JP4088523B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、電波を放射し、その反射波によって、物標の存在、物標までの距離等を検出するレーダに関する。
背景技術
従来より、レーダは、様々な分野において、物標までの距離等を計測するために利用されている。例えば、自動車産業においては、先行車両との車間距離を計測するための車両搭載用レーダの開発が盛んに進められている。
このようなレーダは、利用する電波の波形によって各種方式に分類される。例えば、電子情報通信学会誌１９９６年１０月号（ｐｐ９７７−ｐｐ９８１）「自動車用ミリ波レーダの開発動向」には、パルスレーダ、２周波（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーダ、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーダ等、各種方式のレーダが記載されている。パルスレーダは、パルス波を発射してから、そのエコーを受波するまでの経過時間に基づき、物標までの距離を検出する無線装置である。また、２周波ＣＷレーダは、互いに周波数の異なる２つの連続波を交互に発射し、それらのエコーのドップラシフトに基づき、物標までの距離および物標の相対速度を検出する無線装置である。ＦＭＣＷレーダは、三角波周波数変調等の適当な繰返し周波数変調を施した連続波を発射し、その送信信号とその反射信号とのビート周波数に基づき、物標までの距離および物標の相対速度を検出する無線装置である。なお、２周波ＣＷレーダおよびＦＭＣＷレーダは、受信信号にＦＦＴ処理（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を施すことによって得られる周波数スペクトルのピーク信号の周波数および位相に基づき、物標までの距離および物標の相対速度を検出する。
特開２０００−４６９３２号公報には、ＣＷ発信器から出力される信号の送信帯域幅および周期を変更することによって、サンプルデータ数一定という条件の下で分解能を変更することができるＦＭＣＷレーダの構成が記載されている。このＦＭＣＷレーダによれば、広い距離範囲を低分解能で観測するモードと、狭い距離範囲を高分解能で観測するモードとが実現される。
発明の開示
本発明の目的は、監視目的上重要度の高い領域に存在している物標を精度良く検出することができる、従来のレーダとは異なる構成のレーダを提供することにある。
この目的を達成するために、本発明では、レーダにおいて、物標からのエコーの受信により生じる受信信号と、送信信号とのビート信号を、少なくとも２種類の周波数分解能で周波数成分に分解させることとした。
なお、本発明を実施するための最良の形態において挙げる具体的な構成に含まれる事項は、可能な限りの組合せの自由度を有し、その組合せのいずれもが発明を構成するものとする。例えば、本発明を実施するための最良の形態として挙げた構成からその一部を適宜に削除した形態も、また、本発明の実施形態の１つとなり得る。
また、本発明を実施するための最良の形態において具体的に示された構成に含まれる各事項は、いずれも、それと同じ機能を有する複数の事項を総括した上位概念に含まれている一下位概念である。したがって、いずれも、機能において同一の他の構成によって代替することができ、また、それと同じ機能を有する総括的な手段として表現することもできる。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付の図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
まず、本実施の形態に係る、自動車のフロントに搭載されるレーダの構成について説明する。ここでは、ホモダイン方式の２周波ＣＷレーダに対する本発明の適用例に挙げるが、このことは、ヘテロダイン方式等の２周波ＣＷレーダに対する本発明の適用を妨げるものではない。
図１に示すように、本実施の形態に係るレーダ１００は、物標に向けて電波を送波する送信部２０、物標からのエコーを受波する受信部３０、レーダ１００から物標までの距離Ｒａｎｇｅおよびレーダ１００に対する物標の相対速度Ｒａｔｅを算出する信号処理部１０、等を有している。
送信部２０は、信号処理部１０からの切替え指示に応じて２種類の変調信号を交互に出力する変調器２４、変調器２４からの変調信号に応じた発信周波数の高周波信号（例えば、ミリ波帯の電波信号）を出力する発信器２３、発信器２３の出力を電波として送波する送信アンテナ２１、発信器２３の出力の一部を周波数変換の基準信号として受信部３０に導く方向性結合器２２、等を有している。このような構成により、送信部２０の送信アンテナ２１からは、図２に示すような、互いに発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２の異なる２つの連続波が交互に発射される。
受信部３０は、物標からのエコーを受信する受信アンテナ３１、受信アンテナ３２の受信信号と方向性結合器２２からの信号とのミキシングによってビート信号を生成するミキサ３２、ミキサ３２からのビート信号を発信周波数別に復調および増幅するアナログ回路３３、アナログ回路３３から発信周波数別に出力されるアナログ信号をそれぞれ所定のサンプリング間隔Ｔ［ｓｅｃ］でサンプリングするＡ／Ｄコンバータ３４等を有している。このような構成により、受信部３０は、物標からのエコーを、中間周波数に変換し、さらに発信周波数別に増幅してから検波する。なお、次述の信号処理部１０には、その検波結果として、図３に示すような、Ａ／Ｄコンバータ３４によるサンプルド信号３００Ａ_１，３００Ａ_２．．．．，３００Ａ_Ｎ，．．．が発信周波数別に入力される。
信号処理部１０は、車両に搭載された車速センサ５０、信号処理部１０の演算結果を利用する装置（例えば、出力装置４０等）が接続されたマイクロコンピュータ１１を有している。このマイクロコンピュータ１１は、ソフトウエアにより以下の機能構成部（ａ）〜（ｎ）を実現する。
マイクロコンピュータ１１は、（ａ）２つの発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２の切替えタイミングを変調器２４とアナログ回路３３とに指示するタイミング制御部１２、（ｂ）受信部３０による検波結果を解析する第一周波数解析部１３、（ｃ）受信部３０による検波結果を局所的に解析する第二周波数解析部１４、（ｄ）周波数解析部１３の検出結果または第二周波数解析部１４の解析結果に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅを算出して、その算出結果を出力装置４０に出力する計測演算部１５を実現する。
