JP2000193744A - レ―ダ装置 - Google Patents
レ―ダ装置Info
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- JP2000193744A JP2000193744A JP10372138A JP37213898A JP2000193744A JP 2000193744 A JP2000193744 A JP 2000193744A JP 10372138 A JP10372138 A JP 10372138A JP 37213898 A JP37213898 A JP 37213898A JP 2000193744 A JP2000193744 A JP 2000193744A
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Abstract
体の方向の検出精度を向上させたレーダ装置を提供す
る。 【構成】本発明のレーダ装置は、複数の方向にビームを
放射し、物体からの反射波を受信信号として受信するア
ンテナを備え、これらの反射波を生じさせた物体を検出
する。そして、このレーダ装置は、アンテナのメインロ
ーブとサイドローブとから成るアンテナ利得特性を保持
するアンテナ利得特性保持手段と、上記受信信号と上記
保持中のアンテナ利得特性とに基づき、この受信信号に
含まれるサイドローブによる成分を不要成分として検出
し、除去する不要成分除去手段を備えている。
Description
ムなどに利用されるレーダ装置に関するものである。
として、先行車両や対向車両などの物体との距離を検出
する車載用レーダ装置が開発されてきている。最近で
は、物体との距離だけでなく、自車両から見た物体が存
在する方向をも検出可能な電子走査型や機械走査型のレ
ーダ装置が開発されつつある。
方向にビームを放射してその反射波を受信するアンテナ
装置を、少しずつ向きをずらして複数隣接させて配列し
ておき、各アンテナ装置について時間をずらして順次ビ
ームの送受信を行わせることにより、どのアンテナ装
置、すなわちどの方向で反射波が発生したかを検知する
ように構成されている。1個の送受信アンテナ装置の向
きを機械的に偏向させる機械式走査によっても、反射波
を生じさせた物体の方向が検出できる。
方向の反射波について受信レベルの重み付け平均化処理
を行うことにより、反射波を生じさせた物体の方向を精
度良く検出する方法が開示されている。また、この種の
レーダ装置では、雑音による誤検出を防止するために、
反射波の受信レベルに関して所定の閾値を設定し、この
所定値を越えるレベルの受信信号のみを反射波と見做
し、この閾値以下のレベルの受信信号を雑音として廃棄
している。
ては、その小型化が重要な課題となるが、特に、レーダ
装置全体の相当の部分を占めるアンテナの小型化が重要
な技術的課題となる。しかしながら、アンテナ装置が小
型化するにつれて、メインローブに対するサイドローブ
の利得の比率が増大するという問題が生じる。このサイ
ドローブの利得の比率は、少ないアンテナ個数で高い方
向分解能を実現するために、一つのアンテナから放射し
たビームの反射波を隣接の他のアンテナで受信する場合
などに特に大きくなる。
増大すると、アンテナの正面からはずれたサイドローブ
のみで検出された反射波が閾値を越えてしまい、あたか
もメインローブで検出された、すなわち、アンテナの正
面に存在する物体であるかのように認識され、方向の検
出精度が低下するという問題がある。従って、本発明の
主要な目的は、サイドローブの影響を軽減することによ
り物体の方向の検出精度の向上を図ったレーダ装置を提
供することにある。
上記アンテナのメインローブとサイドローブから成るア
ンテナ利得特性を保持するアドレス利得特性保持手段
と、受信信号と保持中のアンテナ利得特性とに基づき、
この受信信号の中に含まれるサイドローブによる成分を
検出し、これを不要成分として除去する不要成分除去手
段とを備えることにより、サイドローブの悪影響を除去
するように構成されている。
ば、上記不要成分除去手段は、ビームが放射される複数
の方向のうち最大の受信信号が得られたものを暫定的に
物体の方向と見做し、この暫定的に見做した物体の方向
と保持中のアンテナ利得特性とから受信信号に含まれる
サイドローブによる成分を検出するように構成されてい
る。
上記アンテナ利得性は、送信アンテナと受信アンテナと
の組合せ状況に応じて複数種類保持される。本発明の更
に他の好適な実施の形態によれば、上記不要成分が除去
された受信信号による方向の重み付け平均値を算定し、
この算定値を最終的な物体の方向として検出する方向検
出手段を備えている。
置の概略の構成を示す機能ブロック図であり、A1〜A
5は図示の便宜上送受共用のアンテナによって例示され
るアンテナ、TR1〜TR5は送受信回路、PSはプロ
セッサである。
方向が配列順に少しずつずれた状態で車両の前方に設置
されており、各アンテナから放射されるビームB1,B
2・・・B5が隣接するものどうしが互いに部分的に重
なり合うように配列されている。プロセッサPSの制御
のもとに、送受信回路TR1〜TR5の一つで発生され
た送信信号がアンテナA1〜A5の対応のものから送信
ビームとして放射される。先行車両や、対向車両や、路
