(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１の検知範囲と第１の分解能とで物標との距離を算出するための第１のパラメータに基づいて生成される第１の送信信号と、
前記第１の検知範囲より狭い第２の検知範囲と前記第１の分解能より高い第２の分解能とで前記物標との距離を算出するための第２のパラメータに基づいて生成される第２の送信信号とを送信する送信部と、
前記第１の送信信号が前記物標で反射された反射波を第１の受信信号として受信し、前記第２の送信信号が前記物標で反射された反射波を第２の受信信号として受信する受信部と、
前記第１の受信信号に基づき前記第１の検知範囲で第１の距離を算出し、前記第２の受信信号に基づき前記第２の検知範囲で第２の距離を算出し、前記第１の距離と前記第２の距離の何れかを選択して、前記物標との距離の測定結果を求める測定部と、
を備え、
前記測定部が、第１の距離と第２の距離とを比較し、
第１の距離と第２の距離とが対応していれば第２の距離を選択して前記測定結果とし、
第１の距離と第２の距離とが対応していなければ第１の距離を選択して前記測定結果とするレーダ装置。
【請求項２】
前記第１のパラメータは、前記物標との距離を算出するパラメータであると共に、第１の検知速度範囲と第１の速度分解能とで前記物標との相対速度を算出するためのパラメータでもあり、
前記第２のパラメータは、前記物標との距離を算出するパラメータであると共に、前記第１の検知速度範囲より狭い第２の検知速度範囲と前記第１の速度分解能より高い第２の速度分解能とで物標との相対速度を算出するためのパラメータでもあり、
前記測定部が、前記第１の受信信号に基づき前記第１の検知速度範囲で第１の相対速度を算出し、前記第２の受信信号に基づき前記第２の検知速度範囲で第２の相対速度を算出し、前記第１の相対速度と前記第２の相対速度とを比較し、前記第１の相対速度と前記第２の相対速度とが対応していれば前記第２の相対速度を選択して測定結果とし、前記第１の相対速度と前記第２の相対速度とが対応していなければ第１の相対速度を選択して測定結果とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記送信部が、異なる複数の検知範囲で前記距離を算出するため、複数の第２のパラメータに基づいて生成される複数の第２の送信信号を送信し、
前記受信部が、前記複数の第２の送信信号が物標で反射された反射波を複数の第２の受信信号として受信し、
前記測定部が、前記複数の第２の受信信号に基づき複数の第２の距離を算出し、前記第１の距離と前記複数の第２の距離の何れかを選択して、前記物標との距離の測定結果を求める請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記送信部が、異なる複数の検知速度範囲で前記物標との相対速度を算出するため、及び異なる複数の検知範囲で前記物標との距離を算出するため、複数の第２のパラメータに基づいて生成される複数の第２の送信信号を送信し、
前記受信部が、前記複数の第２の送信信号が物標で反射された反射波を複数の第２の受信信号として受信し、
前記測定部が、前記複数の第２の受信信号に基づき複数の第２の相対速度及び複数の第２の距離を算出し、前記第１の相対速度と前記複数の第２の相対速度の何れか、及び前記第１の距離と前記複数の第２の距離の何れかを選択して、前記物標の相対速度及び距離の測定結果を求める請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項５】
少なくとも、第１の検知範囲と第１の分解能とで物標との距離を算出するための第１のパラメータに基づいて生成される第１の送信信号が前記物標で反射された反射波を第１の受信信号として受信し、
前記第１の検知範囲より狭い第２の検知範囲と前記第１の分解能より高い第２の分解能とで前記物標との距離を算出するための第２のパラメータに基づいて生成される第２の送信信号が前記物標で反射された反射波を第２の受信信号として受信し、
前記第１の受信信号に基づき前記第１の検知範囲で第１の距離を算出し、
前記第２の受信信号に基づき前記第２の検知範囲で第２の距離を算出し、
前記第１の距離と前記第２の距離とを比較し、
前記第１の距離と前記第２の距離とが対応していれば前記第２の距離を選択して前記物標との距離の測定結果とし、
前記第１の距離と前記第２の距離とが対応していなければ前記第１の距離を選択して前記物標との距離の測定結果とする
レーダ装置の信号処理装置。
【請求項６】
少なくとも、第１の検知範囲と第１の分解能とで物標との距離を算出するための第１のパラメータに基づいて生成される第１の送信信号が前記物標で反射された反射波を第１の受信信号として受信し、
前記第１の検知範囲より狭い第２の検知範囲と前記第１の分解能より高い第２の分解能とで前記物標との距離を算出するための第２のパラメータに基づいて生成される第２の送信信号が前記物標で反射された反射波を第２の受信信号として受信し、
前記第１の受信信号に基づき前記第１の検知範囲で第１の距離を算出し、
前記第２の受信信号に基づき前記第２の検知範囲で第２の距離を算出し、
前記第１の距離と前記第２の距離とを比較し、
前記第１の距離と前記第２の距離とが対応していれば前記第２の距離を選択して前記物標との距離の測定結果とし、
前記第１の距離と前記第２の距離とが対応していなければ前記第１の距離を選択して前記物標との距離の測定結果とする
レーダ装置の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物標の検出を行うレーダ装置、信号処理装置及び信号処理方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物標を検出するレーダ装置として、ＦＣＭ（Fast Chirp Modulation）方式のレ
ーダ装置が提案されている。ＦＣＭ方式は、送信信号と、物標で反射されて受信した受信信号とから生成したビート信号の周波数に基づいて物標との距離を求め、ビート信号の位相変化に基づいて物標との相対速度を求める方式であり、距離と相対速度とを分離して求めることができ、より正確な物標検出が期待できる。このため、同一距離に相対速度の異なる物標が存在する場合でも、相対速度を用いて各物標を判別でき、周囲物の影響で角度誤差が大きくなりにくいというメリットもある。
【０００３】
特許文献１は、ＦＣＭ方式のレーダシステムであって、１つ又は複数の送信アンテナにより送信信号を放射し、物標で反射された送信信号を１つ又は複数の受信アンテナで受信し、これらの送信アンテナ及び受信アンテナの異なる組み合わせで受信信号を取得し、これらの受信信号に基づいて物標の方位を求めるシステムを記載している。
【０００４】
特許文献２は、所定の期間発振周波数が単調増加する期間を２つ以上持ち、そのうち少なくとも２つの期間における周波数変化の傾きが異なる送信波を繰り返し出力し、この送信波を送信した期間にそれぞれ受信した受信信号から得た複数のビート信号を利用して対象物の検出を行うレーダ装置を記載している。
【０００５】
特許文献３は、送信信号の周波数変化率が異なる複数の送信期間を含む検出サイクルごとに、送信期間のいずれかで生成されるビート信号に基づき目標物体の相対距離または相対速度を検出する処理と、異なる送信期間で生成されるビート信号の組合せに基づき目標物体の相対距離または相対速度を検出する処理とを行い、検出される相対距離または相対速度に評価点を設定し、この評価点に基づいて相対距離または相対距離を確定するレーダ装置を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１１−５２６３７０号公報
