(57)【要約】【課題】ビーム放射方位を高精度に制御可能なレーダセンサを提供すること。【解決手段】受信用給電部１３は、切り替え操作の前後におけるそれぞれの受信信号を生成し、信号処理回路４０は、受信信号及び基準信号に基づいて、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、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、送信位相差及び予め設定された設定位相差に基づいて位相シフト量を調整する。【選択図】図１
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【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、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、
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切替器と、
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、
を備え、
前記受信用給電部は、前記切り替え操作の前後におけるそれぞれの前記受信信号を生成し、
前記信号処理回路は、前記受信信号及び前記基準信号に基づいて、前記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、前記送信位相差及び予め設定された設定位相差に基づいて前記位相シフト量を調整する、
レーダセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダセンサにおいて、
前記切替器は、第１の切替器と第２の切替器とを有し、
１の前記送信用給電部と前記信号処理回路との間に、前記移相器及び前記第１の切替器が設けられ、
他の前記送信用給電部と前記信号処理回路との間に、前記第２の切替器が設けられ、
前記第１の切替器がオフ、前記第２の切替器がオンである第１の状態において、
前記受信用給電部は、前記他の送信用給電部から放射された前記電波を受信し、前記切り替え操作前の第１の受信信号を生成し、
前記信号処理回路は、前記第１の受信信号及び前記基準信号に基づいて、前記切り替え操作前の第１の差分信号を生成し、
前記位相差検出器は、前記第１の差分信号に基づいて、前記他の送信用給電部を介する第１の経路における第１の位相情報を検出し、
前記第１の切替器がオン、前記第２の切替器がオフである第２の状態に切り換えられると、
前記受信用給電部は、前記１の送信用給電部から放射された前記電波を受信し、前記切り替え操作後の第２の受信信号を生成し、
前記信号処理回路は、前記第２の受信信号及び前記基準信号に基づいて、前記切り替え操作後の第２の差分信号を生成し、
前記位相差検出器は、前記第２の差分信号に基づいて、前記１の送信用給電部を介する第２の経路における第２の位相情報を検出し、前記第１の位相情報及び前記第２の位相情報に基づいて前記送信位相差を算出する、
レーダセンサ。
【請求項３】
請求項２に記載のレーダセンサにおいて、
前記第１の状態から前記第２の状態に切り替わる前に、
前記位相差検出器は、前記第１の位相情報を前記位相シフト量として前記移相器へ供給する、
レーダセンサ。
【請求項４】
請求項２に記載のレーダセンサにおいて、
前記信号処理回路は、前記第１の差分信号及び前記第２の差分信号を所定の中間周波数の信号に変換し、
前記位相差検出器は、変換後の前記第１の差分信号から前記第１の位相情報を検出し、変換後の前記第２の差分信号から前記第２の位相情報を検出する、
レーダセンサ。
【請求項５】
請求項１に記載のレーダセンサにおいて、
前記位相差検出器は、前記複数の送信用給電部から前記受信用給電部までの距離の差に応じて、前記送信位相差を補正する、
レーダセンサ。
【請求項６】
請求項１に記載のレーダセンサにおいて、
１の前記送信用給電部と前記信号処理回路との間に、前記移相器及び前記切替器が設けられ、
他の前記送信用給電部と前記信号処理回路とが接続され、
前記切替器がオフである第３の状態において、
前記受信用給電部は、前記他の送信用給電部から放射された前記電波を受信し、前記切り替え操作前の第３の受信信号を生成し、
前記信号処理回路は、前記第３の受信信号及び前記基準信号に基づいて、前記切り替え操作前の第３の差分信号を生成し、
前記位相差検出器は、前記第３の差分信号に基づいて、前記他の送信用給電部を介する第３の経路における第１の振幅情報及び第３の位相情報を検出し、
前記切替器がオンである第４の状態に切り換えられると、
前記受信用給電部は、前記他の送信用給電部及び前記１の送信用給電部から放射され、空間合成された前記電波を受信し、前記切り替え操作後の第４の受信信号を生成し、
前記信号処理回路は、前記第４の受信信号及び前記基準信号に基づいて、前記切り替え操作後の第４の差分信号を生成し、
前記位相差検出器は、前記第４の差分信号に基づいて、前記第３の経路と前記他の送信用給電部を介する第４の経路とを組み合わせた第５の経路における第２の振幅情報及び第４の位相情報を検出し、前記第３の経路、前記第１の振幅情報及び前記第３の位相情報の組み合わせに対応する第１の波動方程式、並びに、前記第５の経路、前記第２の振幅情報及び前記第４の位相情報の組み合わせに対応する第２の波動方程式を連立させて解くことにより、前記送信位相差を算出する、
レーダセンサ。
【請求項７】
請求項６に記載のレーダセンサにおいて、
前記第３の状態から前記第４の状態に切り替わる前に、
前記位相差検出器は、前記第３の位相情報を前記位相シフト量として前記移相器へ供給する、
レーダセンサ。
【請求項８】
請求項６に記載のレーダセンサにおいて、
前記信号処理回路は、前記第３の差分信号及び前記第４の差分信号を所定の中間周波数の信号に変換し、
前記位相差検出器は、変換後の前記第３の差分信号から前記第１の振幅情報及び前記第３の位相情報を検出し、変換後の前記第４の差分信号から前記第２の振幅情報及び前記第４の位相情報を検出する、
レーダセンサ。
【請求項９】
請求項１に記載のレーダセンサにおいて、
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器を備え、
前記位相差検出器は、前記移相器に設定される前記位相シフト量を切り替えながら、それぞれの前記位相シフト量に対応する前記送信位相差を算出し、前記位相シフト量と前記送信位相差とを対応させたテーブルを作成し、前記テーブルに基づいて、前記送信位相差がゼロとなるときの前記位相シフト量を基準位相シフト量として前記移相器に設定し、
前記切替器は、前記信号処理回路と前記複数の送信用給電部とを接続し、
前記受信用給電部は、前記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前記受信信号として生成し、
前記信号処理回路は、前記ターゲット検出用受信信号及び前記基準信号に基づいて、ターゲット検出用差分信号を前記差分信号として生成し、前記ターゲット検出用差分信号を前記レーダ反射断面積算出器へ供給し、
前記レーダ反射断面積算出器は、前記ターゲット検出用差分信号に基づいて前記レーダ反射断面積を算出し、算出した前記レーダ反射断面積を前記位相差検出器へ供給し、
