(57)【要約】【課題】対象物の位置を正確に検出すること。【解決手段】パルス信号を繰り返し送信する送信手段（送信アンテナ２２）と、対象物で反射される反射信号を受信する受信手段（受信アンテナ２３，２４）と、パルス信号が送信されてから次のパルス信号が送信されるまでの期間をフィールドとする場合に、反射信号を各フィールド内において所定の周期で複数回サンプリングするとともに、サンプリングを開始するタイミングをフィールドによってずらすことにより等価時間サンプリングを行うサンプリング手段（Ａ／Ｄ変換部２８）と、得られたデータに基づいて対象物を検出する検出手段と、対象物が検出されたフィールドのサンプリングが実行されてから全てのフィールドのサンプリングが終了するまでの経過時間と、当該対象物と自己の相対速度とに基づいて、当該対象物の位置を補正する補正手段（演算処理部１４）と、を有する。【選択図】図１
2013171010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス信号を送信し、対象物によって反射される反射信号を受信して対象物を検出するレーダ装置において、
前記パルス信号を繰り返し送信する送信手段と、
前記対象物によって反射される反射信号を受信する受信手段と、
前記パルス信号が送信されてからつぎのパルス信号が送信されるまでの期間をフィールドとする場合に、前記受信手段によって受信される反射信号を各フィールド内において所定の周期で複数回サンプリングするとともに、サンプリングを開始するタイミングをフィールドによってずらすことにより等価時間サンプリングを行うサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によって得られたデータに基づいて、前記対象物を検出する検出手段と、
前記対象物が検出されたフィールドのサンプリングが実行されてから、全てのフィールドのサンプリングが終了するまでの経過時間と、当該対象物と自己の相対速度とに基づいて、当該対象物の位置を補正する補正手段と、
を有することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記補正手段は、１回分の等価時間サンプリング処理の結果に基づいて、前記対象物の動径方向の位置を補正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】
前記補正手段は、複数回分の等価時間サンプリング処理の結果に基づいて、前記対象物の動径方向および偏角方向の位置を補正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４】
パルス信号を送信し、対象物によって反射される反射信号を受信して対象物を検出するレーダ装置の演算方法において、
前記パルス信号を繰り返し送信する送信ステップと、
前記対象物によって反射される反射信号を受信する受信ステップと、
前記パルス信号が送信されてからつぎのパルス信号が送信されるまでの期間をフィールドとする場合に、前記受信ステップにおいて受信される反射信号を各フィールド内において所定の周期で複数回サンプリングするとともに、サンプリングを開始するタイミングをフィールドによってずらすことにより等価時間サンプリングを行うサンプリングステップと、
前記サンプリングステップにおいて得られたデータに基づいて、前記対象物を検出する検出ステップと、
前記対象物が検出されたフィールドのサンプリングが実行されてから、全てのフィールドのサンプリングが終了するまでの経過時間と、当該対象物と自己の相対速度とに基づいて、当該対象物の位置を補正する補正ステップと、
を有することを特徴とするレーダ装置の演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置およびレーダ装置の演算方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２には、対象物からの反射波を等価時間サンプリングを用いて検出するレーダ装置に関する技術が開示されている。等価時間サンプリングとは、対象物に向けて送信したパルス信号の反射波に対して、１周期毎に一定時間ずつオフセットしたタイミングでサンプリングを行う方法である。複数のパルス信号の反射波に対してサンプリングを行い、反射波の波形を時間軸上で再現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９０８３１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１６８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、等価時間サンプリングをレーダ装置に使用する場合、つぎのような問題点がある。