JP2010107219A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽い演算負荷で干渉信号の影響を低減できるレーダ装置を提供する。
【解決手段】制御演算部は、送信信号と反射信号とを混合部で混合したビート信号を逐次サンプリングして取得する。制御演算部は、取得したビート信号に基づき、ビート信号に干渉信号が含まれる干渉期間を特定する。干渉期間を特定すると、制御演算部は、特定した干渉期間を除く期間で取得したビート信号に対してＦＦＴ処理をした結果に基づき、対象物との相対距離、及び相対速度を測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーダ装置に関し、より特定的には、自動車などの移動体に搭載されるレーダ装置に関する。

従来、自車両の周囲に存在する先行車両、対向車両、人、及び路上の静止物（例えば、鋲、看板など）などの対象物を測定し、測定した対象物を回避、或いは当該対象物に追従する制御をするためのレーダ装置が自動車などの移動体に搭載されている。このようなレーダ装置に適用できる従来技術として、例えば、特許文献１に記載のレーダシステム（以下、従来技術と称する）が挙げられる。

従来技術では、ＦＭ−ＣＷ方式で対象物を測定しているときに、受信した信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、サンプリングしたデジタル信号によって示されるレベルの勾配（傾き）を逐次演算する。従来技術では、逐次演算した勾配の中から、予め定められたしきい値を超える勾配を生じるレベルを示すデジタル信号を干渉信号と判断する。干渉信号をサンプリングした期間を少なくとも含む期間にサンプリングしたデジタル信号に対して、従来技術では、ゼロを示す信号で補う処理（ゼロパッド）、或いは当該期間にサンプリングしたデジタル信号によって示されるレベルを減じるような加重関数を乗じる処理などをし、処理後のデジタル信号に基づいてＦＦＴ処理をすることにより、サンプリングしたデジタル信号に対する干渉信号の影響を低減し、干渉信号によって測定結果の正確さが損なわれることを防いでいる。
特開２００６−１７１００１号公報

しかしながら、上記従来技術では、以下に述べる課題を有する。すなわち、上記従来技術では、干渉信号をサンプリングした期間を少なくとも含む期間にサンプリングしたデジタル信号に対してゼロ補間をした上で、全てのデジタル信号に対してＦＦＴ処理をする。ところが、従来技術のようにゼロ補間をしたデジタル信号に対してＦＦＴ処理をすると、処理結果にリップルが生じてしまうことが従来知られている。したがって、従来技術では、リップルが生じているＦＦＴ処理の処理結果に基づいて対象物を測定することに起因する測定結果の精度の低下が生じ、測定結果の正確さが損なわれる。

また、上記従来技術において、加重関数を乗じて測定結果の正確さが損なわれることを防ぐ場合には、サンプリングした干渉信号の特性（例えば、周波数帯域、及び位相など）に応じた加重関数を生成しなければ、サンプリングしたデジタル信号の中から干渉信号のみを効果的に抑圧することができない。したがって、従来技術では、干渉信号をサンプリングする度に、サンプリングした干渉信号に基づき加重関数を導出する必要がある。このため、従来技術では、サンプリングした干渉信号を抑圧するための加重関数を導出するための処理、及び導出した加重関数を用いてサンプリングしたデジタル信号から干渉信号のみを抑圧する処理などを逐次しなければならないため、処理系に係る演算負荷が大きくなってしまう。

それ故に、本発明では、軽い演算負荷で干渉信号の影響を低減できるレーダ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記本発明の目的を達成するために、以下に述べる特徴を有する。
第１の発明は、放射部から電磁波として放射される送信信号と、反射波を受信部で受信した反射信号とに基づき、対象物を測定するレーダ装置であって、送信信号と反射信号とを混合することにより混合信号を生成する混合手段と、混合手段が反射信号に干渉する干渉信号をさらに混合している干渉期間を、混合信号に基づいて特定する干渉期間特定手段と、干渉期間特定手段によって干渉期間が特定されたとき、混合信号が生成されている期間の中で当該干渉期間を除く期間を処理対象期間として特定する処理対象期間特定手段と、処理対象期間で混合手段によって混合された混合信号に基づき、対象物を測定する測定手段とを備える。

第２の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、予め定められた範囲の周波数帯域で送信信号を生成可能であって、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の送信信号を生成する信号生成手段と、干渉期間特定手段によって干渉期間が特定されたとき、当該干渉期間を除く範囲の周波数帯域の内、最も広い範囲の周波数帯域を特定する周波数帯域特定手段と、周波数帯域特定手段によって周波数帯域が特定されたとき、当該周波数帯域で送信信号を生成する指示を信号生成手段に与える指示手段とをさらに備える。

第３の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、混合手段は、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の周波数帯域で信号生成手段によって生成される送信信号と、反射信号とを混合し、処理対象期間特定手段は、周期の中で干渉期間を除く期間の中で、最も長く連続する期間を処理対象期間として特定する。

第４の発明は、上記第１の発明に従属する発明であって、混合手段は、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の周波数帯域で信号生成手段によって生成される送信信号と、反射信号とを混合し、混合手段が干渉信号をさらに混合しているとき、当該干渉信号の周波数を干渉周波数として混合信号に基づいて特定する干渉周波数特定手段と、混合手段が干渉信号を混合した周期における時点を、混合信号に基づき干渉時点として特定する干渉時点特定手段と、周期における干渉時点を除いた期間の中で最も長い期間がさらに長くなる送信信号の周波数帯域を、干渉信号と送信信号とに基づき決定する決定手段と、決定手段によって決定された周波数帯域で送信信号を生成する指示を信号生成手段に与える指示手段とをさらに備える。

第５の発明は、上記第４の発明に従属する発明であって、決定手段は、測定手段によって予め定められた回数だけ対象物が測定される度に、周期における干渉時点を除いた期間の中で最も長い期間がさらに長くなる送信信号の周波数帯域を決定する。

第６の発明は、上記第４の発明に従属する発明であって、処理対象期間で混合手段によって混合された混合信号に対してＦＦＴ処理をすることにより、送信信号に対する反射信号のドップラーシフト量と遅延時間とを求める処理手段をさらに備え、決定手段は、信号生成部によって生成される送信信号に対して、周波数帯域がドップラーシフト量だけ当該ドップラーシフト量の符号に沿って遷移し、且つ遅延時間だけ遅延した等価反射信号を生成する等価反射信号生成手段と、等価反射信号の周波数帯域を遷移させる遷移手段と、遷移手段によって周波数帯域が遷移させられた等価反射信号の周波数と干渉周波数とが略一致する時点を等価干渉時点として特定する等価干渉時点特定手段と、等価干渉時点を周期から除いた期間の中で最も長く連続する期間がさらに長くなる等価反射信号の周波数帯域を、遷移手段によって遷移させられた等価反射信号の周波数帯域の中から特定する非干渉期間特定手段とを含み、非干渉期間特定手段によって特定された等価反射信号の周波数帯域をドップラーシフト量の符号と反対に当該ドップラーシフト量だけ遷移させた周波数帯域を送信信号の周波数帯域として決定する。

第７の発明は、上記第６の発明に従属する発明であって、遷移手段は、等価反射信号の周波数帯域を予め定められた遷移間隔で遷移させ、等価干渉時点特定手段は、遷移手段によって等価反射信号の周波数帯域が遷移させられる度に等価干渉時点を特定し、非干渉期間特定手段は、等価干渉時点特定手段によって等価干渉時点が特定される度に特定した等価反射信号の周波数帯域の中で、最も長い期間が、さらに、最も長くなる等価反射信号の周波数帯域を特定する。