前記位相差検出器は、前記ターゲット検出用差分信号に基づいて、前記ターゲットとの相対距離、相対速度、及び相対角度を算出し、前記相対距離、前記相対角度、前記相対速度、前記相対角度、及び前記レーダ反射断面積に基づいて、前記レーダ反射断面積が最大になるように前記位相シフト量を調整する、
レーダセンサ。
【請求項１０】
請求項９に記載のレーダセンサにおいて、
前記信号処理回路は、前記ターゲット検出用差分信号を所定の中間周波数の信号に変換し、
前記レーダ反射断面積算出器は、変換後の前記ターゲット検出用差分信号に基づいて前記レーダ反射断面積を算出し、
前記位相差検出器は、変換後の前記ターゲット検出用差分信号に基づいて、前記ターゲットの前記相対距離、前記相対角度、及び前記相対速度を算出する、
レーダセンサ。
【請求項１１】
請求項９に記載のレーダセンサにおいて、
前記位相差検出器は、前記複数の送信用給電部から前記受信用給電部までの距離の差に応じて、前記送信位相差を補正する、
レーダセンサ。
【請求項１２】
請求項９に記載のレーダセンサにおいて、
ビーム放射方向のずれを検出する傾斜角度検出器を備え、
前記位相差検出器は、同一の前記ターゲットについて算出した、複数の相対距離と、それぞれの前記相対距離に対応する前記レーダ反射断面積が最大になるときの前記相対角度と、を前記傾斜角度検出器へ供給し、
前記傾斜角度検出器は、前記複数の相対距離と、それぞれの前記相対距離に対応する前記相対角度と、に基づいて、ビーム放射方向のずれを検出する、
レーダセンサ。
【請求項１３】
請求項１に記載のレーダセンサにおいて、
前記切替器は、スイッチである、
レーダセンサ。
【請求項１４】
請求項１に記載のレーダセンサにおいて、
前記切替器は、電力増幅器である、
レーダセンサ。
【請求項１５】
請求項１に記載のレーダセンサにおいて、
前記基準信号が、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】
本発明は狭角ビームを生成するレーダセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、鉄道、インフラ機器等には、周辺状況検知センサとして、電波を用いたドップラーセンサやレーダセンサが設置されている。例えば自動車には、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するため、検知距離と検知角度範囲が異なる複数のレーダセンサが用いられる。
【０００３】
レーダセンサのアンテナには、アンテナそのものやアンテナから放射された電波を反射させる反射板を機械的に向ける方法、アンテナを構成するアンテナ素子間の位相を電気的にずらし放射電波の同相面の方位を走査する方法がある。このうち、アンテナ素子間の位相差を用いて走査するアンテナとして、例えば、以下の特許公報１〜４が開示されている。
【０００４】
特許文献１では、パッチアンテナと給電配線、上部誘電体から構成され、パッチ素子間の配線長に応じた位相遅延量を制御することで、ビーム走査が実現される。パッチ素子間の配線長で生ずる遅延量は、上部誘電体との相対位置によりアンテナ基板に形成された配線の実効誘電率を変化させる方法や、放射する電波の周波数(波長)を変える方法により制御される。特許文献１のアンテナでは、これらの各々もしくは両方の方法を用いて放射方位を走査することができる。
【０００５】
特許文献２には、複数のアンテナと搭載方向を判定する判断手段と位相を調整する位相調整部とを備え、レーダの搭載方向の判断手段に応じて位相調整部の位相パラメータを選択的に制御するアンテナが開示されている。
【０００６】
特許文献３のアンテナは、送信アンテナの終端部を、補正線路とスイッチを介して受信点に接続する構成である。特許文献３のアンテナは、送信信号の位相変化量を受信点で検出し、送信信号の誘電位相を補正する。特許文献４には、垂直方向に導波管スロットアンテナを積層配置し、ロータリージョイントと移相器により構成され、水平方位をロータリージョイントで、水平方位を導波管に給電する電波の位相を移相器で方位を走査するアンテナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００６−５１６３７０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５２３３５号公報
【特許文献３】特開２０１２−５２９２８号公報
【特許文献４】特開２００３−６６１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば、時速２００ｋｍ／ｈでの高速走行時においても安全に停止できるようにするためには、レーダセンサは、少なくとも２００ｍ以上の最大検知距離を有することが望ましい。この場合、レーダセンサのアンテナは、水平方位における検知範囲を±８ｄｅｇ以上確保する必要がある。また、高利得特性を得るため、アンテナは、例えば、垂直方位におけるアンテナ半値幅が±２ｄｅｇ以下の狭角ビームを生成する必要がある。
【０００９】
しかしながら、乗車する人数や荷物の搭載位置によって加重バランスが変化し、車両が傾くことにより水平度が維持できない場合があり、ビームの放射方位が傾いてしまう。例えば、垂直方位の半値幅が±２ｄｅｇのアンテナを用いた場合、車両が３ｄｅｇ傾くと、アンテナ利得が約５ｄＢ程度減少するため、最大検知距離は０．７５倍となり、検知距離２００ｍのレーダセンサでは１５０ｍ程度までしか検知することができない。
【００１０】
また、レーダセンサの放射方位は、車両の傾きの影響を受けるが、レーダセンサの温度特性やレーダセンサのアンテナを覆うレドームや車両カバーおよびバンパー等の影響を受けることもある。さらに、送信信号は、ＲＦ回路の発信器から複数のアンテナに供給されるまでに、電力増幅器や移相器、配線などを経由するので、放射方位は、これらの影響をうけることもある。
【００１１】
レーダセンサの狭角ビームを所望のビーム方位に向けるためには、各々のアンテナ素子間のアンテナ開口面での位相差を制御する必要がある。このため、アンテナ開口面から放射される電波の位相を検知することが重要である。
【００１２】
例えば特許文献２では、アンテナ放射方位を制御するために校正パラメータを用意しておき、その校正パラメータを用いて放射方位が制御される。
【００１３】
しかしながら、電力増幅器や移相器、配線は温度によって電気特性が変化し、また能動素子から構成される電力増幅器などは設定増幅度によっても位相が変化するため、温度特性と能動素子の設定値に準ずる複数の校正パラメータが必要となる。さらに、レーダを車両に搭載した際には、レーダの周りにカバーやバンパーが設置されるため、車両へ設置後の補正データも必要となる。ただし、車両重量バランスや、温度およびレーダ動作設定値に応じたすべての校正パラメータを記憶させることは困難であるし、検査コストも増大する。また、従来のレーダセンサでは、送信アンテナの放射方位を校正することができない。送信アンテナの放射方位は、ターゲットからの反射波信号強度によりある程度推測可能であるが、車などの散乱体では信号強度が不安定であるため、精度は十分でない。
【００１４】
