JP2003215237A

JP2003215237A - 測角レーダ装置

Info

Publication number: JP2003215237A
Application number: JP2002009871A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yoshinaga; 秀雄吉永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-18
Also published as: JP3784327B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、２つのアンテナ受信強度に基づい
て検知対象物方向の角度を演算する測角レーダ装置にお
いて、その角度を精度よく求めることを目的としてい
る。【解決手段】送信アンテナ４から送信ビームを放射
し、検知対象物からの反射ビームを２つの受信アンテナ
５ａ，５ｂで受信する。受信ビームは、ＦＭ−ＣＷ送受
信装置７及びＡ／Ｄ変換器８を経由して信号処理装置１
４に入力される。そして、アンテナゲイン差補正部１８
で、受信リファレンス信号メモリ部１７から入力した受
信アンテナ５ａ，５ｂのゲイン差のデータで受信ビーム
強度を補正する。補正された受信ビームは、ＦＦＴ処理
部１９で周波数解析され、ＣＦＡＲ処理部２０で所定の
閾値以上となるビーム強度が検知対象物からの成分とし
て抽出される。周辺ノイズ補正部２１は、抽出されたビ
ーム強度から、その周波数近辺におけるビーム強度をノ
イズ成分として減算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信ビームを放射
し、検知対象物で反射した反射ビームを指向角の異なる
２つのアンテナで受信し、その受信ビームの強度から検
知対象物方向の角度を演算する測角レーダ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種センサや通信を使用して車両の走行
をサポートしたり、道路状況の情報をドライバーや管理
者に通知したり、または有料道路の料金収受を車両が走
行したまま実施できるようにするという走行管理の構想
が進められている。それらの中で必要となる技術の一つ
に、走行する車両や障害物などの検知対象物の位置検出
があり、それを達成する手段としてレーダ装置が用いら
れていた。

【０００３】従来、そのようなレーダ装置として、特開
２０００−２４１５３７号（ＦＭ−ＣＷレーダによる測
角装置）に示されるものがあった。図１は上記文献のレ
ーダ装置が使用される状況を示す概念図である。路上に
は車両１と車両２が走行しており、車両１に搭載された
ＦＭ−ＣＷレーダ装置３が前方の路上に対して送信ビー
ムを放射し、異なる監視領域Ｂ１、Ｂ２からの電波を受
信する２つの受信アンテナを用いて、監視領域内を走行
する他車両２からの反射ビームを受信し、他車両２を検
出する様子を示している。

【０００４】図６は、従来のＦＭ−ＣＷレーダ装置３の
構成を示すブロック図である。ＦＭ−ＣＷレーダ装置３
は、送信ビームを車両前方に放射する送信アンテナ４、
送信ビームの中心方向に対して中心方向が左に傾いた監
視領域Ｂ１からの電波を受信する第１の受信アンテナ５
ａ、送信ビームの中心方向に対して中心方向が右に傾い
た監視領域Ｂ２からの電波を受信する第２の受信アンテ
ナ５ｂ、第１の受信アンテナ５ａと第２の受信アンテナ
５ｂのどちらか一方を一定時間毎に交互に有効にする受
信アンテナ切り替えスイッチ６、常に送信ビームとして
ＦＭ−ＣＷ送信波を生成し、また受信ビームを信号処理
装置で処理可能な周波数に変換するＦＭ−ＣＷ送受信装
置７、ＦＭ−ＣＷ送受信装置７が出力する受信ビーム強
度をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器８、Ａ／Ｄ変換器
８が出力する受信ビーム強度から監視領域にある検知対
象物の（相対）距離、（相対）速度、及び受信ビーム中
の検知対象物からの反射ビーム成分の強度を求める信号
処理装置９、移動する検知対象物を検出するときに発生
する誤差を補正する補正装置１０および記憶装置１１、
２つの受信アンテナ５ａ，５ｂで受信される反射ビーム
の強度が異なることを利用して検知対象物の方向、即ち
車両前方方向を基準とした検知対象物方向の角度を算出
する測角装置１２から構成されている。

