JP2000180538A - 走査型レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査型レーダ装置において、方位検出を確実
にできるようにし、更に、検出距離を低下させたり送信
電力を増大させることなく、検出距離の確保と広角な検
出とを両立させる。 【解決手段】 ビームが異なる方向を指向する複数のア
ンテナを順次切り替えて、すべてのアンテナについてレ
ーダ波の送受信を行い、その受信信号をＡ／Ｄ変換して
なる検出データをＥＣＵに取り込む(S110〜S160)。検出
データを各アンテナ毎にＦＦＴ処理し(S170)、ピークと
なる信号成分を抽出して(S180)、そのピーク信号成分の
信号レベルを、同じ距離に存在する同じ大きさの目標物
体を検出した場合に、どのアンテナでも同じ大きさとな
るように補正する(S190)。そして、この補正された信号
レベルの分布に基づき、分布のピークに相当する方位
を、目標物体が存在する方位であるとして算出する(S21
0)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアンテナを
順次切り替えて使用することにより、レーダ波による走
査を行う走査型レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マイクロ波帯或いはミリ波帯
のレーダ波を送受信することにより目標物体の位置情報
を獲得するレーダ装置は、航空管制や気象観測をはじめ
とする様々な用途に幅広く用いられている。

【０００３】また、このようなレーダ装置を車両に搭載
し、車両前方に存在する衝突危険性のある障害物を検知
して、運転者に警告を発したり、車両の動作（制動力
等）を制御して危険を回避したり、また、追従走行する
ための目標車両を検出するために用いることも行われて
いる。

【０００４】この種の車載用レーダ装置では、通常、１
００ｍ以上の検出距離が要求され、しかも、カーブ路で
あっても路上の目標物体を確実に検出できるように、進
行方向正面を０°として±１０度程度の広角な範囲で検
出可能であることが要求される。

【０００５】これに対して、指向性が強いビームを放射
する複数のアンテナを互いに異なる方向に向けて配置
し、これを順次起動して、レーダ波による走査を行うこ
とにより、広範囲での検出可能とする、いわゆる走査型
レーダ装置が知られている。つまり、ビームの到達距離
とビーム幅とは相補的な関係にあり、両方を同時に大き
くすることはできないので、指向性が強く（即ちビーム
幅が狭く）検出距離の長いビームにて走査を行うことに
より、幅方向の検出範囲を確保しているのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合、目
標物体までの距離に対する受信信号の信号レベルの特性
（以下、受信特性という）が、どのアンテナを用いた時
も全て均一でなければ、これら複数のビームでの検出結
果から、目標物体の方位を検出できないという問題があ
った。

【０００７】即ち、各ビームでの検出結果（信号レベ
ル）を互いに比較した時に、他の検出結果より信号レベ
ルの大きいものがあったとしても、それが目標物体を検
出したことによるものなのか、単なる受信特性の相違で
あるのか区別がつかないのである。

【０００８】実際に、上述のような走査型レーダ装置で
は、複数あるアンテナのそれぞれへの給電を可能としな
ければならず、それぞれ給電線路の線路損失や、アンテ
ナを選択するために給電線路上に設けられたスイッチの
通過損失があるため、これら損失が各アンテナ毎に異な
ることにより、上述の受信特性が異なってしまうのであ
る。

【０００９】なお、このようなスキャン型レーダ装置に
て、各アンテナでの損失（ひいてはビームＢＭの大き
さ）を均一にし受信特性を揃える一つの方法としては、
図１４に示すように、アンテナ部１１２を構成する各ア
ンテナＡＮＴに送信信号を供給すると共に、各アンテナ
ＡＮＴからの受信信号を処理する高周波回路１１４と各
アンテナＡＮＴとを接続するアンテナ切替部１１６を、
２分岐の給電線路を階層的に組み合わせた、いわゆるト
ーナメント分岐により構成し、各分岐点にスイッチＳＷ
ｘを設けることにより、高周波回路１１４から各アンテ
ナ１１２に至る給電経路の長さ、及び各給電経路上のス
イッチＳＷｘの数を全て等しくすることが考えられる。

【００１０】しかし、この場合、どのアンテナＡＮＴへ
の給電経路も、給電経路中に多くのスイッチＳＷｘが設
けられており、損失が大きいため、受信信号の受信レベ
ルが低下し、ひいては検出距離を低下させてしまうとい
う問題があった。なお、この損失分を補うために送信電
力を大きくして検出距離を確保することも考えられる
が、この場合には、装置が大型化してしまうという問題
があった。

【００１１】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ために、走査型レーダ装置において、方位検出を確実に
できるようにすることを第１の目的とし、更に、送信電
力を増大させることなく検出距離の確保と広角な検出と
を両立させることを第２の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた発明である請求項１記載の走査型レーダ装置
では、送信手段がレーダ波を送信すると、物体にて反射
されたレーダ波を、受信手段が、アンテナ切替手段が導
通させた伝送路及びこの伝送路に接続されたアンテナを
介して受信する。

【００１３】この時、切替制御手段は、受信手段にて使
用可能となるアンテナが順次切り替わるようにアンテナ
切替手段を制御する。ところで、受信手段から複数のア
ンテナに至る各伝送路は、伝送路長や伝送路中に挿入さ
れるスイッチの数等がそれぞれ異なっていることによ
り、各伝送路での損失が互いに異なったものとなる。こ
のため、レーダ波を反射した物体までの距離に対する受
信信号の信号レベルの特性は、どのアンテナが受信手段
にて使用可能となっているかにより相違したものとなる
が、レベル補正手段が、どのアンテナを用いた場合にも
前記信号レベルの特性が均一となるように信号レベルを
補正する。

