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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】P2024026953
(43)【公開日】2024-02-29
(54)【発明の名称】車載用レーダ装置
(51)【国際特許分類】
G01S 13/931 20200101AFI20240221BHJP
G01S 7/36 20060101ALI20240221BHJP
G01S 7/292 20060101ALI20240221BHJP
G01S 13/34 20060101ALN20240221BHJP
【ＦＩ】
G01S13/931
G01S7/36
G01S7/292
G01S13/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022129535
(22)【出願日】2022-08-16
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】520124752
【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】神野 真吾
【テーマコード（参考）】
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J070AB18
5J070AC02
5J070AC06
5J070AC11
5J070AD06
5J070AE01
5J070AE09
5J070AF03
5J070AH31
5J070AH34
5J070AH40
5J070AK35
(57)【要約】
【課題】信号の時間微分の極値を用いることなく、信号から干渉信号を効果的に除去できる技術を提供する。
【解決手段】車載用レーダ装置１００は、送信信号Ｔｗに基づく物標ＯＢからの反射波を第１受信信号Ｄｗ１として受信する第１受信アンテナ１３１と、第１受信アンテナに接続され、送信信号と第１受信信号とをミキシングすることによって第１信号Ｓｇ１を生成する第１受信回路１４１と、処理部２００と、を備える。処理部は、（ａ）第１信号の、第１信号に含まれる干渉信号を表す第１干渉信号Ｓｇｉ１を含む干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部における位相を位相接続する処理と、（ｂ）処理（ａ）で位相接続された位相を曲線で近似することによって、第１干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出する処理と、（ｃ）第１信号および関数を用いて、第１干渉信号の推定値が減算された第１信号を表す第１所望信号Ｓｄ１を算出する処理と、を実行する。
【選択図】図１
【解決手段】車載用レーダ装置１００は、送信信号Ｔｗに基づく物標ＯＢからの反射波を第１受信信号Ｄｗ１として受信する第１受信アンテナ１３１と、第１受信アンテナに接続され、送信信号と第１受信信号とをミキシングすることによって第１信号Ｓｇ１を生成する第１受信回路１４１と、処理部２００と、を備える。処理部は、（ａ）第１信号の、第１信号に含まれる干渉信号を表す第１干渉信号Ｓｇｉ１を含む干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部における位相を位相接続する処理と、（ｂ）処理（ａ）で位相接続された位相を曲線で近似することによって、第１干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出する処理と、（ｃ）第１信号および関数を用いて、第１干渉信号の推定値が減算された第１信号を表す第１所望信号Ｓｄ１を算出する処理と、を実行する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信信号（Ｔｗ）に基づく送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を第１受信信号（Ｄｗ１）として受信する第１受信アンテナ（１３１）と、
前記第１受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記第１受信信号とをミキシングすることによって第１信号（Ｓｇ１）を生成する第１受信回路（１４１）と、
処理部（２００）と、を備え、
前記処理部は、
（ａ）前記第１信号の、前記第１信号に含まれる干渉信号を表す第１干渉信号（Ｓｇｉ１）を含む干渉区間（Ｓｃｉ）の少なくとも一部における位相を位相接続する処理と、
（ｂ）前記処理（ａ）で位相接続された位相を曲線で近似することによって、前記第１干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出する処理と、
（ｃ）前記第１信号および前記関数を用いて、前記第１干渉信号の推定値が減算された前記第１信号を表す第１所望信号（Ｓｄ１）を算出する処理と、を実行する、
車載用レーダ装置（１００）。
前記第１受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記第１受信信号とをミキシングすることによって第１信号（Ｓｇ１）を生成する第１受信回路（１４１）と、
処理部（２００）と、を備え、
前記処理部は、
（ａ）前記第１信号の、前記第１信号に含まれる干渉信号を表す第１干渉信号（Ｓｇｉ１）を含む干渉区間（Ｓｃｉ）の少なくとも一部における位相を位相接続する処理と、
（ｂ）前記処理（ａ）で位相接続された位相を曲線で近似することによって、前記第１干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出する処理と、
（ｃ）前記第１信号および前記関数を用いて、前記第１干渉信号の推定値が減算された前記第１信号を表す第１所望信号（Ｓｄ１）を算出する処理と、を実行する、
車載用レーダ装置（１００）。
【請求項2】
請求項１に記載の車載用レーダ装置であって、
前記処理部は、前記処理（ｃ）において、
（ｃ１）前記第１信号および前記関数を用いて、前記第１干渉信号を推定する処理と、
（ｃ２）前記第１信号に対して、前記処理（ｃ１）で推定された前記第１干渉信号を減算することによって、前記第１所望信号を算出する処理と、を実行する、
車載用レーダ装置。
前記処理部は、前記処理（ｃ）において、
（ｃ１）前記第１信号および前記関数を用いて、前記第１干渉信号を推定する処理と、
（ｃ２）前記第１信号に対して、前記処理（ｃ１）で推定された前記第１干渉信号を減算することによって、前記第１所望信号を算出する処理と、を実行する、
車載用レーダ装置。
【請求項3】
請求項２に記載の車載用レーダ装置であって、
前記第１受信回路は、直交検波回路として構成され、前記第１信号を複素信号として生成し、
前記処理部は、前記処理（ｃ１）において、前記関数に従って位相が時間変化する波形（ｖ）から射影行列（Ｍ）を算出し、前記第１信号に前記射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号を推定する、車載用レーダ装置。
前記第１受信回路は、直交検波回路として構成され、前記第１信号を複素信号として生成し、
前記処理部は、前記処理（ｃ１）において、前記関数に従って位相が時間変化する波形（ｖ）から射影行列（Ｍ）を算出し、前記第１信号に前記射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号を推定する、車載用レーダ装置。
【請求項4】
請求項２に記載の車載用レーダ装置であって、
前記第１受信回路は、前記第１信号を実信号として生成し、
前記処理部は、
前記処理（ａ）に先立って、前記干渉区間の少なくとも一部において、実信号としての前記第１信号を、ヒルベルト変換を用いて複素信号に変換する変換処理を実行し、
前記処理（ａ）において、複素信号に変換された前記第１信号の、前記第１干渉信号を含む区間における位相を位相接続し、
前記処理（ｃ１）において、
前記関数に従って位相が変化する第１波形（ｖ１）から第１射影行列（Ｍ１）を算出し、実信号としての前記第１信号に前記第１射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号の一部を表す第１部分信号を推定し、
前記第１波形と複素共役の関係にある第２波形（ｖ２）から第２射影行列（Ｍ２）を算出し、実信号としての前記第１信号に前記第２射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号の一部を表し、前記第１部分信号とは異なる第２部分信号を推定し、
前記処理（ｃ２）において、実信号としての前記第１信号に対して、前記第１部分信号および前記第２部分信号を減算することによって、前記第１所望信号を算出する、車載用レーダ装置。
前記第１受信回路は、前記第１信号を実信号として生成し、
前記処理部は、
前記処理（ａ）に先立って、前記干渉区間の少なくとも一部において、実信号としての前記第１信号を、ヒルベルト変換を用いて複素信号に変換する変換処理を実行し、
前記処理（ａ）において、複素信号に変換された前記第１信号の、前記第１干渉信号を含む区間における位相を位相接続し、
前記処理（ｃ１）において、
前記関数に従って位相が変化する第１波形（ｖ１）から第１射影行列（Ｍ１）を算出し、実信号としての前記第１信号に前記第１射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号の一部を表す第１部分信号を推定し、
前記第１波形と複素共役の関係にある第２波形（ｖ２）から第２射影行列（Ｍ２）を算出し、実信号としての前記第１信号に前記第２射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号の一部を表し、前記第１部分信号とは異なる第２部分信号を推定し、
前記処理（ｃ２）において、実信号としての前記第１信号に対して、前記第１部分信号および前記第２部分信号を減算することによって、前記第１所望信号を算出する、車載用レーダ装置。
【請求項5】
請求項１に記載の車載用レーダ装置であって、
前記処理部は、前記処理（ｂ）において、前記処理（ａ）で位相接続された位相を二次関数によって近似する、車載用レーダ装置。
前記処理部は、前記処理（ｂ）において、前記処理（ａ）で位相接続された位相を二次関数によって近似する、車載用レーダ装置。
【請求項6】
請求項１に記載の車載用レーダ装置であって、
前記処理部は、前記処理（ｂ）において、最小二乗法を用いて前記関数を算出する、車載用レーダ装置。
前記処理部は、前記処理（ｂ）において、最小二乗法を用いて前記関数を算出する、車載用レーダ装置。
【請求項7】
請求項１に記載の車載用レーダ装置であって、
前記処理部は、前記第１信号に複数の前記第１干渉信号が含まれる場合、各前記第１干渉信号に関して、前記処理（ａ）～（ｃ）を実行する、車載用レーダ装置。
前記処理部は、前記第１信号に複数の前記第１干渉信号が含まれる場合、各前記第１干渉信号に関して、前記処理（ａ）～（ｃ）を実行する、車載用レーダ装置。
【請求項8】
請求項１に記載の車載用レーダ装置であって、
