JP5637756B2 - レーダ装置、位置速度検出方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、レーダ装置、位置速度検出方法、及びプログラムに関する。

近年、ミリ波のレーダを用いて、レーダ前方車両、構造物などの対象物の反射信号に基づき、遠方車両の位置、移動距離、自車との車間距離を測定する検知装置が提案されている。この場合、縦方向の検知手段としては、距離と相対速度を同時に取得できるＦＭＣＷ（Frequency-Modulated Continuous Wave；連続波周波数変調方式）方式が知られており、横方向の検知手段としては、ＤＢＦ（Digital Beam Forming；指向性形成）法による方位検知、ＭＵＳＩＣ（MUlitiple Signal Classification；多重信号分離）法による物体の分離等の方式が知られている。

ＦＭＣＷ方式では、変調波を送信し、レーダ前方車両、構造物などの対象物の反射波を受信し、送信信号と受信信号とをミキサにてミキシングすることによりビート信号を生成する。そして、生成された該ビート信号をＡ／Ｄ変換器にてデジタル信号に変換して取り込み、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）処理することにより遠方車両に対する周波数成分を抽出し、変調周波数の増加区間と減少区間とで抽出された、周波数成分の組合せにより、遠方車両の相対速度と距離とを算出する（例えば、特許文献１参照）。

特許第３９８８５７１号公報

ＦＭＣＷ方式を用いた場合、レーダ装置は、検知範囲より遠い位置からの車両からの反射信号を受信し、該受信した反射信号を処理すると、実際には、車両が存在していない位置に対象物を検知する場合がある。

図８は、従来技術によるＦＭＣＷ方式を用いた検知を説明するための概念図である。送信信号に変調周期の異なる第１三角波と第２三角波とを用いるＦＭＣＷ方式場合についての検出方法の概略を説明する。レーダ装置は、同じ掃引帯域幅Δｆをもち、変調周波数ｆｍだけがｆｍ１、ｆｍ２のように異なる第１三角波Ｗ１と第２三角波Ｗ２を生成する。また、レーダ装置は、搬送波を三角波の波形の変調信号でＦＭ変調し、変調周波数の上昇区間、下降区間を有する送信波を、対象物に向けて送信する。そして、レーダ装置は、送信波が該対象物にて反射されて戻る反射波を受信する。

図８において、第１三角波の検知範囲はＲｍ＿ｍａｘ、第２三角波の検知範囲は、Ｒｓ＿ｍａｘである。検知対象物である車両が第１三角波と第２三角波の検知範囲内のＲ１に位置している場合、レーダ装置は、第１三角波と第２三角波の反射波に基づき、両方で同じ位置Ｒ１で検知する。

これに対して、検知対象物が相対距離Ｒ２に位置している場合、レーダ装置は、第１三角波の反射波が検知範囲内のため、距離Ｒ２で検知する。この場合、レーダ装置は、第２三角波の反射波が検知範囲Ｒｓ＿ｍａｘ外のため、距離Ｒ１に位置する対象物を距離Ｒ２ｓで検知する。このように、第１三角波の反射波と第２三角波の反射波との位置は一致しないため、レーダ装置は、検知範囲内の対象物か遠距離の対象物の折返し信号であることを判別できる。

また、対象物が、相対距離Ｒ３に位置している場合、レーダ装置は、第１三角波も第２三角波も検知範囲を超えてしまうため、それぞれサンプリング周波数の２分の１の周波数を対称に偽の対象物を検知する。この場合においても、距離Ｒ２の場合と同様に、第１三角波の反射波と第２三角波の反射波による検知位置が一致しないため、レーダ装置は、対象物か遠距離の対象物の折り返し信号かを判別できる。

一方、対象物が、相対距離Ｒ４に位置している場合、第１三角波も第２三角波も検知範囲を超えてしまうため、レーダ装置は、それぞれの折返し信号を同じ距離Ｒ５で検知する。このように、対象物が、相対距離Ｒ４に位置している場合、第１三角波も第２三角波も検知範囲を超えている場合、レーダ装置は、検知範囲内の対象物と遠距離の対象物の折返し信号かを判別できない。

このように、従来技術においては、レーダの第１三角波と第２三角波との位置関係を比較することで折返し信号であるか否かを判別していた。このため、遠距離の対象物が検知範囲外に位置している場合、それぞれの反射波だけでは、検知範囲内の対象物と遠距離の対象物による折返しかを判別できないという問題点があった。

