JP6788390B2 - レーダ装置及び信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーダ装置及び信号処理方法に関する。

従来より、車両に搭載されたレーダ装置において、前回検出した物標データに基づく予測処理によって、現在の物標の検出精度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１３７９１５号公報

しかしながら、上記の技術では、周囲の環境によっては物標が正しく検出されないおそれがあり、更なる改善が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、物標の検出精度を向上させることができるレーダ装置及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、本発明は、予測部と、ペアリング部とを備える。予測部は、ビート信号におけるアップビート区間及びダウンビート区間のそれぞれで過去の期間において物標に対応したピーク信号の履歴から、最新の期間において前記物標に対応する前記ピーク信号である予測ピーク信号を予測する。ペアリング部は、前記履歴につき、前記予測ピーク信号を基準とする所定範囲において、前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のそれぞれで前記物標に対応する前記ピーク信号を抽出し、組み合わせる。また、ペアリング部は、前記物標までの距離が所定値以下である場合に、前記予測ピーク信号を基準とする所定の角度範囲である第１範囲、または、前記予測ピーク信号を基準とする所定の横位置範囲である第２範囲において、前記物標に対応する前記ピーク信号を抽出する。

本発明によれば、物標の検出精度を向上させることが可能なレーダ装置及び信号処理方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る信号処理方法の概要を示す模式図である。 図２は、本実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 図３Ａは、ペアリング部による再ペアリング処理（その１）を示す図である。 図３Ｂは、ペアリング部による再ペアリング処理（その２）を示す図である。 図３Ｃは、隣接車ピーク信号がある場合の周波数スペクトルを示す図である。 図３Ｄは、隣接車ピーク信号がある場合の角度スペクトルを示す図である。 図４は、選択部の処理について示す図である。 図５は、第３範囲について説明する図である。 図６は、出力判定部による判定処理（その１）を示す図である。 図７は、出力判定部による判定処理（その２）を示す図である。 図８は、本実施形態に係るレーダ装置の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る履歴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及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を用いて本実施形態に係る信号処理方法について説明する。図１は、本実施形態に係る信号処理方法の概要を説明する模式図である。なお、かかる信号処理方法は、レーダ装置によって実行される。また、かかるレーダ装置は、車両Ｃに搭載され、車両Ｃの前方に位置する物標Ｔを検出する。

また、かかるレーダ装置は、いわゆるＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated−Continuous Wave）方式のレーダ装置である。

ここで、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置による信号処理方法の概要について説明する。まず、レーダ装置では、所定周期で周波数変調される送信波を送信アンテナから送信し、物標Ｔによって当該送信波が反射した反射波を受信アンテナで受信する。図１に示す例では、例えば、送信波が車両Ｃの前方の照射範囲Ｌに向けて送信される。

続いて、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。そして、レーダ装置は、ビート信号におけるアップビート区間（以下、「ＵＰ区間と記載する」）と、ダウンビート区間（以下、「ＤＯＷＮ区間」と記載する）とのそれぞれに対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理して周波数スペクトルを生成する。そして、当該周波数スペクトルからピーク強度が所定値以上のピーク周波数を抽出する。なお、以下では、周波数スペクトルのピーク強度について「ＦＦＴパワー」と記載する。

続いて、レーダ装置は、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間で抽出したピーク周波数のそれぞれについて、かかるピーク周波数に対応する反射波の到来してきた角度を算出する。また、レーダ装置は、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間で算出した角度とピーク周波数とを対応付けたピーク信号を導出する。

そして、レーダ装置は、所定条件に基づきＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のピーク信号をペアリングし、ペアデータを導出する。なお、以下では、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」と記載する場合がある。

また、レーダ装置は、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれで過去の期間において物標Ｔに対応したピーク信号の履歴から、最新の期間において物標Ｔに対応するピーク信号である予測ピーク信号ＥＰを予測する。かかる予測ピーク信号ＥＰは、予測周波数Ｅｆ、予測角度Ｅａ及び予測横位置等の各種パラメータを含む。

ここで、横位置とは、車両Ｃの進行方向に略直交する向きについての位置を示し、ピーク信号の周波数と、角度との三角関数によって導出される。なお、図１には、ＵＰ区間（またはＤＯＷＮ区間）の物標Ｔに対応するピーク信号のピーク位置を示す模式図を示しており、横位置は、図１に示すＸ軸座標に相当する。また、同図のＹ軸座標は、ピーク信号の周波数に対応し、波長が短いほどＹ軸座標が減少する。

そして、レーダ装置は、予測ピーク信号ＥＰに基づき今回の物標Ｔに対応するＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号をペアリングする。これにより、レーダ装置は、今回の物標Ｔに対応するペアデータを導出する。

ここで、従来のレーダ装置では、例えば、予測ピーク信号ＥＰを基準とする所定の角度範囲である第１範囲Ｒ１に含まれるＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号を今回の物標Ｔに対応するペアデータとしてペアリングしていた。

具体的には、かかる第１範囲Ｒ１は、例えば、予測ピーク信号ＥＰの予測角度Ｅａから略４度以内であり、予測周波数Ｅｆから略３ＢＩＮ以内（低周波側及び高周波側に略３ＢＩＮずつ計略６ＢＩＮ）となる例えば図１に台形で示した範囲となる。なお、１ＢＩＮは、約４６８Ｈｚである。

ここで、車両Ｃと物標Ｔとの距離が近い場合に、物標Ｔに対応するピーク信号のピーク位置が第１範囲Ｒ１から外れる場合がある。これは、車両Ｃと物標Ｔとの距離が近い場合、かかる距離が遠い場合に比べ、第１範囲Ｒ１の横位置の範囲が狭くなるためである。

このため、従来のレーダ装置では、物標Ｔに対応するピーク信号を見失ってしまうおそれがあった。そして、物標Ｔに対応するピーク信号を見失うと、レーダ装置は、予測ピーク信号ＥＰを今回の物標Ｔに対応するピーク信号と仮定して物標Ｔのピーク信号の連続性を確保する処理（以下、「外挿処理」と記載する）を行う。このような外挿処理が行われると物標Ｔの実際の位置とは異なる位置が導出されることがあり、物標Ｔを見失う可能性があった。

