JP7314779B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

本開示は、複数のアンテナを介して電波を送受信することで物体を検出するレーダ装置に関する。

特許文献１には、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとにより仮想アレーを形成してターゲットを検出するレーダ装置が記載されている。

特開２０１８－１３６２３２号公報

レーダ装置は、送信アンテナから送信されたレーダ波がターゲットに到達するまでの経路（以下、往路）と、ターゲットで反射したレーダ波がレーダ装置に到達するまでの経路（以下、復路）とが一致していることを前提条件として、ターゲットを検出する。

しかし、例えば、車両に搭載されているレーダ装置から送信されたレーダ波がガードレールで反射した後にターゲットに到達する場合には、往路と復路とが一致しない。レーダ装置は、このように往路と復路とが一致しない場合に、例えば、実際には存在しないにも関わらず物体として検出してしまうことがあった。

本開示は、物体検出精度を向上させることを目的とする。

本開示の一態様は、送受信アンテナ部（３，４）と、物体検出部（Ｓ１０～Ｓ９０）と、送信位相差算出部（Ｓ４６０）と、受信位相差算出部（Ｓ４７０）と、送受位相差算出部（Ｓ４８０）と、位相ゴースト判断部（Ｓ４９０，Ｓ５００）とを備えるレーダ装置（１）である。

送受信アンテナ部は、予め設定された配列方向に沿う複数の送信アンテナと、配列方向に沿う複数の受信アンテナとを有する。そして、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとにより、複数の仮想受信アンテナ（ＶＲＸ１～ＶＲＸ１２）が配列方向に沿う仮想アレーが形成される。

物体検出部は、複数の仮想受信アンテナにて受信された複数の仮想受信信号に基づいて、複数の送信アンテナから送信された送信信号を反射した物体を検出するように構成される。

送信位相差算出部は、複数の仮想受信信号に基づいて、複数の送信アンテナから送信される送信信号における複数の送信アンテナ間の送信位相差を算出するように構成される。
受信位相差算出部は、複数の仮想受信信号に基づいて、複数の受信アンテナで受信される受信信号における複数の受信アンテナ間の受信位相差を算出するように構成される。

送受位相差算出部は、送信位相差算出部により算出された送信位相差と、受信位相差算出部により算出された受信位相差との差である送受位相差を算出するように構成される。
位相ゴースト判断部は、送受位相差算出部により算出された送受位相差が、予め設定された位相閾値より大きい場合に、物体検出部により検出された物体がゴーストであると判断するように構成される。

このように構成された本開示のレーダ装置は、物体検出部により検出された物体がゴーストであるか否かを判断することができるため、物体検出精度を向上させることができる。

本開示の別の態様は、送受信アンテナ部と、物体検出部と、方位電力算出部（Ｓ６２０）と、残差電力算出部（Ｓ６３０）と、電力ゴースト判断部（Ｓ６７０，Ｓ６８０）とを備えるレーダ装置である。

方位電力算出部は、複数の仮想受信信号のうち、物体検出部で検出された物体の方位から受信した信号の電力である方位電力を算出するように構成される。
残差電力算出部は、複数の仮想受信信号のうち、方位から受信した信号以外の信号の電力である残差電力を算出するように構成される。

電力ゴースト判断部は、方位電力算出部により算出された方位電力から、残差電力算出部により算出された残差電力を減算した電力減算値が、予め設定された電力閾値より小さい場合に、物体検出部により検出された物体がゴーストであると判断するように構成される。

このように構成された本開示のレーダ装置は、物体検出部により検出された物体がゴーストであるか否かを判断することができるため、物体検出精度を向上させることができる。

レーダ装置の構成を示すブロック図である。 送信アンテナおよび受信アンテナと物体との関係を示す図である。 仮想アレーにおける受信アンテナの配置を示す図である。 チャープの繰返周期を示す図である。 変調部での位相偏移変調に使用する位相回転量の例を示す図である。 物体検出処理を示すフローチャートである。 選択可および選択不可な位相回転量の組み合わせパターンを示す図である。 位相回転量の選択例を示す図である。 速度スペクトラムに出現する同一物体ピーク群の例を示す図である。 受信スペクトラムを示す図である。 情報生成処理を示すフローチャートである。 第１実施形態のゴースト判断処理を示すフローチャートである。 位相閾値マップの構成を示す図である。 送信位相差を示す図である。 受信位相差を示す図である。 車両の右後方から他車両が接近している状況を示す図である。 往路および復路での位相差を示す図である。 送受位相差と頻度との関係を示すグラフである。 送受位相差とＳＮＲに基づいたターゲットおよびゴーストの判断方法を示す図である。 レーダ装置が他車両の位置を検出した結果を示す分布図である。 第２実施形態のゴースト判断処理を示すフローチャートである。 電力閾値マップの構成を示す図である。 受信信号および推定受信信号における振幅と位相とをベクトルで示す図である。 （方位電力－残差電力）と頻度との関係を示すグラフである。 （方位電力－残差電力）とＳＮＲに基づいたターゲットおよびゴーストの判断方法を示す図である。

［第１実施形態］
以下に本開示の第１実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態のレーダ装置１は、車両に搭載され、車両の周囲に存在する様々な物体を検出する。レーダ装置１は、複数のアンテナで同時に電波を送受信するＭＩＭＯレーダである。ＭＩＭＯは、Multi Input Multi Outputの略である。

レーダ装置１は、図１に示すように、送信部２と、送信アンテナ部３と、受信アンテナ部４と、受信部５と、処理部６とを備える。
送信アンテナ部３は、Ｍ個の送信アンテナを有する。Ｍは２以上の整数である。各送信アンテナは、予め設定された配列方向に沿って一列に配置される。本実施形態では、配列方向は、車両の幅方向である。

受信アンテナ部４は、Ｎ個の受信アンテナを有する。Ｎは２以上の整数である。各受信アンテナは、送信アンテナの配列方向と同じ方向に沿って配置される。
ここで、Ｍ＝２、Ｎ＝２の場合に各受信アンテナで受信される信号について説明する。図２に示すように、検出対象となる物体が、送信アンテナ部３および受信アンテナ部４の正面方向に対して角度θだけ傾いた方向に存在すると仮定する。また、送信アンテナＴＸ１と送信アンテナＴＸ２との間の間隔は間隔ｄ_Ｔであり、受信アンテナＲＸ１と受信アンテナＲＸ２との間の間隔は間隔ｄ_Ｒであるとする。また、物体での反射係数をＤ、送信アンテナＴＸ１から物体に至る経路での信号の位相変化をα_Ｔで表し、物体から受信アンテナＲＸ１に至る経路での信号の位相変化をα_Ｒで表す。なお、α_Ｔおよびα_Ｒは複素数で表現される。

この場合、送信アンテナＴＸ１から送信され受信アンテナＲＸ１で受信される信号は式（１）で表される。送信アンテナＴＸ１から送信され受信アンテナＲＸ２で受信される信号は式（２）で表される。送信アンテナＴＸ２から送信され受信アンテナＲＸ１で受信される信号は式（３）で表される。送信アンテナＴＸ２から送信され受信アンテナＲＸ２で受信される信号は式（４）で表される。

