JP2000046933A

JP2000046933A - マルチビ―ムｆｍレ―ダ装置

Info

Publication number: JP2000046933A
Application number: JP11228186A
Authority: JP
Inventors: Akira Iiboshi; 明飯星
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2000-02-18
Anticipated expiration: 2016-05-09
Also published as: JP3530081B2

Abstract

(57)【要約】〔課題〕隣接して存在する複数の標的（車両など）を
的確に弁別しながらビート周波数のペアリングと、対応
の演算を実行することにより、各標的について距離と相
対速度とを高精度で検出できるＦＭレーダ装置を提供す
る。〔解決手段〕周波数が直線的に増減することにより周波
数の上昇期間及び下降期間を有するＦＭ信号の複数のビ
ームのうち隣接するものどうしの一部を重ね合わせなが
ら各ビームを異なる方向に送信すると共にそれぞれの反
射波を受信して送信成分と混合してビート信号を発生さ
せる送受信モジュール(10)と、上記上昇及び下降期間の
それぞれに出現するビート信号の周波数の対を作成し、
作成済みの各対を演算することによって反射波を生じさ
せた物体までの距離若しくは相対速度又はその双方を検
出する処理部(20)とを備えており、上記処理部(20)は、
各ビームごとの検出結果を隣接ビームの検出結果に反映
させる処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両搭載の衝突警
報装置用の距離・速度検出装置などとして利用されるＦ
Ｍレーダ装置に関し、特に、複数のビームを隣接するも
のどうしの一部を重ね合わせながら少しずつ異る方向に
放射する形式のマルチビームＦＭレーダ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両搭載の衝突警報装置用の距離
・速度検出装置としては、「レーダ技術」（社団法人
電子情報通信学会発行）に記載されているように、ミ
リ波帯のＦＭレーダ装置が知られている。このＦＭレー
ダ装置では、周波数を時間と共に三角波状に増減させた
送信信号を車両の前方などに向けて送信し、前方の検出
対象の車両での反射によって生じた反射信号を受信し、
これを送信信号と混合してビート信号を発生させ、この
ビート信号の周波数ｆ（「ビート周波数」）から検出対
象の他の車両までの距離や速度を検出するように構成さ
れている。

【０００３】図６（Ａ）に示すように、周波数が時間軸
上で三角波状に変化しめられるＦＭレーダでは、送信Ｆ
Ｍ信号の周波数が直線的に増加中の期間（上昇期間）内
はこれよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方が
低くなり、送信ＦＭ信号の周波数が直線的に減少中の期
間（下降期間）内はこれよりも遅延して出現する受信信
号の周波数の方が高くなる。一般に、このようなＦＭレ
ーダ装置を搭載した自車両と検出対象の他の車両とが同
一速度で走行中でなければ、すなわち両車両の相対速度
がゼロでなければ、図６（Ｂ）に示すように、車両間の
相対速度をゼロと仮定した場合の上述のビート周波数ｆ
中に、両車両の相対速度に応じたドップラーシフト量ｆ
ｐが含まれてくる。

【０００４】そして、このドップラーシフト量ｆｐは、
送信ＦＭ信号の周波数の上昇期間内に検出されるビート
周波数ｆｕと、下降期間内に検出されるビート周波数ｆ
ｄとでは、その増減に関して互いに逆向きの影響を与
え、次のように与えられる。ｆｕ＝ｆ−ｆｐ・・・（１）ｆｄ＝ｆ＋ｆｐ・・・（２）（１）式と（２）式とから、次式の関係が得られる。ｆ＝（ｆｕ＋ｆｄ）／２・・・（３）ｆｐ＝（ｆｕ−ｆｄ）／２・・・（４）

【０００５】車両間の距離をＲとおき、車両間の相対速
度をｕとおけば、（３）式、（４）式から、Ｒ＝ｃｆ／（４ｆm ・Δｆ）・・・（５）ｕ＝ｃｆｐ／２ｆｏ・・・（６）となる。ただし、ｃは光速、ΔｆはＦＭ信号の周波数の
変化幅、ｆm は上記周波数の変化周期、ｆｏはＦＭ信号
の中心周波数である。

