(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号の指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、前記指向方向と平行な水平面と直交している方向での設置位置が互いに異なり、前記指向方向と直交している放射面から前記送信信号を放射する複数の送信アンテナと、
前記複数の送信アンテナのそれぞれから放射されたのち、目標に反射されたそれぞれの送信信号を反射信号として受信し、それぞれの反射信号の受信信号を出力する受信アンテナと、
前記複数の送信アンテナにおける指向方向での設置位置に基づいて、前記受信アンテナから出力された受信信号をコヒーレント積分し、前記受信信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、前記目標を測角する信号処理器と
を備え、
前記複数の送信アンテナは、前記水平面と直交している方向に一列に配置されていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記受信アンテナとして、複数の受信アンテナを備えており、
前記複数の受信アンテナは、前記指向方向と直交しており、かつ、前記複数の送信アンテナが一列に配置されている方向と直交している方向に、一列に配置されていることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
送信信号の指向方向と直交している放射面から前記送信信号を放射する送信アンテナと、
前記指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、前記指向方向と平行な水平面と直交している方向での設置位置が互いに異なり、前記送信アンテナから放射されたのち、目標に反射された前記送信信号を反射信号として受信し、前記反射信号の受信信号を出力する複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナにおける指向方向での設置位置に基づいて、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号をコヒーレント積分し、前記受信信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、前記目標を測角する信号処理器と
を備え、
前記複数の受信アンテナは、前記水平面と直交している方向に一列に配置されていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
前記送信アンテナとして、複数の送信アンテナを備えており、
前記複数の送信アンテナは、前記指向方向と直交しており、かつ、前記複数の受信アンテナが一列に配置されている方向と直交している方向に、一列に配置されていることを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記信号処理器は、前記目標の方位角及び仰角のそれぞれを算出することを特徴とする請求項１または請求項３記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記信号処理器は、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号に基づいて、前記目標までの距離に関する距離情報及び前記目標の速度に関する速度情報のそれぞれを含む距離速度信号を生成し、前記複数の送信アンテナにおける指向方向での設置位置に基づいて、前記距離速度信号をコヒーレント積分し、前記距離速度信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、前記目標を測角することを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記信号処理器は、前記距離速度信号をインコヒーレント積分し、前記距離速度信号のインコヒーレント積分結果であるインコヒーレント積分信号から、前記目標までの距離及び前記目標の速度のそれぞれを算出することを特徴とする請求項６記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記信号処理器は、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号に基づいて、前記目標までの距離に関する距離情報及び前記目標の速度に関する速度情報のそれぞれを含む距離速度信号を生成し、前記複数の受信アンテナにおける指向方向での設置位置に基づいて、前記距離速度信号をコヒーレント積分し、前記距離速度信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、前記目標を測角することを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記信号処理器は、前記距離速度信号をインコヒーレント積分し、前記距離速度信号のインコヒーレント積分結果であるインコヒーレント積分信号から、前記目標までの距離及び前記目標の速度のそれぞれを算出することを特徴とする請求項８記載のレーダ装置。
【請求項１０】
前記信号処理器は、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号を、方位角方向及び仰角方向のそれぞれについて高速フーリエ変換することで、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号をコヒーレント積分することを特徴とする請求項２または請求項４記載のレーダ装置。
【請求項１１】
前記信号処理器は、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号を、方位角方向については高速フーリエ変換し、仰角方向については離散フーリエ変換することで、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号をコヒーレント積分することを特徴とする請求項２または請求項４記載のレーダ装置。
【請求項１２】
前記信号処理器は、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号に対する超解像処理を実施することで、前記複数の受信アンテナから出力された受信信号をコヒーレント積分することを特徴とする請求項２または請求項４記載のレーダ装置。
【請求項１３】
前記複数の送信アンテナにおけるそれぞれのチャネル番号に対応する符号を用いて、局部発振信号をそれぞれ変調することで、複数の送信信号を生成し、前記複数の送信信号のそれぞれを前記複数の送信アンテナに出力する変調部を備えたことを特徴とする請求項２または請求項４記載のレーダ装置。
【請求項１４】
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナのそれぞれが車両に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項３記載のレーダ装置。
【請求項１５】
前記送信アンテナは、車両のフロントガラスの縁部、前記車両のリアガラスの縁部、前記車両のピラー、前記車両のフロントバンパー、又は、前記車両のリアバンパーに設置されていることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１６】
前記受信アンテナは、車両のフロントガラスの縁部、前記車両のリアガラスの縁部、前記車両のピラー、前記車両のフロントバンパー、又は、前記車両のリアバンパーに設置されていることを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
【請求項１７】
送信信号の指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、前記指向方向と平行な水平面と直交している方向での設置位置が互いに異なり、かつ、前記水平面と直交している方向に一列に配置され、前記指向方向と直交している放射面を有する複数の送信アンテナの放射面のそれぞれから、前記送信信号が放射されたのち、受信アンテナが、目標に反射されたそれぞれの送信信号を反射信号として受信して、それぞれの反射信号の受信信号を出力すると、
又は、
送信信号の指向方向と直交している放射面を有する送信アンテナの放射面から、当該送信信号が放射されたのち、前記指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、前記指向方向と直交している方向での設置位置が互いに異なり、かつ、前記水平面と直交している方向に一列に配置される複数の受信アンテナのそれぞれが、前記目標に反射された前記送信信号を反射信号として受信して、前記反射信号の受信信号を出力すると、
信号処理器が、前記複数の送信アンテナにおける指向方向での設置位置、又は、前記複数の受信アンテナにおける指向方向での設置位置のいずれかに基づいて、前記受信信号をコヒーレント積分し、前記受信信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、前記目標を測角する
信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標を測角するレーダ装置及び信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物標を検出する機能を有するレーダ装置は、物標への自動車の衝突を防止するために、自動車に設置されることがある。
特許文献１には、水平方向のアンテナ開口と、垂直方向のアンテナ開口とを拡大するために、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとが直交するように設置されているレーダ装置が開示されている。
特許文献１に開示されているレーダ装置では、複数の送信アンテナが、自動車のＡピラーに沿って、フロントガラスに設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１８／１２２９２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているレーダ装置では、複数の送信アンテナが設置されているフロントガラスが、道路面から傾いているため、送信アンテナにおける電波の放射面と直交している方向が、自動車の進行方向と異なっている。
したがって、送信アンテナから送信される電波の指向方向と、自動車の進行方向とが異なるため、物標が存在している方向への電波の電力が損失してしまい、物標の測角精度が劣化してしまうことがあるという課題があった。【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、目標が存在している方向への送信信号の電力の損失を低減することができるレーダ装置及び信号処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るレーダ装置は、送信信号の指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、指向方向と平行な水平面と直交している方向での設置位置が互いに異なり、指向方向と直交している放射面から送信信号を放射する複数の送信アンテナと、複数の送信アンテナのそれぞれから放射されたのち、目標に反射されたそれぞれの送信信号を反射信号として受信し、それぞれの反射信号の受信信号を出力する受信アンテナと、複数の送信アンテナにおける指向方向での設置位置に基づいて、受信アンテナから出力された受信信号をコヒーレント積分し、受信信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、目標を測角する信号処理器とを備え、複数の送信アンテナは、水平面と直交している方向に一列に配置されるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、目標が存在している方向への送信信号の電力の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るレーダ装置１を示す構成図である。
