(57)【要約】【課題】遠くと近くに存在する対象物の双方を正確に検出する。【解決手段】所定の振幅を有する第１パルス信号と、第１パルス信号よりも振幅が大きい第２パルス信号とをそれぞれ送信する送信手段（選択部１５、送信アンテナ１６−１，１６−２）と、第１パルス信号および第２パルス信号が対象物によって反射された反射信号を受信する受信手段（受信アンテナ１７−１〜１７−４、選択部１８）と、第１パルス信号に対する反射信号を第１周期でサンプリングするとともに、第２パルス信号に対する反射信号を第１周期よりも長い第２周期でサンプリングするサンプリング手段（Ａ／Ｄ変換部２２）と、第１周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて所定の領域にある対象物を検出するとともに、第２周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて所定の領域から遠方にある対象物を検出する検出手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を検出するレーダ装置において、
所定の振幅を有する第１パルス信号と、前記第１パルス信号よりも振幅が大きい第２パルス信号とをそれぞれ送信する送信手段と、
前記第１パルス信号および前記第２パルス信号が前記対象物によって反射された反射信号を受信する受信手段と、
前記第１パルス信号に対する前記反射信号を第１周期でサンプリングするとともに、前記第２パルス信号に対する前記反射信号を前記第１周期よりも長い第２周期でサンプリングするサンプリング手段と、
前記第１周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて所定の領域にある前記対象物を検出するとともに、前記第２周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて前記所定の領域から遠方にある前記対象物を検出する検出手段と、
を有することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記サンプリング手段は、等価時間サンプリングすることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記第１パルス信号に対する前記等価時間サンプリングを構成するフィールドの数が前記第２パルス信号に対する前記等価時間サンプリングを構成するフィールドの数より多いことを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記サンプリング手段は、前記第１パルス信号および前記第２パルス信号に対する前記等価時間サンプリングを実行する回数と、当該等価時間サンプリングを構成するフィールドの数と、の積が互いに一致するように設定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記送信手段は、前記第１パルス信号と前記第２パルス信号とを交互に送信することを特徴とする、請求項１乃至４いずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記第２周期で前記サンプリングされて得られたデータが飽和しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記第２周期で前記サンプリングされて得られたデータが飽和していると判定された場合には、前記第１周期で前記サンプリングされて得られたデータを選択する選択手段と、
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項７】
対象物を検出するレーダ装置の対象物検出方法において、
所定の振幅を有する第１パルス信号と、前記第１パルス信号よりも振幅が大きい第２パルス信号とをそれぞれ送信する送信ステップと、
前記第１パルス信号および前記第２パルス信号が前記対象物によって反射された反射信号を受信する受信ステップと、
前記第１パルス信号に対する前記反射信号を第１周期でサンプリングするとともに、前記第２パルス信号に対する前記反射信号を前記第１周期よりも長い第２周期でサンプリングするサンプリングステップと、
前記第１周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて所定の領域にある前記対象物を検出するとともに、前記第２周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて前記所定の領域から遠方にある前記対象物を検出する検出ステップと、
を有することを特徴とするレーダ装置の対象物検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電圧制御発振部（ＶＣＯ）と送信アンテナの間に強度変調部を配置し、強度変調部によって搬送波を変調することでパルス信号を生成し、パルス信号によって対象物を検出するレーダ装置に関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】特開２０１５−４０７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示す技術では、遠くに存在する対象物を検出するために送信信号の強度を増加させると、レーダ装置の近くに存在する対象物からの反射信号が飽和し、正確に検出できないという問題点がある。
【０００５】
本発明は、遠くに存在する対象物と近くに存在する対象物の双方を正確に検出することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、対象物を検出するレーダ装置において、所定の振幅を有する第１パルス信号と、前記第１パルス信号よりも振幅が大きい第２パルス信号とをそれぞれ送信する送信手段と、前記第１パルス信号および前記第２パルス信号が前記対象物によって反射された反射信号を受信する受信手段と、前記第１パルス信号に対する前記反射信号を第１周期でサンプリングするとともに、前記第２パルス信号に対する前記反射信号を前記第１周期よりも長い第２周期でサンプリングするサンプリング手段と、前記第１周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて所定の領域にある前記対象物を検出するとともに、前記第２周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて前記所定の領域から遠方にある前記対象物を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、遠くに存在する対象物と近くに存在する対象物の双方を正確に検出することが可能となる。
