JP2017223589A

JP2017223589A - レーダ装置および信号処理方法

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Publication number: JP2017223589A
Application number: JP2016120092A
Authority: JP
Inventors: 久輝浅沼; Hisateru Asanuma
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2017-12-21
Also published as: DE102017110694A1; US10534069B2; US20170363716A1

Abstract

【課題】物標の検出精度の低下を抑制可能とする、レーダ装置を提供する。
【解決手段】レーダ装置は、抽出部と予測部とペアリング部と再ペアリング部と情報生成部とを備える。抽出部は、所定周期で周波数が変化する送信信号が物標で反射した反射波の差分周波数から、送信信号の周波数が上昇する第１期間及び下降する第２期間で予測ピーク信号に応じた履歴ピーク信号を抽出する。予測部は前回のピーク信号から今回の予測ピーク信号を予測する。ペアリング部は第１期間及び第２期間の履歴ピーク信号をペアリングする。再ペアリング部はペアリング部でペアリングした履歴ピーク信号を含む所定範囲に存在するピーク信号に基づいて前記ペアリング部でペアリングした前記履歴ピーク信号を再ペアリングする。情報生成部はペアリング部でのペアリング結果及び再ペアリング部での再ペアリング結果に応じて物標の情報を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーダ装置および信号処理方法に関する。

従来、たとえば自車両から送信波を送信し、当該送信波が物標で反射された反射波を受信することで、自車両から物標までの距離等を検出するレーダ装置が知られている。

かかるレーダ装置は、送信波と反射波との差分周波数から得られるピーク信号を抽出する場合に、前回処理で抽出されたピーク信号に基づいて予測した今回のピーク信号（以下、予測ピーク信号と記載する）を含む所定の周波数範囲内のピーク信号（以下、履歴ピーク信号と記載する）を抽出する。また、かかるレーダ装置は、今回処理で初めて抽出されたピーク信号（以下、新規ピーク信号と記載する）が存在する場合に、当該新規ピーク信号の近傍に履歴ピーク信号が存在しているか否かを判定する（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００３−１６７０４７号公報

しかしながら、従来の装置では、新規ピーク信号を抽出した場合に、近傍に履歴ピーク信号が存在しているか否かを判定しているが、当該新規ピーク信号を履歴ピーク信号と誤抽出する点については考慮されていない。新規ピーク信号を履歴ピーク信号と誤検出してしまうと、履歴ピーク信号のペアリングにおいてミスペアが発生し、物標の検出精度が低下してしまう恐れがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、物標の検出精度の低下を抑制することができるレーダ装置および信号処理方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るレーダ装置は、抽出部と、予測部と、ペアリング部と、再ペアリング部と、生成部とを備える。抽出部は、所定周期で周波数が変化する送信信号と、当該送信信号に基づく送信波が物標で反射した反射波を受信した受信信号との差分周波数から、前記送信信号の周波数が上昇する第１期間および前記周波数が下降する第２期間のそれぞれで、予測ピーク信号に応じた履歴ピーク信号を抽出する。予測部は、前記抽出部が抽出した前回のピーク信号に基づき、前記予測ピーク信号として今回のピーク信号を予測する。ペアリング部は、前記第１期間の前記履歴ピーク信号と前記第２期間の前記履歴ピーク信号とをペアリングする。再ペアリング部は、前記ペアリング部でペアリングした前記履歴ピーク信号を含む所定範囲に存在するピーク信号に基づいて前記ペアリング部でペアリングした履歴ピーク信号を再ペアリングする。情報生成部は、前記ペアリング部でのペアリング結果および前記再ペアリング部での再ペアリング結果に応じて前記物標の情報を生成する。

本発明によれば、物標の検出精度の低下を抑制することができる。

図１は、実施形態に係る信号処理方法の概要を説明する図である。図２は、実施形態に係るレーダ装置の構成を示す図である。図３は、履歴ペアおよび新規ペアの関係を示す模式図である。図４は、距離差を説明する模式図である。図５は、周波数差を説明するための模式図である。図６は、物標と方位角との対応関係を説明する図である。図７は、ピーク生成部が行う仮ＵＰピーク信号の生成について説明する模式図である。図８は、物標までの距離および相対速度を示す図である。図９は、実施形態に係るレーダ装置が実行する信号処理の処理手順を示すフローチャートである。図１０は、実施形態に係るレーダ装置の組み替え決定部が実行する組み替え決定処理の処理手順を示すフローチャートである。図１１は、実施形態に係るレーダ装置が実行する仮ピーク信号の再ペアリング処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するレーダ装置および信号処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、図１を用いて実施形態に係る信号処理方法について説明する。図１は、実施形態に係る信号処理方法の概要を説明する図である。なお、かかる信号処理方法は、図示しない車両Ｃに搭載されるレーダ装置によって実行されるものとする。

また、かかるレーダ装置は、いわゆるＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated−Continuous Wave）方式をとっており、反射波に基づいて物標Ｔの情報を生成する。ここでは、物標Ｔが車両Ｃの前方を走行する先行車両である場合について説明するが、これに限定されるものではない。たとえば、物標Ｔは、自車両Ｃの後方を走行する後方車両や自転車、歩行者などの移動体であってもよく、たとえば路側帯や信号機やポール、ガードレールなどの静止物であってもよい。

ここで、実施形態に係る信号処理方法について説明する。かかる処理方法において、レーダ装置は、所定周期で周波数が変化する送信波を送信アンテナＴｘから送信し、当該送信波を反射する物標Ｔからの反射波を受信アンテナＲｘで受信する。

次に、レーダ装置は、送信波に対応する送信信号と、反射波に対応する受信信号とをミキシングしてビート信号を生成する（ステップＳ１）。具体的には、レーダ装置は、所定周期で周波数が上昇する第１期間（以下、ＵＰ区間と記載する）と、周波数が下降する第２期間（以下、ＤＯＷＮ区間と記載する）とのそれぞれの区間における送信信号と受信信号との差分周波数（ビート周波数）に基づくビート信号を生成する。

レーダ装置は、ビート信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理して周波数領域の信号（以下、周波数ビート信号と記載する）を生成し、当該周波数ビート信号からピーク信号を抽出する（ステップＳ２）。レーダ装置は、所定条件に基づきＵＰ区間のピーク信号Ｓ１１とＤＯＷＮ区間のピーク信号Ｓ１２とをペアリングし、ペアデータＰを導出する（ステップＳ３）。

ここで、ペアリングとは、同一物標に属するＵＰ区間のピーク信号Ｓ１１と、ＤＯＷＮ区間のピーク信号Ｓ１２とを対応付ける処理である。かかる対応付けを行うことで、レーダ装置は、当該物標までの距離、相対速度、および、角度等を導出する。なお、レーダ装置は、異なる物標に属するＵＰ区間のピーク信号Ｓ１１と、ＤＯＷＮ区間のピーク信号Ｓ１２とを対応付けるミスペアリング処理を行う場合がある。

また、レーダ装置は、過去に導出した物標Ｔに関するペアデータに基づいて今回のピーク信号を予測ピーク信号として予測し、当該予測ピーク信号を含む幅Ｗ０の所定の周波数範囲Ｒ０に含まれる履歴ピーク信号を抽出する。レーダ装置は、抽出した履歴ピーク信号をペアリングすることで今回の物標Ｔに関する履歴ペアデータＰを生成する。図１に示す例では、レーダ装置が履歴ピーク信号Ｓ１１および履歴ピーク信号Ｓ１２をペアリングして履歴ペアデータＰを生成するものとする。