【０００６】ビート周波数は、通常、ビート信号を高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）することによって検出される。
この高速フーリエ変換によって得られるビート信号の周
波数スペクトルは、上昇期間内であるか下降期間内であ
るかに応じて、図６（Ｃ）に例示するように、自車両と
相手方車両の相対速度がゼロの場合のビート周波数ｆの
前後に、ドップラーシフト量ｆｐだけシフトしたビート
周波数のペア（ｆｕ，ｆｄ）となる。

【０００７】検出対象の他の車両が単一の場合には、１
対のビート周波数と、（３）〜（６）式とから距離と相
対速度とが検出できるが、他の車両が複数台存在する場
合には、複数のビート周波数の対が検出され、これらか
ら正しい対を作成すること（ペアリング）が困難になる
という問題がある。このようなペアリングの問題点を解
決するための手法として、特開平５ー142337号公報に提
案されているように、上昇期間内と下降期間内の周波数
スペクトルを周波数の高低の順番に配列し、この配列の
順番に従ってペアリングを行うことにより、同一の車両
であると認識し、その距離と相対速度を検出する技術が
提案されている。

【０００８】また、異なる車両に関連して発生した二つ
のビート周波数が互いに重なり合ってしまい、一つに見
えることも往々にして生じるが、これを確認することが
困難なため的確なペアリングが困難になるという問題も
ある。このような問題点に対処して特開平５ー150035号
公報に提案されているように、車両の速度を一定と仮定
した線形予測に基づき欠落データを過去のデータによっ
て補完するという案が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５ー142337号公報で提案されている手法では、複数の車
両が互いに隣接して走行している場合には、ドップラー
シフト量や、周波数スペクトルの揺らぎによって各車両
について得られるスペクトルの周波数の高低の順番が入
替わってしまうため、単に、スペクトルを高低の順番に
従って配列しただけでは、判別が困難になるという問題
がある。

【００１０】また、特開平５ー150035号公報に提案され
ている手法では、車両の速度が急に変化した場合や、ビ
ート周波数の対の一方が長期間にわたって検出されなか
った場合には、過去のデータから補完した距離は実際の
ものとはかけ離れたものとなる。また、車線の変更に伴
いレーダの視野内に急に出現した他の車両については過
去のデータがないため、補完が困難になるという問題も
ある。従って、本発明の目的は、隣接して存在する複数
の標的を的確に弁別しながらビート周波数のペアリング
と対応の演算を実行することにより、各車両について距
離と速度を高精度で検出できるマルチビームＦＭレーダ
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のマルチビームＦ
Ｍレーダ装置は、ＦＭ信号の複数のビームのうち隣接す
るものどうしの一部を重ね合わせながら各ビームを異な
る方向に送信すると共にそれぞれの反射波を受信して送
信成分と混合し、ビート信号を発生させる送受信モジュ
ールと、前記上昇及び下降の各期間内に出現するビート
周波数のペアリングを実行し、作成済みの各ペアを加算
及び減算することによって反射波を生じさせた物体まで
の距離若しくは相対速度又はその双方を検出する処理部
とを備えており、この処理部は、各ビームごとの検出結
果を隣接ビームの検出結果に反映させながら各車両の距
離や相対速度を検出する処理を実行するように構成され
ている。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によれば、上
記処理部は、ビート周波数を少数含むビームから順にビ
ート周波数のペアリングを実行したり、隣接ビームにつ
いての検出結果が互いに整合するようにビート周波数の
ペアリングを実行したり、あるいは、隣接ビームのビー
ト周波数が互いに整合するように欠落したビート周波数
を補完したりする。

【００１３】

【実施例】図４は、本発明の一実施例のマルチビーム・
ＦＭレーダ装置の構成を示すブロック図であり、１０は
ＦＭレーダモジュール、２０は本体である。

【００１４】ＦＭレーダモジュール１０は、誘電体基板
１１と、この誘電体基板１１上に形成された複数の送受
信チャネルＡ，Ｂ・・・Ｐとから構成されている。送受
信チャネルＡ〜Ｐは、それぞれに対応して形成された送
受共用アンテナ１２ａ〜１２ｐと、送受信部とから構成
されている。