そこで、本実施形態に係る信号処理方法では、物標Ｔとの距離が所定値以下である場合に、第１範囲Ｒ１、または、予測ピーク信号ＥＰを基準とする所定の横位置範囲である第２範囲Ｒ２において、物標Ｔに対応するピーク信号を抽出することとした。

例えば、第２範囲Ｒ２は、図１に示すように、第１範囲Ｒ１よりも横位置の範囲が広い範囲となるように設定される、また、第２範囲Ｒ２は、例えば、第１範囲Ｒ１と同じ周波数の範囲である。そして、かかる横位置の範囲は、例えば、予測ピーク信号ＥＰからＸ軸の正負方向にそれぞれ０．９メートルである。すなわち、予測ピーク信号ＥＰを中心として１．８メートルとしている。

これは、横位置の範囲は、物標Ｔとなる車両の幅を想定しており、かかる物標Ｔの反射点にバラつきが生じる場合であっても、第２範囲Ｒ２で物標Ｔに対応するピーク信号を含むようにするためである。なお、物標Ｔまでの距離が所定値以下とは、例えば、第１範囲Ｒ１の横位置の幅が、第２範囲Ｒ２の横位置の幅と略同一になるまでの距離である。

ここで、従来のレーダ装置では、今回の物標Ｔに対応するピーク信号が、例えば図１に示すピーク信号がピーク位置Ｑである場合、かかるピーク信号を抽出することができず外挿処理が行われていた。一方、本実施形態にかかるレーダ装置では、ピーク位置Ｑにあるピーク信号を抽出することが可能となる。

つまり、物標Ｔである先行車両に対応するピーク信号が第１範囲Ｒ１から外れる場合であっても、第２範囲Ｒ２でピーク信号を抽出することができる。最新の期間における物標Ｔに対応するピークを見失いにくくすることができる。

これにより、本実施形態に係る信号処理方法によれば、上記した外挿処理を低減させることができるため、物標Ｔの検出精度を向上させることが可能となる。

以下、本実施形態に係る信号処理方法を実施するレーダ装置についてさらに説明を加える。なお、以下の説明では、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。

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。また、レーダ装置１には、車両制御装置３００が接続される。

かかる車両制御装置３００は、レーダ装置１から入力される物標Ｔの物標データに基づいて車両Ｃのブレーキやスロットル等を制御することで、車両Ｃの挙動を制御する。すなわち、車両制御装置３００は、かかる物標データに基づいて車両Ｃと物標Ｔとが接触する可能性が高い場合に、車両Ｃの挙動を制御する。なお、物標データは、車両Ｃと物標Ｔの相対位置（距離、角度、横位置）や、相対速度などを含むデータである。

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、例えば車両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。例えば個別受信部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）及び記憶部１００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。

また、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１５と、ＦＦＴ処理部１０ａと、抽出部１０ｂと、角度算出部１０ｃと、ペアリング部１０ｄと、判定部１０ｅと、選択部１０ｆと、再ペアリング部１０ｇと、データ導出部１０ｈと、連続性判定部１０ｉと、予測部１０ｊと、結合処理部１０ｋと、出力判定部１０ｌとを備える。

送信制御部１５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１０ａ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スペクトルに変換する。ＦＦＴ処理部１０ａは、変換した周波数スペクトルを抽出部１０ｂに出力する。

抽出部１０ｂは、周波数スペクトルからＵＰ区間のピーク周波数及びＤＯＷＮ区間のピーク周波数を抽出する。具体的には、抽出部１０ｂは、例えば周波数スペクトルのうちＦＦＴパワーが所定値を超えるピーク周波数を抽出する。また、抽出部１０ｂは抽出したピーク周波数を角度算出部１０ｃに出力する。

角度算出部１０ｃは、抽出部１０ｂによって抽出されたピーク周波数に対応する反射波の到来してきた角度を算出し、ピーク信号を導出する。具体的には、角度算出部１０ｃ は、例えばＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）法を用いた演算を行うことで抽出部１０ｂによって抽出されたピーク周波数の角度スペクトルを算出する。

そして、角度算出部１０ｃは、算出した角度スペクトルのうちピーク強度（以下、「角度パワーと記載する」）が所定値を超えるピーク角度を抽出する。続いて、角度算出部１０ｃは、かかるピーク角度に対してピーク周波数を対応付けたピーク信号を導出する。かかるピーク信号は、ピーク周波数の周波数と、ＦＦＴパワーと、角度と、角度パワーとの情報を含む。そして、角度算出部１０ｃは、ピーク信号をペアリング部１０ｄに出力する。

ペアリング部１０ｄは、ＵＰピーク信号とＤＮピーク信号とをペアリングしてペアデータを導出する。そして、ペアリング部１０ｄは、ペアデータを判定部１０ｅに出力する。なお、ペアリング部１０ｄは、第１範囲Ｒ１内のピーク信号と第１範囲Ｒ１外のピーク信号とで異なるペアリング処理を行うものとする。

また、以下では、予測ピーク信号に基づくペアリング処理を履歴ペアリング処理と記載し、それ以外のペアリング処理について単にペアリング処理と記載する。また、履歴ペアリング処理によって導出されたペアデータについて履歴ペアデータ、ペアリング処理によって導出されたペアデータを単にペアデータと記載する。

まず、ペアリング部１０ｄによるペアリング処理について説明する。ペアリング部１０ｄは、ＵＰピーク信号とＤＮピーク信号とのペアリングをマハラノビス距離を用いた演算を用いて行う。かかるマハラノビス距離の値が、小さい値であるほどＵＰピーク信号とＤＮピーク信号との組み合わせの妥当性が高いことになる。

また、マハラノビス距離は、ペアデータのＵＰピーク信号と、ＤＮピーク信号との「ＦＦＴパワー差」、「角度差」、「角度パワー差」などの値から導出される。

そして、ペアリング部１０ｄは、マハラノビス距離が最少となるＵＰピーク信号とＤＮピーク信号との組み合わせとなるようにペアリングし、ペアデータを導出する。

また、ペアリング部１０ｄは、マハラノビス距離が所定の閾値以下となる場合にペアデータを成立させる。かかるペアデータは、判定部１０ｅに出力される。換言すると、ペアリング部１０ｄは、マハラノビス距離が所定の閾値以上となる組み合わせについてペアリングを成立させない。

