(57)【要約】【課題】多数の静止物が検出されても、相対速度の折り返しを解くための演算処理負荷の増加を抑制できるレーダ装置を提供する。【解決手段】送信信号の各種類について、頻度が最も高い相対速度を含む相対速度範囲にある最大頻度物を判定し、最大頻度物に判定されていない非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出するレーダ装置。【選択図】図４
2019184595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対速度の検出範囲が互いに異なる複数種類の周波数変調信号を送信アンテナから送信する送信部と、
単数又は複数の物体に反射された前記複数種類の周波数変調信号を受信アンテナにより受信し、前記周波数変調信号の各種類について、送信した前記周波数変調信号と受信した前記周波数変調信号とを混合してビート信号を生成する受信部と、
前記周波数変調信号の各種類について、前記ビート信号の周波数解析を行って、前記物体のそれぞれについて、自装置との距離及び相対速度を算出する周波数解析部と、
前記周波数変調信号の各種類について、全ての前記物体の相対速度について、相対速度の頻度分布を算出し、頻度が最も高い相対速度を含む相対速度範囲にある前記物体を最大頻度物として判定する最大頻度物判定部と、
前記最大頻度物に判定されていない前記物体である非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる前記周波数変調信号の種類の間で組み合わせて、前記非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する非最大頻度物速度算出部と、を備えたレーダ装置。
【請求項２】
前記頻度が最も高い相対速度を、異なる前記周波数変調信号の種類の間で組み合わせて、前記最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する最大頻度物速度算出部を更に備えた請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記最大頻度物が静止物であると仮定し、前記周波数変調信号の各種類について、前記自装置の移動停止時からの前記頻度が最も高い相対速度の挙動に基づいて、前記最大頻度物の相対速度の折り返し数を算出し、前記最大頻度物の折り返し数、及び前記最大頻度物のそれぞれの相対速度に基づいて、前記最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する最大頻度物速度算出部を更に備えた請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記最大頻度物が静止物であると仮定し、前記自装置の速度を取得し、前記周波数変調信号の各種類について、取得した前記自装置の速度に基づいて、前記最大頻度物の相対速度の折り返し数を算出し、前記最大頻度物の前記折り返し数及び相対速度に基づいて、前記最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する最大頻度物速度算出部を更に備えた請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記非最大頻度物速度算出部は、前記自装置の速度を取得し、前記周波数変調信号の各種類について、取得した前記自装置の速度に基づいて、相対速度の検出範囲による折り返しの影響の有る静止物の相対速度を算出し、
前記自装置の速度に基づいて算出した前記折り返しの影響の有る静止物の相対速度と、前記頻度が最も高い相対速度とが異なっている場合は、前記非最大頻度物に加えて前記最大頻度物を含む全ての前記物体の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる前記周波数変調信号の種類の間で組み合わせて、全ての前記物体のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記周波数変調信号は、周波数変調幅及び周波数変調周期で、周波数が増加又は減少するチャープ信号であり、前記周波数変調信号の種類の間で少なくとも前記周波数変調周期が異なっている請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前回の検出周期で判定された前記最大頻度物について、今回の検出周期における距離及び相対速度を予測し、予測した前記最大頻度物の距離及び相対速度に対応する前記非最大頻度物を前記最大頻度物に追加する最大頻度物追加部、を更に備えた請求項１から６のいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する最大頻度物速度算出部と、
複数チャンネル設けられた前記受信部の各チャンネルの前記最大頻度物の検出情報に基づいて、前記最大頻度物の前記自装置の進行方向及び横方向に対する方位を算出する方位算出部と、を更に備え、
前記最大頻度物追加部は、前回の検出周期で判定された前記最大頻度物の方位、距離、及び実際の相対速度に基づいて、前回の検出周期の前記最大頻度物の進行方向の距離及び進行方向の実際の相対速度、横方向の距離を算出し、これらの算出値に基づいて、今回の検出周期の前記最大頻度物の進行方向の距離を予測し、今回の検出周期の進行方向の距離の予測値、及び前回の検出周期の進行方向の実際の相対速度及び横方向の距離に基づいて、今回の検出周期の前記最大頻度物の距離及び相対速度を予測する請求項７に記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記最大頻度物追加部は、前回の検出周期において前記非最大頻度物から追加した前記最大頻度物についても、今回の検出周期における距離及び相対速度を予測し、予測した前記最大頻度物の距離及び相対速度に対応する、前記非最大頻度物を前記最大頻度物に追加する請求項７又は８に記載のレーダ装置。
【請求項１０】
複数チャンネル設けられた前記受信部の各チャンネルの前記最大頻度物の検出情報に基づいて、前記最大頻度物の前記自装置の進行方向及び横方向に対する方位を算出する最大頻度物方位算出部と、
前記最大頻度物の方位及び距離に基づいて、前記最大頻度物の横方向の距離を算出し、算出した前記最大頻度物の横方向の距離に、静止物が進行方向に連続して配置されると仮定した場合の、静止物の距離及び相対速度を予測し、予測した前記静止物の距離及び相対速度に対応する前記非最大頻度物を前記最大頻度物に追加する最大頻度物追加部と、を更に備えた請求項１から６のいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項１１】
前記最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する最大頻度物速度算出部と、
前記最大頻度物の距離及び実際の相対速度に基づいて、前記自装置の横方向の特定距離に、静止物が前記自装置の進行方向に連続して配置されると仮定した場合の横方向の特定距離を推定し、推定した横方向の特定距離に、進行方向に連続して配置される静止物の距離及び相対速度を予測し、予測した前記静止物の距離及び相対速度に対応する前記非最大頻度物を前記最大頻度物に追加する最大頻度物追加部と、を更に備えた請求項１から６のいずれか一項に記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、物体の相対速度を検出するレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周波数が連続的に増加又は減少するチャープ信号をレーダ波として使用し、送信信号及び受信信号から生成されたビート信号に対して２回の周波数解析を行うことにより、検出物体の距離及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。例えば、特許文献１から３を参照。
【０００３】
しかし、例えば、特許文献２の技術では、相対速度の折り返しを解くため、相対速度の検出範囲が互いに異なる２種類のチャープ信号を送信し、各種類のチャープ信号について、周波数解析を行って、検出物体のそれぞれの距離及び相対速度を算出し、検出物体の相対速度を、異なるチャープ信号の種類間で組み合わせて、折り返しの無い相対速度を算出するように構成されている。
【０００４】
例えば、レーダ装置が車両に搭載されている場合は、自車両の前方に存在する車両等の移動物の相対速度、及び車道の路側物、建物等の静止物の相対速度が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７６３９１７１号公報
【特許文献２】特開２０１７−５８２９１号公報
【特許文献３】特開２０１７−９００６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、レーダの視野が広くなり、多数の静止物が検出されるようになっている。例えば、進行方向に沿って路側に静止物が連続的に存在する場合は、多数の静止物が検出される。この場合は、異なるチャープ信号の種類間で組み合わされる検出物体の組み合わせが大幅に増加し、演算処理負荷が大幅に増加する問題があった。
【０００７】
そこで、多数の静止物が検出されても、相対速度の折り返しを解くための演算処理負荷の増加を抑制できるレーダ装置が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この開示に係るレーダ装置は、
相対速度の検出範囲が互いに異なる複数種類の周波数変調信号を送信アンテナから送信する送信部と、
単数又は複数の物体に反射された前記複数種類の周波数変調信号を受信アンテナにより受信し、前記周波数変調信号の各種類について、送信した前記周波数変調信号と受信した前記周波数変調信号とを混合してビート信号を生成する受信部と、
前記周波数変調信号の各種類について、前記ビート信号の周波数解析を行って、前記物体のそれぞれについて、自装置との距離及び相対速度を算出する周波数解析部と、
前記周波数変調信号の各種類について、全ての前記物体の相対速度について、相対速度の頻度分布を算出し、頻度が最も高い相対速度を含む相対速度範囲にある前記物体を最大頻度物として判定する最大頻度物判定部と、
