JP6967862B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーダ装置に関するものである。

従来、道路上方または路側に配置され、路面を走行する車両の台数、サイズ、速度、方向等を計測するレーダ装置では、渋滞等によって多数の停止車両が存在する場合、停止車両から発生する反射波が、近傍を通過する車両からの反射波より相対的に強度が高い強反射源となり、当該車両の検出精度が低下するという問題点がある。

そこで、このような問題点を解決する方法として、特許文献１には、車線毎に独立したレーダ装置を配置する技術が開示されている。

また、特許文献２には、送信波に対する反射波に基づいてスキャン範囲内の物体を検知して物体の検知結果を出力し、速度がある値未満の物体を検知対象以外の物体と判断し、一定時間内にスキャン範囲で検知された検知対象以外の物体を含む場合、検知対象以外の物体を検知しないようにスキャン範囲を狭める技術が開示されている。

特開２０１３−１７１５４０号公報 特開２０１４−１９９２２１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、車線の数に応じた台数のレーダ装置が必要になることから、コストが高くつくという問題点がある。

また、特許文献２に開示された技術では、アンテナのスキャン範囲を絞り込むためにアンテナ部が設けられた回転部を機械的に回転させる必要があることから、機械的な動作部分が必要となる。このため、装置の構成が複雑化するとともに、製造コストが高くつくという問題点がある。

本発明は、装置を複雑化することなく、強反射源の影響を低減することが可能なレーダ装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、電波により物標を検出するレーダ装置において、前記電波を送信する送信アンテナと、複数の受信アンテナ素子によって構成され、前記物標によって散乱された前記電波を受信する受信アンテナと、前記電波の進行方向を変更する変更手段と、前記受信アンテナによって前記物標の方向から受信された前記電波と、前記受信アンテナによって前記変更手段の方向から受信された前記電波とに基づいて、前記物標を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、装置を複雑化することなく、強反射源の影響を低減することが可能となる。

また、本発明は、前記変更手段は、前記電波を所定の方向に反射することで前記進行方向を変更する反射部材によって構成され、前記検出手段は、前記受信アンテナによって前記物標の方向から受信された前記電波と、前記受信アンテナによって前記変更手段の方向から受信された前記電波とに基づいて、前記物標を検出する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な構成の変更手段を用いることで、強反射源の影響を低減することが可能となる。

また、本発明は、前記反射部材を複数有し、前記検出手段は、前記物標の実像と、複数の前記反射部材から反射された複数の前記鏡像とに基づいて前記物標を検出する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、実像と複数の鏡像とに基づいて物標を検出することで、強反射源の影響を低減することができる。

また、本発明は、前記反射部材は、前記検出手段の検出可能な範囲外に存在する前記物標の鏡像を前記受信アンテナに向けて反射し、前記検出手段は、前記鏡像に基づいて前記物標を検出する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、検出可能な範囲外に存在する物標も検出対象とすることができる。

また、本発明は、前記反射部材を複数有し、前記検出手段は、複数の前記反射部材によって生じた複数の前記鏡像に基づいて前記物標を検出する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、複数の反射部材を組み合わせることで、検出可能な範囲外に存在する物標も検出対象とすることができる。

また、本発明は、前記変更手段は、反射面が凹面形状または凸面形状を有する前記反射部材によって構成されるとともに、前記検出手段の検出可能な範囲外に存在する前記物標の鏡像を前記受信アンテナに向けて反射し、前記検出手段は、前記鏡像に基づいて前記物標を検出する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、鏡像を縮小または拡大することができるので、所望の大きさの鏡像を得ることができる。

