JPH11287857A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】左右方向にアンテナパターンを走査するレーダ
装置において、上下方向の方位も広い角度範囲で検出で
きる装置を提供すること。 【解決手段】 複数の素子アンテナが左右方向に配列さ
れたアレーアンテナを有する受信アンテナと、この受信
アンテナのアンテナパターンの左右方向の走査を電気的
に行うことにより、この受信アンテナで受信した受信信
号から左右方向の所定方位範囲内に存在する目標物の認
識を行う信号処理部とを備えたレーダ装置において、素
子アンテナの少なくとも一部が上下方向にずれて配置さ
れ、信号処理部は上下方向にずれた素子アンテナからの
受信信号を用いて目標物の上下方向方位をモノパルス方
式で検出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気的に走査を行う
レーダ装置に関するものであり、特に、車載に適したレ
ーダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車載用レーダ装置は、車輌の前方を走行
する車輌等を認識するために利用されることが多く、そ
の場合、道路標識や案内板等のような路面に対する上下
方向の位置が高いために障害物とはなり得ない物体を先
行車輌と識別する必要がある。

【０００３】このような要請に対して発明されたものと
して、左右方向を機械的に走査して目標物を検出し、上
下方向の方位をモノパルス方式で検出する車載モノパル
スレーダ装置が特開平９−２８８１７８号に開示されて
いる。

【０００４】この車載モノパルスレーダ装置によれば、
モノパルス方式を用いて目標物の上下方向の方位を知る
ことができるので、路面からの距離が車輌よりも離れて
いる道路標識や案内板等を車輌と区別することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、機械走査式の複数の受信アンテナを上下に配列す
るものなので、上下の受信アンテナの間隔を狭くするこ
とに限界がある。一方、モノパルス方式では、アンテナ
間隔が大きいほど角度検出範囲が狭くなるという特徴を
有する。したがって、上述の従来技術では上下方向の検
出角度範囲を十分に確保できないという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のレーダ装置はこ
のような問題を解決するためになされたものであり、そ
の一つは、複数の素子アンテナが左右方向に配列された
アレーアンテナを有する受信アンテナと、この受信アン
テナのアンテナパターンの左右方向の走査を電気的に行
うことにより、この受信アンテナで受信した受信信号か
ら左右方向の所定方位範囲内に存在する目標物の認識を
行う信号処理部とを備えたレーダ装置において、素子ア
ンテナの少なくとも一部が上下方向にずれて配置され、
信号処理部は上下方向にずれた素子アンテナからの受信
信号を用いて目標物の上下方向方位をモノパルス方式で
検出することを特徴とする。

【０００７】素子アンテナの上下のずれ量は、目的に応
じて適宜設計することが可能であり、特に、ずれ量を小
さくすることに配置上の制約はない。このずれ量を小さ
くすればするほど、上下方向の角度検出範囲が広くな
る。

【０００８】素子アンテナの上下方向へのずらし方とし
ては種々の態様があり、交互にずらしてもよいし、必要
な素子アンテナのみを選択的に上下にずらしてもよい。

【０００９】各素子アンテナからの受信信号を用いて、
アンテナビームを左右方向に電気的に走査させる場合、
上下方向にずらした素子アンテナからの受信信号に対し
てはそのずれ量に応じた補正を行うことが望ましい。

【００１０】本発明の別のレーダ装置は、複数の素子ア
ンテナが左右方向に配列されたアレーアンテナを有する
第１受信アンテナと、複数の素子アンテナが上下方向に
配列されたアレーアンテナを有する第２受信アンテナ
と、第１および第２受信アンテナからの受信信号に基づ
いて目標物の認識を行う信号処理部とを備え、信号処理
部は、第１受信アンテナのアンテナパターンの左右方向
の走査を電気的に行うことにより、左右方向の所定方位
範囲内に存在する前記目標物の認識を行い、第２受信ア
ンテナのアンテナパターンの上下方向の走査を電気的に
行うことにより、上下方向の所定方位範囲内に存在する
前記目標物の認識を行い、検出された目標物が複数の場
合に左右方向の検出目標物と上下方向の検出目標物の同
定を受信信号の強さに基づいて行うことを特徴とする。