前記最大頻度物に判定されていない前記物体である非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる前記周波数変調信号の種類の間で組み合わせて、前記非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する非最大頻度物速度算出部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
このレーダ装置によれば、最大頻度物を、異なる信号種類間の検出物体の組み合わせから除外するため、折り返しを解くための演算処理負荷を低減できる。特に、静止物が多い条件では、静止物が最大頻度物として組み合わせから除外されるため、組み合わせを大きく減少させ、演算処理負荷を大きく減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るレーダ装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る送信信号、受信信号、及びビート信号を説明するタイムチャートである。
【図３】実施の形態１に係る制御装置のハードウェア構成図である。
【図４】実施の形態１に係るレーダ装置の処理を説明するフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る１回目の周波数解析結果を説明するための図である。
【図６】実施の形態１に係る２回目の周波数解析結果を説明するための図である。
【図７】実施の形態１に係る相対速度の折り返しを説明するための図である。
【図８】実施の形態１に係るレーダ装置の前方の条件を説明するための図である。
【図９】実施の形態１に係る、第１送信信号に係る周波数解析結果を説明するための図である。
【図１０】実施の形態１に係る、第２送信信号に係る周波数解析結果を説明するための図である。
【図１１】実施の形態１に係る、第２の送信信号に係る相対速度の頻度分布を示す図である。
【図１２】実施の形態１に係る、第２の送信信号に係る最大頻度物に判定された検出物体を説明するための図である。
【図１３】実施の形態４に係るレーダ装置の処理を説明するフローチャートである。
【図１４】実施の形態５に係る近距離物の相対速度の減少を説明するための図である。
【図１５】実施の形態５に係る近距離物の相対速度の減少を説明するための図である。
【図１６】実施の形態５に係るレーダ装置の概略構成図である。
【図１７】実施の形態５に係るレーダ装置の処理を説明するフローチャートである。
【図１８】実施の形態５に係る前回の検出周期のデータを説明するための図である。
【図１９】実施の形態５に係る今回の検出周期の予測データを説明するための図である。
【図２０】実施の形態５に係る最大頻度物の追加処理を説明するための図である。
【図２１】実施の形態６に係るレーダ装置の概略構成図である。
【図２２】実施の形態６に係るレーダ装置の処理を説明するフローチャートである。
【図２３】実施の形態６に係る最大頻度物の追加処理を説明するための図である。
【図２４】実施の形態６に係る最大頻度物の追加処理を説明するための図である。
【図２５】実施の形態７に係るレーダ装置の概略構成図である。
【図２６】実施の形態７に係るレーダ装置の処理を説明するフローチャートである。
【図２７】実施の形態７に係る最大頻度物の追加処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１．実施の形態１
実施の形態１に係るレーダ装置１について図面を参照して説明する。図１は、レーダ装置１の概略構成を示す図である。本実施の形態では、レーダ装置１は車両に搭載される。レーダ装置１は、他の車両、標識、ガードレール、歩行者等の車両の周囲に存在する物体の位置情報及び速度情報を検知する。レーダ装置１は、検出した物体の情報を、車両の制御を行う車両制御装置９５等に伝達する。なお、レーダ装置１は、車両以外の装置（例えば、航空機、監視装置等）に搭載されてもよい。
【００１２】
レーダ装置１は、相対速度の検出範囲が互いに異なる複数種類の周波数変調信号を送信アンテナ７から送信する送信部２０と、単数又は複数の物体に反射された複数種類の周波数変調信号を受信し、周波数変調信号の各種類について、送信した周波数変調信号と受信した周波数変調信号とを混合してビート信号を生成する受信部２１と、周波数変調信号の各種類のビート信号を処理する制御装置３０と、を備えている。本実施の形態では、送信部２０は、第１の周波数変調信号と第２の周波数変調信号との２種類の周波数変調信号を送信するように構成されている。
【００１３】
本実施の形態では、送信部２０は、送信アンテナ７、発振回路８、及び信号生成回路９を備えている。また、受信部２１は、複数の受信アンテナ３（本例では、第１チャンネルＣＨ１から第４チャンネルＣＨ４の４つ）、及び各受信アンテナ３に接続された複数のミキサ４（本例では、４つ）を備えている。制御装置３０は、各ミキサ４から出力された信号をＡ／Ｄ変換器９２（本例では、４つ）によりＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号を処理する。
【００１４】
レーダ装置１は、ＦＣＭ（Fast Chirp Modulation）方式を用いる。送信アンテナ７が送信する周波数変調信号ＳＴ（以下、送信信号ＳＴとも称す）は、所定の周波数変調幅及び周波数変調周期Ｔｍで、周波数が増加又は減少するチャープ信号ＳＴ（以下、送信チャープ信号ＳＴとも称す）とされている。また、送信信号ＳＴは、周波数変調を連続的に行う周波数変調周期Ｔｍの数Ｍ（以下、チャープ数Ｍと称す）が設定されている。
【００１５】
複数種類の送信信号ＳＴは、種類間で少なくとも周波数変調周期Ｔｍが互いに異なっている複数種類のチャープ信号とされている。なお、周波数変調幅、及びチャープ数は、距離の検出範囲、距離の検出分解能、及び相対速度の検出分解能に応じて設定され、送信信号ＳＴの種類間で互いに異なる値に設定されてもよいし、同じ値に設定されてもよい。
【００１６】
本実施の形態では、図２の上段グラフに示すように、各種類の送信チャープ信号ＳＴは、周波数変調周期Ｔｍの間に、周波数が最小周波数ｆｍｉｎから最大周波数ｆｍａｘまで一定の傾きで増加した後、ステップ的に最小周波数ｆｍｉｎまで低下する、のこぎり波とされている。なお、各種類の送信チャープ信号ＳＴは、周波数変調周期Ｔｍの間に、周波数が最大周波数ｆｍａｘから最小周波数ｆｍｉｎまで一定の傾きで減少した後、ステップ的に最大周波数ｆｍａｘまで増加する、逆のこぎり波とされてもよい。各種類の送信信号ＳＴの相対速度の検出範囲、及び相対速度の検出分解能に応じて、周波数変調幅、及び周波数変調周期Ｔｍ、チャープ数Ｍが予め設定されている。
【００１７】
信号生成回路９は、制御装置３０から伝達された周波数変調信号の指令値（例えば、周波数変調幅（最小周波数ｆｍｉｎ、最大周波数ｆｍａｘ）、周波数変調周期Ｔｍ、及びチャープ数Ｍ）に基づいて、図２の上段グラフに示すような、各時点における送信チャープ信号ＳＴの周波数を算出し、周波数を表す電気信号を発振回路８に伝達する。発振回路８は、伝達された周波数を有する電波（例えば、正弦波）を発生する電気信号を生成し、送信アンテナ７に伝達する。送信アンテナ７は、伝達された電気信号を電波に変換し、空間に送信する。
【００１８】
本実施の形態では、送信部２０は、各種類の送信信号ＳＴを送信アンテナ７から順番に送信する。具体的には、送信部２０は、第１の送信信号用に予め設定された第１の周波数変調幅、第１の周波数変調周期、及び第１のチャープ数を有する第１の送信信号を送信した後、第２の送信信号用に予め設定された第２の周波数変調幅（第２の最小周波数、第２の最大周波数）、第２の周波数変調周期、及び第２のチャープ数を有する第２の送信信号を送信する。送信部２０は、第１の送信信号及び第２の送信信号の送信を繰り返し行う。
【００１９】
各受信アンテナ３は、受信した電波（周波数変調信号）を、周波数を表す電気信号に変換し、各ミキサ４に伝達する。図２の下段グラフに示すように、各ミキサ４は、送信信号ＳＴと受信した周波数変調信号ＳＲ（以下、受信信号ＳＲと称す）を混合し、ビート信号ＳＢを出力する。ビート信号ＳＢは、周波数変調周期Ｔｍ毎に生成される。
【００２０】
次に、制御装置３０について説明する。制御装置３０は、周波数解析部３１、最大頻度物判定部３２、非最大頻度物速度算出部３３、最大頻度物速度算出部３４、方位算出部３５、及び送信信号生成部３６等の処理部を備えている。制御装置３０の各制御部３１〜３６等は、制御装置３０が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置３０は、図３に示すように、処理回路として、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りをする記憶装置９１、演算処理装置９０にビート信号ＳＢを入力するＡ／Ｄ変換器９２、演算処理装置９０から外部に周波数変調信号の指令値を出力するＤ／Ａ変換器９３、及び通信回路９４等を備えている。
【００２１】
演算処理装置９０として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、及び演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。通信回路９４は、車両制御装置９５等の外部の制御装置と、通信線を介して接続され、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信プロトコルに基づいて有線通信を行う。
【００２２】
そして、制御装置３０が備える各制御部３１〜３６等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、Ａ／Ｄ変換器９２、Ｄ／Ａ変換器９３、及び通信回路９４等の制御装置３０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部３１〜３６等が用いる設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。
【００２３】
＜送信信号生成部３６＞
