本処理は、処理サイクル毎に起動する。また、処理部３は、通常モードおよび干渉モードという二つの動作モードを有する。処理部３に電源が投入された直後の初期状態では、動作モードは通常モードに設定される。メモリ３２には、後述する干渉閾値の設定に用いる基準値を記憶する領域が設けられている。
【００２１】
本処理が起動すると、処理部３は、まずＳ１１０にて、メモリ３２に記憶されたＦＭＣＷの１周期分のビート信号のサンプリングデータ（以下、非対策データ）を取得する。
Ｓ１２０では、動作モードが干渉モードに設定されているか否かを判断する。具体的には後述する継続カウンタのカウント値ＣがＣ＝０であれば通常モードと判断し、Ｃ＞０であれば干渉モードであると判断する。動作モードの設定が干渉モードであると判断した場合はＳ１３０に移行し、動作モードの設定が干渉モードではないと判断した場合はＳ１４０に移行する。
【００２２】
Ｓ１３０では、干渉除去処理を実行する。干渉除去処理は、Ｓ１１０にて取得した非対策データに、メディアンフィルタを作用させることで、ビート信号に重畳された電波干渉の影響によるノイズを除去する。メディアンフィルタは、例えば、時間的に連続するデータ間で、予め設定された許容範囲を超えた大きな変化をする領域が存在する場合に、その領域の値を、その領域を挟むデータの平均値等に置換する周知のものである。つまり、メディアンフィルタは、ローパスフィルタとして機能する。以下では、非対策データに干渉除去処理を施した結果として得られるデータを、対策データという。
【００２３】
Ｓ１４０では、時間データに対してＦＦＴ処理を実行する。時間データとは、動作モードが通常モードの場合はＳ１１０で取得された非対策データであり、動作モードが干渉モードの場合はＳ１３０にて生成された対策データである。以下では、時間データが示す波形を時間波形、ＦＦＴ処理結果が示す波形をＦＦＴ波形という。
【００２４】
Ｓ１５０では、Ｓ１４０にて生成されたＦＦＴ波形に基づき、ノイズフロアを求める。ここでは、ＦＦＴ波形の中で、最も低い信号強度をノイズフロアとする。但し、これに限るものではなく、例えば、周波数ビン毎に求められる信号強度を用いて、各信号強度が現れる頻度を表すヒストグラムを作成し、最も頻度が高い信号強度をノイズフロアとしてもよい。また、ＦＦＴ波形中のピークの周辺を除いた領域の信号強度の平均値をノイズフロアとしてもよい。
【００２５】
Ｓ１６０では、動作モードの設定に関わる継続判定処理を実行する。その詳細については後述する。
Ｓ１７０では、電波干渉の有無を判定する際の基準となる基準値を求める基準値更新処理を実行して、本処理を終了する。基準値更新処理では、図４に示すように、Ｓ１５０で求められたノイズフロア（以下、現在値）が、メモリ３２に記憶されている基準値より低い場合に、この記憶されている基準値を現在値で更新する。つまり、過去検出されたノイズフロアの中で最も低い値を有するものが基準値となる。なお、基準値の初期値は、予め設定された抽出上限値に設定される。抽出上限値は、例えば、電波干渉を受けていないときに検出され得るノイズフロアの上限値に設定される。
【００２６】
［２−２．継続判定処理］
処理部３が、先のＳ１６０にて実行する継続判定処理の詳細を、図３のフローチャートを用いて説明する。メモリ３２には、継続カウンタのカウント値Ｃを記憶する領域が用意されている。カウント値Ｃは、処理部３の初期化時にＣ＝０に設定される。
【００２７】
本処理が起動すると、処理部３は、Ｓ２１０にて、継続カウンタのカウント値ＣがＣ＝０であるか否かを判断する。Ｃ＝０、即ち、動作モードが通常モードであればＳ２２０に移行し、Ｃ≠０、即ち、動作モードが干渉モードであればＳ２４０に移行する。
【００２８】
Ｓ２２０では、電波干渉が生じているか否かを判断する。具体的には、Ｓ１５０にて算出されたノイズフロアが、Ｓ１７０にて随時更新される基準値に、予め設定された許容値を加算した干渉閾値より大きいか否かで判断する。許容値は、少なくとも、基準値の更新で使用する抽出上限値より干渉閾値の方が大きな値となるように設定される。ノイズフロアが干渉閾値より大きい場合は、電波干渉が生じていると判断してＳ２３０に移行する。ノイズフロアが干渉閾値以下である場合は、電波干渉が生じていないと判断して、本処理を終了する。