また、上述した課題をハードウェアで判別することも考えられるが、高次のフィルタ回路、あるいは、オーバーサンプリングを行う高速のＡ／Ｄ変換器などが必要となり、装置のコストアップにつながるという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、装置のコストアップなしに遠距離の対象物がサンプリング周波数の２分の１の周波数を対称に折返したものであるか否かを判定することができ、また、環境に応じて適切に遠距離の対象物の折返しによる位置情報を除去することができるレーダ装置、位置速度検出方法、及びプログラムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明に係るレーダ装置は、ターゲットからの反射信号から該ターゲットの位置または速度、あるいは該ターゲットの位置および速度を検出するレーダ装置であって、同じ掃引帯域幅且つ変調周波数が互いに異なる変調波を送信信号として送信する送信部と、前記送信部によって送信された送信信号に対する前記ターゲットからの反射信号を受信する受信部と、前記送信信号と前記受信部によって受信された受信信号とを混合してビート信号を生成するビート信号生成部と、前記ビート信号生成部によって生成されたビート信号に対して、前記変調周波数が互いに異なる変調波毎に距離に対する減衰特性が異なる減衰特性で濾過するフィルタと、前記フィルタで濾過された前記変調周波数が互いに異なる変調波のビート信号の受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折り返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去する折返しターゲット判定部と、を備えることを特徴としている。

また、本発明に係るレーダ装置において、前記折返しターゲット判定部は、前記送信信号のうち、周期が短い方の送信信号に対する前記受信信号のビート信号と周期が長い方の送信信号に対する前記受信信号のビート信号との受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折り返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去するようにしてもよい。

また、本発明に係るレーダ装置において、前記折返しターゲット判定部は、前記送信信号のうち、どちらか一方の送信信号に対する前記受信信号のビート信号に含まれるバックグランドノイズレベルに基づいて、遠距離の対象物の前記折返しターゲットであるか否かの判別、及び折返しターゲットに基づく情報の除去を行うか決定するようにしてもよい。

また、上述した課題を解決するために、本発明に係る位置速度検出方法は、ターゲットからの反射信号から該ターゲットの位置または速度、あるいは該ターゲットの位置および速度を検出する位置速度検出方法であって、送信部が、同じ掃引帯域幅且つ変調周波数が互いに異なる変調波を送信信号として送信するステップと、受信部が、前記送信信号に対する前記ターゲットからの反射信号を受信するステップと、ビート信号生成部が、前記送信信号と前記受信部によって受信された受信信号とを混合してビート信号を生成するステップと、フィルタが、前記生成されたビート信号に対して、前記変調周波数が互いに異なる変調波毎に距離に対する減衰特性が異なる減衰特性で濾過するステップと、折返しターゲット判定部が、前記濾過された前記変調周波数が互いに異なる変調波のビート信号の受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去するステップと、を含むことを特徴としている。

また、上述した課題を解決するために、本発明に係るプログラムは、ターゲットからの反射信号から該ターゲットの位置または速度、あるいは該ターゲットの位置および速度を検出するレーダ装置のコンピュータに、同じ掃引帯域幅且つ変調周波数が互いに異なる変調波を送信信号として送信する送信手順と、前記送信信号に対する前記ターゲットからの反射信号を受信する受信手順と、前記送信信号と前記受信された受信信号とを混合してビート信号を生成するビート信号生成手順と、前記ビート信号生成手順によって生成されたビート信号に対して、前記変調周波数が互いに異なる変調波毎に距離に対する減衰特性が異なる減衰特性で濾過するフィルタ手順と、前記フィルタ手順によって濾過された前記変調周波数が互いに異なる変調波のビート信号との受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去する折返しターゲット判定手順と、を実行させることを特徴としている。

