JP2000338222A - レーダ装置 - Google Patents
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- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
Abstract
(57)【要約】
【課題】 システムの最大検知距離や測角可能領域をレ
ーダ装置本来の性能に近づける。 【解決手段】 受信電磁波を検波する受信手段の出力信
号を、ＦＦＴ変換する信号変換手段と、この信号変換手
段で変換されたデータによるスペクトルから振幅レベル
のピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、送信電磁
波及び受信電磁波のビーム方向を変化させるビーム走査
手段と、同一目標物体が、ビーム走査手段により方向が
変えられた複数のビーム方向で検出できたときは、振幅
ピーク値検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レ
ベルのピーク値を用いて、該目標物体の角度を演算し、
単一のビーム方向でしか検出できなかったときは、予め
設定されている角度Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１であると判定する
測角処理手段とを設けた。
ーダ装置本来の性能に近づける。 【解決手段】 受信電磁波を検波する受信手段の出力信
号を、ＦＦＴ変換する信号変換手段と、この信号変換手
段で変換されたデータによるスペクトルから振幅レベル
のピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、送信電磁
波及び受信電磁波のビーム方向を変化させるビーム走査
手段と、同一目標物体が、ビーム走査手段により方向が
変えられた複数のビーム方向で検出できたときは、振幅
ピーク値検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レ
ベルのピーク値を用いて、該目標物体の角度を演算し、
単一のビーム方向でしか検出できなかったときは、予め
設定されている角度Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１であると判定する
測角処理手段とを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等の車両
に搭載され例えば車間距離警報発生システムを構成する
ために用いられるレーダ装置に関し、特にシステムとし
ての最大検知距離，測角エリアを大きくできるレーダ装
置に関するものである。
に搭載され例えば車間距離警報発生システムを構成する
ために用いられるレーダ装置に関し、特にシステムとし
ての最大検知距離，測角エリアを大きくできるレーダ装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のレーダ装置としては、送受共用
アンテナを用いることで小型化し自動車への搭載性を向
上させたＦＭＣＷレーダ装置が知られている。図１０は
従来の車載用レーダ装置の構成を示すブロック図であ
る。図１０において、１は発振器、２はパワーデバイ
ダ、３は送信アンプ、４はサーキュレータである。５は
送受共用アンテナで、電磁放射器５１と反射鏡５２とで
構成されている。６は目標物体、７は受信アンプ、８は
ミクサ、９はフィルタ、１０はＡＧＣアンプ、１１はＡ
Ｄ変換器、１２は信号処理装置、１３はアンテナスキャ
ン用モータ、１４はハンドル角センサである。
アンテナを用いることで小型化し自動車への搭載性を向
上させたＦＭＣＷレーダ装置が知られている。図１０は
従来の車載用レーダ装置の構成を示すブロック図であ
る。図１０において、１は発振器、２はパワーデバイ
ダ、３は送信アンプ、４はサーキュレータである。５は
送受共用アンテナで、電磁放射器５１と反射鏡５２とで
構成されている。６は目標物体、７は受信アンプ、８は
ミクサ、９はフィルタ、１０はＡＧＣアンプ、１１はＡ
Ｄ変換器、１２は信号処理装置、１３はアンテナスキャ
ン用モータ、１４はハンドル角センサである。
【０００３】次に、このように構成された従来装置の動
作を説明する。信号処理装置１２は線形なＦＭ変調用の
電圧信号を出力する。そのＦＭ変調用電圧信号により発
振器１がＦＭ変調された電磁波を発生する。その電磁波
はパワーデバイダー２により２つに分けられ、一方はミ
クサ８に入力される。もう一方は送信アンプ３で増幅さ
れた後、サーキュレータ４を経由し、送受共用アンテナ
５から空間に出力される。送受共用アンテナ５から空間
に出力された電磁波は目標物体６で反射され、送信電磁
波に対して遅延時間Ｔｄをもって送受共用アンテナ５に
入力される。さらに、目標物体６が相対速度を持つ場合
受信電磁波は送信電磁波に対してドップラシフトｆｄを
もって送受共用アンテナ５に入力される。送受共用アン
テナ５で受信した電磁波は受信アンプ７で増幅された
後、ミクサ８により発振器１の出力電磁波とミキシング
され、遅延時間Ｔｄとドップラシフトｆｄとに対応した
ビート信号を出力する。得られたビート信号はフィルタ
９を通過し、ＡＧＣアンプ１０により増幅されてＡ／Ｄ
変換器１１に入力される。そのビート信号から信号処理
装置１２は目標物体６までの距離と相対速度とを算出す
る。
作を説明する。信号処理装置１２は線形なＦＭ変調用の
電圧信号を出力する。そのＦＭ変調用電圧信号により発
振器１がＦＭ変調された電磁波を発生する。その電磁波
はパワーデバイダー２により２つに分けられ、一方はミ
クサ８に入力される。もう一方は送信アンプ３で増幅さ
れた後、サーキュレータ４を経由し、送受共用アンテナ
５から空間に出力される。送受共用アンテナ５から空間
に出力された電磁波は目標物体６で反射され、送信電磁
波に対して遅延時間Ｔｄをもって送受共用アンテナ５に
入力される。さらに、目標物体６が相対速度を持つ場合
受信電磁波は送信電磁波に対してドップラシフトｆｄを
もって送受共用アンテナ５に入力される。送受共用アン
テナ５で受信した電磁波は受信アンプ７で増幅された
後、ミクサ８により発振器１の出力電磁波とミキシング
され、遅延時間Ｔｄとドップラシフトｆｄとに対応した
ビート信号を出力する。得られたビート信号はフィルタ
９を通過し、ＡＧＣアンプ１０により増幅されてＡ／Ｄ
変換器１１に入力される。そのビート信号から信号処理
装置１２は目標物体６までの距離と相対速度とを算出す
る。
【０００４】次に、距離と相対速度とを算出する方法を
説明する。図１１は従来の車載用レーダ装置によって距
離と相対速度とを算出する方法の一例を示した説明図で
ある。図１１において、送信電磁波は周波数掃引帯域幅
Ｂ，変調周期ＴｍでＦｍ変調されている。受信電磁波は
送信電磁波が距離Ｒに存在する目標物体６で反射され送
受共用アンテナ５に入力されるまでの遅延時間Ｔｄを持
っている。また、目標物体６が相対速度Ｖを持つとき受
信電磁波は送信電磁波に対しｆｄだけドップラシフトす
る。このとき周波数上昇時における送信信号と受信信号
との周波数差ｆｂｕと、周波数降下時における送信信号
と受信信号との周波数差ｆｂｄがビート信号としてミク
サ８により出力される。そのビート信号を、Ａ／Ｄ変換
器１１を介して信号処理装置１２にデータとして取り込
み、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理することにより、
ｆｂｕ，ｆｂｄとその振幅レベルのピーク値を求める。
なお、振幅レベルのピーク値は受信強度に相当する値
で、以下、受信強度と記す。
説明する。図１１は従来の車載用レーダ装置によって距
離と相対速度とを算出する方法の一例を示した説明図で
ある。図１１において、送信電磁波は周波数掃引帯域幅
Ｂ，変調周期ＴｍでＦｍ変調されている。受信電磁波は
送信電磁波が距離Ｒに存在する目標物体６で反射され送
受共用アンテナ５に入力されるまでの遅延時間Ｔｄを持
っている。また、目標物体６が相対速度Ｖを持つとき受
信電磁波は送信電磁波に対しｆｄだけドップラシフトす
る。このとき周波数上昇時における送信信号と受信信号
との周波数差ｆｂｕと、周波数降下時における送信信号
と受信信号との周波数差ｆｂｄがビート信号としてミク
サ８により出力される。そのビート信号を、Ａ／Ｄ変換
器１１を介して信号処理装置１２にデータとして取り込
み、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理することにより、
ｆｂｕ，ｆｂｄとその振幅レベルのピーク値を求める。
なお、振幅レベルのピーク値は受信強度に相当する値
で、以下、受信強度と記す。
【０００５】ｆｂｕ，ｆｂｄ，受信強度Ｍの求め方の概
要は以下のとおりである。ＦＦＴ処理を行うと、横軸時