これらの式は、図３に示すように、４つの受信アンテナを、基準となる一つの受信アンテナからの距離が、それぞれｄ_Ｒ，ｄ_Ｔ，ｄ_Ｔ＋ｄ_Ｒとなる位置に並べた場合と等価である。図３では、最も左に位置する受信アンテナを基準としている。このように並んだ仮想的な受信アンテナ（以下、仮想受信アンテナ）を仮想アレーという。

ＭＩＭＯレーダでは、仮想アレーを用いることで、１個の送信アンテナとＭ×Ｎ個の受信アンテナとを備える場合と同等の角度分解能が、Ｍ＋Ｎ個の送信アンテナおよび受信アンテナによって実現される。

送信部２は、図１に示すように、発振部２１と、変調部２２とを備える。発振部２１は、連続波の共通信号を生成する。発振部２１は、生成した共通信号を、変調部２２に供給するとともに、ローカル信号Ｌとして受信部５にも供給する。また発振部２１は、図４に示すように、測定周期Ｔｆ（例えば、５０ｍｓ）を１フレームとして、各フレームの先頭の測定期間Ｔｍ（例えば、１０ｍｓ）の間、連続的に周波数が変化するチャープ信号を、繰返周期Ｔｐ（例えば、５０μｓ）毎に繰り返し生成する。

発振部２１は、測定周期Ｔｆ、測定期間Ｔｍおよび繰返周期Ｔｐを、処理部６からの指示に従って適宜変更できるように構成されている。なお、繰返周期の間に変化させるチャープ信号の周波数幅は、繰返周期Ｔｐによらず一定である。つまり、繰返周期Ｔｐを変化させることで、チャープ信号の周波数の変化率Δｆが変化するように構成されている。

また、繰返周期Ｔｐの許容範囲、ひいてはチャープ信号の周波数の変化率Δｆの許容範囲は、送信信号と受信信号とを混合して生成するビート信号を解析した時に、物体との相対速度に応じて生じる周波数偏移が、物体との距離に応じて生じる周波数偏移と比較して無視できる程度に小さくなるように設定される。

変調部２２は、発振部２１が生成した共通信号を分岐させ、送信アンテナ部３に属する送信アンテナと同数であるＭ個の分岐信号を生成する。変調部２２は、Ｍ個の分岐信号のそれぞれについて、繰返周期Ｔｐ毎に分岐信号の位相を変化させる位相偏移変調を行う。これにより、送信アンテナのそれぞれに供給するＭ個の送信信号を生成する。位相偏移変調では、Ｍ個の分岐信号のそれぞれに対して互いに異なる大きさの位相回転量Δφを設定し、繰返周期毎に、その位相回転量Δφだけ分岐信号の位相を回転させる。

ここで、位相偏移変調で使用する位相の数をＰとする。ＰはＭより大きい整数である。変調部２２では、ｐ＝０，１，２，…Ｐ－１として、Δφ＝ｐ×３６０°／Ｐで表されるＰ種類の位相回転量を用いる。例えば、Ｐ＝４の場合、図５に示すように、ｐ＝０ではΔφ＝０°となり、変調前の信号である分岐信号（すなわち、共通信号）に対する変調後の信号である送信信号の位相差は、全ての繰返周期Ｔｐで０°となる。ｐ＝１ではΔφ＝９０°となり、共通信号に対する送信信号の位相差は繰返周期Ｔｐ毎に切り替わり、０°→９０°→１８０°→２７０°→０°（以下同様）の順に変化する。ｐ＝２ではΔφ＝１８０°となり、共通信号に対する送信信号の位相差は繰返周期毎に切り替わり、０°→１８０°→０°→１８０°→０°（以下同様）の順に変化する。ｐ＝３ではΔφ＝２７０°となり、共通信号に対する送信信号の位相差は繰返周期毎に切り替わり、０°→２７０°→１８０°→９０°→０°（以下同様）の順に変化する。

上述したようにＰ＞Ｍに設定されるため、位相偏移変調には、Ｐ種類の位相回転量Δφの全種類が使用されることはなく、その一部が使用される。
変調部２２は、位相数Ｐの設定、Ｐ種類の位相回転量Δφのうち位相偏移変調に使用するＭ種類の位相回転量の選択、選択されたＭ種類の位相回転量とＭ個の送信アンテナとの対応関係の設定を適宜変更できるように構成されている。設定の変更は、処理部６からの指示に従ってもよいし、自動的に行ってもよい。自動的に変更する場合は、予め決められたパターンに従って行ってもよいし、ランダムに行ってもよい。

受信部５は、図１に示すように、受信アンテナ部４に属する各受信アンテナから出力されるＮ個の受信信号のそれぞれについて、ローカル信号Ｌとの差信号であるビート信号を生成し、生成されたビート信号をサンプリングして処理部６に供給する。各受信アンテナに対応して受信信号から各ビート信号を生成するための構成（例えば、各受信アンテナに対応して設けられているミキサ、増幅器およびＡＤ変換器）を、一括して受信チャネルと呼ぶ。

処理部６は、ＣＰＵ６１およびメモリ６２等を備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。メモリ６２は、例えばＲＯＭおよびＲＡＭ等である。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵ６１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ６２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵ６１が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、処理部６を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

次に、処理部６が実行する物体検出処理の手順を説明する。物体検出処理は、処理部６が起動した後に繰り返し実行される処理である。
物体検出処理が実行されると、処理部６は、図６に示すように、まずＳ１０にて、発振部２１に生成させる共通信号に関するパラメータである繰返周期Ｔｐを設定する。上述したように、繰返周期を変化させると、チャープ信号の周波数の変化率Δｆが変化する。なお、繰返周期Ｔｐは固定値であってもよいし、本処理が実行される毎に予め決められたパターンに従って或いはランダムに複数種類の値の中から選択して繰返周期Ｔｐが設定されるようにしてもよい。また、Ｓ１１０において、測定周期Ｔｆおよび測定期間Ｔｍが適宜可変設定されるようにしてもよい。

処理部６は、Ｓ２０にて、変調部２２での位相偏移変調に用いる位相数Ｐを設定する。位相数Ｐは、少なくとも送信アンテナ数Ｍより大きな値が用いられる。例えば、Ｐ＝Ｍ＋１に設定してもよい。位相数Ｐは固定値であってもよいし、本処理が実行される毎に予め決められたパターンに従って或いはランダムに複数種類の値の中から選択して位相数Ｐが設定されるようにしてもよい。

処理部６は、Ｓ３０にて、位相数Ｐによって決まるＰ種類の位相回転量のうち、変調部２２での位相偏移変調に用いるＭ種類の位相回転量を選択する。Ｍ種類の位相回転量は、３６０°の中で各回転量が均等に配置されることがないように、すなわち、不均一な配置となるように選択される。