図４のステップＳ０１で、送信信号生成部３６は、相対速度の検出範囲が互いに異なる複数種類の送信信号の指令値を算出し、Ｄ／Ａ変換器９３を介して送信部２０（信号生成回路９）に伝達する。本実施の形態では、送信信号生成部３６は、相対速度の検出範囲が互いに異なるように予め設定された複数種類の送信信号の設定値（本例では、周波数変調幅（最小周波数ｆｍｉｎ、最大周波数ｆｍａｘ）、周波数変調周期Ｔｍ、及びチャープ数Ｍ）を、順番に繰り返し算出し、送信部２０に伝達する。
【００２４】
本実施の形態では、上述したように、第１の送信信号と第２の送信信号との２種類の送信信号を送信するように構成されている。送信信号生成部３６は、第１の相対速度の検出範囲になるように予め設定された第１の送信信号の設定値（本例では、第１の周波数変調幅、第１の周波数変調周期、及び第１のチャープ数）と、第１の相対速度の検出範囲とは異なる第２の相対速度の検出範囲になるように予め設定された第２の送信信号の設定値（本例では、第２の周波数変調幅、第２の周波数変調周期、及び第１のチャープ数）と、を算出する。
【００２５】
第１の周波数変調周期と第２の周波数変調周期とは互いに異なる値に設定されている。なお、周波数変調幅、及びチャープ数は、第１の送信信号と第２の送信信号との間で互いに異なる値に設定されてもよいし、同じ値に設定されてもよい。
【００２６】
＜Ａ／Ｄ変換＞
図４のステップＳ０２で、各Ａ／Ｄ変換器９２（ＣＨ１からＣＨ４）は、各ミキサ４（ＣＨ１からＣＨ４）から出力されたビート信号ＳＢを所定の周波数でサンプリングしてデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換されたビート信号ＳＢは、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶される。
【００２７】
以下で説明する周波数解析部３１、最大頻度物判定部３２、非最大頻度物速度算出部３３、及び最大頻度物速度算出部３４の処理は、チャンネル毎に実行され、チャンネル毎に検出物体の距離及び折り返し無しの実際の相対速度が算出される。なお、複数のチャンネルの信号を積分する等により、チャンネルの信号をまとめて処理してもよい。
【００２８】
＜周波数解析部３１＞
図４のステップＳ０３で、周波数解析部３１は、周波数変調信号の各種類について、Ａ／Ｄ変換されたビート信号ＳＢの周波数解析を行って、物体のそれぞれについて、レーダ装置１との距離及び相対速度を算出する。
【００２９】
まず、距離及び相対速度の算出方法について説明する。送信信号ＳＴを送信してから、受信信号ＳＲを受信するまでの遅延時間は、物体とレーダ装置１との距離に比例して増減するため、ビート信号ＳＢの周波数は、物体とレーダ装置１との距離に比例する。そのため、各周期のビート信号ＳＢに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier transform）等の周波数解析を行うと、距離に対応する周波数の位置にピークが出現する。なお、高速フーリエ変換では、所定の周波数間隔を空けて設定された周波数ポイント（以下、距離ビンとも称す）毎に、受信レベル及び位相情報が抽出されるため、距離に対応する周波数ポイント（距離ビン）にピークが出現する。従って、ピークが生じた周波数ポイント（距離ビン）から距離が求められる。
【００３０】
相対速度の算出について説明する。ＦＣＭ方式では、物体とレーダ装置１との間に相対速度が生じている場合は、各周期のビート信号間にドップラ周波数に応じた位相の変化が現れる。具体的には、相対速度が０であれば、受信信号ＳＲにドップラ成分が生じていないため、送信信号ＳＴに対する受信信号ＳＲの位相は、各周期のビート信号間で全て同じになる。ところが、相対速度が０でない場合は、送信信号ＳＴに対する受信信号ＳＲの位相は、各周期のビート信号間で変化する。
【００３１】
各周期のビート信号の周波数解析結果には、この位相情報が含まれている。そのため、各周期のビート信号の周波数解析結果を時系列に並べて、２回目の高速フーリエ変換等の周波数解析を行うと、ドップラ周波数の位置にピークが出現する。なお、高速フーリエ変換では、相対速度の検出分解能に応じて、所定の周波数間隔を空けて設定された周波数ポイント（以下、相対速度ビンとも称す）毎に、位相情報が抽出されるため、相対速度に対応する周波数ポイント（相対速度ビン）にピークが出現する。従って、ピークが生じた周波数ポイント（相対速度ビン）から相対速度が求められる。
【００３２】
周波数解析部３１は、各周期のビート信号ＳＢに対して高速フーリエ変換を行って、距離ビン毎に処理結果を得る。チャープ数の周期があるので、処理結果を、横軸を距離ビンに設定し、縦軸を周期番号（チャープ番号）に設定して並べると、図５に示すようなマトリックス状になる。そして、周波数解析部３１は、各距離ビンの列の処理結果に対して高速フーリエ変換を行って、相対速度ビン毎に処理結果を得る。処理結果を、横軸を距離ビンに設定し、縦軸を相対速度ビンに設定して並べると、図６に示すようなマトリックス状になる。そして、周波数解析部３１は、２回目の処理結果が大きくなる距離ビン及び相対速度ビンのポイントが、物体に対応していると判定し、物体の距離ビン及び相対速度ビンを算出する。複数のピークがある場合は、複数の物体が検出される。周波数解析部３１は、各受信アンテナ３のビート信号ＳＢについて、周波数解析を行って、物体の距離及び相対速度を算出する。
【００３３】
＜相対速度の折り返し＞
ＦＣＭ方式では、各周期の受信信号ＳＲ（ビート信号ＳＢ）の間の位相変化を、周波数解析を行って相対速度を検出する。サンプリング定理より、周波数変調周期Ｔｍの２倍が、折り返し無く検出できるドップラ周期（ドップラ周波数の逆数）の下限値、すなわち、折り返し無く検出できる相対速度の上限値になる。よって、ドップラ周期が、周波数変調周期Ｔｍの２倍未満になると、ドップラ周波数が正しくサンプリングされず、折り返し信号（エイリアシング）として検出される。
【００３４】
以下、物体が自車両（レーダ装置１）に向かってくる方向の相対速度が正の値であるものとして説明する。図７に、相対速度の検出範囲が５０ｋｍ／ｈである場合の、相対速度の折り返しを説明する図を示す。横軸に、折り返し無しの実際の相対速度を示し、縦軸に、周波数解析により検出される相対速度を示す。折り返し無しの相対速度が０から５０ｋｍ／ｈである場合は、周波数解析により検出される相対速度も０から５０ｋｍ／ｈになる。しかし、折り返し無しの相対速度が５０ｋｍ／ｈ以上になると、周波数解析により検出される相対速度は０から５０ｋｍ／ｈの間を繰り返し折り返す。よって、周波数解析により検出される相対速度の情報だけでは、折り返し数が分からず、実際の相対速度が分からない。
【００３５】
折り返し無しの実際の相対速度Ｖｒは、折り返し数Ｎａ、相対速度の検出範囲ΔＶ、周波数解析により検出された相対速度Ｖｆから、次式により算出できる。
Ｖｒ＝Ｖｆ＋Ｎａ×ΔＶ        （１）
ここで、折り返し数Ｎａは、０以上の整数（０、１、２、・・・）のいずれかであり、実際の相対速度Ｖｒは、Ｖｆ、Ｖｆ＋ΔＶ、Ｖｆ＋２×ΔＶ、・・・のいずれかになる。
【００３６】
そこで、相対速度の検出範囲が互いに異なる複数種類の送信信号による相対速度の検出結果を組み合わせることによって、折り返しの無い実際の相対速度Ｖｒを特定することができる。例えば、次式に示すように、第１の送信信号による相対速度の検出値Ｖｆ１、第１の相対速度の検出範囲ΔＶ１に基づいて、折り返し数Ｎａを０から１つずつ増加させて、可能性のある複数の第１の相対速度ΣＶｆ１を算出する。同様に、第２の送信信号による相対速度の検出値Ｖｆ２、第２の相対速度の検出範囲ΔＶ２に基づいて、折り返し数Ｎａを０から１つずつ増加させて、可能性のある複数の第２の相対速度ΣＶｆ２を算出する。そして、可能性のある複数の第１の相対速度ΣＶｆ１と、可能性のある複数の第２の相対速度ΣＶｆ２との間で、一致する相対速度を、折り返しの無い実際の相対速度Ｖｒとして算出する。
ΣＶｆ１＝Ｖｆ１、Ｖｆ１＋ΔＶ１、Ｖｆ１＋２×ΔＶ１、・・・
ΣＶｆ２＝Ｖｆ２、Ｖｆ２＋ΔＶ２、Ｖｆ２＋２×ΔＶ２、・・・
Ｖｒ＝ΣＶｆ１∩ΣＶｆ２                                    （２）
【００３７】
例えば、ΔＶ１＝５０、Ｖｆ１＝１０、ΔＶ２＝８０、Ｖｆ２＝３０である場合は、次式に示すように、ΣＶｆ１とΣＶｆ２との間で、１１０が同じになり、折り返しの無い実際の相対速度Ｖｒとして算出される。
ΣＶｆ１＝１０、６０、１１０、１６０、２１０
ΣＶｆ２＝３０、１１０、１９０
Ｖｒ＝１１０                                （３）
【００３８】
＜静止物による組み合わせの増加＞
しかし、検出される物体の数が多い場合は、各物体の検出情報を組み合わせる組合せパターンが増加し、実際の相対速度を検出するための演算処理が増加する。例えば、図８の例について説明する。レーダ装置１が自車両の進行方向に送信信号を送信する。自車両は、４０ｋｍ／ｈで走行している。自車両の進行方向の前方には、５０ｍ、１００ｍ、１５０ｍの各地点に、３０ｋｍ／ｈで自車両に向かって走行している３台の対向車両Ａ、Ｂ、Ｃが存在する。また、自車両から右側に５ｍ離れた地点には、進行方向に沿って２ｍ毎に配置された路側のポール等の９８個の静止物の列が存在する。
【００３９】
この場合の、第１及び第２の送信信号に係る距離及び相対速度の周波数解析結果を図９及び図１０に示す。第１の送信信号及び第２の送信信号について、距離ビンの総数は同じ２００に設定され、距離ビン間の距離刻みは同じ１ｍに設定されている。第１の送信信号について、相対速度の検出範囲ΔＶ１は５８ｋｍ／ｈに設定され、相対速度ビンの総数は１２７に設定され、相対速度ビン間の相対速度刻みは、５８／１２８ｋｍ／ｈに設定されている。第２の送信信号について、相対速度の検出範囲ΔＶ２は６５ｋｍ／ｈに設定され、相対速度ビンの総数は１２７に設定され、相対速度ビン間の相対速度刻みは、６５／１２８ｋｍ／ｈに設定されている。なお、物体が自車両（レーダ装置１）に向かってくる方向の相対速度が正の値であるものとして説明する。
【００４０】
第１の相対速度の検出範囲ΔＶ１は５８ｋｍ／ｈであり、第１の相対速度の検出範囲ΔＶ１は６５ｋｍ／ｈであるため、相対速度が４０ｋｍ／ｈである９８個の静止物について、第１及び第２の送信速度の双方とも折り返しが生じていないが、相対速度が７０ｋｍ／ｈである３台の対向車両Ａ、Ｂ、Ｃについて、第１及び第２の送信速度の双方とも１回の折り返しが生じている。なお、距離が近い静止物は、進行方向に対する静止物の方向の角度が大きくなるため、相対速度が小さくなっている。
