JP6089941B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーダ装置に関する。

従来、レーダ波の反射波を受信するための受信アンテナとして、アレーアンテナを備えたレーダ装置が知られている。このレーダ装置によれば、アレーアンテナを構成する受信アンテナ要素間で生じる受信信号の位相差を利用して、反射波の到来方位を検出し、レーダ波を反射した物標の方位を検出する。

この種のレーダ装置に関しては、隣接する受信アンテナ要素間の受信信号を合成し、この合成信号を用いて反射波の到来方位を検出することで、遠方からの反射波の到来方位を精度良く検出する技術も知られている。

更に、従来技術としては、アレーアンテナを構成する受信アンテナ要素の一部に関して、隣接する受信アンテナ要素間を接続することで、近距離の物標を広角で検出しつつも、遠距離の物標を検出できるようにしたレーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−３００１０１号公報

しかしながら、上述した従来技術によれば、反射波の到来方位、換言すれば物標の方位に関して、受信アンテナ要素の配列方向に対応する平面上の方位の検出能力を向上させることができる程度である。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、新規なアンテナ構成を採用することで、反射波の到来方位（物標の方位）についての検出能力を向上させることを目的とする。

本発明のレーダ装置は、第一アンテナ及び第二アンテナを備える。このレーダ装置は、第一アンテナ及び第二アンテナの内の一方を用いてレーダ波を前方に発射し、他方を用いてレーダ波の反射波を受信する。

第一アンテナは、当該第一アンテナを構成するアンテナ要素として、前方を向く面上において、第一の方向に配列された複数の第一アンテナ要素を備える。この第一アンテナは、上記第一の方向に配列された複数の第一アンテナ要素としての第一アンテナ要素群を、第一の方向とは直交する第二の方向に、二列有した構成にされる。

この第一アンテナは、二列の第一アンテナ要素群を構成する第一アンテナ要素の夫々が、第一の方向において列順に交互に配列されることで、第一アンテナ要素が千鳥配列された構成にされる。

更に、これら第一アンテナ要素群において、隣り合う第一アンテナ要素のペアの内、一部のペアの夫々は、このペアを構成する第一アンテナ要素間が接続された接続ペアとして構成される。そして、残りのペアの夫々は、このペアを構成する第一アンテナ要素間が接続されずに独立した非接続ペアとして構成される。

このレーダ装置によれば、第一アンテナを受信アンテナとして採用した場合、第一アンテナにおける接続ペア毎の受信信号、及び、非接続ペアの一群を構成する第一アンテナ要素である単体アンテナ要素毎の受信信号に基づき、反射波の第一及び第二の方向に対する到来方位を検出することができる。

即ち、このレーダ装置は、第二の方向において異なる位置に配置された第一アンテナ要素を備えるため、この位置の差により生じる受信信号間の位相差を利用して、反射波の第二の方向に対する到来方位を検出することができる。また、このレーダ装置は、第一の方向において異なる位置に配置された第一アンテナ要素を備えるため、この位置の差により生じる受信信号間の位相差を利用して、反射波の第一の方向に対する到来方位を検出することができる。

更に、このレーダ装置によれば、接続ペアの受信信号を利用することで、遠方からの反射波の到来方位を精度よく検出することができる。従って、本発明によれば、レーダ装置における反射波の到来方位についての検出能力を向上させることができる。

尚、レーダ装置では、レーダ波を発射する送信アンテナと反射波を受信する受信アンテナと入れ替えても同じ機能が得られる。従って、上述した効果は、第一アンテナを受信アンテナとして採用した場合に限らず、第一アンテナを送信アンテナとして採用した場合にも得られる。以下においては、理解を簡単にするために、第一アンテナを受信アンテナとして採用した例を挙げて作用及び効果について説明するが、第一アンテナを、送信アンテナとして採用した場合でも同様の効果を得ることができる。

ところで、第一アンテナ要素の形状や配置間隔は、第一及び第二の方向に対する物標の検出範囲に影響を与える。そして、第二の方向よりも第一の方向において広い範囲で物標が検出されるべき環境において、第一アンテナ要素の夫々は、第二の方向に長尺な構成にされ、第一の方向に短い間隔で配置され得る。

本発明では、第一アンテナ要素を千鳥配列しているので、第一アンテナ要素が第二の方向に長尺であっても、各列の第一アンテナ要素群を所望の配置間隔で第二の方向に配置することができる。

具体的に、このレーダ装置では、第一アンテナ要素の第二の方向における長さよりも短い配置間隔で、第一アンテナ要素群を第二の方向に配列することができる。即ち、隣り合う第一アンテナ要素群の夫々が互いに、第二の方向において、第一アンテナ要素の第二の方向における長さよりも短い距離Ｌ異なる位置に配置されるように、第一アンテナを構成することができる。

また、第一アンテナは、二列の第一アンテナ要素群を、基板の表面に有した構成にされ得る。この他、第一アンテナが備える接続ペアの夫々は、この接続ペアを構成する第一アンテナ要素の夫々が、この第一アンテナ要素の中心点で、この接続ペアを構成する他の第一アンテナ要素と接続された構成にされ得る。

また、第一アンテナは、接続ペアの夫々に関して、この接続ペアを構成する第一アンテナ要素間を接続するための第一の伝送路を、基板の裏面又は内部に備えた構成にされ得る。そして、接続ペアの夫々は、この接続ペアを構成する第一アンテナ要素の夫々が、この第一アンテナ要素の中心点で、この地点から基板の裏面又は内部に延びる第二の伝送路、及び、第二の伝送路に続く上記第一の伝送路を介して、この接続ペアを構成する他の第一アンテナ要素と接続された構成にされ得る。

基板表面に、第一アンテナ要素を短い間隔で千鳥配列して、広い方位検出範囲を有する第一アンテナを構成する場合には、第一アンテナ要素の中心点間を結ぶ伝送路を、第一アンテナ要素の構成された基板表面に形成することが難しいケースが考えられる。基板の裏面又は内部に第一アンテナ要素間を接続するための伝送路を設ける手法は、例えば、このようなケースに用いることができる。

この他、接続ペアの夫々は、この接続ペアを構成する第一アンテナ要素の夫々が、この第一アンテナ要素の中心点から、第二の方向に上記距離Ｌ（第一アンテナ要素群の配置間隔）の半分に対応する距離だけ、この接続ペアを構成する他の第一アンテナ要素の中心点側にずれた地点で、他の第一アンテナ要素と接続された構成にされ得る。

このような接続手法によれば、第一アンテナ要素間を接続するための伝送路の長さを短くすることができ、第一アンテナ要素が短い間隔で配列されている場合にも、基板表面に当該伝送路を形成することができる。

レーダ波の発射態様及び反射波の受信態様を説明する図である。 送信アンテナ及び受信アンテナの構成を表す図である。 接続ペアの構成を表す図である。 レーダ装置の内部構成を表すブロック図である。 信号処理ユニットの内部構成を表すブロック図である。 受信点の幾何学配置を示す図である。 方位検出ユニットが行う遠距離方位検出処理を表すフローチャートである。 方位検出ユニットが行う近距離方位検出処理を表すフローチャートである。 方位検出ユニットが行う二方位検出処理を表すフローチャートである。 第二実施例の接続ペアの構成を表す図である。 第二実施例の接続ペアに対応するマイクロストリップアンテナの構成例を表す図である。 第三実施例の接続ペアの構成を表す図である。 第三実施例の受信アンテナの構成を表す図である。 第三実施例の接続ペアに対応するマイクロストリップアンテナの構成例を表す図である。 第四実施例の送信アンテナの構成を表す図である。 第四実施例のレーダ装置の内部構成を表すブロック図である。 第三解析ユニットの構成を表すブロック図である。 経路差に関する説明図である。 第四実施例の受信点の幾何学配置を示す図である。 第四実施例の二方位検出処理を表すフローチャートである。 第五実施例の送信アンテナの構成を表す図である。 第五実施例の受信点の幾何学配置を示す図である。

以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
［第一実施例］
本実施例のレーダ装置１０は、図１に示すように、車両１に搭載されて使用される車載型レーダ装置である。このレーダ装置１０は、物標までの距離Ｄ、物標との相対速度Ｖ、及び、物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出し、これらの検出値を含む物標情報を出力する。物標Ｇには、前方車両、標識、及び、案内板等が含まれる。レーダ装置１０から出力された物標情報は、例えば、車内ネットワークを介して車両１内の運転支援装置（図示せず）に提供される。

このレーダ装置１０は、ＦＭＣＷレーダ装置として構成される。即ち、レーダ装置１０は、周波数変調したレーダ波を発射し、そのレーダ波と反射波との周波数差から各物標に関する上記距離Ｄ及び相対速度Ｖを検出する。

図１実線枠内の上段グラフに示すように、このレーダ装置１０では、三角波状の変調信号により周波数変調され周波数が時間に対して直線的に漸次増減する送信信号Ｓｓが送信アンテナ２１に入力され、レーダ波として発射される。そして、物標により反射されたレーダ波（反射波）が受信アンテナ２３により受信される。

反射波成分を含む受信アンテナ２３の受信信号Ｓｒは、物標までの距離Ｄに応じた時間Ｔｒだけ送信信号Ｓｓから遅延した特徴を示す。更に、受信信号Ｓｒは、物標との相対速度Ｖに応じた周波数ｆｄだけ送信信号Ｓｓからドップラーシフトした特徴を示す。

レーダ装置１０は、このような特徴を示す受信信号Ｓｒと送信信号Ｓｓとをミキサ３０で混合することにより、図１実線枠内の下段グラフに示すように、両信号Ｓｒ、Ｓｓの差の周波数成分であるビート信号Ｍを生成する。そして、ドップラーシフト周波数ｆｄ及び遅延時間Ｔｒに対応する周波数ｆｒを、送信信号Ｓｓの周波数が増加する上り変調区間のビート信号Ｍの周波数ｆｂ１と、送信信号Ｓｓの周波数が減少する下り変調区間のビート信号Ｍの周波数ｆｂ２とから算出する。レーダ装置１０は、この周波数ｆｒ，ｆｄから物標に関する上記距離Ｄ及び相対速度Ｖを検出する。

更に、このレーダ装置１０は、反射波の到来方位を、受信アンテナ２３を構成する受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６間の受信信号の位相差を利用して検出する。これによって、各物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出する。