続いて、ペアリング部１０ｄによる履歴ペアリング処理について説明する。履歴ペアリング処理では、ペアリング部１０ｄは、予測部１０ｊから入力される予測ピーク信号ＥＰ及び第１範囲Ｒ１に基づき、今回の物標Ｔに対応する履歴ペアデータを導出する。

具体的には、まず、ペアリング部１０ｄは、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれで第１範囲Ｒ１にあるＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号を抽出する。ここで、ペアリング部１０ｄは、第１範囲Ｒ１のＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号が一つずつである場合、かかるＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号を組み合わせてペアリングし、履歴ペアデータを導出する。

ここで、第１範囲Ｒ１においてＵＰピーク信号もしくはＤＮピーク信号が複数存在する場合、ペアリング部１０ｄは、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれで第１範囲Ｒ１にある予測ピーク信号ＥＰに最も近いＵＰピーク信号とＤＮピーク信号との組み合わせでペアリングし、履歴ペアデータを導出する。

また、ペアリング部１０ｄは、車両Ｃから物標Ｔまでの距離が所定値以下である場合に、第１範囲Ｒ１、または、第２範囲Ｒ２において、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれでピーク信号を抽出し、ペアリングする。

これは、上述したように、物標Ｔの検出精度を向上させるためである。なお、かかる第２範囲Ｒ２の情報は、予測部１０ｊから入力される。また、ペアリング部１０ｄは、導出した履歴ペアデータを判定部１０ｅに出力する。

また、ペアリング部１０ｄは、第１範囲Ｒ１や第２範囲Ｒ２にＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のうち一方の区間にピーク信号がない場合、当該区間の予測ピーク信号ＥＰを用いてペアリングする。具体的には、例えば、第１範囲Ｒ１や第２範囲Ｒ２にＵＰ区間のＵＰピーク信号がない場合、ＵＰ区間の予測ピーク信号ＥＰと、ＤＯＷＮ区間のＤＮピーク信号とをペアリングする。

そして、ペアリング部１０ｄは、かかるペアリング結果を片側ペアデータとして判定部１０ｅに出力する。なお、以下では、ペアリングの組み合わせの一方に予測ピーク信号ＥＰを用いたペアリング処理について、「片側ペアリング」と記載し、片側ペアリングに用いられるピーク信号について「片側ピーク」と記載する。なお、かかる片側ピークは、再ペアリング部１０ｇに出力される。

判定部１０ｅは、履歴ペアデータの妥当性を判定する。具体的には、判定部１０ｅは、例えば上記したマハラノビス距離を用いた演算によって履歴ペアデータの妥当性を判定する。

判定部１０ｅは、演算したマハラノビス距離が所定の閾値以下である場合、かかる履歴ペアデータを正常履歴ペアデータとしてデータ導出部１０ｈに出力する。一方、マハラノビス距離の値が所定の閾値以上である場合、判定部１０ｅは、ペアリング部１０ｄに再ペアリング要求信号を出力する。また、判定部１０ｅは、ペアリング部１０ｄから入力されるペアデータをデータ導出部１０ｈに受け渡す処理を行う。

ここで、ペアリング部１０ｄは、再ペアリング要求信号が入力されると、物標Ｔである先行車両の近傍に位置し、先行車両と並走する隣接車などに対応するピーク信号（以下、「隣接車ピーク信号ＰＺ」と記載する）がある場合と、隣接車ピーク信号ＰＺがない場合とで異なる再ペアリング処理を行う。

ここで、図３Ａ及び図３Ｂを用いてペアリング部１０ｄによる再ペアリング処理について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、ペアリング部１０ｄによる再ペアリング処理を説明する図である。

まず、図３Ａを用いて隣接車ピーク信号ＰＺがない場合の再ペアリング処理について説明する。図３Ａに示すように、ＵＰ区間の第１範囲Ｒ１ｕには、ＵＰピーク信号Ｐｕ１と、ＵＰピーク信号Ｐｕ２がある。また、ＤＯＷＮ区間の第１範囲Ｒ１ｄには、ＤＮピーク信号Ｐｄ１がある。

また、ペアリング部１０ｄは、ＵＰピーク信号Ｐｕ２と、ＤＮピーク信号Ｐｄ１との履歴ペアデータを判定部１０ｅに出力した後に、かかる履歴ペアデータについて再ペアリング要求信号が入力されたものとする。図３Ａに示すように、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれには、隣接車ピーク信号ＰＺに対応する隣接車ピーク信号ＰｕＺ及びＰｄＺは存在しない。

このため、ペアリング部１０ｄは、ミスペアリングと判定されたピーク信号と略同一周波数のピーク信号を用いた再ペアリング処理を行う。換言すると、同一周波数で角度の異なるピーク信号を再ペアリング処理に用いる。図３Ｂに示す例では、ＵＰピーク信号Ｐｕ２と同一周波数であるＵＰピーク信号Ｐｕ１と、ＤＮピーク信号Ｐｄ１とを再ペアリングする。

続いて、図３Ｂを用いて隣接車ピーク信号ＰＺがある場合の再ペアリング処理について説明する。図３Ｂに示すように、ＵＰ区間の第１範囲Ｒ１ｕには、ＵＰピーク信号Ｐｕ３と、ＵＰピーク信号Ｐｕ５とがある。また、ＤＯＷＮ区間の第１範囲Ｒ１ｄには、ＤＮピーク信号Ｐｄ５がある。

また、ペアリング部１０ｄは、ＵＰピーク信号Ｐｕ３と、ＤＮピーク信号Ｐｄ５との履歴ペアデータを判定部１０ｅに出力した後に、判定部１０ｅからかかる履歴ペアデータについて再ペアリング要求信号が入力されたとする。

ここで、図３Ｂには、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれに隣接車ピーク信号ＰｕＺ及びＰｄＺがあるため、ペアリング部１０ｄは、ＵＰピーク信号Ｐｕ３とは異なる周波数のＵＰピーク信号を用いて再ペアリング処理を行う。