【００１５】各送受信部は、サーキュレータ１４ａ〜１
４ｐ、送信選択増幅器１５ａ〜１５ｐ、受信選択増幅器
１６ａ〜１６ｐ及びミキサー１７ａ〜１７ｐを備えてい
る。送受信チャネルＡ〜Ｐのそれぞれは、本体部２０内
のＦＭ信号発生回路２３からマイクロストリップ線路Ｍ
Ｓを通して供給される送信対象のミリ波帯のＦＭ信号を
受ける。

【００１６】本体部２０は、ＣＰＵ２１、チャネル制御
回路２２、ＦＭ信号発生回路２３、セクタ２４、Ａ／Ｄ
変換器２５、高速フーリエ変換回路２６及びメモリ２７
を備えている。

【００１７】本体部２０のＦＭ信号発生回路２３から出
力されるミリ波帯のＦＭ信号は、マイクロストリップ線
路ＭＳを通して、各送受信チャネルＡ〜Ｐ内の送信選択
増幅器１５ａ〜１５ｐのそれぞれと、受信選択増幅供給
１６ａ〜１６ｐのそれぞれに供給され、対応の増幅器に
よって所定の期間内のみ選択的な増幅を受ける。送信選
択増幅供給１５ａ〜１５ｐのそれぞれは、本体部２０の
チャネル制御回路２２から供給されるチャネル制御信号
に従って、配列の順番に順次所定期間内のみＦＭ信号の
増幅動作を行う。

【００１８】送信増幅器１５ａ〜１５ｐのそれぞれで増
幅されたミリ波帯のＦＭ信号は、サーキュレータ１４ａ
〜１４ｐの対応のものを通過して、送受共用アンテナ１
２ａ〜１２ｐの対応のものに供給され、車外の空間に放
射される。各送受共用アンテナ１２ａ〜１２ｐは、誘電
体基板１１上に形成された平面アレイアンテナから成る
一次放射器と、図示しない二次放射器などから構成され
る。各送受共用アンテナ１２ａ，１２ｂ・・・の指向性
は、それぞれから放射されるビームＢａ，Ｂｂ・・・の
強度分布によって例示するように、ほぼ同一であると共
にそれぞれの中心が配列の順に少しずつずらされてい
る。

【００１９】車両の外部に放射されたミリ波帯のＦＭ信
号のうちのいくつかは、車両などの物体で反射され、放
射時の逆の経路を辿って送受共用アンテナ１２ａ〜１２
ｐのそれぞれに受信される。各送受共用アンテナに受信
された反射波は、対応のサーキュレータ１４ａ〜１４ｐ
によって送信系から分離され、送受信部内のミキサー１
７ａ〜１７ｐの一方の入力端子である受信信号入力端子
に入力する。ミキサー１７ａ〜１７ｐの他方の入力端子
である局発入力端子には、チャネル制御回路２２から供
給されるチャネル制御信号に従って、配列順に所定期間
内のみ間欠的に増幅動作を行う受信選択増幅器１６ａ〜
１６ｐを通して順次ＦＭ信号が供給される。

【００２０】ミキサー１７ａ〜１７ｐの出力端子から出
力されるビート信号は、同軸ケーブルなどの線路を経て
本体部２０のＡ／Ｄ変換器２５に供給され、対応のディ
ジタル信号に変換される。このディジタル信号に変換さ
れたビート信号は、高速フーリエ変換回路２６に供給さ
れ、ここで周波数スペクトルに変換され、ＣＰＵ２１に
供給される。