【図２】実施の形態１に係るレーダ装置１の信号処理器１３を示す構成図である。
【図３】信号処理器１３のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図４】信号処理器１３がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【図５】図１に示すレーダ装置１の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す送信部１１の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図１に示す受信部１２の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図１に示す信号処理器１３の処理手順である信号処理方法を示すフローチャートである。
【図９】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図１０】図１０Ａは、ｙ−ｚ平面における送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図、図１０Ｂは、ｚ−ｘ平面における送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図、図１０Ｃは、ｘ−ｙ平面における送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図である。
【図１１】図１１Ａは、復調後の受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）のサンプリング番号とヒット番号との関係を示す説明図、図１１Ｂは、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）における距離ビン番号ｋと速度ビン番号ｑとの関係を示す説明図である。
【図１２】図１２Ａは、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）における距離ビン番号ｋと速度ビン番号ｑとの関係を示す説明図、図１２Ｂは、インコヒーレント積分信号ｆｂ，１，ｉｎｃｈ（ｑ，ｋ）における距離ビン番号ｋと速度ビン番号ｑとの関係を示す説明図である。
【図１３】図１３Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図、図１３Ｂは、仮想的な受信アンテナを示す説明図である。
【図１４】図１４Ａは、図１に示すレーダ装置１の仰角方向の分解能を示す説明図、図１４Ｂは、送信アンテナ２４−１〜２４−４のそれぞれに相当する複数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合の仰角方向の分解能を示す説明図、図１４Ｃは、送信アンテナ２４−１〜２４−４のそれぞれに相当する複数の送信アンテナが進行方向と直交する方向に配置されている場合の仰角方向の分解能を示す説明図、図１４Ｄは、図１４Ａに示す送信アンテナ２４−１〜２４−４の２倍の数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合の仰角方向の分解能を示す説明図である。
【図１５】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図１６】図１６Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−４が平面アレーアンテナであると仮定し場合の送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図、図１６Ｂは、送信アンテナ２４−１〜２４−４が平面アレーアンテナであると仮定した場合の目標候補の仰角を示す説明図である。
【図１７】図１７Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙであるときの送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図、図１７Ｂは、送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙであるときの目標候補の仰角を示す説明図である。
【図１８】指向方向の間隔がｄｙである送信アンテナ２４−１〜２４−４から放射される送信ＲＦ信号を示す説明図である。
【図１９】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図２０】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図２１】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図２２】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図２３】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図２４】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図２５】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【図２６】送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るレーダ装置１を示す構成図である。
図２は、実施の形態１に係るレーダ装置１の信号処理器１３を示す構成図である。
図３は、信号処理器１３のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図１において、レーダ装置１は、送信部１１、受信部１２及び信号処理器１３を備えている。
送信部１１は、変調部２０、送信機２３−１〜２３−ＮＴｘ及び送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘを備えている。ＮＴｘは、２以上の整数である。
【００１１】
変調部２０は、局部発振信号生成部２１及び符号変調部２２を備えている。
局部発振信号生成部２１は、局部発振信号を生成し、局部発振信号を符号変調部２２及び受信機３２−１〜３２−ＮＲｘのそれぞれに出力する。ＮＲｘは、１以上の整数である。
符号変調部２２は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおけるそれぞれの送信チャネル番号に対応する符号である変調符号を用いて、局部発振信号生成部２１から出力された局部発振信号をそれぞれ変調することで、ＮＴｘ個の送信信号として、ＮＴｘ個の送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成する。
符号変調部２２は、ＮＴｘ個の送信ＲＦ信号のそれぞれを送信機２３−１〜２３−ＮＴｘに出力し、それぞれの送信チャネル番号に対応する変調符号を信号処理器１３に出力する。
【００１２】
送信機２３−ｎＴｘ（ｎＴｘ＝１，・・・，ＮＴｘ）は、符号変調部２２から出力された送信ＲＦ信号を送信アンテナ２４−ｎＴｘに出力する。
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘは、送信ＲＦ信号の指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、指向方向と平行な水平面と直交している方向での設置位置が互いに異なっている。
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘは、水平面と直交している方向に一列に配置されている。
送信アンテナ２４−ｎＴｘは、指向方向と直交している放射面２４ａ−ｎＴｘを有している。
送信アンテナ２４−ｎＴｘは、放射面２４ａ−ｎＴｘから送信ＲＦ信号を空間に放射する。
【００１３】
受信部１２は、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘ、受信機３２−１〜３２−ＮＲｘ及びアナログデジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」と称する）３３−１〜３３−ＮＲｘを備えている。
ＮＲｘは、１以上の整数であり、例えば、ＮＲｘ≧２であれば、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘは、指向方向と直交しており、かつ、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘが一列に配置されている方向と直交している方向に、一列に配置されている。
受信アンテナ３１−ｎＲｘ（ｎＲｘ＝１，・・・，ＮＲｘ）は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘのそれぞれから送信ＲＦ信号が放射されたのち、目標に反射されたそれぞれの送信ＲＦ信号を反射ＲＦ信号（反射信号）として受信する。
受信アンテナ３１−ｎＲｘは、反射ＲＦ信号を受信ＲＦ信号（受信信号）として受信機３２−ｎＲｘに出力する。
【００１４】
受信機３２−ｎＲｘは、局部発振信号生成部２１から出力された局部発振信号を用いて、受信アンテナ３１−ｎＲｘから出力された受信ＲＦ信号の周波数をダウンコンバートする。
受信機３２−ｎＲｘは、例えば、帯域フィルタを用いて、ダウンコンバート後の受信ＲＦ信号をフィルタリングし、帯域フィルタを通過した信号の強度を増幅する。
受信機３２−ｎＲｘは、強度増幅後の信号の位相を検波することで、受信チャンネル番号ｎＲｘの受信ビート信号を生成し、受信ビート信号をＡ／Ｄ変換器３３−ｎＲｘに出力する。
Ａ／Ｄ変換器３３−ｎＲｘは、受信機３２−ｎＲｘから出力された受信ビート信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号を信号処理器１３に出力する。
【００１５】
信号処理器１３は、図２に示すように、分離部４１、信号生成部４２、インコヒーレント積分部４３、目標候補検出部４４、コヒーレント積分部４５及び角度算出部４６を備えている。
信号処理器１３は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおける指向方向での設置位置に基づいて、Ａ／Ｄ変換器３３−１〜３３−ＮＲｘから出力されたデジタル信号をコヒーレント積分する。
信号処理器１３は、デジタル信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、目標を測角する。
【００１６】
分離部４１は、例えば、図３に示す分離回路５１によって実現される。
分離部４１は、符号変調部２２から出力されたそれぞれの送信チャネル番号に対応する変調符号を用いて、Ａ／Ｄ変換器３３−１〜３３−ＮＲｘより出力されたデジタル信号から、送信チャネル番号及び受信チャンネル番号の双方に対応する受信ビート信号を復調する。復調後の受信ビート信号は、送信チャンネル毎に分離され、かつ、受信チャンネル毎に分離されている。
分離部４１は、復調後の受信ビート信号を信号生成部４２に出力する。
【００１７】
