JP2001051050A

JP2001051050A - レーダ装置

Info

Publication number: JP2001051050A
Application number: JP2000063635A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Natsume; 一馬夏目; Hiroshi Hazumi; 浩史筈見; Hiroaki Kumon; 宏明公文
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2001-02-23
Anticipated expiration: 2020-03-08
Also published as: DE10066447B4; DE10027345A1; DE10027345B4; US6337656B1; JP4258941B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モノパルス方式により方位検出を行うレーダ
装置において、併走車両の方位を誤検出してしまうこと
を確実に防止する。【解決手段】モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７を、併走車両
の車両間隔より狭い間隔で配置し、モノパルス領域Ｍ１
〜Ｍ７内に併走車両が存在する場合、必ず一方の目標車
両が他方の目標車両と比較して十分に大きな信号レベル
にて検出されるモノパルス領域が存在するよう設定す
る。そして、各モノパルス領域Ｍｉ毎に、領域Ｍｉを形
成する一対のビート信号の周波数分析を行うことによ
り、領域Ｍｉに存在する目標物体の方位データを算出し
(S120〜S150)、この方位データの時系列的なばらつき具
合ΔＶが、予め設定された判定しきい値ΔＶthより大き
い場合には、両併走車両からの反射波の合成波を受信し
ているものとして、算出した方位データを無効とする(S
160〜S200)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モノパルス方式で
の方位検出を行うレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、衝突防止や追従走行等の制御
に用いるために、車両前方に位置する目標物体（障害物
や先行車両）を検出する車載用のレーダ装置が知られて
いる。このような用途に用いられる車載用のレーダ装置
では、目標物体との距離や相対速度に加えて、自車両と
目標物体との正確な位置関係を特定するための方位デー
タを獲得できることが重要となる。

【０００３】そのために、例えば、図１１（ａ）に示す
ように、指向する方向が互いに異なった複数の受信ビー
ムにて目標物体に反射したレーダ波（反射波）の受信レ
ベルをそれぞれ検出し、その検出結果として得られる図
１１（ｂ）に示すような反射波の受信レベル分布から、
最も受信レベル高い信号が得られた受信ビームが指向す
る方向を目標物体の方位であるとして特定するビームス
キャニング方式や、図１２（ａ）に示すように、わずか
に位置のずれた（図ではＤだけ離れた）一対のアンテナ
ａ，ｂで反射波を同時受信し、反射波の到来方向がアン
テナの正面方向に対して角度θだけ傾いている場合、両
アンテナａ，ｂでの同一反射波の受信経路がｄ（＝Ｄ・
ｓｉｎθ）だけ異なることによって生じる両受信信号間
の位相差、又は両アンテナａ，ｂのビーム指向性が異な
ることによって生じる両受信信号の振幅差（図１３参
照）から目標物体の方位を特定するモノパルス方式等が
用いられている。

【０００４】なお、モノパルス方式では、２つのアンテ
ナの受信ビームが重なり合う領域（以下、モノパルス領
域という）でしか精度のよい方位検出ができないため、
例えば、図１２（ｂ）に示すように、隣接する各一対の
受信アンテナによりモノパルス領域が形成されるよう配
置された３個以上の受信アンテナを備え、各モノパルス
領域のそれぞれにて方位検出を行うことにより、検出領
域を拡大することも行われている（特開平９−１５２４
７８号公報，特開昭６２−２５９０７７号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スキャニン
グ方式では、方位検出精度を向上させるには、走査する
ビームを細く形成する必要があり、そのためにはアンテ
ナサイズ（開口面）を大きくしなければならないが、車
載用のレーダ装置として使用する場合には、搭載可能な
アンテナサイズが限られるため、必要な検出精度が得ら
れない場合があるという問題があった。

【０００６】一方、モノパルス方式では、前方で２台の
車両が併走している場合など、同距離に複数の目標車両
が存在するマルチターゲット状態において、方位の誤検
出が発生するという問題があった。即ち、２台の車両が
同速度で併走している場合、両車両からの反射波はほぼ
同一周波数となり、これら両信号の合成波を受信するこ
とになる。しかも、車載用レーダ装置では、通常、ミリ
波帯のレーダ波が使用されていることから、反射波の波
長は数［ｍｍ］程度となるため、各反射波の位相は、自
車からの相対距離がミリ単位で変化しただけでも大きく
変化してしまう。

【０００７】そして、２台の目標車両が併走していて
も、図１４（ａ）に示すように、モノパルス領域に一方
の目標車両（グラフ中の位置）しか存在しない場合に
は、領域内の目標車両からの反射波（点線のベクトル
）と、領域外の目標車両（グラフ中の位置）からの
反射波（点線のベクトル）とでは受信レベルが大きく
異なるため、これらの合成波（実線のベクトルに）は、
領域内の目標車両からの反射波に近いものとなり、ほぼ
正確な方位情報を得ることができる。ところが、図１４
（ｂ）に示すように、同一モノパルス領域に目標車両
（グラフ中の位置）が２台とも存在する場合、両車
両からの反射波（点線のベクトル）は、受信レベル
がほぼ同程度となるため、これらの合成波（実線のベク
トル）により、いずれの目標車両とも全く異なった方向
が検出され、しかも１台しか認識されない。

【０００８】つまり、同一モノパルス領域に存在する一
対の目標車両からの反射波は、ベクトル的に合成される
ことにより、合成波の位相，及び振幅は、いずれの反射
波ともかけ離れたものとなってしまう場合があり、その
結果、これらの位相，振幅を用いるモノパルス方式の方
位検出を実行することができなくなってしまうのであ
る。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決するために、
モノパルス方式により方位検出を行うレーダ装置におい
て、併走車両の方位を誤検出してしまうことを確実に防
止することを第１の目的とし、更には、両車両の方位を
個別に検出可能とすることを第２の目的とする。

【００１０】

【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記載のレーダ装置では、
信号検出手段が、複数の受信ビームを、該受信ビーム同
士が互いに重なり合ってなるモノパルス領域が多数形成
されるよう生成し、該モノパルス領域毎に、目標物体に
反射したレーダ波を受信してなる各一対の受信信号を検
出し、方位算出手段が、信号検出手段にてモノパルス領
域毎に検出される一対の受信信号の振幅差或いは位相差
から、モノパルス領域毎に、そのモノパルス領域内に存
在する目標物体の方位を表す方位データを求める。

【００１１】そして、第１判定手段が、方位算出手段に
てモノパルス領域毎に算出される方位データのうち、そ
の時系列的なばらつきが予め決められた許容範囲内とな
るモノパルス領域についての方位データを有効であると
判定する。つまり、併走する目標車両（以下、併走車両
という）からの反射波の合成波を受信しているモノパル
ス領域では、上述したように、合成波の位相や振幅は、
個々の反射波のものとは異なったものとなり、しかも、
自車両と併走車両との相対距離のわずかな変化に応じて
大きく変化する。このため、この合成波に基づいて繰り
返し求められる方位データは毎回大きく変動することに
なる。

【００１２】従って、本発明のレーダ装置のように、モ
ノパルス領域毎に方位データを時系列的に監視し、その
ばらつきが許容範囲内にないモノパルス領域の方位デー
タについては、これを併走車両からの合成波であると判
定して除去すれば、方位の誤検出を確実に防止でき、ひ
いては、誤った方位データに基づいて各種制御が実行さ
れてしまうことが防止されるため、方位データを用いた
各種制御の信頼性や安全性を向上させることができる。

【００１３】なお、信号検出手段は、請求項２記載のよ
うに、隣接する前記モノパルス領域が互いに重なり合う
ように、受信ビームを生成することが望ましい。そし
て、より望ましくは、モノパルス領域のうち、同一距離
にあり且つ予め想定した車両間隔だけ離れて併走する一
対の目標物体についての受信レベル差が予め設定された
しきい値レベル以上となる領域を併走識別可能領域と
し、この併走識別可能領域が、隙間なく配置されるよう
にモノパルス領域が重なるのが良い。

