JP3278435B1 - 目標検出装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 目標と誤警報の誤相関の頻度を低減させるた
めに、従来の位置情報による相関に加えて、検出信号の
ドップラ周波数情報を相関に利用して、誤相関の発生を
抑えることが可能な目標検出装置を得る。 【解決手段】 レーダの受信信号を入力とし、所定のし
きい値を越えた受信信号を検出信号として出力するＣＦ
ＡＲ検出手段１と、検出信号のドップラ周波数を抽出す
るドップラ抽出手段２と、仮検出目標との相関をとる相
関手段３と、仮検出目標と相関がとれた検出信号を用い
て、追尾フィルタによって仮検出目標の運動諸元を更新
する仮目標更新手段４と、仮検出目標と相関がとれなか
った検出信号を新たな仮検出目標として登録する新規仮
目標登録手段５と、仮検出目標が検出信号と相関がとれ
たサンプル数によって目標検出を判定する検出判定手段
６と、前記所定のしきい値の値を制御するしきい値制御
手段７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は目標検出装置に関
し、特に、センサによる目標検出技術、特にＳ／Ｎ（信
号対雑音電力比）が低い環境下で有効な目標検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の目標検出装置では、信号検出のし
きい値を越えた検出信号の位置情報（距離、仰角、方位
角）と仮検出目標との相関をとり、仮検出目標と相関が
とれたサンプル数によって目標検出の判定を行ってい
る。

【０００３】図１６は、例えば、S．S．Blackman，"Mul
tiple-Target Tracking with RadarApplication"，Arte
ch House，1986．に示された従来の目標検出装置の構成
を示すブロック図である。まず、図１６を用いて、従来
の目標検出装置の構成を説明する。

【０００４】従来の目標検出装置は、図１６に示すよう
に、レーダの受信信号を入力し、入力された受信信号と
予め定められた所定の信号検出のためのしきい値とを比
較して、しきい値を越えた信号を検出信号として出力す
るＣＦＡＲ検出手段１と、当該検出信号を入力とし、当
該検出信号と仮検出目標との相関をとる相関手段２０
と、相関手段２０による相関の結果が入力されて、仮検
出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によって目
標検出を判定する検出判定手段３０とから構成される。

【０００５】上述したように、ＣＦＡＲ検出手段１で
は、レーダ受信信号のうち、信号検出のしきい値を越え
た信号を検出信号として出力する。

【０００６】特に低Ｓ／Ｎを想定した場合、図１７のよ
うに従来の信号検出のしきい値ではしきい値を越える信
号がほとんど存在せず、目標検出が極めて困難となる。
そこで信号検出のしきい値を図１８のように従来の設定
値よりも低めにとり信号検出を容易にする。ただし誤警
報もしきい値を越えてくるため、誤警報の抑圧、目標信
号の検出判定をスキャン毎の相関をとることによって実
現する。

【０００７】相関手段２０では、信号検出のしきい値を
越えた検出信号と仮検出目標との相関をとる。ここで相
関とは仮検出目標に対して次サンプルに得られる可能性
の高い領域を設定し、その領域内に検出信号が存在する
か否かの判定を行う処理である。この領域を相関ゲート
と呼ぶ。

【０００８】ある仮検出目標に対する相関ゲート内に検
出信号が存在する場合、検出信号は、その仮検出目標と
の相関がとれたものと判定する。この際、仮検出目標は
相関がとれた回数をカウントする。

【０００９】どの仮検出目標の相関ゲート内にも存在し
なかった検出信号は、新規仮検出目標として処理され、
その検出信号を中心とする相関ゲートを設定し、次サン
プル以降、検出信号との相関をとる。

【００１０】また、１つの検出信号を複数の仮検出目標
の相関ゲートが共有する場合は、Nearest Neighbour、
すなわち、相関ゲートの中心が検出信号に最も近い仮検
出目標に割当てるという処理によって仮検出信号との相
関をとる。

【００１１】目標検出判定手段３０は、相関手段２０に
よって得られた仮検出目標の相関回数を入力し、ＳＰＲ
Ｔ（Sequential Probability Ratio Test）法によって
仮検出目標が目標であるか、誤目標であるか、あるいは
判定を次サンプル以降に持ち越すかの判定を行う。

【００１２】図１８はＳＰＲＴ法による検出判定の経過
を表したものである。これは仮検出目標毎に判定が行わ
れる。Ｓ（ｋ）は仮検出目標が検出信号と相関がとれた
回数に比例する関数である。この比例定数は信号検出の
しきい値によって決まる。なお、ｋは仮検出目標が登録
されてからのスキャン数を表す。また、Ｔ_U（ｋ）、Ｔ_L
（ｋ）はそれぞれ目標信号検出、誤目標検出判定のしき
い値を表している。Ｓ（ｋ）がＴ_U（ｋ）を上回った場
合、その仮検出目標は目標検出と判定される。一方、Ｓ
（ｋ）がＴ_L（ｋ）を下回った場合、その仮検出は誤目
標と判定される。また、Ｓ（ｋ）がＴ_U（ｋ）とＴ
_L（ｋ）で挟まれる区間に存在する場合は、判定保留扱
いとなり、判定を次サンプル以降に持ち越す。

【００１３】次に、従来の目標検出装置の動作について
図１９のフローチャートに従って説明する。この際、目
標検出の判定に関し、２つの仮説を定義する。

【００１４】仮説H0：目標が存在しない、すなわち、検
出信号は誤警報またはクラッタである。仮説H1：目標が
存在する。

【００１５】従来の目標検出装置では、スキャン毎にＨ
０、Ｈ１の尤度比を評価し、その結果により以下３つの
いずれかを選択する。すなわち、（１）Ｈ０を採択、
（２）Ｈ１を採択、（３）判定保留である。

【００１６】図１９において、ステップＳＴ５０におい
て、信号検出のしきい値を従来よりも低く設定する。次
に、ステップＳＴ６０では、ＣＦＡＲ検出手段１におい
て、従来よりも低く設定された信号検出のしきい値を越
えた検出信号を目標信号の候補として出力する。

【００１７】ステップＳＴ７０では、相関手段２０が、
得られたＣＦＡＲ検出手段１の出力である検出信号に対
し、仮検出目標との相関をとる。相関とは仮検出目標に
対して相関ゲートを設定し、相関ゲート内に検出信号が
存在するか否かの判定を行う処理である。

【００１８】検出信号の距離、仰角、方位角によって構
成される観測値ベクトルをｚｋとおく。すなわち、検出
信号は式（１）のように構成される。ここでｒｋ、ｅ
ｋ、ｂｙｋはそれぞれ距離、仰角、方位角を表してい
る。この時、相関ゲート内に検出するか否かは式（２）
の判定条件に従う。ここで、Ｓｋは相関ゲートの広がり
を表し、ｚｋ（−）は相関ゲートの中心を表す。さらに
ｄはゲートサイズを決めるパラメータである。

【００１９】

【数１】

【００２０】

【数２】

【００２１】どの仮検出目標の相関ゲート内にも存在し
なかった検出信号は、新規仮検出目標として処理され、
その検出信号を中心とする相関ゲートを設定し、次サン
プル以降、検出信号との相関をとる。

【００２２】また、１つの検出信号を複数の仮検出目標
の相関ゲートが共有する場合は、Nearest Neighbour、
すなわち、相関ゲートの中心が検出信号に最も近い仮検
出目標に割当てる、処理によって仮検出信号との相関を
とる。この判定は、式（２）の左辺が最小となる検出信
号と仮検出目標の組み合わせを求めることで実現でき
る。

【００２３】ステップＳＴ９０では、目標検出判定手段
３０が、相関手段２０によって得られた仮検出目標の相
関回数を入力し、ＳＰＲＴ法によって仮検出目標が目標
であるか、誤目標であるか、あるいは、判定を次サンプ
ル以降に持ち越すかの判定を行う。

【００２４】まず、信号検出のしきい値により、式
（３）に従い、Ｓ（ｋ）の係数ｍを決定する。同様に第
１種の過誤確率α、第２種の過誤確率βを定め、目標検
出、誤目標判定のしきい値を決定する。第１種の過誤確
率とは、仮説Ｈ０が真であるのに、目標が存在するとの
仮説Ｈ１を採用した確率、つまり信号検出では複数スキ
ャン分の誤警報確率Ｐｆａ，ｋということになる。