信号生成部４２は、例えば、図３に示す信号生成回路５２によって実現される。
信号生成部４２は、分離部４１から出力された復調後の受信ビート信号を離散フーリエ変換することで、送信チャンネル及び受信チャンネルの双方に対応する距離速度信号を生成する。
距離速度信号は、目標候補（目標）までの距離に関する距離情報及び目標候補の速度に関する速度情報のそれぞれを含んでいる。
信号生成部４２は、距離速度信号をインコヒーレント積分部４３及び目標候補検出部４４のそれぞれに出力する。
【００１８】
インコヒーレント積分部４３は、例えば、図３に示すインコヒーレント積分回路５３によって実現される。
インコヒーレント積分部４３は、信号生成部４２から出力された距離速度信号をインコヒーレント積分し、距離速度信号のインコヒーレント積分結果であるインコヒーレント積分信号を目標候補検出部４４に出力する。
【００１９】
目標候補検出部４４は、例えば、図３に示す目標候補検出回路５４によって実現される。
目標候補検出部４４は、インコヒーレント積分部４３から出力されたインコヒーレント積分信号の信号強度に基づいて、目標候補を検出する。
目標候補検出部４４は、検出した目標候補までの距離及び目標候補の速度のそれぞれを算出する。
目標候補検出部４４は、目標候補までの距離及び目標候補の速度のそれぞれを表示器１４に出力する。
目標候補検出部４４は、信号生成部４２から出力された複数の距離速度信号のうち、インコヒーレント積分信号の信号強度に基づいて検出した目標候補に対応する距離速度信号をコヒーレント積分部４５に出力する。
【００２０】
コヒーレント積分部４５は、例えば、図３に示すコヒーレント積分回路５５によって実現される。
コヒーレント積分部４５は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおける指向方向での設置位置に基づいて、目標候補検出部４４から出力された距離速度信号をコヒーレント積分する。
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおける指向方向での設置位置は、コヒーレント積分部４５の内部メモリに格納されていてもよいし、レーダ装置１の外部から与えられるものであってもよい。
コヒーレント積分部４５は、距離速度信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号を角度算出部４６に出力する。
【００２１】
角度算出部４６は、例えば、図３に示す角度算出回路５６によって実現される。
角度算出部４６は、コヒーレント積分部４５から出力されたコヒーレント積分信号の信号強度に基づいて、目標候補の方位角及び仰角のそれぞれを算出する。
角度算出部４６は、目標候補の方位角及び仰角のそれぞれを表示器１４に出力する。
【００２２】
表示器１４は、目標候補検出部４４から出力された目標候補までの距離及び目標候補の速度のそれぞれをディスプレイに表示させ、角度算出部４６から出力された目標候補の方位角及び仰角のそれぞれをディスプレイに表示させる。
【００２３】
図２では、信号処理器１３の構成要素である分離部４１、信号生成部４２、インコヒーレント積分部４３、目標候補検出部４４、コヒーレント積分部４５及び角度算出部４６のそれぞれが、図３に示すような専用のハードウェアによって実現されるものを想定している。即ち、信号処理器１３が、分離回路５１、信号生成回路５２、インコヒーレント積分回路５３、目標候補検出回路５４、コヒーレント積分回路５５及び角度算出回路５６によって実現されるものを想定している。
ここで、分離回路５１、信号生成回路５２、インコヒーレント積分回路５３、目標候補検出回路５４、コヒーレント積分回路５５及び角度算出回路５６のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
【００２４】
信号処理器１３の構成要素は、専用のハードウェアによって実現されるものに限るものではなく、信号処理器１３がソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。
【００２５】
図４は、信号処理器１３がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
信号処理器１３がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、分離部４１、信号生成部４２、インコヒーレント積分部４３、目標候補検出部４４、コヒーレント積分部４５及び角度算出部４６の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ６１に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ６２がメモリ６１に格納されているプログラムを実行する。
【００２６】
また、図３では、信号処理器１３の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアによって実現される例を示し、図４では、信号処理器１３がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、信号処理器１３における一部の構成要素が専用のハードウェアによって実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェア等によって実現されるものであってもよい。
【００２７】
図５は、図１に示すレーダ装置１の処理手順を示すフローチャートである。
図６は、図１に示す送信部１１の処理手順を示すフローチャートである。
図７は、図１に示す受信部１２の処理手順を示すフローチャートである。
図８は、図１に示す信号処理器１３の処理手順である信号処理方法を示すフローチャートである。
【００２８】
図１に示すレーダ装置１では、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘのそれぞれが車両に設置されているものとする。ただし、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘのそれぞれが車両に設置されているものに限るものではなく、道路に設置されている構造物等に設置されているものであってもよい。
ここでは、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘのそれぞれが、図９に示すように、車両のフロントガラスの縁部に設置されているものとする。
図９は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘの設置例を示す説明図である。図９では、ＮＴｘ＝ＮＲｘ＝４である。
送信アンテナ２４−１〜２４−４は、フロントガラスの縁部のうち、Ａピラーの近傍に設置されており、受信アンテナ３１−１〜３１−４は、フロントガラスの縁部のうち、上端部の近傍に設置されている。図９では、図面の簡単化のため、フロントガラスに対する送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘの取り付け器具及びフロントガラスに対する受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘの取り付け器具を省略している。
図９では、送信アンテナ２４−１〜２４−４のそれぞれが、４つの素子アンテナを有し、アレーアンテナとして表記している。しかし、これは一例に過ぎず、送信アンテナ２４−１〜２４−４のそれぞれは、１つの素子アンテナのみを有するものであってもよい。また、素子アンテナは、縦方向のみでなく、横方向にも設置することで、アレーアンテナとしてもよい。送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘは、両方のＡピラーの近傍に設置されてもよい。送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘは、水平面と直交している方向に複数の列で設置されてもよい。図１０等の他の図面でも同様である。
【００２９】
図９において、ｙ軸は、車両の進行方向を示す軸であり、車両の進行方向は、送信アンテナ２４−１〜２４−４の放射面２４ａ−１〜２４ａ−４から放射される送信ＲＦ信号の指向方向と一致している。ただし、進行方向と指向方向との一致は、厳密に一致しているものに限るものではなく、実用上問題のない範囲で、進行方向と指向方向とがずれていてもよい。
ｘ軸は、車両の車幅方向を示す軸であり、ｚ軸は、車両の進行方向と平行な水平面と直交している鉛直方向を示す軸である。
送信アンテナ２４−１〜２４−４におけるそれぞれの設置位置は、ｙ軸と平行な方向で互いに異なり、かつ、ｚ軸と平行な方向で互いに異なっている。送信アンテナ２４−１〜２４−４は、ｚ軸と平行な方向に、一列に配置されている。
受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの設置位置は、ｘ軸と平行な方向で互いに異なり、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘは、ｘ軸と平行な方向に、一列に配置されている。
【００３０】
図１０Ａは、ｙ−ｚ平面における送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘの配置を示す説明図であり、図１０Ｂは、ｚ−ｘ平面における送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘの配置を示す説明図である。
図１０Ｃは、ｘ−ｙ平面における送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘの配置を示す説明図である。図１０Ａから図１０Ｃでは、ＮＴｘ＝ＮＲｘ＝４である。
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおけるｙ軸と平行な方向の間隔は、図１０Ａ及び図１０Ｃに示すように、ｄｙである。
送信アンテナ２４−１における＋ｚ方向側の端部から、送信アンテナ２４−４における−ｚ方向側の端部までの距離は、図１０Ａに示すように、ｄＴｘである。
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおけるｚ軸と平行な方向の長さは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、ｄＴｘ，ｓｕｂである。
【００３１】
次に、図１に示すレーダ装置１に動作について説明する。
局部発振信号生成部２１は、以下の式（１）に示すような局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）を生成する（図６のステップＳＴ１１）。
0006641540.tif 000002
式（１）において、φ０は、局部発振信号の初期位相である。ｈは、ヒット番号であり、Ｈは、ヒット数である。
ＡＬは、局部発振信号の振幅、ｆ０は、送信アンテナ２４−ｎＴｘ（ｎＴｘ＝１，・・・，ＮＴｘ）から放射される送信ＲＦ信号の送信周波数、Ｂ０は、送信ＲＦ信号の変調帯域である。
Ｔ０は、変調時間であり、ｔは、時間である。
Ｔｃｈｐは、送信ＲＦ信号の送信繰り返し周期であり、以下の式（２）のように表される。
式（２）中のＴＴｘは、送信繰り返し周期であり、以下の式（３）のように表される。
0006641540.tif 000003
式（３）において、Ｔ１は、変調時間Ｔ０から次の変調までの時間である。
局部発振信号生成部２１は、生成した局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）を符号変調部２２及び受信機３２−１〜３２−ＮＲｘのそれぞれに出力する。