本発明によれば、装置を複雑化することなく、視野角に直交する方向の物標の位置を検出することが可能なレーダ装置を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。 図１に示す制御・処理部の詳細な構成例を示す図である。 図１に示すレーダ装置の送信アンテナおよび受信アレイアンテナの構成例を示す図である。 回路基板と反射部材の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の設置例を示す図である。 本発明の第１実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るレーダ装置を説明する図である。 本発明の第３実施形態に係るレーダ装置を説明する図である。 本発明の第４実施形態に係るレーダ装置の設置例を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るレーダ装置を説明する図である。 本発明の第５実施形態に係るレーダ装置の設置例を示す図である。 本発明の第５実施形態に係るレーダ装置を説明する図である。 本発明の第６実施形態に係るレーダ装置を説明する図である。 本発明の第７実施形態に係るレーダ装置を説明する図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の第１実施形態に係るレーダ装置１は、局部発振部１０、送信部１１、制御・処理部１５、受信部１６、および、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部２１を主要な構成要素としている。

ここで、局部発振部１０は、所定の周波数のＣＷ（Continuous Wave）信号を生成して、送信部１１と受信部１６に供給する。

送信部１１は、変調部１２、および、送信アンテナ１３を有し、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を、変調部１２によってパルス変調し、送信アンテナ１３を介して物標に向けて送信する。

送信部１１の変調部１２は、制御・処理部１５によって制御され、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号をパルス変調して出力する。送信アンテナ１３は、変調部１２から供給されるパルス信号を、物標に向けて送信する。

制御・処理部１５は、局部発振部１０、変調部１２、アンテナ切換部１８、および、利得可変増幅部１９を制御するとともに、Ａ／Ｄ変換部２１から供給される受信データに対して演算処理を実行することで、物標を検出する。

図２は、図１に示す制御・処理部１５の詳細な構成例を示すブロック図である。図２に示すように、制御・処理部１５は、制御部１５ａ、処理部１５ｂ、検出部１５ｃ、および、通信部１５ｄを有している。ここで、制御部１５ａは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成され、ＲＯＭおよびＲＡＭに記憶されているデータに基づいて装置の各部を制御する。処理部１５ｂは、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって構成され、Ａ／Ｄ変換部２１から供給されるデジタル信号に対する処理を実行する。検出部１５ｃは、例えば、ＤＳＰ等によって構成され物標を検出する処理を実行する。通信部１５ｄは、検出部１５ｃによる検出結果を、外部の装置に対して通知する。

図１に戻る。受信部１６は、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８、アンテナ切換部１８、利得可変増幅部１９、および、復調部２０を有し、送信アンテナ１３から送信され、物標によって散乱された信号を受信して復調処理を施した後、Ａ／Ｄ変換部２１に出力する。

受信部１６の第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８は、８個のアンテナ素子によって構成され、送信アンテナ１３から送信され、物標によって散乱された信号を受信し、アンテナ切換部１８に供給する。

アンテナ切換部１８は、制御・処理部１５の制御部１５ａによって制御され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８のいずれか１つを選択して、受信信号を利得可変増幅部１９に供給する。利得可変増幅部１９は、制御・処理部１５の制御部１５ａによって利得が制御され、アンテナ切換部１８から供給される受信信号を所定の利得で増幅して復調部２０に出力する。復調部２０は、利得可変増幅部１９から供給される受信信号を、局部発振部１０から供給されるＣＷ信号を用いて復調して出力する。

Ａ／Ｄ変換部２１は、復調部２０から供給される受信信号を所定の周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して制御・処理部１５に供給する。

図３は、送信アンテナ１３および第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８のより詳細な構成例を示す図である。第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８は受信アレイアンテナ１７を構成する。図３に示すように、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８は、それぞれが図３の上下方向に所定の長さＬを有し、左右方向に幅Ｗ（Ｗ＜Ｌ）を有している。第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８は、回路基板３０の板面上に、間隔Ｄをそれぞれ隔てて配置される。第８受信アンテナ１７−８の右隣には、送信アンテナ１３が配置されている。送信アンテナ１３は、図３の上下方向に所定の長さＬｔを有し、左右方向に幅Ｗｔ（Ｗｔ＜Ｌｔ）を有している。