【００２５】

【数３】

【００２６】一方、第２種の過誤確率とは、仮説Ｈ１が
真であるのに、仮説Ｈ０が真であると判定した確率。つ
まり信号検出では複数スキャン分の失検出確率１−Ｐ
ｄ，ｋということになる。このα，βの設定値により式
（４）、（５）に従って目標検出、誤目標判定のしきい
値Ｔ_U（ｋ），Ｔ_L（ｋ）が決定する。

【００２７】

【数４】

【００２８】

【数５】

【００２９】これで処理終了となるが、処理終了でない
場合には、上述のステップＳＴ５０へ戻る。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】従来の目標検出装置
は、以上のような構成で、目標信号の検出を行う。ただ
し相関手段２０で行われる相関処理は、位置情報のみに
基づいて行われる。そのため、誤警報による誤相関が頻
発する可能性が高い。さらに、相関ゲートの設定方法に
ついて必要以上に広い領域であったりする可能性が高
く、誤相関の要因となる。

【００３１】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、目標と誤警報の誤相関の頻度を
低減させるために、従来の位置情報による相関に加え
て、検出信号のドップラ周波数情報を相関に利用して、
誤相関の発生を抑えることが可能な目標検出装置を得
る。

【００３２】

【課題を解決するための手段】この発明は、レーダの受
信信号を入力とし、信号検出のための所定のしきい値と
前記受信信号とを比較して、前記所定のしきい値を越え
た受信信号を検出信号として出力するＣＦＡＲ検出手段
と、出力された前記検出信号のドップラ周波数を抽出す
るドップラ周波数抽出手段と、仮検出目標との相関をと
る相関手段と、前記仮検出目標と相関がとれた前記検出
信号を用いて、追尾フィルタによって仮検出目標の運動
諸元を更新する仮目標更新手段と、前記仮検出目標と相
関がとれなかった前記検出信号を新たな仮検出目標とし
て登録する新規仮目標登録手段と、前記仮検出目標が前
記検出信号と相関がとれたサンプル数によって目標検出
を判定する検出判定手段と、前記ＣＦＡＲ検出手段で使
用する信号検出のための前記所定のしきい値の値を制御
するしきい値制御手段とを備えた目標検出装置である。

【００３３】また、前記しきい値制御手段が、前記ＣＦ
ＡＲ検出手段で使用する信号検出のための前記しきい値
を、検出確率が常に所定値で一定となるように制御す
る。

【００３４】また、前記しきい値制御手段が、前記ＣＦ
ＡＲ検出手段で使用する信号検出のための前記しきい値
を、誤警報確率が常に所定値で一定となるように制御す
る。

【００３５】また、前記検出判定手段が、仮検出目標が
検出信号と相関がとれたサンプル数によって目標検出を
判定する検出判定において、本来の目標値である検出判
定条件によって目標検出を判定する第１検出判定手段
と、判定保留が長時間続くことを想定し、緩めに設定し
た検出判定条件によって目標検出を判定する第２検出判
定手段とを備えている。

【００３６】また、前記検出判定手段が、仮検出目標が
検出信号と相関がとれたサンプル数によって目標検出を
判定する検出判定において、本来の目標値である検出判
定条件によって目標検出を判定する第１検出判定手段
と、判定保留が長時間続くことを想定し、検定保留領域
を設定しない検出判定によって目標検出を判定する第２
検出判定手段とを備えている。

【００３７】また、前記検出判定手段が、仮検出目標が
検出信号と相関がとれたサンプル数によって目標検出を
判定する検出判定において、検定保留領域を設定しない
検出判定によって目標検出を判定する。

【００３８】また、前記仮目標更新手段が、仮検出目標
と相関がとれた検出信号を利用し、仮検出目標の運動諸
元を更新する処理において、２以上の運動モデルに基づ
く追尾フィルタによって仮検出目標の運動諸元を更新す
る。

【００３９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１に係わる目標検出装置の構成を示すブロッ
ク図である。本発明の目標検出装置は、図１に示すよう
に、レーダの受信信号を入力し、信号検出のしきい値を
越えた信号を検出信号として出力するＣＦＡＲ検出手段
１と、検出信号のドップラ周波数を抽出するドップラ周
波数抽出手段２と、仮検出目標との相関をとる相関手段
３と、仮検出目標と相関がとれた検出信号を利用し、追
尾フィルタによって仮検出目標の運動諸元を更新する仮
目標更新手段４と、仮検出目標と相関がとれなかった検
出信号を新たな仮仮検出目標として登録する新規仮目標
登録手段５と、仮検出目標が検出信号と相関がとれたサ
ンプル数によって目標検出を判定する検出判定手段６
と、ＣＦＡＲ検出手段で使用する信号検出のしきい値を
制御するしきい値制御手段７とから構成される。

【００４０】しきい値制御手段７は、検出領域のＳ／Ｎ
（信号対雑音電力比）を予測し、検出信号がなかなか得
られないと想定される場合は、信号検出のしきい値を低
く設定し、１スキャン当りの検出確率を確保するように
制御する。

【００４１】しきい値制御手段７において、７１はＳＮ
予測部であり、検出領域のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）
を予測する。

【００４２】しきい値制御手段７において、７２は検出
確率算出部であり、予測されたＳ／Ｎと従来の信号検出
のしきい値によって検出確率を算出する。

【００４３】しきい値制御手段７において、７３は、し
きい値制御部であり、検出確率算出部７２によって算出
された検出確率を入力し、検出確率の値によって信号検
出のしきい値を制御する。

【００４４】ＣＦＡＲ検出手段１では、レーダ受信信
号、しきい値制御手段７で設定された信号検出のしきい
値を入力し、しきい値を越えた信号を検出信号として出
力する。

【００４５】ドップラ周波数抽出手段２では、ＣＦＡＲ
検出手段１により得られた検出信号のドップラ周波数を
抽出する。すなわち従来の検出装置は距離、角度による
位置情報のみで後述する相関をとるが、本発明ではドッ
プラ周波数も利用する。

【００４６】相関手段３は、ＣＦＡＲ検出手段１により
得られた検出信号と仮検出目標との相関をとる機能を有
する。相関とは、仮検出目標の検出信号が得られると思
われる予測領域内に検出信号が得られたかを判定する処
理である。この予測領域を相関ゲートと呼ぶ。

【００４７】相関ゲート内に検出信号が得られた場合、
その検出信号は後述する仮目標更新手段４への入力とな
り、該当する仮検出目標の状態を追尾フィルタにより更
新する。追尾フィルタでは検出信号を入力し、平滑、予
測処理を行う。

【００４８】ここで複数の相関ゲートで検出信号を共有
する場合が考えられる。このような場合、Nearest Neig
hbour相関により検出信号にゲート中心が最も近い仮検
出目標に、その検出信号は割当てられる。ただし、従来
のNearest Neighbour相関とは異なり、一度割当てられ
た検出信号は他の仮検出目標には割当てないようにす
る。

【００４９】一方、いずれの相関ゲート内にも入らない
検出信号は新規目標の可能性があるものとし、後述する
新規仮目標登録手段５へ入力され、新規の仮目標として
検出信号の位置とドップラ周波数が登録される。この検
出信号の位置とドップラ周波数を予測値として登録して
おく。

【００５０】相関手段３は、検出信号と仮検出目標との
相関をとるたの相関ゲートを算出する相関ゲート算出部
３２と、検出信号が相関ゲート内に存在するかを判定す
るゲート内外判定部３１と、から構成される。

【００５１】相関手段３では、まず、相関ゲート算出部
３２が、仮目標更新手段４または新規仮目標登録手段５
の出力である仮検出目標の予測値を入力し、相関ゲート
の中心値を定める。

【００５２】次に、相関ゲート算出部３２は相関ゲート
の領域を算出する。仮目標更新手段４で１回以上処理さ
れた仮検出目標の場合は仮目標更新手段４における予測
部４２で算出された追尾フィルタの予測誤差共分散行列
を、新規仮目標登録手段５で登録されているものの、検
出信号との相関がまだとれていない仮検出目標の場合は
初期ゲート算出部５１において、目標の最大速度を仮定
した領域を利用して相関ゲートの領域Ｓ１｜０を算出す
る。