【００１４】従って、本発明の走査型レーダ装置によれ
ば、どのアンテナを経由した受信信号の信号レベルも、
単純に比較することが可能となり、その信号レベルの分
布状態から、他の部分より信号レベルの大きい部分に目
標物体が存在すると特定できるため、その信号レベルの
大きい受信信号がどのアンテナを経由したものかを特定
することにより、目標物体の方位を検出することができ
る。

【００１５】また、いくつのアンテナにて目標物体が検
出されたかにより、その目標物体の概略の大きさも知る
ことができるため、目標物体の種類の特定する等の処理
にも利用することができる。更に、本発明によれば、受
信信号の信号レベルを補正しており、アンテナ切替手段
を構成する各素子（スイッチなど）間のばらつきをも含
めて補償することができるため、従来装置のように、単
に給電線路の長さやスイッチの通過数を揃えただけの場
合より、検出精度を向上させることができる。

【００１６】なお、レベル補正手段は、受信信号或いは
この受信信号を周波数変換してなる中間周波信号を増幅
する増幅器等を設けることで実現してもよいし、また、
これらの信号をＡＤ変換してなるデータ、更にはこのデ
ータを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により処理したデ
ータを補正してもよい。

【００１７】次に、請求項６記載の走査型レーダ装置で
は、送信手段は、アンテナ切替手段が導通させた伝送路
及びこの伝送路に接続されたアンテナを介してレーダ波
を送信し、受信手段は、物体にて反射されたレーダ波を
受信する。この時、切替制御手段は、送信手段にて使用
可能となるアンテナが順次切り替わるようにアンテナ切
替手段を制御する。ところで、送信手段から複数のアン
テナに至る各伝送路は、伝送路長や伝送路中に挿入され
るスイッチの数等がそれぞれ異なっていることにより、
各伝送路での損失が互いに異なったものとなる。このた
め、レーダ波を反射した物体までの距離に対する受信信
号の信号レベルの特性は、どのアンテナが送信手段にて
使用可能となっているかにより相違したものとなるが、
レベル補正手段が、どのアンテナを用いた場合にも前記
信号レベルの特性が均一となるように信号レベルを補正
する。

【００１８】従って、本発明によれば、請求項１記載の
走査型レーダ装置の場合と、全く同様の効果を得ること
ができる。なお、請求項２記載のように、送信手段は、
レーダ波の受信に用いるものと同じ複数のアンテナを介
してレーダ波を送信することにより、複数のアンテナを
送受信兼用で用いるように構成してもよい。この場合、
受信信号の信号レベルの特性は、送信手段から各アンテ
ナに至る伝送路、及び各アンテナから受信手段に至る伝
送路の両方の影響を受けるため、レベル補正手段は、こ
れら両方の影響を考慮して補正する必要がある。

【００１９】ところで、上述の請求項１，２，６記載の
走査型レーダ装置は、請求項３，７記載のように、例え
ば、車両に搭載され、複数のアンテナが、車両の前方を
指向するよう配置される車載用レーダ装置として用いる
ことができる。このように、車両の前方監視に用いられ
る車載用レーダ装置では、道路上の目標物体を検出する
ために車両の正面方向については、長い検出距離が要求
されるが、それ以外の方向は、検出距離を長くしすぎる
と、路肩の固定物等、不要なものまで検出する可能性が
高くなるため、正面方向ほどの検出距離は要求されな
い。

【００２０】そこで、請求項４，８記載の走査型レーダ
装置では、各アンテナを、ビームが一列に並ぶように配
置すると共に、アンテナ切替手段により導通する伝送路
を、ビームが中心に位置するアンテナへのものほど損失
が小さくなるように設定している。

【００２１】つまり、各アンテナのビームを合成した範
囲が、当該レーダ装置の検出範囲となるが、各アンテナ
を少なくとも送信用として使用した場合に、ビームが検
出範囲の中心に位置するアンテナほど、給電電力が大き
くなり、ひいてはビームの長さ、即ち検出距離が大きく
なるようにされている。

【００２２】従って、本発明の走査型レーダ装置によれ
ば、上述の従来装置とは異なり送信電力を大きくするこ
となく、特定領域については十分な検出距離を確保する
ことができる。つまり、このような構成を上述のレベル
補正手段と組み合わせたことにより、検出距離の確保と
目標物体の方位検出とを両立させることが可能となった
のである。

【００２３】なお、アンテナ切替手段として、具体的に
は、例えば請求項５，９に示すように、送受信手段に接
続された共通給電線と、各アンテナ毎に個別に設けら
れ、共通給電線から分岐した個別給電線と、個別給電線
毎に設けられ、個別給電線と共通給電線との断続状態を
切り替えるスイッチとからなり、ビームが中心に位置す
るアンテナほど、個別給電線が送受信手段に近い位置に
て共通給電線から分岐するように構成したものを用いる
ことができる。

【００２４】即ち、送受信手段に近い位置にて共通給電
線から分岐した個別給電線に接続されたアンテナほど、
送受信手段からアンテナに至る給電線の長さが短く（場
合によっては通過するスイッチ数が少なく）なるため、
損失を小さくすることができるのである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。 ［第１実施例］図１は、本実施例の走査型レーダ装置の
全体構成図である。

