(57)【要約】【課題】同一物標に対応する複数の方位を精度よく組合せること。【解決手段】実施形態に係るレーダ装置は、アンテナ部と、演算部と、換算部と、判定部とを備える。アンテナ部は、同一平面上において、直交２軸沿いにそれぞれ設けられる第１アンテナおよび第２アンテナと、直交２軸とは異なる向きの斜め軸沿いに少なくとも１つ設けられる第３アンテナとを有する。演算部は、第１アンテナに基づく第１方位、第２アンテナに基づく第２方位、第３アンテナに基づく第３方位を演算する。換算部は、第１方位および第２方位の一方を用いて第３方位を第１方位および第２方位の他方に対応する向きに換算する。判定部は、換算部によって換算された換算値と上記他方との差が所定値以下である場合に、上記一方と上記他方とを組合せる。【選択図】図１Ｄ
2018151327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上において、直交２軸沿いにそれぞれ設けられる第１アンテナおよび第２アンテナと、前記直交２軸とは異なる向きの斜め軸沿いに少なくとも１つ設けられる第３アンテナとを有するアンテナ部と、
前記第１アンテナに基づく第１方位、前記第２アンテナに基づく第２方位、前記第３アンテナに基づく第３方位を演算する演算部と、
前記第１方位および前記第２方位の一方を用いて前記第３方位を前記第１方位および前記第２方位の他方に対応する向きに換算する換算部と、
前記換算部によって換算された換算値と前記他方との差が所定値以下である場合に、前記一方と前記他方とを組合せる判定部と
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記直交２軸は、水平軸および垂直軸であり、
前記第１アンテナは、水平方向アンテナであり、
前記第２アンテナは、垂直方向アンテナであり、
前記第３アンテナは、斜め方向アンテナであって、
前記演算部は、
前記水平方向アンテナに基づく水平方位、前記垂直方向アンテナに基づく垂直方位および前記斜め方向アンテナに基づく斜め方位を演算し、
前記換算部は、
前記水平方位を用いて前記斜め方位を前記垂直方位に対応するように垂直換算し、
前記判定部は、
前記換算部によって垂直換算された換算値と前記垂直方位との差が所定値以下である場合に、前記水平方位と前記垂直方位とを組合せること
を特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記斜め軸は、互いに異なる向きの第１斜め軸および第２斜め軸であり、
前記斜め方向アンテナは、前記第１斜め軸沿いの第１斜め方向アンテナおよび前記第２斜め軸沿いの第２斜め方向アンテナであること
を特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記第１斜め軸および前記第２斜め軸は、略直交していること
を特徴とする請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記第１斜め軸は、水平方向に対する傾きが略４５度であること
を特徴とする請求項３または４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記判定部は、
前記第１斜め軸に基づく前記水平方位と前記垂直方位とを組合せることができない場合に、前記第２斜め軸に基づく前記水平方位と前記垂直方位とを組合せること
を特徴とする請求項３、４または５に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記アンテナ部は、
前記水平方向アンテナ、前記垂直方向アンテナおよび前記斜め方向アンテナ間で共用されるアンテナ素子、および、前記アンテナ素子に基づいて仮想的に演算される仮想アンテナ素子を有すること
を特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載のレーダ装置。
【請求項８】
同一平面上において、直交２軸沿いにそれぞれ設けられる第１アンテナおよび第２アンテナと、前記直交２軸とは異なる向きの斜め軸沿いに少なくとも１つ設けられる第３アンテナとを有するアンテナ部を備えるレーダ装置を用いた方位組合せ方法であって、
前記第１アンテナに基づく第１方位、前記第２アンテナに基づく第２方位、前記第３アンテナに基づく第３方位を演算する演算工程と、
前記第１方位および前記第２方位の一方を用いて前記第３方位を前記第１方位および前記第２方位の他方に対応する向きに換算する換算工程と、
前記換算工程によって換算された換算値と前記他方との差が所定値以下である場合に、前記一方と前記他方とを組合せる判定工程と
を含むことを特徴とする方位組合せ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、レーダ装置および方位組合せ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両などに搭載され、かかる車両から送信した送信波が物標に当たって反射した反射波を受信し、得られた受信信号に基づいて物標を検出するレーダ装置が知られている。
【０００３】
かかるレーダ装置には、物標の距離および水平方位を２次元スキャンするだけでなく、垂直方向に配置された複数のアンテナを有し、かかるアンテナによる受信信号に基づいて物標の垂直方位を算出可能なものもある（たとえば、特許文献１参照）。これにより、物標の３次元位置を特定することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８８１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術には、水平方位と垂直方位を精度よく組合せるうえで更なる改善の余地がある。
【０００６】
具体的には、物標の３次元位置を特定するには、水平方向および垂直方向にそれぞれ独立して算出された水平方位と垂直方位とを正しく組合せる必要がある。かかる組合せには、算出された各方位の信号レベル差を利用することができるが、信号レベル差は、外乱（たとえば強反射物の存在）やハードウェア特性などによって誤差が大きくなりやすい。このため、水平方位と垂直方位を間違って組合せてしまうおそれがあった。
【０００７】
なお、ここでは水平方位と垂直方位を例に挙げたが、言い換えれば課題は、同一物標に対応する複数の方位を精度よく組合せることである。
【０００８】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、同一物標に対応する複数の方位を精度よく組合せることができるレーダ装置および方位組合せ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の一態様に係るレーダ装置は、アンテナ部と、演算部と、換算部と、判定部とを備える。前記アンテナ部は、同一平面上において、直交２軸沿いにそれぞれ設けられる第１アンテナおよび第２アンテナと、前記直交２軸とは異なる向きの斜め軸沿いに少なくとも１つ設けられる第３アンテナとを有する。前記演算部は、前記第１アンテナに基づく第１方位、前記第２アンテナに基づく第２方位、前記第３アンテナに基づく第３方位を演算する。前記換算部は、前記第１方位および前記第２方位の一方を用いて前記第３方位を前記第１方位および前記第２方位の他方に対応する向きに換算する。前記判定部は、前記換算部によって換算された換算値と前記他方との差が所定値以下である場合に、前記一方および前記他方を組合せる。