【特許文献２】特開２００４−０８５４５２号公報
【特許文献３】特開２０１０−０３８７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、ＦＣＭ方式における距離と相対速度の算出方法について簡単に説明する。
【０００８】
ＦＣＭ方式は、のこぎり波状に周波数が変化する送信波の一つの波形を１チャープとし、複数チャープをＦＭＣＷ方式と比べて短い周期で送信し、物標からの反射波を受信信号として受信し、この受信信号と送信波の差分をとることでビート信号を得、このビート信号を２次元ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）することで物標との距離及び相対速度を得る。具体的には、送信波に対して、物標の距離が遠いほど受信信号の時間遅延が大きくなるため、ビート信号の周波数は距離に比例する。そのため、ビート信号をＦＦＴ処理することで物標の距離に対応する周波数の位置にピークが出現する。尚、ＦＦＴは所定の周波
数間隔で設定された周波数ポイント（以下、レンジビンという場合がある）ごとに受信レベルや位相情報が抽出されるため、正確には物標の距離に対応する周波数のレンジビンにピークが出現する。従って、ピーク周波数を検出することで物標までの距離が求められる。
【０００９】
次に、相対速度の算出であるが、ＦＣＭ方式では自車両と物標との間に相対速度が生じている場合は、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ことを利用してドップラ周波数を検出し相対速度を算出している。即ち、相対速度が０であれば、受信信号にドップラ成分は生じていないため、各チャープに対する受信信号の位相は全て同じになる。ところが、物標との間に相対速度がある場合は、各チャープに対する受信信号の間にドップラ周波数に応じた位相変化が生じる。ビート信号をＦＦＴ処理して得られたピーク情報にはこの位相情報が含まれているため、各ビート信号から得られた同じ物標のピーク情報を時系列に並べて２回目のＦＦＴ処理を行えば、位相情報からドップラ周波数が求まり、その周波数位置にピークが出現する。このピーク周波数が相対速度に対応する。このように、ビート信号をＦＦＴ処理し、更にその結果をＦＦＴ処理するといった２次元ＦＦＴを行うことで、距離と相対速度を算出することができる。
【００１０】
上述のように、ＦＣＭ方式は、測速の際、複数のチャープを連続して送信し、これに対応して複数の受信信号を連続して受信し、この連続した受信信号の間の位相変化からドップラー周波数を取得して測速を行うため、前記受信信号の周期、即ちチャープの周期によって検知速度範囲が決まり、物標の相対速度が、この検知速度範囲を超えると、速度折り返しが生じて正しく測速できないという問題があった。これは、チャープの周期でドップラー周波数をサンプリングすることになるので、ドップラー周波数の一周期が、チャープの周期の２倍未満となると、ドップラー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）として検出されるためである。
【００１１】
また、物標との距離についても、物標との距離が検知範囲を超えると、折り返しが生じて正しく測距できないという問題があった。これは、物標との距離に対応する周波数が、ビート信号をサンプリングする際のサンプリング周波数の１／２を超えると、距離に対応する周波数が正しくサンプリングされずに、折り返し信号（エイリアシング）として検出されるためである。
【００１２】
そこで距離や速度の検知範囲を広く設定したいが、検知範囲を広く設定するためには、高いサンプリング周波数でサンプリングする必要があり、ハードウェアの制約上、無制限にサンプリング周波数を高めて検知範囲を広くすることはできない。特にＦＣＭ方式は、従来のＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式と比べ、短い周期の送信
信号（チャープ）を用いるため、サンプリング周波数の高いハードウェアが必要であり、サンプリング周波数を高める余地が少ない。また、サンプリング周波数を変えずに、送信信号の帯域幅を狭く、即ちΔＦを低く設定し、また、送信信号の周期を短く設定し、距離及び相対速度の検知範囲を広げると、当該サンプリング周波数で取得できるデータ量が相対的に少なくなり、距離及び相対速度の分解能が著しく低下してしまうため、要求される性能を満たせなくなってしまう。
【００１３】
現在、大きさ、重量、コスト等の条件を踏まえると、車載用レーダとして用いることができるハードウェアで、従来のＦＭ−ＣＷ方式と同等の検知速度範囲及び分解能を実現できるスペックのものは存在せず、ＦＣＭ方式でＦＭ−ＣＷ方式と同等の検知速度範囲及び分解能を実現することは困難であった。
【００１４】
このため、検知範囲を広く設定できず、距離や相対速度の折り返しが生じて正しく測定できないという問題があった。
【００１５】
そこで本発明では、折り返しの状況に応じ、可及的に精度の高い測定結果を得ることを可能にするレーダ装置に関する技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のレーダ装置は、上述した課題を解決するため、
少なくとも、第１の検知範囲で相対速度又は距離を算出するための第１のパラメータに基づいて生成される第１の送信信号と、前記第１の検知速度範囲より狭い第２の検知範囲で相対速度又は距離を算出するための第２のパラメータに基づいて生成される第２の送信信号とを送信する送信部と、
前記第１の送信信号が物標で反射された反射波を第１の受信信号として受信し、前記第２の送信信号が前記物標で反射された反射波を第２の受信信号として受信する受信部と、
前記第１の受信信号に基づき前記第１の検知範囲で第１の相対速度又は第１の距離を算出し、前記第２の受信信号に基づき前記第２の検知範囲で第２の相対速度又は第２の距離を算出し、前記第１の相対速度と前記第２の相対速度の何れか、又は前記第１の距離と前記第２の距離の何れかを選択して、前記物標の相対速度又は距離の測定結果を求める測定部と、を備える。
【００１７】
本発明の信号処理装置は、上述した課題を解決するため、
少なくとも、第１の検知範囲で相対速度又は距離を算出するための第１のパラメータに基づいて生成される第１の送信信号が物標で反射された反射波を第１の受信信号として受信し、前記第１の検知速度範囲より狭い第２の検知範囲で相対速度又は距離を算出するための第２のパラメータに基づいて生成される第２の送信信号が前記物標で反射された反射波を第２の受信信号として受信し、前記第１の受信信号に基づき前記第１の検知範囲で第１の相対速度又は第１の距離を算出し、前記第２の受信信号に基づき前記第２の検知範囲で第２の相対速度又は第２の距離を算出し、前記第１の相対速度と前記第２の相対速度の何れか、又は前記第１の距離と前記第２の距離の何れかを選択して、前記物標の相対速度又は距離の測定結果を求める。
【００１８】
本発明の信号処理方法は、上述した課題を解決するため、
少なくとも、第１の検知範囲で相対速度又は距離を算出するための第１のパラメータに基づいて生成される第１の送信信号が物標で反射された反射波を第１の受信信号として受信し、前記第１の検知速度範囲より狭い第２の検知範囲で相対速度又は距離を算出するための第２のパラメータに基づいて生成される第２の送信信号が前記物標で反射された反射波を第２の受信信号として受信し、前記第１の受信信号に基づき前記第１の検知範囲で第１の相対速度又は第１の距離を算出し、前記第２の受信信号に基づき前記第２の検知範囲で第２の相対速度又は第２の距離を算出し、前記第１の相対速度と前記第２の相対速度の何れか、又は前記第１の距離と前記第２の距離の何れかを選択して、前記物標の相対速度又は距離の測定結果を求める。