【００３２】
符号変調部２２は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおけるそれぞれの送信チャネル番号ｎＴｘに対応する変調符号を用いて、局部発振信号生成部２１から出力された局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）を変調することで、ＮＴｘ個の送信ＲＦ信号を生成する（図６のステップＳＴ１２）。
以下、符号変調部２２による送信ＲＦ信号の生成処理を具体的に説明する。
【００３３】
まず、符号変調部２２は、以下の式（４）に示すように、巡回符号Ｃ０（ｈ）を、送信チャネル番号ｎＴｘに対応する巡回シフト量Δｈ（ｎＴｘ）だけ巡回シフトさせることで、送信チャンネル番号ｎＴｘが示す送信チャンネルの変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）を生成する。
巡回符号Ｃ０（ｈ）は、符号変調部２２の内部メモリに格納されていてもよいし、レーダ装置１の外部から与えられるものであってもよい。
符号変調部２２は、巡回符号Ｃ０（ｈ）として、Ｍ系列（Ｍａｘｉｍａｌ  ｌｅｎｇｔｈ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を用いるようにしてもよいし、Ｇｏｌｄ系列、又は、はざみ系列を用いるようにしてもよい。
0006641540.tif 000004
式（４）において、Ｓｈｉｆｔ（Ｃ０（ｈ），Δｈ（ｎＴｘ））は、巡回符号Ｃ０（ｈ）を巡回シフト量Δｈ（ｎＴｘ）だけ巡回シフトさせる旨を示す数学記号である。
【００３４】
次に、符号変調部２２は、以下の式（５）に示すように、局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）と変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）とを乗算することで、送信チャネル番号ｎＴｘに対応する送信チャンネルの送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を生成する。
0006641540.tif 000005
符号変調部２２は、送信チャネル番号ｎＴｘが示す送信チャンネルの送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を送信機２３−ｎＴｘに出力し、送信チャネル番号ｎＴｘが示す送信チャンネルの変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）を信号処理器１３に出力する。
【００３５】
送信機２３−ｎＴｘは、符号変調部２２から送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を受けると、送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を送信アンテナ２４−ｎＴｘに出力する。
送信アンテナ２４−ｎＴｘは、放射面２４ａ−ｎＴｘから送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を空間に放射する（図５のステップＳＴ１、図６のステップＳＴ１３）。
送信アンテナ２４−ｎＴｘの放射面２４ａ−ｎＴｘは、ｙ軸と平行な方向と直交しているため、送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）の指向方向は、車両の進行方向と一致している。
なお、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘから放射されるＮＴｘ個の送信ＲＦ信号Ｔｘ１（１，ｈ，ｔ）〜Ｔｘ１（ＮＴｘ，ｈ，ｔ）は、概ね同時に放射される。
【００３６】
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘから放射された送信ＲＦ信号Ｔｘ１（１，ｈ，ｔ）〜Ｔｘ１（ＮＴｘ，ｈ，ｔ）は、空間内に存在している目標に反射される。目標に反射された送信ＲＦ信号Ｔｘ１（１，ｈ，ｔ）〜Ｔｘ１（ＮＴｘ，ｈ，ｔ）は、反射ＲＦ信号Ｒｘ０（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）として、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘに入射される。
受信アンテナ３１−ｎＲｘ（ｎＲｘ＝１，・・・，ＮＲｘ）は、入射された反射ＲＦ信号Ｒｘ０（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）を、受信チャネル番号ｎＲｘが示す受信チャンネルの受信ＲＦ信号Ｒｘ１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）として受信機３２−ｎＲｘに出力する（図７のステップＳＴ２１）。
受信ＲＦ信号Ｒｘ１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）は、以下の式（６）のように表される。
0006641540.tif 000006
【００３７】
式（６）中の反射ＲＦ信号Ｒｘ０（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）は、以下の式（７）のように表される。
0006641540.tif 000007
式（７）において、ＡＲは、受信ＲＦ信号Ｒｘ１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）の振幅である。Ｒ０は、初期目標相対距離であり、初期目標相対距離は、レーダ装置１と目標との相対距離の初期値である。ｖは、目標相対速度であり、目標相対速度は、レーダ装置１と目標との相対速度である。
ｃは、光速であり、ｔ’は、１ヒット内の時間である。
【００３８】
式（７）において、φＴｘ（ｎＴｘ）は、送信チャンネル番号ｎＴｘが示す送信チャンネルの位相差であり、以下の式（８）のように表される。
φＲｘ（ｎＲｘ）は、受信チャンネル番号ｎＲｘが示す受信チャンネルの位相差であり、以下の式（９）のように表される。
0006641540.tif 000008
【００３９】
式（８）及び式（９）において、εｔｇｔは、以下の式（１０）で表されるように、方位角がθＡＺ，ｔｇｔであって、仰角がθＡＺ，ｔｇｔである目標方向の単位ベクトルである。“・”は、内積を表す数学記号である。
式（８）において、ＰＴｘ（ｎＴｘ）は、以下の式（１１）で表される送信アンテナ２４−ｎＴｘの位置ベクトルである。
式（９）において、ＰＲｘ（ｎＲｘ）は、以下の式（１２）で表される受信アンテナ３１−ｎＲｘの位置ベクトルである。
【００４０】
0006641540.tif 000009
式（１１）において、ｐＴｘ，ｘ（ｎＴｘ）は、送信アンテナ２４−ｎＴｘのｘ座標、ｐＴｘ，ｙ（ｎＴｘ）は、送信アンテナ２４−ｎＴｘのｙ座標、ｐＴｘ，ｚ（ｎＴｘ）は、送信アンテナ２４−ｎＴｘのｚ座標である。
式（１２）において、ｐＲｘ，ｘ（ｎＲｘ）は、受信アンテナ３１−ｎＲｘのｘ座標、ｐＲｘ，ｙ（ｎＲｘ）は、受信アンテナ３１−ｎＲｘのｙ座標、ｐＲｘ，ｚ（ｎＲｘ）は、受信アンテナ３１−ｎＲｘのｙ座標である。
【００４１】
受信機３２−ｎＲｘは、受信アンテナ３１−ｎＲｘから受信ＲＦ信号Ｒｘ１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）を受けると、局部発振信号生成部２１から出力された局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）を用いて、受信ＲＦ信号Ｒｘ１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）の周波数をダウンコンバートする。
次に、受信機３２−ｎＲｘは、例えば、帯域フィルタを用いて、ダウンコンバート後の受信ＲＦ信号をフィルタリングし、帯域フィルタを通過した信号の強度を増幅する。
受信機３２−ｎＲｘは、強度増幅後の信号の位相を検波することで、以下の式（１３）に示すように、受信チャンネル番号ｎＲｘが示す受信チャネルの受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）を生成する（図７のステップＳＴ２２）。
0006641540.tif 000010
【００４２】
式（１３）で表される受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）は、以下の式（１４）に示すように、送信チャンネルｎＴｘ及び受信チャンネルｎＲｘのそれぞれに対応する受信ビート信号Ｖ’０（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）が加算されたものである。
0006641540.tif 000011
式（１４）において、ＡＶは、受信ビート信号Ｖ’０（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）の振幅である。
受信機３２−ｎＲｘは、受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）をＡ／Ｄ変換器３３−ｎＲｘに出力する。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換器３３−ｎＲｘは、受信機３２−ｎＲｘから受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）を受けると、受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｔ）をアナログ信号からデジタル信号に変換する（図７のステップＳＴ２３）。
Ａ／Ｄ変換器３３−ｎＲｘは、デジタル信号を以下の式（１５）で表される受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｍ）として信号処理器１３に出力する（図５のステップＳＴ２）。
0006641540.tif 000012
【００４４】
Ａ／Ｄ変換器３３−ｎＲｘから出力される受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｍ）は、以下の式（１６）に示すように、送信チャンネルｎＴｘ及び受信チャンネルｎＲｘのそれぞれに対応する受信ビート信号Ｖ０（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）が加算されたものである。
0006641540.tif 000013
式（１６）において、Δｔは、変調時間Ｔ０内でのサンプリング間隔である。ｍは、変調時間Ｔ０内でサンプリングされた受信ビート信号のサンプリング番号である。Ｍは、変調時間Ｔ０内での受信ビート信号のサンプリング数である。
【００４５】
信号処理器１３は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおける指向方向での設置位置に基づいて、Ａ／Ｄ変換器３３−１〜３３−ＮＲｘから出力された受信ビート信号Ｖ’１（１，ｈ，ｍ）〜Ｖ’１（ＮＲｘ，ｈ，ｍ）をコヒーレント積分する。
信号処理器１３は、受信ビート信号Ｖ’１（１，ｈ，ｍ）〜Ｖ’１（ＮＲｘ，ｈ，ｍ）のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、目標を測角する。
以下、信号処理器１３による目標の測角処理を具体的に説明する。
【００４６】
分離部４１は、符号変調部２２から出力された変調符号Ｃｏｄｅ１（１，ｈ）〜Ｃｏｄｅ１（ＮＴｘ，ｈ）を取得し、Ａ／Ｄ変換器３３−１〜３３−ＮＲｘから出力された受信ビート信号Ｖ’１（１，ｈ，ｍ）〜Ｖ’１（ＮＲｘ，ｈ，ｍ）を取得する。