図４は、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８および送信アンテナ１３を有する回路基板３０に近接して配置される反射部材４０の構成例を示す図である。図４に示すように、回路基板３０は、図４に示すＸ−Ｙ平面に平行に配置されている。また、反射部材４０は、Ｘ−Ｚ平面に対して傾きを有して（Ｚ方向に移動するにつれてＸ−Ｚ平面から離間するような傾きを有して）配置されている。なお、反射部材４０は、例えば、アルミニウムまたは銅等の導電性の板材によって構成される。

図５は、レーダ装置１の設置例を示す図である。図５に示すように、レーダ装置１は、反射部材４０とともに筐体５０内に収容される。筐体５０は、底部が路側に埋設される支持部５１の頂部に固定されている。レーダ装置１は、道路Ｒを走行する物標Ｔ（例えば、車両）を検出する。なお、反射部材４０は、その位置および角度が変化しないように図示しない固定部材によって固定されている。なお、反射部材４０が筐体５０から一部または全部が露出するように設置されるようにしてもよい。

（Ｂ）第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第１実施形態の動作を説明する。図６は、第１実施形態の動作を説明するための模式図である。なお、図６は、図４に示すＸ軸の上方向から眺めた図である。図６に示すように、レーダ装置１は、回路基板３０の法線方向（図６のＺ方向）からＹ方向に角度αの検出対象範囲と、角度βの検出可能範囲とを有している。なお、検出対象範囲は、物標を検出する対象となる範囲であり、検出可能範囲は、物標を積極的には検出しないが、検出対象範囲内の物標を検出する際に補助的に使用する範囲である。なお、検出対象範囲および検出可能範囲としては、例えば、α＝３０〜４０°とし、β＝８０°に設定することができる。もちろん、これ以外の角度に設定してもよい。

つぎに、本発明の第１実施形態の詳細な動作について説明する。制御・処理部１５は、変調部１２を制御して、送信アンテナ１３からパルス波を送信させる。送信アンテナ１３から送信されたパルス波は、物標Ｔによって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８によって受信される。また、送信アンテナ１３から送信されたパルス波は、反射部材４０によって反射された後、物標によって散乱され、反射部材４０によって再度反射され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８によって受信される。

制御・処理部１５は、アンテナ切換部１８を制御して、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８による受信信号を順次選択して利得可変増幅部１９に供給する。利得可変増幅部１９は、アンテナ切換部１８から供給された信号を増幅し、復調部２０に供給する。復調部２０は、利得可変増幅部１９から供給された信号を復調して、Ａ／Ｄ変換部２１に供給する。Ａ／Ｄ変換部２１は、復調部２０から供給されたアナログ信号をデジタル信号に変換して制御・処理部１５に供給する。

制御・処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部２１から供給されるデジタル信号に対して解析処理を実行し、物標を検出する。より詳細には、制御・処理部１５は、検出対象範囲に存在する物標を検出するとともに、検出可能範囲において検出される鏡像を参照して、物標の検出精度を向上させる。

例えば、図６の例では、検出対象範囲内には、物標Ｔ（例えば、検出対象となる走行中の車両）と、物標Ｔと比較して相対的に強く電波を反射する強反射源（例えば、渋滞によって停車している複数の車両等、一体的な大きな物標として電波を反射しうるもの）とが存在している。送信アンテナ１３から送出された電波は、物標Ｔによって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜１７−８に受信される。また、送信アンテナ１３から送出された電波は、強反射源によっても散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜１７−８に受信される。さらに、反射部材４０によって反射された後に、物標Ｔで散乱された電波は、反射部材４０によって再度反射され、第１受信アンテナ１７−１〜１７−８に受信される。

図７は、図６に対応する検出信号を示す図である。なお、図７において横軸は角度を示し、縦軸は信号のレベルを示している。なお、横軸に示す−α／２〜α／２の範囲が検出対象範囲を示し、−β／２〜β／２の範囲が検出可能範囲を示している。

