JP2003315448A - ホログラフィックレーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターゲットまでの距離に応じた要求精度にて
ターゲットを検出するホログラフィックレーダを提供す
る。 【解決手段】 全チャンネルを使用する第１測定期間
と、一部のチャンネルのみを使用する第２測定期間とを
交互に設け、必要な数のサンプリング値をより短い期間
で取得できる第２測定期間では、その分だけ、レーダ波
の送信信号を生成する発振器１０での周波数掃引に要す
る掃引時間Ｔ２（＜Ｔ１）を短縮して、周波数掃引の傾
き（変調周波数の時間変化量の絶対値）が大きくする。
そして、第１測定期間では、検知範囲内の全てのターゲ
ットを検出対象とし、第２測定期間では、近距離範囲内
のターゲットのみを検出対象とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアンテナを
切り替えて使用し、ＦＭＣＷ方式によりレーダ波を送受
信するホログラフィックレーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、周波数が三角波状に漸次増減
するよう変調されたレーダ波を用いてターゲットとの相
対速度や距離の算出を可能としたいわゆるＦＭＣＷ方式
のレーダを、複数のアンテナを切り替えて使用すること
によりターゲットが存在する方位の算出を可能としたレ
ーダに適用することで構成されたホログラフィックレー
ダが知られている。

【０００３】このようなホログラフィックレーダでは、
送信アンテナと受信アンテナとの組合せからなる各チャ
ンネルを時分割で使用し、各チャンネルについて生成さ
れるビート信号をサンプリングしてなるデジタルデータ
に対して、ＦＦＴなどのデジタル信号処理を施し、その
演算結果に基づいて、ターゲットの位置（方位，距離）
やターゲットとの相対速度を求めている。

【０００４】この場合、方位分解能を向上させるには、
チャンネル数を増加させる必要があり、また、距離分解
能を向上させるには、送信信号の周波数の時間変化率
（送信信号を生成する発振器での周波数掃引の傾き）を
大きくする必要があることが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、チャンネル数
を増やすと、発振器での周波数掃引の傾きを小さくせざ
るを得ず、従って、方位分解能および距離分解能のいず
れもを向上させることができなかった。

【０００６】即ち、複数チャンネル間の受信信号の位相
や強度の差に基づいて方位を求める場合、比較する信号
の同時性が要求されるため、チャンネル数をＮｃ、各チ
ャンネル毎に収集すべきデータ数をＮｄ、チャンネル切
替間隔をＴｘとすると、掃引時間Ｔは、次式を満たすよ
うに設定しなければならない。

【０００７】Ｔ≧Ｎｃ・Ｎｄ・Ｔｘ なお、チャンネル切替間隔Ｔｘは、チャンネルを切り替
える高周波スイッチの動作速度、或いはビート信号のサ
ンプリングを行うＡＤ変換器の動作速度のうち遅い方に
よって制限され、その制限を越えて短縮することはでき
ない。

【０００８】従って、方位分解能を向上させるためにチ
ャンネル数Ｎｃを増やすほど、掃引時間Ｔが長くなり、
発振器での変調幅が一定であるとすると、周波数掃引の
傾きが小さくなってしまい、その結果、距離分解能が低
下してしまうのである。そして、このように、掃引時間
Ｔが長い場合、上述のように距離分解能が低下するた
め、近接して存在するターゲットを個々に分離して検出
することができないだけでなく、ターゲットの検出に要
する時間（又は検出結果の更新周期）も長くなり、近距
離に存在し緊急性を要するターゲットを応答性良く検出
することができないという問題もあった。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決するために、
ターゲットまでの距離に応じた要求精度にてターゲット
を検出するホログラフィックレーダを提供することを目
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
の発明である請求項１記載のホログラフィックレーダで
は、送信信号生成手段が、周波数が漸次増減する送信信
号を生成し、送信アンテナと受信アンテナとの組合せか
らなるチャンネルを複数有する送受信手段が、そのチャ
ンネルのいずれかを使用して、送信信号に基づくレーダ
波の送信、及びレーダ波を反射したターゲットからの反
射波の受信を行う。この時、切替制御手段が、送受信手
段が使用するチャンネルの切替を制御することにより、
送受信手段からは、各チャンネルからの受信信号を時分
割多重したものが出力される。

【００１１】そして、ビート信号生成手段が、送受信手
段からの受信信号及び送信信号と同じ周波数を有するロ
ーカル信号に基づいてビート信号を生成し、信号処理手
段が、このビート信号に基づいて、レーダ波を反射した
ターゲットの位置や速度を求める。