この発明によれば、折返しターゲットの有無を判定することができ、また、環境に応じて適切に折返しターゲットを除去することができる。

本発明の第１実施形態によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。 本第１実施形態による、送信信号、受信信号を説明するための概念図である。 本第１実施形態による受信波（第１三角波、第２三角波）のフィルタ特性を示す概念図である。 図３のフィルタ特性により、検知される信号波形例を示す概念図である。 本第１実施形態において、折返しターゲット処理を行うか否かを説明するための概念図である。 本第１実施形態において、バックグランドノイズの平均に応じて、折返しターゲット処理を行うか否かを説明するための概念図である。 本第１実施形態によるレーダ装置の動作（折返しターゲット判定ロジック）を説明するためのフローチャートである。 従来技術によるＦＭＣＷ方式を用いた検知を説明するための概念図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、本第１実施形態によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。図１において、本第１実施形態によるレーダ装置は、受信アンテナ１−１〜１−ｎ、ミキサ２−１〜２−ｎ、送信アンテナ３、分配器４、フィルタ５−１〜５−ｎ、ＳＷ（スイッチ）６、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）７、制御部８、三角波生成部９、ＶＣＯ１０、信号処理部２０を備える。信号処理部２０は、メモリ２１、ＤＢＦ処理部２３、ピーク検知部２４、ピーク組合せ部２５、距離検出部２６、速度検出部２７、ペア確定部２８、方位検出部２９、折返しターゲット判定部３０、及びターゲット確定部３１を備えている。

次に、図１を参照して、本第１実施形態によるレーダ装置の動作を説明する。なお、図１のレーダ装置は、電子走査型である。受信アンテナ１−１〜１−ｎは、送信信号がターゲットにて反射し、該ターゲットから到来する反射信号、すなわち受信信号を受信する。ミキサ２−１〜２−ｎは、送信アンテナ３から送信される送信信号と、受信アンテナ１−１〜１−ｎの各々において受信された受信信号が増幅器により増幅された信号とを混合して、それぞれの周波数差に対応したビート信号を生成する。受信部とは、受信アンテナ１−１〜１−ｎであり、ビート信号生成部とは、ミキサ２−１〜２−ｎである。

送信アンテナ３は、三角波生成部９において生成された三角波信号を、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）１０において周波数変調した送信信号をターゲットに対して送信信号として送信する。分配器４は、ＶＣＯ１０からの周波数変調された送信信号を、ミキサ２−１〜２−ｎ、及び送信アンテナ３に分配する。なお、送信部は、三角波生成部９、ＶＣＯ１０、分配器４、送信アンテナ３からなる。

フィルタ５−１〜５−ｎは、各々、ミキサ２−１〜２−ｎにおいて生成された、各受信アンテナ１−１〜１−ｎに対応したＣｈ１〜Ｃｈｎのビート信号に対して帯域制限を行い、ＳＷ（スイッチ）６へ帯域制限されたビート信号を出力する。ＳＷ６は、制御部８から入力されるサンプリング信号に対応して、フィルタ５−１〜５−ｎの各々を通過した各受信アンテナ１−１〜１−ｎに対応したＣｈ１〜Ｃｈｎのビート信号を、順次切り替えて、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）７に出力する。

ＡＤＣ７は、ＳＷ６から上記サンプリング信号に同期して入力される、各受信アンテナ１−１〜１−ｎの各々に対応したＣｈ１〜Ｃｈｎのビート信号を、上記サンプリング信号に同期してＡ／Ｄ変換してデジタル信号に変換し、信号処理部２０におけるメモリ２１の波形記憶領域に順次記憶させる。制御部８は、マイクロコンピュータなどにより構成されており、図示しないＲＯＭなどに格納された制御プログラムに基づき、当該レーダ装置全体の制御を行う。

メモリ２１は、ＡＤＣ７によりＡ／Ｄ変換された受信信号を、時系列データ（上昇部分及び下降部分）として、アンテナ１−１〜１−ｎ毎に対応させて波形記憶領域に記憶している。例えば、三角波の上昇部分（上り）、及び下降部分（下り）それぞれにおいて２５６個をサンプリングした場合、２×２５６個×アンテナ数のデータが、上記波形記憶領域に記憶される。

ＤＢＦ（Digital Beam Forming；指向性形成）処理部２３は、メモリ２１に蓄積されたビート信号のサンプリングされたデータから、各アンテナ１−１〜１−ｎに対応したデータを、アンテナの配列方向にフーリエ変換し、すなわち空間軸フーリエ変換を行なう。また、ＤＢＦ処理部２３は、角度に依存する、すなわち角度分解能に対応した角度チャンネル毎の空間複素データを算出し、算出した角度チャンネル毎の空間複素データをビート周波数毎にピーク検知部２４と方位検出部２９とに対して出力する。