第８の発明は、上記第２の発明に従属する発明であって、混合手段は、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の周波数帯域で信号生成手段によって生成される送信信号と、反射信号とを混合し、混合手段が干渉信号をさらに混合しているとき、当該干渉信号の周波数を干渉周波数として混合信号に基づいて特定する干渉周波数特定手段と、干渉周波数を含まない反射信号の周波数帯域を特定する非干渉周波数特定手段と、非干渉周波数特定手段によって特定された周波数帯域に基づき、送信信号の周波数帯域を決定する決定手段と、決定手段によって決定された周波数帯域で送信信号を生成する指示を信号生成手段に与える指示手段とをさらに備える。

第９の発明は、上記第８の発明に従属する発明であって、処理対象期間で混合手段によって混合された混合信号に対してＦＦＴ処理をすることにより、送信信号に対する反射信号のドップラーシフト量と遅延時間とを求める処理手段をさらに備え、決定手段は、非干渉周波数特定手段によって特定された周波数帯域をドップラーシフト量の符号と反対に当該ドップラーシフト量だけ遷移させた周波数帯域を送信信号の周波数帯域として決定する。

第１０の発明は、上記第９の発明に従属する発明であって、放射部から電磁波として放射される送信信号と、反射波を受信部で受信した反射信号とに基づき、対象物を測定するレーダ装置で実行される測定方法であって、送信信号と反射信号とを混合することにより混合信号を生成する混合ステップと、混合ステップにおいて混合信号が生成されている期間を通じて、当該混合信号に基づき反射信号に干渉する干渉信号がさらに混合されている干渉期間を特定する干渉期間特定ステップと、干渉期間特定ステップにおいて干渉期間が特定されたとき、混合信号が生成されている期間の中で当該干渉期間を除く期間を処理対象期間として設定する設定ステップと、混合ステップにおいて混合信号が生成されている期間における処理対象期間を通じて混合ステップにおいて混合された混合信号に基づき、対象物を測定する測定ステップとを備える。

本発明によれば、軽い演算負荷で干渉信号の影響を低減できるレーダ装置を提供できる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置１の概略構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係るレーダ装置１は、信号生成部１０１と、分岐部１０２と、放射部１０３と、受信部１０４と、混合部１０５と、フィルタ１０６と、制御演算部１０７とを備える。

信号生成部１０１は、典型的には、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）、及びＶＣＯを制御する集積回路などから構成され、制御演算部１０７から与えられる指示に応じた変調帯域で送信信号Ｓｓを生成する。

分岐部１０２は、信号生成部１０１によって生成された送信信号Ｓｓを放射部１０３、及び混合部１０５にそれぞれ分岐する。

放射部１０３は、典型的には、分岐部１０２によって分岐された送信信号Ｓｓを電磁波として空間に放射するアンテナである。

受信部１０４は、それぞれ放射部１０３から放射された電磁波が対象物で反射した反射波を反射信号Ｈｓとして受信するアンテナである。

混合部１０５は、分岐部１０２から分岐された送信信号Ｓｓと、受信部１０４によって受信された反射信号Ｈｓとを混合してビート信号Ｂｓを生成する。

フィルタ１０６は、混合部１０５によって生成されたビート信号Ｂｓの内、制御演算部１０７が処理に必要な周波数のビート信号Ｂｓのみを濾波して通過させる。

制御演算部１０７は、フィルタ１０６を通過したビート信号Ｂｓに対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理をした結果に基づき、受信部１０４で受信した反射信号Ｈｓを反射した対象物との相対距離、及び相対速度を測定する。また、制御演算部１０７は、フィルタ１０６を通過したビート信号Ｂｓの中からＦＦＴ処理の対象とする信号を特定する処理、及び干渉が生じないように送信信号Ｓｓの変調帯域を制御する処理をするが、これらの処理の詳細については後述する。

以上が、第１の実施形態に係るレーダ装置１の概略構成の説明である。尚、図１において、レーダ装置１は１つの受信部を備え、制御演算部１０７が、放射した送信信号Ｓｓと受信した反射信号Ｈｓとに基づいて対象物との相対距離、及び相対速度をそれぞれ測定できる構成としている。しかしながら、他の一実施形態に係るレーダ装置では、２以上の複数の受信部を備え、それぞれの受信部で受信した反射信号Ｈｓの位相差やレベル差（振幅差）などに基づき、対象物の存在する方向（方位角）をさらに測定できるように構成されていてもよい。また、他の一実施形態に係るレーダ装置では、複数の受信部の代わりに複数の素子を配列したアレーアンテナを用いて、同様に対象物の存在する方向をさらに測定できるように構成されていてもよい。

第１の実施形態に係るレーダ装置１は、一例として、公知のＦＭ−ＣＷ方式を用いて対象物との相対距離、及び相対速度を測定するものとする。以下、ＦＭ−ＣＷ方式による測定方法について説明する。図２は、混合部１０５が混合するそれぞれの信号の周波数、すなわち、信号生成部１０１が制御演算部１０７から与えられる指示に応じて生成する送信信号Ｓｓの周波数と、受信部１０４によって受信される反射信号Ｈｓの周波数とをそれぞれ時間の経過に沿って示す図である。図２では、信号生成部１０１によって生成された送信信号Ｓｓを実線で示し、受信部１０４によって受信された反射信号Ｈｓを破線で示している。

信号生成部１０１によって生成される送信信号Ｓｓは、漸減端周波数から漸増端周波数まで予め定められた漸増期間で漸増し、漸増端周波数まで漸増すると、次に、漸増端周波数から漸減端周波数まで予め定められた漸減期間で漸減するように変調される。図２には、一例として、周波数ｆ１の漸減端周波数、及び周波数ｆ２の漸増端周波数を示し、さらに、それぞれ長さＴの漸増期間、及び漸減期間を示している。第１の実施形態における送信信号Ｓｓの変調帯域とは、漸減端周波数から漸増端周波数までの周波数帯域であり、図２に示す例では、漸減端周波数ｆ１から漸増端周波数ｆ２までの周波数帯域ΔＦ１である。つまり、信号生成部１０１によって生成される送信信号Ｓｓは、変調帯域の中で、期間Ｔが経過する度に周波数が漸増と漸減とを繰り返す周期２Ｔの三角波となる。

図２に示す変調可能範囲ΔＦｔは、信号生成部１０１が生成可能な送信信号Ｓｓの周波数の範囲を示しており、信号生成部１０１は、後述するように、制御演算部１０７から与えられる指示に応じて、変調可能範囲ΔＦｔの中で変調帯域を変更する。

受信部１０４は、放射部１０３から電磁波として放射され、空間を伝搬して対象物で反射し、再び空間を伝搬した送信信号Ｓｓを反射信号Ｈｓとして受信する。したがって、混合部１０５で混合される送信信号Ｓｓと反射信号Ｈｓとの間には、図２に示すように、電磁波として放射された送信信号Ｓｓが反射信号Ｈｓとして受信されるまでの遅延時間τが生じる。さらに、送信信号Ｓｓが対象物で反射することによってドップラーシフトを生じるため、混合部１０５で混合される送信信号Ｓｓと反射信号Ｈｓとの間には周波数差が生じる。図２は、変調帯域ΔＦ１の送信信号Ｓｓが対象物で反射し、ドップラーシフトすることによって、反射信号Ｈｓの周波数帯域が、変調帯域ΔＦ１の周波数帯域よりも周波数差ｄｆ（以下、ドップラーシフト量ｄｆと称する）だけ低い周波数帯域ΔＦ２になる例を示している。

そして、混合部１０５は、図２にそれぞれ示す送信信号Ｓｓ、及び反射信号Ｈｓを混合することによって、ビート信号Ｂｓを生成する。ビート信号Ｂｓとは、混合部１０５によって混合される信号の周波数差、すなわち、送信信号Ｓｓの周波数と反射信号Ｈｓの周波数との周波数差の絶対値に等しい周波数を有する信号である。第１の実施形態に係るレーダ装置１は、送信信号Ｓｓの周波数、及び反射信号Ｈｓの周波数のそれぞれが共に漸増している期間に生成されたビート信号Ｂｓと、共に漸減している期間に生成されたビート信号Ｂｓとをそれぞれ制御演算部１０７でＦＦＴ処理することによって、対象物との相対距離、及び相対速度をそれぞれ測定する。