【００１２】なお、切替制御手段は、全てのチャンネル
を使用する第１切替制御と、一部のチャンネルのみを使
用する第２切替制御とを、交互に又は予め設定された割
合で実行し、信号生成手段は、第２切替制御を実行する
第２測定期間では、第１切替制御を実行する第１測定期
間より、送信信号の周波数の時間変化量を表す周波数掃
引の傾きを増大させる。更に、信号処理手段は、第１測
定期間に得られたビート信号に基づく情報を、主として
遠距離ターゲットの捕捉のために用い、第２測定期間に
得られたビート信号に基づく情報を、主として近距離タ
ーゲットの捕捉のために用いるようにされている。

【００１３】つまり、第１切替制御では、全てのチャン
ネルを使用するため、良好な方位分解能が得られるが、
ターゲットについての情報が得られるまでの時間（また
は情報の更新周期）は長くなる。従って、第１測定期間
に得られた情報は、直ぐには危険な存在となる可能性が
低く、角度方向（水平方向）への広がりの小さい遠距離
ターゲットの捕捉に好適に用いることができる。

【００１４】一方、第２切替制御では、一部のチャンネ
ルのみを使用するため、方位分解能が低下する代わり
に、情報の更新周期を短縮できる。従って、第２測定期
間に得られた譲歩は、直ぐに危険な存在となる可能性が
高く、角度方向への広がりの大きい近距離ターゲットの
捕捉に好適に用いることができる。

【００１５】このように本発明のホログラフィックレー
ダによれば、ターゲットまでの距離によって異なる相反
した要求、即ち遠距離では方位分解能、近距離では応答
性を、いずれも満たすことができる。ところで、信号生
成手段は、請求項２記載のように、周波数の変調幅を一
定とし、該変調幅を往復する一回分の周波数掃引に要す
る掃引時間を、その間に繰り返し選択されるチャンネル
数に応じて増減することにより、送信信号の周波数の時
間変化量を変化させることが望ましい。

【００１６】即ち、送信信号の周波数の時間変化量を変
化させる方法としては、周波数の変調幅を増減する方法
も考えられるが、変調幅を一定とした方が、発振器の能
力を最大限に利用することができ、変調幅を可変とする
場合と比較して、簡単かつ安価に実現することができ
る。

【００１７】また、請求項３記載のように、送受信手段
が少なくとも送信アンテナを複数個備えている場合に
は、第２切替制御では、同一の送信アンテナを使用する
チャンネルのみを使用することが望ましい。即ち、送信
アンテナの切替をした場合、その切替後、レーダ波が最
大検出距離を往復するのに要する時間の間は、ビート信
号の取込を再開することができず、待ち時間が生じてし
まい、掃引時間を長引かせる原因となるからである。

【００１８】つまり、本発明では、このような無駄な待
ち時間が発生せず、掃引時間を必要最小限の長さとする
ことができる。更に、請求項４記載のように、信号処理
手段では、レーダ波の送信開始からビート信号の取込開
始までの待ち時間が、検出すべきターゲットまでの最大
距離に応じて、第１測定期間より前記第２測定期間の方
が短く設定されていることが望ましい。つまり、第２測
定期間では、短距離ターゲットのみを検出するようにす
れば、最大検出距離を短くでき、その結果、待ち時間
（ひいては掃引時間）が短くなって、送信信号の周波数
の時間変化量を更に大きくできるため、距離分解能や応
答性を更に向上させることができる。

【００１９】次に、請求項５記載のように、第１切替制
御では、チャンネルを複数のチャンネルグループに分類
し、いずれかのチャンネルグループを使用する部分切替
制御を、全てのチャンネルグループについて順次実行す
ることで、全てのチャンネルを使用した切替制御を実現
してもよい。

【００２０】つまり、第１測定期間中に、変調幅を往復
する周波数掃引を１回だけ行って、その１回の周波数掃
引で全チャンネルの測定を行うのではなく、この周波数
掃引をチャンネルグループ毎に複数回行うことにより、
各周波数掃引では、周波数の時間変化量を大きくするこ
とができ、その結果、第１測定期間中に得られる情報の
距離分解能を向上させることができる。