【００１４】この場合、一対の目標物体について、大き
い方の受信レベルから見て、小さい方の受信レベルが誤
差程度の大きさとなるようなしきい値レベルにより併走
識別可能領域を設定すれば、どの目標物体についても、
他の目標物体より十分に大きな受信レベルで検出される
モノパルス領域が必ず存在することになるため、全ての
目標物体についての方位検出を精度よく行うことができ
る。

【００１５】なお、信号検出手段は、例えば、請求項３
記載のように、受信ビームが互いに異なる方向を指向
し、隣接するもの同士でモノパルス領域を形成するよう
配置された３個以上の受信アンテナにより構成すること
ができる。この場合、受信アンテナがｎ個あれば、（ｎ
−１）個のモノパルス領域が形成されることになり、受
信アンテナの数を増やすことで、モノパルス方式による
高精度な方位検出が可能な領域を、任意に拡大すること
ができる。

【００１６】また、信号検出手段は、請求項４記載のよ
うに、モノパルス領域を形成するよう配置された一対の
受信アンテナと、該一対の受信アンテナを回動制御し
て、モノパルス領域の形成方向を変化させる走査手段と
により構成してもよい。この場合、受信アンテナの数を
減らすことができる。

【００１７】更に、信号検出手段は、請求項５記載のよ
うに、一列に配置され同一方向を指向する複数の受信ア
ンテナと、該受信アンテナからの受信信号を重み付け加
算することによりビーム形成を行う信号処理手段とによ
り構成してもよい。この場合、信号処理手段は、受信信
号の位相を変化させることにより受信信号の重み付けを
行う移相器と、位相器の出力を加算する信号加算器とに
より構成するいわゆるフェーズドアレイ方式のアンテナ
として構成してもよいし、請求項６記載のように、受信
アンテナからの受信信号をサンプリングしてアナログ−
デジタル変換するＡＤ変換器と、ＡＤ変換器により同時
にサンプリングされたデジタルデータに対して、受信ア
ンテナの配列方向に沿った空間軸方向の複素フーリエ変
換を実行する演算手段とにより構成し、デジタル信号処
理にてビーム形成を行ういわゆるデジタルビームフォー
ミング（ＤＢＦ）を行うようにしてもよい。

【００１８】そして、請求項７記載のレーダ装置では、
演算手段は、空間軸方向についての複素フーリエ変換
を、同時に処理すべき信号数が受信信号の数より増加す
るように、値が零に設定された複数のダミー信号を付加
して行う。なお、これは、零付加（zero-padding）とい
われる周知の手法であり、例えば（「不規則振動とスペ
クトル解析」オーム社，第１１章）等に記載されてい
る。

【００１９】即ち、空間軸方向の複素フーリエ変換によ
りビーム形成を行った場合、アンテナ（受信手段）の数
と同数のビームが得られるが、零付加を行うことは、ダ
ミー信号の数だけアンテナを増加させたことに相当する
ため、受信手段を増加させることなく、ビーム間隔を狭
くして、決められた検出範囲内のビーム数を増加させる
ことができ、その結果、方位検出の精度を向上させるこ
とができる。換言すれば、必要なビーム数やビームの配
置間隔を実現するための受信アンテナの数を、最小限に
抑えることができる。

【００２０】ところで、信号検出手段が、隣接するモノ
パルス領域が互いに重なり合った重複領域が形成される
ように受信ビームを生成する場合、マルチターゲット状
態にあっても、同一目標物体についての有効な方位デー
タを、それぞれ複数のモノパルス領域にて検出できるよ
うに構成することが可能である。

【００２１】例えば、図１５（ａ）に示すように、各モ
ノパルス領域Ｍ１〜Ｍ９を、隣接するもの同士で、その
３／４部分が互いに重なり合うように配置し、二つのタ
ーゲットＴ１，Ｔ２を検出する場合を考える。この場
合、モノパルス領域Ｍ２〜Ｍ４では、ターゲットＴ１の
みが検出され、モノパルス領域Ｍ５，Ｍ６では、両ター
ゲットＴ１，Ｔ２からの反射波の受信レベルがほぼ同程
度で合成されるため不安定な方位検出となり、モノパル
ス領域Ｍ７，Ｍ８ではターゲットＴ２のみが検出され、
モノパルス領域Ｍ１，Ｍ９ではいずれのターゲットＴ
１，Ｔ２も検出されない。つまり、いずれのターゲット
Ｔ１，Ｔ２に対しても、２個以上のモノパルス領域に
て、安定した方位データが得られることになる。

【００２２】また、図１５（ｂ）に示すように、各モノ
パルス領域Ｍ１〜Ｍ７を、隣接するもの同士で、その１
／２部分が互いに重なり合うように配置し、しかも、検
出すべきターゲットＴ１，Ｔ２の幅が、各モノパルス領
域Ｍ１〜Ｍ７の幅の１／２より大きくなるよう設定した
場合を考える。この場合、モノパルス領域Ｍ２，Ｍ３で
は、ターゲットＴ１のみが検出され、モノパルス領域Ｍ
４では両ターゲットＴ１，Ｔ２からの反射波の受信レベ
ルがほぼ同程度で合成されるため不安定な方位検出とな
り、モノパルス領域Ｍ５，Ｍ６ではターゲットＴ２のみ
が検出され、モノパルス領域Ｍ１，Ｍ７ではいずれのタ
ーゲットＴ１，Ｔ２も検出されない。つまり、いずれの
ターゲットＴ１，Ｔ２に対しても、２個以上のモノパル
ス領域にて、安定した方位データが得られることにな
る。

【００２３】従って、このように、信号検出手段が構成
されている場合には、請求項８記載のように、方位算出
手段にてモノパルス領域毎に求められる方位データが予
め決められた許容範囲内で近接する場合に、グループ化
手段が、この近接した方位データをグループ化し、第２
判定手段が、このグループ化手段にてグループ化された
方位データ群を有効であると判定するように構成しても
よい。

【００２４】この場合、方位データを時系列的に監視す
ることなく、方位データの有効性を瞬時に判定すること
ができる。また、請求項９記載のように、第３判定手段
が、グループ化手段にてグループ化された方位データ群
のうち、時系列的なばらつきが予め決められた許容範囲
内となるグループの方位データ群を有効であると判定す
るように構成してもよい。

【００２５】この場合、瞬時的にも時系列的にもデータ
の有効性が判定されることになるため、当該レーダ装置
にて検出される方位データの信頼性を、より一層向上さ
せることができる。なお、グループ化された方位データ
群の取り扱いは、方位データ群の平均値を目標物体の方
位データとしてもよいし、方位データ群にて示される範
囲の大きさの目標物体が存在するものとして、取り扱っ
てもよい。

【００２６】また、請求項２ないし請求項７いずれかに
記載の事項は、請求項１の場合と同様に、請求項８及び
請求項９に対して適用してもよい。

【００２７】

【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、第１実施例の車載用レーダ装置
の全体構成を表すブロック図である。

【００２８】図１に示すように、本実施例のレーダ装置
２は、送信アンテナＡＳを介してミリ波帯のレーダ波を
送信する送信器４と、送信器４から送信され先行車両や
路側物等といった目標物体に反射したレーダ波（以下、
反射波という）を、一列に配置された８個の受信アンテ
ナＡＲ１〜ＡＲ８にて受信し、隣接するいずれか一対の
受信アンテナからの受信信号に基づいて一対のビート信
号Ｂ１，Ｂ２を生成する受信器６と、受信器６にて生成
されたビート信号Ｂ１，Ｂ２をそれぞれサンプリングし
てデジタルデータ（サンプリング値）Ｄ１，Ｄ２に変換
する一対のＡＤ変換器ＡＤ１，ＡＤ２からなるＡＤ変換
部８と、ＡＤ変換部８を介して取り込んだビート信号の
サンプリング値Ｄ１，Ｄ２に基づいて各種信号処理を行
うマイクロコンピュータ１０とを備えている。

