(57)【要約】【課題】物標の検出精度を向上させること。【解決手段】実施形態に係るレーダ装置は、送信部と、受信部と、解析部と、導出部とを備える。送信部は、チャープ波を変調周波数および空走時間の異なる複数の方式で切り替えつつ送信する。受信部は、物標による前記チャープ波の反射波を受信する。解析部は、受信部によって受信された反射波に基づいて生成されるビート信号を上記方式ごとで周波数解析する。導出部は、解析部によって導出される上記方式ごとの周波数スペクトルそれぞれにおいて抽出されたピークの対応関係を探索し、対応関係を有すると推定されるピークを導出する。【選択図】図２
2019039686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャープ波を変調周波数および空走時間の異なる複数の方式で切り替えつつ送信する送信部と、
物標による前記チャープ波の反射波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記反射波に基づいて生成されるビート信号を前記方式ごとで周波数解析する解析部と、
前記解析部によって導出される前記方式ごとの周波数スペクトルそれぞれにおいて抽出されたピークの対応関係を探索し、対応関係を有すると推定される前記ピークを導出する導出部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記方式は、第１方式と、前記第１方式よりも高い変調周波数かつ長い空走時間で前記チャープ波を送信する第２方式であって、
前記導出部は、
前記第１方式の前記周波数スペクトルおよび前記第２方式の前記周波数スペクトル間で、所定の距離範囲内かつ所定の速度範囲内にある前記ピークにつき、前記対応関係を有すると推定すること
を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記導出部は、
前記対応関係を有すると推定される前記ピークにつき、前記第２方式による前記ピークが速度または距離の折り返しゴーストである可能性を、前記第１方式による前記ピークに基づいて判定すること
を特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記導出部は、
前記第２方式による前記ピークが前記折り返しゴーストであると仮定した場合に、該折り返しゴーストに対応する実体の候補を導出し、該実体の候補に対応する前記周波数スペクトル上の領域に前記第１方式による他の前記ピークが存在するならば、前記第２方式による前記ピークが前記折り返しゴーストの可能性があると判定すること
を特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記導出部は、
速度の前記折り返しゴーストの可能性があると判定された前記第２方式の前記ピークが時間の経過とともに前記第１方式の前記ピークから距離が離れるならば、当該第２方式の前記ピークは前記折り返しゴーストであると確定すること
を特徴とする請求項４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記折り返しゴーストの可能性がある前記ピークを含まない、前記対応関係を有する前記ピークそれぞれに対応する前記反射波の到来角度を所定の方位演算処理によって推定する角度推定部
をさらに備えることを特徴とする請求項３、４または５に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記送信部は、
前記第１方式よりも前記第２方式の方が最大検知角度が広くなるようにビームパターンを異ならせて前記チャープ波を送信し、
前記導出部は、
前記対応関係を有すると推定される前記ピークにつき、前記第２方式の前記ピークの前記到来角度によって、前記第１方式の前記ピークが角度の前記折り返しゴーストであるか否かを判定すること
を特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記導出部は、
前記方式のうち前記チャープ波が時間的に後で送信された側の変調時間に基づき、前記周波数スペクトル間の時間差を補正すること
を特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載のレーダ装置。
【請求項９】
チャープ波を変調周波数および空走時間の異なる複数の方式で切り替えつつ送信する送信工程と、
物標による前記チャープ波の反射波を受信する受信工程と、
前記受信工程によって受信された前記反射波に基づいて生成されるビート信号を前記方式ごとで周波数解析する解析工程と、
前記解析工程によって導出される前記方式ごとの周波数スペクトルそれぞれにおいて抽出されたピークの対応関係を探索し、対応関係を有すると推定される前記ピークを導出する導出工程と
を含むことを特徴とする物標検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、レーダ装置および物標検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物標を検出するレーダ装置として、周波数が連続的に増加または減少するチャープ波を送信して物標との距離および相対速度を検出するＦＣＭ（Fast  Chirp  Modulation）方式のレーダ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＦＣＭ方式は、チャープ波を生成する送信信号と物標によるチャープ波の反射波を受信して得られる受信信号とから生成されたチャープ波ごとのビート信号に対して２回の高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）処理を行って物標との距離および相対速度を検出する方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−００３８７３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、上述した従来技術では、チャープ波の変調周波数の違いによって物標検出の特性にも違いが現れる。かかる特性の違いにはそれぞれ長所があり、短所も存在する。したがって、チャープ波の変調周波数によっては、かかる短所が要因となって物標の検出精度を低下させてしまうおそれがある。
【０００６】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、物標の検出精度を向上させることができるレーダ装置および物標検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一態様に係るレーダ装置は、送信部と、受信部と、解析部と、導出部とを備える。前記送信部は、チャープ波を変調周波数および空走時間の異なる複数の方式で切り替えつつ送信する。前記受信部は、物標による前記チャープ波の反射波を受信する。前記解析部は、前記受信部によって受信された前記反射波に基づいて生成されるビート信号を前記方式ごとで周波数解析する。前記導出部は、前記解析部によって導出される前記方式ごとの周波数スペクトルそれぞれにおいて抽出されたピークの対応関係を探索し、対応関係を有すると推定される前記ピークを導出する。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様によれば、物標の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る物標検出方法の概要説明図（その１）である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施形態に係る物標検出方法の概要説明図（その２）である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、実施形態に係る物標検出方法の概要説明図（その３）である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、実施形態に係る物標検出方法の概要説明図（その４）である。