【０００７】
また、本発明は、前記サンプリング手段は、等価時間サンプリングすることを特徴とする。
このような構成によれば、Ａ／Ｄ変換部のサンプリング周期を一定にした状態で、第１パルス信号と第２パルス信号とで、異なる周期でサンプリングを行うことができる。
【０００８】
また、本発明は、前記第１パルス信号に対する前記等価時間サンプリングを構成するフィールドの数が前記第２パルス信号に対する前記等価時間サンプリングを構成するフィールドの数より多いことを特徴とする。
このような構成によれば、メイン領域に記憶させるデータ量が不必要に増大することを防止することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記サンプリング手段は、前記第１パルス信号および前記第２パルス信号に対する前記等価時間サンプリングを実行する回数と、当該等価時間サンプリングを構成するフィールドの数と、の積が互いに一致するように設定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、第１パルス信号については検出速度範囲を狭くする代わりに距離の分解能を向上させ、第２パルス信号については距離の分解能を低くする代わりに検出速度範囲を広くすることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記送信手段は、前記第１パルス信号と前記第２パルス信号とを交互に送信することを特徴とする。
このような構成よれば、微弱な反射信号を防ぐための時間を短縮することが可能になる。
【００１１】
また、本発明は、前記第２周期で前記サンプリングされて得られたデータが飽和しているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記第２周期で前記サンプリングされて得られたデータが飽和していると判定された場合には、前記第１周期で前記サンプリングされて得られたデータを選択する選択手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、近傍に反射率が高い対象物が存在する場合でも誤検出の発生を低減することができる。
【００１２】
また、本発明は、対象物を検出するレーダ装置の対象物検出方法において、所定の振幅を有する第１パルス信号と、前記第１パルス信号よりも振幅が大きい第２パルス信号とをそれぞれ送信する送信ステップと、前記第１パルス信号および前記第２パルス信号が前記対象物によって反射された反射信号を受信する受信ステップと、前記第１パルス信号に対する前記反射信号を第１周期でサンプリングするとともに、前記第２パルス信号に対する前記反射信号を前記第１周期よりも長い第２周期でサンプリングするサンプリングステップと、前記第１周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて所定の領域にある前記対象物を検出するとともに、前記第２周期でサンプリングされて得られたデータに基づいて前記所定の領域から遠方にある前記対象物を検出する検出ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、遠くに存在する対象物と近くに存在する対象物の双方を正確に検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、遠くに存在する対象物と近くに存在する対象物の双方を正確に検出することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示すレーダ装置の送信信号の一例を示す図である。
【図３】図２に示すメインパルスＰｍに対する等価時間サンプリングの詳細を示す図である。
【図４】図２に示すサブパルスＰｓに対する等価時間サンプリングの詳細を示す図である。
【図５】図２に示す送信信号に対する等価時間サンプリングの様子を示す図である。
【図６】図１に示す実施形態において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１に示すサブパルス受信処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図８】図１に示すメインパルス受信処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図９】図１に示す演算部において実行される処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１に示す演算部において実行される処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図１に示す実施形態の実測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
（Ａ）本発明の実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の実施形態に係るレーダ装置１０は、例えば、自動車等の車両に搭載され、車両の周囲に存在する他の車両、歩行者、障害物等の対象物を検出する。
【００１７】
ここで、レーダ装置１０は、制御部１１、発振部１２、パルス整形部１３、可変増幅部１４、選択部１５、送信アンテナ１６−１〜１６−２、受信アンテナ１７−１〜１７−４、選択部１８、増幅部１９、乗算部２０、ＩＦ（Intermediate Frequency）増幅部２１、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部２２、選択部２３、記憶部２４、および、演算部２５を主要な構成要素としている。