制御演算部１０７は、ＦＦＴ処理をするとき、まず、フィルタ１０６を通過したビート信号Ｂｓを内部に備える図示しないＡＤＣ（Analog to Digital Converter）でサンプリングしてデジタル信号に変換したデータを図示しない記憶部に記憶する。そして、制御演算部１０７は、予め定められた個数の連続するサンプリングデータを１つのグループとし、予め定められたグループ数（例えば、２の累乗の数のグループ）のデータを記憶してから、記憶したデータに基づいてＦＦＴ処理をする。

図３は、制御演算部１０７がサンプリングするビート信号Ｂｓを説明するための一例を示す図である。ＦＦＴ処理をするとき、制御演算部１０７は、図３に示すように、送信信号Ｓｓの周波数、及び反射信号Ｈｓの周波数が共に漸増しているときにおける予め定められた期間（以下、漸増時取得期間と称する）で取得したビート信号Ｂｓを漸増期間信号Ｚｓとしてサンプリングし、デジタル信号に変換する。また、制御演算部１０７は、図３に示すように、送信信号Ｓｓの周波数、及び反射信号Ｈｓの周波数が共に漸減しているときにおける予め定められた長さの期間（以下、漸減時取得期間と称する）で取得したビート信号Ｂｓを漸減期間信号Ｇｓとしてサンプリングし、デジタル信号に変換する。そして、制御演算部１０７は、漸増期間信号Ｚｓ、及び漸減期間信号Ｇｓをそれぞれデジタル信号に変換したデータを図示しない記憶部に記憶し、記憶したデータの中から前述のグループ数のデータに基づいてＦＦＴ処理をする。

尚、制御演算部１０７は、漸増期間信号Ｚｓ、及び漸減期間信号Ｇｓのみをサンプリングして記憶したデータの中から前述のグループ数のデータに基づいてそれぞれＦＦＴ処理をしてもよいし、全ての期間におけるビート信号Ｂｓをサンプリングして記憶したデータの中から漸増時取得期間、及び漸減時取得期間にそれぞれ取得したビート信号Ｂｓのデータをそれぞれ漸増期間信号Ｚｓ、及び漸減期間信号Ｇｓのデータとして特定し、特定したデータの中から前述のグループ数のデータに基づいてそれぞれＦＦＴ処理をしてもよい。

また、図３に示される漸増時取得期間、及び漸減時取得期間は、それぞれ一例であって、１つの三角波が生成されているときにおいて送信信号Ｓｓの周波数、及び反射信号Ｈｓの周波数が共に漸増している期間中、及び共に漸減している期間中であればそれぞれどのような長さの期間であってもよいし、互いに同じ、或いは互いに異なる長さであってもよい。

制御演算部１０７は、漸増期間信号Ｚｓの前述のグループ数のデータ、及び漸増期間信号Ｇｓの前述のグループ数のデータに対してそれぞれＦＦＴ処理をし、それぞれの信号のスペクトルがピークを生じる周波数（ピーク周波数）を特定する。このとき特定したピーク周波数が、それぞれ漸増期間信号Ｚｓの周波数、及び漸減期間信号Ｇｓの周波数、すなわち、それぞれ図３に示す周波数差ｆｕの絶対値、及び周波数差ｆｄの絶対値を示す。制御演算部１０７は、これらの周波数差の絶対値、すなわち、漸増期間信号Ｚｓの周波数、及び漸減期間信号Ｇｓの周波数に基づいて、混合部１０５が混合した反射信号Ｈｓを反射した対象物との相対距離、及び相対速度をそれぞれ測定する。以下に、制御演算部１０７が、漸増期間信号Ｚｓの周波数、及び漸減期間信号Ｇｓの周波数に基づいて対象物との相対距離、及び相対速度を演算して測定するための数式を示す。

上記数式（１）が対象物との相対距離Ｒを演算するための数式であり、上記数式（２）が対象物との相対速度ｖを演算するための数式である。上記数式（１）、及び数式（２）において、ｆｕｐは漸増期間信号Ｚｓの周波数であり、ｆｄｏｗｎは漸減期間信号Ｇｓの周波数である。また、上記数式（１）のＣ１、及び上記数式（２）のＣ２はそれぞれ予め定められた定数である。以上が、ＦＭ−ＣＷ方式による測定方法の説明である。

ところで、レーダ装置１の測定中に、図４に示すように反射信号Ｈｓの周波数帯域（図２に示す例では、周波数帯域ΔＦ２）に含まれる周波数の干渉信号Ｋｓを受信部１０４が受信すると、混合部１０５によって生成されるビート信号Ｂｓ（漸増期間信号Ｚｓ、又は漸減期間信号Ｇｓ）は、干渉信号Ｋｓの周波数と反射信号Ｈｓの周波数とが略一致する時点（干渉が生じる時点。図４に示す例では、破線の円で囲まれる時点Ｘ）で、図５に示すようにレベルが大きく変化する干渉を生じる。そして、図５に示すように干渉によってレベルが大きく変化した信号を含むビート信号Ｂｓを制御演算部１０７でＦＦＴ処理すると、スペクトルは図６（ａ）に一例として示すように、ピーク周波数を明瞭に識別できないスペクトルとなってしまう。尚、図６（ｂ）には、図６（ａ）と比較するために、干渉信号Ｋｓを受信しておらず、ピーク周波数を明瞭に識別できるときのビート信号Ｂｓのスペクトルの一例を示している。

図６（ａ）に示すようなスペクトルが得られたとき、制御演算部１０７は、明瞭に識別できないピークを生じる周波数に基づいて、対象物との相対距離、及び相対速度を測定するため、測定結果の精度が低下する場合、或いは測定ができない場合が生じてしまう。そこで、第１の実施形態に係るレーダ装置１は、図４に示すように干渉信号Ｋｓを受信したとき、少なくとも干渉が生じる時点を除く期間に混合部１０５で生成したビート信号Ｂｓに基づき、対象物との相対距離、及び相対速度をそれぞれ測定する。

尚、時点Ｘ以外の時間において受信した干渉信号Ｋｓも混合部１０５で送信信号Ｓｓと混合されるが、当該干渉信号Ｋｓは、混合部１０５で送信信号Ｓｓと混合されることによって、送信信号Ｓｓの周波数との周波数差の絶対値にまで周波数がダウンコンバートされ、フィルタ１０６を通過できなくなる。このため、時点Ｘ以外の時間において受信した干渉信号Ｋｓが、制御演算部１０７のＦＦＴ処理の結果に影響を与えることはない。そして、第１の実施形態に係るレーダ装置１では、時点Ｘ以外の時間において受信した干渉信号Ｋｓが、制御演算部１０７のＦＦＴ処理の結果に影響を与えることのないように、フィルタ１０６の通過周波数帯域を、時点Ｘ以外の時間において受信した干渉信号Ｋｓが制御演算部１０７のＦＦＴ処理の結果に与える影響を低減できるような通過周波数帯域に設定するとよい。また、フィルタ１０６の通過周波数帯域は、干渉信号Ｋｓだけでなく、さらに、ノイズが制御演算部１０７のＦＦＴ処理の結果に与える影響を低減できるような通過周波数帯域に設定してもよい。

