JP5462455B2 - 信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、周波数変調を施したレーダ信号を送信し、前記レーダ信号の送信時と受信時の周波数差を周波数とするビート信号を生成するレーダ送受信機の信号処理装置等に関し、特に、前記レーダ信号の周波数上昇期間における前記ビート信号の第１のピーク周波数と、周波数下降期間における前記ビート信号の第２のピーク周波数とのペアを抽出し、前記第１、第２のピーク周波数に基づいて目標物体の相対距離を検出する信号処理装置等に関する。

近年、車両の走行支援手段として、移動体の相対距離、相対速度をほぼ同時に検出可能なＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated-Continuous Wave）方式のレーダ装置が広く用いられる。特許文献１には、車載用レーダ装置として用いられるＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置が記載されている。

車載用のＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置は、三角波状の周波数変調信号に従ってミリ波長の連続波（電磁波）に周波数変調を施し、これをレーダ信号として走査対象領域に送信する。このとき、送信信号の周波数は、時間に対し直線的な上昇と下降とを反復する。この送信信号が目標物体により反射されると、その反射信号は目標物体の相対距離に応じた時間的遅延と相対速度に応じたドップラシフトの影響を受け、周波数が偏移した状態で受信される。ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置は、送受信信号をミキシングして両者の周波数差に対応する周波数（ビート周波数）を有するビート信号を生成する。そして、送信信号の周波数上昇期間（アップ期間）におけるビート周波数と周波数下降期間（ダウン期間）におけるビート周波数を用いて、目標物体の相対距離、相対速度を検出する。

ここで、走査対象領域内に複数の目標物体が存在する場合、受信信号に目標物体ごとの反射信号が含まれる。よって、ビート信号には、目標物体ごとのビート周波数の信号が含まれる。ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置は、各目標物体の相対距離、相対速度を検出するために、信号処理装置によりアップ期間とダウン期間のビート信号にＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を施して周波数スペクトルを検出する。

図１は、ビート信号の周波数スペクトルの例を示す。図１（Ａ）は、アップ期間でのビート信号の周波数スペクトルＢｕと、ダウン期間でのビート信号の周波数スペクトルＢｄを示す。ここでは、説明の便宜のために、走査対象領域に２つの目標物体が存在する場合を想定する。すると、図示するように、アップ期間、ダウン期間のそれぞれで、２つの目標物体に対応する２つの極大値が形成される。このとき、それぞれの極大値はビート周波数α１、α２、β１、β２において形成される。以下では、極大値を形成するビート信号をピーク信号といい、極大値に対応するビート周波数をピーク周波数という。

ここで、目標物体ごとの相対速度、相対距離を算出するために、同一目標物体から得られたアップ期間のピーク周波数とダウン期間のピーク周波数のペアを抽出（ペアリング）する必要がある。ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置は、同一物体からは同一レベルの反射信号が得られることから、ピーク信号のレベルが一致する（本明細書では近似する場合を含む）ピーク周波数をペアリングする。すなわち、ピーク周波数α１でのピーク信号のレベルＬ１と、ピーク周波数β１でのピーク信号のレベルＬ１が一致することから、ピーク周波数α１、β１をペアリングし、ピーク周波数α２でのピーク信号のレベルＬ２と、ピーク周波数β２でのピーク信号のレベルＬ２が一致することから、ピーク周波数α２、β２をペアリングする。
特開２００６−１４５２７５号公報

ところで、反射断面積が同じ複数の目標物体が同距離に存在することにより反射信号のレベルが一致する場合や、反射断面積と相対距離ともに異なる複数の目標物体であっても反射信号が相対距離に応じて減衰した結果その信号レベルが一致する場合などには、それぞれの目標物体から得られるピーク信号のレベルが一致する。例えば、図１（Ｂ）に示すように、アップ期間のピーク周波数α１、α２と、ダウン期間のピーク周波数β１、β２のピーク信号レベルＬが一致する。

すると、上記方法によると、ピーク周波数α１とβ１、ピーク周波数α２とβ２、ピーク周波数α１とβ２、そして、ピーク周波数α２とβ１という４通りのペアが成立する。すると、目標物体の相対距離、相対速度を一意に特定できないので、レーダ装置の検出結果に基づいて車両の挙動を制御する際に、誤制御につながるという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、アップ期間とダウン期間でピーク信号のレベルが一致する場合であっても、精度良くピーク周波数のペアリングを行うことができる信号処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の側面における信号処理装置は、周波数変調を施した第１のレーダ信号と所定周波数の第２のレーダ信号とを送信する送信部と、前記第１のレーダ信号の送信時と受信時の周波数差を周波数とするビート信号を生成するビート信号生成部とを有するレーダ送受信機の信号処理装置であって、前記第１のレーダ信号の周波数上昇期間に前記ビート信号の周波数スペクトルが極大値を形成する第１のピーク周波数と、前記第１のレーダ信号の周波数下降期間に前記ビート信号の周波数スペクトルが極大値を形成する第２のピーク周波数とを検出するピーク周波数検出手段と、前記第２のレーダ信号の送信時と受信時の周波数差に基づいて目標物体の相対速度を検出する速度検出手段と、前記相対速度が導出されるような前記第１、第２のピーク周波数のペアを抽出するペアリング手段と、前記ペアごとに前記第１、第２のピーク周波数に基づいて前記目標物体の相対距離を検出する距離検出手段とを有することを特徴とする。

上記側面によれば、前記第２のレーダ信号の送信時と受信時の周波数差に基づいて目標物体の相対速度を検出する速度検出手段と、前記相対速度が導出されるような前記第１、第２のピーク周波数のペアを抽出するペアリング手段とを有するので、ピーク周波数におけるビート信号のレベルがそれぞれ一致（または近似する）ピーク周波数をペアリングする場合であっても、相対速度という追加的情報を用いることで精度良くペアリングを行うことができる。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図２は、本発明が適用されるレーダ装置の使用状況を説明する図である。ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置１０は、一例として、車両１の前部フロントグリル内、あるいはバンパー内に搭載され、フロントグリルやバンパー前面に形成されるレドームを透過して車両１前方の走査対象領域Ａ１にレーダ信号（電磁波）を送信し、走査対象領域Ａ１からの反射信号を受信する。