【発明の効果】
【００１０】
実施形態の一態様によれば、同一物標に対応する複数の方位を精度よく組合せることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、水平垂直方位組合せを要する状況の説明図（その１）である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、水平垂直方位組合せを要する状況の説明図（その２）である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法の概要説明図（その１）である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法の概要説明図（その２）である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係るレーダ装置のブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、アンテナ部の構成例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、斜め軸の配置例を示す図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、方位組合せ部のブロック図である。
【図３】図３は、信号処理部の前段処理から信号処理部におけるピーク抽出処理までの処理説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、方位演算処理の処理説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ペアリング処理の処理説明図（その１）である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ペアリング処理の処理説明図（その２）である。
【図５Ａ】図５Ａは、連続性判定処理の処理説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、フィルタ処理の処理説明図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、物標分類処理の処理説明図（その１）である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、物標分類処理の処理説明図（その２）である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、不要物標判定処理の処理説明図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、グループ化処理の処理説明図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、出力物標選択処理の処理説明図である。
【図６】図６は、水平垂直方位組合せを要する状況の補足説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施形態に係るレーダ装置の処理部が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】図７Ｂは、方位組合せ処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、変形例に係るアンテナ部の構成例を示す図（その１）である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、変形例に係るアンテナ部の構成例を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するレーダ装置および方位組合せ方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
また、以下では、方位組合せ方法が、水平方位と垂直方位を組合せる「水平垂直方位組合せ方法」である場合について説明する。また、以下では、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法の概要について図１Ａ〜図１Ｄを用いて説明した後に、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法を適用したレーダ装置１について、図２Ａ〜図８Ｂを用いて説明することとする。
【００１４】
なお、以下では、レーダ装置１が、ＦＭ−ＣＷ（Frequency  Modulated  Continuous  Wave）方式であり、自車両ＭＣに搭載される場合を例に挙げる。
【００１５】
まず、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法の概要について図１Ａ〜図１Ｄを用いて説明する。図１Ａおよび図１Ｂは、水平垂直方位組合せを要する状況の説明図（その１）および（その２）である。また、図１Ｃおよび図１Ｄは、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法の概要説明図（その１）および（その２）である。
【００１６】
まず、物標を検出するレーダ装置においては、物標の３次元位置を特定したい場合、複数のアンテナを水平方向に配列させた水平方向アンテナ（以下、「水平アンテナ」と言う）と、垂直方向に配列させた垂直方向アンテナ（以下、「垂直アンテナ」と言う）とを用いる。
【００１７】
水平アンテナに基づいては、物標が存在すると推定される水平方向の角度（以下、「水平方位」と言う）が導出され、垂直アンテナに基づいては、物標が存在すると推定される垂直方向の角度（以下、「垂直方位」と言う）が導出される。
【００１８】
そして、物標の３次元位置を特定するには、これら水平方位と垂直方位とを組合せる必要がある。かかる組合せの判定には、導出された各方位の信号レベル差などを利用することが可能であるが、たとえば自車両ＭＣから同一距離に複数の物標が存在する場合、信号レベル差などからでは組合せの判定が困難な場合がある。分かりやすい例を図１Ａおよび図１Ｂに示した。
【００１９】
なお、図１Ａには、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。本実施形態では、Ｙ軸の正方向が自車両ＭＣの進行方向を指すものとする。
【００２０】
