WO2016039230A1 - フィルタ装置及び物標検出装置 - Google Patents

Abstract

　フィルタ装置は、第１のフィルタ及び第２のフィルタを有する。第１のフィルタは、時間軸に沿って信号レベルが非線形的に上昇する上り区間、及び時間軸に沿って信号レベルが非線形的に下降する下り区間を含む所定期間を１周期とする非線形信号のうち、少なくとも上り区間の信号である上り信号を入力し、入力された上り信号のリニアリティを改善して線形化する。第２のフィルタは、上記非線形信号のうち少なくとも下り区間の信号である下り信号を入力し、入力された下り信号のリニアリティを改善して線形化する。

Description

フィルタ装置及び物標検出装置

　本発明は、物標検出装置において送信信号の生成に用いられるフィルタ装置、及びこのフィルタ装置を搭載した物標検出装置に関する。

　車両に搭載される物標検出装置として、ＦＭＣＷ（Frequency　Modulated　ContinuousWave）方式のレーダ装置が知られている。ＦＭＣＷ方式のレーダ装置では、周波数が漸増する上り区間（上昇区間）及び周波数が漸減する下り区間（下降区間）を有するよう周波数変調された送信信号が、ミリ波帯の電波（以下「レーダ波」ともいう）として放射される。そして、そのレーダ波が物標に反射して戻ってきた反射波が受信アンテナで受信され、その受信信号と送信信号とを用いて、物標との距離や物標の相対速度などの物標に関する情報（以下「物標情報」ともいう）が検出される（例えば、特許文献１参照）。

　ＦＭＣＷ方式のレーダ装置において、送信信号は、生成すべき周波数を示すデジタルの変調指令に従って生成される。即ち、まず変調指令がＤ／Ａ変換器でアナログの変調信号に変換される。Ｄ／Ａ変換器から出力される変調信号は、全体としては電圧値が周期的に増減するアナログ信号であるが、細かく見ると電圧値の変化は段階的であるため、フィルタによってリニア化される。そして、電圧制御発振器が、フィルタから出力された変調信号に従って周波数が変化する送信信号を生成する。

国際公開第２００８／０７２４８１号

　ＦＭＣＷ方式のレーダ装置では、物標情報を高精度で検出するためには、送信信号における上り区間と下り区間がともにフィルタによって線形化（リニア化）されていることが望ましい。この場合、線形性（リニアリティ）が低いほど、つまり直線からのずれが大きいほど、検出される物標情報の精度も低くなる。

　しかし実際には、各区間の波形の線形性（リニアリティ）は共に不十分である。その主な理由の１つとして、Ｄ／Ａ変換器からの変調信号を、上り区間及び下り区間の何れも同じフィルタを用いてフィルタリングしていることが挙げられる。即ち、同じ１つのフィルタで両区間にリニアリティを出そうとしているため、結果的に両区間に対する線形化性能が中途半端になってしまい、両区間とも十分なリニアリティが得られない。

　本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、上り区間及び下り区間を有する非線形の変調信号から、両区間が共に十分なリニアリティを有する信号を生成することが可能なフィルタ装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するためになされた第１の発明は、第１のフィルタと第２のフィルタとを備えるフィルタ装置である。第１のフィルタは、時間軸に沿って信号レベルが非線形的に上昇する上り区間、及び時間軸に沿って信号レベルが非線形的に下降する下り区間を含む所定期間を１周期とする非線形信号のうち、少なくとも上り区間の信号である上り信号を入力し、入力された上り信号のリニアリティを改善して線形化するためのフィルタである。第２のフィルタは、上記非線形信号のうち、少なくとも下り区間の信号である下り信号を入力し、入力された下り信号のリニアリティを改善して線形化するためのフィルタである。なお、ここでいう線形化とは、数学的な意味での完全な線形化（直線化）のみを意味せず、フィルタに入力される元の信号に対して相対的に線形性が向上されることを含む概念である。

