CN101185009B - 雷达装置 - Google Patents

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Abstract

发送波束，按照发送波束的接收强度从扫描角范围的中心方向向端部方向缓缓减弱的方式设定。例如在成为目标的其他车辆(100)存在于发送波束(505R)的中心方向时，按照发送波束(504R)的接收强度一方比发送波束(505R)的中心方向接收强度(551R)强的方式设定。检测该发送波束的接收信号强度的扫描角分布时，出现接收信号强度的峰值的扫描角与目标实际存在的方位角相比更靠近扫描角范围的中心侧。从而，存在于与发送波束的扫描角范围相比更靠近规定量外侧的区域的目标的接收信号强度的峰值出现在扫描角范围内。

Description

雷达装置
技术领域
本发明涉及采用毫米波的车载用的雷达装置，尤其在规定角范围内扫描波束方向，根据接收信号探测目标的雷达装置。 
背景技术
以往有关于利用毫米波的车载用的雷达装置的各种方案，在上述的雷达装置中，在规定扫描角范围内一边扫描天线，一边发送发送波束，通过由目标反射的接收信号探测目标的角度扫描型雷达装置。 
但是，在角度扫描型雷达装置中，由于发送波束的发送范围为扇形，因此距自车距离越远，探测范围越大，在自车附近探测范围变窄。 
在专利文献1中，作为解决上述问题的角度扫描型雷达装置公开了一种雷达装置，其中配设有各自指向方向稍微不同的多个天线，通过改变用于收发的天线的组合，来设定远距离、近距离。具体地来说，该雷达装置通过采用邻接的多个天线使发送波束宽度变窄，使远距离的方位分辨率提高，通过采用比这种远距离探知所利用的天线少的天线数增大发送波束宽度，从而使近距离的探测范围扩大。 
专利文献1：特开平8-334557号公报 
但是，现有的一般的角度扫描型雷达装置不能探测扫描角范围外的目标。例如难以识别采用最外角(扫描角范围的端部)探测的接收信号的峰值为在该角度方向上存在的目标，还是在范围外存在的目标。 
此外，专利文献1中所述的雷达装置必须使用多个天线，在采用多个天线进行发送波束控制的情况下，必须进行用于对控制用的开关组和上述开关组进行控制的复杂的控制处理。进而，由于远距离的探测和近距离的探测所利用的天线不同，因此必须分别进行不同的动作控制。 
发明内容
从而，本发明的目的在于提供一种实现采用一个天线进行远距离的探测和近距离的广角探测的雷达装置。 
本发明的雷达装置，具备：发送波束形成单元，其形成从天线向外部发送的发送波束；波束扫描单元，其在规定扫描角范围内扫描发送波束；和接收探测单元，其根据发送波束由目标反射而由天线得到的接收信号，探测目标，针对位于自扫描角范围的规定方位角朝向至少一端X°的方位角的目标，向X°的方位角发送的发送波束所对应的接收信号强度被设定为比相对于X°的方位角更靠近规定方位角侧的至少一个发送波束所对应的接收信号强度低，其中方位角表示以天线的扫描角范围的中心方向为0°方向，与该0°方向所构成的角度。 
在该结构中，对各扫描角进行下述设定，即针对存在于某扫描角(方位角)X°方向的目标，使位于规定方位角侧的至少一个扫描角方向的发送波束的接收信号的强度比扫描角X°方向的发送波束的接收信号的强度高。从而，接收信号强度的峰值出现的扫描角一方，相对于目标的扫描角(方位角)更靠近规定方位角侧。 
此外，本发明的雷达装置的特征在于，向X°的方位角发送的发送波束所对应的接收信号强度被设定为比相对于X°的方位角更靠近规定方位角侧的与发送波束邻接的发送波束所对应的接收信号强度低。 
在该结构中，对各扫描角进行下述设定，即针对存在于某扫描角(方位角)X°方向的目标，使与规定方位角侧邻接的扫描角方向的发送波束的接收信号的强度比扫描角X°方向的发送波束的接收信号的强度高。从而，相对于目标的扫描角(方位角)，接收信号强度的峰值出现在与规定方位角侧邻接的方位角。 
此外，本发明的雷达装置的特征在于，采用发送波束形成机构，设定为相对于扫描角范围的规定方向的天线增益，使各扫描角方向的天线增益朝向一端逐渐降低。 
在该结构中，在目标存在于某一扫描角方向的情况下，发送到相对该扫描角方向更靠近规定方向侧的扫描角方向的发送波束的接收信号，比发送到目标存在的扫描角方向的发送波束的接收信号大。 