このとき、たとえば同一物体に属する複数の物標に対応する複数のピーク信号を所定の周波数区間で抽出する場合がある。具体的には、先行車両の後方部（たとえば、バックドア）に反射した反射波と底部（たとえば、アンダーカバー）および路面に反射した反射波とを受信した場合などに、比較的狭い周波数範囲に複数のピーク信号が存在する。この場合、レーダ装置は間違ったピーク信号同士をペアリングしてしまう恐れがある。

その理由は次のとおりである。レーダ装置が１台の車両の複数の反射点から反射波を受信する場合、それらの複数の反射波に応じた複数のピーク信号を検出する。その中で、前回処理で検出したピーク信号と同一物標に属する今回処理のピーク信号（履歴ピーク信号）を抽出する場合や、前回処理で検出されず今回処理で初めて検出されたピーク信号（新規ピーク信号）を抽出することがある。

たとえば、１台の車両の後方部からの反射波により履歴ピーク信号が抽出され、同じ車両の底部からの反射波により新規ピーク信号が抽出される。そして、１台の車両からの複数の反射波のパワーが所定の閾値を超えるときは、履歴ピーク信号と新規ピーク信号とがそれぞれ抽出される。しかしながら、複数の反射波が合成されることで、たとえば、履歴ピーク信号が本来の周波数よりも低周波側および高周波側のいずれかに移動した周波数となることがある。

その場合、この履歴ピーク信号から次回処理の履歴ピーク信号の周波数を予測する予測ピーク信号の周波数が本来の周波数とは異なる周波数となる。その結果、ミスペアリングが発生することがある。すなわち、予測ピーク信号が本来の周波数とは異なる周波数となることで、履歴ピーク信号を抽出する所定の周波数範囲が、履歴ピーク信号が存在する周波数とは異なる範囲を対象とする。そして、履歴ピーク信号の近傍周波数に存在する新規ピーク信号が所定の周波数範囲内となった場合、その新規ピーク信号が誤って履歴ピーク信号として抽出される。

その結果、例えば、ＵＰ区間の新規ピーク信号とＤＯＷＮ区間の履歴ピーク信号とがペアリングの対象となったり、ＵＰ区間の履歴ピーク信号とＤＯＷＮ区間の新規ピーク信号とがペアリングの対象となったりするなど、ミスペアリングが発生する場合があった。このように、レーダ装置が、ミスペアしたペアデータＰに応じて物標Ｔの情報を生成すると、物標Ｔが実際の位置とは異なる位置に検出されるなど、当該情報は誤差を含んだものとなり、物標Ｔの検出精度が低下してしまう。

そこで、本実施形態に係る信号処理方法では、レーダ装置は、ペアデータＰに含まれる履歴ピーク信号Ｓ１１、Ｓ１２を含む所定の周波数範囲Ｒに存在するピーク信号Ｓ２１、Ｓ２２に基づいて、履歴ピーク信号Ｓ１１、Ｓ１２を再ペアリングする（ステップＳ４）。

レーダ装置は、ステップＳ３でのペアリング結果およびステップＳ４での再ペアリング結果に応じて物標Ｔの情報を生成する（ステップＳ５）。

このように、レーダ装置は、ペアデータＰ付近に存在するピーク信号Ｓ２１、Ｓ２２を考慮して物標Ｔの情報を生成することで、ミスペアによる物標Ｔの検出精度の低下を抑制することができる。以下、かかる信号処理方法を実行するレーダ装置についてさらに説明する。

図２は、本発明の実施形態に係るレーダ装置１を示す図である。レーダ装置１は、信号処理装置１０と、送信部２０と、受信部３０とを備える。

送信部２０は、信号生成部２１と、発振器２２と、送信アンテナＴｘとを備える。信号生成部２１は、三角波状に波形が変化する変調信号を生成し、発振器２２へ供給する。

発振器２２は、信号生成部２１で生成された変調信号に基づいて連続波の信号を周波数変調した送信信号を生成し、送信アンテナＴｘに出力する。送信アンテナＴｘは、発振器２２から入力された送信信号を送信波として、たとえば自車両Ｃの進行方向に向けて送信する。

受信部３０は、例えば４本の受信アンテナＲｘ１〜Ｒｘ４（以下、まとめて受信アンテナＲｘとも記載する）と、各受信アンテナＲｘに接続された個別受信部３１〜３４とを備える。受信アンテナＲｘは、送信波が物標Ｔに反射した反射波を受信信号として受信する。

個別受信部３１〜３４は、それぞれミキサ４１〜４４と、Ａ／Ｄ変換部５１〜５４とを備え、受信アンテナＲｘを介して受信した受信信号に対して各種処理を行う。ミキサ４１〜４４は、受信信号と発振器２２から入力される送信信号とをミキシングすることで、両信号の差分周波数を示すビート信号を生成する。Ａ／Ｄ変換部５１〜５４は、ミキサ４１〜４４が生成したビート信号をデジタル信号に変換し、信号処理装置１０に出力する。

なお、ここでは個別受信部３１〜３４がミキサ４１〜４４と、Ａ／Ｄ変換部５１〜５４とを備える場合について説明したがこれに限定されない。たとえば個別受信部３１〜３４が図示しない増幅器やフィルタを備えていてもよい。

信号処理装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および記憶部（図示せず）などを備えたマイクロコンピュータであり、レーダ装置１全体を制御する。信号処理装置１０は、マイクロコンピュータでソフトウェア的に実現される機能として、送信制御部１１０と、ＦＦＴ処理部１２０と、ピーク抽出部１３０と、静止物判定部１４０と、方位角算出部１５０と、ペアリング部１６０と、再ペアリング部２２０と、情報生成部２００と、予測部２１０とを備える。

送信制御部１１０は、送信部２０の信号生成部２１が変調信号を生成するタイミング等を制御する。ＦＦＴ処理部１２０は、個別受信部３１〜３４から出力されるビート信号に対してＦＦＴ処理を施すことで、ビート信号を周波数領域の周波数ビート信号に変換する。

ピーク抽出部１３０は、予測部２１０が予測した予測ピーク信号に応じた所定の周波数範囲Ｒ０において、ＵＰ区間のピーク信号およびＤＯＷＮ区間のピーク信号を抽出する。なお、以下、ＵＰ区間のピーク信号をＵＰピーク信号、ＤＯＷＮ区間のピーク信号をＤＮピーク信号と記載する。また、予測ピーク信号に応じて抽出したＵＰピーク信号を履歴ＵＰピーク信号、ＤＮピーク信号を履歴ＤＮピーク信号と記載する。履歴ＵＰピーク信号および履歴ＤＮピーク信号をまとめて履歴ピーク信号と記載する。

具体的には、ピーク抽出部１３０は、たとえば周波数ビート信号のうち信号レベルの値が所定の閾値を超えるビート信号をピーク信号として抽出する。ピーク抽出部１３０は、抽出したピーク信号のうち、ＵＰ区間の所定の周波数範囲Ｒ０に含まれるＵＰピーク信号およびＤＯＷＮ区間の所定の周波数範囲Ｒ０に含まれるＤＮピーク信号を、それぞれ履歴ＵＰピーク信号および履歴ＤＮピーク信号としてペアリング部１６０に出力する。

また、ピーク抽出部１３０は、履歴ＵＰピーク信号および履歴ＤＮピーク信号を除いたピーク信号を新規ＵＰピーク信号および新規ＤＮピーク信号としてペアリング部１６０に出力する。ピーク抽出部１３０は、抽出した全てのピーク信号を静止物判定部１４０および方位角算出部１５０に出力する。