【００４１】
第１の送信信号による各物体の距離及び相対速度の検出結果、及び第２の送信信号による各物体の距離及び相対速度の検出結果を組み合わせることによって、各物体の実際の相対速度を特定することができる。具体的には、それぞれの組み合わせについて、第１の送信信号による距離と第２の送信信号による距離との一致度合の判定、及び折り返しを考慮した相対速度の一致度合の判定が行われ、双方の判定において一致度合が高い組み合わせから、各検出物体の距離及び折り返しの無い実際の相対速度が算出される。
【００４２】
しかし、図９及び図１０の例のように、路側にポール等の静止物が存在する場合は、多数の物体が検出されるため、第１の送信信号に係る検出物体と第２の送信信号に係る検出物体との組み合わせが大幅に増加し、演算処理負荷が大幅に増加する。図９及び図１０に示す例では、検出物体は１０１個であるため、１０１２＝１０２０１の組み合わせが存在する。
【００４３】
＜最大頻度物判定部３２＞
そこで、本実施の形態では、図４のステップＳ０４で、最大頻度物判定部３２は、送信信号の各種類について、全ての検出物体の相対速度に基づいて、相対速度の頻度分布を算出し、頻度が最も高い相対速度を含む相対速度範囲にある検出物体を最大頻度物として判定する。例えば、最大頻度物判定部３２は、第２の送信信号について、図１０に示した全ての物体の相対速度について、相対速度の頻度分布を算出し、図１１の頻度分布を得る。最大頻度物判定部３２は、頻度分布が最も高くなっている７８の相対速度ビンを中心にした、例えば±２の相対速度ビンの範囲（７６以上、８０以下）にある物体を最大頻度物として判定する。この判定により、図１２に示すように、９８個の静止物の内、距離が近い静止物を除いた９１個を最大頻度物として判定できる。同様に、最大頻度物判定部３２は、第１の送信信号について、相対速度の頻度分布を算出し、頻度分布が最も高くなっている８８の相対速度ビンを中心にした、例えば±２の相対速度ビンの範囲（８６以上、９０以下）にある物体を最大頻度物として判定する。この判定により、同様に９１個を最大頻度物として判定できる。
【００４４】
＜非最大頻度物速度算出部３３＞
そして、図４のステップＳ０５で、非最大頻度物速度算出部３３は、最大頻度物判定部３２により最大頻度物に判定されていない検出物体である非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００４５】
例えば、非最大頻度物速度算出部３３は、第１の送信信号に係る１０個の非最大頻度物のそれぞれと、第２の送信信号に係る１０個の非最大頻度物のそれぞれと、を組み合わせる。よって、第１の送信信号に係る検出物体と第２の送信信号に係る検出物体との組み合わせを、１０１２＝１０２０１から、１０２＝１００に大幅に低減させ、演算処理負荷を大幅に低減させることができる。
【００４６】
そして、非最大頻度物速度算出部３３は、各組み合わせについて、第１の送信信号に係る距離と第２の送信信号に係る距離とが、予め設定した判定距離範囲内になるか否を判定する。また、式（１）及び式（２）に示したように、非最大頻度物速度算出部３３は、各組み合わせについて、折り返し数を０から１つずつ増加させて算出した第１の送信信号に係る複数の相対速度と、折り返し数を０から１つずつ増加させて算出した第２の送信信号に係る複数の相対速度との間で、予め設定した判定速度範囲内になる相対速度が存在するか否を判定する。そして、非最大頻度物速度算出部３３は、判定速度範囲内になる相対速度が存在すると判定した場合は、判定速度範囲内になった相対速度を、折り返しの無い実際の相対速度として算出する。
【００４７】
例えば、図９及び図１０にＡで示す、自車両に一番近い対向車両Ａに対応する非最大頻度物について説明する。第１の送信信号に係る非最大頻度物Ａの距離は５０ｍであり、第２の送信信号に係る非最大頻度物Ａの距離は５０ｍであり、その差は０ｍであるため、例えば３ｍに設定された判定距離範囲内になると判定される。また、次式に示すように、第１の送信信号に係る非最大頻度物Ａは、相対速度ビンが２６であるので、折り返し数を０から１つずつ増加させた複数の相対速度ΣＶｆ１は、１１．９、７０．２、１２８．５、１８６．８ｋｍ／ｈになる。第２の送信信号に係る非最大頻度物Ａは、相対速度ビンが９であるので、複数の相対速度ΣＶｆ２は、４．６、７０．２、１３５．８、２０１．３ｋｍ／ｈになる。相互の複数の相対速度の間で、７０．２ｋｍ／ｈと７０．２ｋｍ／ｈが、例えば２に設定された判定速度範囲内になるので、これらの平均値７０．２ｋｍ／ｈが、折り返しの無い実際の相対速度Ｖｒとして算出される。
ΣＶｆ１＝１１．９、７０．２、１２８．５、１８６．８
ΣＶｆ２＝４．６、７０．２、１３５．８、２０１．３
Ｖｒ＝７０．２                                          （４）
【００４８】
非最大頻度物速度算出部３３は、相互の距離が判定距離範囲内になると判定し、且つ、相互の複数の相対速度の間で、判定速度範囲内になる相対速度が存在すると判定した組み合わせを、相互に対応している正しい組み合わせと判定し、その正しい組み合わせの距離及び折り返しの無い実際の相対速度を、非最大頻度物のものとして算出する。以上により、各非最大頻度物の距離及び折り返しの無い実際の相対速度が算出される。
【００４９】
＜最大頻度物速度算出部３４＞
図４のステップＳ０６で、最大頻度物速度算出部３４は、各種類の送信信号における頻度が最も高い相対速度を、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００５０】
この構成によれば、最大頻度物に判定された複数の検出物体について、送信信号の種類の間で、頻度が最も高い相対速度を組み合わせる１つの組み合わせにより、折り返しの無い実際の相対速度を算出できる。よって、上記の例のように、最大頻度物が多数ある場合でも、組み合わせを１つまで大幅に低減させ、演算処理負荷を大幅に低減させることができる。
【００５１】
本実施の形態では、最大頻度物速度算出部３４は、第１の送信信号における頻度が最も高い相対速度について、折り返し数を０から１つずつ増加させて算出した複数の相対速度と、第２の送信信号における頻度が最も高い相対速度について、折り返し数を０から１つずつ増加させて算出した複数の相対速度との間で、予め設定した判定速度範囲内になる相対速度を、最大頻度物の折り返しの無い実際の相対速度として算出する。
【００５２】
次式に示すように、第１の送信信号における頻度が最も高い相対速度は、相対速度ビンが８８であるので、折り返し数を０から１つずつ増加させた複数の相対速度ΣＶｆ１は、４０．４、９８．７、１５６．９ｋｍ／ｈになる。第２の送信信号における頻度が最も高い相対速度は、相対速度ビンが７８であるので、折り返し数を０から１つずつ増加させた複数の相対速度は、４０．３、１０５．８、１７１．４ｋｍ／ｈになる。相互の複数の相対速度の間で、４０．４ｋｍ／ｈと４０．３ｋｍ／ｈが、例えば２に設定された判定速度範囲内になるので、これらの平均値４０．３５ｋｍ／ｈが、折り返しの無い実際の相対速度として算出される。
ΣＶｆ１＝４０．４、９８．７、１５６．９
ΣＶｆ２＝４０．３、１０５．８、１７１．４
Ｖｒ＝４０．３５                                          （５）
【００５３】
最大頻度物は、頻度が最も高い相対速度を含む相対速度範囲にある検出物体に判定されるので、正確には、最大頻度物の相対速度は、頻度が最も高い相対速度より多少前後する。そこで、最大頻度物速度算出部３４は、各最大頻度物について、頻度が最も高い相対速度からの相対速度のずれを補正して、各最大頻度物の折り返しの無い実際の相対速度を算出する。以上により、各最大頻度物の距離及び折り返しの無い実際の相対速度が算出される。
【００５４】
＜方位算出部３５＞
図４のステップＳ０７で、方位算出部３５は、チャンネル毎に算出された単数又は複数の検出物体の距離及び折り返しの無い実際の相対速度を、チャンネル間で統合して、各検出物体の方位を判定する。方位算出部３５は、チャンネル間で、距離及び実際の相対速度が対応する検出物体同士を統合して、方位を算出する。そして、各検出物体の距離、折り返しの無い実際の相対速度、及び方位の情報は、通信回路９４を介して、車両制御装置９５に伝達される。
【００５５】
２．実施の形態２
次に、実施の形態２に係るレーダ装置１について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係るレーダ装置１の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、最大頻度物速度算出部３４における最大頻度物の実際の相対速度の算出方法が実施の形態１と異なる。
【００５６】
本実施の形態では、最大頻度物速度算出部３４は、最大頻度物が静止物であると仮定する。そして、最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、レーダ装置１（自車両）の移動開始前の停止時からの頻度が最も高い相対速度（以下、最大頻度相対速度と称す）の挙動に基づいて、最大頻度物の相対速度の折り返し数を算出する。そして、最大頻度物速度算出部３４は、最大頻度物の折り返し数、及び最大頻度物のそれぞれの相対速度に基づいて、最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００５７】
具体的には、最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、最大頻度物判定部３２により判定された最大頻度相対速度の挙動をモニタする。最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、最大頻度相対速度が相対速度の検出範囲の最大値付近から０付近にステップ的に減少した場合に、静止物としての最大頻度物の折り返し数を１つ増加させ、逆に、最大頻度相対速度が０付近から相対速度の検出範囲の最大値付近にステップ的に増加した場合に、静止物としての最大頻度物の折り返し数を１つ減少させる。また、最大頻度物速度算出部３４は、レーダ装置１の電源オン時等、自車両が停止していると判定した場合に、送信信号の各種類について、最大頻度物の折り返し数を０にリセットする。
【００５８】