図７（Ａ）は、図６に対応する検出信号を示す図であり、この図では、強反射源に対応する信号Ｓ１と、物標Ｔに対応する信号Ｓ２（実像）と、鏡像Ｍに対応する信号Ｓ３が検出されている。なお、信号Ｓ１は、複数の車両としての強反射源によって散乱された信号であるので、単一の車両としての物標Ｔによって散乱された信号Ｓ２に比較して、信号レベルが高くなっている。また、信号Ｓ３は、反射部材４０によって反射された鏡像であるので、信号Ｓ２に対して略対称（線対称）な形状となっている。

制御・処理部１５は、図７（Ａ）に示す鏡像Ｍに対応する信号Ｓ３を、物標Ｔに対応する信号Ｓ２に対して合成（加算）する処理を実行する。この結果、信号Ｓ２と信号Ｓ３が合成された信号Ｓ４が得られる。なお、信号Ｓ４は、信号Ｓ２と信号Ｓ３が合成された信号であるので、信号のレベルが信号Ｓ２と信号Ｓ３よりも大きくなっている。このため、強反射源に対応する信号Ｓ１が存在する場合でも、物標Ｔに対応する信号のレベルを大きくすることができるため、物標Ｔを確実に検出することができる。

制御・処理部１５は、反射部材４０の反射角度等の情報を予め有しており、検出対象範囲内に存在する物標に対応する鏡像がどこに現れるかについては、既知である。このため、鏡像に対応する実像を容易に特定することができるので、実像の信号と鏡像の信号とを容易に合成することができる。

なお、以上の説明では、送信アンテナ１３から送信された電波が、反射部材４０によって反射され、物標Ｔによって散乱された後に、反射部材４０によって再度反射され、受信アレイアンテナ１７によって受信されて生ずる鏡像を例に挙げて説明した。しかしながら、送信アンテナ１３から送信された電波が、反射部材４０を経由せずに物標Ｔによって散乱された後に、反射部材４０によって反射され、受信アレイアンテナ１７によって受信されて生ずる鏡像も用いるようにしてもよい。あるいは、送信アンテナ１３から送信された電波が、反射部材４０によって反射され、物標Ｔによって散乱された後に、反射部材４０を経由せずに受信アレイアンテナ１７によって受信されて生ずる鏡像も用いるようにしてもよい。すなわち、これらの鏡像も合成対象として用いるようにしてもよい。

つぎに、第１実施形態において実行される処理について説明する。図８は、第１実施形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。図８に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１０では、制御・処理部１５の制御部１５ａは、変調部１２を制御して、送信アンテナ１３からパルス信号の送信を開始させる。この結果、送信アンテナ１３から送信されたパルス波は、物標によって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される。また、物標によって散乱され、反射部材４０によって反射されたパルス波も第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される。

ステップＳ１１では、制御・処理部１５の制御部１５ａは、アンテナ切換部１８を制御して、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８のいずれかによって受信された信号を利得可変増幅部１９に供給する。

ステップＳ１２では、制御・処理部１５の制御部１５ａは、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８の全てによる受信が終了したか否かを判定し、全てのアンテナによる受信が終了しておらず、繰り返し処理を実行すると判定する場合（ステップＳ１２：Ｙ）にはステップＳ１１に戻って同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ１２：Ｎ）にはステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、制御・処理部１５の検出部１５ｃは、鏡像と物標（実像）とを合成する処理を実行する。なお、鏡像と実像を合成する処理としては、例えば、鏡像に対応する信号を反転して、実像に対応する信号に加算する方法がある。もちろん、これ以外の方法によって鏡像と実像を合成するようにしてもよい。

ステップＳ１４では、制御・処理部１５の検出部１５ｃは、ステップＳ１３の処理結果に基づいて、物標の検出処理を実行する。具体的には、クラスタリング処理およびトラッキング処理によって物標を検出する。

