WO2019182043A1 - レーダ装置 - Google Patents

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WO2019182043A1
WO2019182043A1 PCT/JP2019/011823 JP2019011823W WO2019182043A1 WO 2019182043 A1 WO2019182043 A1 WO 2019182043A1 JP 2019011823 W JP2019011823 W JP 2019011823W WO 2019182043 A1 WO2019182043 A1 WO 2019182043A1
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WO
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speed
value
unit
target
processing cycle
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/011823
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English (en)
French (fr)
Inventor
悠介 赤峰
康之 三宅
Original Assignee
株式会社Ｓｏｋｅｎ
株式会社デンソー
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Publication date
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Application filed by 株式会社Ｓｏｋｅｎ, 株式会社デンソー filed Critical 株式会社Ｓｏｋｅｎ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes

Definitions

  • the present disclosure relates to a radar apparatus.
  • a Fast Chirp Modulation (hereinafter referred to as FCM) type radar device that uses a chirp signal whose frequency continuously increases or decreases as a radar signal and measures the distance to the target and the speed of the target is known.
  • the FCM radar device applies a two-dimensional fast Fourier transform (FFT) to a beat signal generated from a transmission / reception signal of a radar signal. Then, the distance from the frequency of the beat signal to the target is obtained, and the relative speed with respect to the target is obtained from the phase rotation of the frequency component continuously detected for the same target.
  • the detected phase ⁇ may be folded back, and the actual phase may be ⁇ + 2 ⁇ ⁇ N.
  • N is an integer. Therefore, the speed obtained from the phase rotation includes ambiguity. Such speed ambiguity can also occur in a radar apparatus that uses a pulse signal as a radar signal.
  • the radar apparatus described in Patent Document 1 below pays attention to the fact that when the repetition period of the pulse signal is different, the observed speed is different when the aliasing occurs.
  • the radar apparatus described in Patent Document 1 transmits and receives pulse signals at two different repetition periods, and calculates a first speed and a second speed based on reception signals at two repetition periods, respectively. Then, the radar device described in Patent Document 1 corrects the return of the first speed and the second speed based on the speed difference between the first speed and the second speed, and calculates the true speed. Yes.
  • the present disclosure provide a radar apparatus that can accurately estimate the speed of a target even in an environment where a plurality of targets are present.
  • a radar device mounted on a vehicle which includes a transmission unit, a reception unit, a setting unit, a detection unit, an observation unit, an estimation unit, a prediction unit, and a matching processing unit. And a determination unit.
  • the transmission unit is configured to transmit a transmission signal that is a pulse signal or a chirp signal at a set repetition period.
  • the receiving unit is configured to receive a reflected signal generated by reflecting the transmission signal transmitted by the transmitting unit by a target.
  • the setting unit is configured to set a repetition period different from the repetition period in the current processing cycle as the repetition period in the next processing cycle.
  • the detection unit is configured to detect a target signal indicating the target from the reflected signal received by the reception unit.
  • the observation unit is configured to calculate a velocity observation value from the target signal detected by the detection unit.
  • the velocity observation value is an observation value of the relative velocity with respect to the target.
  • the estimation unit is configured to calculate a plurality of velocity estimation values assuming the return of the velocity from k times to k + n times using the velocity observation values calculated by the observation unit for the first detection target.
  • the first detected target is a target detected for the first time by the detection unit in the current processing cycle.
  • the prediction unit is configured to calculate a speed prediction value from each of the plurality of speed estimation values calculated by the estimation unit.
  • the speed predicted value is a predicted value of the speed observed value in the next processing cycle.
  • the matching processing unit is configured to associate, in the next processing cycle, the predicted speed value calculated by the prediction unit in the current processing cycle and the observed speed value calculated by the observation unit in the next processing cycle. Is done.
  • the determining unit is configured to determine a relative speed from the predicted speed value and the observed speed value based on the result of association by the matching processing unit.
  • a transmission signal is transmitted with a different repetition period in the current processing cycle and the next processing cycle, the target signal is detected from the reflected signal, and the velocity observation value of the target is determined. Detected.
  • the repetition cycle is different between the current processing cycle and the next processing cycle, the maximum detected speed of the speed observation value is different, and a difference occurs in the speed observation value of the same target when a return occurs.
  • a plurality of speed estimation values assuming a plurality of turnaround times are calculated from the speed observation values in the current processing cycle, and a plurality of speeds that are predicted values of the speed observation values in the next processing cycle are calculated from the plurality of speed estimation values.
  • a predicted value is calculated.
  • one of the predicted speed values is associated with the observed speed value. That is, the speed observation value in the current processing cycle is associated with the speed observation value in the next processing cycle. Then, the relative velocity of the target is determined from the associated velocity prediction value and velocity observation value.
  • the speed between different processing cycles is Observation values can be associated with each other appropriately. Therefore, even in an environment where a plurality of targets are present, it is possible to accurately estimate the speed of a target by appropriately associating speed observation values between processing cycles having different repetition periods.
  • FIG. 1 It is a flowchart which shows the process sequence of the speed determination process of a target. It is explanatory drawing which shows the outline
  • FIG. 10 is a diagram showing a speed observation value, a speed estimation value, and a speed prediction value of a target in first to third processing cycles when a turn-up of ⁇ 1 time occurs.
  • FIG. 7 is a diagram showing a speed observation value, a speed estimation value, and a speed prediction value of a target in first to third processing cycles when no aliasing occurs.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a speed observation value, a speed estimation value, and a speed prediction value of a target in first to third processing cycles when the speed of the target is determined in a third processing cycle.
  • FIG. 7 is a diagram showing a speed observation value, a speed estimation value, and a speed prediction value of a target in first to third processing cycles when extrapolation processing is performed.
  • 5 is a diagram showing a speed observation value, a speed estimation value, and a speed prediction value of a target in first to third processing cycles when a plurality of targets are observed. It is a flowchart which shows the process sequence of the speed determination process of the target which concerns on 2nd Embodiment.
  • the radar device 20 is a Fast Chirp Modulation (FCM) type millimeter wave radar that transmits and receives chirp signals, and is mounted on the vehicle 50.
  • FCM Fast Chirp Modulation
  • the radar apparatus 20 may be mounted at the front center of the vehicle 50 (for example, the center of the front bumper), and the area at the front center of the vehicle 50 may be set as the detection area Rd.
  • the radar device 20 is mounted at two locations on the left front side and the right front side of the vehicle 50 (for example, the left end and the right end of the front bumper). The area may be the detection area Rd.
  • the radar apparatus 20 is mounted at two locations on the left rear side and the right rear side of the vehicle 50 (for example, the left end and the right end of the rear bumper).
  • the rear area may be the detection area Rd.
  • the radar apparatus 20 is mounted at four locations on the left front side, right front side, left rear side, and right rear side of the vehicle 50. The left rear and right rear regions may be used as the detection area Rd.
  • the chirp signal is a radar signal that is frequency-modulated so that the frequency changes in a sawtooth waveform. That is, the chirp signal is a radar signal whose frequency continuously increases or decreases.
  • FIG. 6 shows a chirp signal whose frequency continuously decreases, the frequency of the chirp signal may increase continuously.
  • the repetition period of the chirp signal is a period from the start of transmission of one chirp signal to the start of transmission of the next chirp signal.
  • FIG. 7 shows the waveforms of chirp signals for three processing cycles when chirp signals having two different repetition periods T1 and T2 are alternately transmitted.
  • the radar apparatus 20 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and a core processor that executes a fast Fourier transform (hereinafter, FFT) process.
  • the radar apparatus 20 includes a transmission unit 21, a setting unit 22, a reception unit 23, a detection unit 24, an observation unit 25, an evaluation unit 26, a matching processing unit 27, an extrapolation processing unit 28, an estimation unit 29, a prediction unit 30,
  • the functions of a likelihood calculation unit 31, a determination unit 32, and an alarm determination unit 33 are provided.
  • Each of these functions may be realized by a CPU or the like executing a program stored in a memory such as a ROM, or a part or all of the functions may be implemented by hardware that combines a logic circuit, an analog circuit, or the like. It may be realized by using.
  • the transmission unit 21 includes a transmission array antenna configured by a plurality of antenna elements, and repeatedly transmits a chirp signal at the repetition period Tcy set by the setting unit 22.
  • the receiving unit 23 includes a receiving array antenna including a plurality of antenna elements, and receives a reflected signal generated by reflecting a chirp signal with a target.
  • the transmission unit 21 transmits a plurality of chirp signals at a repetition cycle Tcy set by the setting unit 22 in one processing cycle. Then, the setting unit 22 sets the repetition period Tcy so that the repetition periods Tcy in consecutive processing cycles are different from each other. For example, as illustrated in FIG. 6, when the repetition period Tcy in the current (or current) processing cycle is set to T1, the setting unit 22 sets the repetition period Tcy in the next processing cycle to T2 different from T1. . For example, the setting unit 22 may set the repetition cycle Tcy in the odd processing cycle to T1, and set the repetition cycle Tcy in the even processing cycle to T2.
  • the maximum detection speed Vmax of the chirp signal is expressed by the following equation (1).
  • c indicates the speed of light
  • fc indicates the center frequency of the chirp signal.
  • Vmax c / (4 ⁇ fc ⁇ Tcy) (1)
  • the maximum detection speed Vmax is the maximum value of the speed V that can be detected without turning back.
  • the speed V is in a range of ⁇ Vmax ⁇ V ⁇ Vmax, the speed V can be detected without a return from the beat signal acquired by transmitting and receiving the chirp signal.
  • the maximum detection speed Vmax decreases as the repetition period Tcy increases.
  • the maximum detection speeds Vmax in successive processing cycles are different from each other.
  • the detection unit 24, the observation unit 25, the evaluation unit 26, the matching processing unit 27, the extrapolation processing unit 28, the estimation unit 29, the prediction unit 30, the likelihood calculation unit 31, and the determination unit 32 are received by the reception unit 23.
  • a target signal is detected from the reflected signal, and the velocity V and distance R of the target are estimated from the detected target signal and determined.
  • the target signal is a signal indicating the presence of the target.
  • the relative speed with respect to the vehicle 50 is referred to as a target speed V
  • the distance from the vehicle 50 to the target is referred to as a target distance R. Details of the target speed and distance determination process will be described later.
  • the alarm determination unit 33 determines whether or not to output an alarm for the target whose speed V is determined by the determination unit 32 as an alarm target. That is, the warning determination unit 33 calculates the possibility of collision between the target for which the speed V is determined and the vehicle 50, and determines that the warning is output when the possibility of collision exceeds a threshold value. Instruct the device 40 to output an alarm.
  • the alarm device 40 is a door mirror, an indicator provided in the vehicle interior, a speaker in the vehicle interior, a display in the vehicle interior, or the like.
  • the alarm device 40 blinks, outputs a warning sound or sound, or displays a warning in response to a warning output instruction from the warning determination unit 33.
  • the transmission unit 21 repeatedly transmits a plurality of chirp signals at a set repetition cycle. And the receiving part 23 receives the reflected signal produced by the chirp signal transmitted by the transmission part 21 being reflected by the target.
  • the detection unit 24 detects a target signal indicating the target from the reflected signal received in S10. Specifically, as illustrated in FIG. 10, the detection unit 24 acquires a beat signal from the transmission signal and the reflected signal. When the number of chirp signals included in one processing cycle is N, N beat signals are acquired.
  • the detection unit 24 performs FFT processing on each of the acquired N beat signals as the first FFT processing, and calculates N distance spectra.
  • the distance spectrum is a two-dimensional spectrum representing power with respect to distance. Since the beat signal has a frequency component according to the distance to the object, the calculated frequency BIN of the distance spectrum corresponds to the distance BIN.
  • the detection unit 24 performs the FFT process on each distance BIN of the calculated N distance spectra, and calculates the distance-speed spectrum.
  • the distance / velocity spectrum is a three-dimensional spectrum representing power with respect to distance and speed. Then, the detecting unit 24 searches the peak speed BIN and the distance BIN from the calculated distance / velocity spectrum, and extracts the peak as a target signal indicating the presence of the target.
  • the observation unit 25 calculates the speed observation value Vob and the distance observation value Rob of the target from the speed BIN and the distance BIN of the target signal extracted in S20. Further, the observation unit 25 may calculate the azimuth spectrum including the azimuth information of the target with respect to the vehicle 50 by applying the arrival direction estimation algorithm to the target signal, and may calculate the azimuth of the target.
  • the radar apparatus 20 determines whether or not unprocessed target information exists.
  • the unprocessed target information is a speed predicted value Vpr that is calculated in the processing of S70 or S150 in the previous processing cycle and for which an evaluation value is not calculated.
  • the predicted speed value Vpr is a value calculated as a predicted value of the target speed observation value Vob in the current processing cycle in the previous processing cycle.
