JP4223767B2 - クロスオーバ検出方法、レーダ装置及びクロスオーバ検出プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）タイプの電波レーダ装置の信号処理に関し、特に、クロスオーバ（誤計測）を軽減させることが可能なクロスオーバ検出方法、レーダ装置及びクロスオーバ検出プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
目標物体との相対速度と距離を計測するレーダ装置の代表的なものとして、ＦＭ−ＣＷレーダ装置がある。このＦＭ−ＣＷレーダ装置は、簡単な信号処理回路により先方車両との相対速度および距離を測定でき、また送受信機も簡単に構成できるため、自動車の衝突防止用レーダとして用いられている。
【０００３】
図１１は、電波レーダ装置の使用例を説明するための図である。
図１１において、電波レーダ装置１１０１は車両１１０２に搭載され、先行する車両１１０３、１１０４との距離、相対速度を計測し、その情報に基づいて、車両１１０２は先行車両（例えば、車両１１０４）の追尾、緊急ブレーキなどを行うことができる。
【０００４】
図１２は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の概略を説明するための図である。
電波送信器１２０１から電波を発信し、計測対象物１２０２で反射した電波を電波受信器１２０３で受信する。受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号を信号処理することにより、発信してから受信するまでの電波の飛行時間とドップラシフトとを計測し、それらを距離（Ｄ）、相対速度に変換する。
【０００５】
例えば数百Ｈｚの三角波等によりＦＭ変調したＦＭ変調波を送信し、計測対象物１２０２からの反射信号を受信しＦＭ変調波をローカルとして受信信号をＦＭ検波する。計測対象物１２０２からの反射波は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置と計測対象物１２０２との間の距離に応じて、また、相対速度によるドップラシフトに応じて送信信号とのずれ（ビート）を起こす。従って、この周波数のずれから計測対象物１２０２との距離と相対速度を計測することができる。
【０００６】
ＦＭ−ＣＷレーダ装置においては、変調用信号として三角波が用いられる場合が多く、以下の記載では変調用信号として三角波を用いた場合について説明するが、三角波の他にものこぎり波や台形波等の三角波以外の変調波を用いることができる。
【０００７】
図１３は、ＦＭ−ＣＷ方式を説明するための図である。
この図１３は、横軸が時間ｔ、縦軸が周波数ｆのグラフである。実線で示した三角波は、発信された電波の周波数を示し、鎖線で示した三角波は、ある移動しない距離Ｄにあるものからの受信電波の周波数を示し、電波の飛行時間分のずれが生じることがわかる。この飛行時間を直接測定するよりも、飛行時間に比例した送信波と受信波の差を求めるほうが簡便である。
【０００８】
図１４は、計測対象物との相対速度が０の場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
送信波は三角波で図１４（ａ）の実線に示すように周波数が変化する。図１４（ｂ）に示すように送信と受信の周波数差ｆｒ信号（ビート信号）を生成し、三角波の上昇区間、下降区間に分けビート信号をサンプリングし、それぞれをフーリエ変換し電力を得る。その結果、周波数差ｆｒに電力のピークが現れる（図１４（ｃ））ので、ピークを検出し、ｆｒより距離Ｄを求める。
【０００９】
図１５は、計測対象物との相対速度がＶの場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
飛行時間分のずれとドップラシフト分のずれｆｄが生じることが図１５からわかる。
【００１０】
三角波の上昇区間、下降区間に分けビート信号をサンプリングし、それぞれをフーリエ変換し電力を得る。その結果、上昇区間の飛行時間により生ずる周波数差ｆｒからドップラシフト分のずれｆｄを引いた周波数値ピークｆｕｐと、下降区間の飛行時間により生ずる周波数差ｆｒにドップラシフト分のずれｆｄを加えた周波数値ピークｆｄｏｗｎを得る。このｆｕｐ、ｆｄｏｗｎを加算することで飛行時間により生ずる周波数差２×ｆｒを得、ｆｕｐ、ｆｄｏｗｎを減算でドップラシフト分のずれ２×ｆｄを得、それらを定数の乗算することにより距離及び相対速度に変換する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダでは誤計測を行うことが多々ある。
【００１２】
図１６及び図１７は、従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダにおける問題点を説明するための図である。
図１６中の（ｂ）は、図１６中の（ａ）と比較してドップラシフト成分が大きい。図１６を見る限りでは、ドップラシフトの違いはわかるが、図１７に示すようにビート信号でのｆｕｐ１とｆｕｐ２の違いは、正負の違いであるが、この正負の違いは位相の違いになり、フーリエ変換の電力結果では差がでない。すなわち、電力結果だけでは誤計測が発生する。このような現象は、比較的距離が近く、比較的相対速度が大きい場合に起こりやすい。
【００１３】
位相を比較する方法も考えられるが、基準の位相が存在しないため位相比較ができない。なお、このような誤計測をクロスオーバと呼ぶ。
本発明は、上述のような実状に鑑みたものであり、ＦＭ−ＣＷタイプの電波レーダでのクロスオーバ（誤計測）を軽減させることが可能なクロスオーバ検出方法、レーダ装置及びクロスオーバ検出プログラムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出し、上記それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と上記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、上記類似度情報の算出が、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス（Ｍａｈａｌａｎｏｂｉｓ）距離を算出することが望ましい。
【００２０】
また、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、上記類似度情報の算出が、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することが望ましい。
【００２１】
また、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、上記レーダ装置が、ＦＭ−ＣＷレーダ装置であることが望ましい。
このように誤計測を検出することにより、正しい計測に直すことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の概要を説明するための図で、同一の距離、相対速度のグラフに同一対象物からの計測点を時系列にプロットしたものである。
【００２３】
ここで正常の計測点をＣとし、そのときの距離、相対速度をＰｃ（ｔ）、
【００２４】
【数１】
【００２５】
とする。また、クロスオーバの計測点をＥとし、そのときの距離・速度をＰｅ（ｔ）、
【００２６】
【数２】
【００２７】
とする。
現在のサンプリングデータの時刻をｔとすると、１つ過去のサンプリングデータの時刻をt-1と表し、ｎ個過去のサンプリングデータの時刻をｔ−ｎと表す。また、距離、相対速度の推定を、例えば時刻ｔ−２の計測距離、計測相対速度を用いて、現在の距離、相対速度を推定した場合（図１のＣ２（ｔ）参照）の式を以下に示す。
【００２８】
【数３】
【００２９】
ただし、（ｔ｜ｔ−２）は、時刻ｔ−２の値で時刻ｔのデータを生成したことを表す。
また、クロスオーバの計測点での推定した場合（図１のＥ２（ｔ）参照）の式は以下となる。
【００３０】
【数４】
【００３１】
このとき、計測値と推定値の誤差をとると、
【００３２】
【数５】
【００３３】
この誤差は、時刻ｔと時刻ｔ−２との間の値であるが、同様な手法で時刻ｔと時刻ｔ−１との値の間、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２との値の間など、複数の時刻間での距離、相対速度の推定誤差を作成する。
【００３４】
ここで、図１からも明らかなようにクロスオーバを起こした時の推定誤差は、正常に比べ大きくなる。
図２は、推定誤差をプロットした図である。
【００３５】
図２において、正常計測点の推定誤差の平均２１は、ほぼ０の付近に存在するが、クロスオーバの計測点の推定誤差の平均２２は、０から離れた別の位置に存在する。それぞれの平均から距離を測り、どちらに近いかを判断することにより、“クロスオーバした計測点か”、“正しい計測点か”を判断することができる。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離、相対速度を推定し、現サンプリングの距離、相対速度データとの距離誤差、相対速度誤差を生成し、予め用意した正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いてマハラノビスの距離を求めることにより誤計測を検出する、というものである。
【００３７】
まず、予め正常計測点の距離の推定誤差、相対速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｃ＝［ｄａｃ0，ｖａｃ0，ｄａｃ1，ｖａｃ1，・・・］および、複数の距離推定誤差、相対速度推定誤差の分散共分散行列Ｓｃを求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の距離推定誤差および速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｅ＝［ｄａｅ0，ｖａｅ0，ｄａｅ1，ｖａｅ1，・・・］および、分散共分散行列Ｓｅも求めておく。求め方については、多変量解析関係の本の判別分析やマハラノビスの距離などの章や項に詳しく書かれている。
【００３８】
ここで、例えば時系列データ数が３点の場合、時刻ｔと時刻ｔ−１の距離推定誤差、相対速度推定誤差、時刻ｔと時刻ｔ−２の距離推定誤差、相対速度推定誤差、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差、相対速度推定誤差の６次元で行う。ただし、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差、相対速度推定誤差の２次元を除いた４次元で行ってもかまわない。
【００３９】
図３は、本発明の第１の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理は、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置において実行される。
【００４０】
まず、ステップＳ３１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００４１】
ステップＳ３２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する。
【００４２】
そして、ステップＳ３３において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差
【００４３】
【数６】
【００４４】
とから、クロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｅとを用いてマハラノビス距離
【００４５】
【数７】
【００４６】
を算出する。
また、ステップＳ３４において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差
【００４７】
【数８】
【００４８】
とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃとを用いてマハラノビス距離
【００４９】
【数９】
【００５０】
を算出する。
