(57)【要約】【課題】道路状況などに応じてビームの放射方位および放射範囲を高精度に制御する。【解決手段】レーダセンサ１０において、情報処理部５５は、車両周辺状況情報に基づいて、道路状況に応じた放射範囲および放射角度となるビームが生成されるように制御信号を生成する。信号処理回路４０は、受信信号および基準信号に基づいて、スイッチ切り替え操作の前後におけるそれぞれの差分信号を生成する。位相差検出器５０は、それぞれの差分信号に基づいて、送信用給電部１１，１２間における位相差を送信位相差として算出して、情報処理部５５が生成した制御信号に基づいて、位相シフト量の設定およびスイッチ部のスイッチ切り替え操作を行う。【選択図】図１
2020016572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理を行う信号処理回路と、
前記信号処理回路から供給される基準信号に基づいて、電波を放射する複数の送信用給電部と、
前記電波を受信して、受信した前記電波に基づいて、受信信号を生成する受信用給電部と、
スイッチ切り替え操作により前記信号処理回路と前記送信用給電部との接続状態を切り替えるスイッチ部と、
位相シフト量に基づいて、基準信号の位相をシフトさせる移相器と、
前記位相シフト量の制御および前記スイッチ切り替え操作の制御を行う制御信号を生成する情報処理部と、
を有し、
前記情報処理部は、車両の走行環境を示す車両周辺状況情報に基づいて、前記制御信号を生成し、照射されるビームが道路状況に応じた放射範囲および放射角度となるように調整する、レーダセンサ。
【請求項２】
信号処理を行う信号処理回路と、
前記信号処理回路から供給される基準信号に基づいて、電波を放射する複数の送信用給電部と、
前記電波を受信して、受信した前記電波に基づいて、受信信号を生成する受信用給電部と、
スイッチ切り替え操作により前記信号処理回路と前記送信用給電部との接続状態を切り替えるスイッチ部と、
前記基準信号の位相シフト量を調整する位相差検出器と、
前記信号処理回路と前記送信用給電部との間に設けられ、前記位相シフト量に基づいて、前記基準信号の位相をシフトさせる移相器と、
道路状況に応じて、前記位相差検出器が調整する位相シフト量および前記スイッチ部のスイッチ切り替え操作を制御する制御信号を生成する情報処理部と、
を有し、
前記情報処理部は、車両の走行環境を示す車両周辺状況情報に基づいて、道路状況に応じた放射範囲および放射角度となるビームが生成されるように前記制御信号を生成し、
前記信号処理回路は、前記受信信号および前記基準信号に基づいて、前記スイッチ切り替え操作の前後におけるそれぞれの差分信号を生成し、
前記位相差検出器は、それぞれの前記差分信号に基づいて、前記送信用給電部間における位相差を送信位相差として算出して、前記情報処理部が生成した制御信号に基づいて、前記位相シフト量の設定および前記スイッチ部のスイッチ切り替え操作を行う、レーダセンサ。
【請求項３】
請求項２記載のレーダセンサにおいて、
前記情報処理部に入力される前記車両周辺状況情報は、外部から入力される情報である、レーダセンサ。
【請求項４】
請求項２記載のレーダセンサにおいて、
前記車両が走行する道路状況を撮影するカメラを有し、
前記情報処理部は、前記カメラが撮影した撮影情報を前記車両周辺状況情報として取得し、取得した撮影情報を画像認識処理した認識結果に基づいて前記制御信号を生成する、レーダセンサ。
【請求項５】
請求項１記載のレーダセンサにおいて、
前記車両の角速度を検出する角速度センサを有し、
前記情報処理部は、前記角速度センサが検出した角速度情報に基づいて、前記車両の進行方向の変化量を認識し、認識した前記車両の変化量に応じて、前記制御信号を生成する、レーダセンサ。
【請求項６】
請求項２記載のレーダセンサにおいて、
前記情報処理部に入力される前記車両周辺状況情報は、前記車両に備えられ、前記車両の自動運転を制御する自動運転ＥＣＵから出力される前記車両の走行情報である、レーダセンサ。
【請求項７】
請求項６記載のレーダセンサにおいて、
前記信号処理回路が前記差分信号として生成したターゲット検出用差分信号に基づいて、ターゲットのレーダ反射断面積を算出するレーダ反射断面積算出部を有し、
前記情報処理部は、レーダ反射断面積算出部が算出したレーダ反射断面積から前記レーダ反射断面積が最大となるように前記制御信号を生成する、レーダセンサ。
【請求項８】
請求項７記載のレーダセンサにおいて、
前記車両の傾斜角度を検出する傾斜角度検出部を有し、
前記情報処理部は、前記傾斜角度検出部が検出した前記傾斜角度に基づいて、レーダ放射方向のずれを検出して、検出したずれに応じて前記ビームの放射範囲および放射方位を修正する制御信号を生成する、レーダセンサ。
【請求項９】
請求項８記載のレーダセンサにおいて、
前記車両に備えられるハンドルまたはタイヤの操舵角を検出する操舵角センサを有し、
前記情報処理部は、前記操舵角センサが検出した操舵角情報に基づいて、前記車両が進行する方向を認識して、認識した前記車両の進行方向に応じて、前記ビームの放射方位を設定する前記制御信号を生成する、レーダセンサ。
【請求項１０】
請求項２記載のレーダセンサにおいて、
前記信号処理回路が供給する基準信号は、ミリ波信号である、レーダセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダセンサに関し、特に、狭角ビームを生成するレーダセンサに有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、鉄道、搬送機器などの安全運行や安全動作のための周辺検知センサとして、例えば電波を用いたドップラセンサまたはレーダセンサがある。
【０００３】
例えば自動車用には、安全運転支援や自動運転の実現に向けて、自動車の全周囲をカバーできるように、検知距離と検知角度範囲とが異なる複数のレーダセンサが用いられる。特に、前方遠距離向けのレーダは、時速制限のない高速道路であるアウトバーンなどを２００ｋｍ／ｈ程度の高速走行時においても安全に停止できるように２００ｍ以上の最大検知距離が望まれている。
【０００４】
そのようなレーダセンサのアンテナは、アンテナの高利得特性を得るために水平方位の検知範囲を±８ｄｅｇ以上確保しつつ垂直方位のアンテナ半値幅を±２ｄｅｇ以下の狭角ビームとしている。
【０００５】
放射方位が固定された高利得のアンテナを採用するレーダセンサは、正面の遠距離性能を重要視する高速移動時の仕様には適合するが、市街地走行では、交差点での右折左折時あるいは横断歩道での通過時など、より広範囲の障害物を検知する必要がある。よって、前方遠距離レーダにおいても±３０ｄｅｇ以上の広角検知が望まれている。
【０００６】
しかしながら、レーダに用いるアンテナの放射角度範囲を単に拡大すれば、アンテナ最大利得低下と、多方からのドップラ検知信号の混信とにより、障害物の検知精度の劣化が生じる。
【０００７】
このような課題の解決技術としては、例えばレーダセンサ内部にてアンテナの放射方位を能動的に走査することより、アンテナ利得および広角度検知範囲の両立を実現することができる。
【０００８】
この種のアンテナ利得と広角度検知範囲の両立を実現する技術としては、進行方向検知装置から得た信号に基づいて、レーダ搭載移動体の進行方向に一致させるよう複数のアンテナからなるフェーズドアレイアンテナの各々の位相を移相器により制御し、進行方向の障害物との相対距離や相対速度、角度を検出するものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−２８７１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