肩のガードレールなどの車両の前方の物体で生じた反射
波が送信ビームを放射したアンテナA1〜A5の一つに
受信され、対応の送受信回路に供給される。
が行われる5個の送受信系統(以下「送受信チャンネル
#1〜#5」と称する)の送受信のタイミングを制御す
ると共に、各送受信チャンネルの送受信回路TR1〜T
R5で得られた反射波に関する情報を受取って処理す
る。例えば、このレーダ装置がFM信号を送信してその
反射波を受信するFMレーダ装置であるとすれば、プロ
セッサPSは、各送受信チャンネルの送受信回路TR1
〜TR5から、受信反射波に関する情報として、送信信
号と反射波との混合によって発生されたビート信号の周
波数とその振幅(レベル)とを受け取る。このビート信
号の周波数は物体までの距離を示し、ビート信号のレベ
ルは反射波の受信レベルを示す。
各放射ビームB1〜B5のいずれについてもサイドロー
ブの影響が省略されている。しかしながら、実際の車載
用小型アンテナでは、図1の(A)にアンテナ利得とし
て例示するように、各アンテナA1〜A5の利得特性に
は、メインローブの両側にかなり大きなレベルのサイド
ローブが出現する。なお、5個の送受信チャンネル#1
〜#5のアンテナA1〜A5の設置角度は、ての例で
は、図中にθ1,θ2・・・θ5として示すように、等
角度間隔が保たれている。
に塗り潰しの三角印で例示する位置(方向,角度)に存
在するものとすれば、この物体で生じた反射波の受信レ
ベルは、下段の(B)に例示するようなものとなる。す
なわち、最左端のアンテナA1には、反射波が受信され
ず、その右側に配置された4個のアンテナA2,A3,
A4,A5には、それぞれ受信レベルL2,L3,L
4,L5で例示するような大きさの反射波が受信され
る。なお、(B)中の各受信レベルは、物体の横幅が放
射ビームの広がりの幅に比べて十分に小さいとした場合
の値、すなわち、(A)中の各利得特性曲線と物体位置
との交点の高さによって例示されている。
どを考慮して予め設定されている反射波検出用閾値αよ
りも大きなレベルを有するために反射波と見做された全
ての受信信号を使用して、次式に従って、角度の重み付
け平均値Θが計算され、これが物体の受信位置とされて
いた。 Θ=( L2θ2+L3θ3+L4θ4+L5θ5) /(L
2+L3+L4+L5) この結果、重み付け平均値Θは、図1の(B)に白抜き
の三角印で例示するように、角度θ3とθ4の中間程度
の値となり、図1の(A)中に塗り潰しの三角形で示し
た物体位置から大きなずれが生じる。
を、図1の(A)を参照して説明すると次のようにな
る。すなわち、送受信チャンネル#2の場合、アンテナ
A2のメインローブが物体位置をカバーせず、そのサイ
ドローブのみが角度θ4の近傍において物体位置をカバ
ーしている。
は、あたかも、アンテナA2のほぼ正面(メインローブ
の中心の角度θ2の位置)にレベルL2の反射波を生じ
させた物体が存在するかのように認識される。何故なら
ば、従来のレーダ装置は、レベルL2の受信信号がメイ
ンローブによるのかサイドローブによるのかを弁別する
機能を備えていないからである。
は、図1の(A)に例示するような各アンテナA1〜A
5の利得特性がプロセッサPSに内蔵されたデータメモ
リに予め保持されている。そして、プロセッサPSはこ
の保持中の各アンテナの利得特性と、各送受信チャンネ
ルの受信レベルとから各受信信号がメインローブによる
ものかサイドローブによるものかを弁別する機能を備え
ている。
ネルの受信レベルを検査し、最大の受信レベルが得られ
た送受信チャンネル#4のビーム放射方向(角度θ4)
を、反射波を発生させた物体の方向であると暫定的に見
做す。次に、プロセッサPSは、この最大の受信レベル
L4と内蔵のメモリから読出した各アンテナの利得特性
とに基づき、受信信号が得られた各送受信チャンネルに
ついて、各受信信号に含まれるサイドローブによる成分
を算定する。
ンネル#2については、角度θ4の位置におけるアンテ
ナA2のメインローブとアンテナA4のサイドローブの
比率ρを算定する。プロセッサPSは、このようにして
算定した比率ρに受信レベルL4を乗算することによ
り、送受信チャンネル#2の受信信号中に含まれるサイ
ドローブによる成分を算定する。
たサイドローブによる成分を、送受信チャンネル#2の
受信信号から減算して除去することにより、メインロー
ブのみで検出された受信信号の成分を算定する。図1の
例では、サイドローブによる成分がL2にほぼ等しくな
るため、減算後の受信信号のレベルは、閾値α以下とな
る。
角度θ4の位置にアンテナA3のサイドローブが存在し
ないため、サイドローブによる成分は直ちにゼロと算定
される。この結果、送受信チャンネル#3の受信信号か
らはサイドローブによる成分の減算が行われず、受信信
号のレベルはL3のままとなる。送受信チャンネル#5
についても、送受信チャンネル#3場合と同様の理由に
より、サイドローブによる成分の減算は行われず、受信
信号のレベルL5はそのままの値に保たれる。
信号の成分による減算が行われた後に、閾値αを越えて
いる受信信号は、送受信チャンネル#3,#4,#5の
レベルL3,L4,L5の受信信号のみであり、これら
による重み付け平均値Θが算定される。すなわち、 Θ=( L3θ3+L4θ4+L5θ5) /(L3+L4+