ステップＳ１５では、制御・処理部１５の通信部１５ｄは、物標の検出結果を他の装置（例えば、ＥＣＵ（Electric Control Unit）等）に対して出力する。

ステップＳ１６では、制御・処理部１５の制御部１５ａは、処理を終了するか否かを判定し、処理を継続すると判定した場合（ステップＳ１６：Ｎ）にはステップＳ１０に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ１６：Ｙ）には処理を終了する。

以上に説明したように、本発明の第１実施形態によれば、レーダ装置１の検出可能範囲内に反射部材４０を配置し、反射部材４０によって生じる鏡像に対応する信号と、実像に対応する信号とを合成するようにしたので、強反射源が存在する場合でも、物標を確実に検出することができる。

（Ｃ）第２実施形態の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、図１〜図５と同様の構成を有しているが、反射部材４０の反射角度が異なっている。図９は、本発明の第２実施形態を説明するための模式図である。図９に示すように、第２実施形態では、反射部材４０の反射角度が図６とは異なっている。すなわち、図９の例では、反射部材４０は、送信アンテナ１３から送信された電波を、検出可能な範囲外に存在する物標Ｔ２に対しても照射するとともに、物標Ｔ２によって散乱された電波を第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射する角度に設定されている。なお、図９では、物標Ｔ２と区別するために、検出対象範囲内の物標は物標Ｔ１とされている。

つぎに、第２実施形態の動作について説明する。送信アンテナ１３から送信された電波は、物標Ｔ１によって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、物標Ｔ１を検出することができる。また、送信アンテナ１３から送信された電波は、反射部材４０によって反射された後、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２によって散乱され、反射部材４０によって再度反射されて第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、反射部材４０によって反射されて第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される際の角度と同じ角度であって、回路基板３０から反射部材４０を介して物標Ｔ２までの距離と同じ距離の位置に鏡像Ｍ２が検出される。

制御・処理部１５は、鏡像Ｍ２と物標Ｔ２の位置関係を示す情報（例えば、テーブル）を有しているので、この情報を参照することで、鏡像Ｍ２に対応する物標Ｔ２の位置を知ることができる。これにより、レーダ装置１は、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２についても検出することができる。

以上に説明したように、本発明の第２実施形態によれば、反射部材４０を用いることにより、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２についても検出することができる。

（Ｄ）第３実施形態の説明
つぎに、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、図１〜図５と同様の構成を有しているが、３つの反射部材４１〜４３を有している点が異なっている。図１０は、本発明の第３実施形態を説明するための模式図である。図１０に示すように、第３実施形態では、３つの反射部材４１〜４３が配置されている。

つぎに、第３実施形態の動作について説明する。送信アンテナ１３から送信された電波は、物標Ｔ１によって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、物標Ｔ１を検出することができる。また、送信アンテナ１３から送信された電波は、反射部材４１によって反射された後、物標Ｔ１によって散乱され、反射部材４１によって再度反射されて第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、反射部材４１によって反射されて第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される際の角度と同じ角度であって、回路基板３０から反射部材４０を介して物標Ｔ１までの距離と同じ距離の位置に鏡像Ｍ１が検出される。

また、送信アンテナ１３から送信された電波は、反射部材４２，４３によって反射された後、物標Ｔ１によって散乱され、反射部材４３，４２によって再度反射されて第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、反射部材４２から第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される際の角度と同じ角度であって、回路基板３０から反射部材４２，４２を経由して物標Ｔ１までの距離と同じ距離の位置に鏡像Ｍ２が検出される。

なお、制御・処理部１５は、鏡像Ｍ１，Ｍ２と物標Ｔ１の位置関係を示す情報（例えば、テーブル）を有しているので、この情報を参照することで、鏡像Ｍ１，Ｍ２に対応する物標Ｔ１の位置を知ることができる。制御・処理部１５は、以上のようにして検出した鏡像Ｍ１，Ｍ２に対応する信号と、物標Ｔ１に対応する信号とを合成する。これにより、強反射源が存在する場合でも、物標Ｔ１をより確実に検出することができる。