本明細書では、車両１の前方を向くアンテナ基板２０の表面に沿う水平方向に、Ｘ軸を設定し、アンテナ基板２０の表面に沿う垂直方向にＹ軸を設定して、ＸＹ座標を表現する。そして、Ｘ軸を通る面であってアンテナ基板２０の表面に直交する面上の方位（所謂方位角に対応する方位）をθｘで表現し、Ｙ軸を通る面であってアンテナ基板２０の表面に直交する面上の方位（所謂仰角に対応する方位）をθｙで表現する。そして、方位（θｘ，θｙ）に関する物標の方位を（Θｘ，Θｙ）で表現する。

続いて、送信アンテナ２１及び受信アンテナ２３の構成を、図２を用いて説明する。レーダ装置１０が備える送信アンテナ２１及び受信アンテナ２３は、平面アンテナとして構成される。具体的に、送信アンテナ２１及び受信アンテナ２３は、アンテナ基板２０の表面に形成された導体パターンによって構成される。アンテナ基板２０は、レーダ波が車両１の前方に発射されるように、その表面が、車両１の前方に向くように設置される。

レーダ波を発射する送信アンテナ２１は、図２に示すように、アンテナ基板２０の表面に形成された単一の平面アンテナとして構成される。上述した送信信号Ｓｓは、この送信アンテナ２１に入力され、レーダ波は、この送信アンテナ２１から前方に発射される。

一方、反射波を受信する受信アンテナ２３は、アンテナ基板２０の表面に、複数の受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６を備えた構成にされる。受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６は、Ｙ軸方向における第一の位置Ｙ１でＸ軸方向に等間隔に配列されて、第一の受信アンテナ要素群Ｒ１を構成する。受信アンテナ要素Ｒ２１〜Ｒ２６は、Ｙ軸方向における第二の位置Ｙ２でＸ軸方向に等間隔に配列されて、第二の受信アンテナ要素群Ｒ２を構成する。即ち、受信アンテナ２３は、Ｘ軸方向に配列された受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２をＹ軸方向に二列備えた構成にされる。

付言すると、受信アンテナ２３が備える受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６の夫々は、Ｙ軸方向に長尺な構成にされる。受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６の夫々が、このような形状にされるのは、車載型のレーダ装置１０では、水平方向（Ｘ軸方向）に広い角度範囲で物標を検出する必要がある一方、垂直方向（Ｙ軸方向）においては限られた角度範囲で物標を検出すれば足りるためである。

水平方向に広い角度範囲で物標を検出するためには、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６のＸ軸方向の配置間隔を短くする必要がある。一方、遠方の物標を検出するためには、受信面の面積を大きくする必要がある。このような理由により、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６は、Ｙ軸方向に長尺な構成にされる。

また、Ｙ軸方向に長尺な受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６の形状に対応して、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６は、Ｘ軸方向に千鳥配列される。

図２に示すように、受信アンテナ２３は、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６が、Ｘ軸方向において、列順に代わる代わる等間隔に配置された構成にされる。具体的に、受信アンテナ２３は、一列目の受信アンテナ要素群Ｒ１を構成する受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６の夫々、及び、二列目の受信アンテナ要素群Ｒ２を構成する受信アンテナ要素Ｒ２１〜Ｒ２６の夫々が、列順に一つずつ交互に配置された構成にされる。

この構成によって、受信アンテナ２３は、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６がＸ軸方向に対し傾斜した二方向に沿って千鳥配列された構成にされる。
千鳥配列によれば、受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２の配置間隔Ｌに依らずに、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６をＹ軸方向に長尺に構成できる。本実施例によれば、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６のＹ軸方向の長さＫが、受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２の配置間隔Ｌよりも大きい値に設定される。

また、受信アンテナ２３は、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６の一部が、アンテナ基板２０の表面に形成された伝送路Ｃ１を通じて、隣接する受信アンテナ要素と接続された構成にされる。

本実施例においては、図２に示すように、隣り合う受信アンテナ要素Ｒ１１及び受信アンテナ要素Ｒ２１が伝送路Ｃ１を通じて互いに接続されている。以下では、互いに接続された受信アンテナ要素Ｒ１１及び受信アンテナ要素Ｒ２１の組のことを、接続ペアＲＳ１と表現する。

この受信アンテナ２３には、更に接続ペアＲＳ２，ＲＳ５，ＰＲ６が設けられている。接続ペアＲＳ２は、伝送路Ｃ１を通じて互いに接続された受信アンテナ要素Ｒ１２及び受信アンテナ要素Ｒ２２の組のことを示す。また、接続ペアＲＳ５は、伝送路Ｃ１を通じて互いに接続された受信アンテナ要素Ｒ１５及び受信アンテナ要素Ｒ２５の組のことを示し、接続ペアＲＳ６は、伝送路Ｃ１を通じて互いに接続された受信アンテナ要素Ｒ１６及び受信アンテナ要素Ｒ２６の組のことを示す。

図３には、これら接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６を代表して、接続ペアＲＳ１の詳細構成を示す。図３に示すように、接続ペアＲＳ１を構成する受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の夫々は、自己の受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｏ（Ｒ２１）で、この接続ペアＲＳ１を構成する他の受信アンテナ要素Ｒ２１，Ｒ１１と接続された構成にされる。

受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の夫々は、Ｙ軸方向に長さＫを有するため、受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｐ（Ｒ２１）は、夫々、受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の端から長さＫ／２の地点に対応する。

また、隣接する受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１は、互いにＹ軸方向に距離Ｌ異なる位置に配置されているため、中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｐ（Ｒ２１）は、互いに距離Ｌ異なる位置に配置される。

中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｐ（Ｒ２１）間を結ぶ伝送路Ｃ１は、アンテナ基板２０の表面において、このように中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｐ（Ｒ２１）がずれて配置される受信アンテナ要素Ｒ１１と受信アンテナ要素Ｒ２１との間に配線される。接続ペアＲＳ１は、接続ペアＲＳ１を一つのアンテナ要素とみなしたときの中心点Ｏ（ＲＳ１）である伝送路Ｃ１の中心点で下流の信号伝送経路に接続される。

接続ペアＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６の夫々においても、隣り合う受信アンテナ要素は、接続ペアＲＳ１を構成する受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１と同様の関係で、互いに伝送路Ｃ１により接続される。これら接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６は、図２に示すように、受信アンテナ２３のＸ軸方向両端に形成される。

一方、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６の内、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６に該当しない受信アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々は、受信アンテナ２３の中央部において、他の受信アンテナ要素とは非接続にされた独立した受信アンテナ要素として構成される。

以下では、これら受信アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々のことを、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４とも表現する。また、互いに非接続にされた受信アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３の組のことを、非接続ペア（Ｒ１３，Ｒ２３）とも表現する。同様に、互いに非接続にされた受信アンテナ要素（Ｒ１４，Ｒ２４）の組のことを、非接続ペア（Ｒ１４，Ｒ２４）とも表現する。

これら単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４は、自己の中心点（アンテナ中心）に給電点（図２黒丸で示す）を有し、この中心点において下流の信号伝達経路に接続される。

本実施例において、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の受信信号は、車両１から近距離の前方領域において存在する物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出したり、当該物標に関する距離Ｄ及び相対速度Ｖを検出したりするのに用いられる。

また、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の受信信号は、非接続ペア（Ｒ１３，Ｒ２３），（Ｒ１４，Ｒ２４）毎に合成されて、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６の受信信号と共に、遠方に位置する物標の方位Θｘを検出したり、当該物標に関する距離Ｄ及び相対速度Ｖを検出したりするのに用いられる。

続いて、レーダ装置１０の詳細構成を、図４を用いて説明する。本実施例のレーダ装置１０は、送信回路１１と、分配回路１３と、送信アンテナ２１と、受信アンテナ２３と、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６毎及び単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４毎のミキサ３０と、アナログディジタル変換器４０と、信号処理ユニット５０と、を備える。

送信回路１１は、送信信号Ｓｓのオリジナル信号を、分配回路１３に入力するものである。分配回路１３は、送信回路１１から入力される上記オリジナル信号を、送信信号Ｓｓとローカル信号とに電力分配し、送信信号Ｓｓを送信アンテナ２１に入力する。ローカル信号は、ミキサ３０に入力される。送信アンテナ２１は、分配回路１３から入力される送信信号Ｓｓに基づくレーダ波を車両１の前方に発射する。

一方、受信アンテナ２３を構成する接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６毎及び単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４毎の受信信号Ｓｒは、夫々、対応するミキサ３０に入力される。各ミキサ３０は、対応する受信信号Ｓｒと、分配回路１３から入力されるローカル信号とを混合して、ビート信号Ｍを生成する。以下では、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６及び単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４に関して、夫々順に、対応する受信信号Ｓｒとローカル信号との混合信号であるビート信号Ｍのことを、ビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６，Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４と表現する。

これらのミキサ３０で生成されるビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６，Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４は、アナログディジタル変換器４０に入力される。アナログディジタル変換器４０は、ビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６，Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４の個数に対応した数の変換回路（図示せず）を有し、入力されるビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６，Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４の夫々をディジタル信号（データ）に変換する。

アナログディジタル変換器４０によってＡＤ変換されたビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６，Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４は、信号処理ユニット５０に入力される。信号処理ユニット５０は、これらのビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６，Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４を解析することによって、各物標に関する距離Ｄ、相対速度Ｖ、及び、方位（Θｘ，Θｙ）を検出し、物標毎の上記物標情報を出力する。

信号処理ユニット５０は、具体的に、図５に示す合成ユニット５１と、第一解析ユニット５３と、第二解析ユニット５５と、出力ユニット５７とを備えた構成にされる。合成ユニット５１は、非接続ペア（Ｒ１３，Ｒ２３），（Ｒ１４，Ｒ２４）毎に、この非接続ペアを構成する受信アンテナ要素のビート信号を合成して、その合成信号ＭＳ３，ＭＳ４を、第一解析ユニット５３に入力するものである。

合成信号ＭＳ３は、非接続ペア（Ｒ１３，Ｒ２３）を構成する受信アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３のビート信号Ｍ１３，Ｍ２３を等しく合成してなる信号に対応する。合成信号ＭＳ４は、非接続ペア（Ｒ１４，Ｒ２４）を構成する受信アンテナ要素Ｒ１４，Ｒ２４のビート信号Ｍ１４，Ｍ２４を等しく合成してなる信号に対応する。以下では、合成信号ＭＳ３，ＭＳ４のことを、ビート信号ＭＳ３，ＭＳ４とも表現する。

第一解析ユニット５３は、アナログディジタル変換器４０から入力される接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６毎のビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６と、合成ユニット５１から入力される非接続ペア（Ｒ１３，Ｒ２３），（Ｒ１４，Ｒ２４）毎のビート信号ＭＳ３，ＭＳ４と、に基づき、自車両前方に存在する物標の方位Θｘを検出する。