　このように構成されたフィルタ装置では、上り区間及び下り区間を含む所定期間を１周期とする非線形信号（非線形変調信号）のうち、上り区間の信号については第１のフィルタによって線形化され、下り区間の信号については第２のフィルタによって線形化される。第１のフィルタは、下り区間の信号を線形化する必要はないため、下り区間の信号を線形化する機能を持たせる必要はない。そのため、第１のフィルタとしては、下り区間の信号を考慮せず、上り区間の信号を良好に線形化できるようなフィルタを用いることができる。逆に、第２のフィルタは、上り区間の信号を線形化する必要はないため、上り区間の信号を線形化する機能を持たせる必要はない。そのため、第２のフィルタとしては、上り区間の信号を考慮せず、下り区間の信号を良好に線形化できるようなフィルタを用いることができる。

　従って、上記構成のフィルタ装置によれば、上り区間及び下り区間を有する非線形信号（非線形変調信号）から、両区間が共に十分なリニアリティを有する信号を生成することが可能となる。

　また、第２の発明は、信号生成部と、第１のフィルタと、第２のフィルタと、送信部と、情報生成部とを備える物標検出装置である。信号生成部は、時間軸に沿って信号レベルが非線形的に上昇する上り区間、及び時間軸に沿って信号レベルが非線形的に下降する下り区間を含む所定期間を１周期とする非線形変調信号を生成する。第１のフィルタ及び第２のフィルタは上記フィルタ装置が備える各フィルタと同じ構成である。送信部は、第１のフィルタ及び第２のフィルタからの出力信号の信号レベルに応じた周波数の送信信号を生成し、その送信信号をアンテナから送信させる。情報生成部は、送信部により送信された送信信号が反射されて戻ってくる反射波をアンテナで受信し、その受信信号と送信信号を混合することにより受信信号と送信信号の周波数の差に応じたビート信号を生成して、その生成したビート信号に基づいて、送信信号を反射させた物標に関する情報を生成する。

　このように構成された物標検出装置によれば、上り区間及び下り区間の双方の非線形変調信号が十分に線形化された送信信号、及びその送信信号が反射されて受信された受信信号に基づいて、物標に関する情報が生成される。そのため、高精度の物標情報を得ることができる。

　なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態に係るレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。 （ａ）はＤ／Ａ変換器にてＤ／Ａ変換された変調信号を示す説明図、（ｂ）はその変調信号が各フィルタによってフィルタリングされた後の波形を示す説明図、（ｃ）は送信信号と受信信号（反射波）との関係を示す説明図である。 従来のフィルタによる変調信号の線形化性能を説明するための説明図である。

　以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

　（１）レーダ装置の構成
　図１に示す本実施形態のレーダ装置１は、ＦＭＣＷ方式のいわゆる「ミリ波レーダ」として構成されたものであり、車両に搭載されている。レーダ装置１は、周波数変調されたミリ波帯のレーダ波を送受信することによって、先行車両や路側物等の物標を認識し、これらの認識した物標に関する情報である物標情報を生成して、他の車載機器へ送信する。なお、物標情報には、認識物標との距離、相対速度、認識物標が位置する方位などが含まれる。

　本実施形態のレーダ装置１は、図１に示すように、信号処理部３０と、Ｄ／Ａ変換器２と、第１スイッチ４と、上りフィルタ６（第１のフィルタ）と、下りフィルタ８（第２のフィルタ）と、第２スイッチ１０と、電圧制御発振器（ＶＣＯ；Voltage　Controlled　Oscillator）１２と、増幅器１４と、分配器１６と、送信アンテナ１８と、を備える。

　Ｄ／Ａ変換器２は、信号処理部３０から入力されるデジタルの変調指令値をアナログの変調信号にＤ／Ａ変換する。変調指令値は、送信アンテナ１８から送信すべき送信信号Ｓｓの周波数を示す値である。Ｄ／Ａ変換器２で生成される変調信号は、リニアな信号ではなく、図２（ａ）に例示するように、段階的に変化する変調指令値に応じて電圧値が段階的に変化する信号である。

　即ち、本実施形態では、最終的に送信アンテナ１８から三角波形状のレーダ波を送信すべく、信号処理部３０から出力される変調指令値は、周期的に一定値ずつ値が増加していく期間と周期的に一定値ずつ値が減少していく期間とが交互に繰り返される。このように増加期間及び減少期間が交互に発生するような変調指令値が、Ｄ／Ａ変換器２でＤ／Ａ変換される。

　そのため、Ｄ／Ａ変換器２からは、図２（ａ）に例示するような、全体として略三角波形状の変調信号が出力される。この略三角波形状の変調信号は、電圧値が段階的に上昇していく区間（つまり変調指令値が周期的に増加する期間）である上り区間（上昇区間）と、電圧値が段階的に低下していく区間（つまり変調指令値が周期的に減少する期間）である下り区間（下降区間）とを有する。

