(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の同期確立信号の受信時から第１遅延時間経過後に、第１送信トリガ信号を生成する第１送信トリガ信号生成部と、
前記生成された第１送信トリガ信号に基づいて、第１符号長の第１レーダ送信信号を生成し、前記第１符号長よりも短い第５符号長の第５レーダ送信信号を生成する様に制御する第１送信符号制御部と、
前記第１レーダ送信信号及び前記第５レーダ送信信号を第１送信フレームに従い周期的に送信する第１レーダ送信部と、
前記所定の同期確立信号の受信時から第２遅延時間経過後に、第２送信トリガ信号を生成する第２送信トリガ信号生成部と、
前記生成された第２送信トリガ信号に基づいて、第２符号長の第２レーダ送信信号を生成し、前記第２符号長よりも短い第６符号長の第６レーダ送信信号を生成する様に制御する第２送信符号制御部と、
前記第２レーダ送信信号及び前記第６レーダ送信信号を第２送信フレームに従い周期的に送信する第２レーダ送信部と、
を備え、
前記第１送信符号制御部及び前記第２送信符号制御部は、前記第１遅延時間及び前記第２遅延時間に応じて、前記第１レーダ送信信号及び前記第２レーダ送信信号による各干渉信号の到来時が、符号長の長い前記第２レーダ送信信号及び前記第１レーダ送信信号の各送信区間内となる様に、かつ、前記第６レーダ送信信号を前記第１レーダ送信信号の送信期間内にとなる様に、前記第１送信フレーム及び前記第２送信フレームを制御するレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記第２送信符号制御部は、前記第１レーダ送信信号による干渉信号の到来時が前記第２レーダ送信信号の送信区間内となる調整時間を設定し、
前記第２レーダ送信部は、前記第１レーダ送信信号の送信時から前記設定された調整時間が経過した後に、前記第２レーダ送信信号を送信するレーダ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記レーダ装置は、前記第１レーダ送信部を含む第１レーダユニット、及び前記第２レーダ送信部を含む第２レーダユニットを有し、
前記第２送信符号制御部は、前記第１レーダユニットと前記第２レーダユニットとの距離に基づいて前記第１レーダ送信部からの干渉信号の到来時間を算出し、前記第１レーダ送信部からの干渉信号の到来時が前記第２レーダ送信信号の送信区間内となる調整時間を設定し、
前記第２レーダ送信部は、前記第１レーダ送信信号の送信時から前記設定された調整時間が経過した後に、前記第２レーダ送信信号を送信するレーダ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部からの干渉信号の到来時間Ｔｄは、前記第１レーダユニットと前記第２レーダユニットとの距離Ｒｄを光速Ｃで除算して求められ、
前記第１レーダ送信信号の送信時から前記設定された調整時間Ｔｓは、前記第１レーダ送信部からの干渉信号の到来時間Ｔｄから前記第１レーダ送信信号の送信区間Ｔｗを減算した時間より大きく、前記第１レーダ送信部からの干渉信号の到来時間Ｔｄよりも少ない時間であるレーダ装置。
【請求項５】
請求項２〜４のうちいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記調整時間は、前記第１レーダ送信信号を送信する周期の半周期に相当する、レーダ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記所定の同期確立信号を受信する第１レーダ間同期確立信号検出部と、
前記所定の同期確立信号を受信する第２レーダ間同期確立信号検出部と、を更に備え、
前記第１レーダ間同期確立信号検出部は、前記受信された所定の同期確立信号を前記第１送信トリガ信号生成部に出力し、
前記第２レーダ間同期確立信号検出部は、前記受信された所定の同期確立信号を前記第２送信トリガ信号生成部に出力するレーダ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部は、
前記第１符号長の第１送信符号及び前記第５符号長の第５送信符号を生成する第１符号生成部と、
生成された前記第１送信符号及び第５送信符号を変調する第１変調部と、
変調された前記第１送信符号を前記第１レーダ送信信号に変換し、変調された前記第５送信符号を前記第５レーダ送信信号に変換し、第１送信アンテナから前記第１送信フレームに従って、前記第１レーダ送信信号及び前記第５レーダ送信信号を周期的に送信する第１送信ＲＦ部と、を備えるレーダ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のレーダ装置であって、
前記第２レーダ送信部は、
前記第２符号長の第２送信符号及び前記第６符号長の第６送信符号を生成する第２符号生成部と、
生成された前記第２送信符号及び前記第６送信符号を変調する第２変調部と、
変調された前記第２送信符号を前記第２レーダ送信信号に変換し、変調された前記第６送信符号を前記第６レーダ送信信号に変換し、第２送信アンテナから前記第２送信フレームに従って、前記第２レーダ送信信号及び前記第６レーダ送信信号を周期的に送信する第２送信ＲＦ部と、を備えるレーダ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のレーダ装置であって、
前記第２レーダ送信部からの干渉信号を受信する第１レーダ受信部と、を更に備え、
前記第１レーダ受信部は、
前記第１レーダ送信信号がターゲットにより反射された反射波の信号と前記第２レーダ送信部からの干渉信号とを、ベースバンドの受信信号に変換する第１受信ＲＦ部と、
前記第１受信ＲＦ部により変換された受信信号と、前記第１変調部により変調された前記第１送信符号と同一の送信信号との第１相関値を演算する第１相関値演算部と、
前記第１受信ＲＦ部により変換された受信信号と、前記第１変調部により変調された前記第５送信符号と同一の送信信号との第５相関値を演算する第５相関値演算部と、
前記第１相関値演算部により演算された第１相関値を、所定数の送信周期にわたって加算平均する第１加算処理部と、
前記第５相関値演算部により演算された第５相関値を、所定数の前記送信周期にわたって加算平均する第５加算処理部と、
前記第１加算処理部により加算平均された第１平均相関値と前記第５加算処理部により加算平均された第５平均相関値とに応じて、前記ターゲットとの到来距離を演算する第１到来距離推定部と、を備えるレーダ装置。
【請求項１０】
請求項７に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信部は、
前記変換された第１レーダ送信信号を送信する送信アンテナを、前記第１送信符号又は前記第５送信符号に応じて選択的に切り換える第１アンテナ切換部と、を更に備えるレーダ装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のレーダ装置であって、
前記第２レーダ送信部は、
前記変換された第２レーダ送信信号を送信する送信アンテナを、前記第２送信符号又は前記第６送信符号に応じて選択的に切り換える第２アンテナ切換部と、を備えるレーダ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記所定の同期確立信号の受信時から前記第１遅延時間経過後に、第３送信トリガ信号を生成する第３送信トリガ信号生成部と、
前記生成された第３送信トリガ信号に基づいて、第３符号長の第３レーダ送信信号を生成し、前記第３符号長よりも短い第７符号長の第７レーダ送信信号を生成する様に制御する第３送信符号制御部と、
前記第３レーダ送信信号及び前記第７レーダ送信信号を第３送信フレームに従い周期的に送信する第３レーダ送信部と、
前記第１レーダ送信部及び前記第２レーダ送信部からの干渉信号をそれぞれ受信する第３レーダ受信部と、を更に備え、
前記レーダ装置は、前記第１レーダ送信部を含む第１レーダユニット、前記第２レーダ送信部を含む第２レーダユニット、及び前記第３レーダ送信部を含む第３レーダユニットを有し、
前記第２送信符号制御部は、前記第１レーダユニットと前記第２レーダユニットとの距離が前記第２レーダユニットと前記第３レーダユニットとの距離と略等しく且つ前記第１レーダユニットと前記第３レーダユニットとの距離より小さい場合に、前記第１レーダ送信信号及び前記第３レーダ送信信号による各干渉信号の到来時が、前記第２レーダ送信信号の送信区間内となる調整時間を設定し、
前記第２レーダ送信部は、前記第１レーダ送信信号及び前記第３レーダ送信信号の送信時から前記設定された調整時間が経過した後に、前記第２レーダ送信信号を送信するレーダ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記所定の同期確立信号の受信時から前記第１遅延時間経過後に、第３送信トリガ信号を生成する第３送信トリガ信号生成部と、
前記生成された第３送信トリガ信号に基づいて、第３符号長の第３レーダ送信信号を生成し、前記第３符号長よりも短い第７符号長の第７レーダ送信信号を生成する様に制御する第３送信符号制御部と、
前記第３レーダ送信信号及び前記第７レーダ送信信号を第３送信フレームに従い周期的に送信する第３レーダ送信部と、
前記所定の同期確立信号の受信時から前記第２遅延時間経過後に、第４送信トリガ信号を生成する第４送信トリガ信号生成部と、
前記生成された第４送信トリガ信号に基づいて、第４符号長の第４レーダ送信信号を生成し、前記第４符号長よりも短い第８符号長の第８レーダ送信信号を生成する様に制御する第４送信符号制御部と、
前記第４レーダ送信信号及び前記第８レーダ送信信号を第４送信フレームに従い周期的に送信する第４レーダ送信部と、
前記第１レーダ送信部、前記第２レーダ送信部及び前記第４レーダ送信部からの干渉信号をそれぞれ受信する第３レーダ受信部と、
前記第１レーダ送信部、前記第２レーダ送信部及び前記第３レーダ送信部からの干渉信号をそれぞれ受信する第４レーダ受信部と、を更に備え、
前記レーダ装置は、前記第１レーダ送信部を含む第１レーダユニット、前記第２レーダ送信部を含む第２レーダユニット、前記第３レーダ送信部を含む第３レーダユニット、及び前記第４レーダ送信部を含む第４レーダユニットを有し、
前記第２送信符号制御部及び前記第４送信符号制御部は、前記第１レーダユニットと前記第２レーダユニットとの距離が前記第１レーダユニットと前記第４レーダユニットとの距離と略等しく且つ前記第１レーダユニットと前記第３レーダユニットとの距離より小さい場合に、前記第１レーダ送信信号及び前記第３レーダ送信信号による各干渉信号の到来時が、前記第２レーダ送信信号及び前記第４レーダ送信信号の各送信区間内となる調整時間を設定し、
前記第２レーダ送信部及び前記第４レーダ送信部は、前記第１レーダ送信信号及び前記第３レーダ送信信号の送信時から前記設定された調整時間が経過した後に、前記第２レーダ送信信号及び前記第４レーダ送信信号をそれぞれ送信するレーダ装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のレーダ装置であって、
前記第１レーダ送信信号及び前記第３レーダ送信信号による各干渉信号の到来時は、前記第１レーダユニット及び前記第３レーダユニットと、前記第２レーダユニットと、の距離に基づいて算出するレーダ装置。
【請求項１５】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
所定のレーダ間同期確立信号に応じて、所定回数の送信周期にわたり前記第１レーダ送信信号を送信する様に前記第１レーダ送信部を制御するマスタレーダ間同期確立制御部と、
前記所定のレーダ間同期確立信号の受信時から前記第１レーダ送信部から送信された第１レーダ送信信号を、前記所定回数の送信周期にわたり検出する様に第２レーダ受信部を制御するスレーブレーダ間同期確立制御部と、を更に備え、
前記第２送信トリガ信号生成部は、前記検出された第１レーダ送信信号の到来時から前記送信周期の経過後に、前記第２送信トリガ信号を生成するレーダ装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のレーダ装置であって、
前記マスタレーダ間同期確立制御部は、前記所定回数の送信周期の経過後、前記所定のレーダ間同期確立信号の受信時から、前記生成された第２送信トリガ信号に基づいて送信された第２レーダ送信信号を、前記所定回数の送信周期にわたり検出する様に第１レーダ受信部を制御し、
前記第１送信トリガ信号生成部は、前記検出された第２レーダ送信信号の到来時間に基づいて送信調整時間を設定し、前記第２レーダ送信信号の送信開始時から前記設定された送信調整時間の経過後に、前記第１送信トリガ信号を生成するレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレーダユニットを有し、各測定エリアを測定する各レーダユニットから送信されたレーダ送信信号がターゲットに反射された際の反射波の信号を各レーダユニットの受信アンテナで受信してターゲットを検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は、測定地点から電波を空間に放射し、ターゲットに反射された反射波の信号を受信して、当該測定地点とターゲットとの距離、方向等を測定する。特に近年、マイクロ波又はミリ波等の波長の短い電波を用いた高分解能な測定を行うことで、自動車だけでなく歩行者等もターゲットとして検出可能なレーダ装置の開発が進められている。
【０００３】
また、レーダ装置は、近距離にいるターゲットと遠距離にいるターゲットとからの反射波が混合された信号を受信することがある。特に、近距離にいるターゲットからの反射波の信号によりレンジサイドローブが生じる場合、このレンジサイドローブと、遠距離にいるターゲットからの反射波の信号のメインローブとが混在することがある。この場合、レーダ装置が遠距離にいるターゲットを検出する際の検出精度が劣化することがある。
【０００４】
また、レーダ装置は、測定地点から同じ距離に自動車と歩行者とがいる場合に、レーダ反射断面積（ＲＣＳ: Radar cross section）の異なる自動車と歩行者とからのそれぞれの反射波の信号が混合された信号を受信することがある。一般に、歩行者のレーダ反射断面積は自動車のレーダ反射断面積に比べると低い。
【０００５】
このため、レーダ装置には、たとえ測定地点から同じ距離に自動車と歩行者とがいる場合でも、自動車だけでなく歩行者からの反射波の信号を適正に受信することが要求される。この様に、レーダ装置には、ターゲットの距離又は種別により様々な受信レベルとなる反射波の信号を、受信可能な程度に大きな受信ダイナミックレンジを有することが要求される。
【０００６】
従って、複数のターゲットに対して、高分解能な測定が要求されるレーダ装置には、低いレンジサイドローブレベルとなる自己相関特性（以下、「低レンジサイドローブ特性」という）を有するパルス波又はパルス変調波の送信が要求される。
【０００７】
また、上述したレーダ装置の一例として、複数のレーダユニットを有し、各レーダユニットが各々定められた測定エリアを個別に測定することで、全体的に広角な範囲の測定エリアを測定してターゲットを検出するレーダ装置が知られている。以下の説明において、ターゲット検出の際にそれぞれ各々定められた別個の測定エリアを測定する各レーダ装置を、「レーダユニット」という。各レーダユニットの測定エリアは、それぞれ別個であるが、測定エリアが近接している場合には一部重複していることもある。
【０００８】
従来のレーダ装置では、各レーダユニットの測定エリアが近接する場合に、各レーダユニットから送信された送信信号間で干渉が発生する。従来のレーダ装置において、送信信号間で干渉が発生した場合には、ターゲットの位置推定精度が劣化するという課題があった。
【０００９】
この課題に対して、各レーダユニットの送信信号間の干渉を低減するものとして、例えば特許文献１が知られている。特許文献１に示す従来のレーダ装置の概要に関して、図１８を参照して説明する。図２５は、従来のレーダ装置の動作を説明するタイミングチャートを示す説明図である。
【００１０】
特許文献１のレーダ装置は、２つのＡレーダ装置及びＢレーダ装置を有する。Ａレーダ装置は、Ａレーダ装置が発射するＡパルス信号のタイミングを制御する同期部と、Ｂレーダ装置が発射するＢパルス信号に同期するＢ同期トリガ信号を受信するＩ／Ｆ部とを有する。Ａレーダ装置は、Ｂレーダ装置から当該Ｂ同期トリガ信号を、Ｉ／Ｆ部を介して受信する。Ａレーダ装置は、当該受信したＢ同期トリガ信号に基づいて、Ａレーダ装置が発射するＡパルス信号の発射のタイミングを制御する。
【００１１】
この制御により、図２５に示す様に、Ａレーダ装置の干渉波、即ち、Ｂレーダ装置がＡレーダ装置からの干渉波として受信した干渉信号の到来時間は、Ｂレーダ装置の受信有効期間の時間間隔外（Ｔｘ）に固定化される。このため、Ｂレーダ装置が受信したＡレーダ装置からの干渉波は、Ｂレーダ装置の測定に影響を与えない。
【００１２】
