(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＷレーダ装置において、
少なくとも４つのセンサであって、それぞれのセンサが、ＣＷ送信信号の電波が空間に存在する目標によって反射された電波を受信する受信空中線と、
受信空中線が受信したＣＷ受信信号と前記ＣＷ送信信号を混合するミキサと、
ミキサで生成される信号のうち高い周波数成分を除去して前記ＣＷ受信信号と前記ＣＷ送信信号の差の周波数であるビート信号を通過させるローパスフィルタと、
アナログ信号であるビート信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機と、
所定の時間ごとにディジタル信号を区切ってＦＦＴを行う単位ごとのデータとして抽出するデータ抽出器と、
抽出されたデータをＦＦＴしてドップラ周波数のスペクトラム波形データを得るＦＦＴ処理器と、
ＦＦＴ処理器により得られたドップラ周波数のスペクトラム波形において所定のしきい値（ＴＨ）を越える信号成分を目標からの反射信号と判定して検出するＴＨ判定器と、
検出された反射信号のドップラ周波数から視線方向速度を算出する視線速度算出器と、を含む前記少なくとも４つのセンサと、
前記少なくとも４つのセンサの２次元座標とそれぞれのセンサにおいて算出された視線方向速度から目標位置、速度を算出する目標位置速度算出器と、
を含むことを特徴とするＣＷレーダ装置。
【請求項２】
前記少なくとも４つのセンサのそれぞれから算出された視線方向速度を４つ選択するデータ選択器を含み選択された視線方向速度を前記目標位置速度算出器に供給する請求項１記載のＣＷレーダ装置。
【請求項３】
前記少なくとも４つのセンサは、前記ＣＷ送信信号を電波として空間に照射する送信空中線と、前記ＣＷ送信信号を発生し前記送信空中線に出力するＣＷ送信信号発生器とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載のＣＷレーダ装置。
【請求項４】
前記少なくとも４つのセンサの各々に含まれる前記ＣＷ送信信号発生器は同一の周波数のＣＷ送信信号であることを特徴とする請求項３に記載のＣＷレーダ装置。
【請求項５】
前記少なくとも４つのセンサの各々に含まれる前記ＣＷ送信信号発生器は異なる周波数のＣＷ送信信号であることを特徴とする請求項３に記載のＣＷレーダ装置。
【請求項６】
前記ＣＷ送信信号を電波として空間に放射する送信空中線と前記ＣＷ送信信号を発生し前記送信空中線へ出力するＣＷ送信信号発生器とを含む送信源を含み、前記少なくとも４つのセンサは、前記送信源の送信空中線から放射される電波が目標で反射される電波をそれぞれ受信信号として受信することを特徴とする請求項１又は２記載のＣＷレーダ装置。
【請求項７】
前記目標位置速度算出器の出力を受ける時系列データ相関器を含み、前記時系列データ相関器は、前記目標位置速度算出器の出力を受けて、各時刻における予測目標位置を算出し、次の時刻で、前記目標位置速度算出器の出力が、前記予測目標位置に一致したときに、前記目標位置速度算出器の前の時刻における出力を真の目標位置を表す情報と判定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載のＣＷレーダ装置。
【請求項８】
前記少なくとも４つのセンサであって、さらにセンサの数を増加させて少なくとも５つのセンサを含み、前記データ選択器と前記５つ以上のセンサとの間に、前記５つ以上のセンサから４つのセンサを選択するセンサ選択器を含むことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１に記載のＣＷレーダ装置。
【請求項９】
ＣＷレーダ装置によってＣＷ送信信号を送信空中線から電波として空間に放射し、空間に存在する目標からの反射電波をＣＷ受信信号として受信空中線で受信しＣＷレーダによる２次元平面上で目標位置を計測する方法であって、
目標物によってＣＷ送信信号の電波が反射される少なくとも４つの方向のそれぞれに受信空中線を配置し、
各受信空中線からの出力を用いて、それぞれ、
受信したＣＷ受信信号とＣＷ送信信号発生器から入力されるＣＷ送信信号をミキサで混合し、
ミキサで生成される信号のうちＣＷ受信信号とＣＷ送信信号の差の周波数であるビート信号をディジタル信号にＡ／Ｄ変換し、