【００１１】このレーダ装置によれば、左右方向に走査
する受信アンテナ（第１受信アンテナ）とは別に上下方
向に走査する受信アンテナ（第２受信アンテナ）を備え
ているので、上下方向の角度検出範囲を自由に設定でき
る。

【００１２】また、素子アンテナを二次元配列して上下
左右に電気的に走査し、目標物の二次元位置を検出する
レーダ装置に比べて走査処理量が少なく、装置の小型化
を図ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明のレーダ装置の一実
施形態を示す構成図である。このレーダ装置１０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レーダ装置であり、且つ、受信アンテ
ナにおいてディジタル・ビーム・フォーミング処理を行
うＤＢＦレーダ装置である。このレーダ装置１０は、自
動車に搭載されるいわゆる車載用レーダ装置であり、前
方を走行する車輌までの距離やその相対速度などを検知
するものである。このレーダ装置の検知結果は、車輌走
行の制御情報等に利用される。送信電波にはミリ波が用
いられている。

【００１４】受信アンテナ１は、左右方向（水平方向）
に配列された８個の素子アンテナ＃１〜＃８で構成され
ている。素子アンテナ＃１〜＃８はそれぞれ複数のパッ
チアンテナを有し、各パッチアンテナは、素子アンテナ
毎に一つの給電点に対してほぼ同一の線路長となるよう
に接続されている。なお、本実施形態では各素子アンテ
ナにおいてパッチアンテナが上下方向（垂直方向）に一
列に配列されているが、２以上の列としてもよいし、そ
の他の配列であってもよい。

【００１５】各素子アンテナの中心点は交互に上下方向
にずれている。すなわち、素子アンテナ＃１、３、５、
７は上側素子アンテナ群を構成し、素子アンテナ＃２、
４、６、８は下側素子アンテナ群を構成しており、上側
素子アンテナ群と下側素子アンテナ群とは上下にΔｙの
長さだけずれている。

【００１６】送信アンテナ２は受信アンテナ１と同一平
面上に設けられており、一つの給電点に接続する上下左
右に配列された多数のパッチアンテナで構成されてい
る。

【００１７】この送信アンテナ２の給電点には中心周波
数がｆ０（たとえば７６ＧＨｚ）の電圧制御型発振器３
の出力端子が接続されている。電圧制御型発振器３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、周波数ｆ０の搬送波に対して周波数変調幅Δ
Ｆの三角波変調を掛けた信号、すなわち周波数ｆ０±Δ
Ｆ／２の被変調波（送信信号）を出力し、この被変調波
は送信アンテナ２から電磁波として放射される。

【００１８】ミキサ部４は、受信アンテナ１の各素子ア
ンテナにそれぞれ接続する８個のミキサ４−１〜４−８
を備えている。各ミキサには電圧制御型発振器３からの
送信信号の一部であるローカル信号が入力されており、
それぞれの素子アンテナからの受信信号はこのローカル
信号とミキシングされ中間周波数にダウンコンバートさ
れる。このダウンコンバートにより、ＦＭ−ＣＷレーダ
装置におけるビート信号（送信信号と受信信号との差信
号）が得られる。

【００１９】信号処理部５は、ビート信号に対して高速
フーリエ変換処理（ＦＦＴ処理）およびディジタル・ビ
ーム・フォーミング処理（ＤＢＦ処理）を施すことによ
り、目標物を検出する。ここでは、ＤＢＦ処理によりア
ンテナビームを左右方向に走査させて、目標物の距離お
よび相対速度ならびに左右方向の方位を検出すると共
に、目標物の上下方向の角度を位相モノパルス方式で求
める。

【００２０】ここで、本実施形態で適用する三角波変調
ＦＭ−ＣＷ方式について、簡単に説明する。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ｆｂ１、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。

【００２１】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。

【００２２】 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。

【００２３】 Ｒ＝（Ｃ／（４・ΔＦ・ｆｍ））・ｆｒ …（５） Ｖ＝（Ｃ／（２・ｆ０））・ｆｄ …（６） ここに、Ｃは光の速度、ｆｍはＦＭ変調周波数である。

【００２４】本実施形態の信号処理部５では、図２のフ
ローチャートに示すように、上側素子アンテナと下側素
子アンテナとで別々にＤＢＦ合成および目標物の検出を
行い、その後、ＤＢＦ合成の結果から位相モノパルス方
式で目標物の上下方向の角度を検出する。