更に、Ｂレーダ装置の干渉波、即ち、Ａレーダ装置がＢレーダ装置からの干渉波として受信した干渉信号の到来時間は、Ａレーダ装置の受信有効期間の時間内である。但し、Ａレーダ装置は、当該干渉信号に対して限定的な干渉抑圧処理又はゲート処理を行うことで、当該干渉信号の効果的な除去を可能とする。なお、図２５において、パラメータＴｍは受信有効期間、パラメータＴｘは受信有効期間の間の時間間隔、パラメータＴｄは他レーダ装置からの干渉波が到来するまでに要する時間、をそれぞれ表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平７−３３３３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１において、Ｂレーダ装置からの干渉波をＡレーダ装置が抑圧するためには、当該Ａレーダ装置は、当該干渉を抑圧するためのフィルタ回路等の付加回路を更に設ける必要がある。これにより、Ａレーダ装置の構成、特に受信部の構成が複雑化するという課題が生じる。又は、Ａレーダ装置がＢレーダ装置からの干渉波をゲート処理することで、Ａレーダ装置の受信有効期間Ｔｍに、Ｂレーダ装置からの干渉波の受信時間分に相当する測定不能領域が発生するという課題が生じる。
【００１５】
上述した課題、即ち、Ａレーダ装置の受信部の複雑化、及びＡレーダ装置の受信有効期間における測定不能領域の発生を回避するため、各レーダ装置からの干渉波の到来時刻を各々の受信有効期間外にするという方法が検討され得る。この方法について図２６を参照して説明する。図２６は、各レーダ装置からの干渉波の到来時刻を各々の受信有効期間外にした場合の各レーダ装置の動作を説明するタイミングチャートである。図２６において、パラメータＴｍは受信有効期間、パラメータＴｇは受信有効期間の間の時間間隔、パラメータＴｄは他レーダ装置からの干渉波が到来するまでに要する時間、をそれぞれ表す。
【００１６】
図２６において、Ｂレーダ装置は、Ａレーダ装置からの干渉波の到来時刻Ｔｄの経過後、Ｂレーダ装置における送信パルスの発射を開始する。同様に、Ａレーダ装置は、このＢレーダ装置からの干渉波の到来時刻Ｔｄの経過後、Ａレーダ装置における送信パルスの発射を開始する。この場合、図２６における受信有効期間の間の時間間隔Ｔｇが図２５における受信有効期間の間の時間間隔Ｔｘより大きくなり、図２６においては各レーダ装置における測定時間が全体的に長くなる。このため、各レーダ装置における所定時間あたりの測定回数が減少し、各レーダ装置における距離測定精度が劣化するという課題が新たに生じる。
【００１７】
本発明は、上述従来の事情に鑑みてなされたもので、複数のレーダユニットを配置させた際、自レーダユニットの受信信号レベルに対する他レーダユニットからの干渉信号レベルを効果的に抑圧し、当該抑圧に必要な測定時間及び付加回路の増大を回避するレーダ装置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】
【００１８】
本発明は、上述したレーダ装置であって、所定の同期確立信号の受信時から第１遅延時間経過後に、第１送信トリガ信号を生成する第１送信トリガ信号生成部と、前記生成された第１送信トリガ信号に基づいて、第１符号長の第１レーダ送信信号を生成し、前記第１符号長よりも短い第５符号長の第５レーダ送信信号を生成する様に制御する第１送信符号制御部と、前記第１レーダ送信信号及び前記第５レーダ送信信号を第１送信フレームに従い周期的に送信する第１レーダ送信部と、前記所定の同期確立信号の受信時から第２遅延時間経過後に、第２送信トリガ信号を生成する第２送信トリガ信号生成部と、前記生成された第２送信トリガ信号に基づいて、第２符号長の第２レーダ送信信号を生成し、前記第２符号長よりも短い第６符号長の第６レーダ送信信号を生成する様に制御する第２送信符号制御部と、前記第２レーダ送信信号及び前記第６レーダ送信信号を第２送信フレームに従い周期的に送信する第２レーダ送信部と、を備え、前記第１送信符号制御部及び前記第２送信符号制御部は、前記第１遅延時間及び前記第２遅延時間に応じて、前記第１レーダ送信信号及び前記第２レーダ送信信号による各干渉信号の到来時が、符号長の長い前記第２レーダ送信信号及び前記第１レーダ送信信号の各送信区間内となる様に、かつ、前記第６レーダ送信信号を前記第１レーダ送信信号の送信期間内にとなる様に、前記第１送信フレーム及び前記第２送信フレームを制御する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のレーダ装置によれば、複数のレーダユニットを配置させた際、自レーダユニットの受信信号レベルに対する他レーダユニットからの干渉信号レベルを効果的に抑圧し、当該抑圧に必要な測定時間及び付加回路の増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】相補符号の性質を説明する説明図、（ａ）一方の相補符号系列の自己相関演算結果を示す説明図、（ｂ）他方の相補符号系列の自己相関演算結果を示す説明図、（ｃ）２つの相補符号系列の自己相関演算結果の加算値を示す説明図
【図２】第１の実施形態の広角レーダ装置における各レーダユニットの配置関係を示す説明図
【図３】第１の実施形態の広角レーダ装置における各レーダユニットの構成を示すシステム構成図
【図４】第１の実施形態の広角レーダ装置における各レーダユニットの一部の構成を示すシステム構成図、（ａ）第１レーダユニットの一部、（ｂ）第１レーダユニットの更なる一部、（ｃ）第２レーダユニットの一部、（ｄ）第２レーダユニットの更なる一部
【図５】第１の実施形態の広角レーダ装置の各レーダユニットの内部構成を示すブロック図、（ａ）第１レーダユニット、（ｂ）第２レーダユニット
【図６】第１の実施形態の広角レーダ装置における各レーダユニットの内部構成を詳細に示すブロック図
【図７】第１の実施形態の広角レーダ装置における第１レーダユニットの一部構成を示すブロック図、（ａ）第１レーダ送信部、（ｂ）第１レーダ受信部
【図８】第１の実施形態の広角レーダ装置における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャート
【図９】相関値演算部に入力される正規化干渉信号レベル、（ａ）調整時間Ｔｓ≒干渉信号の到来時間Ｔｄ、（ｂ）調整時間Ｔｓ≒（干渉信号の到来時間Ｔｄ）−（レーダ送信信号の送信区間Ｔｗ）
【図１０】相関値演算部から出力される正規化干渉信号レベル
【図１１】相関値演算部から出力される正規化干渉信号レベル
【図１２】第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置における各レーダユニットの内部構成を詳細に示すブロック図
【図１３】第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置における第１レーダユニットの一部構成を示すブロック図、（ａ）第１レーダ送信部、（ｂ）第１レーダ受信部
【図１４】第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置における第１レーダユニットの更なる一部構成を示すブロック図、（ａ）送信アンテナ及びアンテナ切換部を含む第１レーダ送信部、（ｂ）受信アンテナ及びアンテナ切換部を含む第１レーダ受信部
【図１５】第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャート
【図１６】３つ以上のレーダユニットを有する広角レーダ装置における各レーダユニットの配置例を示す説明図、（ａ）レーダユニット数が３の場合、（ｂ）レーダユニット数が４の場合
【図１７】レーダユニット数が３の場合における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャート
【図１８】レーダユニット数が４の場合における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャート
【図１９】第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置における各レーダユニットの構成を示すシステム構成図
【図２０】第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置の各レーダユニットの内部構成を示すブロック図、（ａ）第１レーダユニット、（ｂ）第２レーダユニット
【図２１】第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置における各レーダユニットの各レーダユニット間で同期を確立する動作を説明するタイミングチャート
【図２２】第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置における各レーダユニットの構成を示すシステム構成図
【図２３】第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置の各レーダユニットの内部構成を示すブロック図、（ａ）第１レーダユニット、（ｂ）第２レーダユニット
【図２４】第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置における各レーダユニットの動作を説明するタイミングチャート
【図２５】従来のレーダ装置の動作を説明するタイミングチャート
【図２６】各レーダ装置からの干渉波の到来時刻を各々の受信有効期間外にした場合の各レーダ装置の動作を説明するタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係るレーダ装置の各実施形態を説明する前に、以下、後述の各実施形態の前提となる技術知識として、パルス圧縮処理及び相補符号に関して簡単に説明する。
【００２２】
例えば、上述した低レンジサイドローブ特性を有するパルス波又はパルス変調波として、Ｂａｒｋｅｒ符号、Ｍ系列符号、相補符号を含む符号を用いて高周波のレーダ送信信号を送信するパルス圧縮レーダが知られている。
【００２３】
パルス圧縮とは、レーダ装置が、パルス信号をパルス変調又は位相変調してパルス幅の広い信号（パルス圧縮符号）を用いて送信し、反射波の受信後の信号処理において受信信号を復調してパルス幅の狭い信号に変換（圧縮）して相関値を演算することである。このパルス圧縮によれば、受信電力を等価的に高め、ターゲットの探知距離を増大することができ、更に、当該探知距離に対する距離推定精度を向上することができる。
【００２４】
ここで、相補符号は、複数例えば２つの相補符号系列（ａｎ、ｂｎ）を用いて構成される符号である。また、相補符号は、一方の相補符号系列ａｎと他方の相補符号系列ｂｎの各自己相関演算結果において、遅延時間τ［秒］を一致させて各自己相関演算結果を加算することで、レンジサイドローブがゼロとなる性質を有する。なお、パラメータｎはｎ＝１、２、・・・、Ｌである。パラメータＬは、符号系列長又は単に符号長を示す。
【００２５】
相補符号の生成方法は、例えば下記参考非特許文献１に開示されている。
（参考非特許文献１）ＢＵＤＩＳＩＮ，  Ｓ．  Ｚ，「ＮＥＷ  ＣＯＭＰＬＥＭＥＮＴＡＲＹ  ＰＡＩＲＳ  ＯＦ  ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ」，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．  Ｌｅｔｔ．，  ２６，（１３），  ｐｐ．８８１−８８３（１９９０）
【００２６】
この様な相補符号の性質に関して、図１を参照して説明する。図１は、相補符号の性質を説明する説明図である。同図（ａ）は、一方の相補符号系列ａｎの自己相関値演算結果を示す説明図である。同図（ｂ）は、他方の相補符号系列ｂｎの自己相関値演算結果を示す説明図である。同図（ｃ）は、２つの相補符号系列（ａｎ，ｂｎ）の自己相関値演算結果の加算値を示す説明図である。なお、図１で用いた相補符号の符号長Ｌは１２８である。
【００２７】
相補符号系列（ａｎ，ｂｎ）のうち一方の相補符号系列ａｎの自己相関値演算結果は、数式（１）に従って演算される。他方の相補符号系列ｂｎの自己相関値演算結果は、数式（２）に従って演算される。なお、パラメータＲは自己相関値演算結果を示す。但し、ｎ＞Ｌ又はｎ＜１の場合には、相補符号系列ａｎ，ｂｎはゼロとする（すなわち、ｎ＞Ｌ又はｎ＜１において、ａｎ＝０、ｂｎ＝０）。なお、アスタリスク＊は複素共役演算子を示す。
【００２８】
【数１】
0005703441.tif 000002
【００２９】
【数２】
0005703441.tif 000003
【００３０】
数式（１）に従って演算された相補符号系列ａｎの自己相関値演算結果Ｒａａ（τ）は、図１（ａ）に示す様に、遅延時間（あるいはシフト時間）τがゼロのときにピークが発生し、遅延時間τがゼロでない場合にはレンジサイドローブが存在する。同様に、数式（２）に従って演算された相補符号系列ｂｎの自己相関値演算結果Ｒｂｂ（τ）は、図１（ｂ）に示す様に、遅延時間τがゼロのときにピークが発生し、遅延時間τがゼロでない場合にはレンジサイドローブが存在する。
【００３１】
これらの自己相関値演算結果（Ｒａａ（τ），Ｒｂｂ（τ））の加算値は、図１（ｃ）に示す様に、遅延時間τがゼロのときにピークが発生し、遅延時間τがゼロでない場合にはレンジサイドローブが存在せずにゼロになる。以下、遅延時間τがゼロの場合に発生するピークを「メインローブ」という。この関係を数式（３）に示す。なお、図１（ａ）〜（ｃ）の横軸は自己相関値演算における遅延時間（τ）を示し、縦軸は演算された自己相関値演算結果を示す。
【００３２】
【数３】
0005703441.tif 000004
【００３３】
近距離に存在するターゲットと遠距離に存在するターゲットとからの反射波が混合された信号を受信する場合において、一般的に、パルス圧縮された符号の符号長が長いほど、所要の受信ダイナミックレンジが大きくなることが知られている。
【００３４】
相補符号では、上述した自己相関特性から、より短い符号長でピークサイドローブレベルを低減できる。このため、短い符号長を用いる相補符号では、近距離に存在するターゲットと遠距離に存在するターゲットとからの反射波が混合された信号を受信する場合において、受信ダイナミックレンジを低減できる。
【００３５】
また、符号長ＬのＢａｒｋｅｒ符号、Ｍ系列符号を用いる場合のピークサイドローブ比は２０ｌｏｇ１０（１／Ｌ）［ｄＢ］で与えられ、符号長Ｌを長くすることで、優れた低レンジサイドローブ特性が得られる。
【００３６】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、第１の実施形態の広角レーダ装置１０における各レーダユニットの配置関係を示す説明図である。以下の説明において、本発明に係る広角レーダ装置１０は、図２に示す様に、複数の例えば２つのレーダユニット（第１レーダユニット１１、第２レーダユニット１１ａ）を備える。
【００３７】
各レーダユニットが受信する受信信号には、自レーダユニットから送信されたレーダ送信信号がターゲットにより反射された反射波の信号と、他レーダユニットから送信された干渉波としてのレーダ送信信号（干渉信号）とが含まれる。また、第１レーダユニット１１から送信される送信信号を第１レーダ送信信号といい、第２レーダユニット１１ａから送信される送信信号を第２レーダ送信信号といい、以下の各実施形態においても同様である。
【００３８】
以下の説明において、本発明に係る広角レーダ装置１０を構成する各レーダユニットは、当該各レーダユニットの測定エリアがほぼ同一直線上にあり、測定エリアの一部が重複する様に対向的に配置されるものとする。即ち、図２において、各レーダユニット間の距離をＲｄ、各レーダユニットの最大測定距離をＲｍとした場合、数式（４）が成立する。
【００３９】
なお、以下の各実施形態においても、本発明に係る広角レーダ装置を構成する各レーダユニットは、当該各レーダユニットの測定エリアがほぼ同一直線上にあるものを含み、測定エリアの一部が重複する様に対向的に配置されるものとする。
【００４０】
なお、本実施の形態において、各レーダユニットの最大測定距離はＲｍとして説明を行うが、これに限定されず互いのレーダユニットの最大測定距離が異なっていても、当該各レーダユニットの測定エリアがほぼ同一直線上にあり、測定エリアの一部が重複する様に対向的に配置されていれば同様に適用が可能である。
【００４１】
【数４】
0005703441.tif 000005
【００４２】
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態の広角レーダ装置１０の構成及び動作について、図３〜図８を参照して説明する。図３は、第１の実施形態の広角レーダ装置１０における各レーダユニットの構成を示すシステム構成図である。図４は、第１の実施形態の広角レーダ装置１０における各レーダユニットの一部の構成を示すシステム構成図である。同図（ａ）は、第１レーダユニット１１の一部である。同図（ｂ）は、第１レーダユニット１１の更なる一部である。同図（ｃ）は、第２レーダユニット１１ａの一部である。同図（ｄ）は、第２レーダユニット１１ａの更なる一部である。図４の各図は、それぞれ、個別に、レーダ装置として、動作するものである。
【００４３】
図５は、第１の実施形態の広角レーダ装置１０の各レーダユニットの内部構成を示すブロック図である。同図（ａ）は、第１レーダユニット１１である。同図（ｂ）は、第２レーダユニット１１ａである。図５の各図は、それぞれ、個別に、レーダユニットとして動作するものである。
【００４４】
図６は、第１の実施形態の広角レーダ装置１０における各レーダユニットの内部構成を詳細に示すブロック図である。図７は、第１の実施形態の広角レーダ装置１０における第１レーダユニット１１の一部構成を示すブロック図である。同図（ａ）は、第１レーダ送信部１５である。同図（ｂ）は、第１レーダ受信部１６である。図７の各図は、それぞれ、個別に、送信装置、受信装置として、動作するものである。図８は、第１の実施形態の広角レーダ装置１０における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャートである。
【００４５】