背景技術で述べたように、自動車用の遠距離用レーダセンサに用いるアンテナは、水平方位の半値幅が±８ｄｅｇ程度であり、垂直方位の半値幅が±２ｄｅｇ程度である。フェーズドアレイアンテナは、レーダセンサ内部にて各アンテナ素子の位相を制御して、放射方位を能動的に走査することによって、アンテナ高利得化および広角度検知範囲の両立を実現する。
【００１１】
上述した特許文献１の技術では、進行方向検知装置を用いて、レーダセンサの放射方位を車両の進行方向に走査する。進行方向へビーム走査することにより、車両の進行方向の障害物をより注力することが可能となる。
【００１２】
この場合、直線状の道路のように、進行したい方位と車両進行方向が一致する場合には問題ない。しかし、交差点や横断歩道などの進行したい方向と車両の進行方向とが一致していても、左右方向からの車両や歩行者を検知したい場合や、車両が右折左折しようと交差点に進行する際、ハンドルを操作する前に障害物を検知したい場合など、レーダセンサの放射方位を進行方向に一致させるのみでは、障害物の検知が遅れてしまうという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、道路状況などに応じてビームの放射方位および放射範囲を高精度に制御することのできる技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１６】
すなわち、代表的なレーダセンサは、信号処理回路、複数の送信用給電部、受信用給電部、スイッチ部、位相差検出器、移相器、および情報処理部を有する。信号処理回路は、信号処理を行う。
【００１７】
複数の送信用給電部は、信号処理回路から供給される基準信号に基づいて、電波を放射する。受信用給電部は、電波を受信して、受信した電波に基づいて、受信信号を生成する。
【００１８】
スイッチ部は、スイッチ切り替え操作により信号処理回路と送信用給電部との接続状態を切り替える。位相差検出器は、基準信号の位相シフト量を調整する。
【００１９】
移相器は、信号処理回路と送信用給電部との間に設けられ、位相シフト量に基づいて、基準信号の位相をシフトさせる。情報処理部は、道路状況に応じて、位相差検出器が調整する位相シフト量およびスイッチ部のスイッチ切り替え操作を制御する制御信号を生成する。
【００２０】
情報処理部は、車両の走行環境を示す車両周辺状況情報に基づいて、道路状況に応じた放射範囲および放射角度となるビームが生成されるように制御信号を生成する。信号処理回路は、受信信号および基準信号に基づいて、スイッチ切り替え操作の前後におけるそれぞれの差分信号を生成する。
【００２１】
位相差検出器は、それぞれの差分信号に基づいて、送信用給電部間における位相差を送信位相差として算出し、情報処理部が生成した制御信号に基づいて、位相シフト量の設定およびスイッチ部のスイッチ切り替え操作を行う。
【００２２】
また、情報処理部に入力される車両周辺状況情報は、外部から入力される情報である。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２４】
（１）ターゲットの早期検出を高精度に行うことができる。
【００２５】
（２）上記(１）により、車両の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１によるレーダセンサにおける構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のレーダセンサにおけるビーム放射方向の調整処理の一例を示すフローチャート図である。
【図３】図１のレーダセンサによるビーム放射の一例を示す説明図である。
【図４】図３のレーダセンサによるビーム放射の他の例を示す説明図である。
【図５】図３の遠距離レーダモード時における交差点通過時の車両周辺状況情報に基づくビーム放射の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２によるレーダセンサにおける構成の一例を示す説明図である。
【図７】実施の形態３によるレーダセンサにおける構成の一例を示す説明図である。
【図８】実施の形態４によるレーダセンサにおける構成の一例を示す説明図である。
【図９】実施の形態５によるレーダセンサにおける構成の一例を示す説明図である。
【図１０】図９のレーダセンサにおけるビーム放射方向の調整処理の一例を示すフローチャート図である。
【図１１】実施の形態６によるレーダセンサにおける構成の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２８】
（実施の形態１）
以下、実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
＜レーダセンサの構成＞
図１は、本実施の形態１によるレーダセンサ１０における構成の一例を示す説明図である。
【００３０】
レーダセンサ１０は、例えば、車両前部に設置され、ビームを放射して車両前方のターゲットの検出などを行う。また、レーダセンサ１０は、車両後部に設置されてもよい。
【００３１】
レーダセンサ１０は、図１に示すように、送信用給電部１１、送信用給電部１２、受信用給電部１３、スイッチ部２０、移相器３０、信号処理回路４０、位相差検出器５０、および情報処理部５５を備えている。
【００３２】
スイッチ部２０は、スイッチ２１およびスイッチ２２を備えている。送信用給電部１１は、信号処理回路４０から供給される基準信号に基づいて、ミリ波信号などの電波を放射する送信用アンテナである。
【００３３】
送信用給電部１２は、移相器３０により位相シフトされた基準信号に基づいて、ミリ波信号などの電波を放射する送信用アンテナである。送信用給電部１１，１２から同時に放射される電波は、空間合成されて、互いのアンテナ開口部間における位相差（送信位相差）に基づいて所定の方向に向けて放射されるビームとなる。
【００３４】
スイッチ２１，２２は、送信用給電部１１，１２と信号処理回路４０との接続状態を切り換えるスイッチである。スイッチとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴなどのトランジスタや、リレー回路などが挙げられる。
【００３５】
送信用給電部１１と信号処理回路４０との間には、スイッチ２１が接続されている。スイッチ２１がオン、すなわち導通状態のとき、送信用給電部１１は、信号処理回路４０と接続される。これにより、送信用給電部１１に基準信号が供給され、送信用給電部１１は、基準信号に基づく所定の電波を放射する。
【００３６】
送信用給電部１２と信号処理回路４０との間には、スイッチ２２および移相器３０が直列接続されている。なお、スイッチ２２は、図１に示すように、送信用給電部１１と移相器３０との間に接続してもよいし、移相器３０と信号処理回路４０との間に接続するようにしてもよい。
【００３７】
スイッチ２２がオン、すなわち導通状態のとき、送信用給電部１２は、信号処理回路４０と接続される。これにより、送信用給電部１２には、移相器３０により位相シフトされた基準信号が供給されて、送信用給電部１２は、位相シフトされた基準信号に基づいて所定の電波を放射する。なお、移相器３０については後述する。
【００３８】
受信用給電部１３は、ミリ波信号などの電波を受信する受信用アンテナである。受信用給電部１３は、信号処理回路４０と接続されている。受信用給電部１３は、受信した電波に基づいて所定の受信信号を生成して、生成した受信信号を信号処理回路４０へ出力する。
【００３９】
なお、受信用給電部１３が受信する電波は、送信用給電部１１，１２から直接伝播する到来波であってもよいし、レーダ走査により得られたターゲットからの反射波であってもよい。これら送信用給電部１１，１２、および受信用給電部１３は、例えば、パッチアンテナやホーンアンテナなどである。