そして、レーダ装置１０は、送受信信号からビート信号を生成して、これをマイクロコンピュータなどの信号処理装置により処理することで、走査対象領域Ａ１内の目標物体の相対距離、相対速度、及び方位角度を検出する。目標物体は、例えば車両１の先行車両、対向車や出会い頭に出くわす他車両などである。そして、検出結果に基づいて、車両１の図示されない制御装置が、先行車両に追従走行したり、他車両との衝突を回避したりするように車両１の各種アクチュエータを制御する。

なお、図２に示す使用状況は一例であり、レーダ装置１０を車両１の側面に搭載して車両１の側方を監視するために用いたり、車両１の後部に搭載して車両１の後方を監視するために用いたりすることも可能である。あるいは、レーダ装置１０を車両１の前側部に搭載して車両１の前側方を監視するために用いたり、車両１の後側部に搭載して車両１の後側方を監視するために用いたりすることも可能である。

[第１の実施形態]
図３は、第１の実施形態におけるレーダ装置の構成を説明する図である。ＦＭ−ＣＷ方式レーダ装置１０はレーダ送受信機３０を有し、レーダ送受信機３０は、ミリ波長の連続波（電磁波）に周波数変調を施したＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号を送信する送信部３０ａを有する。また送信部３０ａは、周波数変調を施さない一定周波数のＣＷ（Continuous Wave）方式のレーダ信号を送信する。そして、レーダ送受信機３０は、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号とＣＷ方式のレーダ信号のそれぞれを送信したときの送受信信号からビート信号を生成するビート信号生成部としてのミキサ２２を有する。また、レーダ装置３０は、レーダ送受信機３０が生成するビート信号を処理する信号処理装置１４を有する。

レーダ送受信機３０の送信部３０ａは、信号処理装置１４からの指示に応答して、三角波状の周波数変調信号、または一定のバイアス電圧信号を生成する周波数変調指示部１６と、周波数変調指示部１６が生成する信号に従ってＦＭ−ＣＷ方式またはＣＷ方式のレーダ信号Ｓｔを出力する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１８と、レーダ信号Ｓｔを電力分配する分配器２０を有し、さらに、電力分配されたレーダ信号Ｓｔの一部を走査対領域Ａ１に向け送信する送信アンテナ１１を有する。ここでは、周波数変調指示部１６は、三角波の生成を中止することでバイアス電圧信号を生成するので、ＦＭ−ＣＷ方式用の周波数変調信号を生成する回路構成とＣＷ方式用のバイアス電圧信号を生成する回路構成とを別々に設ける必要がない。よって、回路構成の小型化が可能となる。

また、レーダ送受信機３０は、ＦＭ−ＣＷ方式またはＣＷ方式のレーダ信号の反射信号を受信信号Ｓｒとして受信する受信用アンテナ１２を有する。

なお、以下の説明では、説明の便宜のため１つの受信用アンテナ１２で受信した受信信号Ｓｒを例とする。ただし、第１の実施形態のレーダ送受信機３０は、位相モノパルス方式、メカニカルスキャン方式のいずれにも適用できる。位相モノパルス方式の場合、レーダ送受信機３０は、複数の受信用アンテナを所定間隔で離間して備えるとともに、受信アンテナごとの受信信号を時分割でミキサ２２に入力するスイッチ回路を備える。この場合、信号処理装置１４は、受信信号のアンテナ間の位相差に基づいて、目標物体の方位角度を求める。一方、メカニカルスキャン方式の場合、レーダ送受信機３０は、送信用アンテナ１１と受信用アンテナ１２とを備えた回動部を往復回動させる機構を備えるとともに、回動部の回動角度を検出するエンコーダを備える。この場合、信号処理装置１４は、受信信号を受信したときの回動部の回動角度に基づいて、目標物体の方位角度を検出する。

ビート信号生成部としてのミキサ２２は、アンテナ１２が受信した受信信号Ｓｒと電力分配された送信信号Ｓｔの一部とを混合して、送信信号Ｓｔと受信信号Ｓｒの周波数差に対応するビート周波数を有するビート信号を生成する。以下では、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号を送受信して得られるビート信号をＦＭ−ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｆといい、ＣＷ方式のレーダ信号を送受信して得られるビート信号をＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃという。

ビート信号Ｓｂｆ、ＳｂｃはＡ／Ｄ変換器２４にてサンプリングされ、デジタルデータとして信号処理装置１４に取り込まれる。

信号処理装置１４は、デジタルデータ化されたビート信号Ｓｂｆ、Ｓｂｃに対しＦＦＴ処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの演算処理装置を有する。この演算処理装置は、ＦＦＴ手段１４ｂに対応する。このＦＦＴ手段１４ｂは、ＦＭ−ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｆをアップ期間、ダウン期間ごとにＦＦＴ処理し、周波数スペクトルを検出する。また、ＦＦＴ手段１４ｂは、ＣＷ方式のビート信号ＳｂｃをＦＦＴ処理し、周波数スペクトルを検出する。

また、信号処理装置１４は、ＦＦＴ処理されたビート信号Ｓｂｆ、Ｓｂｃを処理するマイクロコンピュータを有する。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行する各種処理プログラムや制御プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵが各種データを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。

そして、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号とＣＷ方式のレーダ信号の切替を周波数変調指示部１６に指示する送信制御手段１４ａ、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号のアップ期間、ダウン期間でビート信号Ｓｂｆの周波数スペクトルが極大値を形成するピーク周波数を検出するピーク周波数検出手段１４ｃ、ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃを用いて目標物体の相対速度を検出する速度検出手段１４ｄ、アップ期間とダウン期間のピーク周波数のペアを抽出するペアリング手段１４ｅ、前記ペアごとにピーク周波数から目標物体の相対距離を検出する距離検出手段１４ｆ、アップ期間またはダウン期間のピーク信号を用いて目標物体の方位角度を検出する方位角度検出手段１４ｇ、検出した目標物体情報を車両１の制御装置に出力する出力手段１４ｈは、各処理手順を定めたプログラムと、これを実行するＣＰＵにより構成される。

