WO2007094064A1

WO2007094064A1 - レーダ装置

Info

Publication number: WO2007094064A1
Application number: PCT/JP2006/302712
Authority: WO
Inventors: Toshio Wakayama; Takashi Sekiguchi; Masashi Mitsumoto
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2007-08-23
Also published as: JP4850898B2; JPWO2007094064A1

Abstract

　道路側方に存在する静止物線に反射された虚像を測角精度に依存せずに除去する。　移動体に搭載され、この移動体の進路方向を含む所定の角度範囲に向けて照射したレーダ波のエコーを複数のビーム方向から受信し、受信したエコーの受信信号に基づいてエコーの反射源までの距離とエコーの反射源の速度とを算出するとともに、ビーム方向の受信ビーム信号２０７を用いてエコーの反射源の方向を算出するレーダ装置において、　前記エコーの反射源の距離と速度、及び前記受信ビーム信号を用いて前記移動体の進路方向の周囲に存在する静止物線の位置２２３を検出する静止物線検出部１２２と、　静止物線の位置２２３と受信ビーム信号２０７の方向とに基づいて、受信ビーム信号２０７のビームが静止物線２２３による反射に起因した虚像を含むビームであるか否かを判定する判定処理を行うビーム判定部１２３、を備えた。

Description

明細書

レーダ装置

技術分野

[0001] この発明はレーダ装置に係るものであり、特にレーダ波の不要反射波を除去する技術に関するものである。

背景技術

[0002] 自動車に搭載されたレーダは、主に車両前方に存在する先行車両などの対象物との相対距離や相対速度、方向を検出することを目的としている。自動車が走行する道路の側方には、ガードレールや歩道、建造物といった静止物が存在する。このため、自動車の前方に照射したレーダ波が検出対象物に反射された後、さらに道路側方の静止物に再反射されてレーダ装置の受信アンテナに入射する場合が生ずる。自動車搭載用レーダでは、このような入射波の方向を測定してしまうことで、対象物の位置を誤検出するとヽぅ問題を抱えてヽる。

[0003] そこで、自動車搭載用レーダシステムの分野においては、道路側方の静止物による反射波を除外する技術が従来力提案されてきた。例えばこのような技術として、静止物の分布に基づいて一定の領域をゴースト (虚像)が存在する領域であると仮定した上で、像力 Sこの領域に含まれる場合にはこの像を虚像であるとして除去する方法 (例えば、特許文献 1)や、車線の概念を取り入れた上で自車線と隣接車線以外に検出された物体を虚像として除外する方法 (例えば、特許文献 2)が知られている。

[0004] 特許文献 1 :特開 2101— 116839「車間距離センサ」公報

特許文献 2 :特開 2103— 270342「物体認識装置、物体認識方法、レーダ装置」公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 従来の方法は、虚像が存在する領域を仮定しておき、反射点の位置を求めてその位置が虚像が存在する領域内に含まれる場合に、反射点を虚像とみなすものである。このような判定方法を用いて正しく実像と虚像とを区別するには、それぞれの像が正しく分離された上で各像の距離と方向を精度よく算出することが前提となる。

[0006] ところが現実には、このような前提を常に採用することはできない。例えばマルチビームを用いて像の方向を定めようとすると、ビームの組み合わせ方によっては、本来実像が存在するはずの領域 (実像領域）に虚像が現れる場合がある。このような場合に従来の方法を適用しても、虚像は実像領域に存在するために排除されない。この発明は力かる問題を解決するためになされたものであって、虚像と実像とを正しく分離できない可能性が生じる場合であっても、虚像を確実に排除することを目的とする

課題を解決するための手段

[0007] 力かる課題を解決するために、この発明によるレーダ装置は、

移動体に搭載され、この移動体の進路方向を含む所定の角度範囲に向けて照射したレーダ波のエコーを複数のビーム方向から受信し、受信したエコーの受信信号に基づいて前記エコーの反射源までの距離と前記エコーの反射源の速度とを算出するとともに、前記ビーム方向の受信ビーム信号を用、て前記エコーの反射源の方向を算出するレーダ装置において、

