JP3463747B2 - Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続波に周波数変
調を施した送信信号を用い、受信信号と前記送信信号と
のビート周波数からターゲットの少なくとも距離を得る
ことができるＦＭ−ＣＷレーダ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、パルスレーダ
装置と比較すると比較的近距離の物体（ターゲット）の
探知に適している。そのため、近年では、自動車に搭載
して先行する自動車等を探知する手段としての開発がす
すめられている。

【０００３】ＦＭ−ＣＷレーダ装置における周波数変調
には、一般に三角波周波数変調が用いられている。三角
波周波数変調というのは、周波数が直線的に増加する区
間と直線的に減少する区間が交互に繰り返される周波数
変調であり、変調周波数増加区間（以下、単にアップ区
間という）のビート周波数と変調周波数減少区間（以
下、単にダウン区間という）のビート周波数とからター
ゲットの距離および相対速度を算出することができる。

【０００４】ターゲットの方向については、所望の幅に
絞られたアンテナビームを走査することにより得ること
ができる。

【０００５】走査方式は一般に機械走査方式と電子走査
方式に大きく分けることができ、電子走査方式の一つと
してディジタル・ビーム・フォーミング（ＤＢＦ）走査
方式が挙げられる。

【０００６】ＤＢＦ走査方式は、受信アンテナとして複
数の素子アンテナを有するアレーアンテナを用い、各素
子アンテナ毎に得られたビート信号に対してデジタル信
号処理による移相を施して合成することにより所望の方
位にアンテナビームを形成できるというＤＢＦ合成技術
を利用してアンテナビームの走査を行う方式である。

【０００７】ＤＢＦ走査方式によれば、機械走査方式の
ようにアンテナを回転させる必要がない。したがって、
アンテナを回転させるための駆動機構が不要であり、そ
のために、振動に強く、しかも小型・軽量化を図ること
ができるという利点を備えている。このような利点を生
かして、車載用レーダ装置としての利用が研究されてい
る。

【０００８】一方、一般的に、ＤＢＦ合成処理の演算負
荷は大きい。そこで、演算負荷を小さくするために、タ
ーゲットが存在する可能性の高い距離に対応するビート
周波数に限ってＤＢＦ合成を行うことが考えられている
（特開平１１−１３３１４２号）。

【０００９】ターゲットが存在する可能性の高い距離に
対応するビート周波数を検出する方法としては、ＤＢＦ
合成処理前のビート周波数スペクトラムからピークとな
る周波数（ピーク周波数）を検出する方法がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＤＢＦ合成処
理前のビート周波数スペクトラムにおけるピークレベル
は、ターゲットが遠距離になるほど、すなわち、ビート
周波数の値が大きくなるほど、低くなる。そのため、遠
距離ターゲットについてピーク周波数を検出できないこ
とが考えられる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のＦＭ−ＣＷレー
ダ装置は、このような問題を解決するためになされたも
のであり、連続波に周波数変調を施した送信信号を用
い、受信信号と送信信号とのビート周波数からターゲッ
トの距離を得ることができるＦＭ−ＣＷレーダ装置にお
いて、複数の素子アンテナを有する受信用アレーアンテ
ナと、複数の素子アンテナ毎に得られたビート信号に対
してＤＢＦ合成処理を施してアンテナビームの形成およ
び走査を行うことによりターゲットの距離および方向を
検出するターゲット検出手段と、ＤＢＦ合成処理前のビ
ート周波数スペクトラムからピークとなる周波数を検出
するピーク周波数検出手段とを備え、ターゲット検出手
段は、ピーク周波数検出手段で検出された所定周波数以
下のピーク周波数についてはその周波数またはその近傍
周波数においてＤＢＦ合成処理によるターゲットの距離
および方向の検出を行い、所定の周波数よりも大きいビ
ート周波数については検出範囲の最大周波数に至るまで
の周波数全域に亘ってＤＢＦ合成処理によるターゲット
の距離および方向の検出を行うことを特徴とする。

