(57)【要約】      （修正有）【課題】不等素子間隔を有する受信用アレーアンテナおよび電子走査式レーダ装置の提供。【解決手段】アレーアンテナ素子の配置間隔が、複数のアレーアンテナ素子を任意のＬ個のグループから構成される集合に分けたとき、当該Ｌ個のグループからなる集合の各グループの素子間隔の最大公約数を構成要素とする集合の最大公約数をグループ間素子間最大公約数として求め、更に、グループの構成個数Ｌを変えて、最大到来波数以下の全ての個数Ｌについての前記グループ間素子間最大公約数求め、前記各構成個数Ｌについてのグループ間素子間最大公約数に基づいて、前記レーダ走査領域内に該グループ間素子間最大公約数に対応する到来波の一次従属となる方向がＬ＋１個以上生じない値に、設定されている。【選択図】図２（ａ）
2008241702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続波からなる送信信号を最小角度θminと最大角度θmaxからなるレーダ走査領域内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、
所定の距離間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、
前記受信用アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号と前記送信信号をミキシングしてビート信号を得るミキサ、
前記ミキサで得られた各チャンネルのビート信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号化された前記受信データに基づいて物標の距離あるいは／および相対速度を検出する物標検出部、
を有する、電子走査式レーダ装置において、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の不等間隔である配置間隔が、
（１）前記アレーアンテナ素子を２つのグループにグループ分けし、各グループに包含される集合を、Ｇ(２,p)で表し、(ｐは考えうる全てのグループ分け方法に付与した通し番号)
（２）このグループ分けを、受信用アレーアンテナを構成するアレーアンテナ素子のすべての組み合わせに関して行ない、
（３）各集合Ｇ(２,p)を構成する各グループに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合{Dgcd(1), Dgcd(2)}に対する最大公約数をグループ間素子間最大公約数Dgcdとして求め、
（４）前記グループ間素子間最大公約数Dgcdが、
【数２】
2008241702.tif 000012
（λ：受信信号（到来波）の波長、θmax：送信信号の水平走査範囲の最大角度、θmin：送信信号の水平走査範囲の最小の角度）を越えないように、設定されていることを特徴とする、電子走査式レーダ装置。
【請求項２】
連続波からなる送信信号を最小角度θminと最大角度θmaxからなるレーダ走査領域内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、
所定の距離間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる、所定の最大到来波数が設定された受信用アレーアンテナ、
前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号と前記送信信号をミキシングしてビート信号を得るミキサ、
前記ミキサで得られた各チャンネルのビート信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして受信データを得るＡ／Ｄ変換器、前記Ａ／Ｄ変換器によりサンプリングされた前記受信データに基づいて物標の距離あるいは／および相対速度を高分解能手法を用いて検出する物標検出部、
を有する、電子走査式レーダ装置において、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の不等間隔である配置間隔が、
（１） 前記受信用アレーアンテナの前記最大到来波数Lmaxに対して、当該最大到来波数Lmax以下の所定の任意の自然数Ｌに、前記アレーアンテナ素子をグループ分けし、それらの集合を、Ｇ(L,p)で表し、
（２）このグループ分けを、受信用アレーアンテナを構成するアレーアンテナ素子のすべての組み合わせに関して行ない、
Ｇ(L,p)≡{ｇ１,…、ｇｋ,…、ｇＬ}
（ｐは考えうる全てのグループ分け方法に付与した通し番号、ｋは分割された各グループに振られた番号でありｋ=１…Ｌ、ｇｋはｋ番目のグループに含まれる素子番号の集合）なる集合を、得、
（３）各集合Ｇ(L,p)を構成する各グループgｋに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合{Dgcd(g1),…,Dgcd(gｋ),…,Dgcd(gL)}に対する最大公約数をグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))として求め、
（４）前記グループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))を、任意の前記自然数Ｌについて、それぞれ求め、それら求められたグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))が、
【数４】
2008241702.tif 000013
（λ：受信信号（到来波）の波長、θmax：送信信号の水平走査範囲の最大角度、θmin：送信信号の水平走査範囲の最小の角度、Ｌ：グループ間素子間最大公約に対応するグループ数）を越えないように、設定されていることを特徴とする、電子走査式レーダ装置。
【請求項３】
連続波からなる送信信号を、最小角度θminと最大角度θminからなるレーダ走査領域内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、
所定の不等間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、
前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号に対して高分解能手法を用いて信号処理し、自車周囲の物標までの距離あるいは／および自車と当該物標との相対速度を検出する車両に搭載された電子走査式レーダ装置であって、
前記受信用アレーアンテナは、
該受信用アレーアンテナを構成する複数のアレーアンテナ素子の配置間隔が、
（１）前記受信用アレーアンテナへの到来波数L（ただしLは２以上とする）に、前記アレーアンテナ素子をグループ分けし、それらの集合を、Ｇ(L,p)で表し、
（２）このグループ分けを、受信用アレーアンテナを構成するアレーアンテナ素子のすべての組み合わせに関して行ない、
Ｇ(L,p)≡{ｇ１,…、ｇｋ,…、ｇＬ}
（ｐは考えうる全てのグループ分け方法に付与した通し番号、ｋは分割された各グループに振られた番号でありｋ=１…Ｌ、ｇｋはｋ番目のグループに含まれる素子番号の集
合）なる集合を、得、