【００２５】図２において、まず、各素子アンテナ＃１
〜＃８における受信信号をダウンコンバートした素子ア
ンテナ別すなわちチャネル別のビート信号を入力し、チ
ャネル別にそれぞれＦＦＴ処理を施す（ステップ２
１）。ここでのＦＦＴ処理は、複素ＦＦＴ処理であり、
チャネル別ビート信号の周波数および位相が検出され
る。

【００２６】つぎに、上側素子アンテナ＃１、３、５、
７からのビート信号をＦＦＴ処理した結果を利用して第
１のＤＢＦ合成（Ａ）を実行する。ＤＢＦ合成（Ａ）と
して、たとえば、左右にそれぞれ１０度、合計２０度の
左右方向角度範囲を２０分割するビーム合成を行う（ス
テップ２２）。

【００２７】つぎに、ＤＢＦ合成（Ａ）の結果から、目
標物の距離、相対速度および左右方向方位（角度）を演
算する。２０分割した各方位での距離および相対速度の
演算は上述した（５）式、（６）式により求めることが
できる（ステップ２３）。

【００２８】以上で上側素子アンテナ＃１、３、５、７
による目標物の検出が完了し、つづいて、下側素子アン
テナ＃２、４、６、８による目標物の検出を行う。検出
処理は上側素子アンテナの場合と全く同じであり、はじ
めにＤＢＦ合成を行い（このＤＢＦ合成をＤＢＦ合成
（Ｂ）と呼ぶ）、その結果を利用して目標物の距離、相
対速度および左右方向方位（角度）を演算する（ステッ
プ２４、２５）。

【００２９】最後に、ＤＢＦ合成（Ａ）とＤＢＦ合成
（Ｂ）の結果から、上下の角度を位相モノパルス方式で
演算する（ステップ２６）。位相モノパルス方式による
上下の角度検出は、２０分割したすべての方位に対して
ＤＢＦ合成（Ａ）および（Ｂ）の結果を比較してもよい
し、予め選択したいくつかの方位に対してこれを行って
もよい。また、所定条件を満たす目標物が検出された方
位に対してのみ位相モノパルス処理を行ってもよい。

【００３０】なお、ステップ２３および２５でそれぞれ
求めた目標物の距離、相対速度および方位はほぼ一致す
るはずであり、いずれか一方のみの結果を最終結果とし
てもよいし、両方の結果の平均を最終結果としてもよ
い。

【００３１】また、左右方向の認識精度を一層高めるた
めに、ステップ２６のあとに目標物の距離、上下左右の
方向を用いて、上側素子アンテナ＃１、３、５、７と下
側素子アンテナ＃２、４、６、８の間の上下方向のずれ
量Δｙの影響を信号処理にてキャンセルし、全素子アン
テナ＃１〜＃８を用いて改めてＤＢＦ合成を行い、その
結果に基づく距離、相対速度および方位を最終結果とし
てもよい。

【００３２】図３は本発明の第２の実施形態を示す構成
図である。この実施形態によるレーダ装置３０はスイッ
チ群３１を備え、左右方向のＤＢＦ合成処理のときと上
下方向の位相モノパルス処理のときとで、受信アンテナ
１の各素子アンテナとミキサ部３４との接続を切り換え
る。

【００３３】スイッチ群３１は、各素子アンテナ＃１〜
＃８にそれぞれ接続する８個の可動接点と、各可動接点
に２個ずつ対応する１６個の固定接点とを有する。スイ
ッチ群３１は２つの切換状態をとり、図示のように各可
動接点がそれぞれ左側の固定接点に接続している状態を
第１接続状態とし、逆に右側の固定接点に接続している
状態を第２接続状態とする。接続状態の切り換えは、信
号処理部５からの信号に従って行われる。

【００３４】第１接続状態では、素子アンテナ＃１と＃
２、＃３と＃４、＃５と＃６、＃７と＃８がそれぞれ接
続されて各ミキサ３４−１〜３４ー４の入力端子に接続
される。したがって、受信アンテナ１は実質的に左右方
向に４チャネルのアンテナとなる。この状態で、信号処
理部５は４チャネルの各受信信号を利用してＤＢＦ合成
を行い、その結果を利用して目標物の距離、相対速度お
よび左右方向方位（角度）を演算する。

