(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波受信用のアンテナ装置であって、
一定方向に配列された複数の単位アンテナ（５−１、５−２）を１つのアンテナグループ（４１〜４４、５１〜５３、６１〜６４）として、前記アンテナグループが、複数、前記一定方向へ等間隔で配列され、
各前記アンテナグループのいずれにおいても、前記複数の単位アンテナは所定の第１の間隔で配列され、
各前記単位アンテナは、当該アンテナ装置全体として、前記第１の間隔を含む異なる２種類以上の間隔で前記一定方向へ配列されている、
アンテナ装置（４、５０、６０）。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
少なくとも１つの前記アンテナグループの各々には、前記複数の単位アンテナの給電端同士を接続する給電端接続部であって、前記アンテナグループにおける前記複数の単位アンテナで受信された信号を合成して１つの受信信号として出力する給電端接続部が設けられており、
前記少なくとも１つの前記アンテナグループ以外の前記アンテナグループの各々は、各前記単位アンテナで受信された信号の各々が合成されずに個別に出力されるように構成されている、
アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置であって、
各前記アンテナグループが３つ以上の前記単位アンテナを有していて１つの前記アンテナグループ内において各単位アンテナが異なる２種類以上の間隔で前記一定方向に配列されているか、若しくは、隣接するアンテナグループ間における互いに隣接する前記単位アンテナの前記一定方向の間隔を隣接グループアンテナ間隔として、各前記アンテナグループ内における隣接する各前記単位アンテナの間隔のうち少なくとも１つが前記隣接グループアンテナ間隔とは異なるように構成されている、
アンテナ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナグループを少なくとも３つ備え、
各前記アンテナグループのうち、前記一定方向における両端の２つの前記アンテナグループ（４１，４４，６１，６４，７１，７４）は、前記給電端接続部が設けられており、
各前記アンテナグループのうち前記両端の２つのアンテナグループ以外の他の前記アンテナグループを内側アンテナグループ（４２，４３，６２，６３，７２，７３）として、全ての前記内側アンテナグループが有する各前記単位アンテナは、全体として、異なる２種類以上の間隔で前記一定方向へ配列されている、
アンテナ装置（４，６０，７０）。
【請求項５】
請求項４に記載のアンテナ装置であって、
前記内側アンテナグループは、３つ以上の前記単位アンテナを有し、それら各単位アンテナが異なる２種類以上の間隔で前記一定方向に配列されている、
アンテナ装置（７０）。
【請求項６】
請求項４に記載のアンテナ装置であって、
前記内側アンテナグループを少なくとも２つ備え、
各前記アンテナグループ内における隣接する各前記単位アンテナの間隔のうち少なくとも１つが前記隣接グループアンテナ間隔とは異なるように構成されている、
アンテナ装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のアンテナ装置であって、
各前記アンテナグループにおいて、そのアンテナグループが有する各前記単位アンテナのうち少なくとも１つは、同じアンテナグループ内の他の前記単位アンテナに対し、前記一定方向と垂直な方向へずれて配置されている、
アンテナ装置（６０）。
【請求項８】
電波受信用のアンテナ装置であって、
複数のアンテナグループ（７１〜７４）が一定方向へ等間隔で配列され、
各前記アンテナグループはいずれも、前記一定方向に沿って順に配列された第１の単位アンテナ（５−１）、第２の単位アンテナ（５−２）及び第３の単位アンテナ（５−３）を備え、
各前記アンテナグループのいずれにおいても、前記第１の単位アンテナと前記第２の単位アンテナとの間隔は所定の第１の間隔であり、
各前記アンテナグループのいずれにおいても、前記第２の単位アンテナと前記第３の単位アンテナとの間隔は、前記第１の間隔とは異なる所定の第２の間隔である、
アンテナ装置（７０）。
【請求項９】
探査波を送信する送信部（２，３）と、
前記送信部にて送信された前記探査波が物標に反射されることによりその物標から到来する反射波を受信する受信部（４，５０，６０，７０）と、
前記受信部にて受信された受信信号に基づいて前記物標の方位を検出する方位検出部（６，８，１０）と、
を備え、
前記受信部は、
一定方向に配列された複数の単位アンテナを１つのアンテナグループとして、同じ構成の前記アンテナグループを複数有し、
各前記アンテナグループは前記一定方向へ等間隔で配列され、
各前記単位アンテナは、前記受信部全体として、異なる２種類以上の間隔で前記一定方向へ配列されており、