以上に説明したように、本発明の第３実施形態によれば、反射部材４１〜４３を用いることで生じる複数の鏡像を用いることにより、強反射源が存在する場合でも、物標Ｔ１を確実に検出することができる。

（Ｅ）第４実施形態の説明
つぎに、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態は、図１〜図３と同様の構成を有しているが、反射部材の枚数および配置が異なっている。図１１は、本発明の第４実施形態を説明するための図である。図１１に示すように、第４実施形態では、２つの反射部材４１，４２が筐体５０の外部に配置されている。なお、これらの反射部材４１，４２は、その位置および角度が変化しないように、例えば、図示しない固定部材によって、筐体５０または支持部５１等に固定されている。

つぎに、第４実施形態の動作について説明する。図１２に示すように、送信アンテナ１３から送信された電波は、物標Ｔ１によって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、物標Ｔ１を検出することができる。また、送信アンテナ１３から送信された電波は、反射部材４１，４２によって反射された後、物標Ｔ２によって散乱され、反射部材４２，４１によって再度反射されて第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される。この結果、反射部材４２から第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される際の角度と同じ角度であって、回路基板３０から反射部材４１，４２を介して物標Ｔ２までの距離と同じ距離の位置に鏡像Ｍ２が検出される。

なお、制御・処理部１５は、鏡像Ｍ２と物標Ｔ２の位置関係を示す情報（例えば、テーブル）を有しているので、この情報を参照することで、鏡像Ｍ２に対応する物標Ｔ２の位置を知ることができる。これにより、制御・処理部１５は、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２を検出することができる。

以上に説明したように、本発明の第４実施形態によれば、反射部材４１，４２を用いることにより、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２を検出することができる。

（Ｆ）第５実施形態の説明
つぎに、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態は、図１〜図３と同様の構成を有しているが、反射部材の枚数および配置が異なっている。図１３は、本発明の第５実施形態を説明するための図である。図１３に示すように、第５実施形態では、２つの反射部材４１，４２が筐体５０の外部に、図１３に示す角度および位置関係を有して配置されている。反射部材４１は、レーダ装置１から送信される電波を反射して反射部材４２に入射するとともに、反射部材４２によって反射された電波をレーダ装置１に入射する。反射部材４２は、道路Ｒ１よりも垂直方向の高い位置に存在する道路Ｒ２に存在する物標Ｔ２に対して電波を照射するとともに、物標Ｔ２によって散乱される電波を反射して反射部材４１に入射する。なお、これらの反射部材４１，４２は、その位置および角度が変化しないように、例えば、図示しない固定部材によって、筐体５０または支持部５１等に固定されている。

つぎに、第５実施形態の動作について説明する。図１４に示すように、送信アンテナ１３から送信された電波は、物標Ｔ１によって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、物標Ｔ１を検出することができる。また、送信アンテナ１３から送信された電波は、反射部材４１，４２によって反射された後、道路Ｒ２に存在する物標Ｔ２によって散乱され、反射部材４２，４１によって再度反射され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される。この結果、反射部材４１から第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される際の角度と同じ角度であって、回路基板３０から反射部材４１，４２を介して物標Ｔ２までの距離と同じ距離の位置に鏡像Ｍ２が検出される。

なお、制御・処理部１５は、鏡像Ｍ２と物標Ｔ２の位置関係を示す情報（例えば、テーブル）を有しているので、この情報を参照することで、鏡像Ｍ２に対応する物標Ｔ２の位置を知ることができる。これにより、制御・処理部１５は、検出可能範囲の外であって、道路Ｒ１とは異なる高さにある道路Ｒ２に存在する物標Ｔ２を検出することができる。

以上に説明したように、本発明の第５実施形態によれば、反射部材４１，４２を用いることにより、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２を検出することができる。