したがって、ペアリング部１０ｄは、ＵＰピーク信号Ｐｕ３とは異なる周波数であるＵＰピーク信号Ｐｕ５と、ＤＮピーク信号Ｐｄ５との再ペアリング処理を行う。なお、ペアリング部１０ｄは、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のうちどちらか一方の区間のみに隣接車ピーク信号ＰＺが存在する場合に、かかる再ペアリング処理を行うことにしてもよい。

ここで、図３Ｃ及び図３Ｄを用いて隣接車ピーク信号ＰＺの有無によって再ペアリング処理を変更する理由について説明する。図３Ｃは、隣接車ピーク信号ＰＺがある場合の周波数スペクトルを示す図である。図３Ｄは、隣接車ピーク信号ＰＺがある場合の角度スペクトルを示す図である。なお、以下では、図３Ｂに示すＵＰピーク信号Ｐｕ５と、ＤＮピーク信号Ｐｄ５とが正常履歴ペアデータであるものとする。

図３Ｃに示すように、周波数スペクトルの各頂点であるＵＰピーク信号Ｐｕ５にピーク周波数Ｆｕ５と、隣接車ピーク信号ＰｕＺに対応するピーク周波数ＦｕＺとが、それぞれ第１範囲Ｒ１内に位置している。

ここで、抽出部１０ｂは、周波数スペクトルの各頂点を凸検出することでピーク周波数を抽出する処理を行う。したがって、抽出部１０ｂによって、ピーク周波数ＦｕＺの頂点と、ピーク周波数Ｆｕ５の頂点とが検出される。また、隣接車ピーク信号ＰｕＺがない場合は、ピーク周波数Ｆｕ５の頂点のみが抽出されることになる。

続いて、角度算出部１０ｃは、ピーク周波数ＦｕＺの頂点、すなわち、「ｘ」ＫＨｚの周波数で角度スペクトルを算出する。このとき、ピーク周波数ＦｕＺと同一の周波数であり、ピーク周波数Ｆｕ５の裾（同図に破線で示す部分）に位置するＵＰピーク信号Ｐｕ３に対応するピーク周波数Ｆｕ３についても角度スペクトルが算出される。換言すると、ピーク周波数Ｆｕ３は、周波数スペクトルにおいて頂点でないにも拘わらず、角度スペクトルが算出されることになる。

そして、図３Ｄに示すように、「ｘ」ＫＨｚの周波数における角度スペクトルでは、ＵＰピーク信号Ｐｕ３に対応する角度ピークＡｕ３の角度パワーが閾値ＴＨを超えているため、角度算出部１０ｃによって角度ピークＡｕ３が抽出される。

これにより、ＵＰピーク信号Ｐｕ３は、図３Ｂに示すピーク位置となる。なお、角度ピークＡｕ３が閾値ＴＨを超えない場合、角度算出部１０ｃによって角度ピークＡｕ３が抽出されないため、ＵＰピーク信号Ｐｕ３は、レーダ装置１によって検出されないことになる。

この場合に、ＵＰピーク信号Ｐｕ５に対応する角度パワー（不図示）は、角度ピークＡｕ３の角度パワーよりも大きくなる。また、ＤＯＷＮ区間のＤＮピーク信号Ｐｄ５に対応する角度パワーは、ＵＰピーク信号Ｐｕ５に対応する角度パワーと近似することから、ＵＰピーク信号Ｐｕ３と、ＤＮピーク信号Ｐｄ５との角度パワー差が大きくなり、ミスペアリングと判定される。

つまり、ミスペアリング時に、隣接車ピーク信号ＰＺがある場合、隣接車ピーク信号ＰＺによって、本来ならば算出されない周波数で角度スペクトルが算出される。このとき、不要なピーク信号に対応する角度パワーが閾値ＴＨを超えた場合に、不要なピーク信号がペアリングされる場合がある。そして、かかる場合に、ペアリング結果の角度パワー差や、角度差が大きくなる。

したがって、隣接車ピーク信号ＰＺがある場合は、ミスペアリングとなった履歴ペアデータのピーク信号と異なる周波数帯にピーク信号が存在する可能性が高い。このため、ペアリング部１０ｄは、隣接車ピーク信号ＰＺがある場合に、ミスペアリングとなったピーク信号と異なる周波数帯のピーク信号を用いて再ペアリング処理を行うようにしている。

このように、ペアリング部１０ｄは、再ペアリング要求信号が入力された場合に、隣接車ピーク信号ＰＺの有無によって異なる再ペアリング処理を行う。これにより、再ペアリング処理の精度を向上させることができ、物標Ｔの検出精度を向上させることができる。

なお、ペアリング部１０ｄによって再ペアリング処理された履歴ペアデータは、再度、判定部１０ｅに出力され、上記したマハラノビス距離の値が算出される。そして、判定部１０ｅは、マハラノビス距離が所定の閾値以下である場合に正常履歴ペアデータとしてデータ導出部１０ｈに出力する。

一方、かかるマハラノビス距離が所定の閾値以上である場合、かかる履歴ペアデータはミスペアリングとして判定され、選択部１０ｆに出力される。なお、この場合に、判定部１０ｅは、かかる履歴ペアデータについて再ペアリング要求信号をペアリング部１０ｄに再度出力することにしてもよい。

図２に戻って選択部１０ｆについて説明する。選択部１０ｆは、判定部１０ｅによってミスペアリングと判定された履歴ペアデータのＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号から片側ピーク信号を選択する。

すなわち、選択部１０ｆは、ＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号の中から信頼度の高いピーク信号を選択する。ここで、図４を用いて選択部１０ｆの処理について説明する。図４は、選択部１０ｆの選択処理について説明する図である。

選択部１０ｆは、判定部１０ｅからミスペアデータが入力されると、かかるミスペアデータのＵＰピーク信号とＤＮピーク信号との角度パワー差によってピーク信号の選択基準を変更する。

具体的には、かかる角度パワー差が所定値以下である場合、ＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号のうち、予測ピーク信号ＥＰの予測角度Ｅａに近い方のピーク信号を選択する。かかる場合に、図４に示す例では、ＤＯＷＮ区間のＤＮピーク信号ＰｄからＤＯＷＮ区間の予測角度Ｅａｄまでの距離は、ＵＰ区間のＵＰピーク信号ＰｕからＵＰ区間の予測角度Ｅａｕまでの距離に比べて短い。すなわち、ＤＮピーク信号Ｐｄは、ＵＰピーク信号Ｐｕよりも予測角度Ｅａに近い。したがって、選択部１０ｆは、ＤＮピーク信号Ｐｄを選択する。