そして、ステップＳ３５において、ステップＳ３３で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ３４で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ３６）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ３７）。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本発明の第２の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離、相対速度を推定し、現サンプリングの距離、相対速度データとの距離誤差、相対速度誤差を生成し、予め用意した速度正負それぞれの正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、速度の正負に分けマハラノビスの距離を求めることにより誤計測を検出する、というものである。
【００５２】
まず、予め正常計測点の相対速度の正負により距離の推定誤差、相対速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｃｐ＝［ｄａｃｐ0，ｖａｃｐ0，ｄａｃｐ1，ｖａｃｐ1，・・・］（正の速度用）とＣｃｍ＝［ｄａｃｍ0，ｖａｃｍ0，ｄａｃｍ1，ｖａｃｍ1，・・・］（負の速度用）および、複数の距離推定誤差、相対速度推定誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の速度用）とＳｃｍ（負の速度用）を求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の相対速度の正負により、距離推定誤差および速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｅｐ＝［ｄａｅｐ0，ｖａｅｐ0，ｄａｅｐ1，ｖａｅｐ1，・・・］（正の速度用） とＣｅｍ＝［ｄａｅｍ0，ｖａｅｍ0，ｄａｅｍ1，ｖａｅｍ1，・・・］（負の速度用）および、分散共分散行列Ｓｅｐ（正の速度用）と分散共分散行列Ｓｅｍ（負の速度用）も求めておく。
【００５３】
図４は、本発明の第２の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【００５４】
まず、ステップＳ４１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００５５】
ステップＳ４２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する。
【００５６】
そして、ステップＳ４３において、上記相対速度が正の値であるか負の値であるかを判断する。
ステップＳ４３で正の値であると判断された場合（ステップＳ４３：＋）は、ステップＳ４４において、また、ステップＳ４３で負の値であると判断された場合（ステップＳ４３：−）は、ステップＳ４６において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｅ（
【００５７】
【数１０】
【００５８】
）とから、相対速度正負それぞれにおけるクロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｅｐまたはＳｅｍとを用いて、マハラノビス距離Ｄｅ（
【００５９】
【数１１】
【００６０】
）を算出する。
また、ステップＳ４５（相対速度が正の場合）またはステップＳ４７（相対速度が負の場合）において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｃ（
【００６１】
【数１２】
【００６２】
）とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の場合）またはＳｃｍ（負の場合）とを用いてマハラノビス距離Ｄｃ（
【００６３】
【数１３】
【００６４】
）を算出する。
そして、ステップステップＳ４８において、ステップＳ４４又はステップＳ４６で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ４５またはステップＳ４７で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ４９）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ４８：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ５０）。
【００６５】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
本発明の第３の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離を推定し、現サンプリングの距離データとの距離誤差を生成し、予め用意した正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いてマハラノビスの距離を求めることにより誤計測を検出する、というものである。
【００６６】
本第３の実施の形態は、上述の第１の実施の形態と類似しているが、その違いは、推定相対速度誤差を用いずに推定距離誤差のみを用いることである。これにより、認識率は多少落ちるが計算量が格段に少なくなる。計算リソースで制限がかかる場合に用いる方法である。
【００６７】
まず、予め正常計測点の距離の推定誤差の平均ベクトルＣｃ＝［ｄａｃ0、ｄａｃ1,・・・］および、複数の距離推定誤差の分散共分散行列Ｓｃを求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の距離推定誤差を平均ベクトルＣｅ＝［ｄａｅ0，ｄａｅ1，・・・］および、分散共分散行列Ｓｅも求めておく。
【００６８】
ここで、例えば時系列データ数が３点の場合、時刻ｔと時刻ｔ−１の距離推定誤差、時刻ｔと時刻ｔ−２の距離推定誤差、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差の３次元で行う。ただし、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差の１次元を除いた２次元で行ってもかまわない。
【００６９】
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【００７０】
まず、ステップＳ５１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００７１】
ステップＳ５２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する。
【００７２】
そして、ステップＳ５３において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差
【００７３】
【数１４】
【００７４】
とから、クロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｅとを用いてマハラノビス距離
【００７５】
【数１５】
【００７６】
を算出する。
また、ステップＳ５４において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差
【００７７】
【数１６】
【００７８】
とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃとを用いてマハラノビス距離
【００７９】
【数１７】
【００８０】
を算出する。
そして、ステップＳ５５において、ステップＳ５３で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ５４で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ５６）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ５７）。
【００８１】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
本発明の第４の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離を推定し、現サンプリングの距離データとの距離誤差を生成し、予め用意した速度正負それぞれの正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、速度の正負に分けマハラノビスの距離を求めことにより誤計測を検出する、というものである。
【００８２】
本第４の実施の形態は、上述の第２の実施の形態と類似しているが、その違いは、推定相対速度誤差を用いずに推定距離誤差のみを用いることである。これにより、認識率は多少落ちるが計算量が格段に少なくなる。計算リソースで制限がかかる場合に用いる方法である。
【００８３】
まず、予め正常計測点の相対速度の正負により距離の推定誤差の平均ベクトルＣｃｐ＝［ｄａｃｐ0，ｄａｃｐ1，・・・］（正の速度用）とＣｃｍ＝［ｄａｃｍ0，ｄａｃｍ1，・・・］（負の速度用）および、複数の距離推定誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の速度用）とＳｃｍ（負の速度用）を求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の距離推定誤差の推定誤差の平均ベクトルＣｅｐ＝［ｄａｅｐ0，ｄａｅｐ1，・・・］ （正の速度用）とＣｅｍ＝［ｄａｅｍ0，ｄａｅｍ1，・・・］（負の速度用）および、分散共分散行列Ｓｅｐ（正の速度用）と分散共分散行列Ｓｅｍ（負の速度用）も求めておく。
【００８４】
図６は、本発明の第４の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【００８５】
まず、ステップＳ６１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００８６】
ステップＳ６２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する。
【００８７】
そして、ステップＳ６３において、上記相対速度が正の値であるか負の値であるかを判断する。
ステップＳ６３で正の値であると判断された場合（ステップＳ６３：＋）は、ステップＳ６４において、また、ステップＳ６３で負の値であると判断された場合（ステップＳ６３：−）は、ステップＳ６６において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差Ｅｐｅ（
【００８８】
【数１８】
【００８９】
）とから、速度正負それぞれにおけるクロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｅｐまたはＳｅｍとを用いてマハラノビス距離Ｄｅ（
【００９０】
【数１９】
【００９１】
）を算出する。
また、ステップＳ６５（相対速度が正の場合）またはステップＳ６７（相対速度が負の場合）において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差Ｅｐｃ（
【００９２】
【数２０】
【００９３】
）とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の場合）またはＳｃｍ（負の場合）とを用いてマハラノビス距離Ｄｃ（
【００９４】
【数２１】
【００９５】
）を算出する。
そして、ステップステップＳ６８において、ステップＳ６４又はステップＳ６６で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ６５またはステップＳ６７で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ６８：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ６９）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ６８：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ７０）。
【００９６】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
本発明の第５の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた周波数変調が上昇時の周波数ピークと下降時の周波数ピークを用い、距離、相対速度データと周波数が小さい周波数値の正負を反転し距離、相対速度データを求め、時系列に両方を蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データと正負を反転し、距離、相対速度データからそれぞれ現時間の距離、相対速度を推定し、現サンプリングの距離、相対速度データとの距離誤差、相対速度誤差をそれぞれ生成し、予め用意した相対速度正負それぞれの正常時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、相対速度の正負に分けマハラノビスの距離を求め、距離が小さいほうを正しいとして誤計測を検出するというものである。