　即ち、Ｄ／Ａ変換器２から出力される変調信号は、上り区間が開始してからそれに続く下り区間が終了するまでの期間を１周期としてこれが周期的に繰り返される、全体として略三角波形状（ただし厳密には非線形）の変調信号である。

　第１スイッチ４は、Ｄ／Ａ変換器２で生成された変調信号を上りフィルタ６又は下りフィルタ８の何れか一方に選択的に入力するためのスイッチである。第１スイッチ４が上りフィルタ６側に切り替えられると、Ｄ／Ａ変換器２からの変調信号は上りフィルタ６へ入力される。第１スイッチ４が下りフィルタ８側に切り替えられると、Ｄ／Ａ変換器２からの変調信号は下りフィルタ８へ入力される。第１スイッチ４の動作は、Ｄ／Ａ変換器２から入力されるスイッチ制御信号Ｓｃによって制御される。

　Ｄ／Ａ変換器２は、自身が生成・出力している変調信号が上り区間にある場合には、第１スイッチ４を上りフィルタ６側に切り替えるためのスイッチ制御信号Ｓｃを出力する。一方、Ｄ／Ａ変換器２は、自身が生成・出力している変調信号が下り区間にある場合には、第１スイッチ４を下りフィルタ８側に切り替えるためのスイッチ制御信号Ｓｃを出力する。

　上りフィルタ６は、Ｄ／Ａ変換器２から第１スイッチ４を介して入力される変調信号から高周波成分を除去して波形をリニア化するためのフィルタ（例えばローパスフィルタ）である。なお、上りフィルタ６に入力される変調信号は、後述するように、上り区間のときの変調信号である。上りフィルタ６は、Ｄ／Ａ変換器２から出力される変調信号（図２（ａ）参照）のうち特に上り区間の信号（以下、上り信号と呼ぶ）のリニアリティ（線形性）を改善して線形化（リニア化）するための、上り信号用のフィルタ特性（第１のフィルタ特性）を有する。

　下りフィルタ８は、Ｄ／Ａ変換器２から第１スイッチ４を介して入力される変調信号から高周波成分を除去して波形をリニア化するためのフィルタ（例えばローパスフィルタ）である。なお、下りフィルタ８に入力される変調信号は、後述するように、下り区間のときの変調信号である。下りフィルタ８は、Ｄ／Ａ変換器２から出力される変調信号（図２（ａ）参照）のうち特に下り区間の変調信号（以下、下り信号と呼ぶ）のリニアリティを改善して線形化するための、下り信号用のフィルタ特性（第２のフィルタ特性）を有する。

　既述の通り、従来のレーダ装置では、Ｄ／Ａ変換器から出力された変調信号を同じ１つのフィルタでフィルタリングしていた。そのため、図３に例示するように、上り信号及び下り信号は共に十分なリニアリティが得られなかった。これに対し、本実施形態のレーダ装置１では、上り信号用の上りフィルタ６と、下り信号用の下りフィルタ８とが別々に設けられている。

　上りフィルタ６は、上り信号の線形化のために設けられ、下り信号のフィルタリングには用いられない。そのため、上りフィルタ６は、下り信号の線形化は考慮されず、上り信号のリニアリティが可能な限り十分に得られるような上り信号用のフィルタ特性を持つフィルタとして構成されている。そのため、上り区間において、上りフィルタ６から出力される上り信号は、図２（ｂ）に例示するように、リニアリティが十分に得られた（理想的には完全に線形化された）信号となる。

　一方、下りフィルタ８は、下り信号の線形化のために設けられ、上り信号のフィルタリングには用いられない。そのため、下りフィルタ８は、上り信号の線形化は考慮されず、下り信号のリニアリティが可能な限り十分に得られるような下り信号用のフィルタ特性を持つフィルタとして構成されている。そのため、下り区間において、下りフィルタ８から出力される下り信号は、図２（ｂ）に例示するように、リニアリティが十分に得られた（理想的には完全に線形化された）信号となる。