【００１９】
なお、本発明は、上述した信号処理装置で実行される処理を実現させるプログラムであってもよい。更に、本発明は、そのようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であってもよい。この場合、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行することにより、その機能を提供させることができる。なお、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、又は化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、折り返しの状況に応じ、可及的に精度の高い測定結果を得ることを可
能にするレーダ装置に関する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、ＦＣＭ方式の説明図である。
【図２】図２は、レーダ装置の構成図である。
【図３】図３は、レンジビン方向のフーリエ変換処理の結果を示す図である。
【図４】図４は、ベロシティビン方向のフーリエ変換処理の結果を示す図である。
【図５】図５は、送信信号の例を示す図である。
【図６】図６は、速度折り返しの説明図である。
【図７】図７は、信号処理のフローチャートである。
【図８】図８は、２次元ＦＦＴ処理の説明図である。
【図９】図９は、第１のパラメータと、第１のパラメータに基づく測定を行う場合の検知可能範囲を示す図である。
【図１０】図１０は、第２−１のパラメータと、第２−１のパラメータに基づく測定を行う場合の検知可能範囲を示す図である。
【図１１】図１１は、第２−２のパラメータと、第２−２のパラメータに基づく測定を行う場合の検知可能範囲を示す図である。
【図１２】図１２は、第１，第２−１，第２−２のパラメータに基づく相対速度の測定値と実相対速度の関係を示す図である。
【図１３】図１３は、第１のパラメータ（図８）に基づくチャープＳＴ１と、第２のパラメータ（図１０）に基づくチャープＳＴ２とを１チャープ毎に切り替えて送信する例を示す図である。
【図１４】図１４は、本変形例の信号処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明のレーダ装置の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、ＦＣＭ方式の説明図、図２は、本実施形態に係るレーダ装置１の構成図である。本実施形態に係るレーダ装置１は、車両に搭載され、他の車両、標識、ガードレール等、車両の周囲に存在する物標を検知することに用いることができる。物標の検知結果は、車両の記憶装置やＥＣＵ（Electrical Control Unit）２等に対して出力され、例えばＰＣＳ（Pre-crash
Safety System）やＡＥＢ（Advanced Emergency Braking System）などの車両制御に用
いることができる。但し、本実施形態に係るレーダ装置１は、車載レーダ装置以外の各種用途（例えば、飛行中の航空機や航行中の船舶の監視等）に用いられてもよい。
【００２３】
（装置構成）
レーダ装置１は、送信アンテナ７、発振器８、信号生成部９を備える。また、レーダ装置１は、等間隔に配置された受信アンテナ３（ｃｈ１−４）、各受信アンテナ３に各々繋がるミキサ４（ｃｈ１−４）、各ミキサ４に各々繋がるＡＤ（Analog to Digital）変換
器５（ｃｈ１−４）、各ＡＤ変換器５のデータを処理する信号処理装置１９を備える。
【００２４】
なお、レーダ装置１は、受信アンテナ毎に専用の受信回路を設けてもよいが、全受信アンテナによる受信信号をまとめて受信する受信回路を設けてもよい。この場合、時分割で受信回路が対応する受信アンテナを順次切り替える制御が必要となるが、レーダ装置１の回路構成をコンパクトにできる。本実施形態において、受信アンテナ３、ミキサ４、ＡＤ変換器５は、受信部の一形態である。また、図２では、４つの受信部を備える例を示したが、これに限らず受信部の数は、要求性能等に応じて任意に設定してよい。
【００２５】
本実施形態のレーダ装置１は、ＦＣＭ（Fast Chirp Modulation）方式を採用しており
、先ず、ＦＣＭ方式における距離と相対速度の算出方法について簡単に説明する。レーダ装置１は、図１（Ａ）に示すようなのこぎり波状に周波数が変化する送信信号（チャープ
）ＳＴを信号生成部９が生成して発振器８で変調し、送信アンテナ７を介して送信する。図１の記号Ｔｍは、信号生成部９が生成する送信信号ＳＴの周期である。また、送信信号ＳＴの１チャープ（一波形）は、基準周波数ｆ０から時間に伴って傾きθで周波数が増加して、最大値ｆ１に達すると、ほぼ垂直に基準周波数ｆ０へ戻るのこぎり波状となっている。なお、送信信号ＳＴは、一波形が、基準線ｆ０からほぼ垂直に最大値ｆ１に達してから、時間に伴って傾きθで減少して基準線ｆ０へ戻る逆のこぎり波状であってもよい（図５（Ｃ））。レーダ装置１は、目的とする検知速度範囲及び速度分解能、即ちレーダの性能として求められる要求仕様に基づいて定めた複数のチャープを連続して送信し、この所定数のチャープの送信を１スキャンとしている。
【００２６】
そして、レーダ装置１は、受信アンテナ３を介して、物標からの反射波を受信信号ＳＲとして受信する。ミキサ４（ｃｈ１−４）は、受信信号ＳＲを送信信号ＳＴの一部とをミキシングし、送信信号ＳＴと受信信号ＳＲの差の絶対値をとることにより、図１（Ｂ）に示すようなビート信号ＳＢを生成する。尚、ビート信号ＳＢは、図１（Ａ）に示す送信信号の１周期Ｔｍ毎に生成される。この場合、図１（Ａ）における送信信号ＳＴを送信し、物標で反射して受信信号ＳＲとして受信するまでの時間（遅延時間）が物標とレーダ装置との距離に比例して増減するため、このビート信号ＳＢ（例えばＢ１）の周波数は距離に比例する。そのため、ビート信号ＳＢをＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理することで物標の距離に対応する周波数の位置にピークが出現する。尚、ＦＦＴは所定の周波数間隔で設定された周波数ポイント（以下、レンジビンという場合がある）ごとに受信レベルや位相情報が抽出されるため、正確には物標との距離に対応する周波数のレンジビンにピークが出現する。従って、ピーク周波数を検出することで物標までの距離が求められる。図３は、このＦＦＴ処理の結果をレンジビン方向に並べ、各ビート信号の結果をレンジビンと直交する方向に並べてマトリクス状に示し、高さ方向に各処理結果の値（Spectrum［dB］）を示した例である。図３では、二つのピーク９１，９２が生じた例を示している。
【００２７】
次に、相対速度の算出であるが、ＦＣＭ方式では自車両と物標との間に相対速度が生じている場合は、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ことを利用してドップラ周波数を検出し相対速度を算出している。即ち、相対速度が０であれば、受信信号にドップラ成分は生じていないため、各チャープに対する受信信号の位相は全て同じになる。ところが、物標との間に相対速度がある場合は、各チャープに対する受信信号の間にドップラ周波数に応じた位相変化が生じる。ビート信号をＦＦＴ処理して得られたピーク情報にはこの位相情報が含まれているため、各ビート信号から得られた同じ物標のピーク情報を時系列に並べて２回目のＦＦＴ処理を行えば、位相情報からドップラ周波数が求まり、その周波数位置にピークが出現する。このＦＦＴ処理は、速度分解能に応じて所定の周波数間隔で設定された周波数ポイント（以下、ベロシティビンという場合がある）ごとに位相情報が抽出されるため、物標の相対速度に対応する周波数のベロシティビンにピークが出現する。従って、ピーク周波数を検出することで物標との相対速度が求められる。図４は、二回目のＦＦＴ処理の結果をベロシティビン方向に並べ、この二回目のＦＦＴ処理の結果を距離の周波数ポイント毎にレンジビン方向に並べてマトリクス状に示し、高さ方向に各処理結果の値（Spectrum［dB］）を示した例である。図４では、二つのピーク９３，９４が生じた例を示している。