（３）前記グループＧ(L,p)を構成する各グループgｋに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合{Dgcd(g1),…,Dgcd(gｋ),…,Dgcd(gL)}に対する最大公約数をグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))として求め、
（４）前記グループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))を、任意の前記自然数Ｌについて、それぞれ求め、それら求められたグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))が、
【数４】
2008241702.tif 000014
（λ：受信信号（到来波）の波長、θmax：送信信号の水平走査範囲の最大角度、θmin：送信信号の水平走査範囲の最小の角度）を越えないように、設定されていることを特徴とする、受信用アレーアンテナ。
【請求項４】
連続波からなる送信信号を、最小角度と最大角度からなる検知可能角度内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、
所定の距離間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、
前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号と前記送信信号をミキシングしてビート信号を得るミキサ、
前記ミキサで得られた各チャンネルのビート信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして受信データを得るＡ／Ｄ変換器、
前記Ａ／Ｄ変換器によりサンプリングされた前記受信データに基づいて物標の距離あるいは／および相対速度を高分解能手法を用いて検出する物標検出部、
を有する、車両に搭載される電子走査式レーダ装置において、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の不等間隔の配置が、
前記複数のアレーアンテナ素子の各々の間隔の最大公約数が前記受信信号の波長よりも小さく、
且つ、前記複数のアレーアンテナ素子を２つのグループから構成される集合に分けたとき、当該２つのグループからなる集合の各グループの素子間隔の最大公約数を構成要素とする集合の最大公約数をグループ間素子間最大公約数としてすべてのグループ分けについて当該グループ間素子間最大公約数を求め、
前記検知可能角度内に前記グループ間素子間最大公約数に対応する到来波の一次従属となる方向が生じないように設定されている電子走査式レーダ装置。
【請求項５】
連続波からなる送信信号を、あらかじめ定められた最小角度と最大角度からなる検知可能角度内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、
所定の不等間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、
前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号に対して高分解能手法を用いて信号処理し、自車周囲の物標までの距離あるいは／および自車と当該物標との相対速度を検出する車両に搭載された電子走査式レーダ装置であって、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の配置が、
前記複数のアレーアンテナ素子を到来波数Ｌに対応するＬ個のグループから構成される集合に分けたとき、当該Ｌ個のグループからなる集合の各グループの素子間隔の最大公約数を構成要素とする集合の最大公約数をグループ間素子間最大公約数としてすべてのグループ分けについて当該グループ間素子間最大公約数を求め、
前記検知可能角度をＬで分割した角度内に偽像が発生しないように、前記グループ間素子間最大公約数が前記受信信号の波長のＬ倍を越えないように前期受信用アレーアンテナの間隔を決定することを特徴とする電子走査式レーダ装置。
【請求項６】
前記グループの集合は、Ｌが１ないしＬまでの整数の値の全ての場合について求め、すべてのグループの集合の最大公約数に基づき前記不ループ間素子間最大公約数を求める事を特徴とする請求項５に記載の電子走査式レーダ装置。
【請求項７】
前記複数のアレーアンテナ素子の配置間隔は、任意に並べ替えた素数の比となるように設定されていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の電子走査式レーダ装置。
【請求項８】
前記複数のアレーアンテナ素子は、前記受信アンテナの中心に対して左右対称に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の電子走査式レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子走査式レーダ装置に係わり、特に、車載用電子走査式レーダ装置及びそれに使用する受信用アレーアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車間制御や衝突軽減といった用途のために、前方物標との距離・速度・方位などを計測するミリ波帯などの電波を利用した車載レーダが開発されている。近年のレーダでは、低速時のカーブ走行時において自車から見て斜め前方の車両に追従する必要や、自車近傍の障害物を検出する必要等があるため、方位検出性能として広い水平角度範囲（広角）を監視可能なレーダが求められてきている。このような要求をうけ、複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナを利用した電子スキャン型のレーダが採用されるようになってきた。
【０００３】
ここで、遠方領域を監視するためには、レーダの方位分離性能が重要である。例えば100m程度前方の２つの走行車線を併走する２台の車両を分離検出するためには、数度程度の方位分解能が要求される。一般に方位分解能性能を向上させることは、アレイアンテナの開口を広くすることで可能である。しかしながら、アレイアンテナの開口を広くすると、レーダの体格が大きくなる弊害がある。
【０００４】
また、例えば等間隔素子のアレイアンテナでディジタルビームフォーミング（DBF）により方位検出をする場合、受信用のアレイアンテナの間隔に依存してグレーティングローブが発生する。このグレーティングローブは、受信信号の位相が２ｎπ回転した場合に発生するため、このグレーティングローブの発生方位を避けた角度が検知可能方位として規定される。
【０００５】
例えば、図１に示すように、先行する物標である他車両６１を、車両６０に搭載された等間隔素子のアレイアンテナでディジタルビームフォーミング（ＤＢＦ）により方位検出をすると、図６示すように、左右の物標である路側物６２からの反射波Ｓ１に対応するピークＰＫ１、路側物６３からの反射波Ｓ２に対応するピークＰＫ２、及び他車両６１からの反射波Ｓ３に対応するピークＰＫ３の他に、グレーティングローブＰＫＮ１，ＰＫＮ２、ＰＫＮ３が発生する。
【０００６】