具体的には、図１Ａに示すように、自車両ＭＣからの同一距離（Ｙ＝２０参照）に物標ＴＧ１，ＴＧ２の２物標が存在するものとする。物標ＴＧ１は対向車（Ｘ＝４，Ｚ＝０参照）、物標ＴＧ２は看板などの上方物（Ｘ＝０，Ｚ＝５参照）であり、これらは自車両ＭＣ側（すなわち、Ｙ軸の負方向側）から視た場合に、ＸＺ平面上で、右下と左上、すなわち左斜めの位置関係にあると言える。
【００２１】
そして、これら物標ＴＧ１，ＴＧ２からの反射波に基づき、図１Ｂに示すように、水平アンテナにより２物標分の水平方位＃１，＃２が、垂直アンテナにより２物標分の垂直方位＃１，＃２が導出されたものとする。
【００２２】
ここで、たとえば画像情報などはなく、導出されているのは各方位とその信号レベルであり、ただし信号レベルからは物標ＴＧ１，ＴＧ２の区別がつきにくいような状況では、図１Ｂに示すように、水平方位＃１，＃２および垂直方位＃１，＃２をそれぞれいずれに組合せるべきかの判定が難しい（図中の「？」参照）。
【００２３】
そこで、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法では、図１Ｃに示すように、レーダ装置１に対し、水平軸ａｘＨ沿いの水平アンテナおよび垂直軸ａｘＶ沿いの垂直アンテナに加えて、これら直交２軸とは異なる向きの斜め軸ａｘＳ沿いに複数のアンテナが配列された斜め方向アンテナ（以下、「斜めアンテナ」と言う）を少なくとも１つ設けることとした。
【００２４】
なお、図１Ａに示した物標ＴＧ１，ＴＧ２の位置関係に対応させるために、ここでは斜め軸ａｘＳは、Ｙ軸の正方向側から視た場合に、ＸＺ平面上で左下から右上へ延びる右斜め軸（すなわち、Ｙ軸の負方向側から視た場合は左斜め軸）であるものとする。
【００２５】
そして、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法では、斜めアンテナから送信され、物標に当たって到来する反射波に基づく方位である「斜め方位」を、水平方位および垂直方位と同様の演算手法により導出、すなわち、斜めアンテナによる斜め方位を算出することとした（ステップＳ１）。
【００２６】
そして、水平アンテナによる水平方位を用いて斜め方位を垂直方位へ換算することとした（ステップＳ２）。そのうえで、ステップＳ２で換算した換算値（以下、「垂直換算方位」と言う）と垂直アンテナによる垂直方位との差に基づいて水平方位と垂直方位の組合せを判定することとした（ステップＳ３）。
【００２７】
すなわち、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法は、斜め方位に含まれる水平成分および垂直成分に着目し、斜め方位を水平と垂直とに言わばベクトル分解して、分解されたベクトルの一方と他方に対応する水平方位と垂直方位とを組合せようとするものである。
【００２８】
より具体的に、図１Ｄに示すように、図１Ａに示した状況下で図１Ｃの斜めアンテナにより斜め方位を算出し、物標ＴＧ１，ＴＧ２の２物標につき、斜め方位＃１，＃２が得られた場合を考える。なお、斜め方位＃１，＃２は、物標ＴＧ１，ＴＧ２のいずれに紐づくかはここでは明らかでない。
【００２９】
そして、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法では、得られた斜め方位＃１，＃２を、一方では水平方位＃１を用いて垂直換算する（ステップＳ２１）。また、他方では、斜め方位＃１，＃２を、水平方位＃２を用いて垂直換算する（ステップＳ２２）。
【００３０】
この結果、図１Ｄに示すように、水平方位＃１に基づく垂直換算方位＃１，＃２と、水平方位＃２に基づく垂直換算方位＃１，＃２とが得られることとなる。
【００３１】
そして、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法では、得られた垂直換算方位＃１，＃２のそれぞれを、垂直アンテナによる垂直方位＃１，＃２のそれぞれに照らし、差が所定値以下である組合せＣ１，Ｃ２を抽出する（ステップＳ３１）。所定値は、垂直換算方位と垂直方位が近い値であることを示す閾値である。すなわち、ここでは、垂直換算方位と垂直方位の一致度の高さが判定される。
【００３２】
ここで、組合せＣ１に注目すると、組合せＣ１は、ステップＳ２１で水平方位＃１を用いて垂直換算された垂直換算方位＃２と、垂直アンテナによる垂直方位＃１からなる組合せである。これにより、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法では、斜め方位＃２を水平と垂直にベクトル分解したときの一方が水平方位＃１に対応し、他方が垂直方位＃１に対応すると判定し、これらを同一の物標を指すものとして組合せる。
【００３３】
同様の考え方で、組合せＣ２からは、垂直換算方位＃２の換算に用いた水平方位＃２と垂直方位＃２とが組合せられることとなる。すなわち、本実施形態に係る水平垂直方位組合せ方法では、いずれかの垂直換算方位との差が所定値以下である垂直方位は、その垂直換算方位の垂直換算に用いた水平方位と組合せられる（ステップＳ３２）。
【００３４】
これにより、図１Ａに示したような状況下であっても、外乱に弱く、誤差も出がちな信号レベルなどを用いることなく、同一物標に対応する複数の方位、ここでは水平方位と垂直方位とを精度よく組合せることが可能となる。
【００３５】
なお、図１Ｃでは、説明の便宜のため、斜め軸ａｘＳ沿いの斜めアンテナを１つ備え、かかる斜めアンテナがＹ軸の正方向側から視た場合に言わば右斜めアンテナであることとしたが、右斜めアンテナと左右対称となる左斜めアンテナをさらに備えることとしてもよい。かかる点については、図２Ａ以降を用いた説明で後述する。
【００３６】
以下、上述した水平垂直方位組合せ方法を適用したレーダ装置１について、さらに具体的に説明する。
【００３７】
図２Ａは、本実施形態に係るレーダ装置１のブロック図である。また、図２Ｂは、アンテナ部の構成例を示す図である。また、図２Ｃは、斜め軸の配置例を示す図である。また、図２Ｄは、方位組合せ部のブロック図である。なお、図２Ａおよび図２Ｄでは、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００３８】
換言すれば、図２Ａおよび図２Ｄに図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【００３９】
図２Ａに示すように、レーダ装置１は、送信部１０と、受信部２０と、処理部３０とを備え、自車両ＭＣの挙動を制御する車両制御装置２と接続される。
【００４０】
かかる車両制御装置２は、レーダ装置１による物標の検出結果に基づいて、ＰＣＳ（Pre-crash  Safety  System）やＡＥＢ(Advanced  Emergency  Braking  System)などの車両制御を行う。なお、レーダ装置１は、車載レーダ装置以外の各種用途（たとえば、飛行機や船舶の監視など）に用いられてもよい。
【００４１】
送信部１０は、信号生成部１１と、発振器１２と、スイッチ１３と、送信アンテナ１４とを備える。信号生成部１１は、後述する送受信制御部３１の制御により、三角波で周波数変調されたミリ波を送信するための変調信号を生成する。