前記方位検出部は、各前記アンテナグループごとに各前記単位アンテナで受信された受信信号に基づく受信情報を生成してそれら前記アンテナグループごとの各受信情報に基づいて前記物標の方位を検出する第１の検出機能、及び、各前記アンテナグループのうち１つ又は互いに隣接する２以上を対象グループとして、前記対象グループが有する各前記単位アンテナごとに個別に、それら各単位アンテナで受信された受信信号に基づく受信情報を生成して、それら各受信情報に基づいて前記物標の方位を検出する第２の検出機能、を有する、
物標検出装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物標の方位を検出する物標検出装置、及びこの車載レーダ装置において用いられるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ波を送信し、そのレーダ波が物標に反射して戻ってくる反射波を複数の受信アンテナで受信して、各受信アンテナによる受信信号に基づいて物標の方位を検出する技術が種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、受信アンテナの面積を増大させることなく水平方向においてより広い角度範囲で物標を検出する方位検出装置が記載されている。具体的に、特許文献１に記載の方位検出装置では、複数のアンテナ素子が第１間隔ｄ１で配置されている。そして、各アンテナ素子からの各受信信号を用いて、近距離エリア検出時と遠距離エリア検出時とでそれぞれ異なる信号処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７１５８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近距離に存在している物標の方位をより広い角度範囲で検出できるようにするためには、受信アンテナの配置間隔を狭めればよい。しかし、チャンネル数を固定、維持したまま単に受信アンテナの配置間隔を狭めると、角度精度や角度分解能（以下まとめて、角度性能ともいう）が低下する。
【０００６】
一方、角度性能を考慮して受信アンテナの配置間隔を広げると、広角領域において、位相折り返しに起因するいわゆるグレーティングゴーストの影響により、物標の誤検出、即ち実際には存在していない方位に物標が存在していることを検出してしまう可能性が高くなる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、良好な角度性能を維持しつつグレーティングゴーストに起因する物標の誤検出を抑制することが可能なアンテナ装置、物標検出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】
【０００８】
本発明のアンテナ装置は、電波受信用のアンテナ装置（４、５０，６０，７０）であって、一定方向に配列された複数の単位アンテナ（５−１、５−２、５−３）を１つのアンテナグループ（４１〜４４、５１〜５３、６１〜６４、７１〜７４）として、同じ構成のアンテナグループが、複数、一定方向へ等間隔で配列されている。そして、各単位アンテナは、当該アンテナ装置全体として、異なる２種類以上の間隔で一定方向へ配列されている。
【０００９】
このように構成されたアンテナ装置は、アンテナグループについては等間隔で配置されている。そのため、例えば探査波の反射波を受信してその受信信号に基づいて物標の方位を検出する装置において反射波の受信用アンテナとして本発明のアンテナ装置を用いることで、アンテナグループごとの受信信号に基づいて、所定の方位角範囲に存在する比較的遠距離の物標の方位を検出することが可能となる。
【００１０】
加えて、本発明のアンテナ装置が有する各単位アンテナは、当該アンテナ装置全体として、全て等間隔に配列されてはおらず、異なる２種類以上の間隔で配列されている。そのため、このアンテナ装置を用いることで、各単位アンテナからの個々の受信信号に基づき、少なくとも上記遠距離よりも近い距離の物標について、上記方位角範囲よりも広い角度範囲内で、角度性能を維持しつつ、グレーティングゴーストに起因する物標の誤検出が抑制された方位検出結果を得ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の物標検出装置は、探査波を送信する送信部（２，３）と、受信部（４，５０，６０，７０）と、方位検出部（６，８，１０）とを備える。受信部は、送信部にて送信された探査波が物標に反射されることによりその物標から到来する反射波を受信する。方位検出部は、受信部にて受信された受信信号に基づいて物標の方位を検出する。
【００１２】
受信部は、より具体的には、一定方向に配列された複数の単位アンテナを１つのアンテナグループとして、同じ構成のアンテナグループを複数有し、各アンテナグループは一定方向へ等間隔で配列され、各単位アンテナは、受信部全体として、異なる２種類以上の間隔で一定方向へ配列されている。
