(57)【要約】【課題】  干渉信号からの影響を最小にして、観測対象を正確かつ高信頼度で検出することができるレーダーシステムおよび方法を提供する。【解決手段】  このレーダーシステムおよび方法では、干渉信号の周波数を確定し、次いで、干渉信号の周波数を避けるように、送信波の周波数掃引範囲を選択する。【選択図】図２
2010515061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ（無線周波数）受信信号を受信するステップと、
前記ＲＦ受信信号中に、干渉信号の存在を検出するステップと、
前記干渉信号を回避するように、掃引範囲を選択するステップと、
前記掃引範囲を含む周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ＲＦ信号を送信するステップとを
含むレーダー処理の方法。
【請求項２】
前記干渉信号の周波数を検出するステップであって、前記掃引範囲は、前記干渉信号の周波数を避けるように選択されるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
干渉信号の存在を検出する前記ステップは、
前記ＲＦ受信信号に関連付けられた時間サンプルを生成するステップと、
前記時間サンプルに関連付けられた配列値を有する配列を生成するステップと、
前記配列値に関連付けられた少なくとも１つの閾値を生成するステップと、
前記配列値と、前記少なくとも１つの閾値とを比較するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも所定の数の配列値が、前記少なくとも１つの閾値に到達することによって、前記干渉信号の存在の検出がなされるステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記配列値は、勾配値、高次導関数値、時間サンプルの絶対値、電力値のうちから選択された１つを有する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの閾値を生成する前記ステップは、最大予想配列値に関連付けられた第１の閾値と、平均配列値に関連付けられた第２の閾値とのうちの少なくとも一方を生成するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
ＲＦ受信信号を受信するように適合化されており、かつ該ＲＦ受信信号に応答してダウンコンバート信号を供給するように適合化されているＲＦ受信モジュールと、
前記ＲＦ受信モジュールに接続されており、かつ前記ダウンコンバート信号に関連付けられた時間サンプルを生成するように適合化されているＲＦ信号サンプリングモジュールと、
前記時間サンプルを受けるために配置されており、干渉信号の存在を検出するように適合化されており、かつ該干渉信号を回避する掃引範囲を選択するように適合化されている干渉検出器と、
前記掃引範囲を含む周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ＲＦ信号を送信するように適合化されているＲＦ送信モジュールとを備えてなるレーダーのシステム。
【請求項８】
前記干渉検出器は、前記時間サンプルに関連付けられた配列値を有する配列を生成するように適合化されており、該配列値に関連付けられた少なくとも１つの閾値を生成するように適合化されており、かつ該配列値と該少なくとも１つの閾値とを比較するように適合化されている配列プロセッサを備えている、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記配列プロセッサは、さらに少なくとも所定の数の配列値が、前記少なくとも１つの閾値に到達することによって、前記干渉信号の存在の検出がなされるように適合化されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記配列値は、勾配値、高次導関数値、時間サンプルの絶対値、電力値のうちから選択された１つを有する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの閾値は、最大予想配列値に関連付けられた第１の閾値と、平均配列値に関連付けられた第２の閾値とのうちの少なくとも一方を有する、請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義ではレーダーのシステムおよび方法に関し、より具体的には、レーダー戻り信号中に存在する干渉信号を低下させるか、または除去することができるレーダーのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野において公知のように、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーは、連続的に変化する送信周波数で、ＲＦ（無線周波数）信号（本明細書において、レーダー信号とも呼ぶ）を送信する。観測対象までの距離を割り出すために、ＦＭＣＷレーダーは、観測対象からのエコーとして戻ってきた受信レーダー信号と、送信信号との間の周波数差を測定する。この周波数差は、送信信号と受信信号との間の時間遅れ、すなわち、送信信号が観測対象に到達し、次いで、ＦＭＣＷレーダーに戻るまでに要する時間に関係している。
【０００３】
典型的なＦＭＣＷレーダーにおいては、送信されるＦＭＣＷ信号の周波数は、例えばいわゆる「チャープ」信号として、第１の所定周波数から第２の所定周波数まで線形に増加する。チャープ信号は、ある反復率で反復されることが多い。ＦＭＣＷレーダーは、感度が高く、送信電力が比較的低く、かつ距離分解能が良好であるという長所を有する。従来の、あるＦＭＣＷレーダーにおいては、チャープ信号は、約２４．０５〜約２４．２５ＧＨｚの範囲で、実質的に線形に変化している。
【０００４】
従来のＦＭＣＷレーダーは、送信信号と受信信号とを混合（すなわち乗算）するミキサを用いている。ミキサの出力のうちの１つは、上述の、送信信号と受信信号との間の周波数差であり、本明細書においては、「ダウンコンバート信号」または「ビデオ信号」とも呼ばれ、「ビート周波数」を有する。ダウンコンバート信号は、送信信号や受信信号の周波数より十分に低い周波数において生じる。ダウンコンバート信号を、例えばアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを用いて時間サンプリングし、次いで、この時間サンプルを、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて周波数領域に変換することによって、周波数スペクトルを得ることができる。この周波数スペクトルから、観測対象までの距離を割り出すために、種々の技術を用いることができる。このような技術のいくつかが、２００３年６月１０日に発行された特許文献１に記載されている。
【０００５】
容易に理解されるように、周波数スペクトルは、観測対象までの距離に対応するダウンコンバート信号周波数を含むだけではなく、ノイズの周波数成分も含んでいる。ノイズは、限定するものではないが、電気的（すなわち熱的）なノイズ源、およびＦＭＣＷレーダーが用いられている周囲環境内に存在するレーダー信号ノイズ源を含む、種々のノイズ源に関係している。容易に理解されるように、レーダーシステムの観測領域内に、２つ以上の観測対象が存在する場合もある。したがって、ダウンコンバート信号の時間サンプルには、２つ以上のビート周波数が含まれる場合がある。
【０００６】
周波数スペクトルから、観測対象までの距離を突き止めるために、周波数スペクトル内の周波数信号が割り出される。その周波数は、観測対象までの距離を指示する。しかしながら、いくつかのタイプの干渉レーダー信号が、周波数スペクトル内の、観測対象に関係する周波数信号を見出す可能性を大きく低下させる場合がある。例えば十分に高い電力レベルにあり、かつＦＭＣＷレーダーの掃引帯域内（すなわち、チャープ周波数範囲内）にある干渉レーダー信号は、生じた周波数スペクトルのレベルが、干渉レーダー信号のレベルより低くなり、したがって、観測対象に関係した周波数信号を周波数スペクトル内に見出すことができなくなるほどに、ダウンコンバート信号の時間サンプルを損ねる場合がある。
【０００７】
ここで図１を参照すると、グラフ１０の横軸は、ＦＦＴ周波数ビンとして与えられる周波数であり、縦軸は、ＦＦＴのカウント（ダウンコンバート信号の時間サンプルのＦＦＴ処理によって得られる）のデシベル表示である。曲線１２において、ピーク１４は、ビート周波数ｆ１を示しており、観測対象までの距離に対応している。曲線１２には、ノイズ背景１６も含まれている。曲線１８には、観測対象を明確に指示する、はっきりとしたピークは存在しない。曲線１８は、受信信号が干渉信号も含んでいるときに生じる、ＦＦＴ周波数領域処理の出力を示している。
【０００８】