図３において、広角レーダ装置１０では、第１レーダユニット１１及び第２レーダユニット１１ａは、所定の間欠的な高周波のレーダ送信信号をそれぞれ生成して送信アンテナＡＮ１及び送信アンテナＡＮ３から送信する。
【００４６】
更に、第１レーダユニット１１は、当該第１レーダユニット１１から送信されたレーダ送信信号がターゲットＴＡにより反射された反射波の信号と、第２レーダユニット１１ａから送信された干渉波としてのレーダ送信信号とを、受信アンテナＡＮ２で受信する。
【００４７】
更に、第２レーダユニット１１ａは、当該第２レーダユニット１１ａから送信されたレーダ送信信号がターゲットＴＡにより反射された反射波の信号と、第１レーダユニット１１から送信された干渉波としてのレーダ送信信号とを、受信アンテナＡＮ４で受信する。
【００４８】
更に、広角レーダ装置１０では、第１レーダユニット１１及び第２レーダユニット１１ａは、それぞれ第１レーダ受信部１６及び第２レーダ受信部１６ａで受信した受信信号を信号処理して距離測定を行う。これにより、第１レーダユニット１１及び第２レーダユニット１１ａは、各レーダユニットの測定エリアＡ，ＢにおけるターゲットＴＡの有無を検出する。
【００４９】
ターゲットＴＡが存在する場合、広角レーダ装置１０では、各レーダユニット１１，１１ａは、各レーダユニット１１、１１ａから測定ターゲットまでの距離を測定する。なお、ターゲットＴＡは広角レーダ装置１０が検出する対象の物体であり、例えば自動車又は人等であり、以下の各実施形態においても同様である。
【００５０】
第１レーダユニット１１は、図３及び図５（ａ）に示す様に、レーダ間同期確立信号検出部１２、第１送信トリガ信号生成部１３、第１送信符号制御部１４、送信アンテナＡＮ１と接続される第１レーダ送信部１５、及び、受信アンテナＡＮ２と接続される第１レーダ受信部１６を備える。なお、第１レーダ送信部１５及び第１レーダ受信部１６は、共に基準信号発振器Ｌｏ１に接続され、当該基準信号発振器Ｌｏ１から信号が供給され、第１レーダ送信部１５及び第１レーダ受信部１６の処理の同期が揃うようにしている。
【００５１】
第２レーダユニット１１ａは、図３及び図５（ｂ）に示す様に、レーダ間同期確立信号検出部１２ａ、第１送信トリガ信号生成部１３ａ、第１送信符号制御部１４ａ、送信アンテナＡＮ３と接続される第２レーダ送信部１５ａ、及び、受信アンテナＡＮ４と接続される第２レーダ受信部１６ａを備える。なお、第２レーダ送信部１５ａ及び第２レーダ受信部１６ａは、共に基準信号発振器Ｌｏ２に接続され、当該基準信号発振器Ｌｏ２から信号が供給され、第２レーダ送信部１５ａ及び第２レーダ受信部１６ａの処理の同期が揃うようにしている。
【００５２】
なお、第１レーダユニット１１と第２レーダユニット１１ａとは同様な構成を有し、同様に動作するため、以下の広角レーダ装置１０の構成及び動作の説明においては、第１レーダユニット１１の構成及び動作を主に説明し、必要に応じて第２レーダユニット１１ａの構成及び動作を説明する。
【００５３】
特に、第２レーダユニット１１ａでの構成が明示的に説明されていないものは、第１レーダユニット１１の対応する構成における説明と同様に動作する。以下の各実施形態においても同様である。
【００５４】
レーダ間同期確立信号検出部１２は、第１レーダユニット１１及び第２レーダユニット１１ａ間でレーダ送信信号の送信タイミングの同期を行うための各レーダユニットに共通な同期確立信号を検出又は受信する。この同期確立信号は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）等の有線通信回線或いは無線通信回線を介して、特定の基地局装置等から送信された送信信号、又はＧＰＳ（Global Positioning System）衛星を介して送信された送信信号を用いることができる。
【００５５】
なお、以下の説明において、同期確立信号における同期とは、各レーダユニット間の同期、すなわち、各レーダユニットから送信されるレーダ送信信号の送信時に基準となるタイミングが同一であることをいう。
【００５６】
第１送信トリガ信号生成部１３は、レーダ間同期確立信号検出部１２の同期確立信号の検出時又は受信時から第１レーダユニット１１に固有の遅延時間Ｄ１の経過後、第１送信トリガ信号を生成する（図８参照）。この第１送信トリガ信号は、第１レーダユニット１１が第１レーダ送信信号を生成及び送信するタイミングを規定する信号である。
【００５７】
第２送信トリガ信号生成部１３ａは、レーダ間同期確立信号検出部１２ａの同期確立信号の検出時又は受信時から第２レーダユニット１１ａに固有の遅延時間Ｄ２の経過後、第２送信トリガ信号を生成する（図８参照）。この第２送信トリガ信号は、第２レーダユニット１１ａが第２レーダ送信信号を生成及び送信するタイミングを規定する信号である。
【００５８】
第１送信符号制御部１４は、第１送信トリガ信号生成部１３の第１送信トリガ信号の生成に応じて、後述する送信周期Ｔｒ毎に第１レーダ送信信号を生成する様に第１レーダ送信部１５を制御する。具体的には、第１送信符号制御部１４は、当該第１送信トリガ信号に応じて、後述する送信周期Ｔｒ毎に第１送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、第１レーダ送信部１５の第１送信信号生成部１７の符号生成部１８に出力する。
【００５９】
なお、図示していないが、第１送信トリガ信号生成部１３は、第１送信トリガ信号を送信周期Ｔｒ毎に出力し、第１送信符号制御部１４は、当該送信周期Ｔｒ毎に第１レーダ送信信号を生成する様に第１レーダ送信部１５を制御してもよい。なお、送信周期は、周期ごとに変化しても良い。
【００６０】
また、第１送信符号制御部１４は、当該第１送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、後述する第１レーダ受信部１６の相関値演算部３１にも出力する。
【００６１】
第２送信符号制御部１４ａは、第２送信トリガ信号生成部１３ａの第２送信トリガ信号の生成に応じて、後述する送信周期Ｔｒ毎に第２レーダ送信信号を生成する様に第２レーダ送信部１５ａを制御する。具体的には、第２送信符号制御部１４ａは、当該第２送信トリガ信号に応じて、後述する送信周期Ｔｒ毎に第２送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、第２レーダ送信部１５ａの第２送信信号生成部１７ａの符号生成部１８ａに出力する。
【００６２】
なお、図示していないが、第２送信トリガ信号生成部１３ａは、第２送信トリガ信号を送信周期Ｔｒ毎に出力し、第２送信符号制御部１４ａは、当該送信周期Ｔｒ毎に第２レーダ送信信号を生成する様に第２レーダ送信部１５ａを制御してもよい。なお、送信周期は、周期ごとに変化しても良い。
【００６３】
また、第２送信符号制御部１４ａは、当該第２送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、後述する第２レーダ受信部１６ａの相関値演算部３１ａにも出力する。
【００６４】
次に、第１レーダ送信部１５の構成について説明する。
【００６５】
第１レーダ送信部１５は、図６に示す様に、第１送信信号生成部１７、及び、送信アンテナＡＮ１が接続された送信ＲＦ部２１を備える。
【００６６】
第１送信信号生成部１７は、図６に示す様に、符号生成部１８、変調部１９、及びＬＰＦ（Low Pass Filter）２０を備える。なお、図６では、第１送信信号生成部１７はＬＰＦ２０を含む様に構成されているが、ＬＰＦ２０は、第１送信信号生成部１７と独立して第１レーダ送信部１５の中に構成されても良い。
【００６７】
送信ＲＦ部２１は、図６に示す様に、周波数変換部２２、及び増幅器２３を備える。
【００６８】
次に、第２レーダ送信部１５ａの構成について説明する。なお、第２レーダ送信部１５ａは図６に示す第１レーダ送信部１５と同様な構成のため、当該第２レーダ送信部１５ａの図面は省略する。
【００６９】
第２レーダ送信部１５ａは、第２送信信号生成部１７ａ、及び、送信アンテナＡＮ３が接続された送信ＲＦ部２１ａを備える。
【００７０】
第２送信信号生成部１７ａは、符号生成部１８ａ、変調部１９ａ、及びＬＰＦ２０ａを備える。なお、第２送信信号生成部１７ａはＬＰＦ２０ａを含む様に構成されているが、ＬＰＦ２０ａは、第２送信信号生成部１７ａと独立して第２レーダ送信部１５ａの中に構成されても良い。
【００７１】
送信ＲＦ部２１ａは、周波数変換部２２ａ、及び増幅器２３ａを備える。
【００７２】
次に、第１レーダ送信部１５の各部の構成及び動作について説明する。
【００７３】
第１送信信号生成部１７は、基準信号発振器Ｌｏ１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。第１送信信号生成部１７の各部は、当該生成された信号に基づいて動作する。
【００７４】
第１送信信号生成部１７は、符号長Ｌの符号系列ａｎを変調し、数式（５）に示すベースバンドの第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）（パルス圧縮符号）を周期的に生成する。ここで、パラメータｎ＝１，・・・，Ｌであり、パラメータＬは、符号系列ａｎの符号長を表す。パラメータｊは、ｊ２＝−１を満たす虚数単位である。パラメータｋは、ｋ＝１〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）を満たす離散時刻である。離散時刻ｋの範囲は、後述の各実施形態においても同様である。
【００７５】
数式（５）に示されたベースバンドの第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒの離散時刻ｋにおける送信信号を示し、同相成分Ｉｒ（ｋ、Ｍ）と、虚数単位ｊが乗算された直交成分Ｑｒ（ｋ、Ｍ）との加算結果で示される。
【００７６】
【数５】
0005703441.tif 000006
【００７７】
また、第１送信信号生成部１７により生成される第１送信信号は、連続的な信号ではないものとする。図８の第４段及び第５段に示す様に、例えば各送信周期Ｔｒの送信区間Ｔｗ［秒］では、符号長Ｌの符号系列ａｎに対して、１つのパルス符号あたりＮｏ［個］のサンプルが存在する。従って、送信区間Ｔｗにおいては、Ｎｒ（＝Ｎｏ×Ｌ）のサンプルが含まれる。また、各送信周期Ｔｒの非送信区間（Ｔｒ−Ｔｗ）［秒］では、ベースバンドの第１送信信号としてＮｕ［個］のサンプルが存在するものとする。
【００７８】
符号生成部１８は、送信周期Ｔｒ毎に、第１送信符号制御部１４により出力された送信符号制御信号に基づいて、符号長Ｌの符号系列ａｎのパルス圧縮用の送信符号を生成する。この送信符号は、例えば、上述した相補符号のペアを構成する符号系列、Ｂａｒｋｅｒ符号系列又はＭ系列符号等であることが好ましい。
【００７９】
符号生成部１８は、当該生成された符号系列ａｎの送信符号を変調部１９に出力する。以下、符号系列ａｎの送信符号を、便宜的に送信符号ａｎと記載する。
【００８０】
変調部１９は、符号生成部１８により出力された送信符号ａｎを入力する。変調部１９は、当該入力された送信符号ａｎをパルス変調することで、ベースバンドの第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）を生成する。なお、パルス変調とは、振幅変調、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying））又は位相変調（ＰＳＫ（Phase Shift Keying）である。また、変調部１９は、ＬＰＦ２０を介して、当該生成された第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）のうち予め設定された制限帯域以下の第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）を送信ＲＦ部２１に出力する。
【００８１】
送信ＲＦ部２１は、基準信号発振器Ｌｏ１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍数に逓倍した信号を生成する。送信ＲＦ部２１は、当該生成された信号に基づいて動作する。
【００８２】
周波数変換部２２は、第１送信信号生成部１７により生成された第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）を入力し、当該入力されたベースバンドの第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）をアップコンバートしてキャリア周波数帯域の高周波の第１レーダ送信信号を生成する。周波数変換部２２は、当該生成された第１レーダ送信信号を増幅器２３に出力する。
【００８３】
増幅器２３は、当該出力された第１レーダ送信信号を入力し、当該入力された第１レーダ送信信号のレベルを所定のレベルに増幅して送信アンテナＡＮ１に出力する。この増幅された第１レーダ送信信号は、送信アンテナＡＮ１を介して空間に放射する様に送信される。
【００８４】
送信アンテナＡＮ１は、送信ＲＦ部２１により出力された第１レーダ送信信号を空間に放射する様に送信する。図８の第４段に示す様に、第１レーダ送信信号は、送信周期Ｔｒのうち送信区間Ｔｗの間に送信され、非送信区間（Ｔｒ−Ｔｗ）の間には送信されない。同様に、図８の第５段に示す様に、第２レーダ送信信号は、送信周期Ｔｒのうち送信区間Ｔｗの間に送信され、非送信区間（Ｔｒ−Ｔｗ）の間には送信されない。
【００８５】
なお、上述した各レーダユニットの送信ＲＦ部２１，２１ａ及び受信ＲＦ部２４，２４ａ内にそれぞれ設けられる局部発振器には、基準信号発振器Ｌｏ１，Ｌｏ２により生成されたリファレンス信号が所定倍に逓倍された信号が共通に供給されている。これにより、当該各レーダユニットの送信ＲＦ部２１，２１ａ及び受信ＲＦ部２４，２４ａの局部発振器間の同期を確立することができる。
【００８６】
ここで、上述した同期確立信号、第１送信トリガ信号、第２送信トリガ信号、第１レーダ送信信号及び第２レーダ送信信号の送信のタイミングに関して、図８を参照して説明する。上述した様に、第１送信トリガ信号生成部１３は、レーダ間同期確立信号検出部１２の同期確立信号の検出時又は受信時から、第１レーダユニット４１に固有の遅延時間Ｄ１の経過後に、第１送信トリガ信号を生成する。
【００８７】
同様に、第２送信トリガ信号生成部１３ａは、レーダ間同期確立信号検出部１２ａの同期確立信号の検出時又は受信時から、第１レーダユニット４１に固有の遅延時間Ｄ２の経過後に、第２送信トリガ信号を生成する。
【００８８】
第１送信符号制御部１４は、当該第１送信トリガ信号の生成と同じタイミングで、第１レーダ送信信号を生成した後、所定の送信周期Ｔｒ毎に当該第１レーダ送信信号を周期的に送信する様に第１レーダ送信部１５を制御する。
【００８９】
同様に、第２送信符号制御部１４ａは、当該第２送信トリガ信号の生成と同じタイミングで、第２レーダ送信信号を生成した後、所定の送信周期Ｔｒ毎に当該第２レーダ送信信号を周期的に送信する様に第２レーダ送信部１５ａを制御する。
【００９０】
なお、第１送信符号制御部１４、及び、第２送信符号制御部１４ａは、それぞれ、第１送信トリガ信号及び当該第２送信トリガ信号の立ち上がりで、レーダ送信信号を生成したが、立ち下がりのタイミングで、レーダ送信信号を生成してもよい。
【００９１】
また、第１送信符号制御部１４、及び、第２送信符号制御部１４ａは、それぞれ、送信トリガ信号から一定時間後に、レーダ送信信号を生成してもよい。
【００９２】
第１の実施形態の広角レーダ装置１０において、第１送信トリガ信号及び第２送信トリガ信号の生成タイミング、即ち、上述した遅延時間Ｄ１と遅延時間Ｄ２は所定量の差分を有する。従って、第２送信符号制御部１４ａは、第１送信符号制御部１４ａが第１レーダ送信部１５に第１レーダ送信信号を送信させた後、この差分に応じた時間差（Ｄ２−Ｄ１）の経過後、第２レーダ送信部１５ａに第２レーダ送信信号を送信させる。以下の説明において、この差分に応じた時間差を、調整時間Ｔｓと表す。従って、調整時間Ｔｓと、遅延時間Ｄ１と、遅延時間Ｄ２との間には、数式（６）が成立する。
【００９３】
【数６】
0005703441.tif 000007
【００９４】
この調整時間Ｔｓは、他レーダユニットからの干渉信号が自レーダユニットで受信される迄に要した到来時間Ｔｄの開始時刻ｔ０が、当該自レーダユニットのレーダ送信信号の送信周期Ｔｒの送信区間Ｔｗ内となる様に設定される。即ち、調整時間Ｔｓは、数式（７）を満たす様に設定される。なお、パラメータｔ０は、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄの開始時刻、即ち、当該干渉信号の到来時を表す。
【００９５】
【数７】
0005703441.tif 000008
【００９６】
なお、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄは、実測により導出されても良いし、複数のレーダユニットが設置される大地等の特定の反射物を含むモデルを仮定することで幾何学的に導出されても良く、以下の各実施形態においても同様である。更に、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄは、第１レーダユニット１１と第２レーダユニット１１ａとの間の距離Ｒｄから簡易的に数式（８）に従って導出されても良く、以下の各実施形態においても同様である。なお、パラメータＣは光速［ｍ／秒］である。
【００９７】
【数８】
0005703441.tif 000009