最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、式（１）を用い、最大頻度物の折り返し数、周波数解析により算出された各最大頻度物の相対速度、及び相対速度の検出範囲に基づいて、最大頻度物のそれぞれについて、静止物としての折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００５９】
３．実施の形態３
次に、実施の形態３に係るレーダ装置１について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係るレーダ装置１の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、最大頻度物速度算出部３４における最大頻度物の実際の相対速度の算出方法が実施の形態１と異なる。
【００６０】
本実施の形態では、最大頻度物速度算出部３４は、最大頻度物が静止物であると仮定する。そして、最大頻度物速度算出部３４は、レーダ装置１（自車両）の速度を取得する。最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、取得したレーダ装置１の速度に基づいて、最大頻度物の相対速度の折り返し数を算出する。そして、最大頻度物速度算出部３４は、最大頻度物の折り返し数、及び最大頻度物のそれぞれの相対速度に基づいて、最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００６１】
具体的には、最大頻度物速度算出部３４は、車両制御装置９５等から自車両の速度を取得する。最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、自車両の速度を相対速度の検出範囲で除算した値に対して、小数点以下を切り捨てて、静止物としての最大頻度物の相対速度の折り返し数を算出する。そして、最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、式（１）を用い、最大頻度物の折り返し数、周波数解析により算出された最大頻度物のそれぞれの相対速度、及び相対速度の検出範囲に基づいて、静止物としての最大頻度物のそれぞれについて、折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００６２】
例えば、取得した自車両の速度が４０ｋｍ／ｈである場合は、最大頻度物速度算出部３４は、第１の送信信号について、４０ｋｍ／ｈを、相対速度の検出範囲ΔＶ１＝５８ｋｍ／ｈで除算した値０．６８に対して、小数点以下を切り捨てて、最大頻度物の折り返し数＝０を算出する。そして、最大頻度物速度算出部３４は、第１の送信信号について、最大頻度物のそれぞれの相対速度ビンに、相対速度刻み５８／１２８ｋｍ／ｈを乗算して、最大頻度物のそれぞれについて、折り返しの無い実際の相対速度を算出する。また、最大頻度物速度算出部３４は、第２の送信信号について、４０ｋｍ／ｈを、相対速度の検出範囲ΔＶ２＝６５ｋｍ／ｈで除算した値０．６１に対して、小数点以下を切り捨てて、最大頻度物の折り返し数＝０を算出する。そして、最大頻度物速度算出部３４は、第２の送信信号について、最大頻度物のそれぞれの相対速度ビンに、相対速度刻み６５／１２８ｋｍ／ｈを乗算して、最大頻度物のそれぞれについて、折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００６３】
４．実施の形態４
次に、実施の形態４に係るレーダ装置１について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係るレーダ装置１の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、非最大頻度物速度算出部３３における実際の相対速度の算出方法が実施の形態１と異なる。図１３は、本実施の形態に係るフローチャートである。ステップＳ０１からステップＳ０７は、図４の実施の形態１と同様であるが、ステップＳ１５からステップＳ１７は、本実施の形態において追加されたステップである。
【００６４】
ステップＳ１５で、非最大頻度物速度算出部３３は、レーダ装置１（自車両）の速度を取得する。そして、非最大頻度物速度算出部３３は、送信信号の各種類について、取得したレーダ装置１の速度に基づいて、相対速度の検出範囲による折り返しの影響の有る静止物の相対速度を算出する。ステップＳ１６で、非最大頻度物速度算出部３３は、レーダ装置１の速度に基づいて算出した、折り返しの影響の有る静止物の相対速度と、最大頻度物判定部３２において算出された頻度が最も高い相対速度（以下、最大頻度相対速度と称す）とが異なっているか否かを判定する。非最大頻度物速度算出部３３は、ステップＳ１６で異なっていると判定した場合は、ステップＳ１７で、非最大頻度物に加えて最大頻度物を含む全ての検出物体の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、全ての検出物体のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００６５】
一方、非最大頻度物速度算出部３３は、ステップＳ１６で異なっていない（一致している）と判定した場合は、ステップＳ０５で、実施の形態１と同様に、非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。そして、ステップＳ０６で、実施の形態１と同様に、最大頻度物速度算出部３４は、頻度が最も高い相対速度を、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００６６】
レーダ装置１の前方に静止物が少ない環境では、最大頻度物と静止物とが一致しなくなる。移動物は、それぞれ相対速度が異なる可能性が高いため、最大頻度物を、静止物としてまとめて処理し、組み合わせから除外すると、相対速度の算出誤差が生じるおそれがある。上記の構成によれば、レーダ装置１の速度に基づいて算出した静止物の相対速度と、最大頻度相対速度とが異なる場合は、最大頻度物が静止物でなく、移動物であると判定できる。そこで、組み合わせから最大頻度物を除外せずに、異なる送信信号の種類間で全ての検出物体を組み合わせて、距離及び実際の相対速度を算出するので、移動物の相対速度の算出精度を高めることができる。
【００６７】
具体的には、ステップＳ１５で、非最大頻度物速度算出部３３は、車両制御装置９５等から自車両の速度を取得する。非最大頻度物速度算出部３３は、送信信号の各種類について、自車両の速度から、相対速度の検出範囲を繰り返し減算し、減算値が負値になる直前の減算値を、折り返しの影響の有る静止物の相対速度として算出する。
【００６８】
例えば、自車両の速度が８０ｋｍ／ｈである場合は、非最大頻度物速度算出部３３は、第１の送信信号について、自車両の速度８０ｋｍ／ｈから、相対速度の検出範囲ΔＶ１＝５８ｋｍ／ｈを１回減算した値２２ｋｍ／ｈ、２回減算した値−３６ｋｍ／ｈを計算する。非最大頻度物速度算出部３３は、２回減算した値−３６ｋｍ／ｈは負値になるので、直前の１回減算した値２２ｋｍ／ｈを、折り返しの影響の有る静止物の相対速度として算出する。非最大頻度物速度算出部３３は、第２の送信信号について、自車両の速度８０ｋｍ／ｈから、相対速度の検出範囲ΔＶ１＝６５ｋｍ／ｈを１回減算した値１５ｋｍ／ｈ、２回減算した値−４０ｋｍ／ｈを計算する。非最大頻度物速度算出部３３は、２回減算した値−４０ｋｍ／ｈは負値になるので、直前の１回減算した値１４ｋｍ／ｈを、折り返しの影響の有る静止物の相対速度として算出する。
【００６９】
また、自車両の速度が４０ｋｍ／ｈである場合は、非最大頻度物速度算出部３３は、第１の送信信号について、自車両の速度４０ｋｍ／ｈから、相対速度の検出範囲ΔＶ１＝５８ｋｍ／ｈを１回減算した値−１８ｋｍ／ｈを計算する。非最大頻度物速度算出部３３は、１回減算した値−１８ｋｍ／ｈは負値になるので、直前の自車両の速度４０ｋｍ／ｈを、折り返しの影響の有る静止物の相対速度として算出する。非最大頻度物速度算出部３３は、第２の送信信号について、自車両の速度４０ｋｍ／ｈから、相対速度の検出範囲ΔＶ１＝６５ｋｍ／ｈを１回減算した値−２５ｋｍ／ｈを計算する。非最大頻度物速度算出部３３は、１回減算した値−２５ｋｍ／ｈは負値になるので、直前の自車両の速度４０ｋｍ／ｈを、折り返しの影響の有る静止物の相対速度として算出する。
【００７０】
ステップＳ１６で、非最大頻度物速度算出部３３は、送信信号の各種類について、折り返しの影響の有る静止物の相対速度と最大頻度相対速度との差が、予め設定された静止判定範囲内でない場合は、静止物の相対速度と最大頻度相対速度とが異なっており、最大頻度物は移動物であると判定し、差が静止判定範囲内である場合は、静止物の相対速度と最大頻度相対速度とが一致しており、最大頻度物は静止物であると判定する。
【００７１】
非最大頻度物速度算出部３３は、ステップＳ１６で送信信号の各種類について、静止物の相対速度と最大頻度相対速度とが異なっていると判定した場合は、ステップＳ１７で、非最大頻度物及び最大頻度物の双方の全ての検出物体の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、全ての検出物体のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。そして、その後、ステップＳ０７に進む。
【００７２】
５．実施の形態５
次に、実施の形態５に係るレーダ装置１について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係るレーダ装置１の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、最大頻度物追加部３７等を備えた点が実施の形態１と異なる。
【００７３】
＜近距離物体の課題＞
図８に示すように、複数の静止物が、自車両（レーダ装置１）の横方向の特定距離の位置に、自車両の進行方向に連続して配置される場合は、図１４及び図１５に示すように、静止物の距離が近くなるに従って、自車両の進行方向に対する静止物の傾斜角度θが次第に大きくなるため、静止物の相対速度Ｖｒが次第に小さくなる。
【００７４】