このグレーティングローブＰＫＮ１，ＰＫＮ２、ＰＫＮ３の発生方位はアンテナ間隔の逆数にほぼ比例する。よって、等間隔アレイアンテナでＤＢＦを用いる場合、アンテナ間隔をより小さく（狭く）することで、グレーティングローブＰＫＮ１，ＰＫＮ２、ＰＫＮ３を監視範囲（レーダの走査範囲）の外側に追い出し検知可能角度を広角化することが可能である。
【０００７】
このようなの考え方に基づけば、アンテナ素子間隔が小さく、加えてアンテナ開口の広い等間隔アレイアンテナを採用すれば高分解能で広い水平範囲をサポートする電子スキャン型レーダが実現できる。しかしながら、これは素子数の増大によるコスト高や、アンテナ素子一つあたりの利得低下を招くため現実的でない。
【０００８】
そこで、アンテナ開口の面積を大きくせずアレイアンテナ素子間隔を不等間隔にすることでグレーティングローブの発生を抑制し、且つ素子数の増大やレーダの体格の大型化を極力避けることが提案されている。
【０００９】
このような不等間隔アレイアンテナの構成方法に関する技術として例えば、（非特許文献１）がある。ここでは素子間隔が素数の比となるように構成して受信信号の位相がそろわないようにするとともに、方位検出にディジタルビームフォーミング（ＤＢＦ）を用いる方法が提案されている。
【００１０】
一方、方位分解性能の向上のためにＤＢＦに代わりＭＵＳＩＣなどのサブスペース法である高分解能手法が知られている。しかしながら、不等間隔アレイとＭＵＳＩＣなどのサブスペース法と呼ばれる高分解能手法を組み合わせて用いる場合、ＤＢＦのグレーティングローブの発生方位に加え、アレイアンテナ素子間隔と受信信号の到来方向の条件に依存した方位にも非所望ピークが発生することが知られている。
【非特許文献１】論文「グレーティングローブを抑圧する不等間隔アレーアンテナの素子間隔決定の一方法」，溝上  収  他：電子情報通信学会論文誌  ２０００年１月  Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ｂ  Ｎｏ．１  Ｐ１４１−１４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、非特許文献１で開示されている不等間隔アレーアンテナ素子配置構成では、高分解能手法を用いた際に弊害となる非所望ピークは何ら鑑みられておらず、高分解能手法を用いた場合の検知可能角度の広角化は実現できない。
そこで、本発明は、方位高分解能且つ検知可能角度の広角化を実現した不等間隔アレイの受信用アンテナ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】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１の電子走査式レーダ装置では、連続波からなる送信信号を最小角度θminと最大角度θmaxからなるレーダ走査領域内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、所定の距離間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、前記受信用アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号と前記送信信号をミキシングしてビート信号を得るミキサ、前記ミキサで得られた各チャンネルのビート信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、前記Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号化された前記受信データに基づいて物標の距離あるいは／および相対速度を検出する物標検出部、を有する、電子走査式レーダ装置において、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の不等間隔である配置間隔が、
（１）前記アレーアンテナ素子を２つのグループにグループ分けし、各グループに包含される集合を、Ｇ(２,p)で表し、
（２）このグループ分けを、受信用アレーアンテナを構成するアレーアンテナ素子のすべての組み合わせに関して行ない、
（３）各集合Ｇ(２,p)を構成する各グループに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合{Dgcd(1),…,Dgcd(ｋ)}（ただし、ｋはアンテナ素子数により決まる最大のグループ数を指す）に対する最大公約数をグループ間素子間最大公約数Dgcdとして求め、
（４）前記グループ間素子間最大公約数Dgcdが、
【００１３】
【数２】
2008241702.tif 000003
（λ：受信信号（到来波）の波長、θmax：送信信号の水平走査範囲の最大角度、θmin：送信信号の水平走査範囲の最小の角度）を越えないように、設定されている。
なお、請求項２に記載のように、連続波からなる送信信号を最小角度θminと最大角度θmaxからなるレーダ走査領域内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、
所定の距離間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる、所定の最大到来波数が設定された受信用アレーアンテナ、前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号と前記送信信号をミキシングしてビート信号を得るミキサ、前記ミキサで得られた各チャンネルのビート信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして受信データを得るＡ／Ｄ変換器、前記Ａ／Ｄ変換器によりサンプリングされた前記受信データに基づいて物標の距離あるいは／および相対速度を高分解能手法を用いて検出する物標検出部、を有する、電子走査式レーダ装置において、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の不等間隔である配置間隔が、
（１） 前記受信用アレーアンテナの前記最大到来波数Lmaxに対して、当該最大到来波数Lmax以下の所定の任意の自然数Ｌに、前記アレーアンテナ素子をグループ分けし、それらの集合を、Ｇ(L,p)で表し、
（２）このグループ分けを、受信用アレーアンテナを構成するアレーアンテナ素子のすべての組み合わせに関して行ない、
Ｇ(L,p)≡{ｇ１,…、ｇｋ,…、ｇＬ}
（ｐは考えうる全てのグループ分け方法に付与した通し番号、ｋは分割された各グループに振られた番号でありｋ=１…Ｌ、ｇｋはｋ番目のグループに含まれる素子番号の集合）なる集合を、得、
（３）各集合Ｇ(L,p)を構成する各グループgｋに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合{Dgcd(g1),…,Dgcd(gｋ),…,Dgcd(gL)}に対する最大公約数をグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))として求め、
（４）前記グループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))を、任意の前記自然数Ｌについて、それぞれ求め、それら求められたグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))が、