【００２９】なお、各受信アンテナＡＲ１〜ＡＲ８の受
信ビームは、隣接するもの同士ＡＲｉ，ＡＲi+1 （ｉ＝
１，２，…，７）で互いに重なり合ってモノパルス領域
Ｍｉ（図示せず）を形成している。しかも、モノパルス
領域の中で、４［ｄｅｇ］だけ離れた任意の２地点間の
レベル差が、必ず１５［ｄＢ］以上となる領域を、特に
併走識別可能領域（ここでは、モノパルス領域の中心か
ら左右いずれかの方向に２．５［ｄｅｇ］の範囲）と
し、この併走識別可能領域が、隙間なく配置されるよ
う、即ち各モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７の形成間隔が２．
５［ｄｅｇ］以下となるように、各受信アンテナは配置
されている。また、送信アンテナＡＳのビーム幅は、こ
のように設定された全モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７をカバ
ーするように設定されている。

【００３０】また、各受信ビームは、最大検出距離を５
０［ｍ］，車線幅を３．５［ｍ］として、この最大検出
距離の位置にて車線幅（角度にして４［ｄｅｇ］に相
当）だけ離れて併走する車両を、車両幅のほぼ半分に相
当する０．５［ｍ］（角度にして０．５［ｄｅｇ］に相
当）の誤差で検出できるように、モノパルス領域に属す
る任意の地点と、該地点から４［ｄｅｇ］離れたモノパ
ルス領域外の地点とのレベル差が、１５ｄＢ以上となる
ような特性に設定されている。

【００３１】即ち、モノパルス領域Ｍｉ内の目標車両
（以下、領域内車両という）からの反射波を、このモ
ノパルス領域を形成する一対の受信アンテナにて受信し
た受信信号の受信レベルをＶ1a，Ｖ1bとし、モノパルス
領域外の目標車両（以下、領域外車両という）からの
反射波を、同じ一対の受信アンテナにて受信した受信信
号の受信レベルをＶ2a，Ｖ2bとして、各受信アンテナが
出力する合成波の受信レベルＶａ，Ｖｂをベクトルで表
すと、図２（ａ）に示すようなものとなる。

【００３２】なお、ここでは、領域内車両の受信レベ
ルＶ1a，Ｖ1bに対して、合成波の受信レベルＶａ，Ｖｂ
の誤差が最も大きくなる場合、即ち、合成波を形成する
両受信信号の位相が直交している場合を示している。ま
た、以下では、｜Ｖ1a｜＝｜Ｖ1b｜＝｜Ｖ１｜，｜Ｖ2a
｜＝｜Ｖ2b｜＝｜Ｖ２｜であるとする。

【００３３】図２（ａ）から明らかなように、領域内車
両からの反射波に対して、領域外車両からの反射波
が合成された合成波の位相は、各受信アンテナでそれぞ
れ最大でｔａｎ^-1（｜Ｖ２｜／｜Ｖ１｜）ずつずれるた
め、両受信信号の位相差のずれΔθｙは（１）式にて表
される。

【００３４】 Δθｙ＝２×ｔａｎ^-1（｜Ｖ２｜／｜Ｖ１｜）（１）ところで、例えば位相差モノパルスにて方位検出を行う
場合には、位相差θｙに対して方位角度θｘが一意に決
まり、かつ、方位算出誤差が小さくなるように、位相差
θｙと方位角度θｘとの変換率を決定する。例えば、モ
ノパルス領域が５［ｄｅｇ］程度の場合には、（２）式
に示すように、変換率が４０程度となるように、受信ア
ンテナの配置間隔等を設定すればよい。但しθｃは定数
である。

【００３５】 θｙ＝４０×θｘ＋θｃ（２）そして、（２）式に基づいて位相差のずれΔθｙに対す
る方位誤差Δθｘを求めると（３）式が得られ、この
（３）式に（１）式を代入して整理すると（４）式が得
られる。

【００３６】 Δθｙ＝４０×Δθｘ（３）｜Ｖ２｜／｜Ｖ１｜＝ｔａｎ（２０・Δθｘ）（４）（４）式から明らかなように、方位誤差Δθｘ＝０．５
［ｄｅｇ］以下となるようにするには、領域内車両か
らの反射波の受信レベルＶ１に対する領域外車両から
の反射波の受信レベルＶ２を、１５ｄＢ以上小さくする
必要があるのである。

【００３７】次に、送信器４は、時間に対して周波数が
直線的に漸増，漸減を繰り返すよう変調されたミリ波帯
の高周波信号を生成する高周波発振器１２と、高周波発
振器１２の出力を送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌとに電
力分配する分配器１４とを備えており、送信信号Ｓｓを
送信アンテナＡＳへ供給し、ローカル信号Ｌを受信器６
へ供給するように構成されている。

【００３８】一方、受信器６は、選択信号Ｓ１に従って
半数の受信アンテナＡＲ１，３，５，７のいずれかを選
択し、該選択された受信アンテナの受信信号Ｓr1を出力
するセレクタＳＥＬ１と、選択信号Ｓ２に従って残り半
数の受信アンテナＡＲ２，４，６，８のいずれかを選択
し、該選択された受信アンテナの受信信号Ｓr2を出力す
るセレクタＳＥＬ２とを備えている。更に受信器６は、
各セレクタＳＥＬ１，ＳＥＬ２毎に、受信信号Ｓrｊ
（ｊ＝１，２）にローカル信号Ｌを混合し、これら信号
の差の周波数成分であるビート信号Ｂｊを生成する高周
波用ミキサＭＸｊと、ビート信号Ｂｊを増幅する増幅器
ＡＭＰｊと備えている。

【００３９】なお、増幅器ＡＭＰｊは、ビート信号Ｂｊ
から不要な高調波成分を取り除くフィルタ機能も有して
いる。また、以下では、セレクタＳＥＬ１にて選択され
た受信信号Ｓr1を処理するための構成部分を受信チャネ
ルｃｈ１、セレクタＳＥＬ２にて選択された受信信号Ｓ
r2を処理するための構成部分を受信チャネルｃｈ２と呼
ぶものとする。

【００４０】次に、マイクロコンピュータ１０は、ＣＰ
Ｕ，ＲＯＭ，ＲＡＭを中心に構成され、ＡＤ変換部８か
らデータを入力したり、セレクタＳＥＬ１，ＳＥＬ２へ
の選択信号Ｓ１，Ｓ２を出力する入出力ポートや、高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を実行するためのデジタル
シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を備えている。そし
て、マイクロコンピュータ１０は、隣接するいずれか一
対の受信アンテナＡＲｉ，ＡＲi+1 （ｉ＝１〜７）から
の受信信号が各受信チャネルｃｈ１，２にて処理され、
しかも選択される受信アンテナが送信信号Ｓｓの周波数
変調周期毎に順次切り替わるような選択信号Ｓ１，Ｓ２
を生成する選択信号生成処理、及び各受信チャネルｃｈ
１，２毎に得られるビート信号のサンプリング値Ｄ１，
Ｄ２に基づいて目標物体の方位を求める方位検出処理等
を実行するように構成されている。