ここで、第一周波数解析部１３には、図４に示すように、（ｅ）Ａ／Ｄコンバータ３４からのサンプルド信号３００Ａ_１，３００Ａ_２．．．．，３００Ａ_Ｎ，．．．に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報を検出するＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１３Ａが含まれている。また、第二周波数解析部１４には、互いに異なる周波数帯域を解析する複数のズーミング処理部（本実施の形態では、停止物標ズーミング処理部１４Ａと移動物標ズーミング処理部１４Ｂとの２つ）が含まれている。停止物標ズーミング処理部１４Ａには、（ｆ）車速センサ５０からの車速データＶの周波数変換によって基準周波数信号ｆを生成する周波数変換部１４Ａ_３、（ｇ）Ａ／Ｄコンバータ３４からのサンプルド信号と周波数変換部１４Ａ_３からの基準周波数信号とをミキシングするミキサ１４Ａ_２、（ｈ）Ａ／Ｄコンバータ３４からのサンプルド信号の一部を他方のズーミング処理部１４Ｂに導く方向性結合器１４Ａ_１、（ｉ）ミキサ１４Ａ_２の出力信号から高周波成分を除去するＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１４Ａ_４、（ｊ）ＬＰＦ１４Ａ_４の出力信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１４Ａ_５、（ｋ）ダウンサンプラ１４Ａ_５からのサンプルド信号に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報を検出するＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１４Ａ_６、が含まれている。移動物標ズーミング処理部１４Ｂには、（１）方向性結合器１４Ａ_１の出力信号から高周波成分を除去するＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１４Ｂ_１、（ｍ）ＬＰＦ１４Ｂ_１の出力信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１４Ｂ_２、（ｎ）ダウンサンプラ１４Ｂ_２からのサンプルド信号に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報を検出するＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１４Ｂ_３、が含まれている。
つぎに、図５により、マイクロコンピュータ１１が実行する処理、すなわち、ソフトウエアに各機能構成部により実現される処理について説明する。
まず、タイミング制御部１２が、２つの発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２の切替えタイミングの指示を開始する（Ｓｔｅｐ５００）。これにより、以後、送信部２０の変調器２４と受信部３０のアナログ回路３３とには、２つの発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２の切替えタイミングの指示が交互にかつ周期的に与えられる。このため、以後、送信部２０は、２つの発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２の連続波が交互にかつ周期的に発信し、受信部３０は、物標からのエコーを発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２別に検波する。
物標からのエコーの検波が受信部３０で開始されると、第一周波数解析部１３では、ＦＦＴ部１３Ａが、受信部３０のＡ／Ｄコンバータ３４からのサンプルド信号３００Ａ_１，３００Ａ_２，．．．．，３００Ａ_Ｎ，．．．を発信周波数別にＮ個ずつ取り込み、それらＮ個のサンプルド信号３００Ａ_１，３００Ａ_２，．．．．，３００Ａ_Ｎを、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によって周波数成分に分解する（Ｓｔｅｐ５０１）。これにより、周波数分解能１／（Ｎ・Ｔ）［１／ｓｅｃ］の周波数スペクトルが発信周波数別に得られたら、ＦＦＴ部１３Ａは、それらの周波数スペクトルのピークを閾値処理によってそれぞれ検出し、各ピーク信号の周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２および位相φ_１，φ_２を、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報として計測演算部１５へ出力する（Ｓｔｅｐ５０２）。なお、各周波数スペクトルのピークの位相φ_１，φ_２は、図６に示すように、複素表示した各周波数スペクトルのピーク６００，６０１と実数軸Ｒｅａｌとがなす角として与えられる。
その後、計測演算部１５は、レーダ１００と同速度で移動する移動物標からのエコーと送信波とのドップラ周波数を含むように設定された第一周波数帯（例えば、０Ｈｚを含むように定めた適当幅の周波数帯）に、第一周波数解析部１３で検出された２つのピーク信号の周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２の平均値（ｆ_ｄ１＋ｆ_ｄ２）／２が含まれているか否か、停止物標からのエコーと送信波とのドップラ周波数を含むように設定された第二周波数帯（例えば、停止物標とレーダとの相対速度Ｒａｔｅに相当する車速に応じて定めた適当幅の周波数帯）に、第一周波数解析部１３で発信周波数別に検出されたピーク信号の周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２の平均値（ｆ_ｄ１＋ｆ_ｄ２）／２が含まれているか否か、をそれぞれ判断する（Ｓｔｅｐ５０３，Ｓｔｅｐ５０７）。
その結果、第一周波数解析部１３で発信周波数別に検出されたピーク信号の周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２の平均値（ｆ_ｄ１＋ｆ_ｄ２）／２がそれらの周波数帯に含まれていれば、第二周波数解析部１４において、第一周波数解析部１３よりも小さな周波数分解能でビート信号が周波数成分に再分解され、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報が再検出される。具体的には、以下の通りである。