すなわち、等価時間サンプリングは、繰り返し波形に対して適用することが前提であるが、レーダ装置では、対象物は時々刻々とその位置が変化するため、それに応じて反射波も変化する。このため、例えば、対象物の相対速度が４０ｍ／ｓであり、更新レートが７０ｍｓである場合、最初のサンプリングで捉えた対象物は、更新レートの終了時には２．８ｍ（＝４０ｍ／ｓ×７０ｍｓ）も移動していることになる。このため、対象物の位置を正確に検出できないという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、対象物の位置を正確に検出することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の演算方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、パルス信号を送信し、対象物によって反射される反射信号を受信して対象物を検出するレーダ装置において、前記パルス信号を繰り返し送信する送信手段と、前記対象物によって反射される反射信号を受信する受信手段と、前記パルス信号が送信されてからつぎのパルス信号が送信されるまでの期間をフィールドとする場合に、前記受信手段によって受信される反射信号を各フィールド内において所定の周期で複数回サンプリングするとともに、サンプリングを開始するタイミングをフィールドによってずらすことにより等価時間サンプリングを行うサンプリング手段と、前記サンプリング手段によって得られたデータに基づいて、前記対象物を検出する検出手段と、前記対象物が検出されたフィールドのサンプリングが実行されてから、全てのフィールドのサンプリングが終了するまでの経過時間と、当該対象物と自己の相対速度とに基づいて、当該対象物の位置を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、対象物の位置を正確に検出することが可能となる。
【０００７】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記補正手段は、１回分の等価時間サンプリング処理の結果に基づいて、前記対象物の動径方向の位置を補正することを特徴とする。
このような構成によれば、１回の等価時間サンプリング毎に位置の補正を行うことにより、対象物の正確な位置を迅速に知ることができる。
【０００８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記補正手段は、複数回分の等価時間サンプリング処理の結果に基づいて、前記対象物の動径方向および偏角方向の位置を補正することを特徴とする。
このような構成によれば、動径方向のみならず、偏角方向の位置も正確に知ることができるので、対象物のより詳細な位置を知ることができる。
【０００９】
また、本発明は、パルス信号を送信し、対象物によって反射される反射信号を受信して対象物を検出するレーダ装置の演算方法において、前記パルス信号を繰り返し送信する送信ステップと、前記対象物によって反射される反射信号を受信する受信ステップと、前記パルス信号が送信されてからつぎのパルス信号が送信されるまでの期間をフィールドとする場合に、前記受信ステップにおいて受信される反射信号を各フィールド内において所定の周期で複数回サンプリングするとともに、サンプリングを開始するタイミングをフィールドによってずらすことにより等価時間サンプリングを行うサンプリングステップと、前記サンプリングステップにおいて得られたデータに基づいて、前記対象物を検出する検出ステップと、前記対象物が検出されたフィールドのサンプリングが実行されてから、全てのフィールドのサンプリングが終了するまでの経過時間と、当該対象物と自己の相対速度とに基づいて、当該対象物の位置を補正する補正ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、対象物の位置を正確に検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、対象物の位置を正確に検出することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の演算方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】等価時間サンプリングによるサンプリング動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】対象物の位置の補正を説明するための図である。