前記干渉区間の少なくとも一部において、前記第１信号のうち、前記第１干渉信号を、前記物標に基づく信号を表す物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタ（２０７）を備え、
前記処理部は、前記フィルタを通過した前記第１信号に関して、前記処理（ａ）および前記処理（ｂ）を実行し、前記フィルタを通過していない前記第１信号に関して、前記処理（ｃ）を実行する、車載用レーダ装置。
前記干渉区間の少なくとも一部において、前記第１信号のうち、前記第１干渉信号を、前記物標に基づく信号を表す物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタ（２０７）を備え、
前記処理部は、前記フィルタを通過した前記第１信号に関して、前記処理（ａ）および前記処理（ｂ）を実行し、前記フィルタを通過していない前記第１信号に関して、前記処理（ｃ）を実行する、車載用レーダ装置。
【請求項9】
請求項８に記載の車載用レーダ装置であって、
前記フィルタは、ハイパスフィルタとして構成されている、車載用レーダ装置。
前記フィルタは、ハイパスフィルタとして構成されている、車載用レーダ装置。
【請求項10】
請求項８に記載の車載用レーダ装置であって、
前記反射波を前記第１受信信号とは異なる他の受信信号として受信する、前記第１受信信号とは異なる他の受信アンテナと、
前記他の受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記他の受信信号とをミキシングすることによって前記第１信号とは異なる他の信号を生成する、前記第１受信回路とは異なる他の受信回路と、を備え、
前記フィルタは、前記他の信号を用いて、前記干渉区間の少なくとも一部において、前記第１信号のうち、前記第１干渉信号を前記物標信号に対して相対的に増幅させる、車載用レーダ装置。
前記反射波を前記第１受信信号とは異なる他の受信信号として受信する、前記第１受信信号とは異なる他の受信アンテナと、
前記他の受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記他の受信信号とをミキシングすることによって前記第１信号とは異なる他の信号を生成する、前記第１受信回路とは異なる他の受信回路と、を備え、
前記フィルタは、前記他の信号を用いて、前記干渉区間の少なくとも一部において、前記第１信号のうち、前記第１干渉信号を前記物標信号に対して相対的に増幅させる、車載用レーダ装置。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の車載用レーダ装置であって、
前記反射波を第２受信信号（Ｄｗ２）として受信する第２受信アンテナ（１３２）と、
前記第２受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記第２受信信号（Ｄｗ２）とをミキシングすることによって第２信号（Ｓｇ２）を生成する第２受信回路（１４２）と、を備え、
前記処理部は、
（ｅ）前記第２受信信号および前記関数を用いて、前記第２信号に含まれる干渉信号を表す第２干渉信号の推定値が減算された前記第２信号を表す第２所望信号（Ｓｄ２）を算出する処理を実行する、
車載用レーダ装置。
前記反射波を第２受信信号（Ｄｗ２）として受信する第２受信アンテナ（１３２）と、
前記第２受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記第２受信信号（Ｄｗ２）とをミキシングすることによって第２信号（Ｓｇ２）を生成する第２受信回路（１４２）と、を備え、
前記処理部は、
（ｅ）前記第２受信信号および前記関数を用いて、前記第２信号に含まれる干渉信号を表す第２干渉信号の推定値が減算された前記第２信号を表す第２所望信号（Ｓｄ２）を算出する処理を実行する、
車載用レーダ装置。
【請求項12】
請求項１１に記載の車載用レーダ装置であって、
前記処理部は、前記処理（ｅ）において、
（ｅ１）前記第２信号および前記関数を用いて、前記第２干渉信号を推定する処理と、
（ｅ２）前記第２信号に対して、前記処理（ｅ１）で推定された前記第２干渉信号を減算することによって、前記第２所望信号を算出する処理と、を実行する、
車載用レーダ装置。
前記処理部は、前記処理（ｅ）において、
（ｅ１）前記第２信号および前記関数を用いて、前記第２干渉信号を推定する処理と、
（ｅ２）前記第２信号に対して、前記処理（ｅ１）で推定された前記第２干渉信号を減算することによって、前記第２所望信号を算出する処理と、を実行する、
車載用レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車載用レーダ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
物標による反射波に基づく受信信号に基づいて物標を測定する車載用レーダ装置において、受信信号に他のレーダ装置からの送信信号の干渉による干渉信号が生じる場合がある。このような干渉信号を除去する技術に関して、特許文献１には、受信信号の時間微分の極値から、干渉信号の位相応答の時間微分のパラメータを表す直線を推定し、推定された直線に基づいて受信信号から干渉信号を除去することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第１０５６４２５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の技術では、受信信号の時間微分の極値を精度良く特定できない場合、干渉信号の位相応答の時間微分のパラメータを表す直線を精度良く推定できないので、受信信号から干渉信号を効果的に除去できない可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0006】
本開示の第１の形態によれば、車載用レーダ装置（１００）が提供される。この車載用レーダ装置は、送信信号（Ｔｗ）に基づく送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を第１受信信号（Ｄｗ１）として受信する第１受信アンテナ（１３１）と、前記第１受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記第１受信信号とをミキシングすることによって第１信号（Ｓｇ１）を生成する第１受信回路（１４１）と、処理部（２００）と、を備える。前記処理部は、（ａ）前記第１信号の、前記第１信号に含まれる干渉信号を表す第１干渉信号（Ｓｇｉ１）を含む干渉区間（Ｓｃｉ）の少なくとも一部における位相を位相接続する処理と、（ｂ）前記処理（ａ）で位相接続された位相を曲線で近似することによって、前記第１干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出する処理と、（ｃ）前記第１信号および前記関数を用いて、前記第１干渉信号の推定値が減算された前記第１信号を表す第１所望信号（Ｓｄ１）を算出する処理と、を実行する。
【0007】
このような形態によれば、第１信号の時間微分の極値を用いることなく、位相接続された位相を曲線で近似することによって第１干渉信号の位相変化に対応する関数を推定でき、この関数を用いて第１所望信号を算出できる。そのため、第１信号から第１干渉信号を効果的に除去できる可能性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態における車載用レーダ装置の概略構成を示す説明図。
【図2】第１信号の例を示す説明図。
【図3】第１実施形態における干渉信号処理のフローチャート。
【図4】位相接続された位相の例を示す図。
【図5】第１実施形態における第１算出処理のフローチャート。
【図6】第１減算処理を説明する図。
【図7】第１実施形態における第２算出処理のフローチャート。
【図8】第２実施形態における車載用レーダ装置の概略構成を示す説明図。
【図9】第２実施形態における干渉信号処理のフローチャート。
【図10】第２実施形態における第１算出処理のフローチャート。
【図11】第２実施形態における第２算出処理のフローチャート。
【図12】第３実施形態における車載用レーダ装置の概略構成を示す説明図。
【図13】フィルタによる第１信号のフィルタリングを説明する図。
【図14】第３実施形態における干渉信号処理のフローチャート。
【図15】第４実施形態における車載用レーダ装置の概略構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
Ａ．第１実施形態：
図１に示した車載用レーダ装置１００は、自動車や二輪車等の車両に搭載され、物標ＯＢを測定する。物標ＯＢとは、例えば、歩行者や、他の車両、道路上の障害物のことを指す。「物標ＯＢを測定する」とは、例えば、車載用レーダ装置１００が搭載された自己の車両と物標ＯＢとの間の距離や角度、自己の車両に対する物標ＯＢの相対速度を測定することを指す。本実施形態における車載用レーダ装置１００は、ＦＣＭ（Fast-Chirp Modulation）方式によって物標ＯＢを測定するミリ波レーダとして構成されている。
図１に示した車載用レーダ装置１００は、自動車や二輪車等の車両に搭載され、物標ＯＢを測定する。物標ＯＢとは、例えば、歩行者や、他の車両、道路上の障害物のことを指す。「物標ＯＢを測定する」とは、例えば、車載用レーダ装置１００が搭載された自己の車両と物標ＯＢとの間の距離や角度、自己の車両に対する物標ＯＢの相対速度を測定することを指す。本実施形態における車載用レーダ装置１００は、ＦＣＭ（Fast-Chirp Modulation）方式によって物標ＯＢを測定するミリ波レーダとして構成されている。
【0010】
図１に示すように、車載用レーダ装置１００は、送信信号生成部１１０、送信部１２０、受信アンテナ１３０、受信回路１４０、および、処理部２００を備えている。
【0011】
送信信号生成部１１０は、例えば、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路によって構成され、送信信号Ｔｗを生成する。本実施形態における送信信号生成部１１０は、送信信号Ｔｗとして、周波数が時間に対して線形なチャープ信号を連続的に生成する。以下では、送信信号生成部１１０において１セットで生成される、複数の一連の送信信号Ｔｗの束のことをチャープ信号群とも呼ぶ。チャープ信号群は、通常、２の累乗数個のチャープ信号によって構成され、例えば、５１２個のチャープ信号によって構成される。
【0012】
送信部１２０は、送信信号Ｔｗを電磁波Ｅｗとして空間に放射する送信アンテナによって構成され、パワーアンプＰＡによって増幅された送信信号Ｔｗを電磁波Ｅｗとして放射する。本実施形態では、送信部１２０は、１つの送信アンテナによって構成されている。他の実施形態では、送信部１２０は、２以上の送信アンテナを有していてもよい。以下では、送信信号Ｔｗとして送信された電磁波Ｅｗのことを、送信波とも呼ぶ。
【0013】
受信アンテナ１３０は、物標ＯＢで反射した電磁波Ｅｗを受信信号として受信する。以下では、物標ＯＢによって反射された電磁波Ｅｗのことを、反射波とも呼ぶ。図１に示すように、本実施形態では、車載用レーダ装置１００は、受信アンテナ１３０として、反射波を第１受信信号Ｄｗ１として受信する第１受信アンテナ１３１と、反射波を第１受信信号Ｄｗ１とは異なる他の受信信号として受信する他の受信アンテナとを有している。より詳細には、車載用レーダ装置１００は、他の受信アンテナとして、反射波を第２受信信号Ｄｗ２として受信する第２受信アンテナ１３２と、反射波を第３受信信号Ｄｗ３として受信する第３受信アンテナ１３３とを有している。