静止物判定部１４０は、ピーク抽出部１３０が抽出したＵＰピーク信号とＤＮピーク信号との周波数差に応じて物標Ｔの相対速度を算出する。静止物判定部１４０は、自車両Ｃの車速の情報から、当該ＵＰピーク信号およびＤＮピーク信号が静止物に対応するピーク信号（以下、静止物ピーク信号と記載する）であるか否かを判定する。静止物判定部１４０は、判定結果をペアリング部１６０、再ペアリング部２２０に出力する。なお、静止物判定部１４０は、自車両Ｃの車速に関する情報を、自車両Ｃの図示しない車速センサから取得するものとする。

方位角算出部１５０は、ＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間それぞれにおいて、ピーク信号に基づいて方位角を算出する。方位角算出部１５０は、たとえばＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）法を用いた演算を行うことで方位角を算出する。方位角算出部１５０は、算出した方位角を再ペアリング部２２０に出力する。

ペアリング部１６０は、ＵＰピーク信号とＤＮピーク信号とをペアリングするペアリング処理を行う。ペアリング部１６０は、履歴ペア部（第１ペア決定部）１６１と、新規ペア部（第２ペア決定部）１６２と静止物ペア部１６３とを備える。

履歴ペア部１６１は、ピーク抽出部１３０が抽出した履歴ＵＰピーク信号と履歴ＤＮピーク信号とに対してペアリング処理を行い、履歴ペア（履歴ピークペア）を生成する。新規ペア部１６２は、新規ＵＰピーク信号および新規ＤＮピーク信号に対してペアリング処理を行い、新規ペア（新規ピークペア）を生成する。

また、静止物ペア部１６３は、静止物判定部１４０で静止物ピーク信号と判定されたＵＰピーク信号とＤＮピーク信号とに対してペアリング処理を行い、静止物ペアを生成する。

再ペアリング部２２０は、履歴ピーク信号の近傍に存在する新規ピーク信号に基づいて履歴ピーク信号を再ペアリングする。再ペアリング部２２０は、検出部１７０と、組み替え決定部１８０と、生成部１９０と、を備える。

組み替え決定部１８０は、ＵＰ区間の履歴ピーク信号とＤＯＷＮ区間の履歴ピーク信号とを対応付ける周波数軸上の関係と、ＵＰ区間の新規ピーク信号とＤＯＷＮ区間の新規ピーク信号とを対応付ける周波数軸上の関係とが交差している場合、所定条件に応じて履歴ペアおよび新規ペアの組み替えを決定する。このように、再ペアリング部２２０の組み替え決定部１８０は、所定条件に応じて履歴ペアおよび新規ペアの組み替えを決定することで、履歴ピーク信号の近傍に存在する新規ペアの新規ピーク信号に基づいて履歴ペアに含まれる履歴ピーク信号の再ペアリングを行う。組み替え決定部１８０は、クロス判定部１８１と、変更判定部１８２と、組み替え部１８３とを備える。

クロス判定部１８１は、履歴ペアおよび新規ペアが交差しているか否かを判定する。図３に示すように、クロス判定部１８１は、履歴ペアＰ１に含まれる履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１および履歴ＤＮピーク信号Ｓ１２の周波数軸上における大小関係が、新規ペアＰ２に含まれる新規ＵＰピーク信号Ｓ２１および新規ＤＮピーク信号Ｓ２２の周波数軸上における大小関係と交差しているか判定する。

具体的に、クロス判定部１８１は、たとえば新規ＵＰピーク信号Ｓ２１が、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１の高周波側または低周波側のどちらか一方に存在するかを検出する。図３に示す例では、新規ＵＰピーク信号Ｓ２１は、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１の高周波側に位置する。

次に、クロス判定部１８１は、新規ＤＮピーク信号Ｓ２２が、履歴ＤＮピーク信号Ｓ１２の高周波側または低周波側のどちらか他方に存在する場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とが交差していると判定する。すなわち、新規ＤＮピーク信号Ｓ２２が新規ＵＰピーク信号Ｓ１２と同じ側に位置する場合、交差していないと判定する。図３に示す例では、新規ＤＮピーク信号Ｓ２２は、履歴ＤＮピーク信号Ｓ１２の低周波側に位置する。したがって、クロス判定部１８１は、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とが交差していると判定する。なお、図３は、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２の関係を示す模式図である。

図２に戻る。変更判定部１８２は、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２がクロス判定部１８１によって交差していると判定した場合に、所定条件を満たすか否かに応じて、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えるか否かを判定する。変更判定部１８２は、距離差判定部１８２ａと、周波数差判定部１８２ｂと、方位差判定部１８２ｃと、静止物ペア判定部１８２ｄとを備える。

距離差判定部１８２ａは、図４に示すように、履歴ペアＰ１に基づいて算出される物標Ｔ１までの距離Ｄ１と、新規ペアＰ２に基づいて算出される物標Ｔ２までの距離Ｄ２との距離差ΔＤを算出する。距離差判定部１８２ａは、算出した距離差ΔＤが第１閾値Ｔｈ１以下である場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定する。第１閾値Ｔｈ１は、たとえば１ｍであるものとする。なお、図４は、距離差ΔＤを説明する模式図である。

履歴ペアＰ１に対応する距離Ｄ１と新規ペアＰ２に対応する距離Ｄ２とが大きく離れている場合、履歴ペアＰ１に対応する物標Ｔ１と新規ペアＰ２に対応する物標Ｔ２とは異なる物体である可能性が高い。そのため、距離差判定部１８２ａは、２つの物標Ｔ１、Ｔ２の距離差ΔＤが第１閾値Ｔｈ１より大きい場合、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２はそれぞれ異なるペアデータであるとして、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えないと判定する。これにより、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを誤って組み替えにくくなり、履歴ペアＰ１のミスペアをより低減することができる。

次に、周波数差判定部１８２ｂは、図５に示すように、予測部２１０が予測するＵＰ区間の予測ピーク信号Ｐｂｕと、新規ＵＰピーク信号Ｓ２１との周波数差Ｗ１１を算出する。また、周波数差判定部１８２ｂは、同様に予測部２１０が予測するＤＯＷＮ区間の予測ピーク信号Ｐｂｄと、新規ＤＮピーク信号Ｓ２２との周波数差Ｗ１２を算出する。周波数差判定部１８２ｂは、算出した周波数差Ｗ１１、Ｗ１２が第２閾値Ｔｈ２以下である場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定する。第２閾値Ｔｈ２はたとえば６ＢＩＮであるとする。なお、１ＢＩＮは、約４６８Ｈｚである。また、図５は、周波数差を説明するための模式図である。

新規ＵＰピーク信号Ｓ２１および新規ＤＮピーク信号Ｓ２２が予測ピーク信号と大きく離れている場合、新規ペアＰ２は所望する物標とは異なる物標である可能性が高い。したがって、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えたペアがミスペアである可能性が高くなる。周波数差判定部１８２ｂは、このような場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えないようにする。これにより、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを誤って組み替えにくくなり、履歴ペアＰ１のミスペアをより低減することができる。

図２に戻る。周波数差判定部１８２ｂは、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１と新規ＵＰピーク信号Ｓ２１との周波数差Ｆ１１（図５参照）を算出する。周波数差判定部１８２ｂは、履歴ＤＮピーク信号Ｓ１２と新規ＤＮピーク信号Ｓ２２との周波数差Ｆ１２（図５参照）を算出する。周波数差判定部１８２ｂは、算出した周波数差Ｆ１１および周波数差Ｆ１２が略一致する場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定する。