【００９８】
また図８には、調整時間Ｔｓは、第１レーダ送信信号及び第２レーダ送信信号の各送信周期Ｔｒの半分の時間である場合が示されている。但し、この調整時間Ｔｓは、当該各送信周期Ｔｒの半分の時間でなくても良い（Ｔｓ≠Ｔｒ／２）。
【００９９】
例えば、第１レーダ送信信号の送信開始時から第２レーダ送信信号の送信開始時までの時間をＴｓ２１とし、第２レーダ送信信号の送信開始時から第１レーダ送信信号の送信開始時までの時間をＴｓ１２とする。パラメータＴｓ２１とＴｓ１２との間には、数式（９）が成立する。この場合、時間Ｔｓ２１と時間Ｔｓ１２は、数式（１０）が成立する様に設定されるのが好ましい。
【０１００】
【数９】
0005703441.tif 000010
【０１０１】
【数１０】
0005703441.tif 000011
【０１０２】
なお、図８には、上述した時間Ｔｓ２１と時間Ｔｓ１２とが、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄと同じである場合が示されている（Ｔｓ２１＝Ｔｓ１２＝Ｔｄ）。
【０１０３】
但し、当該時間Ｔｓ２１と当該時間Ｔｓ１２とが同じでなくても良い。この場合、上述した調整時間Ｔｓは、時間Ｔｓ２１と時間Ｔｓ１２とが数式（１１）が成立する様に設定されるのが好ましい。
【０１０４】
【数１１】
0005703441.tif 000012
【０１０５】
更に、調整時間Ｔｓが各送信周期Ｔｒの半分の時間でない場合（Ｔｓ≠Ｔｒ／２）、上述した時間Ｔｓ２１と時間Ｔｓ１２とは、数式（９）及び数式（１２）が成立する様に設定されるのが好ましい。
【０１０６】
【数１２】
0005703441.tif 000013
【０１０７】
なお、上述した同期確立信号は周期的に送信され、その都度、第１送信トリガ信号及び第２送信トリガ信号も周期的に送信される。これにより、広角レーダ装置１０は、各レーダユニットにおけるレーダ送信信号の送信タイミングの同期を繰り返すことができる。以下の各実施形態においても同様である。
【０１０８】
次に、第１レーダ受信部１６の構成について説明する。
【０１０９】
第１レーダ受信部１６は、図６に示す様に、受信アンテナＡＮ２が接続された受信ＲＦ部２４、及び、信号処理部２５を備える。
【０１１０】
受信ＲＦ部２４は、増幅器２６、周波数変換部２７及び直交検波部２８を備える。信号処理部２５は、Ａ／Ｄ変換部２９，３０、相関値演算部３１、加算処理部３２、及び到来距離推定部３３を備える。第１レーダ受信部１６は、各送信周期Ｔｒを信号処理部２５における信号処理区間として周期的に演算する。
【０１１１】
次に、第２レーダ受信部１６ａの構成について説明する。なお、第２レーダ受信部１６ａは図６に示す第１レーダ受信部１６と同様な構成のため、当該第２レーダ受信部１６ａの図面は省略する。
【０１１２】
第２レーダ受信部１６ａは、第１レーダ受信部１６と同様に、受信アンテナＡＮ４が接続された受信ＲＦ部２４ａ、及び、信号処理部２５ａを備える。
【０１１３】
受信ＲＦ部２４ａは、増幅器２６ａ、周波数変換部２７ａ及び直交検波部２８ａを備える。信号処理部２５ａは、Ａ／Ｄ変換部２９ａ，３０ａ、相関値演算部３１ａ、加算処理部３２ａ、及び到来距離推定部３３ａを備える。第２レーダ受信部１６ａは、各送信周期Ｔｒを信号処理部２５ａにおける信号処理区間として周期的に演算する。
【０１１４】
次に、第１レーダ受信部１６の各部の構成及び動作について説明する。
【０１１５】
受信アンテナＡＮ２は、第１レーダ送信部１５により送信された第１レーダ送信信号がターゲットＴＡにより反射された反射波の信号と、第２レーダユニット１１ａから送信された干渉波としての第２レーダ送信信号とを受信する。受信アンテナＡＮ２により受信された受信信号は、受信ＲＦ部２４に入力される。
【０１１６】
なお、広角レーダ装置１０において、第１レーダ受信部１６は１つの受信アンテナＡＮ２を保持する。同様に、第２レーダ受信部１６ａは１つの受信アンテナＡＮ４を保持する。
【０１１７】
受信ＲＦ部２４は、送信ＲＦ部２１と同様に、基準信号発振器Ｌｏ１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。受信ＲＦ部２４は、当該生成された信号に基づいて動作する。これにより、送信ＲＦ部２１の局部発振器と受信ＲＦ部２４の局部発振器（不図示）との間の同期を確立することができる。
【０１１８】
増幅器２６は、受信アンテナＡＮ２により受信された高周波帯域の受信信号を入力し、当該入力された受信信号のレベルを増幅して周波数変換部２７に出力する。
【０１１９】
周波数変換部２７は、当該増幅器２６により出力された高周波帯域の受信信号を入力し、当該入力された高周波帯域の受信信号をベースバンドにダウンコンバートし、当該ダウンコンバートされた受信信号を直交検波部２８に出力する。
【０１２０】
直交検波部２８は、周波数変換部２７により出力されたベースバンドの受信信号を直交検波することで、同相信号（In-phase signal）及び直交信号（Quadrate signal）を用いて構成されるベースバンドの受信信号を生成する。直交検波部２８は、当該生成された受信信号のうち、同相信号成分をＡ／Ｄ変換部２９に出力し、当該生成された受信信号のうち、直交信号成分をＡ／Ｄ変換部３０に出力する。
【０１２１】
Ａ／Ｄ変換部２９は、直交検波部２８により出力されたベースバンドの同相信号に対して離散時刻ｋにおけるサンプリングを行い、アナログデータの当該同相信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部２９は、当該変換されたデジタルデータの同相信号を、相関値演算部３１に出力する。
【０１２２】
同様に、Ａ／Ｄ変換部３０は、直交検波部２８により出力されたベースバンドの直交信号に対して離散時刻ｋにおけるサンプリングを行い、アナログデータの当該直交信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部３０は、当該変換されたデジタルデータの直交信号を、相関値演算部３１に出力する。
【０１２３】
また、Ａ／Ｄ変換部２９，３０により変換された第Ｍ番目の送信周期Ｔｒの離散時刻ｋにおける受信信号は、当該受信信号の同相信号Ｉ（ｋ、Ｍ）及び当該受信信号の直交信号Ｑ（ｋ、Ｍ）を用いて、数式（１３）の複素信号ｘ（ｋ、Ｍ）として表される。以下の各実施形態においても同様である。
【０１２４】
【数１３】
0005703441.tif 000014
【０１２５】
ここで、離散時刻ｋ＝１は、各送信周期Ｔｒの開始時点を示す。また、離散時刻ｋ＝Ｎｒは、各送信周期Ｔｒにおける送信区間Ｔｗの終了時点を示す。更に、離散時刻ｋ＝（Ｎｒ＋Ｎｕ）は、各送信周期Ｔｒの終了直前時点を示す。
【０１２６】
相関値演算部３１は、Ａ／Ｄ変換部２９，３０によりそれぞれ出力されたデジタルデータの複素信号ｘ（ｋ、Ｍ）を入力する。相関値演算部３１は、第１送信信号生成部１７の動作と同期を確立することで、当該第１送信信号生成部１７と同様に、基準信号発振器Ｌｏ１において生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。なお、図６では、相関値演算部３１へのリファレンス信号の入力は省略している。
【０１２７】
相関値演算部３１は、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍された信号に基づいて、離散時刻ｋに応じて第１送信信号生成部１７により生成された第１送信信号（数式（５）参照）と同一のベースバンドである基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）を周期的に生成する。
【０１２８】
また、相関値演算部３１は、当該入力された複素信号ｘ（ｋ、Ｍ）と、当該生成された基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）との相関値ＡＣ１を演算する。但し、この相関値ＡＣ１の演算においては、基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）の複素共役値が用いられる。
【０１２９】
具体的には、相関値演算部３１は、図８に示す各送信周期Ｔｒ、即ち離散時刻ｋ＝１〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）の場合には、数式（１４）に従って相関値ＡＣ１を演算する。相関値演算部３１は、数式（１４）に従って演算された相関値ＡＣ１を加算処理部３２に出力する。
【０１３０】
【数１４】
0005703441.tif 000015
【０１３１】
加算処理部３２は、相関値演算部３１により出力された相関値ＡＣ１を入力する。加算処理部３２は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおいて乗算された相関値ＡＣ１を単位として、複数Ｒ回の加算平均を行う。パラメータＲは自然数である。
【０１３２】
即ち、加算処理部３２は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒにおける相関値ＡＣ１（ｋ、ｍ）から第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒにおける相関値ＡＣ１（ｋ、ｍ＋Ｒ−１）を単位として、離散時刻ｋのタイミングを揃えて平均相関値ａｖｅＡＣ１を演算する。加算処理部３２は、当該演算された平均相関値ａｖｅＡＣ１を到来距離推定部３３に出力する。パラメータｍは、ゼロを含む自然数Ｍの倍数である。
【０１３３】
この加算処理部３２の動作により、広角レーダ装置１０は、雑音成分を更に抑圧することで、ＳＮＲ（Signal Noise Ratio）を向上することができ、更に、ターゲットの到来距離の推定に関する測定性能を向上することができる。
【０１３４】
上述した様に、相関値演算部３１の演算は、離散時刻ｋ＝１〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）に対して行われる。なお、広角レーダ装置１０の測定対象となるターゲットＴＡの存在範囲によって、測定レンジ（ｋの範囲）を、例えばｋ＝Ｎｒ〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）の様に更に狭めた限定をしてもよい。
【０１３５】
これにより、広角レーダ装置１０は、相関値演算部３１の演算量を低減することができる。即ち、広角レーダ装置１０は、信号処理部２５による演算量の削減に基づく消費電力量を低減することができる。
【０１３６】
この場合、更に、広角レーダ装置１０は、第１レーダ送信信号及び第２レーダ送信信号の送信区間Ｔｗにおける測定を行わず、各レーダ送信信号が各レーダ受信部に直接的に回り込む様な場合でも、当該回り込みによる影響を排除した測定を行うことができる。
【０１３７】
到来距離推定部３３は、加算処理部３２により出力された平均相関値ａｖｅＡＣ１を入力する。到来距離推定部３３は、当該入力された平均相関値ａｖｅＡＣ１に基づいて、第１レーダユニット１１からターゲットＴＡまでの距離の推定演算を行う。到来距離推定部３３によるターゲットＴＡまでの距離の推定演算は、既に公知の技術であり、例えば下述参考非特許文献２を参照することにより実現することが可能である。
【０１３８】
（参考非特許文献２）Ｊ．Ｊ．ＢＵＳＳＧＡＮＧ、ｅｔ  ａｌ．、「Ａ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｒａｎｇｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ＣＷ，  Ｐｕｌｓｅ，  ａｎｄ  Ｐｕｌｓｅ  Ｄｏｐｐｅｒ  Ｒａｄａｒ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＲＥ，Ｖｏｌ．４７，Ｉｓｓｕｅ  １０，ｐｐ．１７５３−１７６２（１９５９）
【０１３９】
例えば、到来距離推定部３３は、加算処理部３２により出力された平均相関値ａｖｅＡＣ１に基づいて、当該平均相関値ａｖｅＡＣ１が最大値をとるときの離散時刻と第１レーダ送信信号の送信時間との時間差を判定する。更に、到来距離推定部３３は、当該判定された時間差に基づいて、第１レーダユニット１１からターゲットＴＡまでの距離を推定する。
【０１４０】
また、上述した各レーダユニットは、受信アンテナとして１つのアンテナＡＮ２，ＡＮ４を有するものとして説明した。但し、各レーダユニットが受信アンテナとして複数の受信アンテナを有する場合には、到来距離推定部３３は、各々の当該受信アンテナにより受信された受信信号の位相差に基づいて、各レーダユニットに対するターゲットＴＡの到来角を推定することもできる。
【０１４１】
第１の実施形態の広角レーダ装置１０では、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄの開始時刻ｔ０が自レーダユニットのレーダ送信信号の送信区間Ｔｗ内となる様に、各レーダユニットのレーダ送信信号の第１送信周期の開始時刻が、調整時間Ｔｓほど時間シフトされる。なお、上述した様に、パラメータｔ０は、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄの開始時刻を表す。
【０１４２】
具体的には、第２レーダ送信信号の送信周期Ｔｒの開始時刻が、第１レーダ送信信号の送信周期Ｔｒの開始時刻より調整時間Ｔｓの時間シフトされる。更に、第１レーダ送信信号の送信周期Ｔｒの開始時刻が、第２レーダ送信信号の送信周期Ｔｒの開始時刻より調整時間Ｔｓの時間シフトされる。
【０１４３】
従って、第１の実施形態の広角レーダ装置１０では、複数のレーダユニットを対向的に配置させた際、自レーダユニットの受信信号レベルに対する他レーダユニットからの干渉信号レベルを効果的に抑圧することができる。具体的には、広角レーダ装置１０は、自レーダユニットのレーダ送信信号の距離減衰に対する、他レーダユニットのレーダ送信信号の距離減衰の比を十分に高めることができる。
【０１４４】
更に、第１の実施形態の広角レーダ装置１０では、各レーダユニットがパルス圧縮を施した送信符号を用いて構成したレーダ送信信号を送信し、パルス圧縮処理により、各レーダユニット間における干渉を更に抑圧することができる。
【０１４５】
従って、第１の実施形態の広角レーダ装置１０によれば、当該他レーダユニットから送信されたレーダ送信信号の干渉信号レベルを抑圧するために必要な測定時間及び付加回路の増大を回避することができる。
【０１４６】
特に、距離Ｒｄ、各送信周期Ｔｒ及び各レーダ送信信号の送信区間Ｔｗが数式（１５）を満たし、各送信周期Ｔｒ及び調整時間Ｔｓが数式（１６）を満たす場合、広角レーダ装置１０は、各レーダユニット間における相互干渉量を等しくすることができる。この場合、広角レーダ装置１０全体における干渉信号レベルを均一化することができ、更に、広角レーダ装置１０の位置推定性能を平均的に向上することができる。
【０１４７】
【数１５】
0005703441.tif 000016
【０１４８】
【数１６】
0005703441.tif 000017
【０１４９】
また、干渉信号レベルがレーダユニット毎に異なる場合には、ＳＩＮＲが低くなるレーダユニットの影響を受けて、広角レーダ装置１０全体におけるターゲットＴＡの誤検出率及び未検出率が増加することになる。但し、上述した数式（１６）が成立する場合には、広角レーダ装置１０における各レーダユニットのターゲットＴＡの誤検出率及び未検出率の増加を低減することができる。
【０１５０】
上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０の効果について、図９〜図１１を参照して説明する。図９は、相関値演算部３１に入力される正規化干渉信号入力レベルを示す。同図（ａ）は、調整時間Ｔｓと干渉信号の到来時間Ｔｄとがほぼ等しい場合の正規化干渉信号入力レベルを示す。
【０１５１】
同図（ｂ）は、調整時間Ｔｓと、干渉信号の到来時間Ｔｄとレーダ送信信号の送信区間Ｔｗとの差分とがほぼ等しい場合の正規化干渉信号入力レベルを示す。図９において、横軸は離散時刻ｋを示し、縦軸は相関値演算部３１に入力される正規化干渉信号入力レベル（｜ｘ（ｋ、Ｍ）｜２）を示す。
【０１５２】
上述した様に、広角レーダ装置１０では、第１レーダユニット１１の送信周期Ｔｒの開始時刻と、第２レーダユニット１１ａの送信周期Ｔｒの開始時刻との間で調整時間Ｔｓの時間シフトが行われる。
【０１５３】
このため、広角レーダ装置１０は、自レーダユニットの測定エリアにいるターゲットＴＡにより反射された所望反射波の受信信号レベルで他レーダユニットからの干渉信号レベルを正規化した正規化干渉信号レベルを所定値以下に抑圧することができる。この所定値とは、広角レーダ装置１０の位置推定精度の劣化を低減するためのＳＩＮＲを有するために必要な閾値であり、当該所定値より小さいほど当該ＳＩＮＲは大きくなる。
【０１５４】
この正規化干渉信号レベルは、干渉信号の到来時刻Ｔｄと調整時間Ｔｓとがほぼ等しくなるほど小さくなり、それに伴い干渉信号レベルの抑圧量が大きくなる。なお、正規化干渉信号レベルは、数式（１７）で表すことができる。
【０１５５】
【数１７】
0005703441.tif 000018
【０１５６】
数式（１７）において、干渉信号レベルは各レーダユニットとターゲットＴＡとの距離Ｒの４乗に反比例するが、当該干渉信号が直接波である場合には、各レーダユニットとターゲットＴＡとの距離Ｒの２乗に反比例する。同様に、自測定エリア（自レーダユニットの測定エリア）におけるターゲットＴＡの所望反射波の受信信号レベルは、各レーダユニットとターゲットＴＡとの距離Ｒの４乗に反比例する。