また、信号処理装置１４には、図示されない車両１の車速センサから、車速を示す車速信号が入力される。この車速信号から、ペアリング手段１４ｅは自車両の速度を検出する。

図４は、レーダ送受信機３０の動作を説明する図である。図４（Ａ）は、送信信号Ｓｔの時間（横軸）に対する周波数（縦軸）の変化を示す。まず、レーダ送受信機３０の送信部３０ａは、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号を送信する期間ＦＭ−Ｐと、ＣＷ方式のレーダ信号を送信する期間ＣＷ−Ｐを交互に、例えば数十ミリ秒ごとに繰り返す。そして、期間ＦＭ−Ｐでは、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号は、周波数ｆｍ（例えば１ＫＨｚ）の三角波に従って中心周波数ｆ０（例えば７６．５ＧＨｚ）を含む周波数帯域幅ΔＦ（例えば１００ＭＨｚ）で周波数が直線的に上昇するアップ期間ＵＰと、周波数が直線的に下降するダウン期間ＤＮを交互に繰り返す。また、期間ＣＷ−Ｐでは、ＣＷ方式のレーダ信号は、一定周波数ｆ０に保たれる。

図４（Ｂ）は、受信信号Ｓｒの時間（横軸）に対する周波数（縦軸）を示す。破線で示す受信信号Ｓｒの周波数は、実線で示す送信信号Ｓｔの周波数に対し相対距離による時間的遅延ΔＴと、相対速度に応じたドップ周波数γ分の偏移を受ける。その結果、ＦＭ−ＣＷ方式の送信信号Ｓｔと受信信号Ｓｒには、アップ期間ＵＰで周波数差α、ダウン期間ＤＮで周波数差βが生じる。また、ＣＷ方式の送信信号Ｓｔと受信信号Ｓｒには、ドップラ周波数に対応する周波数差γが生じる。

図４（Ｃ）は、ビート信号生成部により生成されるビート信号Ｓｂｆ、Ｓｂｃの時間（横軸）に対するビート周波数（縦軸）を示す。ＦＭ−ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｆのビート周波数は、アップ期間ＵＰで周波数α、ダウン期間ＤＮで周波数βとなる。また、ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃのビート周波数は、周波数γとなる。

ここで、ＦＭ−ＣＷ方式のビート信号のビート周波数α、βと、目標物体の相対速度Ｖ、相対距離Ｒとの間には、次の式で示す関係が成立する。なお、次式においてＣは光速である。

Ｒ＝Ｃ・（α＋β）／（８・ΔＦ・ｆｍ） …式（１）
Ｖ＝Ｃ・（β−α）／（４・ｆ０） …式（２）
また、ＣＷ方式のビート信号のビート周波数γと目標物体の相対速度Ｖｅとの間には、次の式で示す関係が成立する。なお、次式においてＣは光速である。

Ｖｅ＝（γ・Ｃ）／[２・（ｆ０−γ）] …式（３）
図５は、ＦＦＴ手段１４Ｂにより検出される、ビート信号Ｓｂｆ、Ｓｂｃの周波数スペクトルを示す。なお、図５では図１と同様、２つの目標物体が存在する場合を例とする。

図５（Ａ）は、ＦＭ−ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｆの、アップ期間での周波数スペクトルＢｕと、ダウン期間で周波数スペクトルＢｄを示す。図示するように、アップ期間では、２つの目標物体に対応する２つの極大値がピーク周波数α１、α２で形成される。また、ダウン期間では、２つの目標物体に対応する２つの極大値がピーク周波数β１、β２で形成される。

図５（Ｂ）は、ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃの周波数スペクトルを示す。図示するように、２つの極大値がピーク周波数γ１、γ２で形成される。

上記のような周波数スペクトルから、ピーク周波数検出手段１４ｃは、それぞれの極大値に対応するピーク周波数α１、α２、β１、β２、γ１、及びγ２を検出する。

第１の実施形態では、同一の目標物体から得られたＦＭ−ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｆ、ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃをそれぞれ用いて算出される相対速度は一致することを利用して、ＦＭ−ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｆにおけるアップ期間のピーク周波数とダウン期間のピーク周波数をペアリングする際に、まず速度検出手段１４ｄが、ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃのピーク周波数に基づいて目標物体の相対速度を検出する。そして、ペアリング手段１４ｅが、検出した相対速度が得られるようなアップ期間とダウン期間のピーク周波数をペアリングする。そうすることで、アップ期間とダウン期間とでピーク信号のレベルが一致する場合であっても、精度良くペアリングを行うことができる。

ここで、２つの具体的なペアリング方法を説明する。

[相対速度を用いた第１のペアリング方法]
まず、第１の方法として、速度検出手段１４ｄは、上述した式（３）を用いて、ピーク周波数γ１、γ２ごとに相対速度Ｖｅ１、Ｖｅ２を次のように求める。

Ｖｅ１＝（γ１・Ｃ）／[２・（ｆ０−γ１）]
Ｖｅ２＝（γ２・Ｃ）／[２・（ｆ０−γ２）]
そして、ペアリング手段１４ｅは、上述した式（２）を用い、全てのアップ期間のピーク周波数α１、α２に対し全てのダウン期間のピーク周波数β１、β２を組合せ、組合せごとに相対速度を算出する。その結果、次の相対速度が算出される。

Ｖ１＝Ｃ・（β１−α１）／（４・ｆ０）
Ｖ２＝Ｃ・（β２−α１）／（４・ｆ０）
Ｖ３＝Ｃ・（β１−α２）／（４・ｆ０）
Ｖ４＝Ｃ・（β２−α２）／（４・ｆ０）
そして、ペアリング手段１４ｅは、相対速度Ｖｅ１、Ｖｅ２と一致する相対速度を相対速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４から抽出する。そして、抽出された相対速度を導出するときに用いられるアップ期間のピーク周波数とダウン期間のピーク周波数のペアを確定する。

[相対速度を用いた第２のペアリング方法]
次に、第２の方法として、ペアリング手段１４ｅは、ダウン期間のピーク周波数β１、β２を基準として上記の相対速度Ｖ１、Ｖ２が求められるようなアップ期間のピーク周波数の候補αｘ１、αｘ２、αｘ３、αｘ４を次のように求める。