容易に理解されるように、干渉信号が、単一の周波数でしか存在しない場合でも、上述のミキシング処理および上述のＦＦＴ処理を含む、ＦＭＣＷレーダーシステムの処理を行うことによって、周波数スペクトル全域にわたって、その単一の干渉信号周波数のスミアリングが発生する。これは、ミキシング処理によって、短時間しか、干渉信号に対応するミキシング出力信号が生じないときに、特に当てはまる。周波数スペクトルのいくらかの帯域または全域にわたって、ノイズレベルが明白に増加すると、ピーク１４の（すなわち観測対象の）信号対雑音比（ＳＮＲ）が減少し、ＦＭＣＷレーダーの検出能力が著しく低下する。曲線１８においては、ピーク１４を見つけることはできないか、もしくはピーク１４を正確に見つけることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６５７７２６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＦＭＣＷレーダーの特定の用途の１つに、自動車用レーダーシステム、例えば車両に隣接する死角内にある物体を検出するために用いられる自動車用レーダーシステムがある。自動車用レーダーは、例えば約２４．０５〜約２４．２５ＧＨｚの範囲にある、上述の周波数チャープを用いることが多い。例えば車両の速度を検出するために用いられている従来の警察のレーダーは、この帯域内で、例えば約２４．１９７ＧＨｚで作動している。自動車の用途においては、干渉信号からの影響を最小にして、対象物、例えば他の車両を正確かつ高信頼度で検出することができるレーダーシステムを備える必要がある。
【００１１】
自動車用レーダーシステムの正確性および信頼性は、非常に重要である。正確性および信頼性に影響する自動車用レーダーシステムの特性には、レーダーシステムの、干渉信号を含むノイズの影響の受け易さ、およびノイズおよび干渉信号の存在下で、対象物を検出するために受信無線周波数（ＲＦ）信号を処理する際の総合精度が含まれる。干渉信号を含むノイズの影響を受け易いと、自動車用レーダーシステムは、対象物を誤って検出する（すなわち、誤認警報率が上昇する）場合があり、かつ／または対象物の検出に失敗する（すなわち、検出の確率が低下する）場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によれば、ＲＦ受信信号を受信するステップと、ＲＦ受信信号中に、干渉信号の存在を検出するステップとを含んでいるレーダー処理の方法が提供される。この方法は、さらに、干渉信号を回避するように掃引範囲を選択するステップと、この掃引範囲を含む周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ＲＦ信号を送信するステップとを含んでいる。
【００１３】
本発明の別の一態様によれば、ＲＦ受信信号に関連付けられた時間サンプルを生成するステップと、時間サンプルに関連付けられた配列値を有する配列を生成するステップと、配列値に関連付けられた少なくとも１つの閾値を生成するステップと、配列値と、この少なくとも１つの閾値とを比較するステップとを含むレーダー処理の方法が提供される。
【００１４】
本発明のさらなる別の一態様によれば、ＲＦ受信信号を受信するように適合化されており、かつＲＦ受信信号に応答して、ダウンコンバート信号を供給するように適合化されているＲＦ受信モジュールを備えるレーダーシステムが提供される。さらにこのシステムは、ＲＦ受信モジュールに接続されており、かつダウンコンバート信号に関連付けられた時間サンプルを生成するように適合化されているＲＦ信号サンプリングモジュールを備えている。さらにこのシステムは、時間サンプルを受けるために配置されており、干渉信号を検出するように適合化されており、かつ干渉信号を避ける掃引範囲を選択するように適合化されている干渉検出器を備えている。さらにこのシステムは、この掃引範囲を含む周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ＲＦ信号を送信するように適合化されているＲＦ送信モジュールを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】干渉信号が存在しない場合と、存在する場合との、周波数領域における、ＦＭＣＷレーダーのダウンコンバート信号を示すグラフである。
【図２】本発明による、干渉信号を除外するように適合化されたＦＭＣＷレーダーシステムのブロック図である。
【図３】図２のＦＭＣＷレーダーシステムによって生成されるダウンコンバート信号の時間サンプルに関連付けられた最大予想勾配とレーダー断面積との関係を示すグラフである。
【図４】図２のＦＭＣＷレーダーシステムによって生成される、干渉信号が存在するダウンコンバート信号の時間サンプルに関連付けられた勾配の絶対値を示すグラフである。
【図４Ａ】図２のＦＭＣＷレーダーシステムによって生成される、干渉信号が存在するダウンコンバート信号の時間サンプルを示すグラフである。
【図５】図２のＦＭＣＷレーダーシステムによって生成される、干渉信号が除去されているダウンコンバート信号の時間サンプルを示すグラフである。
【図６】干渉信号が存在しない状態と、存在する状態とで本発明のシステムおよび方法を用いた場合、および干渉信号が存在する状態で本発明のシステムおよび方法を用いなかった場合の、周波数領域における、ＦＭＣＷレーダーのダウンコンバート信号を示すグラフである。
【図７】図２のＦＭＣＷレーダーシステムによって生成される、干渉信号が存在するダウンコンバート信号の時間サンプル、およびそれに適用される重み付け関数を示すグラフである。
【図８】干渉信号を除去するプロセスを示すフローチャートである。
【図９】図８のプロセスの詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図８のプロセスの別の詳細を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図８のプロセスのさらなる別の詳細を示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ａのプロセスの代替プロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付図面を参照しながら以下の説明を読むことによって、本発明の上述の特徴および本発明そのものを、より完全に理解することができると思う。
【００１７】
本発明のレーダーのシステムおよび方法について説明する前に、本明細書において用いられるいくつかの用語および概念について述べる。本明細書において用いられる限りでは、用語「周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステム」は、開始周波数から終了周波数まで時間とともに変化する、本明細書において「チャープ」信号とも呼ばれるＦＭＣＷ信号を送信する特定のタイプのレーダーシステムを意味している。ＦＭＣＷレーダーシステムは、観測対象からの戻り信号（これもチャープ特性を有する）を受信して処理する。本明細書において用いられる限りでは、用語「ダウンコンバート信号」および「ビデオ信号」は、ＦＭＣＷレーダーシステムの受信部で用いられているミキサ回路の出力を意味している。ダウンコンバート信号は、送信レーダー信号と観測対象からの戻りレーダー信号との間の周波数差に関する情報を内包している。ただ１つの観測対象から、十分な戻り信号が受信された場合には、ダウンコンバート信号は、ミキシング処理によって生成された最大振幅の周波数である、ただ１つの「ビート周波数」を有する。本明細書において用いられる限りでは、用語「レーダー信号」は、レーダーシステムによって送信または受信される無線周波数（ＲＦ）信号を意味している。
【００１８】
後に説明する実施形態においては、勾配値を有する勾配（一次導関数）配列を生成するために、ダウンコンバートされた戻りレーダー信号の時間サンプルが処理される。勾配配列は、干渉信号の検出および干渉信号存在範囲の決定に用いられる。以下に説明する実施形態において、勾配値は絶対値で示される。しかしながら、本明細書において用いる限りでは、用語「勾配値」は、勾配の絶対値に関連する値に言及する場合にも、絶対値ではない勾配値に関連する値に言及する場合にも用いられる。以下に説明するように、いくつかの特定の勾配値が、上方勾配サンプル限界および下方勾配サンプル限界、および、干渉信号上方勾配サンプル極限および干渉信号下方勾配サンプル極限（例えば図４における）に関連付けられている。干渉信号の検出および干渉信号存在範囲の決定のために、以下の例示的な実施形態においては、勾配が用いられるが、容易に理解されるように、他のタイプの配列を用いることもできる。例えば別の一実施形態において、時間サンプルを処理して、電力値を有する電力配列を生成することができる。この場合には、上方電力サンプル限界および下方電力サンプル限界、および干渉信号上方電力サンプル極限および干渉信号下方電力サンプル極限が定められる。さらに、これらに代わるタイプの配列について後述する。