制御演算部１０７は、少なくとも干渉が生じる時点を除く期間に混合部１０５で生成したビート信号Ｂｓ（漸増期間信号Ｚｓ、又は漸減期間信号Ｇｓ）に基づき対象物との相対距離、及び相対速度をそれぞれ測定するために、まず、サンプリングしたビート信号Ｂｓに基づき公知の手法を用いて、干渉が生じた時点を少なくとも含む期間（以下、干渉期間と称する）を検知する。ここで、制御演算部１０７が、干渉期間を検知する手法としては、例えば、特願２００６−５０６８２号に記載の手法や他の公知の手法を用いてもよい。

そして、制御演算部１０７は、干渉期間を検知すると、サンプリングしたビート信号Ｂｓ（漸増期間信号Ｚｓ、又は漸減期間信号Ｇｓ）の内、干渉期間を通じてサンプリングしたビート信号ＢｓをＦＦＴ処理の対象から除外して、干渉期間を除く期間でサンプリングしたビート信号Ｂｓ（干渉期間を除く期間で混合部１０５によって生成されたビート信号Ｂｓ）に対してＦＦＴ処理をする。このときの制御演算部１０７の処理をより詳細に説明する。

図７は、制御演算部１０７が干渉期間を検知したときに、ＦＦＴ処理の対象とするデータを説明するための図である。図７では、一例として、反射信号Ｈｓの周波数と略一致する時点を生じる周波数の図４に示す干渉信号Ｋｓを受信したときに、ＦＦＴ処理の対象となるデータを説明するための図を示している。第１の実施形態に係る制御演算部１０７は、図７に示すように、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間においてそれぞれ漸増期間信号Ｚｓ、及び漸減期間信号Ｇｓをサンプリングしながら、サンプリングしたデータを予め定められた長さの期間（Ｋ１〜Ｋ１０：以下、干渉判断期間と称する）毎に区切る。ここで、図７に示す干渉判断期間の長さは、一例として、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間をそれぞれ５等分した期間の長さとしているが、５等分よりも少ない数で等分割した期間の長さでもよいし、５等分よりも多い数で等分割した期間の長さでもよいし、必ずしもそれぞれの期間を等分割した長さでなくてもよい。また、干渉判断期間の長さは、前述のＡＤＣのサンプリングタイムと同じ長さの期間であってもよい。

制御演算部１０７は、漸増期間信号Ｚｓ、及び漸減期間信号Ｇｓを干渉判断期間毎に区切りながらサンプリングして記憶すると、記憶したデータに基づいて上述の公知の手法で、全ての干渉判断期間の内、干渉を生じている時点を含む干渉判断期間を干渉期間として検知する。そして、制御演算部１０７は、干渉期間を検知すると送信信号Ｓｓの１つの周期の期間で、より詳細には、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間の中でそれぞれ干渉期間を除いた期間の内、最も長く連続する干渉判断期間でサンプリングした信号をＦＦＴ処理の対象とする。

図７に示す例を用いてより具体的に説明すると、制御演算部１０７は、干渉判断期間Ｋ４、及び干渉判断期間Ｋ９を干渉期間としてそれぞれ検知し、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間の中からそれぞれ干渉判断期間Ｋ４、及び干渉判断期間Ｋ９を除いた期間（漸増時取得期間では干渉判断期間Ｋ１〜Ｋ３、及び干渉判断期間Ｋ５。漸減時取得期間では干渉判断期間Ｋ６〜Ｋ８、及び干渉判断期間Ｋ１０）の内、最も長く連続する干渉判断期間をＦＦＴ対象期間として特定して記憶する。図７に示す例では、制御演算部１０７は、干渉判断期間Ｋ１〜Ｋ３、及び干渉判断期間Ｋ６〜Ｋ８の期間をそれぞれＦＦＴ対象期間として特定して記憶する。そして、制御演算部１０７は、特定したＦＦＴ対象期間でサンプリングした漸増時取得信号Ｚｓ、及び漸減時取得信号Ｇｓのデータに対してそれぞれＦＦＴ処理をし、それぞれの信号のスペクトルを求める。このとき、制御演算部１０７は、特定したＦＦＴ対象期間でサンプリングした漸増時取得信号Ｚｓ、及び漸減時取得信号Ｇｓのデータの中から前述のグループ数のデータに対してＦＦＴ処理をする。

尚、図７に示す例では、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間の両方において反射信号Ｈｓの周波数と略一致する時点を生じる干渉信号Ｋｓを受信する場合を一例として示しているが、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間のいずれか一方において反射信号Ｈｓの周波数と略一致する時点を生じる干渉信号Ｋｓを受信した場合にも制御演算部１０７は同様の処理をしてもよい。すなわち、制御演算部１０７は、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間の内、反射信号Ｈｓの周波数と略一致する時点を生じた期間における干渉期間を除いた期間の内、最も長く連続する干渉判断期間を前述のＦＦＴ対象期間として、当該ＦＦＴ対象期間でサンプリングした信号のデータをＦＦＴ処理の対象とする。このとき、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間の内、反射信号Ｈｓの周波数と略一致する時点を生じない期間については、当該期間の全てを前述のＦＦＴ対象期間として、サンプリングした信号のデータをＦＦＴ処理の対象とする。

制御演算部１０７は、漸増時取得期間におけるＦＦＴ対象期間、及び漸減時取得期間におけるＦＦＴ対象期間でサンプリングした信号（漸増時取得信号Ｚｓ、及び漸減時取得信号Ｇｓ）のデータに対してそれぞれＦＦＴ処理をすると、上述したように、ＦＦＴ処理をすることによって得られるスペクトルに基づいて漸増時取得信号Ｚｓの周波数、及び漸減時取得信号Ｇｓの周波数をそれぞれ求める。漸増時取得信号Ｚｓの周波数、及び漸減時取得信号Ｇｓの周波数をそれぞれ求めると、制御演算部１０７は、求めた周波数に基づき、上述したように対象物との相対距離、及び相対速度を測定する。

以上で説明したように、第１の実施形態に係るレーダ装置１によれば、制御演算部１０７は、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間の中でそれぞれ干渉期間を除いた期間の内、最も長く連続する干渉判断期間からなるＦＦＴ対象期間でサンプリングした信号のデータをＦＦＴ処理の対象とし、干渉信号Ｋｓの干渉を受けた信号をサンプリングしたデータをＦＦＴ処理の対象から除外するため、干渉を受けることによる測定精度の低下や干渉を受けることによって測定ができなくなることを防ぐことができる。

次に、第１の実施形態に係るレーダ装置１が、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更するための処理について説明する。第１の実施形態に係る制御演算部１０７は、前述のＦＦＴ対象期間を特定してＦＦＴ処理をし、対象物との相対距離、及び相対速度を測定した後、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更して干渉信号の影響を低減するために、変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域を特定して図示しない記憶部に記憶する変調帯域記憶処理をする。本発明では変調帯域記憶処理としてどのような処理をしてもよいが、例えば、以下で説明する２種類の処理が具体的な処理として考えられる。まず第１の処理について説明する。

第１の処理として、上述の公知の手法で検出した前述の時点Ｘを含む干渉期間を特定して対象物との相対距離、及び相対速度を測定した後、特定した干渉期間に対応する周波数帯域を除く変調可能範囲ΔＦｔの中で、最も広い変調帯域を特定し、特定した変調帯域で送信信号Ｓｓを生成する指示を信号生成部１０１に与えるために、制御演算部１０７が、特定した変調帯域を図示しない記憶部に記憶する変調帯域特定処理がある。

図８は、制御演算部１０７の変調帯域特定処理を説明するための一例を示す図である。図８において、周波数ｆ３は、制御演算部１０７によって検出された時点Ｘ（干渉が生じた時点Ｘ）で信号生成部１０１によって生成された送信信号Ｓｓの周波数である。また、図８において、周波数帯域ΔＦ３は、特定した干渉期間に対応する周波数帯域である。