【００４２】
発振器１２は、かかる信号生成部１１によって生成された変調信号に基づいて送信信号を生成し、スイッチ１３へ出力する。スイッチ１３は、発振器１２から入力された送信信号を複数の送信アンテナ１４のいずれかへ出力する。
【００４３】
具体的には、スイッチ１３は、送受信制御部３１の制御に基づき、送信信号を入力する送信アンテナ１４をたとえば任意の１個にしたり、時分割で順次切り替えたりすることができる。なお、図２Ａに示すように、発振器１２によって生成された送信信号は、後述するミキサ２２に対しても分配される。
【００４４】
送信アンテナ１４は、スイッチ１３からの送信信号を送信波へ変換し、かかる送信波を自車両ＭＣの外部へ出力する。送信アンテナ１４が出力する送信波は、三角波で周波数変調された連続波である。送信アンテナ１４から自車両ＭＣの外部、たとえば前方へ送信された送信波は、他の車両などの物標で反射されて反射波となる。
【００４５】
受信部２０は、アレーアンテナを形成する複数の受信アンテナ２１と、複数のミキサ２２と、複数のＡ／Ｄ変換部２３とを備える。ミキサ２２およびＡ／Ｄ変換部２３は、受信アンテナ２１ごとに設けられる。
【００４６】
各受信アンテナ２１は、物標からの反射波を受信波として受信し、かかる受信波を受信信号へ変換してミキサ２２へ出力する。なお、図２Ａに示す受信アンテナ２１の数は４つであるが、３つ以下または５つ以上であってもよい。
【００４７】
ここで、各送信アンテナ１４および各受信アンテナ２１が配設されるアンテナ部４０の構成例について述べておく。図２Ｂに示すように、本実施形態に係るアンテナ部４０は、水平軸ａｘＨ沿いに複数のアンテナ４１が配列された水平アンテナＨと、垂直軸ａｘＶ沿いに複数のアンテナ４１が配列された垂直アンテナＶとを備える。
【００４８】
また、アンテナ部４０は、水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶの直交２軸とは異なる向きの斜め軸ａｘＳＲ沿いに複数のアンテナ４１が配列された第１斜めアンテナＳＲと、かかる第１斜めアンテナＳＲと左右対称となる斜め軸ａｘＳＬ沿いの第２斜めアンテナＳＬとを備える。
【００４９】
なお、ここでは図２Ａに合わせ、水平アンテナＨ、垂直アンテナＶ、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬのそれぞれが有するアンテナ４１の数は４つであるものとするが、その数を限定するものではない。
【００５０】
水平アンテナＨは水平方位の導出用であり、垂直アンテナＶは垂直方位の導出用であり、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬは斜め方位の導出用である。
【００５１】
水平方位の導出に際しては、たとえば垂直アンテナＶの有するアンテナ４１のうちの任意の１個が送信アンテナ１４（図２Ａ参照）として送信波を送信し、水平アンテナＨの有する各アンテナ４１が各受信アンテナ２１（図２Ａ参照）として受信波を受信する。
【００５２】
垂直方位の導出に際しては、垂直アンテナＶの有する各アンテナ４１が各送信アンテナ１４として時分割で順次切り替えられつつ送信波を送信し、たとえば水平アンテナＨの有するアンテナ４１のうちの任意の１個が受信アンテナ２１として受信波を受信する。
【００５３】
第１斜めアンテナＳＲによる斜め方位の導出に際しては、たとえば第１斜めアンテナＳＲの有する各アンテナ４１が各送信アンテナ１４として時分割で順次切り替えられつつ送信波を送信し、たとえば水平アンテナＨの有する各アンテナ４１が各受信アンテナ２１（図２Ａ参照）として受信波を受信する。第２斜めアンテナＳＬによる斜め方位の導出に際しても左右が異なるのみで考え方は同様である。
【００５４】
なお、図２Ｃに示すように、斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬは、本実施形態に係る直交２軸である水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶを４５度回転させた、４５度および１３５度の組合せであることが好ましい。かかる組合せは、水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶのなす平面空間を均等に分割するものであるので、水平成分および垂直成分のつぶれにくい斜め方位を得るのに資することができる。すなわち、精度よく水平方位と垂直方位を組合せるのに資することができる。
【００５５】
図２Ａの説明に戻る。受信アンテナ２１から出力された受信信号は、図示略の増幅器（たとえば、ローノイズアンプ）で増幅された後にミキサ２２へ入力される。ミキサ２２は、分配された送信信号と、受信アンテナ２１から入力される受信信号との一部をミキシングし不要な信号成分を除去してビート信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部２３へ出力する。
【００５６】
ビート信号は、送信波と反射波との差分波であって、送信信号の周波数（以下、「送信周波数」と記載する）と受信信号の周波数（以下、「受信周波数」と記載する）との差となるビート周波数を有する。ミキサ２２で生成されたビート信号は、Ａ／Ｄ変換部２３でデジタル信号に変換された後に、処理部３０へ出力される。
【００５７】
処理部３０は、送受信制御部３１と、信号処理部３２と、記憶部３３とを備える。信号処理部３２は、周波数解析部３２ａと、ピーク抽出部３２ｂと、方位演算部３２ｃと、方位組合せ部３２ｄと、ペアリング部３２ｅと、連続性判定部３２ｆと、フィルタ部３２ｇと、物標分類部３２ｈと、不要物標判定部３２ｉと、グループ化部３２ｊと、出力物標選択部３２ｋとを備える。
【００５８】
記憶部３３は、バッファ３３ａを有する。バッファ３３ａは、信号処理部３２が実行する一連の信号処理における物標データの履歴など、信号処理間で共有する情報などを蓄えることができる。
【００５９】
処理部３０は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶部３３に対応するＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）、レジスタ、その他の入出力ポート等を含むマイクロコンピュータであり、レーダ装置１全体を制御する。
【００６０】
かかるマイクロコンピュータのＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、送受信制御部３１、信号処理部３２などとして機能する。なお、送受信制御部３１および信号処理部３２は全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【００６１】
送受信制御部３１は、信号生成部１１を含む送信部１０、および、受信部２０を制御する。信号処理部３２は、一連の信号処理を周期的に実行する。つづいて信号処理部３２の各構成要素について説明するが、かかる説明では、図３〜図５Ｇを適宜併用することとする。