【００３５】一方、第２接続状態では、上側の素子アン
テナ＃１、＃３、＃５、＃７が共通に接続され、下側の
素子アンテナ＃２、＃４、＃６、＃８が共通に接続され
る。これにより、受信アンテナ１は２つの素子アンテナ
が実質的に上下に配列されたものとなり、信号処理部５
は上下のそれぞれの素子アンテナ群からの受信信号を用
いて位相モノパルス方式で目標物の上下方向の角度を検
出することができる。

【００３６】図４は本発明の第３実施形態であるレーダ
装置を示す構成図である。受信アンテナ４１は、左右方
向に配列された８個素子アンテナで構成されている点で
第１実施形態の受信アンテナ１と同様である。しかし、
第１実施形態の受信アンテナ１では、各素子アンテナが
上下方向に交互にずれていたが、この実施形態の受信ア
ンテナ４１では、左端の素子アンテナ＃１と右端の素子
アンテナ＃８のみが他の素子アンテナ＃２〜＃７に対し
て上方にΔｙだけずれている。

【００３７】このレーダ装置では、素子アンテナ＃１〜
＃８を用いて左右方向にＤＢＦ合成を行い、目標物の距
離、相対速度および左右方向方位を検出する。また、素
子アンテナ＃７および＃８による第１の斜め方向（角度
θ１）における目標物の角度、および素子アンテナ＃１
および＃２による第２の斜め方向（角度θ２）における
目標物の角度をそれぞれ位相モノパルス方式で検出し、
２つの検出結果から目標物の上下方向の角度を求めるも
のである。

【００３８】つぎに、図５を用いて目標物の上下方向の
角度の求め方について説明する。図５は、目標物Ｔをｘ
ｙｚ三次元直交座標空間に配置した様子を示す。ｘ方向
がこのレーダ装置４０の左右方向に対応し、ｙ方向が上
下方向に対応し、ｚ方向の正の向きが前方となる。ま
た、図４の第１斜め方向がｘｙ平面上のＸ軸、第２斜め
方向がｘｙ平面状のＹ軸にそれぞれ対応する。

【００３９】目標物Ｔまでの距離をＬ、第１斜め方向す
なわちＸ方向における目標物Ｔのｚ軸を基準とする角度
をθ（Ｘ）、第２斜め方向すなわちＹ方向における目標
物Ｔのｚ軸を基準とする角度をθ（Ｙ）とすると、第１
斜め方向および第２斜め方向における目標物Ｔのそれぞ
れの変位ＷＨ１およびＷＨ２は、 ＷＨ１＝Ｌ×sinθ（Ｘ） ＷＨ２＝Ｌ×sinθ（Ｙ） …（７） で表すことができる。第１斜め方向および第２斜め方向
についての角度θ（Ｘ）、θ（Ｙ）は位相モノパルス処
理により得ることができ、距離Ｌは左右方向に関するＤ
ＢＦ合成により既に得られているので、上記（７）式か
ら目標物Ｔの変位ＷＨ１およびＷＨ２を求めることがで
きる。

【００４０】つぎに、この変位ＷＨ１およびＷＨ２を用
いてｙ軸方向すなわち上下方向の角度を求める。第１斜
め方向のｘ軸に対する角度をθ１、第２斜め方向のｙ軸
に対する角度をθ２とすると、目標物Ｔの左右方向の位
置Ｗ、上下方向の位置（高さ）Ｈは、 Ｗ＝（ＷＨ１／sinθ１−ＷＨ２／sinθ２）／（１／tanθ１−１／tanθ２） Ｈ＝（ＷＨ１／cosθ１−ＷＨ２／cosθ２）／（１／tanθ１−１／tanθ２） …（８） で表すことができるので、この式に上記（７）式で求め
た変位ＷＨ１およびＷＨ２を代入することにより、目標
物Ｔの左右方向の位置Ｗおよび上下方向の位置Ｈをそれ
ぞれ求めることができる。

【００４１】位置ＷおよびＨが求まれば、ｙ軸方向すな
わち上下方向における目標物Ｔの角度θｙは、 θｙ＝sin^-1（Ｈ／Ｌ） …（９） で求められる。このように、第１斜め方向および第２斜
め方向に関する目標物の角度をそれぞれ位相モノパルス
方式で求めることにより、上下方向の角度を検出するこ
とができる。