　第２スイッチ１０は、上りフィルタ６にて線形化された変調信号、又は下りフィルタ８にて線形化された変調信号の何れか一方を選択的に電圧制御発振器１２へ出力するためのスイッチである。第２スイッチ１０が上りフィルタ６側に切り替えられると、上りフィルタ６からの変調信号が電圧制御発振器１２へ出力される。第２スイッチ１０が下りフィルタ８側に切り替えられると、下りフィルタ８からの変調信号が電圧制御発振器１２へ出力される。第２スイッチ１０の動作は、第１スイッチ４と同様、Ｄ／Ａ変換器２から入力されるスイッチ制御信号Ｓｃによって制御される。

　第１スイッチ４及び第２スイッチ１０は、同じスイッチ制御信号Ｓｃに従って同じ方向へ切り替えられる。即ち、スイッチ制御信号Ｓｃとして、上りフィルタ６側への切り替えを指示する信号が入力された場合は、第１スイッチ４及び第２スイッチ１０は何れも上りフィルタ６側へ切り替わる。この場合、Ｄ／Ａ変換器２から出力された変調信号は第１スイッチ４を経て上りフィルタ６に入力され、上りフィルタ６で線形化されて、第２スイッチ１０を経て電圧制御発振器１２へ入力される。

　逆に、スイッチ制御信号Ｓｃとして、下りフィルタ８側への切り替えを指示する信号が入力された場合は、第１スイッチ４及び第２スイッチ１０は何れも下りフィルタ８側へ切り替わる。この場合、Ｄ／Ａ変換器２から出力された変調信号は第１スイッチ４を経て下りフィルタ８に入力され、下りフィルタ８で線形化されて、第２スイッチ１０を経て電圧制御発振器１２へ入力される。本実施形態では、変調信号が上り区間のときは各スイッチ４、１０が共に上りフィルタ６側に切り替えられ、変調信号が下り区間のときは各スイッチ４、１０が共に下りフィルタ８側に切り替えられる。

　電圧制御発振器１２は、入力される変調信号（アナログの電圧信号）に従って周波数が変化するミリ波帯の高周波信号を生成する。既述の通り、電圧制御発振器１２には、三角波形状の変調信号が入力される。そのため、電圧制御発振器１２にて生成される高周波信号は、周波数が時間に対して直線的に漸次増減する、三角波形状の信号となる。ただし、その高周波信号の線形性は、厳密には、入力される変調信号の線形性に依存する。

　増幅器１４は、電圧制御発振器１２が生成する高周波信号を増幅する。分配器１６は、増幅器１４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。送信アンテナ１８は、送信信号Ｓｓに応じたレーダ波を放射する。

　また、レーダ装置１は、受信アンテナ部２０を備える。受信アンテナ部２０は、送信アンテナ１８から送信されたレーダ波が物標に反射して戻ってきた反射波を受信する。受信アンテナ部２０は、ｎ(ｎは２以上の整数)個の受信アンテナ２０－１～２０－ｎ（第１受信アンテナ２０－１～第ｎ受信アンテナ２０－ｎ）が一列に配置されたリニアアレーアンテナとして構成されている。各受信アンテナ２０－１～２０－ｎは、そのビーム幅がいずれも送信アンテナ１８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２０－１～２０－ｎがそれぞれＣＨ１～ＣＨｎに割り当てられている。

　そして、ｎ個の受信アンテナ２０－１～２０－ｎ毎に個別に、ミキサ２２、増幅器２４、フィルタ２６、及びＡ／Ｄ変換器２８が設けられている。ここで、１個目の受信アンテナ２０－１からｎ個目の受信アンテナ２０－ｎのうち任意のｎ個目の受信アンテナを便宜的に受信アンテナ２０－ｎと表すこととして、説明を続ける。

　図１に示すように、第ｎ受信アンテナ２０－ｎに対し、第ｎミキサ２２－ｎ、第ｎ増幅器２４－ｎ、第ｎフィルタ２６－ｎ、及び第ｎＡ／Ｄ変換器２８－ｎが設けられている。

　第ｎミキサ２２－ｎは、第ｎ受信アンテナ２０－ｎからの受信信号Ｓｒｎ及びローカル信号Ｌを混合してビート信号ＢＴｎを生成する。第ｎ増幅器２４－ｎは、第ｎミキサ２２－ｎが生成したビート信号ＢＴｎを増幅する。第ｎフィルタ２６－ｎは、第ｎ増幅器２４－ｎで増幅されたビート信号ＢＴｎから不要な信号成分を除去する。第ｎＡ／Ｄ変換器２８－ｎは、第ｎフィルタ２６－ｎの出力信号をサンプリングしてデジタルデータに変換し、信号処理部３０へ出力する。