【００４１】このように構成されたレーダ装置２では、
周波数変調された連続波（ＦＭＣＷ）からなるレーダ波
が、送信器４によって送信アンテナＡＳを介して送信さ
れ、その反射波が各受信アンテナＡＲ１〜ＡＲ８にて受
信されると、各受信チャネルｃｈｊでは、選択信号Ｓｊ
によってそれぞれ選択された受信アンテナからの受信信
号Ｓrjを、ミキサＭＸｊにて送信器４からのローカル信
号Ｌと混合することにより、これら受信信号Ｓrjとロー
カル信号Ｌとの差の周波数成分であるビート信号Ｂｊを
生成し、このビート信号Ｂｊを増幅器ＡＭＰｊにて増幅
すると共に不要な高調波成分を除去した後、ＡＤ変換器
ＡＤｊにてサンプリングする。なお、各ＡＤ変換器ＡＤ
ｊは、送信信号Ｓｓの周波数変動周期の半周期毎、即ち
周波数が漸次増大する上り変調時及び周波数が漸次減少
する下り変調時毎に、ビート信号Ｂｊをそれぞれ５１２
回ずつサンプリングするようにされている。

【００４２】ここで、マイクロコンピュータ１０が実行
する方位検出処理を、図３に示すフローチャートに沿っ
て説明する。本処理は、選択信号生成処理により、隣接
する一対の受信アンテナＡＲｉ，ＡＲi+1 が一通り選択
される毎、即ち、ＡＤ変換部８により、各一対の受信ア
ンテナが形成する７つのモノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７の全
てについて、送信信号Ｓｓの一変動周期分のサンプリン
グ値Ｄ１，Ｄ２が蓄積される毎に起動される。

【００４３】図３に示すように、本処理が起動される
と、まずＳ１１０では、モノパルス領域Ｍｉを識別する
ための変数ｉを１に初期化（ｉ←１）し、続くＳ１２０
では、モノパルス領域Ｍｉについて両受信チャネルｃｈ
１，２にて検出されたビート信号のサンプリング値Ｄ
１，Ｄ２に基づき、各受信チャネル毎かつ各変調周期毎
にそれぞれ高速フーリエ変換の手順を用いて実フーリエ
変換処理（以下、時間軸ＦＦＴ処理という）を実行す
る。

【００４４】続くＳ１３０では、Ｓ１２０にて行った時
間軸ＦＦＴ処理の結果から、ピーク周波数成分を抽出す
ることにより、各受信チャネル毎かつ各変調周期毎にビ
ート信号の周波数、及びその周波数成分の位相，或いは
振幅（信号強度）を特定する。

【００４５】続くＳ１４０では、両受信チャネルｃｈ
１，２間で、同一周波数となる周波数成分毎に、位相
差，或いは振幅差を算出し、続くＳ１５０では、この算
出された位相差，振幅差に基づいて、周知の位相モノパ
ルス方式或いは振幅モノパルス方式により目標物体の方
位を表す方位データを求める。

【００４６】なお、方位データは、数式を用いてその都
度算出してもよいが、予め位相差（振幅差）／方位変換
テーブルを用意しておき、この変換テーブルを参照する
ことで求めてもよい。そして、Ｓ１６０では、同じモノ
パルス領域Ｍｉについて当該処理が以前に実行された時
に検出された目標物体と、今回検出された目標物体とが
同一のものであるか否かを判定する同一性判定処理を行
う。この、同一性判定処理は、具体的には、目標物体の
移動速度が有限であり、自車両と目標物体との相対速度
や距離は、同じモノパルス領域Ｍｉについて当該処理が
行われる周期に応じて、限られた範囲内で変化すること
から、検出される周波数の変動幅も許容範囲が決まるた
め、前回検出されたものと今回検出されたものとで、そ
の周波数を比較することにより、両者が同一の目標物体
であるか否かを判定できるのである。

【００４７】続くＳ１７０では、同一性判定処理の結
果、以前に検出された目標物体とは異なる新たな目標物
体であると判定された場合には、そのままＳ２１０に移
行し、一方、以前に検出された目標物体と同一のもので
あると判定された場合は、Ｓ１８０に移行して、過去に
検出された方位データにより、時系列的なばらつきを判
定するためのばらつき判定値ΔＶを算出してＳ１９０に
移行して、ばらつき判定値ΔＶが予め設定された判定し
きい値ΔＶthより大きいか否かを判断する。なお、ばら
つき判定値ΔＶは、今回の算出された方位データを含む
過去Ｎ回の方位データの平均値，或いは分散値等を用い
ることができる。

【００４８】そして、ばらつき判定値ΔＶが判定しきい
値ΔＶthより大きければ、Ｓ２００に移行して、先のＳ
１５０にて算出された方位データを無効であるとしてＳ
２１０に進み、一方、ばらつき判定値ΔＶが判定しきい
値ΔＶth以下であれば、Ｓ１５０にて算出された方位デ
ータは有効であるものとしてＳ２１０に移行する。

【００４９】Ｓ２１０では、変数ｉをインクリメント
（ｉ←ｉ＋１）し、続くＳ２２０では、変数ｉが、モノ
パルス領域の全数である７より大きいか否かを判断し、
否定判定された場合、即ち変数ｉが７以下であれば、Ｓ
１２０に戻って上述のＳ１２０〜Ｓ２１０の処理を繰り
返し実行し、一方、肯定判定された場合、即ち変数ｉが
７より大きければ、すべてのモノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７
について上述の処理が終了したものとして、Ｓ２３０に
移行する。

【００５０】Ｓ２３０では、各モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ
７毎に検出された方位データに基づき、前方に存在する
目標物体の数や方位を特定する他、ＦＭＣＷレーダ装置
における周知の手順を用い、上り，下り各変調時のビー
ト周波数から各目標物体との相対速度，距離を求めて本
処理を終了する。

【００５１】以上、説明したように本実施例のレーダ装
置２においては、全ての検知方位エリア内が併走識別可
能領域にて隙間なく埋め尽くされるように、モノパルス
領域Ｍ１〜Ｍ７が配置されているので、モノパルス領域
Ｍ１〜Ｍ７内に併走車両が存在する場合、必ず一方の目
標車両が他方の目標車両と比較して十分に大きな信号レ
ベルにて検出されるモノパルス領域が存在することにな
る。

【００５２】例えば、図４に示すように、併走車両
がモノパルス領域１〜４の範囲にて検出された場合、そ
の両端に位置するモノパルス領域１，４では、それぞれ
一方の目標車両からの反射波が他方の目標車両からの反
射波より十分に大きな信号レベルとなるため安定した方
位データが得られ、これらの間に位置するモノパルス領
域２，３では、両方の目標車両からの反射波が同程度に
大きな信号レベルとなるため、ばらつきの大きい不安定
な方位データが得られることになる。

【００５３】そして、この方位データのばらつき具合
を、ばらつき判定値ΔＶにより表し、これを予め設定さ
れた判定しきい値ΔＶthと比較することで、時系列的な
ばらつきの小さいモノパルス領域１，４にて検出された
方位データのみを有効と判断することになる。

【００５４】従って、本実施例のレーダ装置２によれ
ば、このように時系列的なばらつきの小さい方位データ
に基づいて、自車両からほぼ同じ距離を走行している併
走車両についての方位を個々に正確に求めることができ
るため、求めた方位に基づく各種制御を高精度に行うこ
とができると共に、時系列的なばらつきの大きい方位デ
ータは無効とされ、このような誤った方位データに基づ
いて各種制御が行われることを確実に防止できるため、
制御の信頼性を向上させることができる。

【００５５】なお、本実施例では、併走車両の方位を個
々に求めるようにされているが、安定した方位データが
得られる一対のモノパルス領域の間に、不安定な方位デ
ータが得られる一つ以上のモノパルス領域が存在する場
合に、安定した方位データにより特定される角度範囲の
間に２台以上の併走車両が存在すると判定し、個々の目
標車両の方位は求めないようにしてもよい。これは、特
に走行路が３車線以上ある場合に有効である。