所定の時間ごとにディジタル信号を区切ってＦＦＴを行う単位ごとのデータとして抽出し、
抽出されたデータをＦＦＴ処理手段により処理してドップラ周波数のスペクトラム波形データを取得し、
前記ドップラ周波数のスペクトラム波形において所定のしきい値（ＴＨ）を越える信号成分を目標からの反射信号と判定して検出し、
検出された反射信号のドップラ周波数から視線方向速度を算出する処理を行い、
前記少なくとも４つの受信空中線の２次元座標、前記４つの受信空中線の出力を用いて算出したそれぞれの視線方向速度から、目標位置及び速度を算出することを特徴とするＣＷレーダによる２次元平面上で目標位置を計測する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＷレーダ装置に関し、特に複数のセンサにより計測される目標の視線方向速度（センサの視線方向（奥行き方向）に沿った速度成分）から２次元平面上の目標位置を計測することのできるＣＷレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は、一般に空間に電波を発射して、目標からの反射信号を受信することにより、目標の存在を探知し、その位置、運動状況などを計測するものである。レーダ装置には様々な方式や分類方法が有るが、空間に照射する電波の変調の仕方で分類した場合、最も単純な方式としては無変調の連続波（ＣＷ）を送信するＣＷレーダ装置がある。ＣＷレーダ装置の原理は、目標がレーダから見た視線方向に移動している場合には受信信号がドップラ効果による変調を受けることを利用して、送信信号と受信信号の周波数差を検出することにより目標の存在と視線方向速度を検出するものである。このため、単純な構成のＣＷレーダ装置では、２次元平面上の目標位置を計測することができない。ここで目標位置とはレーダからの目標の距離や方位である。
【０００３】
距離を計測するためには、送信信号として無変調のＣＷではなく周波数変調（ＦＭ）を施したＦＭ−ＣＷレーダ方式等が用いられる。ＦＭ−ＣＷレーダ方式についてはたとえば、非特許文献１に記載されている。非特許文献１で開示されているＦＭ−ＣＷレーダ方式だけでは、距離を測定することができるが、方位を知ることができない。方位を計測するためには、さらに、工夫が必要である。空中線の方位を変化させながら受信信号の強度を測定することで方位を計測することが可能になる。
【０００４】
このような装置として、ＦＭ−ＣＷレーダ方式による距離の計測と空中線の方位変化による方位の計測を組み合わせたレーダ装置を考えることができる。図１０は、このようレーダ装置のブロック図である。
【０００５】
図１０において、レーダ装置は、送信空中線101と、受信空中線103と、ミキサ104と、ローパスフィルタ105と、Ａ／Ｄ変換機106と、データ抽出器107と、ＦＭ変調送信信号発生器118と、方位駆動器119と、アップチャープＦＦＴ処理器120と、ダウンチャープＦＦＴ処理器121と、ＦＭ−ＣＷレーダ信号処理器122と、方位角算出器123とから構成される。
【０００６】
送信空中線101は、ＣＷ送信信号を電波として空間に照射する。ＦＭ変調送信信号発生器118は、ＦＭ変調送信信号を発生し送信空中線101とミキサ104へ出力する。受信空中線103は空間に存在する目標からの反射電波を受信し、ミキサ104へ出力する。ミキサ104は、受信空中線103が受信したＣＷ受信信号とＣＷ送信信号発生器から入力されるＣＷ送信信号を混合することにより、両者の和の周波数の信号成分と差周波数の信号成分を発生させる。ローパスフィルタ105は、ミキサ104で生成される信号のうち和の周波数の信号成分を除去してＣＷ受信信号とＣＷ送信信号の差の周波数の信号成分であるビート信号を通過させる。Ａ／Ｄ変換機106は、アナログ信号であるビート信号をディジタル信号に変換する。データ抽出器107は、ディジタル信号に変換されたビート信号を、ＦＭ変調におけるアップチャープに対応するビート信号とダウンチャープに対応するビート信号に分離して、それぞれアップチャープＦＦＴ処理器120とダウンチャープＦＦＴ処理器121に出力する。アップチャープＦＦＴ処理器120とダウンチャープＦＦＴ処理器121はそれぞれ入力されたビート信号をＦＦＴ処理してＦＭ−ＣＷレーダ信号処理器122へ出力する。