【００２１】但し、この場合、チャンネルグループが異
なると、測定の同時性が失われてしまうことになる。こ
のため、請求項６記載のように、チャンネルグループ
は、一部のチャンネルを互いに重複して持つことが望ま
しい。このようにチャンネルグループ間に重複したチャ
ンネルがあれば、そのチャンネルから得られる情報に基
づいて、測定時間の違いに基づく両チャンネルグループ
間の測定差を補正することが可能となるため、チャンネ
ルグループ毎に分けて測定を行うことによる測定精度の
劣化を最小限に抑えることができる。

【００２２】また、請求項７記載のように、送受信手段
が送信アンテナ及び受信アンテナをいずれも複数個備え
ている場合には、同一の送信アンテナを使用するチャン
ネルは、同一のチャンネルグループに属するよう分類さ
れていることが望ましい。この場合、請求項３の時と同
様に、送信アンテナの切替による無駄な待ち時間の発生
を防止でき、第１測定期間での応答性及び距離分解能の
向上を図ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面と
共に説明する。 ［第１実施形態］図１は、第１実施形態の車載用レーダ
の全体構成を表すブロック図である。

【００２４】図１に示すように、本実施形態の車載用レ
ーダ２は、変調信号Ｍに従って発振周波数が変化する電
圧制御発振器（ＶＣＯ）１０と、ＶＣＯ１０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１
２と、送信信号Ｓｓに応じたレーダ波を放射する送信ア
ンテナ１４と、レーダ波を受信するＮｃ（本実施形態で
は８）個の受信アンテナからなる受信側アンテナ部１６
と、受信側アンテナ部１６を構成するアンテナのいずれ
かを選択信号Ｘに従って択一的に選択し、選択されたア
ンテナからの受信信号Ｓｒを後段に供給するスイッチ部
１８と、スイッチ部１８から供給される受信信号Ｓｒに
ローカル信号Ｌを混合してビート信号Ｂを生成するミキ
サ２０と、変調信号Ｍ及び選択信号Ｘを生成する信号生
成処理と共に、ミキサ２０が生成したビート信号Ｂに基
づいて、レーダ波を反射したターゲットの位置や相対速
度を求める信号処理を行う信号処理部２２とを備えてい
る。

【００２５】なお、ＶＣＯ１０が送信信号生成手段、送
信アンテナ１４，受信側アンテナ部１６，スイッチ部１
８が送受信手段、分配器１２，ミキサ２０がビート信号
生成手段、信号処理部２２の信号生成処理が切替制御手
段、同じく信号処理が信号処理手段に相当する。

【００２６】このうち、ＶＣＯ１０は、信号処理部２２
から供給される三角波状の変調信号Ｍに従って周波数を
掃引し、時間に対して周波数が直線的に漸増，漸減する
よう変調されたミリ波又はマイクロ波帯の高周波信号を
生成する。また、受信側アンテナ部１６を構成する各受
信アンテナは、その正面方向に対する利得の低下が３ｄ
Ｂ以内の角度範囲を表すビーム幅が、いずれも送信アン
テナ１４のビーム幅全体を含むように設定されている。
そして、各受信アンテナは、それぞれが送信アンテナ１
４との組合せで使用され、これらの組合せを、以下では
チャンネル１〜８と称する。なお、受信側アンテナ部１
６を構成する各アンテナとチャンネル１〜８との対応関
係は配列順でもランダムでもよく、任意に設定してよ
い。

【００２７】次に、信号処理部２２は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭからなる周知のマイクロコンピュータを中心
に構成され、更に、ミキサ２０が生成するビート信号Ｂ
をサンプリングするＡ／Ｄ変換器、Ａ／Ｄ変換器を介し
て取り込んだデータに対して高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）処理等を施すための演算処理装置（例えばＤＳ
Ｐ）、変調信号Ｍを生成するためのＤ／Ａ変換器、選択
信号Ｘを生成するためのカウンタ等を備えている。

【００２８】そして、信号処理部２２が実行する信号生
成処理では、図１（ｂ）に示すように、全てのチャンネ
ル１〜８を順次選択する操作をＮｘ（本実施形態では５
１２）回繰り返す第１切替制御と、チャンネル１〜３の
みを順次選択する操作をＮｘ回繰り返す第２切替制御と
を交互に実行するための選択信号Ｘを生成する。

【００２９】具体的には、第１切替制御では、この制御
に対応する変調信号Ｍの生成が開始されると、当該装置
によるターゲットの最大検知距離（例えば１００ｍ）を
レーダ波が往復するのに要する時間以上に設定された待
ち時間Ｗ１だけ経過した後、０〜７を繰り返しカウント
するように設定したカウンタを起動することにより、チ
ャンネル１〜７を順番に選択する選択信号Ｘを生成す
る。