此外，本发明的雷达装置的特征在于，采用发送波束形成机构，使各扫描角方向的发送波束的宽度从扫描角范围的规定方向朝向一端逐渐变宽。 
在该结构中，即使发送波束的强度朝向一端方向而不减弱，只采用天线的特性，能够使发送波的波束方向强度具有分布。进而，越靠近一端侧的波束，能够得到来自越大范围的接收信号。由此，接收信号的峰值出现的扫描角一方，相对于目标的扫描角(方位角)更靠近规定方向侧。 
此外，本发明的雷达装置的特征在于，采用接收探测单元，按照相对于扫描角范围的规定方向的接收信号强度，使接收信号强度朝向一端逐渐降低的方式，校正各扫描角方向的接收信号强度。 
在该结构中，如上述各结构那样不对发送波束进行控制，而控制接收信号。从而，得到与控制上述的发送波束时相同的结果。另外，除了发送波束的控制之外，也可进行接收信号的控制，通过进行上述处理能进一步明确每个扫描角方向的不同。 
此外，本发明的雷达装置的特征在于，具备存储单元，其中存储有目标的方位角和接收信号强度之间的对应表或关系式，接收探测单元，检测出接收信号强度成为极大值的扫描角，并将该检测出的扫描角应用于对应表或关系式中，来探测目标的方位角。 
在该结构中，通过将接收信号强度的极大(峰值)的扫描角和此时的目标的方位角预先关联起来，如果根据所得到的接收信号强度的扫描角分布检测接收信号强度的峰值，则探测到目标的方位角。 
此外，本发明的雷达装置的特征在于，采用接收探测单元，对各发送波束的接收信号强度进行插补，检测出接收信号强度的极大值。 
在该结构中，对根据扫描角分辨率而离散出现的各扫描角方向的接收信号进行插补(例如置换为规定连续函数等)，来检测峰值，通过这样得到更准确的峰值位置。 
发明效果 
通过本发明，接收信号强度的峰值出现在相对于目标存在的实际的扫描角(方位角)更靠近扫描角范围的中心侧，从而在扫描角范围的端部以及端部附近，存在于相对扫描角范围靠近外侧的目标的接收信号强度的峰值出现在扫描角范围内。由此，能够探测相对于实际发送发送波束的扫描 角范围更靠近外侧的目标。 
此外，通过本发明，越靠近扫描角范围的端部，发送波束具有的范围越大，从而能够探测从扫描角范围的端部向外侧更远离的位置的目标。 
此外，通过本发明，通过控制接收信号强度，在扫描角范围的端部以及端部附近，存在于相对扫描角范围靠近外侧的目标的接收信号的峰值出现在扫描角范围内。由此，能够探测相对于实际发送发送波束的扫描角范围更靠近外侧的目标。 
此外，通过本发明，将目标的扫描角和接收信号强度的峰值的扫描角关联起来，而不依赖于扫描角范围内还是范围外，通过这样根据接收信号强度的峰值能够容易地探测目标的扫描角即方位。 
此外，通过本发明，通过对各扫描角的接收信号强度进行插补，使离散出现的接收信号强度变得连续，接收信号强度的扫描角分布变得更细密。通过这种接收信号强度的扫描角分布探测峰值，则能够更准确地探测目标的方位。 
附图说明
图1为表示第1实施方式的雷达装置的结构的概略结构图。 
图2为表示各扫描角方向的发送波束的接收信号强度的分布的示意图。 
图3为表示方位角(扫描角)和相对天线增益之间的关系的天线增益模式图。 
图4为发送波束为图3所示的分布时的接收信号强度的峰值方位角和目标方位角之间的关系图。 
图5为表示目标存在于0°放上时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图6为表示目标存在于5°方向时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图7为表示目标存在于10°方向时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图8为表示目标存在于15°方向时的发送波束方位角和与其对应的接 收信号强度的关系的图。 
图9为表示第2实施方式中的方位角和相对天线增益之间的关系的天线增益模式图。 
图10为表示发送波束为图9所示的分布时的接收信号强度的峰值方位角和目标方位角之间的关系图。 