【図４】図１において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図５】プリサム処理を説明するための図である。
【図６】対象物検出処理の詳細を説明するための図である。
【図７】距離ゲートと周波数ゲートによって形成されるビットマップを説明するための図である。
【図８】図４の補正処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図９】複数回の等価時間サンプリングの結果に基づいて補正を行う場合の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】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（Ａ）実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の実施形態に係るレーダ装置１は、制御処理部１０、送信部２０、高周波発振部２１、送信アンテナ２２、受信アンテナ２３，２４、スイッチ２５、ＩＱミキサ２６、受信アンプ２７、および、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部２８を有しており、例えば、自動四輪車、自動二輪車等の車両等に搭載され、対向車両、歩行者、障害物等の対象物を検出する。
【００１４】
制御処理部１０は、制御部１１、プリサム部１２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部１３、演算処理部１４、および、記憶部１５を有しており、高周波パルス信号の送受信の制御を行うとともに、対象物からの反射波に対する各種演算処理を行う。
【００１５】
ここで、制御部１１は、制御処理部１０の各部を制御するとともに、送信部２０を制御して高周波パルス信号を送信する。また、制御部１１は、スイッチ２５を制御して受信アンテナ２３，２４のいずれか一方を選択して受信信号をＩＱミキサ２６に供給する。さらに、制御部１１は、Ａ／Ｄ変換部２８のサンプリングのタイミングを制御する。
【００１６】
プリサム部１２は、Ａ／Ｄ変換部２８から供給されるデータを所定数加算する処理を実行し、加算によって得た結果をＦＦＴ処理部１３に供給する。ＦＦＴ処理部１３は、プリサム部１２から供給されるデータに対して複素フーリエ変換処理を実行し、得られた周波数領域の複素データを演算処理部１４に供給する。演算処理部１４は、ＦＦＴ処理部１３から供給されるデータに基づいて対象物を検出する処理、対象物の方位を検出する処理、対象物の位置を補正する処理、クラスタリング処理、および、トラッキング処理を実行し、得られたデータを、例えば、上位のＥＣＵ（Engine Control Unit）等に供給する。記憶部１５は、演算処理部１４が演算処理を実行する際に、演算途中のデータを一時的に格納する。
【００１７】
送信部２０は、制御部１１から供給されるパルストリガ信号に基づいて、高周波発振部２１から供給される高周波信号を変調（アップコンバート）し、高周波パルス信号を生成し、送信アンテナ２２を介して空間に放射する。送信アンテナ２２は、送信部２０から供給される高周波パルス信号を空間に向けて放射する。
【００１８】
受信アンテナ２３，２４は、略同じ特性を有するアンテナが、所定の間隔を隔てて配置されて構成され、送信アンテナ２２から放射されて対象物（ターゲット）によって反射された反射波を受信してスイッチ２５に受信信号として供給する。
【００１９】
スイッチ２５は、制御部１１の制御に基づいて、送信アンテナ２２から高周波パルス信号が送信される毎に、受信アンテナ２３および受信アンテナ２４のいずれか一方を選択し、ＩＱミキサ２６に供給する。ＩＱミキサ２６は、スイッチ２５から供給された受信アンテナ２３または受信アンテナ２４によって受信された受信信号を、高周波発振部２１からの高周波信号で直交位相検波して同位相のＩ信号と、位相が９０度ずれたＱ信号とを出力する。受信アンプ２７は、ＩＱミキサ２６から出力されるＩ信号、Ｑ信号を所定のゲインで増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部２８は、受信アンプ２７から出力されるＩ信号、Ｑ信号を制御部１１の制御に応じて等価時間サンプリングし、制御処理部１０のプリサム部１２に出力する。
【００２０】