【００５６】また、本実施例では、８個の受信アンテナ
ＡＲ１〜ＡＲ８を用いているが、これに限らず、複数の
モノパルス領域を形成できるのであれば、即ち３個以上
であれば、何個の受信アンテナを用いてもよい。更に、
本実施例では、各受信チャネルｃｈ１，ｃｈ２毎に、４
個の受信アンテナのいずれかを使用することにより、モ
ノパルス領域の切替（スキャン）を行っているが、各受
信チャネルｃｈ１，ｃｈ２とも、それぞれ１個の受信ア
ンテナを用い、両受信アンテナがモノパルス領域を形成
するような位置関係を保持したまま、両受信アンテナを
機械的に回動させる走査手段を設けることにより、モノ
パルス領域の切替を行ってもよい。

【００５７】ところで本実施例においては、受信アンテ
ナＡＲ１〜ＡＲ８，受信器６，ＡＤ変換部８が信号検出
手段に相当し、Ｓ１２０〜Ｓ１５０が方位算出手段、Ｓ
１６０〜Ｓ２００が第１判定手段に相当する。［第２実施例］次に第２実施例について説明する。

【００５８】本実施例のレーダ装置２ａは、図５に示す
ように、送信アンテナＡＳを介してミリ波帯のレーダ波
を送信する送信器４ａと、送信器４ａから送出され先行
車両や路側物等といった目標物体（障害物）に反射した
レーダ波（以下、反射波という）を、一列に等間隔で配
置された８個の受信アンテナＡＲ１〜ＡＲ８にて受信
し、各受信アンテナ毎のビート信号Ｂ１〜Ｂ８を生成す
る受信器６ａと、受信器６が生成するビート信号Ｂ１〜
Ｂ８を、それぞれサンプリングしてデジタルデータ（サ
ンプリング値）Ｄ１〜Ｄ８に変換する８個のＡＤ変換器
ＡＤ１〜ＡＤ８からなるＡＤ変換部８と、ＡＤ変換器Ａ
Ｄ１〜ＡＤ８を介して取り込んだビート信号のサンプリ
ング値Ｄ１〜Ｄ８に基づいて各種信号処理を行うマイク
ロコンピュータ１０とを備えている。

【００５９】そして、受信アンテナＡＲ１〜ＡＲ８の受
信ビームは、いずれも当該装置の検出範囲をすべてカバ
ーするように設定されており、一方、送信アンテナＡＳ
の送信ビームも、同じ検出範囲を全てカバーするように
設定されている。また、送信器４ａは第１実施例の送信
器４と全く同様に構成されており、一方、受信器６ａ
は、第１実施例とは異なり、セレクタＳＥＬ１，ＳＥＬ
２が省略され、代わりに、各受信アンテナＡＲｊ（ｊ＝
１，２，…，８）毎に、受信アンテナＡＲｊからの受信
信号Ｓrjに送信器４ａからのローカル信号Ｌを混合して
ビート信号Ｂｊを生成するミキサＭＸｊと、ビート信号
Ｂｊを増幅すると共に不要な周波数成分を除去する増幅
器ＡＭＰｊとを備えている。

【００６０】但し、受信器６ａを構成するミキサＭＸ
ｊ，増幅器ＡＭＰｊ、ＡＤ変換部８ａを構成するＡＤ変
換器ＡＤｊは、第１実施例にて用いられているミキサＭ
Ｘ１，ＭＸ２、増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２、ＡＤ変換器
ＡＤ１，ＡＤ２と全く同様に構成されたものである。そ
して、以下では、受信アンテナＡＲｊからの受信信号Ｓ
rjを処理するための構成ＭＸｊ，ＡＭＰｊ，ＡＤｊを、
それぞれ受信チャネルｃｈｊと呼ぶものとする。

【００６１】また、マイクロコンピュータ１０ａは、第
１実施例のマイクロコンピュータ１０と同様にＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭを中心に構成され、ＡＤ変換部８ａから
データを入力するための入力ポートや高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）処理を実行するためのデジタルシグナルプロ
セッサ（ＤＳＰ）等を備えている。そして、マイクロコ
ンピュータ１０ａは、各受信チャネルｃｈ１〜ｃｈ８に
て検出されるビート信号のサンプリング値Ｄ１〜Ｄ８に
基づいて、いわゆるデジタルビームフォーミング（ＤＢ
Ｆ）によるビーム形成と、目標物体の方位検出とを行う
ビーム形成／方位検出処理等を実行するように構成され
ている。

【００６２】このように構成されたレーダ装置２ａで
は、周波数変調された連続波（ＦＭＣＷ）からなるレー
ダ波が、送信器４によって送信アンテナＡＳを介して送
信され、その反射波が各受信アンテナＡＲ１〜ＡＲ８に
て受信されると、各受信チャネルｃｈｊでは、受信アン
テナＡＲｊからの受信信号Ｓrjを、ミキサＭＸｊにて送
信器４ａからのローカル信号Ｌと混合することにより、
これら受信信号Ｓrjとローカル信号Ｌとの差の周波数成
分であるビート信号Ｂｊを生成し、このビート信号Ｂｊ
を増幅器ＡＭＰｊにて増幅すると共に不要な高調波成分
を除去した後、ＡＤ変換器ＡＤｊにてサンプリングす
る。なお、各ＡＤ変換器ＡＤｊは、送信信号Ｓｓの周波
数変動周期の半周期毎、即ち周波数が漸次増大する上り
変調時及び周波数が漸次減少する下り変調時毎に、ビー
ト信号Ｂｊをそれぞれ５１２回ずつサンプリングするよ
うにされている。

【００６３】ここで、マイクロコンピュータ１０ａが実
行するビーム形成／方位検出処理を、図６に示すフロー
チャートに沿って説明する。本処理は、全ての受信チャ
ネルｃｈ１〜ｃｈ８にて、送信信号Ｓｓの一変動周期分
のサンプリング値Ｄ１〜Ｄ８が蓄積される毎に起動され
る。

【００６４】図６に示すように、本処理が起動される
と、まずＳ３１０では、全ての受信チャネルｃｈ１〜ｃ
ｈ８にて同時にサンプリングされた８個のサンプリング
データ毎にＦＦＴの手順を用いた複素フーリエ変換（以
下、空間軸ＦＦＴという）を実行する。

【００６５】なお、この空間軸ＦＦＴでは、値が零に設
定された２４個のダミーデータを付加することにより、
３２次のＦＦＴとして実行し、次数と同じ３２個のビー
ム形成を行う。但し、この空間軸ＦＦＴによって形成さ
れる３２個のビームは、隣接するビームと互いに重なり
合うモノパルス領域Ｍ１〜Ｍ３１を形成し、しかも、モ
ノパルス領域の形成間隔が併走識別可能領域以下となる
ように、受信アンテナＡＲ１〜ＡＲ８の配置間隔等が設
定されている。

【００６６】続くＳ３２０では、形成された３２個のビ
ームそれぞれについて、送信信号Ｓｓの上り／下り各変
調時毎に時間軸ＦＦＴを実行し、各ビーム毎の周波数分
析を行う。そして、Ｓ３３０では、モノパルス領域Ｍｉ
を特定するための変数ｉを１に設定し、続くＳ３４０で
は、モノパルス領域Ｍｉを構成する一対のビームの周波
数分析結果に基づき、それぞれピーク周波数成分を抽出
する。

【００６７】以下、Ｓ３５０〜Ｓ４４０は、第１実施例
のＳ１３０〜Ｓ２３０と全く同様に処理が実行される。
但し、Ｓ４３０では、変数ｉが本実施例におけるモノパ
ルス領域の数である３１より大きいか否かを判定するよ
うにされている。以上のように構成された本実施例のレ
ーダ装置２ａにおいては、第１実施例と同様に、モノパ
ルス領域Ｍ１〜Ｍ３１内に併走車両が存在する場合、必
ず一方の目標車両が他方の目標車両と比較して十分に大
きな信号レベルにて検出されるモノパルス領域が存在す
るようにされ、このようなモノパルス領域で検出される
安定した方位データのみを有効とするようにされている
ので、第１実施例と全く同様の効果を得ることができ
る。