【００１８】
ここで、制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって構成され、装置の各部を制御する。なお、図中破線の矢印は、制御線を示している。
【００１９】
発振部１２は、制御部１１の制御に応じて所定の周波数の局発信号を生成して出力する。
【００２０】
パルス整形部１３は、制御部１１の制御に基づいて、後述するサブパルスと、メインパルスに対応するパルス波形を有する信号を整形して出力する。
【００２１】
可変増幅部１４は、パルス整形部１３から供給されるサブパルスおよびメインパルスに対応する波形を有するパルス波形に応じて局発信号を増幅して出力する。これにより、局発信号がサブパルスおよびメインパルスの包絡線を有するように整形される。なお、可変増幅部１４は、電流制御増幅回路、電圧制御増幅回路等によって構成するようにしてもよい。
【００２２】
選択部１５は、制御部１１の制御に応じて、送信アンテナ１６−１〜１６−２のいずれか一つを選択し、可変増幅部１４からの出力信号を供給する。
【００２３】
送信アンテナ１６−１〜１６−２は、可変増幅部１４からの出力信号を電磁波として対象物に向けて送信する。
【００２４】
受信アンテナ１７−１〜１７−４は、送信アンテナ１６−１〜１６−２によって送信され、対象物によって反射された反射信号を受信し、電気信号（ＲＦ（Radio Frequency）信号）に変換して選択部１８に供給する。
【００２５】
選択部１８は、受信アンテナ１７−１〜１７−４から供給される電気信号のいずれか一つを選択して増幅部１９に出力する。
【００２６】
増幅部１９は選択部１８から出力される電気信号を所定のゲインで増幅して乗算部２０に供給する。
【００２７】
乗算部２０は、発振部１２から供給される局発信号と、増幅部１９から供給される受信信号とを乗算し、ＩＦ信号を生成して出力する。
【００２８】
ＩＦ増幅部２１は、乗算部２０から出力されるＩＦ信号を所定のゲインで増幅して出力する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換部２２は、制御部１１の制御に応じて、ＩＦ増幅部２１から出力されるＩＦ信号をデジタルデータに変換して出力する。
【００３０】
選択部２３は、制御部１１の制御に応じて、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるデジタルデータを対応する記憶部に記憶する。より詳細には、選択部２３は、サブパルスに対応するデジタルデータについてはサブ領域２４２に格納し、メインパルスに対応するデジタルデータについてはメイン領域２４１に格納する。
【００３１】
演算部２５は、検出処理部２５１，２５２、飽和検出部２５３、および、統合処理部２５４を有している。
【００３２】
検出処理部２５１は、メイン領域２４１に格納されたメインパルスに対応するデジタルデータから対象物を検出して飽和検出部２５３に供給する。
【００３３】
検出処理部２５２は、サブ領域２４２に格納されたサブパルスに対応するデジタルデータから対象物を検出して統合処理部２５４に供給する。
【００３４】
飽和検出部２５３は、検出処理部２５１が処理対象とするデジタルデータが飽和していないか否かを検出して検出処理部２５１に通知する。
【００３５】
統合処理部２５４は、検出処理部２５１から供給されたデータと、検出処理部２５２から供給されたデータを統合する処理を実行し、統合されたデータを、例えば、図示しない上位の装置（例えば、同レーダ装置１０内のアプリケーション処理部、または、レーダ装置１０外のＥＣＵ（Electric Control Unit）等）に供給する。
【００３６】
（Ｂ）実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作を説明する。以下では、本発明の実施形態の動作について説明した後、図６〜図１０のフローチャートを参照して詳細な動作を説明する。
【００３７】
まず、図２〜５を参照して、本発明の動作について説明する。レーダ装置１０が装備されている車両（不図示）のエンジンが始動されると、図１に示すレーダ装置１０の各部に対して電源電力の供給が開始され、動作が可能な状態になる。
【００３８】
電源電力の供給が開始されると、制御部１１は、所定の起動処理（例えば、デバイスの初期化等）の後に、発振部１２に対して局発信号の出力を開始させるとともに、パルス整形部１３に対して矩形波を供給し、パルス信号を生成させる。この結果、送信アンテナ１６−１〜１６−２からは図２に示すパルス信号が出力される。
【００３９】
図２は、図１に示すレーダ装置１０から送信される送信信号の例を示す図である。図２（Ｂ）に示すように、送信信号には振幅が小さい（電力が相対的に低い）サブパルスＰｓと、振幅が大きい（電力が相対的に高い）メインパルスＰｍが含まれている。
【００４０】
サブパルスＰｓは、レーダ装置１０から、例えば、０〜３ｍ程度の近距離の範囲内に存在する対象物を検出するためのパルス信号であり、０〜３ｍの範囲内に、トラック等のように、電磁波の反射率が高い対象物が存在する場合でも、受信信号が飽和しないように振幅Ａｓが設定されている。
【００４１】
メインパルスＰｍは、レーダ装置１０から、例えば、前述したサブパルスＰｓが対象とする近距離を含むとともに、７０〜１００ｍ程度の遠距離を含む範囲内に存在する対象物を検出するためのパルス信号であり、近距離（例えば、０〜３ｍの範囲）にトラック等のように、電磁波の反射率が高い対象物が存在する場合には、受信信号が飽和するものの、遠距離に存在する対象物からも検出可能な反射信号が得られるように振幅Ａｍが設定されている。
【００４２】
サブパルスＰｓからメインパルスＰｍまでの期間はＴ１とされ、メインパルスＰｍからつぎのサブパルスＰｓまでの期間はＴ２とされ、図２（Ａ）に示すように、サブパルスＰｓとメインパルスＰｍを合計した期間はＴ０とされ、期間Ｔ０を繰り返し周期としてサブパルスＰｓとメインパルスＰｍの送信が繰り返される。
【００４３】
なお、期間Ｔ１は、サブパルスＰｓが送信されてから、近距離（例えば、０〜３ｍの範囲）に存在する対象物から反射信号が到達するまでの時間に応じて設定される。また、期間Ｔ２は、メインパルスＰｍが送信されてから、遠距離（例えば、７０〜１００ｍの範囲）に存在する対象物から反射信号が到達するまでの時間に応じて設定される。
