JP2001221854A

JP2001221854A - Ｆｍ−ｃｗレーダ装置

Info

Publication number: JP2001221854A
Application number: JP2000027603A
Authority: JP
Inventors: Tadao Nishiguchi; 直男西口; Shigeru Yoda; 茂余田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-08-17
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP3750458B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高性能のレーダ装置を安価で提供する。【解決手段】アレイアンテナ１を走査しつつ、ミキシ
ング部４により送信波と受信波とをミキシングしてビー
ト信号を生成する。ＦＰＧＡ１１は、１方位における計
測処理が行われる都度、生成されたビート信号をサンプ
リングしてＦＦＴ処理を施し、さらにその処理結果から
上位所定数のピークを抽出する。方位毎のＦＦＴ処理の
結果およびピークの抽出結果は、順次メモリ１２に蓄積
される。全方位に対する計測処理が終了すると、ＣＰＵ
１０は、方位毎に抽出されたピークの中から、ターゲッ
トを代表するピークを特定し、この代表ピークを用い
て、ターゲットの方位および観測地点からターゲットま
での距離を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静止または移動する
観測地点から所定角度範囲内に電波を走査し、方位毎の
送信波と受信波との差分信号からターゲットを検出する
レーダ装置に関するもので、殊にこの発明は、周波数変
調された送信波を用いてターゲットを高精度に認識する
ＦＭ−ＣＷレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輌の追突防止などの目的に用いられる
ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、一定の周期で周波数変調を施
した電波を観測地点から各方位に向けて順次送信し、方
位毎に得られる反射波と送信波とをミキシングして得ら
れるビート信号を用いて、検出目標の物体（ターゲッ
ト）の方位や観測地点からターゲットまでの距離を得る
ようにしている。

【０００３】図５は、ＦＭ−ＣＷ式レーダ装置におい
て、観測地点に対するターゲットの相対速度がゼロの場
合の送信波と受信波との関係を示す。図中ＴＸは送信波
の周波数であって、周期ＴにおいてΔＦの幅をもって三
角状に変調するように設定されている。この送信波に対
する受信波は、ターゲットまでの距離Ｒに応じた時間だ
け位相のずれた信号となり、送信波の周波数が上昇また
は下降している間に送信波および受信波の各周波数Ｔ
Ｘ，ＲＸを差分することにより、ビート周波数ｆｒが得
られる。なお図中、ｆ₀は、送信波の中心周波数であ
る。

【０００４】同図において、前記送信波の変調周波数を
ｆｍ（＝１／Ｔ）とすると、送信波の単位時間あたりの
周波数の変化量は、つぎの（１）式で表される。ｄｆ／ｄｔ＝ΔＦ／（Ｔ／２）＝２ΔＦ・ｆｍ・・・（１）

【０００５】一方、送信波が距離Ｒだけ離れた対象物に
到達して元の送信点に戻ってくるまでに要する時間Ｔｒ
は、光の速度をＣとおくと、つぎの（２）式により表さ
れる。Ｔｒ＝２Ｒ／Ｃ・・・（２）

【０００６】よって送信波と受信波との周波数の差（ビ
ート周波数）ｆｒは、（３）式のようになる。ｆｒ＝（ｄｆ／ｄｔ）・Ｔｒ＝２ΔＦ・ｆｍ・２Ｒ／Ｃ＝（４ΔＦ・ｆｍ・Ｒ）・Ｃ・・・（３）

【０００７】観測地点に対しターゲットが相対的に移動
している場合、前記送信波はターゲットの相対速度に応
じたドップラシフトを受けて反射する。このため、受信
波は、図６に示すようにドップラ周波数ｆｄが加わった
状態で変調し、送信波の周波数が上昇する期間のビート
周波数は、前記ｆｒよりｆｄだけ小さくなり、下降する
期間のビート周波数は、ｆｒよりｆｄだけ大きくなる。

【０００８】しかしながら送信波の変調周期を十分に短
く設定すれば、前記ドップラ周波数ｆｄによるビート周
波数の変動を誤差の範囲として無視することができる。
したがって送信波の周波数が上昇または下降している間
の任意の時点において、上記送信波の周波数ＴＸと受信
波の周波数ＲＸとの差分をビート周波数ｆｒとおき、そ
の値を上記（３）式にあてはめることにより、ターゲッ
トまでの距離Ｒを算出することができる。