【００５３】相関手段３において、ドップラ情報を利用
することの効果は、図２のように、進行方向が大きく異
なる複数目標が混在する場合、相関ゲートが分離できる
点である。図３のように位置情報だけでは、複数目標が
近接した場合、相関ゲートは重なる。この時、相関ゲー
トと検出信号の対応付けが複数存在する。これに対し、
ドップラ周波数が利用できれば、位置空間では分離でき
なかった検出信号もドップラにより分離することがで
き、相関ゲートと検出信号の対応が容易となる。

【００５４】次に、ゲート内外判定部３２では、前述の
相関ゲート内に新たに得られたＣＦＡＲ検出手段１の検
出信号が存在するかの判定を行う。相関ゲート内に検出
信号が得られた場合、その検出信号は後述する仮目標更
新手段４への入力となり、該当する仮検出目標の状態を
追尾フィルタにより更新する。追尾フィルタでは検出信
号を入力し、平滑部４１で平滑処理、予測部４２で予測
処理を行う。

【００５５】ここで複数の相関ゲートで検出信号を共有
する場合が考えられる。このような場合、Nearest Neig
hbour相関により検出信号にゲート中心が最も近い仮検
出目標に、その検出信号は割当てられる。ただし、従来
のNearest Neighbour相関とは異なり、一度割当てられ
た検出信号は他の仮検出目標には割当てないようにす
る。

【００５６】一方、いずれの相関ゲート内にも入らない
検出信号は新規目標の可能性があるものとし、後述する
新規仮目標登録手段５へ入力され、新規の仮目標として
検出信号の位置とドップラ周波数が登録される。

【００５７】仮目標更新手段４は、相関手段３の出力で
ある検出信号を入力し、相関がとれた仮検出目標に対す
る追尾フィルタにより、運動緒元を出力する。なお運動
諸元とは、目標の位置、速度などを表す。すなわち平滑
部４１で平滑処理、予測部４２で予測処理を行う。

【００５８】新規仮目標登録手段５は、相関手段３にお
いて、どの仮検出目標とも相関がとれなかった検出信号
を入力し、新規の仮目標として検出信号の位置とドップ
ラ周波数を登録する。この検出信号の位置とドップラ周
波数を予測値として登録しておく。

【００５９】検出判定手段６は、仮検出目標が検出信号
と相関がとれたサンプル数、すなわち仮検出目標おのお
のに対し、仮目標更新手段４の処理が何回行われたかに
よって目標検出を判定する。

【００６０】検出判定手段６は、仮目標更新手段４の処
理回数を仮検出目標おのおのについてカウントする相関
回数計数部６２、目標検出、誤目標判定のしきい値を決
定するしきい値算出部６１、ＳＰＲＴ（Sequential Pro
bability Ratio Test）法によって目標検出、誤目標の
判定を行う目標検出判定部６３により構成される。

【００６１】しきい値算出部６１は、しきい値制御手段
７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン当
りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号検
出装置による検出確率、誤警報確率を入力し、目標検
出、誤目標判定のしきい値を決定する。

【００６２】相関回数係数部６２は、仮目標更新手段４
の処理回数mを仮検出目標おのおのについてカウントす
る。

【００６３】目標検出判定部６３は、仮検出目標おのお
のについて仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標が
新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ_U（ｋ）、誤目標判定のしき
い値Ｔ_L（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）をサ
ンプリング毎に算出する。ここでｋは仮検出目標が新規
登録されてからのサンプリング数を表す。仮検出目標お
のおのについて算出される目標検出のしきい値Ｔ
_U（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ_L（ｋ）、相関回数に
比例する関数Ｓ（ｋ）に従い、Ｓ（ｋ）がＴ_U（ｋ）を
上回った場合に目標検出、Ｓ（ｋ）がＴ_L（ｋ）を下回
った場合に誤目標判定、関数Ｓ（ｋ）がＴ_U（ｋ）とＴ_L
（ｋ）に挟まれる領域内の場合、判定保留とみなす。

【００６４】次に、本発明の実施の形態１に係る目標検
出装置の動作を図３のフローチャートに従って説明す
る。なお、ここで使用する数式を下記の式（６）〜（２
９）に示す。

【００６５】図３において、ステップＳＴ１では、しき
い値制御手段７内のＳＮ予測部７１が検出領域のＳ／Ｎ
（信号対雑音電力比）を予測する。

【００６６】ステップＳＴ２では、しきい値制御手段７
内の検出確率算出部７２が、予測されたSNと従来の信号
検出のしきい値によって検出確率を式（６）に従って算
出する。

【００６７】ステップＳＴ３では、しきい値制御部７３
が、検出確率算出部７２によって算出された検出確率を
入力し、検出確率の値によって信号検出のしきい値を式
（７）に従って制御する。

【００６８】ステップＳＴ４では、ＣＦＡＲ検出手段１
が、レーダの受信信号を入力するとともに、しきい値制
御手段７で設定された信号検出のしきい値を入力し、し
きい値を越えた受信信号を検出信号として出力する。

【００６９】ステップＳＴ５では、ドップラ周波数抽出
手段２が、ＣＦＡＲ検出手段１が出力した検出信号のド
ップラ周波数を抽出する。

【００７０】ステップＳＴ６では、相関手段３が、ＣＦ
ＡＲ検出手段１が出力した検出信号が登録済みの仮検出
目標と相関があるかをゲート内外判定部３１によって判
定する。相関とは、仮検出目標に対する相関ゲート内に
検出信号が存在するかを判定する処理である。この時、
観測値ベクトルを式（８）のように定義し、式（９）を
満足する検出信号が仮検出目標と相関があるものとす
る。ここで、Ｓ_k|k-1ティルダはゲートの広がりを表
し、式（１９）または（２４）より算出される。また、
ｚ_k|k-1ティルダはゲート中心を表し、式（１８）より
算出される。但し、新規仮目標に限っては、初期探知位
置をゲート中心とする。さらにｄはゲートサイズを決め
るパラメータである。

【００７１】相関ゲート内に検出信号が得られた場合、
その検出信号は、ステップＳＴ７で処理する仮目標更新
手段４への入力となり、該当する仮検出目標の状態を追
尾フィルタにより更新する。追尾フィルタでは検出信号
を入力し、平滑部４１で平滑処理を式（２１）〜（２
３）に従って行い、予測部４２で予測処理を式（１６）
〜（１７）に従い行う。

【００７２】複数の相関ゲートで検出信号を共有する場
合には、Nearest Neighbour相関により検出信号にゲー
ト中心が最も近い仮検出目標に、その検出信号は割当て
られる。すなわち、式（９）の左辺が最小となる検出信
号と仮検出目標との組み合わせを優先する。ただし、従
来のNearest Neighbour相関とは異なり、一度割当てら
れた検出信号は他の仮検出目標には割当てない。

【００７３】一方、いずれの相関ゲート内にも入らない
検出信号は新規目標の可能性があるものとし、ステップ
ＳＴ８で、新規仮目標登録手段５へ入力され、新規の仮
目標として検出信号の位置とドップラ周波数が登録され
る。この検出信号の位置とドップラ周波数を予測値とし
て登録しておく。またゲートサイズを式（２４）により
算出する。

【００７４】ステップＳＴ９において、目標検出判定手
段６は、仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル
数、すなわち、仮検出目標の各々に対し、仮目標更新手
段４の処理が何回行われたかによって目標検出を判定す
る。

【００７５】しきい値算出部６１は、しきい値制御手段
７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン当
りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号検
出装置による検出確率、誤警報確率を入力し、目標検
出、誤目標判定のしきい値を決定する。この結果、式
（２５）〜（２７）に従い、目標検出のしきい値Ｔ
_U（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ_L（ｋ）、相関回数ｍ
に比例する関数Ｓ（ｋ）の係数ａ１が決定する。

【００７６】相関回数係数部６２は、仮目標更新手段４
の処理回数を仮検出目標おのおのについてカウントす
る。これが式（２５）におけるmとなる。

【００７７】目標検出判定部６３は、仮検出目標の各々
について仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標が新
規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ（Se
quential Probability Ratio Test）法によって目標検
出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行われ、目
標検出のしきい値Ｔ_U（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ_L
（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）をサンプリン
グ毎に算出する。ここでｋは仮検出目標が新規登録され
てからのサンプリング数を表す。