例えば、アンテナ毎に上昇部分、及び下降部分それぞれが２５６個のサンプリングされたデータを有する場合、アンテナ毎の複素数の周波数領域データとしてビート周波数に変換され、上昇部分、及び下降部分それぞれにおいて１２８個の複素数データ（２×１２８個×アンテナ数のデータ）となる。また、上記ビート周波数は周波数ポイントにて示されている。

ピーク検知部２４は、周波数変換されたビート周波数の三角波の上昇部分、及び下降部分それぞれの強度のピーク値を検出するとともに、複素数データを用いて信号強度（または振幅など）におけるピークから予め設定された数値を超えるピーク値を有するビート周波数を検出することにより、ビート周波数毎のターゲットの存在を検出し、ピーク値のビート周波数（上昇部分、及び下降部分の双方）をターゲット周波数としてピーク組合せ部２５に出力する。

したがって、ピーク検知部２４は、いずれかのアンテナにおける複素数データ、または、全アンテナの複素数データの加算値を周波数スペクトル化することにより、スペクトルの各ピーク値がビート周波数、すなわち距離に依存したターゲットの存在として検出することができる。全アンテナの複素数データの加算により、ノイズ成分が平均化されてＳ／Ｎ比が向上する。

ピーク組合せ部２５は、ピーク検知部２４から入力されるビート周波数とそのピーク値とについて、上昇領域、及び下降領域それぞれのビート周波数とそのピーク値とを、例えば、マトリクス状に総当たりにて組み合わせ、すなわち上昇部分、及び下降部分それぞれのビート周波数を全て組み合わせて、順次、距離検出部２６、及び速度検出部２７へ出力する。

次に、距離検出部２６は、ピーク組合せ部２５から順次入力される上昇部分のターゲット周波数と下降部分のターゲット周波数とを加算した数値から、ターゲットとの距離ｒを算出する。また、距離検出部２６は、算出したターゲットとの距離ｒをペア確定部２８に出力する。
また、速度検出部２７は、ピーク組合せ部２５から入力される上昇部分のターゲット周波数と下降部分のターゲット周波数との差分から、ターゲットの相対速度ｖを算出する。また、速度検出部２７は、算出したターゲットの相対速度ｖをペア確定部２８に出力する。

ペア確定部２８は、入力される上記距離ｒ、相対速度ｖ及び下降、上昇のピーク値レベルｐｕ、ｐｄによりテーブルを生成する。ペア確定部２８は、ターゲット毎に対応した上昇部分、及び下降部分それぞれのピークの適切な組み合わせを判定し、テーブルとして上昇部分、及び下降部分それぞれのピークのペアを確定し、確定した距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号を、方位検出部２９に出力する。ペア確定部２８は、ターゲット群番号に対応して、距離、相対速度、及び周波数ポイント（上昇領域または下降領域、あるいは上昇領域および下降領域）をテーブルとして、ペア確定部２８の内部記憶部に記憶している。ここで、各ターゲット群は、方向が決定されていないため、レーダ装置におけるアンテナアレーの配列方向に対する垂直軸に対して、受信アンテナ１−１〜１−ｎの配列方向に平行な横方向の位置は決定されていない。

ここで、ペア確定部２８は、例えば、前回の検知サイクルにて、最終的に確定した各ターゲットとの距離ｒ及び相対速度ｖから今回の検知サイクルにて予測される値を優先してターゲット群の組み合わせの選択を行う等の手法を用いることもできる。

方位検出部２９には、ＤＢＦ処理部２３からビート周波数毎に算出された角度チャンネル毎の空間複素データと、ペア確定部２８から確定した距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号とが入力される。方位検出部２９は、高分解能アルゴリズムのＡＲスペクトル推定処理や、ＭＵＳＩＣ法等を用いてスペクトル推定処理を行い、過去に行われたスペクトル推定の結果との平均化処理を行ったスペクトル推定の平均化処理結果に基づいて、対応するターゲットの方位を検出する。方位検出部２９は、検出した方位情報、ターゲット群、及びビート信号である第１三角波による受信信号と第２三角波による受信信号とを、折返しターゲット判定部３０へ出力する。