実施の形態１の方法では、図１２等に示したように、近距離の物体は、最大頻度物に含まれない。そのため、非最大頻度物の数が増加し、非最大頻度物の距離及び相対速度の算出に必要な演算処理が増加する課題があった。そこで、距離が近くなることにより相対速度が減少し、最大頻度物に含まれなくなる近距離物体も最大頻度物に含めれば、演算処理を更に低減できる。
【００７５】
＜最大頻度物追加処理＞
制御装置３０は、最大頻度物追加部３７を備えている。図１６は、本実施の形態に係るレーダ装置１の概略構成図である。図１７は、本実施の形態に係るフローチャートである。制御装置３０は、検出周期毎に図１７のフローチャートの処理を実行する。
【００７６】
本実施の形態に係る送信信号生成部３６、周波数解析部３１及び最大頻度物判定部３２に対応する図１７のステップＳ０１からステップＳ０４の処理は、図４のステップＳ０１からステップＳ０４までと同様であるので説明を省略する。
【００７７】
ステップＳ２５で、最大頻度物追加部３７は、前回の検出周期で判定された最大頻度物について、今回の検出周期における距離及び相対速度を予測し、予測した最大頻度物の距離及び相対速度に対応する非最大頻度物を最大頻度物に追加する。
【００７８】
本実施の形態では、制御装置３０は、前回の検出周期の情報をＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶しており、最大頻度物追加部３７は、記憶装置９１から前回の検出周期で算出された最大頻度物の方位、距離、及び実際の相対速度を読み出す。この際、前回の検出周期の全ての最大頻度物を読み出してもよいが、距離が、予め設定された近距離判定値よりも近い最大頻度物を読み出して、処理の対象にしてもよい。
【００７９】
図１８に模式図を示すように、最大頻度物追加部３７は、次式を用いて、前回の検出周期の最大頻度物の実際の相対速度Ｖｒ＿ｏｌｄ及び進行方向に対する方位θ＿ｏｌｄ、距離Ｌ＿ｏｌｄに基づいて、前回の検出周期の最大頻度物の進行方向の距離Ｘ＿ｏｌｄ及び進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘ＿ｏｌｄ、横方向の距離Ｙ＿ｏｌｄを算出する。複数の最大頻度物が処理対象とされている場合は、それぞれについて算出される。
Ｖｒｘ＿ｏｌｄ＝Ｖｒ＿ｏｌｄ／ｃｏｓ（θ＿ｏｌｄ）
Ｘ＿ｏｌｄ＝Ｌ＿ｏｌｄ×ｃｏｓ（θ＿ｏｌｄ）          （６）
Ｙ＿ｏｌｄ＝Ｌ＿ｏｌｄ×ｓｉｎ（θ＿ｏｌｄ）
【００８０】
そして、図１９に模式図を示すように、最大頻度物追加部３７は、次式を用いて、前回の検出周期の最大頻度物の進行方向の距離Ｘ＿ｏｌｄ及び進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘ＿ｏｌｄ、横方向の距離Ｙ＿ｏｌｄに基づいて、今回の検出周期の最大頻度物の進行方向の距離Ｘ＿ｅｓｔを予測する。ここで、ΔＴは、検出周期の時間間隔である。
Ｘ＿ｅｓｔ＝Ｘ＿ｏｌｄ−Ｖｒｘ＿ｏｌｄ×ΔＴ          （７）
【００８１】
最大頻度物追加部３７は、次式を用いて、今回の検出周期の進行方向の距離の予測値Ｘ＿ｅｓｔ、及び前回の検出周期の進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘ＿ｏｌｄ及び横方向の距離Ｙ＿ｏｌｄに基づいて、今回の検出周期の最大頻度物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔを予測する。
θ＿ｅｓｔ＝ｔａｎ−１（Ｙ＿ｏｌｄ／Ｘ＿ｅｓｔ）
Ｌ＿ｅｓｔ＝Ｘ＿ｅｓｔ／ｃｏｓ（θ＿ｅｓｔ）          （８）
Ｖｒ＿ｅｓｔ＝Ｖｒｘ＿ｏｌｄ×ｃｏｓ（θ＿ｅｓｔ）
【００８２】
そして、最大頻度物追加部３７は、予測した今回の検出周期の最大頻度物の実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔに基づいて、送信信号の各種類について、相対速度の検出範囲による折り返しの影響の有る相対速度の予測値Ｖ＿ｅｓｔを算出する。例えば、上述したステップＳ１５の処理と同様に、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した今回の検出周期の最大頻度物の実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔから、相対速度の検出範囲を繰り返し減算し、減算値が負値になる直前の減算値を、折り返しの影響の有る相対速度の予測値Ｖ＿ｅｓｔとして算出する。
【００８３】
そして、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した今回の検出周期の最大頻度物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び折り返しの影響の有る相対速度の予測値Ｖ＿ｅｓｔに対応する、今回の検出周期の非最大頻度物を、今回の検出周期の最大頻度物に追加する。例えば、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、距離及び相対速度の予測値を中心とした予め設定された範囲内に存在する非最大頻度物を最大頻度物に追加する。
【００８４】
なお、前回の検出周期において非最大頻度物から追加した最大頻度物も、前回の検出周期において最大頻度物である。そのため、最大頻度物追加部３７は、前回の検出周期において非最大頻度物から追加した最大頻度物についても、今回の検出周期における距離及び相対速度を予測し、予測した最大頻度物の距離及び相対速度に対応する、非最大頻度物を最大頻度物に追加する。
【００８５】
＜最大頻度物の追加挙動＞
図２０に挙動をしめす。まず、図２０の上段のグラフについて説明する。今回の検出周期において、６つの物体が検出されているが、距離が遠い４つの検出物体が、最大頻度物判定部３２により最大頻度物に判定され、距離が近い２つの検出物体が、非最大頻度物に判定されている。前回の検出周期において４つの最大頻度物が判定されている。そして、近距離判定値よりも近い２つの前回の検出周期の最大頻度物について、今回の検出周期の距離及び相対速度が予測されている。そして、予測された２つの今回の検出周期の距離及び相対速度に近い２つの非最大頻度物が、最大頻度物に追加されている。
【００８６】
図２０の下段のグラフに次の検出周期の挙動を示す。今回の検出周期において、８つの物体が検出されているが、距離が遠い４つの検出物体が、最大頻度物判定部３２により最大頻度物に判定され、距離が近い４つの検出物体が、非最大頻度物に判定されている。上段のグラフの前回の検出周期において６つの最大頻度物が判定されている。そして、近距離判定値よりも近い４つの前回の検出周期の最大頻度物について、今回の検出周期の距離及び相対速度が予測されている。そして、予測された４つの今回の検出周期の距離及び相対速度に近い４つの非最大頻度物が、最大頻度物に追加されている。
【００８７】
このように、距離が近くなることにより相対速度が減少し、最大頻度物に含まれなくなった近距離物体も最大頻度物に含めることができ、非最大頻度物の実際の相対速度の算出に必要な処理負荷を低減することができる。また、前回以前に最大頻度物に判定された検出物体を、順送りで最大頻度物に追加することができ、追加される最大頻度物を増加させることができる。
【００８８】
＜非最大頻度物速度算出処理＞
図１７のステップＳ０５で、実施の形態１の図４のステップＳ０５と同様に、非最大頻度物速度算出部３３は、最大頻度物判定部３２により最大頻度物に判定されておらず、最大頻度物追加部３７により最大頻度物に追加されていない非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００８９】
＜最大頻度物速度算出処理＞
そして、図１７のステップＳ０６で、実施の形態１の図４のステップＳ０６と同様に、最大頻度物速度算出部３４は、各種類の送信信号における頻度が最も高い相対速度を、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【００９０】
本実施の形態では、最大頻度物には、最大頻度の相対速度から外れたものが追加されている。そこで、最大頻度物速度算出部３４は、最大頻度物判定部３２により判定された最大頻度物を用い、最大頻度物追加部３７により追加された最大頻度物を用いずに、送信信号の各種類について最大頻度物の折り返し数を代表して算出してもよい。そして、最大頻度物速度算出部３４は、送信信号の各種類について、式（１）のように、代表して算出した折り返し数に、相対速度の検出範囲を乗算した値に、各最大頻度物の相対速度を加算して、各最大頻度物の折り返しの無い実際の相対速度を算出してもよい。
【００９１】
或いは、実施の形態２、３の構成のように、送信信号の各種類について最大頻度物の折り返し数が算出されてもよい。
【００９２】
＜方位算出処理＞
図１７のステップＳ０７で、実施の形態１の図４のステップＳ０７と同様に、方位算出部３５は、各チャンネルの各検出物体の検出情報（距離及び折り返しの無い実際の相対速度）に基づいて、各検出物体の自車両（レーダ装置１）の進行方向及び横方向に対する方位を算出する。例えば、方位算出部３５は、チャンネル間で、距離及び実際の相対速度が対応する検出物体を判定し、対応する検出物体の距離及び実際の相対速度についてチャンネル間の位相差を算出し、位相差に基づいて、各検出物体の方位を算出する。この方位の算出には、各種の公知の技術が用いられる。例えば、ESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）、MUSIC（MUltiple SIgnal Classification）といった公知の超分解能処理による出力結果を含む。
【００９３】
今回の検出周期で算出された各情報は、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶され、次回の検出周期で用いられる。
【００９４】
６．実施の形態６
次に、実施の形態６に係るレーダ装置１について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係るレーダ装置１の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、最大頻度物追加部３７等を備えた点が実施の形態１と異なる。
【００９５】