【００９７】
まず、予め正常計測点の相対速度の正負により距離の推定誤差、相対速度推定誤差の平均ベクトルＣｃｐ＝［ｄａｃｐ0，ｖａｃｐ0，ｄａｃｐ1，ｖａｃｐ1，・・・］（正の速度用）とＣｃｍ＝［ｄａｃｍ0，ｖａｃｍ0，ｄａｃｍ1，ｖａｃｍ1，・・・］（負の速度用）および、複数の距離推定誤差，相対速度の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の速度用）とＳｃｍ（負の速度用）を求めておく。
【００９８】
図７は、本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートであり、図８は、本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理を説明するための図である。
【００９９】
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【０１００】
まず、ステップＳ７１において、図１５を用いて説明したように、計測対象物からの距離、相対速度を計測する信号処理時に、上記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと、下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎを得る。
【０１０１】
ステップＳ７２において、これら周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの大きさを比較する、すなわち、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの方が周波数下降区間の電力のピークがある周波数より大きいか否かを判断する。
【０１０２】
そして、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出する。具体的には、ステップＳ７２で周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの方が大きいと判断された場合（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ７３において、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの組み合わせ（ｆｕｐ，ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ0と相対速度ｖ0と、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの正負を反転させたものと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの組み合わせ（−ｆｕｐ，ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ1・速度ｖ1を生成し、ステップＳ７２で周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの方が大きくないと判断された場合（ステップＳ７２：Ｎｏ）は、ステップＳ７４において、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの組み合わせ（ｆｕｐ，ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ0と相対速度ｖ0と、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎの正負を反転させたものとの組み合わせ（ｆｕｐ，−ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ1・速度ｖ1を生成する。これは、図１７を用いて説明したように、クロスオーバを起こしているデータは、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎのどちらか小さい値の位相が逆になることである。したがって、位相が逆のものは、周波数の負領域にあることと等価であるため、上記のようにどちらかの符号を反転させると、クロスオーバのデータは正常の値に変換できる。
【０１０３】
次に、ステップＳ７５において、ステップＳ７３またはステップＳ７４で生成した複数の時系列データを（ｄ0，ｖ0）グループと（ｄ1，ｖ1）グループとに分け蓄積する。
【０１０４】
ステップＳ７６において、それぞれの複数の時系列データの組み合わせにより、（ｄ0，ｖ0）グループの複数の距離の推定誤差・速度の推定誤差と（ｄ1，ｖ1）グループの複数の距離推定誤差及び相対速度推定誤差を、それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と上記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより求める。
【０１０５】
そして、ステップＳ７７において、上記相対速度が正の値であるか負の値であるかを判断する。
ステップＳ７７で正の値であると判断された場合（ステップＳ７７：＋）は、ステップＳ７８において、（ｄ1，ｖ1）グループの正の相対速度について、また、ステップＳ７７で負の値であると判断された場合（ステップＳ７７：−）は、ステップＳ８０において、（ｄ1，ｖ1）グループの負の相対速度について、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｃ１（
【０１０６】
【数２２】
【０１０７】
）とから、相対速度正負それぞれにおける（ｄ1，ｖ1）グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｃｐまたはＳｃｍとを用いて、マハラノビス距離Ｄｅ８２（
【０１０８】
【数２３】
【０１０９】
）を算出する。
また、ステップＳ７９（相対速度が正の場合）において、（ｄ0，ｖ0）グループの正の相対速度について、また、ステップＳ８１（相対速度が負の場合）において、（ｄ0，ｖ0）グループの負の相対速度について、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｃ０（
【０１１０】
【数２４】
【０１１１】
）とから、相対速度正負それぞれにおける（ｄ0，ｖ0）グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｃｐまたはＳｃｍとを用いて、マハラノビス距離Ｄｃ８３（
【０１１２】
【数２５】
【０１１３】
）を算出する。
そして、ステップステップＳ８２において、ステップＳ７８又はステップＳ８０で求めた（ｄ1，ｖ1）グループのマハラノビス距離Ｄｅ８２とステップＳ７９またはステップＳ８１で求めた（ｄ0，ｖ0）グループのマハラノビス距離Ｄｃ８３とを比較し、（ｄ0，ｖ0）グループのマハラノビス距離Ｄｃ８３の方が（ｄ1，ｖ1）グループのマハラノビス距離Ｄｅ８２より大きいか否かを判断し、（ｄ0，ｖ0）グループのマハラノビス距離Ｄｃ８３の方が小さい場合（ステップＳ８２：Ｎｏ）は、（ｄ0，ｖ0）グループが正常であると認識し（ステップＳ８３）、（ｄ1，ｖ1）グループのマハラノビス距離Ｄｅ８２の方が小さい場合（ステップＳ８２：Ｙｅｓ）は、（ｄ1，ｖ1）グループが正常であると認識する（ステップＳ８４）。
【０１１４】
なお、以上の説明では、マハラノビス距離ＤｃとＤｅとを比較することにより正常であるか否かを判断してきたが、何れかのマハラノビス距離ＤｃあるいはＤｅのみを求め、所定の値と比較するようにしても良い。その場合、他方のマハラノビス距離を求めるステップを省略することができるのは言うまでもない。
【０１１５】
また、
【０１１６】
【数２６】
【０１１７】
（但し、f：未知ベクトル、g：標準ベクトル、C：共分散行列、m：重み）と表わせるマハラノビス距離の代わりに、
シティブロック距離
【０１１８】
【数２７】
【０１１９】
ユークリッド距離
【０１２０】
【数２８】
【０１２１】
重みつきユークリッド距離
【０１２２】
【数２９】
【０１２３】
類似度
【０１２４】
【数３０】
【０１２５】
を用いても良い。
上述のように、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、本発明が適用されるレーダ装置は、その機能が実行されるのであれば、上述の実施の形態に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であっても、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワークを介して処理が行なわれるシステムであってもよいことは言うまでもない。
【０１２６】
また、図９に示しように、バス９０９に接続されたＣＰＵ９０１、ＲＯＭやＲＡＭのメモリ９０２、入力装置９０３、出力装置９０４、外部記録装置９０５、媒体駆動装置９０６、可搬記録媒体９１０、ネットワーク接続装置９０７で構成されるシステムでも実現できる。すなわち、前述してきた実施の形態のシステムを実現するソフトェアのプログラムコードを記録したＲＯＭやＲＡＭのメモリ９０２、外部記録装置９０５、可搬記録媒体９１０を、レーダ装置に供給し、そのレーダ装置のコンピュータがプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１２７】
この場合、可搬記録媒体９１０等から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した可搬記録媒体９１０等は本発明を構成することになる。
【０１２８】
プログラムコードを供給するための可搬記録媒体９１０としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭカード、電子メールやパソコン通信等のネットワーク接続装置９０７（言い換えれば、通信回線）を介して記録した種々の記録媒体などを用いることができる。
【０１２９】
また、図１０に示すように、コンピュータ１０００がメモリ１００１上に読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ１０００上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。
【０１３０】
さらに、可搬型記録媒体１０１０から読み出されたプログラムコードやプログラム（データ）提供者から提供されたプログラム（データ）が、コンピュータ１０００に挿入された機能拡張ボードやコンピュータ１０００に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリ１００１に書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
【０１３１】
すなわち、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
ここで、上述した実施の形態の特徴を列挙すると、以下の通りである。
【０１３２】
（付記１） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３３】
（付記２） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３４】
（付記３） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、
予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３５】
（付記４） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３６】
（付記５） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出し、
前記それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と前記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３７】
（付記６） 前記類似度情報の算出は、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１または３に記載のクロスオーバ検出方法。
