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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-227510(P2017-227510A)
(43)【公開日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】レーダ装置および物標検知方法
(51)【国際特許分類】
G01S 7/02 20060101AFI20171201BHJP
G01S 13/93 20060101ALI20171201BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20171201BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20171201BHJP
G01S 13/34 20060101ALN20171201BHJP
【ＦＩ】
G01S7/02 218
G01S13/93 220
G08G1/16 C
H01Q21/06
G01S13/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】27
(21)【出願番号】特願2016-122934(P2016-122934)
(22)【出願日】2016年6月21日
(71)【出願人】
【識別番号】000237592
【氏名又は名称】株式会社デンソーテン
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石森 裕之
(72)【発明者】
【氏名】石川 弘貴
【テーマコード（参考）】
5H181
5J021
5J070
【Ｆターム（参考）】
5H181AA01
5H181CC12
5H181CC14
5H181LL01
5H181LL04
5H181LL09
5J021AA05
5J021EA04
5J021HA04
5J021HA10
5J070AB19
5J070AB24
5J070AC02
5J070AC06
5J070AC13
5J070AC15
5J070AD02
5J070AD06
5J070AE01
5J070AF03
5J070AG20
5J070AH31
5J070AH35
5J070AK22
5J070AK40
5J070BB02
5J070BF02
5J070BF16
(57)【要約】
【課題】物標の検知精度を向上させること。【解決手段】実施形態に係るレーダ装置は、物標からの反射波を複数の受信アンテナで受信した受信信号間の位相差に基づいて物標の角度を算出するレーダ装置であって、送信部と、算出部と、第１判定部と、第２判定部とを備える。送信部は、ビームパターンがそれぞれ異なる第１送信波および第２送信波を交互に送信する。算出部は、第１送信波による反射波および第２送信波による反射波の各受信信号に基づき、第１送信波および第２送信波によるそれぞれの受信レベルと、物標が存在すると推定される推定角度を算出する。第１判定部は、算出部によって算出された受信レベル同士のレベル差と、推定角度に予め対応付けられたレベル差の基準値との比較に基づき、レベル差の確度を判定する。第２判定部は、第１判定部の判定結果と、第１送信波による受信レベルとに基づき、推定角度における物標の存否を判定する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物標からの反射波を複数の受信アンテナで受信した受信信号間の位相差に基づいて前記物標の角度を算出するレーダ装置であって、
ビームパターンがそれぞれ異なる第１送信波および第２送信波を交互に送信する送信部と、
前記第１送信波による反射波および前記第２送信波による反射波の各受信信号に基づき、前記第１送信波および前記第２送信波によるそれぞれの受信レベルと、前記物標が存在すると推定される推定角度を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記受信レベル同士のレベル差と、前記推定角度に予め対応付けられた前記レベル差の基準値との比較に基づき、前記レベル差の確度を判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果と、前記第１送信波による前記受信レベルとに基づき、前記推定角度における前記物標の存否を判定する第２判定部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
ビームパターンがそれぞれ異なる第１送信波および第２送信波を交互に送信する送信部と、
前記第１送信波による反射波および前記第２送信波による反射波の各受信信号に基づき、前記第１送信波および前記第２送信波によるそれぞれの受信レベルと、前記物標が存在すると推定される推定角度を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記受信レベル同士のレベル差と、前記推定角度に予め対応付けられた前記レベル差の基準値との比較に基づき、前記レベル差の確度を判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果と、前記第１送信波による前記受信レベルとに基づき、前記推定角度における前記物標の存否を判定する第２判定部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項2】
前記第１送信波および前記第２送信波は、送信軸が同一であり、
前記第１送信波は、送信範囲が前記第２送信波の送信範囲よりも狭く、かつ、送信距離が前記第２送信波の送信距離よりも長く、
前記第１送信波および前記第２送信波の送信範囲の一部は、前記送信軸の方向において重畳すること
を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
前記第１送信波は、送信範囲が前記第２送信波の送信範囲よりも狭く、かつ、送信距離が前記第２送信波の送信距離よりも長く、
前記第１送信波および前記第２送信波の送信範囲の一部は、前記送信軸の方向において重畳すること
を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項3】
前記第２判定部は、
前記第１判定部により前記確度が高いと判定された場合に、判定閾値へ所定の第１閾値を設定し、前記第２判定部により前記確度が低いと判定された場合に、前記判定閾値へ前記第１閾値よりも大きい所定の第２閾値を設定したうえで、前記第１送信波による前記受信レベルが前記判定閾値を超える場合に、前記推定角度の前記物標が位相の折り返した折り返しゴーストでないと判定し、前記第１送信波による前記受信レベルが前記判定閾値以下である場合に、前記推定角度の前記物標が前記折り返しゴーストであると判定すること
を特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
前記第１判定部により前記確度が高いと判定された場合に、判定閾値へ所定の第１閾値を設定し、前記第２判定部により前記確度が低いと判定された場合に、前記判定閾値へ前記第１閾値よりも大きい所定の第２閾値を設定したうえで、前記第１送信波による前記受信レベルが前記判定閾値を超える場合に、前記推定角度の前記物標が位相の折り返した折り返しゴーストでないと判定し、前記第１送信波による前記受信レベルが前記判定閾値以下である場合に、前記推定角度の前記物標が前記折り返しゴーストであると判定すること
を特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項4】
前記基準値は、
前記推定角度に対応して前記物標の実在する可能性のある複数の候補角度ごとに設けられており、
前記第１判定部は、
前記候補角度ごとの前記基準値と前記レベル差との差分量を算出し、該差分量間の差が所定の閾値を超える場合に前記確度が高いと判定し、前記差分量間の差が前記閾値以下である場合に前記確度が低いと判定すること
を特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
前記推定角度に対応して前記物標の実在する可能性のある複数の候補角度ごとに設けられており、
前記第１判定部は、