変調帯域特定処理をするとき、制御演算部１０７は、まず、対象物との相対距離、及び相対速度を測定するときに既に特定した干渉期間に対応する周波数帯域（図８に示す例では、周波数帯域ΔＦ３）を特定する。干渉期間に対応する周波数帯域を特定すると、制御演算部１０７は、変調可能範囲ΔＦｔの中で特定した周波数帯域を除く複数の周波数帯域（図８に示す例では、周波数帯域ΔＦ４、及び周波数帯域ΔＦ５）の内、最も広い周波数帯域を変調帯域として信号生成部１０１に与えるために、図示しない記憶部に記憶する。

より具体的には、図８に示す例では、変調可能範囲ΔＦｔの中で干渉期間に対応する周波数帯域ΔＦ３を除く複数の周波数帯域は、周波数帯域ΔＦ４、及び周波数帯域ΔＦ５である。図８から明らかなように、周波数帯域ΔＦ４、及び周波数帯域ΔＦ５の内、最も広い周波数帯域は、周波数帯域ΔＦ４であるため、制御演算部１０７は、図８に示す例では、周波数帯域ΔＦ４を変調帯域として信号生成部１０１に指示を与えるために記憶する。

制御演算部１０７は、信号生成部１０１によって生成される送信信号Ｓｓの変調帯域を、変調帯域特定処理をして記憶した変調帯域に変更させる指示を与えることにより、干渉を受けない最も広い変調帯域で送信信号Ｓｓを生成して、測定を続けることができる。

以上が、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更するための第１の処理（変調帯域特定処理）の説明である。次に、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更するための第２の処理について説明する。

第１の実施形態に係る制御演算部１０７が、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更するための第２の処理は、ＦＦＴ対象期間特定処理である。ＦＦＴ対象期間特定処理とは、公知の手法で干渉周波数を特定した後、送信信号Ｓｓに相当する等価送信信号の変調帯域を変調可能範囲ΔＦｔの中で遷移させる演算をすることによって、制御演算部１０７が、既に記憶してあるＦＦＴ対象期間よりもＦＦＴ対象期間を長くできる変調帯域があるか否かを判断し、長くできる変調帯域があるときに、当該変調帯域で送信信号Ｓｓを生成する指示を信号生成部１０１に与えるために、当該変調帯域を記憶する処理のことである。等価送信信号については後述する。

制御演算部１０７は、上述したように干渉期間を特定すると、反射信号Ｈｓに干渉した干渉信号Ｋｓの干渉周波数を特定する。ここで、制御演算部１０７が干渉周波数を検知する手法は、例えば、特願２００６−５０６８２号に記載の手法や他の公知の手法を用いてもよい。尚、以下の説明では、制御演算部１０７が図４に示す干渉信号Ｋｓの干渉周波数として特定したものとして説明を続ける。

図９は、ＦＦＴ対象期間特定処理を説明するための一例を示す図である。図９において、周波数ｆ６は、制御演算部１０７によって特定された図４に示す干渉信号Ｋｓの干渉周波数の一例である。また、図９において、周波数帯域ΔＦ６は変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域の一例であり、周波数帯域ΔＦ７は変更後の送信信号Ｓｓに対する反射信号Ｈｓの周波数帯域の一例である。さらに、図９には、説明の便宜のため、図３で示した漸増時取得期間、及び漸減時取得期間をそれぞれ示している。さらに、図９には、図４で示した干渉の生じた時点Ｘ、及び図７で示した干渉判断期間Ｋ１〜Ｋ１０を併せて示している。

ＦＦＴ対象期間特定処理をするとき、制御演算部１０７は、まず、干渉信号Ｋｓの干渉周波数を上述の公知の手法を用いて特定し、特定した干渉周波数の干渉信号Ｋｓと干渉した反射信号Ｋｓに対応する、１つの三角波（例えば、図４に示す三角波Ａ）の送信信号Ｓｓと当該送信信号Ｓｓの反射信号Ｈｓとのドップラーシフト量ｄｆ、及び遅延時間τとを演算する。このときのドップラーシフト量ｄｆは、以下に示す数式（３）で求めることができる。また、このときの遅延時間τは、以下に示す数式（４）で求めることができる。

ここで、数式（３）のｖは干渉を受けた反射信号Ｈｓを含む三角波の１つ（例えば、図４に示す三角波Ａ）に基づき、上述したように干渉期間を除いて既に測定した対象物との相対速度であり、ｃは光速である。また、数式（４）のＲは干渉を受けた反射信号Ｈｓを含む三角波の１つ（例えば、図４に示す三角波Ａ）に基づき、上述したように干渉期間を除いて既に測定した対象物との相対距離であり、ｃは光速である。

制御演算部１０７は、ドップラーシフト量ｄｆと遅延時間τとをそれぞれ求めると、信号生成部１０１によって現在生成されている変調帯域の送信信号Ｓｓと同じ波形の等価送信信号と、当該等価送信信号に対して、演算したドップラーシフト量ｄｆだけ周波数帯域が異なり、且つ演算した遅延時間τだけ等価送信信号よりも遅延した波形の等価反射信号とをそれぞれ演算して、演算したそれぞれの信号の周波数を時間の経過に沿って示す波形の情報を図示しない記憶部に記憶する。このとき、制御演算部１０７は、既に特定した干渉信号Ｋｓの干渉周波数に相当する等価干渉信号の周波数を時間の経過に沿って示す波形の情報も併せて記憶する。

等価送信信号、及び等価反射信号をそれぞれ記憶すると、制御演算部１０７は、等価送信信号における前述の漸減端周波数、及び漸増端周波数にそれぞれ相当する周波数を生じるタイミングから予め定められた期間の時点をそれぞれ開始時点とする、前述の漸増時取得期間、及び漸減時取得期間にそれぞれ相当する等価漸増時取得期間、及び等価漸減時取得期間を示す情報をさらに図示しない記憶部に記憶する。

等価漸増時取得期間、及び等価漸減時取得期間を記憶すると、制御演算部１０７は、記憶したそれぞれの期間を前述の干渉判断期間と同じ長さの等価干渉判断期間毎に区切る演算をし、演算した結果を示す情報を図示しない記憶部にさらに記憶する。等価干渉判断期間を記憶すると、制御演算部１０７は、等価送信信号の変調帯域を周波数方向に変調可能範囲ΔＦｔの上限から下限まで遷移させることによって等価反射信号の周波数帯域を共に遷移させる演算をする。さらに、制御演算部１０７は、等価送信信号と共に遷移する等価反射信号の波形と等価干渉信号の周波数との交点、すなわち、等価反射信号が等価干渉信号の干渉を受ける時点を含む等価干渉判断期間を前述の干渉期間に相当する等価干渉期間として、等価送信信号の変調帯域を遷移させる度に特定し、特定した等価干渉期間を示す情報を図示しない記憶部に記憶する。

尚、制御演算部１０７は、前述の干渉期間と同様に、等価漸増時取得期間、及び等価漸減時取得期間のそれぞれにおいて等価干渉期間を特定して記憶する。また、制御演算部１０７が等価送信信号の変調帯域を遷移させる時の遷移間隔は任意の間隔であってよい。また、制御演算部１０７が、等価送信信号の変調帯域を遷移させる方向は、変調可能範囲ΔＦｔの上限から下限までの方向であってもよいし、下限から上限までの方向であってもよい。また、制御演算部１０７が、等価送信信号の変調帯域の遷移を開始するときの初期の変調帯域は、現在の送信信号Ｓｓの変調帯域であってもよいし、変調可能範囲ΔＦｔの上限の変調帯域であってもよいし、下限の変調帯域であってもよい。制御演算部１０７が、等価送信信号の変調帯域の遷移を開始するときの初期の変調帯域を現在の送信信号Ｓｓの変調帯域とするときには、当該変調帯域から変調可能範囲ΔＦｔの上限まで遷移させた後、下限から再び当該変調帯域まで遷移させてもよいし、当該変調帯域から変調可能範囲ΔＦｔの下限まで遷移させた後、上限から再び当該変調帯域まで遷移させてもよい。