【００６２】
図３は、信号処理部３２の前段処理から信号処理部３２におけるピーク抽出処理までの処理説明図である。図４Ａは、方位演算処理の処理説明図である。図４Ｂおよび図４Ｃは、ペアリング処理の処理説明図（その１）および（その２）である。
【００６３】
図５Ａは、連続性判定処理の処理説明図である。図５Ｂは、フィルタ処理の処理説明図である。図５Ｃおよび図５Ｄは、物標分類処理の処理説明図（その１）および（その２）である。図５Ｅは、不要物標判定処理の処理説明図である。図５Ｆは、グループ化処理の処理説明図である。図５Ｇは、出力物標選択処理の処理説明図である。
【００６４】
周波数解析部３２ａは、各Ａ／Ｄ変換部２３から入力されるビート信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）処理（以下、「ＦＦＴ処理」と記載する）を行い、結果をピーク抽出部３２ｂへ出力する。かかるＦＦＴ処理の結果は、ビート信号の周波数スペクトルであり、ビート信号の周波数ごと（周波数分解能に応じた周波数間隔で設定された周波数ビンごと）のパワー値（信号レベル）である。
【００６５】
ピーク抽出部３２ｂは、周波数解析部３２ａによるＦＦＴ処理の結果においてピークとなるピーク周波数を抽出して物標データに反映させ、方位演算部３２ｃへ出力する。なお、ピーク抽出部３２ｂは、後述するビート信号の「ＵＰ区間」および「ＤＮ区間」のそれぞれについてピーク周波数を抽出する。
【００６６】
方位演算部３２ｃは、ピーク抽出部３２ｂにおいて抽出されたピーク周波数のそれぞれに対応する反射波の到来方位とそのパワー値を算出する。この時点で、到来方位は、物標が存在すると推定される方位であることから、以下では「推定方位」と記載する場合がある。推定方位は、水平アンテナＨによる水平方位と、垂直アンテナＶによる垂直方位と、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬによる斜め方位とを含む。また、方位演算部３２ｃは、算出した推定方位を方位組合せ部３２ｄへ出力する。
【００６７】
方位組合せ部３２ｄは、方位演算部３２ｃから得た推定方位に基づき、上述したステップＳ２（図１Ｃ参照）の換算処理およびステップＳ３（図１Ｃ参照）の判定処理を含む方位組合せ処理を実行する。具体的には、図２Ｄに示すように、方位組合せ部３２ｄは、換算部３２ｄａと、判定部３２ｄｂとを備える。
【００６８】
換算部３２ｄａは、推定方位に含まれる各斜め方位を、各水平方位を用いて垂直換算方位へ換算する。かかる換算には、たとえば、水平方位を底辺、斜め方位を斜辺、垂直方位を対辺に見立てた三角比に基づくベクトル分解など、公知の手法を用いることができる。また、換算部３２ｄａは、算出した各垂直換算方位を判定部３２ｄｂへ渡す。
【００６９】
判定部３２ｄｂは、換算部３２ｄａから渡された各垂直換算方位と、推定方位に含まれる各垂直方位との差を比較し、その差が所定値以下であるか否かを判定する。また、判定部３２ｄｂは、その差が所定値以下である垂直換算方位と垂直方位とがある場合に、当該垂直換算方位の換算に用いた水平方位と、当該垂直方位とを組合せる。また、判定部３２ｄｂは、各水平方位および各垂直方位の組合せ結果を、方位演算部３２ｃの算出結果とともにペアリング部３２ｅへ出力する。
【００７０】
ペアリング部３２ｅは、方位演算部３２ｃの算出結果および方位組合せ部３２ｄの組合せ結果に基づいて「ＵＰ区間」および「ＤＮ区間」それぞれのピーク周波数の正しい対応付けを判定し、その結果から各物標の距離および相対速度を算出する。また、ペアリング部３２ｅは、各物標の推定方位、距離および相対速度を物標データに反映させ、連続性判定部３２ｆへ出力する。
【００７１】
信号処理部３２の前段処理から信号処理部３２におけるここまでの処理の流れを図３〜図４Ｃに示す。なお、図３は、２つの太い下向きの白色矢印で３つの領域に区切られている。以下では、かかる各領域を順に、上段、中段、下段と記載する。
【００７２】
図３の上段に示すように、送信信号ｆｓ（ｔ）は、送信アンテナ１４から送信波として送出された後、物標において反射されて反射波として到来し、受信アンテナ２１において受信信号ｆｒ（ｔ）として受信される。
【００７３】
このとき、図３の上段に示すように、受信信号ｆｒ（ｔ）は、自車両ＭＣと物標との距離に応じて、送信信号ｆｓ（ｔ）に対して時間差τだけ遅延している。この時間差τと、自車両ＭＣおよび物標の相対速度に基づくドップラー効果とにより、ビート信号は、周波数が上昇する「ＵＰ区間」の周波数ｆｕｐと、周波数が下降する「ＤＮ区間」の周波数ｆｄｎとが繰り返される信号として得られる（図３の中段参照）。
【００７４】
図３の下段には、かかるビート信号を周波数解析部３２ａにおいてＦＦＴ処理した結果を、「ＵＰ区間」側および「ＤＮ区間」側のそれぞれについて模式的に示している。
【００７５】
図３の下段に示すように、ＦＦＴ処理後には、「ＵＰ区間」側および「ＤＮ区間」側のそれぞれの周波数領域における波形が得られる。ピーク抽出部３２ｂは、かかる波形においてピークとなるピーク周波数を抽出する。
【００７６】
たとえば、図３の下段に示した例の場合、ピーク抽出閾値が用いられ、「ＵＰ区間」側においては、ピークＰｕ１〜Ｐｕ３がそれぞれピークとして判定され、ピーク周波数ｆｕ１〜ｆｕ３がそれぞれ抽出される。
【００７７】
また、「ＤＮ区間」側においては、同じくピーク抽出閾値により、ピークＰｄ１〜Ｐｄ３がそれぞれピークとして判定され、ピーク周波数ｆｄ１〜ｆｄ３がそれぞれ抽出される。
【００７８】
ここで、ピーク抽出部３２ｂが抽出した各ピーク周波数の周波数成分には、複数の物標からの反射波が混成している場合がある。そこで、方位演算部３２ｃは、各ピーク周波数のそれぞれについて方位演算を行い、ピーク周波数ごとに対応する物標の存在を解析する。
【００７９】
なお、方位演算部３２ｃにおける方位演算は、たとえばＥＳＰＲＩＴ（Estimation  of  Signal  Parameters  via  Rotational  Invariance  Techniques）などの公知の到来方向推定手法を用いて行うことができる。
【００８０】
図４Ａは、方位演算部３２ｃが行った方位演算結果を模式的に示すものである。方位演算部３２ｃは、かかる方位演算結果の各ピークＰｕ１〜Ｐｕ３から、これらピークＰｕ１〜Ｐｕ３にそれぞれ対応する各物標の推定方位を算出する。また、各ピークＰｕ１〜Ｐｕ３の大きさがパワー値となる。方位演算部３２ｃは、かかる方位演算処理を、図４Ｂに示すように、「ＵＰ区間」側および「ＤＮ区間」側のそれぞれについて行う。
【００８１】
また、図４Ａは平面視の模式図であるので図には表れていないが、方位演算部３２ｃが算出した各物標の推定方位に含まれる水平方位および垂直方位のうち組合せを要するものについては、方位組合せ部３２ｄによる組合せ結果が反映される。たとえば、方位演算部３２ｃは、図１Ｃで示したような状況における各物標の水平方位および垂直方位を、第１斜めアンテナＳＲによる各斜め方位の垂直換算値に基づいて適切に組合せる。