【００１２】ＤＢＦ合成処理によりアンテナビームが形
成されたときのビート周波数スペクトラムと、ＤＢＦ合
成処理前のビート周波数スペクトラムとを比較すると、
アンテナビーム方向にターゲットが存在する場合は、前
者の方がターゲットに起因するピークが鋭く立ち上が
る。換言すると、ＤＢＦ合成処理前のビート周波数スペ
クトラムでは、ビート周波数が大きいとき、すなわち、
ターゲットが遠距離にあるときは、ターゲットに起因す
るピークを検出することが困難である。

【００１３】本発明によれば、所定の周波数よりも大き
いビート周波数については、検出範囲の最大周波数に至
るまでの周波数全域に亘ってＤＢＦ合成処理を行うの
で、ターゲットに起因するビート周波数スペクトラムの
ピークを検出しやすい。

【００１４】しかも、比較的近距離のターゲットについ
ては、ＤＢＦ合成処理前のビート周波数スペクトラムか
らピーク周波数を検出し、その周波数またはその近傍周
波数においてＤＢＦ合成処理によるターゲットの距離お
よび方向の検出を行うので、全周波数範囲に亘ってＤＢ
Ｆ合成処理を行う場合に比べて演算負荷が小さい。

【００１５】本発明のＦＭ−ＣＷレーダ装置は、車両に
搭載されたときに車両が走行しているレーンの形状を取
得するレーン形状取得手段を備え、ターゲット検出手段
において、距離および方向を検出したターゲットがレー
ン形状取得手段で得られたレーン上に存在すると判定し
たときは、新たなビート周波数を取得するまでは当該タ
ーゲットに対応するビート周波数よりも大きなビート周
波数でのＤＢＦ合成処理を中止することが望ましい。

【００１６】ＦＭ−ＣＷレーダ装置を車両に搭載し、自
レーン上を走行する先行車両の挙動を検知するためにそ
のＦＭ−ＣＷレーダ装置を用いる場合、自レーン上を走
行する先行車両が検出できた時点で、それよりも前方の
車両を検知する必要が少なくなる。

【００１７】このＦＭ−ＣＷレーダ装置によれば、自レ
ーン上のターゲットを検出したときに、それよりも前方
のターゲット検出を中止するので、ＤＢＦ合成処理のた
めの演算量を大幅に減少させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
レーダ装置を示す構成図である。このレーダ装置は、連
続波（ＣＷ）に周波数変調（ＦＭ）を掛けた送信信号を
用いるＦＭ−ＣＷレーダ装置である。また、ターゲット
方向を検出するためにディジタル・ビーム・フォーミン
グ技術によるアンテナビームの形成および走査を行うＤ
ＢＦレーダ装置でもある。

【００１９】本実施形態の具体的な構成および動作を説
明するのに先だって、ＦＭ−ＣＷレーダ装置の探知原理
を説明する。

【００２０】はじめに、ＦＭ−ＣＷレーダの探知原理を
図２および図３のグラフを用いて説明する。図２（Ａ）
は、送信周波数の変化を実線により示し、距離Ｒの位置
にあって相対速度が零の目標物（ターゲット）から反射
された受信周波数の変化を破線により示したグラフであ
り、縦軸に周波数、横軸に時間をとっている。

【００２１】このグラフから判るように、送信信号には
連続波に三角状の周波数変調を掛けた変調信号が用いら
れている。送信信号の中心周波数すなわち搬送波周波数
はｆ０、周波数偏移幅はΔＦ、三角波の繰り返し周波数
はｆｍである。

【００２２】図３（Ａ）は、ターゲットの相対速度が零
でなく速度Ｖ（Ｖ≠０）のときの受信信号の変化と送信
信号の変化とを示したグラフであり、実線は送信信号周
波数を示し、破線は受信信号周波数を示している。な
お、送信信号および座標軸の意義は図２（Ａ）と同じで
ある。

【００２３】図２（Ａ）および図３（Ａ）から、このよ
うな送信信号を放射しているときの受信信号は、ターゲ
ットの相対速度が零のときには距離に応じた時間遅れＴ
（Ｔ＝２Ｒ／Ｃ：Ｃは光の速度）を受け、目標物の相対
速度がＶのときには距離に応じた時間遅れＴと、相対速
度に相当する周波数偏移Ｄを受けることが判る。なお、
図３（Ａ）に示す例は、受信信号周波数が同グラフにお
いて上方に偏移しており、ターゲットが接近する場合を
示している。