【０１３８】
（付記７） 前記類似度情報の算出は、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記２、４または５に記載のクロスオーバ検出方法。
【０１３９】
（付記８） 前記レーダ装置は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置であることを特徴とする付記１乃至７の何れか１項に記載のクロスオーバ検出方法。
【０１４０】
（付記９） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報推定手段と、前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報と前記距離情報相対速度情報推定手段によって算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を求める距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段と、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４１】
（付記１０） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報推定手段と、前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報と前記距離情報相対速度情報推定手段によって算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を求める距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４２】
（付記１１） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する距離情報推定手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報と前記距離情報推定手段によって算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を求める距離推定誤差算出手段と、
予め定めた距離推定誤差の平均と、前記距離推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４３】
（付記１２） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する距離情報推定手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報と前記距離情報推定手段によって算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を求める距離推定誤差算出手段と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、前記距離推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４４】
（付記１３） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出する距離情報相対速度情報推定手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によってそれぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と前記距離情報相対速度情報推定手段によってそれぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を求める距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４５】
（付記１４） 前記類似度情報算出手段は、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記９または１１に記載のレーダ装置。
【０１４６】
（付記１５） 前記類似度情報算出手段は、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１０、１２または１３に記載のレーダ装置。
【０１４７】
（付記１６） 前記レーダ装置は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置であることを特徴とする付記９乃至１５の何れか１項に記載のレーダ装置。
【０１４８】
（付記１７） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する機能と、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１４９】
（付記１８） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する機能と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５０】
（付記１９） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する機能と、
予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５１】
（付記２０） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する機能と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５２】
（付記２１） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出する機能と、
前記それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と前記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する機能と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５３】
（付記２２） 前記類似度情報の算出は、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１７または１９に記載のクロスオーバ検出プログラム。
【０１５４】
（付記２３） 前記類似度情報の算出は、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１８、２０または２１に記載のクロスオーバ検出プログラム。
【０１５５】
（付記２４） 前記レーダ装置は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置であることを特徴とする付記１７乃至２３の何れか１項に記載のクロスオーバ検出プログラム。
【０１５６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、電波レーダ装置、特に、ＦＭ−ＣＷタイプの電波レーダ装置でのクロスオーバ（誤計測）を軽減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概要を説明するための図で、同一の距離、相対速度のグラフに同一対象物からの計測点を時系列にプロットしたものである。
【図２】推定誤差をプロットした図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理を説明するための図である。
【図９】本発明におけるレーダ装置の構成図である。
【図１０】本発明におけるクロスオーバ検出プログラムのコンピュータへのローディングを説明するための図である。
【図１１】電波レーダ装置の使用例を説明するための図である。
【図１２】ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の概略を説明するための図である。
【図１３】ＦＭ−ＣＷ方式を説明するための図である。
【図１４】計測対象物との相対速度が０の場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
【図１５】計測対象物との相対速度がＶの場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
【図１６】従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダにおける問題点を説明するための図（その１）である。
【図１７】従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダにおける問題点を説明するための図（その２）である。
【符号の説明】
２１ 正常の平均（中心）
２２ クロスオーバ時の平均（中心）
８１ 正常の平均（中心）
８２ 正常中心から（ｄ１，ｖ１）グループの距離Ｄｅ
８３ 正常中心から（ｄ０，ｖ０）グループの距離Ｄｃ
９０１ ＣＰＵ
９０２ メモリ
９０３ 入力装置
９０４ 出力装置
９０５ 外部記録装置
９０６ 媒体駆動装置
９０７ ネットワーク接続装置
９０９ バス
９１０ 可搬記録媒体
１０００ コンピュータ
１００１ メモリ
１０１０ 可搬型記録媒体
１１０１ 電波レーダ装置
１１０２、１１０３、１１０４ 車両
１２０１ 電波送信器
１２０２ 計測対象物
１２０３ 電波受信器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）タイプの電波レーダ装置の信号処理に関し、特に、クロスオーバ（誤計測）を軽減させることが可能なクロスオーバ検出方法、レーダ装置及びクロスオーバ検出プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
目標物体との相対速度と距離を計測するレーダ装置の代表的なものとして、ＦＭ−ＣＷレーダ装置がある。このＦＭ−ＣＷレーダ装置は、簡単な信号処理回路により先方車両との相対速度および距離を測定でき、また送受信機も簡単に構成できるため、自動車の衝突防止用レーダとして用いられている。
【０００３】
図１１は、電波レーダ装置の使用例を説明するための図である。
図１１において、電波レーダ装置１１０１は車両１１０２に搭載され、先行する車両１１０３、１１０４との距離、相対速度を計測し、その情報に基づいて、車両１１０２は先行車両（例えば、車両１１０４）の追尾、緊急ブレーキなどを行うことができる。
【０００４】
図１２は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の概略を説明するための図である。
電波送信器１２０１から電波を発信し、計測対象物１２０２で反射した電波を電波受信器１２０３で受信する。受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号を信号処理することにより、発信してから受信するまでの電波の飛行時間とドップラシフトとを計測し、それらを距離（Ｄ）、相対速度に変換する。
【０００５】
例えば数百Ｈｚの三角波等によりＦＭ変調したＦＭ変調波を送信し、計測対象物１２０２からの反射信号を受信しＦＭ変調波をローカルとして受信信号をＦＭ検波する。計測対象物１２０２からの反射波は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置と計測対象物１２０２との間の距離に応じて、また、相対速度によるドップラシフトに応じて送信信号とのずれ（ビート）を起こす。従って、この周波数のずれから計測対象物１２０２との距離と相対速度を計測することができる。
【０００６】
ＦＭ−ＣＷレーダ装置においては、変調用信号として三角波が用いられる場合が多く、以下の記載では変調用信号として三角波を用いた場合について説明するが、三角波の他にものこぎり波や台形波等の三角波以外の変調波を用いることができる。
【０００７】
図１３は、ＦＭ−ＣＷ方式を説明するための図である。
この図１３は、横軸が時間ｔ、縦軸が周波数ｆのグラフである。実線で示した三角波は、発信された電波の周波数を示し、鎖線で示した三角波は、ある移動しない距離Ｄにあるものからの受信電波の周波数を示し、電波の飛行時間分のずれが生じることがわかる。この飛行時間を直接測定するよりも、飛行時間に比例した送信波と受信波の差を求めるほうが簡便である。
【０００８】
図１４は、計測対象物との相対速度が０の場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