【００４４】
図２（Ｃ）は、パルス整形部１３から可変増幅部１４に供給される信号の一例を示している。可変増幅部１４は、パルス整形部１３から供給される信号が“Ｈ”である場合には発振部１２から供給される局発信号を増幅して出力し、パルス整形部１３から供給される信号が“Ｌ”である場合には発振部１２から供給される局発信号を出力しない。図２（Ｃ）に示すように、パルス整形部１３から供給される信号は、可変増幅部１４から出力されるパルス信号の振幅が図２（Ｂ）に示すＡｓ，Ａｍとなるように、パルス幅Ｗｓ，Ｗｍが設定されている。
【００４５】
本実施形態では、パルス繰り返し期間Ｔ０において、図２（Ｂ）に示すような、サブパルスＰｓおよびメインパルスＰｍを有する送信信号が送信アンテナ１６−１，１６−２の一方から送信される。
【００４６】
送信アンテナ１６−１，１６−２のいずれか一方から送信されたサブパルスＰｓは、対象物によって反射され、反射信号として受信アンテナ１７−１〜１７−４に捕捉される。同様に、送信アンテナ１６−１，１６−２のいずれか一方から送信されたメインパルスＰｍは、対象物によって反射され、反射信号として受信アンテナ１７−１〜１７−４に捕捉される。
【００４７】
選択部１８は、受信アンテナ１７−１〜１７−４のいずれか一つを選択するので、選択部１８によって選択された受信アンテナ１７−１〜１７−４によって捕捉された反射信号は電気信号に変換されて増幅部１９に供給される。
【００４８】
なお、サブパルスＰｓは、振幅が小さいことから、遠くに存在している対象物によって反射された場合、反射信号は減衰して受信アンテナ１７−１〜１７−４には殆ど捕捉されない。一方、メインパルスＰｍは、サブパルスＰｓに比較して振幅が大きいことから、遠くに存在している対象物によって反射された場合でも、反射信号は受信アンテナ１７−１〜１７−４に捕捉される。
【００４９】
増幅部１９は、選択部１８から供給される電気信号を所定のゲインで増幅して出力する。乗算部２０は、増幅部１９から供給される受信信号と、発振部１２から供給される局発信号とを乗算することでダウンコンバートしてＩＦ信号に変換して出力する。
【００５０】
ＩＦ増幅部２１は、乗算部２０から供給されるＩＦ信号を増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部は、ＩＦ増幅部２１から供給されるＩＦ信号をＡ／Ｄ変換して出力する。
【００５１】
選択部２３は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるデジタルデータのうち、サブパルスＰｓに関するデータについてはサブ領域２４２を選択して記憶させる。また、選択部２３は、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるデジタルデータのうち、メインパルスＰｍに関するデータについてはメイン領域２４１を選択して記憶させる。
【００５２】
検出処理部２５１は、メイン領域２４１に記憶されているデータを読み出し、プリサム処理、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理、クラスタリング処理、および、トラッキング処理等を実行し、車両の周辺に存在する対象物を特定する。検出処理部２５２も同様に、サブ領域２４２に記憶されているデータを読み出し、プリサム処理、ＦＦＴ処理、クラスタリング処理、および、トラッキング処理等を実行し、車両の周辺に存在する対象物を特定する。
【００５３】
図３は、メインパルスＰｍに関する等価時間サンプリング処理の一例を示す図である。図３（Ａ）は、メインパルスＰｍを示している。また、図３（Ｂ）〜（Ｇ）は、等価時間サンプリングにおけるフィールドを示している。より詳細には、図３（Ａ）に示すメインパルスＰｍが送信されると、図３（Ｂ）に示すように、第１フィールドでは、高周波パルス信号がピークとなるタイミングからＡ／Ｄ変換部２２がサンプリング周期ｔ１でサンプリングを実行する。なお、図３の例では、各フィールドでは、矢印で示すように５回のサンプリングが実行されている。図３（Ｃ）に示すように、第２フィールドでは、第１フィールドに比較すると、時間τ１だけオフセットされてサンプリングが開始される。なお、サンプリング周期は、第１フィールドと同様にｔ１である。図３（Ｄ）に示すように、第３フィールドでは、第２フィールドに比較して時間τ１だけオフセットされサンプリングが開始され、同様に、図３（Ｅ）〜（Ｇ）に示すように、第３〜６フィールドでは直前のフィールドに比べて時間τ１だけそれぞれオフセットされてサンプリングが開始される。
【００５４】
なお、図３では、詳細は示していないが、各フィールドでは、送信アンテナ１６−１，１６−２および受信アンテナ１７−１〜１７−４のそれぞれについて、例えば、１回の高周波パルス信号が送受信され、同じオフセットでサンプリングが実行される。すなわち、第１フィールドでは、例えば、送信アンテナ１６−１からメインパルスＰｍが送信され、受信アンテナ１７−１により図３（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がサンプリングされる。次に、受信アンテナ１７−２に切り替えられ、図３（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がサンプリングされる。つぎに、受信アンテナ１７−３〜１７−４によって、同様に、図３（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がそれぞれサンプリングされる。つづいて、送信アンテナ１６−２に切り替えられ、受信アンテナ１７−１〜１７−４によって、図３（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がサンプリングされる。以上の動作を１サイクルとすると、このようなサイクルを、例えば、第１フィールドについて１回行い、第１フィールドにおけるデータが取得される。第１フィールドのサンプリングが終了すると、続いて、第２〜第６フィールドのサンプリングが実行される。そして全てのフィールドのサンプリングが完了すると、再度、第１フィールドのサンプリングに戻る。このような等価時間サンプリング処理を所定回数（例えば、２，０４８回）繰り返した後、対象物を検出する処理が実行される。なお、図３では、各フィールドのサンプリング回数は５回とされているが、これ以外の回数（例えば、４０〜５０回）としてもよい。また、各フィールドでは、１サイクルを１回行うようにしているが、これ以外の回数繰り返すようにしてもよい。