【００２４】この受信信号に対して送信信号の一部をミ
キシングすれば、ビート信号が得られる。図２（Ｂ）お
よび図３（Ｂ）は、それぞれターゲットの相対速度が零
のときと速度Ｖのときのビート周波数を示すグラフであ
り、時間軸（横軸）はそれぞれ図２（Ａ）および図３
（Ａ）とタイミングを一致させてある。

【００２５】いま、相対速度が零のときのビート周波数
をｆｒ、相対速度に基づくドップラ周波数をｆｄ、周波
数が増加する区間（アップ区間）のビート周波数をｆｂ
１、周波数が減少する区間（ダウン区間）のビート周波
数をｆｂ２とすると、 ｆｂ１＝ｆｒ−ｆｄ …（１） ｆｂ２＝ｆｒ＋ｆｄ …（２） が成り立つ。

【００２６】したがって、変調サイクルのアップ区間と
ダウン区間のビート周波数ｆｂ１およびｆｂ２を別々に
測定すれば、次式（３）（４）からｆｒおよびｆｄを求
めることができる。

【００２７】 ｆｒ＝（ｆｂ１＋ｆｂ２）／２ …（３） ｆｄ＝（ｆｂ２−ｆｂ１）／２ …（４） ｆｒおよびｆｄが求まれば、目標物の距離Ｒと速度Ｖを
次の（５）（６）式により求めることができる。

【００２８】 Ｒ＝（Ｃ／（４・ΔＦ・ｆｍ））・ｆｒ …（５） Ｖ＝（Ｃ／（２・ｆ０））・ｆｄ …（６） ここに、Ｃは光の速度である。

【００２９】このようにしてターゲットの距離Ｒおよび
速度Ｖを求めることができる。これがＦＭ−ＣＷレーダ
装置の探知原理である。

【００３０】図１に示す本発明の一実施形態であるＦＭ
−ＣＷレーダ装置は、受信アンテナとして複数の素子ア
ンテナを有するアレーアンテナが用いられ、各素子アン
テナで受信した受信信号に対して適当な移相処理を施し
て合成することにより所望の方位にアンテナビームを形
成することができる。そして、所望の方位を順にずらし
てゆけばビーム走査が達成される。素子アンテナ別の受
信信号移相処理および合成処理はデジタル演算により行
われる。すなわち、ディジタル・ビーム・フォーミング
（ＤＢＦ）技術を用いてアンテナビームの形成および走
査が行われる。ＤＢＦ技術については既に公知であり、
たとえば、特開平１１−１３３１４２号に開示されてい
る。

【００３１】なお、ＤＢＦ技術が適用される一般的なレ
ーダ装置では、受信信号を増幅するＲＦアンプや受信信
号と送信信号とを合成してビート信号を得るミキサ等の
高周波用アナログデバイスが素子アンテナ毎に設けられ
ているが、このレーダ装置では高速の切り換えスイッチ
を利用することによりレーダ装置全体として一組備えた
構成になっている。

【００３２】このレーダ装置は、送信部１、アレーアン
テナ２、切換スイッチ３、受信部４、およびディジタル
信号処理部５を備えている。また、付加的な構成要素と
してレーン形状取得手段６を備えている。

【００３３】送信部１は、中心周波数がｆ０（たとえば
７６ＧＨｚ）の電圧制御型発振器（ＶＣＯ）１１と、バ
ッファアンプ１２と、送信アンテナ１３と、ＲＦアンプ
１４とを備えている。ＶＣＯ１１は、図示省略した変調
用の直流電源から出力される制御電圧によって、ｆ０±
ΔＦ／２の被変調波（送信信号）を出力する。被変調波
はバッファアンプ１２で増幅され、送信アンテナ１３か
ら電磁波として広範囲に放射される。なお、送信信号の
一部はＲＦアンプ１４で増幅され受信検波用のローカル
信号として出力される。