【００２９】
Ｓ２３０では、継続カウンタのカウント値Ｃをインクリメントして、本処理を終了する。
Ｓ２４０では、継続カウンタのカウント値Ｃが、予め設定された継続数Ｃｍａｘ未満であるか否かを判断する。Ｃ＜Ｃｍａｘであれば、干渉モードを継続する必要があるものと判断し、Ｓ２３０に移行する。Ｃ≧Ｃｍａｘであれば、干渉モードから通常モードに切り替える必要があるものと判断し、Ｓ２５０に移行する。
【００３０】
Ｓ２５０では、継続カウンタのカウント値ＣをＣ＝０に設定することで、動作モードを通常モードに切り替えて、本処理を終了する。
［３．動作］
電波干渉を受けていない場合、図５に示すように、時間波形にはスパイク状のノイズは重畳されておらず、ＦＦＴ波形のノイズフロアは干渉閾値より小さい。一方、電波干渉を受けている場合、図６に示すように、時間波形にはスパイク状のノイズが多数重畳され、ＦＦＴ波形のノイズフロアは大きく上昇する。これにより、図中に破線で示すように、物標からの反射波に基づくピークがノイズフロアに埋もれてしまい、検出できない場合がある。このような事態を抑制するために、干渉除去処理が実施される。
【００３１】
以下、図７を用いて、処理サイクルと、干渉発生期間と、カウント値Ｃと、干渉除去処理の実施状況との関係を説明する。ここでは、Ｃｍａｘ＝１０とする。
まず、干渉発生期間が、処理サイクルＳ３〜Ｓ５であり、干渉対策の継続期間である処理サイクル１０個分の期間より短いパターンＡについて説明する。
【００３２】
干渉が検出されていない処理サイクルＳ１，Ｓ２では、継続カウンタのカウント値ＣはＣ＝０に保持される。つまり、動作モードが通常モードとなり、干渉除去処理は実行されない。
【００３３】
処理サイクルＳ３では、その開始時にはＣ＝０、即ち、動作モードが通常モードとなっている。このため、ＦＦＴ処理は、干渉除去処理が施されていない非対策データを用いて実行され、その処理結果であるＦＦＴ波形から電波干渉の有無を判定する。ここでは、電波干渉ありと判定されるため、カウント値ＣがインクリメントされＣ＝１となる。
【００３４】
処理サイクルＳ４では、その開始時にはＣ＝１、即ち、動作モードが干渉モードとなっている。このため、ＦＦＴ処理は、干渉除去処理が施された対策データを用いて実行される。つまり、その処理結果であるＦＦＴ波形から電波干渉の有無を判定することはできない。また、継続カウンタのカウント値ＣがインクリメントされＣ＝２となる。
【００３５】
以下、処理サイクルの開始時にＣ＜Ｃｍａｘとなっている処理サイクルＳ１２までは、処理サイクルＳ４の場合と同様の処理が繰り返される。つまり、干渉除去処理が継続して実行される。
【００３６】
処理サイクルＳ１３では、その開始時にはＣ＞０、即ち、動作モードが干渉モードとなっている。このため、ＦＦＴ処理は、干渉除去処理が施された対策データを用いて実行される。但しＣ＝Ｃｍａｘとなっているため、継続カウンタのカウント値ＣはリセットされＣ＝０となる。
【００３７】
処理サイクルＳ１４では、その開始時にはＣ＝０、即ち、動作モードが通常モードとなっている。このため、ＦＦＴ処理は、干渉除去処理が施されていない非対策データを用いて実行され、その処理結果であるＦＦＴ波形から電波干渉の有無を判定する。ここでは、電波干渉なしと判定されるため、カウント値ＣがＣ＝０のまま保持される。以下、処理サイクルＳ１５以降は、処理サイクルＳ１４での処理と同様である。
【００３８】
つまり、パターンＡでは、電波干渉を検出すると、動作モードが干渉モードに切り替わり、その次の処理サイクルから一定期間の間、干渉除去処理を継続した後、動作モードが通常モードに復帰する。
【００３９】
次に、干渉発生期間が、処理サイクルＳ３〜Ｓ１６であり、干渉対策の継続期間である処理サイクル１０個分の期間より長いパターンＢについて説明する。