前記エコーの反射源の距離と速度、及び前記受信ビーム信号を用いて前記移動体の進路方向の周囲に存在する静止物線の位置を検出する静止物線検出手段と、前記静止物線検出手段が検出した静止物線の位置と前記受信ビーム信号の方向とに基づいて、この受信ビーム信号のビームが前記静止物線による反射に起因した虚像を含むビームである力否かを判定する判定処理を行うビーム判定手段、を備えたものである。

発明の効果

[0008] このような判定方法を用いることで、静止物の影響を受けやす、ビームを特定し、このビームを除外することが可能となる。したがって虚像の測角精度が十分に確保出来ない場合であっても、虚像を含むビーム自体を排除するため、虚像の影響を受けない測定が可能となる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]この発明の実施の形態の反射波の伝播経路を説明する図、 [図 2]ビームの有効性を判定する方法を説明するための図、

[図 3]この発明の実施の形態によるレーダ装置の構成を表すブロック図、

[図 4]この発明の実施の形態のレーダ装置における送信信号の周波数変調方法を示した図、

[図 5]受信アンテナ素子の配置と到来波の位相差との関係を示した図、

[図 6]この発明の実施の形態のレーダ装置の詳細な構成を示したブロック図、である符号の説明

[0010] 2 移動体、

4 対象物、

5 静止物線、

101 発信器、

102 送信アンテナ、

103a〜103e 受信アンテナ素子、

104a〜104e 受信部、

105a〜105e A,D変^^、

106a〜106e 周波数検出部、

107 距離 ·速度算出部、

108 ビーム形成部、

109 ビーム有効性判定部、

110 測角処理部。

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下に、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。

実施の形態.

まず、この発明の実施の形態によるレーダ装置の動作原理について説明する。図 1 はこの発明の実施の形態によるレーダ装置に到来する反射波の伝播経路を説明する図である。図 1 (A)において、この発明の実施の形態によるレーダ装置 1は移動体 2に搭載されている。この移動体 2は、例えば静止物が周囲に存在する経路 3上を移動する物体である。移動体 2の例としては自動車が判りやすいであろう。また、移動体 2が自動車であるとすれば、経路 3としては、道路あるいは車線が該当することになろ

[0012] 図 1 (A)では、移動体 2の前方 (移動方向）に対象物 4が存在している。実際にはこの対象物 4は所定の速度で経路 3上を移動している。し力しながら、対象物 4までの距離 Rや対象物 4との速度 Vは、レーダ装置 1には未知の状態にある。経路 3の周囲、例えば側方には静止物線 5が施設されている。この静止物線 5は必ずしも一体不可分の物体で構成されているとは限らない。例えば経路 3が道路であるとすれば、静止物線 5を構成するものとしては、歩道の路肩やガードレール、経路 3に沿って施設されて、る建造物などが考えられよう。

[0013] レーダ装置 1が、レーダ波を対象物 4の方向に照射すると、照射したレーダ波の一部は図 1に示される対象物 4上の反射源 11におヽて反射され、反射源 11からレーダ装置 1までの最短経路である直線 12を通ってレーダ装置 1に戻る。レーダ装置 1は、この反射波を分析することで、対象物 4までの距離 Rや方向 Θ、速度 Vを検出する。

[0014] し力しながら、移動体 2から対象物 4までのレーダ波の伝播経路は、直線 12だけとは限らな、。反射波の一部は静止物線 5に再び反射されてレーダ装置 1に到来する。このような反射波の伝播経路は、例えば経路 13のようになる。レーダ装置 1は経路 13を通って入射するエコーの方向と距離を測定すると、このエコーはみかけ上反射点 14の位置にあるように観測される。

[0015] このような場合、従来技術では静止物線 5の位置や経路 3の幅 (例えば車線の幅）を基準に、虚像の存在しうる領域を仮定し、反射点 14が虚像の存在しうる領域に含まれる場合に、反射点 14を虚像であるとしてエコーデータの中から除去することとしている。この方法は、反射点 11や反射点 14の位置を正しく取得できる場合には問題なく動作するものと思われる。

[0016] し力しながら、反射点 14の方向は常に精度よく求められるとは限らない。ゆえに従来技術を用いたところで、反射点 14の位置が精度よく特定できるとは、えな、。