【００３４】受信用アレーアンテナ２はｎ個の素子アン
テナを備え、受信用アレーアンテナ２の後方には切換ス
イッチ３が設けられている。切換スイッチ３はｎ個の入
力端子と１個の出力端子とを有し、各入力端子にはｎ個
の素子アンテナが１個づつ接続されている。すなわち、
各素子アンテナと切換スイッチ３との間には素子アンテ
ナ毎に独立した第１チャネル〜第ｎチャネルが形成され
ている。

【００３５】切換スイッチ３の出力端子はｎ個の入力端
子のいずれか一つと接続されるものであり、切換信号
（クロック信号）により、その接続は周期的に切り換え
られる。接続切換は、回路上で電気的に行われる。

【００３６】受信部４は、ＲＦアンプ４１、ミキサ４
２、アンプ４３、フィルタ４４、Ａ／Ｄ変換器４５およ
び切換信号用発振器４６を備えている。切換スイッチ３
の出力端子から出力された信号、すなわち、アレーアン
テナ２のいずれかの素子アンテナで受信した信号は、Ｒ
Ｆアンプ４１で増幅され、ミキサ４２でＲＦアンプ１４
からの送信信号の一部とミキシングされる。このミキシ
ングにより受信信号はダウンコンバートされ、送信信号
と受信信号との差信号であるビート信号が生成される。

【００３７】チャネル別にパラレルに受信された受信信
号は切換スイッチ３によりビート信号周期よりも遙かに
短い時間で時分割されてシリアルに変換される。したが
って、ミキサ４２から出力されるビート信号もチャネル
別のビート信号がシリアルになっている。このビート信
号は、アンプ４３およびローパスフィルタ４４を介して
Ａ／Ｄ変換器４５に入力され、発振器４６の出力信号す
なわち切換スイッチ３での接続切換を行うためのクロッ
ク信号のタイミングでディジタル信号に変換される。

【００３８】ディジタル信号処理部５は、Ａ／Ｄ変換器
４５からのディジタルビート信号を入力する。ここでシ
リアルになっているデジタルビート信号をチャネル別に
分離して一時的に記憶する。このようにして得られたチ
ャネル別デジタルビート信号に対して種々の処理を施し
てターゲット情報すなわちターゲットの距離、相対速
度、方向、幅を取得する。

【００３９】距離および相対速度については上述したＦ
Ｍ−ＣＷレーダ装置の探知原理により取得する。また、
方向については、ＤＢＦ合成技術によるアンテナビーム
の形成および走査による方法により取得する。

【００４０】レーン形状取得手段６は、ＦＭ−ＣＷレー
ダ装置に付加的に設けられたものであり、車両に搭載さ
れたときに、その車両が走行しているレーンの形状を取
得する。たとえば、車両に搭載された速度センサおよび
ヨーレイトセンサから得られた速度およびヨーレイトか
ら走行レーンの曲率を求めることができる。走行レーン
の曲率が判れば、レーン幅が所定の値であるという仮定
の下で、レーン形状を知ることができる。

【００４１】つぎに、ディジタル信号処理部５における
処理手順を図４のフローチャートと共に説明する。

【００４２】まず、ステップＳ１１では、Ａ／Ｄ変換器
４５から入力されるデジタルビート信号をチャネル別に
区分けして格納する。このとき、送信信号周波数が増加
するアップ区間および減少するダウン区間の両区間につ
いてデジタルビート信号が格納される。

【００４３】ステップＳ１２では、１または２以上の適
当なチャネルについて、アップ区間のデジタルビート信
号に対して高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ処理）を施
す。これにより、アップ区間のビート周波数スペクトラ
ムを取得する。

【００４４】図５に、取得したビート周波数スペクトラ
ムの一例を実線にて示す。この図からわかるように、ビ
ート周波数が大きくなるに連れて、ターゲットに起因す
るピーク周波数のパワーレベルが低くなり、しかも、ノ
イズとの区別が難しくなってピークの鋭さが鈍くなって
くる。同図において、ｆｘおよびｆｙは、予め設定され
た値であり、ｆｘはピークを誤りなく検出できると思わ
れるビート周波数の上限値を示しており、ｆｙは検知す
べき最も遠方のターゲットの距離に対応するビート周波
数である。なお、ｆｘおよびｆｙは必ずしも固定値でな
くてもよく、状況に応じて可変する値とすることができ
る。