具体的には、ＰとＭとが公約数を持たない場合は、任意に位相回転量を選択することができる。ＰとＭとが公約数を有する場合は、配置間隔が同一パターンの繰り返しとなることがないように注意して選択する必要がある。

例えば、図７に示すように、Ｐ＝４且つＭ＝２である場合、位相回転量の組み合わせとして、（０°，９０°）、（９０°，１８０°）、（１８０°，２７０°）、（２７０°，０°）は選択可であるが、（０°，１８０°）、（９０°，２７０°）は選択不可である。また、Ｐ＝４且つＭ＝３である場合、位相回転量の組み合わせとして、（０°，９０°，１８０°）、（９０°，１８０°，２７０°）、（１８０°，２７０°，０°）、（２７０°，０°，９０°）の全てが選択可である。但し、本実施形態では、必ずΔφ＝０°を含んだ組み合わせを選択する。

なお、位相回転量の選択は、常に一定でもよいし、本処理が実行される毎に、選択可能な組み合わせの中で、予め決められたパターンに従って又はランダムに切り替えられるようにしてもよい。

Ｓ３０の処理が終了すると、処理部６は、図６に示すように、Ｓ４０にて、Ｓ３０で選択されたＭ種類の位相回転量と、各送信アンテナとの対応関係を設定する。この対応づけは、例えば、予め設定された規則に従って割り当てられてもよいし、ランダムに割り当てられてもよい。また、対応付けは、常に一定でもよいし、本処理が実行される毎に、予め決められたパターンに従って或いはランダムに切り替えられてもよい。

図８は、Ｐ＝４且つＭ＝２であり、位相回転量の組み合わせとして（０°，９０°）が選択され、送信アンテナＴＸ１にΔφ＝０°、送信アンテナＴＸ２にΔφ＝９０°を割り当てた場合に、送信アンテナＴＸ１，ＴＸ２のそれぞれに供給される送信信号の位相が変化する様子を表現している。

Ｓ４０の処理が終了すると、処理部６は、図６に示すように、Ｓ５０にて、測定開始タイミングであるか否かを判断する。処理部６は、測定開始タイミングでない場合には、測定開始タイミングになるまで、Ｓ５０の処理を繰り返すことで待機する。処理部６は、測定開始タイミングである場合には、Ｓ６０に移行する。測定開始タイミングとは、測定周期Ｔｆによって長さが決まるフレームが切り替わるタイミングである。

Ｓ６０に移行すると、処理部６は、Ｓ１０～Ｓ４０での設定結果に従って送信部２を作動させ、レーダ測定を実施する。具体的には、送信部２に、測定期間Ｔｍの間、繰返周期Ｔｐ毎にチャープ信号を繰り返し送信させ、その受信信号から生成されるビート信号のサンプリング結果を取得する。以下、測定期間Ｔｍ中に繰り返し送信されるチャープ信号の数をＫ個とする。

処理部６は、Ｓ７０にて、Ｎ個の受信アンテナから得られるビート信号のサンプリング結果を、受信アンテナ毎に、且つ、チャープ信号毎に周波数解析することによって、Ｎ個の受信アンテナのそれぞれについてＫ個ずつの距離スペクトラムを算出する。各距離スペクトラムでは、送信アンテナから送信された放射波を反射した物体を往復するのに要した時間（すなわち、物体までの距離）に応じた周波数にピークが出現する。距離スペクトラムにおける周波数ビンを距離ビンという。

処理部６は、Ｓ８０にて、Ｓ７０にて算出されたＮ×Ｋ個の距離スペクトラムを用いて、受信アンテナ毎に速度スペクトラムを算出する。具体的には、着目する受信アンテナに関するＫ個の距離スペクトラムから、同一周波数ｂｉｎの信号を抽出し、抽出した信号に対して時間軸方向への周波数解析処理を実行する。この処理を全ての周波数ｂｉｎ（すなわち、距離）について実行する。

速度スペクトラムでは、送信アンテナ部３からの放射波を反射した物体との相対速度がゼロである場合は、各送信アンテナに割り当てられた位相回転量に応じた周波数が、ドップラ周波数として抽出される。つまり、Δφ＝０°に対応する信号成分の周波数は０Ｈｚである。

なお、ドップラ周波数が観測される範囲（以下、ドップラ観測範囲）は、繰返周期Ｔｐによって決まる。また、ドップラ周波数は、図９に示すように、ドップラ観測範囲をＰ分割した地点のうち、Ｍ個の地点にて検出される。図９では、ドップラ観測範囲の上限が１に正規化されている。

また、速度スペクトラムでは、物体との間に相対速度がある場合は、これらＭ個のドップラ周波数は、相対速度に応じた大きさだけシフトし、相対速度の大きさによっては、周波数の折り返しが発生する。

これらＳ７０およびＳ８０の算出結果から、図１０に示すように、レーダ波を反射した物体との距離および相対速度を表す二次元スペクトラム（以下、受信スペクトラム）が、受信アンテナ毎に生成される。

図６に示すように、処理部６は、Ｓ９０にて、受信アンテナ毎に、受信スペクトラムを用いて、レーダ波を反射した物体との距離および相対速度と、物体が存在する方位とを算出する情報生成処理を実行し、物体検出処理を終了する。

次に、Ｓ９０で実行される情報生成処理の手順を説明する。
情報生成処理が実行されると、処理部６は、図１１に示すように、まずＳ２１０にて、Ｓ８０にて受信アンテナ毎に生成されたＮ個の受信スペクトラムを、インコヒーレント積分して、一つの統合スペクトラムｇ（ｒ，ｖ）を算出する。受信アンテナ毎の受信スペクトラムをｓ（ｒ，ｖ，Ｒｃｈ）で表すものとして、統合スペクトラムｇ（ｒ，ｖ）は、式（５）を用いて算出される。ｒは距離であり、ｖは、ドップラ観測範囲の上限周波数に対応する速度を１とする正規化ドップラ速度であり、Ｒｃｈは、受信アンテナを識別する番号である。

処理部６は、Ｓ２２０にて、統合スペクトラム上で、予め設定された閾値以上の強度を有するピークがＭ個以上検出されている距離を候補距離として、候補距離のうち、以下のＳ２３０からＳ３００での処理の対象として未だ選択されていない距離を、対象距離ｒとして選択する。

処理部６は、Ｓ２３０にて、Ｓ２２０で選択された対象距離ｒで検出される複数のピークのうち、以下のＳ２４０からＳ３００での処理対象として未だ選択されていないピークに対応する速度を対象速度ｖとして選択する。ここでは、処理部６は、速度が小さいものから順番に選択する。

処理部６は、Ｓ２４０にて、対象速度ｖのピークが、位相回転量Δφ＝０°に対応したピークであると仮定し、式（６）に従って、他の位相回転量に対応したピークが存在すると推定されるＭ－１個の対応点（ｒ，ｖｊ）、但し、ｊ＝２～Ｍを算出する。ｘ（ｊ）は、Ｓ３０で選択されたΔφ＝０°以外の位相回転量である。ｖ，ｖｊは正規化されたドップラ周波数であり、０～１の値をとる。ｍｏｄ（ａ，ｍ）は、ａをｍで割った後の余りを示す。