【００１３】
そして、方位検出部は、第１の検出機能及び第２の検出機能を有する。第１の検出機能は、各アンテナグループごとに、各単位アンテナで受信された受信信号に基づく受信情報を生成して、それらアンテナグループごとの各受信情報に基づいて物標の方位を検出する機能である。第２の検出機能は、各アンテナグループのうち１つ又は互いに隣接する２以上を対象グループとして、対象グループが有する各単位アンテナごとに個別に、それら各単位アンテナで受信された受信信号に基づく受信情報を生成して、それら各受信情報に基づいて物標の方位を検出する機能である。
【００１４】
このように構成された物標検出装置によれば、受信部として、前述のアンテナ装置を用いている。そのため、前述のアンテナ装置と同等の効果が得られる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車載レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の受信アンテナ部の構成を示す説明図である。
【図３】第２実施形態の受信アンテナ部の構成を示す説明図である。
【図４】第３実施形態の受信アンテナ部の構成を示す説明図である。
【図５】第４実施形態の受信アンテナ部の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
（１）車載レーダ装置の全体構成
図１に示すように、本実施形態の車載レーダ装置１は、送信器２と、送信アンテナ３と、受信アンテナ部４と、受信器６と、ＡＤ変換部８と、信号処理部１０とを備える。
【００１７】
送信器２は、送信アンテナ３を介してミリ波帯のレーダ波を送信する。送信アンテナ３から送信されたレーダ波が、先行車両や路側物等の物標で反射すると、その反射したレーダ波（以下、反射波という）が、受信アンテナ部４にて受信される。
【００１８】
なお、車載レーダ装置１は、車両において、送信アンテナ３から車両前方へレーダ波が送信されるように搭載されている。
受信アンテナ部４は、所定の配列方向へ一列に配置された複数の単位アンテナを有する。受信アンテナ部４の具体的構成については、図２を用いて後で詳述する。受信アンテナ部４においては、後述するように複数の単位アンテナによって受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮが設定されている。受信チャンネルの数Ｎは、受信アンテナ部４を構成する単位アンテナの数や後述するアンテナグループの構成などによって異なるが、少なくとも４つのチャンネルが設定される。
【００１９】
なお、送信チャンネルについては、本実施形態では１つのチャンネルを有しているが、これはあくまでも一例である。例えば送信アンテナ及び送信器を複数設けること等によって、複数の送信チャンネルを有するようにしてもよい。
【００２０】
受信アンテナ部４からは、受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮごとに受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮが出力される。受信アンテナ部４から出力された各受信信号Ｓｒｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）は、受信器６へ入力される。
【００２１】
受信器６は、受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮごとの各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮに基づいて、それら各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮに対応したＮ個のビート信号Ｂ１〜ＢＮを生成する。
【００２２】
ＡＤ変換部８は、受信器６が生成するビート信号Ｂ１〜ＢＮを、それぞれサンプリングしてデジタルデータ（以下、ビート信号データという）Ｄ１〜ＤＮに変換する。ＡＤ変換部８は、より具体的には、Ｎ個のＡＤ変換器２４−１〜２４−Ｎを有する。各ＡＤ変換器２４−ｉは、それぞれ、受信器６が生成したビート信号Ｂｉをビート信号データＤｉに変換する。
【００２３】
信号処理部１０は、各ＡＤ変換器２４−１〜２４−Ｎを介して取り込んだ各ビート信号データＤ１〜ＤＮに基づいて各種処理を実行する。
送信器２は、高周波発振器１２と、分配器１４とを備えている。高周波発振器１２は、時間に対して周波数が直線的に漸増と漸減を繰り返すか又は漸増及び漸減の何れか一方を繰り返すよう変調されたミリ波帯の高周波信号を生成する。即ち、高周波発振器１２が生成する高周波信号は、周波数が直線的に漸増する上り区間と、周波数が直線的に漸減する下り区間とが、交互に発生、又は何れか一方が連続的に発生する。分配器１４は、高周波発振器１２の出力を送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌとに電力分配する。