【０１５７】
これにより、広角レーダ装置１０は、図９（ａ）及び（ｂ）に示す様に、相関値演算部３１に入力される正規化干渉信号レベルを所定値レベル（点線参照）以下又は同程度レベルにすることができる。このため、広角レーダ装置１０は、所定値以上のＳＩＮＲを有することができ、ターゲットＴＡの位置推定性能の劣化を低減することができる。なお、図９において、パラメータｋ０は、干渉領域（［ｋ＝ｋ０〜（ｋ０＋Ｎｒ）］）の開始時点を表す離散時刻である。
【０１５８】
図１０は、相関値演算部３１から出力される正規化干渉信号レベルを示す。横軸は離散時刻ｋを示し、縦軸は相関値演算部３１から出力される正規化干渉信号レベル（｜ＡＣ１（ｋ、Ｍ）｜）を示す。
【０１５９】
また、広角レーダ装置１０は、第１，第２レーダユニット１１，１１ａが同一の優れた自己相関特性を有するレーダ送信信号（パルス圧縮符号）を送信する場合、パルス圧縮処理により干渉領域（［ｋ＝ｋ０〜（ｋ０＋Ｎｒ）］）における干渉信号を抑圧することができる。
【０１６０】
従って、図９（ｂ）に示す様に正規化干渉信号レベルが上述した所定値レベルと同程度でも、相関値演算部３１のパルス圧縮処理により、広角レーダ装置１０は、干渉領域（［ｋ＝（ｋ０＋１）〜（ｋ０＋Ｎｒ）］）における干渉信号を所定値レベル以下に抑圧することができる。なお、図１０に示す様に、離散時刻ｋ＝ｋ０における正規化干渉信号レベルは所定レベル以上の値を有する。
【０１６１】
また、他レーダユニットからの干渉信号が更に複数の遅延波を含む場合には、広角レーダ装置１０は、当該複数の遅延波の到来時間が全て離散時刻ｋ＝Ｎｒ以下であると、相関値演算部３１のパルス圧縮処理により、送信区間Ｔｗ以降の干渉信号を抑圧することができる。例えば、各レーダユニットの測定レンジ（離散時刻ｋの範囲）を送信区間Ｔｗの終了時点から開始する場合、即ち、離散時刻ｋ＝Ｎｒ〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）とする場合に有効である。
【０１６２】
特に、レーダ送信信号としてＭ系列符号又はＢａｒｋｅｒ符号を用いる場合には、広角レーダ装置１０は、図１０に示す様に、離散時刻ｋ＝ｋ０を除く干渉領域（［ｋ＝（ｋ０＋１）〜（ｋ０＋Ｎｒ）］）において、２０ｌｏｇ１０（１／Ｌ）［ｄＢ］ほど抑圧することができる。なお、図１０の離散時刻ｋ＝ｋ０における太線は、当該離散時刻ｋ＝ｋ０における正規化干渉信号レベルを示し、この正規化干渉信号レベルが上述した所定値レベルを超えることを示す。
【０１６３】
特に、レーダ送信信号として相補符号を用いる場合には、広角レーダ装置１０は、理想的には、干渉領域（［ｋ＝ｋ０〜（ｋ０＋Ｎｒ）］）において、干渉量をほぼゼロにすることができる。但し、相補符号を用いる場合には、或る送信周期Ｔｒでは相補符号の一方のペアの符号系列を送信し、且つ次の送信周期Ｔｒでは相補符号の他方のペアの符号系列を送信する必要がある。
【０１６４】
図１１は、相関値演算部３１から出力される正規化干渉信号レベルを示す。横軸は離散時刻ｋを示し、縦軸は相関値演算部３１から出力される正規化干渉信号レベル（｜ＡＣ１（ｋ、Ｍ）｜）を示す。
【０１６５】
また、広角レーダ装置１０は、第１，第２レーダユニット１１，１１ａが異なるレーダ送信信号を送信する場合、数式（１８）に示すレーダ送信信号間の相互相関値の絶対値の最大値が小さい符号を用いることで、他レーダユニットからの干渉信号レベルを抑圧することができる。
【０１６６】
【数１８】
0005703441.tif 000019
【０１６７】
数式（１８）において、符号ａｎは第１レーダユニット１１から送信された第１レーダ送信信号であり、符号ｂｎは第２レーダユニット１１ａから送信された第２レーダ送信信号であり、符号ａｎ，ｂｎ共に符号長はＬである。
【０１６８】
従って、図９（ｂ）に示す様に正規化干渉信号レベルが上述した所定値レベルと同程度でも、相関値演算部３１のパルス圧縮処理により、広角レーダ装置１０は、干渉領域（［ｋ＝ｋ０〜（ｋ０＋Ｎｒ）］）における干渉信号を所定レベル以下に抑圧することができる（図１１参照）。
【０１６９】
また、他レーダユニットからの干渉信号が更に複数の遅延波を含む場合には、広角レーダ装置１０は、当該複数の遅延波の到来時間が全て離散時刻ｋ＝Ｎｒ以下であると、相関値演算部３１のパルス圧縮処理により、送信区間Ｔｗ以降の干渉信号を抑圧することができる。例えば、各レーダユニットの測定レンジ（離散時刻ｋの範囲）を送信区間Ｔｗの終了時点から開始する場合、即ち、離散時刻ｋ＝Ｎｒ〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）とする場合に有効である。
【０１７０】
なお、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０では、各レーダユニットが符号長Ｌのパルス圧縮レーダを用いる場合の構成及び動作を説明したが、各レーダユニットは単一のパルスを用いるパルスレーダを用いて良い。
【０１７１】
この場合、例えば第１レーダ送信部１５の符号生成部１８は、符号長Ｌ＝１の単一パルスを生成する。同様に、第２レーダ送信部１５ａの符号生成部１８ａは符号長Ｌ＝１の単一パルスを生成する。更に、第１レーダユニット１１の送信周期Ｔｒの開始時刻と、第２レーダユニット１１ａの送信周期Ｔｒの開始時刻との間で調整時間Ｔｓの時間シフトが行われる。
【０１７２】
これにより、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０と同様に、各レーダユニットがパルスレーダを用いた場合でも、上述した正規化干渉信号レベルを所定値以下に抑圧することができる。
【０１７３】
なお、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０では、第１，第２レーダユニット１１，１１ａの各送信周期Ｔｒが予め固定的に設定されていることを前提に説明した。但し、この各送信周期Ｔｒは、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄに基づいて、数式（１９）に示す様に適応的に設定されても良い。
【０１７４】
【数１９】
0005703441.tif 000020
【０１７５】
数式（１９）に応じて送信周期Ｔｒを適応的に設定することで、広角レーダ装置１０は、各レーダユニット間における相互干渉量を等しくすることができる。この場合、広角レーダ装置１０は、干渉信号レベルを全体的に均一化することができ、更に、広角レーダ装置１０は、位置推定性能を平均的に向上することができる。
【０１７６】
また、干渉信号レベルがレーダユニット毎に異なる場合には、ＳＩＮＲが低くなるレーダユニットの影響を受けて、広角レーダ装置１０は、ターゲットＴＡの誤検出率及び未検出率が増加することになる。
【０１７７】
但し、上述した数式（１６）が成立する場合には、広角レーダ装置１０におけるターゲットＴＡの誤検出率及び未検出率の増加を低減することができる。ここで、パラメータΔＴは、第１，第２レーダユニット１１，１１ａ間の同期精度及び干渉信号の到来時刻Ｔｄの検出誤差を含めた時間マージンである。
【０１７８】
〔第１の実施形態の変形例１〕
第１の実施形態の広角レーダ装置１０では、各レーダユニットは同一の固定的な符号長Ｌのレーダ送信信号を送信周期Ｔｒ毎に送信していた。従って、各レーダ送信信号の符号長Ｌは固定であるため、各レーダユニットの最大測定可能距離は同じであった。
【０１７９】
第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０では、各レーダユニットは、近距離測定用の符号長Ｌ１のレーダ送信信号と遠距離測定用の符号長Ｌ２のレーダ送信信号とを、各符号長に対応した異なる送信周期でそれぞれ送信する。更に、各レーダユニットは、近距離測定用の符号長Ｌ１のレーダ送信信号と遠距離測定用の符号長Ｌ２のレーダ送信信号とを、近距離測定の符号長Ｌ１のレーダ送信信号の送信タイミングが各レーダユニット間で重複しない様に送信する。
【０１８０】
以下の説明において、近距離測定用の符号長Ｌ１のレーダ送信信号の送信周期をパラメータＴｒ１とし、遠距離測定用の符号長Ｌ２のレーダ送信信号の送信周期をパラメータＴｒ２とする（Ｔｒ１＜Ｔｒ２）。
【０１８１】
以下、第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０の構成及び動作について、図１２〜図１５を参照して説明する。図１２は、第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０における各レーダユニットの内部構成を詳細に示すブロック図である。図１３は、第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０における第１レーダユニット４１の一部構成を示すブロック図である。同図（ａ）は、第１レーダ送信部４５である。同図（ｂ）は、第１レーダ受信部４６である。図１３の各図は、それぞれ個別に、送信装置、受信装置として、動作するものである。
【０１８２】
図１４は、第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０における第１レーダユニット４１の更なる一部構成を示すブロック図である。同図（ａ）は、送信アンテナＡＮ５，ＡＮ６及びアンテナ切換部５６を含む第１レーダ送信部４５である。同図（ｂ）は、受信アンテナＡＮ７，ＡＮ８及びアンテナ切換部５７を含む第１レーダ受信部４６である。図１４の各図は、それぞれ個別に、送信装置、受信装置として動作するものである。図１５は、第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャートである。
【０１８３】
第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０は、複数の例えば２つのレーダユニット（第１レーダユニット４１、第２レーダユニット４１ａ）を有する。広角レーダ装置４０では、第１レーダユニット４１及び第２レーダユニット４１ａは、所定の間欠的な高周波のレーダ送信信号をそれぞれ生成して送信アンテナＡＮ５，ＡＮ６及び送信アンテナＡＮ７，ＡＮ８から送信する。
【０１８４】
更に、第１レーダユニット４１は、当該第１レーダユニット４１から送信されたレーダ送信信号がターゲットＴＡにより反射された反射波の信号と、第２レーダユニット４１ａから送信された干渉波としてのレーダ送信信号とを、受信アンテナＡＮ７又は受信アンテナＡＮ８で受信する。
【０１８５】
更に、第２レーダユニット４１ａは、当該第２レーダユニット４１ａから送信されたレーダ送信信号がターゲットＴＡにより反射された反射波の信号と、第１レーダユニット４１から送信された干渉波としてのレーダ送信信号とを、受信アンテナＡＮ１１又は受信アンテナＡＮ１２で受信する。
【０１８６】
更に、広角レーダ装置４０では、第１レーダユニット４１及び第２レーダユニット４１ａは、それぞれ第１レーダ受信部４６及び第２レーダ受信部４６ａで受信した受信信号を信号処理してターゲットＴＡの有無を検出する。
【０１８７】
第１レーダユニット４１は、図１２に示す様に、レーダ間同期確立信号検出部４２、第１送信トリガ信号生成部４３、第１送信符号制御部４４、アンテナ切換部５６を介して送信アンテナＡＮ５，ＡＮ６と接続される第１レーダ送信部４５、及び、アンテナ切換部５７を介して受信アンテナＡＮ７，ＡＮ８と接続される第１レーダ受信部４６を備える。なお、第１レーダ送信部４５及び第１レーダ受信部４６は、共に基準信号発振器Ｌｏ１に接続され、当該基準信号発振器Ｌｏ１から信号が、第１レーダ送信部４５及び第１レーダ受信部４６の動作の同期が確立するように供給されている。
【０１８８】
第２レーダユニット４１ａは、同様に、レーダ間同期確立信号検出部４２ａ、第２送信トリガ信号生成部４３ａ、第２送信符号制御部４４ａ、アンテナ切換部５６ａを介して送信アンテナＡＮ９，ＡＮ１０と接続される第２レーダ送信部４５ａ、及び、アンテナ切換部５７ａを介して受信アンテナＡＮ１１，ＡＮ１２と接続される第２レーダ受信部４６ａを備える。
【０１８９】
なお、第２レーダ送信部４５ａ及び第２レーダ受信部４６ａは、共に基準信号発振器Ｌｏ２に接続され、当該基準信号発振器Ｌｏ２から信号が、第２レーダ送信部４５ａ及び第２レーダ受信部４６ａの動作の同期が確立するように供給されている。
【０１９０】
なお、第１レーダユニット４１と第２レーダユニット４１ａとは同様な構成を有し、同様に動作するため、以下の広角レーダ装置４０の構成及び動作の説明においては、第１レーダユニット４１の構成及び動作を主に説明し、必要に応じて第２レーダユニット４１ａの構成及び動作を説明する。
【０１９１】
また、レーダ間同期確立信号検出部４２及び第１送信トリガ信号生成部４３の動作は、上述した第１の実施形態のレーダ間同期確立信号検出部１２及び第１送信トリガ信号生成部４３の動作と同様であるため、当該動作の説明は省略する。なお、レーダ間同期確立信号検出部４２ａ及び第２送信トリガ信号生成部４３ａの動作も、上述した第１の実施形態のレーダ間同期確立信号検出部１２ａ及び第２送信トリガ信号生成部４３ａの動作と同様であるため、当該動作の説明は省略する。
【０１９２】
第１送信符号制御部４４は、第１送信トリガ信号生成部４３の第１送信トリガ信号の生成に応じて、近距離測定用の第１レーダ送信信号、及び遠距離測定用の第１レーダ送信信号をそれぞれ生成する様に第１レーダ送信部４５を制御する。
【０１９３】
具体的には、第１送信符号制御部４４は、当該第１送信トリガ信号に応じて、送信周期Ｔｒ１で近距離測定用の第１送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、第１送信信号生成部４７の第１符号生成部４８及び符号切換部５０にそれぞれ出力する。
【０１９４】
更に、第１送信符号制御部４４は、当該第１送信トリガ信号に応じて、送信周期Ｔｒ２で遠距離測定用の第１送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、第１送信信号生成部４７の第２符号生成部４９及び符号切換部５０にそれぞれに出力する。
【０１９５】
また、第１送信符号制御部４４は、当該近距離測定用の第１送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、後述する第１レーダ受信部４６の第１相関値演算部６６にも出力する。
更に、第１送信符号制御部４４は、当該遠距離測定用の第１送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、後述する第１レーダ受信部４６の第２相関値演算部６７にも出力する。
【０１９６】
第２送信符号制御部４４ａは、第２送信トリガ信号生成部４３ａの第２送信トリガ信号の生成に応じて、近距離測定用の第２レーダ送信信号、及び遠距離測定用の第２レーダ送信信号をそれぞれ生成する様に第２レーダ送信部４５ａを制御する。
【０１９７】
具体的には、第２送信符号制御部４４ａは、当該第２送信トリガ信号に応じて、送信周期Ｔｒ１で近距離測定用の第２送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、第２送信信号生成部４７ａの第３符号生成部４８ａ及び符号切換部５０ａにそれぞれ出力する。
【０１９８】
更に、第２送信符号制御部４４ａは、当該第２送信トリガ信号に応じて、送信周期Ｔｒ２で遠距離測定用の第２送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、第２送信信号生成部４７ａの第４符号生成部４９ａ及び符号切換部５０ａにそれぞれ出力する。
【０１９９】
また、第２送信符号制御部４４ａは、当該近距離測定用の第２送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、後述する第２レーダ受信部４６ａの第３相関値演算部６６ａにも出力する。
【０２００】
更に、第２送信符号制御部４４ａは、当該遠距離測定用の第２送信信号を生成する旨の送信符号制御信号を、後述する第２レーダ受信部４６ａの第４相関値演算部６７ａにも出力する。
【０２０１】
次に、第１レーダ送信部４５の構成について説明する。
【０２０２】
第１レーダ送信部４５は、図１２に示す様に、第１送信信号生成部４７、及び、アンテナ切換部５６を介して送信アンテナＡＮ５，ＡＮ６と接続された送信ＲＦ部５３を備える。
【０２０３】
第１送信信号生成部４７は、図１２に示す様に、第１符号生成部４８、第２符号生成部４９、符号切換部５０、変調部５１、及びＬＰＦ５２を備える。なお、図１２では、第１送信信号生成部４７はＬＰＦ５２を含む様に構成されているが、ＬＰＦ５２は、第１送信信号生成部４７と独立して第１レーダ送信部４５の中に構成されても良い。
【０２０４】
送信ＲＦ部５３は、図１２に示す様に、周波数変換部５４、及び増幅器５５を備える。
【０２０５】
次に、第２レーダ送信部４５ａの構成について説明する。なお、第２レーダ送信部４５ａは図１２に示す第１レーダ送信部４５と同様な構成のため、当該第２レーダ送信部４５ａの図面は省略する。
【０２０６】
第２レーダ送信部４５ａは、同様に、第２送信信号生成部４７ａ、及び、アンテナ切換部５６ａを介して送信アンテナＡＮ９，ＡＮ１０と接続された送信ＲＦ部５３ａを備える。
【０２０７】
第２送信信号生成部４７ａは、同様に、第２符号生成部４８ａ、第２符号生成部４９ａ、符号切換部５０ａ、変調部５１ａ、及びＬＰＦ５２ａを備える。なお、第２送信信号生成部４７ａはＬＰＦ５２ａを含む様に構成されているが、ＬＰＦ５２ａは、第２送信信号生成部４７ａと独立して第２レーダ送信部４５ａの中に構成されても良い。