【図２】図２は、実施形態に係るレーダ装置のブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、信号処理部の前段処理から信号処理部における周波数解析処理までの処理説明図（その１）である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、信号処理部の前段処理から信号処理部における周波数解析処理までの処理説明図（その２）である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ピーク抽出処理の処理説明図（その１）である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、ピーク抽出処理の処理説明図（その２）である。
【図４Ａ】図４Ａは、時間差補正処理の処理説明図（その１）である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、時間差補正処理の処理説明図（その２）である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、時間差補正処理の処理説明図（その３）である。
【図５Ａ】図５Ａは、対応関係判定処理の処理説明図（その１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、対応関係判定処理の処理説明図（その２）である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、対応関係判定処理の処理説明図（その３）である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、対応関係判定処理の処理説明図（その４）である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、対応関係判定処理の処理説明図（その５）である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、対応関係判定処理の処理説明図（その６）である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、対応関係判定処理の処理説明図（その７）である。
【図６】図６は、距離の折り返しゴーストの判定処理の処理説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施形態に係るレーダ装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ｂは、導出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、その他の実施形態に係るレーダ装置が実行する角度の折り返しゴーストの判定処理の処理説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するレーダ装置および物標検出方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
また、以下では、本実施形態に係る物標検出方法の概要について図１Ａ〜図１Ｄを用いて説明した後に、本実施形態に係る物標検出方法を適用したレーダ装置１について、図２〜図８を用いて説明することとする。また、以下では、レーダ装置１がＦＣＭ方式であるものとする。また、以下では、異なる連続信号が標本化によって区別できなくなることで生じるいわゆるエイリアシングを「折り返しゴースト」と記載する場合がある。
【００１２】
まず、本実施形態に係る物標検出方法の概要について図１Ａ〜図１Ｄを用いて説明する。図１Ａ〜図１Ｄは、本実施形態に係る物標検出方法の概要説明図（その１）〜（その４）である。
【００１３】
ＦＣＭ方式では、チャープ波の変調周波数を低くした場合、距離検出においての最大検知距離を長くすることができる。反面、距離分解能については、変調周波数が高い場合に比して低く（荒く）なる。これは、チャープ波の変調周波数が低い場合、送信波と反射波との差分波であるビート信号の周波数が低くなるため、レーダ装置１の処理可能な周波数領域の低い周波数ビンにピークが現れることで最大検知距離に対応する有限の周波数領域を広くとることができるものの、かかる周波数領域に対して現れるピークの間隔は荒くなるためである。かかる距離分解能が低い場合、ＦＦＴ処理によって導出される周波数スペクトルにおいては、波形が、距離に対して広がりをもつことがある。
【００１４】
具体的に、図１Ａに示すような状況を考える。図１Ａに示すように、連続する鉄柱ＰＬによって形成された道路横の壁があるものとする。そして、車両正面には、たとえば段ボール箱などの落下物、すなわち動かない静止物があるものとする。この静止物は自車線上にある障害物と言える。
【００１５】
このような状況を走行中、距離分解能が低い変調周波数のチャープ波を用いて物標検出を行うと、図１Ｂに示すように、ＦＦＴ処理結果である周波数スペクトルにおいては、波形が距離に対して広がりをもつ、言い方を換えれば、黒丸で示す各標本点は距離分解能が高い場合に比べて間隔が広くなることとなる。
【００１６】
そのうえで、道路横で連続する鉄柱ＰＬは、車両正面の静止物が段ボール箱などであればかかる静止物に比べて反射レベルが明らかに高いと考えられるので、図１Ａで想定した状況では、図１Ｂに示すように、波形はピークの抽出されにくいなだらかな形状となり、かつ、かかる波形に車両正面の静止物に対応するピークは埋もれてしまう。したがって、かかる状況下では、車両正面の静止物を検出できないおそれがある。
【００１７】
なお、ＦＣＭ方式では、チャープ波の変調周波数を高くした場合、距離検出においての距離分解能を高く（細かく）することができる。反面、最大検知距離については、変調周波数が低い場合に比して短くなる。これは、チャープ波の変調周波数が高い場合、ビート信号の周波数が高くなるため、レーダ装置１の処理可能な周波数領域の高い周波数ビンにピークが現れることで最大検知距離に対応する有限の周波数領域は狭くなるものの、かかる周波数領域に対して現れるピークの間隔は細かくなるためである。すなわち、変調周波数が低い場合と高い場合とでは、距離分解能および最大検知距離の特性はトレードオフの関係となる。
【００１８】