分離部４１は、変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）を用いて、受信ビート信号Ｖ’１（ｎＲｘ，ｈ，ｍ）から、送信チャネル番号ｎＴｘ及び受信チャンネル番号ｎＲｘの双方に対応する受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）を復調する（図８のステップＳＴ３１）。
復調後の受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）は、送信チャンネル毎に分離され、かつ、受信チャンネル毎に分離されており、以下の式（１７）のように表される。
分離部４１は、復調後の受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）を信号生成部４２に出力する。
0006641540.tif 000014
【００４７】
復調後の受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）は、以下の式（１８）に示すように、変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）と一致して、自己相関となる信号Ｖ０，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）によって表される。
また、復調後の受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）は、以下の式（１９）に示すように、変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）と一致せずに、相互相関となる送信チャンネル番号ｎ’Ｔｘの信号Ｖ’０，Ｃ（ｎ’Ｔｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）によって表される。変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）と一致しないとは、ｎＴｘ≠ｎ’Ｔｘであることを意味する。
【００４８】
0006641540.tif 000015
【００４９】
信号生成部４２は、分離部４１から出力された復調後の受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）を離散フーリエ変換することで、以下の式（２０）に示すように、送信チャネル番号ｎＴｘ及び受信チャンネル番号ｎＲｘの双方に対応する距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）を生成する（図８のステップＳＴ３２）。
距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）は、目標候補までの距離に関する距離情報及び目標候補の速度に関する速度情報のそれぞれを含んでいる。
【００５０】
0006641540.tif 000016
式（２０）において、ｑは、速度ビン番号であり、ｋは、距離ビン番号である。
【００５１】
信号生成部４２は、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）をインコヒーレント積分部４３に出力する。
図１１Ａは、復調後の受信ビート信号Ｖ１，Ｃ（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｈ，ｍ）のサンプリング番号とヒット番号との関係を示す説明図である。
図１１Ｂは、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）における距離ビン番号ｋと速度ビン番号ｑとの関係を示す説明図である。
【００５２】
インコヒーレント積分部４３は、信号生成部４２から距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）を受けると、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）をインコヒーレント積分する（図８のステップＳＴ３３）。
インコヒーレント積分部４３は、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）のインコヒーレント積分結果として、以下の式（２１）で表されるインコヒーレント積分信号ｆｂ，１，ｉｎｃｈ（ｑ，ｋ）を目標候補検出部４４に出力する。
0006641540.tif 000017
【００５３】
図１２Ａは、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）における距離ビン番号ｋと速度ビン番号ｑとの関係を示す説明図である。
距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）は、ｎＴｘ＝０，ｎＲｘ＝０であるときの目標候補の距離ビン番号ｋ及び速度ビン番号ｑ、ｎＴｘ＝１，ｎＲｘ＝１であるときの目標候補の距離ビン番号ｋ及び速度ビン番号ｑ、・・・、ｎＴｘ＝ＮＴｘ−１，ｎＲｘ＝ＮＲｘ−１であるときの目標候補の距離ビン番号ｋ及び速度ビン番号ｑを含んでいる。
距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）は、目標候補に関する情報のほかに、雑音が重畳されている。
図１２Ｂは、インコヒーレント積分信号ｆｂ，１，ｉｎｃｈ（ｑ，ｋ）における距離ビン番号ｋと速度ビン番号ｑとの関係を示す説明図である。
インコヒーレント積分信号ｆｂ，１，ｉｎｃｈ（ｑ，ｋ）は、複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）の信号強度が積分された信号であるため、複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）に含まれている雑音が平均化されて、雑音の影響が低減されている。
【００５４】
目標候補検出部４４は、インコヒーレント積分部４３からインコヒーレント積分信号ｆｂ，１，ｉｎｃｈ（ｑ，ｋ）を受けると、インコヒーレント積分信号ｆｂ，１，ｉｎｃｈ（ｑ，ｋ）の信号強度に基づいて、目標候補を検出する。以下、検出した目標候補を識別する目標候補番号をｎｔｇｔとする。
目標候補の検出処理としては、例えば、ＣＡ−ＣＦＡＲ（Ｃｅｌｌ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｆａｌｓｅ  Ａｌａｒｍ  Ｒａｔｅ）処理を用いることができる。
目標候補検出部４４は、目標候補番号ｎｔｇｔと対応する目標候補の速度方向のサンプリング番号である速度ビン番号ｑｎｔｇｔと、目標候補番号ｎｔｇｔと対応する目標候補の距離方向のサンプリング番号である距離ビン番号ｋｎｔｇｔとを特定する。
目標候補検出部４４は、特定した距離ビン番号ｋｎｔｇｔから目標候補までの距離Ｌ（ｎＴｇｔ）を算出し、特定した速度ビン番号ｑｎｔｇｔから目標候補の速度ｖ（ｎＴｇｔ）を算出する（図８のステップＳＴ３４）。
距離ビン番号ｋｎｔｇｔから目標候補までの距離Ｌ（ｎＴｇｔ）を算出する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。また、速度ビン番号ｑｎｔｇｔから目標候補の速度ｖ（ｎＴｇｔ）を算出する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
目標候補検出部４４は、目標候補までの距離Ｌ（ｎＴｇｔ）及び目標候補の速度ｖ（ｎＴｇｔ）のそれぞれを表示器１４に出力する。
目標候補検出部４４は、信号生成部４２から出力された複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑ，ｋ）のうち、検出した目標候補に対応する距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分部４５に出力する。
検出した目標候補に対応する距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）は、特定した距離ビン番号ｋｎｔｇｔ及び特定した速度ビン番号ｑｎｔｇｔのそれぞれに対応する距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）である。
また、目標候補検出部４４は、特定した距離ビン番号ｋｎｔｇｔ及び特定した速度ビン番号ｑｎｔｇｔのそれぞれをコヒーレント積分部４５に出力する。
【００５５】
コヒーレント積分部４５は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおける指向方向での設置位置に基づいて、目標候補検出部４４から出力された距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分する（図８のステップＳＴ３５）。
コヒーレント積分部４５は、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を、送信チャンネル間及び受信チャンネル間でコヒーレント積分することで、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）のコヒーレント積分結果として、以下の式（２２）に示すようなコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）が得られる。
【００５６】
0006641540.tif 000018
【００５７】
式（２２）において、ＮＥＬは、想定される目標仰角の数であり、ｎＥＬは、想定される目標仰角に割り当てられた目標仰角番号である。
ＮＡＺは、想定される目標方位角の数であり、ｎＡＺは、想定される目標方位角に割り当てられた目標方位角番号である。
φ’Ｔｘ（ｎＴｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）は、目標仰角番号ｎＥＬ及び目標方位角番号ｎＡＺについての送信チャンネル番号ｎＴｘにおける位相差であり、以下の式（２３）のように表される。
φ’Ｒｘ（ｎＲｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）は、目標仰角番号ｎＥＬ及び目標方位角番号ｎＡＺについての受信チャンネル番号ｎＲｘにおける位相差であり、以下の式（２４）のように表される。
目標仰角番号ｎＥＬ及び目標方位角番号ｎＡＺについての想定される目標方向の単位ベクトルε（ｎＥＬ，ｎＡＺ）は、以下の式（２５）のように表される。
【００５８】
0006641540.tif 000019
コヒーレント積分部４５は、コヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を角度算出部４６に出力する。
【００５９】
コヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号電力は、以下の式（２６）に示すように、送信チャンネルの位相差φＴｘ（ｎＴｘ）と位相差φ’Ｔｘ（ｎＴｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）との差分が零であり、受信チャンネルの位相差φＲｘ（ｎＲｘ）と位相差φ’Ｒｘ（ｎＴｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）との差分が零であれば、最大値になる。
信号電力が最大値になるコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を用いて、目標を測角することで、目標の測角精度が向上する。