【０００７】
ＦＭ−ＣＷレーダ信号処理器122は、前述した非特許文献１に記載されている算出方法に従って目標の距離と速度を算出する。方位角算出器123は方位駆動器が出力する空中線の方位と、その方位に対応する受信信号の強度から、目標の方位角を算出する。
【０００８】
一方、ＦＭ変調を施さず、無変調のＣＷ送信信号で２次元平面上の目標位置を計測する方法として特許文献１（特開平０９−０２６４７４号公報）で示された技術がある。この技術は送信空中線と受信空中線の位置を離隔して、受信空中線をマルチビーム形成が可能なフェーズドアレイ空中線として、送信空中線から見た方位と受信空中線から見た方位を測定することで目標位置を計測するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０９−０２６４７４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Fred E.Nathonson 著、”Radar Design Principles Second Edition” （1991年発行）、ページ448-452
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１に開示のＦＷ−ＣＷレーダ方式は、距離を測定できるが二次元平面状の目標位置を計測することはできない。
【００１２】
図１０で説明したレーダ装置は、２次元平面上の目標位置を計測するために、ＦＭ変調した送信信号を発生するためのＨ／Ｗや、空中線の方位を変化させるための方位駆動部あるいはフェーズドアレイ空中線等のＨ／Ｗが必要となるため、単純なＣＷレーダ装置に比べて、複雑かつ高価になる。距離の計測のためにＦＭ−ＣＷレーダ方式を採用し、方位を計測するために空中線の方位と受信信号の強度変化に着目した計測を行うためである。
【００１３】
一方、特許文献１に開示の技術も、送信空中線は方位を変化させるための方位駆動器を必要とする上に受信空中線は複雑かつ高価なフェーズドアレイ空中線を用いている。
【００１４】
本発明は、上述の問題点の１つ又は１つ以上の問題を解決し、目標位置を計測することのできるＣＷレーダ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の態様によれば、ＣＷレーダ装置は、少なくとも４つのセンサを含む。それぞれのセンサは、ＣＷ送信信号の電波が空間に存在する目標によって反射された電波を受信する受信空中線と、受信空中線が受信したＣＷ受信信号と前記ＣＷ送信信号を混合するミキサと、ミキサで生成される信号のうち高い周波数成分を除去して前記ＣＷ受信信号と前記ＣＷ送信信号の差の周波数であるビート信号を通過させるローパスフィルタと、アナログ信号であるビート信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機と、所定の時間ごとにディジタル信号を区切ってＦＦＴを行う単位ごとのデータとして抽出するデータ抽出器と、抽出されたデータをＦＦＴしてドップラ周波数のスペクトラム波形データを得るＦＦＴ処理器と、ＦＦＴ処理器により得られたドップラ周波数のスペクトラム波形において所定のしきい値（ＴＨ）を越える信号成分を目標からの反射信号と判定して検出するＴＨ判定器と、検出された反射信号のドップラ周波数から視線方向速度を算出する視線速度算出器とを含む。ＣＷレーダ装置は、さらに、前記少なくとも４つのセンサの２次元座標とそれぞれのセンサにおいて算出された視線方向速度から目標位置、速度を算出する目標位置速度算出器を含む。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、ＣＷレーダ装置によってＣＷ送信信号を送信空中線から電波として空間に放射し、空間に存在する目標からの反射電波をＣＷ受信信号として受信空中線で受信しＣＷレーダによる２次元平面上で目標位置を計測する方法は、目標物によってＣＷ送信信号の電波が反射される少なくとも４つの方向のそれぞれに受信空中線を配置し、各受信空中線からの出力を用いて、それぞれ、受信したＣＷ受信信号とＣＷ送信信号発生器から入力されるＣＷ送信信号をミキサで混合し、ミキサで生成される信号のうちＣＷ受信信号とＣＷ送信信