【００４５】ステップＳ１３では、ステップＳ１２で得
られたビート周波数スペクトラムについてｆｘ以下の周
波数範囲でピークサーチを行い、ピーク周波数ｆｉ（ｉ
＝１，２，…，ｎ）を検出する。ここに、ピーク周波数
ｆｉとは、ビート周波数スペクトラムのピークに対応す
るビート周波数のことをいう。ピーク周波数ｆｉは、ビ
ート周波数が小さい方から大きい方に向かって添え字ｉ
＝１，２，…，ｎが順に付されている。したがって、ピ
ーク周波数ｆｎはｆｘ以下の最も大きな値のピーク周波
数ということになる。

【００４６】なお、このステップＳ１３でのピークサー
チは、適当な単一チャネル対して行ってもよいし、複数
のチャネルに対して行ってもよい。複数のチャネルに対
して行う場合は、何れかのチャネルで検出された周波数
を次ステップＳ１５で合成する周波数として採用する。
たとえば、チャネルｃｈ１でｆ１，ｆ２，ｆ３、チャネ
ルｃｈ２でｆ１，ｆ２，ｆ４の周波数を検出したとき
は、ｆｉ＝ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４とする。

【００４７】こうすることで、遠方からの反射波などで
その受信パワーが小さく、周波数検出のしきい値が近い
ために、検出ばらつきの範囲で、たまたま単一のチャネ
ルでは検出できなかった場合でも、他のチャネルで検出
できている場合があり、ステップＳ１５で合成すべき周
波数を見逃すことがなくなる。

【００４８】以上の説明から判るように、ステップＳ１
２およびステップＳ１３は、ＤＢＦ合成処理前のビート
周波数スペクトラムからピークとなる周波数を検出する
ピーク周波数検出手段を構成している。

【００４９】なお、ステップＳ１２でアップ区間のビー
ト周波数スペクトラムを取得しているので、ピーク周波
数ｆｉは、上記（１）式におけるｆｂ１（＝ｆｒ−ｆ
ｄ）に相当する。アップ区間に代えて、ダウン区間のビ
ート周波数スペクトラムを取得した場合には、ピーク周
波数ｆｉは、上記（２）式におけるｆｂ２（＝ｆｒ＋ｆ
ｄ）に相当する。

【００５０】本ＦＭ−ＣＷレーダ装置を車載用として用
いた場合、すなわち、車両に搭載して先行車両の検知に
利用する場合には、一般にビート周波数ｆｒはドップラ
周波数ｆｄに対して十分に大きいので、ピーク周波数ｆ
ｉは、ターゲットの存在する距離にほぼ比例するという
ことができる。

【００５１】ステップＳ１４からステップＳ２５までは
ターゲット検出手段を構成する。ステップＳ１４では、
ピーク周波数ｆｉの添え字ｉについて、ｉ＝１が設定さ
れる。添え字ｉの値はステップ２１で１が加算された
後、ステップＳ２３で「ｉ」の値が「ｎ」よりも大きい
か否かが判断される。既に述べたように、「ｎ」はステ
ップＳ１３で検出されたｆｘ以下のピーク周波数ｆｉの
中で最も周波数の大きいものに付与される添え字であ
る。

【００５２】これらのステップＳ１４，２１，２３によ
って、「ｉ」が１からｎに至るまで、ステップＳ１５〜
ステップＳ１８によるターゲット検出処理が実行され
る。ただし、途中で後述するステップＳ２２による中止
条件が成立した場合には、ｉがｎに至る前にステップＳ
１５〜ステップＳ１８によるターゲット検出処理は中止
される。