【００２６】なお本実施例のレーダ装置は、車両の前方
監視する車載用のものであり、しかも、周波数が直線的
に変化するレーダ波を送受信することにより、目標物体
の検出を行う周知のＦＭＣＷ方式を採用したものであ
る。図１に示すように、本実施例のレーダ装置１０は、
それぞれがレーダ波を送受信するために設けられた複数
（本実施例では１６個）のアンテナＡＮＴからなるアン
テナ部１２と、変調信号Ｍに従って周波数変調された送
信信号を生成すると共に、アンテナ部１２からの受信信
号Ｒを中間周波信号ＩＦに変換して出力する送受信手段
としての高周波回路１４と、高周波回路１４により使用
されるアンテナＡＮＴを、切替信号Ｃに従って択一的に
切り替えるアンテナ切替手段としてのアンテナ切替部１
６と、高周波回路１４からの中間周波信号ＩＦを処理す
るＩＦ回路１８と、ＩＦ回路１８の出力をＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換器２０と、高周波回路１４に供給する変調
信号Ｍを生成する変調信号発生器２２と、アンテナ切替
部１６に供給する切替信号Ｃを生成する切替制御手段と
しての切替信号発生器２４と、変調信号発生器２２や切
替信号発生器２４の起動停止を制御すると共に、Ａ／Ｄ
変換器２０を介して入力されるデータを処理して、目標
物体の検出等を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）２６と
を備えている。

【００２７】このうち、高周波回路１４は、ミリ波帯の
発振周波数を有し、この発振周波数を変調信号Ｍにより
制御可能な電圧制御発振器３０と、電圧制御発振器３０
の出力をアンテナ部１２への送信信号Ｓ、及び後述する
ミキサ３４へのローカル信号Ｌに分岐すると共に、送信
信号Ｓと同じ給電線を介して入力されるアンテナ部１２
からの受信信号Ｒをミキサ３４へ供給するカプラ３２
と、カプラ３２を介して供給される受信信号Ｒ’および
ローカル信号Ｌを混合して中間周波信号ＩＦを生成する
ミキサ３４とを備えている。

【００２８】この際、受信信号Ｒの一部が、カプラ３２
を通じて電圧制御発振器３０にも供給されるが、この信
号は電圧制御発振器３０内で吸収されるものとする。ま
た、ＩＦ回路１８は、高周波回路１４から供給される中
間周波信号ＩＦを増幅する前置増幅器３６と、増幅され
た中間周波信号ＩＦから、受信信号Ｒ’とローカル信号
Ｌとの差の周波数成分（ビート信号Ｂという）より大き
な周波数を有する不要な信号成分を除去するローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）３８と、ＬＰＦ３８にて抽出されたビ
ート信号Ｂを増幅する後置増幅器４０とにより構成され
ている。

【００２９】更に、変調信号発生器２２は、ＥＣＵ２６
からの起動指令が入力されると、周波数を連続的に増加
させる上り変調、及び周波数を連続的に減少させる下り
変調を１回ずつ行わせる三角波状の変調信号Ｍを一回だ
け出力して停止するように構成されている。また、切替
信号発生器２４は、ＥＣＵ２６からの切替要求がある
と、選択すべきアンテナＡＮＴを指定する切替信号Ｃを
出力し、しかも切替信号Ｃを出力する毎に、選択される
アンテナが順番に切り替わり、１６回の切替要求で全ア
ンテナＡＮＴが一度ずつ選択されるような切替信号Ｃを
生成するように構成されている。

【００３０】次に、アンテナ切替部１６は、図２に示す
ように、高周波回路１４に接続された共通給電線ＣＬを
備え、この共通給電線ＣＬからは、各アンテナＡＮＴ毎
に設けられた個別給電線ＤＬがそれぞれ分岐されてい
る。そして、共通給電線ＣＬは、その中央点Ｐ０にて高
周波回路１４からの給電を受けるように接続されてお
り、また、各個別給電線ＤＬの分岐点は、中央点Ｐ０の
両側に半数ずつしかも均等な間隔で設けられている。更
に、その分岐点のそれぞれには、両端のものを除いて、
個別給電線ＤＬへの導通／遮断、及び共通給電線ＣＬ下
流（但し、中央点Ｐ０側を上流とする）への導通／遮断
を行うためのスイッチＳＷが設けられている。以下、ス
イッチＳＷの状態を（ＤＬへの導通／遮断状態，ＣＬ下
流への導通／遮断状態）、例えば（ＤＬ遮断，ＣＬ導
通）にて、表すものとする。

【００３１】このように構成されたアンテナ切替部１６
では、切替信号Ｃにより、各スイッチＳＷの状態を適宜
切り替えることにより、任意のアンテナＡＮＴから高周
波回路１４に至る経路を択一的に使用可能とすることが
できる。例えば、所望のアンテナＡＮＴの個別給電線Ｄ
Ｌに設けられたスイッチＳＷを（ＤＬ導通，ＣＬ遮断）
とし、これより上流の中央点Ｐ０に至るまでの間にある
スイッチＳＷを（ＤＬ遮断，ＣＬ導通）とし、それ以外
のスイッチＳＷを（ＤＬ遮断，ＣＬ遮断）とすれば、上
記所望のアンテナＡＮＴへのみ給電が可能となる。

【００３２】また、このアンテナ切替部１６では、図２
からも明らかなように、高周波回路１４から各アンテナ
ＡＮＴに至る経路の長さ、及び通過するスイッチＳＷの
数がそれぞれ異なっており、中央点Ｐ０により近い地点
にて分岐する個別給電線ＤＬに接続されたアンテナＡＮ
Ｔほど、高周波回路１４に至る経路が短く且つ通過すべ
きスイッチ数が少なくされ、即ち損失が少なく、ひいて
はアンテナＡＮＴへの供給電力が大きくなるようにされ
ている。このため、各アンテナＡＮＴのビームＢＭは、
共通給電線ＣＬの中央点Ｐ０側のものほど長く（検出距
離が大きく）、共通給電線ＣＬの下流側のものほど短く
（検出距離が小さく）なっている。