【００６８】更に、本実施例のレーダ装置２ａでは、空
間軸ＦＦＴを行うことによりＤＢＦによるビーム形成を
行っており、送信信号Ｓｃの一変調周期の間に各受信チ
ャネルｃｈ１〜ｃｈ８が同時にサンプリングしたサンプ
リング値Ｄ１〜Ｄ８を用いて、全てのモノパルス領域Ｍ
１〜Ｍ３１について方位データの算出を行うことができ
るため、方位データの更新周期を短縮することができ、
方位データを用いた各種制御をより高精度に行うことが
できる。

【００６９】また、本実施例では、空間軸ＦＦＴの際に
ダミーデータを付加して処理次数を高くすることによ
り、形成されるビーム数を増加させている。従って、ハ
ード的に受信アンテナ数を増やしてモノパルス形成間隔
を小さくしなくても、計算上で模擬的にモノパルス形成
間隔を小さくできる。

【００７０】なお、本実施例では、空間軸ＦＦＴの後に
時間軸ＦＦＴを実行しているが、両ＦＦＴの実行順序は
入れ替えてもよい。この場合、時間軸ＦＦＴは、各受信
チャネルのサンプリング値Ｄ１〜Ｄ８毎に実行すればよ
く、また時間軸ＦＦＴの処理結果のうち、正の周波数成
分と負の周波数成分とは全く同じ情報を表しており、そ
の後の空間軸ＦＦＴは、いずれか半分についてだけ処理
を行えばよいため、両ＦＦＴによる処理量を大幅に削減
することができる。

【００７１】また、本実施例では、全ての受信アンテナ
ＡＲ１〜ＡＲ８を用いて１系統のビーム形成を行ってい
るが、受信アンテナのうち一方の端部に配設された受信
アンテナＡＲ８以外からの受信信号に基づく第１の信号
群、及び他方の端部に配設された受信アンテナＡＲ１以
外からの受信信号に基づく第２の信号群毎に、前記空間
軸ＦＦＴを実行して２系統のビーム形成を行ってもよ
い。この場合、各系統毎に形成されるビーム数と同じ数
のモノパルス領域を形成することができる。

【００７２】例えば、隣接する３ビーム（左，中，右）
を一組とし、これらのうち、左と中の合成ビーム、及び
右と中の合成ビームを用いてモノパルスを形成してもよ
い。更に、本実施例では、８個の受信アンテナＡＲ１〜
ＡＲ８を用いて構成されているが、これに限らず２個以
上であればいくつ用いてもよい。但し、ＦＦＴの際にダ
ミーデータを付加しない場合には、空間軸ＦＦＴを行う
ために２ⁿ 個（ｎは正整数）に設定することが望まし
く、また空間軸ＦＦＴの際にダミーデータを付加する場
合には、付加するダミーデータとの合計が２ⁿ 個となる
ように設定することが望ましい。

【００７３】ここで本実施例においては、Ｓ３１０が演
算手段に相当し、これにＡＤ変換部８を加えたものが信
号処理手段に相当し、これらに更に受信アンテナＡＲ１
〜ＡＲ８及び受信器６ａを加えたものが信号検出手段に
相当する。また、Ｓ３２０，Ｓ３４０〜Ｓ３６０が方位
算出手段、Ｓ３７０〜Ｓ４１０が第１判定手段に相当す
る。［第３実施例］次に第３実施例について説明する。

【００７４】本実施例は、第１実施例とは、受信アンテ
ナＡＲ１〜ＡＲ８が形成するモノパルス領域の配置、及
びマイクロコンピュータ１０が実行する方位検出処理の
内容が一部異なるだけであるため、この相異する部分を
中心に説明する。即ち、本実施例において、モノパルス
領域は、図１５（ａ）に示すように、隣接するモノパル
ス領域が、互いにその３／４部分が重なり合うように配
置され、どの領域も、連続した３個のモノパルス領域に
て目標物体の検出が可能なようにされている。

【００７５】一方、方位検出処理は、第１実施例の場合
と同様に、ＡＤ変換部８により、各一対の受信アンテナ
が形成する７つのモノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７の全てにつ
いて、送信信号Ｓｓの一変動周期分のサンプリング値Ｄ
１，Ｄ２が蓄積される毎に起動される。

【００７６】そして、本処理が起動されると、図７に示
すように、まず、Ｓ５１０では、モノパルス領域Ｍｉを
識別するための変数ｉ、及び方位データのグループＧＲ
ｊを識別するための変数ｊを１に初期化し、続くＳ５２
０〜Ｓ５５０では、第１実施例のＳ１２０〜Ｓ１５０と
全く同様に動作する。

【００７７】即ち、モノパルス領域Ｍｉについて両受信
チャネルｃｈ１，２にて検出されたビート信号のサンプ
リング値Ｄ１，Ｄ２に基づき、時間軸ＦＦＴ処理を実行
し（Ｓ５２０）、その処理結果から、各受信チャネル毎
かつ各変調周期毎にビート信号の周波数、及びその周波
数成分の位相，或いは振幅（信号強度）を特定する（Ｓ
５３０）。そして、両受信チャネルｃｈ１，２間で、同
一周波数となる周波数成分毎に、位相差，或いは振幅差
を算出し（Ｓ５４０）、この算出された位相差，振幅差
に基づいて、目標物体の方位を表す方位データθｉを求
める（Ｓ５５０）。

【００７８】続くＳ５６０〜Ｓ５９０では、Ｓ５５０に
て算出された方位データのグループ化処理を行う。即
ち、Ｓ５６０では、モノパルス領域を識別するための変
数ｉが１であるか否かを判断し、ｉ＝１であり肯定判定
された場合にはＳ５９０に移行し、ｉ≠１であり否定判
定された場合にはＳ５７０に移行する。

【００７９】Ｓ５７０では、前回Ｓ５５０を実行した時
に算出された方位データθi-1 に対して、今回Ｓ５５０
にて算出された方位データθｉの偏差｜θｉ−θi-1 ｜
が、予め設定された判定しきい値θthより小さいか否か
を判断し、肯定判定された場合には、そのままＳ５９０
に移行し、一方、否定判定された場合にはＳ５８０に
て、グループを識別するための変数ｊをインクリメント
後、Ｓ５９０に進む。

【００８０】そして、Ｓ５９０では、Ｓ５５０にて算出
された方位データθｉを、グループＧＰｊに追加する。
つまり、前回求めたモノパルス領域Ｍi-1 の方位データ
θi-1 と、今回求めたモノパルス領域Ｍｉの方位データ
θｉとを比較し、両者が十分に近接している場合には、
これらを同一グループＧＰの方位データとして記憶し、
一方、両者が離れている場合には、これらを異なるグル
ープＧＰの方位データとして記憶することにより、方位
データのグループ化を行う。

【００８１】続くＳ６００，Ｓ６１０は、第１実施例の
Ｓ２１０，Ｓ２２０と同様に、変数ｉをインクリメント
（Ｓ５７０）し、この変数ｉが、モノパルス領域の全数
である７以下であれば、Ｓ５２０に戻って上述のＳ５２
０〜Ｓ６００の処理を繰り返し実行し、一方、変数ｉが
７より大きければ、すべてのモノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７
について上述の処理が終了したものとして、Ｓ６２０に
移行する。

【００８２】Ｓ６２０では、変数ｊをグループ数Ｎgpと
して記憶すると共に、この変数ｊを１に再初期化し、続
くＳ６３０では、グループＧＰｊの要素数が１個である
か否かを判断し、肯定判定された場合、即ちグループＧ
Ｐｊが一つの方位データからなる場合には、Ｓ６４０に
移行してグループＧＰｊに属する方位データを無効にし
てＳ６５０に進み、一方、否定判定された場合、即ちグ
ループＧＰｊに複数の方位データが含まれている場合に
は、そのままＳ６５０に移行する。