【００２８】
ＡＤ変換器５（ｃｈ１−４）は、各ミキサ４（ｃｈ１−４）からビート信号ＳＢを得て、アナログ信号であるビート信号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。なお、ＦＣＭ方式では、ＦＭＣＷ方式に比べて短い周期のチャープを用いるため、ＦＭＣＷ方式の場合と比べて高速なＡＤ変換器５を用いている。
【００２９】
信号処理装置１９は、コンピュータプログラムに従って信号の演算処理を行うプロセッサ６や、演算処理に係る情報を記憶するメモリ１６を備えた所謂コンピュータである。メ
モリ１６は、コンピュータプログラムや設定値を記憶する補助記憶部や、演算処理に用いる情報を一時的に記憶する主記憶部など、複数のメモリから構成されても良い。信号処理装置１９は、車両から電力が供給されるとプロセッサ６がコンピュータプログラムを実行し、送信制御部１０や周波数解析部１１、ピーク抽出部１２、方位演算部１３、距離・相対速度演算部１４といった機能部を実現する。例えば、送信制御部１０は、予め設定された複数のパラメータ（後述の第１，第２のパラメータ）に基づいて送信信号を生成して出力させるように信号生成部９を制御する。本実施形態において、送信制御部１０、信号生成部９、発振器８、送信アンテナ７は、送信部の一形態である。
【００３０】
図５は、送信部によって送信されるのこぎり波状の送信信号ＳＴの一例を示す図である。図５（Ａ）は、１スキャン分の送信信号ＳＴを示し、図５（Ｂ）は、送信信号ＳＴの一部を拡大して示している。送信部は、複数のパラメータに基づいて、波形の異なる複数モードの送信信号を１スキャンで送信する。本実施形態では、第２のパラメータとして、第２−１のパラメータ及び第２−２のパラメータの２つと、第１のパラメータとに基づいて生成される３つのモードの送信信号を送信する。なお、この送信信号のモードは３つに限らず、少なくとも第１，第２のパラメータに基づく２つ以上であれば良い。
【００３１】
図５（Ｂ）において、各送信信号は、縦軸とした周波数方向の高さを帯域幅ΔＦ、１つのチャープを送信する時間を電波送信時間ＵＴ、１つのチャープを送信し終えてから次のチャープを送信するまでの時間を空走区間ＡＴ、電波送信時間ＵＴと空走区間ＡＴとをあわせた間隔、即ちチャープの送信を繰り返す間隔を周期Ｔｍとしている。また、１つのパラメータに基づいてチャープを送信する回数がチャープ数Ｍ（図５（Ａ））である。
【００３２】
上述のように第１，第２−１，第２−２の送信信号が送信されるため、受信部（受信アンテナ３、ミキサ４、ＡＤ変換器５）は、第１，第２−１，第２−２の送信信号が物標で反射された反射波を第１，第２−１，第２−２の受信信号として受信し、それぞれについて、ビート信号を生成する。
【００３３】
周波数解析部１１は、複数の物標からの反射波が重なり合った状態で受信信号ＳＲとして受信されるため、この受信信号ＳＲに基づいて生成されたビート信号ＳＢから、各物標の反射波に基づく周波数成分を分離する処理を行う。例えば、周波数解析部１１は、ビート信号ＳＢをＦＦＴ処理し、所定の周波数間隔で設定されたレンジビン毎に処理結果を求める。以下、このレンジビン毎に処理結果を求めるＦＦＴ処理をレンジビン方向のＦＦＴ処理とも称する。更に、周波数解析部１１は、前記レンジビン方向のＦＦＴの処理結果を複数のビート信号について同一のレンジビン毎にＦＦＴ処理して、所定の周波数間隔で設定されたベロシティビン毎に処理結果を求める。以下、このベロシティビン毎に処理結果を求めるＦＦＴ処理をベロシティビン方向のＦＦＴ処理とも称する。本実施形態では、周波数解析部１１による周波数解析の処理として、フーリエ変換、特に高速フーリエ変換の例を示したが、これに限らず、各物標との距離に応じた周波数や、各物標の相対速度に応じた周波数を求めることができれば、他の周波数解析のアルゴリズムを用いても良く、例えば、ウェブレット変換であっても良い。
【００３４】
ピーク抽出部１２は、前記周波数解析部１１によるレンジビン方向のＦＦＴ処理の結果や、ベロシティビン方向のＦＦＴ処理の結果からそれぞれピークを検出する。方位演算部１３は、受信アンテナ３（ｃｈ１−４）を介して受信した受信信号に基づいて物標の存在する方位を測定する。
【００３５】
距離・相対速度演算部１４は、ピーク抽出部１２で検出したピークに対応する距離や相対速度を求める。距離・相対速度演算部１４は、レンジビン方向のＦＦＴ処理によって生じたピークの周波数を検出する、即ち、各物標との距離に応じたピークが生じたレンジビ
ンを検出することで、物標までの距離を求める。特に、本実施形態の距離・相対速度演算部１４は、第１，第２−１，第２−２の受信信号に基づいて第１，第２−１，第２−２の距離を算出し、第１，第２−１，第２−２の距離の何れかを選択して、物標との距離の測定結果を求める。
【００３６】
また、距離・相対速度演算部１４は、ベロシティビン方向のＦＦＴ処理によって生じたピークの周波数を検出する、即ち、各物標の相対速度に応じたピークが生じたベロシティビンを検出することで、物標の相対速度を求める。特に、本実施形態の距離・相対速度演算部１４は、第１，第２−１，第２−２の受信信号に基づいて第１，第２−１，第２−２の相対速度を算出し、第１，第２−１，第２−２の相対速度の何れかを選択して、物標との相対速度の測定結果を求める。即ち、本実施形態において、距離・相対速度演算部１４は、測定部の一形態である。
【００３７】
信号処理装置１９は、例えばＭＣＵ（Micro Controller Unit）として構成されるが、
これに限定されるものではなく、各機能部１０〜１４の機能を実現できるものであれば、どのような構成を採用しても良い。また、各機能部１０〜１４は、プロセッサ６がメモリ１６と協働してコンピュータプログラムを実行することによって実現される機能部であるが、説明の便宜上、図２ではプロセッサ６内に各機能部を図示している。なお、これらの機能部は、汎用のプロセッサ６がコンピュータプログラム（ソフトウェア）に基づいて実現する構成に限定されず、例えば、プロセッサ６の内部あるいは外部に配置された専用の演算回路（ハードウェア）によってその全部または一部が実現される構成であってもよい。
【００３８】
以上のように、本実施形態のレーダ装置１は、複数のパラメータに基づいて測定を行い、折り返しの状態を判定して、折り返しの生じていない測定値のうち、精度の高い測定値を測定結果として選択することで、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じた状態であっても、可及的に精度の高い測定結果を求めることができる。
【００３９】
（折り返しについて）
上述のようにＦＣＭ方式では、連続して受信した受信信号ＳＲの間の位相変化をＦＦＴ処理して測速を行う。このとき、物標の相対速度が、検知速度範囲を超えていると、速度折り返しが生じて、検知範囲内の速度として誤検知される。これは、受信信号ＳＲの間の位相変化に基づいて測速を行うので、受信信号ＳＲの周期、即ちチャープの周期でドップラー周波数をサンプリングすることになり、サンプリング定理より、チャープの周期の２倍が検知速度の上限となるので、これを超えてドップラー周波数の一周期が、チャープの周期の２倍未満となると、（言い換えると、物標が、チャープ間でドプラ周波数の波長の半分以上の動きをする相対速度を持つ場合）ドップラー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）として検出されるためである。