αｘ１＝β１−４・ｆ０・Ｖｅ１／Ｃ
αｘ２＝β１−４・ｆ０・Ｖｅ２／Ｃ
αｘ３＝β２−４・ｆ０・Ｖｅ１／Ｃ
αｘ４＝β２−４・ｆ０・Ｖｅ２／Ｃ
そして、ペアリング手段１４ｅは、算出されたアップ期間のピーク周波数の候補αｘ１、αｘ２、αｘ３、αｘ４と一致（もしくは近似）するアップ期間のピーク周波数α１、α２を抽出し、ダウン期間のピーク周波数β１、β２と対応付けする。このときの対応関係は、例えば、次のとおりである。

すなわち、αｘ１＝α１かつαｘ４＝α２、または、αｘ２＝α１かつαｘ３＝α２であれば、ピーク周波数α１とβ１、ピーク周波数α２とβ２をそれぞれペアリングする。あるいは、αｘ１＝α２かつαｘ４＝α１、または、αｘ２＝α２かつαｘ３＝α１であれば、ピーク周波数α２とβ１、ピーク周波数α１とβ２をそれぞれペアリングする。

なお、ダウン期間のピーク周波数β１、β２を基準として上記の相対速度Ｖ１、Ｖ２が求められるようなアップ期間のピーク周波数の候補を逆算する際に、例えば、過去に検出されたダウン期間のピーク周波数とそのときの相対距離との対応関係の履歴を参照し、それぞれに近似するダウン期間のピーク周波数β１、β２と相対速度Ｖ１、Ｖ２とを対応づけることで、ダウン期間のピーク周波数β１、β２と相対速度Ｖ１、Ｖ２の対応関係を固定する。

すなわち、ダウン期間のピーク周波数β１と相対速度Ｖ１が固定され、かつ、ダウン期間のピーク周波数β２と相対速度Ｖ２が固定される場合には、上記のアップ期間のピーク周波数の候補αｘ１とαｘ４とが算出される。よって、その場合には、アップ期間のピーク周波数の候補αｘ１、αｘ４とアップ期間のピーク周波数α１、α２とでマッチングを行う。あるいは、ダウン期間のピーク周波数β１と相対速度Ｖ２が固定され、かつ、ダウン期間のピーク周波数β２と相対速度Ｖ１が固定される場合には、上記のアップ期間のピーク周波数の候補αｘ２とαｘ３とが算出される。よって、その場合には、アップ期間のピーク周波数の候補αｘ２、αｘ３とアップ期間のピーク周波数α１、α２とでマッチングを行う。そうすることにより、上記処理を簡略化でき、スループットを向上できる。

このようにして、同一の目標物体から得られたアップ期間のピーク周波数とダウン期間のピーク周波数とがペアリングできる。そうすることで、それぞれのペアにおいて、距離検出手段１４ｆは、上述した式（１）により目標物体の相対距離Ｒ１、Ｒ２を求めることができる。

また、アップ期間のピーク周波数はダウン期間のピーク周波数より低周波になるので、ビート信号がいわゆる直流成分のノイズに埋もれやすい。その場合には、極大値が形成されないので、ピーク周波数が検出されない。よって、上記の第２の方法のようにダウン期間のピーク周波数を基準としてアップ期間のピーク周波数の候補を算出することで、ビート信号がノイズに埋もれた場合でもアップ期間のピーク周波数を特定して検出することができる。ただし、上記の方法によれば、アップ期間のピーク周波数を基準としてダウン期間のピーク周波数を検索することももちろん可能である。

図６は、上記のペアリング処理を含む信号処理装置１４の動作手順を説明するフローチャート図である。図６（Ａ）に示す手順は、ＣＷ方式のレーダ信号が送信されるごとに実行される。まずＦＦＴ手段１４Ｂが、ビート信号ＳｂをＦＦＴ処理する（Ｓ２）。そして、その結果から、ピーク周波数検出手段１４ｃは、ピーク周波数を検出する（Ｓ４）。次に、速度検出手段１４ｄは、ピーク周波数ごとに相対速度を検出する（Ｓ６）。そして、検出した相対速度を、信号処理装置１４内のＲＡＭに格納する。

図６（Ｂ）に示す手順は、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ信号における１変調周期、つまり１対のアップ期間とダウン期間ごとに実行される。まず、ＦＦＴ手段１４Ｂは、ビート信号ＳｂをＦＦＴ処理する（Ｓ１２）。そして、その結果から、ピーク周波数検出手段１４ｃは、アップ期間とダウン期間でピーク周波数を検出する（Ｓ１４）。

次に、ペアリング手段１４ｅは、ダウン期間のピーク周波数ごとに、図６（Ａ）の手順Ｓ６で検出された相対速度になるようなアップ期間のピーク周波数を検索して、ペアリングを行う（Ｓ１８）。

そして、方位角度検出手段１４ｇは、アップ期間のピーク信号を用いて、目標物体の方位角度を検出する（Ｓ１９）。このとき、位相モノパルス方式の場合には、例えば複数の受信用アンテナについてアップ期間のピーク信号の位相差を求め、位相差と信号波長、及びアンテナ間隔とを用いて目標物体の方位角度を検出する。また、メカニカルスキャン方式の構成の場合には、アップ期間のピーク信号のレベルが回動部の回動角度方向において極大値を形成するときの回動角度を、目標物体の方位角度として検出する。

そして、距離検出手段１４ｆは、ペアリングされたアップ期間のピーク周波数とダウン期間のピーク周波数とを用いて、相対距離を検出する（Ｓ２０）。

このようにして、目標物体の方位角度、相対速度、相対距離が検出されると、出力手段１４ｈは、検出結果の出力可否を判断する。ここでは、検出結果の連続性履歴が一定回数以上接続された目標物体の情報を、出力可と判断する。また、複数の目標物体が検出された場合には、相対距離が一定以下、あるいは相対速度が一定以上といった基準に基づいて、危険度の高い目標物体を優先的に出力可と判断する。そして、出力可と判断した目標物体の情報を車両の制御装置に向けて出力する（Ｓ２２）。

図７は、ペアリング処理（図６（Ｂ）の手順Ｓ１８）の第１の手順例を説明するフローチャート図である。上記第１のペアリング方法に対応する。図５に示したピーク周波数を用いて説明する。