[0017] そこで、この発明の実施の形態では、反射点 14の位置に基づいて虚像を排除する代わりに、反射点 14を含むビーム 23自体を排除する。すなわち、ビーム方向と静止物線との相対的な位置関係に基づいて、ビームに静止物線による反射に起因した虚像が含まれる可能性があるカゝ否かを判断し、実像のみを含むビームを用いて反射点の観測を行うのである。

[0018] ビームに虚像が含まれるか否かを判断する方法の具体例としては、次のような方法が考えられる。例えば、所定のビームパターン領域の中に静止物線軌跡の一部又は全部が含まれる場合はこのビームを有効でな、として排除する方法である。ビームパターン領域内に静止物線軌跡が存在すれば虚像が発生する可能性が生じるからである。

[0019] また、ビームの中心軸と静止物線軌跡とが所定の交点において交わる場合に、この交点とレーダ装置との距離に基づ、てビームの有効性を判断してもよ、。図 2はビームの中心軸と静止物線軌跡との交点とレーダ装置との距離が近い場合（図 2 (A) )と距離が遠!、場合（図 2 (B) )を比較して示した図である。図 2 (A)ではビーム 23の中心軸 23cと静止物線軌跡 5とが交点 23Jで交わって!/、る。図 2 (B)ではビーム 22の中心軸 22cと静止物線軌跡 5とが交点 22Jで交わっている。交点 23Jは交点 22Jに比べてレーダ装置に近、位置にある。

[0020] ビーム 22とビーム 23とで比較すれば、ビーム 23はビームパターンの中央部分を静止物線軌跡 5が横切っているのに対して、ビーム 22はビームパターンのごく一部が静止物線軌跡 5と接触しているにすぎない。したがってビーム 23は、ビーム 22よりも静止物線軌跡 5の影響を多く受けることが予想できる。

[0021] そこで、ビームの中心軸と静止物線との交点とレーダ装置との距離が一定値以上の場合、例えば点 22J程度の距離で交わる場合は、そのビームは静止物線軌跡の影響が少ないものとして有効であると判断する。一方、一定値未満の場合、例えば点 23J 程度の距離でビームの中心軸と静止物線が交わる場合は、静止物線軌跡の影響が排除できな、ものとしてそのビームを有効でな、と判断する。

[0022] またビーム形状と静止物線軌跡の相対的な関係のみで判断するのではなぐビームカも現実に得られるエコーまでの距離をも考慮してそのビームの取捨選択を行ってもよい。後に説明するように、反射点までの距離はビーム方向や測角精度に依存せずに算出できる。同一方向のビームにあっては、反射点までの距離が長くなれば静止物線よりも向こう側に存在する可能性が高くなる。また道路側方に静止物があると V、うことを考慮すれば、ビームの方向とレーダの中心軸とのなす角が大きくなる（レーダの中心軸方向力もビームがそれていく）につれて、静止物までの距離が近くなる。

[0023] そこで、ビームの方向に基づいて静止物までの距離を予め想定しておき、予め想定した距離を超えな、範囲の距離の反射点のみをこのビームが含む場合は、このビームを有効であると判定する。一方、予め想定した距離を超える距離の反射点をもこのビームが含む場合は、このビームを有効でな、と判定するのである。

[0024] その他にも、ビームの有効性を判断する方法は考えられる力要すれば、まずビームの方向やビームの中心軸と静止物線との相対的な位置、あるいはエコーまでの距離に基づいて、静止物線がビームのエコーに与える影響を判定する。そして、静止物線の与える影響の大きなビームのエコー全体を用いな、ようにすることで、受信信号から虚像の影響を排除することが、この発明の実施の形態によるレーダ装置の動作原理である。

[0025] 続いて、レーダ装置 1の詳細な構成と動作を、図を参照しながら説明する。図 3は、レーダ装置 1の構成を表すブロック図である。図 3において、発振器 101は所定の周波数変調を伴った送信信号 201を発生する発振器である。