  • the distance predicted value Rpr is a value calculated as a predicted value of the target distance observation value Rob in the current processing cycle in the previous processing cycle.
  • the evaluation value is a value calculated in the process of S100 described later, and is a value used for matching between the predicted speed value Vpr and the observed speed value Vob.
  • the radar apparatus 20 determines whether there is a target signal for which matching processing or extrapolation processing described later has not been performed. In S50, when it is determined that there is a target signal for which matching processing or the like has not been performed, there is a target signal for which matching processing or the like has not been performed even though there is no unprocessed target information. In this case, the radar apparatus 20 determines that the target signal for which matching processing or the like has not been performed is a signal indicating the first detected target detected for the first time in the current processing cycle, and proceeds to the process of S60.
  • the estimation unit 29 uses the speed observation value Vob calculated in S30, and a plurality of speed estimation values assuming speed wrapping from k times to k + n times (k is an integer, n is an integer of 1 or more). Ves is calculated.
  • the assumption of speed folding from k times to k + n times may not include the assumption of no folding.
  • the estimation unit 29 includes speed wrapping from k times to k + n times (k is an integer of 0 or less, n is an integer of 1 or more, and k + n is an integer of 0 or more) so as to include an assumption of no wrapping.
  • a plurality of estimated speed values Ves are calculated. Specifically, the speed estimated value Ves is calculated from the following equation (2).
  • M is the number of turns, and is an integer from k to k + n.
  • Ves Vob + 2 ⁇ Vmax ⁇ M (2)
  • the prediction unit 30 calculates the predicted speed value Vpr, which is the predicted value of the observed speed value Vob in the next processing cycle, and the next processing cycle from each of the plurality of estimated speed values Ves calculated in S60.
  • a distance prediction value Rpr that is a prediction value of the distance observation value Rob at is calculated.
  • the prediction unit 30 assumes that the orientation of the target is constant, and sets the plurality of speed estimation values Ves as the plurality of speed prediction values Vpr as they are. Further, the prediction unit 30 calculates a plurality of distance prediction values Rpr assuming that the target moves with each of the plurality of speed estimation values Ves.
  • the prediction unit 30 calculates three speed prediction values Vpra, Vprb, and Vprc. In this case, the prediction unit 30 calculates distance prediction values Rpra, Rprb, and Rpc when the target moves in each of Vesa, Vesb, and Vesc.
  • the likelihood calculating unit 31 calculates an initial value of the likelihood indicating the likelihood of each of the speed estimated values Ves calculated in S60.
  • the range of the speed V that can be taken by the target is changed, and the range that can be taken by the number of turns M is also changed accordingly. Therefore, the likelihood calculating unit 31 calculates an initial value of the likelihood that is different for each number of times of folding according to at least one of the speed of the vehicle 50, the type of the target, and the position of the target.
  • the types of targets are vehicles, pedestrians, bicycles, etc.
  • the relationship between the distance and the intensity of the target signal differs depending on the target. For example, if the target is a pedestrian, the target signal has a low intensity even if the distance is short, and if the target is a vehicle, the target signal has a high intensity even if the distance is long. Therefore, the likelihood calculating unit 31 estimates the type of the target from the relationship between the distance to the target and the intensity of the target signal.
  • the likelihood calculating unit 31 determines that the target is a vehicle and the maximum detection speed Vmax is relatively large, or when the type of the target cannot be determined, there is a high possibility that the speed does not return.
  • the initial value of likelihood may be calculated using the initial value distribution shown in FIG.
  • the likelihood calculating unit 31 determines that the target is a vehicle and determines that the return of the speed is likely to occur when the maximum detected speed Vmax is relatively small, and the process illustrated in FIG.
  • the initial value of likelihood may be calculated using the initial value distribution shown.
  • the likelihood calculating unit 31 moves the target to the left when the target is located on the front left side of the vehicle 50, specifically, on the left side of the road on which the vehicle 50 is traveling, It is determined that the possibility of moving away from the vehicle 50 is high.
  • the likelihood calculating unit 31 may calculate the initial value of likelihood using the initial value distribution shown in FIG.
  • the likelihood calculating unit 31 determines that the target is a pedestrian, the likelihood calculating unit 31 determines that there is a very high possibility that the speed does not return, and the initial value distribution illustrated in FIG.
  • the likelihood calculating unit 31 calculates the initial value of the likelihood using the initial value distribution with a wider distribution width as the speed of the vehicle 50 increases. May be.
  • the setting unit 22 sets a chirp signal repetition cycle Tcy different from the current processing cycle, and ends the current processing cycle.
  • the maximum detection speed Vmax of the target speed detected in the next processing cycle is different from the maximum detection speed Vmax in the current processing cycle.
  • the evaluation unit 26 calculates an evaluation value.
  • the evaluation values are the speed predicted value Vpr and the distance predicted value Rpr calculated in the previous processing cycle, and the speed observed value Vob and the distance observed value Rob calculated in the process of S30 of the current processing cycle. This is a value obtained by evaluating the correspondence. The larger the value, the higher the correspondence.
  • the evaluation unit 26 has a small difference between each of the speed predicted value Vpr and the distance predicted value Rpr calculated in the previous processing cycle and each of the speed observed value Vob and the distance observed value Rob calculated in the current processing cycle. The higher the evaluation value is calculated.
  • the evaluation unit 26 calculates, for each of the plurality of predicted speed values Vpr calculated in the previous processing cycle, a first difference that is a difference between the observed speed value Vob and the closest value among the return values. .
  • the evaluation unit 26 calculates a second difference that is a difference between the corresponding distance predicted value Rpr and the distance observed value Rob for each of the speed predicted values Vpr.
  • the evaluation part 26 calculates an evaluation value high, so that the sum total of a 1st difference and a 2nd difference is small for every speed prediction value Vpr.
  • the matching processing unit 27 determines whether a matching target exists.
  • the matching target is a combination of the observed velocity value Vob corresponding to the same initial detection target and its return value, and each of a plurality of predicted velocity values Vpr, and the evaluation value is the maximum and is set from a preset evaluation threshold value. Is a high combination. If it is determined in S110 that there is a matching target, the process proceeds to S120, and if it is determined that there is no matching target, the process proceeds to S130.
  • the matching processing unit 27 associates matching target combinations. For example, in the case of a target having a turn of ⁇ 1, among the combinations of the observed speed value Vob corresponding to the target and the return value thereof and each of a plurality of predicted speed values Vp, ⁇ The evaluation value of the combination including the predicted speed value Vprc assuming one return is maximum and higher than the evaluation threshold. Therefore, this combination is associated.
  • the estimation unit 29 calculates the estimated speed value Ves based on the predicted speed value Vpr and the observed speed value Vob that are matched among the predicted speed values Vpr. That is, the estimation unit 29 calculates the speed estimation value Ves based on the speed prediction value Vpr corresponding to the evaluation value exceeding the evaluation threshold and the speed observation value Vob or its return value.
  • the estimation unit 29 calculates the speed estimation value Ves only from the speed observation value Vob in the process of S60.
  • the speed predicted value Vpr exists, and therefore the estimation unit 29 determines whether the speed predicted value Vpr and the speed observed value Vob that have been matched or the return thereof.
  • the speed estimated value Ves is calculated using both of the values. Specifically, the estimation unit 29 calculates a speed estimation value Ves by performing a weighted average of the speed observation value Vob and the speed estimation value Ves or a return value thereof. As a result, the stable speed estimation value Ves is calculated as compared with the case where the speed estimation value Ves is calculated using only the speed observation value Vob having a large fluctuation.
  • the estimation unit 29 performs an extrapolation process for calculating the estimated speed value Ves without using the observed speed value Vob or its return value for the predicted speed value Vpr for which matching is not established. That is, the estimation unit 29 uses the speed predicted value Vpr for which matching is not established as the speed estimated value Ves as it is. From the above, the same number of estimated speed values Ves as the predicted speed value Vpr is calculated.
  • the extrapolation processing unit 28 executes the above-described extrapolation process for each predicted speed value Vpr, and speed prediction is performed.
  • the same number of speed estimation values Ves as the value Vpr are calculated.
  • the extrapolation processing unit 28 performs the above-described extrapolation process for each predicted distance value Rpr, and calculates the same number of estimated distance values Res as the predicted speed value Vpr.
  • the prediction unit 30 calculates a plurality of predicted speed values Vpr in the next processing cycle using the estimated speed value Ves calculated in the processing of S130 or S140. Further, the prediction unit 30 calculates a plurality of predicted distance values Rpr in the next processing cycle using the speed estimated value Ves and the distance estimated value Res calculated in the processing of S130 or S140.
  • the likelihood calculating unit 31 calculates each likelihood of the speed estimated value Ves calculated in S130 or S140. Specifically, the likelihood calculating unit 31 calculates the estimated speed value Ves calculated from the predicted speed value Vpr for which the matching has been established with respect to the estimated speed value Ves corresponding to the estimated speed value Ves in the previous processing cycle. The estimated likelihood is increased to be the likelihood in the current processing cycle. At this time, the likelihood calculating unit 31 may change the likelihood of the speed estimated value Ves according to the evaluation value for the speed predicted value Vpr for which matching is established. That is, the likelihood calculating unit 31 may increase the amount of increase in likelihood as the evaluation value is higher.
  • the likelihood calculating unit 31 decreases the likelihood calculated for the speed estimated value Ves corresponding to the speed estimated value Ves in the previous processing cycle for the speed estimated value Ves for which the extrapolation processing has been performed. The likelihood in the current processing cycle.
  • the determination unit 32 determines whether or not there is a likelihood equal to or higher than a preset likelihood threshold among the likelihoods of the respective speed estimation values Ves. If it is determined in S170 that there is no likelihood greater than or equal to the likelihood threshold, the process returns to S40, and if it is determined that there is a likelihood greater than or equal to the likelihood threshold, the process proceeds to S180.
  • the determination unit 32 determines the speed V of the target. Specifically, the determination unit 32 determines the speed estimation value Ves having the maximum likelihood and the likelihood threshold or more among the likelihoods of the speed estimation value Ves corresponding to the same initial detection target. The speed V is determined. In addition, the distance estimation value Res corresponding to the target speed V and the determined speed estimation value Ves is determined as the target distance R.
  • the determination unit 32 deletes another speed estimated value Ves calculated for the same target as the target for which the speed V has been determined. That is, for the first detected target that is the same as the estimated speed value Ves determined as the speed V, the estimated speed value Ves calculated by assuming a folding count M different from the estimated speed value Ves is deleted.
  • the warning determination unit 33 determines whether or not to output a warning based on the speed V and the distance R determined in S180. That is, the warning determination unit 33 determines the possibility of collision between the vehicle 50 and the target based on the speed V and the distance R determined in S180. Then, the alarm determination unit 33 determines to output an alarm when the possibility of collision is higher than a preset alarm threshold, and determines not to output an alarm when the possibility of collision is lower than the alarm threshold. . Thereafter, the process returns to S40.
  • the estimated speed value Ves is calculated in S60 in the current processing cycle, and the predicted speed value Vpr that is the predicted value of the observed speed value Vob in the next processing cycle is calculated in S70.
  • a speed estimation value Ves assuming speed return may be calculated from the speed observation value Vob in the previous processing cycle, or a speed prediction that is a predicted value of the speed observation value Vob in the current processing cycle.
  • the value Vpr may be calculated. That is, the speed observation in L processing cycles is performed after the speed observation value Vob is calculated in L (L is an integer of 1 or more) processing cycles until the evaluation value is calculated in L + 1 processing cycles.
  • the speed estimated value Ves is calculated from the value Vob, and the speed predicted value Vpr that is the predicted value of the speed observed value Vob in the L + 1 processing cycles may be calculated.
  • FIG. 15 to FIG. 19 show operations when chirp signals having three different repetition periods Tcy are transmitted and received as shown in FIG.
  • FIG. 15 shows an example of the case where the turn-back of -1 time has occurred.
  • the target is first detected, and the velocity observation value Voba and the distance observation value Rob of the first detection target are calculated. Further, speed estimation values Vesa, Vesb, and Vesc are calculated using the unreturned speed observation value Voba, the speed observation value Voba plus one turn value Vob, and the speed observation value Voba minus one turn value Vobc. The In addition, initial values of the likelihood of the speed estimated values Vsa, Vesb, and Vesc are calculated.
  • the predicted speed values Vpra, Vprb, Vprc and the predicted distance values Rpra, Rprb, Rprc in the second processing cycle are calculated using the estimated speed values Vesa, Vesb, Vesc, respectively.
  • the predicted speed values Vpra and Vprb are speeds away from the vehicle 50, the predicted distance values Rpra and Rprb are larger than the observed distance value Rob.
  • the predicted speed value Vprc is a speed in a direction approaching the vehicle 50, the predicted distance value Rprc is smaller than the observed distance value Rob.