【００７８】仮検出目標の各々について算出される目標
検出のしきい値Ｔ_U（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ
_L（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）に従い、式
（２８）のようにＳ（ｋ）がＴ_U（ｋ）を上回った場合
に目標検出とし、式（２９）のようにＳ（ｋ）がＴ
_L（ｋ）を下回った場合に誤目標判定とし、関数Ｓ
（ｋ）がＴ_U（ｋ）とＴ_L（ｋ）に挟まれる領域内の場合
に判定保留とみなす。

【００７９】これで処理が終了となるが、処理終了でな
い場合には、ステップＳＴ１に戻り以上の処理を繰り返
す。

【００８０】

【数６】

【００８１】

【数７】

【００８２】

【数８】

【００８３】

【数９】

【００８４】

【数１０】

【００８５】

【数１１】

【００８６】

【数１２】

【００８７】

【数１３】

【００８８】

【数１４】

【００８９】

【数１５】

【００９０】

【数１６】

【００９１】

【数１７】

【００９２】

【数１８】

【００９３】

【数１９】

【００９４】

【数２０】

【００９５】

【数２１】

【００９６】

【数２２】

【００９７】

【数２３】

【００９８】

【数２４】

【００９９】

【数２５】

【０１００】

【数２６】

【０１０１】

【数２７】

【０１０２】

【数２８】

【０１０３】

【数２９】

【０１０４】以上説明したように、実施の形態１に係わ
る目標検出装置によれば、検出信号のドップラ周波数を
抽出するドップラ周波数抽出手段を付加したことで、信
号検出のしきい値を下げたことによって頻発する誤警報
と仮検出目標の誤相関を抑圧しつつ、目標の検出確率の
向上をはかることができる。

【０１０５】実施の形態２．図４は、本発明の実施の形
態２に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図１と同一符号を付けてあるものについて
は、実施の形態１と同じ機能を有するため説明は省略す
る。

【０１０６】図４において、８はしきい値制御手段であ
る。しきい値制御手段８は、検出領域のＳ／Ｎ（信号対
雑音電力比）を予測し、１スキャン当りの検出確率を一
定値に確保するように信号検出のしきい値を制御する。

【０１０７】しきい値制御手段８において、８１はＳＮ
予測部であり、検出領域のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）
を予測する。

【０１０８】しきい値制御手段８において、８２は検出
確率設定部であり、１スキャン当りの検出確率の目標値
をあらかじめ設定する。

【０１０９】しきい値制御手段８において、８３は、し
きい値制御部であり、検出確率設定部８２によって設定
された検出確率より、その検出確率を確保するための信
号検出のしきい値を制御する。ただし、Ｓ／Ｎが良好で
従来の信号検出しきい値においても上記検出確率を達成
できるような条件となる場合は、従来のしきい値に戻
す。

【０１１０】次に、本実施の形態２に係わる目標検出装
置の動作を図５のフローチャートに従って説明する。こ
こで使用する数式を下記の式（３０）に示す。

【０１１１】まず、ステップＳＴ１０では、しきい値制
御手段８内のＳＮ予測部８１が検出領域のＳ／Ｎ（信号
対雑音電力比）を予測する。

【０１１２】次に、ステップＳＴ１１では、しきい値制
御手段８内の検出確率設定部８２が、１スキャン当りの
検出確率の目標値をあらかじめ設定する。

【０１１３】ステップＳＴ１２では、しきい値制御部８
３が、検出確率設定部８２によって設定された検出確率
を入力し、検出確率の値によって信号検出のしきい値を
式（３０）に従って制御する。

【０１１４】ただし、Ｓ／Ｎが良好で従来の信号検出し
きい値においても上記検出確率を達成できるような条件
となる場合は、従来のしきい値に戻す。

【０１１５】なお、これ以降のステップＳＴ４〜ステッ
プＳＴ９の処理は、上述の実施の形態１（図３参照）で
示したものと同様であるため、ここでは説明を省略す
る。

【０１１６】これで処理が終了となるが、処理終了でな
い場合には、上述のＳＴ１０へ戻る。

【０１１７】

【数３０】

【０１１８】以上のように、実施の形態２においては、
ＣＦＡＲ検出手段で使用する信号検出のしきい値を検出
確率が常に一定の所定値となるように制御するしきい値
制御手段を設けたので、複数スキャン分の検出確率の目
標値を達成するために必要な１スキャン分の検出確率を
維持し、かつ、これに伴い頻発する誤警報をスキャン間
相関により抑圧することができる。

【０１１９】実施の形態３．図６は、本発明の実施の形
態３に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図１と同一符号を付けてあるものについて
は、実施の形態１と同じであるため説明は省略する。

【０１２０】図６において、９はしきい値制御手段であ
る。しきい値制御手段９は、検出領域のＳ／Ｎ（信号対
雑音電力比）を予測し、１スキャン当りの誤警報確率を
一定値に保つように信号検出のしきい値を制御する。た
だし従来の目標検出で定めている誤警報確率よりは大き
めの値を想定している。

【０１２１】しきい値制御手段９において、９１はＳＮ
予測部であり、検出領域のＳ／Ｎ（信号対雑音電力比）
を予測する。

【０１２２】しきい値制御手段９において、９２は誤警
報確率設定部であり、１スキャン当りの誤警報確率の設
定値をあらかじめ設定する。

【０１２３】しきい値制御手段９において、９３はしき
い値制御部であり、誤警報確率設定部９２によって設定
された誤警報確率より、信号検出のしきい値を決定す
る。ただし、Ｓ／Ｎが良好で従来の信号検出しきい値で
も十分検出確率が確保できる場合は、信号検出のしきい
値は従来の信号検出で使用されている設定値に戻す。

【０１２４】次に、本実施の形態に係わる目標検出装置
の動作を図７のフローチャートに従って説明する。

【０１２５】まず、ステップＳＴ１３では、しきい値制
御手段９内のＳＮ予測部９１が検出領域のＳ／Ｎ（信号
対雑音電力比）を予測する。

【０１２６】次に、ステップＳＴ１４では、しきい値制
御手段９内の検出確率設定部９２が、１スキャン当りの
誤警報確率をあらかじめ設定する。ここでは、従来の目
標検出で定めている誤警報確率よりは大きめの値を想定
している。

【０１２７】ステップＳＴ１５では、しきい値制御部９
３が、誤警報確率設定部９２によって設定された誤警報
確率より信号検出のしきい値を式（３１）に従って決定
する。

【０１２８】ただし、Ｓ／Ｎが良好となり、従来の信号
検出しきい値でも十分検出確率が確保できる場合は、信
号検出のしきい値は従来の信号検出で使用されている設
定値に戻す。

【０１２９】なお、これ以降のステップＳＴ４〜ステッ
プＳＴ９の処理は、上述の実施の形態１（図３参照）で
示したものと同様であるため、ここでは説明を省略す
る。

【０１３０】これで処理が終了となるが、処理終了でな
い場合には、ステップＳＴ１３に戻る。

【０１３１】

【数３１】

【０１３２】以上のように、実施の形態３によれば、Ｃ
ＦＡＲ検出手段で使用する信号検出のしきい値を誤警報
確率が常に一定の所定値となるように制御するしきい値
制御手段を設けたので、複数スキャン分の誤警報確率の
目標値を達成するために必要な１スキャン分の誤警報確
率を維持し、かつスキャン間相関により複数スキャン分
の検出確率を向上させることができる。

【０１３３】実施の形態４．図８は、本発明の実施の形
態４に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図１と同一符号を付けてあるものについて
は、実施の形態１と同じであるため説明は省略する。

【０１３４】図８において、１０は第１検出判定手段で
ある。第１検出判定手段１０は、仮検出目標が検出信号
と相関がとれたサンプル数、すなわち仮検出目標おのお
のに対し、仮目標更新手段４の処理が何回行われたかに
よって目標検出を判定する。

【０１３５】第１検出判定手段１０は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標の各々についてカウントする
相関回数計数部１０２、目標検出、誤目標判定のしきい
値を決定するしきい値算出部１０１、ＳＰＲＴ（Sequen
tial Probability Ratio Test）法によって目標検出、
誤目標の判定を行う目標検出判定部１０３により構成さ
れる。