【００２１】ＣＰＵ２１は、高速フーリエ変換回路２６
から受け取った受信反射信号の周波数スペクトルを解析
することにより、送受信チャネルＡ〜Ｐのそれぞれごと
に、従って、ビームＢａ〜Ｂｐのそれぞれの方向ごと
に、反射波を発生させた車両までの距離と相対速度とを
算定し、そのような車両の空間分布に関し距離と方向の
二次元マップを作成する。すなわち、ＣＰＵ２１は、上
昇及び下降の各期間内に出現するビート信号の周波数に
ついてペアリングを実行し、作成済みの各対を加算及び
減算することによって反射波を生じさせた物体までの距
離と相対速度を検出する。この際、ＣＰＵ２１は、各ビ
ームごとの検出結果を隣接ビームの検出結果に反映させ
ながら、ペアリングを実行する。

【００２２】すなわち、図１（Ａ）に例示するように、
ＦＭ信号の複数のビームを３本の隣接ビームＢａ、Ｂ
ｂ、Ｂｃのみで代表し、隣接して走行中の複数の他車両
を３台の他車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のみで代表し、それぞ
れの位置関係を図示のようなものとする。この例では、
ビームＢａによって１台の他車両Ｖ１のみが検出可能で
あり、ビームＢｂによってか３台の他車両Ｖ１，Ｖ２及
びＶ３の全てが検出可能であり、ビームＢｃによって１
台の他車両Ｖ２のみが検出可能な状態となっている。３
台の他車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と自車両の相対速度がいず
れもゼロでない場合には、ビームＢａ、Ｂｂ、Ｂｃのそ
れぞれについて、周波数の上昇期間と下降期間にわたっ
て図１（Ｂ）に例示するようなビート信号の周波数スペ
クトルが得られる。

【００２３】ＣＰＵ２１は、ビームＢａ〜Ｂｃについて
得られたビート信号の周波数スペクトルを検査し、少数
のビート周波数を含むビームを優先させながらビート周
波数のペアリングと、距離及び相対速度の算定とを実行
する。すなわち、図１の例では、ＣＰＵ２１は、３本の
ビームＢａ〜Ｂｃのうち、２個のビート周波数を含むビ
ームＢａとＢｃについての処理を、６個のビート周波数
を含むビームＢｂについての処理に優先させて実行す
る。

【００２４】ＣＰＵ２１は、ビームＢａについては１対
の周波数（ｆ１，ｆ２）のみが出現することから、これ
をある１台の車両（この例では車両Ｖ１）によって生じ
たビート周波数の対（ｆｕ，ｆｄ）と推定し、これに一
つのビーム中に１対のビート周波数のみが出現する場合
に付与される所定の確度γを付与すると共に、（３）〜
（６）式に従って、このビート周波数対から距離と相対
速度とを算定する。ＣＰＵ２１は、このようにして算定
した距離と相対速度とが、このＦＭレーダ装置の検出能
力と車両の走行能力などに照らして合理的な値であるか
否か、例えば、他の車両がこのＦＭレーダ装置の検出能
力を越えた遠距離に存在したり、相対速度があり得ない
ほどの高速になったりしていないか否かを判定し、合理
的な値であれば、これに対してこれまでの確度γよりも
一段高い確度βを付与する。

【００２５】同様にして、ＣＰＵ２１は、ビームＢｃに
ついては１対の周波数（ｆ３，ｆ４）のみが出現するこ
とから、これをある１台の車両（この例では車両Ｖ２）
によって生じたビート周波数の対（ｆｕ，ｆｄ）と推定
し、１対のみが出現する場合に付与される所定の確度γ
を付与すると共に、（３）〜（６）式に従って、このビ
ート周波数の対から距離と相対速度とを算定する。ＣＰ
Ｕ２１は、このようにして算定した距離と相対速度が、
このＦＭレーダ装置の検出能力と車両の走行能力などに
照らして合理的な値であるか否かを判定し、合理的な値
であれば、これに対してこれまでの確度γよりも一段高
い確度βを付与する。