送信波は三角波で図１４（ａ）の実線に示すように周波数が変化する。図１４（ｂ）に示すように送信と受信の周波数差ｆｒ信号（ビート信号）を生成し、三角波の上昇区間、下降区間に分けビート信号をサンプリングし、それぞれをフーリエ変換し電力を得る。その結果、周波数差ｆｒに電力のピークが現れる（図１４（ｃ））ので、ピークを検出し、ｆｒより距離Ｄを求める。
【０００９】
図１５は、計測対象物との相対速度がＶの場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
飛行時間分のずれとドップラシフト分のずれｆｄが生じることが図１５からわかる。
【００１０】
三角波の上昇区間、下降区間に分けビート信号をサンプリングし、それぞれをフーリエ変換し電力を得る。その結果、上昇区間の飛行時間により生ずる周波数差ｆｒからドップラシフト分のずれｆｄを引いた周波数値ピークｆｕｐと、下降区間の飛行時間により生ずる周波数差ｆｒにドップラシフト分のずれｆｄを加えた周波数値ピークｆｄｏｗｎを得る。このｆｕｐ、ｆｄｏｗｎを加算することで飛行時間により生ずる周波数差２×ｆｒを得、ｆｕｐ、ｆｄｏｗｎを減算でドップラシフト分のずれ２×ｆｄを得、それらを定数の乗算することにより距離及び相対速度に変換する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダでは誤計測を行うことが多々ある。
【００１２】
図１６及び図１７は、従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダにおける問題点を説明するための図である。
図１６中の（ｂ）は、図１６中の（ａ）と比較してドップラシフト成分が大きい。図１６を見る限りでは、ドップラシフトの違いはわかるが、図１７に示すようにビート信号でのｆｕｐ１とｆｕｐ２の違いは、正負の違いであるが、この正負の違いは位相の違いになり、フーリエ変換の電力結果では差がでない。すなわち、電力結果だけでは誤計測が発生する。このような現象は、比較的距離が近く、比較的相対速度が大きい場合に起こりやすい。
【００１３】
位相を比較する方法も考えられるが、基準の位相が存在しないため位相比較ができない。なお、このような誤計測をクロスオーバと呼ぶ。
本発明は、上述のような実状に鑑みたものであり、ＦＭ−ＣＷタイプの電波レーダでのクロスオーバ（誤計測）を軽減させることが可能なクロスオーバ検出方法、レーダ装置及びクロスオーバ検出プログラムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様によれば、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置または、レーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法若しくはクロスオーバ検出プログラムであって、上記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、上記算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出し、上記それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と上記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、上記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、上記類似度情報の算出が、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス（Ｍａｈａｌａｎｏｂｉｓ）距離を算出することが望ましい。
【００２０】
また、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、上記類似度情報の算出が、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することが望ましい。
【００２１】
また、本発明のクロスオーバ検出方法、レーダ装置またはクロスオーバ検出プログラムは、上記レーダ装置が、ＦＭ−ＣＷレーダ装置であることが望ましい。
このように誤計測を検出することにより、正しい計測に直すことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の概要を説明するための図で、同一の距離、相対速度のグラフに同一対象物からの計測点を時系列にプロットしたものである。
【００２３】
ここで正常の計測点をＣとし、そのときの距離、相対速度をＰｃ（ｔ）、
【００２４】
【数１】
とする。また、クロスオーバの計測点をＥとし、そのときの距離・速度をＰｅ（ｔ）、
【００２６】
【数２】
とする。
現在のサンプリングデータの時刻をｔとすると、１つ過去のサンプリングデータの時刻をt-1と表し、ｎ個過去のサンプリングデータの時刻をｔ−ｎと表す。また、距離、相対速度の推定を、例えば時刻ｔ−２の計測距離、計測相対速度を用いて、現在の距離、相対速度を推定した場合（図１のＣ２（ｔ）参照）の式を以下に示す。
【００２８】
【数３】
ただし、（ｔ｜ｔ−２）は、時刻ｔ−２の値で時刻ｔのデータを生成したことを表す。
また、クロスオーバの計測点での推定した場合（図１のＥ２（ｔ）参照）の式は以下となる。
【００３０】
【数４】
このとき、計測値と推定値の誤差をとると、
【００３２】
【数５】
この誤差は、時刻ｔと時刻ｔ−２との間の値であるが、同様な手法で時刻ｔと時刻ｔ−１との値の間、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２との値の間など、複数の時刻間での距離、相対速度の推定誤差を作成する。
【００３４】
ここで、図１からも明らかなようにクロスオーバを起こした時の推定誤差は、正常に比べ大きくなる。
図２は、推定誤差をプロットした図である。
【００３５】
図２において、正常計測点の推定誤差の平均２１は、ほぼ０の付近に存在するが、クロスオーバの計測点の推定誤差の平均２２は、０から離れた別の位置に存在する。それぞれの平均から距離を測り、どちらに近いかを判断することにより、“クロスオーバした計測点か”、“正しい計測点か”を判断することができる。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離、相対速度を推定し、現サンプリングの距離、相対速度データとの距離誤差、相対速度誤差を生成し、予め用意した正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いてマハラノビスの距離を求めることにより誤計測を検出する、というものである。
【００３７】
まず、予め正常計測点の距離の推定誤差、相対速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｃ＝［ｄａｃ0，ｖａｃ0，ｄａｃ1，ｖａｃ1，・・・］および、複数の距離推定誤差、相対速度推定誤差の分散共分散行列Ｓｃを求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の距離推定誤差および速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｅ＝［ｄａｅ0，ｖａｅ0，ｄａｅ1，ｖａｅ1，・・・］および、分散共分散行列Ｓｅも求めておく。求め方については、多変量解析関係の本の判別分析やマハラノビスの距離などの章や項に詳しく書かれている。
【００３８】
ここで、例えば時系列データ数が３点の場合、時刻ｔと時刻ｔ−１の距離推定誤差、相対速度推定誤差、時刻ｔと時刻ｔ−２の距離推定誤差、相対速度推定誤差、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差、相対速度推定誤差の６次元で行う。ただし、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差、相対速度推定誤差の２次元を除いた４次元で行ってもかまわない。
【００３９】
図３は、本発明の第１の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理は、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置において実行される。
【００４０】
まず、ステップＳ３１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００４１】
ステップＳ３２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する。
【００４２】
そして、ステップＳ３３において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差
【００４３】
【数６】
とから、クロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｅとを用いてマハラノビス距離
【００４５】
【数７】
を算出する。
また、ステップＳ３４において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差
【００４７】
【数８】
とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃとを用いてマハラノビス距離
【００４９】
【数９】
を算出する。
そして、ステップＳ３５において、ステップＳ３３で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ３４で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ３６）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ３７）。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本発明の第２の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離、相対速度を推定し、現サンプリングの距離、相対速度データとの距離誤差、相対速度誤差を生成し、予め用意した速度正負それぞれの正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、速度の正負に分けマハラノビスの距離を求めることにより誤計測を検出する、というものである。
【００５２】
まず、予め正常計測点の相対速度の正負により距離の推定誤差、相対速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｃｐ＝［ｄａｃｐ0，ｖａｃｐ0，ｄａｃｐ1，ｖａｃｐ1，・・・］（正の速度用）とＣｃｍ＝［ｄａｃｍ0，ｖａｃｍ0，ｄａｃｍ1，ｖａｃｍ1，・・・］（負の速度用）および、複数の距離推定誤差、相対速度推定誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の速度用）とＳｃｍ（負の速度用）を求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の相対速度の正負により、距離推定誤差および速度の推定誤差をまとめた平均ベクトルＣｅｐ＝［ｄａｅｐ0，ｖａｅｐ0，ｄａｅｐ1，ｖａｅｐ1，・・・］（正の速度用） とＣｅｍ＝［ｄａｅｍ0，ｖａｅｍ0，ｄａｅｍ1，ｖａｅｍ1，・・・］（負の速度用）および、分散共分散行列Ｓｅｐ（正の速度用）と分散共分散行列Ｓｅｍ（負の速度用）も求めておく。
【００５３】
図４は、本発明の第２の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【００５４】
まず、ステップＳ４１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００５５】
ステップＳ４２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、上記算出した距離情報及び相対速度情報と上記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する。
【００５６】
そして、ステップＳ４３において、上記相対速度が正の値であるか負の値であるかを判断する。
ステップＳ４３で正の値であると判断された場合（ステップＳ４３：＋）は、ステップＳ４４において、また、ステップＳ４３で負の値であると判断された場合（ステップＳ４３：−）は、ステップＳ４６において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｅ（