【００４０】
図６は、速度折り返しの説明図であり、速度の検知範囲Ｖmaxを１００［km/h］とした
ときの実相対速度と測速結果の関係性を示すグラフである。図６のグラフでは、横軸に実相対速度、縦軸に測速結果をとり、網掛け部分（−１００［km/h］〜１００［km/h］）は実相対速度と測速結果が一致する範囲、即ち、速度折り返しが生じない範囲を示し、それ以外の部分は速度折り返しが生じる範囲を示している。
【００４１】
例えば、実相対速度が−５０［km/h］の場合、測速結果も−５０［km/h］、実相対速度が０［km/h］の場合、測速結果も０［km/h］のように、−１００［km/h］から１００［km/h］の範囲では、測速結果が実相対速度と一致する。即ち、ピークが生じたビンに基づく測速結果が実相対速度と一致する。しかし、実相対速度が検知範囲Ｖmaxを超えると、こ
の実相対速度によるピークは、検知範囲内に折り返した位置のビンに現れることになるた
め、測速結果が実相対速度と一致せず誤検出されてしまう。例えば実相対速度が−２５０［km/h］の場合、測速結果が−５０［km/h］、実相対速度が３００［km/h］の場合、測速結果が１００［km/h］のように誤検知されてしまう。
【００４２】
ここで、実相対速度をＶR、測速結果をＶFFTとすると、−Ｖmax＜ＶR≦Ｖmax（図６で
は−１００＜ＶR≦１００（ｋｍ／ｈ））ではＶR＝ＶFFTとなる。しかし、上記で示すよ
うに、実相対速度がその範囲外になると、検知範囲内の相対速度として誤検知され、ＶR
とＶFFTの関係は式（１）のようになる。
ＶFFT＝（（ＶR＋Ｖmax）ｍｏｄ２・Ｖmax）−Ｖmax  ・・・（１）
また、物標との距離についても、物標との距離が検知範囲を超えると折り返しが生じ、検知範囲内の速度として誤検知される。これは、物標との距離に対応する周波数が、ビート信号をサンプリングする際のサンプリング周波数の１／２を超えると、距離に対応する周波数が正しくサンプリングされずに、折り返し信号（エイリアシング）として検出されるためである。
【００４３】
このように、物標との距離や相対速度が検知範囲を超えると、折り返しが生じることになるため、検出する可能性のある物標の距離や相対速度に対して、レーダ装置１の要求仕様を高く設定する、即ち検知範囲を広く設定する必要がある。しかし、検知範囲を広く設定するためには、例えばサンプリング周波数を高くする必要があり、高速なＡＤ変換器５が必要になる等、設計上の制限があるので、無制限に検知速度範囲Ｖmaxを広く設定でき
るものではない。
【００４４】
そこで本実施形態では、相対速度又は距離の検知範囲が要求仕様以上の第１のパラメータに基づいて生成される第１の送信信号と、第１の検知範囲より狭い第２の検知範囲であって、第１のパラメータより高い分解能の第２のパラメータに基づいて生成される第２の送信信号を送信する。そして、第１，第２の送信信号が物標で反射された反射波を第１，第２の受信信号として受信し、第１，第２の受信信号に基づいて第１，第２の相対速度及び第１，第２の距離を算出し、第１の相対速度と第２の相対速度の何れかを選択し、また、第１の距離と第２の距離の何れかを選択して、物標の相対速度又は距離の測定結果を求める。
【００４５】
具体的には、測定部が、第１の距離と第２の距離とを比較し、第１の距離と第２の距離とが対応していれば第２の距離を選択して測定結果とし、第１の距離と第２の距離とが対応していなければ第１の距離を選択して測定結果とする。また、第１の相対速度と第２の相対速度とを比較し、第１の相対速度と第２の相対速度とが対応していれば第２の相対速度を選択して測定結果とし、第１の相対速度と第２の相対速度とが対応していなければ第１の相対速度を選択して測定結果とする。
【００４６】
ここで、第１のパラメータに基づく測定は、要求仕様の検知範囲において折り返しが生じないが、分解能が第２のパラメータよりも低い。一方、第２のパラメータに基づく測定は、分解能が第１のパラメータよりも高いが、要求仕様の検知範囲において折り返しが生じる可能性がある。このため、第１のパラメータに基づく測定結果と第２のパラメータに基づく測定結果とが対応している場合には、第２のパラメータに基づく測定に折り返しが生じていないので、精度の高い（分解能が高い）第２のパラメータに基づく測定結果を採用し、第１のパラメータに基づく測定結果と第２のパラメータに基づく測定結果とが対応していない場合には、第２のパラメータに基づく測定に折り返しが生じているので、第１のパラメータに基づく測定結果を採用する。これにより、折り返しの状況に応じて、可及的に精度の高い測定結果が得られるようにしている。
【００４７】
以上のように、本実施形態のレーダ装置１は、複数のパラメータに基づいて測定を行い
、折り返しの状態を判定して、折り返しの生じていない測定値のうち、精度の高い測定値を測定結果として選択することで、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じた状態であっても、可及的に精度の高い測定結果を求めることができる。
【００４８】
（測定方法）
以下、車両からレーダ装置１へ電力が供給された場合にプロセッサ６が実行する処理フローについて、図７のフローチャートに沿って説明する。プロセッサ６は、車両の駆動源が作動状態、例えば、駆動源が内燃機関であればイグニッションスイッチがオンになった場合、ハイブリッドシステムやＥＶ（Electric Vehicle）システムであればシステム電源がオンになった場合に、以下に示す処理フローを繰り返す。
【００４９】
プロセッサ６は、レーダ装置１の要求仕様に応じて予め定めた第１のパラメータに従って第１の送信信号ＳＴ１の変調を行うように信号生成部９へ切り替えを指示する(ステッ
プＳ１０)。次に、プロセッサ６は、信号生成部９へ第１の送信信号ＳＴ１の送信を指示
する(ステップＳ２０)。
【００５０】
そして、第１の送信信号ＳＴが物標で反射された反射波を受信し、ＡＤ変換器５（ｃｈ１−４）でＡ／Ｄ変換した第１の受信信号ＳＲをプロセッサ６が、受信部から取得して２次元ＦＦＴ処理し、第１の距離及び第１の相対速度を求める（ステップＳ３０）。
【００５１】
また、プロセッサ６は、第２−１のパラメータに従って第２−１の送信信号ＳＴの変調を行うように信号生成部９へ切り替えを指示する(ステップＳ４０)。次に、プロセッサ６は、信号生成部９へ第２−１の送信信号ＳＴの送信を指示する(ステップＳ５０)。
【００５２】
そして、第２−１の送信信号ＳＴが物標で反射された反射波を受信し、ＡＤ変換器５（ｃｈ１−４）でＡ／Ｄ変換した第２−１の受信信号ＳＲをプロセッサ６が、受信部から取得して２次元ＦＦＴ処理し、第２−１の距離及び第２−１の相対速度を求める（ステップＳ６０）。
【００５３】
更に、プロセッサ６は、第２−２のパラメータに従って第２−２の送信信号ＳＴの変調を行うように信号生成部９へ切り替えを指示する(ステップＳ７０)。次に、プロセッサ６は、信号生成部９へ第２−２の送信信号ＳＴの送信を指示する(ステップＳ８０)。
【００５４】
そして、第２−２の送信信号ＳＴが物標で反射された反射波を受信し、ＡＤ変換器５（ｃｈ１−４）でＡ／Ｄ変換した第２−２の受信信号ＳＲをプロセッサ６が、受信部から取得して２次元ＦＦＴ処理し、第２−２の距離及び第２−２の相対速度を求める（ステップＳ９０）。
【００５５】
次に、プロセッサ６は、第１，第２−１，第２−２のパラメータに基づく距離及び相対速度と第２のパラメータに基づく距離及び相対速度とを比較して折返しを判定する(ステ