【００３０】また、第２切替制御では、この制御に対応
する変調信号Ｍの生成が開始されると、予め設定された
近距離範囲の上限距離（例えば５０ｍ）をレーダ波が往
復するのに要する時間以上に設定された待ち時間Ｗ２だ
け経過した後、０〜２を繰り返しカウントするように設
定されたカウンタを起動することにより、チャンネル１
〜３を順番に選択する選択信号Ｘを生成する。

【００３１】なお、ビート信号ＢをサンプリングするＡ
／Ｄ変換器及び選択信号Ｘを生成するカウンタの動作ク
ロックの周期Ｔｘは、Ａ／Ｄ変換器の最小動作周期また
はスイッチ部１８の最小動作周期のうち、いずれか長い
方以上の長さに設定される。これと共に、信号生成処理
では、第１切替制御を実行している第１測定期間の間、
及び第２切替制御を実行している第２測定期間の間に、
それぞれ変調幅がΔＦ（本実施形態では１００ＭＨｚ）
からなる変調範囲を一往復するよう発振器１０の発振周
波数を変化させる変調信号Ｍを生成する。

【００３２】具体的には、第１及び第２測定期間のいず
れでも、選択された各チャンネルについて、周波数が増
大する上り変調及び周波数が減少する下り変調のそれぞ
れでＮｘ／２個ずつのサンプリングデータが得られるよ
うに、第１測定期間では掃引時間がＴ１＝２・（Ｗ１＋
８・Ｎｘ／２・Ｔｘ）、第２測定期間では掃引時間がＴ
２＝２・（Ｗ２＋３・Ｎｘ／２・Ｔｘ）となるような変
調信号Ｍを生成する。

【００３３】このように構成された本実施形態の車載用
レーダ２では、ＶＣＯ１０が信号処理部２２からの変調
信号Ｍに従って生成した高周波信号を、分配器１２が電
力分配することにより、送信信号Ｓｓ及びローカル信号
Ｌを生成し、このうち送信信号Ｓｓは、送信アンテナ１
４に供給され、レーダ波として送出される。

【００３４】この送信アンテナ１４から送出されターゲ
ットに反射して戻ってきたレーダ波（反射波）は、受信
側アンテナ部１６を構成する全てのアンテナにて受信さ
れるが、選択信号Ｘに従ってスイッチ部１８が選択する
アンテナ、ひいてはチャンネルｉ（ｉ＝１〜８）の受信
信号Ｓｒのみがミキサ２０に供給される。すると、ミキ
サ２０では、この受信信号Ｓｒに分配器１２からのロー
カル信号Ｌを混合することによりビート信号Ｂを生成し
て、信号処理部２２に供給する。

【００３５】なお、第１測定期間では、第１切替制御が
行われることで、全チャンネル１〜８からの受信信号Ｓ
ｒに基づくビート信号が時分割多重され、また、第２測
定期間では、第２切替制御が行われることで、一部のチ
ャンネル１〜３からの受信信号Ｓｒに基づくビート信号
が時分割多重されたものが、信号処理部２２に供給され
ることになる。

【００３６】そして、信号処理部２２は、第１測定期間
でのビート信号Ｂのサンプリングを終了した時には、全
検知範囲（０〜１００ｍ）に渡ってターゲットの検出を
行う第１信号処理を、第２測定期間でのビート信号Ｂの
サンプリングを終了した時には、近距離範囲（０〜５０
ｍ）内でのみターゲットの検出を行う第２信号処理を起
動する。

【００３７】なお、サンプリングされたデータは、各チ
ャンネル１〜８毎かつ上り変調時及び下り変調時の各変
調時毎に、Ｎｘ／２個ずつのデータグループに分類して
格納される。そして、第１信号処理では、上記データグ
ループ毎にビート信号の周波数分布を求めるＦＦＴ処
理、ＦＦＴ処理により得られたビート信号の周波数分布
から、上り変調時と下り変調時との間で対になるピーク
を抽出しその周波数（ビート周波数を特定するペアマッ
チ処理、ペアマッチ処理の結果得られたビート周波数の
組合せから、ターゲットとの距離や相対速度を求める距
離，速度演算処理、及び各ターゲットについてのビート
周波数の信号成分を全チャンネルから抽出し、サンプリ
ングタイミングの違いに基づくチャンネル間のばらつき
補正を施した後、デジタルビームフォーミングなどを行
うことでターゲットの方位を求める方位演算処理を実行
することで、検知範囲に存在する全てのターゲットの位
置（距離，方位）や相対速度を検出する。