【００１９】
ここで図２を参照すると、ＦＭＣＷレーダーシステム５０は、送信アンテナ５４に接続されたＦＭＣＷ送信システム６４を備えている。ＦＭＣＷレーダーシステム５０は、さらに、受信アンテナ５６に接続されたＦＭＣＷ受信システム６６を備えている。ＦＭＣＷ受信システム６６は、ダウンコンバート信号７３を供給するレーダー受信モジュール、すなわちダウンコンバータ６８、およびダウンコンバート信号７３に関連付けられた時間サンプル７６を供給するレーダー信号サンプリングモジュール、すなわちアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７４を備えている。ＦＭＣＷレーダーシステム５０は、さらに、時間サンプル７６を受け取り、かつ受け取った時間サンプル７６を処理して、干渉信号を割り出す干渉検出器７８（配列プロセッサ７８ａを有する）を備えている。ＦＭＣＷレーダーシステム５０は、さらに干渉信号存在範囲を決定する干渉存在範囲プロセッサ８８（限界プロセッサ８８ａを有する）、およびレーダー戻り信号に関連付けられた時間サンプルから干渉信号を除去して、その干渉信号を除去された信号９４を供給する干渉除去プロセッサ９２（選択プロセッサ９２ａと重み付けプロセッサ９２ｂとのうちの一方または両方を有する）を備えている。
【００２０】
動作中、ＦＭＣＷレーダーシステム５０は、送信アンテナ５４を介して、チャープ信号５８を送信する。チャープ信号５８は、観測対象５２から反射されて、観測対象エコー６０（本明細書においては、戻り信号とも呼ぶ）として戻り、受信アンテナ５６によって受信される。受信アンテナ５６は、送信アンテナ５４と同じアンテナである場合もあるし、別のアンテナである場合もある。受信アンテナによって受信される干渉レーダー信号６２を発生させる干渉体５３が存在する場合がある。
【００２１】
観測対象エコー６０と干渉レーダー信号６２との両方とも、ミキサ７０およびチャープ発振器７２によってダウンコンバートされて、ダウンコンバート信号７３を供給する。ダウンコンバート信号は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７４によってサンプルされ、時間サンプル７６が、干渉検出器７８に供給される。時間サンプル７６は、干渉レーダー信号６２に伴う干渉信号を含んでいる場合がある。
【００２２】
干渉検出器７８の動作については、図４、図８、図９を参照して、後に、より詳細に説明する。要約すると、特定の一実施形態において、動作中、干渉検出器７８は、時間サンプル７６を処理して、時間サンプルに関連付けられた勾配配列値を有する勾配配列を生成し、次いで、それらの勾配配列値と少なくとも１つの閾値とを比較することによって、時間サンプル７６内の干渉信号を検出する。
【００２３】
干渉存在範囲プロセッサ８８の動作については、図４Ａ、図８、図１０を参照して、後に、より詳細に説明する。要約すると、特定の一実施形態において、動作中、干渉存在範囲プロセッサ８８は、少なくとも１つの閾値を超過する勾配配列値に対応する下方勾配サンプル限界および上方勾配サンプル限界を割り出す。干渉存在範囲プロセッサ８８は、干渉信号の存在範囲（例えば時間範囲）を得るために、サンプル保護帯値を用いて、これらの限界を拡張する。
【００２４】
干渉除去プロセッサ９２の動作については、図５、図８、図１０、図１０Ａを参照して、後に、より詳細に説明する。要約すると、干渉除去プロセッサは、時間サンプル７６のなかから、干渉存在範囲プロセッサ８８によって割り出された干渉信号存在範囲内の時間サンプルを含まない隣接時間サンプルグループを選択することができる。特定の一実施形態において、干渉除去プロセッサ９２は、選択された時間サンプルにパディング、例えばゼロパディングを施すことができる。本質的に、隣接時間サンプルグループは、除去されることのない時間サンプルである。
【００２５】
干渉検出器７８が干渉信号を検出した場合には、レーダー戻り信号プロセッサ８２は、干渉信号を除去された信号９４を処理する。しかしながら、干渉検出器７８が干渉信号を検出しなかった場合には、レーダー戻り信号プロセッサ８２は、時間サンプル７６と同じものである信号８０を処理する。
【００２６】
干渉信号を除去された信号９４、またはそうでない場合には、干渉信号を含まない信号８０は、例えばレーダー戻り信号プロセッサ８２によって、レーダーシステムによる観測対象の検出および／または分類が実行されるように処理される（信号８４によって表わされている）。
【００２７】
いくつかの実施形態において、ＦＭＣＷ送信システム６４は、固定掃引範囲、例えば約２４．０５〜約２４．２５ＧＨｚの範囲にわたって、レーダー周波数の掃引を実行するように適合化されている。しかしながら、他のいくつかの実施形態においては、ＦＭＣＷ送信システム６４は、干渉信号に対応した範囲を除外された縮小掃引範囲にわたって、レーダー周波数の掃引を実行するように適合化されている。縮小掃引範囲については、以下において、より完全に検討する。
【００２８】
ここで、図３を参照すると、グラフ１００の横軸は、ｄＢｓｍ（１平方メートル当たりのデシベル）を単位とした、種々の観測対象サイズのレーダー断面積である。縦軸は、ダウンコンバート信号の時間サンプル（例えば図２の時間サンプル７６）に関連付けられた最大予想勾配である。曲線１０２は、あらかじめ定められた距離限界内の任意の距離にある、種々のレーダー断面積を有する観測対象に対する最大予想勾配を示している。
【００２９】
時間サンプル７６（図２参照）に関連付けられた勾配の絶対値を、各時間サンプルｊ〔ｊ＝１、２、…、Ｎ−１（Ｎは、チャープ信号に関連付けられた時間サンプルの数）〕に対して、次式（数１）にしたがって算出することができる。
【数１】
2010515061.tif 000003
【００３０】
容易に理解されるように、数１における数２は、配列値を有する配列、より詳細には、時間サンプル７６に関連付けられた勾配値を有する勾配配列である。勾配配列（数２）内の勾配値の数は、時間サンプル７６（図２参照）の数と同じである場合もあるし、異なる場合もある。特定の一実施形態において、勾配配列（数２）内の勾配値の数は、時間サンプル７６の数より少ない。
【数２】
2010515061.tif 000004
【００３１】
次のようにして、曲線１０２を導出することができる。時間サンプルに関連付けられた最大周波数（最大観測対象距離に対応する）は、次式（数３）にしたがって算出することができる。
【数３】
2010515061.tif 000005
ここで、Ｒmaxは最大観測対象距離、ｃは光速、Δｔは周波数掃引時間、ｆmaxは最大受信周波数、Ｂは周波数掃引の帯域幅である。
【００３２】
逆に、ｆmaxより低い周波数の各々に対応する観測対象距離Ｒは、次式（数４）にしたがって算出することができる。
【数４】
2010515061.tif 000006
【００３３】
各観測対象距離（すなわち各周波数）における、自由空間での距離損失は、次式（数５）にしたがって算出することができる。
【数５】
2010515061.tif 000007
【００３４】
受信増幅器、例えば図２のダウンコンバータ６８と組み合わされた受信増幅器の周波数依存利得（数６）は、システムに依存する。いくつかの実施形態において、受信増幅器の周波数依存利得（数６）は、上述の自由空間での距離損失を逆補償するように選択される。
【数６】
2010515061.tif 000008
【００３５】
時間サンプルに関連付けられた最大予想勾配は、全ての可能な周波数〈すなわち観測対象距離）にわたって、次式（数７）にしたがって算出することができる。
【数７】
2010515061.tif 000009
【００３６】
上式において、ｊは、１から、最小周波数から最大周波数までの周波数の数〈ＦＦＴ周波数ビンの数）に等しい数までの自然数である。数７における数８は、サンプルレートとサンプル時間とのシステムパラメータに基づくｊ番目の観測対象距離に一致する距離における、受信信号の最大勾配配列である。最大勾配配列（数８）のj番目の要素を見出すために用いられる周波数は、上記の式〈ｆmaxに対する）のＲmaxを、ｊ番目の観測対象距離の値に置き換えることによって得られる。ＲＣＳは、観測対象のレーダー断面積である。
【数８】
2010515061.tif 000010
【００３７】
最大予想勾配配列（数９）に対する上記の式は、最大予想勾配値を有する最大予想勾配配列を与える式である。各観測対象距離における勾配を表わす最大予想勾配値のいずれも、曲線１０２に示されている、所定のレーダー断面積に伴う最大勾配値（数１０）になり得る。容易に理解されるように、最大勾配値（数１０）は、増幅器の周波数依存利得（数６）に依存するため、いかなる観測対象距離（すなわち、いかなる周波数）にある観測対象に対しても生じる可能性があり、必ずしも最も近い観測対象に対して生じるわけではない。
【数９】
2010515061.tif 000011
【数１０】