処理部６は、Ｓ２５０にて、Ｓ２４０で推定された対応点の全てについて、統合スペクトラム上でピーク（すなわち、二次極大点）が存在するか否かを判断し、肯定判断された場合はＳ２６０に移行し、否定判断された場合は、Ｓ３１０に移行する。以下では、対応点に対応するＭ個のピークを候補ピーク群という。

Ｓ２６０に移行すると、処理部６は、候補ピーク群が電力条件を満たすか否かを判断し、肯定判断された場合は、Ｓ２７０に移行し、否定判断された場合は、Ｓ３１０に移行する。ここでは、電力条件として、候補ピーク群に属するピークの信号強度差が、予め設定された許容範囲内にあることを用いる。これは、同一物体からの反射波に基づくピークの信号強度は、いずれも類似しているはずであるとの知見に基づく。

Ｓ２７０に移行すると、処理部６は、候補ピーク群が位相条件を満たすか否かを判断し、肯定判断された場合は、Ｓ２８０に移行し、否定判断された場合は、Ｓ３１０に移行する。ここでは、位相条件として、基準受信チャンネルとそれ以外の受信チャンネル位相差を算出し、候補ピーク間でこの位相差の差異が予め設定された許容範囲にあることを用いる。これは、同一物体からの反射波に基づくピークは、いずれも同じ方向から到来するはずであるとの知見に基づき、同じ方向から到来するピークの受信間位相差は、いずれも似たような大きさになることに基づく。以下では、Ｓ２７０にて肯定判断された候補ピーク群を、同一物体ピーク群という。

Ｓ２８０に移行すると、処理部６は、後述するゴースト判断処理を実行する。そして処理部６は、Ｓ２９０にて、Ｓ２８０での判断結果に基づいて、対象距離ｒと対象速度ｖとの組がゴーストであるか否かを判断する。ここで、ゴーストである場合には、処理部６は、Ｓ３１０に移行する。

一方、ゴーストでない場合には、処理部６は、Ｓ３００にて、対象距離ｒと、対象速度ｖと、後述するＳ４１０で算出された方位θとの組を、物体情報として登録する。
そして処理部６は、Ｓ３１０にて、対象距離ｒで検出される全てのピーク（すなわち、速度）が、対象速度ｖとして選択された否かを判断し、肯定判断された場合はＳ３２０に移行し、否定判断された場合は、Ｓ２３０に移行する。

Ｓ３２０に移行すると、処理部６は、全ての候補距離が対象距離ｒとして選択されたか否かを判断し、肯定判断された場合は、情報生成処理を終了し、否定判断された場合は、Ｓ２２０に移行する。

次に、Ｓ２８０で実行されるゴースト判断処理の手順を説明する。
ゴースト判断処理が実行されると、処理部６は、図１２に示すように、まずＳ４１０にて、方位推定演算を実行し、物体が存在する方位θを算出する。具体的には、処理部６は、受信アンテナ毎に算出されたＮ個の受信スペクトラムのそれぞれから、Ｍ個の同一物体ピーク群に対応する各ピークを抽出する。抽出されたＭ×Ｎ個のピークを、仮想アレーに含まれるＭ×Ｎ個の仮想受信アンテナからの受信信号とみなして、ＭＵＳＩＣまたはビームフォーミング等の方位検出処理を実行することで、物体の方位θを算出する。ＭＵＳＩＣは、Multiple signal classificationの略である。なお、Ｎ個の受信アンテナの受信信号それぞれから、同一物体ピーク群として抽出される、各Ｍ個のピークは、仮想アレーから得られるＭ×Ｎ個の受信信号（以下、仮想受信信号）に相当する。

処理部６は、Ｓ４２０にて、方位電力平均値を算出する。具体的には、処理部６は、まず、Ｍ×Ｎ個の仮想受信アンテナのそれぞれについて、Ｓ４１０で算出された方位θからの仮想受信信号の電力（以下、方位電力）を算出する。そして処理部６は、算出されたＭ×Ｎ個の方位電力の平均値を方位電力平均値とする。

次に処理部６は、Ｓ４３０にて、雑音電力平均値を算出する。具体的には、処理部６は、まず、Ｓ８０にて受信アンテナ毎に生成されたＮ個の受信スペクトラムのそれぞれについて、ピークではない領域（すなわち、雑音領域）における電力の平均値を、ノイズフロアとして算出する。そして処理部６は、Ｎ個の受信スペクトラムのノイズフロアの平均値を雑音電力平均値とする。

さらに処理部６は、Ｓ４４０にて、信号対雑音比（以下、ＳＮＲ）を算出する。具体的には、処理部６は、Ｓ４２０で算出された方位電力平均値から、Ｓ４３０で算出された雑音電力平均値を減算した減算値をＳＮＲとする。

そして処理部６は、Ｓ４５０にて、位相閾値を算出する。具体的には、処理部６は、ＳＮＲと位相閾値との対応関係を示す位相閾値マップＭＰ１を参照することにより、Ｓ４４０で算出されたＳＮＲから位相閾値を算出する。位相閾値マップＭＰ１は、図１３に示すように、ＳＮＲと位相閾値との間で負の相関を有するように設定されている。なお、「ＳＮＲと位相閾値との間で負の相関を有する」とは、ＳＮＲの増大に伴い段階的に位相閾値が減少することだけではなく、ＳＮＲの増大に伴い連続的に位相閾値が減少することも含む。

Ｓ４５０の処理が終了すると、処理部６は、図１２に示すように、Ｓ４６０にて、平均送信位相差を算出する。具体的には、処理部６は、例えば図１４に示すように、８つの送信位相差ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ４，ＴＰ５，ＴＰ６，ＴＰ７，ＴＰ８を算出し、これらの平均値を平均送信位相差として算出する。

送信位相差ＴＰ１は、仮想受信アンテナＶＲＸ１で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ３で受信された信号の位相との差である。
送信位相差ＴＰ２は、仮想受信アンテナＶＲＸ３で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ５で受信された信号の位相との差である。

送信位相差ＴＰ３は、仮想受信アンテナＶＲＸ２で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ４で受信された信号の位相との差である。
送信位相差ＴＰ４は、仮想受信アンテナＶＲＸ４で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ６で受信された信号の位相との差である。

送信位相差ＴＰ５は、仮想受信アンテナＶＲＸ７で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ８で受信された信号の位相との差である。
送信位相差ＴＰ６は、仮想受信アンテナＶＲＸ８で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ９で受信された信号の位相との差である。

送信位相差ＴＰ７は、仮想受信アンテナＶＲＸ１０で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ１１で受信された信号の位相との差である。
送信位相差ＴＰ８は、仮想受信アンテナＶＲＸ１１で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ１２で受信された信号の位相との差である。

仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ２はそれぞれ、送信アンテナＴＸ１と受信アンテナＲＸ１，ＲＸ２とにより形成される仮想受信アンテナである。
仮想受信アンテナＶＲＸ３，ＶＲＸ４はそれぞれ、送信アンテナＴＸ２と受信アンテナＲＸ１，ＲＸ２とにより形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲＸ５，ＶＲＸ６はそれぞれ、送信アンテナＴＸ３と受信アンテナＲＸ１，ＲＸ２とにより形成される仮想受信アンテナである。
仮想受信アンテナＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９はそれぞれ、送信アンテナＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３と受信アンテナＲＸ３とにより形成される仮想受信アンテナである。

仮想受信アンテナＶＲＸ１０，ＶＲＸ１１，ＶＲＸ１２はそれぞれ、送信アンテナＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３と受信アンテナＲＸ４とにより形成される仮想受信アンテナである。
なお、上述のように、処理部６は、送信位相差ＴＰ１～ＴＰ８を、±１回の位相折り返しを考慮して算出する。＋１回の位相折り返しとは、例えば＋１０°および＋３７０°というように３６０°の差がある位相である。すなわち、処理部６は、例えば、位相が＋１０°である場合と、位相が＋３７０°である場合とを考慮して、送信位相差ＴＰ１～ＴＰ８を算出する。また、－１回の位相折り返しとは、例えば＋１０°および－３５０°というように－３６０°の差がある位相である。すなわち、処理部６は、例えば、位相が＋１０°である場合と、位相が－３５０°である場合とを考慮して、送信位相差ＴＰ１～ＴＰ８を算出する。

Ｓ４６０の処理が終了すると、処理部６は、図１２に示すように、Ｓ４７０にて、平均受信位相差を算出する。具体的には、処理部６は、例えば図１５に示すように、３つの受信位相差ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３を算出し、これらの平均値を平均受信位相差として算出する。

受信位相差ＲＰ１は、仮想受信アンテナＶＲＸ１で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ２で受信された信号の位相との差である。
受信位相差ＲＰ２は、仮想受信アンテナＶＲＸ３で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ４で受信された信号の位相との差である。

受信位相差ＲＰ３は、仮想受信アンテナＶＲＸ５で受信された信号の位相と、仮想受信アンテナＶＲＸ６で受信された信号の位相との差である。
Ｓ４７０の処理が終了すると、処理部６は、図１２に示すように、Ｓ４８０にて、Ｓ４６０で算出された平均送信位相差と、Ｓ４７０で算出された平均受信位相差との差を算出し、この差を送受位相差とする。

次に処理部６は、Ｓ４９０にて、Ｓ４８０で算出された送受位相差が、Ｓ４５０で算出された位相閾値より大きいか否かを判断する。ここで、送受位相差が位相閾値以下である場合には、処理部６は、ゴースト判断処理を終了する。一方、送受位相差が位相閾値より大きい場合には、処理部６は、Ｓ５００にて、対象距離ｒと対象速度ｖとの組がゴーストであると判断して、ゴースト判断処理を終了する。

次に、ゴーストであるか否かを送受位相差に基づいて判断することができる理由を説明する。
図１６に示すように、レーダ装置１を搭載する車両ＶＨ１の右後方から、車両ＶＨ１の右側の隣接車線に存在する車両ＶＨ２が接近しているとする。レーダ装置１は、車両ＶＨ１の右後方に向けてレーダ波を送信する。そして、車両ＶＨ１および車両ＶＨ２の右側にはガードレールＧＲ１が存在している。

この場合に、直線ＰＲ１および折れ線ＰＲ２で示すように、レーダ装置１から送信されたレーダ波が車両ＶＨ２で反射してレーダ装置１で受信されるまでの経路として、往路と復路とが一致する経路と、往路と復路とが一致していない経路とが存在する。

直線ＰＲ１は、往路と復路とが一致する経路である。すなわち、直線ＰＲ１で示す経路では、レーダ装置１から送信されたレーダ波が直接、車両ＶＨ２に到達する。一方、折れ線ＰＲ２は、往路と復路とが一致していない経路である。すなわち、折れ線ＰＲ２で示す経路では、レーダ装置１から送信されたレーダ波が、ガードレールＧＲ１で反射した後に車両ＶＨ２に到達する。

図１７に示すように、往路と復路とが一致する場合には、送信アンテナＴＸ１と送信アンテナＴＸ２との間の位相差α１（すなわち、往路での位相差α１）と、受信アンテナＲＸ１と受信アンテナＲＸ２との間の位相差β１（すなわち、復路での位相差β１）とが一致する。

一方、往路と復路とが一致していない場合には、送信アンテナＴＸ１と送信アンテナＴＸ２との間の位相差α２（すなわち、往路での位相差α２）と、受信アンテナＲＸ１と受信アンテナＲＸ２との間の位相差β２（すなわち、復路での位相差β２）とが一致しない。

従って、送信位相差と受信位相差とを比較することによって、送信されたレーダ波を直接反射した物体（すなわち、ターゲット）であるか、送信されたレーダ波を直接反射していない物体（すなわち、ゴースト）であるかを判断することができる。

なお、車両ＶＨ２とガードレールＧＲ１との間の距離Ｒｇ１が長い場合（例えば、距離Ｒｇ１が約１０ｍである場合）には、直線ＰＲ１の経路で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組と、折れ線ＰＲ２で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組とが異なるため、ターゲットとゴーストとを分離することができる。例えば、発生したゴーストは、ターゲットよりも遠方かつ低速度となる。

一方、距離Ｒｇ１が短い場合（例えば、距離Ｒｇ１が約５０ｃｍである場合）には、直線ＰＲ１の経路で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組と、折れ線ＰＲ２で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組とが一致するため、ターゲットとゴーストとを分離することができない。例えば、発生したゴーストは、ターゲットと同距離かつ同速度となる。

以下、直線ＰＲ１の経路で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組と、折れ線ＰＲ２で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組とが一致することを、「ＲＶ一致」という。直線ＰＲ１の経路で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組と、折れ線ＰＲ２で得られる対象距離ｒと対象速度ｖとの組とが異なることを、「ＲＶ不一致」という。

図１８は、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した頻度と、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した頻度と、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した頻度とのそれぞれについて、送受位相差との関係を示すグラフである。

折れ線ＦＲ１は、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した頻度を示す。折れ線ＦＲ２は、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した頻度を示す。折れ線ＦＲ３は、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した頻度を示す。

図１８に示すように、送受位相差が小さい場合には、折れ線ＦＲ１で示すように、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した頻度が大きくなり、折れ線ＦＲ３で示すように、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した頻度とが大きくなる。そして、折れ線ＦＲ１と折れ線ＦＲ３とは互いに略一致している。このため、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した場合と、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した場合とを、送受位相差によって分離することができない。

一方、送受位相差が大きい場合には、折れ線ＦＲ２で示すように、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した頻度が大きくなる。このため、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した場合と、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した場合とを、送受位相差によって分離することが可能である。