【００４０】
移相器３０は、基準信号の位相をシフトさせる回路である。例えば、移相器３０は、位相差検出器５０にて設定された位相シフト量に基づいて、基準信号の位相をシフトさせる。移相器３０に設定される位相シフト量により、送信用給電部１１，１２のアンテナ開口部間の送信位相差が設定される。これにより、ビーム放射方向が設定される。
【００４１】
信号処理回路４０は、各種の信号処理を行う回路である。例えば、信号処理回路４０は、電波放射用の基準信号としてのミリ波信号を生成する。また、信号処理回路４０は、生成した基準信号を所望の電力に増幅して、増幅した基準信号を送信用給電部１１，１２へ出力する。また、信号処理回路４０は、受信用給電部１３から出力される受信信号に基づいた信号処理も行う。受信信号に基づいた信号処理の詳細については後述する。
【００４２】
位相差検出器５０は、ビーム放射方位の調整を行う回路である。この位相差検出器５０には、情報処理部５５が生成した制御信号などが入力される。例えば、位相差検出器５０は、複数の送信用給電部間における位相差である送信位相差を算出して、算出した送信位相差および情報処理部５５から出力される制御信号などに基づいて、ビーム放射方向の調整を行う。
【００４３】
情報処理部５５は、外部から入力される車両周辺状況情報などに基づいて、上述した位相差検出器５０に出力する制御信号を生成する。制御信号は、位相差検出器５０が設定する位相シフト量の設定値を示す情報およびスイッチ２１，２２のオン・オフを制御する情報などを含む。
【００４４】
位相差検出器５０は、上述した位相シフト量の設定値を示す情報に基づいて、移相器３０の位相シフト量を設定する。また、位相差検出器５０は、上述したスイッチ２１，２２のオン・オフを制御する情報に基づいて、スイッチ２１，２２のオン・オフの切り替えを行う。
【００４５】
車両周辺状況情報機器１００は、自車両がどのような道路を走行しているかなど把握するための機器であり、例えばカーナビゲーションシステム、ＧＰＳ（Global Positioning System）機器、スマートフォンなどの情報機器、あるいはコネクテッドカーなどである。
【００４６】
コネクテッドカーは、ＩＴＣ（Information and Communication Technology）端末としての機能を有する自動車のことであり、車両の状態や周囲の道路状況などの様々なデータをセンサによって取得して、ネットワークを介して集積、分析することによって、車内の快適性や安全性などを向上させるものである。
【００４７】
車両周辺状況情報は、例えば上述したカーナビゲーションやＧＰＳ機器を用いた地図情報、無線通信機能を有するスマートフォンを用いた地図情報アプリから転送された情報、あるいはコネクテッドカーのようなインターネットに常に自車両が接続されて、該インターネットから出力される自車両の道路状況の情報などであり、車両の走行環境を示すものである。
【００４８】
なお、送信用給電部は、３個以上設けられてもよい。また、送信用給電部ごとに移相器３０が設けられ、送信用給電部ごとに基準信号の位相が制御されてもよい。
【００４９】
＜ビーム放射方向の調整＞
続いて、ビーム放射方向の調整について説明する。
【００５０】
本実施の形態１では、送信用給電部１１，１２を介するそれぞれの経路における位相情報に基づいて、送信用給電部１１，１２間の送信位相差が算出される。そして、送信位相差および予め設定される設定位相差に基づいて、送信位相差の調整が行われることによって、ビーム放射方向の調整が行われる。
【００５１】
図２は、図１のレーダセンサ１０におけるビーム放射方向の調整処理の一例を示すフローチャート図である。図２に示すステップＳ１０〜Ｓ８０の処理により、ビーム放射方向の調整が行われる。
【００５２】
まず、レーダセンサ１０を起動させる（ステップＳ１０）。電源がオンされると、レーダセンサ１０が起動して、位相差検出器５０は、前回の動作終了時、移相器３０に設定されている位相シフト量をリセットする。
【００５３】
そして、送信用給電部１１から電波を放射させる処理を行う（ステップＳ２０）。位相差検出器５０は、スイッチ２１をオンして、スイッチ２２をオフする。これにより、送信用給電部１１は、信号処理回路４０と接続される。これにより、送信用給電部１１には、基準信号が供給され、送信用給電部１１は、基準信号に基づく電波を放射する。
【００５４】
受信用給電部１３は、送信用給電部１１から放射された電波の到来波や、ターゲットからの反射波を受信し、受信した電波に基づく切り替え操作前の受信信号を生成する。受信用給電部１３は、生成した受信信号を信号処理回路４０に出力する。
【００５５】
続いて、送信用給電部１１を介する経路における位相情報（φ１）を検出する処理を行う（ステップＳ３０）。信号処理回路４０は、受信用給電部１３から出力された切り替え操作前の受信信号および基準信号に基づいて、切り替え操作前の差分信号を生成する。
【００５６】
差分信号は、受信信号と基準信号との差分で規定される信号である。ここで生成される差分信号には、スイッチ２１あるいはスイッチ２２、配線、送信用給電部１１を含む経路全体の位相情報が含まれている。
【００５７】
そして、信号処理回路４０は、生成した差分信号を所定の中間周波数の信号、すなわちＩＦ信号に変換する。なお、以下では、中間周波数の信号に変換された差分信号を変換差分信号と呼ぶことがある。そして、信号処理回路４０は、変換差分信号を位相差検出器５０へ出力する。
【００５８】
位相差検出器５０は、変換差分信号から、変換差分信号の振幅情報（Ａ１）および位相情報（φ１）を検出する。検出された位相情報（φ１）は、送信用給電部１１を介する経路における位相情報である。また、振幅情報（Ａ１）は、受信した電波の強度を示している。
【００５９】
位相差検出器５０は、検出した位相情報（φ１）をデフォルトの位相シフト量として移相器３０へ出力する。また、位相差検出器５０は、検出した振幅情報（Ａ１）および位相情報（φ１）をバッファリングしてもよいし、図示しない記憶装置などに格納してもよい。
【００６０】
その後、送信用給電部１２から電波を放射させる処理を実行する（ステップＳ４０）。位相差検出器５０は、スイッチ２１をオフし、スイッチ２２をオンして、接続状態の切り替え操作を行う。
【００６１】
そうすると、送信用給電部１１は、信号処理回路４０と電気的に切断される。これにより、送信用給電部１２には、移相器３０においてデフォルトの位相シフト量に基づいて位相シフトされた基準信号が出力される。送信用給電部１２は、位相シフトされた基準信号に基づいた電波を放射する。
【００６２】
受信用給電部１３は、送信用給電部１２から放射された電波の到来波や、ターゲットからの反射波を受信して、受信した電波に基づいた、切り替え操作後の受信信号を生成する。受信用給電部１３は、生成した受信信号を信号処理回路４０へ出力する。
【００６３】
続いて、送信用給電部１２を介する経路における位相情報を検出する処理を行う（ステップＳ５０）。信号処理回路４０は、受信用給電部１３から出力された切り替え操作後の受信信号および基準信号に基づいて、切り替え操作後の差分信号を生成する。ここで生成される差分信号には、スイッチ２１あるいはスイッチ２２、配線、送信用給電部１２を含む経路全体の位相情報が含まれている。
【００６４】
そして、信号処理回路４０は、生成した差分信号を所定の中間周波数の信号に変換する。信号処理回路４０は、変換差分信号を位相差検出器５０へ出力する。
【００６５】
位相差検出器５０は、変換差分信号から、変換差分信号の振幅情報（Ａ２）および位相情報（φ２）を検出する。検出された位相情報（φ２）は、送信用給電部１２を介する経路における位相情報である。