0006641540.tif 000020
以降、コヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号電力が最大値になるときの目標仰角番号ｎＥＬを、目標候補の仰角を示す目標仰角番号ｎＥＬ，ｎＴｇｔとする。また、コヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号電力が最大値になるときの目標方位角番号ｎＡＺを、目標候補の方位角を示す目標方位角番号ｎＡＺ，ｎＴｇｔとして説明する。
【００６０】
図１に示すレーダ装置１では、受信部１２が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘを備えている。
ＮＲｘ＝４であるときは、図１３Ａに示すように、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、ｘ軸と平行な方向に、一列に配置されており、ｚ軸と平行な方向には、複数の受信アンテナが配置されていない。したがって、ｚ軸と平行な方向には、受信チャンネルの開口がない。
しかし、図１に示すレーダ装置１では、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、ｚ軸と平行な方向に、一列に配置されているため、図１３Ｂに示すように、受信アンテナ３１−１〜３１−４から、送信アンテナ２４−１の長さｄＴｘ，ｓｕｂだけ−ｚ方向に移動した位置に、仮想的な受信アンテナが形成される。
また、受信アンテナ３１−１〜３１−４から、送信アンテナ２４−１の長さｄＴｘ，ｓｕｂ×２だけ−ｚ方向に移動した位置に、仮想的な受信アンテナが形成される。
また、受信アンテナ３１−１〜３１−４から、送信アンテナ２４−１の長さｄＴｘ，ｓｕｂ×３だけ−ｚ方向に移動した位置に、仮想的な受信アンテナが形成される。
仮想的な受信アンテナは、実際に存在している受信アンテナではない。しかし、仮想的な受信アンテナは、実際に存在している受信アンテナが受信する反射ＲＦ信号と同様の反射ＲＦ信号を、信号処理で得ることができる。
図１３Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図であり、図１３Ｂは、仮想的な受信アンテナを示す説明図である。
【００６１】
角度算出部４６は、コヒーレント積分部４５から出力されたコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号強度に基づいて、目標方位角番号ｎＡＺ，ｎＴｇｔが示す目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）を算出する（図５のステップＳＴ３、図８のステップＳＴ３６）。
また、角度算出部４６は、コヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号強度に基づいて、目標仰角番号ｎＥＬ，ｎＴｇｔが示す目標候補の仰角θ（ｎＥＬ，ｎＴｇｔ）を算出する（図５のステップＳＴ３、図８のステップＳＴ３６）。
コヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号強度に基づいて、目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）及び目標候補の仰角θ（ｎＥＬ，ｎＴｇｔ）のそれぞれを算出する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
角度算出部４６は、目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）及び目標候補の仰角θ（ｎＥＬ，ｎＴｇｔ）のそれぞれを表示器１４に出力する。
【００６２】
表示器１４は、目標候補検出部４４から出力された目標候補までの距離Ｌ（ｎＴｇｔ）及び目標候補の速度ｖ（ｎＴｇｔ）のそれぞれをディスプレイに表示させる。
また、表示器１４は、角度算出部４６から出力された目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）及び目標候補の仰角θ（ｎＥＬ，ｎＴｇｔ）のそれぞれをディスプレイに表示させる。
【００６３】
以下、図１に示すレーダ装置１の有用性について説明する。
図１４Ａは、図１に示すレーダ装置１の仰角方向の分解能を示している。
図１４Ｂは、送信アンテナ２４−１〜２４−４のそれぞれに相当する複数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合の仰角方向の分解能を示している。
図１４Ｃは、送信アンテナ２４−１〜２４−４のそれぞれに相当する複数の送信アンテナが進行方向と直交する方向に配置されている場合の仰角方向の分解能を示している。
図１４Ｄは、図１４Ａに示す送信アンテナ２４−１〜２４−４の２倍の数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合の仰角方向の分解能を示している。
【００６４】
図１４Ｂに示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４のそれぞれに相当する送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合、送信アンテナから送信ＲＦ信号が車両の進行方向に放射されると、垂直方向の開口長Ｄ２は、以下の式（２７）のように表される。
0006641540.tif 000021
式（２７）において、Ｄ１は、図１４Ａに示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合の垂直方向の開口長である。θＡｐは、Ａピラーの傾斜角である。
垂直方向の開口長Ｄ２は、以下の式（２８）に示すように、垂直方向の開口長Ｄ１よりも小さい。
0006641540.tif 000022
【００６５】
したがって、図１４Ａに示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合の仰角方向の分解能がΔθＥＬであるとすれば、図１４Ｂに示すように、複数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合の仰角方向の分解能が約２×ΔθＥＬとなる。
図１４Ｂに示すように、複数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合、図１４Ａに示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合よりも、仰角方向の分解能が劣化する。
図１４Ｂに示すように、複数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合、送信ＲＦ信号を合成し、最大となる方向がＡピラーと直交する方向であり、車両の進行方向と異なるため、目標が存在している方向への送信ＲＦ信号の電力が損失する。
一方、図１４Ａに示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合、送信ＲＦ信号の指向方向がほぼ車両の進行方向となるので、目標が存在している方向への送信ＲＦ信号の電力の損失が小さくなる。
【００６６】
図１４Ｃに示すように、複数の送信アンテナが進行方向と直交する方向に配置されている場合、垂直方向の開口長は、図１４Ａのように送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合の垂直方向の開口長Ｄ１と同じになる。
図１４Ｃに示すように、複数の送信アンテナが進行方向と直交する方向に配置されている場合、車両のフロントガラスが、複数の送信アンテナによって遮蔽される領域が、図１４Ａのように送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合の遮蔽領域よりも大きくなる。
図１４Ａ及び図１４Ｃにおいて、ハッチング部分は、送信アンテナによって遮蔽される領域を示している。送信アンテナによって遮蔽される領域が大きい程、車両の前方の視界が悪くなる等の不具合を生じる。
【００６７】
図１４Ｄに示すように、図１４Ａに示す送信アンテナ２４−１〜２４−４の２倍の数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置されている場合、垂直方向の開口長は、図１４Ａのように送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合の垂直方向の開口長Ｄ１とほぼ同じになる。
しかし、図１４Ｄに示すように、図１４Ａに示す送信アンテナ２４−１〜２４−４の２倍の数の送信アンテナがＡピラーと平行に配置される場合、図１４Ａのように送信アンテナ２４−１〜２４−４が配置されている場合よりも、コストが増大する。
【００６８】
以上の実施の形態１では、送信信号の指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、指向方向と平行な水平面と直交している方向での設置位置が互いに異なり、指向方向と直交している放射面２４ａ−１〜２４ａ−ＮＴＸから送信信号を放射する送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴＸと、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴＸのそれぞれから放射されたのち、目標に反射されたそれぞれの送信信号を反射信号として受信し、それぞれの反射信号の受信信号を出力する受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸと、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴＸにおける指向方向での設置位置に基づいて、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸから出力された受信信号をコヒーレント積分し、受信信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、目標を測角する信号処理器１３とを備えるように、レーダ装置１を構成した。したがって、レーダ装置１は、目標が存在している方向への送信信号の電力の損失を低減することができる。
【００６９】
図１に示すレーダ装置１では、図９に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、フロントガラスの縁部のうちのＡピラーの近傍に設置され、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、フロントガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置されている。
しかし、これは一例に過ぎず、図１５に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、フロントガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置され、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、フロントガラスの縁部のうちのＡピラーの近傍に設置されていてもよい。
図１５は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘの設置例を示す説明図である。
【００７０】