第一周波数解析部１３で発信周波数別に検出されたピーク信号の周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２の平均値（ｆ_ｄ１，＋ｆ_ｄ２）／２が第一周波数帯に含まれていた場合には、第二周波数解析部１４の移動物標ズーミング処理部１４Ｂにおいて、以下の処理（Ｓｔｅｐ５０４〜Ｓｔｅｐ５０６）が実行される。
まず、ＬＰＦ１４Ｂ_１が、Ａ／Ｄコンバータ３４から発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２別に出力されたサンプルド信号から高周波成分を除去し、その後、ダウンサンプラ１４Ｂ_２が、ＬＰＦ１４Ｂ_１の出力信号をダウンサンプリングする（Ｓｔｅｐ５０４）。これにより、図７に示すような、Ａ／Ｄコンバータ３４のサンプリング間隔Ｔ［ｓｅｃ］のｍ倍のサンプリング間隔ｍ・Ｔ［ｓｅｃ］でサンプリングされたサンプルド信号４００Ａ_１，４００Ａ_２．．．．，４００Ａ_Ｎ，．．．が発信周波数別に生成される。
その後、ＦＦＴ部１４Ｂ_３が、ダウンサンプラ１４Ｂ_２からのサンプルド信号を発信周波数別にＮ個ずつ取り込み、それらのサンプルド信号群４００Ａ_１，４００Ａ_２．．．．，４００Ａ_Ｎを、高速フーリエ変換によって周波数成分に分解する（Ｓｔｅｐ５０５）。これにより、第一周波数解析部１３のＦＦＴ部１３Ａが生成するスペクトルよりも細かい周波数分解１／（Ｎ・ｍ・Ｔ）［ｓｅｃ］の周波数スペクトルが発信周波数別に得られる。さらに、ＦＦＴ部１４Ｂ_３は、これらの周波数スペクトルのピークを閾値処理でそれぞれ検出し、各ピークの周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２および位相φ_１，φ_２を、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報として計測演算部１５へ出力する（Ｓｔｅｐ５０６）。
第一周波数解析部１３で発信周波数別に検出されたピーク信号の周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２の平均値（ｆ_ｄ１＋ｆ_ｄ２）／２が第二周波数帯に含まれていた場合には、第二周波数解析部１４の停止物標ズーミング処理部１４Ａにおいて、以下の処理（Ｓｔｅｐ５０８〜Ｓｔｅｐ５１１）が実行される。
まず、周波数変換部１４Ａ_３が、次式（１）を用いた周波数変換によって、停止物標からのエコーのドップラ周波数に相当する基準周波数信号ｆを、車速センサ５０からの車速データＶから生成する。

ここで、ｃは、光速であり、ｆ_ｃは、発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２の平均値（Ｆ_１＋Ｆ_２）／２である（以下の数式において同じ）。
その後、ミキサ１４Ａ_２が、その基準周波数信号ｆとＡ／Ｄコンバータ３４から発信周波数別に出力されたサンプルド信号とを逐次ミキシングする（Ｓｔｅｐ５０８）。このミキシングにより、受信アンテナで受信されたエコーの周波数成分のうち、基準周波数信号ｆを基準とした周波数変化が取り出されるため、自車とともに走行している移動物標のみを検出することができる。
さらに、ＬＰＦ１４Ａ_４が、ミキサ１４Ａ_２の出力信号から高周波成分を除去し、その後、ダウンサンプラ１４Ａ_６が、高周波成分が除去された信号をダウンサンプリングする（Ｓｔｅｐ５０９）。これにより、Ａ／Ｄコンバータ３４のサンプリング間隔Ｔ［ｓｅｃ］のｍ倍のサンプリング間隔ｍ・Ｔ［ｓｅｃ］でサンプリングされたサンプルド信号が発信周波数別に生成される。
そして、ＦＦＴ部１４Ａ_６が、これらのサンプルド信号を発信周波数別にＮ個ずつ取り込み、それらのサンプルド信号群を、高速フーリエ変換によって周波数成分に分解する（Ｓｔｅｐ５１０）。これにより、第一周波数解析部１３のＦＦＴ部１３Ａが生成するスペクトルよりも細かい周波数分解能１／（Ｎ・ｍ・Ｔ）［ｓｅｃ］の周波数スペクトルが発信周波数別に得られる。さらに、ＦＦＴ部１４Ａ_６は、これらの周波数スペクトルのピークを閾値処理でそれぞれ検出し、各ピークの周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２および位相φ_１，φ_２を、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報として計測演算部１５へ出力する（Ｓｔｅｐ５１１）。
計測演算部１５は、以上の処理において、第二周波数解析部１４から出力があれば、その出力情報に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅを算出し、第二周波数解析部１４から出力がなければ、第一周波数解析部１３からの出力情報に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅを算出する（Ｓｔｅｐ５１２）。具体的には、次式（２）（３）により算出する。

ここで、ｆ_ｄは、発信周波数別に検出されたピーク信号の周波数ｆ_ｄ１，ｆ_ｄ２（ドップラ周波数）の平均値（ｆ_ｄ１＋ｆ_ｄ２）／２であり、Δφは、発信周波数別に検出されたピーク信号の位相差φ_１−φ_３であり、ΔＦは、発信周波数の差分Ｆ_２−Ｆ_１である（以下の数式において同じ）。
そして、計測演算部１５の算出結果Ｒａｎｇｅ，Ｒａｔｅは、それを利用する装置に、計測情報として入力される。例えば、先行車両との車間距離を制御する走行制御装置に計測情報がフィードバック信号として入力されるようにすれば、車両の走行安全性を向上させることができる。また、ドライバーへの警告メッセージを出力する出力装置４０に計測情報が入力されるようにすれば、ドライバーは、停止物標、自車と同程度の速度で移動する停止物標があれば、その物標までの距離等を、出力装置からの警告メッセージを通じて的確に把握することができ、そのような物標がなければ、出力装置からのメッセージを通じて、その他の物標までの距離等を大まかに把握することができる。なお、これら２種類の装置の詳細については、後述する。