前記候補角度ごとの前記基準値と前記レベル差との差分量を算出し、該差分量間の差が所定の閾値を超える場合に前記確度が高いと判定し、前記差分量間の差が前記閾値以下である場合に前記確度が低いと判定すること
を特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項5】
前記第２判定部の判定結果に基づき、外部装置への出力対象となる前記物標を選択する物標選択部
をさらに備え、
前記物標選択部は、
前記第２判定部によって前記折り返しゴーストであると判定された前記物標を前記出力対象として選択しないこと
を特徴とする請求項３または４に記載のレーダ装置。
をさらに備え、
前記物標選択部は、
前記第２判定部によって前記折り返しゴーストであると判定された前記物標を前記出力対象として選択しないこと
を特徴とする請求項３または４に記載のレーダ装置。
【請求項6】
前記第２判定部によって前記折り返しゴーストであると判定された前記物標につき、当該物標の移動する向き、または、当該物標の折り返し元となる別物標の存否に基づいて低反射物であるか否かを判定する第３判定部
をさらに備えること
を特徴とする請求項３、４または５に記載のレーダ装置。
をさらに備えること
を特徴とする請求項３、４または５に記載のレーダ装置。
【請求項7】
前記第３判定部は、
前記折り返しゴーストであると判定された前記物標が、離反する相対速度を有し、かつ、前記第１送信波の送信範囲の内側へ向けて移動する場合に、当該物標を前記低反射物であると推定すること
を特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
前記折り返しゴーストであると判定された前記物標が、離反する相対速度を有し、かつ、前記第１送信波の送信範囲の内側へ向けて移動する場合に、当該物標を前記低反射物であると推定すること
を特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
【請求項8】
前記第３判定部は、
前記別物標が存在しない場合に、前記折り返しゴーストであると判定された前記物標を前記低反射物であると推定すること
を特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
前記別物標が存在しない場合に、前記折り返しゴーストであると判定された前記物標を前記低反射物であると推定すること
を特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
【請求項9】
前記第３判定部は、
前記折り返しゴーストであると判定された前記物標から所定範囲内に所定個以上の反射点が存在する場合に、当該物標を前記低反射物であると判定すること
を特徴とする請求項７または８に記載のレーダ装置。
前記折り返しゴーストであると判定された前記物標から所定範囲内に所定個以上の反射点が存在する場合に、当該物標を前記低反射物であると判定すること
を特徴とする請求項７または８に記載のレーダ装置。
【請求項10】
前記第３判定部は、
前記折り返しゴーストであると判定された前記物標から前記第１送信波の送信範囲外側の所定範囲内に所定個以上の反射点が存在する場合に、当該物標を前記折り返しゴーストであると判定すること
を特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
前記折り返しゴーストであると判定された前記物標から前記第１送信波の送信範囲外側の所定範囲内に所定個以上の反射点が存在する場合に、当該物標を前記折り返しゴーストであると判定すること
を特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。
【請求項11】
物標からの反射波を複数の受信アンテナで受信した受信信号間の位相差に基づいて前記物標の角度を算出する物標検知方法であって、
ビームパターンがそれぞれ異なる第１送信波および第２送信波を交互に送信する送信工程と、
前記第１送信波による反射波および前記第２送信波による反射波の各受信信号に基づき、前記第１送信波および前記第２送信波によるそれぞれの受信レベルと、前記物標が存在すると推定される推定角度を算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出された前記受信レベル同士のレベル差と、前記推定角度に予め対応付けられた前記レベル差の基準値との比較に基づき、前記レベル差の確度を判定する第１判定工程と、
前記第１判定工程の判定結果と、前記第１送信波による前記受信レベルとに基づき、前記推定角度における前記物標の存否を判定する第２判定工程と
を含むことを特徴とする物標検知方法。
ビームパターンがそれぞれ異なる第１送信波および第２送信波を交互に送信する送信工程と、
前記第１送信波による反射波および前記第２送信波による反射波の各受信信号に基づき、前記第１送信波および前記第２送信波によるそれぞれの受信レベルと、前記物標が存在すると推定される推定角度を算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出された前記受信レベル同士のレベル差と、前記推定角度に予め対応付けられた前記レベル差の基準値との比較に基づき、前記レベル差の確度を判定する第１判定工程と、
前記第１判定工程の判定結果と、前記第１送信波による前記受信レベルとに基づき、前記推定角度における前記物標の存否を判定する第２判定工程と
を含むことを特徴とする物標検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示の実施形態は、レーダ装置および物標検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、たとえば車両に搭載され、かかる車両から送信した送信波が物標に当たって反射した反射波を複数の受信アンテナで受信し、得られた複数の反射波間の位相差から物標の角度を算出するレーダ装置が知られている。
【0003】
かかるレーダ装置では、たとえば隣接レーンを走行中の別車両等がある場合に、かかる別車両の位置等によっては、この別車両を実際には存在しない自車正面等に誤検知してしまうという問題点があった。
【0004】
これは、上述の位相差の検出範囲が３６０［ｄｅｇ］であるため、レーダ装置が、送信波からかかる３６０［ｄｅｇ］を超える位相差（たとえば４２０［ｄｅｇ］）のある反射波を受信した場合に、この反射波の位相差は４２０−３６０＝６０［ｄｅｇ］であると、検出範囲内に折り返して算出してしまうことによる。なお、この折り返しにより誤検知される、実際には存在しない物標を、以下「折り返しゴースト」と言う。
【0005】
かかる問題点を解消するために、狭角ビームおよび広角ビームのようにビームパターンの異なる送信波を交互に送信し、かかる送信波それぞれの反射波のレベル差を算出して、かかるレベル差に基づき、折り返しゴーストであるか否かを判定するレーダ装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１２−１８５０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記した従来技術には、物標の検知精度を向上させるうえで更なる改善の余地がある。
【0008】
具体的には、たとえば隣接レーンを走行する別車両等の形状によっては、偏波の影響により、上述のレベル差の正確度が低下する場合があるためである。
【0009】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、物標の検知精度を向上させることができるレーダ装置および物標検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