【０１３６】しきい値算出部１０１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号
検出装置による検出確率、誤警報確率を入力し、目標検
出、誤目標判定のしきい値を決定する。

【０１３７】相関回数計数部１０２は、仮目標更新手段
４の処理回数ｍを仮検出目標の各々についてカウントす
る。

【０１３８】目標検出判定部１０３は、仮検出目標の各
々について仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標が
新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ_U（ｋ）、誤目標判定のしき
い値Ｔ_L（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）をサ
ンプリング毎に算出する。ここでｋは仮検出目標が新規
登録されてからのサンプリング数を表す。

【０１３９】仮検出目標の各々について算出される目標
検出のしきい値Ｔ_U（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ
_L（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）に従い、Ｓ
（ｋ）がＴ_U（ｋ）を上回った場合に目標検出、Ｓ
（ｋ）がＴ_L（ｋ）を下回った場合に誤目標判定、関数
Ｓ（ｋ）がＴ_U（ｋ）とＴ_L（ｋ）に挟まれる領域内の場
合、判定保留とみなす。この判定保留領域が広い場合、
仮検出目標に対する検出、誤検出判定が遅くなる。そこ
で本実施の形態では、１１の第２検出判定手段を設け
る。

【０１４０】図８において、１１は第２検出判定手段で
ある。第２検出判定手段１１は、仮検出目標が検出信号
と相関がとれたサンプル数、すなわち、仮検出目標の各
々に対し、仮目標更新手段４の処理が何回行われたかに
よって目標検出を判定する。この検出判定のしきい値は
第１検出判定手段１０に比べて低めに設定されており、
第１検出判定手段１０によって判定保留されている仮検
出目標の判定を行うものである。

【０１４１】第２検出判定手段１１は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標の各々についてカウントする
相関回数計数部１１２、目標検出、誤目標判定のしきい
値を決定するしきい値算出部１１１、SPRT(Sequential
Probability Ratio Test)法によって目標検出、誤目標
の判定を行う目標検出判定部１１３により構成される。

【０１４２】しきい値算出部１１１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本目標
検出装置による検出確率、誤警報確率よりも低めの値を
入力し、目標検出、誤目標判定のしきい値を決定する。

【０１４３】相関回数係数部１１２は、仮目標更新手段
４の処理回数mを仮検出目標おのおのについてカウント
する。

【０１４４】目標検出判定部１１３は、仮検出目標の各
々について仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標が
新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ_U'（ｋ）、誤目標判定のしき
い値Ｔ_L'（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）をサ
ンプリング毎に算出する。ここでｋは仮検出目標が新規
登録されてからのサンプリング数を表す。仮検出目標の
各々について算出される目標検出のしきい値Ｔ_U'
（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ_L'（ｋ）、相関回数に
比例する関数Ｓ（ｋ）に従い、Ｓ（ｋ）がＴ_U'（ｋ）を
上回った場合に目標検出とし、Ｓ（ｋ）がＴ_L'（ｋ）を
下回った場合に誤目標判定とし、関数Ｓ（ｋ）がＴ_U'
（ｋ）とＴ_L'（ｋ）に挟まれる領域内の場合、判定保留
とみなす。

【０１４５】次に、本実施の形態に係わる目標検出装置
の動作を図９のフローチャートに従って説明する。ここ
で使用する数式を式（３２）〜（４１）に示す。

【０１４６】図９において、ステップＳＴ１〜ＳＴ８ま
での処理は、上述の実施の形態１（図３）と同様である
ため、ここでは説明を省略する。

【０１４７】本実施の形態においては、図９に示すよう
に、ステップＳＴ７の処理の次にステップＳＴ１０に進
み、ステップＳＴ１０において、第１検出判定手段１０
は、仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数、
すなわち、仮検出目標の各々に対し、仮目標更新手段４
の処理が何回行われたかによって目標検出を判定する。

【０１４８】しきい値算出部１０１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号
検出装置による検出確率、誤警報確率を入力し、目標検
出、誤目標判定のしきい値を決定する。この結果、式
（３２）〜（３４）に従い、目標検出のしきい値Ｔ
_U（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ_L（ｋ）、相関回数ｍ
に比例する関数Ｓ（ｋ）の係数ａ１が決定する。

【０１４９】相関回数係数部１０２は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標おのおのについてカウントす
る。これが式（３２）におけるmとなる。

【０１５０】目標検出判定部１０３は、仮検出目標おの
おのについて仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標
が新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ_U（ｋ）、誤目標判定のしき
い値Ｔ_L（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）をサ
ンプリング毎に算出する。ここでｋは仮検出目標が新規
登録されてからのサンプリング数を表す。

【０１５１】仮検出目標の各々について算出される目標
検出のしきい値Ｔ_U（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ
_L（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）に従い、式
（４）のようにＳ（ｋ）がＴ_U（ｋ）を上回った場合に
目標検出とし、式（５）のようにＳ（ｋ）がＴ_L（ｋ）
を下回った場合に誤目標判定とし、関数Ｓ（ｋ）がＴ_U
（ｋ）とＴ_L（ｋ）に挟まれる領域内の場合に、判定保
留とみなす。

【０１５２】ステップＳＴ１１において、第２検出判定
手段１１は、仮検出目標が検出信号と相関がとれたサン
プル数、すなわち、仮検出目標の各々に対し、仮目標更
新手段４の処理が何回行われたかによって目標検出を判
定する。

【０１５３】しきい値算出部１１１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに、目標となる本信
号検出装置による検出確率、誤警報確率よりも低めの設
定値を入力し、目標検出、誤目標判定のしきい値を決定
する。このしきい値は目標検出第１判定手段１０よりも
低めに設定されており、第１検出判定手段１０によって
判定保留扱いとなっている仮検出目標の判定を行うもの
である。この結果、式（３７）〜（３９）に従い、目標
検出のしきい値Ｔ_U'（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ_L'
（ｋ）、相関回数ｍに比例する関数Ｓ（ｋ）の係数ａ１
が決定する。

【０１５４】相関回数係数部１１２は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標の各々についてカウントす
る。これが式（３７）におけるmとなる。

【０１５５】目標検出判定部１１３は、仮検出目標の各
々について仮目標更新手段４の処理回数m、仮検出目標
が新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ_U'（ｋ）、誤目標判定のしき
い値Ｔ_L'（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）をサ
ンプリング毎に算出する。ここでｋは仮検出目標が新規
登録されてからのサンプリング数を表す。

【０１５６】仮検出目標の各々について算出される目標
検出のしきい値Ｔ_U'（ｋ）、誤目標判定のしきい値Ｔ_L'
（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）に従い、式
（９）のようにＳ（ｋ）がＴ_U'（ｋ）を上回った場合に
目標検出とし、式（１０）のようにＳ（ｋ）がＴ_L'
（ｋ）を下回った場合に誤目標判定とし、関数Ｓ（ｋ）
がＴ _U'（ｋ）とＴ_L'（ｋ）に挟まれる領域内の場合に、
判定保留とみなす。

【０１５７】これで処理は終了となるが、処理終了でな
い場合には、ステップＳＴ１に戻り以上の処理を繰り返
す。

【０１５８】

【数３２】

【０１５９】

【数３３】

【０１６０】

【数３４】

【０１６１】

【数３５】

【０１６２】

【数３６】

【０１６３】

【数３７】

【０１６４】

【数３８】

【０１６５】

【数３９】

【０１６６】

【数４０】

【０１６７】

【数４１】

【０１６８】以上のように、実施の形態４においては、
仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によっ
てＳＰＲＴ法によって目標検出を判定する検出判定にお
いて、本来の目標値である検出判定条件によって目標検
出を判定する第1検出判定手段と、判定保留が長時間続
くことを想定し、緩めに設定した検出判定条件によって
目標検出を判定する第２検出判定手段を設けるようにし
たので、第１検出判定手段により検定保留となった仮検
出目標の判定をおこなうことができる。

【０１６９】実施の形態５．図１０は、本発明の実施の
形態５に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、図８と同一番号を付けてあるものについて
は、実施の形態４と同じ機能を有するため説明は省略す
る。