図１５が示す設置例では、ＮＴＸ＝ＮＲＸ＝４である。送信アンテナ２４−１〜２４−４が、フロントガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置され、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、フロントガラスの縁部のうちのＡピラーの近傍に設置される場合、ＮＴＸ≧１、ＮＲＸ≧２であればよい。
送信アンテナ２４−１〜２４−４が、上端部の近傍に設置され、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、Ａピラーの近傍に設置される場合でも、コヒーレント積分部４５により得られるコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）は、式（２２）に示すコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）と同じになる。
ただし、コヒーレント積分部４５は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴＸにおける指向方向での設置位置の代わりに、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸにおける指向方向での設置位置に基づいて、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分する。
【００７１】
図１に示すレーダ装置１では、符号変調部２２が、局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）と変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）とを乗算することで、送信チャネル番号ｎＴｘに対応する送信チャンネルにおける送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を生成している。
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴＸのそれぞれから放射される送信ＲＦ信号が、互いに異なるようにすることができれば、局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）と変調符号Ｃｏｄｅ１（ｎＴｘ，ｈ）とを乗算する以外の方法で、符号変調部２２が、送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を生成するようにしてもよい。
符号変調部２２は、例えば、局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）に対して、時分割、符号分割、又は、周波数分割のいずれかを行うことで、送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を生成するようにしてもよい。
また、符号変調部２２は、例えば、局部発振信号Ｌ１（ｈ，ｔ）に対して、時分割及び符号分割の双方、又は、周波数分割及び符号分割の双方を行うことで、送信ＲＦ信号Ｔｘ１（ｎＴｘ，ｈ，ｔ）を生成するようにしてもよい。
【００７２】
実施の形態２．
図１に示すレーダ装置１では、コヒーレント積分部４５が、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分することで、式（２２）に示すようなコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を得ている。
実施の形態２では、コヒーレント積分部４５が、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を、方位角方向及び仰角方向のそれぞれについて高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することで、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分するレーダ装置１について説明する。
【００７３】
実施の形態２のレーダ装置１の構成は、実施の形態１のレーダ装置１の構成と同様であり、実施の形態２のレーダ装置１を示す構成図は、図１である。
コヒーレント積分部４５は、以下の式（２９）に示すように、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を、方位角方向及び仰角方向のそれぞれについてＦＦＴすることで、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分する。
コヒーレント積分部４５は、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）のコヒーレント積分結果として、以下の式（２９）に示すようなコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）が得られる。
コヒーレント積分部４５は、コヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を角度算出部４６に出力する。
【００７４】
0006641540.tif 000023
式（２９）において、ＦＦＴｎＴｘ（Ｘ）は、信号Ｘに対する仰角方向のＦＦＴを示しており、ＮＥＬ，ｆｆｔは、仰角方向のＦＦＴ点数である。
ＦＦＴｎＲｘ（Ｘ）は、信号Ｘに対する方位角方向のＦＦＴを示しており、ＮＡＺ，ｆｆｔは、方位角方向のＦＦＴ点数である。
【００７５】
式（２９）が示すコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号電力は、式（２６）に示すように、送信チャンネルの位相差φＴｘ（ｎＴｘ）と位相差φ’Ｔｘ（ｎＴｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）との差分が零であり、受信チャンネルの位相差φＲｘ（ｎＲｘ）と位相差φ’Ｔｘ（ｎＴｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）との差分が零であれば、最大値になる。
信号電力が最大値になるときの、式（２９）が示すコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）に基づけば、目標候補番号ｎｔｇｔの目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）は、以下の式（３０）のように表される。
0006641540.tif 000024
【００７６】
図１に示すレーダ装置１では、送信アンテナ２４−１〜２４−４（ＮＴｘ＝４）におけるｙ軸と平行な方向の間隔が、図１０Ａ及び図１０Ｃに示すように、ｄｙである。ｄｙ≠０である。
仮に、図１６に示すように、ｄｙ＝０であって、送信アンテナ２４−１〜２４−４が平面アレーアンテナであるとすれば、送信アンテナ２４−１〜２４−４におけるそれぞれの送信チャンネルの位相差φＴｘ（ｎＴｘ）は、以下の式（３１）のように表される。したがって、送信アンテナ２４−１〜２４−４が平面アレーアンテナであるとすれば、目標候補番号ｎｔｇｔが示す目標候補の仰角θ（ｎＥＬ，ｎＴｇｔ）は、以下の式（３２）のように表される。
図１６Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−４が平面アレーアンテナであると仮定し場合の送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図である。
図１６Ｂは、送信アンテナ２４−１〜２４−４が平面アレーアンテナであると仮定した場合の目標候補の仰角を示す説明図である。図１６Ｂでは、目標候補の仰角をθＥＬで表している。
【００７７】
0006641540.tif 000025
【００７８】
図１に示すレーダ装置１では、図１７Ａに示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙである。送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙであれば、図１７Ｂに示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４におけるそれぞれの送信チャンネルの位相差φＴｘ（ｎＴｘ）は、以下の式（３３）のように表される。
図１７Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙであるときの送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置を示す説明図である。
図１７Ｂは、送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙであるときの目標候補の仰角を示す説明図である。図１７Ｂでは、目標候補の仰角をθＥＬで表している。
図１８は、指向方向の間隔がｄｙである送信アンテナ２４−１〜２４−４から放射される送信ＲＦ信号を示す説明図である。
【００７９】
0006641540.tif 000026
【００８０】
図１に示すレーダ装置１では、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおける指向方向の間隔、即ち、ｙ軸と平行な方向の間隔がｄｙである。しかし、間隔ｄｙが十分に小さく、位相差φＴｘ（ｎＴｘ）を以下の式（３４）のように近似できる場合、目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）は、式（３０）で表される。
0006641540.tif 000027
したがって、角度算出部４６は、式（３０）によって目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）を算出することができる。
【００８１】
間隔ｄｙの影響によって、位相差φＴｘ（ｎＴｘ）を式（３４）のように近似できない場合がある。
この場合、コヒーレント積分部４５は、以下の式（３５）に示すように、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を、方位角方向についてはＦＦＴし、仰角方向については離散フーリエ変換を行うことで、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分する。
コヒーレント積分部４５は、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）のコヒーレント積分結果として、以下の式（３５）に示すようなコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）が得られる。
0006641540.tif 000028
【００８２】
式（３５）が示すコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号電力は、式（２６）に示すように、送信チャンネルの位相差φＴｘ（ｎＴｘ）と位相差φ’Ｔｘ（ｎＴｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）との差分が零であり、受信チャンネルの位相差φＲｘ（ｎＲｘ）と位相差φ’Ｔｘ（ｎＴｘ，ｎＥＬ，ｎＡＺ）との差分が零であれば、最大値になる。
信号電力が最大値になるときの、式（３５）が示すコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）に基づけば、目標候補番号ｎｔｇｔの目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）は、以下の式（３６）のように表される。