間，縦軸各時間での振幅の信号が、横軸周波数，縦軸各
周波数成分の振幅に変換できる。周波数ｆｂｕ，受信強
度Ｍを求める場合、一般に振幅のレベルがピークになる
点を探し出し、そのピークの振幅レベル値，周波数値を
受信強度Ｍ，周波数ｆｂｕとする。ｆｂｕ，ｆｂｄの受
信強度は一般的には同じでありＭとなる。
要は以下のとおりである。ＦＦＴ処理を行うと、横軸時
間，縦軸各時間での振幅の信号が、横軸周波数，縦軸各
周波数成分の振幅に変換できる。周波数ｆｂｕ，受信強
度Ｍを求める場合、一般に振幅のレベルがピークになる
点を探し出し、そのピークの振幅レベル値，周波数値を
受信強度Ｍ，周波数ｆｂｕとする。ｆｂｕ，ｆｂｄの受
信強度は一般的には同じでありＭとなる。
【０００６】上記ｆｂｕ，ｆｂｄ，Ｔｍ，Ｂと、光速Ｃ
（＝３．０×１０8 ｍ／ｓ），搬送波の波長λ（搬送波
の基本周波数がｆｏ＝７７ＧＨｚならば、λ＝４．０×
１０ -3ｍ）とにより目標物体６の距離Ｒ及び相対速度Ｖ
は，式（１）及び（２）により求められる。 Ｒ＝（ＴｍＣ／４Ｂ）×（ｆｂｕ＋ｆｂｄ） ・・・（１） Ｖ＝（λ／４）×（ｆｂｕ−ｆｂｄ） ・・・（２） また、目標物体が複数存在する場合、周波数上昇時にお
ける送信信号と受信信号との複数の周波数差ｆｂｕと、
周波数降下時における送信信号と受信信号との複数の周
波数差ｆｂｄから同一物体のｆｂｕとｆｂｄとを選び、
式（１），式（２）から距離Ｒ及び相対速度Ｖを求め
る。
（＝３．０×１０8 ｍ／ｓ），搬送波の波長λ（搬送波
の基本周波数がｆｏ＝７７ＧＨｚならば、λ＝４．０×
１０ -3ｍ）とにより目標物体６の距離Ｒ及び相対速度Ｖ
は，式（１）及び（２）により求められる。 Ｒ＝（ＴｍＣ／４Ｂ）×（ｆｂｕ＋ｆｂｄ） ・・・（１） Ｖ＝（λ／４）×（ｆｂｕ−ｆｂｄ） ・・・（２） また、目標物体が複数存在する場合、周波数上昇時にお
ける送信信号と受信信号との複数の周波数差ｆｂｕと、
周波数降下時における送信信号と受信信号との複数の周
波数差ｆｂｄから同一物体のｆｂｕとｆｂｄとを選び、
式（１），式（２）から距離Ｒ及び相対速度Ｖを求め
る。
【０００７】次に、受信強度Ｍから信号処理装置１２が
目標物体６の方向（角度）を演算する方法を述べる。従
来方向を演算する方法として、例えば特公平７−２００
１６号公報にモノパルス方式，シーケンシャルロービン
グ方式，コニカルスキャン方式等の代表的な方式が開示
されている。また、ここではシーケンシャルロービング
方式について説明する。
目標物体６の方向（角度）を演算する方法を述べる。従
来方向を演算する方法として、例えば特公平７−２００
１６号公報にモノパルス方式，シーケンシャルロービン
グ方式，コニカルスキャン方式等の代表的な方式が開示
されている。また、ここではシーケンシャルロービング
方式について説明する。
【０００８】その概要は下記の通りである。距離，相対
速度及び受信強度Ｍ１を所定の方向θ１で測定した後、
信号処理装置１２はモータ１３を動作させ送受共用アン
テナ５を次の方向θ２に移動させ、同様に距離，相対速
度及び受信強度Ｍ２を測定する。これら複数方向の検出
データにおいて同一の距離，相対速度のデータを選び出
し、基本的に受信強度Ｍ１と受信強度Ｍ２の大小関係に
より測角することができる。なお、θは車両の正面方向
を０°、車両の前方右斜め方向を正、車両の前方左斜め
方向を負とする角度である。
速度及び受信強度Ｍ１を所定の方向θ１で測定した後、
信号処理装置１２はモータ１３を動作させ送受共用アン
テナ５を次の方向θ２に移動させ、同様に距離，相対速
度及び受信強度Ｍ２を測定する。これら複数方向の検出
データにおいて同一の距離，相対速度のデータを選び出
し、基本的に受信強度Ｍ１と受信強度Ｍ２の大小関係に
より測角することができる。なお、θは車両の正面方向
を０°、車両の前方右斜め方向を正、車両の前方左斜め
方向を負とする角度である。
【０００９】具体的には、所定の２方向θ１とθ２にお
けるアンテナビームパターンＢ１（θ）とＢ２（θ）と
から、和パターンＳ（θ）と差パターンＤ（θ）とを下
式により求める。 Ｓ（θ）＝Ｂ１（θ）＋Ｂ２（θ） ・・・（３） Ｄ（θ）＝Ｂ１（θ）−Ｂ２（θ） ・・・（４） 次に、Ｓ（θ）で規格化した次式のＤＳ（θ）を求め
る。 ＤＳ（θ）＝Ｄ（θ）／Ｓ（θ） ・・・（５） なお、Ｓ（θ）の半値幅θｓ内ではθに対してＤＳ
（θ）が単調増加、あるいは単調減少の関係になる。
けるアンテナビームパターンＢ１（θ）とＢ２（θ）と
から、和パターンＳ（θ）と差パターンＤ（θ）とを下
式により求める。 Ｓ（θ）＝Ｂ１（θ）＋Ｂ２（θ） ・・・（３） Ｄ（θ）＝Ｂ１（θ）−Ｂ２（θ） ・・・（４） 次に、Ｓ（θ）で規格化した次式のＤＳ（θ）を求め
る。 ＤＳ（θ）＝Ｄ（θ）／Ｓ（θ） ・・・（５） なお、Ｓ（θ）の半値幅θｓ内ではθに対してＤＳ
（θ）が単調増加、あるいは単調減少の関係になる。
【００１０】次に、所定の２方向θ１とθ２の中心をθ
ｏ，Ｓ（θ）の半値幅をθｓとし、θｓで規格化した角
度θｎ及びθｎ＝０付近のＤＳ（θ）の傾きｋを次式で
求める。 θｎ＝（θ−θｏ）／θｓ ・・・（６） ｋ＝ＤＳ（θ）／θｎ ・・・（７） また、受信強度Ｍ１と受信強度Ｍ２とから観測で得られ
るＤＳを次式から求める。 ＤＳ＝（Ｍ１−Ｍ２）／（Ｍ１＋Ｍ２） ・・・（８） よって、予め計算できるθｓ，ｋ，θｏと観測で得られ
たＤＳとから次式によりθを求めることができる。 θ＝（θｓ／ｋ）・ＤＳ＋θｏ ・・・（９）
ｏ，Ｓ（θ）の半値幅をθｓとし、θｓで規格化した角
度θｎ及びθｎ＝０付近のＤＳ（θ）の傾きｋを次式で
求める。 θｎ＝（θ−θｏ）／θｓ ・・・（６） ｋ＝ＤＳ（θ）／θｎ ・・・（７） また、受信強度Ｍ１と受信強度Ｍ２とから観測で得られ
るＤＳを次式から求める。 ＤＳ＝（Ｍ１−Ｍ２）／（Ｍ１＋Ｍ２） ・・・（８） よって、予め計算できるθｓ，ｋ，θｏと観測で得られ
たＤＳとから次式によりθを求めることができる。 θ＝（θｓ／ｋ）・ＤＳ＋θｏ ・・・（９）
【００１１】上記により測定した目標物体までの距離と
角度から先行車の相対位置が分かる。また、ハンドル角
センサ１４から道路の曲率が分かると自車が走行するレ
ーンの位置が分かる（レーン幅は約３．５ｍと決まって
いる）。よって先行車が同一レーン上にあるかが分か
る。このようにして、目標物体が自車両と同一レーン上
を走行する先行車かどうか判定し、車間距離警報発生や
安全車間距離を保つ追従走行等を行う。
角度から先行車の相対位置が分かる。また、ハンドル角
センサ１４から道路の曲率が分かると自車が走行するレ
ーンの位置が分かる（レーン幅は約３．５ｍと決まって
いる）。よって先行車が同一レーン上にあるかが分か
る。このようにして、目標物体が自車両と同一レーン上
を走行する先行車かどうか判定し、車間距離警報発生や
安全車間距離を保つ追従走行等を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーダ装置では、上記の式（３）〜（９）を用いて測角し
ているので、少なくとも２方向で同一ターゲットを検出
していることが条件になる。従って、レーダ装置を例え
ば車間距離警報発生システムを構成するために用いた場
合、測角できる最大検出距離や測角可能エリアがレーダ
装置の本来の性能に対して低下するという問題があっ
た。この発明は上記のような問題点を解決するためにな
されたもので、同一目標物体が、ビーム走査手段により
方向が変えられた複数のビーム方向で検出できたとき
は、振幅ピーク値検出手段で求められたそれぞれの方向
の振幅レベルのピーク値を用いて、該目標物体の角度を
演算し、単一のビーム方向でしか検出できなかったとき
は、予め設定されている角度であると判定する測角処理
手段を設けることにより、システム上の最大検知距離や
測角可能エリアをレーダ装置本来の性能から落とすこと
なく、高性能で安価で、車載用として好適なレーダ装置
を得ることを目的とする。
ーダ装置では、上記の式（３）〜（９）を用いて測角し
ているので、少なくとも２方向で同一ターゲットを検出
していることが条件になる。従って、レーダ装置を例え
ば車間距離警報発生システムを構成するために用いた場
合、測角できる最大検出距離や測角可能エリアがレーダ
装置の本来の性能に対して低下するという問題があっ
た。この発明は上記のような問題点を解決するためにな
されたもので、同一目標物体が、ビーム走査手段により
方向が変えられた複数のビーム方向で検出できたとき
は、振幅ピーク値検出手段で求められたそれぞれの方向
の振幅レベルのピーク値を用いて、該目標物体の角度を
演算し、単一のビーム方向でしか検出できなかったとき
は、予め設定されている角度であると判定する測角処理
手段を設けることにより、システム上の最大検知距離や