【０００５】上記構成の従来技術のＦＭ−ＣＷレーダ装
置３において、信号処理装置９では、まずＡ／Ｄ変換器
８から入力した反射ビームの信号をＦＦＴ（高速フーリ
エ変換）などの手段を用いて周波数解析を行い、各周波
数におけるビーム強度を演算する。次に、ＣＦＡＲ（Co
nstant False Alarm Rate）などのスレッショルド設定
手段を用いて、ビーム強度が所定閾値以上となる周波数
を求めて、その周波数を検知対象物からの反射ビーム成
分の周波数とする。そして、求めた検知対象物からの反
射ビーム成分の周波数と、送信ビームの周波数の差を演
算してビート周波数を算出し、このビート周波数から検
知対象物の（相対）距離、および（相対）速度を演算し
て出力する。また、信号処理部９は、上記スレッショル
ド設定手段で所定の閾値以上となったビーム強度を、検
知対象物からの反射ビーム成分の強度として測角装置１
２に出力する。そして、測角装置１２は、入力した強度
に基づき、検知対象物方向の角度を演算していた。

【０００６】ここで、測角装置１２で行う検知対象物方
向の演算について詳しく説明する。図７は、レーダ装置
３が監視領域にある検知対象物を検出するときの、送信
ビームの放射領域Ａ、監視領域Ｂ１，Ｂ２、及び検知対
象物２を示す図である。図７のように、監視領域Ｂ１，
Ｂ２は、送信ビームの放射領域Ａの中心方向に対して、
それぞれ左右に角度θずれた方向を向いているので、受
信アンテナ５ａ，５ｂの受信強度の特性は、それぞれ図
８（ａ）における曲線Ｓ，Ｔとなる。２つのアンテナ５
ａ，５ｂの受信強度Ａ，Ｂの和（Σ）、差（Δ）、およ
び和と差の比（Δ／Σ）を、図８（ｂ）に示す。比（Δ
／Σ）は、方向１と方向２の間の区間でほぼ直線とな
る。測角装置１２はこの特性を利用し、信号処理部９か
ら入力した検知対象物からの反射ビーム成分の強度の比
（Δ／Σ）を求め、検知対象物方向の角度を演算する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなレーダ装置３においては、受信アンテナ毎にゲイ
ンにばらつきがあるので、第１の受信アンテナ５ａと第
２の受信アンテナ５ｂでゲインが異なり、図９に示すよ
うに第１、第２の受信アンテナ５ａ，５ｂの受信ビーム
強度は互いにそのゲイン差分ずれていた。このずれは、
受信アンテナ５ａ，５ｂを切り替えたときに、受信ビー
ム強度の変動となって現れていた。また、受信ビーム強
度には、検知対象物である他車両２からの反射ビーム成
分だけでなく、検知対象物周辺からのノイズ成分が含ま
れていた。したがって、測角装置が検知対象物方向の角
度を演算すると、その角度には上述の受信ビーム強度の
ずれ、およびノイズ成分による誤差があり、精度よく検
知対象物方向の角度を算出することができないという問
題があった。

【０００８】本発明は、かかる問題を解決するためのも
のであり、２つのアンテナ受信強度に基づいて検知対象
物方向の角度を演算する測角レーダ装置において、検知
対象物方向の角度を精度よく求めることを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第一の発明は、送信ビー
ムを放射し、検知対象物で反射した反射ビームを２つの
アンテナで受信し、それらの受信ビームの強度から検知
対象物方向の角度を演算する測角レーダ装置において、
２つのアンテナのゲイン差のデータを保持する受信リフ
ァレンス信号メモリ部と、前記アンテナゲイン差のデー
タに基づき、２つのアンテナの受信ビーム強度のずれを
補正するアンテナゲイン差補正部と、を備えるものであ
る。

【００１０】第二の発明は、前記レーダ装置は、目標信
号がノイズに埋もれるのを防止するため、受信ビームの
強度に基づき制御ゲインを演算し、受信ビームを増幅す
る自動利得制御を行い、前記受信リファレンス信号メモ
リ部が保持するアンテナゲイン差のデータは、前記制御
ゲインの値に対応したデータであり、前記演算した制御
ゲインに基づき、対応するアンテナゲイン差を選択し、
制御ゲインにより変化する受信ビーム強度のずれを補正
するものである。