特許文献１に開示されたアンテナには、上部誘電体の位置変動による移相器が設けられているが、放射方位の位相差を検出する手段がなく、放射方位の校正を行うことができない。このため、車両搭載時にレーダ放射方位を高精度に制御することは困難である。
【００１５】
特許文献２に開示されたアンテナは、設置方位に応じた校正パラメータを用いて位相設定が可能である。しかし、車両搭載後においても、この校正パラメータが高精度なビーム方位制御に利用可能であるか判断する手段がない。また、温度特性等の各種校正パラメータを取得するための検査費用が膨大となる。
【００１６】
特許文献３は、受信点で送信信号の位相変化量を検出することは可能であるが、移相器の変わりに送信電波の周波数を変えて、ビーム方位を走査する構成であるため、複数の送信アンテナ間の位相差を検出する手段ではない。また、複数の送信を構成した場合、補正線路も複数配置する必要があり、補正線路の配線長の違いや基板温度特性も考慮する必要がある。また、スイッチが受信側にあり、送信側のアンテナ素子からは常時電波が放射されるため、各々の送信アンテナの開口面での位相差検出はできない。
【００１７】
特許文献４は、導波管スロットアンテナと移相器により構成されるが、個々のアンテナを有効化するスイッチがなく、アンテナ開口面の位相差は検出できない。
【００１８】
このように、従来のレーダセンサでは、アンテナ開口面から放射される電波の位相を検知することができず、放射方位を制御することができない。
【００１９】
そこで、本発明は、ビーム放射方位を高精度に制御可能なレーダセンサ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】
【００２０】
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、以下のとおりである。
【００２１】
本発明の代表的な実施の形態によるレーダセンサは、基準信号を供給する信号処理回路と、基準信号に基づいた電波を送信する複数の送信用給電部と、電波を受信し、受信した電波に基づいて受信信号を生成する受信用給電部と、位相差検出器と、位相差検出器の制御により信号処理回路と接続する送信用給電部の切り替え操作を行う切替器と、位相差検出器から供給される位相シフト量に基づいて基準信号の位相を制御する移相器と、を備えている。受信用給電部は、切り替え操作の前後におけるそれぞれの受信信号を生成する。信号処理回路は、受信信号及び基準信号に基づいた、切り替え操作の前後におけるそれぞれの差分信号を取得する。位相差検出器は、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、複数の送信用給電部間における送信位相差を検出し、送信位相差及び設定位相差に基づいて位相シフト量を調整する。
【発明の効果】
【００２２】
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。
【００２３】
すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、ビーム放射方位を高精度に制御可能なレーダセンサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るビーム放射方向の調整方法の一例を示すフローチャート図である。
【図３】本実施の形態による効果を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るビーム放射方向の調整方法の一例を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るビーム放射方向の調整方法の一例を示すフローチャート図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、発明を実施するための最良の形態を説明するための各図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
（実施の形態１）
＜レーダセンサの構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。レーダセンサ１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等を行う。また、レーダセンサ１は、車両後部に設置されてもよい。
【００２７】
図１に示すように、レーダセンサ１は、送信用給電部（他の送信用給電部）１１、送信用給電部（１の送信用給電部）１２、受信用給電部１３、切替器２０、移相器３０、信号処理回路４０、位相差検出器５０を備えている。切替器２０は、切替器（第２の切替器）２１、切替器（第１の切替器）２２を備えている。なお、切替器２１をＳＷ１、切替器２２をＳＷ２と表記する場合もある。
【００２８】
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、ミリ波信号等の所定の電波を放射する送信用アンテナである。一方、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、ミリ波信号等の所定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、互いのアンテナ開口部間における位相差（送信位相差）に基づく所定の方向に向けて放射されるビームとなる。
【００２９】
切替器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回路である。切替器２１，２２は、スイッチで構成される。スイッチとして、例えば、ＭＯＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタや、リレー回路等のスイッチング素子が挙げられる。切替器２１，２２のオン・オフは、位相差検出器５０により制御される。
【００３０】
送信用給電部１１と信号処理回路４０との間には、図１に示すように、切替器２１が設けられている。切替器２１がオンのとき、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。
【００３１】
一方、送信用給電部１２と信号処理回路４０との間には、切替器２２及び移相器３０が設けられている。なお、切替器２２は、図１に示すように、送信用給電部１１と移相器３０との間に配置されてもよいし、移相器３０と信号処理回路４０との間に配置設けられてもよい。切替器２２がオンのとき、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、送信用給電部１２は、位相シフトされた基準信号に基づく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。
【００３２】
受信用給電部１３は、ミリ波信号等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く所定の受信信号を生成し、生成した受信信号を信号処理回路４０へ供給する。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。
【００３３】