測角可能エリアをレーダ装置本来の性能から落とすこと
なく、高性能で安価で、車載用として好適なレーダ装置
を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーダ装
置は、送信電磁波を出力する送信手段と、送信電磁波が
目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁波を検波する
受信手段と、この受信手段の出力信号を、周波数とその
振幅レベルとの関係で表され周波数スペクトルが分かる
データに変換する信号変換手段と、この信号変換手段で
変換されたデータによるスペクトルから振幅レベルのピ
ーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、送信電磁波及
び受信電磁波のビーム方向を変化させるビーム走査手段
と、このビーム走査手段により方向が変えられた複数の
ビーム方向で検出された同一目標物体の角度を、振幅ピ
ーク値検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベ
ルのピーク値を用いて演算し、単一のビーム方向でのみ
検出された目標物体の角度を、予め設定されている角度
であると判定する測角処理手段とを備えたものである。
また、目標物体の角度が、検出されたビームの角度であ
ると設定されているものである。
置は、送信電磁波を出力する送信手段と、送信電磁波が
目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁波を検波する
受信手段と、この受信手段の出力信号を、周波数とその
振幅レベルとの関係で表され周波数スペクトルが分かる
データに変換する信号変換手段と、この信号変換手段で
変換されたデータによるスペクトルから振幅レベルのピ
ーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、送信電磁波及
び受信電磁波のビーム方向を変化させるビーム走査手段
と、このビーム走査手段により方向が変えられた複数の
ビーム方向で検出された同一目標物体の角度を、振幅ピ
ーク値検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベ
ルのピーク値を用いて演算し、単一のビーム方向でのみ
検出された目標物体の角度を、予め設定されている角度
であると判定する測角処理手段とを備えたものである。
また、目標物体の角度が、検出されたビームの角度であ
ると設定されているものである。
【００１４】さらに、送信電磁波を出力する送信手段
と、送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信
電磁波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号
を、周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数ス
ペクトルが分かるデータに変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段で変換されたデータによるスペクトルか
ら振幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段
と、送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で
止めながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止ま
る角度を所定の手順で変化させるビーム走査手段と、こ
のビーム走査手段により方向が変えられた複数のビーム
方向で検出された同一目標物体の角度を、振幅ピーク値
検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベルのピ
ーク値を用いて演算する測角処理手段とを備えたもので
ある。
と、送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信
電磁波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号
を、周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数ス
ペクトルが分かるデータに変換する信号変換手段と、こ
の信号変換手段で変換されたデータによるスペクトルか
ら振幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段
と、送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で
止めながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止ま
る角度を所定の手順で変化させるビーム走査手段と、こ
のビーム走査手段により方向が変えられた複数のビーム
方向で検出された同一目標物体の角度を、振幅ピーク値
検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベルのピ
ーク値を用いて演算する測角処理手段とを備えたもので
ある。
【００１５】また、ビーム走査手段が、ビームの止まる
角度を走査周期毎に変化させ、測角処理手段が、同一走
査周期中の複数のビーム方向で得られた振幅レベルのピ
ーク値を用いるものである。さらに、ビーム走査手段
が、ビームの止まる角度を走査周期毎に変化させ、測角
処理手段が、１回目と２回目の走査周期による複数のビ
ーム方向で得られた振幅レベルのピーク値を用いるもの
である。さらにまた、ビーム走査手段が、往復で一走査
周期となるように走査するものである。また、送信手段
が、周波数掃引された送信電磁波を出力し、ビーム走査
手段が、ビームの止まる角度を周波数掃引毎に変化さ
せ、測角処理手段が、隣り合うビーム方向で得られた振
幅レベルのピーク値を用いるものである。さらに、ビー
ム走査手段が、ビームの止まる角度の変化量がビーム間
角度の半分になるように走査するものである。
角度を走査周期毎に変化させ、測角処理手段が、同一走
査周期中の複数のビーム方向で得られた振幅レベルのピ
ーク値を用いるものである。さらに、ビーム走査手段
が、ビームの止まる角度を走査周期毎に変化させ、測角
処理手段が、１回目と２回目の走査周期による複数のビ
ーム方向で得られた振幅レベルのピーク値を用いるもの
である。さらにまた、ビーム走査手段が、往復で一走査
周期となるように走査するものである。また、送信手段
が、周波数掃引された送信電磁波を出力し、ビーム走査
手段が、ビームの止まる角度を周波数掃引毎に変化さ
せ、測角処理手段が、隣り合うビーム方向で得られた振
幅レベルのピーク値を用いるものである。さらに、ビー
ム走査手段が、ビームの止まる角度の変化量がビーム間
角度の半分になるように走査するものである。
【００１６】また、送信電磁波を出力する送信手段と、
送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁
波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号を、
周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数スペク
トルが分かるデータに変換する信号変換手段と、この信
号変換手段で変換されたデータによるスペクトルから振
幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、
送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で止め
ながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止まる角
度を順次僅かずつ変化させて走査領域全体を移動させる
ビーム走査手段と、このビーム走査手段により方向が変
えられた複数のビーム方向で検出された同一目標物体の
角度を、上記振幅ピーク値検出手段で求められたそれぞ
れの方向の振幅レベルのピーク値を用いて演算し、単一
のビーム方向でのみ検出された目標物体の角度を、振幅
レベルのピーク値の変化から算出する測角処理手段とを
備えたものである。さらに、信号変換手段が、高速フー
リエ変換を行うものである。
送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁
波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号を、
周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数スペク