图11为表示目标存在于0°方向时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图12为表示目标存在于5°方向时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图13为表示目标存在于10°方向时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图14为表示目标存在于15°方向时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图15为表示目标存在于20°方向时的发送波束方位角和与其对应的接收信号强度的关系的图。 
图16为第3实施方式的雷达装置的概略结构图。 
图17为表示第3实施方式的雷达装置的其他结构的概略结构图。 
图18为以近似二阶函数的方式对接收信号强度并进行插补时的概念图。 
符号说明 
1-控制部 
2-VCO 
3-耦合器 
4-循环器 
5-天线 
6-混频器 
7-LPF 
8-A/D变换部 
9-天线扫描机构 
10-数据处理部 
11-FFT处理部 
12-峰值检测部 
13-目标探测部 
14-数据校正部 
15-VGA 
具体实施方式
参照图1～图8对本发明的第1实施方式相关的雷达装置进行说明。另外，在本实施方式中，作为雷达装置以安装到汽车的FM-CW雷达装置为例进行说明。 
图1为表示本实施方式的雷达装置的结构的概略结构图。 
本实施方式的雷达装置具备控制部1、VCO2、耦合器(coupler)3、循环器4、天线5、混频器6、低通滤波器(LPF)7、A/D变换部8、天线扫描机构9、数据处理部10。数据处理部10具备FFT处理部11、峰值检测部12、目标探测部13。 
控制部1依次生成调制发送信号的调制信号的数字数据，并基于该数字数据向VCO2输出控制电压。VCO2按照从控制部1输入的控制电压使振荡频率变化。由此，使VCO2的振荡频率例如以三角波状连续的方式FM调制。耦合器3将被FM调制的发送信号传送到循环器4侧，并且以规定分配比将一部分发送信号作为本地信号提供给混频器6。循环器4将发送信号向天线5侧传送，此外将来自天线5的接收信号提供给混频器6。天线5将VCO2的被FM调制的连续波的发送信号作为具有规定宽度的发送波束进行发送。此外，天线5通过天线扫描机构9使发送波束的方向以整个规定扫描角度范围内周期变化，并进行发送波束的扫描。另外，在以下的说明中，表示从自车沿水平方向进行波束扫描的例子，上述扫描角相当于方位角。此时，各发送波束的放射方向的中心的角度间距、即扫描角的分辨率被预先设定，进而每个扫描角的发送波束强度也被预先设定。 
图2为表示各扫描角方向的发送波束的接收信号强度的分布的示意图，(A)为整体图，(B)为局部放大图。在图2中，501、502R～505R、502L～505L表示发送波束形状以及由该发送波束得到的接收信号强度分 布的形状。在此，所谓发送波束的接收信号强度表示在各个方位角方向(扫描角方向)上，向位于距自车相同距离的目标发送发送波束而得到的接收信号强度。 
图3为表示方位角(扫描角)和相对天线增益之间的关系的天线增益模式(pattern)图。在此，方位角表示以天线5的扫描角范围的中心方向为0°方向，与该0°方向所构成的角度。此外，方位角为从自车向放射方向观察时的右侧方向设为角度成为+的方向，左侧方向为角度成为-的方向。 
发送波束被设定为，扫描角范围的中心方向的发送波束的接收信号强度比其他扫描角方向的发送波束的接收信号强度强，发送波束的接收信号强度被设定为随着从扫描角范围的中心方向向端部方向而缓缓变弱。例如如图2所示，在朝向放射方向的右侧的区域中，相对中心方向的发送波束的接收强度501，各扫描角方向的接收强度502R、503R、504R、505R随着从中心方向到端部而依次变弱。此外，朝向放射方向的左侧区域中，相对中心方向的发送波束的接收强度501，各扫描角方向的接收强度502L、503L、504L、505L被设定为随着从中心方向到端部而依次变弱。 
而且，在邻接的发送波束彼此之间例如在X°方向存在目标，扫描角峰值为y°的情况下，按照向与中心侧邻接的X°-y°方向发送的发送波束的X°方向的接收信号强度一方比向X°方向发送的发送波束的X°方向的接收强度强的方式设定。例如，如图2所示，在发送波束505R的中心方向存在成为目标的其他车辆100时，设定为发送波束504R的发送波束505R的中心方向上的接收信号强度542R一方比发送波束505R的该发送波束的中心方向的接收强度551R强。 