L5)
Θは、図1の(B)に塗り潰しの三角印で例示するよう
に、角度θ4とθ5の中間でかつθ4の近傍の値とな
り、図1の(A)に例示された物体位置に近いものとな
る。
のみを不要成分として除去する構成を例示した。しかし
ながら、メインローブの広がりが大きくて幅の広いビー
ムしか放射できないようなアンテナに対しても、メイン
ローブ内のその中心から所定角度以上離れた部分による
受信信号の成分を不要成分として除去する構成を採用す
ることができる。
線で示すようなメインローブのみから成る利得特性のア
ンテナを使用する場合を想定する。各メインローブは、
点線で示す図1と類似のメインローブとサイドローブか
ら成る利得特性に外接している。この場合、物体の幅が
ビーム幅に比べて十分に狭いとすれば、図3(B)に例
示するように、図1(B)の場合とほぼ同様の受信信号
が得られ、サイドローブの場合について既に説明したと
ほぼ同様の不要成分の除去処理を適用できる。この不要
成分除去処理の結果、アンテナの実質的な利得特性が先
鋭になり、空間分解能が高まり、物体の方向の検出精度
が向上する。
サPSのデータメモリに保持するアンテナの利得特性は
連続的な曲線である必要はなく、いくつかの離散的な角
度についての離散的なデータで十分である。
ま利用し、サイドローブによる成分を除去した後の受信
信号が閾値αを越えている送受信チャンネルのみについ
て重み付け平均化を行って物体の方向を算定する構成を
説明した。しかしながら、上記反射波検出用閾値αに追
加して、あるいはこのαの代わりに、新たに重み付け平
均化専用の閾値βを導入し、サイドローブの成分を除去
後の受信レベルがこの新たな閾値βを越えたレベルの受
信信号が得られた送受信チャンネルのみについて重み付
け平均化による物体方向の算定を行う構成とすることも
できる。
受信信号が得られた送受信チャンネルに着目し、この最
大の受信レベルよりも所定値γ(dB)だけ小さな値を設
定することができる。
場合を例にとって本発明の一実施例を説明した。しかし
ながら、前述した本出願人の特許第2567332 号に開示さ
れているように、任意のアンテナから放射したビームの
反射波を同一のアンテナで受信したり、隣接する他のア
ンテナで受信するという動作を混在させる場合には、送
受信アンテナの組合せに応じてアンテナの利得特性が異
なってくる。
た各種のアンテナ利得特性を、予めデータメモリに保持
させておき、上記送受信アンテナの組合せについて選択
中の動作に対応したアンテナ利得特性をメモリから読出
して、これに基づきサイドローブによる受信信号の成分
を算定する構成とすればよい。
得られたものを暫定的に物体の方向と見做す構成を例示
した。しかしながら、この暫定的な物体の方向として
は、レベルの大きな受信信号が得られた二つ、あるいは
三つの送受信チャンネルについて算定した重み付け平均
値など、他の適宜なものを適用することもできる。
にとって本発明を説明したが、機械式走査を行う構成の
レーダ装置にも本発明を適用できることは明らかであ
る。
ーダ装置は、保持中の利得特性と受信信号とからこれら
の受信信号の中に含まれるサイドローブやメインローブ
の周辺部分による成分を不要成分として検出し、除去す
る構成であるから、サイドローブや、幅の広いメインロ
ーブによる空間分解能への悪影響が大幅に軽減され、物
体の方向の検出精度の大幅な向上が図られる。
図である。
ック図である。
念図である。
Claims (8)
- 【請求項1】複数の方向にビームを放射し物体からの反
射波を受信信号として受信するアンテナを備え、これら
の反射波を生じさせた物体を検出するレーダ装置におい
て、 前記アンテナのメインローブとサイドローブとから成る
アンテナ利得特性を保持するアンテナ利得特性保持手段
と、 前記受信信号と前記保持中のアンテナ利得特性とに基づ
き、この受信信号に含まれるサイドローブによる成分を
不要成分として検出し、除去する不要成分除去手段とを
備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】請求項1において、 前記不要成分除去手段は、前記複数の方向のうち最大の
受信信号が得られたものを暫定的に物体の方向と見做
し、この暫定的に見做した物体の方向と前記保持中のア
ンテナ利得特性とから前記受信信号に含まれる不要成分
を検出することを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項3】請求項1と2のそれぞれにおいて、 前記アンテナ利得性は、送信アンテナと受信アンテナと
の組合せ状況に応じて複数種類保持されることを特徴と
するレーダ装置。 - 【請求項4】請求項1乃至3のそれぞれにおいて、 前記不要成分が除去された受信信号による方向の重み付
け平均値を算定し、この算定値を最終的な物体の方向と
して検出する方向検出手段を備えたことを特徴とするレ
ーダ装置。 - 【請求項5】請求項1乃至4のそれぞれにおいて、 前記レーダ装置は車両に搭載されており、前記複数の方
向へのビームの放射は、異なる方向を向いて配列された
複数のアンテナから時分割的に行われることを特徴とす
るレーダ装置。 - 【請求項6】請求項1乃至5のそれぞれにおいて、 前記複数の方向に放射されるビームはFM信号のビーム