【0014】
受信回路１４０は、受信アンテナ１３０に接続される。受信回路１４０は、受信アンテナ１３０によって受信された受信信号と送信信号Ｔｗとをミキシングすることによって、受信信号と送信信号Ｔｗとに基づく中間周波信号を生成し、処理部２００へと出力する。図１に示すように、本実施形態では、車載用レーダ装置１００は、受信回路１４０として、第１受信アンテナ１３１に接続された第１受信回路１４１と、第１受信回路１４１とは異なる他の受信回路とを有している。より詳細には、車載用レーダ装置１００は、他の受信回路として、第２受信アンテナ１３２に接続された第２受信回路１４２と、第３受信アンテナ１３３に接続された第３受信回路１４３とを有している。第１受信回路１４１は、送信信号Ｔｗと第１受信信号Ｄｗ１とをミキシングすることによって、送信信号Ｔｗと第１受信信号Ｄｗ１との中間周波信号として第１信号Ｓｇ１を生成する。同様に、第２受信回路１４２は、送信信号Ｔｗと第２受信信号Ｄｗ２との中間周波信号として第２信号Ｓｇ２を生成する。第３受信回路１４３は、送信信号Ｔｗと第３受信信号Ｄｗ３との中間周波信号として第３信号Ｓｇ３を生成する。第２受信回路１４２および第３受信回路１４３は、それぞれ、第１信号Ｓｇ１とは異なる他の信号として、より詳細には、他の中間周波信号として、第２信号Ｓｇ２および第３信号Ｓｇ３を生成するとも言える。
【0015】
他の実施形態では、車載用レーダ装置１００は、他の受信アンテナとして、例えば、第２受信アンテナ１３２のみを有していてもよい。この場合、車載用レーダ装置１００は、他の受信回路として、第２受信回路１４２のみを有していてもよい。また、車載用レーダ装置１００は、他の受信アンテナとして３つ以上の受信アンテナ１３０を有していてもよく、この場合、他の受信回路として、各他の受信アンテナに対応して３つ以上の受信回路１４０を有していてもよい。
【0016】
本実施形態では、各受信回路１４０は、直交検波回路として構成され、直交ミキサ１４５と、ローパスフィルタ１４６と、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ：Analog-to-Digital Converter）によって構成されたアナログデジタル変換部１４７とを有している。本実施形態における各受信回路１４０の構成は、それぞれ略同様である。
【0017】
本実施形態では、第１受信回路１４１は、第１信号Ｓｇ１を複素信号として生成する。より詳細には、第１受信回路１４１の直交ミキサ１４５は、信号ＩＳｇ１と信号ＱＳｇ１とを生成する。信号ＩＳｇ１は、送信信号Ｔｗと同位相の局部発振信号ＬＯと、低ノイズアンプＬＮＡによって増幅された第１受信信号Ｄｗ１とがミキシングされた信号に基づく信号である。信号Ｑｓｇ１は、送信信号Ｔｗに対して位相を９０°遅らせた局部発振信号ＬＯと、同様に増幅された第１受信信号Ｄｗ１とがミキシングされた信号に基づく信号である。第１受信回路１４１のローパスフィルタ１４６は、直交ミキサ１４５の出力信号から高周波成分を減衰させ、アナログデジタル変換部１４７におけるエイリアシングを抑制する。アナログデジタル変換部１４７は、ローパスフィルタ１４６によって処理された信号を、時間領域のデジタル信号に変換して出力する。このように第１受信回路１４１によって出力される信号ＩＳｇ１は、第１信号Ｓｇ１の実数部に相当し、信号ＱＳｇ２は、第１信号Ｓｇ１の虚数部に相当する。同様に、第２受信回路１４２は、第２信号Ｓｇ２を複素信号として生成し、第３受信回路１４３は、第３信号Ｓｇ３を複素信号として生成する。
【0018】
図２は、横軸を時間とし、縦軸を周波数とする模式的なグラフである。図２には、第１信号Ｓｇ１の例が示されている。図２では、第１信号Ｓｇ１は、第１受信アンテナ１３１からの距離が互いに異なる２つの物標ＯＢにそれぞれ由来する物標信号ＳｇＯ１および物標信号ＳｇＯ２と、第１干渉信号Ｓｇｉ１とによって、模式的に表されている。物標信号ＳｇＯ１は、物標信号ＳｇＯ２よりも高い周波数を有している。そのため、物標信号ＳｇＯ１は、物標信号ＳｇＯ２と比較して、より遠距離の物標ＯＢに由来している。第１干渉信号Ｓｇｉ１とは、第１信号Ｓｇ１に含まれる干渉信号を表す。干渉信号とは、中間周波信号に含まれる、混入信号に由来する信号のことを指す。混入信号は、他の車両に搭載されたレーダシステム等から送信された電磁波が受信信号に入り込むことによって生じる。より詳細には、図２に示した第１干渉信号Ｓｇｉ１は、他のレーダシステム等から送信されたチャープ信号に由来する。
【0019】
以下では、同様に、第２信号Ｓｇ２に含まれる干渉信号および第３信号Ｓｇ３に含まれる干渉信号のことを、それぞれ、第２干渉信号および第３干渉信号とも呼ぶ。図示は省略するが、上述したように、第１信号Ｓｇ１が２つの物標信号と１つの第１干渉信号Ｓｇｉ１とを含む場合、第２信号Ｓｇ２も、２つの物標信号と１つの第２干渉信号とを含む。また、この場合、第３信号Ｓｇ３も、２つの物標信号と１つの第３干渉信号とを含む。
【0020】
処理部２００は、ＣＰＵと、記憶部と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピュータとして構成されている。処理部２００は、信号処理部２１０と、測定部２５０とを備える。本実施形態における信号処理部２１０と測定部２５０とは、処理部２００の記憶部に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実現される機能部である。処理部２００のことを信号処理装置とも呼ぶ。他の実施形態では、処理部２００の機能の一部や全部が、ハードウェア回路によって実現されてもよい。また、例えば、測定部２５０が、処理部２００とは別体に構成されていてもよい。
【0021】
処理部２００は、図３に示した干渉信号処理を実行することによって、所望信号を生成する。所望信号とは、その中間周波信号に含まれる干渉信号の推定値が減算された中間周波信号のことを指す。本実施形態では、処理部２００の信号処理部２１０は、干渉信号処理を実行することによって、第１所望信号Ｓｄ１～第３所望信号Ｓｄ３を生成する。第１所望信号Ｓｄ１とは、第１干渉信号Ｓｇｉ１の推定値が減算された第１信号Ｓｇ１のことを指す。同様に、第２所望信号Ｓｄ２とは、第２干渉信号の推定値が減算された第２信号Ｓｇ２のことを指す。第３所望信号Ｓｄ３とは、第３干渉信号の推定値が減算された第３信号Ｓｇ３のことを指す。測定部２５０は、後述するように、生成された各所望信号に基づいて、物標ＯＢを測定する。
【0022】
本実施形態では、図３に示した干渉信号処理は、チャープ信号群ごとに実行される。より詳細には、信号処理部２１０は、あるチャープ信号群を構成する最初の送信信号Ｔｗに基づく第１信号Ｓｇ１が処理部２００に入力されたときに、干渉信号処理を開始する。
【0023】
ステップＳ１１０にて、信号処理部２１０は、図２に示した、第１信号Ｓｇ１の干渉区間Ｓｃｉを検出する。干渉区間Ｓｃｉとは、第１信号Ｓｇ１のうち、第１干渉信号Ｓｇｉ１を含む時間区間のことを指す。上述したように、干渉信号はチャープ状の混入信号に由来するので、第１信号Ｓｇ１のうち干渉区間Ｓｃｉではチャープ状の信号が生じ、その他の範囲においては正弦波状の信号が生じる。また、干渉区間Ｓｃｉにおける信号強度は、通常、その他の範囲における信号強度より強い。そのため、信号処理部２１０は、例えば、このような波形の差異や信号強度の差異に基づいて、干渉区間Ｓｃｉを検出する。なお、図２の例では、干渉区間Ｓｃｉは、第１信号Ｓｇ１の全時間範囲に相当する。
【0024】
ステップＳ１２０にて、信号処理部２１０は、図２に示した第１信号Ｓｇ１の干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部における位相を位相接続する位相接続処理を実行する。位相接続とは、－π～πの範囲で定義された位相を、位相の連続性を考慮して、－π～πより外側の範囲へ拡張することを指す。より詳細には、位相接続では、位相に適宜２πｎ（ｎは０でない整数）を加算または減算することによって、２π周期の境界等に生じる位相の値の飛びを解消する。位相の値の飛びは、位相ジャンプとも呼ばれる。位相接続は、位相アンラップや、位相アンラッピングとも呼ばれる。本実施形態では、信号処理部２１０は、ステップＳ１２０において、干渉区間Ｓｃｉの全区間における位相を接続する。
【0025】
図４は、横軸を時間とし、縦軸を位相とするグラフである。図４には、位相接続処理において位相接続されたアンラップ位相Ｕｐの例が示されている。アンラップ位相Ｕｐには、主に、干渉区間Ｓｃｉにおける第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相が反映される。この理由は、干渉区間Ｓｃｉにおいて、通常、第１干渉信号Ｓｇｉ１の強度が、第１信号Ｓｇ１に含まれる物標信号の強度よりも大きいからである。また、チャープ信号に由来する第１干渉信号Ｓｇｉ１の周波数は線形に変化するため、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相の時間変化は、二次関数によって表される。その結果、アンラップ位相Ｕｐは、二次関数によって表される曲線に、物標信号に由来するバラツキが加わった波形を有する。特に、干渉区間Ｓｃｉにおいて、物標信号に対する第１干渉信号Ｓｇｉ１の強度が相対的に大きいほど、アンラップ位相Ｕｐに対して第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相がより強く反映される。
【0026】
ステップＳ１３０にて、信号処理部２１０は、ステップＳ１２０で位相接続された位相を曲線で近似することによって、第１干渉信号Ｓｇｉ１の時間に対する位相変化に対応する位相関数φを算出する近似処理を実行する。本実施形態では、信号処理部２１０は、近似処理において、位相接続された位相を二次関数によって近似する。また、信号処理部２１０は、近似処理において、最小二乗法を用いる。より詳細には、信号処理部２１０は、ステップＳ１３０において、ステップＳ１２０で位相接続された位相を、最小二乗法を用いて二次関数でカーブフィッティングする。そして、信号処理部２１０は、位相関数φを、位相接続された位相を近似した二次関数と同じ二次の係数ｃ１、および、一次の係数ｃ２を有する時間ｔに関する二次関数として算出する。従って、位相関数φは、下記式（１）によって表される。
φ（ｔ）＝ｃ１ｔ２＋ｃ２ｔ …（１）
係数ｃ１は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す二次のパラメータの近似値に相当する。係数ｃ２は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す一次のパラメータの近似値に相当する。本実施形態における近似処理では、位相関数φの係数ｃ１および係数ｃ２が決定されるとも言える。
φ（ｔ）＝ｃ１ｔ２＋ｃ２ｔ …（１）