（Ｇ）第６実施形態の説明
つぎに、本発明の第６実施形態について説明する。第６実施形態は、図１〜図３と同様の構成を有しているが、反射部材の形状が異なっている。図１５は、本発明の第６実施形態を説明するための模式図である。図１５に示すように、第６実施形態では、反射面が凹形状を有する反射部材４５が配置されている。反射部材４５は、レーダ装置１から送信される電波を、凹形状を有する反射面によって反射して物標Ｔ２に照射するとともに、物標Ｔ２によって散乱された電波をレーダ装置１に入射する。

つぎに、第６実施形態の動作について説明する。図１５に示すように、送信アンテナ１３から送信された電波は、物標Ｔ１によって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、物標Ｔ１を検出することができる。また、送信アンテナ１３から送信された電波は、反射部材４５によって反射された後、物標Ｔ２によって散乱され、反射部材４５によって再度反射され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される。この結果、図１５に示すように拡大された形状を有する鏡像Ｍ２を検出することができる。

なお、制御・処理部１５は、鏡像Ｍ２と物標Ｔ２の位置関係を示す情報（例えば、テーブル）を有しているので、この情報を参照することで、鏡像Ｍ２に対応する物標Ｔ２の位置を知ることができる。これにより、制御・処理部１５は、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２を検出することができる。

以上に説明したように、本発明の第６実施形態によれば、反射部材４５を用いることにより、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２を検出することができるとともに、物標Ｔ２を拡大して検出することができる。

（Ｈ）第７実施形態の説明
つぎに、本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態は、図１〜図３と同様の構成を有しているが、反射部材の形状が異なっている。図１６は、本発明の第７実施形態を説明するための模式図である。図１６に示すように、第７実施形態では、反射面が凸形状を有する反射部材４６が配置されている。反射部材４６は、レーダ装置１から送信される電波を、凸形状を有する反射面により反射して物標Ｔ２に照射するとともに、物標Ｔ２によって散乱された電波をレーダ装置１に入射する。

つぎに、第７実施形態の動作について説明する。図１６に示すように、送信アンテナ１３から送信された電波は、物標Ｔ１によって散乱され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に受信される。この結果、物標Ｔ１を検出することができる。また、送信アンテナ１３から送信された電波は、反射部材４６によって反射された後、物標Ｔ２〜Ｔ５によって散乱され、反射部材４６によって再度反射され、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８に入射される。この結果、図１６に示すように縮小された形状を有する鏡像Ｍ２〜Ｍ５を検出することができるため、より広範囲を検出することができる。

なお、制御・処理部１５は、鏡像Ｍ２〜Ｍ５と物標Ｔ２〜Ｔ５の位置関係を示す情報（例えば、テーブル）を有しているので、この情報を参照することで、鏡像Ｍ２〜Ｍ５に対応する物標Ｔ２〜Ｔ５の位置を知ることができる。これにより、制御・処理部１５は、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２〜Ｔ５を検出することができる。

以上に説明したように、本発明の第７実施形態によれば、反射部材４６を用いることにより、検出可能範囲の外に存在する物標Ｔ２〜Ｔ５を検出することができるとともに、物標Ｔ２〜Ｔ５を縮小して検出することができる。

（Ｉ）変形実施形態の説明
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の例では、レーダ装置１は、道路に固定して設置するようにしたが、例えば、車両等の移動体に設置するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、反射部材としては、平面形状を有するもの、または、凸面形状または凹面形状を有するものを用いるようにしたが、これ以外の形状の反射部材を用いるようにしてもよい。また、反射部材ではなく、電波レンズや電波プリズム等を用いるようにしてもよい。すなわち、本明細書において、電波の進行方向を変更する変更手段としては、反射によって進行方向を変更する部材だけでなく、透過する際に進行方向が変化する部材も含まれている。