この第一解析ユニット５３は、ビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６を用いた処理を実行することにより、第二解析ユニット５５よりも方位θｘについて狭い範囲内でしか精度良く物標の方位Θｘを検出することができないが、第二解析ユニット５５よりも遠方に位置する物標の方位Θｘを検出できるようにする。

具体的に、第一解析ユニット５３は、抽出ユニット５３１と方位検出ユニット５３３とを備える。抽出ユニット５３１は、上記入力されるビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６を周波数解析し、これらビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６に含まれる反射波成分の周波数ｆｂ１，ｆｂ２を検出する。

ここで検出する周波数ｆｂ１は、ビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６における上り変調区間のピーク周波数であり、周波数ｆｂ２は、ビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６における下り変調区間のピーク周波数である。

抽出ユニット５３１は、上り変調区間のビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６の周波数スペクトラムから受信電力が閾値以上のピークを示す周波数を検出することで、反射波成分の周波数ｆｂ１を検出することができる。また、下り変調区間のビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６の周波数スペクトラムから受信電力が閾値以上のピークを示す周波数を検出することで、反射波成分の周波数ｆｂ２を検出することができる。

抽出ユニット５３１は、検出された周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報を出力ユニット５７に入力する。更に、抽出ユニット５３１は、上記検出された周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報に基づき、ビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６から、反射波成分を抽出した抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を生成し、これらを方位検出ユニット５３３に入力する。

抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６は、夫々順に、ビート信号ＭＳ１〜ＭＳ６から反射波成分としての周波数ｆｂ１，ｆｂ２成分を抽出した信号である。これらの抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６は、上り変調区間の周波数ｆｂ１毎及び下り変調区間の周波数ｆｂ２毎に生成される。

方位検出ユニット５３３は、この抽出ユニット５３１から入力される抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を用いて、各反射波の到来方位、換言すれば各物標の方位Θｘを検出する。
この方位Θｘの検出に用いられる抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６の夫々は、接続ペア又は非接続ペアに対応する受信信号である。従って、その受信点Ｐ（ＲＳ１）〜Ｐ（ＲＳ６）は、仮想的には、図６に示すように接続ペア又は非接続ペアの中心点に配置され、受信点Ｐ（ＲＳ１）〜Ｐ（ＲＳ６）の配置間隔は、隣り合う受信アンテナ要素間の距離Ｗの二倍２Ｗになる。尚、本実施例においては、受信アンテナ要素群Ｒ１を構成する受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６が、距離２Ｗで等間隔にＸ軸方向に配置され、受信アンテナ要素群Ｒ２を構成する受信アンテナ要素Ｒ２１〜Ｒ２６が、距離２Ｗで等間隔にＸ軸方向に配置されている。受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６は、等間隔に千鳥配列されるので、隣り合う受信アンテナ要素間の距離はＷとなる。

方位検出ユニット５３３は、抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を用いた方位検出処理として、受信アンテナ要素が距離２Ｗの間隔で配置されたアレーアンテナの受信信号を用いた方位検出処理と同様の処理を実行することにより、各物標の方位Θｘを検出する。以下では、Ｘ軸方向に距離２Ｗで等間隔に配置される受信点Ｐ（ＲＳ１）〜Ｐ（ＲＳ６）の一群（図６に示す破線内参照）のことを、Ｈ０列受信点群とも表現する。

方位検出の技術としては、様々なものが知られているが、方位検出ユニット５３３は、例えば、ＭＵＳＩＣ法や、ディジタルビームフォーミング（ＤＢＦ）技術を用いて、各物標の方位Θｘを検出することができる。例えば、方位検出ユニット５３３は、反射波成分毎（周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎）に、対応する抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を用いて図７に示す遠距離方位検出処理を実行することにより、各物標の方位Θｘを検出する。ここでは、ＤＢＦ技術を用いた方位検出処理について説明するが、ＭＵＳＩＣ法等を用いて方位Θを検出してもよいことは言うまでもない。

図７に示す遠距離方位検出処理を開始すると、方位検出ユニット５３３は、Ｈ０列受信点群の受信信号に対応する上記抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を用いたＤＢＦ処理を実行する（Ｓ１１０）。具体的には、対応する受信点Ｐ（ＲＳ１）〜Ｐ（ＲＳ６）の配列方向であるＸ軸方向に対してＤＢＦ処理を実行する。ＤＢＦ処理として、方位検出ユニット５３３は、次の処理を実行することができる。

即ち、Ｘ軸方向に対する方位θｘに関して、処理対象方位θｘ毎に、抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を、その処理対象方位θｘからの到来波成分を強調するように合成した合成信号を生成する。強調は、周知のように、処理対象方位θｘに指向性を有するように、抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を重み付けしてＤＢＦ合成することにより実現することができる。そして、この合成信号に基づき、処理対象方位θｘからの到来波の受信電力を求める。

ＤＢＦ処理では、このようにして抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６についての処理対象方位θｘ毎の合成信号を生成し、Ｈ０列受信点群（受信点Ｐ（Ｒ１１）〜Ｐ（Ｒ１６））に対する到来波の方位スペクトラムであって、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。検出する方位スペクトラムは、方位θｘと、その方位θｘからの受信電力との対応関係を示す。

方位検出ユニット５３３は、このＤＢＦ処理で検出した方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す各方位θｘを、反射波の到来方位、換言すれば物標の方位Θｘとして検出する（Ｓ１２０）。そして、検出した各物標の方位Θｘを、出力ユニット５７に入力する（Ｓ１３０）。その後、遠距離方位検出処理を終了する。

方位検出ユニット５３３は、周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎に、この周波数に対応する抽出信号ＥＳ１〜ＥＳ６を用いて、上記遠距離方位検出処理を実行することで、前方に位置する各物標の方位Θｘを、出力ユニット５７に提供する。

出力ユニット５７は、第一解析ユニット５３から得られる周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報と、周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎の方位Θｘの情報とから、各方位Θｘに位置する物標までの距離Ｄ及び物標との相対速度Ｖを検出する。そして、物標毎に、この物標に関する距離Ｄ、相対速度Ｖ、及び、方位Θｘの情報を含む物標情報を出力する。

一方、第二解析ユニット５５（図５参照）は、抽出ユニット５５１と方位検出ユニット５５３とを備える。抽出ユニット５５１には、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々に対応したビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４が入力される。

抽出ユニット５５１は、このビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４を周波数解析し、これらビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４に含まれる反射波成分の周波数ｆｂ１，ｆｂ２を検出する。ここで検出する周波数ｆｂ１は、ビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４における上り変調区間のピーク周波数であり、周波数ｆｂ２は、ビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４における下り変調区間のピーク周波数である。周波数ｆｂ１，ｆｂ２の検出方法としては、抽出ユニット５３１と同様の手法を作用することができる。

抽出ユニット５５１は、検出された周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報を出力ユニット５７に入力する。更に、抽出ユニット５５１は、上記検出された周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報に基づき、ビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４から、反射波成分を抽出した抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を生成し、これらを方位検出ユニット５５３に入力する。

抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４は、夫々順に、ビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４から反射波成分としての周波数ｆｂ１，ｆｂ２成分を抽出した信号である。これらの抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４は、上り変調区間の周波数ｆｂ１毎及び下り変調区間の周波数ｆｂ２毎に生成される。

方位検出ユニット５５３は、この抽出ユニット５５１から入力される抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を用いて、各反射波の到来方位、換言すれば各物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出する。具体的に、方位検出ユニット５５３は、図８に示す近距離方位検出処理を実行することにより、第一解析ユニット５３よりも近距離の領域でしか精度良く物標の方位Θｘを検出することができないが、第一解析ユニット５３よりも方位θｘについて広い範囲で精度良く物標の方位Θｘを検出する。

また、方位検出ユニット５５３は、近距離方位検出処理とは別に、図９に示す二方位検出処理を実行することにより、車両１の前方に位置する物標の方位Θｘの他、当該物標の方位Θｙを検出する。ここでは、ＭＵＳＩＣ法や、ＤＢＦ技術等を用いて、方位（Θｘ，Θｙ）を検出することができる。以下では、ＤＢＦ技術を用いた方位検出について言及する。

方位検出ユニット５５３は、図８に示す近距離方位検出処理を、反射波成分毎（周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎）に、この反射波成分を含む抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を用いて実行する。この近距離方位検出処理では、抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４の夫々に対応する単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４がＸ軸方向に短い間隔Ｗで配列されていることを利用して、方位θｘの広い範囲で物標の方位Θｘを検出する。

尚、アンテナ中心を基準にすると、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々に対応する受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）は、図６に示すように、Ｙ軸方向において異なる位置に配置される。具体的には、受信アンテナ要素群Ｒ１に属する単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ１４に対応する受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ１４）の集合であるＨ１列受信群（図６破線内参照）と、受信アンテナ要素群Ｒ２に属する単体アンテナ要素Ｒ２３，Ｒ２４に対応する受信点Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ２４）の集合であるＨ２列受信群（図６破線内参照）とでは、Ｙ軸方向における位置が距離Ｌ異なる。

但し、近距離方位検出処理では、受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）がＸ軸方向に一列に配列されているとみなして、抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を用いた物標の方位検出を行う。又は、Ｈ１列受信群とＨ２列受信群とのＹ軸方向のずれをキャンセルするような補正を伴いつつ、抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を用いた近距離方位検出処理を実行する。

図８に示す近距離方位検出処理を開始すると、方位検出ユニット５５３は、上記抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する（Ｓ２１０）。即ち、ＤＢＦ処理として、処理対象方位θｘ毎に、抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を、その処理対象方位θｘからの到来波成分を強調するように合成（ＤＢＦ合成）した合成信号を生成する。そして、この合成信号に基づき、処理対象方位θｘからの到来波の受信電力を求める。

ＤＢＦ処理では、このようにして抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４についての処理対象方位θｘ毎の合成信号を生成し、受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）に対する到来波の方位スペクトラムであって、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。検出する方位スペクトラムは、方位θｘと、その方位θｘからの受信電力との対応関係を示す。

方位検出ユニット５５３は、このＤＢＦ処理で検出した方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す各方位θｘを、反射波の到来方位、換言すれば物標の方位Θｘとして検出する（Ｓ２２０）。そして、検出した各物標の方位Θｘを、出力ユニット５７に入力する（Ｓ２３０）。その後、方位検出処理を終了する。