号の差の周波数であるビート信号をディジタル信号にＡ／Ｄ変換し、所定の時間ごとにディジタル信号を区切ってＦＦＴを行う単位ごとのデータとして抽出し、抽出されたデータをＦＦＴ処理手段により処理してドップラ周波数のスペクトラム波形データを取得し、前記ドップラ周波数のスペクトラム波形において所定のしきい値（ＴＨ）を越える信号成分を目標からの反射信号と判定して検出し、検出された反射信号のドップラ周波数から視線方向速度を算出する処理を行い、前記少なくとも４つの受信空中線の２次元座標、前記４つの受信空中線の出力を用いて算出したそれぞれの視線方向速度から、目標位置及び速度を算出することを特徴とするＣＷレーダによる２次元平面上で目標位置を計測する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施形態のＣＷレーダ装置は、空中線を含むセンサを少なくとも４台使用し、目標の視線方向速度の情報のみで目標位置を計測することが可能になるため、単純なＨ／Ｗ構成により目標の２次元情報を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるセンサと目標の位置関係を説明する模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるセンサと目標の位置関係を説明する他の模式図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態における各センサと目標の位置関係を２次元座標で表した説明図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施形態におけるセンサと目標の位置関係において、目標速度Ｖ、速度Ｖのセンサ１方向成分Ｖ１、角度θ、θ１の関係を表示する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の動作を示す説明図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態のセンサと目標の位置関係を説明する模式図である。
【図１０】従来技術のＦＭ−ＣＷレーダ方式に方位の測定機能を組合せたレーダ装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態のＣＷレーダ装置は、空中線を含むセンサを４台以上使用する代わりに、目標の視線方向速度の情報のみで目標位置を計測することを可能になり、従来のＣＷレーダ装置に比べて単純なＨ／Ｗ構成により目標の２次元情報を得ることができる。
【００２０】
図２、３、４および数式を用いてその原理を詳細に説明する。
【００２１】
前提条件として目標は等速直線運動しているものとする。また、４台のセンサは、それぞれが空間の一定の範囲をカバーし、目標の２次元情報を得たい範囲では４台のセンサの範囲がオーバーラップしているものとし、その範囲に目標が１個のみ存在するものとする。図２と図３は４台のセンサのカバーする範囲と目標の位置関係を示す模式図である。図２は受信空中線が無指向性で３６０度をカバーするケースであり、図３は受信空中線が指向性をもっているケースである。いずれも４台のセンサが所要の範囲をカバーしさえすれば適用可能である。
【００２２】
図４Ａに各センサと目標の位置関係を２次元座標で表した説明図を示す。本発明のＣＷレーダ装置の各センサにおける計測値は視線方向速度Ｒｖであり、４つの空中線に対応するセンサをセンサ１、センサ２、センサ３、センサ４とおいて、それぞれが視線方向速度Ｖｉを計測する。センサ１の空中線の座標を（ｘ１，ｙ１）、センサ２の空中線の座標を（ｘ２，ｙ２）、センサ３の空中線の座標を（ｘ３，ｙ３）、センサ４の空中線の座標を（ｘ４，ｙ４）とする。目標の座標を（ｘ，ｙ）とする。Ｖを目標の速度、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を、それぞれセンサ１，２，３，４の計測値とする。未知パラメータは２次元座標上の目標の座標Ａ（ｘ，ｙ）と速度（Ｖｃｏｓθ，Ｖｓｉｎθ）である。これら４つの未知パラメータ（ｘ，ｙ，Ｖ，θ）と、各センサ１，２，３，４と目標の相対方位の関係を表す角度θ１、θ２、θ３、θ４の間に以下の８つの関係式が成り立つ。このため、目標の２次元座標（ｘ，ｙ）を算出することができる。ここで、目標速度Ｖ、速度Ｖのセンサ１の方向の成分Ｖ１、ｘ軸を基準にした角度θ、相対方位角度θ１の関係は図４Ｂに表示してある。図示は省略するが、センサ２、センサ３、センサ４についても、同様に、目標との相対方位θ２、θ３、θ４との関係が定義される。