また、ＦＣＭ方式では、距離検出に関してだけでなく、速度検出において、チャープ波とチャープ波との間の時間に対応する空走時間を長くすることで速度分解能を高くし、短くすることで速度分解能を低くすることができる。反面、空走時間を長くすると最大検知速度は小さくなり、空走時間を短くすると最大検知速度は大きくなる。これは、空走時間が長くなるとチャープ波のチャープ数が減少して、相対速度のサンプリングポイント数も減少するため、サンプリング周波数が低くなり、高周波が見えないために最大検知速度が小さくなるものの、最大検知速度に対応する有限の周波数領域に対するサンプリングの間隔は細かくなるためである。空走時間が短くなる場合はこの逆となる。すなわち、空走時間が長い場合と短い場合とでは、速度分解能および最大検知速度の特性はトレードオフの関係となる。
【００１９】
そこで、かかる点を利用し、本実施形態に係る物標検出方法では、変調周波数の低いチャープ波と高いチャープ波をそれぞれ射ち分けて、それぞれについての周波数解析を行い、その結果に基づいて相互の物標検出における特性の短所を補い合うこととした。
【００２０】
具体的に説明する。まず、本実施形態に係る物標検出方法では、図１Ｃに示すように、「第１変調」方式（以下、単に「第１変調」と言う）で変調したチャープ波と、「第２変調」方式（以下、単に「第２変調」と言う）で変調したチャープ波とを連続して射ち分けることとした。第１変調と第２変調とでは少なくとも変調周波数および空走時間が異なり、たとえば第１変調の変調周波数Δｆ１は、第２変調の変調周波数Δｆ２よりも小さい。また、第１変調の空走時間ｉ１は、第２変調の空走時間ｉ２よりも短い。
【００２１】
このように変調周波数を異ならせた場合、それぞれのチャープ波に基づく物標検出における特性は、図１Ｃに示すように、第１変調では速度分解能が「低」くなり、最大検知速度が「大」きくなり、距離分解能が「低」くなり、最大検知距離が「長」くなる。一方、第２変調では速度分解能が「高」くなり、最大検知速度が「小」さくなり、距離分解能が「高」くなり、最大検知距離が「短」くなる。
【００２２】
したがって、距離に関しては、第１変調では、速度分解能および距離分解能が低いことが短所となる。反面、最大検知速度が大きいこと、および、最大検知距離が長いことは長所である。また、第２変調では、最大検知速度が小さいこと、および、最大検知距離が短いことが短所となり、その反面、速度分解能および距離分解能が高いことは長所である。
【００２３】
このように第１変調および第２変調の間では、速度分解能および距離分解能と、最大検知速度および最大検知距離とがトレードオフの関係にあることから、たとえば第１変調では検出しづらい物標を、第２変調に基づく検出結果に基づいて推定することができる。具体的には、第１変調では埋もれている可能性のあるピークを第２変調のピークにより推定することができる。その一方で、第２変調では最大検知速度が小さいことから本来の速度とは異なるものとして検出され得る「速度の折り返しゴースト」を、最大検知速度が大きく速度の折り返しの起こりにくい第１変調のピークに基づいてゴーストか否か判定し、正確な速度の導出を可能とすることができる。また、第２変調ではたとえば最大検知距離が短いことから本来の距離とは異なるものとして検出され得る「距離の折り返しゴースト」を、最大検知距離が大きく距離の折り返しの起こりにくい第１変調のピークに基づいてゴーストか否か判定し、正確な距離の導出を可能とすることができる。
【００２４】
より具体的には、図１Ｄに示すように、本実施形態に係る物標検出方法では、第１変調に基づく周波数スペクトルと、第２変調に基づく周波数スペクトルとを照らし合わせ、周波数スペクトルそれぞれにおいて抽出されたピークの対応関係を探索する。そして、たとえば第１変調および第２変調間で距離および速度の近いピーク、すなわち対応関係を有すると推定されるピークを導出する。そして、導出された「異なる変調方式間のピークを相互利用」することによって、第１変調および第２変調それぞれの短所を補い合う。言い換えれば、異なる変調方式間で検出結果を相互補完する。
【００２５】
たとえば図１Ｄに示すように、第１変調側ではピークＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３が抽出され、第２変調側ではピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂ，Ｐ２２，Ｐ２３が抽出されていたものとする。本実施形態に係る物標検出方法ではまず、これらピークから、距離および速度の近い、言い換えれば所定の距離範囲および所定の速度範囲にあり、対応関係を有すると推定されるピークを導出する。たとえば、図１Ｄでは、その導出結果として、ピークＰ１１，Ｐ２１ａ，Ｐ２１ｂと、ピークＰ１２，Ｐ２２と、ピークＰ１３，Ｐ２３とにそれぞれ対応関係があると推定された例を示している。図１Ｄでは距離側から見た場合を示しているが、各ピークは距離および速度の２次元空間上で抽出される。この点については、図３Ｂ〜図３Ｄなどを用いた説明で後述する。
【００２６】
なお、距離および速度の分解能が低い第１変調のピーク（たとえばピークＰ１１）の近傍には、分解能が高い第２変調ではピークが複数（たとえばピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂ）検出される場合があり、これらピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂが速度および距離のいずれでも折り返しがない、すなわち実体と判定されれば、たとえば一方は前述の鉄柱ＰＬとして検出され、他方は前述の障害物として検出される。すなわち、この場合は、第１変調側の分解能が低いと言う短所を、第２変調側の分解能が高いと言う長所で補う形となる。したがって、本実施形態に係る物標検出方法によれば、物標の検出精度を向上させることができる。
【００２７】
また、既に述べたが、第２変調側では最大検知速度が小さいこと、または、最大検知距離が短いことから起こり得る、速度または距離の折り返しゴーストか実体かを判別しにくいようなケースについては、対応する第１変調側のピークに基づいてこれを判定することにより、判別することができる。すなわち、この場合は、第２変調側の最大検知速度が小さいおよび最大検知距離が短いと言う短所を、第１変調側の最大検知速度が大きいおよび最大検知距離が長いと言う長所で補う形となる。なお、速度および距離の折り返しの具体的な判定方法については、図５Ａ〜図６を用いた説明で詳しく述べる。
【００２８】
また、変調周波数を異ならせるだけでなく、たとえば第１変調と第２変調とで角度分解能が異なるように、広角ビームおよび狭角ビームを射ち分けてもよい。かかる場合は、送信範囲が狭いことから起こり得る、角度の折り返しゴーストか実体かを判別しにくいようなケースも、第１変調側と第２変調側の相互補完により判別が可能となる。かかる場合については、その他の実施形態として、図８を用いた説明で後述する。
【００２９】
また、本実施形態に係る物標検出方法では、第１変調に基づく周波数スペクトルと、第２変調に基づく周波数スペクトルとを照らし合わせる際に、第１変調による第１変調波と第２変調による第２変調波との間には第２変調波の変調時間などに基づく時間差があるので、これを補正する処理を行う。これにより、物標の検出精度を高めるのに資することができる。この点については、図４Ａ〜４Ｃを用いた説明で後述する。
【００３０】