【００８２】
なお、本実施形態に係るレーダ装置１は、第１斜めアンテナＳＲだけでなく第２斜めアンテナＳＬをさらに備えるので、第１斜めアンテナＳＲにより確度の高い斜め方位を得づらい状況下でもこれを補うことができる。ここで、かかる例を図６に示しておく。図６は、水平垂直方位組合せを要する状況の補足説明図である。
【００８３】
すなわち、図６に示すように、自車両ＭＣからの同一距離に物標ＴＧ１，ＴＧ２が存在するが、これらの位置関係が、図１Ｃとは左右対称的に、自車両ＭＣ側（Ｙ軸の負方向側）から視た場合に、ＸＺ平面上で左下と右上、すなわち右斜めの位置関係にあるものとする。
【００８４】
かかる位置関係の場合、自車両ＭＣ側から視た場合には左斜め方向である斜め軸ａｘＳＲ沿いの第１斜めアンテナＳＲでは、たとえば信号レベルの高い受信波を得られずに、確度の高い斜め方位を導出できないおそれがある。
【００８５】
しかしながら、本実施形態では、かかる物標ＴＧ１，ＴＧ２の位置関係に対応する、自車両ＭＣ側から視た場合に右斜め方向である斜め軸ａｘＳＬ沿いの第２斜めアンテナＳＬを有するので、かかる第２斜めアンテナＳＬにより確度の高い斜め方位を得ることが可能となる。
【００８６】
すなわち、本実施形態に係るレーダ装置１は、水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶの直交２軸とは異なる向きであり、かつ、互いに異なる向きの斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬ沿いの第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬを有することによって、水平垂直方位組合せを必要とする各状況に多様に対応することができる。すなわち、第１斜めアンテナＳＲで水平垂直方位組合せができない場合に、第２斜めアンテナＳＬを用いて水平垂直方位組合せを行うことで、第１斜めアンテナＳＲを用いた斜め方位を得づらい状況下でもこれを補うことができる。なお、図２Ｃでも示したが、斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬも略直交していることがより好ましい。
【００８７】
図４Ｂの説明に戻る。そして、ペアリング部３２ｅは、図４Ｂに示すように、方位演算部３２ｃの方位演算結果において、推定方位およびパワー値の近い各ピークを対応付けるペアリングを行う。また、ペアリング部３２ｅは、対応付けられた各ピークに対応する各物標ＴＧの距離および相対速度を算出する。
【００８８】
距離は、「距離∝（ｆｕｐ＋ｆｄｎ）」の関係に基づいて算出することができる。相対速度は、「速度∝（ｆｕｐ−ｆｄｎ）」の関係に基づいて算出することができる。その結果、図４Ｃに示すように、自車両ＭＣに対する、各物標ＴＧの推定方位、距離および相対速度を示すペアリング処理結果が得られる。
【００８９】
つづいて連続性判定部３２ｆについて説明する。連続性判定部３２ｆは、前回のスキャンまで検出していた物標データと、最新の周期（今回のスキャン）分の物標データとの時間的な連続性を判定し、結果を物標データに反映させ、フィルタ部３２ｇへ出力する。
【００９０】
具体的には、図５Ａに示すように、連続性判定部３２ｆは、前回のスキャンまで検出していた物標ＴＧ１’に対応する前回値、たとえば前回位置や前回速度に基づいて今回予測位置ＬＰを算出する。そして、連続性判定部３２ｆは、今回のスキャンにおいて判定中の物標ＴＧのうち、今回予測位置ＬＰに最も近い物標ＴＧを、前回までの物標ＴＧ１’に時間的に連続する物標ＴＧ１と判定する（図中のＭ１部参照）。
【００９１】
つづいてフィルタ部３２ｇについて説明する。フィルタ部３２ｇは、物標データを時間軸方向に平滑化するフィルタ処理を行い、結果を物標データに反映させ、物標分類部３２ｈへ出力する。
【００９２】
図５Ｂは、フィルタ部３２ｇが行うフィルタ処理を模式的に示すものである。すなわち、図５Ｂに示すように、フィルタ処理では、連続性ある前回までの物標ＴＧ’に基づく今回予測の物標と今回の物標ＴＧとを平滑化、すなわち複数回の瞬時値データの平均化処理を行い、瞬時値データのバラツキを抑え、物標ＴＧの検出精度を高めている。
【００９３】
つづいて物標分類部３２ｈについて説明する。物標分類部３２ｈは、物標データの種別を分類する物標分類処理を行い、結果を物標データに反映させ、不要物標判定部３２ｉへ出力する。
【００９４】
図５Ｃおよび図５Ｄは、物標分類部３２ｈが行う分類例を模式的に示すものである。図５Ｃに示すように、物標分類部３２ｈは、たとえば物標ＴＧを先行車ＬＣや対向車ＯＣなどの移動物に分類することができる。
【００９５】
具体的には、物標分類部３２ｈは、自車両ＭＣの自車速度の逆向きよりも大きな相対速度を持つ物標ＴＧを、先行車ＬＣとして分類する。また、物標分類部３２ｈは、自車両ＭＣの自車速度の逆向きよりも小さな相対速度を持つ物標ＴＧを、対向車ＯＣとして分類する。
【００９６】
また、図５Ｄに示すように、物標分類部３２ｈは、たとえば物標ＴＧを静止物Ｓに分類することができる。具体的には、物標分類部３２ｈは、自車両ＭＣの自車速度とほぼ逆向きの相対速度を持つ物標ＴＧを、静止物Ｓとして分類する。
【００９７】
つづいて不要物標判定部３２ｉについて説明する。不要物標判定部３２ｉは、システム制御上、不要となる物標ＴＧであるか否かを判定する不要物標判定処理を行い、結果を物標データに反映させ、グループ化部３２ｊへ出力する。
【００９８】
図５Ｅは、不要物標判定部３２ｉが不要物標と判定する物標例を模式的に示すものである。図５Ｅに示すように、不要物標判定部３２ｉは、たとえば道路標識のような「上方物」や、「雨」、自車両ＭＣの走行には支障のない「下方物」を不要物標として判定する。不要物標には、その他にも、たとえば構造物や路面反射、壁反射、折り返しゴーストなどがある。不要物標と判定された物標ＴＧは、基本的にはレーダ装置１の出力対象とならない。
【００９９】
つづいてグループ化部３２ｊについて説明する。グループ化部３２ｊは、同一物に基づく複数の物標データを１つに集約するグループ化処理を行い、結果を物標データに反映させ、出力物標選択部３２ｋへ出力する。
【０１００】
図５Ｆは、グループ化部３２ｊが行うグループ化処理を模式的に示すものである。すなわち、図５Ｆに示すように、グループ化部３２ｊは、検出されている複数の物標のうち、同一物（たとえばトラックＴＲ）からの反射点であると推定されるものについては割れ物標ＴＤであるとみなし、１つの物標ＴＧとして集約する。かかるグループ化は、たとえば検出位置が近い、速度が近いといった条件に基づいて行われる。
【０１０１】
つづいて出力物標選択部３２ｋについて説明する。出力物標選択部３２ｋは、システム制御上、車両制御装置２へ出力することが必要となる物標ＴＧを選択する出力物標選択処理を行い、選択した物標ＴＧの物標データを車両制御装置２へ出力する。
【０１０２】