ペアリング手段１４ｅは、全てのアップ期間のピーク周波数α１、α２に対し（Ｓ１３０、Ｓ１３８）、全てのダウン期間のピーク周波数β１、β２を組合せ（Ｓ１３２、Ｓ１３６）、組合せごとに相対速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を算出する（Ｓ１３４）。

次に、ペアリング手段１４ｅは、ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃのピーク周波数γ１、γ２を用いて算出された全ての相対速度Ｖｅ１、Ｖｅ２のうち自車両の速度より大きい相対速度について、（Ｓ１４０、Ｓ１４１のＹＥＳ、Ｓ１４８）、手順Ｓ１３４で算出した相対速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を照合し（Ｓ１４２、Ｓ１４３、Ｓ１４６）、相対速度が一致するペアを確定する（Ｓ１４４）。

このような手順によれば、アップ期間、ダウン期間のピーク信号のレベルが一致している場合であっても、精度良くペアリングを行うことができる。また、手順Ｓ１４１において自車両の速度より大きい相対速度を選別することで、車両の挙動を制御する対象としてはより危険度の高い目標物体を優先的に出力することが可能となる。よって、図６（Ｂ）の手順Ｓ２２で、出力手段１４ｈが優先度の高い目標物体情報を車両の制御装置側の出力する際に、車両の挙動を制御する対象としてより危険度の高い目標物体を優先的に出力することが可能となる。

図８は、ペアリング処理（図６（Ｂ）の手順Ｓ１８）の第２の手順例を説明するフローチャート図である。上記第２のペアリング方法に対応する。図５に示したピーク周波数を用いて説明する。

ペアリング手段１４ｅは、ＣＷ方式のビート信号Ｓｂｃのピーク周波数γ１、γ２を用いて算出された全ての相対速度Ｖ１、Ｖ２のうち、自車両の速度より大きい相対速度について、手順Ｓ３２〜Ｓ４０のループを実行する（Ｓ３０、Ｓ３１のＹＥＳ、Ｓ４２）。そして、手順Ｓ３２〜Ｓ４０のループでは、ダウン期間の全てのピーク周波数β１、β２について、算出された相対速度が求められるようなアップ期間のピーク周波数の候補αｘ１〜４を算出する（Ｓ３４）。なお、このときダウン期間のピーク周波数β１、β２と相対速度との関係を固定するために過去の検出履歴を参照することも可能である。そして、ダウン期間のピーク周波数β１、β２と相対速度との関係を固定した場合には、アップ期間のピーク周波数の候補αｘ１、４またはαｘ２、３が算出される。

そして、ピーク周波数の候補αｘ１〜４（またはαｘ１、４、もしくはαｘ２、３）と一致するピーク周波数をピーク周波数α１、α２から抽出し（Ｓ３６）、ダウン期間のピーク周波数と抽出したアップ期間のピーク周波数をペアリングする（Ｓ３８）。

このような手順によれば、アップ期間、ダウン期間のピーク信号のレベルが一致している場合であっても、精度良くペアリングを行うことができる。その際、手順Ｓ３１において自車両の速度より大きい相対速度を選別する。そうすることで、図６（Ｂ）の手順Ｓ２２で、出力手段１４ｈが優先度の高い目標物体情報を車両の制御装置側の出力する際に、車両の挙動を制御する対象としてより危険度の高い目標物体を優先的に出力することが可能となる。さらに、図８の手順は、ピーク周波数の全ての組合せについて相対速度を算出する図７の手順に比べて、信号処理装置１４の全体としての処理負荷が軽減できる。よって、車両側の制御装置へ目標物体情報を出力するスループットが向上する。

なお、図７の手順Ｓ１４４においてＣＷモードのビート信号Ｓｂｃを用いて算出した相対速度と一致するペアが検出されない場合、あるいは、図８の手順Ｓ３６においてダウン期間のピーク周波数のペアとなるアップ期間のピーク周波数が検出されない場合には、クロスオーバが発生している可能性がある。ここで、クロスオーバとは、目標物体の相対速度が大きくなるとアップ期間における送受信信号における周波数の大小関係が逆転し、通常であれば送信信号の周波数から受信信号の周波数を差し引いた正の値であるアップ期間のビート周波数が、負の値となることをいう。

クロスオーバが生じると、ＦＦＴ手段１４Ｂは正の値の周波数スペクトルを検出するので、負の値の周波数は符号が逆転した正の値の周波数として検出される。その結果、ピーク周波数検出手段１４ｃは、実際のアップ期間のビート周波数（負の値）の符号が逆転したピーク周波数（正の値）を検出する。しかし、かかるアップ期間のピーク周波数は、実際の相対速度を反映していないので、上記方法によってはペアリングの対象として検出できない。

かかる場合を考慮し、ペアリング手段１４ｅは、図９、図１０に示す変形例の手順を実行する。

図９は、図７に示したペアリング手段１４ｅによるペアリング処理手順に基づく変形例を説明するフローチャート図である。図９には、手順Ｓ１４０以降の手順が示される。ペアリング手段１４ｅは、手順Ｓ１４３においてペアが検出されない場合には（Ｓ１４３ａのＮＯ）、アップ期間のピーク周波数の符号を反転させたピーク周波数を用いて相対速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を再計算し、その中から再度検出を行う（Ｓ１４３ｂ）。そして、相対速度が一致するペアをペアリングする（Ｓ１４４）。

また、図１０は、図８に示したペアリング手段１４ｅによるペアリング処理手順に基づく変形例を説明するフローチャート図である。ペアリング手段１４ｅは、手順Ｓ３６においてアップ期間のピーク周波数が検出されない場合には（Ｓ３７ａのＮＯ）、アップ期間のピーク周波数の符号を反転させたピーク周波数の中から再度検出を行う（Ｓ３７ｂ）。そして、抽出したピーク周波数をペアリングする（Ｓ３８）。

このような手順によれば、アップ期間とダウン期間でピーク信号のレベルが一致している場合において、さらにクロスオーバが生じたときであっても、精度良くペアリングを行うことができる。