これらより、レーダ装置１は、往路での位相差と復路での位相差とを比較して、両者の差が大きい場合には、往路と復路とが一致せず、ゴーストであると判断し、両者の差が小さい場合には、往路と復路とが一致し、ターゲットであると判断する。

図１９に示すように、一般的な傾向として、送受位相差が小さい場合には、検出結果はターゲットであり、送受位相差が大きい場合には、検出結果はゴーストである。しかし、ＳＮＲが小さくなるほど、検出結果がターゲットである場合の送受位相差の上限値が大きくなる。なお、位相閾値は、検出結果がターゲットである場合の送受位相差の上限値より若干大きくなるように設定される。

一方、ＳＮＲが小さくなるほど、検出結果がゴーストである場合の送受位相差の下限値が小さくなる。これにより、図１９においてハッチングを施した領域で示すように、ＳＮＲが小さい場合には、送受位相差によってターゲットとゴーストとを確実に分離することができない。

図２０は、レーダ装置１を搭載する車両ＶＨ１の右後方から、車両ＶＨ１の右側の隣接車線に存在する他車両が接近しているときにおいて、レーダ装置１が他車両の位置を検出した結果を示す分布図である。なお、車両ＶＨ１の左側には、車両ＶＨ１から約４ｍ離れた位置にガードレールＧＲ２が存在している。

分布図ＤＣ１は、送受位相差に基づいてターゲットであるかゴーストであるかを判断するゴースト判断処理を実行していない場合における検出結果を示す。分布図ＤＣ２は、ゴースト判断処理を実行している場合における検出結果を示す。分布図ＤＣ１，ＤＣ２の横軸は車両ＶＨ１を起点とした横方向の位置であり、縦軸は車両ＶＨ１を起点とした縦方向の位置である。

分布図ＤＣ１では、線状に配列された点群ＰＧ１がターゲットの軌跡であり、破線の円内の点群ＰＧ２がゴーストの軌跡である。
分布ＤＣ２では、線状に配列された点群ＰＧ３がターゲットの軌跡である。しかし、分布ＤＣ２では、破線の円で示すように、分布図ＤＣ１で検出されたゴーストの軌跡が存在しない。

このように構成されたレーダ装置１は、送信アンテナ部３および受信アンテナ部４と、処理部６とを備える。
送信アンテナ部３および受信アンテナ部４は、予め設定された配列方向に沿って一列に配置される複数の送信アンテナと、送信アンテナの配列方向と同じ方向に沿って配置される複数の受信アンテナとを有する。そして、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとにより、複数の仮想受信アンテナが配列方向に沿って一列に配置された仮想アレーが形成される。

処理部６は、複数の仮想受信アンテナにて受信された複数の仮想受信信号に基づいて、複数の送信アンテナから送信された送信信号を反射した物体を検出する。
処理部６は、複数の仮想受信信号に基づいて、複数の送信アンテナから送信される送信信号における複数の送信アンテナ間の平均送信位相差を算出する。

処理部６は、複数の仮想受信信号に基づいて、複数の受信アンテナで受信される受信信号における複数の受信アンテナ間の平均受信位相差を算出する。
処理部６は、算出された平均送信位相差と、算出された平均受信位相差との差である送受位相差を算出する。

処理部６は、算出された送受位相差が、予め設定された位相閾値より大きい場合に、検出された物体がゴーストであると判断する。
このようにレーダ装置１は、検出された物体がゴーストであるか否かを判断することができるため、物体検出精度を向上させることができる。

また処理部６は、ＳＮＲに応じて位相閾値を設定する。これにより、レーダ装置１は、検出された物体がターゲットであるにも関わらずゴーストであると判断されてしまったり、検出された物体がゴーストであるにも関わらずターゲットであると判断されてしまったりする事態の発生を抑制し、物体検出精度を更に向上させることができる。

以上説明した実施形態において、送信アンテナ部３および受信アンテナ部４は送受信アンテナ部に相当し、Ｓ１０～Ｓ９０は物体検出部としての処理に相当し、Ｓ４６０は送信位相差算出部としての処理に相当する。

また、Ｓ４７０は受信位相差算出部としての処理に相当し、Ｓ４８０は送受位相差算出部としての処理に相当し、Ｓ４９０，Ｓ５００は位相ゴースト判断部としての処理に相当する。

また、平均送信位相差は送信位相差に相当し、平均受信位相差は受信位相差に相当し、Ｓ４５０は位相閾値設定部としての処理に相当し、ＳＮＲは信号強度パラメータに相当する。

［第２実施形態］
以下に本開示の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。

第２実施形態のレーダ装置１は、ゴースト判断処理が変更された点が第１実施形態と異なる。
次に、第２実施形態のゴースト判断処理の手順を説明する。

ゴースト判断処理が実行されると、処理部６は、図１２に示すように、まずＳ６１０にて、Ｓ４１０と同様にして、方位推定演算を実行し、物体が存在する方位θを算出する。
そして処理部６は、Ｓ６２０にて、Ｓ４２０と同様にして、方位電力平均値を算出する。

さらに処理部６は、Ｓ６３０にて、残差電力平均値を算出する。具体的には、処理部６は、まず、Ｍ×Ｎ個の仮想受信アンテナのそれぞれについて、仮想受信信号のうち、Ｓ６１０で算出された方位θからの仮想受信信号以外の仮想受信信号の電力（以下、残差電力）を算出する。そして処理部６は、算出されたＭ×Ｎ個の残差電力の平均値を残差電力平均値とする。

次に処理部６は、Ｓ６４０にて、Ｓ４３０と同様にして、雑音電力平均値を算出する。 さらに処理部６は、Ｓ６５０にて、Ｓ４４０と同様にして、ＳＮＲを算出する。具体的には、処理部６は、Ｓ６２０で算出された方位電力平均値から、Ｓ６４０で算出された雑音電力平均値を減算した減算値をＳＮＲとする。

そして処理部６は、Ｓ６６０にて、電力閾値を算出する。具体的には、処理部６は、ＳＮＲと電力閾値との対応関係を示す電力閾値マップＭＰ２を参照することにより、Ｓ６５０で算出されたＳＮＲから電力閾値を算出する。電力閾値マップＭＰ２は、図２２に示すように、ＳＮＲと電力閾値との間で正の相関を有するように設定されている。なお、「ＳＮＲと電力閾値との間で正の相関を有する」とは、ＳＮＲの増大に伴い段階的に電力閾値が増加することだけではなく、ＳＮＲの増大に伴い連続的に電力閾値が増加することも含む。

Ｓ６６０の処理が終了すると、処理部６は、図２１に示すように、Ｓ６７０にて、Ｓ６２０で算出された方位電力平均値から、Ｓ６３０で算出された残差電力平均値を減算した減算値（以下、（方位電力－残差電力））が、Ｓ６６０で算出された電力閾値より小さいか否かを判断する。ここで、（方位電力－残差電力）が電力閾値以上である場合には、処理部６は、ゴースト判断処理を終了する。一方、（方位電力－残差電力）が電力閾値より小さい場合には、処理部６は、Ｓ６８０にて、対象距離ｒと対象速度ｖとの組がゴーストであると判断して、ゴースト判断処理を終了する。