【００６６】
また、検出された振幅（Ａ２）は、受信した電波の強度を示す情報である。位相差検出器５０は、検出した位相情報（φ２）をバッファリングしてもよいし、図示しない記憶装置に格納させてもよい。
【００６７】
その後、送信用給電部１１，１２のアンテナ開口面における位相差を算出する処理を行う（ステップＳ６０）。位相差検出器５０は、切り替え操作後の位相情報（φ２）と、切り替え操作前の位相情報φ１との差分（φ２−φ１）を送信位相差（Δφ）として算出する。
【００６８】
それぞれの位相情報（φ１，φ２）は、共通の受信用給電部１３にて受信された電波に基づいて検出されているので、経路間の位相差（φ２−φ１）は、アンテナ開口面での位相差に準ずるものである。したがって、位相差検出器５０は、位相差（φ２−φ１）を算出することにより、アンテナ開口面における送信位相差（Δφ）を算出する。
【００６９】
なお、送信用給電部１１，１２の配置により、受信用給電部１３までの距離がそれぞれ異なる。このため、位相差検出器５０は、それぞれの送信用給電部１１，１２から受信用給電部１３までの距離の差に応じて、送信位相差Δφを補正してもよい。
【００７０】
続いて、ビームの放射方向が予め設定された所定の放射方向と一致しているかどうかを判定する処理を行う（ステップＳ７０）。位相差検出器５０は、ステップＳ６０の処理において算出された送信位相差と設定位相差とを比較する。なお、設定位相差とは、設定された方向にビームを放射させるときの送信用給電部間、すなわち送信用給電部１１，１２のアンテナ開口部間の位相差をいう。
【００７１】
送信位相差が設定位相差と一致する場合（Ｙｅｓ）、位相差検出器５０は、ビーム放射方向が事前に設定された方向と一致しているものと判定して、ビーム放射方向の調整を終了する。その後は、例えば、スイッチ２１，２２がいずれもオンにされ、調整された方向、言い換えれば設定された方向にビームが放射される。
【００７２】
一方、送信位相差が設定位相差と異なる場合（Ｎｏ）、位相差検出器５０は、ビーム放射方向が設定された方向とは異なっていると判定する。この場合、後述するステップＳ８０の処理において、ビーム放射方向の調整が行われる。
【００７３】
なお、送信位相差が、設定位相差を含む所定の許容範囲内に収まっていれば、位相差検出器５０は、これらの位相差が一致しているものと判定してもよい。許容範囲は、例えば、振幅情報（Ａ１，Ａ２）などの情報に基づいて、ターゲットからの反射波を検出可能な範囲で規定されてもよい。このように、送信位相差の誤差を許容することにより、レーダ放射方向の調整時間が短縮される。
【００７４】
続いて、送信位相差および設定位相差に基づいて、ビーム放射方向を調整する処理が実行される（ステップＳ８０）。例えば、位相差検出器５０は、送信位相差と設定位相差との差分を算出し、算出した差分の値に応じて、位相シフト量をインクリメントまたはデクリメントする。位相差検出器５０は、調整後の位相シフト量を移相器３０へ出力し、移相器３０における位相シフト量の情報が更新される。
【００７５】
これにより、送信用給電部１２には、調整後の位相シフト量に基づいて位相シフトされた基準信号が出力され、送信用給電部１２は、位相シフト量調整後の基準信号に基づく電波を放射する。
【００７６】
上記した図２に示すビーム放射方向の調整の処理を定期的に実行して、送信用給電部１１，１２の開口面の位相差を全て計測することにより、送信用給電部１１，１２の位相校正を行うことができる。
【００７７】
このように、レーダセンサ１０を車両搭載した後にレーダの放射方位を高精度にオンタイムにて制御できることは、出荷前検査工程におけるレーダ個々での動作温度毎の校正データの生成を不要とすることができ、特性検査コストを低減することができる。
【００７８】
〈ビーム放射方向の調整が行われた後の処理〉
ステップＳ８０の処理が行われると、すでに述べたステップＳ５０〜Ｓ７０の処理が再度行われる。再度のステップＳ５０の処理では、基準信号および方向調整後に受信した電波に基づいて生成された受信信号に基づいて、送信用給電部１２を介する経路における振幅情報（Ａ２’）や位相情報（φ２’）が再度検出される。
【００７９】
再度のステップＳ６０の処理では、方向調整後の送信位相差（Δφ’＝φ２’−φ１）が算出され、再度のステップＳ７０では、方向調整後の送信位相差（Δφ’）と設定位相差との比較が行われる。
【００８０】
ビーム放射方向調整後の送信位相差（Δφ’）と設定位相差とが一致していればビーム放射方向の調整は終了するが、これらの位相差が一致しなければ、ステップＳ８０の処理によりビーム放射方向の再調整が行われる。このように、送信位相差と設定位相差とが一致するまで、ビーム放射方向の調整が繰り返し行われる。
【００８１】
なお、ここでは、ステップＳ５０〜Ｓ８０の処理を繰り返してビーム放射方向の調整を行う場合について説明したが、これ以外の方法により調整が行われてもよい。
【００８２】
例えば、ステップＳ５０の処理において、送信用給電部１２から放射された電波を受信した後、スイッチ２２がオフされてもよい。この場合、ステップＳ４０の処理に戻り、ビーム放射方向の調整が行われる。また、ステップＳ２０〜Ｓ８０の処理を繰り返してビーム放射方向の調整が行われてもよい。
【００８３】
また、ビーム放射方向の調整が終了した後、ターゲットへの追従などのため、さらに再調整を行ってもよい。その際、位相差検出器５０は、ステップＳ２０〜Ｓ８０の処理を再度実行してもよいし、ステップＳ４０〜Ｓ８０の処理のみ再度実行しても構わない。
【００８４】
ステップＳ２０の処理から再度実行されれば、レーダセンサ１０の起動後における、送信用給電部１１を介する経路における、例えば温度変化などの環境変化を反映させることができ、ビーム放射方向の調整を正確に行うことが可能となる。
【００８５】
また、ステップＳ４０〜Ｓ８０の処理のみであれば、ビーム放射方向の再調整に係る工程が短縮され、短時間での再調整を可能にすることができる。
【００８６】
上述したレーダセンサ１０におけるビーム放射方向の調整処理によって、スイッチ部２０による切り替え操作の前後におけるそれぞれの差分信号に基づいて送信用給電部１１，１２のアンテナ開口部間の送信位相差を算出することができるので、ビームの放射方位を高精度に制御することが可能となる。
【００８７】
また、信号処理回路４０は、差分信号を所定の中間周波数の信号に変換し、位相差検出器５０は、変換後の差分信号からそれぞれの経路における位相情報（φ１，φ２）を検出する。この構成によれば、信号の減衰を抑えつつ信号処理を行うことが可能となる。よって、振幅情報及び位相情報の検出精度を確保することができる。
【００８８】
さらに、位相差検出器５０は、送信用給電部１１，１２から受信用給電部１３までの距離の差、または、送信用給電部１１，１２間の距離に応じて、送信位相差を補正する。この構成によれば、送信位相差がより正確に算出されるので、ビーム放射方向の調整をより正確に行うことができる。
【００８９】
〈ビーム放射例〉
図２に示すレーダセンサ１０における放射方位のオンタイム調整後、レーダセンサ１０は、車両進行方向である正面に注力してターゲット検知する。
【００９０】
レーダセンサ１０は、進行方向にある交差点や横断歩道などの道路状況情報を、上述した車両周辺状況情報機器１００から車両周辺状況情報として取得することによって、交差点や横断歩道を通過する際に横切る車両や歩行者と接触が起きないよう、レーダのビーム放射角度を広角度方位に走査し、障害物の有無を事前に検知する。
【００９１】
その際、情報処理部５５は、車両周辺状況情報に含まれる道路状況情報および自車速度などを鑑み、ビームスキャンに必要なスイッチ２１，２２と移相器３０とを位相差検出器５０にて制御する。これによって、レーダのビーム放射角度を広角度方位に走査して、障害物の有無を事前に検知する。