【００３３】なお、送信ビーム及び受信ビームのいずれ
もが同様の形状をしているため、これらを合成したビー
ム（レーダ波を反射した物体までの距離に対する受信信
号の信号レベルの特性に対応する）は、より中心付近の
分布が強調されたものとなる。

【００３４】また、図２では、各アンテナＡＮＴのビー
ムＢＭが、全て同じ方向を向いているが、これは、ビー
ムＢＭの大きさを比較し易いように記載しただけのもの
であり、実際には、ビーム幅が３°、各ビームの指向が
１°ずつ異なるように配置され、全体としては、約１８
°の角度範囲で検出を行うことができるようにされてい
る。

【００３５】次に、ＥＣＵ２６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭからなるマイクロコンピュータを中心にして構成さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２０を介して入力されるデータに対し
て高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行うためのデジタ
ルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）や、起動指令，切替指
令を出力すると共に、Ａ／Ｄ変換結果を入力するための
入出力ポート等を備えている。

【００３６】ここで、ＥＣＵ２６にて実行される障害物
検出処理を、図３に示すフローチャートに沿って説明す
る。本処理が起動されると、まずＳ１１０では、ＥＣＵ
２６からの切替指令が入力されると、最初に選択される
べきアンテナＡＮＴを指定するための切替信号Ｃが出力
されるように、切替信号発生器２４を初期化する。

【００３７】そして、Ｓ１２０では、切替指令を出力し
て切替信号発生器２４に切替信号Ｃを出力させることに
より、アンテナ切替部１６の設定を切り替え、続くＳ１
３０では、起動指令を出力して、変調信号発生器２２に
変調信号Ｍを出力させると共に、Ｓ１４０にてＡ／Ｄ変
換器２０を起動する。

【００３８】これにより、高周波回路１４からは周波数
変調された送信信号Ｓが切替信号Ｃにより指定されたア
ンテナＡＮＴを介してレーダ波として送出されると共
に、目標物体に反射して同じアンテナＡＮＴにて受信さ
れた反射波の受信信号Ｒが、高周波回路１４にて中間周
波信号ＩＦに変換され、この中間周波信号ＩＦからＩＦ
回路１８にて抽出されたビート信号Ｂが、Ａ／Ｄ変換器
２０にてＡ／Ｄ変換され、ＥＵＣ２６に取り込まれる。

【００３９】続くＳ１５０では、Ａ／Ｄ変換器２０が予
め設定された規定回数だけＡ／Ｄ変換を行ったか否かを
判断し、否定判定された場合には、同ステップを繰り返
し実行することで待機する。そして、規定回数のＡ／Ｄ
変換が終了しＳ１５０にて肯定判定されると、Ｓ１６０
に移行する。

【００４０】なお、Ａ／Ｄ変換器２０は、決められたサ
ンプリング間隔でＡ／Ｄ変換を行っており、また、Ａ／
Ｄ変換を行うべき規定回数は、（サンプリング間隔）×
（規定回数）≒（変調信号Ｍの三角波の１周期）となる
ように設定されている。Ｓ１６０では、全アンテナＡＮ
Ｔについて上述の処理が行われたか否かを判断する。具
体的には、アンテナＡＮＴの数（ここでは１６回）だけ
上述の処理が繰り返されたか否かを判断すればよい。そ
して、本ステップにて否定判定された場合には、Ｓ１２
０に戻り、以下、Ｓ１２０〜Ｓ１５０の処理を繰り返し
実行する。

【００４１】一方、Ｓ１６０にて肯定判定された場合、
即ち、全てのアンテナＡＮＴを介してレーダ波の送受信
を行い、それぞれについてビート信号ＢをＡ／Ｄ変換し
てなる検出データが得られたのであれば、Ｓ１７０に移
行して、ＤＳＰを用いてＦＦＴ処理を実行する。なお、
検出データは、各アンテナＡＮＴ毎、且つ上り変調／下
り変調毎にブロック化され、このブロック化された単位
毎にＦＦＴ処理が行われる。

【００４２】続くＳ１８０では、ＦＦＴ処理の結果か
ら、信号レベルがピークとなる信号成分を抽出し、続く
Ｓ１９０では、抽出した信号成分の信号レベルを補正す
る。この補正は、同じ距離に存在する同じ大きさの目標
物体を検出した場合に、どのアンテナでも同じ信号レベ
ルとなるように、信号レベルを補正するものである。な
お、補正値は、予め測定によりアンテナＡＮＴ毎に求め
てテーブルとしてＲＯＭに記憶しておいたものを使用す
ればよい。

【００４３】なお、本実施例では、共通給電線ＣＬの下
流側に接続されたアンテナＡＮＴほど、補正量は大きく
なり、例えば、各アンテナＡＮＴでの検出データに基づ
くピーク信号成分の信号レベルが、図４（ａ）中の黒点
にて示すように求められた場合、各信号レベルは、×印
にて示す信号レベルに補正される。なお、図中縦軸はピ
ーク信号成分の信号レベルを表し、横軸は、図３にて最
左端に示されたアンテナＡＮＴを１とし、以下右に向か
って順番に各アンテナを２，３，…１６にて表したもの
である。