処理サイクルＳ１〜Ｓ１３までは、パターンＡの場合と同様である。
【００４０】
処理サイクルＳ１４では、その開始時にはＣ＝０、即ち、動作モードが通常モードとなっている。このため、ＦＦＴ処理は、干渉除去処理が施されていない非対策データを用いて実行され、その処理結果であるＦＦＴ波形から電波干渉の有無を判定する。ここでは、電波干渉ありと判定されるため、カウント値ＣがインクリメントされＣ＝１となる。
【００４１】
以下、処理サイクルＳ１４〜Ｓ２４での処理は、処理サイクルＳ３〜Ｓ１３での処理と同様である。
つまり、パターンＢでは、パターンＡと同様の動作が行われる。但し、動作モードが通常モードに復帰した処理サイクルＳ１４の時に、直ちに電波干渉が検出されるため、再び、動作モードが干渉モードに切り替わる。つまり、干渉モードが１０サイクル継続すると、干渉除去処理が一旦中断され、通常モードにて電波干渉の有無が判定される。その結果、電波干渉ありと判定されると、干渉モードに戻り、次の処理サイクルから直ちに干渉除去処理が再開される。同様の処理が、定期的に干渉除去処理を中断して行われる電波干渉の有無の判断にて、電波干渉なしと判断されるまで繰り返される。
【００４２】
［４．効果］
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（４ａ）レーダシステム１では、電波干渉が生じている状態が長く継続している場合、定期的に干渉除去処理を中断し、非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉が継続していれば、直ちに干渉除去処理を再開する。従って、干渉除去処理の継続および終了を的確に判断することができる。
【００４３】
（４ｂ）レーダシステム１では、干渉除去処理が施されていない非対策信号を用いて電波干渉の有無を判断し、電波干渉ありと判断された場合は、次の処理サイクルから干渉除去処理を実施している。このため、電波干渉ありと判断されたときに、再度、周波数解析処理を実行する必要がないため、単一の処理サイクルでの処理量を削減することができる。
【００４４】
［５．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００４５】
（５ａ）上記実施形態では、Ｃｍａｘ＝１０の場合を例示したが、これに限定されるものではない。Ｃｍａｘは、レーダシステム１の使用環境や、処理サイクルの長さ等に応じて適宜設定すればよい。
【００４６】
（５ｂ）上記実施形態では、干渉除去処理として非対策信号にメディアンフィルタを施しているが、これに限定されるものではない。非対策信号からスパイクを除去できればよく、メディアンフィルタの代わりに、例えば、信号波形の微分値が閾値を超える場合にその部分の波形を補完する処理等を用いてもよい。
【００４７】
（５ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【００４８】
（５ｄ）上述した干渉対策装置、即ち、干渉対策処理を実行する処理部３の他、当該干渉対策装置を構成要素とするシステム、当該対策干渉装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、干渉対策方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。 
【符号の説明】
【００４９】
１…レーダシステム、２…レーダセンサ、３…処理部、３１…ＣＰＵ、３２…メモリ、３３…ＡＤ変換部。
【図１】
2018124197.tif 000003
【図２】
2018124197.tif 000004
【図３】
2018124197.tif 000005
【図４】
2018124197.tif 000006
【図５】
2018124197.tif 000007
【図６】
2018124197.tif 000008
【図７】
2018124197.tif 000009