【０１７０】図１０において、１２は第２検出判定手段
である。第２検出判定手段１２は、仮検出目標が検出信
号と相関がとれたサンプル数、すなわち、仮検出目標の
各々に対し、仮目標更新手段４の処理が何回行われたか
によって目標検出を判定する。この検出判定のしきい値
は第１検出判定手段１０が検定保留の領域を持っている
が、目標検出第２判定手段では検定保留の領域は定めて
いない。第２検出判定手段は実施の形態４と同様に、第
１検出判定手段１０によって判定保留されている仮検出
目標の判定を行うものである。

【０１７１】第２検出判定手段１２は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標おのおのについてカウントす
る相関回数計数部１２２、目標検出、誤目標判定のしき
い値を決定するしきい値算出部１２１、ＳＰＲＴ（Sequ
ential Probability Ratio Test）法によって目標検
出、誤目標の判定を行う目標検出判定部１２３により構
成される。

【０１７２】しきい値算出部１２１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号
検出装置による検出確率、誤警報確率より目標検出、誤
目標判定のしきい値を決定する。

【０１７３】相関回数係数部１２２は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標の各々についてカウントす
る。

【０１７４】目標検出判定部１２３は、仮検出目標おの
おのについて仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標
が新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する
関数Ｓ（ｋ）をサンプリング毎に算出する。ここでｋは
仮検出目標が新規登録されてからのサンプリング数を表
す。仮検出目標おのおのについて算出される目標検出の
しきい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）に
従い、Ｓ（ｋ）がＴ（ｋ）を上回った場合に目標検出、
Ｓ（ｋ）がＴ（ｋ）を下回った場合に誤目標判定とみな
す。

【０１７５】次に、本実施の形態に係わる目標検出装置
の動作を図１１のフローチャートに従って説明する。こ
こで使用する数式を式（４２）〜（５０）に示す。

【０１７６】図１１において、ステップＳＴ１〜ＳＴ８
及びＳＴ１０の処理は、上述の実施の形態４（図９）と
同様であるため、ここでは説明を省略する。

【０１７７】ステップＳＴ１０の処理からステップＳＴ
１２に進み、ステップＳＴ１２において、第２検出判定
手段１２は、仮検出目標が検出信号と相関がとれたサン
プル数、すなわち、仮検出目標の各々に対し、仮目標更
新手段４の処理が何回行われたかによって目標検出を判
定する。

【０１７８】しきい値算出部１２１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号
検出装置による検出確率、誤警報確率設定値を入力し、
目標検出、誤目標判定のしきい値を決定する。この結
果、式（４７）〜（４８）に従い、目標検出のしきい値
Ｔ（ｋ）、相関回数ｍに比例する関数Ｓ（ｋ）の係数ａ
１が決定する。

【０１７９】相関回数係数部１２２は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標の各々についてカウントす
る。これが式（４７）におけるmとなる。

【０１８０】目標検出判定部１２３は、仮検出目標の各
々について仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標が
新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する
関数Ｓ（ｋ）をサンプリング毎に算出する。ここでkは
仮検出目標が新規登録されてからのサンプリング数を表
す。

【０１８１】仮検出目標の各々について算出される目標
検出のしきい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ
（ｋ）に従い、式（４９）のようにＳ（ｋ）がＴ（ｋ）
を上回った場合に目標検出とし、式（５０）のようにＳ
（ｋ）がＴ（ｋ）を下回った場合に誤目標判定とみな
す。

【０１８２】これで処理が終了となるが、処理終了でな
い場合には、ステップＳＴ１に戻り以上の処理を繰り返
す。

【０１８３】

【数４２】

【０１８４】

【数４３】

【０１８５】

【数４４】

【０１８６】

【数４５】

【０１８７】

【数４６】

【０１８８】

【数４７】

【０１８９】

【数４８】

【０１９０】

【数４９】

【０１９１】

【数５０】

【０１９２】以上のように、実施の形態５においては、
仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によっ
てＳＰＲＴ法によって目標検出を判定する検出判定にお
いて、本来の目標値である検出判定条件によって目標検
出を判定する第１検出判定手段と、判定保留が長時間続
くことを想定し、検定保留領域を設定しない検出判定に
よって目標検出を判定する第２検出判定手段とを設ける
ようにしたので、第１検出判定手段により検定保留とな
った仮検出目標の判定を検定保留なしにおこなうことが
できる。

【０１９３】実施の形態６．図１２は、本発明の実施の
形態６に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、図１と同一番号を付けてあるものについて
は、実施の形態１と同じであるため説明は省略する。

【０１９４】図１２において、１３は検出判定手段であ
る。目標検出判定手段１３は、仮検出目標が検出信号と
相関がとれたサンプル数、すなわち、仮検出目標の各々
に対し、仮目標更新手段４の処理が何回行われたかによ
って目標検出を判定する。実施の形態１の検出判定手段
６は検定保留の領域を持っているが、本実施の形態の検
出判定手段１３では検定保留の領域は定めていない。

【０１９５】検出判定手段１３は、仮目標更新手段４の
処理回数を仮検出目標の各々についてカウントする相関
回数計数部１３２、目標検出、誤目標判定のしきい値を
決定するしきい値算出部１３１、ＳＰＲＴ（Sequential
Probability Ratio Test）法によって目標検出、誤目
標の判定を行う目標検出判定部１３３により構成され
る。

【０１９６】しきい値算出部１３１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号
検出装置による検出確率、誤警報確率より目標検出、誤
目標判定のしきい値を決定する。

【０１９７】相関回数係数部１３２は、仮目標更新手段
４の処理回数mを仮検出目標の各々についてカウントす
る。

【０１９８】目標検出判定部１３３は、仮検出目標の各
々について仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標が
新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する
関数Ｓ（ｋ）をサンプリング毎に算出する。ここでｋは
仮検出目標が新規登録されてからのサンプリング数を表
す。仮検出目標の各々について算出される目標検出のし
きい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ（ｋ）に従
い、Ｓ（ｋ）がＴ（ｋ）を上回った場合に目標検出と
し、Ｓ（ｋ）がＴ（ｋ）を下回った場合に誤目標判定と
みなす。

【０１９９】次に、本実施の形態に係わる目標検出装置
の動作を図１３のフローチャートに従って説明する。こ
こで使用する数式を式（５１）〜式（５４）に示す。

【０２００】図１３において、ステップＳＴ１〜ＳＴ８
までの処理は、上述の実施の形態１（図１）と同様であ
るため、ここでは説明を省略する。

【０２０１】ステップＳＴ７の処理の次はステップＳＴ
１３に進み、ステップＳＴ１３において、検出判定手段
１３は、仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル
数、すなわち、仮検出目標の各々に対し、仮目標更新手
段４の処理が何回行われたかによって目標検出を判定す
る。

【０２０２】しきい値算出部１３１は、しきい値制御手
段７により決定した信号検出のしきい値より１スキャン
当りの検出確率、誤警報確率、さらに目標となる本信号
検出装置による検出確率、誤警報確率よりも低めの設定
値を入力し、目標検出判定のしきい値を決定する。この
結果、式（５１）〜（５２）に従い、目標検出のしきい
値Ｔ（ｋ）、相関回数ｍに比例する関数Ｓ（ｋ）の係数
ａ１が決定する。

【０２０３】相関回数係数部１３２は、仮目標更新手段
４の処理回数を仮検出目標の各々についてカウントす
る。これが式（５１）におけるmとなる。

【０２０４】目標検出判定部１３３は、仮検出目標おの
おのについて仮目標更新手段４の処理回数、仮検出目標
が新規登録されてからのサンプル数を入力し、ＳＰＲＴ
（Sequential Probability Ratio Test）法によって目
標検出の判定を行う。この処理は仮検出目標毎に行わ
れ、目標検出のしきい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する
関数Ｓ（ｋ）をサンプリング毎に算出する。ここでｋは
仮検出目標が新規登録されてからのサンプリング数を表
す。

【０２０５】仮検出目標の各々について算出される目標
検出のしきい値Ｔ（ｋ）、相関回数に比例する関数Ｓ
（ｋ）に従い、式（５３）のようにＳ（ｋ）がＴ（ｋ）
を上回った場合に目標検出とし、式（５４）のようにＳ
（ｋ）がＴ（ｋ）を下回った場合に誤目標判定とみな
す。