【００４４】続くＳ２００では、検出データの全ブロッ
クについて、上述のＳ１７０〜Ｓ１９０の処理を終了し
たか否かを判断し、まだ処理すべきブロックが残ってお
り、否定判定された場合には、Ｓ１７０に戻って、上述
のＳ１７０〜Ｓ１９０の処理を繰り返し実行する。そし
て、すべてのブロックについて処理が終了し、Ｓ２００
にて肯定判定されると、Ｓ２１０に移行して、先のＳ１
９０の処理にて得られる補正された信号レベルに基づ
き、目標物体の方位を算出する。

【００４５】具体的には、図４（ｂ）の補正された信号
レベルの分布図に示すように、ビーム内に目標物体が存
在するアンテナＡＮＴから得られた信号の信号レベル
は、ビーム内に目標物体が存在しないアンテナＡＮＴか
ら得られた信号の信号レベルに比べて大きくなるため、
これら信号レベルの分布を見れば、目標物体が存在する
位置に分布のピークが現れる。そして、この分布のピー
クに対応するアンテナＡＮＴの持つビームが指向する方
位を、目標物体が存在する方位として算出する。なお、
方位の算出方法はこれに限らず、例えば、この分布のピ
ークの１０ｄＢ落ちまでの範囲を物体の存在範囲とし
て、その中心位置に対応する方位を目標物体が存在する
方位であるとしてもよい。

【００４６】続くＳ２２０では、ビーム内に目標物体が
存在するアンテナＡＮＴを特定し、このアンテナＡＮＴ
からの信号に基づく検出データを処理することにより得
られた、上り／下り両変調時のビート周波数（Ｓ１８０
にて抽出された信号成分の周波数）から、ＦＭＣＷ方式
では周知の方法により目標物体までの距離を算出し、ま
た続くＳ２３０では、同様に両変調時のビート周波数か
ら、目標物体との相対速度を算出して本処理を終了す
る。

【００４７】このようにして、算出された目標物体の方
向，距離，相対速度は、障害物の存在を運転者に警告し
たり、車両の動作を制御して危険を回避するための処理
や、前方の車両を追従するための処理等、各種処理に利
用される。なお本処理においてＳ１９０がレベル補正手
段に相当する。

【００４８】以上説明したように、本実施例のレーダ装
置１０においては、検出範囲の中心にビームが位置する
アンテナＡＮＴほど、高周波回路１４に至る給電路の損
失が小さくなるように構成されているので、検出範囲の
中心方向、即ち車両の正面方向では十分な検出距離を確
保することができると共に、検出範囲の周辺部では、検
出距離が抑えられることにより、路側物の誤検出、ひい
ては当該レーダ装置１０の検出結果を用いて行う各種制
御（例えば車間距離制御，追突警報など）の誤作動発生
頻度を低減させることができる。

【００４９】また本実施例のレーダ装置１０によれば、
目標物体までの距離に対する受信信号の信号レベルを表
す受信特性が、各アンテナＡＮＴ間で均一となるよう
に、ＦＦＴ処理の結果得られたピーク信号成分の信号レ
ベルを補正（Ｓ１９０）しているので、その信号レベル
の分布から目標物体が存在する方位を確実に検出するこ
とができ、つまり、特定領域での十分な検出距離の確保
と、広角度の検出領域での目標物体の方位検出とを両立
させることができる。

【００５０】更に、本実施例のレーダ装置１０では、検
出距離を十分に確保する必要のあるアンテナＡＮＴへの
給電路は、損失が小さくなるように構成されているの
で、検出距離を確保するために送信電力を増大させる必
要がなく、電圧制御発振器３０の負担を軽減することが
できるため、故障が発生し難く信頼性の高い装置を構成
することができる。

【００５１】なお、本実施例では、受信信号のレベルを
表す特性が、各アンテナＡＮＴ間で均一となるようにＦ
ＦＴ処理の結果得られたピーク信号レベルを補正（Ｓ１
９０）しているが、ＦＦＴ処理（Ｓ１７０）の前にＡＤ
変換後データの値に補正を行ってもよいし、ピーク検出
（Ｓ１８０）の前にＦＦＴ処理後データの値に補正を行
ってもよい。

【００５２】また、本実施例では、全アンテナＡＮＴに
ついて検出処理（Ｓ１１０〜Ｓ１６０）が終了してか
ら、各ブロック毎の信号処理（Ｓ１７０〜Ｓ２００）を
実行しているが、各アンテナ毎に検出処理及び信号処理
を続けて実行したり、これら両処理を並行して実行する
ようにしてもよい。 ［第２実施例］次に、第２実施例について説明する。

【００５３】なお、本実施例のレーダ装置１０ａは、第
１実施例のレーダ装置１０とは、一部構成が異なるだけ
であるため、同じ構成については同一符号を付して説明
を省略し、構成の相違する部分を中心に説明する。即
ち、本実施例のレーダ装置１０ａは、図５に示すよう
に、ＩＦ回路１８ａを構成する後置増幅器４０ａが、切
替信号Ｃに応じて増幅率が変化するように構成されてい
る点、及び障害物検出処理（図３参照）にてＳ１９０の
レベル補正処理が省略されている点以外は、第１実施例
のレーダ装置１０と全く同様に構成されている。なお、
本実施例では、後置増幅器４０ａがレベル補正手段に相
当する。