【００１４】
【数４】
2008241702.tif 000004
（λ：受信信号（到来波）の波長、θmax：送信信号の水平走査範囲の最大角度、θmin：送信信号の水平走査範囲の最小の角度、Ｌ：グループ間素子間最大公約に対応するグループ数）を越えないように、設定るようにしてもよい。
【００１５】
また、請求項３に記載のように、連続波からなる送信信号を、最小角度と最大角度からなるレーダ走査領域内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、所定の不等間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号に対して高分解能手法を用いて信号処理し、自車周囲の物標までの距離あるいは／および自車と当該物標との相対速度を検出する車両に搭載された電子走査式レーダ装置であって、
前記受信用アレーアンテナは、
該受信用アレーアンテナを構成する複数のアレーアンテナ素子の配置間隔が、
（１）前記受信用アレーアンテナへの到来波数L（ただしLは２以上とする）に前記アレーアンテナ素子をグループ分けし、それらの集合を、Ｇ(L,p)で表し、
（２）このグループ分けを、受信用アレーアンテナを構成するアレーアンテナ素子のすべての組み合わせに関して行ない、
Ｇ(L,p)≡{ｇ１,…、ｇｋ,…、ｇＬ}
（ｐは考えうる全てのグループ分け方法に付与した通し番号、ｋは分割された各グループに振られた番号でありｋ=１…Ｌ、ｇｋはｋ番目のグループに含まれる素子番号の集
合）なる集合を、得、
（３）前記グループＧ(L,p)を構成する各グループgｋに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合{Dgcd(g1),…,Dgcd(gｋ),…,Dgcd(gL)}に対する最大公約数をグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))として求め、
（４）前記グループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))を、任意の前記自然数Ｌについて、それぞれ求め、それら求められたグループ間素子間最大公約数Dgcd(G(L,p))が、
【００１６】
【数４】
2008241702.tif 000005
（λ：受信信号（到来波）の波長、θmax：送信信号の水平走査範囲の最大角度、θmin：送信信号の水平走査範囲の最小の角度）を越えないように、設定るようにしてもよい。
【００１７】
また、請求項４に記載の如く、連続波からなる送信信号を、最小角度と最大角度からなる検知可能角度内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、所定の距離間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号と前記送信信号をミキシングしてビート信号を得るミキサ、前記ミキサで得られた各チャンネルのビート信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして受信データを得るＡ／Ｄ変換器、前記Ａ／Ｄ変換器によりサンプリングされた前記受信データに基づいて物標の距離あるいは／および相対速度を高分解能手法を用いて検出する物標検出部、を有する、車両に搭載される電子走査式レーダ装置において、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の不等間隔の配置が、
前記複数のアレーアンテナ素子の各々の間隔の最大公約数が前記受信信号の波長よりも小さく、
且つ、前記複数のアレーアンテナ素子を２つのグループから構成される集合に分けたとき、当該２つのグループからなる集合の各グループの素子間隔の最大公約数を構成要素とする集合の最大公約数をグループ間素子間最大公約数としてすべてのグループ分けについて当該グループ間素子間最大公約数を求め、
前記検知可能角度内に前期グループ間素子間最大公約数に対応する到来波の一次従属となる方向が生じないように設定るようにしてもよい。
【００１８】
また請求項５に記載の如く、連続波からなる送信信号を、あらかじめ定められた最小角度と最大角度からなる検知可能角度内で水平方向に走査する形で放射自在な送信アンテナ、所定の不等間隔で配置された複数のアレーアンテナ素子からなる受信用アレーアンテナ、前記アレーアンテナ素子でそれぞれ受信される受信信号に対して高分解能手法を用いて信号処理し、自車周囲の物標までの距離あるいは／および自車と当該物標との相対速度を検出する車両に搭載された電子走査式レーダ装置であって、
前記受信用アレーアンテナの複数のアレーアンテナ素子の配置が、
前記複数のアレーアンテナ素子を到来波数Ｌに対応するＬ個のグループから構成される集合に分けたとき、当該Ｌ個のグループからなる集合の各グループの素子間隔の最大公約数を構成要素とする集合の最大公約数をグループ間素子間最大公約数としてすべてのグループ分けについて当該グループ間素子間最大公約数を求め、
前記検知可能角度をＬで分割した角度内に偽像が発生しないように、前記グループ間素子間最大公約数が前記受信信号の波長のＬ倍を越えないように前期受信用アレーアンテナの間隔を決定するようにしてもよい。
【００１９】
なお、請求項６に記載の如く、前記グループの集合は、Ｌが１ないしＬまでの整数の値の全ての場合について求め、すべてのグループの集合の最大公約数に基づき前記不ループ間素子間最大公約数を求めることも有益である。
また、請求項７に記載の如く、前記複数のアレーアンテナ素子の配置間隔は、任意に並べ替えた素数の比となるように設定されているようにすることも有益である。
【００２０】
また、請求項８に記載の如く、前記複数のアレーアンテナ素子は、前記受信アンテナの中心に対して左右対称に配置されているようにすることも有益である。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１ないし５の発明によれば、監視範囲（レーダ走査範囲であり検知可能角度である）内に、到来波すなわち物標数が２以下であれば、到来波の一次従属となる方向すなわち非所望ピークを生じない。したがって、到来波が２以下である際にＭＵＳＩＣなどのサブスペース法と呼ばれる高分解能手法を利用した場合でも大きな非所望ピークの発生を回避できる。
【００２２】
なお、請求項２、３、５では到来波数Ｌまで非所望ピークが生じない。さらに請求項２においてＬ＝Lmaxとした場合にはレーダ装置における最大到来波数まで非所望ピークが生じない。よって、より一層偽像による弊害を回避することができ、広角な検知可能角度を実現した不等間隔アレーアンテナの配置を実現したレーダ装置を提供することが可能である。
【００２３】
請求項６の発明によれば、不等間隔アレーアンテナの各間隔を鑑みることによりグレーティングローブも回避することが可能である。
【００２４】
請求項７の発明によれば、グループ間素子間最大公約数を極力小さくすることが出来るので、アレーアンテナ素子の配置が容易となり好都合である。
【００２５】
請求項８の発明によれば、方位検出の演算に際してユニタリー手法を用いることが出来るので、演算量を低減して、高速化することが出来る。