実施の形態５において説明したように、実施の形態１の方法では、図１２に示したように、近距離の物体は、最大頻度物に含まれない。そこで、距離が近くなることにより相対速度が減少し、最大頻度物に含まれなくなる近距離物体も最大頻度物に含めれば、演算処理を更に低減できる。
【００９６】
＜最大頻度物追加処理＞
制御装置３０は、最大頻度物追加部３７、最大頻度物方位算出部３８、及び追加最大頻度物速度算出部３９を備えている。図２１は、本実施の形態に係るレーダ装置１の概略構成図である。図２２は、本実施の形態に係るフローチャートである。
【００９７】
本実施の形態に係る送信信号生成部３６、周波数解析部３１及び最大頻度物判定部３２に対応する図２２のステップＳ０１からステップＳ０４の処理は、図４のステップＳ０１からステップＳ０４までと同様であるので説明を省略する。
【００９８】
＜最大頻度物速度算出処理＞
本実施の形態では、ステップＳ３５で、最大頻度物速度算出部３４の処理が実行される。最大頻度物速度算出部３４は、各最大頻度物について、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。最大頻度物速度算出部３４の処理は、実施の形態１のステップＳ０６と同様であるので説明を省略する。或いは、実施の形態２、３の構成のように、送信信号の各種類について各最大頻度物の折り返し数が算出されてもよい。
【００９９】
＜最大頻度物方位算出処理＞
ステップＳ３６で、最大頻度物方位算出部３８は、各チャンネルの各最大頻度物の検出情報（距離及び折り返しの無い実際の相対速度）に基づいて、各最大頻度物の自車両（レーダ装置１）の進行方向及び横方向に対する方位を算出する。例えば、最大頻度物方位算出部３８は、チャンネル間で、距離及び実際の相対速度が対応する最大頻度物を判定し、対応する最大頻度物の距離及び実際の相対速度についてチャンネル間の位相差を算出し、位相差に基づいて、各最大頻度物の方位を算出する。この方位の算出には、各種の公知の技術が用いられる。例えば、ESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）、MUSIC（MUltiple SIgnal Classification）といった公知の超分解能処理による出力結果を含む。
【０１００】
＜最大頻度物追加処理＞
ステップＳ３７で、最大頻度物追加部３７は、次式及び図２３に示すように、最大頻度物の方位θ及び距離Ｌに基づいて、最大頻度物の横方向の距離Ｙを算出する。
Ｙ＝Ｌ×ｓｉｎ（θ）                    （９）
【０１０１】
本実施の形態では、最大頻度物追加部３７は、全ての最大頻度物のそれぞれについて横方向の距離Ｙを算出する。なお、最大頻度物追加部３７は、いずれか１つの最大頻度物について、代表して横方向の距離Ｙを算出してもよい。
【０１０２】
最大頻度物追加部３７は、算出した最大頻度物の横方向の距離Ｙに、静止物が進行方向に連続して配置されると仮定した場合の、静止物の距離及び相対速度を予測する。
【０１０３】
本実施の形態では、最大頻度物追加部３７は、各最大頻度物の横方向の距離Ｙに基づいて、横方向の距離Ｙに、静止物が進行方向に連続して配置されているか否かを判定する。例えば、最大頻度物追加部３７は、横方向の距離Ｙが予め設定された判定範囲内に収まっている（まとまっている）最大頻度物が、予め設定された判定数以上である場合は、その最大頻度物のまとまりの横方向の距離Ｙに静止物が進行方向に連続して配置されていると判定する。最大頻度物のまとまりが複数存在する場合は、最大頻度物追加部３７は、各最大頻度物のまとまりの横方向の距離Ｙのそれぞれに静止物が進行方向に連続して配置されていると判定してもよい。
【０１０４】
最大頻度物追加部３７は、最大頻度物の実際の相対速度Ｖｒ及び最大頻度物の横方向の距離Ｙに基づいて、次式を用い、進行方向の各距離Ｘにおける、静止物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔを予測する。進行方向の各距離Ｘは、予測が必要な自車両に近い複数の値に設定される。
Ｌ＿ｅｓｔ＝√（Ｙ２＋Ｘ２）
Ｖｒ＿ｅｓｔ＝Ｖｒ×（Ｘ／Ｌ＿ｅｓｔ）          （１０）
【０１０５】
ここで、式（１０）の最大頻度物の実際の相対速度Ｖｒは、厳密には、進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘが用いられるのがよいが、距離が遠く、相対速度が減少していないと仮定して、頻度が最も高い実際の相対速度Ｖｒが代用されている。或いは、自車両の速度情報が入手できる場合は、式（１０）のＶｒに、その速度情報が用いられてもよいし、次式を用いて算出された進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘが、式（１０）のＶｒに用いられてもよい。また、最大頻度物のまとまりが複数存在する場合は、各まとまりについて、静止物の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔが予測されてもよい。
Ｖｒｘ＝Ｖｒ／ｃｏｓ（θ）                      （１１）
【０１０６】
最大頻度物追加部３７は、予測した静止物の実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔに基づいて、送信信号の各種類について、相対速度の検出範囲による折り返しの影響の有る相対速度Ｖ＿ｅｓｔを算出する。例えば、上述したステップＳ１５の処理と同様に、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した静止物の実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔから、相対速度の検出範囲を繰り返し減算し、減算値が負値になる直前の減算値を、折り返しの影響の有る相対速度Ｖ＿ｅｓｔとして算出する。図２４に、予測した距離Ｌ＿ｅｓｔ及び相対速度Ｖ＿ｅｓｔをつないだ予測速度線の例を示す。
【０１０７】
そして、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した静止物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び相対速度Ｖ＿ｅｓｔに対応する非最大頻度物を最大頻度物に追加する。例えば、図２４に示すように、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した静止物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び相対速度Ｖ＿ｅｓｔを中心とした予め設定された範囲内に存在する非最大頻度物を最大頻度物に追加する。
【０１０８】
図２４の例に示すように、予測速度線は、距離が近くなるに従って、相対速度が減少している。そのため、距離が近くなることにより相対速度が減少し、最大頻度物に含まれなくなった近距離物体も最大頻度物に含めることができ、非最大頻度物の実際の相対速度の算出に必要な処理負荷を低減することができる。
【０１０９】
＜非最大頻度物速度算出処理＞
図２２のステップＳ０５で、実施の形態１の図４のステップＳ０５と同様に、非最大頻度物速度算出部３３は、最大頻度物判定部３２により最大頻度物に判定されておらず、最大頻度物追加部３７により最大頻度物に追加されていない非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【０１１０】
＜追加最大頻度物速度算出処理＞
そして、図２２のステップＳ３８で、実施の形態１の図４のステップＳ０６と同様に、追加最大頻度物速度算出部３９は、最大頻度物追加部３７によって追加された追加最大頻度物の相対速度を、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、追加最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【０１１１】
本実施の形態では、追加最大頻度物速度算出部３９は、送信信号の各種類について、ステップＳ３５で最大頻度物速度算出部３４により算出された最大頻度物の折り返し数に、相対速度の検出範囲を乗算した値に、各追加最大頻度物の相対速度を加算して、各追加最大頻度物の折り返しの無い実際の相対速度を算出してもよい。
【０１１２】
＜方位算出処理＞
図２２のステップＳ０７で、実施の形態１の図４のステップＳ０７と同様に、方位算出部３５は、各チャンネルの各検出物体の検出情報（距離及び折り返しの無い実際の相対速度）に基づいて、各検出物体の自車両（レーダ装置１）の進行方向及び横方向に対する方位を算出する。この際、ステップＳ３６で最大頻度物方位算出部３８により最大頻度物の方位が算出されているので、最大頻度部の方位の算出は除かれる。
【０１１３】
７．実施の形態７
次に、実施の形態７に係るレーダ装置１について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係るレーダ装置１の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、最大頻度物追加部３７等を備えた点が実施の形態１と異なる。図２５は、本実施の形態に係るレーダ装置１の概略構成図である。図２６は、本実施の形態に係るフローチャートである。
【０１１４】
本実施の形態に係る送信信号生成部３６、周波数解析部３１及び最大頻度物判定部３２に対応する図２６のステップＳ０１からステップＳ０４の処理は、図４のステップＳ０１からステップＳ０４までと同様であるので説明を省略する。
【０１１５】
＜最大頻度物速度算出処理＞
本実施の形態では、ステップＳ４５で、最大頻度物速度算出部３４の処理が実行される。最大頻度物速度算出部３４は、各最大頻度物について、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度Ｖｒを算出する。最大頻度物速度算出部３４の処理は、実施の形態１のステップＳ０６と同様であるので説明を省略する。或いは、実施の形態２、３の構成のように、送信信号の各種類について各最大頻度物の折り返し数が算出されてもよい。
【０１１６】
＜最大頻度物追加処理＞
ステップＳ４６で、最大頻度物追加部３７は、最大頻度物の距離Ｌ及び実際の相対速度Ｖｒに基づいて、自車両（レーダ装置１）の横方向の特定距離に、静止物が自車両の進行方向に連続して配置されると仮定した場合の横方向の特定距離Ｙｓｐを推定する。