【００５５】
図４は、サブパルスＰｓに関する等価時間サンプリング処理の一例を示す図である。図４（Ａ）は、サブパルスＰｓを示している。また、図４（Ｂ）〜（Ｙ）は、等価時間サンプリングにおけるフィールドを示している。より詳細には、図４（Ａ）に示すメインパルスＰｍが送信されると、図４（Ｂ）に示すように、第１フィールドでは、高周波パルス信号がピークとなるタイミングからＡ／Ｄ変換部２２がサンプリング周期ｔ１でサンプリングを実行する。なお、図４の例では、各フィールドでは、矢印で示すように２回のサンプリングが実行されている。図４（Ｃ）に示すように、第２フィールドでは、第１フィールドに比較すると、時間τ２だけオフセットされてサンプリングが開始される。なお、τ２＜τ１であり、本実施形態では、一例として、τ１＝τ２×４としている。もちろん、これ以外の関係に設定してもよい。また、サンプリング周期は、第１フィールドと同様にｔ１である。図４（Ｄ）に示すように、第３フィールドでは、第２フィールドに比較して時間τ２だけオフセットされサンプリングが開始され、同様に、図３（Ｅ）〜（Ｙ）に示すように、第３〜２４フィールドでは直前のフィールドに比べて時間τ２だけそれぞれオフセットされてサンプリングが開始される。
【００５６】
なお、図４では、詳細は示していないが、各フィールドでは、送信アンテナ１６−１，１６−２および受信アンテナ１７−１〜１７−４のそれぞれについて、例えば、１回の高周波パルス信号が送受信され、同じオフセットでサンプリングが実行される。すなわち、第１フィールドでは、例えば、送信アンテナ１６−１からサブパルスＰｓが送信され、受信アンテナ１７−１により図４（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がサンプリングされる。つぎに、受信アンテナ１７−２に切り替えられ、図４（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がサンプリングされる。つぎに、受信アンテナ１７−３〜１７−４によって、同様に、図４（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がサンプリングされる。つづいて、送信アンテナ１６−２に切り替えられ、受信アンテナ１７−１〜１７−４によって、図４（Ｂ）に示す各タイミングで反射信号がそれぞれサンプリングされる。以上の動作を１サイクルとすると、このようなサイクルを、例えば、第１フィールドについて１回行い、第１フィールドにおけるデータが取得される。第１フィールドのサンプリングが終了すると、つづいて、第２〜第６フィールドのサンプリングが実行される。そして全てのフィールドのサンプリングが完了すると、再度、第１フィールドに戻る。このような等価時間サンプリング処理を所定回数（例えば、５１２回）繰り返した後、対象物を検出する処理が実行される。なお、図４では、各フィールドのサンプリング回数は２回とされているが、これ以外の回数（例えば、４〜５回）としてもよい。また、各フィールドでは、１サイクルを１回行うようにしているが、これ以外の回数繰り返すようにしてもよい。
【００５７】
図５は、図３に示すメインパルスＰｍに関する等価時間サンプリングと、図４に示すサブパルスＰｓに関する等価時間サンプリングの結果を併せて模式的に表示した模式図である。図５に示すように、サブパルスＰｓに対する等価サンプリングは、時間τ２をサンプリング周期として実行され、メインパルスＰｍに対する等価サンプリングは、時間τ１をサンプリング周期として実行される。ここで、τ１＝τ２×４であるとすると、サブパルスＰｓに対するサンプリングの方が４倍の密度で実行されることから、サブパルスＰｓに対する距離の分解能の方が、メインパルスＰｍよりも４倍高分解能である。
【００５８】
本実施形態では、レーダ装置１０の近傍に存在する対象物については、サブパルスＰｓによって検出する。サブパルスＰｓに対するオフセット間隔はτ２であり、例えば、距離の分解能が１５ｃｍ程度になるように設定されているので、近くに存在する対象物を高分解能で検出することができる。また、レーダ装置１０から遠距離に存在する対象物については、メインパルスＰｍによって検出する。メインパルスＰｍに対するオフセット間隔はτ１であり、例えば、距離の分解能が６０ｃｍ程度になるように設定されているので、遠方に存在する対象物を、サブパルスＰｓに比較して少ないデータ密度で確実に検出することができる。なお、サブパルスＰｓは、振幅が小さいことから、遠方の対象物によって反射された場合でも受信アンテナ１７−１〜１７−４に届く前に減衰してしまうことから、メインパルスＰｍに対する等価時間サンプリングにおいてサンプリングされ、誤検出が発生することはない。
【００５９】
以上のような等価時間サンプリングによって得られたデータは、プリサム処理によって、所定の個数のデータが加算される。プリサム処理によって得られたデータは、ＦＦＴ処理が施され、時間領域から周波数領域に変換される。
【００６０】
検出処理部２５１，２５２は、ＦＦＴ処理によって得られたデータに基づいて、クラスタリング処理およびトラッキング処理を実行し、対象物を特定する。
【００６１】
飽和検出部２５３は、検出処理部２５１が処理対象とするデータ（例えば、メイン領域２４１から読み出したデータ）を参照し、受信信号の飽和の有無を検出する。例えば、メイン領域２４１から読み出されるデータの一部がクリッピングしている場合には、飽和していると判断することができる。検出処理部２５１は、検出処理の結果と、飽和の有無の検出結果とを、統合処理部２５４に供給する。
【００６２】