　信号処理部３０は、Ｄ／Ａ変換器２及び電圧制御発振器１２の起動／停止等の制御、Ｄ／Ａ変換器２を介した、第１スイッチ４及び第２スイッチ１０の制御、各Ａ／Ｄ変換器２８－１～２８－ｎから入力される各ビート信号ＢＴ１～ＢＴｎのサンプリングデータ（デジタルデータ）を用いた信号処理、当該信号処理により得られる前方物標の位置・相対速度・方位・種類等の情報（物標情報）を他の車載機器へ送信する処理などの、各種の制御処理を行う。信号処理部３０は、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、更に、各Ａ／Ｄ変換器２８－１～２８－ｎを介して取り込んだデータについて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理などを実行するための演算処理装置（例えばＤＳＰ）を備えている。

　（２）レーダ装置の動作の概要
　このように構成された本実施形態のレーダ装置１では、信号処理部３０からの指令に従ってＤ／Ａ変換器２及び電圧制御発振器１２が起動すると、電圧制御発振器１２で生成されて増幅器１４で増幅された高周波信号が、分配器１６で送信信号Ｓｓ及びローカル信号Ｌに分配される。このうち送信信号Ｓｓは、送信アンテナ１８を介してレーダ波として放射される。

　Ｄ／Ａ変換器２は、信号処理部３０からの指令に従って、第１スイッチ４及び第２スイッチ１０へスイッチ制御信号Ｓｃを出力する。具体的には、既述のように、レーダ波の一変調周期における前半の上り区間では、各スイッチ４、１０を共に上りフィルタ６側に切り替えるためのスイッチ制御信号Ｓｃを出力し、レーダ波の一変調周期における後半の上り区間では、各スイッチ４、１０を共に下りフィルタ８側に切り替えるためのスイッチ制御信号Ｓｃを出力する。つまり、各スイッチ４、１０は、信号処理部３０によって間接的に制御される。なお、信号処理部３０が各スイッチ４、１０へ直接スイッチ制御信号Ｓｃを出力するようにしてもよい。

　送信アンテナ１８から放射されて物標に反射して戻ってきた反射波は、受信アンテナ部２０を構成する各受信アンテナ２０－１～２０－ｎにて受信される。第ｎ受信アンテナ２０－ｎで受信された受信信号Ｓｒｎは、第ｎミキサ２２－ｎに入力される。すると、その第ｎミキサ２２－ｎでは、入力された受信信号Ｓｒｎに分配器１６からのローカル信号Ｌが混合されてビート信号ＢＴｎが生成される。このビート信号ＢＴｎは、第ｎ増幅器２４－ｎで増幅され、第ｎフィルタ２６－ｎで不要な信号成分が除去された後、第ｎＡ／Ｄ変換器２８－ｎにてサンプリングされ、信号処理部３０に取り込まれる。

　信号処理部３０は、各Ａ／Ｄ変換器２８－１～２８－ｎから取り込んだデータに基づいて、既知の信号処理方法を用いて物標情報を認識する。信号処理部３０による信号処理方法はよく知られているため、詳細説明は省略するが、参考までに物標までの距離及び物標の相対速度の算出原理を図２（ｃ）を用いて説明する。

　図２（ｃ）に例示するように、実線で示す送信信号Ｓｓに対して破線で示す受信信号Ｓｒが受信されたとする。この場合、上り区間における送・受信信号の周波数の差をｆｂｕ、下り区間における送・受信波の周波数の差をｆｂｄとすると、物標までの距離はｆｂｕとｆｂｄの和に基づいて演算でき、物標の相対速度はｆｂｕとｆｂｄの差に基づいて演算できる。つまり、上り区間と下り区間の双方の送信信号Ｓｓ及び受信信号Ｓｒを用いて、物標の位置や相対速度などの各種の物標情報を演算することができる。