【０２０６】これで処理は終了するが、処理終了でない
場合には、ステップＳＴ１に戻り以上の処理を繰り返
す。

【０２０７】

【数５１】

【０２０８】

【数５２】

【０２０９】

【数５３】

【０２１０】

【数５４】

【０２１１】以上のように、実施の形態６によれば、仮
検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によって
ＳＰＲＴ法によって目標検出を判定する検出判定におい
て、検定保留領域を設定しない検出判定によって目標検
出を判定する検出判定手段を設けたので、検定保留扱い
なしに仮検出目標の判定をおこなうことができる。

【０２１２】実施の形態７．図１４は、本発明の実施の
形態７に係わる目標検出装置の構成を示すブロック図で
ある。なお、図１と同一符号を付けてあるものについて
は、実施の形態１と同じであるため説明は省略する。

【０２１３】図１４において、１４は仮目標更新手段で
ある。仮目標更新手段１４は、相関手段３の出力である
検出信号を入力し、相関がとれた仮検出目標に対する追
尾フィルタにより、運動緒元を出力する。なお運動諸元
とは、目標の位置、速度などを表す。

【０２１４】ただし、これまでの発明では、仮検出目標
毎に処理される追尾フィルタ数は１つであるが、本実施
の形態では、仮検出目標毎に複数の追尾フィルタを使用
する。追尾フィルタの数は仮検出目標の運動を記述する
運動モデルの数に依存する。

【０２１５】例えば、運動モデルとして、これまでの実
施の形態のように等距離変化率運動、等角速度運動に基
づく場合と、等距離加速度運動、等角加速度運動に基づ
く場合の２つを想定した場合、追尾フィルタ数は２つと
なる。ここでは追尾フィルタ数、すなわち運動モデル数
をNとする。

【０２１６】仮目標更新手段１４では、仮検出目標毎に
設定された相関ゲートと相関がとれた検出信号を入力
し、それぞれの運動モデルに基づく追尾フィルタ毎に平
滑処理と予測処理を平滑部１４１、予測部１４２で行
う。運動モデル毎に算出された平滑値および予測値、さ
らに検出信号によって運動モデルの適合度が適合度算出
部１４４により算出される。この運動モデルの適合度に
より各運動モデル毎の平滑値と予測値を重み付け平均す
ることで仮検出目標に対する平滑値と予測値を算出す
る。この処理は、平滑値統合部１４５、予測値統合部１
４６で行う。

【０２１７】次に、本実施の形態に係わる目標検出装置
の動作を図１５のフローチャートに従って説明する。こ
こで使用する数式を式（５５）〜（７７）に示す。

【０２１８】図１５において、ステップＳＴ１〜ＳＴ６
及びステップＳＴ８の処理は、上述の実施の形態１（図
１）と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【０２１９】ステップＳＴ６の判定の結果、相関ゲート
内に検出信号が得られた場合には、その検出信号は、ス
テップＳＴ１４において、仮目標更新手段１４への入力
となり、該当する仮検出目標の状態を追尾フィルタによ
り更新する。

【０２２０】ただし、これまでの発明では、仮検出目標
毎に処理される追尾フィルタ数は１つであるが、本実施
の形態では、仮検出目標毎に複数の追尾フィルタを使用
する。追尾フィルタの数は仮検出目標の運動を記述する
運動モデルの数に依存する。

【０２２１】例えば、運動モデルとして、これまでの実
施の形態のように式（５７）に示す等距離変化率運動、
等角速度運動に基づく場合と、式（５８）に示す等距離
加速度運動、等角加速度運動に基づく場合の２つを想定
した場合、追尾フィルタ数は２つとなる。ここでは追尾
フィルタ数、すなわち運動モデル数をNとする。

【０２２２】このように設定されたそれぞれの運動モデ
ルに基づく追尾フィルタでは検出信号を入力し、平滑、
予測処理を平滑部１４１、予測部１４２で行う。この際
の処理は式（６４）〜（６６）、（７２）〜（７４）に
従う。

【０２２３】運動モデル毎に算出された平滑値および予
測値、さらに検出信号によって運動モデルの適合度が適
合度算出部１４４によって式（７５）に従い算出され
る。この運動モデルの適合度により各運動モデル毎の平
滑値と予測値を式（６７）、（６８）、（７５）〜（７
７）に従って重み付け平均することで仮検出目標に対す
る平滑値と予測値を算出する。この処理は、平滑値統合
部１４５、予測値統合部１４６で行う。またＰ_abは運動
モデル間の推移確率を表し、これは運用前に決めるパラ
メータである。

【０２２４】ステップＳＴ１４の次は、ステップＳＴ１
３に進む。ステップＳＴ１３の処理については、実施の
形態６で示した通りであるため、ここでは説明を省略す
る。

【０２２５】これで処理は終了となるが、処理終了でな
い場合には、ステップＳＴ１に戻り以上の処理を繰り返
す。

【０２２６】

【数５５】

【０２２７】

【数５６】

【０２２８】

【数５７】

【０２２９】

【数５８】

【０２３０】

【数５９】

【０２３１】

【数６０】

【０２３２】

【数６１】

【０２３３】

【数６２】

【０２３４】

【数６３】

【０２３５】

【数６４】

【０２３６】

【数６５】

【０２３７】

【数６６】

【０２３８】

【数６７】

【０２３９】

【数６８】

【０２４０】

【数６９】

【０２４１】

【数７０】

【０２４２】

【数７１】

【０２４３】

【数７２】

【０２４４】

【数７３】

【０２４５】

【数７４】

【０２４６】

【数７５】

【０２４７】

【数７６】

【０２４８】

【数７７】

【０２４９】以上のように、実施の形態７によれば、仮
検出目標と相関がとれた検出信号を利用し、仮検出目標
の運動諸元を追尾フィルタにより更新する仮検出目標更
新手段において、直進運動モデル及び旋回運動モデルな
どの複数運動モデルに基づく追尾フィルタによって仮検
出目標の運動諸元を更新する仮目標更新手段を設けたの
で、目標の運動が変化しても検出性能を向上させること
ができる。

【０２５０】

【発明の効果】この発明は、レーダの受信信号を入力と
し、信号検出のための所定のしきい値と前記受信信号と
を比較して、前記所定のしきい値を越えた受信信号を検
出信号として出力するＣＦＡＲ検出手段と、出力された
前記検出信号のドップラ周波数を抽出するドップラ周波
数抽出手段と、仮検出目標との相関をとる相関手段と、
前記仮検出目標と相関がとれた前記検出信号を用いて、
追尾フィルタによって仮検出目標の運動諸元を更新する
仮目標更新手段と、前記仮検出目標と相関がとれなかっ
た前記検出信号を新たな仮検出目標として登録する新規
仮目標登録手段と、前記仮検出目標が前記検出信号と相
関がとれたサンプル数によって目標検出を判定する検出
判定手段と、前記ＣＦＡＲ検出手段で使用する信号検出
のための前記所定のしきい値の値を制御するしきい値制
御手段とを備えた目標検出装置であるので、検出信号の
ドップラ周波数を抽出するドップラ周波数抽出手段を付
加したことで、信号検出のしきい値を下げたことによっ
て頻発する誤警報と仮検出目標の誤相関を抑圧しつつ、
目標の検出確率の向上をはかることができる。

【０２５１】また、前記しきい値制御手段が、前記ＣＦ
ＡＲ検出手段で使用する信号検出のための前記しきい値
を、検出確率が常に所定値で一定となるように制御する
ようにしたので、複数スキャン分の検出確率の目標値を
達成するために必要な１スキャン分の検出確率を維持
し、かつ、これに伴い頻発する誤警報をスキャン間相関
により抑圧することができる。

【０２５２】また、前記しきい値制御手段が、前記ＣＦ
ＡＲ検出手段で使用する信号検出のための前記しきい値
を、誤警報確率が常に所定値で一定となるように制御す
るようにしたので、複数スキャン分の誤警報確率の目標
値を達成するために必要な１スキャン分の誤警報確率を
維持し、かつ、スキャン間相関により複数スキャン分の
検出確率を向上させることができる。