【００８３】Ｓ６５０では、変数ｊをインクリメント
し、続くＳ６６０では、変数ｊが先のＳ６２０にて設定
されたグループ数Ｎgpより大きいか否かを判断し、グル
ープ数Ｎgp以下であれば、Ｓ６３０に戻ってＳ６３０〜
Ｓ６５０の処理を繰り返し実行し、一方、変数ｊがグル
ープ数Ｎgpより大きければ、すべてのグループについて
上述の処理が終了したものとしてＳ６７０に移行する。

【００８４】Ｓ６７０では、各モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ
７毎に検出され、有効であると判定（Ｓ６３０−ＮＯ）
された方位データに基づき、前方に存在する目標物体の
数や方位を特定する他、ＦＭＣＷレーダ装置における周
知の手順を用い、上り，下り各変調時のビート周波数か
ら各目標物体との相対速度，距離を求めて本処理を終了
する。

【００８５】本処理の実行により、例えば、図８に示す
ように、併走車両がモノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７の範
囲にて検出された場合には、モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ３
の方位データがグループＧＰ１、モノパルス領域Ｍ４の
方位データがグループＧＰ２、モノパルス領域Ｍ５の方
位データがグループＧＰ３、モノパルス領域Ｍ６，Ｍ７
の方位データがグループＧＰ４となる。

【００８６】そして、グループＧＰ１，ＧＰ４にそれぞ
れ属する近接した複数の方位データが有効とされ、グル
ープＧＰ２，ＧＰ３に属する孤立した方位データが無効
とされ、有効とされたグループＧＰ１の方位データ群か
ら目標物体に関する情報が算出され、同じくグループ
ＧＰ４の方位データ群から目標物体に関する情報が算
出されることになる。

【００８７】以上説明したように、本実施例では、隣接
するモノパルス領域が、互いにその３／４部分が重なり
合うように配置されており、併走車両が存在する場合に
も、一方の目標車両のみを検出し安定した方位データが
得られるモノパルス領域が、各車両毎にそれぞれ必ず複
数存在するようにされている。

【００８８】従って、本実施例によれば、併走車両が存
在する場合にも、各モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７にて検出
される方位データの分布状態から、各車両の方位を正確
に表している有効な方位データを抽出できるため、この
抽出した方位データに基づいて各種制御を高精度に行う
ことができると共に、無効な方位データに基づく誤った
制御が実行されることを確実に防止できるため、制御の
信頼性を向上させることができる。

【００８９】ところで本実施例においては、Ｓ５２０〜
Ｓ５５０が方位算出手段、Ｓ５６０〜Ｓ５９０がグルー
プ化手段、Ｓ６２０〜Ｓ６６０が第２判定手段に相当す
る。［第４実施例］次に第４実施例について説明する。

【００９０】本実施例は、第３実施例とは、方位検出処
理のＳ６３０以降の処理が異なるだけであるため、この
方位検出処理についてのみ説明する。本実施例では、図
９に示すように、Ｓ７１０〜Ｓ８２０では、第３実施例
におけるＳ５１０〜Ｓ６２０と全く同様に動作し、即ち
変数ｉ，ｊの初期化（Ｓ７１０）、ビート信号のサンプ
リングちＤ１，Ｄ２に対する時間軸ＦＦＴの実行と、そ
の算出結果に基づく方位データθｉの算出（Ｓ７２０〜
Ｓ７５０）、及び算出した方位データθｉのグループ化
（Ｓ７６０〜Ｓ７９０）を、すべてのモノパルス領域Ｍ
１〜Ｍ７について実行し（Ｓ８００，Ｓ８１０）、方位
データの算出とグループ化が終了すると、その時の変数
ｊの値をグループ数Ｎgpとすると共に、変数ｊの再初期
化を行う（Ｓ８２０）。

【００９１】続くＳ８３０〜Ｓ８７０では、第１実施例
のＳ１６０〜Ｓ２００と全く同様に動作する。即ち、グ
ループＧＰｊについて、当該処理が以前に実行された時
に検出された目標物体と、今回検出された目標物体とが
同一のものであるか否かを判定する同一性判定処理（Ｓ
８３０）を行う。この同一性判定処理の結果、以前に検
出された目標物体とは異なる新たな目標物体であると判
定された場合（Ｓ８４０−ＹＥＳ）には、そのままＳ８
８０に進み、一方、以前に検出された目標物体と同一の
ものであると判定された場合（Ｓ８４０−ＮＯ）は、過
去に検出された方位データと伴に時系列的なばらつきを
判定するためのばらつき判定値ΔＶを算出（Ｓ８５０）
して、ばらつき判定値ΔＶが予め設定された判定しきい
値ΔＶthより大きいか否かを判断する（Ｓ８６０）。そ
して、ばらつき判定値ΔＶが判定しきい値ΔＶthより大
きければ、グループＧＰｊに属する方位データを無効
（Ｓ８７０）とした後Ｓ８８０に進み、一方、ばらつき
判定値ΔＶが判定しきい値ΔＶth以下であれば、そのま
まＳ８８０に進む。

【００９２】なお、同一性判定処理では、方位データの
算出に用いたビート信号の周波数を比較することにより
判定を行うが、グループＧＰｊ内に複数の方位データが
属している場合には、これら複数の方位データの代表値
（平均値，中央値など）を求め、この代表値を用いて比
較すればよい。

【００９３】そして、Ｓ８８０では、変数ｊをインクリ
メントし、続くＳ８９０では、変数ｊが先のＳ８２０に
て設定されたグループ数Ｎgpより大きいか否かを判断
し、グループ数Ｎgp以下であれば、Ｓ８３０に戻ってＳ
８３０〜Ｓ８８０の処理を繰り返し実行し、一方、変数
ｊがグループ数Ｎgpより大きければ、すべてのグループ
について上述の処理が終了したものとしてＳ９００に移
行する。

【００９４】Ｓ９００では、各モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ
７毎に検出され、有効であると判定（Ｓ８６０−ＮＯ）
された方位データに基づき、前方に存在する目標物体の
数や方位を特定する他、ＦＭＣＷレーダ装置における周
知の手順を用い、上り，下り各変調時のビート周波数か
ら各目標物体との相対速度，距離を求めて本処理を終了
する。

【００９５】本処理の実行により、例えば、図１０に示
すように、併走車両がモノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７の
範囲にて検出された場合には、モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ
３の方位データがグループＧＰ１、モノパルス領域Ｍ４
の方位データがグループＧＰ２、モノパルス領域Ｍ５の
方位データがグループＧＰ３、モノパルス領域Ｍ６，Ｍ
７の方位データがグループＧＰ４となる。

【００９６】そして、この各グループＧＰ１〜ＧＰ４毎
に、それに属する方位データのばらつき具合を、ばらつ
き判定値ΔＶにより表し、これを予め設定された判定し
きい値ΔＶthと比較することで、時系列的なばらつきの
小さいグループＧＰ１，ＧＰ４に属する方位データが有
効であると判定されることになる。

【００９７】従って、本実施例によれば、併走車両が存
在する場合にも、各モノパルス領域Ｍ１〜Ｍ７にて検出
される方位データの時系列的なばらつき具合から、各車
両の方位を正確に表している有効な方位データを抽出で
きるため、この抽出した方位データに基づいて各種制御
を高精度に行うことができると共に、無効な方位データ
に基づく誤った制御が実行されることを確実に防止でき
るため、制御の信頼性を向上させることができる。