折返しターゲット判定部３０には、方位検出部２９が検出した方位情報、ターゲット群、及びビート信号である第１三角波による受信信号と第２三角波による受信信号とが入力される。折返しターゲット判定部３０は、第２三角波による受信信号のバックグランドノイズの大小を判定する。折返しターゲット判定部３０は、バックグランドノイズが所定の閾値以下である場合に、受信した第１三角波の反射波と第２三角波の反射波との信号レベルを比較し、検知範囲外の対象物の折返しであるか否かを判定する。
折返しターゲット判定部３０は、第１三角波の受信信号から得たペアに相当する第２三角波が存在するか否かを判定する。第１三角波の受信信号から得たペアに相当する第２三角波の反射波が存在する場合、折返しターゲット判定部３０は、第１三角波の受信信号から得たペアに相当する第２三角波の反射波の信号レベルが、第１三角波の受信信号レベルより小さいか否かを判別する。第１三角波の受信信号から得たペアに相当する第２三角波の反射波の信号レベルが第１三角波の受信信号レベルより小さい場合、折返しターゲット判定部３０は、第１三角波の受信信号から得たペアが確定した距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号を入力されたターゲット群から除去する。一方、第１三角波の受信信号から得たペアに相当する第２三角波の反射波の信号レベルが第１三角波の受信信号レベルより大きい場合、第１三角波受信信号から得たペア確定された距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号をターゲット確定部３１に出力する。すなわち、折返しターゲットに基づく情報とは、第１三角波の受信信号から得たペアが確定した距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号である。

ターゲット確定部３１は、折返しターゲット判定部３０が確定した距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号に基づき、ターゲットの方位とターゲットとの距離を確定する。

図２（ａ）、（ｂ）は、本第１実施形態による、送信信号、受信信号を説明するための概念図である。本第１実施形態においては、送信信号として用いる第１三角波と第２三角波とは、図２（ａ）に示すように、電圧振幅の三角波により、所定の変調幅Δｆで周波数変調されている。図示の破線は、受信信号を示している。また、図２（ａ）の下側には、ミキサ２−１〜２−ｎで、送信アンテナ３から送信される送信信号と、受信アンテナ１−１〜１−ｎの各々において受信された受信信号が増幅器により増幅された信号とを混合して生成される、それぞれの周波数差に対応したビート信号を示している。送信信号は、上昇部分や、変調周波数増加区間、あるいは上りフェーズと言われる周波数が増大する区間（図示の「上り」）と、下降部分や、変調周波数減少区間、下りフェーズと言われる周波数が減少する区間（図示の「下り」）とからなる。また、図２（ｂ）には、上りと下りとの信号レベルを示している。

図３は、本第１実施形態による受信波（第１三角波、第２三角波）のフィルタ特性を示す概念図である。また、図４は、図３のフィルタ特性により、検知される信号波形例を示す概念図である。図３において、実線で示す曲線は、第１三角波の検知距離に対する検知レベルの変化を示しており、破線で示す曲線は、第２三角波の検知距離に対する検知レベルの変化を示している。このように、第１三角波と第２三角波との変調周期が異なることにより、減衰特性が異なる。

したがって、図４に示すように、検知距離の範囲内Ａでは、第１三角波、第２三角波とも、ターゲット（遠方車両）からの受信レベルは、所定の閾値以上となる。一方、検知距離の範囲外Ｂでは、第２三角波は、第１三角波に比べ、検知レベルの減衰量が大きいため、閾値以下となる。

このように、検知距離の範囲外Ｂで、第１三角波の受信レベルに比べ、第２三角波の受信レベルが小さいことから、第１三角波の受信レベルと第２三角波の受信レベルとを比較することで、遠方のターゲットからの受信波を折返しターゲットとして検知することができ、除去することが可能となる。

図５は、本第１実施形態において、折返しターゲット処理を行うか否かを説明するための概念図である。また、図６（ａ）、（ｂ）は、本第１実施形態において、バックグランドノイズの平均に応じて、折返しターゲット処理を行うか否かを説明するための概念図である。図６（ａ）、（ｂ）においては、第２三角波に対する受信信号を、所定のサンプリングレートでサンプリングし、前回のノイズレベルの平均値と今回のノイズレベルの平均値とのそれぞれに、所定の重み付けを行ってバックグランドノイズレベルを算出している。一例として、前回のノイズレベルの平均に対してｎ％（ｎは１〜９９の間の自然数）の重み付けを行い、今回のノイズレベルの平均値に対して１００％―ｎ％の重み付けを行う。

図５において、折返しターゲット処理を実施しない場合とは、周囲に構造物が多い、多反射環境で、図６（ｂ）に示すように、第２三角波の受信信号のバックグランドノイズレベルが−Ａ（ｄＢ）より大の場合である。このような環境下では、バックグランドノイズが高いので、折り返しゴースト処理を実施しない。なお、折り返しターゲット処理を実施しない場合の判別基準であるバックグランドノイズの単位はｄＢでなくてもよい。