一方、角度パワー差が所定値以上である場合に、ＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号のうち、予測ピーク信号ＥＰの周波数に近い方のピークを選択する。図４に示す例では、ＵＰ区間のＵＰピーク信号ＰｕからＵＰ区間の予測周波数Ｅｆｕとの距離は、ＤＯＷＮ区間のＤＮピーク信号ＰｄからＤＯＷＮ区間の予測角度Ｅａｄまでの距離に比べて短い。すなわち、ＵＰピーク信号Ｐｕの方がよりも予測角度Ｅａに近い。したがって、選択部１０ｆは、ＵＰピーク信号Ｐｕを選択する。

このように、選択部１０ｆは、角度パワー差によって異なるピーク信号を選択する。これは、角度パワー差が生じる場合、正しく角度が算出されていない可能性が高く、角度の信頼性が担保されていないためである。なお、選択部１０ｆによって選択された片側ピーク信号は、後述する再ペアリング部１０ｇによって、予測ピーク信号とペアリングされ片側ペアデータとしてデータ導出部１０ｈに入力される。

したがって、選択部１０ｆは、信頼性の高い片側ピーク信号を選択することで、片側ペアデータの信頼性を向上させることができる。これにより、物標Ｔの検出精度を向上させることができる。

図２に戻って再ペアリング部１０ｇについて説明する。再ペアリング部１０ｇは、ペアリング部１０ｄ及び選択部１０ｆから入力される片側ピーク信号について再度ペアリング処理を行う。

ここで、図５を用いて再ペアリング部１０ｇのペアリング部１０ｄから入力される片側ピーク信号に対する処理の詳細について説明する。図５は、第３範囲Ｒ３について説明する図である。なお、図５では、不図示のＤＯＷＮ区間のＤＮピーク信号が片側ピーク信号である場合について説明する。

また、図５では、ＵＰ区間の第１範囲Ｒ１内にあるＵＰピーク信号Ｐｕが、他のピーク信号に埋もれて検出されない場合について示している。このとき、ＵＰピーク信号Ｐｕが、検出されない状態のまま、すなわち、片側ペアリング処理などの外挿処理の状態のまま、ＵＰピーク信号Ｐｕに対応する物標Ｔとの相対速度が変化する場合がある。

例えば、ＵＰピーク信号Ｐｕが図５に示す破線の矢印の軌跡に沿って移動する場合、ＵＰピーク信号Ｐｕは、第１範囲Ｒ１から外れてしまう。このとき、ペアリング部１０ｄが、移動後のＵＰピーク信号Ｐｕを検出したとしても、履歴ペアリング処理の対象から外れてしまうことになる。

そこで、再ペアリング部１０ｇは、片側ピーク信号が入力された場合に、第１範囲Ｒ１よりも拡張された第３範囲Ｒ３にあるピーク信号を履歴ペアリングの対象とすることにしている。

なお、かかる第３範囲Ｒ３は、図５に示すように、例えば第１範囲Ｒ１と略同等の横位置範囲であり、第１範囲Ｒ１よりも周波数領域が拡張された範囲である。そして、例えば、第３範囲Ｒ３は、予測ピーク信号ＥＰの予測周波数Ｅｆから、１０ＢＩＮ（低周波側及び高周波側にそれぞれ５ＢＩＮずつ）の範囲である。

そして、再ペアリング部１０ｇは、片側ピーク信号であるＤＮピーク信号と、第１範囲Ｒ１よりも周波数領域を拡張させた第３範囲Ｒ３にある全てのピーク信号をペアリング処理し、全ての履歴ペアデータを判定部１０ｅに出力する。

判定部１０ｅは、かかる全ての履歴ペアデータが入力されると、かかる履歴ペアデータの全てに対してマハラノビス距離を導出し、マハラノビス距離が所定の閾値以下の履歴ペアデータがある場合に、当該履歴ペアデータを正常履歴ペアデータと判定する。

一方、マハラノビス距離が所定の閾値以下の履歴ペアデータがない場合、判定部１０ｅは、ペアリング部１０ｄから入力された片側ペアデータをデータ導出部１０ｈに出力する。

また、この場合に、再ペアリング部１０ｇは、選択部１０ｆから入力された片側ピーク信号を、予測ピーク信号とペアリングし、導出した片側ペアデータについて判定部１０ｅを経由してデータ導出部１０ｈに入力する。

このように、再ペアリング部１０ｇは、片側ピーク信号と、第１範囲Ｒ１よりも拡張された第３範囲Ｒ３にある全てのＵＰピーク信号とについて履歴ペアリング処理を行う。したがって、片側ペアリング時などの外挿処理中に物標Ｔとの相対速度が変化し、ＵＰピーク信号Ｐｕが第１範囲Ｒ１から外れる場合であっても、物標Ｔのピーク信号を履歴ペアリング処理の対象とすることが可能となる。これにより、片側ペアリング時の物標Ｔに対する追従性能を向上させることができる。

なお、上記した例では、ＤＮピーク信号が片側ピークである場合について例示したが、ＵＰピーク信号が片側ピークである場合もＤＯＷＮ区間において同様の処理を行うものとする。

図２に戻ってデータ導出部１０ｈについて説明する。データ導出部１０ｈは、判定部１０ｅから入力されるペアデータ、履歴ペアデータ（片側ペアデータを含む）に基づいて物標Ｔの位置や速度などの物標データを導出する。

データ導出部１０ｈは、ペアデータ、履歴ペアデータのそれぞれでＵＰピーク信号とＤＮピーク信号との周波数の和から物標Ｔまでの距離を算出する。また、データ導出部１０ｈは、ＵＰピーク信号とＤＮピーク信号との周波数の差から物標Ｔとの相対速度を算出する。