方位検出ユニット５５３は、周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎に、この周波数に対応する抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を用いて、上記近距離方位検出処理を実行することで、前方に位置する各物標の方位Θｘを、出力ユニット５７に提供する。

また、方位検出ユニット５５３は、図９に示す二方位検出処理を、反射波成分毎（周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎）に、この反射波成分を含む抽出信号Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ１４，Ｅ２４を用いて実行する。

この二方位検出処理を開始すると、方位検出ユニット５５３は、Ｓ３１０において、Ｈ１列受信点群に対応する上記抽出信号Ｅ１３，Ｅ１４を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する。

即ち、処理対象方位θｘ毎に、抽出信号Ｅ１３，Ｅ１４を、その処理対象方位θｘからの到来波成分を強調するように合成（ＤＢＦ合成）した合成信号を生成する。そして、この合成信号に基づき、処理対象方位θｘからの到来波の受信電力を求める。

Ｓ３１０のＤＢＦ処理では、このようにして、Ｈ１列受信点群（受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ１４））に対する到来波の方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。
一方、Ｓ３２０において、方位検出ユニット５５３は、Ｈ２列受信点群に対応する上記抽出信号Ｅ２３，Ｅ２４を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する。これにより、抽出信号Ｅ２３，Ｅ２４に関して、各処理対象方位θｘに対する合成信号を生成し、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。

その後、方位検出ユニット５５３は、これらの方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す各方位θｘを、物標の方位Θｘ（反射波の到来方位）として検出する（Ｓ３３０）。ここでは、Ｓ３１０，Ｓ３２０で検出された方位スペクトラムの重ね合わせに基づいて、各物標の方位Θｘを検出することができる。

別例として、Ｓ３３０では、方位スペクトラム毎に、この方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す方位を検出し、これら複数の方位スペクトラムでの検出方位を統計処理（例えば平均化）することによって、各物標の方位Θｘを検出することができる。更なる別列としては、Ｓ３１０，Ｓ３２０で検出した方位スペクトラムの一つを用いて、この方位スペクトラムから各物標の方位Θｘを検出することができる。Ｓ３１０，Ｓ３２０で生成された合成信号から一つの方位スペクトラムを検出し、これに基づいて各物標の方位Θｘを検出することも可能である。

更に、方位検出ユニット５５３は、検出した方位Θｘ毎に、方位Θｘに対するＨ１列ＤＢＦ信号及びＨ２列ＤＢＦ信号を用いて、Ｙ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する（Ｓ３４０）。ここで言う方位Θｘに対するＨ１列ＤＢＦ信号及びＨ２列ＤＢＦ信号は、夫々順に、Ｓ１１０，Ｓ１２０のＤＢＦ処理によって方位Θｘからの到来波成分を強調するように上記抽出信号を合成した合成信号（換言すれば、方位Θｘに対してビームフォーミングした合成信号）に対応する。

即ち、Ｓ３４０において、方位検出ユニット５５３は、Ｙ軸方向に対する方位θｙに関し、処理対象方位θｙ毎に、Ｈ１列ＤＢＦ信号とＨ２列ＤＢＦ信号とを合成した合成信号であって、処理対象方位θｙからの到来波成分を強調するように合成（ＤＢＦ合成）した合成信号を生成する。そして、この合成信号に基づき、処理対象方位θｙからの到来波の受信電力を求める。

このようにして方位Θｘ毎の方位θｙに関する方位スペクトラムを検出すると、方位検出ユニット５５３は、Ｓ３５０に移行し、方位Θｘ毎に、Ｓ３４０で検出された方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す各方位θｙを、各物標の方位（反射波の到来方位）Θｙとして検出する。

方位検出ユニット５５３は、このようにして検出した物標毎の方位（Θｘ，Θｙ）を、出力ユニット５７に入力する（Ｓ３６０）。その後、二方位検出処理を終了する。以上、二方位検出処理の内容について説明したが、別例として、二方位検出処理は、近距離方位検出処理にて検出された物標の方位Θｘについて、Ｓ３４０〜Ｓ３６０の処理を実行する構成にされてもよい。

この場合、方位検出ユニット５５３は、Ｓ３１０〜Ｓ３３０の処理を実行する代わりに、近距離方位検出処理にて検出された物標の方位Θｘに対するＨ１列ＤＢＦ信号及びＨ２列ＤＢＦ信号を生成し、このＨ１列ＤＢＦ信号及びＨ２列ＤＢＦ信号を用いたＹ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行することにより、方位Θｘに対応する物標の方位Θｙを検出することができる。この他、方位検出ユニット５５３は、Ｈ１列ＤＢＦ信号及びＨ２列ＤＢＦ信号を用いたモノパルス方式にて、物標の方位Θｙを検出する構成にされてもよい。

出力ユニット５７は、この第二解析ユニット５５から入力される周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報、並びに、第二解析ユニット５５から入力される周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎の近距離方位検出処理による検出方位Θｘ、及び、二方位検出処理による検出方位（Θｘ，Θｙ）の情報に基づき、近距離に位置する物標に関する距離Ｄ、相対速度Ｖ、及び、方位（Θｘ，Θｙ）の情報を含んだ物標情報を物標毎に出力する。尚、確度が低いと推定される方位Θｙについては、出力しないように、出力ユニット５７は構成され得る。

以上、本実施例のレーダ装置１０の構成について説明したが、本実施例の受信アンテナ２３の構成及び受信信号の処理動作によれば、多種の方法で、物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出することができる。即ち、多種の方位検出によって、遠方に存在する物標に対する方位、広角な範囲に存在する物標の方位、及び、Ｘ軸（水平）及びＹ軸（垂直）方向についての物標の方位を検出することができる。従って、本実施例によれば、レーダ装置１０による物標の方位検出能力を向上させることができる。

また、このような方位検出能力の高いレーダ装置を、受信アンテナ要素数を抑え、受信回路の大型化を抑えて構成することができる。
［第二実施例］
続いて、第二実施例のレーダ装置１０の構成について説明する。但し、本実施例のレーダ装置１０は、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６における隣り合う受信アンテナ要素間の接続態様が第一実施例と異なるだけものであり、本実施例のレーダ装置１０における他の構成は、基本的に第一実施例のレーダ装置１０と同一構成にされる。

従って、以下では、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６における受信アンテナ要素間の接続態様を、図１０を用いて選択的に説明する。図１０には、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６を代表して、接続ペアＲＳ１における受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１間の接続態様を示す。

図１０左領域は、アンテナ基板２０表面における接続ペアＲＳ１周辺の構成を示すものである。また、図１０右領域は、接続ペアＲＳ１周辺に対応するアンテナ基板２０の裏面の構成を示すものである。図１０右領域において破線で示すものは、アンテナ基板２０表面の構成を透過して表したものである。同様に、図１０左領域において破線で示すものは、アンテナ基板２０の裏面の構成を透過して表したものである。

本実施例の接続ペアＲＳ１は、第一実施例と同様に、接続ペアＲＳ１を構成する受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の夫々が、この受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｏ（Ｒ２１）で、この接続ペアＲＳ１を構成する他の受信アンテナ要素Ｒ２１，Ｒ１１と接続された構成にされる。

但し、受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の夫々は、第一実施例のようなアンテナ基板２０の表面に形成された伝送路Ｃ１ではなく、アンテナ基板２０の裏面に形成された伝送路Ｃ２を介して互いに接続される。

アンテナ基板２０の裏面には、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６の夫々に関して、この接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６を構成する受信アンテナ要素間を接続するための伝送路Ｃ２が設けられる。

接続ペアＲＳ１は、受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の夫々が、この受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｏ（Ｒ２１）で、この地点からアンテナ基板２０の裏面に延びる伝送路Ｃ３、及び、伝送路Ｃ３に続く伝送路Ｃ２を介して、他の受信アンテナ要素Ｒ２１，Ｒ１１と接続された構成にされる。この接続ペアＲＳ１は、第一実施例と同様に、接続ペアＲＳ１を一つのアンテナ要素とみなしたときの中心点Ｏ（ＲＳ１）である伝送路Ｃ２の中心点で下流の信号伝送経路に接続される。接続ペアＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６も、接続ペアＲＳ１と同様に受信アンテナ要素間が接続された構成にされる。

本実施例のレーダ装置１０によれば、アンテナ基板２０の表面において、隣り合う受信アンテナ要素間に、これらを接続するための伝送路を設けなくて済むので、受信アンテナ要素を短い間隔でＸ軸方向に配列することができる。尚、伝送路Ｃ２は、アンテナ基板２０の裏面ではなく、アンテナ基板２０の内部（表面と裏面との間）に設けることも可能である。

また、図１１には、受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１として、線状のストリップ線路ＳＬの両側に矩形状の放射アンテナ素子ＡＥが概ね４５度の傾斜を有した状態で形成されたマイクロストリップアンテナが採用された場合の接続ペアＲＳ１の構成例を示す。図１１における破線は、アンテナ基板２０の裏面に形成された伝送路Ｃ２を示すものである。破線に示す伝送路Ｃ２に代えて、アンテナ基板２０の表面に伝送路Ｃ１を設けた構成は、第一実施例の接続ペアＲＳ１の一例に対応する。

［第三実施例］
続いて、第三実施例のレーダ装置１０について説明する。但し、本実施例のレーダ装置１０は、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６における受信アンテナ要素間の接続態様が第一実施例と異なるだけものであり、本実施例のレーダ装置１０における他の構成は、基本的に第一実施例のレーダ装置１０と同一である。

従って、以下では、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６における受信アンテナ要素間の接続態様を、図１２を用いて選択的に説明する。図１２には、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６を代表して、接続ペアＲＳ１における受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１間の接続態様を示す。

本実施例の接続ペアＲＳ１は、この接続ペアＲＳ１を構成する受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の夫々が、この受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１の中心点Ｏ（Ｒ１１），Ｏ（Ｒ２１）から、Ｙ軸方向に、距離Ｌの半分に対応する距離Ｌ／２だけ、この接続ペアＲＳ１を構成する他の受信アンテナ要素Ｒ２１，Ｒ１１の中心点側にずれた地点Ｚ（Ｒ１１），Ｚ（Ｒ２１）で、他の受信アンテナ要素Ｒ２１、Ｒ１１と伝送路Ｃ４を介して接続された構成にされる。

距離Ｌは、上述したように、受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２間の距離Ｌである。接続ペアＲＳ１に関して言えば、距離Ｌは、隣り合う受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１のＹ軸方向における位置ズレ量に対応する。