（Ｂ）実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作について説明する。以下では、まず、本実施形態の概略の動作について説明した後に、詳細な動作について説明する。
【００２１】
図２は、本実施形態の動作について説明するためのタイミングチャートである。本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、周期Ｔで高周波パルス信号が送信アンテナ２２から送信される。このようにして送信された高周波パルス信号は、対象物によって反射され、受信アンテナ２３，２４によって受信される。受信アンテナ２３，２４によって受信された受信信号は、スイッチ２５、ＩＱミキサ２６、および、受信アンプ２７を介してＡ／Ｄ変換部２８に供給される。Ａ／Ｄ変換部２８では、図２（Ｃ）〜（Ｈ）に示すタイミングで、受信信号をサンプリングしてデジタルデータに変換する。
【００２２】
より詳細には、図２（Ｃ）に示すように、第１フィールドでは、高周波パルス信号が送信された直後から周期ｔ１でサンプリングを実行する。なお、図２の例では、各フィールドでは、矢印で示すように５回のサンプリングが実行されている。図２（Ｄ）に示すように、第２フィールドでは、第１フィールドに比較すると、時間τだけオフセットされてサンプリングが開始される。なお、サンプリング周期は、第１フィールドと同様にＴ１である。図２（Ｅ）に示すように、第３フィールドでは、第２フィールドに比較して時間τだけオフセットされサンプリングが開始され、同様に、図２（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、第４〜６フィールドでは直前のフィールドに比べて時間τだけオフセットされてサンプリングが開始される。なお、図２では、詳細は示していないが、各フィールドでは、受信アンテナ２３，２４のそれぞれについて、例えば、２０４８回の高周波パルス信号が送信され、同じオフセットでサンプリングが実行される。すなわち、第１フィールドでは、スイッチ２５が受信アンテナ２３を選択した状態で高周波パルス信号が送信され、図２（Ｃ）に示すタイミングで受信信号がサンプリングされた後、スイッチ２５が受信アンテナ２４を選択した状態で高周波パルス信号が送信され、同じく、図２（Ｃ）に示すタイミングで受信信号がサンプリングされる。以上の動作を１サイクルとすると、このようなサイクルが、例えば、２０４８回繰り返され（高周波パルス信号が合計４０９６回送信され）、第１フィールドにおけるデータが取得される。第１フィールドのサンプリングが終了すると、続いて、第２〜第６フィールドのサンプリングが実行される。そして全てのフィールドのサンプリングが完了すると、対象物を検出する処理その他が実行される。
【００２３】
ところで、図２（Ｂ）に示すように、対象物からの反射波が高周波パルス信号を送信してから時間Ｔ２後に受信された場合、この反射波は第１フィールドの第３番目のサンプル点（ｇ１３）においてサンプリングされ、図２（Ｉ）に示すように取得データが得られる。ここで、ターゲットを検出する処理は、全てのフィールドのサンプリングが終了した後に実行されることから、例えば、第１フィールドにおいて検出された対象物は、第６フィールドのサンプリングが終了する時点では、第１フィールドにおいて検出された位置から移動している。すなわち、図３（Ａ）に示すように、第１フィールドにおいて検出された、レーダ装置１から距離ｒ、方位θの位置に存在し、相対速度ｖで移動する対象物は、第６フィールドの処理が完了する時点では、図３（Ｂ）に破線の矢印で示すように位置が移動している。そこで、本実施形態では、検出された対象物の位置を、検出されたフィールドから処理が終了するまでの時間と、相対速度ｖとに基づいて補正する。例えば、図３の例では、検出されたフィールドから処理が終了するまでの時間をｔｃとし、相対速度ｖとすると、ｖ×ｔｃだけ対象物を動径方向に移動する補正を行う。このような補正を行うことにより、対象物の位置を正確に検出することができる。
【００２４】
つぎに、図４〜８を参照して、本発明の実施形態の詳細な動作について説明する。図４に示す処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００２５】
ステップＳ１０では、制御部１１は、処理対象となるフィールドをカウントするための変数ｉに初期値として“１”を代入する。
【００２６】
ステップＳ１１では、制御部１１は、高周波パルス信号の送信回数をカウントするための変数ｊに初期値として“１”を代入する。
【００２７】