そして、データ導出部１０ｈは、導出した物標データを対応するペアデータ、履歴ペアデータに関連付けて連続性判定部１０ｉに出力する。なお、ここで、データ導出部１０ｈは、履歴ペアデータとして片側ペアデータが含まれる場合、当該箇所に片側ペアフラグをＯＮにして連続性判定部１０ｉに出力する。

連続性判定部１０ｉは、今回入力されたペアデータと前回入力されたペアデータとの間に時間的に連続する関係が存在するか否かを判定する。具体的には、連続性判定部１０ｉは、今回入力されたペアデータと前回入力されたペアデータとの縦距離、横距離、及び、相対速度における差の値を比較し、かかる差の値が所定値以内の場合、前回ペアデータと今回ペアデータとは連続性があると判定する。

これにより、今回処理により導出された物標Ｔと、過去処理により導出された物標Ｔとが同一物標であると判定される。なお、連続性がないと判定されたペアデータは、今回処理において初めて導出された新規ペアデータとなる。なお、かかる前回処理のペアデータは、記憶部１００に記憶されるものとする。

なお、連続性判定部１０ｉは、上記した処理を履歴ペアデータに対しても行う。連続性判定部１０ｉは、例えば、連続性がないと判定した履歴ペアデータを新規ペアデータとする。

そして、連続性判定部１０ｉは、連続性があると判定した履歴ペアデータを予測部１０ｊに出力する。また、連続性判定部１０ｉは、履歴ペアデータ及びペアデータを結合処理部１０ｋに出力する。

予測部１０ｊは、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれで過去の期間において物標Ｔに対応したピーク信号の履歴から、最新の期間において物標Ｔに対応する予測ピーク信号を予測する。

具体的には、まず、予測部１０ｊは、ピーク信号をペアリングしてペアデータを導出する処理と逆の処理を行い、前回ペアデータの各ピーク信号を導出する。

そして、予測部１０ｊは、前回のピーク信号から、今回のピーク信号を予測した予測ピーク信号ＥＰを導出する。すなわち、予測部１０ｊは、前回ペアデータから、前回のＵＰピーク信号及びＤＮピーク信号を導出する。

そして、前回のＵＰピーク信号から、今回のＵＰピーク信号を予測した予測ＵＰピーク信号を導出し、前回のＤＮピーク信号から、今回のＤＮピーク信号を予測した予測ＤＮピーク信号を導出する。

また、予測部１０ｊは、予測した予測ピーク信号ＥＰに基づいてＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間のそれぞれの第１範囲Ｒ１及び第２範囲Ｒ２を算出し、算出した第１範囲Ｒ1 、第２範囲Ｒ２の情報をペアリング部１０ｄに出力する。

結合処理部１０ｋは、物標Ｔに対応する複数の履歴ペアデータを一つにまとめる処理を行う。具体的には、結合処理部１０ｋは、複数の履歴ペアデータの各相対速度が略同一で、各履歴ペアデータの縦距離及び横距離が所定範囲内であれば、複数の物標情報を同一の物標Ｔにおける履歴ペアデータとみなす。

そして、当該複数の履歴ペアデータを一つの物標に対応する履歴ペアデータにまとめる結合処理を行う。また、結合処理部１０ｋは、結合処理した履歴ペアデータを出力判定部１０ｌに出力する。

出力判定部１０ｌは、ペアデータに基づく物標データを車両制御装置３００に出力するか否かを判定する。具体的には、片側ペアデータの信頼性を判定し、信頼性が高いと判定した場合に、片側ペアデータを含む履歴ペアデータを車両制御装置３００に出力する。出力判定部１０ｌは、履歴ペアデータの片側ペアフラグがＯＮの箇所について信頼性を判定する。

出力判定部１０ｌは、例えば、異なる二つ判定方法によって片側ペアデータの信頼性を判定する。かかる二つの判定方法は、片側ペアデータの片側ピーク信号に対する判定方法と、片側ペアデータと他のペアデータに基づく判定方法である。また、かかる二つの判定方法は、出力判定部１０ｌによって片側ペアデータが入力される度に毎回行われるものとする。

ここで、図６を用いて出力判定部１０ｌによる片側ペアデータのピーク信号に対する判定について説明する。図６及び図７は、出力判定部１０ｌによる判定処理について説明する図である。

片側ペアデータの片側ピーク信号が図６に示すＤＯＷＮ区間のＤＮピーク信号Ｐｄである場合について説明する。ここで、出力判定部１０ｌは、ＤＮピーク信号Ｐｄと、ＵＰ区間の全てのＵＰピーク信号とについて履歴ペアデータを導出する。続いて、出力判定部１０ｌは、導出した全ての履歴ペアデータに対してマハラノビス距離を導出する。

ここで、仮に、図６に示すＤＮピーク信号ＰｄとＵＰピーク信号Ｐｕとのペアデータのマハラノビス距離の値が所定の閾値以下となる場合、ＤＮピーク信号Ｐｄは、第１範囲Ｒ１の外に位置するＵＰピーク信号Ｐｕとペアデータが成立している可能性が高いため、片側ペアデータとしての信頼度を低下させる。

一方、導出したマハラノビス距離の値が所定の閾値以上となる場合、ＤＮピーク信号Ｐｄは、他のＵＰピーク信号とペアリングが成立しない。したがって、ＤＮピーク信号Ｐｄと正常履歴ペアデータとなるＵＰピーク信号は、他のＵＰピーク信号に埋没している可能性が高くなる。そこで、この場合に、出力判定部１０ｌは、片側ペアデータの信頼度を上げる。

続いて、図７を用いて出力判定部１０ｌの片側ペアデータと他のペアデータに基づく判定処理について説明する。図７に示すように、片側ペアデータＴＤが導出されたものとする。そして、片側ペアデータＴＤは、車両Ｃとの相対速度が減少する方向、すなわち、車両Ｃに接近している場合について示している。

ここで、図７に示す、範囲Ｈ内に片側ペアデータＴＤと異なる相対速度を有するペアデータＺＤがあった場合、出力判定部１０ｌは、片側ペアデータＴＤの信頼度を低下させる。

ここで、範囲Ｈは、例えば、片側ペアデータＴＤを中心として、横幅ｗが１．８メートルであり、縦幅ｄが１０メートルの範囲である。なお、横幅ｗを車幅と略同じに設定している。このため、物標Ｔを先行車両の片側ペアデータＴＤと仮定すると、かかる先行車両が存在する範囲内に異なる相対速度を有する他の物標が存在することになる。