送信用給電部１１，１２、及び受信用給電部１３は、例えば、パッチアンテナやホーンアンテナ等である。
【００３４】
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で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。
【００３５】
信号処理回路４０は、各種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、増幅した基準信号を送信用給電部１１，１２へ供給する。また、信号処理回路４０は、受信用給電部１３から供給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。
【００３６】
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。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（送信位相差）を算出し、送信位相差等に基づいてビーム放射方向の調整を行う。
【００３７】
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。
【００３８】
＜ビーム放射方向の調整方法＞
次に、ビーム放射方向の調整方法について説明する。本実施の形態では、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、送信位相差及び予め設定された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で、ビーム放射方向の調整が行われる。
【００３９】
図２は、本発明の実施の形態１に係るビーム放射方向の調整方法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により、ビーム放射方向の調整が行われる。
【００４０】
［ステップＳ１０］
ステップＳ１０は、レーダセンサ１を起動させるステップである。電源がオンされると、レーダセンサ１が起動し、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。
【００４１】
［ステップＳ２０］
ステップＳ２０は、送信用給電部１１から電波を放射させるステップである。位相差検出器５０は、切替器２１をオンし、切替器２２をオフする（第１の状態）。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、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。
【００４２】
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（第１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へ供給する。
【００４３】
［ステップＳ３０］
ステップＳ３０は、送信用給電部１１を介する経路（第１の経路）における位相情報（第1の位相情報：φ１）を検出するステップである。信号処理回路４０は、受信用給電部１３から供給された切り替え操作前の受信信号（第１の受信信号）及び基準信号に基づいて、切り替え操作前の差分信号（第１の差分信号）を生成する。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、切替器２０（切替器２１）、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。
【００４４】
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（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へ供給する。
【００４５】
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）及び位相情報（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。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へ供給する。また、位相差検出器５０は、検出した振幅情報（Ａ１）及び位相情報（φ１）をバッファリングしてもよいし、記憶装置に格納してもよい。
【００４６】
［ステップＳ４０］
ステップＳ４０は、送信用給電部１２から電波を放射させるステップである。位相差検出器５０は、切替器２１をオフし、切替器２２をオンし（第２の状態）、接続状態の切り替え操作を行う。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供給される。そして、送信用給電部１２は、位相シフトされた基準信号に基づいた電波を放射する。
【００４７】
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、受信した電波に基づいた、切り替え操作後の受信信号（第２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へ供給する。
【００４８】
［ステップＳ５０］
ステップＳ５０は、送信用給電部１２を介する経路（第２の経路）における位相情報（第２の位相情報）を検出するステップである。信号処理回路４０は、受信用給電部１３から供給された切り替え操作後の受信信号（第２の受信信号）及び基準信号に基づいて、切り替え操作後の差分信号（第２の差分信号）を生成する。ここで生成される差分信号には、切替器２０（切替器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。
【００４９】
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。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へ供給する。
【００５０】
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）及び位相情報（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。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、記憶装置に格納させてもよい。
【００５１】
［ステップＳ６０］
ステップＳ６０は、送信用給電部１１，１２のアンテナ開口面における位相差（送信位相差）を算出するステップである。位相差検出器５０は、切り替え操作後の位相情報（第２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。
【００５２】
それぞれの位相情報（φ１，φ２）は、共通の受信用給電部１３で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。
【００５３】
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。
【００５４】
［ステップＳ７０］