【００２３】
即ち、各パラメータの間に成立する関係式を以下に示す。 
（ｙ−ｙ１）／（ｘ−ｘ１）＝ｔａｎ（θ−θ１）  ・・・（１）
Ｖｃｏｓθ１＝Ｖ１        ・・・・・・・・・・・・・・（２）
（ｙ−ｙ２）／（ｘ−ｘ２）＝ｔａｎ（θ−θ２）  ・・・（３）
Ｖｃｏｓθ２＝Ｖ２        ・・・・・・・・・・・・・・（４）
（ｙ−ｙ３）／（ｘ−ｘ３）＝ｔａｎ（θ−θ３）  ・・・（５）
Ｖｃｏｓθ３＝Ｖ３        ・・・・・・・・・・・・・・（６）
（ｙ−ｙ４）／（ｘ−ｘ４）＝ｔａｎ（θ−θ４）  ・・・（７）
Ｖｃｏｓθ４＝Ｖ４        ・・・・・・・・・・・・・・（８）
【００２４】
ここで、関係式（１）〜（８）を用いて未知パラメータを求める具体的な方法としては、速度Ｖを可変させて、（１）〜（８）を満足する未知パラメータを探索する方法や、目標位置（ｘ，ｙ）を可変させて（１）〜（８）を満足する未知パラメータを探索する方法がある。たとえば速度Ｖを変化させて探索する場合は、速度Ｖの値を仮決めすると、計測値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は計測によって知ることができるから、式（２）、（４）、（６）、（８）からθ１〜θ４が算出される。このθ１〜θ４を代入して（１）、（３）、（５）、（７）を満足するｘ、ｙ、θの有無を判定する。
【００２５】
すなわち、上記の関係式において、観測される情報として目標の視線方向速度のみを使用して２次元座標（ｘ，ｙ）を算出することができる。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態について、まず、図１に示す実施の形態の構成を示すブロック図を参照して詳細に説明する。
【００２７】
実施の形態のレーダ装置は、空間にＣＷ送信信号を電波として空間に照射する送信空中線101と、ＣＷ送信信号を発生し送信空中線101とミキサ104へ出力するＣＷ送信信号発生器102と、空間に存在する目標からの反射電波を受信する受信空中線103と、受信空中線103が受信したＣＷ受信信号とＣＷ送信信号発生器から入力されるＣＷ送信信号を混合するミキサ104と、ミキサ104で生成される信号のうち高い周波数成分を除去してＣＷ受信信号とＣＷ送信信号の差の周波数であるビート信号を通過させるローパスフィルタ105と、アナログ信号であるビート信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機106と、所定の時間ごとにディジタル信号を区切ってＦＦＴを行う単位ごとのデータとして抽出するデータ抽出器107と、抽出されたデータをＦＦＴしてドップラ周波数のスペクトラム波形データを得るＦＦＴ処理器108と、ＦＦＴ処理器108により得られたドップラ周波数のスペクトラム波形において所定のしきい値（ＴＨ）を越える信号成分を目標からの反射信号と判定して検出するＴＨ判定器109と、検出された反射信号のドップラ周波数から視線方向速度を算出する視線速度算出器110とを有する。これら構成要素は、センサ111‐1を構成している。レーダ装置は、センサ111‐1の他に、３個のセンサ、即ち、センサ111‐２、センサ111‐3、センサ111‐４を含む４個のセンサを有する。各センサは、111‐1と同じ構成要素からなる。
【００２８】
即ち、各センサは、送信空中線101、ＣＷ送信信号発生器102、受信空中線103、ミキサ104、ローパスフィルタ105、Ａ／Ｄ変換器106、データ抽出器107、ＦＦＴ処理器108、ＴＨ判定器109、視線速度算出器110を含む。レーダ装置は、さらに、４つのセンサ111-1〜111-4から、それぞれ算出された視線方向速度を４つ選択するデータ選択器112と、４つのセンサの２次元座標とそれぞれのセンサにおいて算出された視線方向速度から目標位置、速度を算出する目標位置速度算出器114とにより構成される。なお、データ選択器112は、目標がいない場合や、目標の移動によって４つのセンサのうち必ずしもデータが得られない場合があるので、出力が４つ得られる場合のデータを選択するためのものである。