这种情况的具体示例为图3，在图3的情况下，扫描角分辨率为1°。图3的设定为，针对+1°方向的目标，使以0°方向为中心的发送波束的接收信号强度一方比以+1 °方向为中心方向的发送波束所引起的接收信号强度高。该关系(分布)被设定从扫描角范围的中心(0°方向)到端部即+15°方向为止即使扫描角增加也相同。而且，设定为针对扫描角范围的一端即+15°方向的目标，使以+14°方向为中心的发送信号所对应的接收信号强度一方比以+15°方向为中心方向的发送波束所对应的接收信号强 度高。另外，在图3的设定表示相对+角度方向(右侧方向)的扫描角的分布，但相对-角度方向(左侧方向)的扫描角的分布也相同。之后，上述+角度方向的分布和-角度方向的分布也可不完全相同，另外也可只为一个方向(+角度方向或-角度方向)。 
通过采用这种设定，能够得到图4所示的接收信号强度的峰值扫描角和目标方位角之间的关系。 
图4为接收信号强度的峰值扫描角和目标方位角之间的关系图。 
由此，接收信号强度的峰值扫描角具有除了中心方向(0°方向)以外，自目标方位角向中心方向(0°方向)偏离1°的关系。 
上述设定的发送波束由目标反射，作为来自相同方向的反射信号由天线5接收。天线5将接收信号向循环器4输出，循环器4将接收信号向混频器6传送。 
混频器6将来自耦合器3的本地信号和来自循环器4的接收信号混频后，输出IF拍频(beat)信号。LPF7除去IF拍频信号中无用的高频成分，A/D变换部8将该信号变换为抽样数据串后，提供给数据处理部10的FFT处理部11。 
FFT处理部11对由A/D变换部8所变换的抽样数据串进行FFT处理后，提供给峰值检测部12。峰值检测部12通过对被FFT处理后的数据进行阈值处理，检测出各扫描角方向的接收信号强度后，提供给目标探测部13。目标探测部13采用以下所示的方法根据各扫描角方向的接收信号强度的分布探测目标的方位角。此时，目标探测部13通过已知的FM-CW方法检测从自车到目标的相对距离以及相对速度。 
图5～图8为表示在各方位角方向存在目标的情况下发送波束扫描角和与该扫描角对应的接收信号强度的关系的图。上述图5～图8的结果表示将图3所示的发送波束的模式用于发送接收双方的情况。这里，图5表示目标存在于0°方向(扫描角范围的中心方向)的情况，图6表示目标存在于+5°方向的情况。图7表示目标存在于+10°方向的情况，图8表示目标存在于+15°方向的情况。 
目标探测部13得到至少扫描一次发送波束的结果时，采用由峰值检测部12检测出的接收信号强度，检测出接收信号强度的扫描角分布。如 图5～图8所示，数据处理部10将目标的方位角和与该方位角对应的接收信号强度的扫描角分布关联而预先存储起来，或者预先存储图4所示的目标方位角和接收信号强度的极大值的扫描角之间的关系。之后，目标探测部13，检测出根据由这一次扫描得到的接收信号强度的扫描角分布取得极大值的接收信号强度的扫描角方向，读出上述被存储的接收信号强度成为极大值的扫描角和目标的方位角之间的关系(图4)，将上述检测结果和存储信息进行比较。之后，目标探测部13基于比较结果检测出目标方位角。例如，如果得到在图7所示的发送波束方位角度为9°时具有极大值的接收信号强度分布，则探测到在10°方向存在目标，如果得到在图8所示的发送波束方位角度为14°时具有极大值的接收信号强度分布，则探测到在15°方向存在目标。 
由此，在本实施方式中，相对于表示接收信号强度分布的极大值的扫描角，目标存在的方位角成为偏离中心1°的一侧的方位角(扫描角)。通过利用这种关系，存在于扫描角范围外的方位角16°的位置的目标能够在接收信号强度的极大值出现在15°时探测到。因此，也能探测到实际位于扫描发送波束的角度范围外侧的目标。即通过采用本实施方式的上述的结构，可更大地取得能近距离探测的方位。 
此时，如上所述，发送波束的接收信号强度被设定为越靠近扫描角范围的端部越低，因此在端部方向不能探测到存在于远离自车的目标，但能探测到位于近距离的目标。 
另一方面，在扫描角范围的中心部，能够设定与以往大致相同的接收信号强度，因此在中心部能够如以往那样探测到远离自车的目标。 
其结果，在能够存在于扫描角范围的中心方向附近的其他车辆正确探测到远距离，并且在自车附近宽范围内能够探测到其他车辆，能够确切且早期地探测到进行突然急超车的其他车辆等。 