以上の処理によれば、比較的粗い周波数分解能でビート信号を周波数分解することによって周辺環境を大まかに検出した上で、周辺環境に停止物標の存在が認められれば、個々の停止物標を正確に弁別できるように、より細かい周波数分解能でビート信号を周波数分解する。また、レーダと同程度の速度で移動する移動物標の存在が認められた場合にも、同様に、個々の移動物標を正確に弁別できるように、より細かい周波数分解能でビート信号を周波数成分に分解する。このため、走行上の障害物になり得る個々の停止車両、車間距離を維持する必要がある個々の先行車両等を精度良く検出することができる。
図８に示すような道路状況を想定して、この効果をより具体的に説明する。
レーダ１００の搭載車両７００の前方には、走行中の車両７０２Ａ，７０２Ｂと、路肩で停止中の車両７０１Ａ，７０１Ｂとが２台ずつ存在している。このような状況下においては、受信部３０の受信アンテナ３１が、ほぼ同じ速度で走行中の２台の車両７０２Ａ，７０２Ｂからのエコー７０２ａ，７０２ｂと、停止中の２台の車両７０１Ａ，７０１Ｂからのエコー７０１ａ，７０１ｂとを受信する。このとき第一周波数解析部１３で発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２別に生成される周波数スペクトルには、図９（Ａ）に示すように、２つのピーク８００Ａ，８０１Ａが現れている。０Ｈｚを含む第一周波数帯８００に含まれるピーク８００Ａは、２台の走行車両７０２Ａ，７０２Ｂからのエコー７０２ａ，７０２ｂにより生じたものであり、車両７００の車速Ｖに応じて定まる基準周波数ｆを含む第二周波数帯８０１に含まれるピーク８０１Ａは、２台の停止車両７０１Ａ，７０１Ｂからのエコー７０１ａ，７０１ｂにより生じたものである。
ところが、実際には、レーダ１００の搭載車両７００と２台の走行車両７０２Ａ，７０２Ｂとの相対速度Ｒａｔｅが完全に一致することは殆どないため、一方の走行車両７０２Ａからの反射信号７０２ａと送信信号とのビート信号と、他方の走行車両７０２Ｂからの反射信号７０２ｂと送信信号とのビート信号とには、位相のずれがあるはずである。このことは、数式（３）が表す関係からもわかる。
また、レーダ１００の搭載車両７００の進行方向と、２台の停止車両７０１Ａ，７０１Ｂからのエコー７０１ａ，７０１ｂの伝搬方向とのなす角（図８のθ）が完全に一致することも殆どないため、一方の停止車両７０１Ａからのエコー７０１ａと送信波とのドップラ周波数ｆ_ｄと、他方の停止車両７０１Ｂからのエコー７０１ｂと送信波とのドップラ周波数ｆ_ｄとには、ずれがあるはずである。このことは、次式（４）が表す関係からもわかる。

そこで、第二周波数解析部１４の２つのズーミング処理部１４Ａ，１４Ｂにおいて、第一周波数解析部１３で生成される周波数スペクトルよりも小さな周波数分解能で周波数成分にビート信号が再分解される。その結果、停止物標ズーミング処理部１４Ａでは、図９（Ｃ）に示すように、第一周波数帯８０１の周波数スペクトルが発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２別に抽出され、移動物標ズーミング処理部１４Ｂでは、図９（Ｂ）に示すように、第二周波数帯８００の周波数スペクトルが発信周波数Ｆ_１，Ｆ_２別に抽出される。これらの周波数スペクトルには、それぞれ、個々の車両からのエコーと送信波とにより生じた２つのピークが明確に表れている。具体的には、第二周波数帯８００の周波数スペクトル（図９（Ｂ）参照）では、一方の走行車両７０２Ａからのエコー７０２ａと送信波とにより生じたピーク８００Ａ１と、他方の走行車両７０２Ｂからのエコー７０２ｂと送信波とにより生じたピーク８００Ａ２とが明確に分離されており、第一周波数帯８０１の周波数スペクトル（図９（Ｃ）参照）では、一方の停止車両７０１Ａからのエコー７０１ａと送信波とにより生じたピーク８０１Ａ_１と、他方の停止車両７０１Ｂからのエコー７０１ｂと送信波とにより生じたピーク８０１Ａ_２とが明確に分離されている。このため、これらの周波数スペクトルに対する閾値処理によって、個々の車両からの反射信号と送信信号とのビート信号の周波数等を確実に検出することができる。
このように、第二周波数解析部で生成された高分解能の周波数スペクトルでは、個々の車両からのエコーと送信波とにより生じた各ピークを明確に弁別できるため、各車両７０１Ａ，７０１Ｂ，７０２Ａ，７０２Ｂまでの距離および各車両７０１Ａ，７０１Ｂ，７０２Ａ，７０２の相対速度Ｒａｔｅを算出するために必要な情報をそれぞれ精度良く検出することができる。このため、例えば、縦列駐車している複数の車両、並んで走行している複数の車両等、互いに近距離にいる車両群のうちの各車両とレーダとの間の距離のわずかな差も精度良く検出することができる。
なお、以上においては、第一周波数帯が固定されており、第二周波数帯が車速に応じて変化するようになっているが、ドライバーが、第一周波数帯および第二周波数帯を定めることができるようにしてよい。
ここで、信号処理部１０の計測演算部１５から出力される計測情報Ｒａｎｇｅ，Ｒａｔｅを利用する装置について説明しておく。ここでは、前述の２種類の装置の構成について説明する。
まず、図１８により、レーダ１００からの計測情報Ｒａｎｇｅ，Ｒａｔｅを利用する装出力装置４０について説明する。
出力装置４０は、ドライバー等が警報発生レベルを設定するための警報設定スイッチ４０Ａ、警告メッセージを表示するためのディスプレイを含む警報表示部４０Ｂ、警報音を出力するスピーカを含む警報音発生部４０Ｃ、警報発生条件マップが格納されたマップ記憶部４０Ｅ、警報発生条件マップに基づき警報発生の必要性を判断する判定部４０Ｄ、等を有している。
警報発生条件マップには、図１９に示すように、先行車両の速度ごとに、それぞれ、各警報発生レベルの警報発生が必要となる車間距離の範囲１９００，１９０１，１９０２が示されている。例えば、警報発生レベルが第一レベルである場合には、先行車両の速度がレーダ搭載車両の速度よりも遅く、かつ、警報発生条件マップ上において、第一レベルに対応付けられた領域１９０２内に、現在の先行車両速度と現在の車間距離とにより定まる点が存在していれば、警報発生が必要と判断される。
判定部４０Ｄは、このマップを参照しながら、先行車両との関係が、警報発生の必要な状態であるか否かを逐次判断し、警報発生が必要な状態であると判断すれば、警報表示部４０Ｂのディスプレイ上に警告メッセージを表示させるともに、警報音発生部４０Ｃのスピーカから警報音を出力させる。具体的には、以下の通りである。判定部４０は、車速センサ４０からの車速データＶと、レーダ１００からの計測情報に含まれる相対速度Ｒａｔｅとを加算することによって、先行車両速度を算出する。そして、この先行車両速度が、車速センサ４０からの車速データＶよりも小さければ、図１９の警報発生条件マップ上において、レーダ１００からの計測情報に含まれる距離Ｒａｎｇｅと、車速センサ４０からの車速データＶとにより定まる点が、ドライバー設定の警報発生レベルに対応する領域内に存在しているか否かを判断する。そして、その点が、ドライバー設定の警報発生レベルに対応する領域内に存在していれば、その旨を表す警告メッセージを警報表示部４０Ｂのディスプレイ上に表示させるともに、ドライバー設定の警報発生レベルに応じたボリュームで警報音を警報音発生部４０Ｃのスピーカから出力させる。