ステップＳ１２では、制御部１１は、第ｉフィールドのデータを取得する制御を行う。具体的には、制御部１１は、送信部２０にパルストリガ信号を供給する。この結果、送信部２０は、高周波発振部２１から供給される高周波信号を変調し、高周波パルス信号を生成し、送信アンテナ２２から空間に送信する。制御部１１は、高周波パルス信号を送信する毎にスイッチ２５を切り換え、受信アンテナ２３，２４のいずれか一方の受信信号をＩＱミキサ２６に供給する。なお、以下では、受信アンテナ２３によって受信された受信信号を第１受信信号と称し、受信アンテナ２４によって受信された受信信号を第２受信信号と称する。例えば、スイッチ２５によって受信アンテナ２３が選択されている場合には、対象物によって反射され、受信アンテナ２３によって捕捉された第１受信信号がＩＱミキサ２６に供給される。
【００２８】
ＩＱミキサ２６では、スイッチ２５から供給された第１および第２受信信号を、高周波発振部２１から供給される高周波信号に基づいて復調（ダウンコンバート）し、高周波信号と位相が同じＩ信号と、９０度ずれたＱ信号を生成して受信アンプ２７に出力する。受信アンプ２７は、第１および第２受信信号に対応するＩ信号とＱ信号を所定のゲインで増幅してＡ／Ｄ変換部２８に出力する。Ａ／Ｄ変換部２８は、第１および第２受信信号に対応するＩ信号とＱ信号のそれぞれを、フィールドに応じて（変数ｉの値に応じて）、図２（Ｃ）〜（Ｈ）に示すタイミングでサンプリングする。具体的には、変数ｉ＝１の場合には、図２（Ｃ）に示す第１フィールドのタイミングで、第１および第２受信信号に対応するＩ信号とＱ信号を距離ゲートｇ１，ｇ７，ｇ１３，ｇ１９，ｇ２５のタイミングでサンプリングする。
【００２９】
ステップＳ１３では、制御部１１は、ステップＳ１２においてサンプリングされたデータを、Ｉ，Ｑ信号および距離ゲート毎にプリサム処理する。例えば、変数ｉ＝１の場合には、距離ゲートｇ１，ｇ７，ｇ１３，ｇ１９，ｇ２５のそれぞれについて第１および第２受信信号に対応するＩ信号およびＱ信号毎にプリサム処理が実行される。図５はプリサム処理の概要を示す図である。この図に示すように、Ａ／Ｄ変換部２８から入力されるＩ信号ディジタル値およびＱ信号ディジタル値のそれぞれ（以下、単に「サンプル値」と称する）をｓｉとすると、サンプル値ｓｉが所定個数ずつ加算されて圧縮され、これがプリサム値Ｐｊとされる。図４のフローチャートでは、後述するように高周波パルス信号の送信回数を２０４８としているが、この場合、例えば、パルス送信繰り返し回数３２回分のサンプル値をプリサム処理すると、６４点のプリサム値Ｐｊが得られる。図５は、このようなプリサム処理を行ったときのサンプル値ｓｉとプリサム値Ｐｊとの関係を模式的に示している。このようにして、１つの距離ゲートに対する第１受信信号および第２受信信号のそれぞれに対して、Ｉ信号ディジタル値およびＱ信号ディジタル値を用いてそれぞれ６４点のプリサム値Ｐｊが生成される。これにより、６４点×２（Ｉ信号、Ｑ信号）×２（第１および第２受信信号）×３０（距離ゲートｇ１〜ｇ３０の数）個のデータが得られる。
【００３０】
ステップＳ１４では、制御部１１は、ＦＦＴ処理部１３にＦＦＴ処理を実行させる。具体的には、ＦＦＴ処理部１３は、プリサム部１２によって生成された距離ゲートおよび第１および第２受信信号毎のＩ信号に対するプリサム値とＱ信号に対するプリサム値に対して複素ＦＦＴ演算を施す。ＦＦＴ演算結果として、第１受信信号のＩ信号に対する周波数ゲート毎の振幅ＡＩとＱ信号に対する周波数ゲート毎の振幅ＡＱがそれぞれ６４点ずつ算出される。また、第２受信信号のＩ信号に対する周波数ゲート毎の振幅ＡＩとＱ信号に対する周波数ゲート毎の振幅ＡＱがそれぞれ６４点ずつ算出される。
【００３１】
ステップＳ１５では、制御部１１は、所定回数高周波パルス信号を送信したか否かを判定し、所定回数送信したと判定した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）にはステップＳ１６に進む。具体的には、例えば、高周波パルス信号を２０４８（＝３２×６４）回送信したと判定した場合にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合にはステップＳ１６に進む。
【００３２】
ステップＳ１６では、制御部１１は、高周波パルス信号の送信回数をカウントする変数ｊの値を“１”だけインクリメントしてステップＳ１２に進む。
【００３３】
ステップＳ１７では、制御部１１は、全フィールドの処理が終了したか否かを判定し、全フィールドの処理が終了したと判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ１８に進む。具体的には、例えば、第１〜６フィールドの全ての処理が終了したと判定した場合にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合にはステップＳ１８に進む。