【００２６】ＣＰＵ２１は、上述したビームＢａとＢｂ
についてのビート周波数の処理が終了すると、ビームＢ
ｂについてのビート周波数の処理を開始する。ＣＰＵ２
１は、ビームＢｂについてのビート周波数ｆ１，ｆ２が
ビームＢａに関するビート周波数ｆ１，ｆ２と同一であ
り、これらは、ビームＢａに関して既に確度βが付与さ
れていることを検出すると、ビームＢａについて検出済
みのビート周波数の対（ｆ１，ｆ２）に関する結果に対
して、これまでのβよりも一段高い確度αを付与すると
共に、このビート周波数の対についてはビームＢｂにお
ける処理対象から除外する。

【００２７】同様に、ＣＰＵ２１は、ビームＢｂについ
てのビート周波数ｆ３，ｆ４がビームＢｃに関するビー
ト周波数ｆ３，ｆ４と同一であり、これらは、ビームＢ
ａに関して既に確度βが付与されていることを確認する
と、ビームＢｃに関して検出済みのビート周波数の対
（ｆ３，ｆ４）に関する結果に対して、βよりも一段高
い確度αを付与し、このビート周波数の対をビームＢｂ
についての処理対象からは除外する。

【００２８】ＣＰＵ２１は、ビームＢｂについてのビー
ト周波数から、上述のアルゴリズムに従ってｆ１，ｆ
２，ｆ３，ｆ４を除外した結果、１対の周波数ｆ５，ｆ
６のみが出現する状態に移行したことを検出すると、こ
れをある１台の車両（この例では車両Ｖ３）によって生
じたビート周波数の対（ｆｕ，ｆｄ）と推定し、１対の
みが出現する場合に付与される所定の確度γを付与する
と共に、（３）〜（６）式に従って、この周波数対から
距離と相対速度とを算定する。ＣＰＵ２１は、このよう
にして算定した距離と相対速度とが、合理的な値である
か否かを判定し、合理的な値であれば、この距離と相対
速度に対してこれまで付与さていた確度γよりも一段高
い確度βを付与する。

【００２９】ＣＰＵ２１は、上述のアルゴリズムに従っ
て、ビームＢａ，Ｂｂ，Ｂｃについて得られたビート信
号の周波数スペクトルを処理することにより、車両Ｖ１
とＶ２のそれぞれについてはいずれも確度αの距離と相
対速度のデータを得、車両Ｖ３については、確度βの距
離と相対速度のデータを得る。ＣＰＵ２１は、上述のよ
うにして各ビームについてのビート周波数の処理が終了
すると、所定値以上の確度、例えばβ以上の確度が付与
されたデータのみを残して他のデータは消去する。

【００３０】ＣＰＵ２１が行うビート周波数の処理の他
の一例を図２を参照しながら説明する。この例では、ビ
ームＢａによって他車両Ｖ１とＶ２が検出可能であり、
ビームＢｂによって他車両Ｖ２とＶ３が検出可能であ
り、ビームＢｃによって他車両Ｖ２とＶ３が検出可能な
状態となっている。４台の他車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ
４と自車両の相対速度がいずれもゼロでない場合には、
ビームＢａ、Ｂｂ、Ｂｃのそれぞれについて、周波数の
上昇期間と下降期間にわたって図２（Ｂ）に例示するよ
うなビート信号の周波数スペクトルが得られることにな
る。

【００３１】ＣＰＵ２１は、ビームＢａについて得られ
たビート信号の周波数スペクトルと、ビームＢｂについ
て得られたビート信号の周波数スペクトルとを比較す
る。ＣＰＵ２１は、ビート周波数の対（ｆ１，ｆ２）が
ビームＢａとＢｂで一致することを識別すると、これを
ある１台の車両（図示の例では車両Ｖ２）によって生じ
たビート周波数の対（ｆｕ，ｆｄ）と推定し、このよう
な周波数の対が隣接ビームの双方で検出された場合に付
与される所定の確度γを付与すると共に、（３）〜
（６）式に従って、このビート周波数の対から距離と相
対速度とを算定する。