【０２０８】
送信ＲＦ部５３ａは、周波数変換部５４ａ、及び増幅器５５ａを備える。
【０２０９】
次に、第１レーダ送信部４５の各部の構成及び動作について説明する。
【０２１０】
第１送信信号生成部４７は、基準信号発振器Ｌｏ１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。第１送信信号生成部４７の各部は、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍された信号に基づいて動作する。
【０２１１】
第１送信信号生成部４７は、符号長Ｌ１の符号系列ａｎ又は符号長Ｌ２の符号系列ｂｎを変調し、数式（５）に示すベースバンドの第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）（パルス圧縮符号）を周期的に生成する。
【０２１２】
また、第１送信信号生成部４７により生成される第１送信信号は、連続的な信号ではないものとする。図１５の第４段及び第５段に示す様に、例えば各送信周期Ｔｒ２の送信区間Ｔｗ２［秒］及び各送信周期Ｔｒ１の送信区間Ｔｗ１では、それぞれ符号長Ｌ２の符号系列ｂｎ及び符号長Ｌ１の符号系列ａｎに対して、１つのパルス符号あたりＮｏ［個］のサンプルが存在する。
【０２１３】
従って、各送信周期Ｔｒ１，Ｔｒ２における送信区間においては、Ｎｒ１（＝Ｎｏ×Ｌ１）、Ｎｒ２（＝Ｎｏ×Ｌ２）のサンプルが含まれる。また、各送信周期Ｔｒ１，Ｔｒ２における非送信区間（Ｔｒ−Ｔｗ１）［秒］、（Ｔｒ−Ｔｗ２）［秒］では、ベースバンドの第１送信信号としてＮｕ１［個］、Ｎｕ２［個］のサンプルが存在するものとする。
【０２１４】
第１符号生成部４８は、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号に基づいて、符号長Ｌ１の符号系列ａｎのパルス圧縮用の送信符号を生成する。この送信符号は、例えば、Ｂａｒｋｅｒ符号系列又はＭ系列符号等であることが好ましい。
【０２１５】
第１符号生成部４８は、当該生成された符号系列ａｎの送信符号を符号切換部５０に出力する。
【０２１６】
第２符号生成部４９は、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号に基づいて、符号長Ｌ２の符号系列ｂｎのパルス圧縮用の送信符号を生成する。この送信符号は、例えば、Ｂａｒｋｅｒ符号系列又はＭ系列符号等であることが好ましい。
【０２１７】
第２符号生成部４９は、当該生成された符号系列ｂｎの送信符号を符号切換部５０に出力する。
【０２１８】
符号切換部５０は、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号を入力し、当該入力された送信符号制御信号に基づいて、送信符号ａｎ又は送信符号ｂｎを切り換えて選択的に変調部５１に出力する。
【０２１９】
なお、変調部５１及びＬＰＦ５２の動作は、上述した第１の実施形態の変調部１９及びＬＰＦ２０と同様であるため、当該動作の説明は省略する。
【０２２０】
送信ＲＦ部５３は、基準信号発振器Ｌｏ１により生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍数に逓倍した信号を生成する。送信ＲＦ部５３は、当該生成された信号に基づいて動作する。
【０２２１】
具体的には、周波数変換部５４は、第１送信信号生成部４７により生成された第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）を入力し、当該入力されたベースバンドの第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）をアップコンバートしてキャリア周波数帯域の高周波の第１レーダ送信信号を生成する。周波数変換部５４は、当該生成された第１レーダ送信信号を増幅器５５に出力する。
【０２２２】
増幅器５５は、当該出力された第１レーダ送信信号を入力し、当該入力された第１レーダ送信信号のレベルを所定のレベルに増幅してアンテナ切換部５６に出力する。この増幅された第１レーダ送信信号は、アンテナ切換部５６を介して、送信アンテナＡＮ５又は送信アンテナＡＮ６から空間に放射する様に送信される。
【０２２３】
アンテナ切換部５６は、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号を入力する。更に、アンテナ切換部５６は、当該入力された送信符号制御信号に基づいて、送信する第１レーダ送信信号に応じた送信アンテナを、送信アンテナＡＮ５又は送信アンテナＡＮ６から選択的に切り換える。第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０では、送信アンテナＡＮ５は近距離測定用に用いられ、送信アンテナＡＮ６は遠距離測定用に用いられる。
【０２２４】
即ち、アンテナ切換部５６は、符号切換部５０が送信周期Ｔｒ１において符号系列ａｎを選択的に出力した場合には、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号に基づいて、近距離測定用の送信アンテナＡＮ５に切り換える。
【０２２５】
また、アンテナ切換部５６は、符号切換部５０が送信周期Ｔｒ２において符号系列ｂｎを選択的に出力した場合には、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号に基づいて、遠距離測定用の送信アンテナＡＮ６に切り換える。
【０２２６】
送信アンテナＡＮ５又は送信アンテナＡＮ６は、送信ＲＦ部５３により出力された第１レーダ送信信号を空間に放射する様に送信する。図１５の第４段に示す様に、第１レーダ送信信号は、送信周期Ｔｒ２のうち送信区間Ｔｗ２の間に送信され、非送信区間（Ｔｒ２−Ｔｗ２）の間には送信されない。
【０２２７】
同様に、図１５の第５段に示す様に、第２レーダ送信信号は、送信周期Ｔｒ２のうち送信区間Ｔｗ２の間に送信され、非送信区間（Ｔｒ２−Ｔｗ２）の間には送信されない。更に、第１レーダ送信信号は、送信周期Ｔｒ１のうち送信区間Ｔｗ１の間に送信され、非送信区間（Ｔｒ１−Ｔｗ１）の間には送信されない。
【０２２８】
なお、上述した各レーダユニットの送信ＲＦ部５３，５３ａ及び受信ＲＦ部５８，５８ａ内にそれぞれ設けられる局部発振器には、基準信号発振器Ｌｏ１，Ｌｏ２により生成されたリファレンス信号が所定倍に逓倍された信号が共通に供給されている。これにより、当該各レーダユニットの送信ＲＦ部５３，５３ａ及び受信ＲＦ部５８，５８ａの局部発振器間の同期を確立することができる。
【０２２９】
ここで、上述した同期確立信号、第１送信トリガ信号、第２送信トリガ信号、第１レーダ送信信号及び第２レーダ送信信号の送信のタイミングに関して、図１５を参照して説明する。上述した様に、第１送信トリガ信号生成部４３は、レーダ間同期確立信号検出部４２の同期確立信号の検出時又は受信時から、第１レーダユニット４１に固有の遅延時間Ｄ１の経過後に、第１送信トリガ信号を生成する。
【０２３０】
同様に、第２送信トリガ信号生成部４３ａは、レーダ間同期確立信号検出部４２ａの同期確立信号の検出時又は受信時から、第２レーダユニット４１ａに固有の遅延時間Ｄ２の経過後に、第２送信トリガ信号を生成する。
【０２３１】
第１送信符号制御部４４は、当該第１送信トリガ信号の生成と同じタイミングで、第１レーダ送信信号を生成させ、以後、遠距離測定用の送信符号ｂｎを所定回数（図１５では４回）送信し、その後近距離測定用の送信符号ａｎを送信する様に第１レーダ送信部４５を制御する。
【０２３２】
同様に、第２送信符号制御部４４ａは、当該第２送信トリガ信号の生成と同じタイミングで、第２レーダ送信信号を生成させ、以後、近距離測定用の送信符号ａｎを送信し、その後遠距離測定用の送信符号ｂｎを送信する様に第２レーダ送信部４５ａを制御する。
【０２３３】
即ち、各レーダユニットは、近距離測定用の符号長Ｌ１のレーダ送信信号と遠距離測定用の符号長Ｌ２のレーダ送信信号とを、近距離測定の符号長Ｌ１のレーダ送信信号の送信タイミングが各レーダユニット間で重複しない様に送信する。
【０２３４】
従って、送信周期Ｔｒ１は、第１レーダユニット４１の遠距離測定用のレーダ送信信号の到来時間Ｔｄの開始時刻ｔ０が、第２レーダユニット４１ａの遠距離測定用のレーダ送信信号の送信区間Ｔｗ２内となる様に設定される。
【０２３５】
また、送信周期Ｔｒ２は、第２レーダユニット４１ａが遠距離測定用のレーダ送信信号の干渉信号の到来時間Ｔｄの開始時刻ｔ０が、第１レーダユニット４１の遠距離測定用のレーダ送信信号の送信区間Ｔｗ２内となる様に設定される。
【０２３６】
即ち、送信周期Ｔｒ２は、数式（２０）を満たす様に設定される。
【０２３７】
【数２０】
0005703441.tif 000021
【０２３８】
また、図１５には、近距離測定用のレーダ送信信号の送信周期Ｔｒ１は、遠距離測定用のレーダ送信信号の送信周期Ｔｒ２の半分の時間である場合が示されている。
【０２３９】
但し、この近距離測定用のレーダ送信信号の送信周期Ｔｒ１は、遠距離測定用のレーダ送信信号の送信周期Ｔｒ２の半分の時間でなくても良い（Ｔｒ１≠Ｔｒ２／２）。
【０２４０】
この場合、第１レーダユニット４１の遠距離測定用のレーダ送信信号の送信開始時から、第２レーダユニット４１ａの遠距離測定用のレーダ送信信号の送信開始時までの時間をＴｓ２１とする。
【０２４１】
更に、第２レーダユニット４１ａの遠距離測定用のレーダ送信信号の送信開始時から、第１レーダユニット４１の遠距離測定用のレーダ送信信号の送信開始時までの時間をＴｓ１２とする。パラメータＴｓ２１とＴｓ１２との間には、数式（２１）が成立する。この場合、パラメータＴｓ２１とＴｓ１２とは、数式（１０）が成立する様に設定される。
【０２４２】
【数２１】
0005703441.tif 000022
【０２４３】
次に、第１レーダ受信部４６の構成について説明する。なお、第２レーダ受信部４６ａは図１２に示す第１レーダ受信部４６と同様な構成のため、当該第２レーダ受信部４６ａの図面は省略する。
【０２４４】
第１レーダ受信部４６は、図１２に示す様に、アンテナ切換部５７を介して受信アンテナＡＮ７及び受信アンテナＡＮ８が接続された受信ＲＦ部５８、及び、信号処理部６３を備える。
【０２４５】
受信ＲＦ部５８は、増幅器６０、周波数変換部６１及び直交検波部６２を備える。信号処理部６３は、Ａ／Ｄ変換部６４，６５、第１相関値演算部６６、第２相関値演算部６７、出力切換部６８、第１加算処理部６９、第２加算処理部７０及び到来距離推定部７１を備える。
【０２４６】
第１レーダ受信部４６は、第１送信符号制御部４４からの送信符号制御信号によって送信アンテナＡＮ５又は送信アンテナＡＮ６から送信されたレーダ送信信号に応じて、送信周期Ｔｒ１又は送信周期Ｔｒ２を、信号処理部６３における信号処理区間として周期的に演算する。
【０２４７】
次に、第２レーダ受信部４６ａの構成について説明する。なお、第２レーダ受信部４６ａは図１２に示す第１レーダ受信部４６と同様な構成のため、当該第２レーダ受信部４６ａの図面は省略する。
【０２４８】
第２レーダ受信部４６ａは、アンテナ切換部５７ａを介して受信アンテナＡＮ１１及び受信アンテナＡＮ１２が接続された受信ＲＦ部５８ａ、及び、信号処理部６３ａを備える。
【０２４９】
受信ＲＦ部５８ａは、増幅器６０ａ、周波数変換部６１ａ及び直交検波部６２ａを備える。信号処理部６３ａは、Ａ／Ｄ変換部６４ａ，６５ａ、第１相関値演算部６６ａ、第２相関値演算部６７ａ、出力切換部６８ａ、第１加算処理部６９ａ、第２加算処理部７０ａ及び到来距離推定部７１ａを備える。
【０２５０】
第２レーダ受信部４６ａは、第２送信符号制御部４４ａからの送信符号制御信号によって送信アンテナＡＮ９又は送信アンテナＡＮ１０から送信されたレーダ送信信号に応じて、送信周期Ｔｒ１又は送信周期Ｔｒ２を、信号処理部６３ａにおける信号処理区間として周期的に演算する。
【０２５１】
次に、第１レーダ受信部４６の各部の構成及び動作について説明する。
【０２５２】
アンテナ切換部５７は、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号を入力する。更に、アンテナ切換部５７は、当該入力された送信符号制御信号に基づいて、第１レーダ送信信号に対する反射波の信号と第２レーダユニット４１ａからの干渉信号を受信する受信アンテナを、受信アンテナＡＮ７又は受信アンテナＡＮ８から選択的に切り換える。
【０２５３】
第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０では、受信アンテナＡＮ７は近距離測定用に用いられ、受信アンテナＡＮ８は遠距離測定用に用いられる。
【０２５４】
従って、アンテナ切換部５６が送信アンテナＡＮ５に切り換えた場合には、アンテナ切換部５７は受信アンテナＡＮ７に切り換える。同様に、アンテナ切換部５６が送信アンテナＡＮ６に切り換えた場合には、アンテナ切換部５７は受信アンテナＡＮ８に切り換える。
【０２５５】
受信アンテナＡＮ７又は受信アンテナＡＮ８は、送信アンテナＡＮ５又は送信アンテナＡＮ６から送信された第１レーダ送信信号のターゲットＴＡに反射された反射波の信号と、第２レーダユニット４１ａからの干渉信号とを受信する。受信アンテナＡＮ７又は受信アンテナＡＮ８により受信された受信信号は、アンテナ切換部５７を介して受信ＲＦ部５８に入力される。
【０２５６】
受信ＲＦ部５８の各部の動作は、第１の実施形態の受信ＲＦ部２４の動作と同様であるため、当該動作に関する説明は省略する。
【０２５７】
Ａ／Ｄ変換部６４は、直交検波部６２により出力されたベースバンドの同相信号に対して離散時刻ｋにおけるサンプリングを行い、アナログデータの当該同相信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部６４は、当該変換されたデジタルデータの同相信号を、第１相関値演算部６６及び第２相関値演算部６７にそれぞれ出力する。
【０２５８】
同様に、Ａ／Ｄ変換部６５は、直交検波部６２により出力されたベースバンドの直交信号に対して離散時刻ｋにおけるサンプリングを行い、アナログデータの当該直交信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部６５は、当該変換されたデジタルデータの直交信号を、第１相関値演算部６６及び第２相関値演算部６７にそれぞれ出力する。
【０２５９】
第１相関値演算部６６は、Ａ／Ｄ変換部６４及びＡ／Ｄ変換部６５から出力されたデジタルデータの複素信号ｘ（ｋ、Ｍ）を入力する。第１相関値演算部６６は、第１送信信号生成部４７の動作と同期を確立することで、当該第１送信信号生成部４７と同様に、基準信号発振器Ｌｏ１において生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。なお、図１２では、第１相関値演算部６６へのリファレンス信号の入力は省略している。
【０２６０】
第１相関値演算部６６は、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍された信号に基づいて、離散時刻ｋに応じて第１送信信号生成部４７により生成された近距離測定用の第１送信信号（数式（５）参照）と同一のベースバンドである基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）を周期的に生成する。
【０２６１】
また、第１相関値演算部６６は、当該入力された複素信号ｘ（ｋ、Ｍ）と、当該生成された基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）との第１相関値ＡＣ１を演算する。但し、この第１相関値ＡＣ１の演算においては、基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）の複素共役値が用いられる。
具体的には、第１相関値演算部６６は、図１５に示す送信周期Ｔｒ１、即ち離散時刻ｋ＝１〜（Ｎｒ１＋Ｎｕ１）の場合には、数式（１４）に従って第１相関値ＡＣ１を演算する。第１相関値演算部６６は、数式（１４）に従って演算された第１相関値ＡＣ１を出力切換部６８に出力する。
【０２６２】
第２相関値演算部６７は、Ａ／Ｄ変換部６４及びＡ／Ｄ変換部６５から出力されたデジタルデータの複素信号ｘ（ｋ、Ｍ）を入力する。第２相関値演算部６７は、第１送信信号生成部４７の動作と同期することで、当該第１送信信号生成部４７と同様に、基準信号発振器Ｌｏ１において生成されたリファレンス信号に基づいて、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍した信号を生成する。なお、図１２では、第１相関値演算部６６へのリファレンス信号の入力は省略している。
【０２６３】
第２相関値演算部６７は、当該リファレンス信号を所定倍に逓倍された信号に基づいて、離散時刻ｋに応じて第１送信信号生成部４７により生成された遠距離測定用の第１送信信号（数式（５）参照）と同一のベースバンドである基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）を周期的に生成する。
【０２６４】
また、第２相関値演算部６７は、当該入力された複素信号ｘ（ｋ、Ｍ）と、当該生成された基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）との第２相関値ＡＣ２を演算する。但し、この第２相関値ＡＣ２の演算においては、基準第１送信信号ｒ（ｋ、Ｍ）の複素共役値が用いられる。