【０００９】従来のＦＭ−ＣＷ式レーダ装置では、上記
の原理に鑑み、周波数変調が施された電波を走査しつ
つ、方位毎に得られたビート信号を高速フーリエ変換
（以下「ＦＦＴ」と略す）し、ビート信号に含まれる周
波数のスペクトル分布を抽出する。この分布における各
周波数は、観測地点からの距離に相当するもので、観測
地点から所定距離離れた地点にターゲットが存在する場
合、その距離に対応する周波数のパワーが特に高くなる
ようなスペクトル分布が得られることになる。

【００１０】各方位におけるＦＦＴ処理の結果は、順次
メモリ内に蓄積される。そして１サイクル分の走査が終
了すると、メモリ内に蓄積された方位毎のＦＦＴ処理の
結果に対し、スペクトルの平滑化処理や距離に起因する
パワー値の補正処理などが施された後、これら補正処理
後のデータの中から所定数のピークが抽出される。これ
らピークは、それぞれ個々のターゲットの位置を代表す
るもので、各ピークの表す方位はターゲットの方位とし
て、各ピークの表す距離は観測地点からのターゲットま
での距離として、それぞれ認識されることになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のＦＭ−ＣＷ式レ
ーダ装置は、方位毎のＦＦＴ処理により得られる多数の
データを用いた演算処理により、ターゲットまでの距離
を高精度で検出することができる。ただし車輌の衝突防
止などの目的を達成する実用的なレーダ装置を提供する
には、できるだけ広い視野を設定して、密な走査を行う
ことが求められる。

【００１２】たとえば視野角を±２５度として１度おき
の走査を行う場合、１往復の走査を１サイクルとする
と、計５１回の計測が行われることになる。また方位毎
にそれぞれ観測地点から１００ｍまでの範囲を１ｍおき
に観測するには、毎時のＦＦＴ処理により１００件のデ
ータを抽出する必要があるから、１サイクル分の走査が
行われる間に５１００件ものデータが抽出されることに
なる。

【００１３】いま１サイクルの走査に要する時間が１０
０ｍｓであって、データの取込みに５０ｍｓを要するも
のとすると、上記の設定では、５０ｍｓの時間内に５１
００件のデータを処理する必要がある。しかしながら現
行の演算器でこのような高度な演算能力を具備するもの
は高価であり、性能のよいレーダ装置を安価で提供する
のは不可能である。

【００１４】この発明は上記問題点に着目してなされた
もので、走査が行われている間に、ターゲットを代表す
るピークの候補を抽出する処理を、方位毎に分散させて
行うことにより、ハード構成を変更することなく多量の
データを効率良く処理して、高性能のレーダ装置を安価
で提供することを、目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明のＦＭ−ＣＷレ
ーダ装置は、電波を走査しつつ、方位毎に送信波と受信
波との差分によりビート信号を生成する計測手段、前記
計測手段により１方位分の計測処理が行われる都度、得
られたビート信号にＦＦＴ処理を施すとともに、その処
理結果からピークとなる所定数のデータを抽出するデー
タ処理手段、前記走査範囲に対する走査が終了した時点
で、前記データ処理手段により抽出された方位毎のピー
クの中からターゲットを代表するピークを特定するピー
ク特定手段、前記ピーク特定手段による特定結果を用い
てターゲットを認識する認識手段、の各手段を具備す
る。

【００１６】前記計測手段は、電波の送受信用のアンテ
ナ、このアンテナの方位を変更するための走査手段、ア
ンテナに送信用の電波を供給するための発信器、ビート
信号を生成するためのミキシング回路などにより構成さ
れる。なおアンテナの走査手段は、モータやその駆動回
路などにより構成されるが、これに代えて送信波の位相
を電気的に遅延させる電子走査式の回路を用いることも
可能である。

【００１７】データ処理手段、ピーク特定手段、認識手
段は、コンピュータを主体とする制御回路により構成さ
れる。好ましくは、電波を走査する間に動作するデータ
処理手段については、ＦＰＧＡ（プログラマブルゲート
アレイ）など、コンピュータ本体とは独立の機構が設け
られる。なおピーク特定手段における処理は、少なくと
も走査範囲に対し、一端から他端までの片道分の走査が
終了した時点で実行されるが、これに限らず、一往復分
の走査が終了した時点としてもよい。