【００３２】ＣＰＵ２１は、このようにして算定した距
離と相対速度とが、このＦＭレーダ装置の検出能力と車
両の走行能力などに照らして合理的な値であるか否かを
判定し、合理的な値であれば、これに対してこれまでの
確度γよりも一段高い確度βを付与する。ＣＰＵ２１
は、確度βが付与されたビート周波数の対（ｆ１，ｆ
２）をビームＢａとＢｂの双方のビート信号の周波数ス
ペクトルから除外する。

【００３３】同様にして、ＣＰＵ２１は、ビームＢｂに
ついて得られたビート信号の周波数スペクトルと、ビー
ムＢｃについて得られたビート信号の周波数スペクトル
とを比較する。ＣＰＵ２１は、ビート周波数の対（ｆ
５，ｆ６）がビームＢｂとＢｃの双方において一致する
ことを識別すると、これをある１台の車両（図示の例で
は車両Ｖ３）によって生じたビート周波数の対（ｆｕ，
ｆｄ）と推定し、このようなビート周波数の対が隣接ビ
ームの双方で検出された場合に付与される所定の確度γ
を付与すると共に、（３）〜（６）式に従って、このビ
ート周波数の対から距離と相対速度とを算定する。

【００３４】ＣＰＵ２１は、このようにして算定した距
離と相対速度とが、このＦＭレーダ装置の検出能力と車
両の走行能力などに照らして合理的な値であるか否かを
判定し、合理的な値であれば、これに対してこれまでの
確度γよりも一段高い確度βを付与する。ＣＰＵ２１
は、確度βが付与されたビート周波数の対（ｆ５，ｆ
６）をビームＢｂとＢｃの双方のビート信号の周波数ス
ペクトルから除外する。

【００３５】上記ビート周波数の対（ｆ１，ｆ２）が除
外されたことに伴い、ビームＢａについてのビート信号
の周波数スペクトルにはビート周波数の対（ｆ３，ｆ
４）のみが残る。ＣＰＵ２１は、このビート周波数の対
（ｆ３，ｆ４）をある１台の車両（この例では車両Ｖ
１）によって生じたビート周波数の対（ｆｕ，ｆｄ）と
推定し、ビート信号の周波数スペクトル中に１対のみが
出現する場合に付与される所定の確度γを付与すると共
に、（３）〜（６）式に従って、このビート周波数の対
から距離と相対速度とを算定する。ＣＰＵ２１は、この
ようにして算定した距離と相対速度とが合理的な値であ
るか否かを判定し、合理的な値であれば、これに対して
これまでの確度γよりも一段高い確度βを付与する。

【００３６】上記ビート周波数の対（ｆ５，ｆ６）が除
外されたことに伴い、ビームＢｃについてのビート信号
の周波数スペクトルにはビート周波数の対（ｆ７，ｆ
８）のみが残る。ＣＰＵ２１は、このビート周波数の対
（ｆ７，ｆ８）をある１台の車両（この例では車両Ｖ
４）によって生じたビート周波数の対（ｆｕ，ｆｄ）と
推定し、ビート信号の周波数スペクトル中にビート周波
数が１対のみ出現する場合に付与される所定の確度γを
付与すると共に、（３）〜（６）式に従って、このビー
ト周波数の対から距離と相対速度とを算定する。

【００３７】ＣＰＵ２１は、このようにして算定した距
離と相対速度とが、合理的な値であるか否かを判定し、
合理的な値であれば、これに対してこれまでの確度γよ
りも一段高い確度βを付与する。なおビームＢｂについ
ては、ビート周波数の対（ｆ１，ｆ２）と、ビート周波
数の対（ｆ５，ｆ６）が除外されたことに伴い、処理対
象が消滅する。

【００３８】ＣＰＵ２１が行うビート周波数の処理の他
の一例を図３を参照しながら説明する。この例では、ビ
ームＢａとＢｂとによって他車両Ｖ１が検出可能で、ビ
ームＢｂとＢｃとによって他車両Ｖ２が検出可能な状態
となっている。自車両と他車両Ｖとの相対速度がいずれ
もゼロでない場合には、ビームＢａ、Ｂｂ、Ｂｃのそれ
ぞれについて、ＦＭ信号の周波数の上昇期間と下降期間
にわたって図３（Ｂ）に例示するようなビート信号の周
波数スペクトルが得られる。ここで、点線で示したの
は、得られる筈のビート周波数が雑音などの影響で実際
には得られていないことを例示している。