【００２６】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面に基づき、本発明の実施例を説明する。
【００２８】
図２の（ａ）は、本発明の一実施形態である電子走査式レーダ装置１を示す構成図である。このレーダ装置１は、連続波（ＣＷ）に周波数変調（ＦＭ）を掛けた送信信号Ｔｘを用いるＦＭ−ＣＷレーダ装置である。また、受信用アレーアンテナ８の出力に対して後述する物標検出部１７などにおいてＭＵＳＩＣなどの高分解能処理が行われる。このレーダ装置１は、自動車に搭載されるいわゆる車載用レーダ装置であり、前方を走行する車輌（物標）までの距離やその相対速度などを検知するものである。このレーダ装置１の検知結果は、車輌走行時の危険状態を回避したり、ドライバに報知するため等に用いられる。なお、送信信号Ｔｘとしての送信電波にはミリ波が用いられている。
【００２９】
このレーダ装置１は送信部４を有しており、送信部４は、制御信号発生器５０に接続された中心周波数がｆ０（たとえば７６ＧＨｚ）の発振器２と、アンプ３と、送信アンテナ５とを備えている。発振器２は、図示しない変調用の直流電源から出力される制御電圧によって、周波数ｆ０の搬送波に対して周波数変調幅ΔＦの三角波変調を掛けた信号、すなわち周波数ｆ０±ΔＦ／２の被変調波（送信信号Ｔｘ）を出力する。被変調波はアンプ３で増幅され、送信アンテナ５から電磁波として放射される。なお、送信信号Ｔｘの一部は受信検波用のローカル信号としてミキサ１０に出力される。送信用アンテナ５は水平方向に所望の指向性を持たせるために、例えば図示しない４つの要素アンテナから構成されている。また、送信アンテナ５からは、送信信号Ｔｘが、送信アンテナ５の中心、従って自車両６０の中心ＣＴ２を中心にして、水平方向に最小角度θmin、最大角度θmaxの走査範囲ＡＲＡで走査送信されている。
【００３０】
受信部２０に設けられた受信用アレーアンテナ８は、第１チャネル（♯１）から第Ｋチャネル（♯Ｋ）までの各チャネルに対応するＫ個の直線不等間隔アレーアンテナ素子６備えている。各アンテナ素子６はそれぞれ２つの要素アンテナ（図示せず）で構成され、送信アンテナ５と同様に水平方向に固定の指向性を持たせている。Ｋ個のアレーアンテナ素子６は、図２（ｂ）に示すように、隣接するアレーアンテナ素子６，６間の間隔ＳＰｎ（ｎ＝１〜ｋ−１）が、後述するような間隔に設定されている。
【００３１】
物標から散乱反射された電波は、受信信号Ｒｘとして各アンテナ素子６で受信される。受信された受信信号Ｒｘは、ＲＦアンプ９でそれぞれ増幅され、ミキサ１０により分配された送信信号Ｔｘとミキシングされる。このミキシングにより受信信号Ｒｘはダウンコンバートされ、送信信号Ｔｘと受信信号Ｒｘとの差信号であるビート信号Ｓ３が生成される。受信信号ＲＸ及び送信信号ＴＸに基づいてビート信号Ｓ３を得る処理の詳細は、例えば特開平１１−１３３１４２号公報などで述べられている公知技術なので、本明細書ではその詳細な説明は省略する。
【００３２】
生成された各アンテナ素子６毎のビート信号Ｓ３は、各アンテナ素子６毎に設けられたローパスフィルタ１２を経由して、A／D変換器１３にてサンプリング周波数ｆｓで、１スナップショット当たりN個のサンプリングデータとしてそれぞれサンプリング量子化すなわちデジタル化され、バッファ部１４へ蓄積され、物標検出部１７に出力される。
【００３３】
物標検出部１７は、図２に示すように、ビート周波数検出部３１、方位検出部３３及びペアマッチ検出部３４を有している。ビート周波数検出部３１では、バッファ部１４からのディジタル信号から０個以上のビート周波数を算出し、方位検出部３３は、算出した各ビート周波数に対しＭＵＳＩＣなどのサブスペース法として知られる高分解能手法により物標方位を検出する。また、ペアマッチ処理部３４では、検出したビート周波数と方位検出結果などから、物標の距離、方位、相対速度を算出する処理を行ない、図示しない、物標追従部などの後段処理部へ当該演算結果を出力する。なお、これらの物標検出部１７における処理は、高分解能手法により方位検出部３３での処理を含めて公知の技術であるので、ここではその詳細な説明は省略する。
【００３４】
ここで、受信アンテナ８を構成する、複数のアレーアンテナ素子６は、すでに述べたように、その配置間隔ＳＰｎ（ｎ＝１〜ｋ−１）が均等な間隔ではなく、以下に説明する条件を満たす形で配置されているが、当該条件を説明する前に、物標検出にＭＵＳＩＣなどのサブスペース法として知られる高分解能手法（処理）を用いた場合に生じる問題点を以下に説明する。
【００３５】
物標検出部１７の物標検出にＭＵＳＩＣなどのサブスペース手法として知られる高分解能手法を用いた場合、モードベクトルから構成される方向行列の一次従属性が非所望ピークの発生と関係することが分かっている。
たとえば受信アンテナ８にL個の到来波があった場合に、物標が存在しない方向のモードベクトルが、下記のようにL個の到来波のモードベクトルの張る部分空間｛a(θ1), a(θk)…a(θL)｝に含まれてしまった場合、この方位に非所望ピークが発生する。
a(θL) ∈span｛a(θ1), a(θk)…a(θL)｝
言い換えると、レーダ装置１の検知可能角度を到来波数Lで割った空間に物標が存在しない方向のモードベクトルいわゆる偽像に対応するベクトルが存在する場合、検知可能角度内で周期的に非所望ピークが発生することになる。
複数方位のモードベクトルが一次従属になる原因としては、アンテナ素子６から構成される複数のグループ間素子間隔最大公約数Dgcd(G(L,p))が関係している。
【００３６】
ここで、グループ間素子間隔最大公約数Dgcd(G(L,p))とは、あるグループ分け方法G(L,p)にて分けられた、受信アンテナ８を構成するアンテナ素子６の各グループに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合{Dgcd(g1),…,Dgcd(gｋ),…,Dgcd(gL)}に対する最大公約数として定義する。
【００３７】
ここで受信用アレーアンテナ８を当該受信用アレーアンテナ８を構成するアレーアンテナ素子６について、複数のグループに分けて考える手法を導入する。即ち、受信用アレーアンテナ８を２つのグループにグループ分けし、それらのグループを、Ｇ(2,p)で表すこととする。
【００３８】
このグループ分けを、受信用アレーアンテナ８を構成するアレーアンテナ素子６のすべての組み合わせに関して行う。従って、分けられるグループＧ(2,p)は、
Ｇ(2,p)≡{ｇ１,…ｇｋ}
で表される。ｐは考えうる全てのグループ分け方法に付与した通し番号、ｋは分割された各グループに振られた番号でありｋ=１…、ｇｋはｋ番目のグループに含まれる素子番号の集合であり、例えばｇｋ＝{#1,#4,#Ｋ}などである。
【００３９】