2010515061.tif 000012
【００３８】
最大予想勾配配列（数９）から選択された最大勾配値（数１０）を、勾配配列値と比較する閾値として用いることができることは、以下に述べるように明白である。
【００３９】
ここで、図４を参照すると、グラフ１２０の横軸は、勾配サンプル番号である。勾配サンプル番号は、勾配配列（数２）に対する上記の式にしたがって、時間サンプル７６（図２参照）に関係している。特定の一実施形態においては、２５５個の勾配サンプル（および２５６個の時間サンプル）が存在する。しかし、別の実施形態においては、勾配サンプルの数は、２５５個より少ない場合もあるし、逆に多い場合もある。また、時間サンプルの数は、２５６個より少ない場合もあるし、逆に多い場合もある。グラフ１２０の縦軸は、勾配配列（数２）に対する上記の式にしたがって算出される勾配の絶対値である。
【００４０】
曲線１２６は、勾配配列（数２）に対する上記の式にしたがって算出された、時間サンプル７６（図２参照）に関連付けられた勾配の絶対値を示している。曲線１２６は、勾配配列（数２）の個々の勾配配列値すなわち勾配サンプル（個別には示されていない）をつなぎ合わせたものである。曲線１２６は、相対的に小さな勾配を有する時間サンプル７６に対応する、曲線の一部分１２６ａおよび１２６ｂ、および相対的に大きな勾配を有する時間サンプル７６に対応する、曲線の一部分１２６ｃを含んでいる。曲線の一部分１２６ｃが、干渉信号の存在を示していることは明白である。
【００４１】
第１の閾値１２２（本明細書において、最大勾配閾値と呼ばれる）は、上述のようにして割り出された最大勾配値（数１０）と一致している。上述のように、最大勾配値（数１０）は、あらかじめ定められたレーダー断面積を有する観測対象に対して、観測対象距離がどうあれ最大勾配が得られる最大予想勾配である。したがって、干渉信号が存在する場合を除いて、明らかに、曲線１２６が、最大勾配閾値１２２を超過することはほとんどない。
【００４２】
第２の閾値１２４（本明細書において、平均勾配閾値と呼ばれる）は、曲線の一部分１２６ｃを含む曲線１２６の全体にわたる、係数Ｋによって重み付けされた平均勾配を示している。平均勾配閾値は、例えば次式（数１１）にしたがって算出することができる。
【数１１】
2010515061.tif 000013
【００４３】
特定の一実施形態において、係数Ｋの値は３である。係数Ｋは、誤警報率を低くするように、すなわち、曲線１２６が平均勾配閾値１２４と交差する率を低くするように選択される。係数Ｋは、さらに、検出確率を高くするように、すなわち、干渉信号の存在が、以下に説明される技術によってほとんど完全に検出されるように選択される。明らかに、干渉信号が存在する場合を除いて、曲線１２６が、平均勾配閾値１２４を超過することはほとんどない。
【００４４】
平均勾配閾値１２４は、最大勾配閾値１２２より小さいように示されているが、その逆も可能である。一代替実施形態においては、平均勾配閾値は、曲線の一部分１２６ｃを除外して、例えば勾配サンプルが最大勾配閾値とちょうど交差する範囲までで計算される。
【００４５】
干渉信号は、曲線１２６、および、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４を生成することができる、例えば図２の干渉検出器７８によって割り出される。特定の一実施形態では、干渉信号の検出は、曲線１２６が、最大勾配閾値１２２と平均勾配閾値１２４との両方に交差する（すなわち、超過する）ことによってなされる。別の一実施形態においては、干渉信号の検出は、曲線１２６が、最大勾配閾値１２２と交差する（すなわち、超過する）ことだけによってなされる。さらに別の一実施形態においては、干渉信号の検出は、曲線１２６が、平均勾配閾値１２４と交差する（すなわち、超過する）ことだけによってなされる。
【００４６】
別の実施形態においては、干渉信号の検出は、曲線１２６が、最大勾配閾値１２２と平均勾配閾値１２４との両方を超過することによってではなく、等しくなることによってなされる。別の実施形態においては、干渉信号の検出は、曲線１２６が、最大勾配閾値１２２を超過することだけによってではなく、等しくなることだけによってなされる。別の実施形態においては、干渉信号の検出は、曲線１２６が、平均勾配閾値１２４を超過することだけによってではなく、等しくなることだけによってなされる。別の実施形態においては、干渉信号の検出は、曲線１２６が、最大勾配閾値１２２を超過することだけによってなされるのではなく、最大勾配閾値１２２に等しくなり、かつ平均勾配閾値１２４を超過することによってなされる。別の実施形態においては、干渉信号の検出は、曲線１２６が、平均勾配閾値１２４を超過することだけによってなされるのではなく、平均勾配閾値１２４と等しくなり、かつ最大勾配閾値１２２を超過することによってなされる。本明細書において用いる限りでは、曲線および閾値に言及するときの用語「到達（する）」は、曲線が閾値に等しくなるか、または超過することを意味する。
【００４７】
いくつかの構成においては、干渉信号の割り出しを、所定の数の勾配値が、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４を超過する（または等しくなる）ことによってなすことができる。所定の数とは、２以上のいかなる数であってもよい。例えば特定の一実施形態において、干渉信号を検出するために、少なくとも２つの勾配値（最初と最後の勾配値）が、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４を超過しなければ（または等しくならなければ）ならない。いくつかの実施形態においては、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４を超過する（または等しくなる）勾配値の数は、動的に決定される。
【００４８】
曲線１２６が、最大勾配閾値１２２と平均勾配閾値１２４とのうちのいずれか一方または両方に到達することによって、干渉信号が検出されると、干渉信号の存在範囲が、例えば図２の干渉存在範囲プロセッサ８８によって決定される。この干渉信号の存在範囲の決定のために、閾値への到達を、平均勾配閾値１２４への曲線１２６（すなわち勾配）の到達として、割り出すことができる。
【００４９】
干渉信号の勾配を表わす、曲線の一部分１２６ｃは、２つの点１３０、１３２において平均勾配閾値１２４と交差し、さらに場合によっては、それらの中間の点（点１４３はその単なる一例である）でも交差する。点１３０は、時間的に先に交差する勾配サンプルであり、本明細書においては、下方勾配サンプル限界と呼ばれる。同様に点１３２は、時間的に遅れて交差する勾配サンプルであり、本明細書においては、上方勾配サンプル限界と呼ばれる。
【００５０】
所定の勾配サンプル数からなる第１のサンプル保護帯値が、下方勾配サンプル限界１３０から差し引かれて、本明細書において干渉信号下方勾配サンプル極限と呼ばれる点１３６が得られる。所定の勾配サンプル数からなる第２のサンプル保護帯値が、上方勾配サンプル限界１３２に足し合わされて、本明細書において干渉信号上方勾配サンプル極限と呼ばれる点１３８が得られる。特定の一実施形態において、第１と第２のサンプル保護帯値は同じ値を有し、例えば５サンプルである。しかしながら、別の実施形態においては、第１および第２のサンプル保護帯値は、５サンプルより大きいこともあるし、小さいこともある。またそれらは、同じ値を有することもあるし、異なる値を有することもある。いくつかの実施形態においては、第１および第２のサンプル保護帯値は、動的に、例えば曲線の一部分１２６ｃの形状に応じて決定される。動的な選択については、後に、図１０を参照して、より完全に説明する。
【００５１】
第１および第２のサンプル保護帯値は、干渉信号下方勾配サンプル極限１３６と干渉信号上方勾配サンプル極限１３８との間の勾配サンプルに対応する時間サンプルが十分に除去されるように選択される。第１および第２のサンプル保護帯値は、曲線の一部分１２６ｃのいかなる残留部分（例えば平均勾配閾値１２４より小さい、曲線の一部分１２６ｃの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジ）に対応する時間サンプルも、以下に説明するように、時間サンプル全体からの除去の後に残らないように選択される。
【００５２】
下方勾配サンプル限界１３０、上方勾配サンプル限界１３２、干渉信号下方勾配サンプル極限１３６、干渉信号上方勾配サンプル極限１３８、および点１４３は、平均勾配閾値１２４への到達（すなわち、等しくなること、または超過すること）に関連付けて説明したが、別の実施形態においては、到達は、最大勾配閾値１２２への到達として決定される。
【００５３】