トルが分かるデータに変換する信号変換手段と、この信
号変換手段で変換されたデータによるスペクトルから振
幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、
送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で止め
ながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止まる角
度を順次僅かずつ変化させて走査領域全体を移動させる
ビーム走査手段と、このビーム走査手段により方向が変
えられた複数のビーム方向で検出された同一目標物体の
角度を、上記振幅ピーク値検出手段で求められたそれぞ
れの方向の振幅レベルのピーク値を用いて演算し、単一
のビーム方向でのみ検出された目標物体の角度を、振幅
レベルのピーク値の変化から算出する測角処理手段とを
備えたものである。さらに、信号変換手段が、高速フー
リエ変換を行うものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を説明する前に、一般的な測角動作を説明する。
ここでは１スキャンのビーム数を３本として説明する。
測距，測速度方法は従来例と同じである。図１０におい
て、アンテナスキャン用モータ１３は反射鏡５２を所定
の３方向の角度で止めるように制御される。このように
構成されたレーダ装置のビームパターンは図１に示すよ
うに左方向に出力する左ビーム、真ん中方向に出力する
中ビーム、右方向に出力する右ビームで構成される。こ
こで中ビームの最大ゲイン値においてこのレーダ装置の
最大検知距離が決まるので、図１の利得値（ｄｂ），角
度値（°）を、図２のようにそれぞれ距離（ｍ），横位
置（ｍ）に変換することができる。図２において、左ビ
ーム，中ビーム，右ビームすべて検出できる領域をＡ領
域、左ビームと中ビームで検出されるＡ領域を除いた領
域をＢ領域、中ビームと右ビームで検出されるＡ領域を
除いた領域をＣ領域、左ビームでしか検出できない領域
をＥ領域、中ビームでしか検出できない領域をＤ領域、
右ビームでしか検出できない領域をＦ領域とする。
形態１を説明する前に、一般的な測角動作を説明する。
ここでは１スキャンのビーム数を３本として説明する。
測距，測速度方法は従来例と同じである。図１０におい
て、アンテナスキャン用モータ１３は反射鏡５２を所定
の３方向の角度で止めるように制御される。このように
構成されたレーダ装置のビームパターンは図１に示すよ
うに左方向に出力する左ビーム、真ん中方向に出力する
中ビーム、右方向に出力する右ビームで構成される。こ
こで中ビームの最大ゲイン値においてこのレーダ装置の
最大検知距離が決まるので、図１の利得値（ｄｂ），角
度値（°）を、図２のようにそれぞれ距離（ｍ），横位
置（ｍ）に変換することができる。図２において、左ビ
ーム，中ビーム，右ビームすべて検出できる領域をＡ領
域、左ビームと中ビームで検出されるＡ領域を除いた領
域をＢ領域、中ビームと右ビームで検出されるＡ領域を
除いた領域をＣ領域、左ビームでしか検出できない領域
をＥ領域、中ビームでしか検出できない領域をＤ領域、
右ビームでしか検出できない領域をＦ領域とする。
【００１８】ここで、前述したように従来例の測角方式
で測角するには少なくとも２方向で同一ターゲットを検
出していることが条件になるので、上記領域Ｅ，領域
Ｄ，領域Ｆのターゲットは測角できない。また、このよ
うなレーダ装置は、例えば前方車両との車間距離が安全
車間距離以下になり衝突の危険性が高まったとき警報を
発することでドライバーに危険を知らせる車間距離警報
発生や、安全車間距離を保つ追従走行を行うために用い
られるため、前方のターゲットとの距離を検出すると共
に、そのターゲットが自車両と同一レーン上を走行する
先行車であることを判定するために、測角が必要であ
る。従って、測角することは非常に重要な処理である。
そこで、上記２つの視点からこのレーダ装置の例えば車
間距離警報発生システムとしての最大検知距離は図２中
の左ビームと中ビームの交点である点ａ及び中ビームと
右ビームの交点である点ｂで示す距離となり、レーダの
本来の性能上の最大検知距離より劣化してしまう。言い
換えると、点ａ，点ｂより遠方のターゲットでも、その
距離，相対速度は検出できるが、測角できない点から検
知距離が制限される。また、逆に測角できるエリアは図
２中の領域Ａ，領域Ｂ，領域Ｃのみであるので、レーダ
性能上の検出エリアより小さくなってしまう。
で測角するには少なくとも２方向で同一ターゲットを検
出していることが条件になるので、上記領域Ｅ，領域
Ｄ，領域Ｆのターゲットは測角できない。また、このよ
うなレーダ装置は、例えば前方車両との車間距離が安全
車間距離以下になり衝突の危険性が高まったとき警報を
発することでドライバーに危険を知らせる車間距離警報
発生や、安全車間距離を保つ追従走行を行うために用い
られるため、前方のターゲットとの距離を検出すると共
に、そのターゲットが自車両と同一レーン上を走行する
先行車であることを判定するために、測角が必要であ
る。従って、測角することは非常に重要な処理である。
そこで、上記２つの視点からこのレーダ装置の例えば車
間距離警報発生システムとしての最大検知距離は図２中
の左ビームと中ビームの交点である点ａ及び中ビームと
右ビームの交点である点ｂで示す距離となり、レーダの
本来の性能上の最大検知距離より劣化してしまう。言い
換えると、点ａ，点ｂより遠方のターゲットでも、その
距離，相対速度は検出できるが、測角できない点から検
知距離が制限される。また、逆に測角できるエリアは図
２中の領域Ａ，領域Ｂ，領域Ｃのみであるので、レーダ
性能上の検出エリアより小さくなってしまう。
【００１９】そこで、上記問題点を解決するために、実
施の形態１では、図３に示すように領域Ｄで検出された
ターゲットの方向は中ビームの中心方向とする。つま
り、領域Ｄで検出されたターゲットの角度は、図３にお
いて中ビームに描かれた矢印Ｄ１のなす角度であるとい
うデータを出力する。同様に領域Ｅで検出されたターゲ
ットの方向は左ビームの中心方向とする。つまり、領域
Ｅで検出されたターゲットの角度は、左ビームに描かれ
た矢印Ｅ１のなす角度であるというデータを出力する。
領域Ｆで検出されたターゲットの方向は右ビームの中心
方向とする。つまり、領域Ｆで検出されたターゲットの
角度は、右ビームに描かれた矢印Ｆ１のなす角度である
というデータを出力する。なお、上記の各データは信号
処理装置１２によって出力され、領域Ａ，Ｂ，Ｃの測角
処理は従来例と同じである。
施の形態１では、図３に示すように領域Ｄで検出された
ターゲットの方向は中ビームの中心方向とする。つま
り、領域Ｄで検出されたターゲットの角度は、図３にお
いて中ビームに描かれた矢印Ｄ１のなす角度であるとい
うデータを出力する。同様に領域Ｅで検出されたターゲ
ットの方向は左ビームの中心方向とする。つまり、領域
Ｅで検出されたターゲットの角度は、左ビームに描かれ
た矢印Ｅ１のなす角度であるというデータを出力する。
領域Ｆで検出されたターゲットの方向は右ビームの中心
方向とする。つまり、領域Ｆで検出されたターゲットの
角度は、右ビームに描かれた矢印Ｆ１のなす角度である
というデータを出力する。なお、上記の各データは信号
処理装置１２によって出力され、領域Ａ，Ｂ，Ｃの測角
処理は従来例と同じである。
【００２０】このようにすれば、領域Ｄ，Ｅ，Ｆに存在
するターゲットの方向は正しく検出されないが、システ
ムの最大検知距離がレーダ性能上の最大検知距離より劣
化してしまうことはない。また、検出エリアに関しても
レーダ性能上の検出エリアより小さくなってしまうとい
う問題はなくなる。さらに、領域Ｄ，Ｅ，Ｆは比較的遠
方に存在することにより、システム運用上問題になるこ
とも少ない。ここではビーム方向が所定３方向の場合に
ついて説明したが、ビームスキャン幅が固定の場合、ビ
ーム数が増えるほど領域Ｄ，Ｅ，Ｆに相当する領域に存
在するターゲットの方向は真値に近づく。また、実施の
形態１では、アンテナは送受共用アンテナ５としている
が、別体のアンテナであっても同様の効果を奏する。な
おこの点は、以降の実施の形態でも同様である。
するターゲットの方向は正しく検出されないが、システ
ムの最大検知距離がレーダ性能上の最大検知距離より劣
化してしまうことはない。また、検出エリアに関しても
レーダ性能上の検出エリアより小さくなってしまうとい
う問題はなくなる。さらに、領域Ｄ，Ｅ，Ｆは比較的遠
方に存在することにより、システム運用上問題になるこ
とも少ない。ここではビーム方向が所定３方向の場合に
ついて説明したが、ビームスキャン幅が固定の場合、ビ
ーム数が増えるほど領域Ｄ，Ｅ，Ｆに相当する領域に存