0006641540.tif 000029
したがって、角度算出部４６は、式（３６）によって目標候補の方位角θ（ｎＡＺ，ｎＴｇｔ）を算出することができる。
【００８３】
実施の形態３．
図１に示すレーダ装置１では、コヒーレント積分部４５が、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分することで、式（２２）に示すようなコヒーレント積分信号ＲＴｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＥＬ，ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を得ている。
実施の形態３では、コヒーレント積分部４５が、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）に対する超解像処理を実施することで、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分するレーダ装置１について説明する。
【００８４】
実施の形態３のレーダ装置１の構成は、実施の形態１のレーダ装置１の構成と同様であり、実施の形態３のレーダ装置１を示す構成図は、図１である。
超解像処理として、ＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、又は、ＥＳＰＲＩＴ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｖｉａ  Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）等の処理を用いることができる。
コヒーレント積分部４５は、超解像処理として、例えば、ＭＵＳＩＣの処理を用いる場合、以下の式（３７）に従って距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分する。
【００８５】
0006641540.tif 000030
式（３７）において、ａ（θＥＬ（ｎＥＬ）,θＡＺ（ｎＡＺ））は、サーチするモードベクトルである。Ｈは、複素共役転置であり、ＥＮは、雑音部分空間である。
コヒーレント積分部４５が、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）に対する超解像処理を実施する場合、ＦＦＴ等を実施する場合よりも、目標の分離性能を高めることができる。
【００８６】
実施の形態１〜３のレーダ装置１では、図９に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘが、車両のフロントガラスの縁部のうちのＡピラーの近傍に設置されて、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘが、フロントガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置されている。
しかし、これは一例に過ぎず、図１９に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、車両のＡピラーに設置されていてもよい。また、送信アンテナ２４−１〜２４−４は、例えば、車両のＢピラーに設置されていてもよい。ただし、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、車両のＡピラー又はＢピラーに設置される場合、送信アンテナ２４−１〜２４−４から放射される送信信号が、Ａピラー等に遮られないように、Ａピラー等の一部又は全部が、例えば、送信信号を透過する部材で施されているものとする。
また、送信アンテナ２４−１〜２４−４は、図２０に示すように、車両のフロントバンパーに設置されていてもよい。
図１９及び図２０の設置例でも、送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙである。
図１９は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
図２０は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【００８７】
また、図２１に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、車両のリアガラスの縁部のうちのＤピラーの近傍に設置されて、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、リアガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置されていてもよい。
また、図２２に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、車両のリアバンパーに設置されて、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、リアガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置されていてもよい。
図２１及び図２２の設置例でも、送信アンテナ２４−１〜２４−４における指向方向の間隔がｄｙである。
図２１は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
図２２は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【００８８】
図１５では、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、車両のフロントガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置されて、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、フロントガラスの縁部のうちのＡピラーの近傍に設置されている。
しかし、これは一例に過ぎず、図２３に示すように、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、車両のＡピラーに設置されていてもよい。また、受信アンテナ３１−１〜３１−４は、例えば、車両のＢピラーに設置されていてもよい。
また、受信アンテナ３１−１〜３１−４は、図２４に示すように、車両のフロントバンパーに設置されていてもよい。
図２３及び図２４の設置例でも、受信アンテナ３１−１〜３１−４における指向方向の間隔がｄｙである。
図２３は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
図２４は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【００８９】
また、図２５に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、リアガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置されて、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、車両のリアガラスの縁部のうちのＤピラーの近傍に設置されていてもよい。
また、図２６に示すように、送信アンテナ２４−１〜２４−４が、リアガラスの縁部のうちの上端部の近傍に設置されて、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、車両のリアバンパーに設置されていてもよい。
図２５及び図２６の設置例でも、受信アンテナ３１−１〜３１−４における指向方向の間隔がｄｙである。
図２５は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
図２６は、送信アンテナ２４−１〜２４−４及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の設置例を示す説明図である。
【００９０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
この発明は、目標を測角するレーダ装置及び信号処理方法に適している。
【符号の説明】
【００９２】
１  レーダ装置、１１  送信部、１２  受信部、１３  信号処理器、１４  表示器、２０  変調部、２１  局部発振信号生成部、２２  符号変調部、２３−１〜２３−ＮＴｘ  送信機、２４−１〜２４−ＮＴｘ  送信アンテナ、２４ａ−１〜２４ａ−ＮＴｘ  放射面、３１−１〜３１−ＮＲｘ  受信アンテナ、３２−１〜３２−ＮＲｘ  受信機、３３−１〜３３−ＮＲｘ  Ａ／Ｄ変換器、４１  分離部、４２  信号生成部、４３  インコヒーレント積分部、４４  目標候補検出部、４５  コヒーレント積分部、４６  角度算出部、５１  分離回路、５２  信号生成回路、５３  インコヒーレント積分回路、５４  目標候補検出回路、５５  コヒーレント積分回路、５６  角度算出回路、６１  メモリ、６２  プロセッサ。
【要約】
送信信号の指向方向での設置位置が互いに異なり、かつ、指向方向と平行な水平面と直交している方向での設置位置が互いに異なり、指向方向と直交している放射面（２４ａ−１）〜（２４ａ−ＮＴＸ）から送信信号を放射する送信アンテナ（２４−１）〜（２４−ＮＴＸ）と、送信アンテナ（２４−１）〜（２４−ＮＴＸ）のそれぞれから放射されたのち、目標に反射されたそれぞれの送信信号を反射信号として受信し、それぞれの反射信号の受信信号を出力する受信アンテナ（３１−１）〜（３１−ＮＲＸ）と、送信アンテナ（２４−１）〜（２４−ＮＴＸ）における指向方向での設置位置に基づいて、受信アンテナ（３１−１）〜（３１−ＮＲＸ）から出力された受信信号をコヒーレント積分し、受信信号のコヒーレント積分結果であるコヒーレント積分信号から、目標を測角する信号処理器（１３）とを備えるように、レーダ装置（１）を構成した。【図１】
0006641540.tif 000031
【図２】
0006641540.tif 000032
【図３】
0006641540.tif 000033
【図４】
0006641540.tif 000034
【図５】
0006641540.tif 000035
【図６】
0006641540.tif 000036
【図７】
0006641540.tif 000037
【図８】
0006641540.tif 000038
【図９】
0006641540.tif 000039
【図１０】
0006641540.tif 000040
【図１１】
0006641540.tif 000041
【図１２】
0006641540.tif 000042
【図１３】
0006641540.tif 000043
【図１４】
0006641540.tif 000044
【図１５】
0006641540.tif 000045
【図１６】
0006641540.tif 000046
【図１７】
0006641540.tif 000047
【図１８】
0006641540.tif 000048
【図１９】
0006641540.tif 000049
【図２０】
0006641540.tif 000050
【図２１】
0006641540.tif 000051
【図２２】
0006641540.tif 000052
【図２３】
0006641540.tif 000053
【図２４】
0006641540.tif 000054
【図２５】
0006641540.tif 000055
【図２６】
0006641540.tif 000056