【００２９】
次に、本発明の第１の実施の形態の動作について説明する。
【００３０】
送信空中線101は、ＣＷ送信信号発生器102において発生したＣＷ送信信号を電波として空間に照射する。ＣＷ送信信号発生器102は、ＣＷ送信信号を発生し送信空中線101とミキサ104へ出力する。受信空中線103は空間に存在する目標からの反射電波を受信し、ミキサ104へ出力する。ミキサ104は、受信空中線103が受信したＣＷ受信信号とＣＷ送信信号発生器から入力されるＣＷ送信信号を混合することにより、両者の和の周波数の信号成分と差周波数の信号成分を発生させる。ローパスフィルタ105は、ミキサ104で生成される信号のうち和の周波数の信号成分を除去して、ＣＷ受信信号とＣＷ送信信号の差の周波数の信号成分であるビート信号を通過させる。Ａ／Ｄ変換機106は、アナログ信号であるビート信号をディジタル信号に変換する。ディジタル信号に変換されたビート信号は、目標からの反射波による信号成分である場合は、ドップラ周波数のＣＷ信号となる。したがって、ビート信号をＦＦＴ処理して周波数を求めることにより目標のドップラ周波数を求めることができる。ただし、受信空中線103から見た目標の視線方向の速度は、目標自体の加減速や位置関係の変化等により時間経過にしたがって変化するため、対象とする目標が一定速度で移動しているとみなせる単位時間ごとにデータを区切ってＦＦＴ処理を行う必要がある。データ抽出器107はビート信号を単位時間ごとに区切ったデータを抽出する。ＦＦＴ処理器108は、抽出されたデータをＦＦＴ処理してドップラ周波数のスペクトラム波形データを得る。ＴＨ判定器109は、ＦＦＴ処理器108により得られたドップラ周波数のスペクトラム波形において所定のしきい値（ＴＨ）を越える信号成分を目標からの反射信号と判定して検出する。視線速度算出器110は、検出された反射信号のドップラ周波数から視線方向速度を算出する。算出式は以下のとおりである。 
Ｖｉ＝ｃ・ｆｄ／（２・ｆ）      ・・・（９）
ここで、ｃ、ｆｄ、ｆは、それぞれ、光速、反射信号のドップラ周波数、及び、ＣＷ送信信号の周波数である。
【００３１】
センサ111-1〜センサ111-4において、それぞれ上記の送信空中線101、ＣＷ送信信号発生器102、受信空中線103、ミキサ104、ローパスフィルタ105、Ａ／Ｄ変換器106、データ抽出器107、ＦＦＴ処理器108、ＴＨ判定器109、視線速度算出器110の動作を行い、その結果の目標視線速度をデータ選択器112に出力する。ここで、センサ111-1〜センサ111-4とデータ選択器112の間は空間的に離隔しており、離隔距離や環境に応じて、有線または無線によりデータをやり取りする。目標位置速度算出器113は、４つのセンサ111-1〜センサ111-4のそれぞれの２次元座標とそれぞれのセンサにおいて算出された視線方向速度から、目標位置、速度を算出する。その算出は前述したとおり、（１）〜（８）式を解くことにより行うことができる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５を参照して説明する。図５は本発明の第２の実施形態を示すブロック図であり、第１の実施形態における目標位置速度算出器113の代わりに、目標候補位置速度算出器114と時系列データ相関器115が追加されている。センサ111-1〜111-4およびデータ選択器112の動作は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態では、目標信号が所要の範囲で１目標のみ検出される場合を想定しているが、実際には複数目標が存在したり、電波干渉等の影響により目標からの反射電波以外の信号成分がセンサで検出されたりする可能性がある。データ選択器112において選択される４つのデータのなかに、他の目標のデータや目標以外の信号成分に由来する視線方向速度がある状態で目標位置と速度を算出すると、本来存在しない目標（誤目標）の位置速度を算出する可能性がある。このため、目標候補位置速度算出器114では（１）〜（８）式を解くことにより位置速度を算出する処理は目標位置速度算出器113と同じだが、算出された位置速度をそのまま目標の位置速度とせずに、いったん目標候補として扱い、時系列データ相関器115へ出力する。