【００９２】
図３は、図１のレーダセンサ１０によるビーム放射の一例を示す説明図である。図４は、図３のレーダセンサ１０によるビーム放射の他の例を示す説明図である。
【００９３】
これら図３および図４は、車両が交差点に進入する際の距離およびビーム方位の例を示したものである。
【００９４】
図３のビーム１５０に示すように、送信用給電部間の開口面位相差が０ｄｅｇとなる遠距離レーダモードでは、アンテナアレイを構成する送信用給電部のすべてを利用する。その際、最大検知距離は、２００ｍ以上であり、検知範囲は±８ｄｅｇ程度である。
【００９５】
送信用給電部の放射範囲は、アンテナとして機能する実効的な開口面サイズで規定されるため、複数の送信用給電部から構成されるアンテナアレイでは、利用されるアンテナ素子数に応じて放射ビームは狭角化して、高利得のアンテナ放射特性となる。
【００９６】
図３では、道路の幅が１０ｍであり、走行する車両の前方４０ｍ程度先に交差点がある例を示している。交差点における道路脇にて検知したい放射角度方位は、車両の進行方向左側の道路脇が図３のビーム１５１に示すように、１０ｄｅｇ程度となり、車両の進行方向右側の道路脇が図３のビーム１５２に示すように、１５ｄｅｇ程度となる。
【００９７】
遠距離レーダモードにおいて、図３のビーム１５１およびビーム１５２に示す放射角度方位は、上述した遠距離レーダモードによる水平方位の検知範囲を超えている。遠距離レーダモード時にレーダのビーム放射角度を広角度方位に走査するためには、レーダセンサ１０の放射角度がビーム１５１に示す１０ｄｅｇおよびビーム１５１に示す１５ｄｅｇとなるように位相差検出器５０の設定位相差値に放射角度１０ｄｅｇ分程度の位相値を移相器３０にそれぞれ加算して制御する。
【００９８】
この加算値は、情報処理部５５が車両周辺状況情報に基づいて算出する。算出した結果は、制御信号として位相差検出器５０に出力される。位相差検出器５０は、受け取った制御信号に基づいて、位相値を加算して基準信号の位相をシフトさせるように移相器３０を動作させる。
【００９９】
図３において、車両がさらに前進して交差点までの距離が５ｍ程度になった場合、検知したい放射角度方位は、ビーム１５１が４０ｄｅｇ程度、ビーム１５２が５０ｄｅｇ程度にそれぞれなり、位相差検出器５０の位相差設定値に加味する位相値はそれぞれの放射方位に基づいた位相値となる。
【０１００】
道路幅に応じた横断歩道全体の範囲を検知したい場合、遠距離レーダモードの角度検知範囲±８ｄｅｇより広い範囲に照射するためには、スイッチの一部を切り、送信用給電部からの電力放射の一部を無効化して、例えばフェーズドアレイアンテナとして構成される送信用給電部による合成開口面の水平軸方向サイズを縮小し、放射ビームの半値幅を広角化することによって対応する。
【０１０１】
これにより、遠距離レーダモード時であってもレーダのビーム放射角度を広角度方位に走査することができる。その結果、車両進行方向である正面だけでなく、交差点や横断歩道を通過する際に横切る車両や歩行者などのターゲットを検知することができるので、安全性を向上させることができる。
【０１０２】
また、信号処理回路４０から出力されるミリ波信号の電力強度を抑圧して道路エリア外からの反射信号強度を低減するようにしてもよい、あるいは受信信号の信号処理、例えば距離別の空間フィルタなどによってミリ波信号をカットしてもよい。
【０１０３】
さらに、ビーム１５０とビーム１５２との間に不検知角度範囲が発生した場合には、図４に示すように、ビーム１５３へ放射する位相量を移相器３０に設定して、対向右折車の挙動検知などに用いるようにしてもよい。
【０１０４】
移相器３０およびスイッチ部２０は、上述したように位相差検出器５０によって制御され、該位相差検出器５０は、外部から入力される車両周辺状況情報に基づいて、情報処理部５５が生成した制御信号に基づいて、移相器３０およびスイッチ部２０の設定を行う。
【０１０５】
図５は、図３の遠距離レーダモード時における交差点通過時の車両周辺状況情報に基づくビーム放射の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【０１０６】
この図５のフローチャートでは、例えば図３に示したように車両が交差点を直進する際における処理を示しており、主に情報処理部５５が主体となって処理を行うものである。
【０１０７】
まず、遠距離モードでは、車両の直進走行において、正面方向にアンテナ最大利得が得られる図４のビーム１５０を用いて車両走行する（ステップＳ１０１）。
【０１０８】
情報処理部５５は、車両周辺状況情報機器１００から取得した車両周辺状況情報に含まれる自車両の速度情報などを解析して車両制動距離を算出する（ステップＳ１０２）。例えば車両速度が６０ｋｍ／ｈ程度であり、天気が晴天である場合、車両制動距離は、約４０ｍと計算される。
【０１０９】
そして、情報処理部５５は、車両周辺状況情報からステップＳ１０２の処理にて算出した制動距離の範囲に例えば交差点などの要注意範囲があるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【０１１０】
例えば交差点などの要注意範囲があると判断した場合、情報処理部５５は、車両周辺状況情報から該要注意範囲から車両までの距離を算出する（ステップＳ１０４）。算出した距離が制動距離範囲４０ｍに近づくと、情報処理部５５は、交差点などの要注意範囲全体の状況をレーダセンサ１０にて観測するように位相差検出器５０および信号処理回路４０にそれぞれ指令する。
【０１１１】
例えば交差点の場合には、横断歩道などの方位である図４に示すビーム１５１およびビーム１５２の方位に電波を放射する必要がある。そこで、情報処理部５５は、車両周辺状況情報に基づいて、交差道路をカバーするビーム幅を算出して、その結果からビーム１５１およびビーム１５２の放射角度をそれぞれ算出する（ステップＳ１０４）。
【０１１２】
そして、情報処理部５５は、算出した放射角度と予め設定した放射角度しきい値とを比較して放射角度が利用範囲内に収まっているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。算出した放射角度が利用範囲外、すなわち放射角度しきい値よりも大きい場合には、再びステップＳ１０１の処理に戻る。
【０１１３】
算出した放射角度が利用範囲内、すなわち放射角度しきい値よりも小さい場合、情報処理部５５は、車両周辺状況情報からカバーしたい交差道路のビーム１５１，１５２の放射角度とビーム幅とが遠距離モードであるビーム１５０の検知範囲±８ｄｅｇより大きい場合か否かを判断する（ステップＳ１０６）。
【０１１４】
ステップＳ１０６の処理にて、ビーム１５１，１５２の放射角度とビーム幅とがビーム１５０の検知範囲±８ｄｅｇよりも大きいと判断した場合には、放射角度が広がるようにスイッチ２１，２２のいずれかをオフとする制御を行う（ステップＳ１０７）。これにより、アンテナ開口サイズが変更されて、ビーム１５１およびビーム１５２の検知範囲が広がる。
【０１１５】
ステップＳ１０７の処理の後、あるいはステップＳ１０６の処理にてビーム１５１，１５２の放射角度とビーム幅とがビーム１５０の検知範囲±８ｄｅｇよりも小さいと判断した場合、情報処理部５５は、ビーム１５０、ビーム１５１、およびビーム１５２の組み合わせにおいて、要注意範囲、例えば交差点の場合には交差点全域にて不検知範囲が発生しないか否かをビーム１５０〜１５２の放射角度および検知範囲から算出して（ステップＳ１０８）、不検知領域の有無を判断する（ステップＳ１０９）。
【０１１６】