  • the velocity observation value Voba and the distance observation value Roba of the target are calculated.
  • an evaluation value is calculated for each of the predicted speed values Vpra, Vprb, and Vprc, and the evaluated value corresponding to the predicted speed value Vprc exceeds the evaluation threshold value.
  • the predicted speed value Vprc is associated with the observed speed value Voba
  • the estimated speed value Vsc is calculated from the predicted speed value Vprc and the -1 turn-back value Vobc of the observed speed value Voba.
  • the estimated speed values Vpra and Vprb are extrapolated to calculate estimated speed values Vsa and Vesb.
  • the likelihood of the speed estimation value Vesc is increased from the initial value of the likelihood, and the likelihoods of the speed estimation values Vesa and Vesb are decreased from the initial value of the likelihood.
  • the same operation as in the second processing cycle is repeated, and the speed estimated values Vesa, Vesb, and Vesc are calculated. Then, the likelihood of the speed estimated value Vesc is increased from the second processing cycle, and the likelihood of the speed estimated values Vesa and Vesb is decreased from the second processing cycle.
  • FIG. 16 shows an example of the case where no speed return occurs.
  • an operation similar to the example shown in FIG. 15 is performed in the first processing cycle.
  • the speed predicted value Vpra is associated with the speed observed value Voba
  • the speed estimated value Vsa is calculated from the speed predicted value Vpra and the speed observed value Voba. Is calculated.
  • the estimated speed values Vprb and Vprc are extrapolated to calculate estimated speed values Vesb and Vesc.
  • the likelihood of the speed estimated value Vesa is increased from the initial value of the likelihood
  • the likelihood of the speed estimated values Vesb and Vesc is decreased from the initial value of the likelihood.
  • the same operation as in the second processing cycle is repeated.
  • FIG. 17 is an example in the case where ⁇ 1 speed folding occurs as in FIG.
  • the likelihood of the speed estimation value Vesc exceeds the likelihood threshold in the third processing cycle.
  • the speed estimated value Vesc is determined as the target speed V.
  • the other speed estimated values Vesa and Vesb calculated for the same target as the speed estimated value Vesc are determined to be incorrect values, and the speed estimated values Vesa and Vesb are determined. Is deleted.
  • FIG. 18 is an example of the case where -1 speed folding occurs as in FIG.
  • the speed observation value Voba includes an error, and matching is not established in the second processing cycle. Therefore, in the second processing cycle, the estimated speed values Vpra, Vprb, and Vprc are extrapolated, and the estimated speed values Vsa, Vesb, and Vesc are calculated.
  • FIG. 19 is an example when two targets are detected.
  • the speed of one of the two targets has a speed return of ⁇ 1, and the speed of the other target has no speed return.
  • two targets are detected, and two velocity observation values Voba and two distance observation values Rob are calculated.
  • the distance observation values Rob of the two targets are equal.
  • two speed estimated values Vsa, Vesb, and Vesc and two predicted speed values Vpra, Vprb, and Vprc are calculated.
  • the same operation as in the example shown in FIG. 15 is performed, and one of the two predicted speed values Vprc is associated with one of the observed speed values Vobc, and the estimated speed value Vesc is calculated. Also, the same operation as in the example shown in FIG. 16 is performed, and one of the two predicted speed values Vpra is associated with the remaining one of the observed speed values Voba, and the estimated speed value Vesa is calculated. 15 and FIG. 16 is performed, and two speed estimated values Vesb, one speed estimated value Vesa, and one speed estimated value Vesc are calculated.
  • the same operation as in the second processing cycle is repeated.
  • the observation speeds Vob of the two targets that are detected in the first processing cycle and have a close distance and speed are appropriately associated between the cycles. Then, it is determined that one of the two targets is a target that approaches the vehicle 50 and the other is a target that moves away from the vehicle 50.
  • the velocity observation values between the processing cycles are observed. Vob can be appropriately associated. Then, based on the result of the association between the predicted speed value Vpr and the observed speed value Vob, the target speed V is determined from the predicted speed value Vpr and the observed speed value Vob. Therefore, even in an environment where a plurality of targets are present, the speed V of the target can be accurately calculated by appropriately associating the speed observation values Vob between processing cycles having different repetition periods.
  • the speed estimation value Ves corresponding to the speed prediction value Vpr for which the matching has been established is likely to be the speed V of the target. Therefore, the target speed V can be determined early by increasing the likelihood of the speed estimation value Ves.
  • the initial value of the likelihood of the number of times of return is increased.
  • the initial value of the likelihood of the number of foldings according to the speed in the range where the probability of the speed V is low can be reduced. As a result, it can suppress that the incorrect speed estimated value Ves is decided as the speed V.
  • the type of the target can be estimated from the relationship between the distance to the target and the intensity of the target signal.
  • the estimated speed value Ves calculated by the extrapolation process is less likely than the estimated speed value Ves calculated when the matching is established. Therefore, it is possible to suppress the erroneous estimated speed value Ves from being determined as the speed V by reducing the likelihood of the estimated speed value Ves calculated by the extrapolation process.
  • the likelihood of the estimated speed value calculated using the predicted speed value at which the matching is established is changed according to the evaluation value used for the matching process. As a result, it is possible to increase the likelihood as the estimated speed value Ves calculated from the observed speed value Vob or the estimated speed value Vpr close to the return value, and to determine the target speed V early.
  • the processing executed by the matching processing unit 27 and the determination unit 32 is different from that in the first embodiment.
  • the determination unit 32 according to the second embodiment counts the number of associations by the matching processing unit 27 and determines the target velocity V using the counted number of associations.
  • the radar apparatus 20 includes a function of the connection accuracy calculation unit 35 instead of the likelihood calculation unit 31.
  • the connection accuracy calculation unit 35 calculates the connection accuracy between the predicted speed value Vpr and the observed speed value Vob associated by the matching processing unit 27.
  • the prediction unit 30 calculates not only the predicted values of the speed and distance of the target but also the predicted values of the direction of the target and the intensity of the target signal.
  • the connection accuracy calculation unit 35 calculates the difference between the predicted value of the distance, speed, direction, and intensity calculated by the prediction unit 30 and the observed value, and the previous processing cycle. Based on at least one of the calculated connection accuracy, the connection accuracy in the current processing cycle is calculated.
  • connection accuracy ⁇ (A
  • ⁇ pr is a predicted value of azimuth
  • ⁇ ob is an observed value of azimuth
  • Ppr is a predicted value of intensity
  • Pob is an observed value of intensity.
  • A, B, C, and D are coefficients and are negative numerical values.
  • ⁇ is a numerical value from 0 to 1.
  • Expression (5) is an expression for calculating the current processing cycle by performing a weighted average of the difference between the predicted value and the observation value of the distance, speed, direction, and intensity and the connection accuracy in the previous processing cycle.
  • the difference between the predicted value and the observed value only needs to include the difference between the predicted value and the observed value of at least one of the four elements of distance, speed, direction, and intensity.
  • the radar apparatus 20 executes the processes of S10 to S70 and S90 to S100 as in the first embodiment. Subsequently, in S110 and S120, a combination having an evaluation value higher than the evaluation threshold is associated. Further, the number of associations is counted for each turn-back number M. For example, if the number of associations in the previous processing cycle is 1, and the association is also performed in the current processing cycle, the number of associations is counted up to 2.
  • the radar apparatus 20 executes the processes of S130 to S150 as in the first embodiment.
  • the radar apparatus 20 executes the flowchart shown in FIG. 20 instead of the processes of S160 to S180.
  • S300 it is determined whether or not the maximum value (hereinafter referred to as the maximum number of times) of the number of associations counted for each turn-back number M is less than a preset number of times threshold. If the maximum number of times is less than the threshold number of times, the process proceeds to S310, and the number of established connections is determined.
  • the maximum number of times hereinafter referred to as the maximum number of times
  • the process proceeds to S390, and the unconnected speed estimation value Ves is deleted in the current processing cycle.
  • the unconnected speed estimated value Ves is a speed estimated value Ves corresponding to the speed observed value Vob or the predicted speed value Vpr not associated with the return value.
  • the predicted speed value Vpr with the maximum number of associations is established in the current processing cycle. Therefore, in S390, the speed estimated value Ves corresponding to the speed predicted value Vpr whose association count is not the maximum value is deleted.
  • connection accuracy is calculated for each established connection using the above-described equation (5). Thereafter, the process proceeds to S390, and the unconnected speed estimated value Ves is deleted in the current processing cycle.
  • S340 it is determined whether or not the number of processing cycles from when the target is detected for the first time until now is less than a preset threshold value.
  • the determination threshold is an upper limit value of the number of processing cycles that are spent until the speed V is determined. If it is determined that the number of processing cycles up to the current processing cycle is less than the fixed threshold, the process proceeds to S350, and the number of established connections is determined.
  • the process proceeds to S410.
  • the speed estimated value Ves corresponding to the speed predicted value Vpr having the maximum connection accuracy calculated in the previous processing cycle is determined as the speed V among the speed predicted values Vpr having the maximum number of associations. .
  • the speed V is determined.
  • the estimated speed value Ves corresponding to the calculated predicted speed Vpr having the maximum connection accuracy is determined as the speed V. .
  • the radar apparatus 20 executes the processes of S190 and S200 as in the first embodiment.
  • connection accuracy based on at least one of a difference between at least one predicted value of distance, speed, direction, and intensity and the observed value, and connection accuracy calculated in the previous processing cycle Is calculated. Thereby, the speed V can be determined using the connection accuracy.
  • the speed V can be determined using the connection accuracy calculated in the previous processing cycle. it can.
  • the speed V can be determined using the connection accuracy calculated in the current processing cycle.
  • the evaluation unit 26 calculates the evaluation value using both the target speed predicted value Vpr and the distance predicted value Rpr, but the evaluation value is calculated using only the speed predicted value Vpr. It may be calculated. That is, the evaluation unit 26 may calculate the evaluation value based only on the difference between the predicted speed value Vpr and the observed speed value Vob or its return value.
  • the prediction unit 30 calculates the predicted values of the speed and distance of the target, but also calculates the predicted values of the direction of the target and the strength of the target signal. Also good.
  • the prediction unit 30 may calculate at least one predicted value of the distance of the target, the direction of the target, and the intensity of the target signal in addition to the predicted value of the target speed. Thereby, the velocity V of the target can be calculated with higher accuracy.
  • the evaluation unit 26 calculates an evaluation value based on the difference between the other predicted value calculated and the observed value in addition to the difference between the predicted speed value Vpr and the observed speed value Vob or its return value. You may do it. That is, the evaluation unit 26 may calculate the evaluation value so that the smaller the total value of all the calculated differences is, the larger the evaluation value is. Thereby, the velocity V of the target can be calculated with higher accuracy.
  • the radar apparatus 20 is an FCM-type millimeter wave radar, but the present disclosure is not limited to this.
  • the radar apparatus 20 may be a pulse-type millimeter wave radar that transmits a pulse signal at a set repetition period.