【００３４】
ステップＳ１８では、制御部１１は、フィールドをカウントする変数ｉの値を“１”だけインクリメントしてステップＳ１１に進む。
【００３５】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１７の処理の繰り返しにより、図２に示す第１〜６フィールドのサンプリングが実行され、受信アンテナ２３および受信アンテナ２４によって得られたＩ信号とＱ信号のそれぞれに対するＦＦＴ処理が実行され、振幅ＡＩおよび振幅ＡＱが得られる。
【００３６】
ステップＳ１９では、演算処理部１４はターゲット判定処理を実行する。具体的には、第１受信信号の所定の距離ゲートｎのＦＦＴ処理結果である周波数ゲート６４点の振幅ＡＩ、ＡＱの２乗の和の平方根であるＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）を算出し、得られたＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）の値から所定の閾値Ｔｈを減算する。ここで、ＳＱＲ（）は括弧内の平方根を求める関数である。そして、得られた値の最上位ビットを抽出してビットを反転する。この結果、（ＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）−Ｔｈ）が正である場合（対象物が検出された場合）、（ＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）−Ｔｈ）の減算結果の最上位ビットが“０”となるので、ビット反転した結果は“１”となる。一方、（ＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）−Ｔｈ）が負である場合（対象物が検出されない場合）、（ＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）−Ｔｈ）の減算結果の最上位ビットが“１”となるので、ビット反転した結果は“０”となる。これにより、第１受信信号の所定の距離ゲートのＦＦＴ処理結果において対象物が検知された周波数ゲートに対応するビットは“１”となり、ターゲットが検知されない周波数ゲートのビットは“０”となった６４ビットのビット列からなる判定結果（ＳＴｎとする）が得られる。このような処理は第１受信信号の全ての距離ゲートの信号に対して実行される。さらに、第２受信信号に対しても、前述の場合と同様の処理が実行される。
【００３７】
図６（Ａ）は、距離ゲートｎに対応する第１受信信号（上段）および第２受信信号（下段）のＦＦＴ結果であるＡＩ、ＡＱの一例を模式的に示している。ここでは、２つの周波数ゲートにスペクトルピークが存在していることを示している。この周波数ゲートにおけるＡＩ、ＡＱから周波数ゲート毎の振幅のＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）を算出した結果を、図６（Ｂ）に模式的に示している。さらに、ＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）から閾値Ｔｈを減算した結果を図６（Ｃ）に模式的に示す。図６（Ｃ）に示す（ＳＱＲ（ＡＩ２＋ＡＱ２）−Ｔｈ）の最上位のビット（符号ビット）だけを抽出したものを、図６（Ｄ）に示す。さらに、各ビットを反転したものが図６（Ｅ）に示すビット列である。受信アンテナ２３の受信信号に対する判定結果をＳＴｎとし、受信アンテナ２４の受信信号に対する判定結果をＤＴｎとすると、これらは図６（Ｅ）に示すような６４ビットのビット列となる。つぎに、ＳＴｎとＤＴｎとの論理和を求め、これをＣＴｎとする。ＣＴｎは、長さ６４ビット長の“１”と“０”とからなる符号列となり、その要素が“１”の周波数ゲートには、距離ゲートにおいて閾値Ｔｈ以上の反射波が受信アンテナ２３，２４の受信信号のいずれか、または、その双方に存在することを示している。
【００３８】
以上のステップＳ１９の処理により、図７に示すような、距離ゲートと周波数ゲートの２次元のビットマップを得る。すなわち、距離ゲートｎに対して算出した６４ビットのビット列からなるＣＴｎを１列とし、これをすべての距離ゲート（３０点）について配列すると、図７に示すような６４×３０の２次元のビットマップとなる。同図において、“１”が設定されているところ以外は、“０”が設定されている。なお、同図では、図面を簡略化するために、要素の一部を省略して記載しており、省略した部分は記号「・・・」で示している。