另外，在上述的说明中，根据扫描角方向的接收信号强度的极大值探测到目标的方位角。但是，通过将如图5～图8所示的目标的方位角和接收信号强度的分布模式关联并预先存储起来，将检测出的接收信号强度的分布模式和所存储的接收信号强度的分布模式进行比较，也能够探测目标的方位角。采用这种分布模式的方法中，得到按目标的每个方位角不同的 分布模式，因此能够唯一地决定目标的方位角。 
接下来，参照图9～图15对第2实施方式相关的雷达装置进行说明。 
本实施方式的雷达装置与第1实施方式所示的雷达装置的结构相同，发送波束的控制方法和与此相伴的波束检测方法不同。因此，省略各构成要素的说明，以下只对发送波束的控制方法以及峰值检测方法进行说明。 
图9为表示本实施方式中的方位角和相对天线增益之间的关系的天线增益模式图。这里，方位角以及扫描角表示以天线5的扫描角范围的中心方向为0°方向，与该0°方向所构成的角。此外，对方位角而言，将从自车朝向放射方向观察时的右手方向设为角度成+的方向，将左手方向身为角度成-的方向。此外，扫描角分辨率为1°。 
发送波束被设定为，扫描角范围的中心方向的发送波束的接收强度比其他扫描角方向的发送波束的接收强度强，发送波束的接收信号强度随着从扫描角范围的中心方向朝向端部方向而缓缓变弱。此外，发送波束被设定为使发送波束宽度随着从扫描角范围的中心方向朝向端部方向而缓缓变宽。 
例如，在图9的例子中，0°方向的发送波束的波束宽度大约为±3°而6°左右，但扫描角越大，波束宽度越大，扫描角范围的端部即+15°方向的发送波束的波束宽度为20°以上。由此，+15°方向的发送波束被位于方位角25°的目标反射，得到接收信号。 
通过采用这种设定，能得到图10所示的接收信号强度的峰值扫描角和目标方位角之间的关系。 
图10为发送波束为图9所示的分布时的接收信号强度的峰值扫描角和目标方位角之间的关系图。 
如图10所示，接收信号强度的峰值扫描角具有除了0°方向以外，大致从目标方位角偏离中心方向(0°方向)的关系。例如在目标方位角为5°的情况下，接收信号强度的峰值扫描角为4°，目标方位角为20°的情况下接收信号强度的峰值扫描角为13°。而且，如果接收信号强度的峰值扫描角为15°，则目标方位角为22°。由此，通过采用本实施方式的发送波束的控制方法，实际仅通过以±15°扫描发送波束能检测出存在于大致±22°的范围的目标的方位。 
另一方面，图11～图15为表示在目标存在于各方位角方向时发送波束扫描角和与其对应的接收信号强度的关系的图。上述图11～图15的结果表示将图9所示的发送波束的模式用于发送接收双方的情况。在此，图11表示目标存在于0°方向(扫描角范围的中心方向)的情况，图12表示目标存在于+5°方向的情况。图13表示目标存在于+10°方向的情况，图14表示目标存在于+15°方向的情况。另外，15表示目标存在于+20°方向的情况。 
在本实施方式的雷达装置中，在数据处理部10中，将如图11～图15所示的目标的方位角和与此对应的接收信号强度的扫描角分布关联并预先存储起来，或者将图10所示的目标方位角和接收信号强度的极大值的扫描角之间的关系预先存储起来。之后，目标探测部13检测出根据由这次扫描得到的接收信号强度的扫描角分布取得极大值的接收信号强度的扫描角方向，读出上述所存储的接收信号强度成为极大值的扫描角和目标方位角之间的关系(图4)，将上述检测结果与存储信息进行比较。之后，目标探测部13基于比较结果检测出目标方位角。例如，如果得到如图13所示的发送波束扫描角为8°时具有极大值的接收信号强度分布，则探测到目标存在于10°方向，如果得到图14所示的发送波束扫描角为11°时具有极大值的接收信号强度分布，则探测到目标存在于15°方向。进而，如果得到图15所示的发送波束扫描角为13°时具有极大值的接收信号强度分布，则探测到目标存在于20°方向。 
由此，在本实施方式中，相对于表示接收信号强度分布的极大值的方位角，目标存在的方位角存在于偏离中心的一侧。由此，如图15所示，能够探测到实际上相对于扫描发送波束的角度范围更靠近外侧的目标。即通过采用本实施方式的上述结构，能够更大地取得近距离探测的方位。此外，在本实施方式中，越靠近扫描角范围的端值，使发送波束宽度越大，从而通过第1实施方式所示的方法能够进一步探测到大范围。 