【００１１】第三の発明は、一方のアンテナが受信する
標準反射体からの反射ビームの強度と、他方のアンテナ
が受信する標準反射体からの反射ビームの強度の差を、
前記アンテナゲイン差として受信リファレンス信号メモ
リ部に書き込むゲイン差書き込み手段を備えたものであ
る。

【００１２】第四の発明は、送信ビームを放射し、検知
対象物で反射した反射ビームを２つのアンテナで受信
し、受信した反射ビームを周波数解析して周波数毎のビ
ーム強度を演算し、所定の閾値以上であるビーム強度を
検知対象物からの反射ビーム成分の強度として抽出し、
抽出したビーム強度から検知対象物方向の角度を演算す
る測角レーダ装置であって、前記抽出したビーム強度か
ら、前記抽出したビーム強度の周波数近辺におけるビー
ム強度を減算する周辺ノイズ補正部を備え、前記周辺ノ
イズ補正部で減算されたビーム強度に基づき、検知対象
物の方向を演算するものである。

【００１３】第五の発明は、前記周辺ノイズ補正部は、
前記抽出したビーム強度の周波数より、大きい周波数に
おけるビーム強度と、小さい周波数におけるビーム強度
のいずれか小さい方を、前記抽出したビーム強度から減
算するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の測角レーダ装置の実施の
形態について、以下に説明する。尚、以下の説明では、
ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置について説明するが、本発
明はこれに限るものではなく、２つの受信アンテナの受
信ビームの強度から検知対象物方向の角度を求めるもの
であれば、他の種類のレーダ装置、例えばパルスレーダ
等であってもよい。

【００１５】実施の形態１．図１は、実施の形態１に係
る測角レーダ装置が使用される状況を示す概念図であ
る。路上には車両１と車両２が走行しており、車両１に
搭載されたＦＭ−ＣＷレーダ装置１３が前方の路上に対
して送信ビームを放射し、監視領域Ｂ１、Ｂ２からの電
波を受信する２つの受信アンテナを用いて、監視領域内
を走行する他車両２からの反射ビームを受信し、他車両
２を検出する様子を示している。

【００１６】図２は、実施の形態１に係るＦＭ−ＣＷレ
ーダ装置１３の構成を示すブロック図である。ＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置１３は、送信ビームを車両前方に放射する
送信アンテナ４、送信ビームの中心方向に対して中心方
向が左に傾いた監視領域Ｂ１からの電波を受信する第１
の受信アンテナ５ａ、送信ビームの中心方向に対して中
心方向が右に傾いた監視領域Ｂ２からの電波を受信する
第２の受信アンテナ５ｂ、第１の受信アンテナと第２の
受信アンテナのどちらか一方を一定時間毎に交互に有効
にする受信アンテナ切り替えスイッチ６、常に送信ビー
ムとしてＦＭ−ＣＷ送信波を生成し、また受信ビームを
周波数変換するＦＭ−ＣＷ送受信装置７、ＦＭ−ＣＷ送
受信装置７の出力信号をディジタル変換するＡ／Ｄ変換
器８、Ａ／Ｄ変換器８が出力する受信ビームの周波数及
び強度から監視領域にある検知対象物の相対距離、相対
速度、及び受信ビーム中の検知対象物からの反射ビーム
成分の強度を求める信号処理装置１４、移動する検知対
象物を検出するときに発生する誤差を補正する補正装置
１０および記憶装置１１、２つの受信アンテナ５ａ，５
ｂで受信される反射ビームの強度に基づき検知対象物の
方向、即ち車両前方方向を基準とした検知対象物方向の
角度を算出する制御・測角装置１５から構成されてい
る。

【００１７】また、信号処理装置１４は、受信固定ゲイ
ン決定部１６、受信リファレンス信号メモリ部１７、ア
ンテナゲイン差補正部１８、ＦＦＴ処理部１９、ＣＦＡ
Ｒ処理部２０、周辺ノイズ補正部２１から構成されてい
る。