以下、上述した物標検出方法を適用したレーダ装置１について、さらに具体的に説明する。
【００３１】
図２は、本実施形態に係るレーダ装置１のブロック図である。なお、図２では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００３２】
換言すれば、図２に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【００３３】
図２に示すように、レーダ装置１は、送信部１０と、受信部２０と、処理部３０とを備え、自車両の挙動を制御する車両制御装置２と接続される。
【００３４】
かかる車両制御装置２は、レーダ装置１による物標の検出結果に基づいて、ＰＣＳ（Pre-crash  Safety  System）やＡＥＢ(Advanced  Emergency  Braking  System)などの車両制御を行う。なお、レーダ装置１は、車載レーダ装置以外の各種用途（たとえば、飛行機や船舶の監視など）に用いられてもよい。
【００３５】
送信部１０は、信号生成部１１と、発振器１２と、スイッチ１３と、送信アンテナ１４とを備える。信号生成部１１はノコギリ波状に電圧が変化する変調信号を生成し、発振器１２に供給する。なお、信号生成部１１は、後述する送受信制御部３１の制御に基づき、第１変調波の送信タイミングでは第１変調による変調信号を生成する。また、第２変調波の送信タイミングでは第２変調による変調信号を生成する。
【００３６】
発振器１２は、信号生成部１１で生成された変調信号に基づいて、時間の経過に従って周波数が増加するチャープ信号である送信信号を所定期間Ｔｃ（以下、チャープ期間Ｔｃと記載する）ごとに生成して、スイッチ１３へ供給する。
【００３７】
スイッチ１３は、送受信制御部３１の制御を受けて動作し、第１変調波の送信タイミングでは送信アンテナ１４の一方との接続をオン状態として、送信信号をかかる一方の送信アンテナ１４へ出力する。
【００３８】
また、スイッチ１３は同様に、第２変調波の送信タイミングでは送信アンテナ１４の他方との接続をオン状態として、送信信号をかかる他方の送信アンテナ１４へ出力する。なお、図２に示すように、発振器１２によって生成された送信信号は、後述するミキサ２２に対しても分配される。
【００３９】
送信アンテナ１４は、発振器１２からスイッチ１３を経由した送信信号を送信波へ変換し、かかる送信波を自車両の外部へ出力する。送信アンテナ１４が出力する送信波は、チャープ期間Ｔｃごとに、時間の経過に従って周波数が増加または減少するチャープ波である。送信アンテナ１４から自車両の外部、たとえば前方へ送信された送信波は、他の車両などの物標で反射されて反射波となる。
【００４０】
受信部２０は、アレーアンテナを形成する複数の受信アンテナ２１と、複数のミキサ２２と、複数のＡ／Ｄ変換部２３とを備える。ミキサ２２およびＡ／Ｄ変換部２３は、受信アンテナ２１ごとに設けられる。
【００４１】
各受信アンテナ２１は、物標からの反射波を受信波として受信し、かかる受信波を受信信号へ変換してミキサ２２へ出力する。なお、図２に示す受信アンテナ２１の数は４つであるが、３つ以下または５つ以上であってもよい。
【００４２】
受信アンテナ２１から出力された受信信号は、図示略の増幅器（たとえば、ローノイズアンプ）で増幅された後にミキサ２２へ入力される。ミキサ２２は、送信部１０から分配された送信信号と、受信アンテナ２１から入力される受信信号との一部をミキシングし不要な信号成分を除去してビート信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部２３へ出力する。
【００４３】
ビート信号は、送信波と反射波との差分波であって、送信信号の周波数（以下、「送信周波数」と記載する）と受信信号の周波数（以下、「受信周波数」と記載する）との差となるビート周波数を有する。ミキサ２２で生成されたビート信号は、Ａ／Ｄ変換部２３でデジタル信号に変換された後に、処理部３０へ出力される。
【００４４】
処理部３０は、送受信制御部３１と、信号処理部３２と、記憶部３３とを備える。信号処理部３２は、周波数解析部３２ａと、ピーク抽出部３２ｂと、距離・相対速度演算部３２ｃと、導出部３２ｄと、角度推定部３２ｅと、追従処理部３２ｆとを備える。
【００４５】
記憶部３３は、履歴データ３３ａを記憶する。履歴データ３３ａは、信号処理部３２が周期的に実行する物標の検出に係る一連の信号処理における処理データの履歴である。したがって、前回周期までにピークとして抽出され、物標として判定された各物標データの距離や相対速度などの前回値を含む。
【００４６】
処理部３０は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶部３３に対応するＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）、レジスタ、その他の入出力ポート等を含むマイクロコンピュータであり、レーダ装置１全体を制御する。
【００４７】
かかるマイクロコンピュータのＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、送受信制御部３１、信号処理部３２として機能する。なお、送受信制御部３１、信号処理部３２は全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【００４８】
送受信制御部３１は、送信部１０の信号生成部１１を制御し、信号生成部１１からノコギリ状に電圧が変化する変調信号を発振器１２へ出力させる。これにより、時間の経過に従って周波数が変化する送信信号が発振器１２から送信アンテナ１４へ出力される。
【００４９】
なお、送受信制御部３１は、第１変調波および第２変調波の送信タイミングも制御しており、第１変調波の送信タイミングでは、信号生成部１１に第１変調による変調信号を生成させる。また、同じく第１変調波の送信タイミングでは、スイッチ１３に、第１変調波を送信する側の送信アンテナ１４との接続をオン状態とさせる。
【００５０】
また、送受信制御部３１は、第２変調波の送信タイミングでは、信号生成部１１に第２変調による変調信号を生成させる。また、同じく第２変調波の送信タイミングでは、スイッチ１３に、第２変調波を送信する側の送信アンテナ１４との接続をオン状態とさせる。
【００５１】
送受信制御部３１は、かかる第１変調波および第２変調波の送信タイミングが交互に所定の周期で切り替わるように制御を行う。また、送受信制御部３１は、あわせて受信部２０を制御する。信号処理部３２は、一連の信号処理をレーダ装置１のスキャンごとに周期的に実行する。
【００５２】
周波数解析部３２ａは、各Ａ／Ｄ変換部２３から入力されるビート信号に基づいて２次元ＦＦＴ処理を行い、結果をピーク抽出部３２ｂへ出力する。ピーク抽出部３２ｂは、周波数解析部３２ａによる２次元ＦＦＴ処理の結果からピークを抽出し、抽出結果を距離・相対速度演算部３２ｃへ出力する。
【００５３】
ここで、説明を分かりやすくするために、信号処理部３２の前段処理から信号処理部３２におけるピーク抽出処理までの処理の流れを図３Ａ〜図３Ｄを用いて説明しておく。
【００５４】