なお、ここでは、判定部４０Ｄが警報発生の必要ありと判断した場合に、警報表示部４０Ｂが、警告メッセージを表示するようにしているが、警告メッセージの表示に代えて、または、警告メッセージの表示ともに、ＬＥＤ等を点灯させるようにしてもよい。
つぎに、図２０により、レーダ１００からの計測情報Ｒａｎｇｅ，Ｒａｔｅを利用する走行制御装置について説明する。
走行制御装置２０００には、レーダ１００、車速センサ５０、ドライバーから制御開始指示および制御終了指示を受け付けるための入力装置２００１、レーダ搭載車両の駆動力を変化させるためのアクチュエータ群を制御するコントローラ（例えば、スロットルバルブの開度を制御するスロットルコントローラ２００３Ａ、ロックアップソレノイドバルブの開度および変速用ソレノイドバルブの開度を制御する変速機コントローラ２００３Ｂ、ブレーキアクチュエータを制御するブレーキコントローラ２００３Ｃ等）、が接続されている。
入力装置２００１に制御開始指示が入力されると、その後、入力装置２００１に制御終了指示が入力されるまで、走行制御装置２０００は、現車速等に応じた車間距離を先行車両との間に保つための目標速度および目標加速度を、レーダ１００からの計測情報Ｒａｎｇｅ，Ｒａｔｅと、車速センサ５０からの車速データＶとに基づき算出し、その算出結果を、制御指令として各コントローラ２００３Ａ，２００３Ｂ，２００３Ｃに与える。これにより、先行車両との車間距離が広がった場合には、レーダ搭載車両に駆動力が発生するように各種アクチュエータが制御され、その反対に、先行車両との車間距離が狭くなった場合には、自車両に制動力が発生するように各種アクチュエータが制御される。もちろん、先行車両との車間距離が変動しない場合、先行車両が存在しない場合には、レーダ搭載車両の現駆動力が維持されるように各種アクチュエータが制御される。これにより、先行車両との車間距離を保つＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が実現される。
なお、必要に応じて、この走行制御装置２０００には、目標速度および目標加速度を表示するための表示装置２００２を接続してもよい。また、ナビゲーション装置、ヨーレイトセンサ等を接続し、それらからの出力情報をＡＣＣに利用するようにしてもよい。また、ドライバーからの目標車速値の入力を入力装置２００１を受け付けるようにして、走行制御装置２０００に、レーダ搭載車両の車速を定値制御機能を付加してもよい。
ところで、以上においては、本発明の適用例として２周波ＣＷレーダを挙げているが、本発明は、その他のレーダ、例えば、ＦＭＣＷレーダに適用することもできる。以下、ホモダイン方式のＦＭＣＷレーダに対する本発明の適用例について説明するが、このことは、ヘテロダイン方式等のＦＭＣＷレーダに対する本発明の適用を妨げるものではない。
図１２に示すように、本実施の形態に係るＦＭＣＷレーダ１２００は、前述の２周波ＣＷレーダと同様、物標に向けて電波を送波する送信部２０、物標からのエコーを受波する受信部３０、レーダ１２００から物標までの距離Ｒａｎｇｅおよびレーダ１２００に対する物標の相対速度Ｒａｔｅを算出する信号処理部１０を有している。ただし、これら各部における処理が、前述の２周波ＣＷレーダとは相違する。したがって、この相違点にポイントをおいて説明する。
送信部２０では、発信器２３が、変調器２４からの三角波信号に応じて繰返しＦＭ変調した高周波信号を出力する。これにより、送信部２０の送信アンテナ２１からは、図１０に示すような、三角波による繰返し変調が施された電波９００が発信される。
このとき、電波９００の発信方向に物標が存在していれば、受信部３０では、まず、受信アンテナ３１が、図１０に示すような、物標からのエコー９０１を受信し、ミキサ３２が、そのエコー９０１と、方向性結合器２２からの電波９００とをミキシングする。これにより、図１１に示すような、所定の周期で周波数が交互に２つの値ｆ_ｂ＋，ｆ_ｂ−を示すビート信号１０００が生成される。このビート信号１０００は、その繰返し周期の半サイクル１０００Ａ，１０００Ｂごとに、アナログ回路３３で復調および増幅されてから、Ａ／Ｄコンバータ３３によって所定のサンプリング間隔Ｔでサンプリングされる（図３参照）。
信号処理部１０は、信号処理部１０の演算結果を利用する装置（例えば、表示装置４０等）が接続されたマイクロコンピュータ１１を有している。このマイクロコンピュータ１１は、ソフトウエアにより以下の機能構成部を実現する。すなわち、マイクロコンピュータ１１は、（ａ）三角波の折返しタイミングを変調器２４とアナログ回路３３とに指示するタイミング制御部１２、（ｂ）受信部３０による検波結果を解析する第一周波数解析部１３、（ｃ）受信部３０による検波結果を局所的に解析する第二周波数解析部１４、（ｄ）周波数解析部１３の検出結果または第二周波数解析部１４の解析結果に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅを算出し、その算出結果を出力する計測演算部１５を実現する。
ここで、第一周波数解析部１３には、図１３に示すように、（ｅ）Ａ／Ｄコンバータ３４からのサンプルド信号に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報を検出するＦＦＴ部１３Ａが含まれている。また、第二周波数解析部１４には、（ｏ）Ａ／Ｄコンバータ３４からのサンプルド信号の高周波成分を除去するＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）１４Ｃ_１、（ｐ）ＬＰＦ１４Ｂ_１の出力信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１４Ｃ_２、（ｑ）ダウンサンプラ１４Ｂ_２からのサンプルド信号に基づき、レーダ１２００から所定の距離範囲にある物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報を検出するＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１４Ｃ_３、が含まれている。