【００１８】請求項２の発明では、前記ピーク特定手段
は、前記データ処理手段により抽出された方位毎のピー
クを、それぞれＦＦＴ処理によりそのピークに隣接する
位置で抽出されたデータと比較し、比較対象のデータよ
りも高い値をとるピークを、前記ターゲットを代表する
ピークとして特定するようにしている。

【００１９】請求項３の発明では、前記認識手段は、前
記ピーク特定手段により特定されたピークおよび前記Ｆ
ＦＴ処理によりこのピークの近傍で抽出されたデータに
ついて、方位および距離のそれぞれにおける加重平均演
算を行って、その演算結果からターゲットの方位および
ターゲットまでの距離を認識するように構成される。

【００２０】

【作用】請求項１の発明によれば、電波を走査している
間に、方位毎にビート信号が生成される都度、ＦＦＴ処
理を行うとともに、このＦＦＴ処理により抽出されたデ
ータの中から所定数のピークを抽出しておく。そして走
査範囲に対する走査が終了した時点で、前記抽出された
ピークの中からターゲットを代表するピークを特定す
る。このように走査を行いながら方位毎に代表となるピ
ークの候補を絞り込んでおくので、走査が終了した時点
での演算にかかる負担が軽減され、高性能の演算器を用
いなくとも十分に対応することができる。

【００２１】請求項２の発明によれば、前記ピーク特定
手段は、方位毎に絞り込んだデータの中から、隣接位置
で抽出されたデータよりも高い値をとるものをターゲッ
トを代表するピークとして特定する。このピークは、方
位毎のＦＦＴ処理の結果から得られる山状のスペクトル
分布の頂点に相当するもので、このピークを特定するこ
とにより、ＦＦＴ処理により得られた多数のデータの中
からターゲットの方位や距離を最も良く反映したデータ
が抽出されることになる。

【００２２】請求項３の発明によれば、ターゲットを代
表するピークおよびその近傍で抽出されたデータについ
て、方位および距離のそれぞれにおける加重平均処理を
行い、方位の平均値がターゲットの方位として、距離の
平均値がターゲットまでの距離として、それぞれ認識さ
れる。前記ピークおよびその近傍のデータは、電波の走
査間隔およびＦＦＴ処理のサンプリング間隔に応じた離
散的なデータから抽出されたものであるが、これらのデ
ータの加重平均をとることにより、ターゲットの方位や
ターゲットまでの距離を、前記離散データの間隔よりも
細かい単位で抽出することが可能となる。

【００２３】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかるＦＷ−
ＣＷ方式レーダ装置の構成例を示す。この装置は、車輌
において前方車輌などの物体への衝突を防止するための
システムに組み込まれるもので、ＣＰＵ１０を主体に、
ＦＰＧＡ１１（プログラマブルゲートアレイ），メモリ
１２から成る制御部１３を有するほか、アレイアンテナ
１，アンテナ走査部２，ミリ波発生部３，ミキシング部
４，サーキュレータ５，位相器６，フィルタ７，アンプ
８，Ａ／Ｄ変換器９などを具備する。

【００２４】前記アレイアンテナ１は、送受信用のアン
テナ素子（図示せず）を複数個配列して成る。複数のア
ンテナ素子で１つのアンテナを構成することによって、
高利得かつ指向性の強いアンテナが形成される。アンテ
ナ走査部２は、所定視野内において前記アレイアンテナ
１の方位を所定角度ずつ変化させるためのもので、モー
タやその駆動回路などにより構成される。ただしアンテ
ナ走査部２は、機械的な走査を行うものに限らず、各ア
ンテナ素子に供給されるミリ波の位相の遅延量を所定量
だけ可変できる電子走査式のアンテナを用いても良い。

【００２５】ミリ波発生部３は、前記アレイアンテナ１
の各アンテナ素子に送信用のミリ波を供給するためのも
ので、ガンダイオードのような発振素子を有する発振器
（ＶＣＯ）やアンプ（いずれも図示せず）を有する。前
記発振器は、ＣＰＵ１０またはＦＰＧＡ１１からの制御
信号に応じて発振周波数が三角状に変調するミリ波を発
生させるもので、発生したミリ波は、アンプにより送信
レベルにまで増幅された後に、サーキュレータ５を介し
て各アンテナ素子に与えられ、前記アンテナ走査部２に
より定められた方位に送出される。なお前記ミリ波発生
部３による送信波の変調周期は、前記アンテナ走査部２
によりアレイアンテナ１の方位が変更されるタイミング
に合うように調整されており、一方位毎に所定周期分の
変調がかけられたミリ波が送信される。