在するターゲットの方向は真値に近づく。また、実施の
形態１では、アンテナは送受共用アンテナ５としている
が、別体のアンテナであっても同様の効果を奏する。な
おこの点は、以降の実施の形態でも同様である。
【００２１】また、実施の形態１では、領域Ｄ，Ｅ，Ｆ
で検出されたターゲットの方向は、それぞれのビーム方
向であるとしたが、ビーム方向がターゲットの存在確率
の高い方向とは限らない。そこで、おそらく大半は直線
路だから中ビームではビーム方向をターゲットの方向と
する方がよいと考えられるが、左右ビームは距離に応じ
て角度を設定するとか、ハンドル角センサ１４やそれに
代わる前方監視カメラやヨーレイトセンサ等の出力によ
り角度を設定するとか、学習するとかして、ターゲット
の方向をシステム上最も存在確率の高い方向に設定する
ことも可能である。
で検出されたターゲットの方向は、それぞれのビーム方
向であるとしたが、ビーム方向がターゲットの存在確率
の高い方向とは限らない。そこで、おそらく大半は直線
路だから中ビームではビーム方向をターゲットの方向と
する方がよいと考えられるが、左右ビームは距離に応じ
て角度を設定するとか、ハンドル角センサ１４やそれに
代わる前方監視カメラやヨーレイトセンサ等の出力によ
り角度を設定するとか、学習するとかして、ターゲット
の方向をシステム上最も存在確率の高い方向に設定する
ことも可能である。
【００２２】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図４及び図５に基づいて説明する。図４はこの発
明の実施の形態２を説明する説明図である。実施の形態
２は、実施の形態１における問題点を解決するために、
左，中，右の各ビームの方向を１スキャン毎に変えるよ
うにしたものである。図４において、実線で示した部分
は１スキャン目、破線で示した部分は２スキャン目であ
る。図５は、実施の形態２における測角可能エリアを説
明する説明図であり、図２で示した測角可能エリアＡ，
Ｂ，Ｃに対応する部分を斜線部で示している。このよう
に１スキャン目と２スキャン目のビーム方向が１スキャ
ン毎に変えられているので、２スキャン分を足し合わせ
た測角可能エリアは一般的な方法の図２より面積が増え
るのである。従って、１スキャン目で測角できない例え
ば領域Ｄにあった目標物体も、その位置によっては２ス
キャン目で測角できることになる。従って、測角可能エ
リアが実運用上増すことになる。
態２を図４及び図５に基づいて説明する。図４はこの発
明の実施の形態２を説明する説明図である。実施の形態
２は、実施の形態１における問題点を解決するために、
左，中，右の各ビームの方向を１スキャン毎に変えるよ
うにしたものである。図４において、実線で示した部分
は１スキャン目、破線で示した部分は２スキャン目であ
る。図５は、実施の形態２における測角可能エリアを説
明する説明図であり、図２で示した測角可能エリアＡ，
Ｂ，Ｃに対応する部分を斜線部で示している。このよう
に１スキャン目と２スキャン目のビーム方向が１スキャ
ン毎に変えられているので、２スキャン分を足し合わせ
た測角可能エリアは一般的な方法の図２より面積が増え
るのである。従って、１スキャン目で測角できない例え
ば領域Ｄにあった目標物体も、その位置によっては２ス
キャン目で測角できることになる。従って、測角可能エ
リアが実運用上増すことになる。
【００２３】以上のように実施の形態２によれば、測角
可能エリアの面積を増やすことができる。但し、図５か
ら分かるようにシステムの最大検知距離は一般的な方法
の図２と殆ど変わらない。なお、１スキャン目の左ビー
ム方向と中ビーム方向の中心方向に２スキャン目の左ビ
ームが出力されるようにすると、つまり次の走査周期で
前回ビーム間角度の中心を走査すると（以下、走査ステ
ップをビーム間隔の半分にするという）、図５の斜線部
で示した測角可能エリアを最も効率よく増すことが可能
である。特に、ビームスキャンの方法を電子的に切り替
える方法と機械的に走査する方法とを複合させる場合に
有効である。また、実施の形態２では２スキャン分で測
角可能エリアを増大させたが、スキャン数を増せばさら
に効果的である。
可能エリアの面積を増やすことができる。但し、図５か
ら分かるようにシステムの最大検知距離は一般的な方法
の図２と殆ど変わらない。なお、１スキャン目の左ビー
ム方向と中ビーム方向の中心方向に２スキャン目の左ビ
ームが出力されるようにすると、つまり次の走査周期で
前回ビーム間角度の中心を走査すると（以下、走査ステ
ップをビーム間隔の半分にするという）、図５の斜線部
で示した測角可能エリアを最も効率よく増すことが可能
である。特に、ビームスキャンの方法を電子的に切り替
える方法と機械的に走査する方法とを複合させる場合に
有効である。また、実施の形態２では２スキャン分で測
角可能エリアを増大させたが、スキャン数を増せばさら
に効果的である。
【００２４】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３を図６に基づいて説明する。図６はこの発明の実施
の形態３を説明する説明図である。実施の形態２と同様
に、図６において、実線で示した部分は１スキャン目、
破線で示した部分は２スキャン目であり、走査ステップ
をビーム間隔の半分としている。このように構成した場
合の測角処理について説明する。１スキャン目の左ビー
ム，中ビーム，右ビームを、それぞれ左１ビーム，中１
ビーム，右１ビームとする。同様に２スキャン目の左ビ
ーム，中ビーム，右ビームを、それぞれ左２ビーム，中
２ビーム，右２ビームとする。そして、信号処理装置１
２は、１スキャン目及び２スキャン目に各ビームで検出
した受信強度を記憶しておき、それらのデータを左１ビ
ームと左２ビームの組み合わせ、左２ビームと中１ビー
ムの組み合わせ、中１ビームと中２ビームの組み合わ
せ、中２ビームと右１ビームの組み合わせ、右１ビーム
と右２ビームの組み合わせでそれぞれ測角演算する。こ
のようにして、あたかも同時に６方向にスキャンしたよ
うに測角処理をする。
態３を図６に基づいて説明する。図６はこの発明の実施
の形態３を説明する説明図である。実施の形態２と同様
に、図６において、実線で示した部分は１スキャン目、
破線で示した部分は２スキャン目であり、走査ステップ
をビーム間隔の半分としている。このように構成した場
合の測角処理について説明する。１スキャン目の左ビー
ム，中ビーム，右ビームを、それぞれ左１ビーム，中１
ビーム，右１ビームとする。同様に２スキャン目の左ビ
ーム，中ビーム，右ビームを、それぞれ左２ビーム，中
２ビーム，右２ビームとする。そして、信号処理装置１
２は、１スキャン目及び２スキャン目に各ビームで検出
した受信強度を記憶しておき、それらのデータを左１ビ
ームと左２ビームの組み合わせ、左２ビームと中１ビー
ムの組み合わせ、中１ビームと中２ビームの組み合わ
せ、中２ビームと右１ビームの組み合わせ、右１ビーム
と右２ビームの組み合わせでそれぞれ測角演算する。こ
のようにして、あたかも同時に６方向にスキャンしたよ
うに測角処理をする。
【００２５】このような処理をした場合の測角エリアを
図６の斜線部に示す。このようにすれば、図６の斜線部
で示すように測角エリアの面積が増えると同時にシステ
ムの最大検知距離もレーダ性能で示される最大検知距離
に近づく。特に、ビームスキャンの方法を電子的に切り
替える方法と機械的に走査する方法とを複合させる場合
に有効である。また、実施の形態３では２スキャン分で
測角可能エリアを増大させたが、スキャン数を増せばさ
らに効果的である。
図６の斜線部に示す。このようにすれば、図６の斜線部
で示すように測角エリアの面積が増えると同時にシステ
ムの最大検知距離もレーダ性能で示される最大検知距離
に近づく。特に、ビームスキャンの方法を電子的に切り
替える方法と機械的に走査する方法とを複合させる場合
に有効である。また、実施の形態３では２スキャン分で
測角可能エリアを増大させたが、スキャン数を増せばさ
らに効果的である。
【００２６】実施の形態４．以下、この発明の実施の形
態４を図７に基づいて説明する。図７はこの発明の実施
の形態４を説明する説明図である。なお、左側は、３本
のビームを照射している図であり、各ビームの最初の方
向を示している。右側は、それら３ビームを順次比較的
小さなステップで全体を右方向にスキャンさせる動作を
示した図で、各ビームが右方向にスキャンし終わった状
態を示している。なお、その動作は、最初左図のよう
に、左ビーム，中ビーム，右ビームの順でビームを発射
し、次に各ビームの方向を僅かに右にずらして左ビー
ム，中ビーム，右ビームの順でビームを発射し、これを
繰り返して最後は右図の状態になるものである。このよ
うに構成した場合、前述の複数方向で検出された同一タ