統合処理部２５４は、検出処理部２５１および検出処理部２５２から供給されるデータを統合する処理を実行する。より詳細には、遠方の対象物については検出処理部２５１による検出処理によって検出された対象物を採用し、近傍の対象物については検出処理部２５２による検出処理によって検出された対象物を採用する。また、メインパルスＰｍによる検出範囲となる領域に、例えば、反射率の高い対象物（例えば、トラック）等が存在する場合、当該対象物からの反射信号は強度が大きいため飽和してしまう場合がある。そのような場合には、飽和検出部２５３が飽和を検出するので、飽和したデータについては採用せず、サブパルスＰｓによって検出されたデータを採用する。なお、メインパルスＰｍによる反射信号が飽和している場合でも、サブパルスＰｓは信号の振幅が小さいので、飽和しない反射信号を得ることができる。このため、反射率が高い対象物（例えば、トラック等）が近くに存在する場合でも、対象物を確実に検出することができる。
【００６３】
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、サブパルスＰｓとメインパルスＰｍとを連続して送信するとともに、サブパルスＰｓに対する等価時間サンプリングと、メインパルスＰｍに対する等価時間サンプリングとを独立して実行し、図３および図４に示すτ１，τ２を、τ１＞τ２となるように設定した。サブパルスＰｓの反射信号は短い周期でサンプリングすることで、近くの対象物は高分解能に検出することができる。このため、車両の駐車時等において、接近する対象物を高分解能に検出することができるため、車両との接触等を回避することができる。
【００６４】
つぎに、図６〜図１０を参照して、図１に示す実施形態において実行される処理の一例について説明する。
【００６５】
図６は、図１に示す実施形態において実行されるメインの処理の流れを説明するためのフローチャートの例である。図６に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００６６】
ステップＳ１０では、制御部１１は、処理回数をカウントするための変数ｋに初期値１を代入する。
【００６７】
ステップＳ１１では、制御部１１は、処理回数をカウントするための変数ｊに初期値１を代入する。
【００６８】
ステップＳ１２では、制御部１１は、処理回数をカウントするための変数ｉに初期値１を代入する。
【００６９】
ステップＳ１３では、制御部１１は、選択部１５を制御して、第ｊ送信アンテナを選択させる。なお、送信アンテナ１６−１および送信アンテナ１６−２のそれぞれを第１送信アンテナおよび第２送信アンテナと定義する。このため、ｊ＝１の場合には送信アンテナ１６−１が選択され、ｊ＝２の場合には送信アンテナ１６−２が選択される。
【００７０】
ステップＳ１４では、制御部１１は、選択部１８を制御して、第ｉ受信アンテナを選択させる。なお、受信アンテナ１７−１〜受信アンテナ１７−４のそれぞれを第１受信アンテナ〜第４受信アンテナと定義する。このため、ｉ＝１の場合には受信アンテナ１７−１が、ｉ＝２の場合には受信アンテナ１７−２が、ｉ＝３の場合には受信アンテナ１７−３が、ｉ＝４の場合には受信アンテナ１７−４が選択される。
【００７１】
ステップＳ１５では、制御部１１は、サブパルスＰｓを送信させる。より詳細には、制御部１１は、発振部１２を制御して局発信号を出力させるとともに、パルス整形部１３に対して図２（Ｃ）のに示す幅がＷｓの矩形波を供給する。この結果、発振部１２から供給される局発信号は、可変増幅部１４において、パルス整形部１３から供給されるサブパルスＰｓの波形を有する信号によって変調され、図２（Ｂ）に示す振幅がＡｓのサブパルスＰｓが生成される。このようなサブパルスＰｓは、ステップＳ１３で選択部１５によって選択されている送信アンテナから送信される。
【００７２】
ステップＳ１６では、サブパルス受信処理が実行される。なお、サブパルス受信処理の詳細は、図７を参照して後述する。
【００７３】
ステップＳ１７では、制御部１１は、メインパルスＰｍを送信させる。より詳細には、制御部１１は、発振部１２を制御して局発信号を出力させるとともに、パルス整形部１３に対して図２（Ｃ）のに示す幅がＷｍの矩形波を供給する。この結果、発振部１２から供給される局発信号は、可変増幅部１４において、パルス整形部１３から供給されるメインパルスＰｍの波形を有する信号によって変調され、図２（Ｂ）に示す振幅がＡｍのメインパルスＰｍが生成される。このようなメインパルスＰｍは、ステップＳ１３で選択部１５によって選択されている送信アンテナから送信される。
【００７４】
ステップＳ１８では、メインパルス受信処理が実行される。なお、メインパルス受信処理の詳細は、図８を参照して後述する。
【００７５】
ステップＳ１９では、制御部１１は、処理回数をカウントする変数ｉを１インクリメントする。
【００７６】
ステップＳ２０では、制御部１１は、変数ｉの値が４よりも大きいか否かを判定し、４よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２０：Ｙ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合にはステップＳ１４に戻って同様の処理を繰り返す。ステップＳ１４〜ステップＳ２０の処理を繰り返すことで、受信アンテナ１７−１〜１７−４が順次選択されて受信処理が実行される。
【００７７】
ステップＳ２１では、制御部１１は、処理回数をカウントする変数ｊを１インクリメントする。
【００７８】
ステップＳ２２では、制御部１１は、変数ｊの値が２よりも大きいか否かを判定し、２よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２２：Ｙ）にはステップＳ２３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１２に戻って同様の処理を繰り返す。ステップＳ１２〜ステップＳ２２の処理を繰り返すことで、送信アンテナ１６−１〜１６−２が順次選択されて送信処理が実行される。
【００７９】
ステップＳ２３では、制御部１１は、処理回数をカウントする変数ｋを１インクリメントする。
【００８０】