  • a plurality of functions of one constituent element in the above embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate

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Abstract

車両（５０）に搭載されたレーダ装置（２０）は、観測部（２５）と、推定部（２９）と、予測部（３０）と、マッチング処理部（２７）と、確定部（３２）と、を備える。。推定部（２９）は、初検出物標について、観測部（２５）により算出された速度観測値を用いて、折り返しを仮定した複数の速度推定値を算出する。予測部（３０）は、複数の速度推定値のそれぞれから、速度予測値を算出する。マッチング処理部（２７）は、速度予測値と、速度観測値との対応付けを行う。

Description

レーダ装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１８年３月２３日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１８－０５６３９８号及び２０１９年３月１５日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１９－０４９０１０号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－０５６３９８号及び２０１９－０４９０１０号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、レーダ装置に関する。
　周波数が連続的に増加又は減少するチャープ信号をレーダ信号として使用し、物標までの距離及び物標の速度を計測するFast Chirp Modulation（以下、ＦＣＭ）方式のレーダ装置が知られている。ＦＣＭ方式のレーダ装置は、レーダ信号の送受信信号から生成されたビート信号に２次元高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を適用する。そして、ビート信号の周波数から物標までの距離を求め、同一物標について連続的に検出される周波数成分の位相回転から、物標に対する相対速度を求める。ただし、検出された位相θは折り返している可能性があり、実際の位相はθ＋２π×Ｎの可能性がある。Ｎは整数である。そのため、位相回転から求められる速度には曖昧性が含まれる。このような速度の曖昧性は、レーダ信号としてパルス信号を使用するレーダ装置においても生じ得る。
　下記特許文献１に記載のレーダ装置は、パルス信号の繰り返し周期が異なると、折り返しが発生した場合に観測される速度が異なることに着目している。特許文献１に記載のレーダ装置は、２つの異なる繰り返し周期でパルス信号を送受信し、２つの繰り返し周期の受信信号に基づいて第１の速度及び第２の速度をそれぞれ算出している。そして、特許文献１に記載のレーダ装置は、第１の速度と第２の速度との速度差に基づいて第１の速度及び第２の速度の折り返しを補正し、真の速度を算出している。
特許第６０７５８４６号公報
　繰り返し周期の異なる処理サイクル間の観測値を比較する場合、処理サイクル間で観測値を対応付けする必要がある。物標が初検出された物標の場合、その折り返し回数はわからないため、速度以外の距離や強度の情報を用いて、処理サイクル間で観測値の対応付けを行う必要がある。しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、複数の物標が存在する環境下において、対象物標からの受信信号と距離及び強度の近い他の受信信号が観測された場合には、処理サイクル間で観測値の対応付けを行うことが難しい、という課題が見出された。ひいては、対象物標の観測値と他の物標の観測値とを誤って対応付けると、速度を誤推定してしまう、という課題が見出された。
　本開示は、複数の物標が存在する環境下においても精度良く物標の速度を推定することが可能なレーダ装置を提供することが望ましい。
　本開示の１つの局面は、車両に搭載されたレーダ装置であって、送信部と、受信部と、設定部と、検出部と、観測部と、推定部と、予測部と、マッチング処理部と、確定部と、を備える。送信部は、設定された繰り返し周期でパルス信号又はチャープ信号である送信信号を送信するように構成される。受信部は、送信部により送信された送信信号が物標により反射されて生じた反射信号を受信するように構成される。設定部は、次回の処理サイクルにおける繰り返し周期として、今回の処理サイクルにおける繰り返し周期と異なる繰り返し周期を設定するように構成される。検出部は、受信部により受信された反射信号から物標を示す物標信号を検出するように構成される。観測部は、検出部により検出された物標信号から速度観測値を算出するように構成される。速度観測値は、物標に対する相対速度の観測値である。推定部は、初検出物標について、観測部により算出された速度観測値を用いて、ｋ回からｋ＋ｎ回までの速度の折り返しを仮定した複数の速度推定値を算出するように構成される。初検出物標は、今回の処理サイクルにおいて検出部により初めて検出された物標である。予測部は、推定部により算出された複数の速度推定値のそれぞれから、速度予測値を算出するように構成される。速度予測値は、次回の処理サイクルにおける速度観測値の予測値である。マッチング処理部は、次回の処理サイクルにおいて、今回の処理サイクルにおいて予測部により算出された速度予測値と、次回の処理サイクルにおいて観測部により算出された速度観測値との対応付けを行うように構成される。確定部は、マッチング処理部による対応付けの結果に基づいて、速度予測値と速度観測値とから相対速度を確定するように構成される。
　本開示の１つの局面によれば、今回の処理サイクルと次回の処理サイクルとで異なる繰り返し周期によって送信信号が送信され、その反射信号から物標信号が検出されて、物標の速度観測値が検出される。ここで、今回の処理サイクルと次回の処理サイクルとでは繰り返し周期が異なるため、速度観測値の最大検知速度が異なり、折り返しが発生した場合に同一物標の速度観測値に差が生じる。
　また、今回の処理サイクルにおける速度観測値から、複数の折り返し回数を仮定した複数の速度推定値が算出され、複数の速度推定値から次回の処理サイクルにおける速度観測値の予測値である複数の速度予測値が算出される。
　そして、次回の処理サイクルにおいて、速度予測値のいずれかと速度観測値との対応付けが行われる。すなわち、今回の処理サイクルにおける速度観測値と次回の処理サイクルにおける速度観測値とが対応付けられる。そして、対応付けられた速度予測値と速度観測値とから物標の相対速度が確定される。このように、異なる折り返し回数に対応した複数の速度予測値が算出されて用いられるため、同じ処理サイクルにおいて距離及び信号強度の近い複数の物標が観測された場合でも、異なる処理サイクル間における速度観測値を適切に対応付けることができる。よって、複数の物標が存在する環境下においても、繰り返し周期の異なる処理サイクル間における速度観測値の対応付けを適切に行って、精度良く物標の速度を推定することができる。
レーダ装置の構成を示すブロック図である。 レーダ装置の車両における搭載位置及び検知範囲の一例を示す図である。 レーダ装置の車両における搭載位置及び検知範囲の他の一例を示す図である。 レーダ装置の車両における搭載位置及び検知範囲の他の一例を示す図である。 レーダ装置の車両における搭載位置及び検知範囲の他の一例を示す図である。 奇数処理サイクル及び偶数処理サイクルにおける送信信号の波形を示す図である。 ３処理サイクル分の送信信号の波形の一例を示す図である。 ３処理サイクル分の送信信号の波形の他の一例を示す図である。 物標の速度確定処理の処理手順を示すフローチャートである。 ２次元ＦＦＴの概要を示す説明図である。 速度推定値の折り返し回数に対する尤度の初期値の一例を示す図である。 速度推定値の折り返し回数に対する尤度の初期値の他の一例を示す図である。 速度推定値の折り返し回数に対する尤度の初期値の他の一例を示す図である。 速度推定値の折り返し回数に対する尤度の初期値の他の一例を示す図である。 －１回の折り返しが発生した場合における、第１～第３処理サイクルの物標の速度観測値、速度推定値、及び速度予測値を示す図である。 折り返しが発生しない場合における、第１～第３処理サイクルの物標の速度観測値、速度推定値、及び速度予測値を示す図である。 第３処理サイクルにおいて物標の速度が確定した場合における、第１～第３処理サイクルの物標の速度観測値、速度推定値、及び速度予測値を示す図である。 外挿処理をした場合における、第１～第３処理サイクルの物標の速度観測値、速度推定値、及び速度予測値を示す図である。 複数の物標が観測された場合における、第１～第３処理サイクルの物標の速度観測値、速度推定値、及び速度予測値を示す図である。 第２実施形態に係る物標の速度確定処理の処理手順を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための例示的な実施形態を説明する。
　（第１実施形態）
　＜１．構成＞
　まず、本実施形態に係るレーダ装置２０の構成について、図１～図８を参照して説明する。
　レーダ装置２０は、チャープ信号を送受信するFast Chirp Modulation（ＦＣＭ）方式のミリ波レーダであり、車両５０に搭載されている。例えば、図２に示すように、レーダ装置２０は、車両５０の前方中央（例えば、前方バンパの中央）に搭載され、車両５０の前方中央の領域を検知エリアＲｄとしてもよい。あるいは、図３に示すように、レーダ装置２０は、車両５０の左前側方及び右前側方の２箇所（例えば、前方バンパの左端及び右端）に搭載され、車両５０の左前方及び右前方の領域を検知エリアＲｄとしてもよい。
　あるいは、図４に示すように、レーダ装置２０は、車両５０の左後側方及び右後側方の２箇所（例えば、後方バンパの左端及び右端）に搭載され、車両５０の左後方及び右後方の領域を検知エリアＲｄとしてもよい。あるいは、図５に示すように、レーダ装置２０は、車両５０の左前側方、右前側方、左後側方、及び右後側方の４箇所に搭載され、車両５０の左前方、右前方、左後方及び右後方の領域を検知エリアＲｄとしてもよい。
　チャープ信号は、図６に示すように、周波数がノコギリ波状に変化するように周波数変調されたレーダ信号である。すなわち、チャープ信号は、周波数が連続的に増加又は減少するレーダ信号である。図６には、周波数が連続的に減少するチャープ信号を示しているが、チャープ信号は、周波数が連続的に増加しもよい。チャープ信号の繰り返し周期は、１つのチャープ信号の送信開始から次のチャープ信号の送信開始までの期間である。また、図７は、２つの異なる繰り返し周期Ｔ１，Ｔ２のチャープ信号を交互に送信する場合における、３処理サイクル分のチャープ信号の波形を示す。また、図８に示すように、３つの異なる繰り返し周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のチャープ信号を順番に送信してもよい。この場合、３処理サイクルで、１セット分のチャープ信号が送信される。
　レーダ装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）処理等を実行するコアプロセッサを含むマイクロコンピュータを備える。そして、レーダ装置２０は、送信部２１、設定部２２、受信部２３、検出部２４、観測部２５、評価部２６、マッチング処理部２７、外挿処理部２８、推定部２９、予測部３０、尤度算出部３１、確定部３２及び警報判定部３３の機能を備える。これらの各機能は、ＣＰＵ等がＲＯＭ等のメモリに記憶されているプログラムを実行することにより実現してもよいし、その一部又は全部を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。
　送信部２１は、複数のアンテナ素子によって構成された送信アレーアンテナを含み、設定部２２により設定された繰り返し周期Ｔｃｙでチャープ信号を繰り返し送信する。受信部２３は、複数のアンテナ素子によって構成された受信アレーアンテナを含み、チャープ信号が物標で反射されて生じた反射信号を受信する。
　送信部２１は、１回の処理サイクルにおいて、複数のチャープ信号を、設定部２２により設定された繰り返し周期Ｔｃｙで送信する。そして、設定部２２は、連続する処理サイクルにおける繰り返し周期Ｔｃｙが互いに異なるように繰り返し周期Ｔｃｙを設定する。例えば、図６に示すように、設定部２２は、今回（又は現在）の処理サイクルにおける繰り返し周期ＴｃｙをＴ１に設定した場合に、次回の処理サイクルにおける繰り返し周期ＴｃｙをＴ１と異なるＴ２に設定する。例えば、設定部２２は、奇数の処理サイクルにおける繰り返し周期ＴｃｙをＴ１に設定し、偶数の処理サイクルにおける繰り返し周期ＴｃｙをＴ２に設定してもよい。
　ここで、チャープ信号の最大検知速度Ｖｍａｘは、次の式（１）で示される。ｃは光速を示し、ｆｃはチャープ信号の中心周波数を示す。
Ｖｍａｘ＝ｃ／（４×ｆｃ×Ｔｃｙ）　　　（１）
　最大検知速度Ｖｍａｘは、折り返しなく検知できる速度Ｖの大きさの最大値である。速度Ｖが、－Ｖｍａｘ＜Ｖ＜Ｖｍａｘの範囲である場合に、チャープ信号を送受して取得したビート信号から、折り返しなく速度Ｖを検知できる。式（１）に示すように、最大検知速度Ｖｍａｘは繰り返し周期Ｔｃｙが大きいほど小さくなる。連続する処理サイクルにおいて互いに異なる繰り返し周期Ｔｃｙが設定されている場合、連続する処理サイクルにおける最大検知速度Ｖｍａｘは互いに異なる。