【００５４】そして、本実施例における後置増幅器４０
ａは、図６（ａ）に示すように、アンテナＡＮＴと同数
だけ設けられた増幅器ＡＭＰと、切替信号Ｃに従って使
用する増幅器ＡＭＰを切り替えるスイッチＳＷａとによ
り構成され、アンテナ切替部１６によりどのアンテナＡ
ＮＴが選択されたとしても、Ａ／Ｄ変換器２０に供給さ
れるビート信号Ｂの受信特性が均一となるように、各ア
ンテナＡＮＴに対応させて各増幅器ＡＭＰの増幅率が設
定されている。

【００５５】なお、後置増幅器４０ａは、これに限ら
ず、例えば、図６（ｂ）に示すように、増幅器ＡＭＰと
バイパス線ＢＰと切替信号Ｃに従って増幅器ＡＭＰ或い
はバイパス線ＢＰのいずれかを選択するスイッチＳＷｂ
とからなる回路ブロックＢＫを多数直列接続することに
より構成され、増幅器ＡＭＰの組み合わせにより様々な
増幅率を実現するものを用いてもよい。

【００５６】また、図６（ａ），図６（ｂ）いずれの場
合も、増幅器ＡＭＰの代わりに、アッテネーターを用い
てもよい。このように構成された本実施例のレーダ装置
１０ａでは、上述した第１実施例のレーダ装置１０と全
く同様の効果を得ることができるだけでなく、後置増幅
器４０ａにより受信特性が揃えられたビート信号ＢがＡ
／Ｄ変換器２０を介してＥＣＵ２６に取り込まれるた
め、ＥＣＵ２６では、レベル補正処理を行わなくても、
Ｓ１８０にて検出されたピーク信号成分の信号レベルを
そのまま用いて、目標物体の方位算出を行うことができ
る。 ［第３実施例］次に、第３実施例について説明する。

【００５７】なお、本実施例のレーダ装置１０ｂは、第
１実施例のレーダ装置１０とは、アンテナ部が送信用と
受信用とで別々に設けられている点、及びこれに伴って
高周波回路の構成が変更されている点のみが異なるだけ
であるため、同じ構成については同一符号を付して説明
を省略し、構成の相違する部分を中心に説明する。

【００５８】即ち、本実施例のレーダ装置１０ｂは、図
７に示すように、レーダ波を送信する送信アンテナ部１
１が、単一のアンテナにより構成され、一方、レーダ波
を受信する受信アンテナ部１３が、複数（本実施例では
１６個）のアンテナＡＮＴにより構成されており、受信
アンテナ部１３と高周波回路１４ａとの間には、高周波
回路１４ａにより使用されるアンテナＡＮＴを、切替信
号Ｃに従って択一的に切り換えるアンテナ切替部１６が
設けられている。

【００５９】そして、受信アンテナ部１３を構成する各
アンテナのビームは、図８（ｂ）に示すように、第１実
施例のアンテナ部１２と全く同様に中央付近のものほど
長く（検出距離が大きく）、両端付近のものほど短く
（検出距離が小さく）なるように設定されており、一
方、送信アンテナ部１１を構成するアンテナのビーム
は、図８（ａ）に示すように、受信アンテナ部１３によ
るビーム範囲をすべてカバーするように設定されてい
る。従って、これら送受信ビームを合成したビームは、
図８（ｃ）に示すように、送信ビーム或いは受信ビーム
単独の場合と比較して、中心付近の分布がより強調され
たものとなる。

【００６０】また、高周波回路１４ａは、発振周波数を
変調信号Ｍにより制御可能な電圧制御発振器３０と、電
圧制御発振器３０の出力を送信アンテナ部１１への送信
信号Ｓ、及びローカル信号Ｌに分岐する分配器３３と、
受信アンテナ部１３からの受信信号Ｒ、及び分配器３３
からのローカル信号Ｌを混合して中間周波信号ＩＦを生
成するミキサ３４とを備えている。

【００６１】更に、ＥＣＵ２６では、第１実施例と全く
同様の障害物検出処理が実行されることにより、本実施
例のレーダ装置１０ｂによれば、第１実施例のレーダ装
置１０と全く同様の効果を得ることができる。 ［第４実施例］次に第４実施例について説明する。

【００６２】本実施例のレーダ装置１０ｃは、図９に示
すように、送信アンテナ部１１ａが複数（本実施例では
１６個）のアンテナにより構成され、受信アンテナ部１
３ａが単一のアンテナにより構成されており、また、送
信アンテナ部１１ａと高周波回路１４ａ（分配器３３）
との間に、高周波回路１４ａにより使用されるアンテナ
ＡＮＴを、切替信号Ｃに従って択一的に切り換えるアン
テナ切替部１６が設けられている以外は、第３実施例の
レーダ装置１０ｂと全く同様に構成されている。

【００６３】そして、送信アンテナ部１１ａを構成する
各アンテナのビームは、図１０（ａ）に示すように、第
１実施例のアンテナ部１２と全く同様に中央付近のもの
ほど長く（検出距離が大きく）、両端付近のものほど短
く（検出距離が小さく）なるように設定されており、一
方、受信アンテナ部１３ａを構成するアンテナのビーム
は、図１０（ｂ）に示すように、送信アンテナ部１１ａ
によるビーム範囲をすべてカバーするように設定されて
いる。従って、これら送受信ビームを合成したビーム
は、図１０（ｃ）に示すように、送信ビーム或いは受信
ビーム単独の場合と比較して、中心付近の分布がより強
調されたものとなる。

【００６４】更に、ＥＣＵ２６では、第１実施例と全く
同様の障害物検出処理が実行されることにより、本実施
例のレーダ装置１０ｃによれば、第１実施例のレーダ装
置１０と全く同様の効果を得ることができる。 ［第５実施例］次に第５実施例について説明する。