ステップＳ１０９の処理において、ビーム１５０とビーム１５２との間に１つの不検知範囲があると判断した際には、不検知領域へ放射するビーム１５３の放射方位を算出する（ステップＳ１１０）。また、不検知領域が複数存在すると判定した際には、さらに不検知領域を穴埋めする放射ビームを生成して、要注意範囲の不検知領域の穴埋めを実施する。
【０１１７】
ビーム１５０、ビーム１５１、ビーム１５２、およびビーム１５３の運用比率は、交差点までの距離と自車速度に応じて、情報処理部５５が決定する。この場合、情報処理部５５は、位相差検出器５０に制御信号を出力して、ミリ波信号強度および移相器３０の位相量加算値を運用比率に応じて時間長さによって更新する制御を行う（ステップＳ１１１）。また、スイッチ２１，２２を制御する制御信号を位相差検出器５０に出力することによって、スイッチ２１，２２のオン／オフを設定する制御を行う。
【０１１８】
そして、各方位にビーム１５０、ビーム１５１、ビーム１５２、およびビーム１５３を一通り放射すれば、言い換えれば運用比率積算時間が１００％になれば、要注意範囲の距離算出処理であるステップＳ１０４の処理まで戻り、該ステップＳ１０４の処理からのフローを繰り返す。
【０１１９】
また、ビーム１５１およびビーム１５２の設定放射角度がレーダセンサの利用範囲内、あるいは要注意領域を通過した際、すなわち車両までの距離が０ｍ以下の場合には、ビーム１５０の放射ビーム方位のみを利用した遠距離モードに戻る。
【０１２０】
そして、情報処理部５５は、要注意範囲が発生するまで遠距離モードを維持する制御を行う。要注意範囲の発生は、情報処理部５５が車両周辺状況情報機器１００であるカーナビゲーションやＧＰＳ機器などにおける地図情報などの車両周辺状況情報を取得し、取得した該車両周辺状況情報から検知を行う。
【０１２１】
以上により、ビーム放射の設定処理が終了となる。
【０１２２】
なお、図５では、上述したように交差点を直進する際における情報処理部５５の動作例について示したが、レーダセンサ１０は、例えば車両が交差点を曲がる際にも対向車両あるいは歩行者を検知することが可能である。
【０１２３】
その場合、情報処理部５５は、車両周辺状況情報機器１００から取得した車両周辺状況情報に基づいて、位相差検出器５０に出力する制御信号を生成して、スッチ２１，２２の切り替え設定や移相器３０の位相量加算などを行い、図４に示すビーム１５０〜１５３の放射ビームの位相を設定する。
【０１２４】
道路状況および車両の通過経路などに応じてビーム１５０〜１５３の運用比率は変化するが、情報処理部５５における処理につては、図５に示すフローチャートと同様である。
【０１２５】
さらに、曲がりくねった道路、いわゆるワインディングロードでは、車両の進行方向と進むべき方向とが必ずしも一致しない場合があるが、車両周辺状況情報によって取得される道路状況情報などに基づいて、今後進むべき方向へ位相差検出器５０を設定更新して制御することに変わりはない。
【０１２６】
以上により、交差点や横断歩道を通過する際にオンタイムにて横切る車両や歩行者などのターゲットを検知することができる。これにより、安全性を向上させることができる。
【０１２７】
（実施の形態２）
〈レーダセンサの構成例および動作例〉
図６は、本発明の実施の形態２によるレーダセンサ１０における構成の一例を示す説明図である。
【０１２８】
図６に示すレーダセンサ１０が前記実施の形態１の図１に示すレーダセンサ１０と異なるところは、新たにカメラ６０が設けられた点である。このカメラ６０は、道路などを撮影する。なお、図６では、レーダセンサ１０にカメラ６０を設けた構成としたが、このカメラ６０は、レーダセンサ１０の外部に設けるようにしてもよい。
【０１２９】
図６に示すレーダセンサ１０において、新たに設けられたカメラ６０が撮影した画像および動画である撮影情報は、車両周辺状況情報とともに情報処理部５５が取得する構成となっている。
【０１３０】
また、情報処理部５５は、カメラ６０が取得した画像および動画からオブジェクトや特徴などを認識して検出する、いわゆる画像認識処理の機能を備えている。そして、カメラ６０が取得した画像および動画を画像認識処理することによって道路状況を認識する。その他の接続構成については、図１のレーダセンサと同様であるので、説明は省略する。
【０１３１】
情報処理部５５は、例えば交差点を画像認識した道路形状により認識し、横断歩道を画像認識した道路標示や道路標識などによって認識する。その他の道路状況についても、同様に道路標識、道路形状、あるいは道路標示などにて認識する。
【０１３２】
このように、情報処理部５５は、車両周辺の距離を含めた道路状況を認識して、認識した道路状況に応じてビームの放射範囲と放射角度とを設定する制御を行う。これらの制御処理については、図５のフローチャートと同様である。
【０１３３】
以上により、カメラ６０が取得した画像および動画から画像認識処理を行うことにより、より高度な道路状況情報を取得することができる。
【０１３４】
なお、図６では、カメラ６０が取得した画像および動画と車両周辺状況情報とを用いて情報処理部５５がビームの放射範囲と放射角度とを制御する例を示したが、該情報処理部５５は、カメラ６０が取得した画像および動画を車両周辺状況情報として取得し、取得した車両周辺状況情報から認識した情報を用いてビームの放射範囲と放射角度とを制御するようにしてもよい。
【０１３５】
(実施の形態３）
〈レーダセンサの構成例および動作例〉
図７は、本実施の形態３によるレーダセンサ１０における構成の一例を示す説明図である。
【０１３６】
図７に示すレーダセンサ１０が前記実施の形態１の図１に示すレーダセンサ１０と異なるところは、新たに角速度センサ６５を設けた点である。
【０１３７】
角速度センサ６５は、例えば車両の旋回速度を検出するセンサである。この角速度センサ６５についても、レーダセンサ１０ではなく、例えば車両などの外部に設けるようにしてもよい。
【０１３８】
角速度センサ６５が検出した角速度情報は、車両周辺状況情報とともに情報処理部５５に入力される。情報処理部５５は、車両がカーブを通過する際に角速度センサ６５が検出した車両の角速度情報に応じてレーダのビーム放射角度を広角度方位に走査するように制御信号を生成する。これによって、障害物の有無を事前に検知することができる。
【０１３９】
具体的には、車両の角速度量が大きくなるに従ってより広角度方位にビームが切り込むよう走査すべく、位相差検出器５０および信号処理回路４０を制御する。車両周辺情報情報から得た自車速度情報に応じて、スイッチ２１，２２を切り替える制御を行うことにより、アンテナの合成開口面の水平軸サイズを変更して、送信ビームの半値幅を切り替える。
【０１４０】
それにより、車両の進行方向の変移量および自車速度に応じて、放射範囲と放射角度を設定することが可能となる。その結果、高速道路のカーブや、一般道の緩やかなカーブ、あるいはカーブ半径の小さい急カーブを走行する際などの様々環境の走行状況であっても、進むべき進行方向へ適切にビームを走査することができる。
【０１４１】
このように、角速度センサ６５が検出する角速度情報に基づいて、移相器３０の位相シフト量およびスイッチ２１，２２の切り替えを制御することによって、車両の進行方向に注力したビーム照射およびビームの放射範囲の調整をオンタイムにて行うことができる。
【０１４２】
これにより、車両のカーブの緩急に応じてビームの放射範囲を高精度に制御することができるので、レーダセンサ１０によるターゲットのより早期検知およびより高確度の障害物の推定を可能にすることができる。
【０１４３】
(実施の形態４）
〈レーダセンサの構成例および動作例〉
本実施の形態４では、レーダセンサ１０を自動運転可能な車両に搭載した例について説明する。
【０１４４】