制御演算部１０７は、等価干渉期間を特定する度に、等価漸増時取得期間、及び等価漸減時取得期間のそれぞれにおいて、前述のＦＦＴ対象期間を特定した手法と同様の手法で、前述のＦＦＴ対象期間に相当する等価ＦＦＴ対象期間を特定して記憶する。つまり、制御演算部１０７は、等価送信信号の変調帯域を周波数方向に沿って任意の遷移間隔で遷移させる度に、等価漸増時取得期間、及び等価漸減時取得期間のそれぞれにおける等価ＦＦＴ対象期間を特定して、特定した等価ＦＦＴ対象期間を示す情報を、遷移させた変調帯域毎に対応付けて、図示しない記憶部に記憶する。

そして、制御演算部１０７は、１つの変調帯域に対応する等価漸増時取得期間、及び等価漸減時取得期間のそれぞれにおける等価ＦＦＴ対象期間が、既に記憶したＦＦＴ対象期間（漸増時取得期間、及び漸減時取得期間のそれぞれにおけるＦＦＴ対象期間）よりも長くなる変調帯域を、等価ＦＦＴ対象期間に対応させて記憶した変調帯域の中から特定して、信号生成部１０１に指示する変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域として図示しない記憶部に記憶する。既に記憶したＦＦＴ対象期間の長さよりも長くなる等価ＦＦＴ対象期間に対応する変調帯域が複数あるとき、制御演算部１０７は、これらの変調帯域の中から最も長い等価ＦＦＴ対象期間に対応する等価送信信号の変調帯域を信号生成部１０１に指示する変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域として特定して記憶してもよい。

一方、制御演算部１０７は、既に記憶したＦＦＴ対象期間の長さよりも長い等価ＦＦＴ対象期間に対応する等価送信信号の変調帯域を特定できないとき、変調帯域を記憶部に記憶することなく、ＦＦＴ対象期間特定処理を完了する。

以上が、制御演算部１０７のＦＦＴ対象期間特定処理の説明である。制御演算部１０７が、信号生成部１０１によって生成される送信信号Ｓｓの変調帯域を、ＦＦＴ対象期間特定処理をして記憶した変調帯域に変更させる指示を与えることによって、信号生成部１０１によって生成される送信信号Ｓｓの変調帯域、及び反射信号Ｈｓの周波数帯域は、例えば、図９に示すようになる。図９と図４とを比較すると明らかなように、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更させることによって、漸増時取得期間において干渉が生じる時点がなくなり、且つ漸減時取得期間において漸減時取得期間の終了時点から干渉が生じる時点までの期間が、時点Ｘから時点Ｙまで長くなる。

より具体的には、制御演算部１０７が、例えば、図９に示すように送信信号Ｓｓの変調帯域を遷移させることによって、ＦＦＴ対象期間は、漸増時取得期間では、干渉判断期間Ｋ１〜Ｋ３の長さから干渉判断期間Ｋ１〜Ｋ５の全ての長さに長くすることができ、且つ漸減時取得期間では、干渉判断期間Ｋ６〜Ｋ８の長さから干渉判断期間Ｋ７〜Ｋ１０の長さに長くなっている。制御演算部１０７が、上述で説明したように既に記憶したＦＦＴ対象期間を長くするような送信信号Ｓｓの変調帯域を記憶し、記憶した変調帯域でＦＦＴ処理の対象となるデータのグループ数を増加させることができ、干渉を受けたときも、対象物との相対距離、及び相対速度の測定精度を増大させることができる。

尚、上述のＦＦＴ対象期間特定処理の説明では、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間の両方において干渉が生じる場合を一例として説明したが、漸増時取得期間、及び漸減時取得期間のいずれか一方において干渉が生じる場合も制御演算部１０７は同様の処理をして、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更することが可能なのは言うまでもない。

また、上述のＦＦＴ対象期間特定処理の説明では、送信信号Ｓｓの変調帯域の変更後も干渉が生じる場合を一例として説明したが、変調可能範囲ΔＦｔが十分に広く、干渉が生じない変調帯域（干渉周波数を含まない周波数帯域の反射信号Ｈｓに対する送信信号Ｓｓの周波数帯域）を制御演算部１０７が特定できた場合には、当該変調帯域に送信信号Ｓｓの変調帯域を変更させる指示を信号生成部１０１に与えてもよいことは言うまでもない。

また、上述のＦＦＴ対象期間特定処理の説明では、制御演算部１０７は、等価送信信号の変調帯域を周波数方向に沿って任意の遷移間隔で遷移させる度に、等価漸増時取得期間、及び等価漸減時取得期間のそれぞれにおける等価ＦＦＴ対象期間を特定して、特定した等価ＦＦＴ対象期間を示す情報を、遷移させた変調帯域毎に対応付けて、図示しない記憶部に記憶するものとした。しかしながら、制御演算部１０７は、等価送信信号の変調帯域を遷移させると共に遷移する等価反射信号の周波数帯域と、特定した等価ＦＦＴ対象期間を示す情報とを、対応付けて記憶してもよい。この場合、制御演算部１０７が変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域を特定するためには、等価ＦＦＴ対象期間が、既に記憶したＦＦＴ対象期間（漸増時取得期間、及び漸減時取得期間のそれぞれにおけるＦＦＴ対象期間）よりも長くなる等価反射信号の周波数帯域を特定し、特定した等価反射信号の周波数帯域を前述のドップラーシフト量ｄｆの符号とは反対の方向に当該ドップラーシフト量だけ遷移させて等価送信信号の変調帯域を求め、求めた変調帯域を変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域として決定してもよい。さらに、この場合、既に記憶したＦＦＴ対象期間の長さよりも長くなる等価ＦＦＴ対象期間に対応する等価反射信号の周波数帯域が複数ある時、制御演算部１０７は、これらの周波数帯域の中から最も長い等価ＦＦＴ対象期間に対応する等価反射信号の周波数帯域に基づき等価送信信号の変調帯域を求めてもよい。

また、制御演算部１０７は、変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域を記憶するための上述した処理を、対象物との相対距離、及び相対速度を測定する度にしてもよいし、予め定められた回数だけ測定する度にしてもよい。

また、制御演算部１０７は、変調帯域特定処理、及びＦＦＴ対象期間特定処理のいずれかの処理をして記憶した変調帯域で送信信号Ｓｓを生成する指示を信号生成部１０１に与えた後、予め定められた回数だけ干渉を受けずに対象物との相対距離、及び相対速度をそれぞれ測定した後、信号生成部１０１によって生成されている送信信号Ｓｓの変調帯域を、予め定められた倍率、或いは変調可能範囲ΔＦｔと等しい帯域まで広げてもよい。

また、制御演算部１０７が、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更させる指示を信号生成部１０１に与えたとき、信号生成部１０１は即座に変調帯域を変更して、例えば、変更後の変調帯域の漸減端周波数から漸増する送信信号Ｓｓの生成の開始、或いは、変更後の変調帯域の漸増端周波数から漸減する送信信号Ｓｓの生成の開始をしてもよい。また、制御演算部１０７が、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更させる指示を信号生成部１０１に与えるときに、例えば、変更後の変調帯域の指示と、変更後の変調帯域の漸減端周波数から漸増する周波数の送信信号Ｓｓを生成する指示とを信号生成部１０１に与えてもよい。また、制御演算部１０７が、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更させる指示を信号生成部１０１に与えるときに、例えば、変更後の変調帯域の指示と、変更後の変調帯域の漸増端周波数から漸減する周波数の送信信号Ｓｓを生成する指示とを信号生成部１０１に与えてもよい。これにより、制御演算部１０７は、信号生成部１０１に変調帯域の指示を与えたタイミングに基づいて、例えば、変調帯域の指示を与えたタイミングから予め定められた開始タイミングでそれぞれ開始する漸増時取得期間、及び漸減時取得期間のそれぞれの開始タイミングを検知すること、サンプリングしたデータの中から漸増時取得期間、及び漸減時取得期間に対応するデータの特定をすること、変調帯域特定処理をするときに特定する必要のある、干渉期間に対応する送信信号Ｓｓの周波数帯域の特定などをすることができる。