另一方面，在扫描角范围的中心部，通过设定与以往以及第1实施方式大致相同的发送波束宽度，在中心部能够采用以往的方法探测距自车远离的目标。 
其结果，能够正确地探测到存在于扫描角范围的中心方向附近的其他 车辆直到远距离位置，并且在自车附近能够以更广的范围探测其他车辆，能够确切且更早期地探测到进行突然超出的其他车辆等。 
另外，在上述的说明中，根据接收信号强度成为极大值的扫描角探测到目标的方位角。但是，通过将图11～图15所示的目标方位角和接收信号强度的扫描角分布模式关联地预先存储起来，对所检测到的接收信号强度的扫描角分布模式和所存储的接收信号强度的分布模式进行比较，而能够探测目标的方位角。采用这种分布模式的方法，得到按目标的每个方位角不同的分布模式，因此能够唯一地决定目标的方位角。 
接下来，参照图16、图17对第3实施方式相关的雷达装置进行说明。 
图16为本实施方式的雷达装置的概略结构图。本实施方式的雷达装置，相对于第1实施方式的图1所示的雷达装置，在混频器6和LPF7之间设置有VGA(Variable Gain Amplifier)15，其他结构相同。 
VGA15为能够控制增益的放大器。VGA15从天线扫描机构9提供发送波束的扫描角信息，VGA15基于该扫描角信息使从混频器6输出的IF拍频信号的放大率变化。由此，即使不进行发送波束的强度控制，也能进行相对图3所示的方位角的相对天线增益的控制。由此，被增益调整的IF拍频信号与第1实施方式相同，介由LPF7通过A/D变换部8被数字变换后提供给数据处理部10。数据处理部10如第1实施方式所示处理输入数据来探测目标。 
通过这种结构，不用进行发送波束的扫描角的强度控制，能够正确地探测到存在于扫描角范围的中心方向附近的其他车辆直到远距离位置，并且能够在自车附近以大范围探测其他车辆。 
另外，图16表示在混频器6和LPF7之间设置VGA15的结构，但如图16所示，也可不采用VGA15，而在数据处理部10的FFT处理部11和峰值检测部12之间设置电平校正部14。 
图17为表示本实施方式的雷达装置的其他结构的概略结构图。 
在具有这种结构的情况下，得到不进行扫描角方向的强度控制的发送波束所对应的拍频信号，并进行FFT处理。电平校正部14基于从控制部1输入的发送波束的扫描角信息对被FFT处理的数据进行电平校正。由此，即使不进行发送波束的强度控制，也能进行对于图3所示的方位角的相对 天线增益的控制。 
由此，并不限于发送波束强度的扫描角的控制，通过由接收***的各电路元件对接收信号或接收数据的强度进行调整/校正，能够正确地探测到存在于扫描角范围的中心方向附近的其他车辆直到远距离位置，并且在自车附近能够以大范围探测其他车辆。 
另外，在本实施方式的上述说明中，表示了不进行发送波束强度的扫描角的控制的情况，但也可以在进行发送波束强度的扫描角控制的状态下进行接收信号以及接收数据的调整/校正。 
此外，在上述的各实施方式中，表示了将接收强度为最大的方位角配置在扫描角范围的中心的例子，但也可按照与雷达装置的设置位置或设置数目对应，扫描角范围的中心以外的方位的接收信号强度成为最大的方式进行设定。例如，在车辆的前面的两侧设置两个雷达的情况下，设定为在左侧的雷达中位于距扫描角范围的中心右侧的方位的接收信号强度最大，在右侧的雷达中位于距扫描角范围的中心左侧的方位的接收信号强度最大。 
进而，在第3实施方式所示的方式中，雷达的接收信号强度分布能通过电平校正部14进行校正，也可按照条件使该校正不同。因此例如在按照车辆的舵角切换扫描角范围的接收强度最大点，能够随时变更目标的可探测范围。 
此外，在上述的各实施方式中，根据基于扫描角度间距的离散的接收信号强度的实际测量值探测到峰值的扫描角，但也可对所得到的接收信号强度的分布进行插补处理来探测峰值的扫描角。 
例如，图18为以近似二阶函数方式对接收信号强度并进行插补时的概念图。此时，根据由近似式表示的接收信号强度曲线探测峰值的扫描角。在此，所探测到的峰值的扫描角，采用与根据由近似式表示曲线所得到的成为峰值的角最接近的扫描角。之后，采用如上那样探测到的扫描角，通过上述第1实施方式所示的方法探测目标的方位角。通过采用上述方法，能够对每个扫描角的接收信号强度的偏差进行校正，能够探测更恰当的峰值的扫描角。另外，作为插补方法，除了上述的二阶函数的近似之外，也可采用其他函数的近似，平滑(移动平均)、取得多个接收信号强度和与其对应的扫描角的点来取得重心的方法等。 