次に、ゴーストであるか否かを（方位電力－残差電力）に基づいて判断することができる理由を説明する。
図２３は、仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の仮想受信信号および推定受信信号における振幅と位相とをベクトルで示す図である。なお、推定受信信号は、モードベクトルと残差ベクトルとの和によって仮想受信信号を表している。モードベクトルは、理想的な受信信号を表すベクトルである。残差ベクトルは、ノイズ等を表すベクトルである。

図２３に示すように、ベクトルＶ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９はそれぞれ、復路と往路とが一致している場合において仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９が受信した仮想受信信号の振幅と位相とを示す。

ベクトルＶ１１，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ１８，Ｖ１９はそれぞれ、復路と往路とが一致している場合における仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９のモードベクトルである。

ベクトルＶ２１，Ｖ２３，Ｖ２５，Ｖ２７，Ｖ２８，Ｖ２９はそれぞれ、復路と往路とが一致している場合における仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の残差ベクトルである。

ベクトルＶ３１，Ｖ３３，Ｖ３５，Ｖ３７，Ｖ３８，Ｖ３９はそれぞれ、復路と往路とが一致していない場合において仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９が受信した仮想受信信号の振幅と位相とを示す。

ベクトルＶ４１，Ｖ４３，Ｖ４５，Ｖ４７，Ｖ４８，Ｖ４９はそれぞれ、復路と往路とが一致していない場合における仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９のモードベクトルである。

ベクトルＶ５１，Ｖ５３，Ｖ５５，Ｖ５７，Ｖ５８，Ｖ５９はそれぞれ、復路と往路とが一致していない場合における仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の残差ベクトルである。

ベクトルＶ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９で示すように、復路と往路とが一致している場合には、例えば、仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の順に仮想受信信号の位相が４５°ずつ大きくなっている。

ベクトルＶ１１，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ１８，Ｖ１９で示すように、復路と往路とが一致している場合には、例えば、仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の順にモードベクトルの位相が４５°ずつ大きくなっている。

ベクトルＶ２１，Ｖ２３，Ｖ２５，Ｖ２７，Ｖ２８，Ｖ２９で示すように、復路と往路とが一致している場合には、例えば、仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の順に残差ベクトルの位相が４５°ずつ大きくなっている。

そして、ベクトルＶ１１，Ｖ１３，Ｖ１５，Ｖ１７，Ｖ１８，Ｖ１９およびベクトルＶ２１，Ｖ２３，Ｖ２５，Ｖ２７，Ｖ２８，Ｖ２９で示すように、モードベクトルの振幅は残差ベクトルの振幅より大きい。

そして、モードベクトルの振幅は方位電力に対応し、残差ベクトルの振幅は残差電力に対応する。このため、復路と往路とが一致している場合には、方位電力は残差電力より大きくなる。

一方、ベクトルＶ３１，Ｖ３３，Ｖ３５，Ｖ３７，Ｖ３８，Ｖ３９で示すように、復路と往路とが一致していない場合には、例えば、仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５の順に仮想受信信号の位相が４５°ずつ大きくなり、仮想受信アンテナＶＲＸ５と仮想受信アンテナＶＲＸ７との間で位相が１８０°変化する。そして、仮想受信アンテナＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の順に仮想受信信号の位相が４５°ずつ大きくなっている。

ベクトルＶ４１，Ｖ４３，Ｖ４５，Ｖ４７，Ｖ４８，Ｖ４９で示すように、復路と往路とが一致していない場合には、例えば、仮想受信アンテナＶＲＸ１，ＶＲＸ３，ＶＲＸ５，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９の順にモードベクトルの位相が７２°ずつ大きくなっている。このようにモードベクトルの位相が７２°ずつ大きくなるのは、方位推定演算において、角度が線形的に変化することを前提としてモードベクトルが算出されるためである。

復路と往路とが一致していない場合には、ベクトルＶ５１，Ｖ５３，Ｖ５５，Ｖ５７，Ｖ５８，Ｖ５９はそれぞれ、ベクトルＶ４１，Ｖ４３，Ｖ４５，Ｖ４７，Ｖ４８，Ｖ４９との和がベクトルＶ３１，Ｖ３３，Ｖ３５，Ｖ３７，Ｖ３８，Ｖ３９に一致するように変化する。このため、復路と往路とが一致していない場合には、方位電力が残差電力以下となる傾向にある。

このように、復路と往路とが一致しているか否かによって、方位電力と残差電力との差の傾向が異なる。このため、ゴーストであるか否かを（方位電力－残差電力）に基づいて判断することができる。
図２４は、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した頻度と、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した頻度と、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した頻度とのそれぞれについて、（方位電力－残差電力）との関係を示すグラフである。

折れ線ＦＲ１１は、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した頻度を示す。折れ線ＦＲ１２は、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した頻度を示す。折れ線ＦＲ１３は、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した頻度を示す。

図２４に示すように、（方位電力－残差電力）が小さい場合には、折れ線ＦＲ１１で示すように、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した頻度が小さくなり、折れ線ＦＲ１２で示すように、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した頻度が大きくなる。このため、「ＲＶ不一致」においてターゲットを検出した場合と、「ＲＶ不一致」においてゴーストを検出した場合とを、（方位電力－残差電力）によって分離することができる。

さらに、楕円ＥＬ１内の折れ線ＦＲ１１と、楕円ＥＬ１内の折れ線ＦＲ１３とが略一致しているのに対し、楕円ＥＬ２内の折れ線ＦＲ１１と、楕円ＥＬ２内の折れ線ＦＲ１３とは一致してない。このため、「ＲＶ一致」においてターゲットとゴーストとを検出した場合であっても、（方位電力－残差電力）によってターゲットとゴーストとを分離することが可能である。送受位相差の場合には方位推定演算前の情報を用いているのに対して、（方位電力－残差電力）の場合には方位推定演算後の情報を用いている。このため、（方位電力－残差電力）によってターゲットとゴーストとを分離することができると考えられる。

これらより、レーダ装置１は、方位電力が（残差電力＋オフセット値）以下である場合には、往路と復路とが一致せず、ゴーストであると判断し、方位電力が（残差電力＋オフセット値）より大きい場合には、往路と復路とが一致し、ターゲットであると判断する。

図２５に示すように、一般的な傾向として、（方位電力－残差電力）が小さい場合には、検出結果はゴーストであり、（方位電力－残差電力）が大きい場合には、検出結果はターゲットである。しかし、ＳＮＲが小さくなるほど、検出結果がターゲットである場合の（方位電力－残差電力）の下限値が小さくなる。これにより、図２５においてハッチングを施した領域で示すように、ＳＮＲが小さい場合には、（方位電力－残差電力）によってターゲットとゴーストとを確実に分離することができない。なお、電力閾値は、検出結果がターゲットである場合における（方位電力－残差電力）の下限値より若干小さくなるように設定される。