ップＳ１００)。例えば、第１の距離と第２−１の距離とが対応していれば、第２−１の
距離に折り返しが生じていないと判定し、第１の距離と第２−１の距離とが対応していなければ、第２−１の距離に折り返しが生じていると判定する。同様に、第１の距離と第２−２の距離とが対応していれば、第２−２の距離に折り返しが生じていないと判定し、第１の距離と第２−２の距離とが対応していなければ、第２−２の距離に折り返しが生じていると判定する。また、第１の相対速度と第２−１の相対速度とが対応していれば、第２−１の相対速度に折り返しが生じていないと判定し、第１の相対速度と第２−１の相対速度とが対応していなければ、第２−１の相対速度に折り返しが生じていると判定する。同様に、第１の相対速度と第２−２の相対速度とが対応していれば、第２−２の相対速度に折り返しが生じていないと判定し、第１の相対速度と第２−２の相対速度とが対応してい
なければ、第２−２の相対速度に折り返しが生じていると判定する。なお、本実施形態では、第１の距離と第２−１，２−２の距離とを比較して折返しを判定したが、これに限らず、第１の距離の値が、第２−１，２−２の検知範囲内にあるか否かを判定できれば良い。例えば、２−１，２−２の検知範囲をデータテーブルとしてメモリ等に記憶しておき、プロセッサ６は、第１の距離の値が、データテーブルから読み出した第２−１，２−２の検知範囲内にあれば折返しが生じていないと判定し、第１の距離の値が、第２−１，２−２の検知範囲内になければ折り返しが生じていると判定しても良い。
【００５６】
そして、プロセッサ６は、折り返しが生じていない距離及び相対速度のうち、最も精度の高い（分解能が高い）距離及び相対速度を選択し、出力する(ステップＳ１０５)。
【００５７】
このように、本実施形態では、１スキャンにおいて、換言すると１回の測定結果を求める処理において、複数のパラメータに切り替えて送信信号ＳＴを送信し、各送信信号ＳＴに基づいて測定した距離又は相対速度であって、折り返しの発生していない距離又は相対速度のうち、最も精度の高い距離又は相対速度を測定結果として選択する。
【００５８】
従って、検知範囲が広く、分解能が低いパラメータや、検知範囲が狭く、分解能が高いパラメータといった複数のパラメータを設定でき、複数のパラメータに基づいて測定した距離又は相対速度のうち、精度の高いものを選択できる。
【００５９】
なお、図７の例では、第１のパラメータと第２−１，第２−２のパラメータに基づいて測定を行った、即ち、第２のパラメータとして２つのパラメータに基づいて測定を行ったが、即ち、第２のパラメータは２つに限らず、１つ又は３つ以上であっても良い。
【００６０】
また、図８は、２次元ＦＦＴ処理の具体例を示す図である。図７のステップＳ３０、Ｓ６０，Ｓ９０では、図８に示すように、プロセッサ６は、先ず各送信信号ＳＴに対応する受信信号ＳＲに基づいて生成されたビート信号ＳＢを取得する（ステップＳ１１０）。このビート信号ＳＢは、所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換された時系列データであり、プロセッサ６は、ビート信号ＳＢをレンジ方向にＦＦＴ処理することで、ビート信号の１つについて時系列に解析する(ステップＳ１２０)。プロセッサ６は、このステップＳ１２０の処理をＭ個のビート信号ＳＢについて夫々繰り返す(ステップＳ１３０)。
【００６１】
図１（Ｃ）は、説明のため、ビート信号Ｂ１のＦＦＴ処理の結果ＢＦ１として所定の周波数間隔で求めた値Ｒ１〜ＲＪを対応する周波数のレンジビンＲＡ１〜ＲＡＪに並べ、各ビート信号Ｂ２〜ＢＭのそれぞれのＦＦＴ処理の結果ＢＦ２〜ＢＦＭをレンジビンと直交する方向に並べてマトリクス状に示している。このようにレンジビン方向のフーリエ変換処理の結果を平面上に配列し、高さ方向に各処理結果の値（Spectrum［dB］）を示した例が図３である。このようにレンジビン方向のフーリエ変換処理の結果、物標との距離に応じた周波数（レンジビン）にピークが生じるので、このピーク周波数を検出することで物標との距離を求めることができる。なお、このマトリクス状の配列は、説明の便宜のためであり、物理的にこの配列で格納することに限定されるものではない。
【００６２】
次に、プロセッサ６は、前記レンジビン方向のフーリエ変換の処理結果について、同一の距離ごと、即ちレンジビンごとの時系列データをベロシティビン方向にＦＦＴ処理する(ステップＳ１４０)。そして、プロセッサ６は、ステップＳ１４０のＦＦＴ処理を所定回数ＮRに達するまで、即ちレンジビンの数ＮRに達するまで繰り返す(ステップＳ１５０)。従って、ＦＦＴ処理の回数がＮRに達していなければ（ステップＳ１５０，Ｎｏ）、ステ
ップＳ１４０に戻り、ＦＦＴ処理の回数がＮRに達していれば（ステップＳ１５０，Ｙｅ
ｓ）、次のステップＳ３０へ移行する。図４は、このベロシティビン方向のＦＦＴ処理の結果を図３と同様にレンジビン方向とベロシティビン方向のマトリクス状に配列し、処理
結果の値を高さ方向にとった例を示している。このようにベロシティビン方向のフーリエ変換処理の結果、物標の相対速度に応じた周波数（ベロシティビン）にピークが生じるので、このピーク周波数を検出することで物標の相対速度を求めることができる。
【００６３】
以上のように、本実施形態のレーダ装置１は、複数のパラメータに基づいて測定を行い、折り返しの状態を判定して、折り返しの生じていない測定値のうち、精度の高い測定値を測定結果として選択することで、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じた状態であっても、可及的に精度の高い測定結果を求めることができる。
【００６４】
（パラメータの具体例）
図９は、第１のパラメータと、第１のパラメータに基づく第１の送信信号を用いて測定を行う場合の検知可能範囲を示す図である。
【００６５】
第１のパラメータでは、帯域幅ΔＦをαＨｚ、電波送信時間ＵＴをβｓ、サンプリング周波数をγＨｚ、光速を２９９７９２４５８ｍ／ｓ、空走区間ＡＴをδｓ、チャープ数Ｍをε回、ＦＭ周波数をζＨｚ、チャープ間隔Ｔｍをηｓ、ＦＦＴポイント数をλ点、中心周波数をξＨｚとしている。
【００６６】
なお、ＦＦＴポイント数は、ＦＦＴ処理の結果を所定の周波数間隔で離散的に求める際のＦＦＴ処理結果の数である。
【００６７】
サンプリング周波数は、ビート信号をＡＤ変換器５でサンプリングする際の周波数であり、上限がＡＤ変換器５の仕様によって実質的に制限され、本例では第１のパラメータと第２のパラメータを共にγＨｚとしている。
【００６８】
そして、これらの値から１ビンあたりの距離は、式（２）のように定められる。
【数１】
0006729864.tif 000002
第１のパラメータが、上記値をとり、１ビンあたりの距離（分解能）が、式（２）より、πと求められる場合、距離の検知範囲（距離最大値）は、この１ビンあたりの距離にレンジビンの数（ＦＦＴポイント数／２）を乗じ、σと求められる。
【００６９】
また、１ビンあたりの相対速度は、式（３）のように定められる。
【数２】
0006729864.tif 000003
第１のパラメータが、上記値をとり、１ビンあたりの相対速度（分解能）が、式（３）より、ρと求められる場合、相対速度の検知範囲（相対速度最大値）は、１ビンあたりの相対速度ρにベロシティビンの数（チャープ数Ｍ／４）を乗じ、φと求められる。
【００７０】
図９のグラフは、この距離と相対速度の検知範囲を示している。図９のグラフは、横軸に距離、縦軸に相対速度をとり、点線で示した領域ＡＳが要求仕様に基づいて測定を行う場合の検知範囲であり、太い実線で示した領域Ａ１が第１のパラメータに基づいて測定を行う場合の検知範囲である。
【００７１】