実施形態の一態様に係るレーダ装置は、物標からの反射波を複数の受信アンテナで受信した受信信号間の位相差に基づいて前記物標の角度を算出するレーダ装置であって、送信部と、算出部と、第１判定部と、第２判定部とを備える。前記送信部は、ビームパターンがそれぞれ異なる第１送信波および第２送信波を交互に送信する。前記算出部は、前記第１送信波による反射波および前記第２送信波による反射波の各受信信号に基づき、前記第１送信波および前記第２送信波によるそれぞれの受信レベルと、前記物標が存在すると推定される推定角度を算出する。前記第１判定部は、前記算出部によって算出された前記受信レベル同士のレベル差と、前記推定角度に予め対応付けられた前記レベル差の基準値との比較に基づき、前記レベル差の確度を判定する。前記第２判定部は、前記第１判定部の判定結果と、前記第１送信波による前記受信レベルとに基づき、前記推定角度における前記物標の存否を判定する。
【発明の効果】
【0011】
実施形態の一態様によれば、物標の検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するレーダ装置および物標検知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。
【0014】
また、以下では、本実施形態に係る物標検知方法の概要について図１Ａ〜図１Ｅを用いて説明した後に、実施形態に係る物標検知方法を適用したレーダ装置について、図２〜図１１Ｂを用いて説明することとする。なお、図１Ａ〜図７Ｂを用いた説明では、第１の実施形態について、図８Ａ〜図１１Ｂを用いた説明では、第２の実施形態について、それぞれ説明する。
【0015】
（第１の実施形態）まず、本実施形態に係る物標検知方法の概要について図１Ａ〜図１Ｅを用いて説明する。図１Ａ〜図１Ｅは、実施形態に係る物標検知方法の概要説明図（その１）〜（その５）である。
【0016】
図１Ａに示すように、レーダ装置１は、たとえば自車両ＭＣのフロントグリル内に搭載され、自車両ＭＣの進行方向に存在する物標を検出する。なお、レーダ装置１が設置される位置は限定されるものではなく、たとえばフロントガラスやリアグリル、左右の側部（たとえば、左ドアミラーや右ドアミラー）などその他の場所に設置されていてもよい。
【0017】
そして、本実施形態では、レーダ装置１は、ビームパターンがそれぞれ異なる送信波を自車両ＭＣの進行方向に向けて交互に送信する。具体的には、レーダ装置１は、狭角ビームＢＰＳと、広角ビームＢＰＷとを送信する。
【0018】
狭角ビームＢＰＳおよび広角ビームＢＰＷは、送信軸ＣＬが同一である。また、狭角ビームＢＰＳは、送信範囲が広角ビームＢＰＷの送信範囲より狭く、かつ、送信距離が広角ビームＢＰＷの送信距離より長い。そして、狭角ビームＢＰＳおよび広角ビームＢＰＷの送信範囲の一部は、レーダ装置１の正面、言い換えれば、送信軸ＣＬの方向において重畳している。
【0019】
したがって、狭角ビームＢＰＳは、送信軸ＣＬに対する送信範囲は広角ビームＢＰＷに比べて狭いが、送信パワーは広角ビームＢＰＷに比べて大きい。なお、図１Ａに示すゾーンＣは、レーダ装置１が認識可能な反射波の位相差３６０［ｄｅｇ］（±１８０［ｄｅｇ］）未満の範囲に対応する。かかるゾーンＣの右側（＋側）の領域はゾーンＡとする。また、左側（−側）の領域はゾーンＢとする。
【0020】
図１Ｂに示すのは、このような狭角ビームＢＰＳおよび広角ビームＢＰＷによる反射波の到来角度に対する受信レベル（受信パワー）である。まず、ゾーンＣに物標が存在する場合、図１Ｂに示すように、かかる物標からの反射波について、狭角ビームＢＰＳによる受信レベルＴＸ１は、広角ビームＢＰＷによる受信レベルＴＸ２よりも大きくなる。
【0021】
一方、ゾーンＡまたはＢに物標が存在する場合は逆に、かかる物標からの反射波について、狭角ビームＢＰＳによる受信レベルＴＸ１は、広角ビームＢＰＷによる受信レベルＴＸ２よりも小さくなる。
【0022】
したがって、レーダ装置１が実測する反射波の到来角度が、位相の折り返されていない「折り返しなし」の角度であるのか、位相の折り返された「折り返しあり」の角度であるのかを判定する「折り返し判定」にあたっては、かかる受信レベルＴＸ１，ＴＸ２同士のレベル差を利用することができる。
【0023】
具体的には、まず、実測した反射波の到来角度については、実際に物標が存在する可能性のある実在角度の候補（以下、「候補角度」と言う）を、理論上定めることができる。すなわち、候補角度は、実測した到来角度が「折り返しなし」である場合の角度と、「折り返しあり」である場合の角度とを含む。
【0024】
これら候補角度に対してはそれぞれ、たとえば実験等により得られたデータ（たとえば図１Ｂ参照）に基づいて上記レベル差の基準値を予め対応付けることができる。すなわち、実測した到来角度に物標が実際に存在する場合、しない場合それぞれにおける上記レベル差のマッピング情報である。本実施形態では、これをマップ情報７４ａ（図２以降参照）として設けることとした。マップ情報７４ａの具体例については、図６Ａ以降を用いて説明する。
【0025】
そして、実測した到来角度に対応する候補角度ごとの基準値と、実測した受信レベルＴＸ１，ＴＸ２から算出したレベル差とを比較して、算出したレベル差が、どの基準値に最も近いかを判定する。ここで、最も近い基準値に対応する候補角度が「折り返しなし」であるか、「折り返しあり」であるかにより、実測した到来角度が「折り返しなし」であるか、「折り返しあり」であるかを判定し、到来角度に物標が実在するか否かを判定することができる。
【0026】
しかしながら、このように「折り返し判定」を行う場合であっても、図１Ｃに示すように、実在しない折り返しゴーストＧを、実在する物標として誤検知してしまうケースがある。
【0027】
ここで、図１Ｃに示すように、自車両ＭＣに対し、その隣接レーンにトラックＴＲが先行して走行し、トラックＴＲの荷台には、平面視で略Ｌ字状の積載物ＢＧが積載されているものとする。図１Ｄには、図１Ｃ中のＭ１部を拡大した模式図を示した。
【0028】
図１Ｄに示すように、たとえば積載物ＢＧは、レーダ装置１に対し、逆さにしたＬ字状の内側を向けるように積載されているが、この場合、積載物ＢＧの直交する２面で、図中の矢印に示すように偏波が生じてしまう場合がある。
【0029】
前述の誤検知は、かかる偏波の影響により、狭角ビームＢＰＳと広角ビームＢＰＷとのレベル差の算出が正しく行えなくなる、すなわちレベル差の確度（正確度）が低下することによる。なお、ここでは、積載物ＢＧの形状を例に挙げたが、たとえばトラックＴＲそのものの形状によっても同じことが言える。たとえば、ラダーフレームとキャビン後端とが形成する逆Ｌ字状の空間である。
【0030】
そこで、本実施形態では、図１Ｅに示すように、実測した受信レベルＴＸ１，ＴＸ２から算出したレベル差と、前述の基準値との比較に基づき、レベル差の確度の高低を判定することとした（ステップＳ１）。
【0031】
そして、判定した確度の高低に応じて、到来角度に物標ＴＧが存在するか否かを判定するための判定条件を調整することとした（ステップＳ２）。具体的には、本実施形態では、算出したレベル差の確度が高い場合、折り返しゴーストＧでない可能性が高いと言えるため、前述の判定条件が緩和されるように調整を行う。
【0032】
一方、算出したレベル差の確度が低い場合、折り返しゴーストＧである可能性が高いと言えるため、前述の判定条件が強化されるように調整を行う。そして、本実施形態では、このように調整した判定条件に基づいて物標ＴＧの存否を判定する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３の判定では、受信レベルＴＸ１が用いられる。
【0033】
これにより、レーダ装置１による物標ＴＧの検知において、自車両ＭＣの周囲にたとえばトラックＴＲのような偏波による悪影響を生じさせる形状の物体があっても、精度よく物標ＴＧの存否を判定することが可能となる。すなわち、物標ＴＧの検知精度を向上させることができる。
【0034】
このように、本実施形態では、実測した受信レベルＴＸ１，ＴＸ２から算出したレベル差と、到来角度に予め対応付けられた基準値との比較に基づき、レベル差の確度を判定することとした。
【0035】
そして、本実施形態では、判定した確度と、受信レベルＴＸ１とに基づき、到来角度における物標ＴＧの存否を判定することとした。したがって、本実施形態によれば、物標ＴＧの検知精度を向上させることができる。
【0036】
以下、上述した物標検知方法を適用したレーダ装置１について、さらに具体的に説明する。
【0037】