【００３９】すなわち、この例では、ビームＢｂのビー
ト信号の周波数スペクトルからは、ビート周波数ｆ２と
ｆ３が欠落している。ＣＰＵ２１は、まず、ビームＢａ
とＢｃについて得られたビート信号の周波数スペクトル
のそれぞれからビート周波数の対（ｆ１，ｆ２）と（ｆ
３，ｆ４）を確度γで検出し、これから算定した距離と
相対速度が妥当であれば、これに一段高い確度βを付与
する。

【００４０】ＣＰＵ２１は、ビームＢｂについては、ビ
ート周波数ｆ１とｆ４のペアリングを実行し、ドップラ
ー周波数から相対速度を算定すると、その値が異常に大
きくなるため、この対形成は妥当ではないと判定する。
他の可能性として、相対速度ゼロの車両がビート周波数
ｆ１とｆ４から求まる距離の箇所に存在することも考え
られる。ＣＰＵ２１は、この可能性に加えて、ビート周
波数ｆ２とｆ３が欠落している可能性を考慮して適宜な
最終処理を行う。

【００４１】この場合の例として、ビームＢａのビート
周波数ｆ１と、ビームＢｂのビート周波数ｆ１とから、
相対速度ゼロの車両である確度を、例えばε＝ｋ・ABS
(ｆ１ _Bb−ｆ１_Ba）、ただしABS （Ｘ）はＸの絶対値、
として算定し、この算定した確度εが上記確度βよりも
大きければ、相対速度ゼロの車両であると判定して距離
を算定する。これに対して、上記確度εが確度βよりも
小さければ、ビームＢｂにつきビート周波数（この場合
ｆ２）が欠落していると判定してビームＢａからビート
周波数ｆ２を補完し、ビート周波数ｆ１とｆ２とのペア
リングから相対速度と距離とを算定する。上記確度ε
は、隣接ビームにビート周波数ｆ１が単独で存在する場
合、例えば、隣接ビームＢｃにビート周波数ｆ１のみが
存在するような場合、更に高くなる。

【００４２】以上、距離と相対速度とを算定するための
ペアリング処理に関連する部分のみについて説明した
が、二次元位置を求めるための他の適宜な処理として、
本出願人の先願に係わる特開平７ー３１８６３５号に開
示されているような処理を組み合わせて実行するような
構成を採用することもできる。

【００４３】以上、ビート周波数のペアリングに際して
隣接ビームのビート周波数が互いに整合するように欠落
した周波数を補完する処理を説明した。しかしながら、
隣接ビームのビート周波数が互いに整合するようにいず
れかのビームのビート信号の周波数スペクトルにおいて
重なり合って一つに見えるビート周波数に、同一の値を
有するビート周波数を補完することにより二つのビーム
周波数とする処理を行うこともできる。

【００４４】以上詳細に説明したように、本発明のマル
チビームＦＭレーダ装置は、ビームが複数存在するとい
う利点を活用して、各ビームごとの検出結果が互いに整
合するようにビート周波数のペアリングを実行したり、
ビート周波数を少数含むビームから順にビート周波数の
ペアリングを実行したり等、各ビームの検出結果を隣接
ビームの検出結果に反映させる構成であるから、隣接し
て存在する複数の標的を的確に弁別することにより各車
両について距離と速度を高精度で検出できるという効果
が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のマルチビームＦＭレーダ装
置が実行する処理を説明するための各ビームと複数の車
両との位置関係を例示する図（Ａ）と、この位置関係の
もとで各ビームについて得られるビート周波数のスペク
トルを例示する図（Ｂ）である。

【図２】本発明の上記実施例のマルチビームＦＭレーダ
装置が実行する他の処理を説明するための各ビームと複
数の車両との位置関係を例示する図（Ａ）と、この位置
関係のもとで各ビームについて得られるビート周波数の
スペクトルを例示する図（Ｂ）である。