次に、上述で説明した制御演算部１０７の処理を含む第１の実施形態に係るレーダ装置１の処理を図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。尚、制御演算部１０７は、図１０に示すフローチャートの処理と並行して、ビート信号Ｂｓ（漸増期間信号Ｚｓ、及び漸減期間信号Ｇｓ）をサンプリングして記憶する処理をしているものとする。

ステップＳ１０１において、制御演算部１０７は、信号生成部１０１に指示する変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域が図示しない記憶部に記憶されているか否かを判断する。制御演算部１０７は、ステップＳ１０１において、変更後の変調帯域が記憶されていないと判断したとき、ステップＳ１０２へ処理を進める。一方、制御演算部１０７は、ステップＳ１０１において、変更後の変調帯域が記憶されていると判断したとき、ステップＳ１０３へ処理を進める。

ステップＳ１０２において、制御演算部１０７は、初期設定として予め定められている変調帯域で送信信号Ｓｓを生成する指示を信号生成部１０１へ与える。ステップＳ１０２の処理を完了すると、制御演算部１０７は、ステップＳ１０４へ処理を進める。

ステップＳ１０３において、制御演算部１０７は、図示しない記憶部に記憶されている変更後の送信信号Ｓｓの変調帯域で送信信号Ｓｓが生成する指示を信号生成部１０１へ与える。ステップＳ１０３の処理を完了すると、制御演算部１０７は、ステップＳ１０４へ処理を進める。

ステップＳ１０４において、制御演算部１０７は、サンプリングしたビート信号Ｂｓに基づき、上述したように公知の手法を用いて干渉を受けたか否かを判断する。制御演算部１０７は、ステップＳ１０４において、干渉を受けたと判断したとき、ステップＳ１０５へ処理を進める。一方、制御演算部１０７は、ステップＳ１０４において、干渉を受けていないと判断したとき、ステップＳ１０６へ処理を進める。

ステップＳ１０５において、制御演算部１０７は、上述したようにＦＦＴ対象期間を特定し、特定したＦＦＴ対象期間を図示しない記憶部に記憶する。尚、制御演算部１０７が、図１０のフローチャートに示す処理を繰り返すことによって、特定したＦＦＴ対象期間が図示しない記憶部に既に記憶されているときは、当該ＦＦＴ対象期間を新たに特定したＦＦＴ対象期間で更新する。制御演算部１０７は、ステップＳ１０５の処理を完了すると、ステップＳ１０７へ処理を進める。

ステップＳ１０６において、制御演算部１０７は、初期設定として予め定められているＦＦＴ対象期間を図示しない記憶部に記憶する。尚、制御演算部１０７が、図１０のフローチャートに示す処理を繰り返すことによって、特定したＦＦＴ対象期間が図示しない記憶部に既に記憶されているときは、当該ＦＦＴ対象期間を初期設定として予め定められているＦＦＴ対象期間で更新する。制御演算部１０７は、ステップＳ１０６の処理を完了すると、ステップＳ１０７へ処理を進める。

ステップＳ１０７において、制御演算部１０７は、図示しない記憶部に記憶されているＦＦＴ対象期間（例えば、ステップＳ１０５、又はステップＳ１０６で記憶したＦＦＴ対象期間）でＦＦＴ処理をして、漸増期間信号Ｚｓ、及び漸減期間信号Ｇｓの周波数をそれぞれ求めて、上述したように対象物との相対距離、及び相対速度をそれぞれ測定する。制御演算部１０７は、ステップＳ１０７の処理を完了すると、ステップＳ１０８へ処理を進める。

ステップＳ１０８において、制御演算部１０７は、上述した変調帯域記憶処理をする。制御演算部１０７は、ステップＳ１０８の処理を完了すると、ステップＳ１０１へ処理を戻す。

以上が、第１の実施形態に係るレーダ装置１の処理の説明である。第１の実施形態に係るレーダ装置１は、図１０のフローチャートに示す処理をすることにより、ステップＳ１０８の変調帯域記憶処理で図示しない記憶部に新たな変調帯域が記憶されたときには、次に、ステップＳ１０１の処理、及びステップＳ１０３の処理をして、送信信号Ｓｓの変調帯域を変更する指示を信号生成部１０１に与えることによって、干渉信号の影響を低減することができる。

より具体的には、例えば、ステップＳ１０８の処理で上述したＦＦＴ対象期間特定処理をする場合には、ステップＳ１０７のＦＦＴ処理で用いたＦＦＴ対象期間よりも長いＦＦＴ対象期間をステップＳ１０９で特定できたときに、次に、図１０のフローチャートに示す処理を繰り返してステップＳ１０３の処理をすることによって、前回の処理におけるＦＦＴ対象期間よりも長いＦＦＴ対象期間で測定をすることのできる変調帯域で信号生成部１０１に送信信号Ｓｓを生成させることができる。第１の実施形態に係るレーダ装置１で用いるＦＭ−ＣＷ方式のように信号をＦＦＴ処理して対象物の測定をするレーダ装置では、ＦＦＴ処理に用いることのできるデータがより多い方が測定結果の精度を高められる。つまり、第１の実施形態に係るレーダ装置１によれば、軽い演算負荷で干渉信号Ｋｓの影響を低減して対象物の測定結果の正確さが損なわれることを防ぐことができる。

例えば、第１の実施形態に係るレーダ装置１によれば、ゼロパッドなどの手法を用いる従来技術のようにＦＦＴ処理によって得られるスペクトルにリップルなどが生じないため、測定結果の正確さが損なわれることを防ぐことができる。さらに、第１の実施形態に係るレーダ装置１によれば、加重関数を用いて干渉信号を抑圧することによって、測定結果の正確さを損なうことを防ぐ従来技術のように加重関数を逐次生成する必要がないため、相対的に軽い演算負荷で干渉信号の影響を低減して、測定結果の正確さが損なわれることを防ぐことができる。

一方、図１０のフローチャートに示すステップＳ１０８の処理において、上述した変調帯域特定処理をする場合には、ステップＳ１０８で変調帯域特定処理をして記憶した変調帯域で送信信号Ｓｓを生成する指示を、ステップＳ１０３の処理を繰り返したときに信号生成部１０１に与えることにより、干渉を受けない最も広い変調帯域で送信信号Ｓｓを生成して、測定を続けることができる。

尚、変調帯域記憶処理の他の例としては、上述で説明した変調帯域特定処理において、可能な場合には、信号生成部１０１が生成中の送信信号Ｓｓの変調帯域の幅を変えることなく、特定した最も広い周波数帯域に含まれる範囲に変調帯域を遷移させてもよい。

また、本発明の一実施形態に係るレーダ装置１は、例えば、自動車などの移動体に搭載して、周囲に存在する人、車両、及び路上設置物（例えば、看板など）などを対象物として測定するレーダ装置として使用することが可能である。

また、制御演算部１０７は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順（例えば、図９のフローチャートに示す処理）を実施可能な所定のプログラムデータが、ＬＳＩ、ＣＰＵ或いはマイクロコンピュータなどによって解釈実行されることで実現されてもよい。ＣＰＵとは、自動車などの移動体に搭載されるＥＣＵ（Electric Control Unit）を構成するＣＰＵなどであってもよい。また、この場合、プログラムデータは、記憶媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記憶媒体上から直接実行されてもよい。尚、記憶媒体とは、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリなどの半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤなどの光ディスクメモリ、及びメモリカードなどであってもよい。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の一例にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明によれば、干渉を受けたときに、軽い演算負荷で干渉信号の影響を低減することができ、例えば、自動車などの移動体に搭載されるレーダ装置などに有用である。