つぎに、図１４により、ＦＭＣＷレーダ１２００マイクロコンピュータ１１が実行する処理、すなわち、ソフトウエアに各機能構成部により実現される処理について説明する。
まず、タイミング制御部１２が、三角波の折返しタイミングの指示を開始する（Ｓｔｅｐ１４００）。これにより、以後、送信部２０の変調器２４と受信部３０のアナログ回路３３とには、三角波の折返しタイミングの指示が周期的に与えられる。このため、以後、送信部２０は、三角波で繰返し変調された連続波を発信し、受信部３０は、物標からのエコーを変調サイクルにあわせて検波する。
物標からのエコーの検波が受信部３０で開始されると、２周波ＣＷ場レーダと同様に、第一周波数解析部１３のＦＦＴ部１３Ａが、受信部３０のＡ／Ｄコンバータ３４からのサンプルド信号を、ビート信号１０００の繰返し周期の半サイクル１０００Ａ，１０００Ｂごとに高速フーリエ変換によって周波数成分に分解し（Ｓｔｅｐ１４０１）、これにより得られた各周波数スペクトルのピークを閾値処理によって検出する（Ｓｔｅｐ１４０２）。そして、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報として、各ピーク信号の周波数ｆ_ｂ＋，ｆ_ｂ−を計測演算部１５へ出力する。
その後、計測演算部１５は、０Ｈｚを含む適当幅の特定周波数帯に、第一周波数解析部１３で検出された周波数ｆ_ｂ＋，ｆ_ｂ−の平均値（ｆ_ｂ＋＋ｆ_ｂ−）／２が含まれているか否かを判断する（Ｓｔｅｐ１４０３）。ＦＭＣＷレーダの場合、レーダと近距離にある物標ほど、それからの反射信号と送信信号とのビート周波数が０Ｈｚに近い値となるため、ここでは、レーダから所定の距離の範囲に物標が存在しているか否かを判断していることになる。
その結果、第一周波数解析部１３で発信周波数別に検出されたピーク信号の周波数ｆ_ｂ＋，ｆ_ｂ−の平均値（ｆ_ｂ＋＋ｆ_ｂ−）／２がその特定周波数帯に含まれていれば、以下に示すように、第二周波数解析部１４が、第一周波数解析部１３よりも小さな周波数分解能でビート信号を周波数成分に再分解し、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報を再検出する。
まず、ＬＰＦ１４Ｃ_１が、Ａ／Ｄコンバータ３４から出力されたサンプルド信号の高周波成分を除去し、その後、ダウンサンプラ１４Ｃ_２が、ＬＰＦ１４Ｃ_１の出力信号をダウンサンプリングする（Ｓｔｅｐ１４０４）。これにより、Ａ／Ｄコンバータ３４のサンプリング間隔Ｔ［ｓｅｃ］のｍ倍のサンプリング間隔ｍ・Ｔ［ｓｅｃ］でサンプリングされたサンプルド信号が生成される（図７参照）。
その後、ＦＦＴ部１４Ｃ_３が、ダウンサンプラ１４Ｃ_２からのサンプルド信号を、ビート信号１０００の周波数の繰返し周期の半サイクル１０００Ａ，１０００ＢごとにＮ個ずつ取り込み、それらのサンプルド信号群を、高速フーリエ変換によって周波数成分に分解する（Ｓｔｅｐ１４０５）。これにより、第一周波数解析部１３のＦＦＴ部１３Ａが生成するスペクトルよりも細かい周波数分解１／（Ｎ・ｍ・Ｔ）［ｓｅｃ］の周波数スペクトルが得られる。さらに、ＦＦＴ部１４Ｃ_３は、これらの周波数スペクトルのピークを閾値処理でそれぞれ検出し、各ピークの周波数ｆ_ｂ＋，ｆ_ｂ−を、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報として計測演算部１５へ出力する（Ｓｔｅｐ１４０６）。
計測演算部１５は、以上の処理において、第二周波数解析部１４から出力があれば、その出力情報に基づき、物標までの距離および物標の相対速度を算出し、第二周波数解析部１４から出力がなければ、第一周波数解析部１３からの出力情報に基づき、物標までの距離Ｒａｎｇｅおよび物標の相対速度Ｒａｔｅを算出する（Ｓｔｅｐ１４０７）。具体的には、次式（５）（６）により算出する。

ここで、Δｆは、発信信号の周波数変移幅（図１０参照）であり、ｆ_ｍは、発信信号の繰返し周期（図１０参照）であり、λは、発信信号の波長である。
そして、２周波ＣＷレーダと同様、この計測演算部１５の算出結果Ｒａｎｇｅ，Ｒａｔｅは、それを利用する装置へと入力される。
以上の処理によれば、比較的粗い周波数分解能でビート信号を周波数分解することによって周辺環境を大まかに検出した上で、レーダの近くに物標の存在が認められれば、個々の物標を正確に弁別できるように、より細かい周波数分解能でビート信号を周波数分解する。このため、ドライバーが特に注意を払う必要がある近距離領域に存在する走行上の障害物等を精度良く検出することができる。
図１５に示すような道路状況を想定して、この効果をより具体的に説明する。
レーダ１００の搭載車両７００の前方には、３台の車両７０３Ａ，７０３Ｂ，７０４Ａが走行している。そのうちの１台の走行車両７０４Ａだけは、レーダ１００の搭載車両７００から所定の距離以上離れたところに存在している。このような状況下において、受信部３０の受信アンテナ３１は、３台の走行車両７０３Ａ，７０３Ｂ，７０４Ａからのエコー７０３ａ，７０３ｂ，７０４ａを受信する。
このとき第一周波数解析部１３で生成される周波数スペクトルには、図１６（Ａ）に示すように、２つのピーク１６００Ａ，１６０１Ａが現れている。０Ｈｚを含む特定周波数帯１６００に含まれるピーク１６０１Ａは、レーダ１００から所定の距離の範囲に存在する物標からのエコーにより生じたものであり、それ以外の周波数領域１６０１に含まれるピーク１６０１Ａは、レーダ１００から所定の距離以上離れた物標からのエコーにより生じたものである。
ところが、実際には、レーダ１００の搭載車両７００から所定の距離の範囲には、２台の走行車両７０３Ａ，７０３Ｂが走行している。そこで、第二周波数解析部１４において、第一周波数解析部１３で生成される周波数スペクトルよりも小さな周波数分解能で周波数成分にビート信号が再分解される。その結果、図１６（Ｂ）に示すように、特定周波数帯１６００の周波数スペクトルが、ビート信号１０００の繰返し周期の半サイクル１０００Ａ，１０００Ｂごとに抽出される。これらの周波数スペクトルには、レーダから所定の距離の範囲に存在している個々の車両からのエコーにより生じた２つのピークが明確に表れている。具体的には、一方の走行車両７０３Ａからのエコー７０３ａと送信波とにより生じたピーク１６００Ａ_１と、他方の走行車両７０３Ｂからのエコー７０３ｂと送信波とにより生じたピーク１６００Ａ_２とが明確に分離されている。このため、これらの周波数スペクトルに対する閾値処理によって、レーダから所定の距離の範囲に存在している個々の車両からの反射信号と送信信号とのビート信号の周波数を確実に検出することができる。