図３Ａおよび図３Ｂは、信号処理部３２の前段処理から信号処理部３２におけるピーク抽出処理までの処理説明図（その１）および（その２）である。また、図３Ｃおよび図３Ｄは、ピーク抽出処理の処理説明図（その１）および（その２）である。なお、図３Ａは、２つの太い下向きの白色矢印で３つの領域に区切られているが、これら領域を上から順に、上段、中段、下段と記載する。
【００５５】
まず、送信部１０による送信処理、および、受信部２０による受信処理により、ビート信号が生成される点については既に述べた。これにより、図３Ａの上段に示すように、送信周波数ｆＳＴと受信周波数ｆＳＲとの差となるビート周波数ｆＳＢ（＝ｆＳＴ−ｆＳＲ）を有するビート信号が、チャープ波ごとに生成される。なお、ここでは、１回目のチャープ波によって得られるビート信号を「Ｂ１」とし、２回目のチャープ波によって得られるビート信号を「Ｂ２」とし、ｐ回目のチャープ波によって得られるビート信号を「Ｂｐ」としている。
【００５６】
また、図３Ａの上段に示す例では、送信周波数ｆＳＴは、チャープ波ごとに、基準周波数ｆ０から時間に伴って傾きθ（＝（ｆ１−ｆ０）／Ｔｍ）で増加し、最大周波数ｆ１に達すると基準周波数ｆ０に短時間で戻るノコギリ波状である。また、チャープ波の変調周波数Δｆは、Δｆ＝ｆ１―ｆ０で表すことができる。
【００５７】
なお、図示していないが、送信周波数ｆＳＴは、チャープ波ごとに、基準周波数ｆ０から最大周波数ｆ１へ短時間で到達し、かかる最大周波数ｆ１から時間に伴って傾きθ（＝（ｆ１−ｆ０）／Ｔｍ）で減少し、基準周波数ｆ０に達するノコギリ波状であってもよい。
【００５８】
このように生成され、入力される各ビート信号に対し、周波数解析部３２ａは、まず「１回目のＦＦＴ処理」を行う。上述したように、送信信号に基づく送信波は、送信アンテナ１４から送信され、かかる送信波が物標で反射して反射波となり、かかる反射波が受信波として受信アンテナ２１で受信されて受信信号として出力される。送信波が送信アンテナ１４から送信されてから受信信号が出力されるまでの期間は、物標とレーダ装置１との間の距離に比例して増減し、ビート信号の周波数であるビート周波数ｆＳＢは、物標とレーダ装置１との間の距離に比例する。
【００５９】
そのため、ビート信号に対して１回目のＦＦＴ処理を行って生成したビート信号の周波数スペクトルには、物標との距離に対応する周波数ビン（以下、距離ビンｆｒと記載する場合がある）にピークが出現する。したがって、かかるピークが存在する距離ビンｆｒを特定することで、物標との距離を検出することができる。
【００６０】
ところで、物標とレーダ装置１との間の相対速度がゼロである場合、受信信号にドップラー成分は生じず、各チャープ波に対応する受信信号間で位相は同じであるため、各ビート信号の位相も同じである。一方、物標とレーダ装置１との間の相対速度がゼロでない場合、受信信号にドップラー成分が生じ、各チャープ波に対応する受信信号間で位相が異なるため、時間的に連続するビート信号間にドップラー周波数に応じた位相の変化が現われる。
【００６１】
図３Ａの中段には、時間的に連続するビート信号（Ｂ１〜Ｂ８）の１回目のＦＦＴ処理結果とビート信号間のピークの位相変化の一例を示している。かかる例では、同一の距離ビンｆｒ１０にピークがあり、かかるピークの位相が変化していることを示している。
【００６２】
このように、物標とレーダ装置１との間の相対速度がゼロでない場合、ビート信号間において同じ物標のピークにドップラー周波数に応じた位相の変化が現われる。そこで、各ビート信号の１回目のＦＦＴ処理により得られる周波数スペクトルを時系列に並べて、図３Ａの下段に示すように「２回目のＦＦＴ処理」を行うことで、ドップラー周波数に対する周波数ビンにピークが出現する周波数スペクトルを得ることができる。かかるピークが出現した周波数ビン、すなわち速度ビンを検出することで、物標との相対速度を検出することができる。
【００６３】
２次元ＦＦＴ処理の結果例を図３Ｂに示す。ＦＣＭ方式では、かかる２次元ＦＦＴ処理の結果において、所定の閾値以上のパワー値を示すピークが存在する距離ビンおよび速度ビンの組み合わせが、ピークが存在する距離ビンおよび速度ビンの組み合わせとして特定される。そして、かかるピークが存在するとして特定された距離ビンおよび速度ビンの組み合わせに基づいて、物標との距離および相対速度が導出されることとなる。
【００６４】
ピーク抽出部３２ｂは、このような２次元ＦＦＴ処理の結果を周波数解析部３２ａから取得し、かかる２次元ＦＦＴ処理の結果に基づいて、ピークが存在する距離ビンおよび速度ビンを特定する。
【００６５】
ピーク抽出部３２ｂは、距離ビンおよび速度ビンの組み合わせごとのパワー値であるｍ×ｎ個のＦ（ｆｒ、ｆｖ）のうち、所定の閾値以上であり、かつ、周囲のＦ（ｆｒ、ｆｖ）よりも大きい値を有する距離ビンおよび速度ビンを、ピークが存在する距離ビンおよび速度ビンとすることができる。たとえば、図３Ｃでは、Ｆ（５、５）が所定の閾値以上であり、隣接する４点のＦ（４、５）、Ｆ（５、４）、Ｆ（５、６）、Ｆ（６、５）よりも大きい値を有するならば、距離ビンｆｒ５および速度ビンｆｖ５の組み合わせがピーク位置Ｐｒｖと特定される。
【００６６】
図３Ｄには、２次元ＦＦＴ処理の結果を距離ビン側または速度ビン側からみた場合を模式的に示している。ピーク抽出部３２ｂは、特定したピーク位置Ｐｒｖに対して、図３Ｄに示すように、放物線近似でピークの頂点を推定し、ピークを抽出する。
【００６７】
図２の説明に戻り、つづいて距離・相対速度演算部３２ｃについて説明する。距離・相対速度演算部３２ｃは、ピーク抽出部３２ｂによってピークが存在するとして特定されたピーク位置Ｐｒｖに対応する距離ビンおよび速度ビンの組み合わせに基づいて、物標との距離および相対速度を導出する。また、距離・相対速度演算部３２ｃは、ピーク位置Ｐｒｖ、導出した物標との距離および相対速度を、導出部３２ｄへ出力する。
【００６８】
導出部３２ｄは、距離・相対速度演算部３２ｃから入力されたピーク位置Ｐｒｖ、距離および相対速度に基づき、導出処理を行う。導出処理では、対応する第１変調のピークおよび第２変調のピークの探索が行われる。また、かかる探索により、対応関係を有すると推定される第１変調および第２変調のピークの組み合わせを導出し、かかる組み合わせにつき、第１変調のピークに基づいて第２変調のピークの折り返し可能性を判定する。また、かかる判定結果に基づき、折り返しなしの第２変調のピークと、これに対応する第１変調のピークの対応関係を確定する。また、導出部３２ｄは、導出処理の結果を角度推定部３２ｅへ出力する。
【００６９】
より具体的に、図４Ａ〜図６を用いて説明する。図４Ａ〜図４Ｃは、導出処理における時間差補正処理の処理説明図（その１）〜（その３）である。また、図５Ａ〜図５Ｇは、導出処理における対応関係判定処理の処理説明図（その１）〜（その７）である。また、図６は、距離の折り返しゴーストの判定処理の処理説明図である。
【００７０】
まず、導出処理では、対応関係判定処理に先立って、時間差補正処理が行われる。これは、既に概略は述べたが、対応関係の判定のために、第１変調の周波数スペクトルと第２変調の周波数スペクトルとを照らし合わせるのに際して、第１変調波と第２変調波との間には第２変調波の変調時間などに基づく時間差があるので、かかる時間差を補正するものである。
【００７１】