【００４２】なお、同時に、ｘ軸方向すなわち左右方向
における目標物Ｔの角度θｘも、 θｘ＝sin^-1（Ｗ／Ｌ） …（１０） で求めることができる。ＤＢＦ合成により検出した目標
物の左右方向の方位をこのθｘと比較することにより、
ＤＢＦ合成における誤検知を知ることができ、検知精度
の向上を図ることができる。

【００４３】図６は本発明の第４実施形態のレーダ装置
を示す構成図である。第３実施形態とは、受信アンテナ
内の素子アンテナの配列が相違するだけである。すなわ
ち、第３実施形態（図４参照）では、２つの素子アンテ
ナ＃１および＃８が他の素子アンテナに対して上方にず
れていたが、この実施形態では１つの素子アンテナ＃２
のみが上方にずれている。

【００４４】左右方向のＤＢＦ合成は全素子アンテナ＃
１〜＃８を用いて行い、上下方向の角度検出は、素子ア
ンテナ＃１と＃２による第１斜め方向の位相モノパルス
による角度と、素子アンテナ＃２と＃３による第２斜め
方向の位相モノパルスによる角度とから第３実施形態と
同様の方法で上下方向の角度を検出できる。

【００４５】第２および第４実施形態では、目標物の上
下方向の角度を検出するために、２つの斜め方向におけ
る位相モノパルスを行っているが、斜め方向角度θ１ま
たはθ２は任意に設定することができ、極端な例とし
て、いずれかを零にして式（７）（８）（９）を適用し
てもよい。すなわち、２種類の位相モノパルスを行うに
あたり、いずれか一方は左右方向についての角度を求め
るものでもよい。

【００４６】ところで、第１、第３および第４実施形態
において、上下にずれた素子アンテナを含めてＤＢＦ合
成する場合には、素子アンテナの上下のずれ量Δｙを考
慮する必要がある。第１実施形態では、たとえば、下側
素子アンテナ＃２、＃４、＃６、＃８の信号を補正して
上側素子アンテナ＃１、＃３、＃５、＃７に合わせれば
よい。そこで、以下に素子アンテナの上下方向のずれ量
Δｙを補正した後の左右方向の電気的位相差ｄφｘの求
め方を説明する。

【００４７】上下左右のずれ量を含んだ電気的位相差を
ｄφ、送信波の波長をλ、目標物Ｔまでの距離をＬ、目
標物Ｔの左右方向の位置をＷ、上下方向の位置をＨとす
ると、素子アンテナの上下方向のずれ量Δｙの電気的位
相差への変換値ｄφｙは、 ｄφｙ＝（Ｌ−Ｌ（１−（２ＨΔｙ−Δｙ²）／Ｌ²）^1/2）×２π／λ ≒（Δｙ（２Ｈ−Δｙ）／２Ｌ）×２π／λ …（１１） で求められる。

【００４８】そして、左右方向の電気的位相差ｄφｘは
近似的に、 ｄφｘ≒ｄφ−ｄφｙ …（１２） で求めることができるので、この式を用いてＤＢＦ合成
を行えば、素子アンテナの一部が上下にずれていても、
全素子アンテナを用いて左右方向の正確な方位を検出す
ることができる。

【００４９】図７は本発明の第５実施形態のＦＭ−ＣＷ
レーダ装置を示す構成図である。このレーダ装置７０で
は、受信アンテナ７１は左右方向に配列された素子アン
テナ群７２と上下方向に配列された素子アンテナ群７３
とを備えている。信号処理部５では、素子アンテナ群７
２からの信号を用いてＤＢＦ合成することにより左右方
向にアンテナビームを走査すると共に、素子アンテナ群
７３からの信号を用いてＤＢＦ合成することにより上下
方向にアンテナビームを走査する。

【００５０】図８はこの信号処理部における処理手順を
示すフローチャートである。まず、受信アンテナ７１を
構成する各素子アンテナ（チャネル）からの受信信号に
基づくビート信号を入力してＦＦＴ処理を行い、素子ア
ンテナ毎のビート信号周波数（位相情報を含む）を検出
する（ステップ８１）。つぎに、素子アンテナ群７２を
構成する各素子アンテナに対応するビート信号周波数か
ら左右方向をＤＢＦ合成し、目標物の距離、相対速度、
左右方向の方位（角度と幅）を演算する（ステップ８
２）。