このように、第二周波数解析部で生成された高分解能の周波数スペクトルでは、レーダ１０００の搭載車両７００から近距離にいる個々の車両からのエコーにより生じた各ピークを明確に弁別することができるため、レーダ１２００の搭載車両から近距離にいる各車両７０３Ａ，７０３Ｂまでの距離Ｒａｎｇｅおよび各車両７０３Ａ，７０３Ｂの相対速度Ｒａｔｅの算出に必要な情報をそれぞれ精度良く検出することができる。
なお、ここでは、０Ｈｚを含む特定周波数帯にピーク周波数が現れた場合にだけ、より細かい周波数分解能でビート信号を周波数成分に再分解することとしているが、必ずしも、このようにする必要はない。例えば、特定周波数帯以外の周波数帯にピーク周波数が現れた場合にも、より細かい周波数分解能でビート信号を周波数成分に再分解するようにすれば、レーダから比較的遠距離に存在する物標の検出精度も向上させることができる。
最後に、実際の道路環境を考慮して定めたレーダ仕様について説明する。
実際の２車線道路の１車線分の幅が約３．５ｍであることから、走行中の車両７００に搭載されたレーダ１００または１２００は、少なくとも、図２１に示すように、約３ｍの間隔をおいて並んでいる２台の停止車両７０６，７０６Ｂの検出が可能である必要がある。
いま、レーダの搭載車両７００の走行速度が、一般道路の制限速度６０ｋｍ／ｈ（１６．７ｍ／ｓ）であるとすると、その正面にいる停止車両７０６Ａからのエコー７０６ａのドップラ周波数は、発信周波数を７６ＧＨｚとすれば、数式（４）より約８４４４Ｈｚとなる。６０ｋｍ／ｈ以上の車速で走行している車両のレーダは、少なくとも５０ｍ前方の車両を検出できることが望ましいことから、レーダ搭載車両７００とその正面の停止車両７０６Ａとの車間距離を５０ｍとおくと、レーダ搭載車両７００の正面の停止車両７０６Ａの隣の停止車両７０６Ｂからのエコー７０６ｂの伝搬方向と、レーダ搭載車両７００の走行方向とのなす角θは、約３．４３°となる。したがって、レーダ搭載車両７００の正面の停止車両７０６Ａの隣りの停止車両７０６Ｂからのエコー７０６ｂのドップラ周波数は、発信周波数を７６ＧＨｚとすれば、数式（４）より約８４２９Ｈｚとなる。
サンプリング定理より、８５００Ｈｚ以下の周波数のサンプリングを可能とするには、サンプリング間隔Ｔを約１／１７０００［ｓｅｃ］とする必要がある。したがって、２台の停止車両７０６Ａ，７０６Ｂからのエコーのドップラ周波数をサンプリングできるようにするには、受信部３０のＡ／Ｄコンバータ３４のサンプリング間隔Ｔを約１／１７０００［ｓｅｃ］以上に設定すればよい。なお、受信部３０のＡ／Ｄコンバータ３４のサンプリング間隔の上限は、Ａ／Ｄコンバータ３４の性能により定まる。
また、２台の停止車両７０６Ａ，７０６Ｂからのエコー７０６ａ，７０６ｂのドップラ周波数をそれぞれ検出可能とするには、それら２つのドップラ周波数の差分よりも小さい周波数分解能でビート信号を周波数分解する必要がある。ＦＦＴの時間窓内に含まれるサンプルド信号の数Ｎが２５６点である場合、１／１７０００［ｓｅｃ］のサンプリング間隔でサンプリングされたサンプルド信号を、その５倍のサンプリング間隔５／１７０００［ｓｅｃ］でダウンサンプリングすれば、周波数分解能約１３Ｈｚでビート信号を周波数成分に分解することができる。したがって、ダウンサンプラのサンプリング間隔５／１７０００［ｓｅｃ］とすれば、２台の停止車両７０６Ａ，７０６Ｂからのエコー７０６ａ，７０６ｂのドップラ周波数、すなわち、約１５Ｈｚの差があるドップラ周波数をそれぞれ検出することができる。
このように、実際の道路環境を考慮して、レーダの仕様を定めることによって、より実用に適したレーダを製造することができる。なお、一車線分の幅、一般道路の制限速度等の実際の値が、ここで用いた値と異なる場合には、その実際の値を用いてレーダ設計条件を定めればよい。
以上、レーダが自動車に搭載されることを前提に説明したが、本実施の形態に係るレーダは、いずれも、自動車だけでなく、その他の移動体に搭載することができる。また、移動体だけでなく、建造物に設置することもできる。例えば、図１７に示すように、道路１７００に渡された支柱１７０１に、本実施の形態に係るレーダを取り付けて、その送信アンテナから、道路１７００に沿って電波が発信されるようにしておけば、道路１７００上を走行している個々の車両を精度よく検出することができる。
産業上の利用可能性
以上述べたように、本発明によれば、監視目的上重要度の高い領域に存在する物標の検出精度を、従来のレーダとは異なる構成のレーダにより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施形態に係るレーダおよびその周辺装置の構成を示したブロック図である。
図２は、２周波ＣＷレーダからの送信信号の周波数の変化を示した図である。
図３は、Ａ／Ｄコンバータへの入力信号と、Ａ／Ｄコンバータからの出力信号との関係を示した図である。
図４は、本発明の一実施形態に係るマイクロコンピュータがソフトウエアにより実現する機能構成を示したブロック図である。
図５は、本発明の一実施形態に係るマイクロコンピュータが実行する処理のフローチャートである。
図６は、ＦＦＴにより生成される周波数スペクトルを示した図である。
図７は、ダウンサンプラへの入力信号と、ダウンサンプラからの出力信号との関係を示した図である。
図８は、本発明の一実施形態に係るレーダが搭載された車両と、他の車両群との位置関係の一例を示した図である。
図９は、本発明の一実施形態に係るマイクロコンピュータが実行する処理の効果を説明するための図である。
図１０は、ＦＭＣＷレーダからの送信信号の周波数の変化、および、そのエコーの周波数の変化を示した図である。
図１１は、ＦＭＣＷレーダからの送信信号とその反射信号とのミキシングにより得られるビート信号の周波数の変化を示した図である。
図１２は、本発明の他の実施形態に係るレーダの構成を示したブロック図である。
図１３は、本発明の他の実施形態に係るマイクロコンピュータがソフトウエアにより実現する機能構成を示したブロック図である。
図１４は、本発明の他の実施形態に係るマイクロコンピュータが実行する処理のフローチャートである。
図１５は、本発明の他の実施形態に係るレーダが搭載された車両と、他の車両群との位置関係の一例を示した図である。