ここで、方位角度検出について説明する。図６（Ｂ）の手順１６において、方位角度検出手段１４ｇは、アップ期間のピーク信号を用いて目標物体の方位角度を検出した。ここで、位相モノパルス方式の場合には、複数の目標物体から得られたアップ期間のビート信号が同じビート周波数を有すると、ピーク周波数において複数のピーク信号が重複する場合がある。すると、ピーク信号の位相に誤差が生じるため、ピーク信号の位相差から正確な方位角度が検出できない。そこで、上記手順でペアリングを実行した結果、１つのアップ期間のピーク周波数が複数のダウン期間のピーク周波数とペアリングされた場合には、複数のアップ期間のピーク信号が重複している可能性がある。かかる状況では、アップ期間のピーク周波数とダウン期間のピーク周波数の数が一致しない。よって、方位角度検出手段１４ｇは、ピーク周波数の数が多い方の、（この場合にはダウン期間の）ピーク信号を用いて方位角度を検出する。

上述の手順によれば、複数の目標物体から得られたアップ期間でのピーク信号が重複した場合であっても、それぞれを正しいダウン期間のピーク周波数とペアリングさせることができる。そして、ダウン期間のピーク信号を用いて方位角度を検出することで、方位角度の検出精度の低下を防止できる。

なお、上記の変形例の手順は、図６（Ｂ）の手順Ｓ１９においてアップ期間のピーク信号を用いて方位角度を検出する場合のものであるが、手順Ｓ１９においてダウン期間のピーク信号を用いて方位角度を検出する場合には、アップ期間とダウン期間を反対にした手順を実行することが可能である。

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態のレーダ装置１０では、レーダ送受信機３０の送信部３０ａは、ＦＭ−ＣＷ方式、ＣＷ方式のレーダ信号に加え、パルス信号をレーダ信号として送信する。

図１１は、第２の実施形態におけるレーダ装置の構成図である。レーダ送受信機３０の送信部３０ａは、パルス発振器１８ａと、送信制御手段１４ａからの指示信号の出力先を周波数変調指示部１６またはパルス発振器１８ａに切り替えるスイッチＳＷとを有する。

送信制御手段１４ａは、スイッチＳＷの出力先を周波数変調指示部１６に切り替えることで周波数変調を指示する信号を周波数変調指示部１６に入力する。このとき、レーダ送受信機３０は、第１の実施形態に示した動作を実行する。一方、送信制御手段１４ａは、スイッチＳＷの出力先をパルス発振器１８ｂに切り替えることで、パルスの発振を指示する信号をパルス発振器１８ｂに入力する。すると、パルス発信器１８ｂが発振したパルス信号は、送信用アンテナ１１から送信される。

図１２は、第２の実施形態における送信信号Ｓｔの時間（横軸）に対する周波数（縦軸）の変化を示す。図示するように、レーダ送受信機３０の送信部３０ａは、ＣＷ方式のレーダ信号を送信する期間ＣＷ−Ｐ中に、パルス信号ＳＰを送信する。そして、目標物体により反射されたパルス信号ＳＰは、相対距離の往復時間分遅延して受信用アンテナ１２により受信される。ここでは、２つの目標物体によりΔＴ１遅延して受信される場合と、ΔＴ２遅延して受信される場合を示す。

すると、２つの目標物体の相対距離Ｒｅ１、Ｒｅ２は、次の式により求めることができる。但し、Ｃは光速である。

Ｒｅ１＝ΔＴ１・Ｃ／２
Ｒｅ２＝ΔＴ２・Ｃ／２
第２の実施形態では、ペアリング手段１４ｅがＦＭ−ＣＷ方式のビート信号のピーク周波数をペアリングするときに、ＣＷ方式のビート信号を用いて検出した相対速度に加え、パルス信号により検出した相対距離を用いてペアリングを行う。

ここで、相対距離を用いてペアリングを行う方法としては、第１の実施形態で示した２つの方法を応用できる。図５に示したのピーク周波数を例にして、２つの方法について説明する。

[相対距離を用いた第１のペアリング方法]
まず第１に、アップ期間とダウン期間のピーク周波数の全ての組合せ、つまりピーク周波数α１とβ１、ピーク周波数α２とβ２、ピーク周波数α１とβ２、そして、ピーク周波数α２とβ１における相対距離を上述した式（１）により次のように算出する。

Ｒ１＝Ｃ・（α１＋β１）／（８・ΔＦ・ｆｍ）
Ｒ２＝Ｃ・（α１＋β２）／（８・ΔＦ・ｆｍ）
Ｒ３＝Ｃ・（α２＋β１）／（８・ΔＦ・ｆｍ）
Ｒ４＝Ｃ・（α２＋β２）／（８・ΔＦ・ｆｍ）
そして、上記のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４から、パルス信号を用いて検出した相対距離Ｒｅ１、Ｒｅ２と一致するペアを確定する方法が可能である。

[相対距離を用いた第２のペアリング方法]
第２に、ダウン期間のピーク周波数β１、β２を基準にして、パルス信号を用いて検出した相対速度Ｒｅ１、Ｒｅ２が得られるようなアップ期間のピーク周波数の候補を上述した式（１）を用いて求め、候補と一致するピーク周波数をα１、α２から検出する方法が可能である。

すなわち、ダウン期間のピーク周波数β１、β２と相対速度Ｒｅ１、Ｒｅ２のすべての組合せについてアップ期間のピーク周波数の候補を求める場合は、次の４通りの候補が求められる。

αｙ１＝４・Ｒｅ１・ΔＦ・ｆｍ／Ｃ−β１
αｙ２＝４・Ｒｅ２・ΔＦ・ｆｍ／Ｃ−β１
αｙ３＝４・Ｒｅ１・ΔＦ・ｆｍ／Ｃ−β２
αｙ４＝４・Ｒｅ２・ΔＦ・ｆｍ／Ｃ−β２
この場合、アップ期間のピーク周波数の候補αｙ１〜４とアップ期間のピーク周波数α１、α２とのマッチングを行い、一致するものを抽出する。