曲線１２６は、勾配値、より詳細には勾配の絶対値を有する勾配配列を表わしているが、別の配列値を有する別のタイプの配列を用いることもできる。後にさらに説明するように、配列、およびそれを構成している配列値には、限定するものではないが、勾配値（図４に示されている勾配の絶対値）を有する勾配（すなわち一次導関数）配列、高次導関数値を有する高次導関数配列、電力値を有する電力配列、および時間サンプルの絶対値を有する時間サンプル絶対値配列を含ませることができる。各配列タイプにおいて、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４に相当する対応閾値を、ほとんど上述と同じように設定して、用いることができる。例えば高次導関数配列を用いる別の一実施形態において、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４に代えて、最大高次導関数閾値および平均高次導関数閾値を用いることができる。電力配列を用いるさらなる別の一実施形態において、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４に代えて、最大電力閾値および平均電力閾値を用いることができる。時間サンプル絶対値配列を用いるさらなる別の一実施形態において、最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４に代えて、最大時間サンプル絶対値閾値および平均時間サンプル絶対値閾値を用いることができる。したがって、いかなる配列タイプにおいても、上方勾配サンプル限界１３２および下方勾配サンプル限界１３０に、それぞれ相当するサンプル限界、および干渉信号上方勾配サンプル極限１３８および干渉信号下方勾配サンプル極限１３６に、それぞれ相当する干渉信号サンプル極限を割り出すことができる。
【００５４】
曲線１２６は、勾配の絶対値として説明した勾配値と対応しているが、容易に理解されるように、別の構成において、勾配値は、そうではなくて、正または負の値をとることができる絶対値ではない勾配値であってもよい。
【００５５】
ここで、図４Ａを参照すると、グラフ１５０の横軸は、時間サンプル番号である。この時間サンプル番号は、時間サンプル７６（図２参照）に伴うものである。図示されている限りでは、２５６個の時間サンプルが存在する。しかしながら、別の実施形態において、時間サンプルの数は、２５６個より少ない場合もあるし、多い場合もある。さらに、グラフ１５０の縦軸は、例えば図２のアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７４によって供給されるデジタルカウントによって表わされる時間サンプル７６（図２参照）の振幅である。
【００５６】
曲線１５２は、ダウンコンバート信号７３（図２参照）に関連付けられた時間サンプル７６を示している。曲線１５２は、個々に示されていない時間サンプルをつなぎ合わせたものである。曲線１５２は、干渉信号を含んでいない時間サンプル７６を示している、曲線の一部分１５２ａ、１５２ｂ、および干渉信号を含んでいる時間サンプル７６を示している、曲線の一部分１５２ｃを有している。
【００５７】
曲線の一部分１５２ｃが、図４の曲線の一部分１２６ｃと概ね位置が揃っていることは明白である。すなわち、曲線の一部分１５２ｃによって、時間変化として表わされている干渉信号は、図４においては、相対的に大きな勾配を有する、曲線の一部分１２６ｃによって表わされている。したがって、勾配サンプルの場合の干渉信号下方勾配サンプル極限１３６、および干渉信号上方勾配サンプル極限１３８は、それぞれ時間サンプルの場合の点１６２および１６４に対応している。本明細書においては、点１６２は、干渉信号下方時間サンプル極限と呼ばれ、点１６４は、干渉信号上方時間サンプル極限と呼ばれる。
【００５８】
上述のように、干渉信号下方勾配サンプル極限１３６、および干渉信号上方勾配サンプル極限１３８は、サンプル保護帯値を適用されている。したがって、干渉信号下方時間サンプル極限１６２、干渉信号上方時間サンプル極限１６４は、干渉信号を囲む境界１６０ａ、１６０ｂを有する領域１６０を画定している。領域１６０の外側に、干渉信号が残存することはない。
【００５９】
以下の検討から明らかになるように、干渉信号下方時間サンプル極限１６２と、干渉信号上方時間サンプル極限１６４との間の時間サンプルを、さらなる処理に先立って、２５６個の時間サンプルのグループから除去することができる。
【００６０】
ここで、図５（図４Ａの要素と同様の要素には、同一の符号が付されている）を参照すると、グラフ１８０の横軸は、時間サンプル番号である。時間サンプル番号は、時間サンプル７６（図２参照）に対応している。図示されている限りでは、２５６個の時間サンプルが存在する。しかしながら、他の実施形態においては、時間サンプルの数は、２５６個より少ない場合もあるし、多い場合もある。グラフ１８０の縦軸は、例えば図２のアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７４によって供給されるデジタルカウントによって表わされる時間サンプル７６（図２参照）の振幅である。
【００６１】
曲線１５２として、曲線の一部分１５２ａしか示されていない。干渉信号下方時間サンプル極限１６２によって、曲線１５２は、図４Ａの曲線の一部分１５２ｃおよび１５２ｂを完全に除去されて、境界１６０ａにおいて途切れている。干渉信号下方時間サンプル極限１６２から、少なくとも時間サンプル番号２５５まで、曲線１５２は、ゼロ値１８２で拡張されている。いくつかの実施形態においては、ＦＦＴ処理のための、より多くのデータ点を設けるために、曲線１５２は、さらにゼロ値で拡張される。曲線１５２に加えられるゼロ値は、本明細書において「ゼロパディング」と呼ばれる。別の実施形態においては、曲線１５２は、ゼロ以外の値（本明細書において、より一般的に「パディング」と呼ばれる）で拡張される場合もある。
【００６２】
ここで、図６（図１の要素と同様の要素には、同一の符号が付されている）を参照すると、グラフ２００の横軸は、ＦＦＴ周波数ビンとして与えられる周波数であり、縦軸は、ＦＦＴのカウント(ダウンコンバート信号７３（図２参照）の時間サンプル７６（図２参照）のＦＦＴ処理によって与えられる）のデシベル表示である。上述のように、曲線１２は、ビート周波数ｆ１を表わしており、観測対象までの距離に対応しているピーク１４を有する周波数領域信号を示している。曲線１２には、ノイズ背景１６も含まれている。曲線１８には、はっきりとしたピークは存在しない。曲線１８は、受信信号が干渉信号も含んでいるときに生じる、ＦＦＴ周波数領域処理の結果を表わす周波数領域信号を示している。曲線１８においては、ピーク１４を見つけることはできないか、もしくはピーク１４を正確に見つけることはできない。
【００６３】
曲線２０４は、図４、図４Ａ、図５に示されている上述の技術によって与えられる周波数領域信号の結果を示している。曲線２０４を作成するために用いた時間サンプルは、曲線１８を計算するために用いた時間サンプルと同じである。しかしながら、曲線２０４においては、干渉信号に対応する時間サンプルは、上述の技術によって除去されている。
【００６４】
曲線２０４には、ピーク２０８が存在する。曲線２０４には、さらに、ノイズ背景２１２が存在する。観測対象が存在し、かつ干渉信号が存在しない状態で得られた曲線１２と、観測対象と干渉信号との両方が存在する状態で得られた後、干渉信号が上述の技術によって除去された曲線２０４とを比較すると、ピーク２０８は、ピーク１４と実質的に同じ周波数に存在するが、より広くなっていることがわかる。さらに、ノイズ背景２１２は、ノイズ背景１６より大きいことがわかる。ピーク２０８がより広く、かつノイズ背景２１２がより大きくなるために、観測対象と干渉信号との両方が存在する状態で得られた後、干渉信号が除去された場合にＦＭＣＷレーダーシステムによって得られた曲線２０４は、観測対象が存在し、かつ干渉信号が存在しない場合にＦＭＣＷレーダーシステムによって得られた曲線１２に比して、その正確性が低くなり勝ちであることが理解される。しかしながら、同時に曲線２０４においては、観測対象までの距離を表わすピーク２０８を割り出すことができるのに対して、観測対象と干渉信号との両方が存在する状態で得られた後、干渉信号が上述の技術によって除去されなかった曲線１８においては、対応するピークを割り出すことができないことも理解される。したがって、上述の技術は、観測対象と干渉信号との両方が存在する状態におけるＦＭＣＷレーダーシステムの正確性を大幅に改善することができる。
【００６５】
ここで、図７（図４Ａの要素と同様の要素には、同一の符号が付されている）を参照すると、グラフ２２０の横軸は、時間サンプル番号である。時間サンプル番号は、時間サンプル７６（図２参照）に対応している。さらにグラフ２２０の縦軸は、例えば図２のアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７４によって供給されるデジタルカウントによって表わされる時間サンプル７６（図２参照）の振幅である。
【００６６】