【図３】本発明の上記実施例のマルチビームＦＭレーダ
装置が実行する更に他の処理を説明するための各ビーム
と複数の車両との位置関係を例示する図（Ａ）と、この
位置関係のもとで各ビームについて得られるビート周波
数のスペクトルを例示する図（Ｂ）である。

【図４】上記実施例のマルチビームＦＭレーダ装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】上記実施例のマルチビームＦＭレーダ装置から
放射されるマルチビームの配置を例示する概念図であ
る。

【図６】ＦＭレーダ装置の動作原理とドップラー周波数
の検出方法の一例を説明するための概念図である。

【符号の説明】

10 ＦＭレーダモジュール A 〜P 送受信チャネル 17ａ〜17p ミキサー 12a 〜12p 送受共用アンテナ 20 本体部 21 ビート周波数から距離と相対速度の検出を実行す
るＣＰＵ 23 ＦＭ信号発生回路 24 各チャネルのビート信号を時分割的に選択するセ
レクタ 25 Ａ／Ｄ変換回路 26 高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数が直線的に増減することにより周波
数の上昇期間及び下降期間を有するＦＭ信号の複数のビ
ームのうち隣接するものどうしの一部を重ね合わせなが
ら各ビームを異なる方向に送信すると共にそれぞれの反
射波を受信して送信成分と混合し、ビート信号を発生さ
せる送受信モジュールと、前記上昇及び下降の各期間内
に出現するビート信号の周波数の対を作成し、作成済み
の各対を演算することによって反射波を生じさせた物体
までの距離若しくは相対速度又はその双方を検出する処
理部とを備えたマルチビームＦＭレーダ装置において、前記各ビームを異なる方向に送信する操作は、マルチビ
ームの電子走査によって行われると共に、前記処理部は、各ビームごとの検出結果を隣接ビームの
検出結果に反映させる処理を行うことを特徴とするマル
チビームＦＭレーダ装置。
【請求項２】周波数が直線的に増減することにより周波
数の上昇期間及び下降期間を有するＦＭ信号のビームの
うち隣接するものどうしの一部を重ね合わせながらこの
ビームを異なる方向に送信すると共にそれぞれの反射波
を受信して送信成分と混合し、ビート信号を発生させる
送受信モジュールと、前記上昇及び下降の各期間内に出
現するビート信号の周波数の対を作成し、作成済みの各
対を演算することによって反射波を生じさせた物体まで
の距離若しくは相対速度又はその双方を検出する処理部
とを備えたマルチビームＦＭレーダ装置において、前記処理部は、各方向ごとの検出結果を隣接方向の検出
結果に反映させる処理と、前記検出した物体までの距離
若しくは相対速度又はその双方の妥当性を前記ビート信
号の周波数の対を作成する段階に反映させる処理とを行
うことを特徴とするＦＭレーダ装置。
【請求項３】請求項１と２のそれぞれにおいて、前記処理部は、前記隣接ビーム又は隣接方向についての
検出結果が互いに整合するように前記周波数の対を作成
する処理を行うことを特徴とするＦＭレーダ装置。
【請求項４】請求項１乃至３のそれぞれにおいて、前記処理部は、前記ビート信号の周波数を少数含むビー
ム又は方向から順に前記周波数の対を作成してゆく処理
を行うことを特徴とするＦＭレーダ装置。
【請求項５】請求項１乃至４のそれぞれにおいて、前記処理部は、前記ビート信号の周波数を少数含むビー
ム又は方向でほぼ確定済みの周波数の対を隣接ビーム又
は隣接方向から除外する処理を行うことを特徴とするＦ
Ｍレーダ装置。
【請求項６】請求項１乃至５のそれぞれにおいて、前記検出結果に、対応のビーム内又は方向に出現するビ
ート信号の周波数の個数や、隣接ビーム又は隣接方向と
の間の整合性等に基づいて段階的に変更される所定の確
度を付与する処理を行うことを特徴とするＦＭレーダ装
置。