まず、前提として、第１変調波の方が第２変調波よりも先に送信されたものとする。かかる場合に、図４Ａに示すように、たとえば第２変調のピークＰ２２が静止物または接近物相当の物標に対応していた場合、かかる物標は時間の経過とともに、レーダ装置１に対して近づいてくるはずである。
【００７２】
したがって、かかる場合には、導出部３２ｄは、たとえばピークＰ２２をレーダ装置１から遠ざける側へ補正する。ピークＰ２２が静止物または接近物相当の物標に対応するか否か、および、補正量などは、履歴データ３３ａに含まれる物標データの前回値や前述の時間差などに基づいて判定することができる。すなわち、履歴データ３３ａには、前回処理までの物標の種別、かかる物標それぞれの位置（距離）や相対速度が含まれて、これらは既知であり、第１変調および第２変調の時間差で周波数がどれくらいずれるかを導出することができる。
【００７３】
同様の考え方で、図４Ｂに示すように、たとえば第２変調のピークＰ２２が離反物相当の物標に対応していた場合、かかる物標は時間の経過とともに、レーダ装置１から遠ざかるはずである。したがって、かかる場合には、導出部３２ｄは、たとえばピークＰ２２をレーダ装置１へ近づける側へ補正する。
【００７４】
また、図４Ｃに示すように、自車両に対して相対速度が０の物標については、時間が経過してもレーダ装置１との距離は変化しないので、導出部３２ｄは、時間差に関しては補正なしとする。
【００７５】
このような時間差補正処理を経た後、導出部３２ｄは、第１変調の周波数スペクトルと第２変調の周波数スペクトルとを照らし合わせ、対応する第１変調のピークおよび第２変調のピークを探索する。
【００７６】
具体的には、図５Ａに示すように、導出部３２ｄは、距離ビンおよび速度ビンの２次元空間上においてまず「第１変調および第２変調間で対応するピークを探索」する。ここでは、前述の第１変調のピークＰ１１および第２変調のピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂの組み合わせを例に挙げる。
【００７７】
図５Ａに示すように、導出部３２ｄは、第１変調および第２変調間で対応するピークを探索し、たとえばピークＰ１１と、かかるピークＰ１１から所定の距離範囲（一例として、±１ｍ）および所定の速度範囲（一例として、±１ｋｍ／ｈ）にあるピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂとの組み合わせを、対応関係を有するとして推定する。
【００７８】
ただし、前述のように第２変調は最大検知速度が小さいため、ピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂは、最大検知速度を超える物標から折り返された速度の折り返しゴーストである可能性があるが、図５Ａに示すように、「第２変調だけでは、速度の折り返しゴーストか否か判別不可」である。
【００７９】
そこで、導出部３２ｄは、図５Ｂに示すように、たとえばピークＰ２１ａを速度の折り返しゴーストと仮定した場合に、ピークＰ２１ａと同じ距離ビン上において、折り返し元となる候補、言い換えれば「実体候補を導出」する。実体候補は、演算上求めることができ、たとえばピークＰ２１ａの相対速度が「−４０ｋｍ／ｈ」だったとした場合、実体候補は、「±０ｋｍ／ｈ」および「＋２０ｋｍ／ｈ」となる。
【００８０】
そして、導出部３２ｄは、図５Ｃに示すように、導出した実体候補に対し、「第１変調側で対応するピークの存否を判定」する。具体的には、図５Ｃに示すように、第１変調のピークＰ１１と同じ距離ビン上で、図５Ｂで導出したピークＰ２１ａの実体候補に対応する領域に第１変調の他のピークが存在するか否かを判定する。
【００８１】
ここで、図５Ｄに示すように、「いずれにも存在しない」場合、導出部３２ｄは、折り返しにくい第１変調においても実体は検出されていないとして、ピークＰ２１ａは「折り返しなしと判定」する。すなわち、ピークＰ２１ａは、第２変調で検出された有効な物標データとして取り扱われ、たとえば後段処理の角度推定処理を実行する角度推定部３２ｅへ出力されることとなる。
【００８２】
一方、図５Ｅに示すように、「少なくともいずれかに存在」する場合、導出部３２ｄは、折り返しにくい第１変調においても実体が検出されているとして、ピークＰ２１ａは「折り返しの可能性ありと判定」される。そして、確度の低い物標データとして取り扱われ、たとえば今回のスキャン分の処理では、後段の角度推定部３２ｅへは出力されない。
【００８３】
なお、このように第２変調のピークで折り返しの可能性ありと判定されたピーク（たとえばピークＰ２１ａ）は、実際に折り返しであれば、第１変調のピークＰ１１とは相対速度が異なるため、図５Ｆに示すように、ピークＰ１１に対し、「時間の経過とともに距離が離れる」こととなる。したがって、かかる「時間の経過とともに距離が離れる」場合に、ピークＰ２１ａは「折り返しありと確定」することができる。
【００８４】
ピークＰ２１ｂについても、図５Ｇに示すように、導出部３２ｄは、たとえばピークＰ２１ｂを速度の折り返しゴーストと仮定した場合に、ピークＰ２１ｂと同じ距離ビン上において「実体候補を導出」する。そのうえで、導出部３２ｄは、導出した実体候補に対し、「第１変調側で対応するピークの存否を判定」する。
【００８５】
後は、図５Ｄ〜図５Ｆに示したピーク２１ａの場合と同様の判定を行い、「折り返しの可能性あり」と判定され、または時間の経過とともに「折り返しあり」と確定されれば、無効な物標データとして取り扱われる。
【００８６】
また、導出部３２ｄは、第２変調のピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂのいずれも「折り返しなし」であれば、第１変調のピークＰ１１は第２変調のピークＰ２１ａ，Ｐ２１ｂのいずれとも対応関係を有すると判定する。そして、これらは有効な物標データとして取り扱われ、後段の角度推定処理を経て推定される角度などに基づいてたとえばピークＰ２１ａは鉄柱ＰＬであり、ピークＰ２１ｂは障害物であると判定される。
【００８７】
また、これまでは速度の折り返しゴーストの判定処理について説明してきたが、距離の折り返しゴーストについても同様の判定処理を適用できる。すなわち、図６に示すように、第１変調の最大検知距離は長く、第２変調の最大検知距離は短いが、第２変調の最大検知距離を超える位置に静止物ＦＯがある場合、第２変調側では、距離の折り返しゴーストＧのピークが抽出される場合がある。この場合、上述した速度の折り返しゴーストと同様、図６に示すように、「第２変調だけでは、実体か距離の折り返しゴーストＧか判別不可」である。
【００８８】
しかしながら、速度の折り返しゴーストの場合と同様に、「第１変調側で対応するピークの存否に基づいて判定」することで、第２変調のピークの折り返しの可能性を判定することができる。具体的には、前述のピークＰ１１，ピーク２１ａ，２１ｂの対応関係が推定された後、ピーク２１ａ，２１ｂをそれぞれ距離の折り返しゴーストＧと仮定した場合の実体候補をそれぞれ導出し、かかる実体候補に対応する距離に第１変調の他のピークが存在するならば、ピーク２１ａ，２１ｂは距離の折り返しゴーストＧの可能性ありと判定されることとなる。一方、実体候補に対応する距離に第１変調の他のピークが存在しなければ、ピーク２１ａ，２１ｂは折り返しなしの実体であると判定でき、その正確な距離も導出可能となる。したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、物標の検出精度を向上させることができる。