【００２６】前記アレイアンテナ１の各アンテナ素子よ
り送信されたミリ波は、ターゲット上で反射した後にア
レイアンテナ１へと帰還する。各アンテナ素子が受信し
たミリ波は、サーキュレータ５を介して位相器６に入力
され、ここで受信波間の位相のずれが補正されてからミ
キシング部４へと与えられる。ミキシング部４には、ミ
リ波発生部３により発生させた送信波も入力されてお
り、この送信波と各アンテナ素子による受信波とをミキ
シングさせて、ビート信号を生成する。

【００２７】前記フィルタ７は、ミキシング部４により
生成されたビート信号から直流成分や高周波成分を取り
除くためのもので、このフィルタ７によりノイズの除去
されたビート信号は、アンプ８を介してＡ／Ｄ変換器９
に与えられ、ディジタル変換される。ＦＰＧＡ１１は、
アレイアンテナ１の方位が変更される毎に、Ａ／Ｄ変換
器９からのディジタル用のビート信号を所定のタイミン
グで取り込んでＦＦＴ処理を実行するように設計されて
いる。

【００２８】この実施例では、観測地点に対するターゲ
ットの相対速度を無視できるように送信波の変調周期を
短く設定し、送信波の周波数が上昇または下降している
間にビート信号をサンプリングすることにより、ターゲ
ットの距離を精度良く反映したビート周波数を得るよう
にしている。前記ＦＦＴ処理では、観測地点から所定距
離（たとえば１００ｍ）の範囲内を所定長さ（たとえば
１ｍ）単位で区切って複数の計測地点を設定し、観測地
点から各計測地点までの距離に対応する周波数毎に前記
ビート信号を切り分ける。したがってＦＦＴ処理により
得られるスペクトル分布は、１方位における各計測地点
からの反射波により得られるビート周波数の分布状態を
表すものとなり、ターゲットが存在する計測地点に対応
する周波数成分が特に高いレベルで抽出されることにな
る。なお、観測地点から各計測地点までの距離は、前記
（３）式により、容易に周波数に換算することができ
る。

【００２９】さらにこの実施例のＦＰＧＡ１１は、つぎ
の方位に対する計測処理が行われるまでの間に、前記Ｆ
ＦＴ処理の結果に平滑化処理や補正処理を施し（詳細は
後記する）、さらにその補正後のスペクトル分布から所
定数のピークを抽出するように設計されている。

【００３０】方位毎のＦＦＴ処理の結果および前記ピー
クの抽出結果は、ＦＰＧＡ１１よりＣＰＵ１０を介して
メモリ１２に与えられ、保持される。ＣＰＵ１０は、視
野内の全方位に対する計測処理が終了すると、前記メモ
リ１２より方位毎のピークを読み出し、各ピークをそれ
ぞれそのピークに隣接する方位におけるＦＦＴ処理の結
果と比較する。そして前後、左右、斜めのいずれの計測
地点よりも高いレベル値をとるピークを、ターゲットの
位置を代表するピーク（以下このピークを「代表ピー
ク」という）として特定する。

【００３１】さらにＣＰＵ１０は、特定された代表ピー
クおよび代表ピークの近傍の計測地点で抽出されたデー
タについて、方位および距離（周波数）の加重平均処理
を実行する。この演算により得られた方位の加重平均値
はターゲットの方位として、また距離の加重平均値は観
測地点からターゲットまでの距離として、それぞれ認識
され、外部のモニタ装置などに出力される。なおこの実
施例では、アレイアンテナ１が視野の一端から他端に振
られるまでの片道分の走査が終了した時点で、代表ピー
クの特定および加重平均処理を実施するものとするが、
これらの処理は、アレイアンテナ１が視野内を一往復し
た時点で行ってもよい。

【００３２】図２は、上記ＦＭ−ＣＷ式レーダ装置にお
ける一連の手順を示す。なお図中のＳＴは、処理のステ
ップである。まずＳＴ１で、ＣＰＵ１０は、アンテナ走
査部２を駆動してアレイアンテナ１の方位を所定方向に
設定する。続くＳＴ２では、ミリ波発生部３が、ＣＰＵ
１０またはＦＰＧＡ１１による制御信号に基づいて所定
の周期で変調するミリ波を発生させる。そしてミキシン
グ部４において、前記送信波と、この送信波がターゲッ
トに反射してアレイアンテナ１まで還ってきたミリ波と
のミキシングが行われ、ターゲットの捕捉状態を反映し
たビート信号が生成される。