Claims (7)

1.一种雷达装置，具备：发送波束形成单元，其形成从天线向外部发送的发送波束；波束扫描单元，其在规定扫描角范围内扫描发送波束；和接收探测单元，其根据上述发送波束由目标反射而由上述天线得到的接收信号，探测上述目标，
针对位于自上述扫描角范围的规定方位角朝向至少一端X°的方位角的目标，向上述X°的方位角发送的发送波束所对应的接收信号强度被设定为比相对于上述X°的方位角更靠近上述规定方位角侧的至少一个发送波束所对应的接收信号强度低，其中方位角表示以天线的扫描角范围的中心方向为0°方向，与该0°方向所构成的角度。
2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，
向上述X°的方位角发送的发送波束所对应的接收信号强度被设定为比相对于上述X°的方位角更靠近上述规定方位角侧的与上述发送波束邻接的发送波束所对应的接收信号强度低。
3.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其特征在于，
上述发送波束形成单元，按照相对于上述扫描角范围的上述规定方向的天线增益，使各扫描角方向的天线增益朝向上述一端逐渐降低的方式进行设定。
4.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其特征在于，
上述发送波束形成单元，使各扫描角方向的发送波束的宽度从上述扫描角范围的上述规定方向朝向上述一端逐渐变宽。
5.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其特征在于，
上述接收探测单元，按照相对于上述扫描角范围的上述规定方向的接收信号强度，使接收信号强度朝向上述一端逐渐降低的方式，校正各扫描角方向的接收信号强度。
6.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其特征在于，
具备存储单元，其中存储有上述目标的方位角和上述接收信号强度之间的对应表或关系式，
上述接收探测单元，检测出接收信号强度成为极大值的扫描角，并将该检测出的扫描角应用于上述对应表或关系式中，来探测上述目标的方位角。
7.根据权利要求1或2所述的雷达装置，其特征在于，
上述接收探测单元，对各发送波束的接收信号强度进行插补，检测出上述接收信号强度的极大值。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4591507B2 (ja) * 2005-06-15 2010-12-01 株式会社村田製作所 レーダ装置
KR101137088B1 (ko) * 2010-01-06 2012-04-19 주식회사 만도 통합 레이더 장치 및 통합 안테나 장치
JP5093298B2 (ja) * 2010-06-04 2012-12-12 株式会社デンソー 方位検出装置
US8902103B2 (en) * 2011-03-16 2014-12-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Radar apparatus supporting short and long range radar operation
WO2015190232A1 (ja) * 2014-06-11 2015-12-17 古野電気株式会社 レーダ装置及び送信信号制御方法
JP6331195B2 (ja) * 2014-09-29 2018-05-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置
CN105738871A (zh) * 2014-12-24 2016-07-06 松下知识产权经营株式会社 雷达***
CN112514281B (zh) * 2018-06-06 2024-03-15 索尼集团公司 雷达探测与无线通信的共存