【００５７】
【数１０】
）とから、相対速度正負それぞれにおけるクロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｅｐまたはＳｅｍとを用いて、マハラノビス距離Ｄｅ（
【００５９】
【数１１】
）を算出する。
また、ステップＳ４５（相対速度が正の場合）またはステップＳ４７（相対速度が負の場合）において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｃ（
【００６１】
【数１２】
）とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の場合）またはＳｃｍ（負の場合）とを用いてマハラノビス距離Ｄｃ（
【００６３】
【数１３】
）を算出する。
そして、ステップステップＳ４８において、ステップＳ４４又はステップＳ４６で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ４５またはステップＳ４７で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ４９）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ４８：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ５０）。
【００６５】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
本発明の第３の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離を推定し、現サンプリングの距離データとの距離誤差を生成し、予め用意した正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いてマハラノビスの距離を求めることにより誤計測を検出する、というものである。
【００６６】
本第３の実施の形態は、上述の第１の実施の形態と類似しているが、その違いは、推定相対速度誤差を用いずに推定距離誤差のみを用いることである。これにより、認識率は多少落ちるが計算量が格段に少なくなる。計算リソースで制限がかかる場合に用いる方法である。
【００６７】
まず、予め正常計測点の距離の推定誤差の平均ベクトルＣｃ＝［ｄａｃ0、ｄａｃ1,・・・］および、複数の距離推定誤差の分散共分散行列Ｓｃを求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の距離推定誤差を平均ベクトルＣｅ＝［ｄａｅ0，ｄａｅ1，・・・］および、分散共分散行列Ｓｅも求めておく。
【００６８】
ここで、例えば時系列データ数が３点の場合、時刻ｔと時刻ｔ−１の距離推定誤差、時刻ｔと時刻ｔ−２の距離推定誤差、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差の３次元で行う。ただし、時刻ｔ−１と時刻ｔ−２の距離推定誤差の１次元を除いた２次元で行ってもかまわない。
【００６９】
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【００７０】
まず、ステップＳ５１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００７１】
ステップＳ５２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する。
【００７２】
そして、ステップＳ５３において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差
【００７３】
【数１４】
とから、クロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｅとを用いてマハラノビス距離
【００７５】
【数１５】
を算出する。
また、ステップＳ５４において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差
【００７７】
【数１６】
とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃとを用いてマハラノビス距離
【００７９】
【数１７】
を算出する。
そして、ステップＳ５５において、ステップＳ５３で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ５４で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ５６）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ５７）。
【００８１】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
本発明の第４の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた距離、相対速度を時系列に蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データから現時間の距離を推定し、現サンプリングの距離データとの距離誤差を生成し、予め用意した速度正負それぞれの正常時の誤差中心と誤差の分散共分散と誤計測時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、速度の正負に分けマハラノビスの距離を求めことにより誤計測を検出する、というものである。
【００８２】
本第４の実施の形態は、上述の第２の実施の形態と類似しているが、その違いは、推定相対速度誤差を用いずに推定距離誤差のみを用いることである。これにより、認識率は多少落ちるが計算量が格段に少なくなる。計算リソースで制限がかかる場合に用いる方法である。
【００８３】
まず、予め正常計測点の相対速度の正負により距離の推定誤差の平均ベクトルＣｃｐ＝［ｄａｃｐ0，ｄａｃｐ1，・・・］（正の速度用）とＣｃｍ＝［ｄａｃｍ0，ｄａｃｍ1，・・・］（負の速度用）および、複数の距離推定誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の速度用）とＳｃｍ（負の速度用）を求めておく。また、クロスオーバ時の計測点の距離推定誤差の推定誤差の平均ベクトルＣｅｐ＝［ｄａｅｐ0，ｄａｅｐ1，・・・］ （正の速度用）とＣｅｍ＝［ｄａｅｍ0，ｄａｅｍ1，・・・］（負の速度用）および、分散共分散行列Ｓｅｐ（正の速度用）と分散共分散行列Ｓｅｍ（負の速度用）も求めておく。
【００８４】
図６は、本発明の第４の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【００８５】
まず、ステップＳ６１において、上記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出し、メモリに蓄積する。
【００８６】
ステップＳ６２において、上記算出した距離情報及び相対速度情報をメモリから読み出し、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、上記算出した距離情報と上記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する。
【００８７】
そして、ステップＳ６３において、上記相対速度が正の値であるか負の値であるかを判断する。
ステップＳ６３で正の値であると判断された場合（ステップＳ６３：＋）は、ステップＳ６４において、また、ステップＳ６３で負の値であると判断された場合（ステップＳ６３：−）は、ステップＳ６６において、クロスオーバグループについて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差Ｅｐｅ（
【００８８】
【数１８】
）とから、速度正負それぞれにおけるクロスオーバグループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｅｐまたはＳｅｍとを用いてマハラノビス距離Ｄｅ（
【００９０】
【数１９】
）を算出する。
また、ステップＳ６５（相対速度が正の場合）またはステップＳ６７（相対速度が負の場合）において、正常グループについて、予め定めた距離推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差Ｅｐｃ（
【００９２】
【数２０】
）とから、正常グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の場合）またはＳｃｍ（負の場合）とを用いてマハラノビス距離Ｄｃ（
【００９４】
【数２１】
）を算出する。
そして、ステップステップＳ６８において、ステップＳ６４又はステップＳ６６で求めたクロスオーバグループのマハラノビス距離ＤｅとステップＳ６５またはステップＳ６７で求めた正常グループのマハラノビス距離Ｄｃとを比較し、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方がクロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅより大きいか否かを判断し、クロスオーバグループのマハラノビス距離Ｄｅの方が小さい場合（ステップＳ６８：Ｙｅｓ）は、クロスオーバを起こしたデータと認識し（ステップＳ６９）、正常グループのマハラノビス距離Ｄｃの方が小さい場合（ステップＳ６８：Ｎｏ）は、正常と認識する（ステップＳ７０）。
【００９６】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
本発明の第５の実施の形態は、ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の信号処理において、電波レーダ装置より得られた周波数変調が上昇時の周波数ピークと下降時の周波数ピークを用い、距離、相対速度データと周波数が小さい周波数値の正負を反転し距離、相対速度データを求め、時系列に両方を蓄積し、過去にサンプリングされた距離、相対速度データと正負を反転し、距離、相対速度データからそれぞれ現時間の距離、相対速度を推定し、現サンプリングの距離、相対速度データとの距離誤差、相対速度誤差をそれぞれ生成し、予め用意した相対速度正負それぞれの正常時の誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、相対速度の正負に分けマハラノビスの距離を求め、距離が小さいほうを正しいとして誤計測を検出するというものである。
【００９７】
まず、予め正常計測点の相対速度の正負により距離の推定誤差、相対速度推定誤差の平均ベクトルＣｃｐ＝［ｄａｃｐ0，ｖａｃｐ0，ｄａｃｐ1，ｖａｃｐ1，・・・］（正の速度用）とＣｃｍ＝［ｄａｃｍ0，ｖａｃｍ0，ｄａｃｍ1，ｖａｃｍ1，・・・］（負の速度用）および、複数の距離推定誤差，相対速度の分散共分散行列Ｓｃｐ（正の速度用）とＳｃｍ（負の速度用）を求めておく。
【００９８】
図７は、本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートであり、図８は、本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理を説明するための図である。
【００９９】
このクロスオーバ検出処理も、上述の第１の実施の形態と同様、受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置、例えばＦＭ−ＣＷレーダ装置において実行される。
【０１００】
まず、ステップＳ７１において、図１５を用いて説明したように、計測対象物からの距離、相対速度を計測する信号処理時に、上記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと、下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎを得る。
【０１０１】
ステップＳ７２において、これら周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの大きさを比較する、すなわち、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの方が周波数下降区間の電力のピークがある周波数より大きいか否かを判断する。
【０１０２】