[0026] 例えば、レーダ装置 1が FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave)方式を採用したレーダ装置である場合、発振器 101は時間に対して一次関数的に周波数を上昇させていく区間 (周波数上昇期間あるいはアップチヤープ)と、時間に対して一次関数的に周波数を下降させていく区間 (周波数下降期間あるいはダウンチヤ一プ）を順次繰り返すような周波数変調を施した送信信号 201を、 VCO (Voltage Contr oiled Oscillator)を用いて発生する。

[0027] 図 4は、このような送信信号 201の周波数の時間変化を図示する図である。図 4に示されるように、送信信号 201の周波数掃引区間を周波数上昇期間及び周波数下降期間ともに Tcとし、周波数掃引幅を Bとする。

[0028] 発振器 101が発生した送信信号 201は送信アンテナ 102により波長 λの送信波として空中へ放射される。また、送信信号 201の一部は、受信部 104a〜104eにも入力される。 [0029] 送信アンテナ 102により放射された送信波は反射物によって反射される。その際に反射波には、反射物の速度に起因する周波数変調が発生し、また反射物までの距離に起因する時間遅延を伴ってレーダ装置 1へと戻ってくる。レーダ装置 1はこの周波数変調と時間遅延を解析することで、反射物の速度や反射物までの距離を算出するのである。

[0030] 反射物によって反射された反射波は、受信アンテナ素子 103aから受信アンテナ素子 103eまでの 5つの受信アンテナ素子によって受信される。受信アンテナ素子 103 aは空中を伝播してくる反射波を検出すると、この反射波を受信して受信信号 202a を出力する。受信アンテナ素子 104b〜104eも、受信アンテナ素子 103aと同様にして、それぞれ受信信号 202b〜202eを出力する。

[0031] 受信アンテナ素子 103aより出力された受信信号 202aは、受信部 104aに入力される。受信信号 202b〜202eも同様にして、それぞれ受信部 104b〜受信部 104eに入力される。

[0032] 受信部 104a〜104eでは、送信信号 201を用いて、それぞれ受信信号（202a〜2 02e)に対する受信処理を施す。具体的には、発振器 101で発生された送信波と受信波を混合することにより、受信波の周波数を低周波まで周波数をダウンコンバートする。この結果、送信電波の周波数と受信電波の周波数の差の周波数を持つビート信号が生成される。さらに受信波が微弱である場合には必要に応じて受信波を増幅するような構成としてもよい。この結果、受信部 104aはビート信号 203aを出力する。同様に、受信部 104b〜104eもビート信号 203b〜203eを出力する。

[0033] AZD変換器 105aは、アナログ信号であるビート信号 203aを所定の周期でサンプリングすることによりディジタル信号によるビート信号 204aに変換する。同様に、 A/ D変換器 105b〜105eもビート信号 203b〜203eをディジタルビート信号 204b〜2 04eに変換する。

[0034] 周波数検出部 106aは、ディジタルビート信号 204aにフーリエ変換を施して、ビート信号スぺクトルを得た後、このビート信号スペクトル上にて所定の雑音レベルより一定値以上電力の高い値をとる振幅値のピークを検出する。

[0035] ディジタルビート信号 204aにフーリエ変換を施して得たビート信号スペクトルには、所定の周波数において卓越した振幅値 (振幅値のピーク）が現れる。この振幅値のピークを与える周波数は、反射物体の相対距離と相対速度によって決定できることが知られている。 FMCW方式を採用するレーダ装置 1の場合、周波数上昇期間におけるビート周波数を fup、周波数下降期間におけるビート周波数を fdnとすれば、 fupと fdnは式（1)、式（2)のように与えられる。ここで、 cは光速、 Rは反射点までの距離、 V は反射点の相対速度である。

[数 1] cT_c λ ( 1 ) cT λ ( 2 )

[0036] 周波数検出部 106aは、ビート信号スペクトル中に現れる振幅値のピークを検出し、この振幅値のピークを与える周波数をビート周波数として、ビート周波数とこのビート周波数とに対応する複素振幅値とをビート周波数信号 205aとして出力する。

[0037] 周波数検出部 106b〜106eは、周波数検出部 106aと同様にして、それぞれデイジタルビート信号 204b〜204eからそれぞれの受信アンテナ素子 103b〜103eに対応するビート周波数信号 205b〜205eを出力する。ビート周波数信号 205aから 205 eはそれぞれ、距離'速度算出部 107とビーム形成部 108とに分岐して入力される。