【００５３】ステップＳ１５では、ピーク周波数ｆｉで
のＤＢＦ合成を行い、ターゲット方向θを変数とするパ
ワー分布を取得する。後述するように、遠距離ターゲッ
トに対しては、サーチすべき距離範囲に対応する周波数
の全域に亘るＤＢＦ合成を行うが、ここでは、ターゲッ
トがビート周波数ｆｘに相当する距離よりも近距離にあ
り、そのおおよその距離すなわち相対速度に起因する誤
差を含む距離がピーク周波数ｆｉによって既に明らかに
なっているので、ピーク周波数ｆｉに限定してＤＢＦ合
成を行う。図６は、ピーク周波数ｆｉ（たとえば周波数
ピークｆ１）におけるターゲット方向θを変数とするパ
ワー分布の一例を示すグラフである。

【００５４】ステップＳ１６では、ステップＳ１５で得
られたパワー分布からターゲットの中心方向θと幅Ｗを
求める。

【００５５】ターゲットの中心方向θは、パワー分布に
おいてしきい値を越えたピークを示す方向から求める。
たとえば、図６の例では、しきい値Ｔを越えた範囲での
ピークが方向θ１と方向θ２の２箇所に現れている。し
きい値Ｔ以下でのピークはノイズとして扱う。この図か
ら、ピーク周波数ｆｉに対応するおおよその距離に、２
つのターゲットが方向θ１とθ２にそれぞれ存在するこ
とがわかる。

【００５６】ターゲットの幅Ｗは、ピーク位置からパワ
ーが所定量低下した位置の幅から求める。図６の例で
は、方向θ１のターゲットの幅がＷ１、方向θ２のター
ゲットの幅がＷ２となる。

【００５７】ステップＳ１７では、ダウン区間のビート
信号を利用して、ピーク周波数ｆｉを含むビート周波数
ｆｉ近傍の範囲についてＤＢＦ合成処理を実施し、その
周波数範囲についてターゲット方向を変数とするパワー
分布を求める。そして、パワー分布からターゲットの中
心方向および幅を検出する。

【００５８】つぎに、ステップＳ１８では、ステップＳ
１６で取得したアップ区間のターゲット情報とほぼ同一
の方向および幅のターゲット情報をステップＳ１７で取
得したダウン区間のターゲット情報から探し出し、両者
をペアリングする。ビート周波数、方向および幅が互い
にほぼ等しいターゲット情報であれば、同一のターゲッ
トに起因するものであると認定できるからである。

【００５９】このペアリングされたターゲット情報に対
して、上記（５）式および（６）式を適用することによ
り、ターゲットの正確な距離および相対速度を求めるこ
とができる。これにより、ターゲットの距離、相対速
度、方向、幅に関する情報がすべて揃い、ターゲットを
事実上認識したことになる。

【００６０】ステップＳ１８が終了すると、ステップＳ
２１を経てステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２
では、ステップＳ１８の終了時点で認識したターゲット
がレーン形状取得手段６で取得したレーン上に存在する
か否かが判断される。

【００６１】図７は本ＦＭ−ＣＷレーダ装置を搭載した
自動車の走行状態の一例を示す概略平面図である。この
例では、本ＦＭ−ＣＷレーダ装置を搭載した自動車６１
が３レーン構成の道路６２の中央レーン６４を走行中で
ある。道路６２は右に大きくカーブしており、中央レー
ン６４の前方を別の自動車６３が走行している。このよ
うな状態では、自動車６３よりもさらに前方にある自動
車の挙動を必ずしも知る必要はない。

【００６２】そこで、このように、自レーン上に先行車
両が存在する場合には、ステップＳ２２で肯定され、繰
り返し実行されるステップＳ１５からステップＳ１８に
よるターゲット認識が中止される。その後は、ステップ
Ｓ１１に戻り、新たなビート信号の取得が行われる。

【００６３】自レーンすなわちここでは中央レーン６４
の形状は、既に述べたように、レーン形状取得手段６に
より取得する。

【００６４】ステップＳ１８で認識されたターゲット
が、自レーン上になければ、ステップＳ２３に移行し、
ピーク周波数ｆｎについてのターゲット認識がなされる
まで、ステップＳ１５からステップＳ１８によるターゲ
ット認識が繰り返される。