【００１８】本実施の形態では、ＦＭ−ＣＷ送受信装置
７が内部で、検知対象物からの目標信号がＦＭ−ＣＷ送
受信装置７内で発生するノイズに埋もれないようにする
ために一般的に用いられている手段である自動利得制御
（Automatic Gain Control）を行っている。即ち、Ａ／
Ｄ変換器８が出力する受信ビームの強度を、制御・測角
装置１５が一定周期でサンプリングし、絶対値が最大と
なった受信ビーム強度を受信固定ゲイン決定部１６に出
力する。受信固定ゲイン決定部１６が、その受信ビーム
強度の最大値から自動利得制御の制御ゲインを演算して
ＦＭ−ＣＷ送受信装置７に送り、ＦＭ−ＣＷ送受信装置
７が入力した制御ゲインで受信ビームを増幅する処理を
行っている。

【００１９】また、本実施の形態の測角レーダ装置１３
では、第１の特徴的事項として、２つの受信アンテナ５
ａ，５ｂのアンテナゲイン差による受信ビーム強度のず
れを補正する処理を行っている。その処理について説明
する。

【００２０】受信固定ゲイン決定部１６が、自動利得制
御の制御ゲインを演算してＦＭ−ＣＷ送受信装置７に送
るのと同時に、制御ゲインに対応するアドレス信号を受
信リファレンス信号メモリ部１７に送る。受信リファレ
ンス信号メモリ部１７は、図３に示すように、２つの受
信アンテナ５ａ，５ｂのそれぞれに対応したメモリを備
えており、制御・測角装置１５から入力する受信アンテ
ナ切替え信号に基づき現在使用している受信アンテナに
対応するメモリを選択している。それぞれのメモリ上に
は、一定のアドレス間隔毎に制御ゲインに対応した補正
データが保存されている。そして、受信固定ゲイン決定
部１６から入力したアドレス信号が指定するアドレスに
保存されている補正データを読み出し、アンテナゲイン
差補正部１８に出力する。

【００２１】次に、アンテナゲイン差補正部１８では、
入力した補正データＸを基に、補正値ｎ＝１０Ｌｏｇ
_１０（Ｘ）（単位：ｄＢ）の演算を行い、この補正値ｎ
をＡ／Ｄ変換器８から入力する受信ビーム強度（単位：
ｄＢ）に加算する。このような処理により、自動利得制
御の制御ゲインに対応した補正データでアンテナゲイン
差に起因する受信強度のずれが補正される。尚、受信リ
ファレンス信号メモリ部１７の一方の受信アンテナ５ａ
に対応したメモリに格納されるデータは全て１であり、
他方の受信アンテナ５ｂに対応したメモリに格納される
データは受信アンテナ５ａ，５ｂのゲイン差、即ち（受
信アンテナ５ａのゲイン／受信アンテナ５ｂのゲイン）
の値が保存されている。したがって、受信アンテナ５ａ
の受信ビーム強度を補正する場合には、ゲイン差データ
は常に１であるから、ｎ＝０となり、受信ビームの信号
は補正されない。また、受信アンテナ５ｂの受信ビーム
強度を補正する場合には、ｎ＝１０Ｌｏｇ_１０｛（受信
アンテナ５ｂのゲイン／受信アンテナ５ａのゲイン）｝
が受信ビーム強度に加算されるので、受信アンテナ５ａ
を使用したときと同等な受信ビーム強度を得ることがで
きる。

【００２２】上述したように、本実施の形態では、受信
リファレンス信号メモリ部１７が２つの受信アンテナ５
ａ，５ｂのゲイン差のデータを予め保持しており、アン
テナゲイン差補正部１８がその受信リファレンス信号メ
モリ部１７に保存されたゲイン差のデータに基づき、２
つのアンテナ５ａ，５ｂの受信ビーム強度のずれを補正
していることである。この処理を行うことにより、受信
アンテナ５ａ，５ｂを切替えることにより発生していた
アンテナゲイン差に起因する受信強度の変動を補正する
ことができ、その結果、制御・測角装置１５が演算する
検知対象物方向の角度には受信強度のずれによる誤差が
含まれず、精度よく求めることができる効果がある。ま
た、ＦＭ−ＣＷ送受信装置１３で自動利得制御を行って
いるので、自動利得制御の制御ゲインが変化すると、受
信アンテナ５ａ，５ｂのゲイン差に起因する受信ビーム
強度の変動幅が変化してしまうが、制御ゲインに基づき
受信アンテナ５ａ，５ｂのゲイン差データを選択するよ
うにしているので、このような問題も発生しない。