図２は、第１の実施形態に係るレーダ装置１のブロック図である。なお、図２では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【0038】
換言すれば、図２に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【0039】
図２に示すように、レーダ装置１は、送信系を構成する構成要素として、送信部２と、送信アンテナ４−１，４−２とを備える。送信部２は、信号生成部２１と、発振器２２と、スイッチ２３とを備える。
【0040】
また、レーダ装置１は、受信系を構成する構成要素として、受信アンテナ５−１〜５−ｎと、受信部６−１〜６−ｎとを備える。受信部６−１〜６−ｎはそれぞれ、ミキサ６１と、Ａ／Ｄ変換部６２とを備える。また、レーダ装置１は、信号処理系を構成する構成要素として、信号処理装置７を備える。
【0041】
なお、以下では、説明の簡略化のため、単に「送信アンテナ４」と記載した場合には、送信アンテナ４−１，４−２を総称するものとする。かかる点は、「受信アンテナ５」および「受信部６」についても同様とする。
【0042】
送信部２は、送信信号を生成する処理を行う。信号生成部２１は、後述する信号処理装置７が備える送受信制御部７１の制御により、三角波で周波数変調されたミリ波を送信するための変調信号を生成する。発振器２２は、かかる信号生成部２１によって生成された変調信号に基づいて送信信号を生成する。
【0043】
スイッチ２３は、送信アンテナ４−１，４−２のいずれかと、発振器２２とを接続する。スイッチ２３は、後述する送受信制御部７１の制御により、所定の周期で動作し、送信アンテナ４−１，４−２のいずれかと、発振器２２との接続を切り替える。なお、図２に示すように、発振器２２によって生成された送信信号は、後述するミキサ６１に対しても分配される。
【0044】
送信アンテナ４は、発振器２２によって生成された送信信号を、自車両ＭＣの前方へ送信波として送出する。送信アンテナ４−１，４−２からは、それぞれ異なるビームパターンで送信波が送出され、たとえば送信アンテナ４−１からは狭角ビームＢＰＳが、送信アンテナ４−２からは広角ビームＢＰＷが、それぞれ送出される。
【0045】
受信アンテナ５は、送信アンテナ４から送出された送信波が物標ＴＧにおいて反射することで、かかる物標ＴＧから到来する反射波を受信信号として受信する。受信部６のそれぞれは、受信した各受信信号を信号処理装置７へ渡すまでの前段処理を行う。
【0046】
具体的には、ミキサ６１のそれぞれは、上述のように分配された送信信号と、受信アンテナ５のそれぞれにおいて受信された受信信号とを混合してビート信号を生成する。なお、受信アンテナ５とミキサ６１との間にはそれぞれ対応する増幅器を配してもよい。
【0047】
Ａ／Ｄ変換部６２は、ミキサ６１において生成されたビート信号をデジタル変換し、信号処理装置７に対して出力する。
【0048】
信号処理装置７は、送受信制御部７１と、フーリエ変換部７２と、データ処理部７３と、記憶部７４とを備える。
【0049】
データ処理部７３は、ピーク抽出部７３ａと、方位演算部７３ｂと、ペアリング部７３ｃと、物標分類部７３ｄと、折り返し判定部７３ｅと、連続性判定部７３ｆと、履歴対象物標選択部７３ｇと、不要物標判定部７３ｈと、結合処理部７３ｉと、出力物標選択部７３ｊとを備える。
【0050】
記憶部７４は、ハードディスクドライブや不揮発性メモリ、レジスタといった記憶デバイスであって、マップ情報７４ａと、閾値情報７４ｂとを記憶する。
【0051】
送受信制御部７１は、上述の信号生成部２１およびスイッチ２３を含む送信部２を制御する。また、図示していないが、受信部６それぞれの制御もあわせて行う。
【0052】
フーリエ変換部７２は、各Ａ／Ｄ変換部６２から入力したビート信号に対してフーリエ変換を施して、データ処理部７３のピーク抽出部７３ａへ出力する。
【0053】
ピーク抽出部７３ａは、フーリエ変換部７２によるフーリエ変換結果においてピークとなるピーク周波数を抽出して方位演算部７３ｂへ出力する。なお、ピーク抽出部７３ａは、後述するビート信号の「ＵＰ区間」および「ＤＮ区間」のそれぞれについてピーク周波数を抽出する。
【0054】
方位演算部７３ｂは、ピーク抽出部７３ａにおいて抽出されたピーク周波数のそれぞれに対応する反射波の到来角度とその強度（受信レベル）を算出する。この時点で、到来角度は、位相折り返しされた場合を含み、物標ＴＧが存在すると推定される角度であることから、以下、「推定角度」と記載する。また、方位演算部７３ｂは、算出した推定角度と受信レベルとを、ペアリング部７３ｃへ出力する。
【0055】
ペアリング部７３ｃは、方位演算部７３ｂの算出結果に基づいて「ＵＰ区間」および「ＤＮ区間」それぞれのピーク周波数の正しい組み合わせを判定し、組み合わせ結果から各物標ＴＧの距離および相対速度を算出する。また、ペアリング部７３ｃは、各物標ＴＧの推定角度、距離および相対速度を含む情報を、物標分類部７３ｄへ出力する。
【0057】
図３は、信号処理装置７の前段処理から信号処理装置７におけるピーク抽出処理までの処理説明図である。また、図４Ａは、方位演算処理の処理説明図である。また、図４Ｂおよび図４Ｃは、ペアリング処理の処理説明図（その１）および（その２）である。
【0058】
なお、図３は、２つの太い下向きの白色矢印で３つの領域に区切られている。以下では、かかる各領域を順に、上段、中段、下段と記載することとする。
【0059】
図３の上段に示すように、送信信号ｆｓ（ｔ）は、送信アンテナ４から送信波として送出された後、物標ＴＧにおいて反射されて反射波として到来し、受信アンテナ５において受信信号ｆｒ（ｔ）として受信される。
【0060】
このとき、図３の上段に示すように、受信信号ｆｒ（ｔ）は、自車両ＭＣと物標ＴＧとの距離に応じて、送信信号ｆｓ（ｔ）に対して時間差τだけ遅延している。この時間差τと、自車両ＭＣおよび物標ＴＧの相対速度に基づくドップラー効果とにより、受信信号ｆｒ（ｔ）と送信信号ｆｓ（ｔ）とが混合されて得られる出力信号においては、周波数が上昇する「ＵＰ区間」の周波数ｆｕｐと、周波数が下降する「ＤＮ区間」の周波数ｆｄｎとが繰り返されるビート信号が得られる（図３の中段参照）。
【0061】
図３の下段には、かかるビート信号をフーリエ変換部７２においてフーリエ変換した結果を、「ＵＰ区間」側および「ＤＮ区間」側のそれぞれについて模式的に示している。
【0062】
図３の下段に示すように、フーリエ変換後には、「ＵＰ区間」側および「ＤＮ区間」側のそれぞれの周波数領域における波形が得られる。ピーク抽出部７３ａは、かかる波形においてピークとなるピーク周波数を抽出する。
【0063】
たとえば、図３の下段に示した例の場合、ピーク抽出閾値が用いられ、「ＵＰ区間」側においては、ピークＰｕ１〜Ｐｕ３がそれぞれピークとして判定され、ピーク周波数ｆｕ１〜ｆｕ３がそれぞれ抽出される。
【0064】
また、「ＤＮ区間」側においては、同じくピーク抽出閾値により、ピークＰｄ１，Ｐｄ２，Ｐｄ３がそれぞれピークとして判定され、ピーク周波数ｆｄ１，ｆｄ２，ｆｄ３がそれぞれ抽出される。なお、ピーク抽出閾値は、後述する閾値情報７４ｂにあらかじめ格納されていてもよい。
【0065】
ここで、ピーク抽出部７３ａが抽出した各ピーク周波数の周波数成分には、複数の物標ＴＧからの反射波が混成している場合がある。そこで、方位演算部７３ｂは、各ピーク周波数のそれぞれについて方位演算を行い、ピーク周波数ごとに対応する物標ＴＧの存在を解析する。
【0066】
なお、方位演算部７３ｂにおける方位演算は、たとえばＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）などの所定の到来方向推定手法を用いて行われるが、これに限定されるものではない。
【0067】
図４Ａは、方位演算部７３ｂが行った方位演算結果を模式的に示すものである。方位演算部７３ｂは、かかる方位演算結果の各ピークＰｕ１〜Ｐｕ３から、これらピークＰｕ１〜Ｐｕ３にそれぞれ対応する各物標ＴＧの推定角度を算出する。また、各ピークＰｕ１〜Ｐｕ３の大きさが受信レベルとなる。
【0068】
方位演算部７３ｂは、かかる方位演算処理を、図４Ｂに示すように、「ＵＰ区間」側および「ＤＮ区間」側のそれぞれについて行う。また、方位演算部７３ｂは、かかる方位演算処理を、狭角ビームＢＰＳによる反射波、および、広角ビームＢＰＷによる反射波のそれぞれについて行う。