上述のように、曲線１５２は、ダウンコンバート信号７３（図２参照）に関連付けられた時間サンプル７６を示している。曲線１５２は、干渉信号を含んでいない時間サンプル７６を示す曲線の一部分１５２ａ、１５２ｂ、および干渉信号を含んでいる時間サンプル７６を示している、曲線の一部分１５２ｃを有している。
【００６７】
干渉信号下方時間サンプル極限１６２、および干渉信号上方時間サンプル極限１６４は、領域１６０を画定している。
【００６８】
凹部２２２ａを有する曲線２２２は、時間サンプルに適用することができる数学的な重み付け関数を示している。容易に理解されるように、曲線２２２が、曲線１５２によって示されている時間サンプルに適用されると、領域１６０内の時間サンプル、すなわち干渉信号を表わす、曲線の一部分１５２ｃは一般的に小さくなる。それでも、時間窓内の２５６個の時間サンプルは、依然として残っている。いくつかの実施形態においては、その後のＦＦＴ処理において用いるためのさらなる時間サンプルを与えるために、例えば２５６個の別の値を、時間窓内の２５６個の時間サンプルにパディングする場合がある。
【００６９】
曲線２２２は、用いることができる重み付け関数の一例を示しているにすぎない。他の重み付け関数を用いることもできる。例えばいくつかの実施形態において、窓関数の組合せに基づいて、重み付け関数を生成することができる。例えば２５６個の時間サンプル（例えば図２の時間サンプル７６）のグループが、干渉信号によって損ねられた５０個の時間サンプルを含んでいる特定の一実施形態において、２５６サンプルのハミング窓関数に、５０個の損ねられた時間サンプルの領域の（１−余弦）重み付け関数を乗じることによって、重み付け関数を構築することができる。別の一実施形態においては、重み付け関数は、他の窓関数と組み合わされていない、５０個の損ねられた時間サンプルの領域の（１−余弦）重み付け関数である場合もある。
【００７０】
図８〜図１０Ｂは、ＦＭＣＷレーダーシステム５０（図２参照）において実施され、かつ以下で検討する技術に関するフローチャートを示している。本明細書において「処理ブロック」と呼ばれる矩形ブロック（図８のブロック２５２に代表される）は、コンピュータソフトウェア命令または命令群を表わす。本明細書において「判断ブロック」」と呼ばれる菱形ブロック（図８のブロック２５８に代表される）は、処理ブロックでなされるコンピュータソフトウェア命令の実行に影響を与えるコンピュータソフトウェア命令または命令群を表わす。
【００７１】
それに代えて、処理ブロックおよび判断ブロックは、デジタル信号プロセッサ回路、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの機能的に等価な回路によって実行されるステップを表わす場合もある。フローチャートは、いかなる特定のプログラミング言語のシンタックスも表わすものではない。そうではなくて、フローチャートは、特定の装置に必要とされる処理を実行するための回路の作製、またはコンピュータソフトウェアの作成のために必要な機能的情報を、当業者に示すためのものである。ループおよび数値変数の初期化、および一時的な数値変数の使用などの多くのルーチンプログラムのブロックは示されていないことに注意されたい。特に断らない限り、記述される一連の特定のブロックは、例示的なものであるにすぎず、本発明の精神から逸脱することなく変形可能であることは、当業者には明らかである。したがって、特に断らない限り、以下に記述されるブロックの順序は特別の意味を持たず、可能であれば、いかなる好都合な、または所望の順序で、それらのステップを実行することができる。
【００７２】
ここで図８を参照すると、プロセス２５０は、ブロック２５２で開始する。ブロック２５２において、レーダーＲＦ信号が、例えば図２のＦＭＣＷ受信システム６６によって受信される。
【００７３】
ブロック２５３において、受信されたレーダーＲＦ信号は処理され、ダウンコンバートされたレーダー信号、例えば図２のダウンコンバート信号７３が供給される。
【００７４】
ブロック２５４において、ダウンコンバート信号７３が、例えば図２のアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７４によって時間サンプルされて、時間サンプル７６（図２参照）が供給される。
【００７５】
上述のように、時間サンプル内には、干渉信号が存在する場合がある。ブロック２５６において、干渉信号を検出するために、例えば図２の干渉検出器７８によって、時間サンプルが処理される。例えば図４および図４Ａを参照して説明した技術を用いて、時間サンプルを処理することができる。時間サンプルの処理については、後に、図９を参照して、さらに説明する。
【００７６】
判断ブロック２５８において、干渉信号が検出されたか否かについて判断がなされる。ブロック２５８において干渉信号が検出された場合には、プロセスはブロック２６０に進んで、干渉信号存在範囲が、例えば図２の干渉存在範囲プロセッサ８８によって決定される。例えば図４および図４Ａを参照して説明した技術を用いて、この決定を行うことができる。この決定については、後に図１０を参照して、さらに説明する。
【００７７】
ブロック２６２において、ブロック２６０で割り出された干渉信号が、例えば図２の干渉除去プロセッサ９２によって、ブロック２５４で生成された時間サンプルから除去される。例えば図５および／または図７を参照して説明した技術を用いて、この除去を行うことができる。この除去については、後に図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、さらに説明する。
【００７８】
ブロック２６４において、レーダーシステムによる観測対象の検出および／または分類が実行されるように、例えば図２のレーダー戻り信号プロセッサ８２によって、干渉信号を除去された信号９４（図２参照）が処理される（図２の信号８４によって表わされている）。ブロック２６４における処理には、例えば周波数領域変換（例えばＦＦＴ）を含めることができる。
【００７９】
特定の一実施形態において、レーダーシステムによる観測対象の検出および／または分類を、例えば２００３年６月１０日に発行された特許文献１に記載されている車両側部物体検出システムに関連付けることができる。しかしながら、上述のシステムおよび技術は、車両への適用に限定されない。
【００８０】
ここで図９を参照すると、例えば図２の干渉検出器７８によって実行することができるプロセス３００が、ブロック３０２で開始する。ブロック３０２において、図８のブロック２５４で生成された時間サンプルに基づいて、勾配配列値を有する勾配配列が生成される。勾配配列は、例えば図４の曲線１２６によって表わされている。
【００８１】
ブロック３０４において、第１の閾値が生成される。特定の一実施形態において、第１の閾値は、図４の最大勾配閾値１２２である。ブロック３０６において、第２の閾値が生成される。特定の一実施形態において、第２の閾値は、図４の平均勾配閾値１２４である。
【００８２】
ブロック３０８において、ブロック３０２で生成された勾配配列値が、ブロック３０４、３０６で、それぞれ生成された第１および／または第２の閾値と比較される。
【００８３】
判断ブロック３１０において、ブロック３０２で生成された勾配配列値のうちの少なくとも所定の数が、第１および第２の閾値の両方に到達した場合には、ブロック３１２において、干渉信号の存在が割り出される。すなわち、干渉信号が検出される。所定の数は、２以上の任意の数であってよい。特定の一実施形態においては、所定の数は２である。いくつかの実施形態においては、所定の数は動的に決定される。
【００８４】
図４を参照して説明したように、図示の特定の実施形態においては、干渉信号の検出は、勾配配列値（図４の曲線１２６）が、ブロック３０４および３０６において生成された第１および第２の閾値すなわち最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４の両方に到達する（超過する、または等しくなる）ことによってなされる。別の一実施形態においては、干渉信号の検出は、勾配配列値が、第１の閾値すなわち最大勾配閾値１２２に到達する（超過する、または等しくなる）ことだけによってなされる。さらなる別の一実施形態においては、干渉信号の検出は、勾配配列値が、第２の閾値、すなわち平均勾配閾値１２４に到達する（超過する、または等しくなる）ことだけによってなされる。
【００８５】
判断ブロック３１０において、勾配配列値のいずれもが、第１および第２の閾値に到達しなかった場合には、ブロック３１４において、干渉信号が検出されない。
【００８６】
容易に理解されるように、例えば１つのチャープ信号のデータに対して、プロセス３００を実行することができ、また連続チャープ信号の連続する各チャープ信号のデータに対して、または連続チャープ信号のうちの所定の回数のチャープ信号のデータに対して、プロセス３００を繰り返すことができる。