【０２５３】また、前記検出判定手段が、仮検出目標が
検出信号と相関がとれたサンプル数によって目標検出を
判定する検出判定において、本来の目標値である検出判
定条件によって目標検出を判定する第１検出判定手段
と、判定保留が長時間続くことを想定し、緩めに設定し
た検出判定条件によって目標検出を判定する第２検出判
定手段とを備え、仮検出目標が検出信号と相関がとれた
サンプル数によってＳＰＲＴ法によって目標検出を判定
する検出判定において、第１検出判定手段が、本来の目
標値である検出判定条件によって目標検出を判定し、第
２検出判定手段が、判定保留が長時間続くことを想定
し、緩めに設定した検出判定条件によって目標検出を判
定するようにしたので、第１検出判定手段により検定保
留となった仮検出目標の判定をおこなうことができる。

【０２５４】また、前記検出判定手段が、仮検出目標が
検出信号と相関がとれたサンプル数によって目標検出を
判定する検出判定において、本来の目標値である検出判
定条件によって目標検出を判定する第１検出判定手段
と、判定保留が長時間続くことを想定し、検定保留領域
を設定しない検出判定によって目標検出を判定する第２
検出判定手段とを備えているので、仮検出目標が検出信
号と相関がとれたサンプル数によってＳＰＲＴ法によっ
て目標検出を判定する検出判定において、第１検出判定
手段が、本来の目標値である検出判定条件によって目標
検出を判定し、第２検出判定手段が、判定保留が長時間
続くことを想定し、検定保留領域を設定しない検出判定
によって目標検出を判定するので、第１検出判定手段に
より検定保留となった仮検出目標の判定を検定保留なし
におこなうことができる。

【０２５５】また、前記検出判定手段が、仮検出目標が
検出信号と相関がとれたサンプル数によって目標検出を
判定する検出判定において、検定保留領域を設定しない
検出判定によって目標検出を判定するようにしたので、
仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によっ
てＳＰＲＴ法によって目標検出を判定する検出判定にお
いて、検定保留領域を設定しない検出判定によって目標
検出を判定するため、検定保留扱いなしに仮検出目標の
判定をおこなうことができる。

【０２５６】また、前記仮目標更新手段が、仮検出目標
と相関がとれた検出信号を利用し、仮検出目標の運動諸
元を更新する処理において、２以上の運動モデルに基づ
く追尾フィルタによって仮検出目標の運動諸元を更新す
るようにしたので、仮検出目標と相関がとれた検出信号
を利用し、仮検出目標の運動諸元を追尾フィルタにより
更新する仮検出目標更新手段において、仮目標更新手段
が、直進運動モデル及び旋回運動モデルなどの複数運動
モデルに基づく追尾フィルタによって仮検出目標の運動
諸元を更新するため、目標の運動が変化しても検出性能
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の目標検出装置の実施の形態１を示
すブロック図である。

【図２】 属性情報を使用した相関ゲートの効果を示す
説明図である。

【図３】 図１の動作を示す流れ図である。

【図４】 この発明の目標検出装置の実施の形態２を示
すブロック図である。

【図５】 図４の動作を示すフローチャートである。

【図６】 この発明の目標検出装置の実施の形態３を示
すブロック図である。

【図７】 図６の動作を示すフローチャートである。

【図８】 この発明の目標検出装置の実施の形態４を示
すブロック図である。

【図９】 図８の動作を示すフローチャートである。

【図１０】 この発明の目標検出装置の実施の形態５を
示すブロック図である。

【図１１】 図１０の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１２】 この発明の目標検出装置の実施の形態６を
示すブロック図である。

【図１３】 図１２の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１４】 この発明の目標検出装置の実施の形態７を
示すブロック図である。

【図１５】 図１４の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１６】 従来の目標検出装置の構成を示すブロック
図である。

【図１７】 低Ｓ／Ｎ時のスキャン間相関の原理を表す
説明図である。

【図１８】 ＳＰＲＴ法の原理を表す説明図である。

【図１９】 図１６の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ ＣＦＡＲ検出手段、２ ドップラ抽出手段、３ 相
関手段、４ 仮目標更新手段、５ 新規仮目標登録手
段、６ 検出判定手段、７ しきい値制御手段、８ し
きい値制御手段、９ しきい値制御手段、１０ 第１検
出判定手段、１１第２検出判定手段、１２ 第２検出判
定手段、１３ 検出判定手段、１４ 仮目標更新手段、
３１ ゲート内外判定部、３２ 相関ゲート算出部、４
１ 平滑部、４２ 予測部、４３ 遅延要素、５１ 初
期ゲート算出部、６１ しきい値算出部、６２ 相関回
数計数部、６３ 目標検出判定部、７１ ＳＮ予測部、
７２ 検出確率算出部、７３ しきい値制御部、８１
ＳＮ予測部、８２ 検出確率設定部、８３ しきい値制
御部、９１ ＳＮ予測部、９２ 誤警報確率設定部、９
３ しきい値制御部、１０１ しきい値算出部、１０２
相関回数計数部、１０３ 目標検出判定部、１１１
しきい値算出部、１１２ 相関回数計数部、１１３ 目
標検出判定部、１２１ しきい値算出部、１２２ 相関
回数計数部、１２３ 目標検出判定部、１３１ しきい
値算出部、１３２ 相関回数計数部１３３ 目標検出判
定部、１４１ 平滑部、１４２ 予測部、１４３ 遅延
要素、１４４ 適合度算出部、１４５ 平滑値統合部、
１４６ 予測値統合部、１４７ 遅延要素。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小菅 義夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 大岡 秀一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 山本 真之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開2000−147110（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159515（ＪＰ，Ａ) 特開2000−147108（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−31067（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−523（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−248829（ＪＰ，Ａ) 特開2000−147107（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーダの受信信号を入力とし、信号検出の
   ための所定のしきい値と前記受信信号とを比較して、前
   記所定のしきい値を越えた受信信号を検出信号として出
   力するＣＦＡＲ検出手段と、 出力された前記検出信号のドップラ周波数を抽出するド
   ップラ周波数抽出手段と、 仮検出目標との相関をとる相関手段と、 前記仮検出目標と相関がとれた前記検出信号を用いて、
   追尾フィルタによって仮検出目標の運動諸元を更新する
   仮目標更新手段と、 前記仮検出目標と相関がとれなかった前記検出信号を新
   たな仮検出目標として登録する新規仮目標登録手段と、 前記仮検出目標が前記検出信号と相関がとれたサンプル
   数によって目標検出を判定する検出判定手段と、 前記ＣＦＡＲ検出手段で使用する信号検出のための前記
   所定のしきい値の値を制御するしきい値制御手段とを備
   えたことを特徴とする目標検出装置。
2. 【請求項２】 前記しきい値制御手段が、 前記ＣＦＡＲ検出手段で使用する信号検出のための前記
   しきい値を、検出確率が常に所定値で一定となるように
   制御することを特徴とする請求項１記載の目標検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記しきい値制御手段が、 前記ＣＦＡＲ検出手段で使用する信号検出のための前記
   しきい値を、誤警報確率が常に所定値で一定となるよう
   に制御することを特徴とする請求項１記載の目標検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記検出判定手段が、 仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によっ
   て目標検出を判定する検出判定において、本来の目標値
   である検出判定条件によって目標検出を判定する第１検
   出判定手段と、 判定保留が長時間続くことを想定し、緩めに設定した検
   出判定条件によって目標検出を判定する第２検出判定手
   段とを備えていることを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれかに記載の目標検出装置。
5. 【請求項５】 前記検出判定手段が、 仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によっ
   て目標検出を判定する検出判定において、本来の目標値
   である検出判定条件によって目標検出を判定する第１検
   出判定手段と、 判定保留が長時間続くことを想定し、検定保留領域を設
   定しない検出判定によって目標検出を判定する第２検出
   判定手段とを備えていることを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれかに記載の目標検出装置。
6. 【請求項６】 前記検出判定手段が、 仮検出目標が検出信号と相関がとれたサンプル数によっ
   て目標検出を判定する検出判定において、検定保留領域
   を設定しない検出判定によって目標検出を判定すること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の目標
   検出装置。
7. 【請求項７】 前記仮目標更新手段が、 仮検出目標と相関がとれた検出信号を利用し、仮検出目
   標の運動諸元を更新する処理において、２以上の運動モ
   デルに基づく追尾フィルタによって仮検出目標の運動諸
   元を更新することを特徴とする請求項１ないしは６のい
   ずれかに記載の目標検出装置。