【００８９】
図２の説明に戻り、つづいて角度推定部３２ｅについて説明する。角度推定部３２ｅは、所定の方位演算処理により、導出部３２ｄで折り返しなしの有効な物標データとして判定されたピークそれぞれに対応する反射波の到来角度、すなわち物標の存在する角度を推定する。
【００９０】
所定の方位演算処理には、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation  of  Signal  Parameters  via  Rotational  Invariance  Techniques）、ＤＢＦ（Digital  Beam  Forming）、または、ＭＵＳＩＣ（Multiple  Signal  Classification）などの公知の到来方向推定手法を用いて行うことができる。また、角度推定部３２ｅは、推定した物標それぞれの角度、物標との距離および相対速度などを含む、最新のスキャンに基づく今回処理の瞬時値を、追従処理部３２ｆへ出力する。
【００９１】
追従処理部３２ｆは、角度推定部３２ｅからの瞬時値に対し、ベイズ確率論方式などを用いて時系列フィルタリングを施し、フィルタ値としての物標データを生成する。各スキャンごとのかかる物標データにより、物標を追従（トラッキング）することが可能となる。追従処理部３２ｆは、生成した物標データを車両制御装置２へ出力する。
【００９２】
次に、本実施形態に係るレーダ装置１が実行する処理手順について、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは、実施形態に係るレーダ装置１が実行する処理手順を示すフローチャートである。また、図７Ｂは、導出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００９３】
なお、ここでは、レーダ装置１のスキャン周期ごとに繰り返し実行される一連の信号処理の、スキャン１回分に対応する処理手順を示している。ここに言うスキャン１回分は、第１変調波および第２変調波を連続的に１回ずつ送信した場合に対応する。
【００９４】
図７Ａに示すように、まず送信部１０が、第１変調波および第２変調波を送信する（ステップＳ１０１）。このとき、送受信制御部３１は、スイッチ１３を制御して送信アンテナ１４を切り替えさせつつ、第１変調波および第２変調波を１回ずつ連続的に送信させる。そして、受信部２０が、反射波を受信する（ステップＳ１０２）。
【００９５】
そして、周波数解析部３２ａが、周波数解析処理を実行する（ステップＳ１０３）。これにより、２次元ＦＦＴ処理の結果として、第１変調の周波数スペクトルおよび第２変調の周波数スペクトルが得られる。つづいて、ピーク抽出部３２ｂが、ピーク抽出処理を実行する（ステップＳ１０４）。
【００９６】
そして、距離・相対速度演算部３２ｃが、距離・相対速度演算処理を実行し（ステップＳ１０５）、つづいて導出部３２ｄが、導出処理を実行する（ステップＳ１０６）。ここで、図７Ｂに示すように、導出処理では、導出部３２ｄが、まず第１変調波および第２変調波の時間差を補正する（ステップＳ２０１）。
【００９７】
つづいて、導出部３２ｄは、第１変調および第２変調間で距離および速度の近いピークを探索する（ステップＳ２０２）。そして、導出部３２ｄは、探索の結果、対応関係を有すると推定される第１変調および第２変調のピークの組み合わせを導出し、かかる組み合わせにつき、第２変調のピークの折り返し可能性を第１変調のピークに基づいて判定する（ステップＳ２０３）。なお、ステップ２０３の折り返しは、速度の折り返しおよび距離の折り返しを含む。
【００９８】
そして、導出部３２ｄは、折り返しなしの第２変調のピークと第１変調のピークの対応関係を確定し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。
【００９９】
図７Ａに戻る。ステップＳ１０６の後、角度推定部３２ｅが、角度推定処理を実行する（ステップＳ１０７）。そして、追従処理部３２ｆが、角度推定処理までの処理結果に基づいて追従処理を実行し（ステップＳ１０８）、スキャン１回分に対応する処理が終了する。
【０１００】
上述してきたように、本実施形態に係るレーダ装置１は、送信部１０と、受信部２０と、周波数解析部３２ａ（「解析部」の一例に相当）と、導出部３２ｄとを備える。送信部１０は、チャープ波を変調周波数および空走時間の異なる複数の方式で切り替えつつ送信する。受信部２０は、物標による上記チャープ波の反射波を受信する。周波数解析部３２ａは、受信部２０によって受信された反射波に基づいて生成されるビート信号を上記方式ごとで周波数解析する。導出部３２ｄは、周波数解析部３２ａによって導出される上記方式ごとの周波数スペクトルそれぞれにおいて抽出されたピークの対応関係を探索し、対応関係を有すると推定されるピークを導出する。
【０１０１】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、物標の検出精度を向上させることができる。
【０１０２】
また、上記方式は、第１方式（第１変調方式）と、かかる第１方式よりも高い変調周波数かつ長い空走時間でチャープ波を送信する第２方式（第２変調方式）であって、導出部３２ｄは、第１方式の周波数スペクトルおよび第２方式の周波数スペクトル間で、所定の距離範囲内かつ所定の速度範囲内にあるピークにつき、対応関係を有すると推定する。
【０１０３】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、距離および速度の分解能が低いがためにピークが埋もれやすい第１方式の周波数スペクトルのピークに対し、所定の距離範囲内かつ所定の速度範囲内にある、距離および速度の分解能が高い第２方式の周波数スペクトルのピークを、対応関係があると推定することができるので、物標検出につき、方式の違いによる短所を補い合った確度の高い判定を行うことが可能となる。
【０１０４】
また、導出部３２ｄは、対応関係を有すると推定されるピークにつき、第２方式によるピークが速度または距離の折り返しゴーストである可能性を、第１方式によるピークに基づいて判定する。
【０１０５】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、第２方式では最大検知速度が小さくまたは最大検知距離が短いがため検出され得る折り返しゴーストにつき、その可能性を判定することが可能となる。
【０１０６】
また、導出部３２ｄは、第２方式によるピークが折り返しゴーストであると仮定した場合に、かかる折り返しゴーストに対応する実体の候補を導出し、この実体の候補に対応する周波数スペクトル上の領域に第１方式による他のピークが存在するならば、上記第２方式によるピークが折り返しゴーストの可能性があると判定する。
【０１０７】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、最大検知速度が大きく、最大検知距離も長い第１方式のピークに基づいて正確に折り返しゴーストの可能性を判定することができる。
【０１０８】