【0069】
すなわち、方位演算部７３ｂは、狭角ビームＢＰＳによる反射波の受信レベルＴＸ１と、広角ビームＢＰＷによる同じ推定角度からの反射波の受信レベルＴＸ２を算出する。
【0070】
そして、ペアリング部７３ｃは、図４Ｂに示すように、方位演算部７３ｂの方位演算結果において、推定角度および受信レベルの近い各ピークを組み合わせるペアリングを行う。
【0071】
また、その組み合わせ結果から、ペアリング部７３ｃは、各ピークの組み合わせに対応する各物標ＴＧの距離および相対速度を算出する。距離は、「距離∝（ｆｕｐ＋ｆｄｎ）」の関係に基づいて算出される。相対速度は、「速度∝（ｆｕｐ−ｆｄｎ）」の関係に基づいて算出される。その結果、図４Ｃに示すように、自車両ＭＣに対する、各物標ＴＧの推定角度、距離および相対速度を示すペアリング処理結果が得られる。
【0072】
図２の説明に戻り、つづいて物標分類部７３ｄについて説明する。物標分類部７３ｄは、ペアリング部７３ｃのペアリング処理結果に基づき、各物標ＴＧを移動物（たとえば先行車、対向車等）および静止物に分類する。また、物標分類部７３ｄは、分類した分類結果を折り返し判定部７３ｅへ出力する。
【0073】
折り返し判定部７３ｅは、方位演算部７３ｂによって算出された受信レベルＴＸ１，ＴＸ２同士のレベル差と、推定角度に予め対応付けられたレベル差の基準値との比較に基づき、レベル差の確度を判定する。
【0074】
また、折り返し判定部７３ｅは、判定したレベル差の確度と、狭角ビームＢＰＳの受信レベルＴＸ１とに基づき、推定角度における物標ＴＧの存否を判定する。また、折り返し判定部７３ｅは、判定結果を連続性判定部７３ｆへ出力する。
【0075】
ここで、折り返し判定部７３ｅが行う折り返し判定処理について、図５〜図６Ｅを用いてさらに具体的に説明する。図５は、折り返し判定部７３ｅのブロック図である。また、図６Ａ〜図６Ｅは、折り返し判定処理の処理説明図（その１）〜（その５）である。
【0076】
図５に示すように、折り返し判定部７３ｅは、レベル差確度判定部７３ｅａと、物標存否判定部７３ｅｂとを備える。
【0077】
レベル差確度判定部７３ｅａは、方位演算部７３ｂによって算出された受信レベルＴＸ１，ＴＸ２同士のレベル差を算出する。また、レベル差確度判定部７３ｅａは、マップ情報７４ａに予め設定された、推定角度に対応する各候補角度のレベル差の基準値と、算出したレベル差とを比較して、レベル差の確度の高低を判定する。また、レベル差確度判定部７３ｅａは、判定したレベル差の確度の高低を物標存否判定部７３ｅｂへ出力する。
【0078】
物標存否判定部７３ｅｂは、レベル差確度判定部７３ｅａによって判定された確度の高低に応じて、推定角度に物標ＴＧが存在するか否かを判定するための判定条件を調整する。
【0079】
具体的には、物標存否判定部７３ｅｂは、レベル差の確度が高い場合、折り返しゴーストＧでない可能性が高いとみなし、前述の判定条件が緩和されるように、物標ＴＧの存否を判定するための判定閾値へ、閾値情報７４ｂに含まれる所定の低閾値（第１閾値）を設定する。
【0080】
一方、物標存否判定部７３ｅｂは、レベル差の確度が低い場合、折り返しゴーストＧである可能性が高いとみなし、前述の判定条件が強化されるように、前述の判定閾値へ、閾値情報７４ｂに含まれる所定の高閾値（第２閾値）を設定する。
【0081】
そのうえで、物標存否判定部７３ｅｂは、受信レベルＴＸ１が判定閾値を超える場合に、推定角度の物標ＴＧが折り返しゴーストＧでなく実在するものと判定し、受信レベルＴＸ１が判定閾値以下である場合に、推定角度の物標ＴＧが折り返しゴーストＧであると判定する。
【0082】
そして、物標存否判定部７３ｅｂは、判定した判定結果を次段の処理部（連続性判定部７３ｆ）へ出力する。
【0083】
かかる折り返し判定処理について、さらに具体的に説明する。まずマップ情報７４ａの具体例を図６Ａに示す。図６Ａに示すように、マップ情報７４ａには、実測された推定角度に対応するたとえば候補角度＃１〜＃３と、各候補角度＃１〜＃３にそれぞれ対応する設計値（基準値）＃１〜＃３とが予め設定されている。
【0084】
設計値はたとえば、上述した実験等により導出された狭角ビームＢＰＳの受信レベルＴＸ１から広角ビームＢＰＷの受信レベルＴＸ２を減算した値である。候補角度＃１〜＃３は、方位演算部７３ｂが算出した推定角度に対して、実際に物標ＴＧが存在する可能性のある角度である。
【0085】
候補角度＃１は、推定角度に対応する位相差から３６０°を減算した「−側折り返し角度」である。候補角度＃２は、推定角度に対応する位相と同じ位相の「折り返しなし角度」である。候補角度＃２は、推定角度と同じ角度となる。候補角度＃３は、推定角度に対応する位相差に３６０°を加算した「＋側折り返し角度」である。
【0086】
ここで、方位演算部７３ｂによって算出された受信レベルＴＸ１，ＴＸ２同士のレベル差に対し、その確度の高低を考慮しないならば、推定角度に対応する候補角度＃１〜＃３の各設計値＃１〜＃３と、レベル差とを比較して、レベル差が、どの設計値＃１〜＃３に最も近いかが判定され、最も近い設計値＃１〜＃３に対応する候補角度＃１〜＃３のいずれかが、実在角度とされる。
【0087】
しかしながら、物標ＴＧの形状等により偏波の影響を受けた場合、算出されるレベル差が正しくない可能性があるため、やはりレベル差の確度の高低を考慮することが好ましい。そこで、レベル差確度判定部７３ｅａは、候補角度＃１〜＃３ごとの設計値＃１〜＃３とレベル差との差分量を算出し、かかる差分量間の差が所定の閾値を超える場合に確度が高いと判定し、差分量間の差が閾値以下である場合に確度が低いと判定する。
【0088】
さらに具体的に説明する。図６Ｂおよび図６Ｃに示す波形は、マップ情報７４ａに設定される設計値曲線である。たとえば、図６Ｂは、物標ＴＧが実在する割り込み車両（以下、「カットイン車両」と言う）であり、偏波の影響を受けてない場合であるものとする。
【0089】
かかる場合には、方位演算部７３ｂの算出したレベル差（図中の実測値）は、正しく算出され、方位演算部７３ｂの算出する推定角度は、たとえば折り返しなしの角度である候補角度＃２を示すと考えられる。
【0090】
このとき、たとえばかかる候補角度＃２と、＋側折り返しありの角度である候補角度＃３とにおいて、設計値がとり得る値と実測値との差分量をみると、かかる差分量間の差は、後述する図６Ｃの場合に比べて大きくなる傾向がある。
【0091】
これに対し、たとえば、図６Ｃは、物標ＴＧが、偏波の影響を受けた折り返しゴーストＧの場合であるものとする。
【0092】
かかる場合には、方位演算部７３ｂの算出したレベル差（図中の実測値）は、正しく算出されず、方位演算部７３ｂの算出する推定角度は、たとえば候補角度＃２ではなく、−側折り返しありの角度である候補角度＃１を示したりすることが考えられる。すなわち、推定角度とレベル差が、理論上、妥当性のない組み合わせになることが考えられる。
【0093】
このとき、たとえばかかる候補角度＃１と、候補角度＃３とにおいて、設計値がとり得る値と実測値との差分量をみると、かかる差分量間の差は、上述した図６Ｂの場合に比べて小さくなる傾向がある。
【0094】
このため、図６Ｄに示すように、レベル差確度判定部７３ｅａは、上述の差分量間の差が所定の閾値を超える場合に、レベル差の確度が高い（すなわち、折り返しゴーストＧの可能性が低い）と判定し、差分量間の差が閾値以下である場合に、レベル差の確度が低い（すなわち、折り返しゴーストＧの可能性が高い）と判定している。このように、レベル差の確度の高低を考慮することによって、実在する物標ＴＧを折り返しゴーストＧと誤判定することを防止するのに資することができる。
【0095】
そして、物標存否判定部７３ｅｂは、図６Ｅに示すように、レベル差確度判定部７３ｅａにより、レベル差の確度が高いと判定された場合には、判定条件を緩和する低閾値である第１閾値を、判定閾値へ設定する。
【0096】