これに対して、図５において、折返しターゲット処理を実施する場合とは、反射が少ない環境で、図６（ａ）に示すように、第２三角波の受信信号のバックグランドノイズレベルが−Ａ（ｄＢ）以下の場合である。このような環境下では、バックグランドノイズが低いので、折り返しゴースト処理を実施する。

図７は、本第１実施形態によるレーダ装置の動作（折返しターゲット判定ロジック）を説明するためのフローチャートである。まず、送信アンテナ３から、第１三角波、第２三角波を送信し、それぞれの反射波を受信アンテナ１−１〜１−ｎにより受信し、ミキサ２−１〜２−ｎ、フィルタ５−１〜５−ｎ、ＳＷ（スイッチ）６を介し、ＡＤＣ７が受信した反射波をＡＤサンプリングする（ステップＳ１）。

次に、信号処理部２０は、をＡＤサンプリングサンプリングされたＡＤ信号の信号処理を行う（ステップＳ２）、
次に、ピーク組み合わせ部２５は、第１三角波のピーク組合せを作成する（ステップＳ３）。このとき、受信信号は、上りの期間の信号と下りの期間の信号とに分けて処理される。このため、第１三角波の上昇部分（増加区間）と下降部分（減少区間）とを組み合わせる。

次に、折返しターゲット判定部３０は、第２三角波による受信信号のバックグランドノイズが所定の閾値以下であるか否を判別する（ステップＳ４）。そして、第２三角波による受信信号のバックグランドノイズが所定の閾値以下である場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、折返しターゲット判定部３０は、第１三角波の組合せに相当する第２三角波の距離を確認し（ステップＳ５）、第１三角波の組合せ相当のピークがあるか否か、すなわち第１三角波の受信レベルが第２三角波の受信レベルより大であるか否かを判別する（ステップＳ６）。

そして、第１三角波の組合せ相当のピークがある場合、すなわち第１三角波の受信信号レベルが第２三角波の受信信号レベルより大である場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、折返しターゲット判定部３０は、受信信号を折返しターゲットであると判定し（ステップＳ７）、当該処理を終了する。この場合、折返しターゲット判定部３０は、第１三角波の受信信号から得たペアが確定した距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号を入力されたターゲット群から除去し、距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号が除去されたターゲット群をターゲット確定部３１に出力する。

一方、第２三角波による受信信号のバックグランドノイズが所定の閾値より大である場合（ステップＳ４；ＮＯ）、折返しターゲット判定部３０は、後述するように、折返しターゲットか、ターゲットからの本物の反射波であるかの判定を行うことなく、そのまま当該処理を終了する。このように、後述する折返しターゲットであるか本物であるかを判定する前に、バックグランドノイズの判定を行い、バックグランドノイズが大きい場合、当該処理を抜けることで、演算効率を向上させることができる。

また、第２三角波による受信信号のバックグランドノイズが所定の閾値以下であって、第１三角波の組合せ相当のピークがない場合、すなわち第１三角波の受信レベルが第２三角波の受信レベルより小である場合（ステップＳ６；ＮＯ）、折り返しゴースト判定部３０は、折り返しゴーストではない、すなわち、ターゲットからの本物の反射波であると判定し（ステップＳ８）、当該処理を終了する。この場合、折り返しゴースト判定部３０は、第１三角波受信信号から得たペア確定された距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号をターゲット確定部３１に出力する。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。
本第２実施形態では、前述した図７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ４のバックグランドノイズの判別ステップを、ステップＳ７とステップＳ８で、折返しターゲットであるか本物であるかの判定を行った後に行う。したがって、反射波が本物と判定されても、折返しターゲット判定部３０により、バックグランドノイズが所定の閾値より大であると判別された場合には、距離ｒ、及び相対速度ｖを示すターゲット群番号を入力されたターゲット群から除去する。

上述した第１、第２実施形態によれば、第１三角波と第２三角波との受信信号レベルが、自車両から遠方車両までの距離に応じてフィルタ特性に基づき異なる。このため、第１三角波と第２三角波との受信信号レベルを比較することで、折り返しゴーストであるか否かを判定することができ、レーダの認識性能を向上させることができる。