【００５１】ついで、素子アンテナ群７３を構成する各
素子アンテナに対応するビート信号周波数から上下方向
をＤＢＦ合成し、目標物の距離、相対速度、上下方向の
方位（角度と幅）を演算する（ステップ８３）。

【００５２】最後に、ステップ８２で検出された目標物
とステップ８３で検出された目標物の距離と相対速度を
比較し、いずれも一致しているもの同士を同一の目標物
であると判断し、その目標物の上下左右の方位を対応付
けする（ステップ８４）。

【００５３】このとき、上下・左右の各方向において距
離と相対速度がいずれも等しい目標物がそれぞれ複数存
在する場合は、上下方向について検出された目標物と左
右方向について検出された目標物とを１対１に対応付け
することができない。

【００５４】図９は、距離・相対速度が一致した目標物
であって、上下方向について検出された目標物と左右方
向について検出された目標物がそれぞれ２個ある場合の
対応付けを示す図である。上下方向において目標物９１
および９２が検出され、左右方向において目標物９３お
よび９４が検出され、これらの距離および相対速度がす
べて等しいとすると、実際の目標物が上下左右の２次元
空間の位置９５および９６にあるのか、位置９７および
９８にあるのかが判別できない。

【００５５】そこで、本実施形態では、このような場合
には反射パワーを利用して対応付けする。図１０はこの
点を明確にした信号処理部５のフローチャートであり、
図８のフローチャートをさらに詳細に示したものであ
る。

【００５６】各素子アンテナの受信信号をダウンコンバ
ートして得られたビート信号を入力し、ＦＦＴ処理を行
う（ステップ１０１）。ついで、ＤＢＦ合成による左右
方向の角度検出および上下方向の角度検出を行う（ステ
ップ１０２、１０３）。

【００５７】つぎに、上下・左右方向の検出結果に基づ
いて、同一距離および同一相対速度のペアを検出し（ス
テップ１０４）、ペアが１組か否かを判断する（ステッ
プ１０５）。

【００５８】ペアが一組であればペアリングは確定しス
テップ１０１に戻る。図９に示すようにペアが一組でな
ければ、まず、前回処理における検出結果との対応を考
慮する（ステップ１０６）。

【００５９】いま、初回の処理とすると、前回処理結果
が存在しないので、ステップ１０８に移行する。ステッ
プ１０８では、反射パワーの大きい順に対応付けすなわ
ちペアリングを行い、上下・左右の組み合わせを確定さ
せる。図９の例では、上下に関しては、検出目標物９１
の反射パワーが検出目標物９２の反射パワーよりも大き
く、左右に関しては検出目標物９３の反射パワーが検出
目標物９４の反射パワーよりも大きい。そこで、反射パ
ワーの大きい順にペアリングを行うと、上下検出目標物
９１と左右検出目標物９３が対応し、上下検出目標物９
２と左右検出目標物９４とが対応する。すなわち、目標
物の上下左右の二次元空間位置は、位置９８、９７とし
て確定する。

【００６０】判断ステップ１０６において、前回処理の
結果が存在する場合には、ステップ１０７に移行して、
前回処理で対応付けができている目標物を優先的に対応
付けして、目標物の上下左右の二次元空間位置を確定さ
せる。

【００６１】その後、ステップ１０８に移行して、前回
処理で対応付けができなかった目標物について反射パワ
ー順に対応付けを行い、目標物の上下左右の二次元空間
位置を確定させる。

【００６２】以上の処理により、上下・左右方向につい
て同一距離、同一相対速度の目標物が複数検出された場
合でも上下、左右のペアリングが可能となり、目標物の
上下左右の二次元空間方位を検出できる。

【００６３】なお、上下方向については高い分解能が要
求されないような場合には、素子アンテナ群７３を上下
に配列した２つの素子アンテナで構成するだけでもよ
い。その場合は、上下方向角度については位相モノパル
スによる検出となる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーダ装
置によれば、受信アンテナを構成する左右方向に配列さ
れた複数の素子アンテナの一部を上下にずらしたり、上
下方向に配列された素子アンテナを左右方向に配列され
た素子アンテナとは別に設けたりすることにより、目標
物の上下方向の方位を所望の角度範囲で検出することが
できる。すなわち、上下のずれ量あるいは上下の配列間
隔を必要に応じて小さく設定できるので上下方向の検出
角度範囲を十分に広くとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるレーダ装置を示す構
成図。