係数ｃ１は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す二次のパラメータの近似値に相当する。係数ｃ２は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す一次のパラメータの近似値に相当する。本実施形態における近似処理では、位相関数φの係数ｃ１および係数ｃ２が決定されるとも言える。
【0027】
ステップＳ１４０にて、信号処理部２１０は、第１信号Ｓｇ１および位相関数φを用いて第１所望信号Ｓｄ１を算出する第１算出処理を実行する。
【0028】
図５に示すように、本実施形態では、信号処理部２１０は、第１算出処理において、ステップＳ１４１～ステップＳ１４３の第１推定処理と、ステップＳ１４４の第１減算処理とを実行する。第１推定処理とは、第１信号Ｓｇ１および位相関数φを用いて第１干渉信号Ｓｇｉ１を推定する処理のことを指す。第１減算処理とは、第１推定処理によって推定された第１干渉信号Ｓｇｉ１を第１信号Ｓｇ１に対して減算することによって、第１所望信号Ｓｄ１を算出する処理のこと指す。
【0029】
ステップＳ１４１にて、信号処理部２１０は、位相関数φに従って位相が変化する波形ｖを算出する。波形ｖは、位相関数φに従って位相が変化する振幅１の波形であり、下記式（２）で表されるベクトルとして算出される。
【0030】
【数1】
【0031】
上記式（２）において、添え字Ｎは時間サンプル番号を表す。また、添え字Ｔは行列の転置を表す。
【0032】
ステップＳ１４２にて、信号処理部２１０は、ステップＳ１４１で算出した波形ｖから射影行列Ｍを算出する。射影行列Ｍは、任意のベクトルを、波形ｖを基底ベクトルとする部分空間に正射影する行列であり、下記式（３）で表される。
Ｍ＝（ｖ・ｖＨ）／（ｖＨ・ｖ）…（３）
上記式（３）において、添え字Ｈはエルミート転置を表す。エルミート転置は、共役転置とも呼ばれる。
Ｍ＝（ｖ・ｖＨ）／（ｖＨ・ｖ）…（３）
上記式（３）において、添え字Ｈはエルミート転置を表す。エルミート転置は、共役転置とも呼ばれる。
【0033】
ステップＳ１４３にて、信号処理部２１０は、第１信号Ｓｇ１に射影行列Ｍを乗算する。この操作は、第１信号Ｓｇ１から、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化に対応する信号を取り出す操作に相当する。信号処理部２１０は、この第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化に対応する信号を、第１干渉信号Ｓｇｉ１として推定する。ステップＳ１４３では、第１干渉信号Ｓｇｉ１の推定値が算出されるとも言える。ステップＳ１４３で推定される第１干渉信号Ｓｇｉ１の波形Ｓ１は、下記式（４）で表される。
Ｓ１＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ・（ａ１ｔ２＋ａ２ｔ＋φ０））…（４）
上記式（４）において、Ａは、第１干渉信号Ｓｇｉ１の振幅を表す。φ０は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の初期位相を表す。式（４）における係数ａ１は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す二次のパラメータの推定値に相当し、上述した係数ｃ１と互いに近似する。同様に、係数ａ２は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す一次のパラメータの推定値に相当し、係数ｃ２と互いに近似する。
Ｓ１＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ・（ａ１ｔ２＋ａ２ｔ＋φ０））…（４）
上記式（４）において、Ａは、第１干渉信号Ｓｇｉ１の振幅を表す。φ０は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の初期位相を表す。式（４）における係数ａ１は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す二次のパラメータの推定値に相当し、上述した係数ｃ１と互いに近似する。同様に、係数ａ２は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化を表す一次のパラメータの推定値に相当し、係数ｃ２と互いに近似する。
【0034】
ステップＳ１４４の第１減算処理にて、信号処理部２１０は、第１信号Ｓｇ１に対して、ステップＳ１４３で算出された第１干渉信号Ｓｇｉ１の推定値を減算する。これにより、図６に示すように、第１所望信号Ｓｄ１が算出される。
【0035】
ステップＳ１５０にて、信号処理部２１０は、第２信号Ｓｇ２、および、ステップＳ１２０で算出された位相関数φを用いて第２所望信号Ｓｄ２を算出する第２算出処理を実行する。
【0036】
図７に示すように、本実施形態では、信号処理部２１０は、第２算出処理において、ステップＳ１５１の第２推定処理と、ステップＳ１５２の第２減算処理とを実行する。第２推定処理とは、第２信号Ｓｇ２と、上述した第１信号Ｓｇ１に関して算出された位相関数φとを用いて、第２干渉信号を推定する処理のことを指す。第２減算処理とは、第２推定処理によって推定された第２干渉信号を第２信号Ｓｇ２に対して減算することによって、第２所望信号Ｓｄ２を算出する処理のこと指す。
【0037】
図７のステップＳ１５１にて、信号処理部２１０は、上述した位相関数φに基づく射影行列Ｍを第２信号Ｓｇ２に乗算し、第２信号Ｓｇ２への射影行列Ｍの乗算によって算出される信号を第２干渉信号として推定する。このように推定される第２干渉信号は、その位相関数φの算出に用いられた第１干渉信号Ｓｇｉ１と同じ混入信号に由来する干渉信号である。以下では、互いに同じ混入信号に由来する各干渉信号のことを、「対応する干渉信号」とも呼ぶ。より詳細には、第２干渉信号は、対応する第１干渉信号Ｓｇｉ１と同じ係数ａ１および係数ａ２を有し、一方で、通常、対応する第１干渉信号Ｓｇｉ１とは異なる振幅および初期位相を有する。ステップＳ１５２にて、信号処理部２１０は、第２推定処理によって推定された第２干渉信号の推定値を、第２信号Ｓｇ２に対して減算することによって、第２所望信号Ｓｄ２を算出する。
【0038】
図３のステップＳ１６０にて、信号処理部２１０は、第３信号Ｓｇ３、および、ステップＳ１２０で算出された位相関数φを用いて第３所望信号Ｓｄ３を算出する第３算出処理を実行する。ステップＳ１６０は、上述したステップＳ１５０と略同様であるため、説明を省略する。
【0039】
測定部２５０は、上述した干渉信号処理によって生成された各所望信号に基づいて、物標ＯＢを測定する。この場合、測定部２５０は、例えば、これらの信号を個別に解析することによって物標ＯＢを測定してもよいし、これらの信号を更にフーリエ変換した結果に基づいて物標ＯＢを測定してもよい。
【0040】
以上で説明した本実施形態における車載用レーダ装置１００によれば、処理部２００は、（ａ）第１信号Ｓｇ１の干渉区間Ｓｃｉにおける位相を位相接続する位相接続処理と、（ｂ）位相接続によって接続された位相を曲線で近似することによって、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相の時間変化に対応する位相関数φを算出する近似処理と、（ｃ）第１信号Ｓｇ１および位相関数φを用いて、第１干渉信号Ｓｇｉ１の推定値が減算された第１信号Ｓｇ１を表す第１所望信号Ｓｄ１を算出する第１算出処理とを実行する。これによれば、第１信号Ｓｇ１の時間微分の極値を用いることなく、位相接続された位相を曲線で近似することによって第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相変化に対応する位相関数φを推定でき、この位相関数φを用いて第１所望信号Ｓｄ１を算出できる。そのため、第１信号Ｓｇ１から第１干渉信号Ｓｇｉ１を効果的に除去できる可能性が高まる。
【0041】
また、本実施形態では、処理部２００は、第１算出処理において、（ｃ１）第１信号Ｓｇ１および位相関数φを用いて第１干渉信号Ｓｇｉ１を推定する第１推定処理と、（ｃ２）第１信号Ｓｇ１に対して、第１推定処理で推定された第１干渉信号Ｓｇｉ１を減算することによって、第１所望信号Ｓｄ１を算出する第１減算処理とを実行する。これによれば、第１信号Ｓｇ１の時間微分の極値を用いることなく、位相関数φを用いて、第１信号Ｓｇ１に含まれる第１干渉信号Ｓｇｉ１を精度良く推定できる。そして、このように推定された第１干渉信号Ｓｇｉ１を第１信号Ｓｇ１から減算することで、第１信号Ｓｇ１から第１干渉信号Ｓｇｉ１を効果的に除去できる可能性が高まる。
【0042】
また、本実施形態では、第１受信回路１４１は、直交検波回路として構成され、第１信号Ｓｇ１を複素信号として生成し、処理部２００は、第１推定処理において、位相関数φに従って位相が時間変化する波形ｖから射影行列Ｍを算出し、第１信号Ｓｇ１に射影行列Ｍを乗算することによって、第１干渉信号Ｓｇｉ１を推定する。これにより、第１信号Ｓｇ１の極値や第１信号Ｓｇ１の時間微分の極値を用いることなく、第１干渉信号Ｓｇｉ１の振幅Ａおよび初期位相φ０を含む各パラメータを精度良く推定できる。そのため、第１干渉信号Ｓｇｉ１を精度良く推定できる。また、第１信号Ｓｇ１に対して第１干渉信号Ｓｇｉ１を減算することで第１所望信号Ｓｄ１を複素信号として生成できるので、第１所望信号Ｓｄ１が実信号として生成される場合と比較して、第１所望信号Ｓｄ１を用いて、より高度な信号処理を実行できる。
【0043】
また、本実施形態では、処理部２００は、近似処理において、位相接続された位相を二次関数によって近似する。中間周波信号に含まれる干渉信号は、通常、他のレーダ装置等によって送信されたチャープ波に由来するため、その周波数は線形に変化し、その位相接続された位相の時間変化は、二次関数によって表される。そのため、近似処理において、位相接続された位相を二次関数によって近似することで、例えば、二次関数よりも高次の関数によって近似する場合と比較して、位相関数φをより迅速に算出できる。
【0044】
また、本実施形態では、処理部２００は、近似処理において、最小二乗法を用いて位相関数φを算出する。そのため、より簡易に位相関数φを算出できる。
【0045】
また、本実施形態では、処理部２００は、（ｅ）第２受信信号Ｄｗ２および位相関数φを用いて、第２信号Ｓｇ２から第２干渉信号の推定値が減算された第２所望信号Ｓｄ２を算出する第２算出処理を実行する。これによれば、第２干渉信号に関して第２干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出しなくても、第１信号Ｓｇ１に関して算出された位相関数φを用いて第２所望信号Ｓｄ２を算出できる。そのため、より迅速に第２所望信号Ｓｄ２を算出できる。
【0046】
また、本実施形態では、処理部２００は、第２算出処理において、（ｅ１）第２信号Ｓｇ２および位相関数φを用いて第２干渉信号を推定する第２推定処理と、（ｅ２）第２信号Ｓｇ２に対して、第２推定処理で推定された第２干渉信号を減算することによって、第２所望信号Ｓｄ２を算出する処理とを実行する。これによって、第２干渉信号に関して第２干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出しなくても第２干渉信号を推定でき、推定された第２干渉信号を第２信号Ｓｇ２から減算して第２所望信号Ｓｄ２を算出できる。