であることを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項7】複数の方向にビームを放射し物体からの反
射波を受信信号として受信するアンテナを備え、これら
の反射波を生じさせた物体を検出するレーダ装置におい
て、 前記アンテナのアンテナ利得特性を保持するアンテナ利
得特性保持手段と、 前記受信信号と前記保持中のアンテナ利得特性とに基づ
き、この受信信号に含まれる前記アンテナ利得特性の中
心から所定量以上離れた部分によって検出された成分を
不要成分として検出し、除去する不要成分除去手段とを
備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項8】請求項7において、 前記不要成分除去手段は、前記複数の方向のうち最大の
受信信号が得られたものを暫定的に物体の方向と見做
し、この暫定的に見做した物体の方向と前記保持中のア
ンテナ利得特性とから前記不要成分を検出することを特
徴とするレーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37213898A JP3995816B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37213898A JP3995816B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000193744A true JP2000193744A (ja) | 2000-07-14 |
JP3995816B2 JP3995816B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=18499919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37213898A Expired - Fee Related JP3995816B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3995816B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002075355A1 (fr) * | 2001-03-15 | 2002-09-26 | Fujitsu Ten Limited | Procede de traitement de signaux pour radar a balayage |
WO2005050250A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ |
WO2006013689A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ |
CN107505592A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-22 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种基于多波束雷达粗测向的通信接入方法 |
CN108767479A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 成都电科星天科技有限公司 | 一种满足给定最小主瓣增益的天线主瓣最宽化方法 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37213898A patent/JP3995816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6900754B2 (en) | 2001-03-15 | 2005-05-31 | Fujitsu Tem Limited | Signal processing method for use with scanning radar |
WO2005050250A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ |
WO2006013689A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | レーダ |
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CN107505592B (zh) * | 2017-07-27 | 2020-10-16 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种基于多波束雷达粗测向的通信接入方法 |
CN108767479A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 成都电科星天科技有限公司 | 一种满足给定最小主瓣增益的天线主瓣最宽化方法 |
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---|---|
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