【００８７】
上述の説明においては、勾配値を有する勾配配列、それに対応する最大勾配閾値および平均勾配閾値に関連付けて、プロセス３００を説明した。しかし、例えば図４に関連して説明したように、別の実施形態においては、別のタイプの配列値を有する別のタイプの配列を、それらの別のタイプの配列値に対応する最大閾値および平均閾値とともに用いることができる。
【００８８】
ここで図１０を参照すると、例えば図２の干渉存在範囲プロセッサ８８によって実行することができるプロセス３５０が、ブロック３５２で開始する。ブロック３５２において、干渉信号に基づいて、下方勾配サンプル限界が割り出される。ブロック３５４において、上方勾配サンプル限界が割り出される。下方勾配サンプル限界および上方勾配サンプル限界は、例えば図４上の点である下方勾配サンプル限界１３０、上方勾配サンプル限界１３２によって、それぞれ示されている。
【００８９】
ブロック３５６において、第１のサンプル保護帯値が選択される。また、ブロック３５８において、第２のサンプル保護帯値が選択される。サンプル保護帯値の選択については、図４および図４Ａを参照して上述されている。サンプル保護帯値の選択は、静的である場合もあるし、動的である場合もある。
【００９０】
動的な選択は、種々の要因に依存し得る。例えばいくつかの実施形態において、相対的に小さな存在範囲を有する干渉信号に対して、相対的に小さなサンプル保護帯値を選択する場合があり、また相対的に大きな存在範囲を有する干渉信号に対して、相対的に大きなサンプル保護帯値を選択する場合がある。別のいくつかの実施形態においては、相対的に小さな配列値を有する干渉信号に対して、相対的に小さなサンプル保護帯値を選択する場合があり、また、相対的に大きな配列値を有する干渉信号に対して、相対的に大きなサンプル保護帯値を選択する場合がある。
【００９１】
ブロック３６０において、干渉信号下方勾配サンプル極限を得るために、第１のサンプル保護帯値が、下方勾配サンプル限界から差し引かれる。同様に、ブロック３６２において、干渉信号上方勾配サンプル極限を得るために、第２のサンプル保護帯値が、上方勾配サンプル限界に加えられる。干渉信号上方勾配サンプル極限、および干渉信号下方勾配サンプル極限は、例えば図４上の点である、干渉信号上方勾配サンプル極限１３８、および干渉信号下方勾配サンプル極限１３６によって、それぞれ示されている。
【００９２】
ブロック３６４において、干渉信号下方時間サンプル極限は、干渉信号下方勾配サンプル極限に基づいて割り出される。同様に、ブロック３６６において、干渉信号上方時間サンプル極限は、干渉信号上方勾配サンプル極限に基づいて割り出される。干渉信号上方時間サンプル極限および干渉信号下方時間サンプル極限は、例えば図４Ａ上の点である干渉信号上方時間サンプル極限１６４および干渉信号下方時間サンプル極限１６２によって、それぞれ示されている。それらは、図４の、干渉信号上方勾配サンプル極限１３８および干渉信号下方勾配サンプル極限１３６に、それぞれ対応している。
【００９３】
容易に理解されるように、例えば１つのチャープ信号のデータに対して、プロセス３５０を実行することができ、また連続チャープ信号の連続する各チャープ信号のデータに対して、または連続チャープ信号のうちの所定の回数のチャープ信号のデータに対して、プロセス３５０を繰り返すことができる。
【００９４】
上述の説明においては、勾配サンプル限界、および干渉信号勾配サンプル極限に関連付けて、プロセス３５０を説明した。しかしながら、例えば図４に関連して説明したように、別の実施形態においては、別のタイプの配列値を有する別の配列に対応するサンプル限界および干渉信号サンプル極限を用いることができる。
【００９５】
ここで図１０Ａを参照すると、例えば図２の干渉除去プロセッサ９２によって実行することができるプロセス４００が、ブロック４０２で開始される。ブロック４０２において、図２の時間サンプル７６の中から、図１０のブロック３６４および３６６で割り出された干渉信号下方時間サンプル極限と、干渉信号上方時間サンプル極限との間の時間サンプルを除いた隣接時間サンプルグループが選択される。選択された隣接時間サンプルグループは、例えば図４Ａおよび図５の曲線の一部分１５２ａに一致している場合がある。そうではなくて、選択された隣接時間サンプルグループは、例えば図４Ａの曲線の一部分１５２ｂに一致している場合がある。いくつかの実施形態においては、選択された隣接時間サンプルグループは、干渉信号下方時間サンプル極限と干渉信号上方時間サンプル極限との間の時間サンプルを除いた隣接時間サンプルグループの中の最大のもの（例えば曲線の一部分１５２ａ）である。
【００９６】
ブロック４０４において、ブロック４０２で選択された隣接時間サンプルグループが、例えば図５に示されているゼロパディング１８２でパディングされる。しかしながら、別の実施形態においては、選択された隣接時間サンプルグループは、０以外の値でパディングされる。さらなる別の実施形態においては、選択された隣接時間サンプルグループは、パディングされない。
【００９７】
次いで、ゼロパディングされた隣接時間サンプルグループを、例えば図２のレーダー戻り信号プロセッサ８２によって、さらに処理することができる。レーダー戻り信号プロセッサ８２は、ゼロパディングされた隣接時間サンプルグループに対して、例えばＦＦＴを実行することができる。しかしながら、特定の一実施形態において、ＦＦＴ処理に先立って、ブロック４０６において、例えばハニング窓関数やハミング窓関数などの従来の窓関数を用いて、ゼロパディングされた隣接時間サンプルグループに重み付けすることができる。
【００９８】
容易に理解されるように、例えば１つのチャープ信号のデータに対して、プロセス４００を実行することができる。また、連続チャープ信号の連続する各チャープ信号のデータに対して、または連続チャープ信号のうちの所定の回数のチャープ信号のデータに対して、プロセス４００を繰り返すことができる。
【００９９】
上述の説明においては、勾配配列に関連付けて、プロセス４００を説明した。しかしながら、例えば図４に関連して説明したように、別の実施形態においては、別のタイプの配列を用いることができる。
【０１００】
ここで図１０Ｂを参照すると、例えば図２の干渉除去プロセッサ９２によって実行することができるプロセス４５０は、図１０Ａの方法に対する一代替方法を示している。プロセス４５０は、ブロック４５２で開始する。ブロック４５２において、従来通りの、または従来通りではない重み付け関数が、図１０のブロック３６４および３６６で割り出された干渉信号下方時間サンプル極限、および干渉信号上方時間サンプル極限に関連付けて生成される。重み付け関数は、例えば図７の曲線２２２と一致していてもよい。重み付け関数は、それが、時間サンプル（図２の時間サンプル７６）に適用されたときに、干渉信号を減少させるように選択される。
【０１０１】
ブロック４５４において、干渉信号下方時間サンプル極限と、干渉信号上方時間サンプル極限との間の時間サンプルを含む時間サンプルに、重み付け関数を作用させる（すなわち、時間サンプルに重み付け関数を乗じる）。
【０１０２】
次いで、例えば図２のレーダー戻り信号プロセッサ８２によって、重み付けされた時間サンプルを、さらに処理することができる。レーダー戻り信号プロセッサ８２は、ブロック４５４で生成された、重み付けされた時間サンプルに対して、例えばＦＦＴを実行することができる。
【０１０３】
容易に理解されるように、例えば１つのチャープ信号のデータに対して、プロセス４５０を実行することができ、また連続チャープ信号の連続する各チャープ信号のデータに対して、または連続チャープ信号のうちの所定の回数のチャープ信号のデータに対して、プロセス４５０を繰り返すことができる。
【０１０４】
上述の説明においては、勾配配列に関連付けて、プロセス４５０を説明した。しかしながら、例えば図４に関連して説明したように、別の実施形態においては、別のタイプの配列を用いることができる。
【０１０５】
上述の干渉除去の方法は、連続波（ＣＷ）干渉信号が含まれたレーダー戻り信号に適用可能であるだけではなく、送信波と同じ帯域内にあるいかなる干渉信号が含まれたレーダー戻り信号にも適用可能である。上述のシステムおよび方法は、いかなる周波数およびいかなる帯域幅において作動するいかなるＦＭＣＷレーダーシステムにおいても、任意のタイプの干渉信号を含んでいる、時間サンプルされたレーダー戻り信号から、損ねられたデータサンプルを除去することを可能にする。１チャープ戻り信号毎に、干渉信号を割り出して、除去することができるのであるから、干渉信号は、全チャープ戻り信号にわたって同一の周波数を有していなければならないということもなければ、同一の特性を有していなければならないということもないことは明白である。さらに、１チャープ戻り信号内に、２つ以上の干渉信号が存在していてもよい。
【０１０６】