　検出部２４、観測部２５、評価部２６、マッチング処理部２７、外挿処理部２８、推定部２９、予測部３０、尤度算出部３１、及び確定部３２は、受信部２３により受信された反射信号から物標信号を検出し、検出した物標信号から物標の速度Ｖ及び距離Ｒを推定して確定する。物標信号は、物標の存在を示す信号である。また、ここでは、車両５０に対する相対速度を物標の速度Ｖと称し、車両５０から物標までの距離を物標の距離Ｒと称する。なお、物標の速度及び距離の確定処理の詳細は後述する。
　警報判定部３３は、確定部３２により速度Ｖが確定された物標を警報対象として、警報を出力するか否か判定する。すなわち、警報判定部３３は、速度Ｖが確定された物標と車両５０とが衝突する可能性を算出し、衝突する可能性が閾値を超えた場合に、警報を出力すると判定して、警報装置４０へ警報出力を指示する。
　警報装置４０は、ドアミラーや車室内に設けられたインジケータ、車室内のスピーカ、車室内のディスプレイなどである。警報装置４０は、警報判定部３３からの警報出力の指示に応じて、点滅したり、警告音や音声を出力したり、警告を表示したりする。
　＜２．速度確定処理＞
　次に、レーダ装置２０が実行する速度確定処理の処理手順について、図９のフローチャートを参照して説明する。
　まず、Ｓ１０では、送信部２１が、設定されている繰り返し周期で複数のチャープ信号を繰り返し送信する。そして、受信部２３が、送信部２１により送信されたチャープ信号が物標により反射されて生じた反射信号を受信する。
　続いて、Ｓ２０では、検出部２４が、Ｓ１０において受信された反射信号から物標を示す物標信号を検出する。具体的には、図１０に示すように、検出部２４は、送信信号と反射信号とからビート信号を取得する。１つの処理サイクルに含まれるチャープ信号の個数をＮ個とすると、Ｎ個のビート信号が取得される。
　そして、検出部２４は、図１０に示すように、１回目のＦＦＴ処理として、取得したＮ個のビート信号のそれぞれに対してＦＦＴ処理を実行して、Ｎ個の距離スペクトラムを算出する。距離スペクトラムは、距離に対するパワーを表す２次元のスペクトラムである。ビート信号は物体までの距離に応じた周波数成分を持つため、算出された距離スペクトラムの周波数ＢＩＮは距離ＢＩＮに相当する。さらに、検出部２４は、２回目のＦＦＴ処理として、算出したＮ個の距離スペクトラムの各距離ＢＩＮに対してＦＦＴ処理を実行して、距離速度スペクトラムを算出する。距離速度スペクトラムは、距離及び速度に対するパワーを表す３次元のスペクトラムである。そして、検出部２４は、算出した距離速度スペクトラムからピークとなる速度ＢＩＮ及び距離ＢＩＮをサーチして、物標の存在を示す物標信号としてピークを抽出する。
　続いて、Ｓ３０では、観測部２５が、Ｓ２０において抽出された物標信号の速度ＢＩＮ及び距離ＢＩＮから、物標の速度観測値Ｖｏｂ及び距離観測値Ｒｏｂを算出する。さらに、観測部２５は、物標信号に到来方向推定アルゴリズムを適用して、車両５０に対する物標の方位情報を含む方位スペクトラムを算出し、物標の方位を算出してもよい。
　続いて、Ｓ４０では、レーダ装置２０は、未処理の物標情報が存在するか否か判定する。未処理の物標情報とは、前回の処理サイクルにおけるＳ７０又はＳ１５０の処理において算出され、評価値が算出されていない速度予測値Ｖｐｒのことである。速度予測値Ｖｐｒは、前回の処理サイクルにおいて、今回の処理サイクルにおける物標の速度観測値Ｖｏｂの予測値として算出された値である。距離予測値Ｒｐｒは、前回の処理サイクルにおいて、今回の処理サイクルにおける物標の距離観測値Ｒｏｂの予測値として算出された値である。また、評価値は、後述するＳ１００の処理において算出される値であり、速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂとのマッチングに用いられる値である。
　Ｓ４０において未処理の物標情報が存在しないと判定された場合は、Ｓ５０の処理へ進み、Ｓ４０において未処理の物標情報が存在すると判定された場合は、Ｓ１００の処理へ進む。
　Ｓ５０では、レーダ装置２０は、後述するマッチング処理又は外挿処理が未実行の物標信号が存在するか否か判定する。Ｓ５０において、マッチング処理等が未実行の物標信号が存在すると判定された場合、未処理の物標情報が存在しないにもかかわらず、マッチング処理等が未実行の物標信号が存在する。この場合、レーダ装置２０は、マッチング処理等が未実行の物標信号を、今回の処理サイクルにおいて初めて検出された初検出物標を示す信号と判定し、Ｓ６０の処理へ進む。
　Ｓ６０では、推定部２９が、Ｓ３０において算出された速度観測値Ｖｏｂを用いて、ｋ回からｋ＋ｎ回（ｋは整数、ｎは１以上の整数）までの速度折り返しを仮定した複数の速度推定値Ｖｅｓを算出する。ｋ回からｋ＋ｎ回までの速度折り返しの仮定には、折り返しなしの仮定が含まれていなくてもよい。本実施形態では、推定部２９は、折り返しなしの仮定を含むように、ｋ回からｋ＋ｎ回（ｋは０以下の整数、ｎは１以上の整数、ｋ＋ｎは０以上の整数）までの速度折り返しを仮定した複数の速度推定値Ｖｅｓを算出する。具体的には、速度推定値Ｖｅｓは、次の式（２）から算出される。Ｍは折り返し回数であり、ｋからｋ＋ｎまでの整数である。
Ｖｅｓ＝Ｖｏｂ＋２×Ｖｍａｘ×Ｍ　　　（２）
　例えば、推定部２９は、折り返しなし（すなわち、Ｍ＝０）、＋１回の折り返し（すなわち、Ｍ＝１）、－１回の折り返し（すなわち、Ｍ＝－１）を仮定して、３個の速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃを算出する。
　続いて、Ｓ７０では、予測部３０が、Ｓ６０において算出された複数の速度推定値Ｖｅｓのそれぞれから、次回の処理サイクルにおける速度観測値Ｖｏｂの予測値である速度予測値Ｖｐｒ、及び次回の処理サイクルにおける距離観測値Ｒｏｂの予測値である距離予測値Ｒｐｒを算出する。詳しくは、予測部３０は、物標の方位が一定であるとして、複数の速度推定値Ｖｅｓをそのまま複数の速度予測値Ｖｐｒとする。また、予測部３０は、複数の速度推定値Ｖｅｓのそれぞれで物標が移動するとして、複数の距離予測値Ｒｐｒを算出する。
　例えば、３個の速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃが算出されている場合には、予測部３０は、３個の速度予測値Ｖｐｒａ，Ｖｐｒｂ，Ｖｐｒｃを算出する。また、この場合、予測部３０は、物標がＶｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃのそれぞれで移動した場合における距離予測値Ｒｐｒａ，Ｒｐｒｂ，Ｒｐｃを算出する。
　続いて、Ｓ８０では、尤度算出部３１が、Ｓ６０において算出された速度推定値Ｖｅｓのそれぞれの確からしさを表す尤度の初期値を算出する。車両５０の速度、物標の種別、及び物標の位置によって、物標の取り得る速度Ｖの範囲が変わり、それに応じて折り返し回数Ｍが取り得る範囲も変わる。よって、尤度算出部３１は、車両５０の速度、物標の種別、及び物標の位置の少なくとも１つに応じて、折り返し回数ごとに異なる尤度の初期値を算出する。
　物標の種別は、車両、歩行者、自転車などである。物標によって距離と物標信号の強度との関係が異なる。例えば、物標が歩行者であれば距離が近くても、物標信号は低強度となり、物標が車両であれば距離が遠くても、物標信号は高強度となる。したがって、尤度算出部３１は、物標までの距離と物標信号の強度との関係から、物標の種別を推定する。
　例えば、尤度算出部３１は、物標を車両と判定し且つ最大検知速度Ｖｍａｘが比較的大きい場合や、物標の種別が判別できない場合には、速度の折り返しが生じていない可能性が高いと判定して、図１１に示す初期値分布を用いて尤度の初期値を算出してもよい。図１１に示す初期値分布は、折り返し回数Ｍ＝０の尤度が最大で、折り返し回数Ｍの絶対値の増加に応じて尤度が緩やかに減少する分布である。
　また、例えば、尤度算出部３１は、物標を車両と判定し且つ最大検知速度Ｖｍａｘが比較的小さい場合には、速度の折り返しが生じている可能性が高いと判定して、図１２に示す初期値分布を用いて尤度の初期値を算出してもよい。図１２に示す初期値分布は、折り返し回数Ｍ＝０よりもＭ＝±１の尤度が大きく、折り返し回数Ｍの絶対値の増加に応じて尤度が緩やかに減少する分布である。
　また、例えば、尤度算出部３１は、物標が車両５０の前方左側、詳しくは車両５０の走行中の道路よりも左側に位置している場合には、物標は左方向へ移動し、車両５０から遠ざかる可能性が高いと判定する。この場合、尤度算出部３１は、図１３に示す初期値分布を用いて尤度の初期値を算出してもよい。図１３に示す初期値分布は、折り返し回数Ｍ＝－１の尤度が最大で、折り返し回数Ｍの－１からの増減に応じて尤度が緩やかに減少する分布である。なお、折り返し回数Ｍが正の場合には、物標は車両５０に近づき、折り返し回数Ｍが負の場合には、物標は車両５０から遠ざかる。
　また、例えば、尤度算出部３１は、物標が歩行者であると判定した場合には、速度の折り返しが生じていない可能性が非常に高いと判定して、図１４に示す初期値分布を用いて尤度の初期値を算出してもよい。図１４に示す初期値分布は、折り返し回数Ｍ＝０の尤度が最大で、且つ、図１１に示す初期値分布におけるＭ＝０の尤度よりも大きく、折り返し回数Ｍの絶対値の増加に応じて尤度が急峻に減少する分布である。図１４に示めす初期値分布において、折り返し回数Ｍの絶対値が２以上の尤度は０になっている。
　さらに、車両５０の速度が速いほど速度の折り返しが生じやすいので、尤度算出部３１は、車両５０の速度が速いほど、分布幅を広げた初期値分布を用いて尤度の初期値を算出してもよい。
　次に、Ｓ５０の処理に戻って、マッチング処理等が未実行の物標信号が存在しないと判定された場合は、すべての物標信号に対してマッチング処理又は外挿処理が実行されている。よって、この場合、レーダ装置２０は、Ｓ９０の処理へ進む。
　Ｓ９０では、設定部２２は、今回の処理サイクルと異なるチャープ信号の繰り返し周期Ｔｃｙを設定し、今回の処理サイクルを終了する。これにより、次の処理サイクルにおいて検出される物標の速度の最大検知速度Ｖｍａｘは、今回の処理サイクルにおける最大検知速度Ｖｍａｘとは異なる値となる。
　次に、Ｓ４０の処理に戻って、未処理の物標情報が存在すると判定された場合には、Ｓ１００の処理へ進む。
　Ｓ１００では、評価部２６が評価値を算出する。評価値は、前回の処理サイクルにおいて算出された速度予測値Ｖｐｒ及び距離予測値Ｒｐｒのそれぞれと、今回の処理サイクルのＳ３０の処理において算出された速度観測値Ｖｏｂ及び距離観測値Ｒｏｂのそれぞれとの対応性を評価した値であり、値が大きいほど対応性が高いことを示す。
　評価部２６は、前回の処理サイクルにおいて算出された速度予測値Ｖｐｒ及び距離予測値Ｒｐｒのそれぞれと、今回の処理サイクルにおいて算出された速度観測値Ｖｏｂ及び距離観測値Ｒｏｂのそれぞれとの差分が小さいほど、評価値を高く算出する。
　詳しくは、評価部２６は、前回の処理サイクルにおいて算出された複数の速度予測値Ｖｐｒのそれぞれについて、速度観測値Ｖｏｂ及びその折り返し値のうち最も近い値との差分である第１差分を算出する。また、評価部２６は、速度予測値Ｖｐｒのそれぞれについて、対応する距離予測値Ｒｐｒと距離観測値Ｒｏｂとの差分である第２差分を算出する。そして、評価部２６は、速度予測値Ｖｐｒごとに、第１差分と第２差分との合計が小さいほど、評価値を高く算出する。
　続いて、Ｓ１１０では、マッチング処理部２７が、マッチング対象が存在するか否か判定する。マッチング対象は、同じ初検出物標に対応する速度観測値Ｖｏｂ及びその折り返し値と、複数の速度予測値Ｖｐｒのそれぞれとの組み合わせの中で、評価値が最大で且つ予め設定された評価閾値よりも高い組み合わせである。Ｓ１１０において、マッチング対象が存在すると判定された場合はＳ１２０の処理へ進み、マッチング対象が存在しないと判定された場合はＳ１３０の処理へ進む。
　Ｓ１２０では、マッチング処理部２７が、マッチング対象の組み合わせを対応づける。例えば、－１回の折り返しが生じている物標の場合には、その物標に対応する速度観測値Ｖｏｂ及びその折り返し値と、複数の速度予測値Ｖｐのそれぞれとの組み合わせの中で、－１回の折り返しを仮定した速度予測値Ｖｐｒｃを含む組み合わせの評価値が最大且つ評価閾値よりも高くなる。よって、この組み合わせを対応づける。
　続いて、Ｓ１４０では、推定部２９が、複数の速度予測値Ｖｐｒのうちマッチングが成立した速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂとに基づいて、速度推定値Ｖｅｓを算出する。すなわち、推定部２９は、評価閾値を超えた評価値に対応する速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値とに基づいて、速度推定値Ｖｅｓを算出する。
　初検出物標の場合は、速度予測値Ｖｐｒが存在しないため、推定部２９は、Ｓ６０の処理において、速度観測値Ｖｏｂのみから速度推定値Ｖｅｓを算出した。これに対して、過去の処理サイクルで検出されている物標の場合は、速度予測値Ｖｐｒが存在するので、推定部２９は、マッチングが成立した速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値との両方を用いて、速度推定値Ｖｅｓを算出する。具体的には、推定部２９は、速度観測値Ｖｏｂと速度推定値Ｖｅｓ又はその折り返し値を加重平均して、速度推定値Ｖｅｓを算出する。これにより、変動が大きい速度観測値Ｖｏｂのみを用いて速度推定値Ｖｅｓを算出する場合よりも、安定した速度推定値Ｖｅｓが算出される。
　また、推定部２９は、マッチングが成立していない速度予測値Ｖｐｒについて、速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値を用いないで速度推定値Ｖｅｓを算出する、外挿処理を実行する。つまり、推定部２９は、マッチングが成立していない速度予測値Ｖｐｒを、そのまま速度推定値Ｖｅｓとする。以上から、速度予測値Ｖｐｒと同数の速度推定値Ｖｅｓが算出される。