また、図１０は、第２−１のパラメータと、第２−１のパラメータに基づく第２−１の送信信号を用いて測定を行う場合の検知可能範囲を示す図である。第２−１のパラメータ
では、帯域幅ΔＦを５．７１αＨｚ、電波送信時間ＵＴを８．３３βｓ、サンプリング周波数をγＨｚ、空走区間ＡＴを０．３３δｓ、チャープ数Ｍをε回、ＦＭ周波数を０．１２ζＨｚ、チャープ間隔（周期）Ｔｍを３．５３ηｓ、ＦＦＴポイント数を８λ点、中心周波数をξＨｚとしている。
【００７２】
第２−１のパラメータが、上記値をとる場合、１ビンあたりの距離（分解能）は、式（２）より求められ、第１のパラメータの１ビンあたりの距離がπであるのに対し、第２−１のパラメータによる１ビンあたりの距離は０．１８πと求められる。そして、距離の検知範囲（距離最大値）は、この１ビンあたりの距離にレンジビンの数（ＦＦＴポイント数／２）を乗じて求められ、第１のパラメータによる距離の検知範囲がσであるのに対し、第２−１のパラメータによる距離の検知範囲は、１．４６σと求められる。
【００７３】
また、第２−１のパラメータが、上記値をとる場合、１ビンあたりの相対速度（分解能）が、式（３）より求められ、第１のパラメータの１ビンあたりの相対速度がρであるのに対し、第２−１のパラメータによる１ビンあたりの距離は０．２８ρと求められる。そして、相対速度の検知範囲（相対速度最大値）は、この１ビンあたりの相対速度にベロシティビンの数（チャープ数Ｍ／４）を乗じて求められ、第１のパラメータによる相対速度の検知範囲がφであるのに対し、第２−１のパラメータによる相対速度の検知範囲は、０．２８φと求められる。図１０のグラフは、この距離と相対速度の検知範囲を示している。図１０のグラフは、横軸に距離、縦軸に相対速度をとり、点線で示した領域ＡＳが要求仕様に基づいて測定を行う場合の検知範囲であり、太い実線で示した領域Ａ２−１が第２−１のパラメータに基づいて測定を行う場合の検知範囲である。
【００７４】
更に、図１１は、第２−２のパラメータと、第２−２のパラメータに基づく第２−２の送信信号を用いて測定を行う場合の検知可能範囲を示す図である。第２−２のパラメータでは、帯域幅ΔＦを４．２９αＨｚ、電波送信時間ＵＴを２．８３βｓ、サンプリング周波数をγＨｚ、空走区間ＡＴを２．２２δｓ、チャープ数Ｍをε回、ＦＭ周波数を０．３５ζ、チャープ間隔（周期）Ｔｍを２．４７ηｓ、ＦＦＴポイント数を４λ点としている。
【００７５】
第２−２のパラメータが、上記値をとる場合、１ビンあたりの距離（分解能）は、式（２）より求められ、第１のパラメータの１ビンあたりの距離がπであるのに対し、第２−２のパラメータによる１ビンあたりの距離は０．１７πと求められる。そして、距離の検知範囲（距離最大値）は、この１ビンあたりの距離にレンジビンの数（ＦＦＴポイント数／２）を乗じて求められ、第１のパラメータによる距離の検知範囲がσであるのに対し、第２−１のパラメータによる距離の検知範囲は、０．６６σと求められる。
【００７６】
また、第２−２のパラメータが、上記値をとる場合、１ビンあたりの相対速度（分解能）が、式（３）より求められ、第１のパラメータの１ビンあたりの相対速度がρであるのに対し、第２−１のパラメータによる１ビンあたりの距離は０．４１ρと求められる。そして、相対速度の検知範囲（相対速度最大値）は、この１ビンあたりの相対速度にベロシティビンの数（チャープ数Ｍ／４）を乗じてもとめられ、第１のパラメータによる相対速度の検知範囲がφであるのに対し、第２−１のパラメータによる相対速度の検知範囲は、０．４１φと求められる。図１１のグラフは、この距離と相対速度の検知範囲を示している。図１１のグラフは、横軸に距離、縦軸に相対速度をとり、点線で示した領域ＡＳが要求仕様に基づいて測定を行う場合の検知範囲であり、太い実線で示した領域Ａ２−２が第２−２のパラメータに基づいて測定を行う場合の検知範囲である。
【００７７】
図９〜図１１に示すように、第１，第２−１，第２−２のパラメータは、それぞれ、距離や相対速度の検知範囲及び分解能が異なっている。第１のパラメータは、距離及び相対
速度について、要求仕様の検知範囲を満たしており、要求仕様の検知範囲内では折返しが発生しないが、分解能は第２−１，第２−２のパラメータと比べて低くなっている。
【００７８】
第２−１のパラメータは、距離について要求仕様の検知範囲を超えており、要求仕様の検知範囲内では折返しが発生しないが、相対速度については要求仕様の検知範囲より小さく（狭く）なっており、要求仕様の検知範囲内でも折返しが発生する可能性がある。なお、距離の分解能は、第１のパラメータより高く、第２−２のパラメータより低くなっている。また、相対速度の分解能は、第１，第２−２のパラメータより高くなっている。
【００７９】
第２−２のパラメータは、距離及び相対速度について要求仕様の検知範囲より小さく（狭く）なっており、要求仕様の検知範囲内で折返しが発生する可能性がある。なお、距離の分解能は、第１，第２−１のパラメータより高くなっている。また、相対速度の分解能は、第１のパラメータより高く、第２−１のパラメータより低くなっている。
【００８０】
このように各パラメータの検知範囲及び分解能がそれぞれ異なっているため、レーダ装置１は、第１のパラメータによる測定値と、第２−１，第２−２の測定値を比較して折返しを判定し、折り返しの生じていない測定値のうち、最も精度の高い測定値を測定結果として選択する。
【００８１】
図１２は、第１，第２−１，第２−２のパラメータに基づく相対速度の測定値と実相対速度の関係を示す図である。図１２では、横軸に実相対速度、縦軸に測定値をとり、第１，第２−１，第２−２のパラメータに基づいて測定する場合の相関を示すラインをそれぞれＬ１，Ｌ２−１，Ｌ２−２としている。また、各ラインＬ１，Ｌ２−１，Ｌ２−２では、中心値を実線、１ビンあたりの相対速度（分解能）を網掛けで示している。
【００８２】
図１２に示すように、第２−１のパラメータに基づく相対速度の測定値に折り返しがなく、正しく実相対速度を示す範囲、具体的には±０．２８φｍ／ｓの範囲では、第２−１のパラメータのラインＬ２−１と第１のパラメータのラインＬ１が重なり、これ以外ではラインＬ２−１とラインＬ１が重なることはない。このため、第２−１のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが対応していれば、ラインＬ２−１とラインＬ１が重なった状態、即ち第２−１のパラメータによる測定値に折り返しが生じていない状態と判定できる。一方、第２−１のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが対応していなければ、ラインＬ２−１とラインＬ１が重なっていない状態、即ち第２−１のパラメータによる測定値に折り返しが生じている状態と判定できる。
【００８３】
同様に第２−２のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが対応していれば、ラインＬ２−２とラインＬ１が重なった状態、即ち第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じていない状態と判定できる。一方、第２−２のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが対応していなければ、ラインＬ２−２とラインＬ１が重なっていない状態、即ち第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じている状態と判定できる。
【００８４】