いま、仮に、図７（ａ）に示すように、６個のアレーアンテナ素子６Ａ〜６Ｆからなる受信用アレーアンテナ８において、３個のアレーアンテナ素子６Ａ，６Ｃ、６Ｄからなるグループを考えてみる。図３に示すように、３つのアンテナ素子６に入力される受信信号Ｒｘを構成する、入射角度が０（ゼロ＝θ３）なる波を波Ｗ１、入射角度がθ１なる波を波Ｗ３，入射角度がθ２なる波をＷ２とし、３個のアレーアンテナ素子６Ａと６Ｃ、６Ｃと６Ｄの素子間隔おのおのＬ１，Ｌ２はそれぞれＬ１＝１０、Ｌ２＝１５とする。この時、入射角度θ１，θ２及びこのアンテナグループの隣接するアンテナ素子６、距離Ｌ１，Ｌ２の最大公約数ＧＣＤが所定の値を取るとき、即ち、ＧＣＤ×sinθ１及びＧＣＤ×sinθ２が、それぞれ、受信信号Ｒｘの波長λの整数倍となったとする。すると、入射角度が０の波Ｗ１は、各アンテナ素子６Ａ，６Ｃ、６Ｄに対して、波長遅れのない同位相で入射し、入射角度がθ２の波Ｗ２は、アンテナ素子６Ａ、６Ｃ間で、丁度２λの波長遅れが生じた同位相で入射し、アンテナ素子６Ｃ、６Ｄ間で、丁度３λの波長遅れが生じた同位相で入射する。更に、入射角度がθ１の波Ｗ３は、アンテナ素子６Ａ、６Ｃ間で、丁度４λの波長遅れが生じた同位相で入射し、アンテナ素子６Ｃ、６Ｄ間で、丁度６λの波長遅れが生じた同位相で入射する。
【００４０】
すると、各波Ｗ１，Ｗ２、Ｗ３は、アレーアンテナ素子６Ａ、６Ｃ及び６Ｄからなるアンテナグループを構成する各アンテナ素子６に対して、波長λの整数倍の波長遅れで入射し、３個のアンテナ素子６Ａ、６Ｃ及び６Ｄでは、各波Ｗ１，Ｗ２、Ｗ３が同じ位相で入射することとなり、３個のアンテナ素子６Ａ，６Ｃ、６Ｄは、ＭＵＳＩＣなどの高分解能手法においては単一のアンテナ素子６と等価となる。すでに述べたように、アンテナ素子６Ａ，６Ｃ、６Ｄは、６個のアレーアンテナ素子６からなる受信用アレーアンテナ８の一部なので、受信用アレーアンテナ８は、実質的に４つのアレーアンテナ素子６からなる受信用アレーアンテナ８と等価となる。
【００４１】
同様に、受信用アレーアンテナ８を構成する残りの２つのアレーアンテナ素子６Ｂ、６Ｅについても上述のグループと同様に波長λの整数倍の波長遅れとなる場合、アレーアンテナ素子６Ｂ、６Ｅは、ＭＵＳＩＣなどの高分解能手法においては単一のアンテナ素子６と等価となる。
【００４２】
この状態を、図７（ａ）に模式的に示す。図中１列目の入射角θ１で入射する受信信号の波（例えば、Ｗ３）については、図中信号Ａ１、Ａ１’、Ａ１”は、互いに複数波長λ遅れて同位相で、第１のアレーアンテナ素子グループの各アレーアンテナ素子６Ａ，６Ｃ、６Ｄに入射する波Ｗ３であり、信号Ａ２，Ａ２’，Ａ２”は、互いに複数波長λ遅れて同位相で第２のアレーアンテナ素子グループの各アレーアンテナ素子６Ｂ，６Ｅに入射する受信信号の波Ｗ３である。信号Ａ３は、第３のアレーアンテナ素子グループのアレーアンテナ素子６Ｆに入射する受信信号の波Ｗ３である。なお、通常、各アレーアンテナ素子の各グループに入射する波Ｗ３の信号Ａ１，Ａ２，Ａ３の位相は、波長λ未満で、所定量ずれている。
【００４３】
同様に、図中２列目の入射角θ２で入射する受信信号の波（例えば、Ｗ２）についても同様であり、図中信号Ｂ１、Ｂ１’、Ｂ１”は、互いに複数波長λ遅れて同位相で、第１のアレーアンテナ素子グループの各アレーアンテナ素子６Ａ，６Ｃ、６Ｄに入射する波Ｗ２であり、信号Ｂ２，Ｂ２’，Ｂ２”は、互いに複数波長λ遅れて同位相で、第２のアレーアンテナ素子グループの各アレーアンテナ素子６Ｂ，６Ｅ、６Ｆに入射する受信信号の波Ｗ２である。信号Ｂ３は、第３のアレーアンテナ素子グループのアレーアンテナ素子６Ｆに入射する受信信号の波Ｗ２である。なお、通常、各アレーアンテナ素子の各グループに入射する波Ｗ２の信号Ｂ１，Ｂ２、Ｂ３の位相は、波長λ未満で、所定量ずれている。
【００４４】
図中３列目の入射角θ３で入射する受信信号の波（例えば、Ｗ１）についても同様であり、図中信号Ｃ１、Ｃ１’、Ｃ１”は、互いに複数波長λ遅れて（ずれて）同位相で、第１のアレーアンテナ素子グループの各アレーアンテナ素子６Ａ，６Ｃ、６Ｄに入射する波Ｗ１であり、信号Ｃ２，Ｃ２’，Ｃ２”は、互いに複数波長λ遅れて（ずれて）同位相で、第２のアレーアンテナ素子グループの各アレーアンテナ素子６Ｂ，６Ｅに入射する受信信号の波Ｗ１であり、信号Ｃ３は第３のアレーアンテナ素子グループのアレーアンテナ素子６Ｆに入射する受信信号の波Ｗ１である。なお、通常、各アレーアンテナ素子の各グループに入射する波Ｗ１の信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の位相は、整数波長λ未満で、所定量ずれている。
【００４５】
ここで、受信用アレーアンテナ８の方向行列を考えた場合に、図７（ａ）に示す方向行列は、（ｂ）に示すものと等価となり、第１のアレーアンテナ素子グループ｛６Ａ，６Ｃ、６Ｄ｝、第２のアレーアンテナ素子グループ｛６Ｂ、６Ｅ｝、第３のアレーアンテナ素子グループ｛６Ｆ｝からなる、３×３の方向行列となる。
【００４６】
この状況下で、図７（ｃ）に示すように、監視範囲（レーダ走査範囲）内に条件を満たす方向がもう一方向（例えば入射角θ４）存在した場合、このθ４の方向に対応するモードベクトルは一次従属の関係となり、４つのうちの任意の３方向（例えば、入射角度θ１、θ２、θ３）に実際の到来波（例えば、波Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）が存在した場合、図７（ｄ）に示すように、残る１つの方向（例えば入射角θ４）に、到来波が無いのにもかかわらず、非所望ピークが発生することとなる。
【００４７】
不等間隔のパターンに依存してアレーアンテナ素子のグループの最大公約数の間の最大公約数Ｄgcdの値は変化し、これが大きな値となるパターンにおいては、
【００４８】
【数１】
2008241702.tif 000006
……（１）
（λ：受信信号（到来波）の波長、θmax：送信信号の水平走査範囲の最大角度、θmin：送信信号の水平走査範囲の最小の角度）が到来波数Ｌを越えてしまう条件が発生し、この状況下では最低１つの非所望ピークが発生する。すなわち、検知可能角度を到来波数Ｌで等分割したと考え、この等分割された検知可能角度よりも偽像の発生周期言い換えると非所望ピークの発生周期が小さい場合一次従属となる条件が成立することになり、図４（ｂ）に示すように、非所望ピークＰＫＮが発生する。
【００４９】
よって、このような原理を用いて非所望ピークの発生を全て抑止するためには到来波数Ｌを考慮する必要がある。あるいは後述するようにあらかじめレーダ装置において規定されている最大到来波数Ｌmaxを考慮する必要がある。
【００５０】
しかしながら、受信アンテナを２つのグループにグループ分けした場合、少なくとも、到来波が２つ以下受信されている状態あるいは最大到来波数が２と規定されているレーダ装置では非所望ピークの発生を抑止することが可能である。
【００５１】
具体的には、例えば、図４（a）に示すように、５個のアレーアンテナ素子６から構成される受信用アレーアンテナ８について考える。ここでは、アレーアンテナのチャンネル#１と#２との間隔が８Ｕ（ただしＵは基本単位であり、たとえば１ｍｍ）、#２と#３との間隔が２Ｕ、#３と#４との間隔が３Ｕ、#４と#５との間隔が５Ｕである。
【００５２】
この５つのアレーアンテナを２つのグループに分ける例１について説明する。例１でのアレーアンテナのグループの１番目は#２、#４、#５であり、２番目のグループは#１と#３とする。この場合、１番目のグループでは、#２と#４との間が５Ｕ、#２と#５との間が１０Ｕ、#４と#５との間が５Ｕであるため、１番目のグループにおける素子間の距離の最大公約数は５Ｕである。２番目のグループでは、#１と#３との間が１０Ｕであるため、２番目のグループにおける素子間の距離の最大公約数は１０Ｕとなる。よって、この例１でのグループ間素子間最大公約数は５Ｕと１０Ｕとの最大公約数である５Ｕとなる。ここで、５Ｕが３波長以上となる場合には偽像すなわちグレーティングローブが発生する。