また、導出部３２ｄは、速度の折り返しゴーストの可能性があると判定された第２方式のピークが時間の経過とともに第１方式のピークから距離が離れるならば、かかる第２方式のピークは折り返しゴーストであると確定する。
【０１０９】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、速度の折り返しゴーストを無効な物標データとして破棄することができるので、折り返しゴーストでない有効な物標データに基づいて物標の正確な速度を導出することが可能となる。
【０１１０】
また、レーダ装置１は、角度推定部３２ｅをさらに備える。角度推定部３２ｅは、折り返しゴーストの可能性があるピークを含まない、上記対応関係を有するピークそれぞれに対応する反射波の到来角度を所定の方位演算処理によって推定する。
【０１１１】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、折り返しゴーストの可能性がある確度の低いピークについては到来角度を推定せず、確度の高いピークについて到来角度を推定し、有効な物標データとして取り扱うので、精度の高い物標判定を行うことが可能となる。
【０１１２】
また、導出部３２ｄは、上記方式のうちチャープ波が時間的に後で送信された側の変調時間に基づき、周波数スペクトル間の時間差を補正する。
【０１１３】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、時間差による誤差を解消した精度の高いピークの対応関係の探索を行うことが可能となる。
【０１１４】
ところで、これまでは、第１変調波および第２変調波で変調周波数および空走時間を異ならせる場合について説明してきたが、さらに角度分解能を異ならせてもよい。
【０１１５】
（その他の実施形態）
かかる場合をその他の実施形態として図８を用いて説明する。図８は、その他の実施形態に係るレーダ装置１が実行する角度の折り返しゴーストＧに対する判定処理の処理説明図である。
【０１１６】
なお、その他の実施形態に係るレーダ装置１のブロック図は図２と同様であるので省略する。ただし、その他の実施形態に係るレーダ装置１では、送信アンテナ１４の一方と他方では角度分解能が異なる。
【０１１７】
送信アンテナ１４の一方は、最大検知距離が長く、最大検知角度が狭い（角度分解能の高い）狭角ビームが送信されるように設けられる。送信アンテナ１４の他方は、最大検知距離が短く、最大検知角度が広い（角度分解能の低い）広角ビームが送信されるように設けられる。
【０１１８】
そして、たとえば狭角ビーム側の送信アンテナ１４には、第１変調波が割り当てられる。また、たとえば広角ビーム側の送信アンテナ１４には、第２変調波が割り当てられる。
【０１１９】
したがって、かかる場合の第１変調波および第２変調波の送信範囲の関係を、図１Ａの状況に当てはめて模式的に示せば、図８のようになる。その他の実施形態に係るレーダ装置１では、このように角度分解能を異ならせて送出した第１変調波および第２変調波に基づき、上述してきた実施形態と同様に、第１変調のピークおよび第２変調のピークで対応関係を有すると推定されるピークの組み合わせに基づき、第１変調および第２変調間のピークを相互利用することとなる。
【０１２０】
ただし、図８に示すように、この場合だと第１変調波は狭角ビームとして送出されるので、その最大検知角度を超えた位置に物標が存在すれば、角度の折り返しゴーストＧが第１変調のピークとして現れる可能性がある。その場合、図８に示すように、「第１変調だけでは、実体か角度の折り返しゴーストＧか判別不可」である。
【０１２１】
しかしながら、対応関係を有すると推定される第２変調のピークがあり、その角度が車両正面側でなく、たとえば鉄柱ＰＬの方向の角度を示すものであれば、第１変調側に現れたピークは角度の折り返しゴーストＧであると判定することができる。すなわち、図８に示すように、「第２変調側で対応するピークの角度に基づいて判定」することができる。
【０１２２】
このように、その他の実施形態に係るレーダ装置１では、送信部１０が、第１変調よりも第２変調の方が最大検知角度が広くなるようにビームパターンを異ならせてチャープ波を送信し、導出部３２ｄは、第２変調のピークの到来角度によって、第１変調のピークが角度の折り返しゴーストＧであるか否かを判定する。
【０１２３】
したがって、その他の実施形態に係るレーダ装置１によれば、角度の折り返しゴーストＧの存否を判定することができる。なお、説明したのとは逆に、第２変調波を狭角ビームで、第１変調波を広角ビームで送出するようにしてもよい。
【０１２４】
また、上述した各実施形態では、送信波の変調方式を第１変調および第２変調の２種別としたが、少なくとも変調周波数および空走時間が異なればよく、３種別以上であってもよい。
【０１２５】
したがって、送信アンテナ１４も２本に限らず、３本以上であってもよい。また、各変調波に各１本の送信アンテナ１４を割り当てるのではなく、１本のみの送信アンテナ１４ですべての変調波を送出してもよい。
【０１２６】
また、上述した各実施形態では、第１変調波、第２変調波の順で送信する場合を例に挙げたが、逆の順序であってもよい。また、上述した各実施形態では、第１変調波および第２変調波のいずれも複数のチャープ波のまとまりである場合を例に挙げたが、第１変調波のチャープ波および第２変調波のチャープ波を１つずつ交互に送信してもよい。
【０１２７】
また、レーダ装置１により検出される静止物の物標数が所定数以上（たとえば、２０個以上）である場合、第１変調波におけるチャープの変調周波数よりも第２変調波におけるチャープの変調周波数を２倍以上とし、かつ、第１変調波におけるチャープの空走時間よりも第２変調波におけるチャープの空走時間を２倍以上とすることが好ましい。これにより、物標の正確な距離と相対速度を、折り返しの影響が少ない状態で導出することができる。
【０１２８】
また、上述した実施形態では、レーダ装置１は車両に設けられることとしたが、無論、車両以外の移動体、たとえば船舶や航空機等に設けられてもよい。
【０１２９】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
１    レーダ装置
２    車両制御装置
１０    送信部
１４    送信アンテナ
２０    受信部
２１    受信アンテナ
３０    処理部
３１    送受信制御部
３２    信号処理部
３２ａ  周波数解析部
３２ｂ  ピーク抽出部
３２ｃ  距離・相対速度演算部
３２ｄ  導出部
３２ｅ  角度推定部
３２ｆ  追従処理部
３３    記憶部
３３ａ  履歴データ
【図１Ａ】
2019039686.tif 000003
【図１Ｂ】
2019039686.tif 000004
【図１Ｃ】
2019039686.tif 000005
【図１Ｄ】
2019039686.tif 000006
【図２】
2019039686.tif 000007
【図３Ａ】
2019039686.tif 000008
【図３Ｂ】
2019039686.tif 000009
【図３Ｃ】
2019039686.tif 000010
【図３Ｄ】
2019039686.tif 000011
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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