また、物標存否判定部７３ｅｂは、レベル差確度判定部７３ｅａにより、レベル差の確度が低いと判定された場合には、判定条件を強化する高閾値である第２閾値を、判定閾値へ設定する。これにより、レベル差の確度の高低に応じて判定条件を緩和したり、強化したりすることができるので、偏波の影響等によりレベル差が正しく算出されない場合であっても、誤判定を防ぎ、物標ＴＧを精度よく検知するのに資することができる。
【0097】
そして、物標存否判定部７３ｅｂは、受信レベルＴＸ１が、かかる判定閾値に基づき、物標ＴＧの存否を判定することとなる。
【0098】
図２の説明に戻り、つづいて連続性判定部７３ｆについて説明する。連続性判定部７３ｆは、今回のスキャンにより判定中の物標ＴＧの瞬時値に、前回のスキャンまでに検知していた物標ＴＧと連続性があるか否かを判定する。具体的には、前回のスキャンまでの物標ＴＧの位置から今回の予測位置を算出し、今回のスキャンにおいて予測位置に近い瞬時値があれば、かかる瞬時値に連続性があると判定する。
【0099】
履歴対象物標選択部７３ｇは、次回以降の処理における履歴対象とする所定数の物標ＴＧに関するデータを選択する。不要物標判定部７３ｈは、システム制御上、不要となる物標ＴＧであるか否かを判定する。不要となる物標ＴＧは、たとえば折り返しゴーストＧや構造物、壁反射等である。なお、不要とされた物標ＴＧは、基本的に外部装置への出力対象としないが、内部的には保持されていてよい。
【0100】
結合処理部７３ｉは、実在するとして検知されている複数の物標ＴＧのうち、同一物からの反射点であると推定されるものについて、１つの物標ＴＧにまとめるグルーピングを行う。
【0101】
出力物標選択部７３ｊは、システム制御上、外部装置へ出力することが必要となる物標ＴＧを選択する。したがって、出力物標選択部７３ｊは、物標存否判定部７３ｅｂの判定結果に基づき、折り返しゴーストＧであると判定された物標ＴＧについては、出力対象として選択しない。これにより、システム制御上の誤動作を防止することができる。たとえば、隣接レーンを走行する車両を自車両ＭＣの正面を走行すると誤検知し、自動的にブレーキが作動することを防止できる。また、出力物標選択部７３ｊは、選択した物標ＴＧに関する物標情報（実在角度や距離、相対速度等を含む）を外部装置へ出力する。
【0102】
ここで、外部装置は、たとえば車両制御装置１０である。車両制御装置１０は、自車両ＭＣの各装置を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。車両制御装置１０は、たとえば、車速センサ１１と、舵角センサ１２と、スロットル１３と、ブレーキ１４と、電気的に接続されている。
【0103】
車両制御装置１０は、レーダ装置１から取得した物標情報に基づき、たとえばＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）等の車両制御を行う。
【0104】
たとえば、車両制御装置１０は、ＡＣＣを行う場合、レーダ装置１から取得した物標情報を使用し、先行車との車間距離を一定距離に保ちつつ、自車両ＭＣが先行車に追従するように、スロットル１３やブレーキ１４を制御する。また、車両制御装置１０は、随時変化する自車両ＭＣの走行状況、すなわち車速や舵角等を、車速センサ１１や舵角センサ１２等から都度取得し、レーダ装置１へフィードバックする。
【0105】
また、たとえば、車両制御装置１０は、ＰＣＳを行う場合、レーダ装置１から取得した物標情報を使用し、自車両ＭＣの進行方向に衝突危険性のある先行車や静止物等が存在することが検知される場合には、ブレーキ１４を制御して自車両ＭＣを減速させる。また、たとえば、自車両ＭＣの搭乗者に対して図示略の警報器を用いて警告したり、車室内のシートベルトを引き込んで搭乗者を座席に固定したりする。
【0106】
次に、本実施形態に係るレーダ装置１のデータ処理部７３が実行する処理手順について、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは、第１の実施形態に係るレーダ装置１のデータ処理部７３が実行する処理手順を示すフローチャートである。また、図７Ｂは、折り返し判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【0107】
図７Ａに示すように、まずピーク抽出部７３ａが、ピーク抽出処理を行う（ステップＳ１０１）。そして、方位演算部７３ｂが、ピーク抽出処理の処理結果に基づき、方位演算処理を行う（ステップＳ１０２）。
【0108】
そして、ペアリング部７３ｃが、方位演算処理の処理結果に基づき、ペアリング処理を行う（ステップＳ１０３）。
【0109】
つづいて、ペアリングされたペアデータが前回までの履歴対象物標であるか、すなわち履歴ペアであるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。ここで、履歴ペアでない新規のペアデータである場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、物標分類部７３ｄが、物標分類処理を行う（ステップＳ１０５）。
【0110】
そして、折り返し判定部７３ｅが、折り返し判定処理を行う（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０４において履歴ペアであると判定される場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７へ制御を移す。
【0111】
ここで、折り返し判定処理の処理手順について説明する。図７Ｂに示すように、折り返し判定処理では、レベル差確度判定部７３ｅａが、受信レベルＴＸ１，ＴＸ２同士のレベル差を算出する（ステップＳ２０１）。そして、レベル差確度判定部７３ｅａは、推定角度に対応する候補角度ごとの設計値とレベル差との差分量を算出する（ステップＳ２０２）。
【0112】
そして、レベル差確度判定部７３ｅａは、差分量間の差が所定の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、差分量間の差が所定の閾値を超える場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、レベル差確度判定部７３ｅａは、レベル差の確度が高いと判定する（ステップＳ２０４）。また、これを受けて、物標存否判定部７３ｅｂは、判定閾値へ所定の低閾値を設定する（ステップＳ２０５）。
【0113】
一方、差分量間の差が所定の閾値以下である場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、レベル差確度判定部７３ｅａは、レベル差の確度が低いと判定する（ステップＳ２０６）。また、これを受けて、物標存否判定部７３ｅｂは、判定閾値へ所定の高閾値を設定する（ステップＳ２０７）。
【0114】
つづいて、物標存否判定部７３ｅｂが、受信レベルＴＸ１が判定閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。受信レベルＴＸ１が判定閾値を超える場合（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、物標存否判定部７３ｅｂは、推定角度に対応する物標ＴＧが折り返しゴーストＧでないと判定し（ステップＳ２０９）、折り返し判定処理を終了する。なお、受信レベルＴＸ１が判定閾値を超える場合に物標ＴＧが折り返しゴーストＧでないと判定することで、離反カットイン車両ＣＣを誤って折り返しゴーストＧと判定していた場合に、当該判定を解除することができる。離反カットイン車両ＣＣの形状によっては、レベル差が誤って算出され、離反カットイン車両ＣＣを折り返しゴーストＧと誤判定する場合があるからである。また、離反カットイン車両ＣＣが自車正面に位置した場合には受信レベルＴＸ１が高くなる。したがって、判定閾値は他車両が自車正面に位置した場合に受信する程度の受信レベルである。
【0115】
一方、受信レベルＴＸ１が判定閾値以下である場合（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、物標存否判定部７３ｅｂは、推定角度に対応する物標ＴＧが折り返しゴーストＧであると判定し（ステップＳ２１０）、折り返し判定処理を終了する。
【0116】