周波数差Ｆ１１と周波数差Ｆ１２とが略一致する場合は、対応付けを変更した後の履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２との距離や相対速度が略同一となる。そのため、両方のペアＰ１、Ｐ２が同一物体に属する可能性が高いと判定されるためである。

方位差判定部１８２ｃは、履歴ペアＰ１に対応する物標Ｔ１と新規ペアＰ２に対応する物標Ｔ２との車両Ｃの左右方向における差が第３閾値Ｔｈ３以下の場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定する。第３閾値Ｔｈ３は、たとえば車両の幅に相当する１．８ｍであるものとする。物標Ｔ１と物標Ｔ２とが車両の幅以上に離れている場合、物標Ｔ１と物標Ｔ２は、たとえば先行車両とその隣車線を走行する車両のように異なる物体である可能性が高い。

そこで、方位差判定部１８２ｃは、車両Ｃの左右方向における差が第３閾値Ｔｈ３より大きい場合は履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えないことで、隣接車両と先行車両とを誤ってペアリングしないようにする。これにより、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えの誤りを抑制することができる。

図６に示すように、履歴ペアＰ１に対応する物標Ｔ１と新規ペアＰ２に対応する物標Ｔ２の左右方向における差は、履歴ペアＰ１の方位角および新規ペアＰ２の方位角によって算出できる。具体的に、たとえば履歴ペアＰ１の方位角がθ１、新規ペアＰ２の方位角が−θ２であり、自車両Ｃから物標Ｔ１までの距離がＬ１１、物標Ｔ２までの距離がＬ１２であった場合を考える。

この場合、方位差判定部１８２ｃは、差Ｌ＝Ｌ１１ｓｉｎθ１＋Ｌ１２ｓｉｎθ２を算出し、算出した差Ｌが第３閾値Ｔｈ３以下の場合に履歴ペアＰ１を履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替える。このように、方位差判定部１８２ｃは、履歴ペアＰ１の方位角と新規ペアＰ２の方位角に応じて履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えるか否かを判定する。なお、図６は、物標Ｔ１、Ｔ２と方位角θ１、θ２との対応関係を説明する図である。

図２に戻る。静止物ペア判定部１８２ｄは、新規ペアＰ２が静止物ペアであるか否かを判定する。具体的には、静止物ペア判定部１８２ｄは、新規ペアＰ２が静止物ペア部１６３でペアリングされたペアデータと一致する場合、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えないと判定する。これにより、レーダ装置１は静止物ピーク信号と所望のピーク信号とをペアリングするミスペアを抑制することができる。

変更判定部１８２は、距離差判定部１８２ａ、周波数差判定部１８２ｂ、方位差判定部１８２ｃおよび静止物ペア判定部１８２ｄの全てにおいて履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定した場合、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替え変更を行うと判定する。

なお、ここでは、変更判定部１８２は、各部が行う所定条件の判定結果が全て履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２との組み替えであった場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定するが、これに限定されない。変更判定部１８２は、各部が行う判定結果、少なくとも１つの判定結果が組み替えであった場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定してもよい。

組み替え部１８３は、変更判定部１８２が履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えると判定した場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替える。

組み替え部１８３は、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替えた場合、組み替え後のペアリングの信頼度を算出する。ペアリングの信頼度はたとえばＵＰピーク信号およびＤＮピーク信号の角度差やレベル差に基づいて算出される。

組み替え部１８３は、算出した信頼度が所定閾値より低い場合に、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２との組み替えを元に戻す。すなわち、組み替え部１８３は、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替える前のペアリングに戻す。ここで、所定閾値は、履歴ペア決定部１６１でペアリングを行う場合に履歴ピーク信号がペアか否かを判定する閾値より低いものとする。すなわち、組み替え部１８３は、履歴ペア決定部１６１によるペアリングより厳しい条件で組み替え後のペアリングが正しいか否かを判定するものとする。これは、履歴ペア決定部１６１では、予測ピーク信号に基づいて抽出した履歴ピーク信号のペアリングを行うため、所定区間の履歴ＵＰピーク信号と履歴ＤＮピーク信号とがペアである可能性が高い。また、組み替え部１８３では、一度履歴ペア決定部１６１でペアリングした履歴ピーク信号の再ペアリングを行う。したがって、組み替え部１８３は、履歴ペア決定部１６１より厳しい条件で組み替え後のペアリングの信頼度を判定することで、組み替え後のミスペアを抑制する。

このように、組み替え部１８３は、信頼度に基づいて組み替えたペアを元に戻すことで、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを誤って組み替えることがなくなり、ミスペアを抑制することができる。

なお、ここでは、組み替え部１８３が履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２との組み替えを行った後に、信頼度に基づいて組み替えを元に戻しているが、これに限定されない。たとえば、組み替え部１８３が履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２との組み替えを行う前に信頼度を算出し、算出した信頼度が所定閾値以上である場合に組み替えを行うようにしてもよい。また、変更判定部１８２がかかる信頼度に基づいて組み替えを行うか否かを判定するようにしてもよい。

また、組み替え部１８３は、履歴ペアＰ１と新規ペアＰ２とを組み替える場合、たとえば算出した信頼度に応じて、組み替えたペアの一方を組み替え後の履歴ペアＰ１とし、他方を組み替え後の新規ペアＰ２としてもよい。たとえば、組み替え部１８３は、算出した信頼度が大きい方のペアを組み替え後の履歴ペアＰ１とし、小さい方のペアを組み替え後の新規ペアＰ２とする。

検出部１７０は、予測ピーク信号に基づく所定の周波数範囲に複数のピーク信号が含まれる場合に、当該複数のピーク信号を検出する。検出部１７０は、検出した複数のピーク信号のうち、履歴ペアＰ１の履歴ピーク信号を除くピーク信号をＵＰ区間およびＤＮ区間のそれぞれで検出する。検出部１７０は、検出したピーク信号を、それぞれ近傍ＵＰピーク信号および近傍ＤＮピーク信号（以下、まとめて近傍ピーク信号と記載する）として生成部１９０に出力する。

生成部１９０は、組み替え決定部１８０で組み替え処理を行った履歴ペアおよび検出部１７０が検出した近傍ＵＰピーク信号および近傍ＤＮピーク信号に基づいて仮ピーク信号を生成し、仮ピーク信号のペアリングを行う。これにより、生成部１９０は、所定条件に応じて履歴ペアの近傍に存在する近傍ピーク信号に基づいて履歴ペアに含まれる履歴ピーク信号の再ペアリングを行う。生成部１９０は、生成判定部１９１と、ピーク生成部１９２と、仮ピークペア部１９３とを備える。

生成判定部１９１は、仮ピーク信号を生成するか否かを判定する。生成判定部１９１は、第２周波数差判定部１９１ａ、第２方位差判定部１９１ｂおよび静止物ピーク判定部１９１ｃを備える。

第２周波数差判定部１９１ａは、予測部２１０が予測するＵＰ区間の予測ピーク信号Ｐｂｕと、近傍ＵＰピーク信号との周波数差Ｗ２１が第４閾値Ｔｈ４以下である場合に、仮ＵＰピーク信号を生成すると判定する。また、第２周波数差判定部１９１ａは、同様に予測部２１０が予測するＤＯＷＮ区間の予測ピーク信号Ｐｂｄと、近傍ＤＮピーク信号との周波数差Ｗ２２が第４閾値Ｔｈ４以下である場合に、仮ＤＮピーク信号を生成すると判定する。なお、第４閾値Ｔｈ４はたとえば６ＢＩＮであるとする。このように、第２周波数差判定部１９１ａは、予測ピーク信号と、近傍ピーク信号との周波数差に応じて仮ピーク信号を生成するか否か判定することで、仮ピーク信号の誤生成を低減することができる。