図１６は、本発明の他の実施形態に係るマイクロコンピュータが実行する処理の効果を説明するための図である。
図１７は、本発明に係るレーダの用途の一例を説明するための図である。
図１８は、本発明の実施の形態に係るレーダの出力を利用する出力装置の概略構成を示したブロック図である。
図１９は、警報発生の必要性を判断するために利用される警報条件マップのデータ構造を概念的に示した図である。
図２０は、本発明の実施の形態に係るレーダの出力を利用する車間距離制御装置の概略構成を示したブロック図である。
図２１は、本発明の実施の形態に係るレーダが搭載された車両と、他の車両群との位置関係の一例を示した図である。

Claims (10)

1. 信号を発信し、当該信号の反射信号を受信するレーダ装置であって、
   前記受信信号と前記送信信号とのビート信号を検出する受信手段と、
   前記ビート信号を周波数成分に分解し、それにより得られた周波数スペクトルのピーク信号を検出する第一周波数分析手段と、
   前記第一周波数分析手段とは異なる周波数分解能で前記ビート信号を周波数成分に分解し、それにより得られた周波数スペクトルのピーク信号を検出する第二周波数分析手段と、を備え、
   前記受信手段は、
   前記ビート信号をＡ／Ｄコンバータを用いてサンプリングし、それにより生成されたサンプルド信号を前記第一周波数分析手段と前記第二周波数分析手段とに与え、
   前記第二周波数分析手段は、
   車速センサからの車速データの周波数変換によって、停止物標からのエコーのドップラ周波数に相当する基準周波数信号を生成する周波数変換部と、
   前記周波数変換部から出力された前記基準周波数信号と、前記Ａ／Ｄコンバータからのサンプルド信号と、をミキシングし、前記基準周波数信号を基準とした周波数変化を取り出すミキサと、
   前記ミキサの出力信号から高周波成分を除去するローパスフィルタと、
   前記ローパスフィルタの出力信号をダウンサンプリングするダウンサンプラと、
   を有することを特徴とするレーダ装置。
2. 信号を発信し、当該信号の反射信号を受信するレーダ装置であって、
   前記受信信号と前記送信信号とのビート信号を検出する受信手段と、
   第一周波数分解能で前記ビート信号を周波数成分に分解し、それにより得られた周波数スペクトルのピーク信号を検出する第一周波数分析手段と、
   前記第一周波数分析手段が検出したピーク信号の周波数の値に応じて、前記第一周波数分解能よりも細かい第二周波数分解能で前記ビート信号を周波数成分に分解し、それにより得られた周波数スペクトルのピーク信号を検出する第二周波数分析手段と、を備え、
   前記受信手段は、
   前記ビート信号をＡ／Ｄコンバータを用いてサンプリングし、それにより生成されたサンプルド信号を前記第一周波数分析手段と前記第二周波数分析手段とに与え、
   前記第一周波数分析手段は、
   前記Ａ／Ｄコンバータからの複数のサンプルド信号を高速フーリエ変換により周波数成分に分解し、
   前記第二周波数分析手段は、
   車速センサからの車速データの周波数変換によって、停止物標からのエコーのドップラ周波数に相当する基準周波数信号を生成する周波数変換部と、
   前記周波数変換部から出力された前記基準周波数信号と、前記Ａ／Ｄコンバータからのサンプルド信号と、をミキシングし、前記基準周波数信号を基準とした周波数変化を取り出すミキサと、
   前記ミキサの出力信号から高周波成分を除去するローパスフィルタと、
   前記ローパスフィルタの出力信号をダウンサンプリングするダウンサンプラと、
   を有することを特徴とするレーダ装置。
3. 請求項１または２記載のレーダ装置であって、
   繰返し周波数変調された連続波を、前記電波として発射する送信手段を有することを特徴とするレーダ装置。
4. 請求項２記載のレーダ装置であって、
   前記第二周波数分析手段は、
   前記第一周波数分析手段が検出したピーク信号が、当該レーダ装置が搭載された移動体の速度に応じて定まる周波数帯に属している場合に、前記第二周波数分解能で前記ビート信号を周波数成分に分解する、
   ことを特徴とするレーダ装置。
5. 請求項２記載のレーダ装置であって、
   前記第二周波数分析手段は、
   前記第一周波数分析手段が検出したピーク信号が、予め設定された、変更可能な周波数帯に属している場合に、前記第二周波数分解能で前記ビート信号を周波数成分に分解する、
   ことを特徴とするレーダ装置。
6. 請求項１、２、４および５のうちのいずれか１項に記載のレーダ装置であって、
   発信周波数の異なる複数の連続波を、前記電波として発射する送信手段を有することを特徴とするレーダ装置。
7. 請求項１、２、３、４、５および６のうちのいずれか１項に記載のレーダ装置であって、
   前記第二周波数分析手段が前記ピーク信号を検出した場合に、当該ビート信号に基づき、当該レーダ装置から前記物標までの距離、および、当該レーダ装置と前記物標との相対速度のうちの少なくとも一方を算出する計測手段を有することを特徴とするレーダ装置。
8. 請求項７記載のレーダ装置であって、
   前記計測手段は、
   前記第一周波数分析手段が前記ピーク信号を検出した場合であって、前記第二周波数分析手段による周波数分解が行われない場合には、前記第一周波数分析手段が検出した前記ピーク信号に基づき、当該レーダ装置から前記物標までの距離、および、当該レーダ装置と前記物標との相対速度のうちの少なくとも一方を算出する計測手段を有することを特徴とするレーダ装置。
9. 請求項１記載のレーダ装置であって、
   当該レーダ装置が車両に搭載され、
   当該車両が６０Ｋｍ／ｈ以上の速度で移動している場合に、前記受信手段は、前記車両からの距離が５０ｍ以下の第一停止車両を前記第一周波数分析手段が検出することができるサンプリング周期で前記ビート信号をサンプリングし、前記第二周波数分析手段は、前記第一停止車両と、当該第一停止車両が存在する車線の隣りの車線に存在する第二停止車両とをそれぞれ検出可能なサンプリング周期で前記ビート信号をダウンサンプリングすることを特徴とするレーダ装置。
10. 請求項７または８記載のレーダ装置と、
    前記レーダ装置の計測手段の算出結果が、予め定めた報知条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段の判定結果を報知する手段と
    を備えることを特徴とする警報装置。

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