[0038] 距離 ·速度算出部 107は、順次入力されるビート周波数信号 205a〜205eを所定の期間だけ記憶する。そして記憶しているビート周波数信号の中から、ある周波数上昇期間において入力されたビート周波数信号 205a〜205eのビート周波数 fupとこの周波数上昇期間に続く周波数下降期間において入力されるビート周波数信号 205a 〜205eのビート周波数 fdnとを 1つずつ選択する。そして、選択されたビート周波数 f upとビート周波数 fdnとを用いて、反射点の距離 Rと相対速度 Vとを算出する。ここで、反射点の距離 Rと相対速度 Vは式（1)、式 (2)より導かれる式 (3)、式 (4)を用いて算出される。

[数 2]

[0039] 距離'速度算出部 107は、式 (3)と式 (4)を用いて算出した距離 Rと相対速度 Vを、これらの値の算出に用いたビート周波数 fupおよび fdnと合わせて信号 206として出力する。

[0040] 一方、ビーム形成部 108は周波数検出部 106a〜106eより入力されるビート周波数信号 205a〜205eに基づいて所定の方向へのビーム形成処理を行う。ビート周波数信号 205a〜205eはディジタル信号である。このように、ディジタル信号であるビート周波数信号 205a〜205eに基づいて任意の方向に対するビーム形成を行う処理は、ディジタルビームフォーミング（Digital Beam Forming : DBF)処理としてレーダの技術分野では広く知られている。以下にこのビーム形成処理を具体的に説明する。

[0041] まずビーム形成部 108は周波数検出部 106a〜106eより入力されるビート周波数信号 205a〜205eの中から同一のビート周波数を有するビート周波数信号の組を選択する。式（1)や式 (2)からも明らかなように、ビート周波数はビーム方向に依存せず、反射点の距離 Rと相対速度 V等のみで決定される。したがって受信アンテナ素子 1 03a〜103eからのビート周波数信号は、ビーム方向に依らず、周波数だけを基準に組み合わせることが可能となる。

[0042] そして、このようにして組み合わされた複数のビート周波数信号の元となる受信信号を出力した受信アンテナ素子の位置と素子間隔、さらには形成しょうとするビームの方向 φとに基づいて、組み合わされた複数のビート周波数信号の複素振幅値を補償する。

[0043] 例えば、図 5のように受信アンテナ素子間隔を dとし、同一の反射源から到来するビームが入射角 Θで各受信アンテナ素子に到来したものとすれば、隣接する受信アンテナ素子間に生じる経路長 Δは Δ =d X sin( Θ )で与えられる。したがって、受信ビームの波長をえとすれば、隣接する受信アンテナ素子間で発生する位相ずれは式 (5) で与えられる。

[数 3] = 2π X—

[0044] ビーム形成部 108は所定のビーム方向（受信アンテナ素子に対する入射角） θ ^

Θ 、 · ··、 0 (Μは自然数）に対して式（5)で与えられる位相ずれが発生するとして、

2 Μ

それぞれの入射角に対する位相ずれ Φ 、 φ 、 · ··、 φ を算出し、ビート周波数信号

1 2 Μ

205a〜205eの複素振幅値の位相ずれを補償して、補償した結果の複素振幅値を加算する。すなわち n番目の受信アンテナ素子の補償前の複素振幅値を A(n)とし、受信アンテナ素子の総数を N (この例では 5)とすると、方向 0 (1= 1, 2, · ··, M)に対して形成されたビームの複素振幅値 Β( Θ )は式 (6)で与えられる。

[数 4]

( 6 )

[0045] ビーム形成部 108より出力される信号 207には、ビーム形成部 108において形成されたビームの情報を含まれるが、その中には少なくとも複素振幅値 B( 0 )とビート周波数が含まれる。

[0046] 続いて、ビーム有効性判定部 109は、信号 206に含まれる反射点のビート周波数と距離、速度に加えて、信号 207に含まれる各方向のビームのビート周波数及び複素振幅値を用いて、ビーム形成部 108で形成された各ビームの有効性を判定する。ビーム有効性判定部 109が有効であると判定したビームは、有効ビーム 208として測角処理部 110に出力され、測角処理部 110において虚像の影響のないビームとして測角処理に用いられる。