また、第２周波数差判定部１９１ａは、履歴ＵＰピーク信号と近傍ＵＰピーク信号との周波数差Ｆ２が第５閾値Ｔｈ５以下である場合に、仮ＵＰピーク信号を生成すると判定する。なお、第５閾値Ｔｈ５はたとえば６ＢＩＮであるとする。

ここで、ＵＰ区間のビート信号は、ＤＯＷＮ区間のビート信号に比べて、距離および相対速度の影響を受けやすい。そこで、ＵＰ区間の履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１および近傍ＵＰピーク信号を比較することで、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１および近傍ＵＰピーク信号に対応する物標Ｔが例えば先行車両等同一の物体であるか否かをより高精度に判定することができる。

なお、たとえば検出部１７０で、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１の周波数を中心にした１２ＢＩＮ（低周波側および高周波側にそれぞれ６ＢＩＮずつ）の範囲に存在するＵＰピーク信号を近傍ＵＰピーク信号として検出するとする。この場合、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１と近傍ＵＰピーク信号との周波数差Ｆが６ＢＩＮ以内であることは明らかである。そのため、たとえば第２周波数差判定部１９１ａは周波数差Ｆ２を用いた判定を省略するようにしてもよい。

第２方位差判定部１９１ｂは、履歴ＵＰピーク信号に対応する物標Ｔ１と近傍ＵＰピーク信号に対応する物標Ｔ２との車両Ｃの左右方向における距離差Ｌ２１が第６閾値Ｔｈ６以下の場合に、仮ＵＰピーク信号を生成すると判定する。あるいは、第２方位差判定部１９１ｂは、履歴ＤＮピーク信号に対応する物標Ｔ１と近傍ＤＮピーク信号に対応する物標Ｔ２との車両Ｃの左右方向における距離差Ｌ２２が第６閾値Ｔｈ６以下の場合に、仮ＤＮピーク信号を生成すると判定する。

たとえば第６閾値Ｔｈ６は、たとえば車両の幅に相当する１．８ｍであるものとする。距離差Ｌ２１、Ｌ２２の具体的な算出方法は、方位差判定部１８２ｃが行う方法と同様であるため、説明を省略する。したがって、第２方位差判定部１９１ｂは、履歴ペアのピーク信号の方位角および近傍ピーク信号の方位角に応じて仮ピーク信号を生成するか否か判定するとも言える。このように、第２方位差判定部１９１ｂは、履歴ペアのピーク信号の方位角および近傍ピーク信号の方位角に応じて仮ピーク信号を生成するか否か判定することで、仮ピーク信号の誤生成を低減することができる。

静止物ピーク判定部１９１ｃは、近傍ＵＰピーク信号および近傍ＤＮピーク信号が静止物ピーク信号であるか否かを判定する。具体的には、静止物ピーク判定部１９１ｃは、近傍ＵＰピーク信号および近傍ＤＮピーク信号が静止物判定部１４０で静止物ピーク信号であると判定されたピーク信号である場合、仮ピーク信号を生成しないと判定する。このように、静止物ピーク判定部１９１ｃは、近傍ピーク信号が静止物ピーク信号であるか否かに応じて仮ピーク信号を生成するか否か判定することで、仮ピーク信号の誤生成を低減することができる。なお、たとえば検出部１７０で、静止物ピーク信号を近傍ＵＰピーク信号また近傍ＤＮピーク信号として検出しない場合は、静止物ピーク判定部１９１ｃによる判定を省略することができる。

生成判定部１９１は、第２周波数差判定部１９１ａ、第２方位差判定部１９１ｂおよび静止物ピーク判定部１９１ｃの全てにおいて仮ＵＰピーク信号または仮ＤＮピーク信号を生成すると判定された場合、仮ＵＰピーク信号または仮ＤＮピーク信号の生成を行うと判定する。

なお、ここでは、生成判定部１９１は、各部が行う所定条件の判定全てで仮ピーク信号を生成すると判定した場合に、仮ピーク信号を生成すると判定するが、これに限定されない。生成判定部１９１は、各部が行う判定結果、少なくとも１つの判定結果が仮ピーク信号の生成であった場合に、仮ピーク信号を生成すると判定してもよい。

これにより、生成判定部１９１は履歴ペアのピーク信号に対応する物標Ｔ１と異なる物体である物標Ｔ２に対応するピーク信号、すなわち履歴ペアのピーク信号とは関連性が低いピーク信号を用いた仮ピーク信号の生成を行わないようにすることができる。したがって、生成判定部１９１は、仮ピーク信号の生成によって物標Ｔの情報を生成する精度の低下を抑制することができる。

ピーク生成部１９２は、近傍ＵＰピーク信号に基づいて、情報生成部２００で物標Ｔの情報を生成する場合に用いる仮ＵＰピーク信号を生成する。また、ピーク生成部１９２は、近傍ＤＮピーク信号に基づいて、情報生成部２００で物標Ｔの情報を生成する場合に用いる仮ＤＮピーク信号を生成する。

以下、図７を用いて、ピーク生成部１９２が行う仮ＵＰピーク信号の生成について説明する。なお、仮ＤＮピーク信号の生成は、仮ＵＰピーク信号と同様であるため説明を省略する。また、ここでは履歴ペアに履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１が含まれるものとする。図７は、ピーク生成部１９２が行う仮ＵＰピーク信号の生成について説明する模式図である。

ピーク生成部１９２は、近傍ピーク信号Ｓ３１および履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１に基づいて仮ＵＰピーク信号を生成する場合、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１および近傍ピーク信号Ｓ３１を含む所定の周波数範囲Ｒ３のビート信号分布の重心を算出する。ピーク生成部１９２は、算出した重心を仮ＵＰピーク信号Ｓ４１とする。

ここで、ピーク生成部１９２が信号分布の重心を算出することで、履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１および近傍ピーク信号Ｓ３１の信号レベルに応じた仮ＵＰピーク信号Ｓ４１を生成することができる。これにより、近傍ピーク信号Ｓ３１がたとえば履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１とは異なる物体に対するピーク信号である場合であっても、単に履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１および近傍ピーク信号Ｓ３１の中間点を仮ＵＰピーク信号Ｓ４１とする場合に比べて、近傍ピーク信号Ｓ３１が仮ＵＰピーク信号Ｓ４１に与える影響を小さくすることができる。そのため、ピーク生成部１９２が信号分布の重心を算出することにより、ミスペアによって物標Ｔの情報生成に与える影響を低減することができる。

なお、ここでは、ピーク生成部１９２が信号分布の重心を算出するとしたがこれに限定されない。たとえばピーク生成部１９２がＵＰピーク信号Ｓ１１および近傍ピーク信号Ｓ３１の信号レベルに応じた仮ＵＰピーク信号Ｓ４１を生成すればよい。