図５Ｇは、出力物標選択部３２ｋが行う出力物標選択処理を模式的に示すものである。出力物標選択部３２ｋは、基本的には、自レーンに近い位置に検出した物標ＴＧを優先的に選択する。
【０１０３】
したがって、図５Ｇに示すように、たとえば自レーンに物標ＴＧ１が、対向レーン（隣接レーンでも可）に物標ＴＧ２が、自レーンから大きく外れた位置に物標ＴＧ３が、それぞれ検出されていた場合、出力物標選択部３２ｋは、たとえば物標ＴＧ３を選択しない（図中のＭ２部参照）。
【０１０４】
かかる場合、出力物標選択部３２ｋは、ＰＣＳやＡＥＢに必要となると考えられる物標ＴＧ１および物標ＴＧ２を選択する（図中の枠ＦＲ参照）。
【０１０５】
次に、本実施形態に係るレーダ装置１の処理部３０が実行する処理手順について、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。図７Ａは、本実施形態に係るレーダ装置１の処理部３０が実行する処理手順を示すフローチャートである。また、図７Ｂは、方位組合せ処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、スキャン１回分に対応する一連の信号処理の処理手順を示している。
【０１０６】
図７Ａに示すように、まず周波数解析部３２ａが、周波数解析処理を実行する（ステップＳ１０１）。つづいて、ピーク抽出部３２ｂが、ピーク抽出処理を実行する（ステップＳ１０２）。
【０１０７】
そして、方位演算部３２ｃが、方位演算処理を実行し（ステップＳ１０３）、その結果に基づいて方位組合せ部３２ｄが方位組合せ処理を実行する（ステップＳ１０４）。
【０１０８】
方位組合せ処理では、図７Ｂに示すように、換算部３２ｄａが、推定方位に含まれる各斜め方位を、各水平方位を用いて垂直換算方位へ換算し（ステップＳ２０１）、ステップＳ２０２へ移行する。
【０１０９】
ステップＳ２０２では、判定部３２ｄｂによる判定処理が、ステップＳ２０１で算出された垂直換算方位数分繰り返して実行される。なお、ステップＳ２０２での「ｉ」はループカウンタを指す。
【０１１０】
判定処理では、判定部３２ｄｂが、垂直換算方位と各垂直方位の差を比較する（ステップＳ２０２１）。そして、その差が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０２２）。
【０１１１】
ここで、差が所定値以下である場合（ステップＳ２０２２，Ｙｅｓ）、判定部３２ｄｂは、その垂直換算方位の垂直換算に用いた水平方位と、当該垂直方位を組合せる（ステップＳ２０２３）。なお、差が所定値以下となる垂直方位が複数存在するならば、最も差が小さい垂直方位を組合せるとよい。
【０１１２】
一方、差が所定値以下でない場合（ステップＳ２０２２，Ｎｏ）、そのまま次段へ制御を移す。そして、ステップＳ２０２が終了したならば、処理を終了する。
【０１１３】
図７Ａの説明に戻る。そして、ペアリング部３２ｅがペアリング処理を実行し（ステップＳ１０５）、連続性判定部３２ｆが連続性判定処理を実行する（ステップＳ１０６）。そして、フィルタ部３２ｇがフィルタ処理を実行し（ステップＳ１０７）、物標分類部３２ｈが物標分類処理を実行する（ステップＳ１０８）。
【０１１４】
そして、不要物標判定部３２ｉが不要物標判定処理を実行し（ステップＳ１０９）、グループ化部３２ｊがグループ化処理を実行する（ステップＳ１１０）。そして、出力物標選択部３２ｋが出力物標選択処理を実行し（ステップＳ１１１）、スキャン１回分に対応する一連の信号処理が終了する。
【０１１５】
なお、これまでは、アンテナ部４０の構成例を図２Ｂに示したものとしたが、アンテナ部の構成はかかる例に限られない。図８Ａおよび図８Ｂに変形例を示す。図８Ａおよび図８Ｂは、変形例に係るアンテナ部４０Ａの構成例を示す図（その１）および（その２）である。
【０１１６】
図８Ａに示すように、変形例に係るアンテナ部４０Ａは、１５個のアンテナ４１を必要としたアンテナ部４０に対し（図２Ｂ参照）、９個のアンテナ４１で、水平アンテナＨ、、垂直アンテナＶ、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬを構成する。なお、アンテナ４１の個数を限定するものではない。
【０１１７】
具体的には、図８Ａに示すように、アンテナ部４０Ａは、斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬが垂直軸ａｘＶ上で交わるように配置される。そのうえで、アンテナ部４０Ａは、アンテナ４１を共用しつつ、水平アンテナＨ、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬが、それぞれ４つのアンテナ４１で構成されるように、アンテナ４１を配列させる。垂直アンテナＶについては、垂直軸ａｘＶ沿いに２つのアンテナ４１を配列させる。
【０１１８】
そして、アンテナ４１の数が少ない垂直アンテナＶについては、図８Ｂに示すように、水平方向で両隣のアンテナ４１の受信信号に基づく合成アンテナ処理により、仮想的な仮想アンテナ４１ＶＲを２つ配置する。合成アンテナ処理は、各アンテナ４１のＦＦＴ処理結果を平均化する処理である。
【０１１９】
これにより、アンテナ部４０Ａをコンパクトに構成し、アンテナ部４０Ａの配設に必要となるスペースの省スペース化を図ることができる。また、部品点数を減らし、低コスト化にも資することができる。
【０１２０】
また、これまでは、換算部３２ｄａが、水平方位を用いて斜め方位を垂直換算し、換算値を垂直方位と比較する例を挙げたが、垂直方位を用いて斜め方位を水平換算し、換算値を水平方位と比較することとしてもよい。
【０１２１】
また、これまでは、基準となる直交２軸が、水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶである場合を例に挙げたが、水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶでなくともよい。すなわち、直交２軸が、水平方向および垂直方向からずれていてもよい。
【０１２２】
かかる場合、斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬは、直交２軸とはそれぞれ向きが異なり、かつ、互いに異なる向きに配置されていればよい。
【０１２３】
上述してきたように、実施形態に係るレーダ装置１は、アンテナ部４０と、方位演算部３２ｃ（「演算部」の一例に相当）と、換算部３２ｄａと、判定部３２ｄｂとを備える。
【０１２４】
アンテナ部４０は、ＸＺ平面（「同一平面」の一例に相当）上において、水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶ（「直交２軸」の一例に相当）沿いにそれぞれ設けられる水平アンテナＨおよび垂直アンテナＶ（「第１アンテナおよび第２アンテナ」の一例に相当）と、水平軸ａｘＨおよび垂直軸ａｘＶとは異なる向きの斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬ沿いに少なくとも１つ設けられる第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬ（「第３アンテナ」の一例に相当）とを有する。