[0047] 図 6は、ビーム有効性判定部 109の詳細な構成を示したブロック図である。図において、反射点分離部 121は、距離 ·速度算出部 107が出力した信号 206に含まれる速度に基づいて反射点を移動点と静止点とに分離する。移動点として分離された反射点の情報は移動点情報 221として出力される。また静止点として分離された反射点は静止点情報 222として出力される。

[0048] なお、移動点情報 221にはこれまでの処理で得られた移動点に関する情報、例えばビーム方向やビームの複素振幅値やビート周波数、速度、距離を含めるようにしてもよい他、ビーム有効性判定部 209の構成要素全体力も参照可能なファイル、あるいはメモリ領域に移動点の情報を保存しておき、移動点情報 221としてこのファイルやメモリ領域のアドレスを渡すようにしても構わな、。静止点情報 222につヽても同様の構成を採ることが可能である。

[0049] また、反射点を移動点と静止点とに分別する具体的な方法としては、例えばレーダ装置 1が搭載された車両の速度を外部の速度センサから取得し、この車両速度と反射点の相対速度とを用いて反射点の中から静止点を抽出する方法が知られている。

[0050] また、この他に、反射点の速度分布の中で最も分布の度数が高い速度を有する反射点を静止点と見なす方法もある。この方法は路面ゃ路側に存在する物体など覆域内で静止物上に存在する反射点が最も頻繁に検出されることに基づく方法である。

[0051] なお反射点分離部 121は、同一のビート周波数を有する信号 206と信号 207とを組み合わせる。つまり、あるビート周波数力も距離と速度が算出された反射点は、このビート周波数を含むビーム内にあるものと仮定することで、反射点分離部 109は信号 206と信号 207とを統合する。

[0052] 続いて、静止物線検出部 122は、静止点情報 222に基づいて静止物線の抽出を行う。静止物線の抽出は、一般に静止点の座標分布に直線や曲線などを最小二乗法などの最適化手法を用いてあてはめる方法で用いられることが多い。しかしながら、このような方法を用いるには、静止点の座標値が必要になる。レーダ装置 1では、距離'速度算出部 107において静止点の距離の算出を行っているものの、座標値までは算出されていない。

[0053] そこで、静止物線検出部 122ではビーム方向と静止点との距離とを組み合わせて、静止点の大まかな座標値を仮定する。例えば、ビームの中心方向をそのまま静止点の方向をとして静止点の座標を決定するのである。そして、このように決定した静止点の座標に対して従来と同様の方法で静止物線軌跡をあてはめる

[0054] レーダ装置 1では像 (エコー）単位ではなぐビーム単位で有効性を判定する方法を採用しているので、静止物線の軌跡を厳密に特定しなくても、十分に精度よく虚像を排除することが可能である。

[0055] また像 (エコー)単位の測角処理を行わずに虚像を排除するので、演算負荷を軽減することができる。従来技術では、虚像についても測角処理を行うことで一定以上の精度で座標を特定する必要があった。虚像は最終的には除却するものであり、レーダ装置の出力値としては用いられないにも関わらず、ある程度の演算資源を費やす結果となっていた。し力しながら、このレーダ装置 1ではこのような問題も生じない。

[0056] なお、静止物線検出部 122においても、従来技術と同じようにモノパルス測角処理その他の方法を用、て静止点の方向を決定し、この方向と距離とを組み合わせて座標値を算出してもよ、のは、うまでもな、。

[0057] このようにして得られた静止物線は静止物線軌跡情報 223として出力される。ここで、静止点の分布を直線で表現した場合、静止物線軌跡情報 223には直線を特定するパラメータ (例えば直線の傾きや所定の座標軸に対する X切片や y切片などの切片値)が情報として含まれる。静止点の分布を曲線で表現した場合であれば、曲率半径ゃ曲率中心などのパラメータを静止物線軌跡情報 223に情報として含めるようにしてもよい。