　（３）実施形態の効果
　本実施形態のレーダ装置１では、Ｄ／Ａ変換器２から出力される非線形の変調信号のうち、上り区間の信号については上りフィルタ６によって線形化され、下り区間の信号については下りフィルタ８によって線形化される。上りフィルタ６は、下り区間の信号の線形化は考慮されず、上り区間の信号を十分に線形化できるような上り信号用のフィルタ特性を有する。逆に、下りフィルタ８は、上り区間の信号の線形化は考慮されず、下り区間の信号を十分に線形化できるような下り信号用のフィルタ特性を有する。

　従って、本実施形態のレーダ装置１によれば、Ｄ／Ａ変換器２から出力される非線形の変調信号から、上り区間の信号及び下り区間の信号が共に十分なリニアリティを有する変調信号が生成される。

　また、十分なリニアリティを有する変調信号が電圧制御発振器１２に入力されるため、分配器１６から出力される送信信号Ｓｓ及びローカル信号Ｌも十分なリニアリティを有する信号となる。そして、そのように十分なリニアリティを有する送信信号Ｓｓが物標に反射されて受信された受信信号Ｓｒと、十分なリニアリティを有するローカル信号Ｌとに基づいて、ビート信号ＢＴが生成され、そのビート信号ＢＴが信号処理部３０における信号処理に用いられる。そのため、信号処理部３０において高い精度で物標情報を検出することができる。

　また、本実施形態では、Ｄ／Ａ変換器２から出力された変調信号の出力先が第１スイッチ４によって上りフィルタ６及び下りフィルタ８の何れか一方に切り替えられる。上りフィルタ６からの出力信号及び下りフィルタ８からの出力信号のうちどちらが電圧制御発振器１２に入力されるかについては第２スイッチ１０によって切り替えられる。そして、これら各スイッチ４、１０は、信号処理部３０からＤ／Ａ変換器２を介してスイッチ制御信号Ｓｃにより行われる。具体的には、上り区間においては各スイッチ４、１０が共に上りフィルタ６側に切り替えられ、下り区間においては各スイッチ４、１０が共に下りフィルタ８側に切り替えられる。そのため、上り区間における上りフィルタ６によるフィルタリング、及び下り区間における下りフィルタ８によるフィルタリングを、簡素な構成で確実に実現することができる。

　［他の実施形態］
　以上、本発明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ことなく、種々の形態を採り得る。

　（１）上りフィルタ６及び下りフィルタ８はそれぞれ、所望のフィルタ特性（十分なリニアリティを実現可能な特性であり、理想的には完全に線形化可能な特性）を有する限り、種々の構成（例えばローパスフィルタ）にて実現することができる。

　（２）上記実施形態では、Ｄ／Ａ変換器２から出力される変調信号の上り区間は上りフィルタ６でフィルタリングさせ、下り区間は下りフィルタ８でフィルタリングさせるために、２つのスイッチ４、１０を用いて変調信号の伝搬ルートを切り替えるようにしたが、このように２つのスイッチ４、１０を用いることは必須ではない。上り区間を上りフィルタ６でフィルタリングさせることができ、且つ下り区間を下りフィルタ８でフィルタリングさせることができる限り、他の種々の方法を用いて変調信号を伝搬させるようにしてもよい。

　また、上記実施形態において、第２スイッチ１０は省いてもよい。即ち、上りフィルタ６からの出力及び下りフィルタ８からの出力を、スイッチを介さずに電圧制御発振器１２に入力させるようにしてもよい。ただし、その場合は、一方のフィルタからの出力が他方のフィルタに回り込まないように回路を適宜工夫するのが好ましい。

　（３）上記実施形態では、変調信号が、全体として三角波形状の波形であったが、変調信号の形状は三角波形状に限定されない。例えば、一周期中に、上り区間及び下り区間以外の他の区間（例えば一定値をとる区間）があってもよい。その場合、他の区間をどのフィルタに通すかについては適宜決めることができる。例えば、上りフィルタ６及び下りフィルタ８のどちらか一方を通すようにしてもよいし、別途フィルタを設けてそのフィルタを通すようにしてもよいし、フィルタを通さずに電圧制御発振器１２へ入力するようにしてもよい。

　（４）本発明の適用は、図１に例示した構成のレーダ装置１への適用に限定されない。例えば、本発明は、上り区間及び下り区間を有する非線形信号を、フィルタを用いて線形化する各種の用途に対して適用できる。