【０１２５】
方位演算部３２ｃは、水平アンテナＨに基づく水平方位（「第１方位」の一例に相当）、垂直アンテナＶに基づく垂直方位（「第２方位」の一例に相当）、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬに基づく斜め方位（「第３方位」の一例に相当）を演算する。
【０１２６】
換算部３２ｄａは、水平方位および垂直方位の一方を用いて斜め方位を水平方位および垂直方位の他方に対応する向きに換算する。判定部３２ｄｂは、換算部３２ｄａによって換算された換算値と上記他方との差が所定値以下である場合に、上記一方と上記他方とを組合せる。
【０１２７】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、同一物標に対応する複数の方位、本実施形態では、水平方位および垂直方位を精度よく組合せることができる。
【０１２８】
また、斜め軸ａｘＳは、互いに異なる向きの斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬ（「第１斜め軸および第２斜め軸」の一例に相当）であり、斜め方向アンテナは、斜め軸ａｘＳＲ沿いの第１斜めアンテナＳＲおよび斜め軸ａｘＳＬ沿いの第２斜めアンテナＳＬである。
【０１２９】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬが互いに斜め方位の導出を補い合い、水平垂直方位組合せを必要とする各状況に多様に対応することができる。
【０１３０】
また、斜め軸ａｘＳＲ，ａｘＳＬは、略直交している。したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬが互いを確実に補い合うことができる。すなわち、水平方位および垂直方位を精度よく組合せるのに資することができる。
【０１３１】
また、斜め軸ａｘＳＲは、水平方向に対する傾きが略４５度である。したがって、これに略直交する斜め軸ａｘＳＬは、水平方向に対する傾きが略１３５度である。したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、導出される斜め方位の水平成分および垂直成分をつぶしにくい。すなわち、水平方位と垂直方位を精度よく組合せるのに資することができる。
【０１３２】
また、判定部３２ｄｂは、第１斜めアンテナＳＲで水平垂直方位組合せができない場合に、第２斜めアンテナＳＬを用いて水平垂直方位組合せを行う。また、第２斜めアンテナＳＬで水平垂直方位組合せができない場合に、第１斜めアンテナＳＲを用いて水平垂直方位組合せを行う。
【０１３３】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、第１斜めアンテナＳＲを用いた斜め方位を得づらい状況下でも第２斜めアンテナＳＬを用いることによってこれを補うことができる。また、第２斜めアンテナＳＬを用いた斜め方位を得づらい状況下でも第１斜めアンテナＳＲを用いることによってこれを補うことができる。
【０１３４】
また、アンテナ部４０Ａは、水平アンテナＨ、垂直アンテナＶ、第１斜めアンテナＳＲおよび第２斜めアンテナＳＬで共用されるアンテナ４１（「アンテナ素子」の一例に相当）、および、アンテナ４１に基づいて仮想的に演算される仮想アンテナ４１ＶＲ（「仮想アンテナ素子」の一例に相当）を有する。
【０１３５】
したがって、本実施形態に係るレーダ装置１によれば、アンテナ部４０Ａをコンパクトに構成し、アンテナ部４０Ａの配設に必要となるスペースの省スペース化を図ることができる。また、部品点数を減らし、低コスト化にも資することができる。
【０１３６】
なお、上述した実施形態では、レーダ装置１が、ＦＭ−ＣＷ方式であることとしたが、方式を限定するものではなく、たとえばＦＣＭ（Fast  Chirp  Modulation）方式であってもよい。なお、ＦＣＭ方式である場合、上述のペアリング処理は不要であるので、ペアリング部３２ｅを構成要素から外すことができる。
【０１３７】
また、上述した実施形態では、レーダ装置１の用いる到来方向推定手法の例にＥＳＰＲＩＴを挙げたが、これに限られるものではない。たとえばＤＢＦ（Digital  Beam  Forming）や、ＰＲＩＳＭ（Propagator  method  based  on  an  Improved  Spatial-smoothing  Matrix）、ＭＵＳＩＣ（Multiple  Signal  Classification）等を用いてもよい。
【０１３８】
また、上述した実施形態では、レーダ装置１は自車両ＭＣに設けられることとしたが、無論、車両以外の移動体、たとえば船舶や航空機等に設けられてもよい。
【０１３９】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１    レーダ装置
３２ｃ  方位演算部
３２ｄ  方位組合せ部
３２ｄａ  換算部
３２ｄｂ  判定部
４０，４０Ａ  アンテナ部
４１    アンテナ
４１ＶＲ  仮想アンテナ
Ｈ    水平アンテナ
ＭＣ    自車両
ＳＬ    第２斜めアンテナ
ＳＲ    第１斜めアンテナ
Ｖ      垂直アンテナ
ａｘＨ  水平軸
ａｘＳ，ａｘＳＬ，ａｘＳＲ  斜め軸
ａｘＶ  垂直軸
【図１Ａ】
2018151327.tif 000003
【図１Ｂ】
2018151327.tif 000004
【図１Ｃ】
2018151327.tif 000005
【図１Ｄ】
2018151327.tif 000006
【図２Ａ】
2018151327.tif 000007
【図２Ｂ】
2018151327.tif 000008
【図２Ｃ】
2018151327.tif 000009
【図２Ｄ】
2018151327.tif 000010
【図３】
2018151327.tif 000011
【図４Ａ】
2018151327.tif 000012
【図４Ｂ】
2018151327.tif 000013
【図４Ｃ】
2018151327.tif 000014
【図５Ａ】
2018151327.tif 000015
【図５Ｂ】
2018151327.tif 000016
【図５Ｃ】
2018151327.tif 000017
【図５Ｄ】
2018151327.tif 000018
【図５Ｅ】
2018151327.tif 000019
【図５Ｆ】
2018151327.tif 000020
【図５Ｇ】
2018151327.tif 000021
【図６】
2018151327.tif 000022
【図７Ａ】
2018151327.tif 000023
【図７Ｂ】
2018151327.tif 000024
【図８Ａ】
2018151327.tif 000025
【図８Ｂ】
2018151327.tif 000026