ステップＳ７０は、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ステップである。位相差検出器５０は、ステップＳ６０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（送信用給電部１１，１２のアンテナ開口部間）の位相差をいう。
【００５５】
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、ビーム放射方向の調整を終了する。その後は、例えば、切替器２１，２２がともにオンされ、調整された方向（設定された方向）にビームが放射される。
【００５６】
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において、ビーム放射方向の調整が行われる。
【００５７】
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。なお、許容範囲は、例えば、振幅情報（Ａ１，Ａ２）等の情報に基づき、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。
【００５８】
［ステップＳ８０］
ステップＳ８０は、送信位相差及び設定位相差に基づいて、ビーム放射方向の調整を行うステップである。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又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へ供給し、移相器３０における位相シフト量の情報が更新される。
【００５９】
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供給され、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。
【００６０】
[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では、基準信号及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。
【００６１】
再度のステップＳ６０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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。例えば、ステップＳ５０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、切替器２２がオフされてもよい。この場合、ステップＳ４０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もよい。
【００６４】
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等のため、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。ステップＳ２０から再度実行されれば、レーダセンサ１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、例えば温度変化等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。また、ステップＳ４０〜Ｓ８０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、短時間での再調整が可能となる。
【００６５】
＜本実施の形態による主な効果＞
本実施の形態によれば、切替器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。
【００６６】
図３は、本実施の形態による効果を説明する図である。図３は、ビーム放射方向の調整前のゲイン及び調整後のアンテナゲインが示されている。図３の横軸は、車両の進行方向に対する方向［ｄｅｇ］を示している。横軸の正側は進行方向（０［ｄｅｇ］）に対して右側を示し、負側は進行方向に対して左側を示している。図３の縦軸は、アンテナゲイン［ｄＢｉ］を示している。破線は、ビーム放射方向の調整前（elevation angle 0deg）のアンテナゲインを示している。実線は、ビーム放射方向の調整後（elevation angle 2.5deg）のアンテナゲインを示している。
【００６７】
例えば、ビーム放射方向＝３［ｄｅｇ］におけるアンテナゲインについて検討する。ビーム放射方向調整前のアンテナゲインは、約１７〜１８［ｄＢｉ］程度であるが、ビーム放射方向調整後のアンテナゲインは、約２１〜２２［ｄＢｉ］程度となっている。このように、ビーム放射方向がターゲットに向くように調整されることにより、アンテナゲインが約４［ｄＢｉ］向上している。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、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（φ１，φ２）に基づいて送信位相差が算出されている。この構成によれば、経路ごとの位相情報（φ１，φ２）を把握することができるので、送信位相差を正確に調整することが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、第１の状態から第２の状態に切り替わる前に、位相差検出器５０は、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へ供給する。この構成によれば、送信用給電部１１を介する経路の位相情報（φ１）を反映させた上で、送信用給電部１２を介する経路の位相情報（φ２）を検出することができる。これにより、最初に算出される送信位相差と設定位相差との差を小さくすることができ、ビーム放射方向の調整が容易に行われる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、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可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、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可能となる。
【００７２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、接続状態の切り換え操作前後のそれぞれに対応する波動方程式に基づきアンテナ開口面における送信位相差を検出し、ビーム放射方向の調整が行われる。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則としてその説明を省略する。
【００７３】
＜レーダセンサの構成＞
図４は、本発明の実施の形態２に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。レーダセンサ１０１は、図４に示すように、図１の切替器２０が切替器１２０に置き換えられている。切替器１２０は、送信用給電部１２と信号処理回路４０との間に設けられている。切替器１２０は、図１に示す切替器２１，２２と同様の構成となっている。なお、切替器１２０をＳＷ２と表記する場合もある。