ステップＳ２４では、制御部１１は、変数ｋの値がｎよりも大きいか否かを判定し、ｎよりも大きいと判定した場合（ステップＳ２４：Ｙ）には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ１１に戻って同様の処理を繰り返す。ステップＳ１１〜ステップＳ２４の処理を繰り返すことで、図３および図５に示す等価時間サンプリングが実行される。なお、ｎは繰り返し回数であり、本実施形態では、１２，２８８とされる。すなわち、メインパルスＰｍでは、２，０４８回×６フィールドが繰り返し回数であり、サブパルスＰｓでは、５１２回×２４フィールドが繰り返し回数であり、これの積はともに１２，２８８となるように設定されているからである。
【００８１】
つぎに、図７を参照して、図６に示すサブパルス受信処理の詳細について説明する。図７に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００８２】
ステップＳ３０では、検出処理部２５２は、処理回数をカウントする変数ｍに初期値１を代入する。
【００８３】
ステップＳ３１では、反射信号が受信される。より詳細には、選択部１８によって選択された受信アンテナによって捕捉された電磁波は、増幅部１９によって増幅され、乗算部２０によって局発信号と乗算されてＩＦ信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部２２に供給される。
【００８４】
ステップＳ３２では、制御部１１は、Ａ／Ｄ変換部２２を制御し、反射信号（ＩＦ信号）をＡ／Ｄ変換により、デジタルデータに変換させる。このとき、制御部１１によって、オフセット時間τ１の制御が行われる。
【００８５】
ステップＳ３３では、制御部１１は、選択部２３を制御し、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるデータを記憶部２４のサブ領域２４２に記憶させる。
【００８６】
ステップＳ３４では、制御部１１は、処理回数をカウントする変数ｍを１インクリメントする。
【００８７】
ステップＳ３５では、制御部１１は、変数ｍの値が２よりも大きいか否かを判定し、ｍ＞２を満たす場合（ステップＳ３５：Ｙ）にはステップＳ３６に進み、それ以外の場合（ステップＳ３５：Ｎ）にはステップＳ３２に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。なお、ステップＳ３２〜ステップＳ３５の処理により、図４に示すように、各フィールドにおける２回のサンプリングが実行される。
【００８８】
ステップＳ３６では、制御部１１は、（ｋ  ｍｏｄ  ２４）の結果が０か否かを判定し、０である場合（ステップＳ３６：Ｙ）にはステップＳ３７に進み、それ以外の場合（ステップＳ３６：Ｎ）にはステップＳ３８に進む。なお、ｍｏｄは、ｋを２４で割った余りを求める演算子である。ここで、ｋは、図４に示す１サイクル（送信アンテナ１６−１〜１６−２の双方による送信処理および受信アンテナ１７−１〜１７−４の全てによる受信処理が１サイクル）が実行されると値が１インクリメントされる変数である。サブパルス受信処理では、１フィールドでは、１サイクルが１回実行されてつぎのフィールドに進み、第２４フィールドまで進むと第１フィールドに戻って同じ処理を繰り返す。このため、（ｋ  ｍｏｄ  ２４）が０になる場合には、第１フィールドに戻り、それ以外の場合にはつぎのフィールドに進む。
【００８９】
ステップＳ３７では、制御部１１は、つぎのフィールドの処理に移行する。例えば、現在、図４の第１フィールドの処理が完了した場合には、第２フィールドに移行する。
【００９０】
ステップＳ３８では、制御部１１は、第１フィールドに復帰する。例えば、現在、図４の第２４フィールドの処理が完了した場合には、第１フィールドに復帰する。
【００９１】
つぎに、図８を参照して、図６に示すメインパルス受信処理の詳細について説明する。図８に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００９２】
ステップＳ５０では、検出処理部２５１は、処理回数をカウントする変数ｍに初期値１を代入する。
【００９３】
ステップＳ５１では、反射信号が受信される。より詳細には、選択部１８によって選択された受信アンテナによって捕捉された電磁波は、増幅部１９によって増幅され、乗算部２０によって局発信号と乗算されてＩＦ信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部２２に供給される。
【００９４】
ステップＳ５２では、制御部１１は、Ａ／Ｄ変換部２２を制御し、反射信号（ＩＦ信号）をＡ／Ｄ変換により、デジタルデータに変換させる。このとき、制御部１１によって、オフセット時間τ２の制御が行われる。
【００９５】
ステップＳ５３では、制御部１１は、選択部２３を制御し、Ａ／Ｄ変換部２２から出力されるデータを記憶部２４のメイン領域２４１に記憶させる。
【００９６】
ステップＳ５４では、制御部１１は、処理回数をカウントする変数ｍを１インクリメントする。
【００９７】
ステップＳ５５では、制御部１１は、変数ｍの値が５よりも大きいか否かを判定し、ｍ＞５を満たす場合（ステップＳ５５：Ｙ）にはステップＳ５６に進み、それ以外の場合（ステップＳ５５：Ｎ）にはステップＳ５２に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。なお、ステップＳ５２〜ステップＳ５５の処理により、図３の各フィールドに示すように、５回のサンプリングが実行される。
【００９８】
ステップＳ５６では、制御部１１は、（ｋ  ｍｏｄ  ６）の結果が０か否かを判定し、０である場合（ステップＳ５６：Ｙ）にはステップＳ５７に進み、それ以外の場合（ステップＳ５６：Ｎ）にはステップＳ５８に進む。なお、ｍｏｄは、前述したように、ｋを６で割った余りを求める演算子である。メインパルス受信処理では、１フィールドでは、１サイクルが１回実行されてつぎのフィールドに進み、第６フィールドまで進むと第１フィールドに戻って同じ処理を繰り返す。このため、（ｋ  ｍｏｄ  ６）が０になる場合には、第１フィールドに戻り、それ以外の場合にはつぎのフィールドに進む。
【００９９】
ステップＳ５７では、制御部１１は、第１フィールドに復帰する。例えば、現在、図３の第６フィールドの処理が完了した場合には、第１フィールドに復帰する。