本発明の一実施形態に係るレーダ装置の概略構成を示す図 送信信号と反射信号との一例を示す図 ビート信号の一例を示す図 干渉信号の一例を示す図 干渉を受けたときのビート信号の波形の一例を示す図 ビート信号のスペクトルの一例を示す図 本発明における干渉判断期間、及び干渉期間の一例をそれぞれ示す図 本発明における変調帯域特定処理を説明する図 本発明におけるＦＦＴ対象期間特定処理を説明する図 第１の実施形態に係るレーダ装置の処理を示すフローチャート

符号の説明

１ レーダ装置
１０１ 信号生成部
１０２ 分岐部
１０３ 放射部
１０４ 受信部
１０５ 混合部
１０６ フィルタ
１０７ 制御演算部

Claims (10)

1. 放射部から電磁波として放射される送信信号と、反射波を受信部で受信した反射信号とに基づき、対象物を測定するレーダ装置であって、
   前記送信信号と前記反射信号とを混合することにより混合信号を生成する混合手段と、
   前記混合手段が前記反射信号に干渉する干渉信号をさらに混合している干渉期間を、前記混合信号に基づいて特定する干渉期間特定手段と、
   前記干渉期間特定手段によって前記干渉期間が特定されたとき、前記混合信号が生成されている期間の中で当該干渉期間を除く期間を処理対象期間として特定する処理対象期間特定手段と、
   前記処理対象期間で前記混合手段によって混合された前記混合信号に基づき、前記対象物を測定する測定手段とを備える、レーダ装置。
2. 予め定められた範囲の周波数で前記送信信号を生成可能であって、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の前記送信信号を生成する信号生成手段と、
   前記干渉期間特定手段によって前記干渉期間が特定されたとき、当該干渉期間を除く前記範囲の周波数帯域の内、最も広い範囲の周波数帯域を特定する周波数帯域特定手段と、
   前記周波数帯域特定手段によって前記周波数帯域が特定されたとき、当該周波数帯域で前記送信信号を生成する指示を前記信号生成手段に与える指示手段とをさらに備える、請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記混合手段は、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の周波数帯域で前記信号生成手段によって生成される前記送信信号と、前記反射信号とを混合し、
   前記処理対象期間特定手段は、前記周期の中で前記干渉期間を除く期間の中で、最も長く連続する期間を前記処理対象期間として特定する、請求項１に記載のレーダ装置。
4. 前記混合手段は、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の周波数帯域で前記信号生成手段によって生成される前記送信信号と、前記反射信号とを混合し、
   前記混合手段が前記干渉信号をさらに混合しているとき、当該干渉信号の周波数を干渉周波数として前記混合信号に基づいて特定する干渉周波数特定手段と、
   前記混合手段が前記干渉信号を混合した前記周期における時点を、前記混合信号に基づき干渉時点として特定する干渉時点特定手段と、
   前記周期における前記干渉時点を除いた期間の中で最も長い期間がさらに長くなる前記送信信号の周波数帯域を、前記干渉信号と前記送信信号とに基づき決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された周波数帯域で前記送信信号を生成する指示を前記信号生成手段に与える指示手段とをさらに備える、請求項１に記載のレーダ装置。
5. 前記決定手段は、前記測定手段によって予め定められた回数だけ前記対象物が測定される度に、前記周期における前記干渉時点を除いた期間の中で最も長い期間がさらに長くなる前記送信信号の周波数帯域を決定する、請求項４に記載のレーダ装置。
6. 前記処理対象期間で前記混合手段によって混合された前記混合信号に対してＦＦＴ処理をすることにより、前記送信信号に対する前記反射信号のドップラーシフト量と遅延時間とを求める処理手段をさらに備え、
   前記決定手段は、
   前記信号生成部によって生成される前記送信信号に対して、周波数帯域が前記ドップラーシフト量だけ当該ドップラーシフト量の符号に沿って遷移し、且つ前記遅延時間だけ遅延した等価反射信号を生成する等価反射信号生成手段と、
   前記等価反射信号の周波数帯域を遷移させる遷移手段と、
   前記遷移手段によって周波数帯域が遷移させられた前記等価反射信号の周波数と前記干渉周波数とが略一致する時点を等価干渉時点として特定する等価干渉時点特定手段と、
   前記等価干渉時点を前記周期から除いた期間の中で最も長く連続する期間がさらに長くなる前記等価反射信号の周波数帯域を、前記遷移手段によって遷移させられた前記等価反射信号の周波数帯域の中から特定する非干渉期間特定手段とを含み、
   前記非干渉期間特定手段によって特定された前記等価反射信号の周波数帯域を前記ドップラーシフト量の符号と反対に当該ドップラーシフト量だけ遷移させた周波数帯域を前記送信信号の周波数帯域として決定する、請求項４に記載のレーダ装置。
7. 前記遷移手段は、前記等価反射信号の周波数帯域を予め定められた遷移間隔で遷移させ、
   前記等価干渉時点特定手段は、前記遷移手段によって前記等価反射信号の周波数帯域が遷移させられる度に前記等価干渉時点を特定し、
   前記非干渉期間特定手段は、前記等価干渉時点特定手段によって前記等価干渉時点が特定される度に特定した前記等価反射信号の周波数帯域の中で、前記最も長い期間が、さらに、最も長くなる前記等価反射信号の周波数帯域を特定する、請求項６に記載のレーダ装置。
8. 前記混合手段は、予め定められた長さの周期で予め定められた変化をする周波数の周波数帯域で前記信号生成手段によって生成される前記送信信号と、前記反射信号とを混合し、
   前記混合手段が前記干渉信号をさらに混合しているとき、当該干渉信号の周波数を干渉周波数として前記混合信号に基づいて特定する干渉周波数特定手段と、
   前記干渉周波数を含まない前記反射信号の周波数帯域を特定する非干渉周波数特定手段と、
   前記非干渉周波数特定手段によって特定された周波数帯域に基づき、前記送信信号の周波数帯域を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された周波数帯域で前記送信信号を生成する指示を前記信号生成手段に与える指示手段とをさらに備える、請求項１に記載のレーダ装置。
9. 前記処理対象期間で前記混合手段によって混合された前記混合信号に対してＦＦＴ処理をすることにより、前記送信信号に対する前記反射信号のドップラーシフト量と遅延時間とを求める処理手段をさらに備え、
   前記決定手段は、前記非干渉周波数特定手段によって特定された周波数帯域を前記ドップラーシフト量の符号と反対に当該ドップラーシフト量だけ遷移させた周波数帯域を前記送信信号の周波数帯域として決定する、請求項８に記載のレーダ装置。
10. 放射部から電磁波として放射される送信信号と、反射波を受信部で受信した反射信号とに基づき、対象物を測定するレーダ装置で実行される測定方法であって、
    前記送信信号と前記反射信号とを混合することにより混合信号を生成する混合ステップと、
    前記混合ステップにおいて前記混合信号が生成されている期間を通じて、当該混合信号に基づき前記反射信号に干渉する干渉信号がさらに混合されている干渉期間を特定する干渉期間特定ステップと、
    前記干渉期間特定ステップにおいて前記干渉期間が特定されたとき、前記混合信号が生成されている期間の中で当該干渉期間を除く期間を処理対象期間として設定する設定ステップと、
    前記混合ステップにおいて前記混合信号が生成されている期間における前記処理対象期間を通じて前記混合ステップにおいて混合された前記混合信号に基づき、前記対象物を測定する測定ステップとを備える、測定方法。

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