上述のように、本発明の実施形態においては、勾配配列値を有する勾配配列について説明がなされているが、配列およびその配列値には、限定するものではないが、例えば数１によって記述される、勾配値（図４に示されている勾配の絶対値）を有する勾配（すなわち一次導関数）配列、高次導関数値を有する高次導関数配列、例えば数１２によって記述される、電力値を有する電力配列、および例えば数１３によって記述される、時間サンプルの絶対値を有する時間サンプル絶対値配列を含めることができる。
【数１２】
2010515061.tif 000014
【数１３】
2010515061.tif 000015
【０１０７】
勾配配列（例えば図４の曲線１２６）と異なるタイプの配列を用いた場合には、第１および第２の閾値（例えば図４の最大勾配閾値１２２および平均勾配閾値１２４に相当する）が、勾配値に関連付けられることはなく、またサンプル限界、および干渉信号サンプル極限（例えば図４の下方勾配サンプル限界１３０、上方勾配サンプル限界１３２、干渉信号下方勾配サンプル極限１３６、干渉信号上方勾配サンプル極限１３８に相当する）が、勾配サンプル番号に関連付けられることはないことは明白である。そうではなくて、第１および第２の閾値は、用いているタイプの配列の最大配列値および平均配列値に、それぞれ関連付けられる。同様に、サンプル限界および干渉信号サンプル極限は、用いているタイプの配列のサンプル番号に関連付けられる。
【０１０８】
上述のシステムおよび技術は、干渉信号（例えば図２の干渉レーダー信号６２）の検出と、時間サンプル（例えば図２の時間サンプル７６）からの干渉信号の除去との両方の能力を備えている。しかしながら、干渉信号が検出されると、その干渉信号を除去することもできるが、以下に説明する別の仕方で、干渉信号を回避することもできる。
【０１０９】
上述のように、ＦＭＣＷレーダーの特定の用途の１つに、自動車用レーダーシステム、例えば車両に隣接する死角内にある物体を検出するために用いられる自動車用レーダーシステムがある。自動車用レーダーは、例えば約２４．０５〜約２４．２５ＧＨｚの範囲にある周波数チャープ、すなわち、約２００ＭＨｚの周波数掃引を用いることができる。このような取り決めの下で、時間サンプル（例えば図２の時間サンプル７６）が、ＦＦＴまたは同様の技術によって周波数領域に変換されると、生じた周波数領域における観測対象の検出によって、観測対象までの距離が検出される。観測対象検出のための方法および装置は、例えば２００３年６月１０日に発行された特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている処理においては、２００ＭＨｚの掃引範囲にわたるＦＭＣＷ周波数掃引が用いられており、１ＦＦＴ周波数ビン当たり、０．６メートルよりも良好な観測対象距離分解能（すなわち０．６メートルの距離分解能）が得られている。
【０１１０】
例えば車両速度を検出するために用いられる従来の警察レーダーは、上述の自動車用ＦＭＣＷレーダーの掃引範囲内にある、例えば約２４．１９７ＧＨｚで動作する。したがって、送信器が２４．１９７ＧＨｚ近傍のレーダー波を放射しているときに収集される時間サンプル７６は、この干渉信号によって、極めて大きな作用を及ぼされる。この干渉信号は、ＦＦＴによる処理を施されると、多数のＦＦＴ周波数ビンに広がりがちである。
【０１１１】
１つの構成として、干渉信号が検出されたとき、通常は約２４．０５〜約２４．２５ＧＨｚの範囲で掃引する周波数掃引を、それと異なる掃引範囲、例えばより狭い掃引範囲を掃引するように変更する。例えば特定の一実施形態において、約２４．０５〜約２４．１９５ＧＨｚの範囲、すなわち約１４５ＭＨｚの総掃引幅で掃引するように、周波数掃引が変更される。このような構成においては、容易に理解されるように、約２４．１９７ＧＨｚの警察レーダーからの干渉信号は完全に回避されて、時間サンプル７６には現れない、すなわち、時間サンプル７６を周波数領域に変換したときにＦＦＴスペクトルに現われない。
【０１１２】
容易に理解されるように、上述のように、送信されるＦＭＣＷ信号の掃引範囲を縮小することによって、１ＦＦＴ周波数ビン当たりの観察対象距離幅の値が、より大きくなる、すなわち、距離分解能が、より粗くなる。縮小ＦＭＣＷ掃引範囲を用いながら、元の距離分解能を得るために、ＦＭＣＷ掃引範囲が縮小されている場合のＦＦＴ周波数ビンの値に補間を施すことができる。それによって、元の周波数掃引を用いているときの元の距離分解能と同等の良好な、改善された距離分解能を得ることができる。
【０１１３】
いくつかの実施形態において、縮小掃引範囲は、静的に選択される。言い換えると、何らかの干渉信号が検出されると、システムは、あらかじめ定められた期間、あらかじめ定められた縮小掃引範囲を送信するように変化する。しかしながら、別の実施形態においては、縮小掃引範囲は、干渉信号の検出された周波数に応じて選択される。
【０１１４】
なおさらなる実施形態においては、送信ＲＦ信号を用いずに、干渉信号が、受動的に検出されることがある。上述の実施形態と同様に、いくつかの実施形態において、干渉信号の検出に応答して、縮小掃引範囲が、静的に選択される。言い換えると、何らかの干渉信号が検出されると、システムは、あらかじめ定められた期間、あらかじめ定められた縮小掃引範囲を送信するように変化する。しかしながら、別の実施形態においては、縮小掃引範囲は、受動的に検出された干渉信号の周波数に応じて選択される。いくつかの実施形態においては、複数の縮小掃引範囲が存在してもよい。それらの各々は、検出された干渉信号から割り出された周波数に応じた開始周波数および終了周波数を有する。
【０１１５】
本明細書において引用した文献は、その全体が、参照のためとして本明細書に組み込まれる。以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、それらの概念を取り入れた別の実施形態を考えることもできることは、当業者には明白である。したがって、本発明の範囲は、上に記載した実施形態に限定されるべきではなく、請求項の精神および範囲によってのみ限定されるべきである。
【符号の説明】
【０１１６】
１０、１００、１２０、１５０、１８０、２００、２２０  グラフ
１２、１８、１０２、１２６、１５２、２０４、２２２  曲線
１４、２０８  ピーク
１６、２１２  ノイズ背景
５０  ＦＭＣＷレーダーシステム
５２  観測対象
５３  干渉体
５４  送信アンテナ
５６  受信アンテナ
５８  チャープ信号
６０  観測対象エコー
６２  干渉レーダー信号
６４  ＦＭＣＷ送信システム
６６  ＦＭＣＷ受信システム
６８  ダウンコンバータ
７０  ミキサ
７２  チャープ発振器
７３  ダウンコンバート信号
７４  アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ
７６  時間サンプル
７８  干渉検出器
７８ａ  配列プロセッサ
８０、８４  信号
８２  レーダー戻り信号プロセッサ
８８  干渉存在範囲プロセッサ
８８ａ  限界プロセッサ
９２  干渉除去プロセッサ
９２ａ  選択プロセッサ
９２ｂ  重み付けプロセッサ
９４  干渉信号を除去された信号
１２２  最大勾配閾値
１２４  平均勾配閾値
１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ  曲線の一部分
１３０  下方勾配サンプル限界
１３２  上方勾配サンプル限界
１３６  干渉信号下方勾配サンプル極限
１３８  干渉信号上方勾配サンプル極限
１４３  点
１６０  領域
１６０ａ、１６０ｂ  境界
１６２  干渉信号下方時間サンプル極限
１６４  干渉信号上方時間サンプル極限
１８２  ゼロパディング
２２２ａ  凹部
【図１】
2010515061.tif 000016
【図２】
2010515061.tif 000017
【図３】
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【図４】
2010515061.tif 000019
【図４Ａ】
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2010515061.tif 000021
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010515061.tif 000024
【図８】
2010515061.tif 000025
【図９】
2010515061.tif 000026
【図１０】
2010515061.tif 000027
【図１０Ａ】
2010515061.tif 000028
【図１０Ｂ】
2010515061.tif 000029
【国際調査報告】
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2010515061.tif 000031
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