ここで、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが対応しているとは、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが一致していることのみを意味するものではない。各パラメータによる測定値は、ビン毎の離散的な値として求められるため、同じ実相対速度を折り返しが生じない範囲で測定した場合であっても、各パラメータによる測定値が同じになるとは限らない。例えば、第２−１のパラメータによる測定では、実相対速度が±０．２８φｍ／ｓの範囲で測定値が０ｍ／ｓと求められるのに対して、第１のパラメータによる測定では、実相対速度が±φｍ／ｓの範囲で測定値が０ｍ／ｓと求められる。このため、実相対速度
が０．９φｍ／ｓの場合、第２−１のパラメータによる測定では、測定値が０．９８φｍ／ｓと求められ、第１のパラメータによる測定では、測定値が０ｍ／ｓと求められるが、この第２−１のパラメータによる測定値０．９８φｍ／ｓと、第１のパラメータによる測定値０ｍ／ｓとは同じ実相対速度に基づく測定値であり、対応した値である。換言すると、各パラメータによる測定値を中心として、１ビンあたりの相対速度（分解能）の範囲で重なる場合には、対応する値である。
【００８５】
上記のように、折り返しの状態を判定し、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値が共に第１のパラメータによる測定値と対応している場合には、精度の高い第２−１のパラメータによる測定値を測定結果として採用する。また、第２−２のパラメータによる測定値のみが第１のパラメータによる測定値と対応している場合には、第１のパラメータより精度の高い第２−２のパラメータによる測定値を測定結果として採用する。そして、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値が何れも第１のパラメータによる測定値と対応していない場合には、折り返しの生じていない第１のパラメータによる測定値を測定結果として採用する。
【００８６】
図１２の相対速度の測定と同様に、距離についても第２−１，第２−２のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが対応していれば、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じていない状態と判定でき、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値と第１のパラメータによる測定値とが対応していなければ、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じている状態と判定できる。
【００８７】
なお、上記の例では、距離と相対速度の測定とで、同じパラメータを用いたが、これに限らず距離と相対速度の測定とで、異なるパラメータを用いても良い。例えば、相対速度の測定は、上述のように図９〜図１１のパラメータを第１，第２−１，第２−２のパラメータとし、距離の測定では、図１０のパラメータを第１のパラメータとし、図１１のパラメータを第２のパラメータとし、測定を行っても良い。
【００８８】
以上のように、本実施形態のレーダ装置１は、複数のパラメータに基づいて測定を行い、折り返しの状態を判定して、折り返しの生じていない測定値のうち、精度の高い測定値を測定結果として選択することで、第２−１，第２−２のパラメータによる測定値に折り返しが生じた状態であっても、可及的に精度の高い測定結果を求めることができる。
【００８９】
＜変形例＞
前述の実施形態では、第１，第２−１，第２−２のパラメータ毎に送信信号をＭチャープ連続して送信したが、これに限らず、パラメータを１チャープ毎に切り替えて送信信号を送信しても良い。
図１３は、本変形例で用いるチャープの説明図であり、図１３（Ａ）は、第１のパラメータ（図８に示したパラメータ）に基づくチャープＳＴ１と、第２のパラメータ（図１０に示したパラメータ）に基づくチャープＳＴ２とを１チャープ毎に切り替えて送信する例を示す図である。
図１４は、本変形例の信号処理の説明図である。プロセッサ６は、車両の駆動源が作動状態、例えば、駆動源が内燃機関であればイグニッションスイッチがオンになった場合、ハイブリッドシステムやＥＶ（Electric Vehicle）システムであればシステム電源がオンになった場合に、以下に示す処理フローを繰り返す。
【００９０】
プロセッサ６は、レーダ装置１の要求仕様に応じて予め定めた第１のパラメータと第２のパラメータとを１チャープ毎に切り替えて変調を行うように信号生成部９へ切り替えを指示する(ステップＳ２１０)。次に、プロセッサ６は、ステップＳ２１０で変調した送信信号ＳＴの送信を指示する(ステップＳ２２０)。
【００９１】
また、送信信号ＳＴが物標で反射された反射波を受信し、ＡＤ変換器５（ｃｈ１−４）でＡ／Ｄ変換した受信信号ＳＲをプロセッサ６が、受信部から取得してメモリに格納する(ステップＳ２３０)。前述のように送信信号ＳＴは、第１のパラメータに基づくチャープＳＴ１と、第２のパラメータに基づくチャープＳＴ２を１チャープ毎に切り替えて送信されたものであるので、受信信号ＳＲも１チャープ毎にパラメータが切り替えられたものとなる。そこで、プロセッサ６は、受信信号ＳＲから第１のパラメータに基づく第１のチャープＳＴ１を抽出して（図１３（Ｂ））２次元ＦＦＴ処理し、第１の距離及び第１の相対速度を求める（ステップＳ２４０）。また、プロセッサ６は、受信信号ＳＲから第２のパラメータに基づく第２のチャープＳＴ２を抽出して（図１３（Ｃ））２次元ＦＦＴ処理し、第２の距離及び第２の相対速度を求める（ステップＳ２５０）。
【００９２】
次に、プロセッサ６は、第１のパラメータに基づく距離及び相対速度と第２のパラメータに基づく距離及び相対速度とを比較して折返しを判定する(ステップＳ２６０)。
【００９３】
そして、プロセッサ６は、折り返しが生じていない距離及び相対速度のうち、最も精度の高い（分解能が高い）距離及び相対速度を選択し、出力する(ステップＳ２７０)。
このように各パラメータに基づくチャープを１チャープ毎に切り替えて送信した場合でも、各パラメータに基づいて測定を行い、折り返しの状態を判定して、可及的に精度の高い測定結果を求めることができる。
【００９４】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係るレーダ装置はこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。
【符号の説明】
【００９５】
１  レーダ装置
３  受信アンテナ
４  ミキサ
５  ＡＤ変換器
６  プロセッサ
７  送信アンテナ
８  発振器
９  信号生成部
１０  送信制御部
１１  周波数解析部
１２  ピーク抽出部
１３  方位演算部
１４  距離・相対速度演算部
１６  メモリ
１９  信号処理装置
【図１】
0006729864.tif 000004
【図２】
0006729864.tif 000005
【図３】
0006729864.tif 000006
【図４】
0006729864.tif 000007
【図５】
0006729864.tif 000008
【図６】
0006729864.tif 000009
【図７】
0006729864.tif 000010
【図８】
0006729864.tif 000011
【図９】
0006729864.tif 000012
【図１０】
0006729864.tif 000013
【図１１】
0006729864.tif 000014
【図１２】
0006729864.tif 000015
【図１３】
0006729864.tif 000016
【図１４】
0006729864.tif 000017