また、バックグランドノイズレベルに基づいて、折返しターゲットを除去するか否かを判別するようにしたので、環境に応じて適切に折返しターゲット除去を行うことができるので、レーダの認識性能を向上させることができる。

なお、上述した第１、第２実施形態において、ＤＢＦ処理部２３、ピーク検知部２４、ピーク組合せ部２５、距離検出部２６、速度検出部２７、ペア確定部２８、方位検出部２９、折返しターゲット判定部３０、ターゲット確定部３１などにおける各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、符号化処理、及び復号化処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１−１〜１−ｎ 受信アンテナ
２−１〜２−ｎ ミキサ
３ 送信アンテナ
４ 分配器
５−１〜５−ｎ フィルタ
６ ＳＷ（スイッチ）
７ ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）
８ 制御部
９ 三角波生成部
１０ ＶＣＯ
２０ 信号処理部
２１ メモリ
２３ ＤＢＦ処理部
２４ ピーク検知部
２５ ピーク組合せ部
２６ 距離検出部
２７ 速度検出部
２８ ペア確定部
２９ 方位検出部
３０ 折返しターゲット判定部
３１ ターゲット確定部

Claims (5)

1. ターゲットからの反射信号から該ターゲットの位置または速度、あるいは該ターゲットの位置および速度を検出するレーダ装置であって、
   同じ掃引帯域幅且つ変調周波数が互いに異なる変調波を送信信号として送信する送信部と、
   前記送信部によって送信された送信信号に対する前記ターゲットからの反射信号を受信する受信部と、
   前記送信信号と前記受信部によって受信された受信信号とを混合してビート信号を生成するビート信号生成部と、
   前記ビート信号生成部によって生成されたビート信号に対して、前記変調周波数が互いに異なる変調波毎に距離に対する減衰特性が異なる減衰特性で濾過するフィルタと、
   前記フィルタで濾過された前記変調周波数が互いに異なる変調波のビート信号の受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折り返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去する折返しターゲット判定部と、
   を備えることを特徴とするレーダ装置。
2. 前記折返しターゲット判定部は、
   前記送信信号のうち、周期が短い方の送信信号に対する前記受信信号のビート信号と周期が長い方の送信信号に対する前記受信信号のビート信号との受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折り返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去する
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記折返しターゲット判定部は、
   前記送信信号のうち、どちらか一方の送信信号に対する前記受信信号のビート信号に含まれるバックグランドノイズレベルに基づいて、遠距離の対象物の前記折返しターゲットであるか否かの判別、及び折返しターゲットに基づく情報の除去を行うか決定する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーダ装置。
4. ターゲットからの反射信号から該ターゲットの位置または速度、あるいは該ターゲットの位置および速度を検出する位置速度検出方法であって、
   送信部が、同じ掃引帯域幅且つ変調周波数が互いに異なる変調波を送信信号として送信するステップと、
   受信部が、前記送信信号に対する前記ターゲットからの反射信号を受信するステップと、
   ビート信号生成部が、前記送信信号と前記受信部によって受信された受信信号とを混合してビート信号を生成するステップと、
   フィルタが、前記生成されたビート信号に対して、前記変調周波数が互いに異なる変調波毎に距離に対する減衰特性が異なる減衰特性で濾過するステップと、
   折返しターゲット判定部が、前記濾過された前記変調周波数が互いに異なる変調波のビート信号の受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去するステップと、
   を含むことを特徴とする位置速度検出方法。
5. ターゲットからの反射信号から該ターゲットの位置または速度、あるいは該ターゲットの位置および速度を検出するレーダ装置のコンピュータに、
   同じ掃引帯域幅且つ変調周波数が互いに異なる変調波を送信信号として送信する送信手順と、
   前記送信信号に対する前記ターゲットからの反射信号を受信する受信手順と、
   前記送信信号と前記受信された受信信号とを混合してビート信号を生成するビート信号生成手順と、
   前記ビート信号生成手順によって生成されたビート信号に対して、前記変調周波数が互いに異なる変調波毎に距離に対する減衰特性が異なる減衰特性で濾過するフィルタ手順と、
   前記フィルタ手順によって濾過された前記変調周波数が互いに異なる変調波のビート信号との受信レベルに基づいて、遠距離の対象物の折返しターゲットであるか否かを判別し、折返しターゲットである場合に、該折返しターゲットに基づく情報を除去する折返しターゲット判定手順と、
   を実行させることを特徴とするプログラム。

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