【0047】
Ｂ．第２実施形態：
図８に示すように、第２実施形態における処理部２００ｂは、第１実施形態とは異なり、ヒルベルト変換器２０６を有する複素信号変換部２０５を備える。また、本実施形態における受信回路１４０ｂは、中間周波信号を複素信号ではなく実信号として生成する。第２実施形態における車載用レーダ装置１００ｂの構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
図８に示すように、第２実施形態における処理部２００ｂは、第１実施形態とは異なり、ヒルベルト変換器２０６を有する複素信号変換部２０５を備える。また、本実施形態における受信回路１４０ｂは、中間周波信号を複素信号ではなく実信号として生成する。第２実施形態における車載用レーダ装置１００ｂの構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
【0048】
本実施形態における各受信回路１４０ｂは、直交検波回路としては構成されておらず、各受信アンテナ１３０による受信信号を受信し、各中間周波信号を実信号として生成する回路として構成されている。例えば、第１受信回路１４１ｂは、ミキサ１４４によって送信信号Ｔｗと第１受信信号Ｄｗ１とをミキシングすることで第１信号Ｓｇ１を実信号として生成する。同様に、第２受信回路１４２ｂおよび第３受信回路１４３ｂは、それぞれ、第２信号Ｓｇ２および第３信号Ｓｇ３を実信号として生成する。
【0049】
複素信号変換部２０５は、後述するように、ヒルベルト変換器２０６を用いて、後述する変換処理を実行する。ヒルベルト変換器２０６は、例えば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ等によって構成され、ヒルベルト変換器２０６に入力された信号をヒルベルト変換する。ヒルベルト変換器２０６に入力された元の信号は、ヒルベルト変換によって、その信号の位相がπ／２だけ遅れた信号に相当する信号に変換される。
【0050】
本実施形態における処理部２００ｂは、図９に示した干渉信号処理を実行する。
【0051】
ステップＳ２１０は、図３のステップＳ１１０と同様である。ステップＳ２１５にて、処理部２００ｂの複素信号変換部２０５は、変換処理を実行する。変換処理とは、第１信号Ｓｇ１の、干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部を、ヒルベルト変換を用いて複素信号に変換する処理のことを指す。本実施形態では、複素信号変換部２０５は、第１信号Ｓｇ１を、第１信号Ｓｇ１の干渉区間Ｓｃｉがヒルベルト変換器２０６によってヒルベルト変換された信号を虚部に有し、第１信号Ｓｇ１の干渉区間Ｓｃｉがヒルベルト変換されていない信号を実部に有する第１信号Ｓｇ１ｂに変換する。このようにヒルベルト変換を用いて複素信号に変換された信号は、解析信号とも呼ばれる。ステップＳ２０５では、第１信号Ｓｇ１は、干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部において、解析信号に変換されるとも言える。
【0052】
次に、ステップＳ２２０にて、信号処理部２１０は、複素信号に変換された第１信号Ｓｇ１ｂの干渉区間Ｓｃｉにおける位相を、図３のステップＳ１２０と同様に位相接続する。その後、ステップＳ２３０にて、信号処理部２１０は、近似処理を実行する。本実施形態における近似処理では、信号処理部２１０は、ステップＳ２２０で位相接続された位相を、図３のステップＳ１３０と同様に曲線で近似することによって、位相関数φを算出する。
【0053】
ステップＳ２４０にて、信号処理部２１０は、第１算出処理を実行する。本実施形態における第１算出処理では、信号処理部２１０は、実信号としての第１信号Ｓｇ１および位相関数φを用いて第１所望信号Ｓｄ１を算出する。図１０に示すように、本実施形態における第１算出処理のうち、ステップＳ２４１～ステップＳ２４３が第１推定処理に相当し、ステップＳ２４４が第１減算処理に相当する。
【0054】
図１０のステップＳ２４１にて、信号処理部２１０は、第１波形ｖ１および第２波形ｖ２を算出する。第１波形ｖ１は、位相関数φに従って位相が変化する振幅１の波形であり、第１実施形態で説明した波形ｖと同様のベクトルとして算出される。第２波形ｖ２は、第１波形ｖ１と複素共役の関係にある波形である。
【0055】
ステップＳ２４２にて、信号処理部２１０は、第１波形ｖ１から第１射影行列Ｍ１を算出し、第２波形ｖ２から第２射影行列Ｍ２を算出する。第１射影行列Ｍ１および第２射影行列Ｍ２は、第１実施形態で説明した射影行列Ｍと同様に算出される。
【0056】
ステップＳ２４３にて、信号処理部２１０は、第１部分信号および第２部分信号を推定する。より詳細には、信号処理部２１０は、実信号としての第１信号Ｓｇ１に第１射影行列Ｍ１を乗算し、これによって算出される信号を第１部分信号として推定する。同様に、信号処理部２１０は、実信号としての第１信号Ｓｇ１に第２射影行列Ｍ２を乗算し、これによって算出される信号を第２部分信号として推定する。このように推定される第１部分信号および第２部分信号は、ともに第１干渉信号Ｓｇｉ１の一部を表す、互いに異なる信号である。より詳細には、第１部分信号と第２部分信号とのいずれか一方は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の正の周波数成分に対応し、他方は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の負の周波数成分に対応する。
【0057】
ステップＳ２４４にて、信号処理部２１０は、実信号としての第１信号Ｓｇ１に対して、第１部分信号および第２部分信号を減算する。これにより、第１所望信号Ｓｄ１が算出される。
【0058】
ステップＳ２５０の第２算出処理にて、信号処理部２１０は、実信号としての第２信号Ｓｇ２および位相関数φを用いて第２所望信号Ｓｄ２を算出する。図１１に示すように、本実施形態における第２算出処理のうち、ステップＳ２５１が第２推定処理に相当し、ステップＳ２５２が第２減算処理に相当する。
【0059】
図１１のステップＳ２５１にて、信号処理部２１０は、第３部分信号および第４部分信号を推定する。より詳細には、信号処理部２１０は、実信号としての第２信号Ｓｇ２に第１射影行列Ｍ１を乗算し、これによって算出される信号を第３部分信号として推定する。同様に、信号処理部２１０は、実信号としての第２信号Ｓｇ２に第２射影行列Ｍ２を乗算し、これによって算出される信号を第４部分信号として推定する。このように推定される第３部分信号と第４部分信号とのいずれか一方は、第２干渉信号の正の周波数成分に対応し、他方は、第２干渉信号の負の周波数成分に対応する。ステップＳ２５２にて、信号処理部２１０は、実信号としての第２信号Ｓｇ２に対して、第３部分信号および第４部分信号を減算する。これにより、第２所望信号Ｓｄ２が算出される。ステップＳ２６０は、図３のステップＳ１６０と同様である。
【0060】
以上で説明した第２実施形態によれば、処理部２００ｂは、位相接続処理に先立って、少なくとも干渉区間Ｓｃｉにおいて、実信号としての第１信号Ｓｇ１を、ヒルベルト変換を用いて複素信号に変換する変換処理を実行し、位相接続処理において、複素信号に変換された第１信号Ｓｇ１ｂの、干渉区間Ｓｃｉにおける位相を位相接続する。次に、第１推定処理において、実信号としての第１信号Ｓｇ１に、第１波形ｖ１から算出された第１射影行列Ｍ１を乗算することによって、第１干渉信号Ｓｇｉ１の一部を表す第１部分信号を推定し、実信号としての第１信号Ｓｇ１に、第１波形ｖ１と複素共役の関係にある第２波形ｖ２から算出された第２射影行列Ｍ２を乗算することによって、第１干渉信号Ｓｇｉ１の一部を表す第２部分信号を推定する。そして、第１減算処理において、実信号としての第１信号Ｓｇ１に対して、第１部分信号および第２部分信号を減算することによって、第１所望信号Ｓｄ１を算出する。そのため、第１受信回路１４１ｂが直交検波回路として構成されていなくても、第１信号Ｓｇ１の極値や第１信号Ｓｇ１の時間微分の極値を用いることなく、第１干渉信号Ｓｇｉ１の振幅Ａおよび初期位相φ０を含む各パラメータを精度良く推定できる。
【0061】
また、第２実施形態では、上述したように、干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部を複素信号に変換すればよく、実信号としての第１信号Ｓｇ１の全時間区間を複素信号に変換することを要しない。そのため、干渉区間Ｓｃｉの一部を複素信号に変換すれば、干渉区間Ｓｃｉの全部や実信号としての第１信号Ｓｇ１の全時間区間を複素信号に変換する場合と比較して、より迅速に第１所望信号Ｓｄ１を算出できる。
【0062】
なお、他の実施形態において、実信号としての第１信号Ｓｇ１の全時間区間を複素信号に変換する場合、例えば、第１算出処理において、複素信号としての第１信号Ｓｇ１ｂおよび位相関数φを用いて第１所望信号Ｓｄ１を算出してもよい。この場合、処理部２００ｂは、例えば、第１実施形態で説明したのと同様に第１算出処理を実行して第１所望信号Ｓｄ１を算出できる。同様に、この場合、処理部２００ｂは、第２算出処理において、複素信号としての第２信号および位相関数φを用いて第２所望信号Ｓｄ２を算出してもよい。
【0063】
Ｃ．第３実施形態：
図１２に示すように、第３実施形態における車載用レーダ装置１００ｃは、第１実施形態とは異なり、フィルタ２０７を備える。第３実施形態における車載用レーダ装置１００ｃの構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
図１２に示すように、第３実施形態における車載用レーダ装置１００ｃは、第１実施形態とは異なり、フィルタ２０７を備える。第３実施形態における車載用レーダ装置１００ｃの構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
【0064】
本実施形態では、フィルタ２０７は、処理部２００ｃに設けられている。フィルタ２０７は、干渉区間の少なくとも一部において、第１信号Ｓｇ１のうち、第１干渉信号を、物標ＯＢに基づく信号に対して相対的に増幅させる。本実施形態では、フィルタ２０７は、ハイパスフィルタとして構成されており、予め定められた遮断周波数ｆｃより高い周波数を通過させ、遮断周波数ｆｃ以下の周波数を遮断する。なお、「周波数が高い」とは、「周波数の絶対値が大きい」ことを意味する。ハイパスフィルタは、ローカットフィルタとも呼ばれる。
【0065】
図１３の上部には、図２と同様に、物標信号ＳｇＯ１および物標信号ＳｇＯ２と１つの第１干渉信号Ｓｇｉ１ａとによって表された第１信号Ｓｇ１が示されている。また、図１３の上部には、第１干渉信号Ｓｇｉ１ａを含む干渉区間Ｓｃｉ１ａが示されている。図１３に示すように、第１信号Ｓｇ１がフィルタ２０７を通過してフィルタリングされることによって、フィルタ２０７を通過した第１信号Ｓｇ１を表すフィルタ後信号Ｓｇ１ｆが生成される。フィルタ後信号Ｓｇ１ｆの区間Ｓｃ１および区間Ｓｃ２は、互いに分離した区間であり、それぞれ、第１干渉信号Ｓｇｉ１ａの周波数が遮断周波数ｆｃより大きい区間に対応する。フィルタ後信号Ｓｇ１ｆの区間Ｓｃ３は、干渉区間Ｓｃｉ１ａの周波数が遮断周波数ｆｃ以下の区間に対応する。なお、以下では、特に断らない限り、単に「第１信号Ｓｇ１」という場合、フィルタ２０７を通過していない第１信号Ｓｇ１を指す。