図７Ａの説明に戻り、ステップＳ１０７から説明する。つづいて、連続性判定部７３ｆが、連続性判定処理を行う（ステップＳ１０７）。そして、履歴対象物標選択部７３ｇが、連続性判定処理の処理結果に基づき、履歴対象物標選択処理を行う（ステップＳ１０８）。
【0117】
そして、不要物標判定部７３ｈが、履歴対象物標選択処理の処理結果に基づき、不要物標判定処理を行う（ステップＳ１０９）。そして、結合処理部７３ｉが、不要物標判定処理の処理結果に基づき、結合処理を行う（ステップＳ１１０）。
【0118】
そして、出力物標選択部７３ｊが、結合処理の処理結果に基づき、出力物標選択処理を行い（ステップＳ１１１）、出力対象として選択された物標ＴＧの物標情報を外部装置へ出力して、処理を終了する。
【0119】
上述してきたように、第１の実施形態に係るレーダ装置１は、物標ＴＧからの反射波を複数の受信アンテナ５で受信した受信信号間の位相差に基づいて物標ＴＧの角度を算出するレーダ装置１であって、送信部２と、方位演算部７３ｂ（「算出部」の一例に相当）と、レベル差確度判定部７３ｅａ（「第１判定部」の一例に相当）と、物標存否判定部７３ｅｂ（「第２判定部」の一例に相当）とを備える。
【0120】
送信部２は、ビームパターンがそれぞれ異なる狭角ビームＢＰＳ（「第１送信波」の一例に相当）および広角ビームＢＰＷ（「第２送信波」の一例に相当）を交互に送信する。
【0121】
方位演算部７３ｂは、狭角ビームＢＰＳによる反射波および広角ビームＢＰＷによる反射波の各受信信号に基づき、狭角ビームＢＰＳおよび広角ビームＢＰＷによるそれぞれの受信レベルＴＸ１，ＴＸ２と、物標ＴＧが存在すると推定される推定角度を算出する。
【0122】
レベル差確度判定部７３ｅａは、方位演算部７３ｂによって算出された受信レベルＴＸ１，ＴＸ２同士のレベル差と、推定角度に予め対応付けられたレベル差の設計値（「基準値」の一例に相当）との比較に基づき、レベル差の確度を判定する。
【0123】
物標存否判定部７３ｅｂは、レベル差確度判定部７３ｅａの判定結果と、狭角ビームＢＰＳによる受信レベルＴＸ１とに基づき、推定角度における物標ＴＧの存否を判定する。
【0124】
したがって、第１の実施形態に係るレーダ装置１によれば、物標ＴＧの検知精度を向上させることができる。
【0125】
ところで、これまでは、折り返し判定部７３ｅが、レベル差の確度に応じて調整された判定閾値を受信レベルＴＸ１が超えるか否かによって物標ＴＧの存否を判定する場合を例に挙げた。しかしながら、物標ＴＧが、実在はするものの、受信レベルＴＸ１の低い低反射物であることはあり得る。
【0126】
そこで、一旦、折り返し判定部７３ｅにより折り返しゴーストＧと判定された物標ＴＧに対し、実在する低反射物であるか否かを判定することとしてもよい。かかる場合を第２の実施形態として、以下、説明する。
【0128】
図８Ａに示すように、折り返しゴーストＧと判定され得る低反射物としては、移動物であって、たとえば自車両ＭＣに対し離反する相対速度を有するカットイン車両ＣＣ（以下、「離反カットイン車両ＣＣ」と言う）を挙げることができる。
【0129】
第２の実施形態では、一旦折り返しゴーストＧと判定された物標ＴＧに対し、かかる離反カットイン車両ＣＣであるか否かを判定する処理を行う。かかる判定は、物標ＴＧの移動する向きに基づいて行われる。
【0130】
また、図８Ｂに示すように、同様の低反射物としては、移動物であって、たとえば自車両ＭＣに先行する、離反カットイン車両ＣＣ以外の低反射車両ＬＣを挙げることができる。
【0131】
第２の実施形態では、一旦折り返しゴーストＧと判定された物標ＴＧに対し、かかる低反射車両ＬＣであるか否かを判定する処理を行う。かかる判定は、折り返しゴーストＧの折り返し元となる他の物標ＴＧの存否に基づいて行われる。
【0132】
これらにより、物標ＴＧが折り返しゴーストＧと判定され得る低反射物であっても、折り返しゴーストＧと誤判定されるのを防ぐことができる。すなわち、物標ＴＧの検知精度を向上させることができる。
【0133】
以下、さらに具体的に説明する。図９は、第２の実施形態に係るレーダ装置１’のブロック図である。なお、図９には、図２に示したレーダ装置１のデータ処理部７３に対応するデータ処理部７３’のみを示している。レーダ装置１’のその他の構成要素についてはレーダ装置１と同様であるため、ここでの記載を省略する。
【0134】
また、かかる図９を用いた説明では、主にデータ処理部７３と異なる部分について説明することとし、既に説明済みの各処理部（ピーク抽出部７３ａ等）については、省略するか、必要最小限の説明に留める。
【0135】
図９に示すように、第２の実施形態に係るデータ処理部７３’は、さらに低反射物判定部７３ｋを備える点が、第１の実施形態に係るデータ処理部７３とは異なる。
【0136】
また、データ処理部７３’では、折り返し判定部７３ｅによる折り返し判定処理が、物標分類部７３ｄによる物標分類処理もしくは不要物標判定部７３ｈによる不要物標判定処理の後段で行われる点が、データ処理部７３とは異なる。
【0137】
低反射物判定部７３ｋは、折り返し判定部７３ｅによる折り返し判定処理の処理結果に基づき、低反射物判定処理を行う。また、低反射物判定部７３ｋは、低反射物判定処理の処理結果を結合処理部７３ｉへ出力する。
【0139】
上でも述べたが、低反射物判定部７３ｋは、一旦折り返しゴーストＧと判定された物標ＴＧにつき、その移動する向きに基づいて離反カットイン車両ＣＣであるか否かを判定する。
【0140】
具体的には、図１０Ａに示すように、低反射物判定部７３ｋは、折り返しゴーストＧが自車両ＭＣに対し、離反する相対速度を有し、かつ、狭角ビームＢＰＳのビーム範囲の内側へ向けて移動する場合に、かかる折り返しゴーストＧを離反カットイン車両ＣＣであると推定する。
【0141】
仮に、折り返しゴーストＧが、離反する相対速度を有するが、カットインすることなく隣接レーンを走行し続ける車両からの折り返しゴーストＧであった場合、その移動する向きは図１０Ａに示したものとならず、逆に狭角ビームＢＰＳのビーム範囲の外側へ向けて移動するものとなる。
【0142】
かかる違いにより、折り返しゴーストＧが離反カットイン車両ＣＣであるか否かを推定することができる。なお、かかる折り返しゴーストＧが離反カットイン車両ＣＣであるか否かを推定するための判定条件に、折り返しゴーストＧが、広角ビームＢＰＷのビーム範囲で検知されていたかを付け加えてもよい。
【0143】
ここで、折り返しゴーストＧが、広角ビームＢＰＷのビーム範囲で検知されていれば、折り返しゴーストＧが離反カットイン車両ＣＣである可能性をさらに高めることができる。
【0144】
そのうえで、低反射物判定部７３ｋは、図１０Ｂに示すように、離反カットイン車両ＣＣであると推定した折り返しゴーストＧから所定範囲Ｒ１内にｎ個以上の割れ物標ＴＤがある場合に、かかる折り返しゴーストＧを離反カットイン車両ＣＣであると判定する。
【0145】
ここで、割れ物標ＴＤは、物標ＴＧと同一物からの他の反射点を指す。たとえば、物標ＴＧが車両であれば、その反射点は、車両の各端部や、側面等にあらわれる。したがって、所定範囲Ｒ１は、折り返しゴーストＧから遠方へ、たとえば車長Ｌ相当分の長さを有する範囲であることが好ましい。
【0146】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示した方法により、離反カットイン車両ＣＣを、折り返しゴーストＧと誤判定することなく、精度よく検知することができる。また、上述の、広角ビームＢＰＷのビーム範囲で検知されていたかという判定条件を付け加えることにより、より早い段階から離反カットイン車両ＣＣを検知することができる。
【0147】
また、図１０Ｃに示すように、低反射物判定部７３ｋは、一旦折り返しゴーストＧと判定された物標ＴＧに対し、そもそも折り返し元となる他の物標ＴＧが存在しない場合に、かかる折り返しゴーストＧを、離反カットイン車両ＣＣ以外の低反射車両ＬＣであると推定する。
【0148】
そのうえで、低反射物判定部７３ｋは、図１０Ｂで説明した判定条件、すなわち、折り返しゴーストＧから所定範囲Ｒ１内にｎ個以上の割れ物標ＴＤがあるか否かを判定し、判定条件を満たすならば、折り返しゴーストＧを、離反カットイン車両ＣＣ以外の低反射車両ＬＣであると判定する。これにより、離反カットイン車両ＣＣ以外の低反射車両ＬＣについても、折り返しゴーストＧと誤判定することなく、精度よく検知することができる。