具体的には、第２相関値演算部６７は、図１５に示す送信周期Ｔｒ２、即ち離散時刻ｋ＝１〜（Ｎｒ２＋Ｎｕ２）の場合には、数式（１４）に従って第２相関値ＡＣ２を演算する。第２相関値演算部６７は、数式（１４）に従って演算された第２相関値ＡＣ２を出力切換部６８に出力する。
【０２６５】
出力切換部６８は、第１送信符号制御部４４により出力された送信符号制御信号を入力し、更に、第１相関値演算部６６及び第２相関値演算部６７によりそれぞれ出力された第１相関値ＡＣ１及び第２相関値ＡＣ２を入力する。出力切換部６８は、当該入力された送信符号制御信号に基づいて、第１相関値ＡＣ１及び第２相関値ＡＣ２を切り換えて選択的に第１加算処理部６９又は第２加算処理部７０に出力する。
【０２６６】
第１加算処理部６９は、出力切換部６８により出力された第１相関値ＡＣ１を入力する。第１加算処理部６９は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒ１において乗算された第１相関値ＡＣ１を単位として、複数Ｒ回の加算平均を行う。
【０２６７】
即ち、第１加算処理部６９は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒ１における第１相関値ＡＣ１（ｋ、ｍ）から第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒ１における第１相関値ＡＣ１（ｋ、ｍ＋Ｒ−１）を単位として、離散時刻ｋのタイミングを揃えて平均相関値ａｖｅＡＣ１を演算する。第１加算処理部６９は、当該演算された平均相関値ａｖｅＡＣ１を到来距離推定部７１に出力する。
【０２６８】
この第１加算処理部６９の動作により、広角レーダ装置４０は、雑音成分を更に抑圧することで、ＳＮＲ（Signal Noise Ratio）を向上することができ、更に、ターゲットの到来距離の推定に関する測定性能を向上することができる。
【０２６９】
第２加算処理部７０は、出力切換部６８により出力された第２相関値ＡＣ２を入力する。第２加算処理部７０は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒ２において乗算された第２相関値ＡＣ２を単位として、複数Ｒ回の加算平均を行う。
【０２７０】
即ち、第２加算処理部７０は、第Ｍ番目の送信周期Ｔｒ２における第２相関値ＡＣ２（ｋ、ｍ）から第（Ｍ＋１）番目の送信周期Ｔｒ２における第２相関値ＡＣ２（ｋ、ｍ＋Ｒ−１）を単位として、離散時刻ｋのタイミングを揃えて平均相関値ａｖｅＡＣ２を演算する。第２加算処理部７０は、当該演算された平均相関値ａｖｅＡＣ２を到来距離推定部７１に出力する。
【０２７１】
この第２加算処理部７０の動作により、広角レーダ装置４０は、雑音成分を更に抑圧することで、ＳＮＲ（Signal Noise Ratio）を向上することができ、更に、ターゲットの到来距離の推定に関する測定性能を向上することができる。
【０２７２】
上述した様に、第１相関値演算部６６及び第２相関値演算部６７の演算は、離散時刻ｋ＝１〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）に対して行われる。なお、広角レーダ装置４０の測定対象となるターゲットＴＡの存在範囲によって、測定レンジ（ｋの範囲）を、例えばｋ＝Ｎｒ〜（Ｎｒ＋Ｎｕ）の様に更に狭めた限定をしてもよい。
【０２７３】
これにより、広角レーダ装置４０は、第１相関値演算部６６及び第２相関値演算部６７の演算量を低減することができる。即ち、広角レーダ装置４０は、信号処理部６３による演算量の削減に基づく消費電力量を低減することができる。
【０２７４】
到来距離推定部７１は、第１加算処理部６９により出力された平均相関値ａｖｅＡＣ１及び第２加算処理部７０により出力された平均相関値ａｖｅＡＣ２を入力する。到来距離推定部７１は、当該入力された平均相関値ａｖｅＡＣ１及び平均相関値ａｖｅＡＣ２に基づいて、第１レーダユニット４１からターゲットＴＡまでの距離の推定演算を行う。到来距離推定部７１によるターゲットＴＡまでの距離の推定演算は、既に公知の技術であり、例えば上述参考非特許文献２を参照することにより実現することが可能である。
【０２７５】
例えば、到来距離推定部７１は、第１加算処理部６９により出力された平均相関値ａｖｅＡＣ１及び第２加算処理部７０により出力された平均相関値ａｖｅＡＣ２に基づいて、当該平均相関値ａｖｅＡＣ１及び平均相関値ａｖｅＡＣ１２が最大値をとるときの離散時刻と第１レーダ送信信号の送信時間との時間差を判定する。更に、到来距離推定部７１は、当該判定された時間差に基づいて、第１レーダユニット４１からターゲットＴＡまでの距離を推定する。
【０２７６】
また、到来距離推定部７１は、各々の当該受信アンテナにより受信された受信信号の位相差に基づいて、各レーダユニットに対するターゲットＴＡの到来角を推定することも可能である。
【０２７７】
以上により、第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０では、各レーダユニットは、近距離測定用の符号長Ｌ１のレーダ送信信号と遠距離測定用の符号長Ｌ２のレーダ送信信号を、近距離測定の符号長Ｌ１のレーダ送信信号の送信タイミングが重複しない様に送信する。
【０２７８】
これにより、第１の実施形態の変形例１の広角レーダ装置４０では、近距離測定用のレーダ送信信号の送信時及び受信時には近距離レンジに指向性を絞った送受信を行うため、指向性の影響を受けない他レーダユニットからの遠距離測定のレーダ送信信号の干渉信号を更に抑圧することができる。
【０２７９】
〔第１の実施形態の変形例２〕
上述した各実施形態の広角レーダ装置１０，４０ではレーダユニットの数が２つである場合について説明した。第１の実施形態の変形例２では、広角レーダ装置を構成するレーダユニットの数が３つ以上として例えば３つ及び４つである場合について説明する。
【０２８０】
図１６は、３つ以上のレーダユニットを有する広角レーダ装置における各レーダユニットの配置例を示す説明図である。同図（ａ）は、レーダユニット数が３つの場合を示す説明図である。同図（ｂ）は、レーダユニット数が４つの場合を示す説明図である。
【０２８１】
レーダユニット数が３つである場合には、或るレーダユニットが、残りの２つのレーダユニットからの各干渉信号が到来する到来時間が等しい又は比較的近いものとなる組合せを探し、当該組合せとなる２つのレーダユニットと、残りの１つのレーダユニットとのグループに分ける。例えば、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置が、図１６（ａ）に示す様な３つのレーダユニットから構成される場合を考える。
【０２８２】
図１６（ａ）において、第２レーダユニット（＃２）における第１レーダユニット（＃１）からの干渉信号の到来時間Ｔｄ２１、第３レーダユニット（＃３）からの干渉信号の到来時間Ｔｄ２３が、幾何学的な距離伝搬を経て到来するとする。この場合、第１レーダユニットと第２レーダユニットとの距離Ｒ１２、第２レーダユニットと第３レーダユニットとの距離Ｒ２３、及び第１レーダユニットと第３レーダユニットとの距離Ｒ１３との間には、数式（２２）が成立する。従って、数式（２３）も成立すると見なすことができる。
【０２８３】
【数２２】
0005703441.tif 000023
【０２８４】
【数２３】
0005703441.tif 000024
【０２８５】
これにより、図１６（ａ）における第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置では、第１レーダユニット及び第３レーダユニットのグループと、第２レーダユニットのグループとにより構成される。即ち、図１６（ａ）において、第１グループＧ１のレーダユニットは、第１レーダユニット及び第３レーダユニットである。同様に、第２グループＧ２のレーダユニットは、第２レーダユニットのみである。
【０２８６】
図１６（ｂ）においては、第１レーダユニット（＃１）における第２レーダユニット（＃２）からの干渉信号の到来時間Ｔｄ１２、及び第４レーダユニット（＃４）からの干渉信号の到来時間Ｔｄ１４が、幾何学的な距離伝搬を経て到来するとする。この場合、第１レーダユニットと第２レーダユニットとの距離Ｒ１２、第１レーダユニットと第４レーダユニットとの距離Ｒ１４、及び第１レーダユニットと第３レーダユニットとの距離Ｒ１３との間には、数式（２４）が成立する。従って、数式（２５）も成立すると見なすことができる。
【０２８７】
【数２４】
0005703441.tif 000025
【０２８８】
【数２５】
0005703441.tif 000026
【０２８９】
これにより、図１６（ｂ）における第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置では、第１レーダユニット及び第３レーダユニットのグループと、第２レーダユニット及び第４レーダユニットのグループとにより構成される。即ち、図１６（ｂ）において、第１グループＧ１のレーダユニットは、第１レーダユニット及び第３レーダユニットである。
【０２９０】
同様に、第２グループＧ２のレーダユニットは、第２レーダユニット及び第４レーダユニットである。以下では、各レーダユニットとその属するグループは上記の関係があるものとして説明を行うが、これに限定されるものではない。
【０２９１】
第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置では、第１グループＧ１に属するレーダユニットは、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０の第１送信トリガ信号に基づいてレーダ送信信号の送信を行う。一方、第２グループＧ２に属するレーダユニットは、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０の第２送信トリガ信号に基づいてレーダ送信信号の送信を行う。
【０２９２】
また、同じグループに複数のレーダユニットが属する場合には、当該レーダユニットにおけるレーダ送信信号の送信タイミングは同一となる。更に、同じグループに属するレーダユニット間の干渉信号は抑圧される必要がある。このため、同じグループに複数のレーダユニットが属する場合、各レーダユニットは、異なる周波数帯域を用いてレーダ送信信号を送信し（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplexing）、又は互いに直交性の高いレーダ送信信号を送信する（ＣＤＭ：Code Division Multiplexing）。
【０２９３】
図１７は、レーダユニット数が３つの場合における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャートである。図１８は、レーダユニット数が４つの場合における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャートである。なお、図１６に示す各レーダユニットの構成は、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０の第１レーダユニット１１又は第２レーダユニット１１ａと同様である。
【０２９４】
図１７又は図１８において、第１レーダユニットの第１送信トリガ生成部は、レーダ間同期確立信号検出部の同期確立信号の検出時又は受信時から、第１レーダユニットが属するグループに固有の遅延時間Ｄ１（第１グループＧ１に属する場合）の経過後に、第１送信トリガ信号を生成する。
【０２９５】
また、第２レーダユニットの第２送信トリガ生成部は、レーダ間同期確立信号検出部の同期確立信号の検出時又は受信時から、第２レーダユニットが属するグループに固有の遅延時間Ｄ２（第２グループＧ２に属する場合）の経過後に、第２送信トリガ信号を生成する。
【０２９６】
図１７又は図１８において、第３レーダユニットの第３送信トリガ生成部は、レーダ間同期確立信号検出部の同期確立信号の検出時又は受信時から、第３レーダユニットが属するグループに固有の遅延時間Ｄ１（第１グループＧ１に属する場合）の経過後に、第１送信トリガ信号を生成する。
【０２９７】
また、図１８において、第４レーダユニットの第４送信トリガ生成部は、レーダ間同期確立信号検出部の同期確立信号の検出時又は受信時から、第４レーダユニットが属するグループに固有の遅延時間Ｄ２（第２グループＧ２に属する場合）の経過後に、第４送信トリガ信号を生成する。
【０２９８】
第１レーダユニットの第１送信符号制御部は、当該第１送信トリガ信号に基づいて、第１グループＧ１に属する第１レーダユニットの第１レーダ送信部に第１レーダ送信信号を生成するように制御する。
【０２９９】
第２レーダユニットの第２送信符号制御部は、当該第２送信トリガ信号に基づいて、第２グループＧ２に属する第２レーダユニットの第２レーダ送信部に第２レーダ送信信号を生成するように制御する。
【０３００】
第３レーダユニットの第３送信符号制御部は、当該第１送信トリガ信号に基づいて、第１グループＧ１に属する第３レーダユニットの第３レーダ送信部に第３レーダ送信信号を生成するように制御する。
【０３０１】
第４レーダユニットの第４送信符号制御部は、当該第２送信トリガ信号に基づいて、第２グループＧ２に属する第４レーダユニットの第４レーダ送信部に第４レーダ送信信号を生成するように制御する。
【０３０２】
なお、第１送信トリガ信号、第２送信トリガ信号、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄ及び調整時間Ｔｓは、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０における内容と同一であるため、当該内容に関する説明は省略する。
【０３０３】
上述した様に、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置では、干渉信号の到来時間Ｔｄが等しい又は比較的近いものとなるレーダユニットの組合せ又はレーダユニット間の距離の等しい又は比較的近いものとなるレーダユニットの組合せでグループが形成される。更に、当該グループ間で、上述した第１の実施形態における第１送信トリガ信号、第２送信トリガ信号、他レーダユニットからの干渉信号の到来時間Ｔｄ及び調整時間Ｔｓが適用される。
【０３０４】
更に、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置では、同じグループに複数のレーダユニットが属する場合、各レーダユニットは、異なる周波数帯域を用いてレーダ送信信号を送信し、又は互いに直交性の高いレーダ送信信号を送信する。
【０３０５】
このため、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置では、従来のＣＤＭ又はＦＤＭのみを用いたレーダユニット間の直交化に比べ、各レーダユニットの送信周期の調整時間Ｔｓの調整により、符号多重数又は周波数分割数をより少なくして干渉信号の抑圧を行うことができる。
【０３０６】
従って、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置は、各レーダユニットの送信周期の調整時間Ｔｓの調整とＣＤＭとを併用することで、従来のＣＤＭより符号長を短くすることができる。更に、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置は、測定時間の増分が少なく、受信信号の受信に必要な受信ダイナミックレンジも低減することができる。
【０３０７】
従って、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置は、各レーダユニットの送信周期の調整時間Ｔｓの調整とＦＤＭとを併用することで、従来のＦＤＭより所定の利用可能な周波数帯域での周波数分割数を少なくすることができる。更に、第１の実施形態の変形例２の広角レーダ装置は、測定時における時間分解能を高めることができる。
【０３０８】
〔第１の実施形態の変形例３〕
第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置を構成する各レーダユニットは、当該各レーダユニット間でレーダ送信信号を用いることで、干渉信号の到来時間Ｔｄを実測して調整時間Ｔｓを設定し、各レーダユニット間で同期を確立する。
【０３０９】
図１９は、第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０における各レーダユニットの構成を示すシステム構成図である。図２０は、第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０の各レーダユニットの内部構成を示すブロック図である。同図（ａ）は、第１レーダユニット８１である。同図（ｂ）は、第２レーダユニット８１ａである。図２０の各図は、それぞれ個別に、レーダユニットとして、動作するものである。図２１は、第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０における各レーダユニットの各レーダユニット間で同期を確立する動作を説明するタイミングチャートである。
【０３１０】
第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０は、第１レーダユニット８１及び第２レーダユニット８１ａを備える。
【０３１１】