従って、地点Ｚ（Ｒ１１），Ｚ（Ｒ２１）で、受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１間を接続すれば、Ｘ軸方向において伝送路Ｃ４を蛇行なく真っ直ぐアンテナ基板２０に形成して受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１間を接続することができる。よって、本実施例によれば、伝送路Ｃ４形成のためにアンテナ基板２０表面に広い面積を確保する必要がなく、短い間隔で受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６を配置することができる。

尚、この接続ペアＲＳ１は、第一実施例と同様に、接続ペアＲＳ１を一つのアンテナ要素とみなしたときの中心点Ｏ（ＲＳ１）である伝送路Ｃ４の中心点で下流の信号伝送経路に接続される。

接続ペアＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６も、図１３に示すように、接続ペアＲＳ１と同様に受信アンテナ要素間が接続された構成にされる。図１３には、第一実施例の受信アンテナ２３に対応する本実施例の受信アンテナ１２３の構成を示す。

また、図１４には、接続ペアＲＳ１として、ストリップ線路ＳＬの両側に矩形状の放射アンテナ素子ＡＥが概ね４５度の傾斜を有した状態で形成されたマイクロストリップアンテナが採用された場合の接続ペアＲＳ１の構成例を示す。図１４に示す接続ペアＲＳ１によれば、受信アンテナ要素Ｒ１１，Ｒ２１を構成するマイクロストリップアンテナが一体に構成される。即ち、接続ペアＲＳ１は、中心点Ｏ（ＲＳ１）に設けられた給電点からストリップ線路ＳＬが分岐し、各ストリップ線路に放射アンテナ素子ＡＥが形成された構成にされる。

［第四実施例］
続いて、第四実施例のレーダ装置１１０について説明する。第四実施例のレーダ装置１１０は、送信アンテナ１２１の構成が、第一実施例の送信アンテナ２１とは異なる。この送信アンテナ１２１の相違に伴い、受信信号を処理して物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出するまでの処理動作や、信号処理ユニット１５０の構成が異なる。一方、他の構成及び処理動作については、基本的に第一実施例と同じである。従って、以下では、本実施例に特徴的なレーダ装置１１０の構成及び処理動作を、選択的に説明する。

本実施例のレーダ装置１１０は、図１５に示すように、アンテナ基板２０の表面に、送信アンテナ１２１及び受信アンテナ２３を備える。受信アンテナ２３は、第一実施例と同一構成にされる。但し、受信アンテナ２３の構成としては、第二実施例又は第三実施例と同じ構成を採用することが可能である。

一方、レーダ波を発射する送信アンテナ１２１は、アンテナ基板２０の表面において、複数（具体的には二つ）の送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢを備えた構成にされる。これら送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢは、アンテナ基板２０の表面において、Ｘ軸方向とは直交するＹ軸方向に配列される。上述した送信信号Ｓｓは、これら送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢに入力され、レーダ波は、これら送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々から発射される。

送信アンテナ１２１がこのように構成される本実施例のレーダ装置１１０において、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢと受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２との間の位置関係は、次のように設定される。即ち、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢのＹ軸方向における配置間隔は、受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２のＹ軸方向における配置間隔Ｌの二倍の長さ２Ｌに設定される。このように受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２の夫々は、互いにＹ軸方向において距離Ｌ異なる位置に配置されるが、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々は、互いにＹ軸方向において距離２Ｌ異なる位置に配置される。

続いて、レーダ装置１１０の詳細構成を、図１６を用いて説明する。レーダ装置１１０は、送信回路１１と、切替分配回路１１３と、送信アンテナ１２１と、受信アンテナ２３と、接続ペアＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６毎及び単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４毎のミキサ３０と、アナログディジタル変換器４０と、信号処理ユニット１５０と、を備える。このレーダ装置１１０において、切替分配回路１１３と送信アンテナ１２１と、信号処理ユニット１５０とを除く構成は、第一実施例と基本的に同一構成にされる。

切替分配回路１１３は、第一実施例の分配回路１３と同様に、送信回路１１から入力される上記オリジナル信号を、送信信号Ｓｓとローカル信号とに電力分配し、送信信号Ｓｓを送信アンテナ１２１に入力し、ローカル信号を、各ミキサ３０に入力する。但し、切替分配回路１１３は、送信信号Ｓｓを送信アンテナ２１に入力する動作モードとして、送信信号Ｓｓを送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢに同時に入力する同時入力モードと、送信信号Ｓｓを、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々に交互に入力する切替入力モードとを有する。

同時入力モードによれば、送信アンテナ１２１は、基本的に第一実施例の送信アンテナ２１と同じ態様でレーダ波を発射する。一方、切替入力モードによれば、送信信号Ｓｓは、時分割されて、これら送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々に交互に入力され、レーダ波は、これら送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々から交互に発射される。これら動作モードの切替は、例えば、信号処理ユニット１５０が切替分配回路１１３を制御することにより実現される。

一方、信号処理ユニット１５０は、第一実施例と同様に図５に示す合成ユニット５１、第一解析ユニット５３、第二解析ユニット５５、及び、出力ユニット５７を備えた構成にされるが、更に、図１７に示す第三解析ユニット５６を備えた構成にされる。

第一解析ユニット５３及び第二解析ユニット５５は、切替分配回路１１３が同時入力モードで動作しているときに、第一実施例と同様の遠距離方位検出処理（図７）及び近距離方位検出処理（図８）を実行して、各物標（反射波）の方位Θｘを検出する。一方、第三解析ユニット５６は、切替分配回路１１３が切替入力モードで動作しているときに、後述する二方位検出処理（図２０）を実行し、各物標（反射波）の方位（Θｘ，Θｙ）を検出する。

図１７に示すように第三解析ユニット５６は、分類ユニット５６０と、抽出ユニット５６１と、方位検出ユニット５６３と、を備える。分類ユニット５６０は、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の受信信号（ビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４）の夫々を送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢ毎に分類し、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々と送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々との組み合わせ毎の受信信号（ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４）を生成する。

ビート信号ＭＡ１３は、ビート信号Ｍ１３から、送信アンテナ要素ＴＡから発射されたレーダ波の反射波成分を含む期間の信号を分離抽出して生成される。また、ビート信号ＭＢ１３は、ビート信号Ｍ１３から、送信アンテナ要素ＴＢから発射されたレーダ波の反射波成分を含む期間の信号を分離抽出して生成される。

同様に、ビート信号ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４は、夫々順に、送信アンテナ要素ＴＡから発射されたレーダ波の反射波成分を含む期間の信号を、ビート信号Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４から分離抽出して生成され、ビート信号ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４は、夫々順に、送信アンテナ要素ＴＢから発射されたレーダ波の反射波成分を含む期間の信号を、ビート信号Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４から分離抽出して生成される。

送信アンテナ要素ＴＡ（又は送信アンテナ要素ＴＢ）からレーダ波が発射されている期間に、その反射波を受信アンテナ２３が受信する環境において、分類ユニット５６０は、例えば、次のようにして、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４を生成することができる。

即ち、分類ユニット５６０は、ビート信号Ｍ１３，Ｍ２３，Ｍ１４，Ｍ２４の夫々を、送信アンテナ要素ＴＡからレーダ波が送信されている期間のビート信号と、送信アンテナ要素ＴＢからレーダ波が送信されている期間のビート信号と分離することにより、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４を生成することができる。

抽出ユニット５６１は、この分類ユニット５６０から入力される、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々及び送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々の組み合わせ毎のビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４を周波数解析する。

具体的に、この抽出ユニット５６１は、周波数解析により、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４に含まれる各反射波成分の周波数ｆｂ１，ｆｂ２を検出する。ここで検出する周波数ｆｂ１は、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４における上り変調区間のピーク周波数であり、周波数ｆｂ２は、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４における下り変調区間のピーク周波数である。

抽出ユニット５６１は、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４の夫々に関して、上り変調区間のビート信号の周波数スペクトラムから受信電力が閾値以上のピークを示す周波数を検出することで、反射波成分の周波数ｆｂ１を検出することができる。また、下り変調区間のビート信号の周波数スペクトラムから受信電力が閾値以上のピークを示す周波数を検出することで、反射波成分の周波数ｆｂ２を検出することができる。

抽出ユニット５６１は、上記検出された周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報を、出力ユニット５７に提供する一方、上記検出された周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報に基づき、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４から、反射波成分を抽出した抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ２３，ＥＡ１４，ＥＡ２４，ＥＢ１３，ＥＢ２３，ＥＢ１４，ＥＢ２４を、方位検出ユニット５６３に入力する。

抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ２３，ＥＡ１４，ＥＡ２４，ＥＢ１３，ＥＢ２３，ＥＢ１４，ＥＢ２４は、夫々順に、ビート信号ＭＡ１３，ＭＡ２３，ＭＡ１４，ＭＡ２４，ＭＢ１３，ＭＢ２３，ＭＢ１４，ＭＢ２４から反射波成分としての周波数ｆｂ１，ｆｂ２成分を抽出した信号である。これらの抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ２３，ＥＡ１４，ＥＡ２４，ＥＢ１３，ＥＢ２３，ＥＢ１４，ＥＢ２４は、上り変調区間のピーク周波数ｆｂ１毎及び下り変調区間のピーク周波数ｆｂ２毎に生成される。

方位検出ユニット５６３は、これらの抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ２３，ＥＡ１４，ＥＡ２４，ＥＢ１３，ＥＢ２３，ＥＢ１４，ＥＢ２４を用いた方位検出処理を、反射波成分毎（周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎）に実行して、各反射波の到来方位、換言すれば各物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出する。具体的には、図２０に示す二方位検出処理を、反射波成分毎に、この反射波成分に対応する抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ２３，ＥＡ１４，ＥＡ２４，ＥＢ１３，ＥＢ２３，ＥＢ１４，ＥＢ２４を用いて実行することにより、反射波成分毎の方位（Θｘ，Θｙ）を検出する。

ここで、図２０に示す二方位検出処理を説明する前に、その検出原理について図１８及び図１９を用いて説明する。
本実施例では、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの夫々からレーダ波が交互に発射される。この環境において、送信アンテナ要素ＴＡによるレーダ波の発射点Ｐ（ＴＡ）から、各受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２の受信点Ｐ（Ｒ１），Ｐ（Ｒ２）までの経路長は、図１８に示すように、送信アンテナ要素ＴＢによるレーダ波の発射点Ｐ（ＴＢ）から、各受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２の受信点Ｐ（Ｒ１），Ｐ（Ｒ２）までの経路長よりも、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢ間の間隔２Ｌに対応した距離２Δ＝２Ｌ×ｓｉｎ（θｙ）長くなる。