【００９８】ところで本実施例においては、Ｓ７２０〜
Ｓ７５０が方位算出手段、Ｓ７６０〜Ｓ７９０がグルー
プ化手段、Ｓ８２０〜Ｓ８９０が第３判定手段に相当す
る。なお、本実施例では、属する方位データが一つしか
ないグループ（図１０ではＧＰ２，ＧＰ３）について
も、時系列的なばらつき判定を実行しているが、これら
の方位データを無効であるとして、複数の方位データか
らなるグループ（図１０ではＧＰ１，ＧＰ４）に対して
のみ時系列的なばらつき判定を実行するように構成して
もよい。この場合、マイクロコンピュータ１０での処理
量を低減することができる。

【００９９】また、第３及び第４実施例では、モノパル
ス領域Ｍ１〜Ｍ７を、隣接するもの同士が互いにその３
／４部分ずつ重なり合うように配置したが、図１５
（ｂ）に示されているように、隣接するもの同士が互い
に１／２部分ずつ重なり合うように配置し、且つ各モノ
パルス領域Ｍｉ（ｉ＝１〜７）の１／２の幅が、検出す
べき目標物体の幅より小さくなるように設定してもよ
い。この場合も必ず複数のモノパルス領域にて安定した
方位データが得られることになるため同様の効果を得る
ことができる。また、隣接するモノパルス領域間で互い
に重なり合う重複領域の大きさは、モノパルス領域Ｍｉ
の１／２以上であれば、どのような大きさに設定しても
よい。

【０１００】更に、第３及び第４実施例は、第１実施例
の装置構成を前提として説明したが、第２実施例の装置
構成を前提として適用し、ＤＢＦを用いてビーム形成を
行うように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のレーダ装置の構成を表すブロッ
ク図である。

【図２】方位誤差についての説明図である。

【図３】方位検出処理の内容を表すフローチャートで
ある。

【図４】併走車両が存在する場合に各モノパルス領域
にて検出される方位データの例を表す説明図である。

【図５】第２実施例のレーダ装置の構成を表すブロッ
ク図である。

【図６】ビーム形成／方位検出処理の内容を表すフロ
ーチャートである。

【図７】第３実施例の方位検出処理の内容を表すフロ
ーチャートである。

【図８】併走車両が存在する場合に各モノパルス領域
にて検出される方位データの例を表す説明図である。

【図９】第４実施例の方位検出処理の内容を表すフロ
ーチャートである。

【図１０】併走車両が存在する場合に各モノパルス領
域にて検出される方位データの例を表す説明図である。

【図１１】ビームスキャン方式による方位検出の原理
を表す説明図である。

【図１２】モノパルス方式による方位検出の原理を表
す説明図である。

【図１３】モノパルス方式による方位検出の原理を表
す説明図である。

【図１４】従来装置の問題点を表す説明図である。

【図１５】複数のモノパルス領域で安定した方位デー
タが得られる場合を表す説明図である。

【符号の説明】

２，２ａ…レーダ装置４，４ａ…送信器
６，６ａ…受信器８，８ａ…ＡＤ変換部１０，１０ａ…マイクロコン
ピュータ１２…高周波発振器１４…分配器ＡＳ
…送信アンテナＡＲ１〜８…受信アンテナＳＥＬ１，２…セレク
タＭＸ１〜８…ミキサＡＭＰ１〜８…増幅器ＡＤ
１〜８…ＡＤ変換器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｚ (72)発明者公文宏明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 AC13 AD03 AD07 AD09 AE01 AF03 AH25 AH31 AH35 AK22 BA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受信ビームを、該受信ビーム同士
が互いに重なり合ってなるモノパルス領域が多数形成さ
れるよう生成し、該モノパルス領域毎に、目標物体に反
射したレーダ波を受信してなる各一対の受信信号を検出
する信号検出手段と、該信号検出手段にて前記モノパルス領域毎に検出される
一対の受信信号の振幅差或いは位相差から、前記モノパ
ルス領域内に存在する前記目標物体の方位を表す方位デ
ータを求める方位算出手段と、を備えたレーダ装置において、前記方位算出手段にて前記モノパルス領域毎に算出され
る方位データのうち、時系列的なばらつきが予め決めら
れた許容範囲内となるモノパルス領域についての方位デ
ータを有効であると判定する第１判定手段を設けたこと
を特徴とするレーダ装置。
【請求項２】前記信号検出手段は、隣接する前記モノ
パルス領域が互いに重なり合うように、前記受信ビーム
を生成す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】前記信号検出手段は、前記受信ビームが
互いに異なる方向を指向し、隣接するもの同士で前記モ
ノパルス領域を形成するよう配置された３個以上の受信
アンテナからなることを特長とする請求項１又は請求項
２記載のレーダ装置。
【請求項４】前記信号検出手段は、前記モノパルス領域を形成するよう配置された一対の受
信アンテナと、該一対の受信アンテナを回動制御して、前記モノパルス
領域の形成方向を変化させる走査手段と、からなることを特長とする請求項１又は請求項２記載の
レーダ装置。
【請求項５】前記信号検出手段は、一列に配置され、各受信ビームが同一方向を指向する複
数の受信アンテナと、該受信アンテナからの受信信号を重み付け加算すること
によりビーム形成を行う信号処理手段と、からなることを特長とする請求項１又は請求項２記載の
レーダ装置。
【請求項６】前記信号処理手段は、前記受信アンテナからの受信信号をサンプリングしてア
ナログ−デジタル変換するＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器により同時にサンプリングされたデジタル
データに対して、前記受信アンテナの配列方向に沿った
空間軸方向の複素フーリエ変換を実行する演算手段と、からなることを特長とする請求項５記載のレーダ装置。
【請求項７】前記演算手段は、前記空間軸方向につい
ての複素フーリエ変換を、同時に処理すべき信号数が受
信信号の数より増加するように、値が零に設定された複
数のダミー信号を付加して行うことを特長とする請求項
６記載のレーダ装置。
【請求項８】複数の受信ビームを、該受信ビーム同士
が互いに重なり合ってなるモノパルス領域が多数形成さ
れ、且つ隣接する前記モノパルス領域が互いに重なり合
った重複領域を有するよう生成し、該モノパルス領域毎
に、目標物体に反射したレーダ波を受信してなる各一対
の受信信号を検出する信号検出手段と、該信号検出手段にて前記モノパルス領域毎に検出される
一対の受信信号の振幅差或いは位相差から、前記モノパ
ルス領域内に存在する前記目標物体の方位を表す方位デ
ータを求める方位算出手段と、を備えたレーダ装置において、前記方位算出手段にて前記モノパルス領域毎に求められ
る方位データが予め決められた許容範囲内で近接する場
合に、該近接した方位データをグループ化するグループ
化手段と、該グループ化手段にてグループ化された方位データ群を
有効であると判定する第２判定手段と、を設けたことを特長とするレーダ装置。
【請求項９】複数の受信ビームを、該受信ビーム同士
が互いに重なり合ってなるモノパルス領域が多数形成さ
れ、且つ隣接する前記モノパルス領域が互いに重なり合
った重複領域を有するよう生成し、該モノパルス領域毎
に、目標物体に反射したレーダ波を受信してなる各一対
の受信信号を検出する信号検出手段と、該信号検出手段にて前記モノパルス領域毎に検出される
一対の受信信号の振幅差或いは位相差から、前記モノパ
ルス領域内に存在する前記目標物体の方位を表す方位デ
ータを求める方位算出手段と、を備えたレーダ装置において、前記方位算出手段にて前記モノパルス領域毎に求められ
る方位データが、予め決められた許容範囲内で近接する
場合に、該近接した方位データをグループ化するグルー
プ化手段と、該グループ化手段にてグループ化された方位データ群の
うち、時系列的なばらつきが予め決められた許容範囲内
となるグループの方位データ群を有効であると判定する
第３判定手段と、を設けたことを特徴とするレーダ装置。