第１レーダユニット８１は、レーダ間同期確立信号検出部８２、マスタレーダ間同期確立制御部８３、第１送信トリガ信号生成部８４、第１送信符号制御部８５、送信アンテナＡＮ１３が接続された第１レーダ送信部８６、及び受信アンテナＡＮ１４が接続された第１レーダ受信部８７を備える。
【０３１２】
第２レーダユニット８１ａは、レーダ間同期確立信号検出部８２ａ、スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａ、第２送信トリガ信号生成部８４ａ、第２送信符号制御部８５ａ、送信アンテナＡＮ１５が接続された第２レーダ送信部８６ａ、及び受信アンテナＡＮ１６が接続された第２レーダ受信部８７ａを備える。
【０３１３】
なお、第１レーダユニット８１と第２レーダユニット８１ａとは同様な構成を有し、同様に動作するため、以下の広角レーダ装置８０の構成及び動作の説明においては、第１レーダユニット８１の構成及び動作を主に説明し、必要に応じて第２レーダユニット８１ａの構成及び動作を説明する。
【０３１４】
特に、第２レーダユニット８１ａでの構成が明示的に説明されていないものは、第１レーダユニット８１の対応する構成における説明と同様に動作する。
【０３１５】
レーダ間同期確立信号検出部８２は、第１レーダユニット８１及び第２レーダユニット８１ａ間でレーダ間同期確立期間に移行を指示するレーダ間同期確立信号を検出又は受信する。この同期確立信号は、図示しないが、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）等の有線通信回線或いは無線通信回線を介して特定の基地局装置等から送信された送信信号、又はＧＰＳ（Global Positioning System）衛星を介して送信された送信信号を用いることができる。
【０３１６】
マスタレーダ間同期確立制御部８３は、広角レーダ装置８０を構成する複数のレーダユニットのうち１つのレーダユニットが有するものである。図１９では、第１レーダユニット８１がマスタレーダ間同期確立制御部８３を有するものとする。
【０３１７】
マスタレーダ間同期確立制御部８３は、通常レーダ送信期間（測定期間）とは異なるレーダ間同期確立期間でレーダ送信信号の送受信を行う様に第１送信符号制御部８５を制御する。
【０３１８】
スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａは、広角レーダ装置８０を構成する複数のレーダユニットのうちマスタとなるレーダユニットと異なるレーダユニットが有するものである。図１９では、第２レーダユニット８１ａがスレーブレーダ間同期確立制御部８３ａを有するものとする。
【０３１９】
スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａは、通常レーダ送信期間（測定期間）とは異なるレーダ間同期確立期間でレーダ送信信号の送受信を行う様に第２送信符号制御部８５ａを制御する。
【０３２０】
第１送信トリガ信号生成部８４は、レーダ間同期確立期間に第２レーダユニット８１ａからの干渉信号の到来時間Ｔｄの測定結果に基づいて、第１送信トリガ信号を生成する。
【０３２１】
第２送信トリガ信号生成部８４ａは、レーダ間同期確立期間に第１レーダユニット８１からの干渉信号の到来時間Ｔｄの測定結果に基づいて、第２送信トリガ信号を生成する。
【０３２２】
次に、第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０のレーダ間同期確立期間から通常レーダ測定期間に移行するまでの動作について図１５を参照して説明する。
【０３２３】
マスタレーダ間同期確立制御部８３及びスレーブ間同期確立制御部８３ａは、レーダ間同期確立信号検出部８２，８２ａのレーダ間同期確立信号の受信に応じて、レーダ間同期確立期間に移行する様に第１，第２送信符号制御部８４，８４ａの動作を制御する。
【０３２４】
マスタレーダ間同期確立制御部８３は、レーダ間同期確立信号に基づいて、所定回数Ｎｍ（図２１ではＮｍ＝１）の送信周期Ｔｒにわたり第１レーダ送信信号を送信する様に第１送信符号制御部８５を制御する。
【０３２５】
一方、スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａは、レーダ間同期確立信号に基づいて、第２レーダ送信信号の送信を停止する様に第２送信符号制御部８５ａを制御する。
【０３２６】
更に、スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａは、レーダ間同期確立信号の受信時から、第１レーダユニット８１から送信された第１レーダ送信信号の干渉信号を所定回数Ｎｍの送信周期Ｔｒにわたり検出する様に第２送信符号制御部８５ａを制御する。
【０３２７】
更に、スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａは、当該干渉信号（到来時間Ｔｄ）を検出した旨の検出結果を第２送信トリガ信号生成部８４ａに出力する。
【０３２８】
第２送信トリガ信号生成部８４ａは、スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａから出力された干渉信号の検出結果を入力する。第２送信トリガ信号生成部８４ａは、当該入力された干渉信号の開始時刻時から送信周期Ｔｒの整数倍Ｋの期間の経過後（図２１ではＫ＝１）、第２送信トリガ信号を生成する。この第２送信トリガ信号の生成により、第２レーダユニット８１ａは、通常レーダ測定期間に移行する。
【０３２９】
マスタレーダ間同期確立制御部８３は、第１レーダユニット８１が所定回数Ｎｍの送信周期Ｔｒにわたり第１レーダ送信信号を送信した後、第１レーダ送信信号の送信を停止する様に第１送信符号制御部８５を制御する。
【０３３０】
更に、マスタレーダ間同期確立制御部８３は、レーダ間同期確立信号の受信時から、通常レーダ測定期間に移行した第２レーダユニット８１ａから送信された第２レーダ送信信号の干渉信号を所定回数Ｎｍ２の送信周期Ｔｒにわたり検出する様に第１送信符号制御部８５を制御する。
【０３３１】
更に、マスタレーダ間同期確立制御部８３は、当該干渉信号（到来時間Ｔｄ２）を検出した旨の検出結果を第１送信トリガ信号生成部８４に出力する。
【０３３２】
第１送信トリガ信号生成部８４は、スレーブレーダ間同期確立制御部８３ａから出力された干渉信号の検出結果を入力する。第１送信トリガ信号生成部８４は、当該入力された干渉信号の到来時間Ｔｄ２に関して伝搬路の双対性から数式（２６）が成立すると仮定して、当該到来時間Ｔｄを導出する。
【０３３３】
【数２６】
0005703441.tif 000027
【０３３４】
第１送信トリガ信号生成部８４は、当該導出された到来時間Ｔｄを用いて、数式（７）を満たす様に調整時間Ｔｓを設定する。又は、第１送信トリガ信号生成部８４は、当該導出された到来時間Ｔｄが数式（１５）を満たす場合に、数式（１６）に示す様に調整時間Ｔｓを設定し、第１送信トリガ信号を生成する。この第１送信トリガ信号の生成により、第１レーダユニット８１は、通常レーダ測定期間に移行する。
【０３３５】
第１レーダユニット８１が通常レーダ測定期間に移行した後の第１レーダユニット８１及び第２レーダユニット８１ａの動作は、上述した第１の実施形態の広角レーダ装置１０の第１レーダユニット１１及び第２レーダユニット１１ａの動作と同様である。このため、第１レーダユニット８１が通常レーダ測定期間に移行した後の第１レーダユニット８１及び第２レーダユニット８１ａの動作に関する説明は省略する。
【０３３６】
以上により、第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０は、各レーダユニットのレーダ送信信号に基づいて他レーダユニットからの干渉信号の到来時間を実測して調整時間Ｔｓを設定する。従って、第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０によれば、実際の環境に配置された各レーダユニットの周辺状況に応じて、他レーダユニットからの干渉信号を適応的に抑圧することができる。
【０３３７】
更に、第１の実施形態の変形例３の広角レーダ装置８０によれば、各レーダユニットが同一のレーダ送信信号（パルス圧縮符号）を送信することで、新たな符号生成部及び相関値演算部等の付加回路を追加することなく、レーダ間で同期確立を実現することができる。
【０３３８】
〔第１の実施形態の変形例４〕
上述した各実施形態では、各レーダユニット間の送信タイミングの同期を前提とした広角レーダ装置の動作を説明した。
【０３３９】
第１の実施形態の変形例４では、各レーダユニット間の送信タイミングの同期を確立する構成を除いた場合でも、他レーダユニットからの干渉信号の抑圧が可能な広角レーダ装置の構成及び動作について説明する。
【０３４０】
図２２は、第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０における各レーダユニットの構成を示すシステム構成図である。図２３は、第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０の各レーダユニットの内部構成を示すブロック図である。同図（ａ）は、第１レーダユニット９１である。同図（ｂ）は、第２レーダユニット９１ａである。図２３の各図は、それぞれ個別に、レーダ装置として、動作するものである。図２４は、第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０における各レーダユニットの動作に関するタイミングチャートである。
【０３４１】
第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０は、第１レーダユニット９１及び第２レーダユニット９１ａを備える。
【０３４２】
第１レーダユニット９１は、第１送信符号制御部９２、送信アンテナＡＮ１７が接続された第１レーダ送信部９３、及び、受信アンテナＡＮ１８が接続された第１レーダ受信部９４を備える。
【０３４３】
第２レーダユニット９１ａは、第２送信符号制御部９２ａ、送信アンテナＡＮ１９が接続された第２レーダ送信部９３ａ、及び、受信アンテナＡＮ２０が接続された第２レーダ受信部９４ａを備える。
【０３４４】
第１送信符号制御部９２は、送信周期Ｔｒ３で第１レーダ送信信号（パルス圧縮符号）を送信する様に第１レーダ送信部９３を制御する。
【０３４５】
第２送信符号制御部９２ａは、送信周期Ｔｒ４で第２レーダ送信信号（パルス圧縮符号）を送信する様に第２レーダ送信部９３ａを制御する。
【０３４６】
第１レーダ送信部９３、第１レーダ受信部９４、第２レーダ送信部９３ａ及び第２レーダ受信部９４ａの構成及び動作は、上述した第１実施形態の広角レーダ装置１０における第１レーダ送信部１５、第１レーダ受信部１６、第２レーダ送信部１５ａ及び第２レーダ受信部１６ａと同様である。
【０３４７】
以下の説明においては、第１レーダ送信部９３、第１レーダ受信部９４、第２レーダ送信部９３ａ及び第２レーダ受信部９４ａの構成及び動作は、当該広角レーダ装置１０における第１レーダ送信部１５、第１レーダ受信部１６、第２レーダ送信部１５ａ及び第２レーダ受信部１６ａと異なる内容について説明する。
【０３４８】
第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０において、第１レーダ送信信号の送信周期Ｔｒ３と、第２レーダ送信信号の送信周期Ｔｒ４との間には、数式（２７）が成立する。パラメータＴｗは、第１レーダ送信信号及び第２レーダ送信信号の送信区間であり、干渉信号の到来期間を示す。
【０３４９】
【数２７】
0005703441.tif 000028
【０３５０】
図２４には、他レーダユニットからの干渉信号が到来する到来期間（干渉領域）が第１レーダ送信信号及び第２レーダ送信信号の送信区間Ｔｗに等しい場合が示されている。但し、他レーダユニットからの干渉信号が更に遅延波を含む場合には、当該遅延波を含めた
干渉領域の時間幅Ｔｍを用いて、数式（２８）を満たす送信周期Ｔｒ３及びＴｒ４が設定される。
【０３５１】
【数２８】
0005703441.tif 000029
【０３５２】
第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０では、数式（２７）又は数式（２８）に示した送信周期が設定されることで、各々の送信周期Ｔｒ３，Ｔｒ４毎に、第１レーダ送信信号及び第２レーダ送信信号の干渉領域が重複することなく変化することになる。
【０３５３】
以上により、第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０は、各レーダユニットで異なる送信周期でレーダ送信信号（パルス圧縮符号）を送信することで、各々の送信周期間での加算平均によって当該送信周期内で干渉をランダマイズする。
【０３５４】
これにより、第１の実施形態の変形例４の広角レーダ装置９０では、特定の測定期間におけるＳＩＮＲの劣化を防ぐことができる。具体的には、特定のレーダとして第２レーダユニットにとって、当該第２レーダユニットの送信周期Ｔｒ４では第１レーダユニットからの干渉信号の干渉領域が存在しないことになり、当該送信周期Ｔｒ４における第２レーダユニットの受信信号レベルに対するＳＩＮＲを高めることができる。
【０３５５】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明のレーダ装置はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０３５６】
なお、上述した各実施形態において、Ａ／Ｄ変換部２２，２３は、受信ＲＦ部１７の直交検波部２０により出力されたベースバンドの同相信号及び直交信号に対して、離散時刻ｋに応じたオーバーサンプリングでデジタルデータに変換する。しかし、Ａ／Ｄ変換部２２，２３は、レーダ送信部２におけるベースバンドの送信信号と同一のサンプリングレートでＡ／Ｄ変換を行わなくても良い。
【０３５７】
例えば、上述した各実施形態のレーダ送信部では、符号長Ｌに対してＮｒのサンプル数を用いて、ベースバンドの送信信号が生成された。これは、１つの符号あたりＮｒ／Ｌサンプルのオーバーサンプリングに相当する。しかしながら、上述した各実施形態のレーダ受信部においては、１つの符号あたり１倍のサンプル以上でも、受信信号の信号処理は可能である。
【産業上の利用可能性】
【０３５８】
本発明は、自レーダユニットの受信信号レベルに対する他レーダユニットからの干渉信号レベルを効果的に抑圧し、当該抑圧に必要な測定時間及び付加回路の増加を回避するレーダ装置として有用である。
【符号の説明】
【０３５９】
１０、８０、９０  広角レーダ装置
１１、４１、８１、９１  第１レーダユニット
１１ａ、４１ａ、８１ａ、９１ａ  第２レーダユニット
１２、１２ａ、４２、８２，８２ａ  レーダ間同期確立信号検出部
１３、４３、８４  第１送信トリガ信号生成部
１４、４４、８５、９２  第１送信符号制御部
１５、４５、８６、９３  第１レーダ送信部
１６、４６、８７、９４  第１レーダ受信部
１３ａ、８４ａ  第２送信トリガ信号生成部
１４ａ、８５ａ、９２ａ  第２送信符号制御部
１５ａ、８６ａ、９３ａ  第２レーダ送信部
１６ａ、８７ａ、９４ａ  第２レーダ受信部
１７、４７  第１送信信号生成部
１８  符号生成部
１９、５１  変調部
２０、５２  ＬＰＦ
２１  送信ＲＦ部
２２、２７、５４、６１  周波数変換部
２３、２６、５５、６０  増幅器
２４、５８  受信ＲＦ部
２５  信号処理部
２８、６２  直交検波部
２９、３０、６４、６５  Ａ／Ｄ変換部
３１  相関値演算部
３２  加算処理部
３３、７１  到来距離推定部
４８  第１符号生成部
４９  第２符号生成部
５０  符号切換部
５６、５７  アンテナ切換部
６６  第１相関値演算部
６７  第２相関値演算部
６８  出力切換部
６９  第１加算処理部
７０  第２加算処理部
８３  マスタレーダ間同期確立制御部
８３ａ  スレーブレーダ間同期確立制御部
ＡＮ１、ＡＮ３、ＡＮ５、ＡＮ６、ＡＮ１３、ＡＮ１５、ＡＮ１７、ＡＮ１９  送信アンテナ
ＡＮ２、ＡＮ４、ＡＮ７、ＡＮ８、ＡＮ１４、ＡＮ１６、ＡＮ１８、ＡＮ２０  受信アンテナ
Ｌｏ１、Ｌｏ２  基準信号発振器
ＴＡ  ターゲット
Ｔｄ  到来時間
Ｔｒ、Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４  送信周期
Ｔｓ  調整時間
Ｔｗ  送信区間
【図１】
0005703441.tif 000030
【図２】
0005703441.tif 000031
【図３】
0005703441.tif 000032
【図４】
0005703441.tif 000033
【図５】
0005703441.tif 000034
【図６】
0005703441.tif 000035
【図７】
0005703441.tif 000036
【図８】
0005703441.tif 000037
【図９】
0005703441.tif 000038
【図１０】
0005703441.tif 000039
【図１１】
0005703441.tif 000040
【図１２】
0005703441.tif 000041
【図１３】
0005703441.tif 000042
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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