図１８では、レーダ波の反射点が十分に遠く、反射波がレーダ波の発射方位と同じ方位θｙから伝播してくるものと仮定したときの、各発射点Ｐ（ＴＡ），Ｐ（ＴＢ）から各受信点Ｐ（Ｒ１），Ｐ（Ｒ２）までのレーダ波の伝播経路を実線により示す。

図１８左領域は、レーダ波の発射点Ｐ（ＴＡ），Ｐ（ＴＢ）の差異により生じる経路差２Δを説明したものである。一方、図１８右領域は、受信点Ｐ（Ｒ１），受信点Ｐ（Ｒ２）の差異により生じる経路差Δを説明したものである。

受信点Ｐ（Ｒ１）は、受信アンテナ要素群Ｒ１の受信点であり、特に、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ１４の受信点を表す。また、受信点Ｐ（Ｒ２）は、受信アンテナ要素群Ｒ２の受信点であり、特に、単体アンテナ要素Ｒ２３，Ｒ２４の受信点を表す。図１８では、Ｘ軸方向を法線とする垂直面上における送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢの発射点Ｐ（ＴＡ），Ｐ（ＴＢ）及び受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２の受信点Ｐ（Ｒ１），Ｐ（Ｒ２）を黒丸で表している。

図１８から理解できるように、発射点Ｐ（ＴＢ）から受信点Ｐ（Ｒ１）までの経路長を基準の経路長とすると、発射点Ｐ（ＴＢ）から受信点Ｐ（Ｒ２）までの経路長の上記基準の経路長との差である経路差は、受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ間の間隔Ｌに対応した距離Δ＝Ｌ×ｓｉｎ（θｙ）となる。

一方、発射点Ｐ（ＴＡ）から受信点Ｐ（Ｒ１）までの経路長の上記基準の経路長との経路差は、発射点Ｐ（ＴＡ），Ｐ（ＴＢ）間で経路差２Δ（図１８左領域参照）が生じていることから、２Δである。

この経路差２Δは、図１８に示すように、仮に第三の受信アンテナ要素群が存在すると仮定したときの発射点Ｐ（ＴＢ）から、第三の受信アンテナ要素群の受信点Ｐ（Ｒ３）までの経路長の上記基準の経路長からの経路差に対応する。

また、発射点Ｐ（ＴＡ）から受信点Ｐ（Ｒ２）までの経路長の上記基準の経路長との経路差は、発射点Ｐ（ＴＡ），Ｐ（ＴＢ）間で経路差２Δが生じていることから、３Δである。

この経路差３Δは、仮に、第四の受信アンテナ要素群が存在すると仮定したときの発射点Ｐ（ＴＢ）から、第四の受信アンテナ要素群の受信点Ｐ（Ｒ４）までの経路長の上記基準の経路長からの経路差に対応する。図１８右領域においては、この仮想的な受信点Ｐ（Ｒ３），Ｐ（Ｒ４）を白丸で表す。

更に、図１９には、アンテナ基板２０表面における、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の各受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）を、黒丸で表す。

図１９において白丸でプロットされる受信点Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（４３），Ｐ（Ｒ３４），Ｐ（Ｒ４４）は、夫々順に、送信アンテナ要素ＴＡから発射されるレーダ波の反射波を受信する単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）を、レーダ波が送信アンテナ要素ＴＢから発射されたと仮定して補正したときの補正後受信点（仮想的な受信点）である。

即ち、受信点Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（４３），Ｐ（Ｒ３４），Ｐ（Ｒ４４）は、発射点（ＴＢ）からの経路長が、上記仮定をしない場合の発射点（ＴＡ）から各受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）までの経路長と同一の経路長となるように、受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）を、Ｙ軸方向に補正したときの補正後受信点を表す。

このように、本実施例のレーダ装置１１０では、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢから発射されたレーダ波の受信点であって、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々の受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）を、レーダ波が送信アンテナ要素ＴＢから発射されたと仮定して補正したときの補正後受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４），Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（４３），Ｐ（Ｒ３４），Ｐ（Ｒ４４）が、図１９に示すように配列される。

上記仮定によれば、図１９において黒丸で示す受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）は、夫々順に、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４が、送信アンテナ要素ＴＢから発射されたレーダ波の反射波を受信するときの補正後受信点に対応する。

そして、補正後受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）は、抽出信号ＥＢ１３，ＥＢ２３，ＥＢ１４，ＥＢ２４に対応する受信点とみなすことができる。一方、補正後受信点Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（４３），Ｐ（Ｒ３４），Ｐ（Ｒ４４）は、抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ２３，ＥＡ１４，ＥＡ２４の受信点とみなすことができる。

即ち、抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ２３，ＥＡ１４，ＥＡ２４，ＥＢ１３，ＥＢ２３，ＥＢ１４，ＥＢ２４を用いた二方位検出処理によれば、仮想的に、Ｘ軸方向に配列された単体アンテナ要素群がＹ軸方向に等間隔（距離間隔Ｌ）で四列設けられた受信アンテナを用いた方位検出処理と等価な処理を実行することができる。

周知のようにＹ軸方向に受信アンテナ要素を増やせば、方位θｙに対する物標の方位検出能力を高めることができる。本実施例では、このように送信アンテナ１２１を複数の送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢを設けて、仮想的に受信アンテナ要素数を増やすことで、受信アンテナ要素の実数を抑えて、方位θｙに関する物標方位の検出能力を高めている。

本実施例では、以下において、補正後受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ１４）の集合をＨ１列受信群と表現し、補正後受信点Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ２４）の集合をＨ２列受信群と表現し、補正後受信点Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（Ｒ３４）の集合をＨ３列受信群と表現し、補正後受信点Ｐ（Ｒ４３），Ｐ（Ｒ４４）の集合をＨ４列受信群と表現する。以下では、この表現を用いて、図２０に示す二方位検出処理について説明する。

方位検出ユニット５６３は、図２０に示す二方位検出処理を開始すると、Ｓ４１０において、Ｈ１列受信点群に対応する上記抽出信号ＥＢ１３，ＥＢ１４を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する。上記抽出信号ＥＢ１３，ＥＢ１４を用いることを除けば、ここで実行する処理の内容は、第一実施例におけるＳ３１０の処理内容と同じである。

即ち、方位検出ユニット５６３は、上記ＤＢＦ処理により、抽出信号ＥＢ１３，ＥＢ１４についての処理対象方位θｘ毎の合成信号を生成し、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。

一方、Ｓ４２０において、方位検出ユニット５６３は、Ｈ２列受信点群に対応する上記抽出信号ＥＢ２３，ＥＢ２４を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する。これにより、抽出信号ＥＢ２３，ＥＢ２４に関して、各処理対象方位θｘに対する合成信号を生成し、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。

また、Ｓ４３０において、方位検出ユニット５６３は、Ｈ３列受信点群に対応する上記抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ１４を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する。これにより、抽出信号ＥＡ１３，ＥＡ１４に関して、各処理対象方位θｘに対する合成信号を生成し、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。

更に、Ｓ４４０において、方位検出ユニット５６３は、Ｈ４列受信点群に対応する上記抽出信号ＥＡ２３，ＥＡ２４を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する。これにより、抽出信号ＥＡ２３，ＥＡ２４に関して、各処理対象方位θｘに対する合成信号を生成し、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。

その後、方位検出ユニット５６３は、これらの方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す各方位θｘを、物標の方位Θｘ（反射波の到来方位）として検出する（Ｓ４５０）。ここでは、Ｓ４１０〜Ｓ４４０で検出された方位スペクトラムの重ね合わせに基づいて、各物標の方位Θｘを検出することができる。Ｓ４５０では、第一実施例のＳ３３０において別例として紹介した方法で、各物標の方位Θｘを検出することも可能である。

更に、方位検出ユニット５６３は、検出した方位Θｘ毎に、方位Θｘに対するＨ１列ＤＢＦ信号、Ｈ２列ＤＢＦ信号、Ｈ３列ＤＢＦ信号及びＨ４列ＤＢＦ信号を用いて、Ｙ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する（Ｓ４６０）。ここで言う方位Θｘに対するＨ１列ＤＢＦ信号、Ｈ２列ＤＢＦ信号、Ｈ３列ＤＢＦ信号及びＨ４列ＤＢＦ信号は、夫々順に、Ｓ４１０，Ｓ４２０，Ｓ４３０，Ｓ４４０のＤＢＦ処理によって方位Θｘからの到来波成分を強調するように上記抽出信号を合成（ＤＢＦ合成）した合成信号に対応する。

即ち、Ｓ４６０では、Ｙ軸方向に対する方位θｙに関し、処理対象方位θｙ毎に、Ｈ１列ＤＢＦ信号、Ｈ２列ＤＢＦ信号、Ｈ３列ＤＢＦ信号及びＨ４列ＤＢＦ信号を合成した合成信号であって、処理対象方位θｙからの到来波成分を強調するように合成（ＤＢＦ合成）した合成信号を生成する。そして、この合成信号に基づき、処理対象方位θｙからの到来波の受信電力を求める。

このようにして方位Θｘ毎の方位θｙに関する方位スペクトラムを検出すると、方位検出ユニット５６３は、Ｓ４７０に移行し、方位Θｘ毎に、Ｓ４６０で検出された方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す各方位θｙを、各物標の方位（反射波の到来方位）Θｙとして検出する。

方位検出ユニット５６３は、このようにして検出した物標毎の方位（Θｘ，Θｙ）を、出力ユニット５７に入力する（Ｓ４８０）。その後、二方位検出処理を終了する。以上、二方位検出処理の内容について説明したが、別例として、二方位検出処理は、第二解析ユニット５５の近距離方位検出処理にて検出された物標の方位Θｘについて、Ｓ４６０〜Ｓ４８０の処理を実行する構成にされてもよい。

この場合、方位検出ユニット５６３は、Ｓ４１０〜Ｓ４５０の処理を実行する代わりに、近距離方位検出処理にて検出された物標の方位Θｘに対するＨ１列ＤＢＦ信号、Ｈ２列ＤＢＦ信号、Ｈ３列ＤＢＦ信号及びＨ４列ＤＢＦ信号を生成し、このＨ１列ＤＢＦ信号、Ｈ２列ＤＢＦ信号、Ｈ３列ＤＢＦ信号及びＨ４列ＤＢＦ信号を用いたＹ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行することにより、方位Θｘに対応する物標の方位Θｙを検出することができる。