【００２３】また、本実施の形態の測角レーダ装置１３
では、第２の特徴的事項として、周辺ノイズ補正部２１
が、受信ビームの検知対象物成分の強度から、ノイズ成
分のビーム強度を減算する処理を行っている。この処理
について説明する。

【００２４】アンテナゲイン差補正部１８で補正された
受信ビームは、ＦＦＴ処理部１９で周波数解析されたあ
と、ＣＦＡＲ処理部２０に出力され、各周波数における
ビーム強度が所定の閾値と比較され、所定の閾値以上と
なったビーム強度が検知対象物からの反射ビーム成分の
強度として抽出される。この抽出されたビーム強度が周
辺ノイズ補正部２１に出力される。また同時に、抽出さ
れたビーム強度の周波数近辺のビーム強度を所定周波数
間隔毎にサンプリングして、周辺ノイズ補正部２１に出
力する。周辺ノイズ補正部２１は、サンプリングしたビ
ーム強度の平均値を演算する。そして、ビーム強度の平
均値を、抽出したビーム強度から減算する。この処理
は、受信ビームには、各周波数において強度がほぼ同じ
ホワイトノイズが含まれるという仮定に基づいている。

【００２５】この処理を行うことにより、抽出した検知
対象物から反射ビーム成分のビーム強度から、周辺ノイ
ズを除去することができる。その結果、制御・測角装置
１５にて演算される検知対象物方向の角度には周辺ノイ
ズ成分による誤差が含まれず、検知対象物方向の角度を
精度よく求めることができる効果がある。

【００２６】次に、本実施の形態のレーダ装置１３が受
信アンテナ５ａによる測定を開始して、受信アンテナ５
ｂによる測定を終えるまでの測定の１サイクルの処理の
流れを説明する。

【００２７】まず、制御・測角装置１５が受信アンテナ
切替え信号をアンテナ切り替えスイッチ６に出力し、使
用する受信アンテナを受信アンテナ５ｂから受信アンテ
ナ５ａに切り替える。このとき同時に、制御・測角装置
１５は、受信固定ゲイン決定部１６に、前回のサイクル
中に一定周期でサンプリングしたＡ／Ｄ変換器出力の受
信ビーム強度の最大値、即ち周波数解析前の受信ビーム
の最大値と、タイミング信号と、計測ステータス信号を
出力する。また、受信リファレンス信号メモリ部１７
に、受信アンテナ切替え信号を出力する。

【００２８】受信固定ゲイン決定部は、計測ステータス
信号を入力することで測定サイクルが変わったことを認
識し、タイミング信号が入力されると、入力した受信ビ
ーム強度の最大値から自動利得制御の制御ゲインを演算
し、ＦＭ−ＣＷ送受信装置７に出力する。また、演算し
た制御ゲインに対応したアドレスを求め、アドレス信号
を受信リファレンス信号メモリ部１７に出力する。

【００２９】受信リファレンス信号メモリ部１７は、制
御・測角装置１５から入力する受信アンテナ切替え信号
から現在受信アンテナ５ａが使用されていることを認識
し、その受信アンテナ５ａに対応したメモリを選択す
る。そして、受信固定ゲイン決定部１６から入力するア
ドレス信号のアドレスに格納される補正データＸ（＝
１）を読み出し、アンテナゲイン差補正部１８に出力す
る。アンテナゲイン差補正部１８は入力した補正データ
を基に、加算値ｎ（＝１０Ｌｏｇ_１０（Ｘ）＝０）を演
算し、この加算値ｎを、Ａ／Ｄ変換器８から入力する受
信ビーム強度に加算する。