したがって、たとえば、ピーク生成部１９２が、近傍ピーク信号Ｓ３１に応じた重み付けを用いて仮ＵＰピーク信号Ｓ４１を生成することもできる。具体的には、ピーク生成部１９２は、たとえば履歴ＵＰピーク信号Ｓ１１および近傍ピーク信号Ｓ３１の信号レベルを重みとした加重平均を算出することで、仮ＵＰピーク信号Ｓ４１を生成するようにしてもよい。このように、近傍ピーク信号Ｓ３１に応じた重み付けを用いて仮ＵＰピーク信号Ｓ４１を生成しても、重心を算出する場合と同様に、ミスペアによって物標Ｔの情報生成に与える影響を低減することができる。

仮ピークペア部１９３は、ピーク生成部１９２が算出した仮ＵＰピーク信号Ｓ４１の再ペアリングを行う。ピーク生成部１９２がＵＰ区間およびＤＯＷＮ区間の両方で仮ピーク信号を算出した場合、仮ピークペア部１９３は、仮ピーク信号同士を再ペアリングする。また、ピーク生成部１９２がＵＰ区間またはＤＯＷＮ区間の一方で仮ピーク信号を算出した場合、仮ピークペア部１９３は、仮ピーク信号と履歴ピーク信号とを再ペアリングする。仮ピークペア部１９３は、再ペアリング結果を情報生成部２００に出力する。

情報生成部２００は、仮ピークペア部１９３で再ペアリング処理を行ったペアに基づいて物標Ｔに関する情報を生成する。情報生成部２００は、組み替え決定部１８０で組み替え処理を、また仮ピークペア部１９３で再ペアリング処理を行ったペアに基づいて自車両Ｃから物標Ｔまでの距離や相対速度を物標Ｔの情報として算出する。

これにより、情報生成部２００は、組み替え決定部１８０での組み替え処理および仮ピークペア部１９３での再ペアリング処理を行ったペアに基づいて情報を生成することができる。そのため、情報生成部２００は、ペアリング部１６０でペアリングを行った履歴ペアの近傍に存在するピーク信号も考慮して物標Ｔに関する情報を生成することができ、情報生成の精度を向上させることができる。

予測部２１０は、情報生成部２００が生成した自車両Ｃから物標Ｔまでの距離や相対速度に基づいて、次回の予測ピーク信号を生成する。

次に、図８を用いて、新規ペアを用いた履歴ペアの組み替えおよび仮ピーク信号を用いた再ペアリングを行って物標Ｔの情報を生成した場合の効果について説明する。図８は物標Ｔまでの距離および相対速度を示す図である。図８に示すグラフの縦軸は、距離または相対速度を示しており、横軸は時間を示している。なお、図８に示す白色の菱形（◇）は近傍ピーク信号を用いない場合の相対速度を示しており、白色の四角（□）は履歴ペアＰ１の組み替えや仮ピーク信号の生成を行っていない場合の距離を示している。また、白色の丸（○）は履歴ペアＰ１の組み替えや仮ピーク信号の生成を行った場合の相対速度を示しており、クロス（×）は履歴ペアＰ１の組み替えや仮ピーク信号の生成を行った場合の距離を示している。

図８に示すように、レーダ装置１が履歴ペアＰ１の組み替えや仮ピーク信号の生成を行っていない場合、たとえば区間Ａにおいて相対速度および距離が大きく変化している。これは、履歴ＵＰピーク信号と履歴ＤＮピーク信号のミスペアにより、相対速度および距離に誤差が含まれるからと考えられる。

一方、レーダ装置１が履歴ペアＰ１の組み替えや仮ピーク信号の生成を行って距離および相対速度を算出した場合、たとえば図８の区間Ａに示すように、相対速度および距離の変化が低減している。これは、履歴ペアＰ１の組み替えや仮ピーク信号の生成を行うことで、履歴ＵＰピーク信号と履歴ＤＮピーク信号のミスペアによる影響を抑制することができたためと考えられる。

このように、本実施形態に係るレーダ装置１は、履歴ペアＰ１の組み替えや仮ピーク信号の生成を行って物標Ｔの情報を生成することで、ＵＰピーク信号およびＤＮピーク信号のミスペアによる影響を抑制することができる。

次に、図９を用いて、実施形態に係るレーダ装置１が実行する信号処理の処理手順について説明する。図９は、実施形態に係るレーダ装置１が実行する信号処理の処理手順を示すフローチャートである。

図９に示すように、レーダ装置１のＦＦＴ処理部１２０は、送信信号と受信アンテナＲｘを介して受信した受信信号との差信号であるビート信号に対してＦＦＴ処理を行う（ステップＳ１０１）。次に、レーダ装置１のピーク抽出部１３０は、ＦＦＴ処理後のビート信号からピーク信号を抽出する（ステップＳ１０２）。

レーダ装置１のペアリング部１６０は、ピーク抽出部１３０が抽出したピーク信号に基づいてペアリングを行い、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２を生成する（ステップＳ１０３）。レーダ装置１の組み替え決定部１８０は、組み替え処理を実行する（ステップＳ１０４）。次に、レーダ装置１は、組み替え処理後の履歴ペアＰ１を用いて仮ピーク信号の再ペアリング処理を実行する（ステップＳ１０５）。

情報生成部２００は、仮ピーク信号の再ペアリング処理を行った履歴ペアＰ１に応じて、物標Ｔの情報を生成する（ステップＳ１０６）。予測部２１０は、物標Ｔの情報に基づいて次回の履歴ピーク信号を予測し、予測ピーク信号を生成する（ステップＳ１０７）。

続いて、図１０を用いて、ステップＳ１０４にて組み替え決定部１８０が実行する組み替え処理について説明する。図１０は、実施形態に係るレーダ装置１の組み替え決定部１８０が実行する組み替え処理の処理手順を示すフローチャートである。

組み替え決定部１８０は、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２が交差しているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２が交差していない場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、組み替え決定部１８０は、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２を組み替えずに処理を終了する。

一方、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２が交差している場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、組み替え決定部１８０は、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２の組み替え条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。組み替え条件は、組み替え決定部１８０の変更判定部１８２が判定する各条件である。

組み替え条件が成立しない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、組み替え決定部１８０は、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２を組み替えずに処理を終了する。組み替え条件が成立する場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、組み替え決定部１８０は、履歴ペアＰ１および新規ペアＰ２を組み替える（ステップＳ２０３）。

次に、組み替え決定部１８０は、組み替え後の履歴ペアＰ１の信頼度を算出する（ステップＳ２０４）。組み替え決定部１８０は、算出した信頼度と所定閾値とを比較する（ステップＳ２０５）。比較結果、信頼度が所定閾値以上の場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、組み替え決定部１８０は、処理を終了する。一方、信頼度が所定閾値より低い場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、組み替え決定部１８０は、組み替えた履歴ペアＰ１を元に戻し（ステップＳ２０６）、処理を終了する。

図１１を用いて、ステップＳ１０５にてレーダ装置１が実行する仮ピーク信号の再ペアリング処理について説明する。図１１は、実施形態に係るレーダ装置１が実行する仮ピーク信号の再ペアリング処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、以下、ＵＰ区間における処理について説明するがＤＯＷＮ区間も同様に処理を行うものとする。

レーダ装置１は、予測ピーク信号に基づく所定の周波数範囲内に複数のピーク信号が存在するか否かを判定する（ステップＳ３０１）。複数のピーク信号が存在しない場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、レーダ装置１は処理を終了する。複数のピーク信号が存在する場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、レーダ装置１の検出部１７０は、所定の周波数範囲内に存在するピーク信号を検出する（ステップＳ３０２）。レーダ装置１の生成部１９０は、検出部１７０が検出したピーク信号を用いて仮ピーク信号を生成する条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ３０３）。仮ピーク信号を生成する条件は、生成判定部１９１が判定する各条件である。