【００２４】
分配器１４にて分配された２つの信号のうち、送信信号Ｓｓは、送信アンテナ３へ供給される。送信アンテナ３からは、供給された送信信号Ｓｓに基づいてレーダ波が送信される。分配器１４にて分配された２つの信号のうち、ローカル信号Ｌは、受信器６へ供給される。
【００２５】
受信器６は、Ｎ個のミキサ２１−１〜２１−Ｎと、Ｎ個の増幅器２２−１〜２２−Ｎを備えている。ミキサ２１−ｉには、受信アンテナ部４から、チャンネルＣＨｉの受信信号Ｓｒｉが入力される。また、増幅器２２−ｉは、ミキサ２１−ｉに接続されている。
【００２６】
ミキサ２１−ｉは、受信チャンネルＣＨｉの受信信号Ｓｒｉとローカル信号Ｌを混合し、これら信号の差の周波数成分であるビート信号Ｂｉを生成する。増幅器２２−ｉは、ミキサ２１−ｉで生成されたビート信号Ｂｉを増幅する。増幅器２２−ｉは、ビート信号Ｂｉから不要な高周波成分を取り除くフィルタ機能を有していてもよい。増幅器２２−ｉで増幅されたビート信号Ｂｉは、ＡＤ変換器２４−ｉに入力される。
【００２７】
このように構成された車載レーダ装置１では、周波数変調された連続波（例えばＦＭＣＷ）からなるレーダ波が、送信器２によって送信アンテナ３を介して送信される。そして、送信されたレーダ波が物標に反射して戻ってきた反射波が、受信アンテナ部４内の各単位アンテナにて受信される。
【００２８】
すると、各受信チャンネルＣＨｉでは、受信信号Ｓｒｉが、ミキサ２１−ｉにて送信器２からのローカル信号Ｌと混合されることにより、これら受信信号Ｓｒｉとローカル信号Ｌとの差の周波数成分であるビート信号Ｂｉが生成される。このビート信号Ｂｉが、増幅器２２−ｉにて増幅され且つ不要な高周波成分が除去された後、ＡＤ変換器２４−ｉにて繰り返しサンプリングされてビート信号データＤｉに変換される。
【００２９】
信号処理部１０は、ＣＰＵ１６やメモリ１７などを有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。メモリ１７は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、その他の各種記憶媒体のうち少なくとも１つを有していてもよい。また、信号処理部１０は、ＡＤ変換部８からデータを入力する入力ポートや、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を実行するためのデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を備えている。
【００３０】
なお、信号処理部１０が備えるマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。また、信号処理部１０がメモリ１７のプログラムを実行することにより実現される機能のうち一部又は全てを、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。
【００３１】
信号処理部１０は、入力された受信チャンネルごとの各ビート信号データＤｉに基づいて、少なくとも物標検出処理を実行する。物標検出処理は、レーダ波を反射した物標が存在する方位、その物標との距離、その物標との相対速度など（以下まとめて「物標情報」ともいう）を求めるための処理である。
【００３２】
物標検出処理は、ＣＰＵ１６が、メモリ１７に記憶されている物標検出処理のプログラムをメモリ１７から読み込んで実行することにより行われる。物標検出処理の具体的な内容については後で概略説明する。
【００３３】
本実施形態の信号処理部１０は、各ビート信号データＤｉに基づき、車両前方のうち特に車両前方の遠く離れた位置に存在している物標を限られた方位角範囲内で検出する遠距離狭角検出機能と、車両前方のうち特に比較的近い位置に存在している物標を比較的広い方位角範囲内で検出する近距離広角検出機能とを備えている。これら各検出機能は、物標検出処理が実行されることによって実現される。具体的に、物標検出処理の中に、遠距離狭角検出機能を実現するための遠距離狭角検出処理、及び近距離広角検出機能を実現するための近距離広角検出処理が含まれている。なお、本実施形態における方位角とは、水平面における方位角を意味する。
【００３４】
遠距離狭角検出機能において精度良く検出可能な物標までの距離は、近距離広角検出機能において精度良く検出可能な物標までの距離よりも長い。逆に、近距離広角検出機能において精度良く検出可能な方位角範囲は、遠距離狭角検出機能において精度良く検出可能な方位角範囲よりも広い。
【００３５】
（２）受信アンテナ部の構成