【０１１７】
本実施の形態では、最大頻度物追加部３７は、各最大頻度物の距離Ｌを用いて、次式により算出される実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔと、各最大頻度物の実際の相対速度Ｖｒとの誤差が小さくなるような、横方向の特定距離Ｙｓｐを算出する。この算出には、例えば、最小二乗法が用いられる。
Ｖｒ＿ｅｓｔ＝Ｖｒｘ×｛√（Ｌ２−Ｙｓｐ２）／Ｌ｝    （１２）
【０１１８】
最大頻度物の進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘには、距離が遠く、相対速度が減少していないと仮定して、頻度が最も高い実際の相対速度Ｖｒが代用されてもよいし、自車両の速度情報が入手できる場合は、その速度情報が用いられてもよい。
【０１１９】
なお、横方向の特定距離Ｙｓｐの推定精度を向上するために、距離が近くなることにより、相対速度が減少している物体もできるだけ多く最大頻度物に含めることが望ましい。そのため、最大頻度物判定部３２において最大頻度物に含める相対速度範囲を、実施の形態１の図１１の例よりも広げればよい。
【０１２０】
最大頻度物追加部３７は、推定した横方向の特定距離Ｙｓｐに、進行方向に連続して配置される静止物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び相対速度Ｖ＿ｅｓｔを予測する。
【０１２１】
本実施の形態では、最大頻度物追加部３７は、推定した横方向の特定距離Ｙｓｐ及び最大頻度物の進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘに基づいて、次式を用い、進行方向の各距離Ｘにおける、静止物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔを予測する。進行方向の各距離Ｘは、予測が必要な自車両に近い複数の値に設定される。
Ｌ＿ｅｓｔ＝√（Ｙｓｐ２＋Ｘ２）
Ｖｒ＿ｅｓｔ＝Ｖｒｘ×（Ｘ／Ｌ＿ｅｓｔ）          （１３）
【０１２２】
ここで、最大頻度物の進行方向の実際の相対速度Ｖｒｘには、式（１２）の場合と同様に、頻度が最も高い実際の相対速度Ｖｒが代用されてもよいし、自車両の速度情報が入手できる場合は、その速度情報が用いられてもよい。
【０１２３】
最大頻度物追加部３７は、予測した静止物の実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔに基づいて、送信信号の各種類について、相対速度の検出範囲による折り返しの影響の有る相対速度Ｖ＿ｅｓｔを算出する。例えば、上述したステップＳ１５の処理と同様に、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した静止物の実際の相対速度Ｖｒ＿ｅｓｔから、相対速度の検出範囲を繰り返し減算し、減算値が負値になる直前の減算値を、折り返しの影響の有る相対速度Ｖ＿ｅｓｔとして算出する。図２７に、予測した距離Ｌ＿ｅｓｔ及び相対速度Ｖ＿ｅｓｔをつないだ予測速度線の例を示す。
【０１２４】
そして、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した静止物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び相対速度Ｖ＿ｅｓｔに対応する非最大頻度物を最大頻度物に追加する。例えば、図２７に示すように、最大頻度物追加部３７は、送信信号の各種類について、予測した静止物の距離Ｌ＿ｅｓｔ及び相対速度Ｖ＿ｅｓｔを中心とした予め設定された範囲内に存在する非最大頻度物を最大頻度物に追加する。
【０１２５】
図２７の例に示すように、予測速度線は、距離が近くなるに従って、相対速度が減少している。そのため、距離が近くなることにより相対速度が減少し、最大頻度物に含まれなくなった近距離物体も最大頻度物に含めることができ、非最大頻度物の実際の相対速度の算出に必要な処理負荷を低減することができる。
【０１２６】
＜非最大頻度物速度算出処理＞
図２６のステップＳ０５で、実施の形態１の図４のステップＳ０５と同様に、非最大頻度物速度算出部３３は、最大頻度物判定部３２により最大頻度物に判定されておらず、最大頻度物追加部３７により最大頻度物に追加されていない非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【０１２７】
＜追加最大頻度物速度算出処理＞
そして、図２６のステップＳ４７で、実施の形態１の図４のステップＳ０６と同様に、追加最大頻度物速度算出部３９は、最大頻度物追加部３７によって追加された追加最大頻度物の相対速度を、異なる送信信号の種類の間で組み合わせて、追加最大頻度物の相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出する。
【０１２８】
本実施の形態では、追加最大頻度物速度算出部３９は、送信信号の各種類について、ステップＳ４５で最大頻度物速度算出部３４により算出された最大頻度物の折り返し数に、相対速度の検出範囲を乗算した値に、各追加最大頻度物の相対速度を加算して、各追加最大頻度物の折り返しの無い実際の相対速度を算出してもよい。
【０１２９】
＜方位算出処理＞
図２６のステップＳ０７で、実施の形態１の図４のステップＳ０７と同様に、方位算出部３５は、各チャンネルの各検出物体の検出情報（距離及び折り返しの無い実際の相対速度）に基づいて、各検出物体の自車両（レーダ装置１）の進行方向及び横方向に対する方位を算出する。
【０１３０】
〔その他の実施の形態〕
最後に、本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【０１３１】
（１）上記の各実施の形態においては、相対速度の検出範囲が互いに異なる複数種類の送信信号として、第１の送信信号と第２の送信信号との２種類の送信信号を送信し、非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、２種類の送信信号の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出するように構成されている場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、相対速度の検出範囲が互いに異なる複数種類の送信信号として、３種類以上の送信信号を送信し、非最大頻度物の距離及び相対速度を、それぞれ、３種類以上の送信信号の間で組み合わせて、非最大頻度物のそれぞれについて、相対速度の検出範囲による折り返しの無い実際の相対速度を算出するように構成されてもよい。
【０１３２】
例えば、３種類の送信信号が送信される場合は、次式に示すように、式（２）に加えて、第３の送信信号による相対速度の検出値Ｖｆ３、第３の相対速度の検出範囲ΔＶ３に基づいて、折り返し数Ｎａを０から１つずつ増加させて、可能性のある複数の第３の相対速度ΣＶｆ３を算出する。そして、可能性のある複数の第１の相対速度ΣＶｆ１と、可能性のある複数の第２の相対速度ΣＶｆ２と、可能性のある複数の第３の相対速度ΣＶｆ３との間で、一致する相対速度を、折り返しの無い実際の相対速度Ｖｒとして算出する。
ΣＶｆ１＝Ｖｆ１、Ｖｆ１＋ΔＶ１、Ｖｆ１＋２×ΔＶ１、・・・
ΣＶｆ２＝Ｖｆ２、Ｖｆ２＋ΔＶ２、Ｖｆ２＋２×ΔＶ２、・・・
ΣＶｆ３＝Ｖｆ３、Ｖｆ３＋ΔＶ３、Ｖｆ３＋２×ΔＶ３、・・・
Ｖｒ＝ΣＶｆ１∩ΣＶｆ２∩ΣＶｆ３                            （１４）
【０１３３】
（２）上記の各実施の形態においては、受信アンテナ３の数は４つであり、送信アンテナ７の数は１つである場合を例として説明した。受信アンテナ３の数は、４つ以外の数であってもよい。また、送信アンテナ７の数は２つ以上であってもよく、この場合は、送信信号の各種類に、１つずつ送信アンテナ７が備えられてもよい。
【０１３４】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１３５】
１  レーダ装置、３  受信アンテナ、４  ミキサ、７  送信アンテナ、８  発振回路、９  信号生成回路、２０  送信部、２１  受信部、３０  制御装置、３１  周波数解析部、３２  最大頻度物判定部、３３  非最大頻度物速度算出部、３４  最大頻度物速度算出部、３５  方位算出部、３６  送信信号生成部、３７  最大頻度物追加部、３８  最大頻度物方位算出部、３９  追加最大頻度物速度算出部、９２  Ａ／Ｄ変換器、９３  Ｄ／Ａ変換器、９４  通信回路、９５  車両制御装置
【図１】
2019184595.tif 000003
【図２】
2019184595.tif 000004
【図３】
2019184595.tif 000005
【図４】
2019184595.tif 000006
【図５】
2019184595.tif 000007
【図６】
2019184595.tif 000008
【図７】
2019184595.tif 000009
【図８】
2019184595.tif 000010
【図９】
2019184595.tif 000011
【図１０】
2019184595.tif 000012
【図１１】
2019184595.tif 000013
【図１２】
2019184595.tif 000014
【図１３】
2019184595.tif 000015
【図１４】
2019184595.tif 000016
【図１５】
2019184595.tif 000017
【図１６】
2019184595.tif 000018
【図１７】
2019184595.tif 000019
【図１８】
2019184595.tif 000020
【図１９】
2019184595.tif 000021
【図２０】
2019184595.tif 000022
【図２１】
2019184595.tif 000023
【図２２】
2019184595.tif 000024
【図２３】
2019184595.tif 000025
【図２４】
2019184595.tif 000026
【図２５】
2019184595.tif 000027
【図２６】
2019184595.tif 000028
【図２７】
2019184595.tif 000029