【００３９】
ステップＳ２０では、演算処理部１４は対象物の方位を検出する処理を実行する。詳細には、所定の距離ゲートｎに対する判定結果ＣＴｎを読み込み、ＣＴｎで“１”が立っている周波数ゲートに対してのみ、第１および第２受信信号のそれぞれのＡＩ２＋ＡＱ２を取得する。そして、演算処理部１４は、第１および第２受信信号のそれぞれのＡＩ２＋ＡＱ２の比を計算し、事前に作成した比と方位の対応関係を示すデータが格納されたテーブルを参照して方位を求める。これにより、対象物の方位θを得る。
【００４０】
ステップＳ２１では、演算処理部１４は補正処理を実行する。より詳細には、演算処理部１４は、対象物の速度、方位、位置を参照するとともに、その対象物が検出されたフィールドから全てのフィールドのサンプリングが終了するまでの時間に応じて、対象物の位置を補正する補正処理を実行する。なお、この処理の詳細については、図８を参照して後述する。
【００４１】
ステップＳ２２では、演算処理部１４はクラスタリング処理を実行する。より詳細には、演算処理部１４は、ステップＳ２１において位置の補正がなされた複数の対象物をグループ分けし、各グループ（クラスタ）をそれぞれひとつの対象物で反射されたデータの集合として定義する。対象物のグループ分けでは、所定の形状の領域を設定し、その領域内にある信号の集合を一つのクラスタとする処理を行う。クラスタリング処理に用いる領域の形状（クラスタ形状）としては、例えば、円形、楕円形、矩形等の形状を用いることができる。
【００４２】
ステップＳ２３では、演算処理部１４はトラッキング処理を実行する。より詳細には、演算処理部１４は、クラスタリング処理で得られたクラスタ群を、それまでに得られている各対象物の位置と比較してどの対象物のものかを判定し、これをもとに各対象物の位置を平滑化(平均化)するとともに、次のタイミングにおける位置を予測する処理を行う。トラッキング処理における位置の平滑化や予測には、一般にα−βフィルタリング法やカルマンフィルタ法を用いることができる。そして、トラッキング処理によって得られたデータは、上位の装置（例えば、ＥＣＵ）に供給され、自車両の位置、速度、舵角に応じて、対象物との相対的な関係が判断され、危険の有無が判定される。
【００４３】
以上の処理によれば、検出されたフィールドによらず、対象物の位置を正確に検出することができる。なお、以上の処理では、危険の判定は上位の装置で行うようにしたが、危険の有無についても、演算処理部１４が処理するようにしてもよい。その場合、トラッキング処理によって得られた、対象物の位置、速度、および、角度と、図示しないセンサ群から得られた自車両の、位置、速度、および、舵角に基づいて、対象物が自車両に接触または追突する可能性があるか否かを判定し、接触または追突する可能性がある場合には危険であると判定し、例えば、図示しない提示部に危険が迫っていることを示す情報を提示するようにしてもよい。
【００４４】
つぎに、図８を参照して図４のステップＳ２１の補正処理の詳細について説明する。図８の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００４５】
ステップＳ３０では、演算処理部１４は、対象物の距離ｒ、速度ｖ、および、方位θを取得する。より詳細には、演算処理部１４は、図７において“１”となっているビットを検索し、当該ビットが存在する横軸の距離ゲートから距離ｒを求め、縦軸の周波数ゲートから速度ｖを求め、ステップＳ２０の計算結果から方位θを求める。
【００４６】
ステップＳ３１では、演算処理部１４は、ステップＳ３０において検索した対象物が検出されたフィールドを特定する。詳細には、例えば、図２において、距離ゲートが“２”（ｇ２）において検出されている対象物は、図２に示すように、第２フィールドにおいて検出されているので、この場合には第２フィールドが特定される。なお、このような処理を簡単に実行する方法としては、例えば、距離ゲートとフィールドとの対応関係を示すテーブルを準備しておき、このテーブルを参照することで、フィールドを特定することができる。
【００４７】
ステップＳ３２では、演算処理部１４は、各フィールドに固有の補正時間ｔｃを取得する。ここで補正時間とは、各フィールドのサンプリングが実行されてから、全てのフィールドのサンプリングが終了するまでに要する時間を示す。このため、補正時間ｔｃは、第１フィールドが最も大きい値を有し、第２、第３、第４、第５、第６の順に値が小さくなる。なお、補正時間として、例えば、クラスタリング処理およびトラッキング処理が終了するまでの時間を含めるようにしてもよい。