このように構成されたレーダ装置１は、送信アンテナ部３および受信アンテナ部４と、処理部６とを備える。
処理部６は、複数の仮想受信信号のうち、検出された物体の方位θから受信した信号の電力を示す方位電力平均値を算出する。

処理部６は、複数の仮想受信信号のうち、方位θから受信した信号以外の信号の電力を示す残差電力平均値を算出する。
処理部６は、算出された方位電力平均値から、算出された残差電力平均値を減算した（方位電力－残差電力）が、予め設定された電力閾値より小さい場合に、検出された物体がゴーストであると判断する。

このようにレーダ装置１は、検出された物体がゴーストであるか否かを判断することができるため、物体検出精度を向上させることができる。
また処理部６は、ＳＮＲに応じて電力閾値を設定する。これにより、レーダ装置１は、検出された物体がターゲットであるにも関わらずゴーストであると判断されてしまったり、検出された物体がゴーストであるにも関わらずターゲットであると判断されてしまったりする事態の発生を抑制し、物体検出精度を更に向上させることができる。

以上説明した実施形態において、Ｓ６２０は方位電力算出部としての処理に相当し、Ｓ６３０は残差電力算出部としての処理に相当し、Ｓ６７０，Ｓ６８０は電力ゴースト判断部としての処理に相当し、Ｓ６６０は電力閾値設定部としての処理に相当する。

また、方位電力平均値は方位電力に相当し、残差電力平均値は残差電力に相当し、（方位電力－残差電力）は電力減算値に相当する。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。

［変形例１］
例えば上記実施形態では、ＳＮＲに応じて位相閾値および電力閾値を設定する形態を示したが、レーダ装置１と物体との間の距離に応じて位相閾値および電力閾値を設定するようにしてもよい。式（７）で示すように、受信信号の電力Ｐ_ｒは、レーダ装置１と物体との間の距離Ｒの４乗に反比例しており、受信信号の電力Ｐ_ｒと距離Ｒとの間で負の相関を有しているためである。なお、式（７）において、Ｐ_ｔはレーダ装置１の尖頭電力、Ｇはアンテナ利得、λはレーダ波の波長、σはレーダ反射断面積である。Ｐ_ｔ，Ｇ，λ，σは既知情報である。

したがって、位相閾値マップＭＰ１は、ＳＮＲの代わりに距離Ｒを用いると、距離Ｒと位相閾値との間で正の相関を有するように設定される。また電力閾値マップＭＰ２は、ＳＮＲの代わりに距離Ｒを用いると、距離Ｒと電力閾値との間で負の相関を有するように設定される。

［変形例２］
上記実施形態では、方位電力平均値から残差電力平均値を減算した減算値を（方位電力－残差電力）とする形態を示したが、方位電力の最大値から残差電力の最大値を減算した減算値を（方位電力－残差電力）とするようにしてもよい。

本開示に記載の処理部６およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の処理部６およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の処理部６およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。処理部６に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。

上述したレーダ装置１の他、当該レーダ装置１を構成要素とするシステム、当該レーダ装置１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、物体検出方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…レーダ装置、３…送信アンテナ部、４…受信アンテナ部、６…処理部、ＶＲＸ１，ＶＲＸ２，ＶＲＸ３，ＶＲＸ４，ＶＲＸ５，ＶＲＸ６，ＶＲＸ７，ＶＲＸ８，ＶＲＸ９，ＶＲＸ１０，ＶＲＸ１１，ＶＲＸ１２…仮想受信アンテナ

Claims (6)

1. 予め設定された配列方向に沿う複数の送信アンテナと、前記配列方向に沿う複数の受信アンテナとを有し、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとにより、複数の仮想受信アンテナ（ＶＲＸ１～ＶＲＸ１２）が前記配列方向に沿う仮想アレーが形成される送受信アンテナ部（３，４）と、
   前記複数の仮想受信アンテナにて受信された複数の仮想受信信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された送信信号を反射した物体を検出するように構成された物体検出部（Ｓ１０～Ｓ９０）と、
   前記複数の仮想受信信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信される前記送信信号における前記複数の送信アンテナ間の送信位相差を算出するように構成された送信位相差算出部（Ｓ４６０）と、
   前記複数の仮想受信信号に基づいて、前記複数の受信アンテナで受信される受信信号における前記複数の受信アンテナ間の受信位相差を算出するように構成された受信位相差算出部（Ｓ４７０）と、
   前記送信位相差算出部により算出された前記送信位相差と、前記受信位相差算出部により算出された前記受信位相差との差である送受位相差を算出するように構成された送受位相差算出部（Ｓ４８０）と、
   前記送受位相差算出部により算出された前記送受位相差が、予め設定された位相閾値より大きい場合に、前記物体検出部により検出された前記物体がゴーストであると判断するように構成された位相ゴースト判断部（Ｓ４９０，Ｓ５００）と
   を備えるレーダ装置（１）。
2. 予め設定された配列方向に沿う複数の送信アンテナと、前記配列方向に沿う複数の受信アンテナとを有し、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとにより、複数の仮想受信アンテナ（ＶＲＸ１～ＶＲＸ１２）が前記配列方向に沿う仮想アレーが形成される送受信アンテナ部（３，４）と、
   前記複数の仮想受信アンテナにて受信された複数の仮想受信信号に基づいて、前記複数の送信アンテナから送信された送信信号を反射した物体を検出するように構成された物体検出部（Ｓ１０～Ｓ９０）と、
   前記複数の仮想受信信号のうち、前記物体検出部で検出された前記物体の方位から受信した信号の電力である方位電力を算出するように構成された方位電力算出部（Ｓ６２０）と、
   前記複数の仮想受信信号のうち、前記方位から受信した信号以外の信号の電力である残差電力を算出するように構成された残差電力算出部（Ｓ６３０）と、
   前記方位電力算出部により算出された前記方位電力から、前記残差電力算出部により算出された前記残差電力を減算した電力減算値が、予め設定された電力閾値より小さい場合に、前記物体検出部により検出された前記物体がゴーストであると判断するように構成された電力ゴースト判断部（Ｓ６７０，Ｓ６８０）と
   を備えるレーダ装置（１）。
3. 請求項１に記載のレーダ装置であって、
   前記複数の仮想受信信号の強さを示す信号強度パラメータに応じて前記位相閾値を設定するように構成された位相閾値設定部（Ｓ４５０）を備えるレーダ装置。
4. 請求項２に記載のレーダ装置であって、
   前記複数の仮想受信信号の強さを示す信号強度パラメータに応じて前記電力閾値を設定するように構成された電力閾値設定部（Ｓ６６０）を備えるレーダ装置。
5. 請求項３または請求項４に記載のレーダ装置であって、
   前記信号強度パラメータは、信号対雑音比であるレーダ装置。
6. 請求項３または請求項４に記載のレーダ装置であって、
   前記信号強度パラメータは、前記レーダ装置と前記物体との間の距離であるレーダ装置。

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