また、図３に示す構成では、送信アンテナ１３からはパルス信号を送信するようにしたが、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）を用いるようにしてもよい。

また、図３に示す実施形態では、アンテナ切換部１８によって第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８からの出力を択一的に選択するようにしたが、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８のそれぞれに対して利得可変増幅部１９、復調部２０、および、Ａ／Ｄ変換部２１を設け、Ａ／Ｄ変換部２１の出力を選択部によって選択して制御・処理部１５に供給するようにしてもよい。もちろん、利得可変増幅部１９または復調部２０の後段に選択部を設け、選択部によって利得可変増幅部１９または復調部２０の出力を選択するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８を用いる場合を例に挙げて説明したが、これ以外の本数であってもよい。なお、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を施す都合から、２のべき乗の本数を用いることが望ましい。また、送信アンテナ１３が１つだけの場合を例に挙げて説明したが、複数の送信アンテナを用いるようにしてもよい。

また、図３等に示す第１受信アンテナ１７−１〜第８受信アンテナ１７−８の形状は一例であって、本発明が図３に示す形状のみに限定されないことはいうまでもない。

また、以上の各実施形態では、反射部材４０〜４６は、角度および位置が固定されているものとして説明したが、例えば、反射部材４０〜４６に対して、駆動用のサーボモータ等を取り付け、サーボモータによって、例えば、反射角度を変更するようにしてもよい。なお、反射角度を変更した場合には、反射角度が変化することから、角度に応じたテーブルを予め格納するようにしてもよい。

また、以上の各実施形態では、反射部材４０〜４６によって生ずる鏡像と、物標の関係を示す情報を予め格納するようにしたが、例えば、学習処理によって、これらの関係を学習するようにしてもよい。

また、図８に示すフローチャートの処理は一例であって、本発明がこれらフローチャートの処理に限定されるものではないことはいうまでもない。

１ レーダ装置
１０ 局部発振部
１１ 送信部
１２ 変調部
１３ 送信アンテナ
１５ 制御・処理部（検出手段）
１５ａ 制御部
１５ｂ 処理部
１５ｃ 検出部
１５ｄ 通信部
１６ 受信部
１７ 受信アレイアンテナ
１７−１〜１７−８ 第１受信アンテナ〜第８受信アンテナ
１８ アンテナ切換部
１９ 利得可変増幅部
２０ 復調部
２１ Ａ／Ｄ変換部
３０ 回路基板
４０〜４３，４５，４６ 反射部材（変更手段）
５０ 筐体
５１ 支持部

Claims (3)

1. 電波により物標を検出するレーダ装置において、
   前記電波を送信する送信アンテナと、
   複数の受信アンテナ素子によって構成され、前記物標によって散乱された前記電波を受信する受信アンテナと、
   前記電波の進行方向を変更する変更手段と、
   前記受信アンテナによって前記物標の方向から受信された前記電波と、前記受信アンテナによって前記変更手段の方向から受信された前記電波とを合成することによって、前記物標を検出する検出手段と、
   を有し、
   前記検出手段は、前記物標の方向と前記変更手段の方向の中間の方向となる対称軸を中心として、前記変更手段の方向から受信された前記電波に係る信号を反転し、この反転した前記信号を前記受信アンテナによって前記物標の方向から受信された前記電波に係る信号に加算することにより合成し、
   前記変更手段は、検出対象の物標を検出する検出対象範囲外であり、かつ、検出可能範囲内に配置される
   ことを特徴とするレーダ装置。
2. 前記変更手段は、前記電波を所定の方向に反射することで前記進行方向を変更する反射部材によって構成され、
   前記検出手段は、前記受信アンテナによって前記物標の方向から受信された前記電波と、前記受信アンテナによって前記変更手段の方向から受信された前記電波とを合成することによって、前記物標を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記反射部材を複数有し、
   前記検出手段は、前記物標の実像と、複数の前記反射部材から反射された複数の鏡像とを合成することによって、前記物標を検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。

Images