【００４８】
ステップＳ３３では、演算処理部１４は、ステップＳ３０において取得した対象物の距離ｒ、速度ｖ、および、方位θと、補正時間ｔｃに基づいて、対象物までの距離ｒを補正する。具体的には、図３に示すように、距離ｒ、方位θに位置する対象物が所定のフィールドで検出されてから、全てのフィールドのサンプリングが終了するまでに要する時間がｔｃであるとすると、対象物は方位θの方向に、ｖ×ｔｃ移動するので、図３（ｂ）に示すように、対象物の距離をｒからｒ’に補正する。
【００４９】
ステップＳ３４では、全ての対象物の処理が終了したか否かを判定し、終了していないと判定した場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）にはステップＳ３０に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【００５０】
以上の処理によれば、対象物が検出されたフィールドに応じて距離の補正処理が実行されるので、検出されたフィールドによらず、対象物の位置を正確に知ることができる。
【００５１】
（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、図２に示すように、フィールド数を６とし、各フィールドにおけるサンプリング回数を５とし、また、各フィールドの実行回数を２０４８としたが、これは一例であって、これ以外の数の組み合わせであってもよいことは言うまでもない。
【００５２】
また、以上の実施形態では、２つの受信アンテナ２３，２４の受信信号をそれぞれ独立に処理するようにしたが、例えば、２つの受信アンテナ２３，２４の受信信号の和信号と差信号を求めて、これらの信号に対して処理を行うようにしてもよい。
【００５３】
また、以上の実施形態では、図３に示すように、対象物までの距離ｒと速度ｖと補正時間ｔｃとに応じて対象物までの距離を補正するようにしたが、例えば、図７に示すビットマップ上において、移動を行うことも可能である。具体的には、図７に示すマップでは、周波数ゲートの“３２”が速度ｖが“０”であり、周波数ゲートの“６４”方向が車両に近づく方向の速度の大きさを示し、周波数ゲートの“１”方向が車両から遠ざかる方向の速度の大きさを示している。また、横軸の距離ゲートのそれぞれは、図２に示すようにどのフィールドにおいてサンプリングされるかは予め分かっているため、距離ゲートが特定されれば補正時間ｔｃは分かる。そこで、対象物が検出された周波数ゲートが“３３”以上の場合には対象物が車両に接近しているので、対象物が検出された距離ゲートの補正時間ｔｃと、周波数ゲートの位置に応じて対象物を示す“１”の位置を図の左方向に所定数だけ移動させる。一方、対象物が検出された周波数ゲートが“３１”以下の場合には対象物が車両から遠ざかっているので、対象物が検出された距離ゲートの補正時間ｔｃと、周波数ゲートの位置に応じて対象物を示す“１”の位置を図の右方向に所定数移動させるようにしてもよい。
【００５４】
また、以上の実施形態では、図１に示す１回分の等価時間サンプリングの結果に基づいて、対象物の動径方向の位置を補正するようにしたが、複数回分の等価時間サンプリングの結果に基づいて、対象物の動方向のみならず、偏角方向の位置も補正するようにしてもよい。具体的には、例えば、図９に示すように、等価時間サンプリングによって新たに検出された対象物の位置Ｐ２と、それ以前の等価時間サンプリングによって検出された同じ対象物の位置Ｐ１と、図中に示す偏角θに基づいて移動方向を求め、この移動方向と前述した補正時間ｔｃに基づいて、対象物の補正後の位置Ｐ３を求めるようにしてもよい。このような方法によれば、対象物の補正を動径方向のみならず、偏角方向についても補正することができるので、対象物の位置をより正確に把握することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  レーダ装置
１０  制御処理部
１１  制御部
１２  プリサム部
１３  ＦＦＴ処理部
１４  演算処理部
１５  記憶部
２０  送信部
２１  高周波発振部
２２  送信アンテナ
２３，２４  受信アンテナ
２５  スイッチ
２６  ＩＱミキサ
２７  受信アンプ
２８  Ａ／Ｄ変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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