【００７４】
一方、送信用給電部１１は、切替器１２０を介さずに信号処理回路４０と接続されている。したがって、レーダセンサ１０１の動作中、送信用給電部１１には、常に基準信号が供給される。
【００７５】
＜ビーム放射方向の調整方法＞
次に、本実施の形態におけるビーム放射方向の調整方法について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係るビーム放射方向の調整方法の一例を示すフローチャート図である。ビーム放射方向の調整は、図５のステップＳ１１０〜Ｓ１８０により行われる。
【００７６】
［ステップＳ１１０］
ステップＳ１１０は、レーダセンサ１０１を起動させるステップである。ステップＳ１１０では、すでに述べた図２のステップＳ１０と同様の処理が行われる。
【００７７】
［ステップＳ１２０］
ステップＳ１２０は、送信用給電部１１から電波を放射させるステップである。位相差検出器５０は、切替器１２０をオフする（第３の状態）。これにより、送信用給電部１１にのみ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。
【００７８】
［ステップＳ１３０］
ステップＳ１３０は、送信用給電部１１を介する経路（第３の経路）における振幅情報（第１の振幅情報：Ａ１１）及び位相情報（第３の位相情報：φ３）を検出するステップである。信号処理回路４０は、受信用給電部１３から供給された切り替え操作前の受信信号（第３の受信信号）及び基準信号に基づいて、切り替え操作前の差分信号（第３の差分信号）を生成する。ここで生成される差分信号には、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。
【００７９】
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し、変換差分信号を位相差検出器５０へ供給する。
【００８０】
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（Ａ１１）及び位相情報（φ３）を検出する。検出された位相情報（φ３）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。位相差検出器５０は、検出した位相情報（φ３）を、デフォルトの位相シフト量として移相器３０へ供給する。また、位相差検出器５０は、検出した振幅情報（Ａ１１）及び位相情報（φ３）をバッファリングしてもよいし、記憶装置に格納してもよい。その他の処理は、すでに述べたステップＳ３０と同様である。
【００８１】
［ステップＳ１４０］
ステップＳ１４０は、送信用給電部１１，１２から電波を放射させるステップである。位相差検出器５０は、切替器１２０をオンし（第４の状態）、接続状態の切り替え操作を行う。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供給される。そして、送信用給電部１２は、位相シフトされた基準信号に基づいた電波を放射する。また、送信用給電部１１は、基準信号に基づいた電波を放射する。送信用給電部１１，１２から放射される電波は、空間合成される。
【００８２】
受信用給電部１３は、空間合成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いた、切り替え操作後の受信信号（第４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へ供給する。
【００８３】
［ステップＳ１５０］
ステップＳ１５０は、送信用給電部１１を介する経路（第３の経路）及び送信用給電部１２を介する経路（第４の経路）を組み合わせた経路（第５の経路）における振幅情報（第２の振幅情報：Ａ１２）及び位相情報（第４の位相情報：φ４）を検出するステップである。
【００８４】
信号処理回路４０は、受信用給電部１３から供給された切り替え操作後の受信信号（第４の受信信号）及び基準信号に基づいて、切り替え操作後の差分信号（第４の差分信号）を生成する。ここで生成される差分信号には、切替器１２０、配線、送信用給電部１１，１２を含む経路全体の位相情報が含まれている。
【００８５】
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（ＩＦ信号）に変換し、変換差分信号を位相差検出器５０へ供給する。
【００８６】
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（Ａ１２）及び位相情報（φ４）を検出する。検出された位相情報（φ４）は、送信用給電部１１を介する経路及び送信用給電部１２を介する経路を組み合わせた経路における位相情報である。検出した振幅情報（Ａ１２）及び位相情報（φ４）をバッファリングしてもよいし、記憶装置に格納してもよい。その他の処理は、すでに述べたステップＳ５０と同様である。
【００８７】
［ステップＳ１６０］
ステップＳ１６０は、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ステップである。
【００８８】
例えば、位相差検出器５０は、送信用給電部１１を介する経路、振幅情報（Ａ１１）及び位相情報（φ３）の組み合わせに対応する波動方程式（第１の波動方程式）、並びに、送信用給電部１１を介する経路及び送信用給電部１２を介する経路を組み合わせた経路（第５の経路）、振幅情報（Ａ１２）及び位相情報（φ４）の組み合わせに対応する波動方程式（第１の波動方程式）を連立させて解くことにより、送信位相差を算出する。
【００８９】
これらの波動方程式を連立させた連立波動方程式を解くと送信用給電部１１，１２のアンテナ開口部間における送信位相差（Δφ）が１つの解として得られる。このように、本実施の形態では、連立波動方程式から送信位相差（Δφ）が直接算出される。
【００９０】
なお、ここでは、送信用給電部が２個の場合について説明したが、３個以上であってもよい。この場合、位相差検出器５０は、３つ以上の波動方程式を連立させることにより、それぞれのアンテナ開口部間の位相差を検出することも可能である。
【００９１】
［ステップＳ１７０〜Ｓ１８０］
ステップＳ１７０〜Ｓ１８０は、すでに述べた図２のステップＳ７０〜Ｓ８０とそれぞれ同様であるので、説明は省略する。
【００９２】
＜本実施の形態による主な効果＞
本実施の形態によれば、前述の実施の形態による効果に加え以下の効果が得られる。本実施の形態によれば、送信用給電部１２と信号処理回路４０との間にのみ切替器が設けられている。この構成によれば、送信用給電部１１，１２のそれぞれから放射され空間合成された電波の振幅情報及び位相情報が得られるので、送信用給電部１１，１２を介するそれぞれの経路における情報を取得することなく、送信位相差（Δφ）を算出することが可能となる。
【００９３】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態では、レーダ反射断面積（RCS:Radar Cross Section）に基づいてビーム放射方向を調整しながらターゲットを追尾する方法について説明する。