そして、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における上記距離を示す距離情報及び上記相対速度を示す相対速度情報を算出する。具体的には、ステップＳ７２で周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの方が大きいと判断された場合（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ７３において、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの組み合わせ（ｆｕｐ，ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ0と相対速度ｖ0と、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの正負を反転させたものと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの組み合わせ（−ｆｕｐ，ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ1・速度ｖ1を生成し、ステップＳ７２で周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐの方が大きくないと判断された場合（ステップＳ７２：Ｎｏ）は、ステップＳ７４において、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎとの組み合わせ（ｆｕｐ，ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ0と相対速度ｖ0と、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎの正負を反転させたものとの組み合わせ（ｆｕｐ，−ｆｄｏｗｎ）の距離ｄ1・速度ｖ1を生成する。これは、図１７を用いて説明したように、クロスオーバを起こしているデータは、周波数上昇区間の電力のピークがある周波数ｆｕｐと周波数下降区間の電力のピークがある周波数ｆｄｏｗｎのどちらか小さい値の位相が逆になることである。したがって、位相が逆のものは、周波数の負領域にあることと等価であるため、上記のようにどちらかの符号を反転させると、クロスオーバのデータは正常の値に変換できる。
【０１０３】
次に、ステップＳ７５において、ステップＳ７３またはステップＳ７４で生成した複数の時系列データを（ｄ0，ｖ0）グループと（ｄ1，ｖ1）グループとに分け蓄積する。
【０１０４】
ステップＳ７６において、それぞれの複数の時系列データの組み合わせにより、（ｄ0，ｖ0）グループの複数の距離の推定誤差・速度の推定誤差と（ｄ1，ｖ1）グループの複数の距離推定誤差及び相対速度推定誤差を、それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と上記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより求める。
【０１０５】
そして、ステップＳ７７において、上記相対速度が正の値であるか負の値であるかを判断する。
ステップＳ７７で正の値であると判断された場合（ステップＳ７７：＋）は、ステップＳ７８において、（ｄ1，ｖ1）グループの正の相対速度について、また、ステップＳ７７で負の値であると判断された場合（ステップＳ７７：−）は、ステップＳ８０において、（ｄ1，ｖ1）グループの負の相対速度について、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｃ１（
【０１０６】
【数２２】
）とから、相対速度正負それぞれにおける（ｄ1，ｖ1）グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｃｐまたはＳｃｍとを用いて、マハラノビス距離Ｄｅ８２（
【０１０８】
【数２３】
）を算出する。
また、ステップＳ７９（相対速度が正の場合）において、（ｄ0，ｖ0）グループの正の相対速度について、また、ステップＳ８１（相対速度が負の場合）において、（ｄ0，ｖ0）グループの負の相対速度について、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、上記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差Ｅｐｃ０（
【０１１０】
【数２４】
）とから、相対速度正負それぞれにおける（ｄ0，ｖ0）グループの類似度情報、例えば誤差中心と誤差の分散共分散行列ＳｃｐまたはＳｃｍとを用いて、マハラノビス距離Ｄｃ８３（
【０１１２】
【数２５】
）を算出する。
そして、ステップステップＳ８２において、ステップＳ７８又はステップＳ８０で求めた（ｄ1，ｖ1）グループのマハラノビス距離Ｄｅ８２とステップＳ７９またはステップＳ８１で求めた（ｄ0，ｖ0）グループのマハラノビス距離Ｄｃ８３とを比較し、（ｄ0，ｖ0）グループのマハラノビス距離Ｄｃ８３の方が（ｄ1，ｖ1）グループのマハラノビス距離Ｄｅ８２より大きいか否かを判断し、（ｄ0，ｖ0）グループのマハラノビス距離Ｄｃ８３の方が小さい場合（ステップＳ８２：Ｎｏ）は、（ｄ0，ｖ0）グループが正常であると認識し（ステップＳ８３）、（ｄ1，ｖ1）グループのマハラノビス距離Ｄｅ８２の方が小さい場合（ステップＳ８２：Ｙｅｓ）は、（ｄ1，ｖ1）グループが正常であると認識する（ステップＳ８４）。
【０１１４】
なお、以上の説明では、マハラノビス距離ＤｃとＤｅとを比較することにより正常であるか否かを判断してきたが、何れかのマハラノビス距離ＤｃあるいはＤｅのみを求め、所定の値と比較するようにしても良い。その場合、他方のマハラノビス距離を求めるステップを省略することができるのは言うまでもない。
【０１１５】
また、
【０１１６】
【数２６】
（但し、f：未知ベクトル、g：標準ベクトル、C：共分散行列、m：重み）と表わせるマハラノビス距離の代わりに、
シティブロック距離
【０１１８】
【数２７】
ユークリッド距離
【０１２０】
【数２８】
重みつきユークリッド距離
【０１２２】
【数２９】
類似度
【０１２４】
【数３０】
を用いても良い。
上述のように、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、本発明が適用されるレーダ装置は、その機能が実行されるのであれば、上述の実施の形態に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であっても、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワークを介して処理が行なわれるシステムであってもよいことは言うまでもない。
【０１２６】
また、図９に示しように、バス９０９に接続されたＣＰＵ９０１、ＲＯＭやＲＡＭのメモリ９０２、入力装置９０３、出力装置９０４、外部記録装置９０５、媒体駆動装置９０６、可搬記録媒体９１０、ネットワーク接続装置９０７で構成されるシステムでも実現できる。すなわち、前述してきた実施の形態のシステムを実現するソフトェアのプログラムコードを記録したＲＯＭやＲＡＭのメモリ９０２、外部記録装置９０５、可搬記録媒体９１０を、レーダ装置に供給し、そのレーダ装置のコンピュータがプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１２７】
この場合、可搬記録媒体９１０等から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した可搬記録媒体９１０等は本発明を構成することになる。
【０１２８】
プログラムコードを供給するための可搬記録媒体９１０としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭカード、電子メールやパソコン通信等のネットワーク接続装置９０７（言い換えれば、通信回線）を介して記録した種々の記録媒体などを用いることができる。
【０１２９】
また、図１０に示すように、コンピュータ１０００がメモリ１００１上に読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ１０００上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。
【０１３０】
さらに、可搬型記録媒体１０１０から読み出されたプログラムコードやプログラム（データ）提供者から提供されたプログラム（データ）が、コンピュータ１０００に挿入された機能拡張ボードやコンピュータ１０００に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリ１００１に書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
【０１３１】
すなわち、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。
ここで、上述した実施の形態の特徴を列挙すると、以下の通りである。
【０１３２】
（付記１） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３３】
（付記２） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３４】
（付記３） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、
予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３５】
（付記４） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３６】
（付記５） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出し、
前記それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と前記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。
【０１３７】
（付記６） 前記類似度情報の算出は、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１または３に記載のクロスオーバ検出方法。
【０１３８】
（付記７） 前記類似度情報の算出は、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記２、４または５に記載のクロスオーバ検出方法。
【０１３９】
（付記８） 前記レーダ装置は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置であることを特徴とする付記１乃至７の何れか１項に記載のクロスオーバ検出方法。
【０１４０】
（付記９） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報推定手段と、前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報と前記距離情報相対速度情報推定手段によって算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を求める距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段と、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４１】
（付記１０） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報推定手段と、前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報と前記距離情報相対速度情報推定手段によって算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を求める距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４２】
（付記１１） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する距離情報推定手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報と前記距離情報推定手段によって算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を求める距離推定誤差算出手段と、
予め定めた距離推定誤差の平均と、前記距離推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４３】