【0066】
図１３の例では、物標信号ＳｇＯ２全体と、第１干渉信号Ｓｇｉ１ａの一部の遮断周波数ｆｃ以下の周波数域とがカットされることによって、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆが生成されている。これにより、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆは、物標信号ＳｇＯ２に対応する信号を含まない。物標信号ＳｇＯ２は、より近距離の物標ＯＢに由来するので、通常、物標信号ＳｇＯ２の強度は、物標信号ＳｇＯ１の強度よりも大きい。そのため、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆが物標信号ＳｇＯ２に対応する信号を含まないことにより、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆの区間Ｓｃ１および区間Ｓｃ２において、フィルタ２０７を通過した第１干渉信号Ｓｇｉ１ａが、フィルタ２０７を通過した物標信号に対して相対的に増幅される。また、区間Ｓｃ１および区間Ｓｃ２は、それぞれ、フィルタ２０７を通過した第１干渉信号Ｓｇｉ１ａを含み、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆの干渉区間Ｓｃｉｆに相当する。従って、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆにおける２つの干渉区間Ｓｃｉｆは、それぞれ分離しているが、ともに１つの第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに起因する。
【0067】
信号処理部２１０は、例えば、このように２つに分離した干渉区間Ｓｃｉｆにおけるフィルタ後信号Ｓｇ１ｆの強度が同等であることを利用して、各干渉区間Ｓｃｉｆがともに同じ第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに起因すると判定できる。また、これにより、信号処理部２１０は、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆから、第１信号Ｓｇ１における干渉区間Ｓｃｉ１ａを推定できる。より詳細には、信号処理部２１０は、例えば、同じ第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに起因する２つの干渉区間Ｓｃｉｆと、これら２つの干渉区間Ｓｃｉｆに挟まれる区間Ｓｃ３とによって形成される連続した区間に対応する区間を、干渉区間Ｓｃｉ１ａとして推定できる。以下では、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆに含まれる干渉信号、つまり、フィルタ２０７を通過した第１干渉信号のことをフィルタ後干渉信号とも呼ぶ。また、干渉区間Ｓｃｉｆのように、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆの干渉区間、つまり、フィルタ後干渉信号を含む干渉区間のことを、フィルタ後干渉区間とも呼ぶ。
【0068】
図１３の例では、区間Ｓｃ３は、第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに由来するフィルタ後干渉信号を含んでおらず、フィルタ２０７を通過した物標信号ＳｇＯ１に対応する信号のみを含んでいる。ここで、例えば、図１３の上部に破線で示したように、第１信号Ｓｇ１に、第１干渉信号Ｓｇｉ１ａよりも周波数の時間に対する変化の傾きの絶対値が大きい第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂが第１干渉信号Ｓｇｉ１ａと同時刻に含まれている場合、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆにおいて、第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂに由来するフィルタ後干渉信号を含む干渉区間は、区間Ｓｃ１や区間Ｓｃ２ではなく区間Ｓｃ３内に含まれる。このように、本実施形態では、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆにおいて、複数のフィルタ後干渉区間が個別に検出されやすくなる。また、信号処理部２１０は、干渉区間Ｓｃｉ１ａをフィルタ後信号Ｓｇ１ｆから推定するのと同様に、第１信号Ｓｇ１における、第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂを含む干渉区間Ｓｃｉ１ｂをフィルタ後信号Ｓｇ１ｆから推定できる。さらに、このように、第１信号Ｓｇ１における各干渉区間をフィルタ後信号Ｓｇ１ｆから推定することによって、第１信号Ｓｇ１に含まれる干渉信号の個数を推定できる。例えば、第１信号Ｓｇ１に第１干渉信号Ｓｇｉ１ａおよび第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂが含まれる場合、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆには、同じ第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに起因する２つのフィルタ後干渉区間と、同じ第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂに起因する２つのフィルタ後干渉区間との、計４つのフィルタ後干渉区間が含まれるが、第１信号Ｓｇ１に含まれる第１干渉信号や干渉区間の個数は、２つであると推定される。
【0069】
本実施形態における処理部２００ｃは、図１４に示した干渉信号処理を実行する。図１４では、図３と同様の工程には、図３と同じ符号が付されている。本実施形態では、処理部２００ｃは、干渉信号処理において、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆに関して、位相接続処理と近似処理とを実行し、フィルタ２０７を通過していない第１信号Ｓｇ１に関して、第１算出処理を実行する。
【0070】
図１４のステップＳ１０５にて、処理部２００ｃは、上述したように、フィルタ２０７を用いて、第１信号Ｓｇ１をフィルタリングする。
【0071】
図１４のステップＳ１１０ｂでは、処理部２００ｃの信号処理部２１０は、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆに含まれるフィルタ後干渉区間を検出する。ステップＳ１１５にて、信号処理部２１０は、第１信号Ｓｇ１に含まれる第１干渉信号の個数を推定する。信号処理部２１０は、ステップＳ１１５において、例えば、上述したように、干渉区間Ｓｃｉｆにおけるフィルタ後信号Ｓｇ１ｆの強度を利用して、同じ第１干渉信号に由来するフィルタ後信号を特定するとともに、第１信号Ｓｇ１に含まれる第１干渉信号の個数を推定する。ステップＳ１２０ｂの位相接続処理にて、信号処理部２１０は、フィルタ後干渉区間の少なくとも一部における位相を位相接続する。例えば、信号処理部２１０は、ステップＳ１２０ｂにおいて、図１３で説明した第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに関して位相接続処理を実行する場合、区間Ｓｃ１と区間Ｓｃ２とのいずれか一方の区間の少なくとも一部における位相を位相接続する。ステップＳ１３０ｂの近似処理にて、信号処理部２１０は、ステップＳ１２０ｂで位相接続された位相を曲線で近似することによって、位相関数φを算出する。その後、ステップＳ１４０の第１算出処理において、信号処理部２１０は、フィルタ２０７を通過していない第１信号Ｓｇ１と、ステップＳ１３０で算出された位相関数φとを用いて第１所望信号Ｓｄ１を算出する。
【0072】
ステップＳ１４５にて、信号処理部２１０は、第１所望信号Ｓｄ１に、他の第１干渉信号が含まれているか否かを判定する。信号処理部２１０は、第１所望信号Ｓｄ１に他の第１干渉信号が含まれていると判定した場合、ステップＳ１２０ｂに処理を戻す。ステップＳ１４５における「他の第１干渉信号」とは、ステップＳ１４５が実行された時点で処理されていない第１干渉信号のことを指す。「ある干渉信号が処理される」とは、その干渉信号に関して位相接続処理と近似処理とが実行されることによって、その干渉信号に関する位相関数φが算出されることを指す。例えば、ステップＳ１１５で推定された第１干渉信号の個数が２つ以上である場合、信号処理部２１０は、最初に実行されるステップＳ１４５では、第１所望信号Ｓｄ１に他の第１干渉区間が含まれていると判定する。
【0073】
再度実行されるステップＳ１２０ｂ～ステップＳ１４０では、信号処理部２１０は、検出された他の第１干渉信号に関して、それぞれ、位相接続処理と近似処理と第１算出処理とを実行する。そのため、本実施形態では、信号処理部２１０は、第１信号Ｓｇ１に複数の第１干渉信号が含まれている場合、各第１干渉信号に関して、位相接続処理と近似処理と第１算出処理とを実行するとも言える。
【0074】
例えば、図１３で説明したように、第１信号Ｓｇ１に、第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに加えて第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂが含まれており、最初に実行されるステップＳ１４０において第１干渉信号Ｓｇｉ１ａに関して第１算出処理が実行された場合、再度実行されるステップＳ１２０ｂ～ステップＳ１４０では、信号処理部２１０は、第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂに関して位相接続処理と近似処理と第１算出処理とを実行する。より詳細には、この場合、再度実行されるステップＳ１２０ｂでは、信号処理部２１０は、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆのうち、第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂに由来するフィルタ後干渉区間の少なくとも一部における位相を位相接続する。この場合、先に実行されたステップＳ１２０ｂで、区間Ｓｃ１と区間Ｓｃ２とのいずれの区間が位相接続の対象であった場合でも、再度実行されるステップＳ１２０ｂでは、区間Ｓｃ１と区間Ｓｃ２とのいずれもが位相接続の対象から除外される。再度実行されるステップＳ１３０ｂでは、信号処理部２１０は、再度実行されたステップＳ１２０ｂで接続された位相を用いて、位相関数φを算出する。再度実行されるステップＳ１４０では、信号処理部２１０は、直前に算出された第１所望信号Ｓｄ１を第１信号Ｓｇ１として用い、かつ、再度実行されたステップＳ１３０ｂで算出された第１干渉信号Ｓｇｉ１ｂに関する位相関数φを用いて、新たに第１所望信号Ｓｄ１を算出する。つまり、再度実行されるステップＳ１４０ｂは、直前に算出された第１所望信号Ｓｄ１と位相関数φとを用いて、第１所望信号Ｓｄ１を更新する処理であるとも言える。なお、推定された干渉信号の個数が３つ以上である場合も上記と同様に、信号処理部２１０は、ステップＳ１２０ｂ、ステップＳ１３０ｂおよびステップＳ１４０を、推定された干渉信号の個数に相当する回数だけ繰り返す。