[0058] なお、静止物線軌跡 223を 1つに限定する必要はない。道路では左右に静止物線が存在することが普通であるから、静止物の分布を 2つの直線あるいは曲線で表現するようにしてもよい。なお、以下の説明では判りやすくするために、静止物線軌跡 2 23を直線として表現されて、るものとする。

[0059] ビーム判定部 123は、すでに説明したような方法を用いてビームの有効性を判断する。そして有効であると判断したビームに関する情報を信号 208として出力する。信号 208にはビーム方向、エコーの複素振幅値、ビート周波数、距離、速度などを含めるようにしてもよい。

[0060] 最後に測角処理部 110は、鏡像反射の影響を取り除いた有効ビーム 208を用いて進行方向前方の反射点の測角を行うとともに、方向と距離、速度を適宜組み合わせて、レーダ装置 1の最終出力データである運動諸元 210を出力する。

[0061] このように、実施の形態のレーダ装置では、静止物線の位置とビーム中心位置の関係から測角精度の低下を予測し、そのようなビームを選択しないようにするため、鏡像反射による測角精度低下を防ぐことが可能となる。

[0062] なお、図 3に示したレーダ装置 1の構成図では、受信アンテナ素子が 5個備える場合で説明したが、この発明の特徴を発揮するためには、受信アンテナ素子の個数が 5個でなければならな!/、わけでな!、ことは!、うまでもな!/、。

[0063] またこの発明の実施の形態では、レーダ装置 1がディジタルビームフォーミングによつてビーム形成することとした。ディジタルビームフォーミングはビームの指向性を演算により細力べ制御することが可能であるため、このレーダ装置 1のようにエコー単位ではなくビーム単位で虚像の影響を評価する場合に好適である。ビーム方向を細かく設定することで、十分に精度よくビーム単位での取捨選択が可能となるためである

[0064] し力しながら、この発明の特徴は、機械的あるいは電子的に送信ビームあるいは受信ビームの方向を変更する構成であっても、同様に発揮されることは明らかであろう。すなわち、複数方向にビームを照射し、あるいは複数方向からのビームを受信する構成であれば、各ビームにおける静止物線の影響度合いを判断した上で、それぞれのビームをビーム単位取捨選択することが可能だ力もである。

産業上の利用可能性

[0065] この発明は、遠隔に存在する物体を電波によって検出するシステムに広く適用することが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 移動体に搭載され、この移動体の進路方向を含む所定の角度範囲に向けて照射したレーダ波のエコーを複数のビーム方向から受信し、受信したエコーの受信信号に基づいて前記エコーの反射源までの距離と前記エコーの反射源の速度とを算出するとともに、前記ビーム方向の受信ビーム信号を用、て前記エコーの反射源の方向を算出するレーダ装置において、

前記エコーの反射源の距離と速度、及び前記受信ビーム信号を用いて前記移動体の進路方向の周囲に存在する静止物線の位置を検出する静止物線検出手段と、前記静止物線検出手段が検出した静止物線の位置と前記受信ビーム信号の方向とに基づいて、この受信ビーム信号のビームが前記静止物線による反射に起因した虚像を含むビームである力否かを判定する判定処理を行うビーム判定手段、を備えたことを特徴とするレーダ装置。

[2] 請求の範囲第 1項記載のレーダ装置において、

前記ビーム判定手段は、前記静止物線の位置と前記受信ビーム信号のビームの方向と前記受信ビーム信号のビームに含まれるエコーの反射源までの距離とに基づいて前記判定処理を行うことを特徴とするレーダ装置。

[3] 請求の範囲第 1項記載のレーダ装置において、

前記判定処理にぉ、て前記静止物線による反射に起因した虚像を含まな、と判定されたビームの受信ビーム信号を用いて前記エコーの反射源の方向を算出する測角処理手段、を備えたことを特徴とするレーダ装置。

[4] 請求の範囲第 1項記載のレーダ装置において、

前記エコーを複数の受信アンテナ素子を備えるアレーアンテナを用いて受信し前記エコーに基づく出力信号を生成する受信手段と、

前記出力信号のビーム指向性を制御し、前記ビーム方向の受信ビーム信号を形成するビーム形成手段と、

を備えたことを特徴とするレーダ装置。