　さらに、推定部２９は、速度推定値Ｖｅｓと同様に、マッチングが成立した速度予測値Ｖｐｒに対応する距離予測値Ｒｐｒと距離観測値Ｒｏｂとに基づいて、距離推定値Ｒｅｓを算出する。具体的には、推定部２９は、次の式（３）から距離推定値Ｒｅｓを算出する。αはフィルタゲインである。
Ｒｅｓ＝Ｒｐｒ＋α（Ｒｏｂ―Ｒｐｒ）　　　（３）
　また、推定部２９は、マッチングが成立していない速度予測値Ｖｐｒに対応する距離予測値Ｒｐｒについては、距離観測値Ｒｏｂを用いないで距離推定値Ｒｅｓを算出する外挿処理を実行する。具体的には、推定部２９は、次の式（４）から距離推定値Ｒｅｓを算出する。以上から速度予測値Ｖｐｒと同数の距離推定値Ｒｅｓが算出される。
Ｒｅｓ＝Ｒｐｒ　　　（４）
　一方、Ｓ１３０では、複数の速度予測値Ｖｐｒのうちのいずれもマッチングが成立していないので、外挿処理部２８が、各速度予測値Ｖｐｒについて、上述した外挿処理を実行して、速度予測値Ｖｐｒと同数の速度推定値Ｖｅｓを算出する。また、外挿処理部２８は、各距離予測値Ｒｐｒについて、上述した外挿処理を実行して、速度予測値Ｖｐｒと同数の距離推定値Ｒｅｓを算出する。
　続いて、Ｓ１５０では、予測部３０が、Ｓ１３０又はＳ１４０の処理において算出された速度推定値Ｖｅｓを用いて、次回の処理サイクルにおける複数の速度予測値Ｖｐｒを算出する。また、予測部３０は、Ｓ１３０又はＳ１４０の処理において算出された速度推定値Ｖｅｓ及び距離推定値Ｒｅｓを用いて、次回の処理サイクルにおける複数の距離予測値Ｒｐｒを算出する。
　続いて、Ｓ１６０では、尤度算出部３１が、Ｓ１３０又はＳ１４０において算出された速度推定値Ｖｅｓのそれぞれの尤度を算出する。具体的には、尤度算出部３１は、マッチングが成立した速度予測値Ｖｐｒから算出された速度推定値Ｖｅｓについては、前回の処理サイクルにおいて当該速度推定値Ｖｅｓと対応する速度推定値Ｖｅｓについて算出された尤度を増加させて、今回の処理サイクルにおける尤度とする。このとき、尤度算出部３１は、マッチングが成立した速度予測値Ｖｐｒについての評価値に応じて、速度推定値Ｖｅｓの尤度を変更してもよい。すなわち、尤度算出部３１は、評価値が高いほど、尤度の増加量を大きくしてもよい。
　一方、尤度算出部３１は、外挿処理が実行された速度推定値Ｖｅｓについては、前回の処理サイクルにおいて当該速度推定値Ｖｅｓと対応する速度推定値Ｖｅｓについて算出された尤度を減少させて、今回の処理サイクルにおける尤度とする。
　続いてＳ１７０では、確定部３２が、各速度推定値Ｖｅｓの尤度のうち、予め設定された尤度閾値以上の尤度が存在するか否か判定する。Ｓ１７０において、尤度閾値以上の尤度が存在しないと判定された場合にはＳ４０の処理へ戻り、尤度閾値以上の尤度が存在すると判定された場合にはＳ１８０の処理へ進む。
　Ｓ１８０では、確定部３２が、物標の速度Ｖを確定する。具体的には、確定部３２は、同じ初検出物標に対応する速度推定値Ｖｅｓの尤度の中で、最大で且つ尤度閾値以上の尤度を有する速度推定値Ｖｅｓを、物標の速度Ｖと確定する。また、物標の速度Ｖと確定された速度推定値Ｖｅｓに対応する距離推定値Ｒｅｓを物標の距離Ｒと確定する。
　続いて、Ｓ１９０では、確定部３２が、速度Ｖが確定した物標と同一の物標について算出された他の速度推定値Ｖｅｓを削除する。すなわち、速度Ｖとして確定された速度推定値Ｖｅｓと同じ初検出物標について、当該速度推定値Ｖｅｓとは異なる折り返し回数Ｍを仮定して算出された速度推定値Ｖｅｓを削除する。
　続いて、Ｓ２００では、警報判定部３３が、Ｓ１８０において確定された速度Ｖ及び距離Ｒに基づいて、警報を出力するか否か判定する。すなわち、警報判定部３３は、Ｓ１８０において確定された速度Ｖ及び距離Ｒに基づいて、車両５０と物標との衝突可能性を判定する。そして、警報判定部３３は、衝突可能性が予め設定された警報閾値よりも高い場合には警報を出力すると判定し、衝突可能性が警報閾値よりも低い場合には警報を出力しないと判定する。この後、Ｓ４０の処理に戻る。
　なお、上述したフローチャートでは、今回の処理サイクルにおけるＳ６０において速度推定値Ｖｅｓを算出し、Ｓ７０において、次回の処理サイクルにおける速度観測値Ｖｏｂの予測値である速度予測値Ｖｐｒを算出しているが、本開示はこれに限定されるものではない。次回の処理サイクルにおいて、前回の処理サイクルにおける速度観測値Ｖｏｂから速度折り返しを仮定した速度推定値Ｖｅｓを算出してもよいし、その回の処理サイクルにおける速度観測値Ｖｏｂの予測値である速度予測値Ｖｐｒを算出してもよい。すなわち、Ｌ（Ｌは１以上の整数）回の処理サイクルにおいて速度観測値Ｖｏｂを算出してから、Ｌ＋１回の処理サイクルにおいて評価値を算出するまでの間に、Ｌ回の処理サイクルにおける速度観測値Ｖｏｂから速度推定値Ｖｅｓを算出し、Ｌ＋１回の処理サイクルにおける速度観測値Ｖｏｂの予測値である速度予測値Ｖｐｒを算出すればよい。
　＜３．動作＞
　次に、図９に示すフローチャートを実行した場合における動作について、図１５～図１９を参照して説明する。図１５～図１９は、縦軸が速度を示し、横軸は距離を示す。第１～第３処理サイクルの各サイクルにおける最大検知速度は、Ｖｍａｘ１，Ｖｍａｘ２，Ｖｍａｘ３であり互に異なる。すなわち、図１５～図１９は、図８に示すように、３つの異なる繰り返し周期Ｔｃｙのチャープ信号を送受信した場合の動作を示す。
　まず、図１５は、－１回の速度の折り返しが発生している場合の一例を示す。第１処理サイクルにおいて、物標が初検出され、初検出物標の速度観測値Ｖｏｂａ及び距離観測値Ｒｏｂが算出される。さらに、折り返しなしの速度観測値Ｖｏｂａ、速度観測値Ｖｏｂａの＋１回の折り返し値Ｖｏｂｂ、速度観測値Ｖｏｂａの－１回の折り返し値Ｖｏｂｃを値とする、速度推定値Ｖｅｓａ、Ｖｅｓｂ、Ｖｅｓｃが算出される。また、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃの尤度の初期値がそれぞれ算出される。
　さらに、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃのそれぞれを用いて、第２処理サイクルにおける速度予測値Ｖｐｒａ，Ｖｐｒｂ，Ｖｐｒｃ、及び距離予測値Ｒｐｒａ，Ｒｐｒｂ，Ｒｐｒｃが算出される。このとき、速度予測値Ｖｐｒａ，Ｖｐｒｂは、車両５０に対して遠ざかる方向の速度であるため、距離予測値Ｒｐｒａ，Ｒｐｒｂは距離観測値Ｒｏｂよりも大きな値になっている。一方、速度予測値Ｖｐｒｃは、車両５０に対して近づく方向の速度であるため、距離予測値Ｒｐｒｃは距離観測値Ｒｏｂよりも小さな値になっている。
　続いて、第２処理サイクルにおいて、物標の速度観測値Ｖｏｂａ及び距離観測値Ｒｏｂａが算出される。そして、速度予測値Ｖｐｒａ，Ｖｐｒｂ，Ｖｐｒｃのそれぞれについて、評価値が算出され、速度予測値Ｖｐｒｃに対応する評価値が評価閾値を超える。これにより、速度予測値Ｖｐｒｃが速度観測値Ｖｏｂａと対応付けられ、速度予測値Ｖｐｒｃと、速度観測値Ｖｏｂａの－１回の折り返し値Ｖｏｂｃとから、速度推定値Ｖｅｓｃが算出される。一方、速度予測値Ｖｐｒａ，Ｖｐｒｂについては外挿処理され、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂが算出される。そして、速度推定値Ｖｅｓｃの尤度が、尤度の初期値から増やされ、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂの尤度が、尤度の初期値から減らされる。
　続いて、第３処理サイクルでは、第２処理サイクルと同様の動作が繰り返され、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃが算出される。そして、速度推定値Ｖｅｓｃの尤度が第２処理サイクルから増やされ、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂの尤度が第２処理サイクルから減らされる。
　次に、図１６は、速度の折り返しが発生していない場合の一例を示す。この場合、第１処理サイクルでは、図１５に示す例と同様の動作が行われる。そして、第２処理サイクルでは、図１５に示す例における速度Ｖｐｒｃの代わりに、速度予測値Ｖｐｒａが速度観測値Ｖｏｂａと対応付けられ、速度予測値Ｖｐｒａと速度観測値Ｖｏｂａとから、速度推定値Ｖｅｓａが算出される。また、速度予測値Ｖｐｒｂ，Ｖｐｒｃについては外挿処理され、速度推定値Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃが算出される。そして、速度推定値Ｖｅｓａの尤度が、尤度の初期値から増やされ、速度推定値Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃの尤度が、尤度の初期値から減らされる。さらに、第３処理サイクルでは、第２処理サイクルと同様の動作が繰り返される。
　次に、図１７は、図１５と同様に、－１回の速度折り返しが発生している場合の一例である。図１７に示す例では、第３処理サイクルにおいて、速度推定値Ｖｅｓｃの尤度が尤度閾値を超える。その結果、速度推定値Ｖｅｓｃが物標の速度Ｖに確定される。速度推定値Ｖｅｓｃが速度Ｖに確定されたことにより、速度推定値Ｖｅｓｃと同一物標について算出された他の速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂは誤った値であると判定され、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂは削除される。
　次に、図１８は、図１５と同様に、－１回の速度折り返しが発生している場合の一例である。図１８に示す例では、第２処理サイクルにおいて、速度観測値Ｖｏｂａに誤差が含まれ、第２処理サイクルにおいてマッチングが成立していない。そのため、第２処理サイクルにおいて、速度予測値Ｖｐｒａ，Ｖｐｒｂ，Ｖｐｒｃについて外挿処理され、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃが算出されている。
　次に、図１９は、２つの物標が検出される場合の一例である。図１９に示す例では、２つの物標のうちの一方の物標の速度は－１回の速度折り返しが発生しており、他方の物標の速度は速度折り返しが発生していない。第１処理サイクルでは、２つの物標が検出され、２つの速度観測値Ｖｏｂａ及び２つの距離観測値Ｒｏｂが算出される。この例では、２つの物標の距離観測値Ｒｏｂは等しい値になっている。そして、速度推定値Ｖｅｓａ，Ｖｅｓｂ，Ｖｅｓｃ及び速度予測値Ｖｐｒａ，Ｖｐｒｂ，Ｖｐｒｃがそれぞれ２つずつ算出される。
　第２処理サイクルでは、図１５に示す例と同様の動作が行われ、２つの速度予測値Ｖｐｒｃのうちの一方が速度観測値Ｖｏｂｃの一方と対応付けられ、速度推定値Ｖｅｓｃが算出される。また、図１６に示す例と同様の動作が行われ、２つの速度予測値Ｖｐｒａのうちの一方が速度観測値Ｖｏｂａの残りの一方と対応付けられ、速度推定値Ｖｅｓａが算出される。また、図１５及び図１６に示す例と同様の動作が行われ、２つの速度推定値Ｖｅｓｂ、１つの速度推定値Ｖｅｓａ、及び１つの速度推定値Ｖｅｓｃが算出される。
　第３処理サイクルでは、第２処理サイクルと同様の動作が繰り返される。その結果、第１処理サイクルにおいて検出された、距離と速度の近い２つの物標の観測速度Ｖｏｂが、サイクル間で適切に対応付けられる。そして、２つの物標のうちの一方は、車両５０に近づく物標であり、他方は車両５０から遠ざかる物標であることが判定される。
　＜４．効果＞
　以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
　（１）連続する処理サイクル間における最大検知速度Ｖｍａｘが異なり、速度の折り返しが発生した場合に処理サイクル間において同一物標の速度観測値Ｖｏｂに差が生じる。また、今回の処理サイクルにおける速度観測値Ｖｏｂから、複数の折り返し回数を仮定した複数の速度推定値Ｖｅｓが算出され、複数の速度推定値Ｖｅｓから次回の処理サイクルにおける複数の速度予測値Ｖｐｒが算出される。そして、次回の処理サイクルにおいて、複数の速度予測値Ｖｐｒのいずれかと速度観測値Ｖｏｂとの対応付けが行われる。複数の折り返し回数を仮定した複数の速度予測値Ｖｐｒが算出されて用いられることにより、同じ処理サイクルにおいて距離及び信号強度の近い複数の物標が観測された場合でも、処理サイクル間における速度観測値Ｖｏｂを適切に対応付けることができる。そして、速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂとの対応付けの結果に基づいて、速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂとから物標の速度Ｖが確定される。よって、複数の物標が存在する環境下においても、繰り返し周期の異なる処理サイクル間における速度観測値Ｖｏｂの対応付けを適切に行って、精度良く物標の速度Ｖを算出することができる。
　（２）物標が初めて検出された処理サイクル以降においても、当該物標を継続してトラッキングすることにより、物標の速度Ｖの算出精度を上げることができる。
　（３）マッチングが成立した速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓは、物標の速度Ｖである可能性が高い。よって、このような速度推定値Ｖｅｓの尤度を上昇させることにより、物標の速度Ｖを早期に確定することができる。
　（４）速度Ｖが確定した場合には、速度Ｖと確定した速度推定値Ｖｅｓと同一の物標について算出された他の速度推定値Ｖｅｓが削除される。これにより、正しい速度推定値Ｖｅｓのみを残すことができる。