【００６５】本実施例のレーダ装置１０ｄは、図１１に
示すように、送信アンテナ部１１ｂが、複数（本実施例
では３個）のアンテナにて構成され、送信アンテナ部１
１ｂと高周波回路１４ａ（分配器３３）との間にも、高
周波回路１４ａにより使用されるアンテナを、切替信号
Ｃに従って択一的に切り換えるアンテナ切替部１７が設
けられている以外は、第３実施例のレーダ装置１０ｂと
全く同様に構成されている。

【００６６】そして、アンテナ切替部１７は、図１２
（ａ）に示すように、高周波回路１４ａに接続された共
通給電線ＣＬを備え、この共通給電線ＣＬからは、各ア
ンテナ毎に設けられた個別給電線ＤＬがそれぞれ分岐さ
れている。そして、共通給電線ＣＬは、その中央点Ｐ０
にて高周波回路１４ａからの給電を受けるように接続さ
れており、また、各個別給電線ＤＬの分岐点は、中央点
Ｐ０及び共通給電線ＣＬの両端にそれぞれ設けられてい
る。更に、各個別給電線ＤＬ上に、個別給電線ＤＬの導
通／遮断を行うスイッチＳＷｃが設けられている。

【００６７】このように構成されたアンテナ切替部１７
では、切替信号Ｃにより、各スイッチＳＷｃの状態を適
宜切り替えることにより、送信アンテナ部１１ｂを構成
する任意のアンテナから高周波回路１４ａに至る経路を
択一的に使用可能とすることができる。

【００６８】また、このアンテナ切替部１７では、送信
アンテナ部１１ｂを構成する各アンテナに至る経路は、
中央点Ｐ０にて分岐する個別給電線ＤＬに接続された中
心アンテナでは最も短く（即ち損失が小さく）、これと
比較して、共通給電線ＣＬの両端にて分岐する個別給電
線ＤＬに接続された両端アンテナでは長く（即ち損失が
大きく）なるように設定されている。このため、送信ア
ンテナ部１１ｂを構成する各アンテナのビームは、中心
アンテナが最も長く（検出距離が大きく）、これと比較
して、両端アンテナでは短く（検出距離が小さく）なっ
ている。

【００６９】そして、受信アンテナ部１３ｂを構成する
各アンテナのビームは、図１２（ｂ）に示すように、第
１実施例のアンテナ部１２と全く同様に中央付近のもの
ほど長く（検出距離が大きく）、両端付近のものほど短
く（検出距離が小さく）なるように設定されており、一
方、受信アンテナ部１３ａを構成するアンテナのビーム
は、中心アンテナについては、受信アンテナ部１３ｂの
中心に位置する６個分のアンテナのビーム範囲をカバー
し、両端アンテナについては、その両側に位置する各５
個分のアンテナのビーム範囲をカバーするように設定さ
れている。但し、アンテナ切替部１６，１７は、切替信
号Ｃに従い、送信アンテナ部１１ｂによるビーム範囲に
よって受信アンテナ部１３ｂによるビーム範囲が常にカ
バーされるように、高周波回路１４ａにて使用可能とな
るアンテナを切替制御する。

【００７０】従って、これら送受信ビームを合成したビ
ームは、図１２（ｃ）に示すように、送信ビーム或いは
受信ビーム単独の場合と比較して、中心付近の分布がよ
り強調されたものとなる。更に、ＥＣＵ２６では、第１
実施例と全く同様の障害物検出処理が実行されることに
より、本実施例のレーダ装置１０ｃによれば、第１実施
例のレーダ装置１０と全く同様の効果を得ることができ
る。

【００７１】以上、本発明のいくつかの実施例について
説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、様々な態様にて実施することが可能である。例え
ば、上記各実施例では、アンテナ切替部１６を構成する
スイッチＳＷとして、共通給電線ＣＬと個別給電線ＤＬ
との分岐点に、個別給電線ＤＬの導通／遮断、及び共通
給電線ＣＬの導通／遮断をいずれも可能なものを設けた
が、図１３に示すアンテナ切替部１６ａのように、各個
別給電線ＤＬ上に、個別給電線ＤＬの導通／遮断のみを
行うスイッチＳＷｃを設けてもよい。

【００７２】また、ＩＦ回路１８，１８ａにおけるロー
パスフィルタ３８は、ＩＦ回路１８，１８ａにおいて最
終段に設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の走査型レーダ装置の全体構成図
である。