【００３０】その後、受信ビーム強度は、ＦＦＴ処理部
１９、ＣＦＡＲ処理部２０で処理され、受信ビーム中の
検知対象物からの成分が抽出される。そして周辺ノイズ
補正部２１に入力され、周辺ノイズを除去する補正が行
われる。周辺ノイズ成分が除去された受信強度が、補正
装置１０に出力され、特開２０００−２４１５３７号公
報に記載される補正が行われる。そして、制御・測角装
置１５はこの受信アンテナ５ａで受信された後、アンテ
ナゲイン差の補正、周辺ノイズを除去する補正がされた
データを保存する。ここまでの処理で、受信アンテナ５
ａによる測定が終了する。

【００３１】次に、アンテナ５ｂによる測定となり、ま
ず、制御・測角装置１５が受信アンテナ切替えスイッチ
６に受信アンテナ切替え信号を出力し、使用する受信ア
ンテナを受信アンテナ５ａから受信アンテナ５ｂに切替
える。同時に、受信固定ゲイン決定部１６にタイミング
信号を出力し、また受信リファレンス信号メモリ部１７
に受信アンテナ切替え信号を出力する。

【００３２】受信固定ゲイン決定部１６はタイミング信
号を入力すると、既に入力している前サイクルの受信ビ
ーム強度の最大値から制御ゲインを演算し、ＦＭ−ＣＷ
送受信装置７に出力する。このとき、既入力の受信ビー
ム強度の最大値で演算するので、受信アンテナ５ａによ
る測定時と演算される制御ゲインは同じである。また、
演算した制御ゲインに対応したアドレス信号を受信リフ
ァレンス信号メモリ部１７に送信する。アドレス信号も
受信アンテナ５ａによる測定時と同じである。

【００３３】受信リファレンス信号メモリ部１７は、制
御・測角装置１５から入力した受信アンテナ切替え信号
により、受信アンテナ５ｂに対応したメモリを選択す
る。そして、受信固定ゲイン決定部１６から入力したア
ドレス信号で指定されたアドレスの補正データを読み出
す。読み出された補正データはアンテナゲイン差補正部
１８に出力される。

【００３４】アンテナゲイン差補正部１８で、受信アン
テナ５ｂで受信された受信ビーム強度（単位ｄＢ）に、
加算値ｎ＝１０Ｌｏｇ_１０｛（受信アンテナ５ａのゲイ
ン／受信アンテナ５ｂのゲイン）｝が加算される。

【００３５】その後、受信ビーム強度は、受信アンテナ
５ａによる測定時と同様に処理され、制御・測角装置１
５に入力される。そして、制御・測角装置１５は、受信
アンテナ５ａで受信された後に補正された検知対象物か
らの受信ビーム強度と、受信アンテナ５ｂで受信された
後に補正された検知対象物からの受信ビーム強度から、
検知対象物方向の角度を演算する。以上の処理で、測定
の１サイクルが終了し、次のサイクルに進む。

【００３６】実施の形態２．次に、本発明の実施の形態
２に係るレーダ装置１３について説明する。

【００３７】実施の形態２に係るレーダ装置１３は、実
施の形態１とは、周辺ノイズ補正部２１の処理のみが異
なる。周辺ノイズ補正部２１は実施の形態１と同様にＣ
ＦＡＲ処理部２０において、各周波数におけるビーム強
度が所定の閾値と比較され、所定の閾値以上となったビ
ーム強度が検知対象物からの反射ビーム成分の強度とし
て抽出される。この抽出されたビーム強度が周辺ノイズ
補正部２１に出力される。また同時に、図４に示すよう
に、抽出されたビーム強度の周波数近辺のビーム強度を
所定周波数間隔毎にサンプリングして、周辺ノイズ補正
部２１に出力する。周辺ノイズ補正部２３は、サンプリ
ングしたビーム強度のうち、抽出したビーム強度の周波
数より周波数が大きいビーム強度の平均値を演算し、ま
た、抽出したビーム強度の周波数より周波数が小さいビ
ーム強度の平均値を演算する。そして、いずれか小さい
方のビーム強度の平均値を、抽出したビーム強度から減
算する。

【００３８】上述の処理により、抽出したビーム強度の
周波数より周波数が大きいビーム強度と、周波数が小さ
いビーム強度のいずれか小さい方のビーム強度を抽出し
たビーム強度から減算するので、図４のように抽出した
ビーム強度の周波数近辺に大きなノイズがあった場合で
も、そのような大きなノイズの影響を受けることなく、
周辺ノイズを除去できる効果がある。