【００６５】ピーク周波数ｆｎについてのターゲット認
識が終了すると、ステップＳ２３からステップＳ２４に
移行する。ステップＳ２４では、ビート周波数ｆｘより
も大きくビート周波数ｆｙ以下のビート周波数範囲にお
いて、アップ区間およびダウン区間についてＤＢＦ合成
処理を行う。ターゲットが存在する方向にアンテナビー
ムが形成されたときには、たとえば、図５のピークＰ１
からＰ３のように、ＤＢＦ合成処理前には明確なピーク
が形成されていなかった周波数領域にターゲットに起因
するピークが現れる。

【００６６】ステップＳ２５では、アップ区間のターゲ
ット情報とダウン区間のターゲット情報とを比較して、
方向および幅が等しく、ビート周波数が近いもの同士を
ペアリングし、ターゲットの正確な距離、相対速度を検
出して、ターゲットを認識する。

【００６７】ステップＳ２５が終了した後は、ステップ
Ｓ１１に戻り、新たなビート信号に基づいて、同様のタ
ーゲット認識を継続する。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明のＦＭ−ＣＷレー
ダ装置によれば、所定の周波数よりも大きいビート周波
数については、検出範囲の最大周波数に至るまでの周波
数全域に亘ってＤＢＦ合成処理を行うので、ターゲット
に起因するビート周波数スペクトラムのピークを検出し
やすい。しかも、比較的近距離のターゲットについて
は、ＤＢＦ合成処理前のビート周波数スペクトラムから
ピーク周波数を検出し、その周波数またはその近傍周波
数においてＤＢＦ合成処理によるターゲットの距離およ
び方向の検出を行うので、全周波数範囲に亘ってＤＢＦ
合成処理を行う場合に比べて演算負荷が小さい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるＦＭ−ＣＷレーダ装
置を示す構成図。

【図２】ＦＭ−ＣＷレーダの探知原理を説明するための
グラフ。

【図３】ＦＭ−ＣＷレーダの探知原理を説明するための
グラフ。

【図４】本発明の第１の実施形態を示すフローチャー
ト。

【図５】アップ区間のビート周波数スペクトラムの一例
を示すグラフ。

【図６】ＤＢＦ合成処理後のパワー分布を示すグラフ。

【図７】本実施形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置を搭載した
自動車の走行状態の一例を示す平面図。

【符号の説明】

１…送信部、２…アレーアンテナ、３…切換スイッチ、
４…受信部、５…ディジタル信号処理部、６…レーン形
状取得手段、１１…電圧制御型発振器、１３…送信アン
テナ、４１…ＲＦアンプ、４２…ミキサ、４５…Ａ／Ｄ
変換器、４６…切換信号発生器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 B60R 11/02 G08G 1/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続波に周波数変調を施した送信信号を用
   い、受信信号と前記送信信号とのビート周波数からター
   ゲットの距離を得ることができるＦＭ−ＣＷレーダ装置
   において、 複数の素子アンテナを有する受信用アレーアンテナと、 前記複数の素子アンテナ毎に得られたビート信号に対し
   てＤＢＦ合成処理を施してアンテナビームの形成および
   走査を行うことによりターゲットの距離および方向を検
   出するターゲット検出手段と、 前記ＤＢＦ合成処理前のビート周波数スペクトラムから
   ピークとなる周波数を検出するピーク周波数検出手段と
   を備え、 前記ターゲット検出手段は、前記ピーク周波数検出手段
   で検出された所定周波数以下のピーク周波数については
   その周波数またはその近傍周波数において前記ＤＢＦ合
   成処理によるターゲットの距離および方向の検出を行
   い、 前記所定の周波数よりも大きいビート周波数については
   検出範囲の最大周波数に至るまでの周波数全域に亘って
   前記ＤＢＦ合成処理によるターゲットの距離および方向
   の検出を行うことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
2. 【請求項２】車両に搭載されたときに前記車両が走行し
   ているレーンの形状を取得するレーン形状取得手段を備
   え、 前記ターゲット検出手段は、距離および方向を検出した
   ターゲットが前記レーン形状取得手段で得られたレーン
   上に存在すると判定したときは、新たなビート周波数を
   取得するまでは当該ターゲットに対応するビート周波数
   よりも大きなビート周波数でのＤＢＦ合成処理を中止す
   ることを特徴とする請求項１に記載のＦＭ−ＣＷレーダ
   装置。