　また、本発明を物標検出装置に適用する場合においても、図１に例示したレーダ装置１への適用に限定されない。本発明は、上り区間及び下り区間を有する変調信号を用いて物標情報を検出するよう構成されたあらゆる種類の物標検出装置に対して適用できる。

　（５）その他、本発明は、上記の実施形態に示された具体的手段や構造等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種々の形態を採り得る。例えば、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。

　また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、本発明の実施形態には、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が適用できる。

　１…レーダ装置、２…Ｄ／Ａ変換器、４…第１スイッチ、６…上りフィルタ、８…下りフィルタ、１０…第２スイッチ、１２…電圧制御発振器、１４…増幅器、１６…分配器、１８…送信アンテナ、２０…受信アンテナ部、２２…ミキサ、２４…増幅器、２６…フィルタ、２８…Ａ／Ｄ変換器、３０…信号処理部。

Claims (5)

1. 　時間軸に沿って信号レベルが非線形的に上昇する上り区間、及び時間軸に沿って信号レベルが非線形的に下降する下り区間を含む所定期間を１周期とする非線形信号のうち、少なくとも前記上り区間の信号である上り信号を入力し、入力された上り信号のリニアリティを改善して線形化する第１のフィルタ（６）と、
   　前記非線形信号のうち、少なくとも前記下り区間の信号である下り信号を入力し、入力された下り信号のリニアリティを改善して線形化する第２のフィルタ（８）と、
   　を備えるフィルタ装置。
2. 　請求項１に記載のフィルタ装置であって、
   　前記第１のフィルタは、前記非線形信号のうち前記上り区間の信号のリニアリティを改善するための第１のフィルタ特性を有し、
   　前記第２のフィルタは、前記非線形信号のうち前記下り区間の信号のリニアリティを改善するための第２のフィルタ特性を有するフィルタ装置。
3. 　請求項１又は請求項２に記載のフィルタ装置であって、
   　前記非線形信号を入力し、入力された非線形信号を前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタの何れか一方へ選択的に出力する第１のスイッチ（４）と、
   　前記第１のフィルタからの出力信号及び前記第２のフィルタからの出力信号のうち何れか一方を選択的に出力する第２のスイッチ（１０）と、
   　前記非線形信号が前記上り区間の間は、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを何れも前記第１のフィルタ側へ切り替えることにより前記非線形信号を前記第１のフィルタを介して出力させ、前記非線形信号が前記下り区間の間は、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを何れも前記第２のフィルタ側へ切り替えることにより前記非線形信号を前記第２のフィルタを介して出力させる、スイッチ制御部（３０）と、
   　を備えるフィルタ装置。
4. 　時間軸に沿って信号レベルが非線形的に上昇する上り区間、及び時間軸に沿って信号レベルが非線形的に下降する下り区間を含む所定期間を１周期とする非線形変調信号を生成する信号生成部（２）と、
   　前記信号生成部により生成された前記非線形変調信号のうち、少なくとも前記上り区間の信号である上り信号を入力し、入力された上り信号のリニアリティを改善して線形化する第１のフィルタ（６）と、
   　前記信号生成部により生成された前記非線形変調信号のうち、少なくとも前記下り区間の信号である下り信号を入力し、入力された下り信号のリニアリティを改善して線形化する第２のフィルタ（８）と、
   　前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタからの出力信号の信号レベルに応じた周波数の送信信号を生成し、その送信信号をアンテナから送信させる送信部（１２、１８）と、
   　前記送信部により送信された送信信号が反射されて戻ってくる反射波をアンテナで受信し、その受信信号と前記送信信号を混合することにより前記受信信号と前記送信信号の周波数の差に応じたビート信号を生成して、その生成したビート信号に基づいて、前記送信信号を反射させた物標に関する情報を生成する情報生成部（２０、２２、３０）と、
   　を備える物標検出装置（１）。
5. 　第１のフィルタが、時間軸に沿って信号レベルが非線形的に上昇する上り区間、及び時間軸に沿って信号レベルが非線形的に下降する下り区間を含む所定期間を１周期とする非線形信号のうち、少なくとも前記上り区間の信号である上り信号を入力し、入力された前記上り信号のリニアリティを改善して線形化し、
   　第２のフィルタが、前記非線形信号のうち、少なくとも前記下り区間の信号である下り信号を入力し、入力された前記下り信号のリニアリティを改善して線形化する、
   　フィルタ装置の動作方法。

Images