【００３９】実施の形態３．次に、本発明の実施の形態
３に係るレーダ装置について説明する。

【００４０】図５は、実施の形態３に係るレーダ装置２
３の構成を示すブロック図である。実施の形態３におい
ては、受信リファレンス信号メモリ部１７に保存される
ゲイン差を補正するための補正データを容易に設定し保
存することを可能にしている。その処理について説明す
る。

【００４１】まず、送信アンテナ４および２つの受信ア
ンテナ５ａ，５ｂの前に電波吸収体を配置する。そし
て、制御・測角装置２２より受信アンテナ切替え信号を
送り受信アンテナ５ａを有効にし、また、受信固定ゲイ
ン決定部１６に任意の受信ビーム強度最大値とタイミン
グ信号を送り、ＦＭ−ＣＷ送受信装置７に自動利得制御
の制御ゲインを設定する。そして、送信アンテナ４より
電波を送信する。制御・測角装置２２のゲイン差書き込
み部２４は、Ａ／Ｄ変換器８から直接入力する受信ビー
ムの強度を所定時間サンプリングし、その強度の平均値
を求める。次に、受信アンテナ切替え信号を送り受信ア
ンテナ５ｂを有効にする。そして同様に、ゲイン差書き
込み部２４がＡ／Ｄ変換器８から直接入力する受信ビー
ムの強度を所定時間サンプリングし、その強度の平均値
を求める。以上の処理で求めた２つの受信アンテナ５
ａ，５ｂによる受信ビームの平均値から、（受信アンテ
ナ５ａによる受信ビームの平均値／受信アンテナ５ｂに
よる受信ビームの平均値）を演算し、この演算した値を
受信リファレンス信号メモリ部１７が備える受信アンテ
ナ５ｂに対応するメモリ上の設定した制御ゲインに対応
したアドレスに書き込む。尚、受信アンテナ５ａに対応
するメモリには、製造時に'１'が書き込まれている。

【００４２】上記説明したように、本実施の形態のレー
ダ装置２３においては、一方のアンテナ５ａから出力さ
れる受信ビームの強度と、他方のアンテナ５ｂから出力
される受信ビームの強度の差を、ゲイン差として受信リ
ファレンス信号メモリ部１７に書き込むゲイン差書き込
み部を備えるので、受信リファレンス信号メモリ部１７
が保存するアンテナ５ａ，５ｂのゲイン差を簡単に設定
することができ、また、簡易に製品出荷前のアンテナ５
ａ，５ｂの試験を行うことができるので製品の価格を抑
えることができる効果がある。

【００４３】

【発明の効果】第１の発明によれば、受信リファレンス
信号メモリ部が保持する２つのアンテナのゲイン差のデ
ータに基づき、アンテナゲイン差補正部が２つのアンテ
ナの受信ビーム強度のずれを補正するので、２つのアン
テナの受信ビームから演算される検知対象物方向の角度
を精度よく測定することができる。

【００４４】第２の発明によれば、自動利得制御の制御
ゲインに対応したアンテナゲイン差のデータが選択され
るので、制御ゲインにより変化する受信ビーム強度のず
れを精度よく補正することができる。

【００４５】第３の発明によれば、一方のアンテナが受
信する標準反射体からの反射ビームの強度と、他方のア
ンテナが受信する標準反射体からの反射ビームの強度の
差を、アンテナゲイン差として受信リファレンス信号メ
モリ部に書き込むゲイン差書き込み手段を備えるので、
アンテナゲイン差を簡易に設定することができる。

【００４６】第４の発明によれば、周辺ノイズ補正部
が、抽出したビーム強度から、その抽出したビーム強度
の周波数近辺におけるビーム強度を減算するので、その
減算されたビーム強度から演算される検知対象物の方向
の角度にはノイズによる誤差が含まれず、したがって検
知対象物方向の角度を精度よく測定することができる。