ーゲットの受信強度により測角する方法により、領域
Ａ，Ｂ，Ｃを測定すると共に、領域Ｄ，Ｅ，Ｆに存在す
るターゲットは左から右へ３本のビームをスキャンさせ
る間に最大の受信強度を得ることができる。その最大の
受信強度を得た地点でのスキャン方向からターゲットの
方向を知ることができる。このようにすれば、領域Ａ〜
Ｆまでの全ての領域で測角が可能になる。特に、ビーム
スキャンの方法を電子的に切り替える方法と機械的に走
査する方法とを複合させる場合に有効である。
態４を図７に基づいて説明する。図７はこの発明の実施
の形態４を説明する説明図である。なお、左側は、３本
のビームを照射している図であり、各ビームの最初の方
向を示している。右側は、それら３ビームを順次比較的
小さなステップで全体を右方向にスキャンさせる動作を
示した図で、各ビームが右方向にスキャンし終わった状
態を示している。なお、その動作は、最初左図のよう
に、左ビーム，中ビーム，右ビームの順でビームを発射
し、次に各ビームの方向を僅かに右にずらして左ビー
ム，中ビーム，右ビームの順でビームを発射し、これを
繰り返して最後は右図の状態になるものである。このよ
うに構成した場合、前述の複数方向で検出された同一タ
ーゲットの受信強度により測角する方法により、領域
Ａ，Ｂ，Ｃを測定すると共に、領域Ｄ，Ｅ，Ｆに存在す
るターゲットは左から右へ３本のビームをスキャンさせ
る間に最大の受信強度を得ることができる。その最大の
受信強度を得た地点でのスキャン方向からターゲットの
方向を知ることができる。このようにすれば、領域Ａ〜
Ｆまでの全ての領域で測角が可能になる。特に、ビーム
スキャンの方法を電子的に切り替える方法と機械的に走
査する方法とを複合させる場合に有効である。
【００２７】実施の形態５．以下、この発明の実施の形
態５を図８に基づいて説明する。図８はこの発明の実施
の形態５を説明する説明図である。図８の１〜６はスキ
ャンする順番を示している。モータの制御やカム機構等
を利用した場合、左，中，右，左，中，右とスキャンさ
せると、右方向から左方向に戻す時間が比較的かかり、
測距，測角周期に影響を及ぼす。また、慣性力が急激に
変化するため音や振動が発生し、結果的に測距，測角精
度が低下する場合がある。図８に示すように、実線で示
した１スキャン目と破線で示した２スキャン目で左，
中，右，右，中，左とスキャンさせれば、測距，測角周
期が短くなること、不要な振動が減ることにより測距，
測角精度が向上する。
態５を図８に基づいて説明する。図８はこの発明の実施
の形態５を説明する説明図である。図８の１〜６はスキ
ャンする順番を示している。モータの制御やカム機構等
を利用した場合、左，中，右，左，中，右とスキャンさ
せると、右方向から左方向に戻す時間が比較的かかり、
測距，測角周期に影響を及ぼす。また、慣性力が急激に
変化するため音や振動が発生し、結果的に測距，測角精
度が低下する場合がある。図８に示すように、実線で示
した１スキャン目と破線で示した２スキャン目で左，
中，右，右，中，左とスキャンさせれば、測距，測角周
期が短くなること、不要な振動が減ることにより測距，
測角精度が向上する。
【００２８】実施の形態６．以下、この発明の実施の形
態６を図９に基づいて説明する。図９はこの発明の実施
の形態６を説明する説明図である。実施の形態６は、特
にＦＭ変調を伴うレーダであるＦＭＣＷレーダやＦＭパ
ルスドップラレーダに適用すると有効である。図９にお
いて、実線で示した部分はアップ（周波数上昇）フェー
ズ時のビーム、破線で示した部分はダウン（周波数下
降）フェーズ時のビームである。測距，測速度は左ビー
ム，中ビーム，右ビームそれぞれで行うが、それぞれの
ビームにおいてアップフェーズとダウンフェーズでのビ
ーム方向を変え、それぞれを左アップビーム，左ダウン
ビーム，中アップビーム，中ダウンビーム，右アップビ
ーム，右ダウンビームとする。信号処理装置１２は、そ
れら各ビームで検出した受信強度を記憶しておき、それ
らのデータをそれぞれ左アップビームと左ダウンビーム
の組み合わせ、左ダウンビームと中アップビームの組み
合わせ、中アップビームと中ダウンビームの組み合わ
せ、中ダウンビームと右アップビームの組み合わせ、右
アップビームと右ダウンビームの組み合わせで、それぞ
れ測角する。このようにして、あたかも同時に６方向に
スキャンしたように測角処理をするのである。
態６を図９に基づいて説明する。図９はこの発明の実施
の形態６を説明する説明図である。実施の形態６は、特
にＦＭ変調を伴うレーダであるＦＭＣＷレーダやＦＭパ
ルスドップラレーダに適用すると有効である。図９にお
いて、実線で示した部分はアップ（周波数上昇）フェー
ズ時のビーム、破線で示した部分はダウン（周波数下
降）フェーズ時のビームである。測距，測速度は左ビー
ム，中ビーム，右ビームそれぞれで行うが、それぞれの
ビームにおいてアップフェーズとダウンフェーズでのビ
ーム方向を変え、それぞれを左アップビーム，左ダウン
ビーム，中アップビーム，中ダウンビーム，右アップビ
ーム，右ダウンビームとする。信号処理装置１２は、そ
れら各ビームで検出した受信強度を記憶しておき、それ
らのデータをそれぞれ左アップビームと左ダウンビーム
の組み合わせ、左ダウンビームと中アップビームの組み
合わせ、中アップビームと中ダウンビームの組み合わ
せ、中ダウンビームと右アップビームの組み合わせ、右
アップビームと右ダウンビームの組み合わせで、それぞ
れ測角する。このようにして、あたかも同時に６方向に
スキャンしたように測角処理をするのである。
【００２９】このようにすれば図９の斜線部に示すよう
に、測角エリアの面積が増えると同時にシステムの最大
検知距離もレーダ性能で示される最大検知距離に非常に
近づく。また、１スキャン内に測角を終了するので、時
間遅れを生じさせない。なお、実施の形態６では３方向
で測角エリアを増大させたが、スキャン幅が同じであれ
ばビーム本数を増やすことによりさらに効果的に測角エ
リアを増すことができる。また、走査ステップをビーム
間隔の半分とすると、図９の斜線部で示した測角可能エ
リアを最も効率よく増すことが可能である。
に、測角エリアの面積が増えると同時にシステムの最大
検知距離もレーダ性能で示される最大検知距離に非常に
近づく。また、１スキャン内に測角を終了するので、時
間遅れを生じさせない。なお、実施の形態６では３方向
で測角エリアを増大させたが、スキャン幅が同じであれ
ばビーム本数を増やすことによりさらに効果的に測角エ
リアを増すことができる。また、走査ステップをビーム
間隔の半分とすると、図９の斜線部で示した測角可能エ
リアを最も効率よく増すことが可能である。
【００３０】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、送信電
磁波を出力する送信手段と、送信電磁波が目標物体で反
射されて戻ってきた受信電磁波を検波する受信手段と、
この受信手段の出力信号を、周波数とその振幅レベルと
の関係で表され周波数スペクトルが分かるデータに変換
する信号変換手段と、この信号変換手段で変換されたデ
ータによるスペクトルから振幅レベルのピーク値を求め
る振幅ピーク値検出手段と、送信電磁波及び受信電磁波
のビーム方向を変化させるビーム走査手段と、このビー
ム走査手段により方向が変えられた複数のビーム方向で
検出された同一目標物体の角度を、振幅ピーク値検出手
段で求められたそれぞれの方向の振幅レベルのピーク値
を用いて演算し、単一のビーム方向でのみ検出された目
標物体の角度を、予め設定されている角度であると判定
する測角処理手段とを備えたものであるから、特別な装
置を付加することなく、測角エリアを増すことが可能で
あり、さらにシステムの最大検知距離を増大できる。
磁波を出力する送信手段と、送信電磁波が目標物体で反
射されて戻ってきた受信電磁波を検波する受信手段と、
この受信手段の出力信号を、周波数とその振幅レベルと
の関係で表され周波数スペクトルが分かるデータに変換
する信号変換手段と、この信号変換手段で変換されたデ
ータによるスペクトルから振幅レベルのピーク値を求め
る振幅ピーク値検出手段と、送信電磁波及び受信電磁波
のビーム方向を変化させるビーム走査手段と、このビー
ム走査手段により方向が変えられた複数のビーム方向で
検出された同一目標物体の角度を、振幅ピーク値検出手
段で求められたそれぞれの方向の振幅レベルのピーク値
を用いて演算し、単一のビーム方向でのみ検出された目
標物体の角度を、予め設定されている角度であると判定
する測角処理手段とを備えたものであるから、特別な装
置を付加することなく、測角エリアを増すことが可能で
あり、さらにシステムの最大検知距離を増大できる。
【００３１】また、送信電磁波を出力する送信手段と、
送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁
波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号を、
周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数スペク
トルが分かるデータに変換する信号変換手段と、この信
号変換手段で変換されたデータによるスペクトルから振
幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、
送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で止め
ながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止まる角
度を所定の手順で変化させるビーム走査手段と、このビ
ーム走査手段により方向が変えられた複数のビーム方向
で検出された同一目標物体の角度を、振幅ピーク値検出
手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベルのピーク
値を用いて演算する測角処理手段とを備えたものである
から、特別な装置を付加することなく、システムの最大
検知距離を増大できると共に、さらに一層、測角エリア
を増すことができる。
送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁
波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号を、
周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数スペク
トルが分かるデータに変換する信号変換手段と、この信
号変換手段で変換されたデータによるスペクトルから振
幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、
送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で止め
ながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止まる角
度を所定の手順で変化させるビーム走査手段と、このビ
ーム走査手段により方向が変えられた複数のビーム方向
で検出された同一目標物体の角度を、振幅ピーク値検出
手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベルのピーク
値を用いて演算する測角処理手段とを備えたものである
から、特別な装置を付加することなく、システムの最大
検知距離を増大できると共に、さらに一層、測角エリア
を増すことができる。
【００３２】さらに、ビーム走査手段が、ビームの止ま
る角度を走査周期毎に変化させ、測角処理手段が、１回
目と２回目の走査周期による複数のビーム方向で得られ
た振幅レベルのピーク値を用いるものであるから、さら
に一層、システムの最大検知距離を増大できる。
る角度を走査周期毎に変化させ、測角処理手段が、１回
目と２回目の走査周期による複数のビーム方向で得られ
た振幅レベルのピーク値を用いるものであるから、さら
に一層、システムの最大検知距離を増大できる。
【００３３】また、ビーム走査手段が、往復で一走査周
期となるように走査するものであるから、不要な振動が
減ることにより、測角制度が向上する。
期となるように走査するものであるから、不要な振動が
減ることにより、測角制度が向上する。
【００３４】さらに、送信手段が、周波数掃引された送
信電磁波を出力し、ビーム走査手段が、ビームの止まる
角度を周波数掃引毎に変化させ、測角処理手段が、隣り
合うビーム方向で得られた振幅レベルのピーク値を用い
るものであるから、特別な装置を付加することなく、シ
ステムの最大検知距離をレーダ本来の性能に非常に近づ
けることができる。また、測角の時間遅れを小さくでき
るので、測角精度が向上する。
信電磁波を出力し、ビーム走査手段が、ビームの止まる
角度を周波数掃引毎に変化させ、測角処理手段が、隣り
合うビーム方向で得られた振幅レベルのピーク値を用い
るものであるから、特別な装置を付加することなく、シ
ステムの最大検知距離をレーダ本来の性能に非常に近づ
けることができる。また、測角の時間遅れを小さくでき
るので、測角精度が向上する。
【００３５】さらに、ビーム走査手段が、ビームの止ま
る角度の変化量がビーム間角度の半分になるように走査
するものであるから、特別な装置を付加することなく、
簡単に、且つ効率よく測角エリアを増すことができる。
る角度の変化量がビーム間角度の半分になるように走査
するものであるから、特別な装置を付加することなく、
簡単に、且つ効率よく測角エリアを増すことができる。
【００３６】また、送信電磁波を出力する送信手段と、
送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁
波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号を、
周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数スペク
トルが分かるデータに変換する信号変換手段と、この信
号変換手段で変換されたデータによるスペクトルから振
幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、
送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で止め
ながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止まる角
度を順次僅かずつ変化させて走査領域全体を移動させる
ビーム走査手段と、このビーム走査手段により方向が変
えられた複数のビーム方向で検出された同一目標物体の
角度を、上記振幅ピーク値検出手段で求められたそれぞ
れの方向の振幅レベルのピーク値を用いて演算し、単一
のビーム方向でのみ検出された目標物体の角度を、振幅
レベルのピーク値の変化から算出する測角処理手段とを
備えたものであるから、特別な装置を付加することな
く、測角エリアを一層増すことができると共に、システ
ムの最大検知距離を増大できる。
送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信電磁
波を検波する受信手段と、この受信手段の出力信号を、
周波数とその振幅レベルとの関係で表され周波数スペク
トルが分かるデータに変換する信号変換手段と、この信
号変換手段で変換されたデータによるスペクトルから振
幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手段と、
送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で止め
ながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止まる角
度を順次僅かずつ変化させて走査領域全体を移動させる
ビーム走査手段と、このビーム走査手段により方向が変
えられた複数のビーム方向で検出された同一目標物体の
角度を、上記振幅ピーク値検出手段で求められたそれぞ
れの方向の振幅レベルのピーク値を用いて演算し、単一
のビーム方向でのみ検出された目標物体の角度を、振幅
レベルのピーク値の変化から算出する測角処理手段とを
備えたものであるから、特別な装置を付加することな
く、測角エリアを一層増すことができると共に、システ
ムの最大検知距離を増大できる。
【図１】 アンテナを３方向に向けた場合の各方向のビ
ームパターンを角度と利得との関係で示した線図であ
る。
ームパターンを角度と利得との関係で示した線図であ
る。
【図２】 図１のビームパターンを横位置と距離との関
係に変換して示した線図である。
係に変換して示した線図である。
【図３】 この発明の実施の形態１を説明する説明図で
ある。
ある。
【図４】 この発明の実施の形態２を説明する説明図で
ある。
ある。
【図５】 この発明の実施の形態２における測角可能エ
リアを説明する説明図である。
リアを説明する説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態３を説明する説明図で
ある。
ある。
【図７】 この発明の実施の形態４を説明する説明図で
ある。
ある。
【図８】 この発明の実施の形態５を説明する説明図で
ある。
ある。
【図９】 この発明の実施の形態６を説明する説明図で
ある。
ある。
【図１０】 従来の車載用レーダ装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１１】 従来のレーダ装置で距離，相対速度を算出