【図２】 各アンテナのビーム形状、及び受信レベル補
正の考え方を表す説明図である。

【図３】 障害物検出処理の内容を表すフローチャート
である。

【図４】 受信信号レベル、及び補正後の受信信号レベ
ルの分布図である。

【図５】 第２実施例の走査型レーダ装置の全体構成図
である。

【図６】 可変増幅回路の構成を表す説明図である。

【図７】 第３実施例の走査型レーダ装置の全体構成図
である。

【図８】 第３実施例でのビーム形状を表す説明図であ
る。

【図９】 第４実施例の走査型レーダ装置の全体構成図
である。

【図１０】 第４実施例でのビーム形状を表す説明図で
ある。

【図１１】 第５実施例の走査型レーダ装置の全体構成
図である。

【図１２】 第５実施例でのビーム形状を表す説明図で
ある。

【図１３】 アンテナ切替部の他の構成を表すブロック
図である。

【図１４】 従来技術の問題点を表す説明図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…レーダ装置 １１，１１ａ，１１ｂ…送信アンテナ部 １２…アン
テナ部 １３，１３ａ，１３ｂ…受信アンテナ部 １４…高周
波回路 １６，１６ａ，１７…アンテナ切替部 １８，１８ａ
…ＩＦ回路 ２０…Ａ／Ｄ変換器 ２２…変調信号発生器 ２
４…切替信号発生器 ３０…電圧制御発振器 ３２…カプラ ３３…分配
器 ３４…ミキサ ３６…前置増幅器 ３８…ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ） ４０，４０ａ…後置増幅器 ＡＭＰ…増幅器 ＡＮ
Ｔ…アンテナ ＢＫ…回路ブロック ＢＰ…バイパス線 ＣＬ
…共通給電線 ＤＬ…個別給電線 ＳＷ，ＳＷａ〜ＳＷｃ…スイッ
チ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筈見 浩史 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5J070 AB24 AC01 AC02 AC06 AC13 AD01 AD08 AE01 AE12 AE20 AF03 AG03 AG07 AH14 AH19 AH26 AH31 AH35 AH39 AJ10 AK01 AK04 AK21 BF11 BF12 BF16 BF19

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーダ波を送信する送信手段と、 互いに異なる方角を指向する複数のアンテナと、 該複数のアンテナを用いて、物体にて反射されたレーダ
   波を受信する受信手段と、 該受信手段から前記複数のアンテナのいずれかに至る伝
   送路を導通させ、前記アンテナを択一的に使用可能とす
   るアンテナ切替手段と、 該アンテナ切替手段によって使用可能となるアンテナが
   順次切り替わるように前記アンテナ切替手段を制御する
   切替制御手段と、 を備え、前記物体にて反射されたレーダ波の受信信号の
   信号レベルに基づいて、物体が存在する方向を検出する
   走査型レーダ装置において、 前記受信手段から前記複数のアンテナに至る各伝送路の
   違いによって前記複数のアンテナ間で相違する、前記物
   体までの距離に対する受信信号の信号レベルの特性が、
   前記複数のアンテナ間で均一となるように前記信号レベ
   ルを補正するレベル補正手段を設けたことを特徴とする
   走査型レーダ装置。
2. 【請求項２】 前記送信手段は、前記複数のアンテナを
   介してレーダ波を送信することを特徴とする請求項１記
   載の走査型レーダ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の走査型レー
   ダ装置において、 当該レーダ装置は車両に搭載され、 前記複数のアンテナが、車両の前方を指向するよう配置
   されていることを特徴とする走査型レーダ装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３いずれか記載の
   走査型レーダ装置において、 前記複数のアンテナは、それぞれのビームが一列に並ぶ
   ように配置され、 前記アンテナ切替手段により導通する伝送路は、前記ビ
   ームが中心に位置するアンテナへのものほど損失が小さ
   くされていることを特徴とする走査型レーダ装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の走査型レーダ装置におい
   て、 前記アンテナ切替手段は、 前記送受信手段に接続された共通給電線と、 前記各アンテナ毎に個別に設けられ、前記共通給電線か
   ら分岐した個別給電線と、 該個別給電線毎に設けられ、該個別給電線と前記共通給
   電線との断続状態を切り替えるスイッチと、 からなり、前記ビームが中心に位置するアンテナほど、
   前記個別給電線が前記送受信手段に近い位置にて前記共
   通給電線から分岐していることを特徴とする走査型レー
   ダ装置。
6. 【請求項６】 互いに異なる方角を指向する複数のアン
   テナと、 該複数のアンテナを用いてレーダ波を送信する送信手段
   と、 物体にて反射されたレーダ波を受信する受信手段と、 前記送信手段から前記複数のアンテナのいずれかに至る
   伝送路を導通させ、前記アンテナを択一的に使用可能と
   するアンテナ切替手段と、 該アンテナ切替手段によって使用可能となるアンテナが
   順次切り替わるように前記アンテナ切替手段を制御する
   切替制御手段と、 を備え、前記物体にて反射されたレーダ波の受信信号の
   信号レベルに基づいて、物体が存在する方向を検出する
   走査型レーダ装置において、 前記送信手段から前記複数のアンテナに至る各伝送路の
   違いによって前記複数のアンテナ間で相違する、前記物
   体までの距離に対する受信信号の信号レベルの特性が、
   前記複数のアンテナ間で均一となるように前記信号レベ
   ルを補正するレベル補正手段を設けたことを特徴とする
   走査型レーダ装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の走査型レーダ装置におい
   て、 当該レーダ装置は車両に搭載され、 前記複数のアンテナが、車両の前方を指向するよう配置
   されていることを特徴とする走査型レーダ装置。
8. 【請求項８】 請求項６又は請求項７記載の走査型レー
   ダ装置において、 前記複数のアンテナは、それぞれのビームが一列に並ぶ
   ように配置され、 前記アンテナ切替手段により導通する伝送路は、前記ビ
   ームが中心に位置するアンテナへのものほど損失が小さ
   くされていることを特徴とする走査型レーダ装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の走査型レーダ装置におい
   て、 前記アンテナ切替手段は、 前記送受信手段に接続された共通給電線と、 前記各アンテナ毎に個別に設けられ、前記共通給電線か
   ら分岐した個別給電線と、 該個別給電線毎に設けられ、該個別給電線と前記共通給
   電線との断続状態を切り替えるスイッチと、 からなり、前記ビームが中心に位置するアンテナほど、
   前記個別給電線が前記送受信手段に近い位置にて前記共
   通給電線から分岐していることを特徴とする走査型レー
   ダ装置。