【００３３】以下のＳＴ３〜ＳＴ８の処理は、主として
ＦＰＧＡ１１により行われるもので、アレイアンテナ１
の方位が変更されるまでの時間内に実行される。まずＳ
Ｔ３で、ＦＰＧＡ１１は所定のタイミングで得られたビ
ート信号にＦＦＴ処理を施して、各計測地点に対応する
周波数毎のレベルを抽出する。そして続くＳＴ４では、
ＦＦＴ処理により得られた各データを、それぞれそのデ
ータおよび前後２個のデータによる３データの平均値に
置き換えて、スペクトルを平滑化する。

【００３４】前記したように、アレイアンテナ１が向け
られた方位において、所定の地点にターゲットが位置す
る場合、ＦＦＴ処理を行うと、ターゲットの位置する地
点に対応する周波数のレベルが特に大きくなると考えら
れる。ただし電波は伝送距離が長くなるほど減衰量が大
きくなるので、つぎのＳＴ５では、各周波数の抽出レベ
ルから距離による減衰量の影響を除去し、所定のターゲ
ットがいずれの計測位置に存在しても、同様のレベルが
得られるように補正している。一般に所定距離Ｒだけ離
れた物体に向けてミリ波を送信すると、その物体からの
反射波は、４０×ｌｏｇ（２Ｒ）まで減衰する。したが
ってこの実施例では、各周波数毎のレベル値に前記４０
×Ｌｏｇ（２Ｒ）の逆数を掛けるか、あらかじめ実測デ
ータから求めた補正曲線を用いた補正を行うことによ
り、距離に起因する減衰量が除去された周波数スペクト
ルを取得し、後続の処理を簡単化している。

【００３５】上記の平滑化処理および補正処理を経たス
ペクトルにおける各データは、ＣＰＵ１０を介してメモ
リ１２内に保存される（ＳＴ６）。さらにＦＰＧＡ１１
は、つぎのＳＴ７で、補正された各データの中から所定
のしきい値を越えるものを抽出した後、抽出された各デ
ータを、それぞれそのデータの前方および後方に相当す
るデータと比較することにより、ピークとなるデータを
抽出し、さらにこれらピークの中から上位３個を順に抽
出する（ＳＴ８）。抽出された各ピークは、方位および
距離（周波数）に対応づけられてメモリ１２内に格納さ
れる。なおピークの抽出数は３個に限らず、観測条件に
応じて適宜、変更可能である。

【００３６】この後、ＳＴ９からＳＴ１に戻ってアレイ
アンテナ１の方位が変更され、以下、同様にして、ＦＦ
Ｔ処理からピークの抽出までの処理が繰り返し実行され
る。そしてＦＦＴ処理に平滑化および距離に応じた補正
を施したデータは、順次メモリ１２に蓄積され（以下こ
のデータを「蓄積データ」という）、別途、１方位につ
き３個のピークの抽出結果が、メモリ１２内に保存され
ていく。こうして全方位に対する終了すると、ＳＴ９か
らＳＴ１０へと進み、ＣＰＵ１０による処理に移行す
る。

【００３７】まずＳＴ１０では、ＣＰＵ１０は、方位毎
に３個ずつ抽出されたピークの中から代表ピークを特定
する。視野内にターゲットが存在する場合、方位毎のＦ
ＦＴ処理によるスペクトル分布をまとめると、図３に示
すように、方位，距離，レベルを軸とする３次元空間内
に、ターゲットを表す山状の分布パターンが形成され
る。代表ピークＰは、この山の頂点に相当するデータで
ある。この実施例では、メモリ１２内の蓄積データを用
いて、方位毎に抽出されたピークをそれぞれそのピーク
の周囲の計測地点で得られたデータと比較し、比較対象
のすべてのデータよりも高くなるピークを代表ピークで
あると判断している。