出力ユニット５７は、第一解析ユニット５３、第二解析ユニット５５及び第三解析ユニット５６から入力される周波数ｆｂ１，ｆｂ２の情報、並びに、第一解析ユニット５３から入力される周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎の遠距離方位検出処理による検出方位Θｘ、第二解析ユニット５５から入力される周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎の近距離方位検出処理による検出方位Θｘ、及び、第三解析ユニット５６から入力される周波数ｆｂ１，ｆｂ２毎の二方位検出処理による検出方位（Θｘ，Θｙ）の情報に基づき、物標に関する距離Ｄ、相対速度Ｖ、及び、方位（Θｘ，Θｙ）の情報を含んだ物標情報を物標毎に出力する。尚、方位Θｙは、物標情報に含まれない場合も有り得る。

以上に、本実施例のレーダ装置１１０について説明したが、本実施例によれば、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６を千鳥配列した受信アンテナ２３を備えるレーダ装置１０の構成において、Ｙ軸（垂直）方向に二つの送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢを設けることにより、垂直方向の物標（反射波）の方位検出能力を高めた。

従って、本実施例によれば、受信アンテナ２３に対して新たな受信アンテナ要素を垂直方向に設けることなく、高精度な物標検出を実現することができる。
［第五実施例］
続いて、第五実施例のレーダ装置１１０について説明する。第五実施例のレーダ装置１１０は、送信アンテナ２２１の構成が、第四実施例の送信アンテナ１２１とは異なる。この送信アンテナ１２１の相違に伴い、受信信号を処理して物標の方位（Θｘ，Θｙ）を検出するまでの処理動作の細部も、第四実施例とは異なる。但し、処理動作の概念的なものは第四実施例と同じである。また、本実施例のレーダ装置１１０における送信アンテナ２２１以外のハードウェア構成についても、基本的（概念的）には第四実施例と同じである。従って、以下では、本実施例に特徴的な構成及び処理動作を、選択的に説明する。

本実施例のレーダ装置１１０は、図２１に示すように、アンテナ基板２０の表面に、送信アンテナ２２１及び受信アンテナ２３を備える。受信アンテナ２３は、第四実施例と同一構成にされる。

一方、送信アンテナ２２１は、アンテナ基板２０の表面において、三つの送信アンテナ要素ＴＤ，ＴＥ，ＴＦがＹ軸方向に配列された構成にされる。これら三つの送信アンテナ要素ＴＤ，ＴＥ，ＴＦは、隣り合う送信アンテナ要素が互いにＹ軸方向において距離Ｌ異なる位置に配置されるように、配列される。即ち、送信アンテナ２２１は、三つの送信アンテナ要素ＴＤ，ＴＥ，ＴＦが、受信アンテナ要素群Ｒ１，Ｒ２の配置間隔Ｌと同じ間隔で配置された構成にされる。上述した切替入力モードにおいて、送信信号Ｓｓは、時分割されて、これら送信アンテナ要素ＴＤ，ＴＥ，ＴＦの夫々に順に入力され、レーダ波は、これら送信アンテナ要素ＴＤ，ＴＥ，ＴＦの夫々から順に繰り返し発射される。

このレーダ装置１０では、送信アンテナ要素ＴＤ，ＴＥ，ＴＦから発射されたレーダ波の受信点であって、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４の夫々の受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）を、レーダ波が送信アンテナ要素ＴＦから発射されたと仮定して補正したときの補正後受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４），Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（Ｒ４３），Ｐ（Ｒ３４），Ｐ（Ｒ４４），Ｐ（Ｒ５３），Ｐ（Ｒ６３），Ｐ（５４），Ｐ（Ｒ６４）が、図２２に示すように配列される。

上記仮定によれば、図２２において黒丸で示す受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４）は、夫々順に、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４が、送信アンテナ要素ＴＦから発射されたレーダ波の反射波を受信するときの受信点に対応する。

また、図２２において白丸で示す受信点Ｐ（Ｒ５３），Ｐ（Ｒ６３），Ｐ（５４），Ｐ（Ｒ６４）は、夫々順に、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４が、送信アンテナ要素ＴＤから発射されたレーダ波の反射波を受信するときの受信点に対応する。

この他、図２２においてハッチングされた丸で示す受信点Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（Ｒ４３），Ｐ（Ｒ３４），Ｐ（Ｒ４４）は、夫々順に、単体アンテナ要素Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ１４，Ｒ２４が、送信アンテナ要素ＴＥから発射されたレーダ波の反射波を受信するときの受信点に対応する。

本実施例では、これら仮想的な受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（Ｒ１４），Ｐ（Ｒ２４），Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（Ｒ４３），Ｐ（Ｒ３４），Ｐ（Ｒ４４），Ｐ（Ｒ５３），Ｐ（Ｒ６３），Ｐ（５４），Ｐ（Ｒ６４）の幾何学配置において、Ｘ軸方向に沿って一列に配置される受信点群を、一つのアレーアンテナの受信点群とみなして、この受信点群に対応する受信信号（詳細には抽出ユニット５６１による抽出信号）を用いたＸ軸方向に対するＤＢＦ処理を実行する。

即ち、本実施例の方位検出ユニット５６３は、第四実施例と同様に、図２０に示す二方位検出処理を実行し、図２２に示すＨ１列受信点群（受信点Ｐ（Ｒ１３），Ｐ（Ｒ１４））に対応する抽出信号を用いたＤＢＦ処理を実行する（Ｓ４１０）。これにより、各処理対象方位θｘに対する合成信号（ＤＢＦ信号）を生成し、方位θｘに関する方位スペクトラムを検出する。

同様に、方位検出ユニット５６３は、図２２に示すＨ２列受信点群（受信点Ｐ（Ｒ３３），Ｐ（Ｒ２３），Ｐ（３４），Ｐ（Ｒ２４））に対応する抽出信号を用いたＤＢＦ処理を実行する（Ｓ４２０）。更に、方位検出ユニット５６３は、図２２に示すＨ３列受信点群（受信点Ｐ（Ｒ５３），Ｐ（Ｒ４３），Ｐ（５４），Ｐ（Ｒ４４））に対応する抽出信号を用いたＤＢＦ処理を実行する（Ｓ４３０）。この他、方位検出ユニット５６３は、図２２に示すＨ４列受信点群（受信点Ｐ（Ｒ６３），Ｐ（Ｒ６４））に対応する抽出信号を用いたＤＢＦ処理を実行する（Ｓ４４０）。

その後、方位検出ユニット５６３は、これらの方位スペクトラムにおいて受信電力が閾値以上のピークを示す各方位θｘを、物標の方位Θｘ（反射波の到来方位）として検出する（Ｓ４５０）。

更に、方位検出ユニット５６３は、検出した方位Θｘ毎に、Ｈ１列からＨ４列までの各列の方位Θｘに対するＤＢＦ信号を用いて、第一実施例と同様に、各物標の方位Θｙを検出し（Ｓ４６０，Ｓ４７０）、各物標の方位（Θｘ，Θｙ）を、出力ユニット５７に入力する（Ｓ４８０）。

以上、第五実施例について説明したが、本実施例によっても、第四実施例と同様に、少ない受信アンテナ要素数で、高精度な物標検出を実現することができる。特に、本実施例によれば、Ｈ２列，Ｈ３列における受信点の間隔が短いことから、グレーティングローブに起因する方位の誤検出を抑え、高精度な方位検出を行うことができる。

［他の実施例］
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。上述した実施例では、物標の方位Θｘ及び方位Θｙのいずれの検出に際しても、ＤＢＦ技術を用いたが、方位Θｘの検出には、ＭＵＳＩＣ法が用いられてもよい。この他、物標の方位Θｘ及び方位Θｙの検出に際しては、他の様々な周知の技術を適用することができる。

また、上記実施例によれば、第一解析ユニット５３では、物標の方位Θｙを検出しないが、第四及び第五実施例においては、切替入力モードにより発射されたレーダ波の受信信号を用いることで第一解析ユニット５３においても、物標の方位Θｙを検出することが可能である。従って、第一解析ユニット５３においても受信信号（ビート信号ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ５，ＭＳ６）を送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢ毎の信号に分類して、物標の方位Θｙを検出するように、レーダ装置１１０は構成されてもよい。

この他、第四実施例としては、二つの送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢを有する送信アンテナ１２１を備えるレーダ装置１１０の構成について説明したが、送信アンテナ１２１は、Ｙ軸方向に間隔２Ｌで配列された三つ以上の送信アンテナ要素を有する構成にされてもよい。

同様に、第五実施例としては、三つの送信アンテナ要素ＴＤ，ＴＥ，ＴＦを有する送信アンテナ２２１を備えるレーダ装置１１０の構成について説明したが、送信アンテナ２２１は、Ｙ軸方向に間隔Ｌで配列された二つ又は四つ以上の送信アンテナ要素を有する構成にされてもよい。

この他、上記実施例においては、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６をＸ軸方向（水平方向）に配列し、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢ，ＴＤ，ＴＥ，ＴＦをＹ軸方向（垂直方向）に配列したが、用途によっては、受信アンテナ要素Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６をＹ軸方向（垂直方向）に配列し、送信アンテナ要素ＴＡ，ＴＢ，ＴＤ，ＴＥ，ＴＦをＸ軸方向（水平方向）に配列する実施形態も考えられる。

また、送信アンテナ１２１，２２１は、Ｙ軸方向に配列された送信アンテナ要素群を、Ｘ軸方向に複数列備えた構成にされてもよい。このように送信アンテナ１２１，２２１を構成すれば、Ｘ軸方向に対する方位検出能力についても高めることができる。この他、第四実施例及び第五実施例において、第一解析ユニット５３及び第二解析ユニット５５は、切替入力モードで発射されたレーダ波の受信信号について、これを送信元毎に分類せずに処理することによって、方位Θｘを検出する構成にされてもよい。また、第一解析ユニット５３及び第二解析ユニット５５は、送信アンテナ要素の特定の一つから発射されたレーダ波の受信信号を用いて、方位Θｘを検出する構成にされてもよい。

この他、レーダ装置では送信アンテナと受信アンテナと入れ替えても同じ機能が得られるため、送信アンテナ２１，１２１，２２１と受信アンテナ２３，１２３とを入れ替えて、レーダ装置１０，１１０を構成してもよい。即ち、送信アンテナ２１，１２１，２２１と受信アンテナ２３，１２３とを入れ替えて、送信アンテナを千鳥配列にしてもよい。