仮ピーク信号を生成する条件が成立しない場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、レーダ装置１は処理を終了する。一方、仮ピーク信号を生成する条件が成立する場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、レーダ装置１の生成部１９０は、検出部１７０が検出したピーク信号を用いて仮ピーク信号を生成する（ステップＳ３０４）。レーダ装置１は、生成した仮ピーク信号の再ペアリングを行い（ステップＳ３０５）、処理を終了する。

本実施形態に係るレーダ装置１は、新規ペアＰ２および近傍ピーク信号に応じて履歴ペアＰ１の組み替えおよび仮ピーク信号の生成を行ったが、これに限定されない。たとえばレーダ装置１が、新規ペアＰ２および履歴ペアＰ１に基づいて履歴ペアＰ１を組み替えるが、近傍ピーク信号の検出を行わず、組み替え後の履歴ペアに基づいて物標Ｔの情報を生成するようにしてもよい。あるいは、レーダ装置１は、新規ペアＰ２に基づいて履歴ペアＰ１の組み替えを行わずに、近傍ピーク信号に基づいて仮ピーク信号を生成し、生成後の仮ピーク信号に基づいて物標Ｔの情報を生成するようにしてもよい。すなわち、組み替えまたは仮ピーク信号の生成の両方を行わず、どちらか一方を行うようにしてもよい。

上記実施形態に係るレーダ装置１は、抽出部（ピーク抽出部）１３０と、予測部２１０と、ペアリング部１６０と、再ペアリング部２２０と、情報生成部２００とを備える。抽出部（ピーク抽出部）１３０は、所定周期で周波数が変化する送信信号と、当該送信信号に基づく送信波が物標Ｔで反射した反射波を受信した受信信号との差分周波数（周波数ビート信号）から、送信信号の周波数が上昇する第１期間（ＵＰ区間）および周波数が下降する第２期間（ＤＯＷＮ区間）のそれぞれで、予測ピーク信号に応じた履歴ピーク信号を抽出する。予測部２１０は、抽出部１３０が抽出した前回のピーク信号に基づき、予測ピーク信号として今回のピーク信号を予測する。ペアリング部１６０は、第１期間の履歴ピーク信号と第２期間の履歴ピーク信号とをペアリングする。再ペアリング部２２０は、ペアリング部１６０でペアリングした履歴ピーク信号を含む所定の周波数範囲Ｒに存在するピーク信号に基づいてペアリング部１６０でペアリングした履歴ピーク信号を再ペアリングする。情報生成部２００は、ペアリング部１６０でのペアリング結果および再ペアリング部２２０での再ペアリング結果に応じて物標Ｔの情報を生成する。

これにより、レーダ装置１は、ペアリング部１６０でペアリングした履歴ピーク信号付近に存在するピーク信号を考慮して物標Ｔの情報を生成することで、ミスペアによる物標Ｔの検出精度の低下を抑制することができる。

上記実施形態に係るレーダ装置１のペアリング部１６０は、履歴ペア決定部（履歴ペア部）１６１と、新規ペア決定部（新規ペア部）１６２とを備える。履歴ペア決定部１６１は、抽出部１３０が抽出した履歴ピーク信号に基づいてペアリングを行い、履歴ピークペア（履歴ペアＰ１）を決定する。新規ペア決定部１６２は、履歴ピーク信号を除く新規ピーク信号に基づいてペアリングを行い、新規ピークペア（新規ペア）を決定する。

レーダ装置１の再ペアリング部２２０は、履歴ピークペアの第１期間（ＵＰ区間）における履歴ピーク信号と第２期間（ＤＯＷＮ区間）における履歴ピーク信号とを対応付ける周波数軸上の大小関係と、新規ピークペアの第１区間（ＵＰ区間）における新規ピーク信号と第２区間（ＤＯＷＮ区間）における新規ピーク信号とを対応付ける周波数軸上の大小関係とが交差している場合、所定条件に応じて履歴ピークペアおよび新規ピークペアを組み替える組み替え決定部１８０をさらに備える。

これにより、レーダ装置１は、所定条件に応じて履歴ピークペアと、当該履歴ピークペアの近傍に存在する新規ピークペアとを組み替えることができ、履歴ピークペアおよび新規ピークペアに応じた物標Ｔの情報を生成することができる。そのため、物標Ｔの検出精度を向上させることができる。

上記実施形態に係るレーダ装置１の組み替え決定部１８０は、所定条件として履歴ピークペアに基づいて算出される物標Ｔ１までの距離Ｄ１と新規ピークペアに基づいて算出される物標Ｔ２までの距離Ｄ２との差ΔＤが所定値（第１閾値Ｔｈ１）以下である場合に、履歴ピークペアおよび新規ピークペアを組み替える。

これにより、レーダ装置１は、履歴ピークペアのミスペアをより低減することができる。

上記実施形態に係るレーダ装置１の組み替え決定部１８０は、所定条件として履歴ピークペアおよび新規ピークペアに含まれる第１期間のピーク信号同士の差Ｆ１１が、履歴ピークペアおよび新規ピークペアに含まれる第２期間のピーク信号同士の差Ｆ１２と等しい場合に、履歴ピークペアおよび新規ピークペアを組み替える。

上記実施形態に係るレーダ装置１の組み替え決定部１８０は、所定条件として新規ピークペアに含まれるピーク信号と予測ピーク信号との差Ｗ１１が所定値（第２閾値Ｔｈ２）以下である場合に、履歴ピークペアおよび新規ピークペアを組み替える。

上記実施形態に係るレーダ装置１の組み替え決定部１８０は、新規ピークペアに応じた物標Ｔが静止物でない場合に、履歴ピークペアおよび新規ピークペアを組み替える。

上記実施形態に係るレーダ装置１の組み替え決定部１８０は、履歴ピークペアに対応する方位角と新規ピークペアに対応する方位角とに応じて、履歴ピークペアおよび新規ピークペアを組み替える。

上記実施形態に係るレーダ装置１の組み替え決定部１８０は、履歴ピークペアおよび新規ピークペアを組み替えた後のペアリング結果の信頼度が所定閾値より低い場合に、履歴ピークペアおよび新規ピークペアの組み替えを元に戻す。

上記実施形態に係るレーダ装置１の再ペアリング部２２０は、検出部１７０と、生成部（ピーク生成部）１９２と、仮ピークペア部１９３と、を備える。検出部１７０は、予測ピーク信号に基づく所定の周波数範囲に存在するピーク信号を検出する。生成部（ピーク生成部）１９２は、検出部１７０が検出したピーク信およびペアリング部１６０がペアリングした履歴ピーク信号に基づいて、仮ピーク信号を生成する。また、仮ピークペア部１９３は、生成部（ピーク生成部）１９２が生成した仮ピーク信号をペアリングする。

これにより、レーダ装置１は、ペアリング部１６０がペアリングした履歴ピーク信号の近傍のピーク信号を用いて仮ピーク信号を生成することができ、仮ピーク信号に基づいて物標Ｔの情報を生成することができる。そのため、物標Ｔの検出精度を向上させることができる。

上記実施形態に係るレーダ装置１の生成部（ピーク生成部）１９２は、検出部１７０が検出したピーク信号とペアリング部１６０がペアリングした履歴ピーク信号との重心に応じて仮ピーク信号を生成する。