【００９４】
図６は、本発明の実施の形態３に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。図６に示すように、レーダセンサ２０１は、図１に示すレーダセンサ１に、レーダ反射断面積算出器２６０が追加された構成となっている。
【００９５】
レーダ反射断面積算出器２６０は、ターゲットのレーダ反射断面積を算出する装置である。例えば、レーダ反射断面積算出器２６０は、信号処理回路４０から供給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、算出したレーダ反射断面積を位相差検出器５０へ供給する。
【００９６】
＜ビーム放射方向の調整方法＞
次に、本実施の形態におけるビーム放射方向の調整方法について説明する。図７は、本発明の実施の形態３に係るビーム放射方向の調整方法の一例を示すフローチャート図である。ビーム放射方向の調整は、図７のステップＳ２１０〜Ｓ２６０により行われる。
【００９７】
［ステップＳ２１０］
ステップＳ２１０は、レーダセンサ２０１を起動させるステップである。ステップＳ２１０では、すでに述べた図２のステップＳ１０，図５のステップＳ１１０と同様の処理が行われる。
【００９８】
［ステップＳ２２０］
ステップＳ２２０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ステップである。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。
【００９９】
［ステップＳ２３０］
ステップＳ２３０は、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である。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。
【０１００】
そして、位相差検出器５０は、切替器２１，２２をオンする。これにより、送信用給電日２１，２２から放射される電波は、空間合成され、車両の進行方向（０ｄｅｇ）にビームが放射される。
【０１０１】
［ステップＳ２４０］
ステップＳ２４０は、ターゲットの相対距離、相対速度、相対角度、及びレーダ反射断面積を算出するステップである。
【０１０２】
送信用給電部１１，１２から放射された電波はターゲットで反射し、受信用給電部１３は、ターゲットからの反射波を受信する。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へ供給する。
【０１０３】
信号処理回路４０は、ターゲット検出用受信信号及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器２６０及び位相差検出器５０へそれぞれ供給する。
【０１０４】
レーダ反射断面積算出器２６０は、信号処理回路４０から供給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器２６０は、算出したレーダ反射断面積を位相差検出器５０へ供給する。
【０１０５】
一方、位相差検出器５０は、信号処理回路４０から供給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、及び相対角度を算出する。レーダ反射断面積算出器２６０によるレーダ反射断面積の算出、並びに、位相差検出器５０による相対距離、相対速度、及び相対角度の算出は、並行して行われてもよい。
【０１０６】
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、変換後のターゲット検出用差分信号を、レーダ反射断面積算出器２６０及び位相差検出器５０へそれぞれ供給してもよい。この場合、レーダ反射断面積算出器２６０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、及び相対速度を算出する。
【０１０７】
算出された相対距離、相対速度、相対角度、及びレーダ反射断面積は、例えば、位相差検出器５０内でバッファリングされてもよいし、図示しない記憶装置に格納されてもよい。
【０１０８】
［ステップＳ２５０〜Ｓ２６０］
ステップＳ２５０〜Ｓ２６０は、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である。具体的には、ステップＳ２５０は、ステップＳ２４０で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ステップである。また、ステップＳ２６０は、ステップＳ２５０における判定結果に基づいて、位相シフト量を調整するステップである。
【０１０９】
ターゲットには、例えば、スポーツカー等の背丈の低い車両もあれば、大型トラック等の背丈の高い車両もある。また、タンクローリー車等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。
【０１１０】
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おそれがある。そこで、本実施の形態では、ステップＳ２５０〜Ｓ２６０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。以下、ステップＳ２５０〜Ｓ２６０について詳しく説明する。
【０１１１】
〈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。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Ｓ２５０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Ｓ２６０の処理が行われる。
【０１１２】
ステップＳ２６０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Ｓ２６０では、ステップＳ２５０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。そこで、位相差検出器５０は、１回目のステップＳ２６０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。
【０１１３】
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、及びレーダ反射断面積が再度算出される。
【０１１４】
〈２回目以降のレーダ反射断面積算出後の処理〉
次に、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。２回目以降のステップＳ２５０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Ｓ２４０の処理が行われる。
【０１１５】
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Ｓ２６０に移行し、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Ｓ２４０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。