【００３８】また、第２信号処理では、使用するデータ
が３チャンネル分（１〜３）であること、及び、近距離
範囲外のターゲットについては、距離，速度演算処理や
方位演算処理を実行しないこと以外は、第１信号処理と
全く同様の処理を実行することで、近距離範囲に存在す
るターゲットの位置（距離，方位）や相対速度を検出す
る。

【００３９】以上説明したように、本実施形態の車載用
レーダ２においては、全チャンネルを使用する第１測定
期間と、一部のチャンネルのみを使用する第２測定期間
とを交互に設け、必要な数のサンプリング値をより短い
期間で取得できる第２測定期間では、その分だけ、レー
ダ波の送信信号を生成する発振器１０での周波数掃引に
要する掃引時間を短縮して、周波数掃引の傾き（変調周
波数の時間変化量の絶対値）が大きくなるようにされて
いる。しかも、第１測定期間では、検知範囲内の全ての
ターゲットを検出対象とし、第２測定期間では、近距離
範囲内のターゲットのみを検出対象としている。

【００４０】従って、本実施形態の車載用レーダ２によ
れば、当該装置を搭載した車両の近く（本実施形態では
５０ｍ以内）に存在するターゲットについては、高い距
離精度（方位分解能）にて応答性よく検出することがで
き、また、これより遠くに存在するターゲットについて
は、高い方位精度（方位分解能）にて検出することがで
きる。

【００４１】また、本実施形態では、第２測定期間で
は、近距離範囲に絞ってターゲットを検出しているた
め、レーダ波の送信開始後、ビート信号Ｂのサンプリン
グを開始するまでの待ち時間Ｗ２を、第１測定期間での
待ち時間Ｗ１より短く設定することができ、周波数掃引
の傾きをより大きなものとすることができる。

【００４２】なお、本実施形態において、第１測定期間
では、１回の周波数掃引（変調幅の１往復）で、全チャ
ンネル１〜８の測定を行っているが、図２（ａ）に示す
ように、４チャンネルずつ２つのチャンネルグループ
（１〜４，５〜８）に分け、２回の周波数掃引で全チャ
ンネル分の測定を行うようにしてもよい。

【００４３】また、図２（ｂ）に示すように、１部のチ
ャンネル（ここでは４，５）を重複させ、５チャンネル
ずつ２つのチャンネルグループ（チャンネル１〜５とチ
ャンネル４〜８）に分け、２回の周波数掃引で全チャン
ネル分の測定を行うようにしてもよい。この場合、重複
したチャンネルにて得られる情報に基づき、サンプリン
グ時期の違いによる両チャンネルグループ間のデータの
ばらつきを補正することができる。 ［第２実施形態］次に第２実施形態について説明する。

【００４４】なお、本実施形態では第１実施形態とは構
成の一部が異なるだけであるため、同じ構成部分につい
ては同一符号を付して説明を省略し、構成の相異する部
分を中心に説明する。図３（ａ）に示すように、本実施
形態の車載用レーダ２ａは、送信アンテナ１４，受信側
アンテナ部１６，スイッチ部１８の代わりに、２個の送
信アンテナからなる送信側アンテナ部１４ａ、３個の受
信アンテナからなる受信側アンテナ部１６ａ、送信側ア
ンテナ部１４ａを構成する送信アンテナのいずれか一方
と、受信側アンテナ部１６ａを構成する受信アンテナの
いずれか一つとを、選択信号Ｘに従って選択し、選択さ
れた送信アンテナに送信信号Ｓｓを供給すると共に、選
択された受信アンテナからの受信信号Ｓｒを後段に供給
するスイッチ部１８ａを備えている。

【００４５】なお、送信アンテナは、それぞれを送信チ
ャンネルＡ，Ｂとも称し、また、３個の受信アンテナ
は、それぞれを受信チャンネル１〜３とも称する。そし
て、送信アンテナと受信アンテナとは必ず両者の組合せ
で使用され、これらの組合せたものをチャンネルＡ１〜
Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３と称する。

【００４６】次に、信号処理部２２が実行する信号生成
処理では、図３（ｂ）に示すように、全てのチャンネル
Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３を順次選択する操作をＮｘ回繰
り返す第１切替制御と、チャンネルＡ１〜Ａ３のみを順
次選択する操作をＮｘ回繰り返す第２切替制御とを交互
に実行するための選択信号Ｘを生成する。