図８は、本実施の形態４によるレーダセンサ１０における構成の一例を示す説明図である。
【０１４５】
図８に示すレーダセンサ１０は、前記実施の形態３の図７に示すレーダセンサ１０と同様の構成からなる。異なる点は、情報処理部５５に車両の自動運転を制御する自動運転ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１１から出力される車両の進むべき走行経路などの走行情報が入力されているところである。
【０１４６】
自動運転が可能な車両の場合、該車両の進むべき走行経路は、自動運転ＥＣＵ１１１の経路検索により決定される。障害物との衝突危険性が最も小さく、急加速、急ブレーキ、あるいは急ハンドルなどの違和感がない車両ドライビングを得るための車両の進むべき走行経路が自動運転ＥＣＵ１１１にて逐次決定される。
【０１４７】
情報処理部５５は、自動運転ＥＣＵ１１１が決定した走行経路情報、角速度センサ６５が検出する角速度情報、および車両周辺状況情報から得た道路状況情報や自車速度情報などに基づいて、移相器３０の位相およびスイッチ２１，２２の切り替え制御を行う制御信号を位相差検出器５０に出力する。位相差検出器５０は、受け取った制御信号に基づいて、移相器３０の位相設定およびスイッチ２１，２２の切り替えを行う。
【０１４８】
この場合、情報処理部５５は、走行環境に応じて自動運転ＥＣＵ１１１の経路情報が更新される度に位相差検出器５０による位相シフトの設定情報を更新する。これにより、自動運転時に必要なレーダの放射範囲および放射角度が適宜適用されるようになり、レーダセンサ１０による早期検知および高確度の障害物の推定を可能にすることができる。
【０１４９】
(実施の形態５）
〈レーダセンサの構成例〉
図９は、本実施の形態５によるレーダセンサ１０における構成の一例を示す説明図である。
【０１５０】
図９に示すレーダセンサ１０が前記実施の形態４の図８に示すレーダセンサ１０と異なるところは、新たに傾斜角度検出部７０およびレーダ反射断面積算出部７１が設けられた点である。
【０１５１】
傾斜角度検出部７０は、レーダセンサ１０の傾き角、言い換えれば車両の傾き角を検出する。傾斜角度検出部７０が検出した傾き角の情報は、情報処理部５５に出力される。情報処理部５５は、入力された傾き角の情報に基づいて、レーダ放射方向のずれを検出する。この検出結果は、位相差検出器５０に出力される。
【０１５２】
具体的には、情報処理部５５は、ターゲットの複数の相対距離と、それぞれに対応する相対角度と、に基づいて、ビーム放射方向の角度ずれを検出する。例えば、情報処理部５５は、相対距離ごとの相対角度を比較することにより、レーダセンサ１０が傾いていない場合の相対角度を推定し、推定した相対角度と、算出された相対角度とを比較することにより、ビーム放射方向の角度ずれを検出する。そして、情報処理部５５は、検出した角度ずれに基づいて、レーダセンサ１０の傾きを検出する。
【０１５３】
ターゲットの追尾開始時のビーム放射方向が概ね水平方向であれば、その後の追尾において、位相差検出器５０は、左右方向にビーム放射方向を調整すればよいはずである。この場合、情報処理部５５は、算出された相対角度のみでビーム放射方向の角度ずれ、およびレーダセンサ１０の傾きを検出することも可能である。
【０１５４】
これにより、傾斜角度検出部７０を設けることによって、重量バランスの偏りにより車両に傾きが生じることに起因するレーダセンサ１０の傾きを検出することができる。
【０１５５】
また、レーダセンサ１０は、情報処理部５５によって検出されたレーダセンサ１０の傾きを車両傾き情報として車両に出力してもよい。そして、傾斜角度検出部７０が検出する車両傾き情報を用いて、ヘッドライトなどの光軸レベリングを自動的に調整するようにしてもよい。
【０１５６】
この場合、情報処理部５５がが検出する車両傾き情報は、ヘッドライトの光軸を調整する制御を司るヘッドライトオートレベリングＥＣＵなどに入力される。ヘッドライトオートレベリングＥＣＵは、入力された車両傾き情報に基づいて、ヘッドライトの光軸を調整する光軸調整部のアクチュエータなどを制御して該ヘッドライトの光軸を調整する。
【０１５７】
これにより、車両が傾いている場合であっても、ヘッドライトの光を適正な方向に保つことが可能となり、車両走行時の安全性を向上させることができる。
【０１５８】
レーダ反射断面積算出部７１は、ターゲットのレーダ反射断面積（ＲＣＳ：Radar Cross Section）を算出する。例えば、レーダ反射断面積算出部７１は、信号処理回路４０から出力される後述のターゲット検出用差分信号（差分信号）に基づいてターゲットのレーダ反射断面積を算出して、算出したレーダ反射断面積を情報処理部５５に出力する。
【０１５９】
〈ビーム放射の調整例〉
続いて、レーダセンサ１０におけるビーム放射方向の調整について説明する。
【０１６０】
図１０は、図９のレーダセンサ１０におけるビーム放射方向の調整処理の一例を示すフローチャート図である。
【０１６１】
まず、レーダセンサ１０が起動する（ステップＳ２０１）。このステップＳ２０１の処理は、上述した前記実施の形態２の図２のステップＳ１０の処理と同様である。
【０１６２】
レーダセンサ１０が起動すると、位相シフト量と送信位相差とを対応させたテーブルを作成する（ステップＳ２０２）。位相差検出器５０は、移相器３０に設定される位相シフト量を切り替えながら、それぞれの位相シフト量における送信位相差を算出する。そして、位相差検出器５０は、位相シフト量と送信位相差とを対応させたテーブルを作成する。なお、送信位相差の算出方法は、実施の形態１と同様であるので、ここではその説明は省略する。
【０１６３】
続いて、送信位相差がゼロとなるときの位相シフト量を移相器３０に設定する（ステップＳ２０３）。位相差検出器５０は、作成したテーブルに基づいて、送信位相差がゼロとなるときの位相シフト量を抽出し、抽出した位相シフト量を基準位相シフト量として移相器３０に設定する。
【０１６４】
そして、位相差検出器５０は、スイッチ２１，２２をオンする。これにより、送信用給電部１１，１２から放射される電波は、空間合成されて、車両の進行方向（０ｄｅｇ）にビームが放射される。
【０１６５】
その後、ターゲットの相対距離、相対速度、相対角度、およびレーダ反射断面積を算出する（ステップＳ２０４）。送信用給電部１１，１２から放射された電波は、ターゲットにて反射して、受信用給電部１３は、ターゲットからの反射波を受信する。
【０１６６】
受信用給電部１３は、受信した反射波に基づいて、移相器３０に基準位相シフト量が設定されたときのターゲット検出用受信信号を受信信号として生成し、生成したターゲット検出用受信信号を信号処理回路４０へ出力する。
【０１６７】
信号処理回路４０は、ターゲット検出用受信信号および基準信号に基づいて、ターゲット検出用差分信号を差分信号として生成する。そして、信号処理回路４０は、生成したターゲット検出用差分信号を、レーダ反射断面積算出部７１および位相差検出器５０へそれぞれ出力する。
【０１６８】
レーダ反射断面積算出部７１は、信号処理回路４０から出力されるターゲット検出用差分信号に基づいてレーダ反射断面積を算出する。そして、レーダ反射断面積算出部７１は、算出したレーダ反射断面積を位相差検出器５０へ出力する。
【０１６９】
一方、位相差検出器５０は、信号処理回路４０から出力されるターゲット検出用差分信号に基づいて、ターゲットとの相対距離、相対速度、および相対角度を算出する。レーダ反射断面積算出部７１によるレーダ反射断面積の算出、位相差検出器５０による相対距離、相対速度、および相対角度の算出は、並行して行われてもよい。
【０１７０】
なお、信号処理回路４０は、ターゲット検出用差分信号を所定の中間周波数の信号（ＩＦ信号）に変換して、変換したターゲット検出用差分信号をレーダ反射断面積算出部７１および位相差検出器５０へそれぞれ出力してもよい。