【０１１６】
なお、ステップＳ２５０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。
【０１１７】
また、ここでは、レーダ反射断面積算出器２６０が、図１のレーダセンサ１に設けられた場合について説明したが、図４のレーダセンサ１０１に設けられてもよい。
【０１１８】
＜本実施の形態による主な効果＞
本実施の形態によれば、前述の各実施の形態における効果に加え、以下の効果が得られる。本実施の形態によれば、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、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が可能となる。
【０１１９】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。重量バランスの偏りにより車両に傾きが生じると、レーダセンサにも傾きが生じる。しかし、これまでの実施の形態では、レーダセンサそのものの傾きを検出することができなかった。そこで、本実施の形態では、レーダセンサの傾きを検出することが可能な構成について説明する。
【０１２０】
図８は、本発明の実施の形態４に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。図８に示すように、レーダセンサ３０１は、図６に示すレーダセンサ２０１に、傾斜角度検出器３７０が追加された構成となっている。
【０１２１】
位相差検出器５０は、同一のターゲットについて算出した、複数の相対距離と、それぞれの相対距離に対応するレーダ反射断面積が最大になるときの相対角度と、を傾斜角度検出器３７０へ供給する。例えば、位相差検出器５０は、算出するごとに、ターゲットの相対距離及び対応する相対角度を傾斜角度検出器３７０へ供給してもよい。あるいは、位相差検出器５０は、所定の期間ごとにまとめて相対距離及び相対角度を傾斜角度検出器３７０へ供給してもよい。その際、位相差検出器５０は、それぞれの相対距離及び対応する相対角度を、電波の受信時刻や識別番号等の付加情報とともに、傾斜角度検出器３７０へ供給してもよい。
【０１２２】
傾斜角度検出器３７０は、レーダ放射方向のずれを検出する装置である。具体的には、傾斜角度検出器３７０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、傾斜角度検出器３７０は、相対距離ごとの相対角度を比較することにより、装置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、傾斜角度検出器３７０は、検出した角度ずれに基づいてレーダセンサ３０１の傾きを検出する。
【０１２３】
ところで、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、傾斜角度検出器３７０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、及びレーダセンサ３０１の傾きを検出することも可能である。
【０１２４】
また、レーダセンサ３０１は、傾斜角度検出器３７０で検出されたレーダセンサ３０１の傾きを車両傾き情報として車両に供給してもよい。車両は、レーダセンサ３０１から供給される車両傾き情報に基づいて、フロントライトの光軸レベリング調整を自動的に行ってもよい。
【０１２５】
また、傾斜角度検出器３７０は、図示しない記憶装置等に、検出したレーダセンサ３０１の傾き情報に格納してもよい。そして、傾斜角度検出器３７０は、レーダセンサ３０１の傾き情報を時系列に沿って比較することにより、レーダセンサ３０１における故障発生有無等の各種状態を監視してもよい。
【０１２６】
なお、傾斜角度検出器３７０は、レーダ反射断面積算出器２６０とともに、図４のレーダセンサ１０１に設けられてもよい。
【０１２７】
＜本実施の形態による主な効果＞
本実施の形態によれば、前述の各実施の形態における効果に加え、以下の効果が得られる。本実施の形態によれば、傾斜角度検出器３７０によりビーム放射方向の角度ずれが検出されるので、検出した角度ずれに基づいてレーダセンサ３０１の傾きを検出することが可能となる。
【０１２８】
また、本実施の形態によれば、レーダセンサ３０１から供給される車両傾き情報に基づいて、フロントライトの光軸レベリング調整が自動的に行われる。この構成によれば、フロントライトの光軸が適正な方向に設定され、車両走行時の安全性が向上する。
【０１２９】
また、本実施の形態によれば、レーダセンサ３０１の傾き情報を時系列に比較することにより、特異な角度ずれが継続的に検出された場合に、レーダセンサ３０１は、破損等の故障発生を運転者等のユーザに通知することが可能である。また、レーダセンサ３０１は、同様の場合に、装置の設置角度の再調整をユーザに通知することも可能である。
【０１３０】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態では、切替器の構成がこれまでの実施の形態とは異なっている。
【０１３１】
図９は、本発明の実施の形態５に係るレーダセンサの構成の一例を示す回路図である。図９のレーダセンサ４０１は、前述の実施の形態１で説明した図１の切替器２０が切替器４２０に置き換えられた構成となっている。切替器４２０は、図９に示すように、切替器４２１，４２２を備えている。切替器４２１，５２２は、電力増幅器で構成される。位相差検出器５０は、例えば、電力増幅器のオン・オフにより切替器４２１，４２２のオン・オフを切り替える。
【０１３２】
なお、切替器４２１，４２２には、送信用給電部１１，１２から放射される電波の振幅比が位相差算出の際における角度検出精度未満となるよう、利得変動幅が大きい電力増幅器が用いられてもよい。
【０１３３】
なお、ここで説明した切替器の構成は、前述の実施の形態２〜４においても適用可能である。切替器がスイッチから電力増幅器に置き換えられても、これまでに説明した各実施の形態に係る各処理は実行可能である。
【０１３４】
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。また、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。
【０１３５】
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。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる場合がある。
【符号の説明】
【０１３６】
１，１０１，２０１，３０１，４０１…レーダセンサ、１１，１２…送信用給電部、１３…受信用給電部、２０，２１，２２，１２２，４２０，４２１，４２２…切替器、３０…移相器、４０…信号処理回路、５０…位相差検出器、２６０…レーダ反射断面積算出器、３７０…傾斜角度検出器
【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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