【0075】
信号処理部２１０は、ステップＳ１５０で第２算出処理を実行した後、ステップＳ１５５にて、第２信号Ｓｇ２に含まれる全ての第２干渉信号の処理が完了したか否かを判定する。信号処理部２１０は、全ての第２干渉信号の処理が完了していないと判定した場合、ステップＳ１５０に処理を戻す。より詳細には、第２信号Ｓｇ２に含まれる第２干渉信号の数は、第１信号Ｓｇ１に含まれる第１干渉信号の個数と同じであるので、信号処理部２１０は、ステップＳ１４０を実行した回数と同じ回数だけ、ステップＳ１５０を実行する。再度実行されるステップＳ１５０では、第２信号Ｓｇ２として、直前に算出された第２所望信号Ｓｄ２が用いられる。また、再度実行されるステップＳ１５０で用いられる位相関数φと、先に実行されるステップＳ１５０で用いられる位相関数φとは、それぞれ、異なる第１干渉信号に由来する。ステップＳ１６０およびステップＳ１６５は、それぞれ、ステップＳ１５０およびステップＳ１５５と略同様であるため、説明を省略する。
【0076】
以上で説明した第３実施形態によれば、干渉区間の少なくとも一部において、第１信号Ｓｇ１のうち、第１干渉信号を物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタ２０７を備え、処理部２００ｃは、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆに関して、（ａ）位相接続処理および（ｂ）近似処理を実行し、フィルタ２０７を通過していない第１信号Ｓｇ１に関して、（ｃ）第１算出処理を実行する。これにより、フィルタ２０７によって、第１干渉信号の強度を物標信号の強度に対して相対的に大きくできるので、近似処理においてアンラップ位相Ｕｐをより精度良く近似できる。そのため、第１算出処理において第１所望信号Ｓｄ１をより精度良く算出できる。なお、本実施形態のようにフィルタ２０７を備える構成を、例えば、第２実施形態で説明した車載用レーダ装置１００ｂのように、第１信号Ｓｇ１を実信号として生成する受信回路１４０ｂ、および、ヒルベルト変換器２０６を備える形態に適用してもよい。
【0077】
また、本実施形態では、フィルタ２０７は、ハイパスフィルタとして構成されている。これにより、フィルタ２０７を、干渉区間の少なくとも一部において、より近距離の物標ＯＢに由来する信号をカットすることにより第１干渉信号を物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタとして、簡易に構成できる。また、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆの各フィルタ後干渉区間を短くできるので、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆにおいて、複数のフィルタ後干渉区間を個別に検出しやすくなり、第１信号Ｓｇ１に含まれる複数の干渉区間を個別に検出しやすくなる。なお、他の実施形態では、フィルタ２０７は、例えば、バンドパスフィルタとして構成されてもよい。この場合であっても、フィルタ２０７の通過帯域を適切に設定することで、上記と略同様の効果を得ることができる。
【0078】
また、本実施形態では、処理部２００ｃは、第１信号Ｓｇ１に複数の第１干渉信号が含まれる場合、各第１干渉信号に関して、位相接続処理と近似処理と第１算出処理とを実行する。そのため、第１信号Ｓｇ１に複数の第１干渉信号が含まれる場合であっても、第１信号Ｓｇ１から各第１干渉信号を効果的に除去できる。
【0079】
なお、第１実施形態や第２実施形態のように、フィルタ２０７が設けられていない形態であっても、処理部２００は、第１信号Ｓｇ１に複数の第１干渉信号が含まれる場合に、各第１干渉信号に関して位相接続処理と近似処理と第１算出処理とを実行してもよい。
【0080】
Ｄ．第４実施形態
図１５に示すように、第４実施形態における車載用レーダ装置１００ｄは、フィルタ２０７ｂを備えている。フィルタ２０７ｂは、第３実施形態で説明したフィルタ２０７とは異なり、ハイパスフィルタとしては構成されていない。フィルタ２０７ｂは、第１信号Ｓｇ１とは異なる他の中間周波信号を用いて、干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部において、第１信号Ｓｇ１のうち、第１干渉信号Ｓｇｉ１を物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタとして構成されている。第４実施形態における車載用レーダ装置１００ｄの構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
図１５に示すように、第４実施形態における車載用レーダ装置１００ｄは、フィルタ２０７ｂを備えている。フィルタ２０７ｂは、第３実施形態で説明したフィルタ２０７とは異なり、ハイパスフィルタとしては構成されていない。フィルタ２０７ｂは、第１信号Ｓｇ１とは異なる他の中間周波信号を用いて、干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部において、第１信号Ｓｇ１のうち、第１干渉信号Ｓｇｉ１を物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタとして構成されている。第４実施形態における車載用レーダ装置１００ｄの構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
【0081】
本実施形態におけるフィルタ２０７ｂは、処理部２００ｄに設けられている。フィルタ２０７ｂは、第２信号Ｓｇ２を用いて、第１干渉信号Ｓｇｉ１を第１信号Ｓｇ１に含まれる物標信号に対して相対的に増幅させる。例えば、フィルタ２０７ｂは、第２信号Ｓｇ２に含まれる第２干渉信号の位相がその第２干渉信号に対応する第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相と一致するように第２信号Ｓｇ２の位相を調整し、このように位相が調整された第２信号Ｓｇ２を、第１信号Ｓｇ１に対して加算するフィルタとして構成される。通常、第１信号Ｓｇ１における物標信号と第１干渉信号Ｓｇｉ１との位相差と、第２信号Ｓｇ２における物標信号と第２干渉信号との位相差とは異なるので、このように構成されたフィルタ２０７ｂにより、第１信号Ｓｇ１のうち、第１干渉信号Ｓｇｉ１が、物標信号に対して相対的に増幅される。これにより、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆｂが生成される。
【0082】
上述した第１干渉信号Ｓｇｉ１や第２干渉信号の位相は、例えば、第２干渉信号や第１干渉信号Ｓｇｉ１に対して位相接続処理や近似処理と同様の処理を実行することによって検出されてもよい。また、例えば、混入信号が放射された方位が概ね予想される場合、互いに対応する第１干渉信号Ｓｇｉ１と第２干渉信号との位相差を概ね予想できる。この場合、この位相差に基づいて、第１信号Ｓｇ１に対して加算される第２信号Ｓｇ２の位相を調整してもよい。これらの場合、上記の位相や位相差は、第１信号Ｓｇ１に対する第２信号Ｓｇ２の加算によって第１干渉信号Ｓｇｉ１を増幅させることができる程度の精度で検出されればよい。
【0083】
本実施形態では、処理部２００ｄは、例えば、上記のフィルタリングを実行した後に、図３の干渉信号処理と同様の処理を実行することによって、第１所望信号Ｓｄ１～第３所望信号Ｓｄ３を生成する。より詳細には、処理部２００ｄは、干渉信号処理において、第３実施形態と同様に、フィルタ後信号Ｓｇ１ｆｂに関して、位相接続処理と近似処理とを実行し、フィルタ２０７ｂを通過していない第１信号Ｓｇ１に関して、第１算出処理を実行する。他の実施形態では、処理部２００ｄは、図９や図１４の干渉信号処理と同様の処理を実行してもよい。
【0084】
以上で説明した第４実施形態によれば、フィルタ２０７ｂは、第１信号Ｓｇ１とは異なる他の中間周波信号を用いて、干渉区間Ｓｃｉの少なくとも一部において、前記第１干渉信号を前記物標信号に対して相対的に増幅させる。このような形態によっても、フィルタ２０７ｂによって、第１信号Ｓｇ１のうち、第１干渉信号Ｓｇｉ１の強度を物標信号の強度に対して相対的に大きくできるので、近似処理においてアンラップ位相Ｕｐをより精度良く近似できる。
【0085】
なお、他の実施形態では、フィルタ２０７ｂは、例えば、第２信号Ｓｇ２に含まれる物標信号の位相と、その物標信号に対応する第１信号Ｓｇ１に含まれる物標信号の位相との位相が一致するように第２信号Ｓｇ２の位相を調整し、このように位相が調整された第２信号Ｓｇ２を、第１信号Ｓｇ１に対して減算するフィルタとして構成されてもよい。この場合であっても、第４実施形態と同様に、フィルタ２０７ｂを、第１信号Ｓｇ１とは異なる他の信号を用いて、第１干渉信号Ｓｇｉ１を第１信号Ｓｇ１に含まれる物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタとして構成できる。
【0086】
また、他の実施形態では、フィルタ２０７ｂは、例えば、第３信号Ｓｇ３を用いて、第１干渉信号Ｓｇｉ１を第１信号Ｓｇ１に含まれる物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタとして構成されていてもよい。また、この場合、例えば、第３信号Ｓｇ３に基づいて第３所望信号Ｓｄ３を算出せず、第３信号Ｓｇ３をフィルタ２０７ｂによるフィルタリングのみに用いてもよい。
【0087】
Ｅ．他の実施形態：
（Ｅ－１）上記実施形態では、処理部２００は、第１算出処理において、第１推定処理と、第１減算処理とを実行している。これに対して、処理部２００は、第１算出処理において、第１推定処理と第１減算処理とを実行しなくてもよい。例えば、処理部２００は、第１算出処理において、第１信号Ｓｇ１に、行例Ｍｂを乗じることによって、第１所望信号Ｓｄ１を算出してもよい。行列Ｍｂは、上述した射影行列Ｍを用いて下記式（５）で表される。
Ｍｂ＝Ｉ－Ｍ …（５）
上記式（５）において、Ｉは単位行列を表す。第１信号Ｓｇ１に行列Ｍｂを乗じることによって算出される第１所望信号Ｓｄ１は、第１推定処理と第１減算処理とを実行することによって算出される第１所望信号Ｓｄ１と数学的に同値である。そのため、この場合でも、第１信号Ｓｇ１から第１干渉信号Ｓｇｉ１を効果的に除去できる可能性が高まる。また、同様に、処理部２００は、第２算出処理において、第２推定処理と第２減算処理とを実行しなくてもよい。