また、伝送路Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に関しては、マイクロストリップ線路を用いた例を示したが、コプレーナ線路、トリプレート線路、導波管などで構成されてもよい。
［対応関係］
上記実施例の送信回路１１及び切替分配回路１１３によって実現される機能は、送信制御手段によって実現される機能の一例に対応する。また、信号処理ユニット５０，１５０によって実現される機能は、方位検出手段によって実現される機能の一例に対応する。この他、第一解析ユニット５３によって実現される機能は、第一検出手段によって実現される機能の一例に対応し、第二解析ユニット５５及び第三解析ユニット５６によって実現される機能は、第二検出手段によって実現される機能の一例に対応する。

１…車両、１０，１１０…レーダ装置、１１…送信回路、１３…分配回路、２０…アンテナ基板、２１，１２１，２２１…送信アンテナ、２３，１２３…受信アンテナ、３０…ミキサ、４０…アナログディジタル変換器、５０，１５０…信号処理ユニット、５１…合成ユニット、５３…第一解析ユニット、５５…第二解析ユニット、５６…第三解析ユニット、５７…出力ユニット、１１３…切替分配回路、５３１，５５１，５６１…抽出ユニット、５３３，５５３，５６３…方位検出ユニット、５６０…分類ユニット、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…伝送路、Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６…受信アンテナ要素、Ｒ１，Ｒ２…受信アンテナ要素群、ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６…接続ペア、ＴＡ，ＴＢ，ＴＤ，ＴＥ，ＴＦ…送信アンテナ要素。

Claims (11)

1. レーダ装置であって、
   第一アンテナ（２３，１２３）及び第二アンテナ（１２１，２２１）を備え、
   前記第一アンテナは、当該第一アンテナを構成するアンテナ要素として、前方を向く面上において、第一の方向に配列された複数の第一アンテナ要素（Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６）を備え、
   更に、
   前記第一アンテナは、前記第一の方向に配列された前記複数の第一アンテナ要素としての第一アンテナ要素群（Ｒ１，Ｒ２）を、前記第一の方向とは直交する第二の方向に、二列有し、前記二列の第一アンテナ要素群を構成する第一アンテナ要素の夫々が、前記第一の方向において列順に交互に配列されることで、千鳥配列された構成にされ、
   前記二列の第一アンテナ要素群における隣り合う第一アンテナ要素のペアの内、一部のペアの夫々は、このペアを構成する前記第一アンテナ要素間が接続された接続ペア（ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６）として構成され、残りのペアの夫々は、このペアを構成する前記第一アンテナ要素間が接続されずに独立した非接続ペアとして構成され、
   前記第二アンテナ（１２１，２２１）は、当該第二アンテナを構成するアンテナ要素として、前方を向く面上において前記第二の方向に配列された複数の第二アンテナ要素（ＴＡ，ＴＢ，ＴＤ，ＴＥ，ＴＦ）を備え、
   前記レーダ装置は、前記複数の第二アンテナ要素の夫々から異なるタイミングでレーダ波を発射するように、前記第二アンテナから前記レーダ波を前方に発射し、前記第一アンテナを用いて前記レーダ波の反射波を受信すること
   を特徴とするレーダ装置。
2. 前記接続ペアの夫々は、この接続ペアを構成する第一アンテナ要素の夫々が、この第一アンテナ要素の中心点で、この接続ペアを構成する他の第一アンテナ要素と接続された構成にされていること
   を特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
3. 第一アンテナ（２３，１２３）及び第二アンテナ（２１，１２１，２２１）を備え、前記第一アンテナ及び前記第二アンテナの内の一方を用いてレーダ波を前方に発射し、他方を用いて前記レーダ波の反射波を受信するレーダ装置であって、
   前記第一アンテナは、当該第一アンテナを構成するアンテナ要素として、前方を向く面上において、第一の方向に配列された複数の第一アンテナ要素（Ｒ１１〜Ｒ１６，Ｒ２１〜Ｒ２６）を備え、
   更に、
   前記第一アンテナは、前記第一の方向に配列された前記複数の第一アンテナ要素としての第一アンテナ要素群（Ｒ１，Ｒ２）を、前記第一の方向とは直交する第二の方向に、二列有し、前記二列の第一アンテナ要素群を構成する第一アンテナ要素の夫々が、前記第一の方向において列順に交互に配列されることで、千鳥配列された構成にされ、
   前記二列の第一アンテナ要素群における隣り合う第一アンテナ要素のペアの内、一部のペアの夫々は、このペアを構成する前記第一アンテナ要素間が接続された接続ペア（ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ５，ＲＳ６）として構成され、残りのペアの夫々は、このペアを構成する前記第一アンテナ要素間が接続されずに独立した非接続ペアとして構成され、
   前記第一アンテナは、前記二列の第一アンテナ要素群を、基板の表面に有し、
   前記基板の裏面又は内部には、前記接続ペアの夫々に関して、この接続ペアを構成する第一アンテナ要素間を接続するための第一の伝送路（Ｃ２）が設けられており、
   前記接続ペアの夫々は、この接続ペアを構成する前記第一アンテナ要素の夫々が、この第一アンテナ要素の中心点で、この地点から前記基板の裏面又は内部に延びる第二の伝送路（Ｃ３）、及び、前記第二の伝送路に続く前記第一の伝送路を介して、この接続ペアを構成する他の第一アンテナ要素と接続された構成にされていること
   を特徴とするレーダ装置。
4. 前記二列の第一アンテナ要素群を構成する第一アンテナ要素の夫々は、前記第二の方向に長尺であり、
   前記第一アンテナは、前記第一アンテナ要素群の夫々が互いに、前記第二の方向において、前記第一アンテナ要素の前記第二の方向における長さよりも短い距離Ｌ異なる位置に配置された構成にされていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のレーダ装置。
5. 前記二列の第一アンテナ要素群を構成する第一アンテナ要素の夫々は、前記第二の方向に長尺であり、
   前記第一アンテナは、前記第一アンテナ要素群の夫々が互いに、前記第二の方向において、前記第一アンテナ要素の前記第二の方向における長さよりも短い距離Ｌ異なる位置に配置された構成にされており、
   前記接続ペアの夫々は、この接続ペアを構成する第一アンテナ要素の夫々が、この第一アンテナ要素の中心点から、前記第二の方向に前記距離Ｌの半分に対応する距離だけ、この接続ペアを構成する他の第一アンテナ要素の中心点側にずれた地点で、前記他の第一アンテナ要素と接続された構成にされていること
   を特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
6. 前記第二アンテナ（１２１，２２１）は、当該第二アンテナを構成するアンテナ要素として、前方を向く面上において第二の方向に配列された複数の第二アンテナ要素（ＴＡ，ＴＢ，ＴＤ，ＴＥ，ＴＦ）を備えた構成にされていること
   を特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
7. 前記二列の第一アンテナ要素群を構成する第一アンテナ要素の夫々は、前記第二の方向に長尺であり、
   前記第一アンテナは、前記第一アンテナ要素群の夫々が互いに、前記第二の方向において、前記第一アンテナ要素の前記第二の方向における長さよりも短い距離Ｌ異なる位置に配置された構成にされており、
   前記第二アンテナ（１２１）は、隣り合う前記第二アンテナ要素（ＴＡ，ＴＢ）の夫々が互いに、前記第二の方向において、前記距離Ｌの２倍に対応する距離２Ｌ異なる位置に配置された構成にされていること
   を特徴とする請求項１，２，５，６のいずれか一項記載のレーダ装置。
8. 前記二列の第一アンテナ要素群を構成する第一アンテナ要素の夫々は、前記第二の方向に長尺であり、
   前記第一アンテナは、前記第一アンテナ要素群の夫々が互いに、前記第二の方向において、前記第一アンテナ要素の前記第二の方向における長さよりも短い距離Ｌ異なる位置に配置された構成にされており、
   前記第二アンテナ（２２１）は、隣り合う前記第二アンテナ要素（ＴＤ，ＴＥ，ＴＦ）の夫々が互いに、前記第二の方向において、前記距離Ｌ異なる位置に配置された構成にされていること
   を特徴とする請求項１，２，５，６のいずれか一項記載のレーダ装置。
9. 前記第一アンテナを、前記反射波を受信する受信アンテナとして備え、前記第二アンテナを、前記レーダ波を発射する送信アンテナとして備えるレーダ装置であって、
   前記第一アンテナにおける前記接続ペア毎の受信信号、及び、前記非接続ペアの一群を構成する第一アンテナ要素である単体アンテナ要素毎の受信信号に基づき、前記反射波の前記第一及び第二の方向に対する到来方位を検出する方位検出手段（５０）
   を更に備え、
   前記方位検出手段は、
   前記接続ペア毎の受信信号、及び、前記非接続ペア毎に、この非接続ペアを構成する前記第一アンテナ要素の受信信号を合成して生成される前記非接続ペア毎の合成信号に基づき、前記反射波の前記第一の方向に対する到来方位を検出する第一検出手段（５３）と、
   前記単体アンテナ要素毎の受信信号に基づき、前記反射波の前記第一及び第二の方向に対する到来方位を検出する第二検出手段（５５）と、
   を備えること
   を特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
10. 前記第一アンテナを、前記反射波を受信する受信アンテナとして備え、前記第二アンテナを、前記レーダ波を発射する送信アンテナとして備えるレーダ装置であって、
    前記レーダ波が前記複数の第二アンテナ要素の夫々から異なるタイミングで発射されるように、前記複数の第二アンテナ要素の夫々に前記レーダ波の送信信号を入力する送信制御手段（１１，１１３）と、
    前記第一アンテナにおける前記接続ペア毎の受信信号、及び、前記非接続ペアの一群を構成する第一アンテナ要素である単体アンテナ要素毎の受信信号に基づき、前記反射波の前記第一及び第二の方向に対する到来方位を検出する方位検出手段（１５０）と、
    を更に備え、
    前記方位検出手段は、
    前記接続ペア毎の受信信号、及び、前記非接続ペア毎に、この非接続ペアを構成する前記第一アンテナ要素の受信信号を合成して生成される前記非接続ペア毎の合成信号に基づき、前記反射波の前記第一の方向に対する到来方位を検出する第一検出手段（５３）と、
    前記単体アンテナ要素毎の受信信号を、対応するレーダ波の送信元である前記第二アンテナ要素毎に分類して定義される、前記単体アンテナ要素の夫々と前記第二アンテナ要素の夫々との組み合わせ毎の受信信号に基づき、前記反射波の前記第一及び第二の方向に対する到来方位を検出する第二検出手段（５６）と、
    を備えること
    を特徴とする請求項１，２，５〜８のいずれか一項記載のレーダ装置。
11. 前記第一の方向は、水平方向であり、前記第二の方向は、垂直方向であること
    を特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか一項記載のレーダ装置。

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