【００５３】
５つのアレーアンテナを２つのグループに分ける分け方を例１と異にする例２について説明する。例２でのアレーアンテナの１番目のグループは、#１、#２、#３であり、２番目のグループは#４、#５である。この場合１番目のグループでは、#１と#２との間隔が８Ｕ、#１と#３との間隔が１０Ｕ、#２と#３との間隔が２Ｕであり、１番目のグループの素子間の距離の最大公約数は２Ｕである。２番目のグループでは、#４と#５との間隔が５Ｕであるため、素子間の距離の最大公約数は５Ｕとなる。よって、例２におけるグループ間素子間最大公約数は、２Ｕと５Ｕとの最大公約数である１Ｕとなる。
【００５４】
さらに、５つのアレーアンテナを２つのグループに分ける分け方を例１と異にする例３について説明する。例３でのアレーアンテナの１番目のグループは、#１、#２、#３、#４であり、２番目のグループは#５のみである。このようなグループ分けの場合の１番目のグループにおける素子間の距離の最大公約数は、１Ｕとなる。すなわち#１と#２との間隔は８Ｕ、#１と#３との間隔は１０Ｕ、#１と#４との間隔は１３Ｕ、#２と#３との間隔は２Ｕ、#２と#４との間隔は５…と見ていくと、１番目のグループの素子間の最大公約数は１Ｕである。#５のみで構成される２番目のグループの素子間の最大公約数は、ゼロと考える。このように、素子が１つのみで構成されるグループの素子間距離の公約数はゼロとする。この場合、例２におけるグループ間素子間最大公約数は１Ｕとゼロとの最大公約数であり、１Ｕである。
【００５５】
上述した例１、２、３ではグループ間素子間最大公約数の最大値が５Ｕであるが、偽像（非所望ピーク）ＰＫＮが、検知可能角度範囲内に生じないように、求められたグループ間素子間最大公約数が、式（３）で決定される値を越えないように、各アレーアンテナ素子６間の間隔を決定する。
【００５６】
【数２】
2008241702.tif 000007
……（３）
なお、sin（θmax）とsin（θmin）との関係は、通常、０°を中心に±α°である。ここでαはレーダ装置１の送信波の送信エネルギーが物標を検知できる程度の所定以上の値である。たとえば、図１を用いて説明すると、自車のレーダ装置１からの送信波が２点破線Hのように送信エネルギーを持っている場合、自車の正面側の２点破線H１と自車の側面側の２点破線H2との変極点A、Bと自車レーダ装置１の送信部５とを結ぶ角度を検知可能角度としてもよい。すなわち図１の場合ではレーダの送信波の送信中心すなわち０°から左右対称にαの角度すなわち２×α°が検知可能角度である。なお、等間隔アレーアンテナでは、
θmax≒±sin-1(λ/２ｄ)
（ｄは等間隔アレイアンテナの間隔）と表せるが、不等間隔アレーアンテナにおいては、ｄとして不等間隔中で最も広い間隔を上記式に当てはめれば、θmaxとして十分用いることができる値を得ることができる。
【００５７】
なお、ここでは受信アンテナの２グループ化において３例だけ示したが、実際は、２個のグループに分ける分け方は、さらに複数存在するので、式（２）に基づいて、それら全ての分け方について、前述と同様の演算を行ってそれぞれについてグループ間素子間最大公約数を求める。そして、すべての分け方で求められたグループ間素子間最大公約数が上記式３で求まる値以下となるようにする。
【００５８】
さらに、グループ間素子間最大公約数のみならず、アレーアンテナ素子６の各々の間隔自体の最大公約数も、
【００５９】
【数３】
2008241702.tif 000008
……（式４）
で決まる値を超えないようにする必要がある。これにより、グレーティングローブの発生が抑えられる。
【００６０】
図２（ｂ）の例の５個のアレーアンテナ素子６の各々の間の距離SPKとして、SPK-1=３７、SPK-2=２９、SPK-3＝１３、SPK-4＝１７とし、物標あるいは偽像に対応したピーク波形をとった例を図５（ａ）に示す。なお図５（ａ）では、図１に示したレーダ装置の搭載された車両６０と、物標６３を除く物標６１，６２からの到来波の方位関係と同様の関係において本実施形態を適用した不等間隔アレーアンテナにて検出した波形を示している。
【００６１】
図５から分かるように、物標６１の反射波Ｓ１に対応するピークＰＫ１、物標６２にの反射波Ｓ２に対応するピークＰＫ２に対し、グレーティングローブに対応するピークＰＫＮ１，ＰＫＮ２とも低いレベルとなり、且つ、偽像に対応する非所望ピークは存在しない。
【００６２】
すなわち上述の方法により、検知可能角度（レーダ走査範囲）内を２分割した領域範囲角度よりも偽像発生周期すなわち非所望ピーク発生周期を大きくできる不等間隔アレーアンテナの配置を実現できているため、２個の方向までしか物標に応じた周波数スペクトルのピークが発生しない。したがって、ＭＵＳＣＩＣなどのサブスペース法と呼ばれる高分解能手法を利用した場合でも、物標を２つ以下認識している状態では、大きな非所望ピークの発生を回避できる。
【００６３】
以上に述べたように、本発明によるアレーアンテナ素子間隔を有した受信用アレーアンテナを用いることで、素子数を減らしつつも高分解能性能と広角化性能を両立することが可能な低コストなレーダ装置を実現することができる。
【００６４】
なお、受信用アレーアンテナ８を構成するアレーアンテナ素子６の配列は、例えば図２（ｂ）において、受信用アレーアンテナ８の中心ＣＴを中心にして、配列すべき複数のアレーアンテナ素子６を左右対称となるように配置して構成すると、方位検出部３３で高分解能手法により方位検出演算を行う際に、ユニタリー方式で行うことが出来るので、演算量を低減させることが可能となり、高速な処理が可能となる。
【００６５】
また、各アレーアンテナ素子６の間隔を、任意に並べ替えた素数の比となるように構成すると、グループ間素子間最大公約数Ｄgcdを極力、小さくすることが出来、好都合である。
【００６６】
また、上述までの実施形態では、レーダ装置１への到来波数が2個以下の場合、グレーティングローブおよび非所望ピークの発生を抑制できるように検知可能角度を2分割で考えていた。
【００６７】
すなわち、上述までの実施例において、仮に当該受信用アレーアンテナ８の到来波数Ｌが３の場合、５個のアレーアンテナ素子６を、Ｌ＝３として、図４（ａ）における例４に示す如く、５個のアレーアンテナ素子６を三つのグループ、例えば、アレーアンテナ素子６の番号♯２，♯４、♯５からなる第１のグループ、アレーアンテナ素子６の番号♯１からなる第２のグループ、及びアレーアンテナ素子６の番号♯３からなる第３のグループに分け、各グループにおける最大公約数ＧＣＤを、それぞれのグループについて求める。
【００６８】
図４（ａ）の場合、第１のグループの最大公約数ＧＣＤは５Ｕ、第２のグループの最大公約数ＧＣＤは０、第３のグループの最大公約数ＧＣＤは０となる。次いで、各グループに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合｛５Ｕ、０Ｕ、０Ｕ｝を求め、当該集合に対する最大公約数ＧＣＤをグループ間素子間最大公約数として求める。図４の場合、グループ間素子間最大公約数は、５Ｕとなる。