　（５）折り返し回数ごとに異なる尤度の初期値を算出することにより、物標の速度Ｖとなる確率が高い範囲の速度に応じた折り返し回数の尤度の初期値を高くし、物標の速度Ｖとなる確率が低い範囲の速度に応じた折り返し回数の尤度の初期値を低くすることができる。ひいては、誤った速度推定値Ｖｅｓが速度Ｖとして確定されることを抑制することができる。
　（６）車両５０の速度、物標の種別、及び物標の位置の少なくとも一つに応じて、折り返し回数ごとに異なる尤度の初期値を算出することで、誤った速度推定値Ｖｅｓが速度Ｖとして確定されることを抑制し、より精度の良い物標の速度Ｖを確定することができる。
　（７）物標までの距離と物標信号の強度との関係から、物標の種別を推定することができる。
　（８）速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値とが近いほど、速度予測値Ｖｐｒが対応する物標と速度観測値Ｖｏｂが対応する物標とが同一の物標である可能性が高い。よって、速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値との差分に基づいて評価値を算出することにより、評価値を用いて、速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂとの対応性を適切に評価することができる。
　（９）評価値が評価閾値を超える場合は、速度予測値Ｖｐｒに対応する物標と速度観測値Ｖｏｂに対応する物標とが同一の物標である可能性が高い。よって。評価値を用いることにより、上述したような場合に、速度予測値と速度観測値とを対応付けることができる。
　（１０）速度予測値Ｖｐｒのいずれも速度観測値Ｖｏｂとの対応付けが成立しなかった場合でも、外挿処理を実行することにより、物標の瞬時的なロストを抑制することができる。
　（１１）外挿処理により算出された速度推定値Ｖｅｓは、マッチングが成立した場合に算出された速度推定値Ｖｅｓと比べて確からしさが低い。そのため、外挿処理により算出された速度推定値Ｖｅｓの尤度を減少させることにより、誤った速度推定値Ｖｅｓを速度Ｖとして確定することを抑制することができる。
　（１２）マッチングが成立した場合に、マッチング処理に用いた評価値に応じて、マッチングが成立した速度予測値を用いて算出された速度推定値の尤度が変更される。これにより、速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値に近い速度予測値Ｖｐｒから算出された速度推定値Ｖｅｓほど尤度を高くし、物標の速度Ｖを早期に確定することができる。
　（１３）速度Ｖが確定した物標のみが警報対象とされる。これにより、誤った警報を出力することを抑制することができる。
　（第２実施形態）
　＜１．第１実施形態との相違点＞
　第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
　第２実施形態では、マッチング処理部２７及び確定部３２が実行する処理が第１実施形態と異なる。第２実施形態に係る確定部３２は、マッチング処理部２７による対応付けの回数をカウントし、カウントした対応付けの回数を用いて、物標の速度Ｖを確定する。
　また、第２実施形態に係るレーダ装置２０は、尤度算出部３１の代わりに接続精度算出部３５の機能を備える。接続精度算出部３５は、マッチング処理部２７により対応付けられた速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂとの接続精度を算出する。ここでは、予測部３０は、物標の速度及び距離の予測値だけでなく、物標の方位及び物標信号の強度の予測値も算出する。接続精度算出部３５は、次の式（５）で示すように、予測部３０により算出された、距離、速度、方位、及び強度の予測値と観測値との差分と、前回の処理サイクルにおいて算出された接続精度との少なくとも一方に基づいて、今回の処理サイクルにおける接続精度を算出する。
　接続精度= α(Ａ|Ｒｐｒ－Ｒｏｂ|＋Ｂ|Ｖｐｒ－Ｖｏｂ|＋Ｃ|Θｐｒ－Θｏｂ|＋Ｄ|Ｐｐｒ－Ｐｏｂ|)＋（（１－α）×前回処理サイクルの接続精度)　　　（５）
　式（５）において、Θｐｒは方位の予測値、Θｏｂは方位の観測値、Ｐｐｒは強度の予測値、Ｐｏｂは強度の観測値である。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは係数であり、負の数値である。αは０から１までの数値である。式（５）は、距離、速度、方位、及び強度の予測値と観測値との差分と、前回の処理サイクルにおける接続精度とを加重平均して、今回の処理サイクルを算出する式である。なお、予測値と観測値との差分には、距離、速度、方位及び強度の４つの要素のうちの少なくとも一つの要素の予測値と観測値との差分が含まれていればよい。
　＜２．処理＞
　次に、第２実施形態に係るレーダ装置２０が実行する速度確定処理の処理手順について、図９及び図２０のフローチャートを参照して、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、ここでは、距離の確定については説明を省略する。
　レーダ装置２０は、第１実施形態と同様に、Ｓ１０～Ｓ７０及びＳ９０～Ｓ１００の処理を実行する。続いて、Ｓ１１０及びＳ１２０において、評価値が評価閾値よりも高い組み合わせを対応付ける。さらに、折り返し回数Ｍごとに、対応付け回数をカウントする。例えば、前回の処理サイクルにおける対応付け回数が１であり、現在の処理サイクルにおいても対応付けされた場合には、対応付け回数を２にカウントアップする。
　続いて、レーダ装置２０は、第１実施形態と同様に、Ｓ１３０～Ｓ１５０の処理を実行する。
　続いて、レーダ装置２０は、Ｓ１６０～Ｓ１８０の処理の代わりに、図２０に示すフローチャートを実行する。
　Ｓ３００では、折り返し回数Ｍごとにカウントされた対応付け回数のうちの最大値（以下、回数最大値と称する）が、予め設定された回数閾値未満か否か判定する。回数最大値が回数閾値未満の場合には、Ｓ３１０の処理へ進み、接続成立数を判定する。
　Ｓ３１０において、接続成立数が０と判定された場合は、Ｓ３２０へ進み、物標を削除する。
　また、Ｓ３１０において、接続成立数が１と判定された場合は、Ｓ３９０へ進み、現在の処理サイクルにおいて未接続の速度推定値Ｖｅｓを削除する。未接続の速度推定値Ｖｅｓは、速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値と対応づけられていない速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓである。対応付け回数が最大値となる速度予測値Ｖｐｒは、現在の処理サイクルにおいて接続が成立している。よって、Ｓ３９０では、対応付け回数が最大値ではない速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓを削除する。
　また、Ｓ３１０において、接続成立数が０及び１以外（すなわち、２以上）と判定された場合は、成立している接続ごとに、上述した式（５）を用いて接続精度を算出する。その後、Ｓ３９０へ進み、現在の処理サイクルにおいて未接続の速度推定値Ｖｅｓを削除する。
　一方、Ｓ３００において、回数最大値が回数閾値以上と判定された場合には、Ｓ３４０の処理へ進む。Ｓ３４０では、物標が初めて検出されてから現在までの処理サイクル数が、予め設定された確定閾値未満か否か判定する。確定閾値は、速度Ｖを確定するまでに費やす処理サイクル数の上限値である。現在の処理サイクルまでの処理サイクル数が確定閾値未満と判定された場合は、Ｓ３５０の処理へ進み、接続成立数を判定する。
　Ｓ３５０において、接続成立数が０と判定された場合は、Ｓ３６０へ進む。この場合、前回の処理サイクルにおいて、回数最大値は回数閾値以上になっている。しかしながら、前回の処理サイクルにおいて、対応付け回数が最大値である速度予測値Ｖｐｒが複数存在したため、速度Ｖが確定されていない。そして、成立している接続ごとに接続精度が算出されている。よって、Ｓ３６０では、対応付け回数が最大値である速度予測値Ｖｐｒのうち、前回の処理サイクルにおいて算出された接続精度が最大である速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓを、速度Ｖとして確定する。すなわち、回数最大値が回数閾値以上で、且つ、現在の処理サイクルにおいて対応付けが成立した速度予測値Ｖｐｒがない場合には、接続精度を用いて速度Ｖを確定する。
　また、Ｓ３５０において、接続成立数が１と判定された場合は、Ｓ３７０の処理へ進み、回数最大値である速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓを速度Ｖとして確定する。
　また、Ｓ３５０において、接続成立数が０及び１以外と判定された場合は、Ｓ３８０へ進み、成立している接続ごとに、接続精度を算出する。すなわち、回数最大値である速度予測値Ｖｐｒが複数あり、且つ、現在の処理サイクルにおいて、対応付けが成立した速度予測値Ｖｐｒが複数ある場合には、速度Ｖを確定せずに、接続ごとの接続精度を算出する。その後、Ｓ３９０へ進み、未接続の速度推定値Ｖｅｓを削除する。
　一方、Ｓ３４０において、現在までの処理サイクル数が確定閾値以上と判定された場合には、Ｓ４００へ進み、接続成立数を判定する。
　Ｓ４００において、接続成立数が０と判定された場合は、Ｓ４１０へ進む。Ｓ４１０では、対応付け回数が最大値である速度予測値Ｖｐｒのうち、前回の処理サイクルにおいて算出された接続精度が最大である速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓを、速度Ｖとして確定する。
　また、Ｓ４００において、接続成立数が１と判定された場合は、Ｓ４２０へ進み、回数最大値である速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓを速度Ｖとして確定する。
　また、Ｓ４００において、接続成立数が０及び１以外と判定された場合は、Ｓ４３０へ進み、成立している接続ごとに接続精度を算出する。その後、Ｓ４４０において、対応付け回数が最大値である速度予測値Ｖｐｒのうち、Ｓ４３０において算出された接続精度が最大である速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓを、速度Ｖとして確定する。
　すなわち、現在までの処理サイクル数が確定閾値に到達した場合には、速度Ｖを確定する。その際、対応付け回数が最大値である速度予測値Ｖｐｒが複数存在する場合には、算出された接続精度が最大である速度予測値Ｖｐｒに対応する速度推定値Ｖｅｓを、速度Ｖとして確定する。
　続いて、レーダ装置２０は、第１実施形態と同様に、Ｓ１９０及びＳ２００の処理を実行する。
　以上説明した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
　（１４）距離、速度、方位及び強度のうちの少なくとも一つの予測値とその観測値との差分と、前回の処理サイクルにおいて算出された接続精度と、のうちの少なくとも一方に基づいて、接続精度が算出される。これにより、接続精度を用いて速度Ｖを確定することができる。
　（１５）折り返し回数Ｍごとに対応付け回数をカウントすることにより、対応付け回数を用いて、速度Ｖを確定することができる。
　（１６）回数最大値が回数閾値以上で、且つ、対応付け回数が最大である速度予測値Ｖｐｒが１つである場合には、接続精度を用いることなく、速度Ｖを確定することができる。
　（１７）物標が初めて検出されてから現在の処理サイクルまでの処理サイクル数が確定閾値未満で、且つ、対応付け回数が最大である速度予測値Ｖｐｒが複数ある場合には、速度Ｖが確定されない。このため、次回以降の処理サイクルにおいて、物標のトラッキングを続けることができる。
　（１８）回数最大値が回数閾値以上で、且つ、現在の処理サイクルにおいて接続が成立していない場合には、前回の処理サイクルにおいて算出された接続精度を用いて、速度Ｖを確定することができる。
　（１９）現在までの処理サイクル数が確定閾値に到達した場合には、速度Ｖを確定することができる。
　（２０）対応付け回数が最大である速度予測値Ｖｐｒが複数ある場合には、今回の処理サイクルにおいて算出された接続精度を用いて、速度Ｖを確定することができる。
　（他の実施形態）
　以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
　（ａ）上記実施形態では、評価部２６は、物標の速度予測値Ｖｐｒと距離予測値Ｒｐｒの両方を用いて評価値を算出していたが、速度予測値Ｖｐｒのみを用いて評価値を算出してもよい。すなわち、評価部２６は、速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値との差分のみに基づいて評価値を算出してもよい。
　（ｂ）上記第１実施形態では、予測部３０は、物標の速度及び距離の予測値を算出していたが、物標の方位及び物標信号の強度の予測値も算出するようにしてもよい。予測部３０は、物標の速度の予測値に加えて、物標の距離、物標の方位及び物標信号の強度の少なくとも１つの予測値を算出するようにしてもよい。これにより、物標の速度Ｖをより精度良く算出することができる。
　この場合、評価部２６は、速度予測値Ｖｐｒと速度観測値Ｖｏｂ又はその折り返し値との差分に加えて、算出されたその他の予測値と観測値との差分に基づいて、評価値を算出するようにしてもよい。すなわち、評価部２６は、算出されたすべての差分の合計値が小さいほど、大きくなるように評価値を算出してもよい。これにより、物標の速度Ｖをより精度良く算出することができる。