したがって、この場合に、出力判定部１０ｌは、片側ペアデータＴＤの信頼度を低下させる。一方、範囲Ｈ内に他の相対速度を有するペアデータがない場合は、片側ペアデータＴＤの信頼度を向上させる。なお、範囲Ｈ内に片側ペアデータＴＤと略同じ相対速度を有するペアデータがある場合に片側ペアデータＴＤの信頼度を向上させることにしてもよい。

そして、出力判定部１０ｌは、判定した信頼度を累積値として記憶しておき、同一の片側ペアデータＴＤの信頼度が一定値以上になる場合に、車両制御装置３００に出力し、同一の片側ペアデータＴＤの信頼度が一定値以下の場合、車両制御装置３００に出力しないようにする。

このように、出力判定部１０ｌは、片側ペアデータＴＤの信頼度を判定し、高い信頼度の片側ペアデータＴＤに基づく物標データについては、車両制御装置３００に出力するようにする。これにより、片側ペアデータＴＤの信頼性が高い場合、外挿時間を長くすることができる。

また、出力判定部１０ｌは、信頼度の低い片側ペアデータＴＤに基づく物標データを車両制御装置３００に出力しない。このため、信頼度の低い片側ペアデータＴＤに基づく物標データによる車両制御装置３００の誤制御を防ぐこともできる。

記憶部１００は、信号処理装置１０の各部の処理で用いる情報を記憶するとともに、各部の処理結果を記憶する。記憶部１００は、例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリ等である。

続いて、図８を用いて本実施形態に係るレーダ装置１による処理手順について説明する。図８は、本実施形態に係るレーダ装置１の処理手順を示すフローチャートである。なお、かかる処理は、レーダ装置１の信号処理装置１０によって繰り返し実行される。

図８に示すように、ＦＦＴ処理部１０ａは、受信信号に対してＦＦＴ処理を行う（ステップＳ１０１）。続いて、抽出部１０ｂは、ＦＦＴ処理された周波数スペクトルからピーク周波数を抽出する（ステップＳ１０２）。

続いて、角度算出部１０ｃは、抽出部１０ｂによって抽出されたピーク周波数について角度を算出する（ステップＳ１０３）。続いて、ペアリング部１０ｄは、ＵＰピーク信号と、ＤＮピーク信号とのペアリング処理を行う（ステップＳ１０４）。

また、ペアリング部１０ｄは、予測ピーク信号ＥＰに基づいて、ＵＰピーク信号と、ＤＮピーク信号との履歴ペアリング処理を行う（ステップＳ１０５）。なお、ペアリング部１０ｄは、ステップＳ１０４の処理と、ステップＳ１０５の処理とを並列して行ってもよいし、あるいは、ステップＳ１０５の処理の後に、ステップＳ１０４の処理を行うようにしてもよい。

続いて、データ導出部１０ｈは、ペアデータ及び履歴ペアデータに基づいて物標データを導出する（ステップＳ１０６）。続いて、連続性判定部１０ｉは、今回入力されたペアデータと前回入力されたペアデータとの連続性判定処理を行う（ステップＳ１０７）。

続いて、結合処理部１０ｋは、同一の物標Ｔに対応するペアデータを一つにまとめる結合処理を行う（ステップＳ１０８）。そして、出力判定部１０ｌは、片側ペアデータの信頼度を判定し、かかる片側ペアデータを出力するか否かの判定処理を行って（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

続いて、ステップＳ１０５の履歴ペアリング処理手順について図９を用いて説明する。図９は、履歴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、かかる履歴ペアリング処理は、ペアリング部１０ｄ、判定部１０ｅ、選択部１０ｆ及び再ペアリング部１０ｇによって行われる。

図９に示すように、まず、ペアリング部１０ｄは、ＵＰ区間及びＤＯＷＮ区間について、第１範囲Ｒ１または第２範囲Ｒ２のピーク信号を検索する（ステップＳ２０１）。

続いて、ペアリング部１０ｄは、第１範囲Ｒ１または第２範囲Ｒ２のＵＰピーク信号と、ＤＮピーク信号との履歴ペアリングデータを導出する（ステップＳ２０２）。続いて、判定部１０ｅは、かかる履歴ペアリングによって導出された履歴ペアデータについて、正常履歴ペアデータか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３の判定において、正常履歴ペアデータと判定された場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、正常履歴ペアデータをデータ導出部１０ｈに出力して（ステップＳ２０４）、履歴ペアリング処理を終了する。

一方、ステップＳ２０３の判定において、正常履歴ペアデータとして判定されなかった場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、判定部１０ｅは、再ペアリング要求信号を出力し、ペアリング部１０ｄは、再ペアリング処理を行う（ステップＳ２０５）。

続いて、判定部１０ｅは、再ペアリング処理によって導出された履歴ペアデータが正常履歴ペアデータか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の判定において、正常履歴ペアデータと判定された場合（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４以降の処理を行う。

また、ステップＳ２０６の判定において、正常履歴ペアデータと判定されなかった場合（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、選択部１０ｆは、履歴ペアデータから片側ピーク信号を選択する（ステップＳ２０７）。続いて、再ペアリング部１０ｇは、片側ピーク信号の他方の区間において第３範囲Ｒ３でピーク信号を検索する（ステップＳ２０８）。

続いて、再ペアリング部１０ｇは、第３範囲Ｒ３のピーク信号と片側ピーク信号とをペアリングし、履歴ペアデータを導出する（ステップＳ２０９）。続いて、判定部１０ｅは、ステップＳ２０９によって導出された履歴ペアデータが正常履歴ペアデータであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２１０の判定において、正常履歴ペアデータと判定された場合（ステップＳ２１０，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４以降の処理を行う。一方、ステップＳ２１０の判定において、正常履歴ペアデータと判定されなかった場合（ステップＳ２１０，Ｎｏ）、判定部１０ｅは、データ導出部１０ｈに片側ペアデータを出力して（ステップＳ２１１）、履歴ペアリング処理を終了する。