これにより、レーダ装置１は、ミスペアによって物標Ｔの情報生成に与える影響を低減することができる。

上記実施形態に係るレーダ装置１の生成部（ピーク生成部）１９２は、検出部１７０が検出したピーク信号に応じてペアリング部１６０がペアリングした履歴ピーク信号に重み付けすることで、仮ピーク信号を生成する。

上記実施形態に係るレーダ装置１の生成部（ピーク生成部）１９２は、検出部１７０が検出したピーク信号と予測部２１０で予測した今回のピーク信号との差Ｗ２１、Ｗ２２が所定値（第４閾値Ｔｈ４）以下である場合に仮ピーク信号を生成する。

これにより、レーダ装置１は、ペアリング部１６０がペアリングした履歴ピーク信号とは関連性が低いピーク信号を用いた仮ピーク信号の生成を行わないようにすることができ、仮ピーク信号の生成によって物標Ｔの情報を生成する精度の低下を抑制することができる。

上記実施形態に係るレーダ装置１の生成部（ピーク生成部）１９２は、検出部１７０が検出したピーク信号とペアリング部１６０がペアリングした履歴ピーク信号との第１期間における差Ｆ２が所定値（第５閾値Ｔｈ５）以下の場合に仮ピーク信号を生成する。

上記実施形態に係るレーダ装置１の生成部（ピーク生成部）１９２は、検出部１７０が検出したピーク信号に応じた物標Ｔが静止物でない場合に仮ピーク信号を生成する。

上記実施形態に係るレーダ装置１の生成部（ピーク生成部）１９２は、検出部１７０が検出したピーク信号に対応する方位角とペアリング部１６０がペアリングした履歴ピーク信号に対応する方位角とに応じて仮ピーク信号を生成する。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１レーダ装置
１０信号処理装置
２０送信部
３０受信部
１３０ピーク抽出部
１６０ペアリング部
１６１履歴ペア部
１６２新規ペア部
１７０検出部
１８０組み替え決定部
１９０生成部
１９２ピーク生成部
１９３仮ピークペア部
２００情報生成部
２１０予測部

Claims

所定周期で周波数が変化する送信信号と、当該送信信号に基づく送信波が物標で反射した反射波を受信した受信信号との差分周波数から、前記送信信号の周波数が上昇する第１期間および前記周波数が下降する第２期間のそれぞれで、予測ピーク信号に応じた履歴ピーク信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した前回のピーク信号に基づき、前記予測ピーク信号として今回のピーク信号を予測する予測部と、
前記第１期間の前記履歴ピーク信号と前記第２期間の前記履歴ピーク信号とをペアリングするペアリング部と、
前記ペアリング部でペアリングした前記履歴ピーク信号を含む所定範囲に存在するピーク信号に基づいて前記ペアリング部でペアリングした前記履歴ピーク信号を再ペアリングする再ペアリング部と、
前記ペアリング部でのペアリング結果および前記再ペアリング部での再ペアリング結果に応じて前記物標の情報を生成する情報生成部と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
前記ペアリング部は、
前記抽出部が抽出した前記履歴ピーク信号に基づいてペアリングを行い、履歴ピークペアを決定する履歴ペア決定部と、
前記履歴ピーク信号を除く新規ピーク信号に基づいてペアリングを行い、新規ピークペアを決定する新規ペア決定部と、を備え、
前記再ペアリング部は、
前記履歴ピークペアの前記第１期間における前記履歴ピーク信号と前記第２期間における前記履歴ピーク信号とを対応付ける周波数軸上の大小関係と、前記新規ピークペアの前記第１期間における前記新規ピーク信号と前記第２期間における前記新規ピーク信号とを対応付ける周波数軸上の大小関係とが交差している場合、所定条件に応じて前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアを組み替える組み替え決定部をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
前記組み替え決定部は、
前記所定条件として前記履歴ピークペアに基づいて算出される前記物標までの距離と前記新規ピークペアに基づいて算出される前記物標までの距離との差が所定値以下である場合に、前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアを組み替えること
を特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
前記組み替え決定部は、
前記所定条件として前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアに含まれる前記第１期間のピーク信号同士の差が、前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアに含まれる前記第２期間のピーク信号同士の差と略等しい場合に、前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアを組み替えること
を特徴とする請求項２または３に記載のレーダ装置。
前記組み替え決定部は、
前記所定条件として前記新規ピークペアに含まれる前記ピーク信号と前記予測ピーク信号との差が所定値以下である場合に、前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアを組み替えること
を特徴とする請求項２、３または４に記載のレーダ装置。
前記組み替え決定部は、
前記新規ピークペアに応じた物標が静止物でない場合に、前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアを組み替えること
を特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
前記組み替え決定部は、
前記履歴ピークペアに対応する方位角と前記新規ピークペアに対応する方位角とに応じて、前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアを組み替えること
を特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のレーダ装置。
前記組み替え決定部は、
前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアを組み替えた後のペアリング結果の信頼度が所定閾値より低い場合に、前記履歴ピークペアおよび前記新規ピークペアの組み替えを元に戻すこと
を特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
前記再ペアリング部は、
前記予測ピーク信号に応じた所定範囲に存在する前記ピーク信号を検出する検出部と、
前記検出部が検出したピーク信号および前記ペアリング部がペアリングした前記履歴ピーク信号に基づいて、仮ピーク信号を生成する生成部と、
前記生成部が生成した仮ピーク信号をペアリングする仮ピークペア部と、をさらに備えること
を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のレーダ装置。
前記生成部は、
前記検出部が検出した前記ピーク信号と前記ペアリング部がペアリングした前記履歴ピーク信号との重心に応じて前記仮ピーク信号を生成すること
を特徴とする請求項９に記載のレーダ装置。
前記生成部は、
前記検出部が検出した前記ピーク信号と前記予測部で予測した前記今回のピーク信号との差が所定値以下である場合に前記仮ピーク信号を生成すること
を特徴とする請求項９または１０に記載のレーダ装置。
前記生成部は、
前記検出部が検出した前記ピーク信号と前記ペアリング部がペアリングした前記履歴ピーク信号との前記第１期間における差が所定値以下の場合に前記仮ピーク信号を生成すること
を特徴とする請求項９、１０または１１に記載のレーダ装置。
前記生成部は、
前記検出部が検出した前記ピーク信号に応じた物標が静止物でない場合に前記仮ピーク信号を生成すること
を特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載のレーダ装置。
前記生成部は、
前記検出部が検出した前記ピーク信号に対応する方位角と前記ペアリング部がペアリングした前記履歴ピーク信号に対応する方位角とに応じて前記仮ピーク信号を生成すること
を特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
所定周期で周波数が変化する送信信号と、当該送信信号に基づく送信波が物標で反射した反射波を受信した受信信号との差分周波数から、前記送信信号の周波数が上昇する第１期間および前記周波数が下降する第２期間のそれぞれで、予測ピーク信号に応じた履歴ピーク信号を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出した前回のピーク信号に基づき、前記予測ピーク信号として今回のピーク信号を予測する予測工程と、
前記第１期間の前記履歴ピーク信号と前記第２期間の前記履歴ピーク信号とをペアリングするペアリング工程と、
前記ペアリング工程でペアリングした前記履歴ピーク信号を含む所定範囲に存在するピーク信号に基づいて前記ペアリング工程でペアリングした履歴ピーク信号を再ペアリングする再ペアリング工程と、
前記ペアリング工程でのペアリング結果および前記再ペアリング工程での再ペアリング結果に応じて前記物標の情報を生成する情報生成工程と、
を含むことを特徴とする信号処理方法。