【００４７】具体的には、第１切替制御では、この制御
に対応する変調信号Ｍの生成が開始されると、送信アン
テナを送信チャンネルＡに設定して、ターゲットの最大
検知距離をレーダ波が往復するのに要する時間以上に設
定された待ち時間Ｗ１だけ経過した後、受信アンテナの
みを順次切り替えてチャンネルＡ１〜Ａ３を順番に選択
する。次に送信アンテナを送信チャンネルＢに設定し
て、同様の手順を繰り返す。そして、この一連の手順を
Ｎｘ回繰り返すような選択信号Ｘを生成する。

【００４８】また、第２切替制御では、この制御に対応
する変調信号Ｍの生成が開始されると、送信アンテナを
送信チャンネルＡに設定して、近距離範囲の上限距離を
レーダ波が往復するのに要する時間以上に設定された待
ち時間Ｗ２だけ経過した後、受信アンテナのみを順次切
り替えてチャンネルＡ１〜Ａ３が順番にＮｘ回ずつ選択
されるような選択信号Ｘを生成する。

【００４９】これと共に、信号生成処理では、第１切替
制御を実行している第１測定期間の間、及び第２切替制
御を実行している第２測定期間の間に、それぞれ変調幅
がΔＦからなる変調範囲を一往復するよう発振器１０の
発振周波数を変化させる変調信号Ｍを生成する。

【００５０】具体的には、第１及び第２測定期間のいず
れでも、選択された各チャンネルについて、周波数が増
大する上り変調及び周波数が減少する下り変調のそれぞ
れでＮｘ／２個ずつのサンプリングデータが得られるよ
うに、第１測定期間では掃引時間がＴ１＝２・（Ｗ１＋
３・Ｔｘ）・２・Ｎｘ、第２測定期間では掃引時間がＴ
２＝Ｗ２＋３・Ｔｘ・２・Ｎｘとなるような変調信号Ｍ
を生成する。

【００５１】そして信号処理部２２では、第１測定期間
中に得られるチャンネルＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３につい
てのビート信号Ｂのサンプリング値に基づいて、第１実
施形態と同様の第１信号処理を実施し、また、第２測定
期間中に得られるチャンネルＡ１〜Ａ３についてのビー
ト信号Ｂのサンプリング値に基づいて、第１実施形態と
同様の第２信号処理を実施する。

【００５２】以上説明したように、本実施形態の車載用
レーダ２ａにおいては、全チャンネルＡ１〜Ａ３，Ｂ１
〜Ｂ３を使用する第１測定期間と、一部のチャンネルＡ
１〜Ａ３のみを使用する第２測定期間とを交互に設け、
必要な数のサンプリング値をより短い期間で取得できる
第２測定期間では、その分だけ、レーダ波の送信信号を
生成する発振器１０での周波数掃引に要する掃引時間を
短縮して、周波数掃引の傾き（変調周波数の時間変化量
の絶対値）が大きくなるようにされ、しかも、第１測定
期間では、検知範囲内の全てのターゲットを検出対象と
し、第２測定期間では、近距離範囲内のターゲットのみ
を検出対象としている。

【００５３】従って、本実施形態の車載用レーダ２ａに
よれば、第１実施形態の車載用レーダ２と同様の効果を
得ることができる。しかも、本実施形態の車載用レーダ
２ａでは、送信側アンテナ部１４ａ及び受信側アンテナ
部１６ａをいずれも複数のアンテナにて構成し、合計ア
ンテナ数より多くのチャンネルを設定できるようにされ
ているので、高い方位分解能が得られる装置をより小型
化することができる。

【００５４】また、本実施形態では、第２測定期間で
は、同じ送信アンテナを使用するチャンネルのみを使用
するようにされているので、チャンネル切替の際に挿入
される待ち時間Ｗ２を必要最小限に抑えることができ、
周波数掃引の傾きを、最大限に大きなものとすることが
できる。 ［第３実施形態］次に第３実施形態について説明する。

【００５５】本実施形態の車載用レーダ２ｂは、図４
（ａ）に示すように、送信側アンテナ部１４ｂが４個の
送信アンテナからなり、スイッチ部１８ｂが、送信アン
テナの数の変更に対応したものとなっている以外は、第
２実施形態の車載用レーダ２ａと同様に構成されてい
る。