（Ｅ－１）上記実施形態では、処理部２００は、第１算出処理において、第１推定処理と、第１減算処理とを実行している。これに対して、処理部２００は、第１算出処理において、第１推定処理と第１減算処理とを実行しなくてもよい。例えば、処理部２００は、第１算出処理において、第１信号Ｓｇ１に、行例Ｍｂを乗じることによって、第１所望信号Ｓｄ１を算出してもよい。行列Ｍｂは、上述した射影行列Ｍを用いて下記式（５）で表される。
Ｍｂ＝Ｉ－Ｍ …（５）
上記式（５）において、Ｉは単位行列を表す。第１信号Ｓｇ１に行列Ｍｂを乗じることによって算出される第１所望信号Ｓｄ１は、第１推定処理と第１減算処理とを実行することによって算出される第１所望信号Ｓｄ１と数学的に同値である。そのため、この場合でも、第１信号Ｓｇ１から第１干渉信号Ｓｇｉ１を効果的に除去できる可能性が高まる。また、同様に、処理部２００は、第２算出処理において、第２推定処理と第２減算処理とを実行しなくてもよい。
【0088】
（Ｅ－２）上記実施形態では、処理部２００は、第１推定処理において射影行列Ｍを算出しているが、射影行列Ｍを算出しなくてもよい。この場合、処理部２００は、例えば、近似処理において下記式（６）で表される位相関数φｂを算出し、第１推定処理において位相関数φｂに基づいて第１干渉信号Ｓｇｉ１を推定してもよい。
φｂ＝ｃ１ｔ２＋ｃ２ｔ＋ｃ３ …（６）
つまり、この場合、処理部２００は、近似処理において、アンラップ位相Ｕｐを曲線で近似することによって係数ｃ１および係数ｃ２に加えて係数ｃ３を決定する。係数ｃ３は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の初期位相の近似値に相当する。そして、処理部２００は、第１推定処理において、第１干渉信号Ｓｇｉ１の振幅Ａを推定することによって、下記式（７）で表される第１干渉信号Ｓｇｉ１の波形Ｓ２を推定する。
Ｓ２＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ・（ｃ１ｔ２＋ｃ２ｔ＋ｃ３））…（７）
この場合、振幅Ａは、例えば、第１信号Ｓｇ１の振幅に基づいて算出される。また、この場合、処理部２００は、第２信号Ｓｇ２に関しても、位相接続処理と同様の処理、および、上記の近似処理と同様の処理を実行することによって、上記式（６）で表される位相関数φｂと同様の関数を算出できる。そして、処理部２００は、第２推定処理において、この関数に基づいて第２干渉信号を推定できる。
φｂ＝ｃ１ｔ２＋ｃ２ｔ＋ｃ３ …（６）
つまり、この場合、処理部２００は、近似処理において、アンラップ位相Ｕｐを曲線で近似することによって係数ｃ１および係数ｃ２に加えて係数ｃ３を決定する。係数ｃ３は、第１干渉信号Ｓｇｉ１の初期位相の近似値に相当する。そして、処理部２００は、第１推定処理において、第１干渉信号Ｓｇｉ１の振幅Ａを推定することによって、下記式（７）で表される第１干渉信号Ｓｇｉ１の波形Ｓ２を推定する。
Ｓ２＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ・（ｃ１ｔ２＋ｃ２ｔ＋ｃ３））…（７）
この場合、振幅Ａは、例えば、第１信号Ｓｇ１の振幅に基づいて算出される。また、この場合、処理部２００は、第２信号Ｓｇ２に関しても、位相接続処理と同様の処理、および、上記の近似処理と同様の処理を実行することによって、上記式（６）で表される位相関数φｂと同様の関数を算出できる。そして、処理部２００は、第２推定処理において、この関数に基づいて第２干渉信号を推定できる。
【0089】
（Ｅ－３）上記実施形態では、処理部２００は、近似処理において、アンラップ位相Ｕｐを二次関数によって近似しているが、二次関数によって近似しなくてもよい。また、上記実施形態では、処理部２００は、近似処理において、最小二乗法を用いて位相関数φｂを算出しているが、最小二乗法以外の手法を用いて位相関数φｂを算出してもよい。
【0090】
（Ｅ－４）上記実施形態では、処理部２００は、第２算出処理において、第１干渉信号Ｓｇｉ１の位相関数φを用いて第２所望信号Ｓｄ２を算出しているが、例えば、第２算出処理に先立って、第２信号Ｓｇ２に関して位相接続処理および近似処理と同様の処理を実行することによって、第２干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出し、算出した関数を用いて第２所望信号Ｓｄ２を算出してもよい。
【0091】
（Ｅ－５）上記実施形態では、車載用レーダ装置１００は、第１受信アンテナ１３１とは異なる他の受信アンテナ１３０や、第１受信回路１４１とは異なる他の受信回路１４０を備えているが、他の受信アンテナ１３０や他の受信回路１４０を備えていなくてもよい。
【0092】
Ｆ．他の形態：
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【0093】
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【0094】
＜形態１＞車載用レーダ装置（１００）は、送信信号（Ｔｗ）に基づく送信波を反射した物標（ＯＢ）からの反射波を第１受信信号（Ｄｗ１）として受信する第１受信アンテナ（１３１）と、前記第１受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記第１受信信号とをミキシングすることによって第１信号（Ｓｇ１）を生成する第１受信回路（１４１）と、処理部（２００）と、を備える。前記処理部は、（ａ）前記第１信号の、前記第１信号に含まれる干渉信号を表す第１干渉信号（Ｓｇｉ１）を含む干渉区間（Ｓｃｉ）の少なくとも一部における位相を位相接続する処理と、（ｂ）前記処理（ａ）で位相接続された位相を曲線で近似することによって、前記第１干渉信号の位相の時間変化に対応する関数を算出する処理と、（ｃ）前記第１信号および前記関数を用いて、前記第１干渉信号の推定値が減算された前記第１信号を表す第１所望信号（Ｓｄ１）を算出する処理と、を実行する。
【0095】
＜形態２＞上記形態１の信号処理装置において、前記処理部は、前記処理（ｃ）において、（ｃ１）前記第１信号および前記関数を用いて、前記第１干渉信号を推定する処理と、（ｃ２）前記第１信号に対して、前記処理（ｃ１）で推定された前記第１干渉信号を減算することによって、前記第１所望信号を算出する処理と、を実行してもよい。
【0096】
＜形態３＞上記形態２の信号処理装置において、前記第１受信回路は、直交検波回路として構成され、前記第１信号を複素信号として生成し、前記処理部は、前記処理（ｃ１）において、前記関数に従って位相が時間変化する波形（ｖ）から射影行列（Ｍ）を算出し、前記第１信号に前記射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号を推定してもよい。
【0097】
＜形態４＞上記形態２の信号処理装置において、前記第１受信回路は、前記第１信号を実信号として生成し、前記処理部は、前記処理（ａ）に先立って、前記干渉区間の少なくとも一部において、実信号としての前記第１信号を、ヒルベルト変換を用いて複素信号に変換する変換処理を実行し、前記処理（ａ）において、複素信号に変換された前記第１信号の、前記第１干渉信号を含む区間における位相を位相接続し、前記処理（ｃ１）において、前記関数に従って位相が変化する第１波形（ｖ１）から第１射影行列（Ｍ１）を算出し、実信号としての前記第１信号に前記第１射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号の一部を表す第１部分信号を推定し、前記第１波形と複素共役の関係にある第２波形（ｖ２）から第２射影行列（Ｍ２）を算出し、実信号としての前記第１信号に前記第２射影行列を乗算することによって、前記第１干渉信号の一部を表し、前記第１部分信号とは異なる第２部分信号を推定し、前記処理（ｃ２）において、実信号としての前記第１信号に対して、前記第１部分信号および前記第２部分信号を減算することによって、前記第１所望信号を算出してもよい。
【0098】
＜形態５＞上記形態１から４のいずれか一の形態の車載用レーダ装置において、前記処理部は、前記処理（ｂ）において、前記処理（ａ）で位相接続された位相を二次関数によって近似してもよい。
【0099】
＜形態６＞上記形態１から５のいずれか一の形態の車載用レーダ装置において、前記処理部は、前記処理（ｂ）において、最小二乗法を用いて前記関数を算出してもよい。
【0100】
＜形態７＞上記形態１から６のいずれか一の形態の車載用レーダ装置において、前記処理部は、前記第１信号に複数の前記第１干渉信号が含まれる場合、各前記第１干渉信号に関して、前記処理（ａ）～（ｃ）を実行してもよい。
【0101】
＜形態８＞上記形態１から７のいずれか一の形態の車載用レーダ装置において、前記干渉区間の少なくとも一部において、前記第１信号のうち、前記第１干渉信号を、前記物標に基づく信号を表す物標信号に対して相対的に増幅させるフィルタ（２０７）を備え、前記処理部は、前記フィルタを通過した前記第１信号に関して、前記処理（ａ）および前記処理（ｂ）を実行し、前記フィルタを通過していない前記第１信号に関して、前記処理（ｃ）を実行してもよい。
【0102】
＜形態９＞上記形態８の車載用レーダ装置において、前記フィルタは、ハイパスフィルタとして構成されていてもよい。
【0103】
＜形態１０＞上記形態８の車載用レーダ装置において、前記反射波を前記第１受信信号とは異なる他の受信信号として受信する、前記第１受信信号とは異なる他の受信アンテナと、前記他の受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記他の受信信号とをミキシングすることによって前記第１信号とは異なる他の信号を生成する、前記第１受信回路とは異なる他の受信回路と、を備え、前記フィルタは、前記他の信号を用いて、前記干渉区間の少なくとも一部において、前記第１信号のうち、前記第１干渉信号を前記物標信号に対して相対的に増幅させてもよい。
【0104】
＜形態１１＞上記形態１から１０のいずれか一の形態の車載用レーダ装置において、前記反射波を第２受信信号（Ｄｗ２）として受信する第２受信アンテナ（１３２）と、前記第２受信アンテナに接続され、前記送信信号と前記第２受信信号（Ｄｗ２）とをミキシングすることによって第２信号（Ｓｇ２）を生成する第２受信回路（１４２）と、を備え、前記処理部は、（ｅ）前記第２受信信号および前記関数を用いて、前記第２信号に含まれる干渉信号を表す第２干渉信号の推定値が減算された前記第２信号を表す第２所望信号（Ｓｄ２）を算出する処理を実行してもよい。
【0105】
＜形態１２＞上記形態１１の車載用レーダ装置において、前記処理部は、前記処理（ｅ）において、（ｅ１）前記第２信号および前記関数を用いて、前記第２干渉信号を推定する処理と、（ｅ２）前記第２信号に対して、前記処理（ｅ１）で推定された前記第２干渉信号を減算することによって、前記第２所望信号を算出する処理と、を実行してもよい。
【符号の説明】
【0106】
Ｄｗ１…第１受信信号、ＯＢ…物標、Ｓｃｉ…干渉区間、Ｓｄ１…第１所望信号、Ｓｇ１…第１信号、Ｓｇｉ１…第１干渉信号、Ｔｗ…送信信号、１００…車載用レーダ装置、１３０…受信アンテナ、１３１…第１受信アンテナ、１４０…受信回路、１４１…第１受信回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】