　（ｃ）上記実施形態では、レーダ装置２０はＦＣＭ方式のミリ波レーダであるが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、レーダ装置２０は、設定された繰り返し周期でパルス信号を送信するパルス方式のミリ波レーダでもよい。
　（ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

Claims (28)

  1. 　車両（５０）に搭載されたレーダ装置（２０）であって、
    　設定された繰り返し周期でパルス信号又はチャープ信号である送信信号を送信するように構成された送信部（２１）と、
    　前記送信部により送信された前記送信信号が物標により反射されて生じた反射信号を受信するように構成された受信部（２３）と、
    　次回の処理サイクルにおける前記繰り返し周期として、今回の処理サイクルにおける前記繰り返し周期と異なる前記繰り返し周期を設定するように構成された設定部（２２）と、
    　前記受信部により受信された反射信号から物標を示す物標信号を検出するように構成された検出部（２４）と、
    　前記検出部により検出された前記物標信号から速度観測値を算出するように構成された観測部（２５）であって、前記速度観測値は、前記物標に対する相対速度の観測値である、観測部と、
    　初検出物標について、前記観測部により算出された前記速度観測値を用いて、ｋ回からｋ＋ｎ回（ｋは整数、ｎは１以上の整数）までの速度の折り返しを仮定した複数の速度推定値を算出するように構成された推定部（２９）であって、前記初検出物標は、前記今回の処理サイクルにおいて前記検出部により初めて検出された前記物標である、推定部と、
    　前記推定部により算出された前記複数の速度推定値のそれぞれから、速度予測値を算出するように構成された予測部（３０）であって、前記速度予測値は、前記次回の処理サイクルにおける前記速度観測値の予測値である、予測部と、
    　前記次回の処理サイクルにおいて、前記予測部により算出された前記速度予測値と、前記次回の処理サイクルにおいて前記観測部により算出された前記速度観測値と、の対応付けを行うように構成されたマッチング処理部（２７）と、
    　前記マッチング処理部による対応付けの結果に基づいて、前記速度予測値と前記速度観測値とから前記相対速度を確定するように構成された確定部（３２）と、を備える、
    　レーダ装置。
  2. 　車両（５０）に搭載されたレーダ装置（２０）であって、
    　設定された繰り返し周期でパルス信号又はチャープ信号である送信信号を送信するように構成された送信部（２１）と、
    　前記送信部により送信された前記送信信号が物標により反射されて生じた反射信号を受信するように構成された受信部（２３）と、
    　次回の処理サイクルにおける前記繰り返し周期として、直前の処理サイクルにおける前記繰り返し周期と異なる前記繰り返し周期を設定するように構成された設定部（２２）と、
    　前記受信部により受信された反射信号から物標を示す物標信号を検出するように構成された検出部（２４）と、
    　前記検出部により検出された前記物標信号から速度観測値を算出するように構成された観測部（２５）であって、前記速度観測値は、前記物標に対する相対速度の観測値である、観測部と、
    　初検出物標について、前記観測部により算出された前記速度観測値を用いて、ｋ回からｋ＋ｎ回（ｋは整数、ｎは１以上の整数）までの速度の折り返しを仮定した複数の速度推定値を算出するように構成された推定部（２９）であって、前記初検出物標は、前記直前の処理サイクルにおいて前記検出部により初めて検出された前記物標である、推定部と、
    　前記推定部により算出された前記複数の速度推定値のそれぞれから、速度予測値を算出するように構成された予測部（３０）であって、前記速度予測値は、前記次回の処理サイクルにおける前記速度観測値の予測値である、予測部と、
    　前記次回の処理サイクルにおいて、前記予測部により算出された前記速度予測値と、前記次回の処理サイクルにおいて前記観測部により算出された前記速度観測値と、の対応付けを行うように構成されたマッチング処理部（２７）と、
    　次回以降の処理サイクルにおいて、前記マッチング処理部による対応付けの結果に基づいて、前記速度予測値と前記速度観測値とから前記相対速度を確定するように構成された確定部（３２）と、を備える、
    　レーダ装置。
  3. 　前記推定部は、ｋ回からｋ＋ｎ回（ｋは０以下の整数、ｎは１以上の整数、ｋ＋ｎは０以上の整数）までの速度折り返しを仮定した前記複数の速度推定値を算出するように構成されている請求項１又は２に記載のレーダ装置。
  4. 　前記推定部は、前記検出部により前記初検出物標が検出された処理サイクルの次回以降の処理サイクルにおける前記初検出物標の前記速度推定値を、実行中の処理サイクルにおいて前記観測部により算出された前記速度観測値と、前記実行中の処理サイクルよりも一つ前の処理サイクルにおける前記速度推定値から前記予測部により予測された前記速度予測値であって、前記マッチング処理部により前記速度観測値と対応づけられた前記速度予測値と、に基づいて算出するように構成されている、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  5. 　前記速度推定値のそれぞれについて、その速度推定値の確からしさを表す尤度を算出するように構成された尤度算出部（３１）を備える、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  6. 　前記尤度算出部は、前記マッチング処理部による前記対応付けが成立した場合に、前記対応付けが成立した前記速度予測値に対応する前記速度推定値の前記尤度を増加させるように構成されている、
    　請求項５に記載のレーダ装置。
  7. 　前記確定部は、いずれかの前記尤度が予め設定された尤度閾値を超えたときの処理サイクルにおいて、最尤推定値を前記相対速度として確定し、前記推定部により前記最尤推定値に対応する前記初検出物標について算出された他の前記速度推定値を削除するように構成されており、前記最尤推定値は、同じ前記初検出物標に対応する前記尤度の中で最大で且つ前記尤度閾値を超えた前記尤度を有する前記速度推定値である、
    　請求項５又は６に記載のレーダ装置。
  8. 　前記尤度算出部は、前記速度推定値のそれぞれについて、前記折り返しの回数ごとに異なる前記尤度の初期値を算出するように構成されている、
    　請求項５～７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  9. 　前記尤度算出部は、前記車両の速度、前記物標の種別、及び前記物標の位置の少なくとも１つに応じて、前記尤度の前記初期値を算出するように構成されている、
    　請求項８に記載のレーダ装置。
  10. 　前記尤度算出部は、前記物標の種別を、前記物標までの距離と前記物標信号の強度との関係から推定するように構成されている、
    　請求項９に記載のレーダ装置。
  11. 　複数の前記速度予測値のそれぞれと前記速度観測値又はその折り返し値との差分に基づいて、前記複数の速度予測値のそれぞれと前記速度観測値又はその折り返し値との対応性を評価した評価値を算出するように構成された評価部（２６）を備える、
    　請求項５～１０のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  12. 　前記マッチング処理部は、同じ前記初検出物標に対応する前記速度観測値又はその折り返し値と、前記複数の速度予測値のそれぞれとの組み合わせの中で、前記評価部により算出された前記評価値が最大で且つ予め設定された評価閾値よりも高い組み合わせを対応付けるように構成されている、
    　請求項１１に記載のレーダ装置。
  13. 　前記マッチング処理部により前記速度予測値が前記速度観測値と対応付けされなかった場合に、対応付けされなかった前記速度予測値を前記速度推定値とする外挿処理を実行するように構成された外挿処理部（２８）を備える、
    　請求項１２に記載のレーダ装置。
  14. 　前記尤度算出部は、前記外挿処理部により前記外挿処理が実行された場合には、前記外挿処理により算出された前記速度推定値の前記尤度を減少させるように構成されている、
    　請求項１３に記載のレーダ装置。
  15. 　前記尤度算出部は、前記マッチング処理部により前記対応付けが成立した場合に、対応付けに用いた前記評価値に応じて、前記対応付けが成立した前記速度予測値に対応する前記速度推定値の前記尤度を変更するように構成されている、
    　請求項１１～１４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  16. 　前記予測部は、更に、前記物標までの距離、前記車両に対する前記物標の方位、及び前記物標信号の強度のうちの少なくとも一つについて、前記次回の処理サイクルにおける予測値を算出するように構成されている、
    　請求項１１～１５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  17. 　前記評価部は、更に、前記予測部により算出された、前記距離、前記方位、及び前記強度の少なくとも一つの予測値とその観測値との差分に基づいて、前記評価値を算出するように構成されている、
    　請求項１６に記載のレーダ装置。
  18. 　前記確定部により前記相対速度が確定された前記物標を警報対象として、警報を出力するか否か判定するように構成された警報判定部（３３）を備える、
    　請求項１～１７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  19. 　前記予測部は、更に、前記物標までの距離、前記車両に対する前記物標の方位、及び前記物標信号の強度のうちの少なくとも一つについて、前記次回の処理サイクルにおける予測値を算出するように構成されており、
    　前記速度予測値と前記速度観測値又はその折り返し値との接続精度を算出するように構成された精度算出部であって、前記予測部により算出された、前記距離、前記速度、前記方位、及び前記強度の少なくとも一つの予測値とその観測値との差分と、直前の処理サイクルにおいて算出された前記接続精度と、のうちの少なくとも一方に基づいて、前記接続精度を算出するように構成された前記精度算出部を備える、
    　請求項１～１８のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  20. 　前記確定部は、前記マッチング処理部による前記対応付けの回数をカウントするように構成されている、
    　請求項１９に記載のレーダ装置。
  21. 　前記確定部は、いずれかの前記対応付けの回数が設定された回数閾値以上で、且つ、前記対応付けの回数が最大である前記速度予測値が１つである場合に、前記相対速度を確定するように構成されている、
    　請求項１９又は２０に記載のレーダ装置。
  22. 　前記確定部は、前記検出部により前記物標が初めて検出されてから現在の処理サイクルまでの処理サイクル数が、設定された確定閾値未満で、且つ、前記対応付けの回数が最大である、前記速度予測値が複数ある場合に、前記相対速度を確定しないように構成されている、
    　請求項１９～２１のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  23. 　前記確定部は、いずれかの前記対応付けの回数が設定された回数閾値以上で、且つ、現在の処理サイクルにおいて前記マッチング処理部により対応付けが成立した前記速度予測値がない場合に、前記相対速度を確定するように構成されている、
    　請求項１９～２２のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  24. 　前記確定部は、前記検出部により前記物標が初めて検出されてから現在の処理サイクルまでの処理サイクル数が、設定された確定閾値に到達した場合に、前記相対速度を確定するように構成されている、
    　請求項１９～２３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  25. 　前記確定部は、前記対応付けの回数が最大である前記速度予測値が１つの場合は、前記対応付けの回数が最大である前記速度予測値に対応する前記速度推定値を、前記相対速度として確定するように構成されている、
    　請求項１９～２４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  26. 　前記確定部は、前記対応付けの回数が最大である前記速度予測値が複数ある場合は、前記精度算出部により算出された前記接続精度が最大である前記速度予測値に対応する前記速度推定値を、前記相対速度として確定するように構成されている、
    　請求項１９～２５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  27. 　前記確定部は、前記相対速度を確定した場合に、前記相対速度が確定された前記物標に対応する他の前記速度推定値を削除するように構成されている、
    　請求項１９～２６のいずれか１項に記載のレーダ装置。
  28. 　前記確定部は、前記対応付けの回数が最大ではない前記速度予測値に対応する前記速度推定値を削除するように構成されている、
    　請求項１９～２７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
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