【００５６】なお、送信アンテナは、それぞれを送信チ
ャンネルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとも称し、また、３個の受信ア
ンテナは、それぞれを受信チャンネル１〜３とも称す
る。そして、送信アンテナと受信アンテナとは必ず両者
の組合せで使用され、これらの組合せたものをチャンネ
ルＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３，Ｄ１〜Ｄ３と
称する。

【００５７】次に、信号処理部２２が実行する信号生成
処理では、図４（ｂ）に示すように、チャンネルＡ１〜
Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３からなる第１のチャンネルグループ
と、チャンネルＣ１〜Ｃ３，Ｄ１〜Ｄ３からなる第２の
チャンネルグループとに分け、第１のチャンネルグルー
プに属する各チャンネルを順次選択する操作をＮｘ回繰
り返す前半部分切替制御、第２のチャンネルグループに
属する各チャンネルを順次選択する操作をＮｘ回繰り返
す後半部分切替制御を続けて実行する第１切替制御と、
チャンネルＡ１〜Ａ３のみを順次選択する操作をＮｘ回
繰り返す第２切替制御とを交互に実行するための選択信
号Ｘを生成する。

【００５８】具体的には、前半部分切替制御を行う第１
測定期間の前半部分では、この制御に対応する変調信号
Ｍの生成が開始されると、送信アンテナを送信チャンネ
ルＡに設定して、ターゲットの最大検知距離をレーダ波
が往復するのに要する時間以上に設定された待ち時間Ｗ
１だけ経過した後、受信アンテナのみを順次切り替えて
チャンネルＡ１〜Ａ３を順番に選択する。次に送信アン
テナを送信チャンネルＢに設定して、同様の手順を繰り
返す。そして、この一連の手順をＮｘ回繰り返すような
選択信号Ｘを生成する。

【００５９】また、後半部分切替制御を行う第１切替制
御の後半部分では、送信アンテナとして送信チャンネル
Ｃ，Ｄが使用される以外は、前半部分切替制御と全く同
様に動作するような選択信号Ｘを生成する。また、第２
切替制御では、この制御に対応する変調信号Ｍの生成が
開始されると、送信アンテナを送信チャンネルＡに設定
して、近距離範囲の上限距離をレーダ波が往復するのに
要する時間以上に設定された待ち時間Ｗ２だけ経過した
後、受信アンテナのみを順次切り替えてチャンネルＡ１
〜Ａ３が順番にＮｘ回ずつ選択されるような選択信号Ｘ
を生成する。

【００６０】これと共に、信号生成処理では、前半部分
切替制御，後半部分切替制御，及び第２切替制御を実行
している間に、それぞれ変調幅がΔＦからなる変調範囲
を一往復するよう発振器１０の発振周波数を変化させる
変調信号Ｍを生成する。具体的には、各切替制御の間
に、選択された各チャンネルについて、周波数が増大す
る上り変調及び周波数が減少する下り変調のそれぞれで
Ｎｘ／２個ずつのサンプリングデータが得られるよう
に、第１測定期間の前半部分及び後半部分ではそれぞれ
掃引時間がＴ１＝２・（Ｗ１＋３・Ｔｘ）・２・Ｎｘ、
第２測定期間では掃引時間がＴ２＝Ｗ２＋３・Ｔｘ・２
・Ｎｘとなるような変調信号Ｍを生成する。

【００６１】そして信号処理部２２では、第１測定期間
中に得られるチャンネルＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１
〜Ｃ３，Ｄ１〜Ｄ３についてのビート信号Ｂのサンプリ
ング値に基づいて、第１実施形態と同様の第１信号処理
を実施し、また、第２測定期間中に得られるチャンネル
Ａ１〜Ａ３についてのビート信号Ｂのサンプリング値に
基づいて、第１実施形態と同様の第２信号処理を実施す
る。

【００６２】以上説明したように、本実施形態の車載用
レーダ２ｂによれば、送信チャンネル数が増加している
点と、第１測定期間を、前半部分（第１のチャンネルグ
ループ）と後半部分（第２のチャンネルグループ）とに
分けて２回の周波数掃引で全チャンネルＡ１〜Ａ３，Ｂ
１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３，Ｄ１〜Ｄ３のデータを得る点以
外は、第２実施形態の車載用レーダ２ａと同様に構成さ
れているため、これと同様の効果を得ることができるだ
けでなく、第１測定期間における周波数掃引の傾きを大
きくすることができ、第１測定期間で得られたデータに
基づいて、距離精度のよいターゲット検出を行うことが
できる。