【０１００】
ステップＳ５８では、制御部１１は、つぎのフィールドの処理に移行する。例えば、現在、図３の第１フィールドの処理が完了した場合には、第２フィールドに移行する。
【０１０１】
つぎに、図９を参照して、図１に示す演算部２５において、メインパルスＰｍに対するデータに対して実行される処理について説明する。図９に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【０１０２】
ステップＳ７０では、飽和検出部２５３は、検出処理部２５１が処理対象とするデータを参照し、データの一部が飽和していないか検出する。
【０１０３】
ステップＳ７１では、検出処理部２５１は、対象物検出処理を実行する。より詳細には、検出処理部２５１は、メイン領域２４１に記憶されているデータを取得し、プリサム処理、ＦＦＴ処理、クラスタリング処理、および、トラッキング処理等を実行し、対象物を検出する。なお、プリサム処理については、必ずしも実行する必要はない。
【０１０４】
ステップＳ７２では、統合処理部２５４は、検出処理部２５２からサブパルス側の処理結果を取得する。
【０１０５】
ステップＳ７３では、統合処理部２５４は、検出処理部２５２から取得したサブパルス側の処理結果と、飽和検出部２５３から取得したメインパルス側の処理結果とに対して、統合処理を実行する。より詳細には、レーダ装置１０から遠方に存在する対象物についてはメインパルス側の処理結果を採用し、レーダ装置１０の近傍に存在する対象物についてはサブパルス側の処理結果を採用し、これらを統合する。また、飽和検出部２５３によって飽和が検出されたデータについては、サブパルス側の処理結果を採用する。
【０１０６】
ステップＳ７４では、統合処理部２５４は、統合処理の結果を、上位装置（例えば、ＥＣＵ）に対して出力する。
【０１０７】
つぎに、図１０を参照して、図１に示す演算部２５において、サブパルスＰｓに対するデータに対して実行される処理について説明する。図１０に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【０１０８】
ステップＳ９０では、検出処理部２５２は、対象物検出処理を実行する。より詳細には、検出処理部２５２は、サブ領域２４２に記憶されているデータを取得し、プリサム処理、ＦＦＴ処理、クラスタリング処理、および、トラッキング処理等を実行し、対象物を検出する。なお、プリサム処理については、必ずしも実行する必要はない。
【０１０９】
ステップＳ９１では、検出処理部２５２は、検出結果を、統合処理部２５４に対してサブパルス側の処理結果として供給する。
【０１１０】
以上の処理によれば、前述した動作を実現することができる。
【０１１１】
（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、サブパルスＰｓは、図４に示すように、２４のフィールドを有するとともに、各フィールドが２回のサンプリングを行うようにし、また、メインパルスＰｍは、図３に示すように、６のフィールドを有するとともに、各フィールドが５回のサンプリングを行うようにしたが、これ以外の数のフィールドを有するとともに、これ以外のサンプリング回数としてもよい。
【０１１２】
また、以上の実施形態では、サブパルスＰｓとメインパルスＰｍに対するサンプリングは、同じサンプリング周期ｔ１としたが、サブパルスＰｓとメインパルスＰｍでサンプリング周期を変更するようにしたり、サンプリング周期は同じで、間引きをしたりするようにしてもよい。
【０１１３】
また、以上の実施形態では、図２に示すパルスの繰り返し期間Ｔ０は固定としたが、前の周期のパルス信号が、つぎのパルス周期で受信され、誤検出が生じることを防止するために、例えば、Ｔ０を変更することで、誤検出を防止するようにしてもよい。
【０１１４】
また、以上の実施形態では、統合処理としては、いずれか一方のデータを採用することを例に挙げて説明したが、これ以外にも、例えば、メインパルスＰｍによって検出された対象物と、サブパルスＰｓによって検出された対象物との間で、同一の対象物を特定するとともに、対象物が遠方から近傍に移動する場合には、これらの間で引き継ぎ処理を実行するようにしてもよい。
【０１１５】
また、以上の実施形態では、サブパルスＰｓとメインパルスＰｍを交互に送信するようにしたが、これ以外の方法で送信するようにしてもよい。
【０１１６】
また、以上の実施形態では、車両として自動四輪車を例に挙げて説明したが、これ以外にも自動二輪車や自転車等を検出するようにしてもよい。すなわち、本明細書中において、車両とは自動四輪車には限定されない。
【０１１７】
また、図６〜図１０に示すフローチャートの処理は一例であって、本発明がこれらフローチャートの処理に限定されるものではないことはいうまでもない。
【０１１８】
また、メインパルスＰｍの反射信号の強度が所定の電力強度以上か否かに基づいて飽和しているか否かを判断するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  レーダ装置
１１  制御部
１２  発振部
１３  パルス整形部
１４  可変増幅部
１５  選択部
１６−１〜１６−２  送信アンテナ
１７−１〜１７−２  受信アンテナ
１８  選択部
１９  増幅部
２０  乗算部
２１  ＩＦ増幅部
２２  Ａ／Ｄ変換部
２３  選択部
２４  記憶部
２５  演算部
２４１  メイン領域
２４２  サブ領域
２５１  検出処理部
２５２  検出処理部
２５３  飽和検出部
２５４  統合処理部
【図１】
2019120515.tif 000003
【図２】
2019120515.tif 000004
【図３】
2019120515.tif 000005
【図４】
2019120515.tif 000006
【図５】
2019120515.tif 000007
【図６】
2019120515.tif 000008
【図７】
2019120515.tif 000009
【図８】
2019120515.tif 000010
【図９】
2019120515.tif 000011
【図１０】
2019120515.tif 000012