【図２】その信号処理部での処理手順を示すフローチャ
ート。

【図３】本発明の第２実施形態であるレーダ装置を示す
構成図。

【図４】本発明の第３実施形態であるレーダ装置を示す
構成図。

【図５】目標物の三次元空間上の位置を示す図。

【図６】本発明の第４実施形態であるレーダ装置を示す
構成図。

【図７】本発明の第５実施形態であるレーダ装置を示す
構成図。

【図８】その信号処理部での処理手順を示すフローチャ
ート。

【図９】目標物が複数存在する場合の様子を示す図。

【図１０】信号処理部での詳細処理手順を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１、４１、６１、７１…受信アンテナ、２…送信アンテ
ナ、３…電圧制御型発振器、４…ミキサ群、５…信号処
理部、１０、３０、４０、６０、７０…レーダ装置、＃
１〜＃８…素子アンテナ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の素子アンテナが左右方向に配列さ
   れたアレーアンテナを有する受信アンテナと、 この受信アンテナのアンテナパターンの左右方向の走査
   を電気的に行うことにより、この受信アンテナで受信し
   た受信信号から左右方向の所定方位範囲内に存在する目
   標物の認識を行う信号処理部とを備えたレーダ装置にお
   いて、 前記素子アンテナの少なくとも一部が上下方向にずれて
   配置され、 前記信号処理部は前記上下方向にずれた素子アンテナか
   らの受信信号を用いて前記目標物の上下方向方位をモノ
   パルス方式で検出することを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 前記素子アンテナが交互に上下にずれて
   配列され、前記信号処理部は上側素子アンテナ群で受信
   した受信信号の合成結果と下側素子アンテナ群で受信し
   た受信信号の合成結果とから前記目標物の上下方向方位
   をモノパルス方式で検出することを特徴とする請求項１
   に記載のレーダ装置。
3. 【請求項３】 前記信号処理部は、アンテナパターンの
   左右方向の走査を電気的に行う際に、上下にずれて配置
   された素子アンテナからの受信信号に対してそのずれ量
   を相殺する処理を施すことを特徴とする請求項１に記載
   のレーダ装置。
4. 【請求項４】 前記信号処理部は、上下にずれて配置さ
   れた一組の素子アンテナからの受信信号を用いて前記目
   標物の方位をモノパルス方式で検出し、別の組み合わせ
   による一組の素子アンテナからの受信信号を用いて前記
   目標物の方位をモノパルス方式で検出し、両検出結果か
   ら前記目標物の左右方向の角度を相殺することにより前
   記目標物の上下方向の角度を算出することを特徴とする
   請求項１に記載のレーダ装置。
5. 【請求項５】 複数の素子アンテナが左右方向に配列さ
   れたアレーアンテナを有する第１受信アンテナと、 複数の素子アンテナが上下方向に配列されたアレーアン
   テナを有する第２受信アンテナと、 第１および第２受信アンテナからの受信信号に基づいて
   目標物の認識を行う信号処理部とを備え、 前記信号処理部は、前記第１受信アンテナのアンテナパ
   ターンの左右方向の走査を電気的に行うことにより、左
   右方向の所定方位範囲内に存在する前記目標物の認識を
   行い、前記第２受信アンテナのアンテナパターンの上下
   方向の走査を電気的に行うことにより、上下方向の所定
   方位範囲内に存在する前記目標物の認識を行い、検出さ
   れた目標物が複数の場合に左右方向の検出目標物と上下
   方向の検出目標物の同定を受信信号の強さに基づいて行
   うことを特徴とするレーダ装置。
6. 【請求項６】 前記信号処理部は、検出された目標物が
   複数の場合には左右方向の検出目標物と上下方向の検出
   目標物の同定を距離または速度に基づいて行い、距離ま
   たは速度が略一致している検出目標物が複数存在する場
   合に受信信号の強さに基づいて同定を行うことを特徴と
   する請求項５に記載のレーダ装置。