（付記１２） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する距離情報推定手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報と前記距離情報推定手段によって算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を求める距離推定誤差算出手段と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、前記距離推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４４】
（付記１３） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出する距離情報相対速度情報推定手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によってそれぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と前記距離情報相対速度情報推定手段によってそれぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を求める距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【０１４５】
（付記１４） 前記類似度情報算出手段は、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記９または１１に記載のレーダ装置。
【０１４６】
（付記１５） 前記類似度情報算出手段は、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１０、１２または１３に記載のレーダ装置。
【０１４７】
（付記１６） 前記レーダ装置は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置であることを特徴とする付記９乃至１５の何れか１項に記載のレーダ装置。
【０１４８】
（付記１７） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する機能と、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１４９】
（付記１８） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する機能と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５０】
（付記１９） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する機能と、
予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５１】
（付記２０） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出する機能と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５２】
（付記２１） 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出する機能と、
前記それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と前記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する機能と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
を実現させるためクロスオーバ検出プログラム。
【０１５３】
（付記２２） 前記類似度情報の算出は、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１７または１９に記載のクロスオーバ検出プログラム。
【０１５４】
（付記２３） 前記類似度情報の算出は、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする付記１８、２０または２１に記載のクロスオーバ検出プログラム。
【０１５５】
（付記２４） 前記レーダ装置は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置であることを特徴とする付記１７乃至２３の何れか１項に記載のクロスオーバ検出プログラム。
【０１５６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、電波レーダ装置、特に、ＦＭ−ＣＷタイプの電波レーダ装置でのクロスオーバ（誤計測）を軽減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概要を説明するための図で、同一の距離、相対速度のグラフに同一対象物からの計測点を時系列にプロットしたものである。
【図２】推定誤差をプロットした図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第５の実施の形態にかかるクロスオーバ検出処理を説明するための図である。
【図９】本発明におけるレーダ装置の構成図である。
【図１０】本発明におけるクロスオーバ検出プログラムのコンピュータへのローディングを説明するための図である。
【図１１】電波レーダ装置の使用例を説明するための図である。
【図１２】ＦＭ−ＣＷ電波レーダ装置の概略を説明するための図である。
【図１３】ＦＭ−ＣＷ方式を説明するための図である。
【図１４】計測対象物との相対速度が０の場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
【図１５】計測対象物との相対速度がＶの場合のＦＭ−ＣＷレーダの原理を説明するための図である。
【図１６】従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダにおける問題点を説明するための図（その１）である。
【図１７】従来のＦＭ−ＣＷ電波レーダにおける問題点を説明するための図（その２）である。
【符号の説明】
２１ 正常の平均（中心）
２２ クロスオーバ時の平均（中心）
８１ 正常の平均（中心）
８２ 正常中心から（ｄ１，ｖ１）グループの距離Ｄｅ
８３ 正常中心から（ｄ０，ｖ０）グループの距離Ｄｃ
９０１ ＣＰＵ
９０２ メモリ
９０３ 入力装置
９０４ 出力装置
９０５ 外部記録装置
９０６ 媒体駆動装置
９０７ ネットワーク接続装置
９０９ バス
９１０ 可搬記録媒体
１０００ コンピュータ
１００１ メモリ
１０１０ 可搬型記録媒体
１１０１ 電波レーダ装置
１１０２、１１０３、１１０４ 車両
１２０１ 電波送信器
１２０２ 計測対象物
１２０３ 電波受信器
Claims (10)
- 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。 - 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。 - 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、
予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。 - 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報を算出し、
前記算出した距離情報と前記算出した推定距離情報との差を算出することにより、距離推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。 - 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出方法であって、
前記ビート信号の周波数変調が上昇する期間における周波数上昇区間の電力のピークがある周波数と下降する期間における周波数下降区間の電力のピークがある周波数のうち、小さい周波数値の正負を反転させた場合ならびに反転させない場合のそれぞれについて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出し、
前記算出したそれぞれの距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報をそれぞれ算出し、
前記それぞれ算出した距離情報及び相対速度情報と前記それぞれ算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、それぞれの距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出し、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出し、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断することを特徴とするクロスオーバ検出方法。 - 前記類似度情報の算出は、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする請求項１または３に記載のクロスオーバ検出方法。
- 前記類似度情報の算出は、速度正負それぞれにおいて、誤差中心と誤差の分散共分散とを用いて、類似度情報としてのマハラノビス距離を算出することを特徴とする請求項２、４または５に記載のクロスオーバ検出方法。
- 前記レーダ装置は、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：周波数変調−連続波）レーダ装置であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のクロスオーバ検出方法。
- 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報算出手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する距離情報相対速度情報推定手段と、
前記距離情報相対速度情報算出手段によって算出した距離情報及び相対速度情報と前記距離情報相対速度情報推定手段によって算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を求める距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段と、
予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記距離推定誤差相対速度推定誤差算出手段によって算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、類似度情報を算出する類似度情報算出手段と、
前記類似度情報算出手段によって算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断するクロスオーバ判断手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。 - 受信信号に送信信号をミキシングして得られたビート信号に基づいて計測対象物との距離および相対速度を求めるレーダ装置において実行されるクロスオーバ検出プログラムであって、
前記ビート信号に基づいて、異なる複数の時刻における前記距離を示す距離情報及び前記相対速度を示す相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報から、所定時間経過後の計測対象物との距離を推定した推定距離情報及び相対速度を推定した推定相対速度情報を算出する機能と、
前記算出した距離情報及び相対速度情報と前記算出した推定距離情報及び推定相対速度情報との差を算出することにより、距離推定誤差及び相対速度推定誤差を算出する機能と、
速度正負それぞれにおいて、予め定めた距離推定誤差の平均及び相対速度推定誤差の平均と、前記算出した距離推定誤差及び相対速度推定誤差とから、速度正負それぞれにおける類似度情報を算出する機能と、
前記算出した類似度情報に基づいて、クロスオーバか否かを判断する機能と、
をコンピュータに実現させるためのクロスオーバ検出プログラム。
Priority Applications (2)
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