あるいは、上述した第１の実施形態の場合と同様に、過去に検出されたダウン期間のピーク周波数と相対距離との対応関係に基づいてダウン期間のピーク周波数β１、β２と相対距離Ｒｅ１、Ｒｅ２との対応関係を固定した場合には、上記候補のうちαｙ１、α４とアップ期間のピーク周波数α１、α２とのマッチング、またはαｙ２、α３とアップ期間のピーク周波数α１、α２とのマッチングを行うことで、ペアリングを行うことができる。

図１３は、第２の実施形態における信号処理装置１４の動作手順を説明するフローチャート図である。このフローチャート図は、図６で示した第１の実施形態におけるフローチャート図と、次の点が異なる。すなわち、図１３（Ａ）において、距離検出手段１４ｆは、目標物体の相対距離を検出する（Ｓ８）。そして、図１３（Ｂ）において、ペアリング手段１４ｅは、目標物体の相対速度に加え相対距離を用いてペアリングを行う（Ｓ１８ａ）。

図１４は、手順Ｓ１８ａで第１の実施形態に示した相対速度を用いたペアリングに加え、相対距離を用いたペアリングを実行する場合のフローチャート図である。ペアリング手段１４ｅは、図７または図８で示した相対速度を用いたペアリング処理を実行し（Ｓ１８１）、ペアリング結果を信号処理装置１４内のＲＡＭに格納する（Ｓ１８２）。そして、上述した第１、第２の方法のいずれかにより、相対距離を用いたペアリング処理を行う（Ｓ１８３）。そして、手順Ｓ１８１のペアリング結果と手順Ｓ１８３のペアリング結果を照合し（Ｓ１８４）、一致した結果を出力する（Ｓ１８５）。

このような手順によれば、相対速度、相対距離の２つの追加的情報によりペアリングを行うことができ、より精度の高いペアリングが可能となる。

上記の手順Ｓ１８３では、ペアリング手段１４ｅは、上記第１、または第２の方法に対応する手順を実行する。第１の方法の場合には、図１５に示すフローチャート図の手順を実行する。すなわち、ペアリング手段１４ｅは、全てのアップ期間のピーク周波数α１、α２に対し（Ｓ２３０、Ｓ２３８）、全てのダウン期間のピーク周波数β１、β２を組合せ（Ｓ２３２、Ｓ２３６）、組合せごとに相対距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を算出する（Ｓ２３４）。そして、ペアリング手段１４ｅは、パルス信号を用いて検出された全ての相対距離Ｒｅ１、Ｒｅ２について、（Ｓ２４０、Ｓ２４８）、相対距離Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を照合し（Ｓ２４２、Ｓ２４３、Ｓ２４６）、相対距離が一致するペアを確定する（Ｓ２４４）。

また、第２の方法の場合には、ペアリング手段１４ｅは、図１６に示すフローチャート図の手順を実行する。すなわち、ペアリング手段１４ｅは、パルス信号を用いて算出された全ての相対距離Ｒ１、Ｒ２について、手順Ｓ３３２〜Ｓ３４０のループを実行する（Ｓ３３０、Ｓ３４２）。そして、手順Ｓ３３２〜Ｓ３４０のループでは、ダウン期間の全てのピーク周波数β１、β２について、算出された相対距離が求められるようなアップ期間のピーク周波数の候補αｙ１〜４（またはαｙ１、４、もしくはαｙ２、３）を算出する（Ｓ３３４）。そして、ピーク周波数の候補αｙ１〜４（またはαｙ１、４、もしくはαｙ２、３）と一致するピーク周波数をピーク周波数α１、α２から抽出し（Ｓ３３６）、ダウン期間のピーク周波数と抽出したアップ期間のピーク周波数をペアリングする（Ｓ３３８）。

上述の手順のほかに、ペアリング手段１４ｅは、まず相対速度によるペアリングを実行し、複数の目標物体の相対速度が近似している場合に、相対距離を基準としてペアリングを行うことが可能である。すなわち、相対速度によるペアリングが可能なときは相対速度によるペアリングを行って相対距離によるペアリングを省略し、相対速度によるペアリングが困難なときは相対距離によるペアリングを行う。そうすることで、信号処理装置１４全体としての処理量を軽減するとともに、精度が良いペアリングが可能となる。

さらに、次のような場合に相対距離を用いてペアリングを行うことが可能である。例えば、目標物体が自車両と同速度で移動しているときは、相対速度が発生しない。よって、そのような場合には、ＦＭ−ＣＷモードのビート信号Ｓｂｆにおけるピーク周波数の数より、ＣＷモードのビート信号Ｓｂｃにおけるピーク周波数の数が少なくなる。かかる場合に、ペアリング手段１４ｅは、相対距離を基準としてペアリングを行う。そうすることで、より確実なペアリングが可能となる。

以上の説明では、便宜上、２つの目標物体から２つのピーク周波数が検出される場合を例としたが、ピーク周波数の数は３つ以上であってもよい。従来技術ではピーク周波数の数が増加するほどペアリングが困難となるが、上述の実施形態によればピーク周波数の数が増加しても精度のよいペアリングが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、アップ期間とダウン期間でピーク信号のレベルが一致する場合であっても、精度良くピーク周波数のペアリングを行うことができる。

ビート信号の周波数スペクトルの例を示す図である。 本発明が適用されるレーダ装置の使用状況を説明する図である。 第１の実施形態におけるレーダ装置の構成を説明する図である。 レーダ送受信機３０の動作を説明する図である。 ＦＦＴ手段１４Ｂにより検出される、ビート信号Ｓｂｆ、Ｓｂｃの周波数スペクトルを示す図である。 ペアリング処理を含む信号処理装置１４の動作手順を説明するフローチャート図である。 ペアリング処理（図６（Ｂ）の手順Ｓ１８）の第１の手順例を説明するフローチャート図である。 ペアリング処理（図６（Ｂ）の手順Ｓ１８）の第２の手順例を説明するフローチャート図である。 図７に示したペアリング手段１４ｅによるペアリング処理手順に基づく変形例を説明するフローチャート図である。 図８に示したペアリング手段１４ｅによるペアリング処理手順に基づく変形例を説明するフローチャート図である。 第２の実施形態におけるレーダ装置の構成図である。 第２の実施形態における送信信号Ｓｔの時間（横軸）に対する周波数（縦軸）の変化を示す図である。 第２の実施形態における信号処理装置１４の動作手順を説明するフローチャート図である。 手順Ｓ１８ａで相対距離を用いたペアリングを実行する場合のフローチャート図である。 ペアリング処理（図１４の手順Ｓ１８３）の第１の手順例を説明するフローチャート図である。 ペアリング処理（図１４の手順Ｓ１８３）の第２の手順例を説明するフローチャート図である。