【００３８】図４は、代表ピークを特定するための具体
的な方法を示す。図中、１５は所定の方位で抽出された
ピークであって、このピーク１５の抽出された方位およ
びピーク１５の抽出地点を、それぞれａ，ｂのポインタ
で表してある。なお（ａ−１）は、このピークの抽出さ
れた方位ａより１ステップ前に処理された方位であり、
（ａ＋１）は方位ａより１ステップ後に処理された方位
を示す。また（ｂ−１）、（ｂ＋１）はピーク１５の抽
出地点より１段階前方および１段階後方の計測地点を示
す。

【００３９】この実施例では、メモリ１２内の蓄積デー
タの中からピーク１５の左右，斜め前、斜め後の各計測
地点（ａ−１，ｂ）（ａ＋１，ｂ）（ａ−１，ｂ−１）
（ａ−１，ｂ＋１）（ａ＋１，ｂ−１）（ａ＋１，ｂ＋
１）における計６個のデータを読み出し、これらのデー
タを順次前記ピーク１５と比較する。そしてこれら６個
のデータ全てに対し、ピーク１５が高いレベルをとる場
合に、このピーク１５が代表ピークであると判断する。
なおピーク１５の前後の計測地点（ａ，ｂ−１）（ａ，
ｂ＋１）に対する比較処理は、既にこのピーク１５を抽
出する際（前記ＳＴ７，８の処理時）に完了しているの
で、これらの２地点におけるデータは、代表ピークの特
定処理の時点では、処理対象外となる。

【００４０】このようにして代表ピークが特定される
と、ＳＴ１１からＳＴ１２へと進み、前記ＳＴ１０で特
定された代表ピークおよびその近傍で抽出されたデータ
を用いた加重平均処理が実行される。ここで処理対象と
するデータは、図３のＵ，Ｖに示す範囲、すなわち視野
内におけるスペクトル分布の山の頂部分に相当するデー
タであって、Ｕの範囲に含まれる各データについて
（４）式を、Ｖの範囲に含まれる各データについて
（５）式を、それぞれ適用することにより、方位，距離
における加重平均値θ_G，Ｒ_Gが算出される。

【００４１】なお（４）（５）式において、ａは方位を
表すポインタ，ｂは観測地点から計測地点までの距離を
表すポインタであって、いずれも１ずつ変動する。また
ｘ（ａ，ｂ）は、各ポインタａ，ｂにより表される計測
地点においてＦＦＴ処理により抽出されたレベルを、θ
（ａ）は前記ポインタａに対応する方位角を、ｒ（ｂ）
は前記ポインタｂに対応する距離（周波数）を、それぞ
れ示す。また最大ピークはポインタ（ａ，ｂ）の位置に
あり、この最大ピークを中心としてＵ，Ｖの各範囲とも
±ｐ個（ｐ＞１）のデータが含まれるものとする。

【００４２】

【数１】

【００４３】

【数２】

【００４４】上記（４）（５）式により得られる加重平
均値θ_G，Ｒ_Gは、前記スペクトル分布の山の頂部分の重
心位置に相当する。ＣＰＵ１０は、方位の加重平均値θ
_Gをターゲットの方位として、距離の加重平均値Ｒ_Gを観
測地点からターゲットまでの距離として、それぞれ外部
に出力する（ＳＴ１３）。

【００４５】このように一連の処理により得られた代表
ピークとその近傍で抽出されたデータとの加重平均処理
により、ターゲットの方位および距離を求めるので、ア
レイアンテナ１の走査間隔およびＦＦＴ処理におけるサ
ンプリング間隔よりも細かい単位でターゲットの方位や
距離を特定することができ、単に代表ピークの位置をも
ってターゲットの方位や距離を認識するよりも精度の高
い認識結果を得ることができる。

【００４６】以下同様にして、ユーザーによる終了操作
が行われるなどして観測終了となるまで、アレイアンテ
ナ１が繰り返し走査され、全方位に対する走査が終了す
る都度、ターゲットの方位および距離が認識され、その
結果が出力される。なお視野内に複数のターゲットが存
在する場合は、ターゲット毎に代表ピークが抽出され
て、これらピーク毎に加重平均処理が行われ、各ターゲ
ットの方位および距離が求められる。また視野内にター
ゲットが存在しなかったり、ターゲットが観測地点より
はるか遠方に位置する場合は、いずれの方位においても
ピークが抽出されず、その結果、代表ピークを特定でき
ない、という事態が生じるが、この場合は、ＳＴ１１が
「ＮＯ」となり、ＳＴ１２，１３の処理はスキップされ
る。また観測地点の近傍では、１つのターゲットについ
て複数個のピークが抽出される可能性があるので、観測
地点の近傍においては、代表ピーク選別の際に電力比較
する隣接方位のデータの範囲を、左右の一方位ずつでは
なく、左右の数方位ずつに広げるなどして、得られる代
表ピークの数が少なくなるように調整してもよい。