【００６９】
この場合、５Ｕが受信信号の波長λの３（＝Ｌ）倍を越える，すなわち、θmaxとθminとの間の角度である検知可能角度の3分の１言い換えると検知可能角度のＬ分の１よりも偽像発生周期（非所望ピーク発生周期）が小さい場合には、一次従属となる条件が成立し、偽像（非所望ピーク）ＰＫＮが監視範囲内に、図４（ｂ）に示すように生じる。このように、グループ間素子間最大公約数を考える上で用いるグループ分けを上述までの実施例のように2グループとした場合には、到来波数が3以上の場合には非所望ピークすなわち偽像が発生する場合がある。
【００７０】
よって、到来波数に対応して非所望ピークの発生を抑制するようにしてもよい。すなわち、レーダ装置１が物標を３つあるいは４つ認識している際には、上述までの実施例では非所望ピークは発生することになるが、レーダ装置１が認識している物標数すなわち到来波数に対応して、検知可能角度を分割する。なお、認識している物標数は、レーダ装置1とは別に車両にプリクラッシュ制御システムに用いられることが多い画像センサからの物標検出結果を用いて認識するようにしても良い。この場合、現状レーダ装置１で認識している物標数すなわち到来波数がＬであるとすれば、
【００７１】
【数４】
2008241702.tif 000009
……（式４）
式４で決まる値がグループ間素子間最大公約数が超えないようにする。この場合、受信アンテナの不等間隔アレーアンテナの素子間隔を、１〜Ｌの、アンテナ素子が１つのグループに1個以上入る集合Ｇ（Ｌ，Ｐ）に分ける。  
Ｇ（Ｌ，Ｐ）＝｛ｇ１，…ｇｌ…ｇＬ｝
（ｐは考えうる全てのグループ分け方法に付与した通し番号、ｌは分割された各グループに振られた番号であり、ｌ＝１…Ｌ、ｇｌはｌ番目のグループに含まれる素子番号の集合であり、たとえば｛#１、#４、#５｝など）  このとき、Ｇ（Ｌ，Ｐ）に分けられた各グループｇｌに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合｛Dged（g１）、…Dged（ｇｌ）、…Dged（ｇL）｝の最大公約数をグループ間素子間最大公約数とする。
【００７２】
このように物標すなわち到来波数Lに応じて、
【００７３】
【数５】
2008241702.tif 000010
……（式５）
（Dgedはグループ間素子間最大公約数を指す）
式５を満足すればグレーティングローブのみならず、非所望ピークの発生も回避することができる。すなわち、検知可能角度を到来波数Lで分割した範囲角度が非所望ピークの発生周期であるλ／Dgedよりも大きいように不等間隔アレーアンテナを配置すればよい。
【００７４】
なお、到来波数Lは最大到来波数Lmaxを超えることは無いため、この最大到来波数Lmaxを考慮すれば、いかなる到来波数の状態であっても非所望ピークは発生しない。なお、最大到来波数Lmaxはレーダ装置１の最大物標認識数であり、レーダ装置１の諸元として決められるものである。ただし、不等間隔アレーアンテナ６の数より１つ少ない値までしか物理的にLmaxとして規定できないし物標認識できない。たとえば、図２（ｂ）に示すようにアレーアンテナ６が6個であるとすれば、最大5個の物標認識ができ、最大到来波数Lmaxとして、１ないし５の値を採用することが可能である。
【００７５】
この最大到来波数Lmaxまで非所望ピークの発生を抑制しようとした場合、
【００７６】
【数６】
2008241702.tif 000011
……（式６）
を満足するように不等間隔アレーアンテナの各々の間隔を決定すればよい。この際Ｇ（Ｌ，Ｐ）のＬを１からＬmaxまでとし、Ｇ（Ｌ，Ｐ）に分けられた各グループｇｌに含まれる素子間の間隔の最大公約数を構成要素とする集合｛Dged（g１）、…Dged（ｇｌ）、…Dged（ｇLmax）｝の最大公約数をグループ間素子間最大公約数とすればよい。
【００７７】
即ち、集合を構成するグループの数Ｌを変えて、最大到来波数Ｌmax以下の全ての数Ｌについての前記グループ間素子間最大公約数Ｄgcd(G(L,p))を求め、そのグループ間素子間最大公約数が、式（３）で決定される値を越えないように、各アレーアンテナ素子の間隔を設定し、レーダ走査領域内に前記Ｌ個の到来波の一次従属となる方向が更に生じない間隔とする。すると、図５に示すように、設計上最大到来波数Lmax以下の、全ての到来波数Ｌにおいて、当該到来波数を越えた数の偽像（非所望ピークＰＫＮ）が、監視範囲（レーダ走査範囲）内に生ずることを効果的に防止することが出来る。
【００７８】
なお、最大到来波数Lmaxは、設計上で設定される所定の値（一般的には、受信用アレーアンテナを構成するアレーアンテナ素子の数以下）であり、Ｌは、すでに述べたように、最大到来波数Lmax以下であれは、どのような値（たとえば上述の２を採用すること）も取ることが出来る。
【００７９】
なお、数５のＬを１ないしＬmaxまでの任意の整数とした場合、その任意の整数までの物標数すなわち到来波数までグレーティングローブのみならず非所望ピークの発生を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、車載用の電子走査式レーダ装置に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、レーダ装置による前方物標の検出例を示す平面図。
【図２（ａ）】図２の、（ａ）は本発明による電子走査式レーダ装置の１実施例を示すブロック図。
【図２（ｂ）】図２の、（ｂ）はアンテナの詳細を示す模式図。
【図３】図３は、アンテナ素子の配置とそれらアンテナ素子に入射する複数の反射波を示す図。
【図４】図４の、（ａ）は不等間隔アンテナアレイと非所望ピークの発生条件の一例を示す図、（ｂ）は、（ａ）のアンテナで観測される、物標に対応した所望ピークと、物標に対応しない偽ピーク（偽像）を示す図。
【図５】図５は、本発明による不等間隔アンテナアレイにより観測される物標に対応した所望ピークと、物標に対応しない偽ピーク（偽像）を示す図。
【図６】図１の検出例において、等間隔なアレーアンテナ素子を用いた受信用アレーアンテナにより、非所望ピークが発生した検出信号例を示す図。
【図７】図７は、６個のアレーアンテナ素子を有する受信用アレーアンテナにおいて、物標検出にＭＵＳＩＣなどの高分解能手法を用いた際の、信号の受信状態を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１……電子走査式レーダ装置
５……送信アンテナ
６……アンテナ素子
８……受信用アレーアンテナ
１０……ミキサ
１３……Ａ／Ｄ変換器
１７……物標検出部
ＲＸ……受信信号
ＴＸ……送信信号
【図１】
2008241702.tif 000015
【図２（ａ）】
2008241702.tif 000016
【図２（ｂ）】
2008241702.tif 000017
【図３】
2008241702.tif 000018
【図４】
2008241702.tif 000019
【図５】
2008241702.tif 000020
【図６】
2008241702.tif 000021
【図７】
2008241702.tif 000022