符号の説明

１０：レーダ装置、１４：信号処理装置、１４ｃ：ピーク周波数検出手段、１４ｄ：速度検出手段、１４ｅ：ペアリング手段、１４ｆ：距離検出手段、１４ｇ：方位角度検出手段、３０：レーダ送受信機、３０ａ：送信部

Claims (7)

1. 周波数が上昇及び下降する周波数変調を施した第１のレーダ信号と所定周波数の第２のレーダ信号と矩形状の第３のレーダ信号とを送信する送信部と、前記第１のレーダ信号の送信時と受信時の周波数差を周波数とする第１のビート信号と前記第２のレーダ信号の送信時と受信時の周波数差を周波数とする第２のビート信号とを生成するビート信号生成部とを有するレーダ送受信機の信号処理装置であって、
   前記第１のレーダ信号の周波数上昇期間に前記ビート信号の周波数スペクトルが極大値を形成する第１のピーク周波数と、前記第１のレーダ信号の周波数下降期間に前記ビート信号の周波数スペクトルが極大値を形成する第２のピーク周波数とを検出するピーク周波数検出手段と、
   前記第２のビート信号の周波数に基づいて目標物体の相対速度を検出する速度検出手段と、
   前記相対速度が導出されるような前記第１、第２のピーク周波数のペアを抽出するペアリング手段と、
   前記ペアごとに前記第１、第２のピーク周波数に基づいて前記目標物体の相対距離を検出し、前記第３のレーダ信号の送信時と受信時の時間差である往復時間を検出し、前記往復時間に基づいて前記目標物体の相対距離を検出する距離検出手段とを有し、
   前記ペアリング手段は、
   前記第１、第２のピーク周波数のいずれか一方のピーク周波数と前記相対速度とに基づき、当該相対速度が導出される前記第１、第２のピーク周波数の他方のピーク周波数を抽出する、相対速度を用いたペアリングを行い、
   前記第１、第２のピーク周波数の全ての組み合わせ候補の中から、または前記第１、第２のピーク周波数のいずれか一方と前記第３のレーダ信号の往復時間に基づいた相対距離との全ての組み合わせ候補の中から、前記第１、第２のピーク周波数のいずれか一方のピーク周波数と前記第３のレーダ信号の往復時間に基づいた相対距離とに基づき、当該相対距離が導出される前記第１、第２のピーク周波数の他方のピーク周波数を抽出する、相対距離を用いたペアリングを行うことを特徴とする信号処理装置。
2. 請求項１において、
   前記ペアリング手段は、前記他方のピーク周波数が検出されていないときには、前記一方のピーク周波数と前記相対速度とに基づき、当該相対速度が導出されるような前記第１のビート信号の周波数を前記他方のピーク周波数として抽出することを特徴とする信号処理装置。
3. 請求項１において、
   前記ペアリング手段は、前記第１、第２のピーク周波数のペアが抽出できないときには、当該第１のピーク周波数の符号を反転した第３のピーク周波数を導出し、前記相対速度が導出されるような前記第３のピーク周波数と前記第２のピーク周波数のペアを抽出することを特徴とする信号処理装置。
4. 請求項１において、
   車両に搭載され、
   前記ペアリング手段は、前記車両の速度より大きい前記相対速度が導出されるような前記第１、第２のピーク周波数のペアを抽出することを特徴とする信号処理装置。
5. 請求項１において、
   前記第１、第２のピーク周波数の数が互いに一致しないときには、ピーク周波数の数が多い方のビート信号に基づいて前記目標物体の方位角度を検出する方位角度検出手段をさらに有することを特徴とする信号処理装置。
6. 請求項１乃至５に記載のレーダ送受信機と信号処理装置とを有するレーダ装置。
7. 周波数が上昇及び下降する周波数変調を施した第１のレーダ信号と所定周波数の第２のレーダ信号と矩形状の第３のレーダ信号とを送信するレーダ送受信機により生成された前記第１のレーダ信号の送信時と受信時の周波数差を周波数とする第１のビート信号と前記第２のレーダ信号の送信時と受信時の周波数差を周波数とする第２のビート信号とを処理する信号処理方法であって、
   前記第１のレーダ信号の周波数上昇期間に前記ビート信号の周波数スペクトルが極大値を形成する第１のピーク周波数と、前記第１のレーダ信号の周波数下降期間に前記ビート信号の周波数スペクトルが極大値を形成する第２のピーク周波数とを検出するピーク周波数検出工程と、
   前記第２のビート信号の周波数に基づいて目標物体の相対速度を検出する速度検出工程と、
   前記相対速度が導出されるような前記第１、第２のピーク周波数のペアを抽出するペアリング工程と、
   前記ペアごとに前記第１、第２のピーク周波数に基づいて前記目標物体の相対距離を検出し、前記第３のレーダ信号の送信時と受信時の時間差である往復時間を検出して前記往復時間に基づいて前記目標物体の相対距離を検出する距離検出工程とを有し、
   前記ペアリング工程では、
   前記第１、第２のピーク周波数のいずれか一方のピーク周波数と前記相対速度とに基づき、当該相対速度が導出される前記第１、第２のピーク周波数の他方のピーク周波数を抽出する、相対速度を用いたペアリングを行い、
   前記第１、第２のピーク周波数の全ての組み合わせ候補の中から、または前記第１、第２のピーク周波数のいずれか一方と前記第３のレーダ信号の往復時間に基づいた相対距離との全ての組み合わせ候補の中から、前記第１、第２のピーク周波数のいずれか一方のピーク周波数と前記第３のレーダ信号の往復時間に基づいた相対距離とに基づき、当該相対距離が導出される前記第１、第２のピーク周波数の他方のピーク周波数を抽出する、相対距離を用いたペアリングを行うことを特徴とする信号処理方法。

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