【０１７１】
この場合、レーダ反射断面積算出部７１は、変換後のターゲット検出用差分信号に基づいて、レーダ反射断面積を算出する。また、位相差検出器５０は、変換後のターゲット検出用差分信号に基づいて、ターゲットの相対距離、相対角度、および相対速度を算出する。
【０１７２】
算出された相対距離、相対速度、相対角度、およびレーダ反射断面積は、例えば、位相差検出器５０にてバッファリングされてもよいし、図示しない記憶装置などに格納されてもよい。
【０１７３】
レーダ反射断面積算出部７１が算出したレーダ反射断面積を位相差検出器５０に出力すると、レーダ反射断面積が最大値となるよう、ターゲットの特性に応じてビーム放射方向を調整する（ステップＳ２０５，Ｓ２０６）。
【０１７４】
具体的には、ステップＳ２０５の処理は、ステップＳ２０４の処理にて算出されたレーダ反射断面積が最大値であるかどうかを判定する。また、ステップＳ２０６の処理は、ステップＳ２０５の処理における判定結果に基づいて、位相シフト量を調整する。
【０１７５】
ターゲットには、例えば、スポーツカーなどの車高の低い車両もあれば、大型トラックなどの車高の高い車両もある。また、タンクローリー車などの反射波が散乱しやすい車両もある。このように車両形状が異なると、車両ごとに、最適なビーム放射方向が異なる場合がある。
【０１７６】
ビーム放射方向が最適な方向に設定されていないと、ターゲットからの反射波の反射強度が弱くなり、受信する反射波の信号ＳＮ比が不足する。そうすると、レーダによるターゲットの追尾が困難となる恐れがある。そこで、本実施の形態では、ステップＳ２０５〜Ｓ２０６により、車両ごとのビーム放射方向を調整し、追尾不能にならないようにしている。
【０１７７】
以下、ステップＳ２０５〜Ｓ２０６の処理について詳しく説明する。
【０１７８】
〈１回目のレーダ反射断面積算出後の処理〉
まず、１回目のレーダ反射断面積算出後の処理について説明する。
【０１７９】
この場合、レーダ反射断面積は１回しか算出されていないので、レーダ反射断面積の比較対象となる情報が存在しない。このため、１回目のステップＳ２０５の処理では、位相差検出器５０によるレーダ反射断面積の判定処理は行われず、ステップＳ２０６の処理が行われる。
【０１８０】
ステップＳ２０６の処理において、位相差検出器５０は、位相シフト量の調整を行う。ただし、１回目のステップＳ２０６の処理では、ステップＳ２０５の処理における判定結果が存在していないので、位相を増減させるための判断基準が存在しない。
【０１８１】
そこで、位相差検出器５０は、１回目のステップＳ２０６の処理において、位相を増減させるのか、あるいは減少させるのかを予め規定しておくことが好ましい。これにより、１回目の位相シフト量の調整をスムーズに行うことが可能となる。
【０１８２】
位相シフト量の調整後は、ステップＳ２４０の処理が再度実行され、ターゲットとの相対距離、相対速度、相対角度、およびレーダ反射断面積が再度算出される。
【０１８３】
〈２回目以降のレーダ反射断面積算出後の処理〉
続いて、２回目以降にレーダ反射断面積が算出された後の処理について説明する。
【０１８４】
２回目以降のステップＳ２０５の処理では、今回算出されたレーダ反射断面積と、前回までのレーダ反射断面積との比較を行う。その結果、今回算出されたレーダ反射断面積が最大値であれば（Ｙｅｓ）、位相差検出器５０は、位相シフト量の調整を行わない。そして、再度ステップＳ２０４の処理が行われる。
【０１８５】
一方、今回算出されたレーダ反射断面積が最大値でなければ（Ｎｏ）、ステップＳ２０６の処理に移行して、位相差検出器５０は、位相シフト量の調整を行う。例えば、今回のレーダ反射断面積が前回より小さければ、位相差検出器５０は、次回の位相シフト量を、前回の位相シフト量程度の値に戻してもよい。そして、再度ステップＳ２０４の処理が行われる。このように、位相差検出器５０は、ターゲット情報を随時更新する。
【０１８６】
なお、ステップＳ２０５の処理において、位相差検出器５０は、前回を含む所定の期間内に算出された複数のビーム反射断面積を比較対象として判定処理を行ってもよいし、前回のビーム反射断面積のみを比較対象として判定処理を行ってもよい。これにより、比較対象が少なくなるので、判定処理が簡略化され、処理時間が短縮される。
【０１８７】
また、レーダ反射断面積算出器７１については、図１のレーダセンサ１０などに設けられてもよい。
【０１８８】
以上により、ターゲットのレーダ反射断面積が最大値となるようにビーム放射方向が調整されるので、ターゲットからの反射波の反射強度の低下が抑えられる。これにより、前述の各実施の形態における効果に加えて、ターゲットの形状にかかわらず、レーダによるターゲットの追尾を可能にすることができる。
【０１８９】
（実施の形態６）
〈レーダセンサの構成例および動作例〉
図１１は、本実施の形態６によるレーダセンサ１０における構成の一例を示す説明図である。
【０１９０】
図１１のレーダセンサ１０が、前記実施の形態４の図８のレーダセンサ１０と異なる点は、情報処理部５５に自動運転ＥＣＵ１１１から出力される車両の進むべき走行経路などの走行情報が入力される点に加えて、操舵角センサ６７が取得する操舵角情報が入力される点である。
【０１９１】
操舵角センサ６７は、車両に備えられるハンドルの操舵角を検出して操舵角情報として出力する。この操舵角情報は、自動運転ＥＣＵ１１１に入力されており、該自動運転ＥＣＵ１１１から情報処理部５５に入力される。
【０１９２】
前記実施の形態４にて述べたように、自動運転時には、自動運転ＥＣＵ１１１により経路情報が把握されている。よって、情報処理部５５は、自動運転ＥＣＵ１１１が把握する経路情報に基づいて、位相差検出器５０が移相器３０の位相差を設定する制御信号を生成する。
【０１９３】
一方、自動運転が解除された場合あるいは運転者自らが進行方向を決定する場合、情報処理部５５は、ハンドルの操舵角度情報に基づいて、上述の制御信号を生成して位相差検出器５０に出力する。情報処理部５５は、操舵角情報から運転者が意図した車両を進めたい方向を検知して、検知した方位に適した放射方位となるようにレーダを走査させる。
【０１９４】
これにより、図１１のレーダセンサ１０は、自動運転ＥＣＵ１１１から出力される経路情報が途絶えた場合であっても車両が進むべき方向での障害物を高感度に高精度に早期に検知することができる。この場合においても、レーダセンサ１０によるビーム放射の処理については、図５と同様である。
【０１９５】
ここでは、図１１に示す例では、操舵角センサ６７が車両に備えられるハンドルの操舵角を検出するセンサとしたが、例えばタイヤの操舵角度を検出するセンサであってもよい。
【０１９６】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【０１９７】
また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１９８】
１０  レーダセンサ
１１  送信用給電部
１２  送信用給電部
１３  受信用給電部
２０  スイッチ部
２１  スイッチ
２２  スイッチ
３０  移相器
４０  信号処理回路
５０  位相差検出器
５５  情報処理部
６０  カメラ
６５  角速度センサ
６７  操舵角センサ
７０  傾斜角度検出部
７１  レーダ反射断面積算出部
１００  車両周辺状況情報機器
１１１  自動運転ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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