【００４７】従来の方法では、走査が行われている間に
は、単に、方位毎にＦＦＴ処理を行うだけであるので、
１サイクル分の走査が終了してから、蓄積データを１つ
ずつ近傍のデータと比較して代表ピークであるかどうか
を判断する必要があり、データ量が多くなると対応が不
可能になる虞がある。これに対し上記の処理方法では、
アレイアンテナ１の走査が行われている間に、１方位分
の走査が終了する都度、その方位におけるピークを抽出
することにより、多数のデータの中から代表ピークの候
補となるデータを絞り込んでおくので、全方位に対する
走査が終了した時点では、前記絞り込まれたデータの中
から代表ピークを特定すればよく、代表ピークの特定に
要する処理時間は、従来と比較して大幅に短縮される。
よって従来と同様のハード構成で、より広い視野を密に
走査することが可能となり、コストをかけずに広視野か
つ高精度の処理を行うことが可能となる。

【００４８】

【発明の効果】上記したようにこの発明では、電波を走
査する間に、方位毎に、ＦＦＴ処理により抽出された多
数のデータの中から、ターゲットを代表するピークの候
補を絞り込んでおき、走査範囲に対する走査が終了した
時点で、絞り込んだ候補のみを対象として、ターゲット
を代表するピークの特定処理を行うので、代表となるピ
ークの特定に要する処理時間を大幅に短縮することがで
きる。よって従来と同様のハード構成のまま、より広い
視野を密に走査することが可能となり、コストをかける
ことなく、高性能のレーダー装置を提供することが可能
となる。特に請求項３の発明では、ターゲットを代表す
るピークおよびその近傍のデータの加重平均処理によ
り、電波の走査間隔およびＦＦＴ処理におけるサンプリ
ング間隔よりも細かい単位でターゲットの方位や距離を
特定することができ、ターゲットの認識精度をより向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるＦＭ−ＣＷレーダ
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記ＦＭ−ＣＷレーダ装置における処理手順を
示すフローチャートである。

【図３】方位毎のＦＦＴ処理結果をまとめた３次元の分
布パターン、および代表ピークに基づく加重平均処理の
範囲を示す説明図である。

【図４】代表ピークの特定方法を示す説明図である。

【図５】ＦＭ−ＣＷレーダ装置の原理を示す説明図であ
る。

【図６】ＦＭ−ＣＷレーダ装置の原理を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１アレイアンテナ２アンテナ走査部３ミリ波発生部４ミキシング部１０ＣＰＵ１１ＦＰＧＡ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数変調された電波を走査してその走
査範囲内におけるターゲットを検出するＦＭ−ＣＷレー
ダ装置において、前記電波を走査しつつ、方位毎に送信波と受信波との差
分によりビート信号を生成する計測手段と、前記計測手段により１方位分の計測処理が行われる都
度、得られたビート信号にＦＦＴ処理を施すとともに、
その処理結果からピークとなる所定数のデータを抽出す
るデータ処理手段と、前記走査範囲に対する走査が終了した時点で、前記デー
タ処理手段により抽出された方位毎のピークの中からタ
ーゲットを代表するピークを特定するピーク特定手段
と、前記ピーク特定手段による特定結果を用いてターゲット
を認識する認識手段とを具備して成るＦＭ−ＣＷレーダ
装置。
【請求項２】前記ピーク特定手段は、前記データ処理
手段により抽出された方位毎のピークを、それぞれＦＦ
Ｔ処理によりそのピークに隣接する位置で抽出されたデ
ータと比較し、比較対象のデータよりも高い値をとるピ
ークを前記ターゲットを代表するピークとして特定する
請求項１に記載されたＦＭ−ＣＷレーダ装置。
【請求項３】前記認識手段は、前記ピーク特定手段に
より特定されたピークおよび前記ＦＦＴ処理によりこの
ピークの近傍で抽出されたデータについて、方位および
距離のそれぞれにおける加重平均演算を行って、その演
算結果からターゲットの方位およびターゲットまでの距
離を認識する請求項１に記載されたＦＭ−ＣＷレーダ装
置。