【0149】
また、上述した割れ物標ＴＤに関し、図１０Ｄに示すように、低反射物判定部７３ｋは、折り返しゴーストＧから狭角ビームＢＰＳ外側の所定範囲Ｒ２内にｎ個以上の割れ物標ＴＤがある場合に、かかる折り返しゴーストＧを、やはり折り返しゴーストＧであると判定することができる。
【0150】
所定範囲Ｒ２は、たとえば隣接レーンのトラックＴＲを示す物標ＴＧからの所定範囲Ｒ１が折り返された範囲に相当する。したがって、実在する物標ＴＧの所定範囲Ｒ１内に割れ物標ＴＤがあるならば、かかる割れ物標ＴＤは所定範囲Ｒ２へ折り返される可能性が高い。これにより、折り返しゴーストＧを精度よく検知することができる。
【0151】
次に、本実施形態に係るレーダ装置１’のデータ処理部７３’が実行する処理手順について、図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ａは、第２の実施形態に係るレーダ装置１’のデータ処理部７３’が実行する処理手順を示すフローチャートである。また、図１１Ｂは、低反射物判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【0152】
なお、図１１Ａは、図７Ａに対応しており、ステップＳ３０１〜Ｓ３０９までは、図７ＡのステップＳ１０１〜Ｓ１０９と同様である。また、ステップＳ３１２，Ｓ３１３も、図７ＡのステップＳ１１０，Ｓ１１１と同様である。このため、図１１Ａでは、主に図７Ａと異なる部分について説明する。
【0153】
図１１Ａに示すように、データ処理部７３’では、ステップＳ３０１〜Ｓ３０９までの各処理が行われた後、折り返し判定部７３ｅが、再び折り返し判定処理を行う（ステップＳ３１０）。
【0154】
そして、低反射物判定部７３ｋが、かかる折り返し判定処理の処理結果に基づき、低反射物判定処理を行う（ステップＳ３１１）。
【0155】
ここで、低反射物判定処理の処理手順について説明する。図１１Ｂに示すように、低反射物判定処理では、低反射物判定部７３ｋはまず、折り返しゴーストＧと判定された物標ＴＧが移動物であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。
【0156】
ここで、物標ＴＧが移動物である場合（ステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、低反射物判定部７３ｋは、つづいてかかる物標ＴＧが、離反する相対速度を有するか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
【0157】
なお、ステップＳ４０１で物標ＴＧが移動物でない場合（ステップＳ４０１，Ｎｏ）、低反射物判定処理を終了する。
【0158】
物標ＴＧが、離反する相対速度を有する場合（ステップＳ４０２，Ｙｅｓ）、低反射物判定部７３ｋは、つづいて物標ＴＧが、狭角ビームＢＰＳのビーム範囲の内側へ向けて移動しているか否かを判定する（ステップＳ４０３）。
【0159】
ここで、物標ＴＧが、同範囲の内側へ移動している場合（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、低反射物判定部７３ｋは、物標ＴＧが低反射物（離反カットイン車両ＣＣ）であると推定し（ステップＳ４０４）、ステップＳ４０７へ制御を移す。
【0160】
一方、ステップＳ４０２またはＳ４０３の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ４０２，Ｎｏ／ステップＳ４０３，Ｎｏ）、低反射物判定部７３ｋは、物標ＴＧに対し、折り返し元となる他の物標ＴＧがないか否かを判定する（ステップＳ４０５）。
【0161】
ここで、折り返し元となる他の物標ＴＧがない場合（ステップＳ４０５，Ｙｅｓ）、低反射物判定部７３ｋは、物標ＴＧが低反射物（離反カットイン車両ＣＣ以外の低反射車両ＬＣ）であると推定し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０７へ制御を移す。
【0162】
ステップＳ４０７では、低反射物判定部７３ｋは、物標ＴＧから所定範囲Ｒ１内にｎ個以上の割れ物標ＴＤがあるか否かを判定する。ここで、所定範囲Ｒ１内にｎ個以上の割れ物標ＴＤがある場合（ステップＳ４０７，Ｙｅｓ）、低反射物判定部７３ｋは、物標ＴＧが低反射物であると判定し（ステップＳ４０８）、低反射物判定処理を終了する。
【0163】
一方、ステップＳ４０７の判定条件を満たさない場合（ステップＳ４０７，Ｎｏ）、低反射物判定部７３ｋは、低反射物判定処理を終了する。
【0164】
また、ステップＳ４０５の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ４０５，Ｎｏ）、低反射物判定部７３ｋは、狭角ビームＢＰＳ外側の所定範囲Ｒ２内にｎ個以上の割れ物標ＴＤがあるか否かを判定する（ステップＳ４０９）。
【0165】
ここで、所定範囲Ｒ２内にｎ個以上の割れ物標ＴＤがある場合（ステップＳ４０９，Ｙｅｓ）、物標ＴＧが折り返しゴーストＧであると判定し（ステップＳ４１０）、低反射物判定処理を終了する。
【0166】
また、ステップＳ４０９の判定条件を満たさない場合（ステップＳ４０９，Ｎｏ）、低反射物判定処理を終了する。
【0167】
図１１Ａの説明に戻り、ステップＳ３１２から説明する。つづいて、結合処理部７３ｉが、低反射物判定処理の処理結果に基づき、結合処理を行う（ステップＳ３１２）。
【0168】
そして、出力物標選択部７３ｊが、結合処理の処理結果に基づき、出力物標選択処理を行い（ステップＳ３１３）、出力対象として選択された物標ＴＧの物標情報を外部装置へ出力して、処理を終了する。
【0169】
上述してきたように、第２の実施形態に係るレーダ装置１’は、低反射物判定部７３ｋ（「第３判定部」の一例に相当）をさらに備える。
【0170】
低反射物判定部７３ｋは、折り返し判定部７３ｅによって折り返しゴーストＧであると判定された物標ＴＧにつき、かかる物標ＴＧの移動する向き、または、かかる物標ＴＧの折り返し元となる他の物標ＴＧ（「別物標」の一例に相当）の存否に基づいて低反射物であるか否かを判定する。
【0171】
したがって、第２の実施形態に係るレーダ装置１’によれば、物標ＴＧが折り返しゴーストＧと判定され得る低反射物であっても、折り返しゴーストＧと誤判定されるのを防ぐことができる。すなわち、物標ＴＧの検知精度を向上させることができる。
【0172】
なお、上述した各実施形態では、レーダ装置１，１’の送信アンテナ４の本数を２本、受信アンテナ５の本数をｎ本としたが、これは一例であって、複数の物標ＴＧを検出可能であれば他の本数であってもよい。
【0173】
また、上述した各実施形態では、レーダ装置１，１’の用いる到来方向推定手法の例にＥＳＰＲＩＴを挙げたが、これに限られるものではない。たとえばＤＢＦ（Digital Beam Forming）や、ＰＲＩＳＭ（Propagator method based on an Improved Spatial-smoothing Matrix）、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）等を用いてもよい。
【0174】
また、上述した各実施形態では、レーダ装置１，１’は車両に設けられることとしたが、無論、車両以外の移動体、たとえば船舶や航空機等に設けられてもよい。
【0175】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0176】
１，１’ レーダ装置２ 送信部
４ 送信アンテナ
５ 受信アンテナ
６ 受信部
７ 信号処理装置
１０ 車両制御装置
７３，７３’ データ処理部
７３ｂ 方位演算部
７３ｅ 折り返し判定部
７３ｅａ レベル差確度判定部
７３ｅｂ 物標存否判定部
７３ｋ 低反射物判定部
７４ 記憶部
７４ａ マップ情報
７４ｂ 閾値情報
ＢＰＳ 狭角ビーム
ＢＰＷ 広角ビーム
ＣＣ 離反カットイン車両
Ｇ 折り返しゴースト
ＬＣ 低反射車両
ＭＣ 自車両
ＴＤ 割れ物標
ＴＧ 物標
ＴＸ１，ＴＸ２ 受信レベル