上述してきたように、本実施形態にかかるレーダ装置１は、予測部１０ｊと、ペアリング部１０ｄとを備える。予測部１０ｊは、ビート信号におけるアップビート区間及びダウンビート区間のそれぞれで過去の期間において物標Ｔに対応したピーク信号の履歴から、最新の期間において物標Ｔに対応するピーク信号である予測ピーク信号ＥＰを予測する。ペアリング部１０ｄは、履歴につき、予測ピーク信号ＥＰを基準とする所定範囲において、アップビート区間及びダウンビート区間のそれぞれで物標Ｔに対応するピーク信号を抽出し、組み合わせる。また、ペアリング部１０ｄは、物標Ｔまでの距離が所定値以下である場合に、予測ピーク信号ＥＰを基準とする所定の角度範囲である第１範囲Ｒ１、または、予測ピーク信号ＥＰを基準とする所定の横位置範囲である第２範囲Ｒ２において、物標Ｔに対応するピーク信号を抽出する。

したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、物標Ｔの検出精度を向上させることができる。

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及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及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
１０ａ ＦＦＴ処理部
１０ｂ 抽出部
１０ｃ 角度算出部
１０ｄ ペアリング部
１０ｅ 判定部
１０ｆ 選択部
１０ｇ 再ペアリング部
１０ｈ データ導出部
１０ｉ 連続性判定部
１０ｊ 予測部
１０ｋ 結合処理部
１０ｌ 出力判定部

Claims (6)

1. ビート信号におけるアップビート区間及びダウンビート区間のそれぞれで過去の期間において物標に対応したピーク信号の履歴から、最新の期間において前記物標に対応する前記ピーク信号である予測ピーク信号を予測する予測部と、
   前記履歴につき、前記予測ピーク信号を基準とする所定範囲において、前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のそれぞれで前記物標に対応する前記ピーク信号を抽出し、組み合わせるペアリング部と、
   前記ペアリング部のペアリング結果の妥当性を判定する判定部と、
   前記判定部が前記ペアリング結果について妥当でないと判定した場合に、当該ペアリング結果の前記ピーク信号の中から前記予測ピーク信号に近い前記ピーク信号を選択する選択部と、
   前記選択部によって選択された前記ピーク信号と、前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のうち、前記選択部によって前記ピーク信号が選択されなかった側の区間の前記予測ピーク信号とをペアリングする再ペアリング部と、
   を備え、
   前記ペアリング部は、
   前記物標までの距離が所定値以下である場合に、前記予測ピーク信号を基準とする所定の角度範囲である第１範囲、または、前記予測ピーク信号を基準とする所定の横位置範囲である第２範囲において、前記物標に対応する前記ピーク信号を抽出し、
   前記選択部は、
   前記ペアリング結果の前記ピーク信号の角度に対応する信号強度の差が所定値以下である場合に、前記予測ピーク信号の角度に近い前記ピーク信号を選択し、当該信号強度の差が所定値以上である場合に、前記予測ピーク信号の周波数に近い前記ピーク信号を選択すること
   を特徴とするレーダ装置。
2. 前記ペアリング部は、
   前記判定部が前記ペアリング結果について妥当でないと判定した場合に、前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のうちの一方においてペアリングに用いた前記ピーク信号とは異なる周波数の前記ピーク信号を用いてペアリングすること
   を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記ペアリング部は、
   前記第１範囲において前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のうちの一方に前記ピーク信号がない場合に、当該ピーク信号がない側の区間の前記予測ピーク信号を用いてペアリングし、
   前記再ペアリング部は、
   前記ペアリング部による組み合わせの一方に前記予測ピーク信号が含まれる場合に、前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のうち、前記予測ピーク信号が用いられた側において、前記第１範囲よりも拡張された第３範囲から前記ピーク信号が抽出されるならば、当該ピーク信号を用いて再ペアリングすること
   を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
4. 前記組み合わせの一方に前記予測ピーク信号が用いられたペアリング結果に対応する前記物標の情報を外部装置へ出力するか否かを判定する出力判定部を備え、
   前記出力判定部は、
   前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のうち、前記予測ピーク信号が用いられた側の区間の全ての前記ピーク信号と、前記組み合わせの他方の前記ピーク信号とでペアリングが成立しない場合に、前記情報を出力すると判定すること
   を特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
5. 前記出力判定部は、
   前記予測ピーク信号が用いられたペアリング結果に対し、異なる相対速度を示す他のペアリング結果が所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記他のペアリング結果がない場合に、前記情報を出力すると判定すること
   を特徴とする請求項４に記載のレーダ装置。
6. ビート信号におけるアップビート区間及びダウンビート区間のそれぞれで過去の期間において物標に対応したピーク信号の履歴から、最新の期間において前記物標に対応する前記ピーク信号である予測ピーク信号を予測する予測工程と、
   前記履歴につき、前記予測ピーク信号を基準とする所定範囲において、前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のそれぞれで前記物標に対応する前記ピーク信号を抽出し、組み合わせるペアリング工程と、
   前記ペアリング工程のペアリング結果の妥当性を判定する判定工程と、
   前記判定工程により前記ペアリング結果について妥当でないと判定した場合に、当該ペアリング結果の前記ピーク信号の中から前記予測ピーク信号に近い前記ピーク信号を選択する選択工程と、
   前記選択工程によって選択された前記ピーク信号と、前記アップビート区間及び前記ダウンビート区間のうち、前記選択工程によって前記ピーク信号が選択されなかった側の区間の前記予測ピーク信号とをペアリングする再ペアリング工程と、
   を含み、
   前記ペアリング工程は、
   前記物標までの距離が所定値以下である場合に、前記予測ピーク信号を基準とする所定の角度範囲である第１範囲、または、前記予測ピーク信号を基準とする所定の横位置範囲である第２範囲において、前記物標に対応する前記ピーク信号を抽出し、
   前記選択工程は、
   前記ペアリング結果の前記ピーク信号の角度に対応する信号強度の差が所定値以下である場合に、前記予測ピーク信号の角度に近い前記ピーク信号を選択し、当該信号強度の差が所定値以上である場合に、前記予測ピーク信号の周波数に近い前記ピーク信号を選択すること
   を特徴とする信号処理方法。

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