する方法を説明する説明図である。
する方法を説明する説明図である。
Ａ，Ｂ，Ｃ 測角可能領域、 Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１ 予め設定しておく目標物体の角度。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H180 AA01 CC14 LL01 LL04 LL06 5J070 AB08 AB19 AC02 AC06 AC11 AD01 AE01 AF03 AG01 AG07 AG09 AH25 AH31 AH33 AH35 AH39 AJ13 AK01 AK22 AK30 AK33 BA01 BF02 BF04 BF10 BF12 BF20
Claims (10)
- 【請求項１】 送信電磁波を出力する送信手段と、 上記送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信
電磁波を検波する受信手段と、 この受信手段の出力信号を、周波数とその振幅レベルと
の関係で表され周波数スペクトルが分かるデータに変換
する信号変換手段と、 この信号変換手段で変換されたデータによるスペクトル
から振幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手
段と、 上記送信電磁波及び受信電磁波のビーム方向を変化させ
るビーム走査手段と、 このビーム走査手段により方向が変えられた複数のビー
ム方向で検出された同一目標物体の角度を、上記振幅ピ
ーク値検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベ
ルのピーク値を用いて演算し、単一のビーム方向でのみ
検出された目標物体の角度を、予め設定されている角度
であると判定する測角処理手段とを備えたことを特徴と
するレーダ装置。 - 【請求項２】 目標物体の角度が、検出されたビームの
角度であると設定されていることを特徴とする請求項１
記載のレーダ装置。 - 【請求項３】 送信電磁波を出力する送信手段と、 上記送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信
電磁波を検波する受信手段と、 この受信手段の出力信号を、周波数とその振幅レベルと
の関係で表され周波数スペクトルが分かるデータに変換
する信号変換手段と、 この信号変換手段で変換されたデータによるスペクトル
から振幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手
段と、 上記送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で
止めながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止ま
る角度を所定の手順で変化させるビーム走査手段と、 このビーム走査手段により方向が変えられた複数のビー
ム方向で検出された同一目標物体の角度を、上記振幅ピ
ーク値検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベ
ルのピーク値を用いて演算する測角処理手段とを備えた
ことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項４】 ビーム走査手段が、ビームの止まる角度
を走査周期毎に変化させ、測角処理手段が、同一走査周
期中の複数のビーム方向で得られた振幅レベルのピーク
値を用いることを特徴とする請求項３記載のレーダ装
置。 - 【請求項５】 ビーム走査手段が、ビームの止まる角度
を走査周期毎に変化させ、測角処理手段が、１回目と２
回目の走査周期による複数のビーム方向で得られた振幅
レベルのピーク値を用いることを特徴とする請求項３記
載のレーダ装置。 - 【請求項６】 ビーム走査手段が、往復で一走査周期と
なるように走査することを請求項３〜請求項５のいずれ
か一項記載のレーダ装置。 - 【請求項７】 送信手段が、周波数掃引された送信電磁
波を出力し、ビーム走査手段が、ビームの止まる角度を
上記周波数掃引毎に変化させ、測角処理手段が、隣り合
うビーム方向で得られた振幅レベルのピーク値を用いる
ことを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。 - 【請求項８】 ビーム走査手段が、ビームの止まる角度
の変化量がビーム間角度の半分になるように走査するこ
とを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれか一項記載
のレーダ装置。 - 【請求項９】 送信電磁波を出力する送信手段と、 上記送信電磁波が目標物体で反射されて戻ってきた受信
電磁波を検波する受信手段と、 この受信手段の出力信号を、周波数とその振幅レベルと
の関係で表され周波数スペクトルが分かるデータに変換
する信号変換手段と、 この信号変換手段で変換されたデータによるスペクトル
から振幅レベルのピーク値を求める振幅ピーク値検出手
段と、 上記送信電磁波及び受信電磁波のビームを所定の角度で
止めながら複数の方向を走査すると共に、ビームの止ま
る角度を順次僅かずつ変化させて走査領域全体を移動さ
せるビーム走査手段と、 このビーム走査手段により方向が変えられた複数のビー
ム方向で検出された同一目標物体の角度を、上記振幅ピ
ーク値検出手段で求められたそれぞれの方向の振幅レベ
ルのピーク値を用いて演算し、単一のビーム方向でのみ
検出された目標物体の角度を、振幅レベルのピーク値の
変化から算出する測角処理手段とを備えたことを特徴と
するレーダ装置。 - 【請求項１０】 信号変換手段が、高速フーリエ変換を
行うことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一
項記載のレーダ装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14932199A JP3577239B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | レーダ装置 |
| US09/397,964 US6246357B1 (en) | 1999-05-28 | 1999-09-17 | Radar apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14932199A JP3577239B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | レーダ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338222A true JP2000338222A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3577239B2 JP3577239B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=15472570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14932199A Expired - Fee Related JP3577239B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | レーダ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6246357B1 (ja) |
| JP (1) | JP3577239B2 (ja) |
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| WO2005121833A1 (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | レーダ信号処理装置 |
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- 1999-05-28 JP JP14932199A patent/JP3577239B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-17 US US09/397,964 patent/US6246357B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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