【００３３】
時系列データ相関器115の動作について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は時系列データ相関器115に入力される前の目標候補の位置を示しており、２次元座標の平面上の複数の位置に目標候補が存在している。このうち、真の目標は時系列のデータとしてみた場合に、線分上の位置に連続して検出されることが期待される一方、目標以外の信号に由来する目標候補はランダムに発生すると考えられる。このため時系列データ相関器115は、各時刻において目標候補に対応する予測位置を算出し、次の時刻で予測位置と一致した目標候補が検出された場合これを目標と判定する。図８（ｂ）は現時刻の状況を示しており、前時刻での予測位置と目標候補の位置が一致した目標候補を目標と判定し、予測位置と一致しなかった目標候補は棄却することで、真の目標の位置速度のみ出力するようにしている。
【００３４】
本発明の第３の実施の形態について、図６を参照して説明する。図６は本発明の第３の実施形態を示すブロック図であり、センサを５台以上使用して、より広範囲をカバーする実施形態の例である。本実施形態は、第２の実施形態に対してセンサの数を増加させて、さらにセンサ選択器116を追加した形態である。図９のセンサと目標の位置関係を説明する図と併せて参照すると、センサ選択器116は５台以上のセンサの中から４台のセンサの組合せを選択し、それぞれの組合せごとに目標位置速度の算出を行うものであり、センサ選択器116以外の各構成の動作は第２の実施形態と同様である。
【００３５】
次に、本発明の、第４の実施の形態について、図７を参照して説明する。図７は本発明の第４の実施形態を示すブロック図であり、第１の実施形態のセンサ111-1〜111-4が送信空中線101と受信空中線103を含んでいたのに対して、送信空中線101を持たない受信空中線103だけのセンサ117-1〜117-4を使用している。このようにして送信空中線101を独立させた実施形態の例である。送信空中線101を持たないことによりセンサ117-1〜117-4はセンサ111-1〜111-4よりも小型、軽量、安価にすることが可能となる。図７はセンサ117-1〜117-4が４台となっているが、当然５台以上にすることも可能であり、また、所要の範囲をカバーするために送信空中線101も複数にして適用することも可能である。
【００３６】
第１の実施の形態、第２の実施形態、第３の実施の形態において、少なくとも４つのセンサの各々に含まれるＣＷ送信信号発生器が発生する周波数についてはＣＷである点を除き言及しなかったが、４つのセンサの各々に含まれるＣＷ送信信号発生器は互いに異なる周波数であるほうが、各センサにおいて混信を避けることができる点で望ましい。尤も、原理的には、４つのセンサの各々に含まれるＣＷ送信信号発生器の発振周波数は同一であってもよい。
【００３７】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、適宜変更され得ることは明らかである。
【符号の説明】
【００３８】
101  送信空中線
102  ＣＷ送信信号発生器
103  受信空中線
104  ミキサ
105  ローパスフィルタ
106  Ａ／Ｄ変換器
107  データ抽出器
108  ＦＦＴ処理器
109  ＴＨ判定器
110  視線速度算出器
111-1、111-２、111-3、111-4  センサ
112  データ選択器
113  目標位置速度算出器
114  目標候補位置速度算出器
115  時系列データ相関器
116  センサ選択器
117-1、117-2、117-3、117-4  センサ
118  ＦＭ変調送信信号発生器
119  方位駆動器
120  アップチャープＦＦＴ処理器
121  ダウンチャープＦＦＴ処理器
122  ＦＭ−ＣＷレーダ信号処理器
123  方位角算出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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