CN110927724B (zh) * 2019-11-11 2020-11-27 中国地质环境监测院 毫米波雷达泥石流智能监测***与方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5579010A (en) * 1994-05-27 1996-11-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Multibeam radar system
EP1500954A3 (en) * 2003-07-22 2005-02-23 Omron Corporation Vehicular radar device
CN2694291Y (zh) * 2003-12-11 2005-04-20 黄凯 微波汽车防撞驾驶雷达装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06160518A (ja) 1992-11-18 1994-06-07 Mitsubishi Electric Corp 車載用レーダ装置
JP2567332B2 (ja) * 1993-02-17 1996-12-25 本田技研工業株式会社 時分割型レーダシステム
JPH07270602A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Omron Corp 受光用レンズ，受光装置，これらを用いた光電センサおよびレーザ・レーダ，ならびにレーザ・レーダを搭載した車両
JP3511329B2 (ja) 1995-06-09 2004-03-29 本田技研工業株式会社 車載用レーダ装置
JPH1164500A (ja) 1997-08-21 1999-03-05 Honda Motor Co Ltd レーダ装置
JP3810045B2 (ja) * 1998-12-01 2006-08-16 本田技研工業株式会社 レーダ装置
JP3405327B2 (ja) 2000-07-28 2003-05-12 株式会社デンソー 物体認識方法及び装置、記録媒体
JP2005337759A (ja) 2004-05-24 2005-12-08 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置
JP2006201013A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Hitachi Ltd 車載用レーダ
JP4591507B2 (ja) * 2005-06-15 2010-12-01 株式会社村田製作所 レーダ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5579010A (en) * 1994-05-27 1996-11-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Multibeam radar system
EP1500954A3 (en) * 2003-07-22 2005-02-23 Omron Corporation Vehicular radar device
CN2694291Y (zh) * 2003-12-11 2005-04-20 黄凯 微波汽车防撞驾驶雷达装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2001-59724A 2001.03.06

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006134911A1 (ja) 2006-12-21
JP4591507B2 (ja) 2010-12-01
US20080088497A1 (en) 2008-04-17
US7463185B2 (en) 2008-12-09
DE112006001358T5 (de) 2008-03-20
JPWO2006134911A1 (ja) 2009-01-08
CN101185009A (zh) 2008-05-21

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