【００４７】第５の発明によれば、前記周辺ノイズ補正
部が、抽出したビーム強度の周波数より、大きい周波数
におけるビーム強度と、小さい周波数におけるビーム強
度のいずれか小さい方を、前記抽出したビーム強度から
減算するので、抽出したビーム強度の周波数の近くに大
きな成分がある場合でも、その成分が含まれないノイズ
強度を選択でき、検知対象物方向の角度を精度よく測定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】測角レーダ装置が使用される状況を示す概略
図である。

【図２】実施の形態１に係る測角レーダ装置の構成を
示すブロック図である。

【図３】実施の形態１の受信リファレンス信号メモリ
部を示す説明図である。

【図４】実施の形態２の測角レーダ装置の演算処理を
説明するための説明図である。

【図５】実施の形態３に係る測角レーダ装置の構成を
示すブロック図である。

【図６】従来技術の測角レーダ装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】送信ビームの放射領域Ａ、監視領域Ｂ１，Ｂ
２、及び検知対象物２を示す説明図である。

【図８】検出方向に対する受信アンテナの受信強度、
およびその和、差、差／和のグラフである。

【図９】受信アンテナ間変動、周辺ノイズを説明する
ための説明図である。

【符号の説明】

１送信アンテナ、５ａ，５ｂ受信アンテナ、６
受信アンテナ切り替えスイッチ、７ＦＭ−ＣＷ送受信
装置、８Ａ／Ｄ変換器、１０補正装置、１１記憶
装置、１３ＦＭ−ＣＷレーダ装置、１４信号処理装
置、１５制御・測角装置、１６受信固定ゲイン決定
部、１７受信リファレンス信号メモリ部、１８アン
テナゲイン差補正部、１９ＦＦＴ処理部、２０ＣＦ
ＡＲ処理部、２１周辺ノイズ補正部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信ビームを放射し、検知対象物で反射
した反射ビームを２つのアンテナで受信し、それらの受
信ビームの強度から検知対象物方向の角度を演算する測
角レーダ装置において、２つのアンテナのゲイン差のデータを保持する受信リフ
ァレンス信号メモリ部と、前記アンテナゲイン差のデータに基づき、２つのアンテ
ナの受信ビーム強度のずれを補正するアンテナゲイン差
補正部と、を備えることを特徴とする測角レーダ装置。
【請求項２】前記レーダ装置は、目標信号がノイズに
埋もれるのを防止するため、受信ビームの強度に基づき
制御ゲインを演算し、受信ビームを増幅する自動利得制
御を行い、前記受信リファレンス信号メモリ部が保持するアンテナ
ゲイン差のデータは、前記制御ゲインの値に対応したデ
ータであり、前記演算した制御ゲインに基づき、対応するアンテナゲ
イン差を選択し、制御ゲインにより変化する受信ビーム
強度のずれを補正することを特徴とする請求項１に記載
の測角レーダ装置。
【請求項３】一方のアンテナが受信する標準反射体か
らの反射ビームの強度と、他方のアンテナが受信する標
準反射体からの反射ビームの強度の差を、前記アンテナ
ゲイン差として受信リファレンス信号メモリ部に書き込
むゲイン差書き込み手段を備えたことを特徴とする請求
項１に記載の測角レーダ装置。
【請求項４】送信ビームを放射し、検知対象物で反射
した反射ビームを２つのアンテナで受信し、受信した反
射ビームを周波数解析して周波数毎のビーム強度を演算
し、所定の閾値以上であるビーム強度を検知対象物から
の反射ビーム成分の強度として抽出し、抽出したビーム
強度から検知対象物方向の角度を演算する測角レーダ装
置であって、前記抽出したビーム強度から、前記抽出したビーム強度
の周波数近辺におけるビーム強度を減算する周辺ノイズ
補正部を備え、前記周辺ノイズ補正部で減算されたビーム強度に基づ
き、検知対象物の方向を演算することを特徴とする測角
レーダ装置。
【請求項５】前記周辺ノイズ補正部は、前記抽出した
ビーム強度の周波数より、大きい周波数におけるビーム
強度と、小さい周波数におけるビーム強度のいずれか小
さい方を、前記抽出したビーム強度から減算することを
特徴とする請求項４に記載の測角レーダ装置。