【００６３】以上、本発明のいくつかの実施形態につい
て説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様
々な態様にて実施することが可能である。例えば、上記
実施形態では、第１測定期間と第２測定期間とを交互に
実施しているが、第２測定期間を複数回繰り返す毎に、
第１測定期間を１回挿入する等、両測定期間を任意の比
率で設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の車載用レーダの構成を示すブ
ロック図、及び動作を示す説明図である。

【図２】 第１実施形態における他の動作例を示す説明
図である。

【図３】 第２実施形態の車載用レーダの構成を示すブ
ロック図、及び動作を示す説明図である。

【図４】 第３実施形態の車載用レーダの構成を示すブ
ロック図、及び動作を示す説明図である。

【符号の説明】

２，２ａ，２ｂ…車載用レーダ １０…発振器
１２…分配器 １４…送信アンテナ １４ａ…送信側アンテナ部 １６，１６ａ，１６ｂ…受信側アンテナ部 １８，１８ａ，１８ｂ…スイッチ部 ２０…ミキサ
２２…信号処理部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数が漸次増減する送信信号を生成す
   る送信信号生成手段と、 送信アンテナと受信アンテナとの組合せからなるチャン
   ネルを複数有し、該チャンネルのいずれかを使用して、
   前記送信信号に基づくレーダ波の送信、及び該レーダ波
   を反射したターゲットからの反射波の受信を行う送受信
   手段と、 該送受信手段が使用するチャンネルの切替を制御する切
   替制御手段と、 前記送受信手段からの受信信号及び前記送信信号と同じ
   周波数を有するローカル信号に基づいてビート信号を生
   成するビート信号生成手段と、 該ビート信号生成手段が生成したビート信号に基づい
   て、レーダ波を反射したターゲットの位置や速度を求め
   る信号処理手段と、 を備えたホログラフィックレーダにおいて、 前記切替制御手段は、全てのチャンネルを使用する第１
   切替制御と、一部のチャンネルのみを使用する第２切替
   制御とを、交互に又は予め設定された割合で実行し、 前記信号生成手段は、前記第２切替制御を実行する第２
   測定期間では、前記第１切替制御を実行する第１測定期
   間より、前記送信信号の周波数の時間変化量を表す周波
   数掃引の傾きを増大させ、 前記信号処理手段は、前記第１測定期間に得られたビー
   ト信号に基づく情報を、主として遠距離ターゲットの捕
   捉のために用い、前記第２測定期間に得られたビート信
   号に基づく情報を、主として近距離ターゲットの捕捉の
   ために用いることを特徴とする請求項１記載のホログラ
   フィックレーダ。
2. 【請求項２】 前記信号生成手段は、周波数の変調幅を
   一定とし、該変調幅を往復する一回分の周波数掃引に要
   する掃引時間を、その間に繰り返し選択されるチャンネ
   ル数に応じて増減することにより、前記送信信号の周波
   数の時間変化量を変化させることを特徴とする請求項１
   記載のホログラフィックレーダ。
3. 【請求項３】 前記送受信手段は、少なくとも送信アン
   テナを複数個備え、 前記第２切替制御では、同一の送信アンテナを使用する
   チャンネルのみを使用することを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載のホログラフィックレーダ。
4. 【請求項４】 前記信号処理手段では、レーダ波の送信
   開始からビート信号の取込開始までの待ち時間が、検出
   すべきターゲットまでの最大距離に応じて、前記第１測
   定期間より前記第２測定期間の方が短く設定されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の
   ホログラフィックレーダ。
5. 【請求項５】 前記第１切替制御では、前記チャンネル
   を複数のチャンネルグループに分類し、いずれかのチャ
   ンネルグループを使用する部分切替制御を、全てのチャ
   ンネルグループについて順次実行することで、全てのチ
   ャンネルを使用した切替制御を実現することを特徴とす
   る請求項１乃至請求項４いずれか記載のホログラフィッ
   クレーダ。
6. 【請求項６】 前記チャンネルグループは、一部のチャ
   ンネルを互いに重複して持つことを特徴とする請求項５
   記載のホログラフィックレーダ。
7. 【請求項７】 前記送受信手段は、送信アンテナ及び受
   信アンテナをいずれも複数個備え、 同一の送信アンテナを使用するチャンネルは、同一のチ
   ャンネルグループに属するよう分類されていることを特
   徴とする請求項５記載のホログラフィックレーダ。