受信アンテナ部４の構成について、図２を用いて説明する。図２に示すように、受信アンテナ部４は、４つのアンテナグループ４１，４２，４３，４４を備えている。具体的に、第１アンテナグループ４１、第２アンテナグループ４２、第３アンテナグループ４３、及び第４アンテナグループ４４が、この順に、配列方向へ、所定のグループ間隔ｄ０で一列に配列されている。なお、配列方向は、水平面に略平行な方向であり、伝搬方向は、水平面に略垂直な方向である。
【００３６】
第１アンテナグループ４１は、２つの単位アンテナ５−１，５−２を備える。第１単位アンテナ５−１は、給電線路３０を備える。給電線路３０は、配列方向と垂直な方向である伝搬方向に延びるように形成された直線状の伝送線である。
【００３７】
また、給電線路３０における、配列方向と反対側（図中左側）の側辺である左側辺には、５つの第１放射素子３１が接続されている。これら５つの第１放射素子３１は、給電線路３０の左側辺に対し、伝搬方向に沿って一定間隔（例えば、使用周波数に対応した波長と略同じ長さ）で配置されている。
【００３８】
また、給電線路３０における、配列方向側（図中右側）の側辺である右側辺には、５つの第２放射素子３２が接続されている。これら５つの第２放射素子３２は、給電線路３０の右側辺に対し、伝搬方向に沿って一定間隔（例えば、使用周波数に対応した波長と略同じ長さ）で配置されている。
【００３９】
本実施形態では、図２に示すように、給電線路３０の左側辺に接続されている５つの第１放射素子３１と、給電線路３０の右側辺に接続されている５つの第２放射素子３２は、伝搬方向側において全く同じ位置に配置されている。つまり、５つの第１放射素子３１と５つの第２放射素子３２は、給電線路３０を軸として線対称の位置関係にある。
【００４０】
第１単位アンテナ５−１において、１つの第１放射素子３１と、この第１放射素子３１に対して給電線路３０を挟んで配列方向側に隣接配置されている１つの第２放射素子３２と、給電線路３０全体のうちこれら２つの放射素子３１，３２の間に存在している領域は、全体として、これらが一体化されて形成された１つの放射素子（以下「一体化放射素子」ともいう）として捉えることができる。つまり、第１単位アンテナ５−１は、言い換えると、５つの一体化放射素子が給電線路３０によって直列接続された構成であるとも言える。
【００４１】
第１単位アンテナ５−１における、給電が行われる一端側（図中下側）とは反対側（図中上側）の端部は、その端部にて信号の反射が発生しないように終端処理されている。つまり、第１単位アンテナ５−１は、進行波型のアンテナとして構成されている。
【００４２】
本実施形態の第１単位アンテナ５−１は、誘電体基板（不図示）の両面のうち一方の面に形成されている。また、第１単位アンテナ５−１は、ストリップ導体にて形成されている。尚、誘電体基板の他方の面には、導体からなる接地板が形成されている。つまり、第１単位アンテナ５−１は、複数の放射素子が伝搬方向にアレー状に配列された、いわゆるマイクロストリップアレーアンテナとして構成されている。
【００４３】
第１単位アンテナ５−１にて反射波が受信されると、その受信された信号は、第２単位アンテナ５−２にて受信された信号と合成される。そして、その合成された信号が、受信チャンネルＣＨ１の受信信号Ｓｒ１として出力され、受信器６に入力される。
【００４４】
第２単位アンテナ５−２は、第１単位アンテナ５−１から配列方向へ所定のアンテナ間隔ｄ１だけ隔てた位置に配置されている。第２単位アンテナ５−２の構成は、基本的に第１単位アンテナ５−１と全く同じである。
【００４５】
第１単位アンテナ５−１と第２単位アンテナ５−２は、給電端３０ａが互いに接続されており、これにより、前述の通り、両アンテナで受信された信号が合成されて１つの受信信号Ｓｒ１として出力される。
【００４６】
第１アンテナグループ４１以外の他の３つのアンテナグループ４２，４３，４４も、２つの単位アンテナ５−１，５−２を備えているという点は全く同じである。各アンテナグループ４１〜４４内における、２つの単位アンテナ５−１，５−２の配置間隔も、いずれも同じアンテナ間隔ｄ１である。
【００４７】
ただし、第１アンテナグループ４１の隣に配置されている第２アンテナグループ４２においては、第１単位アンテナ５−１と第２単位アンテナ５−２の給電端同士は接続されていない。第２アンテナグループ４２においては、各単位アンテナ５−１，５−２で受信された信号はそれぞれ個別に受信信号Ｓｒｉとして出力される。即ち、第１単位アンテナ５−１で受信された信号は受信チャンネルＣＨ２の受信信号Ｓｒ２として出力され、第２単位アンテナ５−２で受信された信号は受信チャンネルＣＨ３の受信信号Ｓｒ３として出力される。
【００４８】
第２アンテナグループ４２の隣に配置されている第３アンテナグループ４３は、第２アンテナグループ４２と全く同じ構成である。第３アンテナグループ４３において、第１単位アンテナ５−１で受信された信号は受信チャンネルＣＨ４の受信信号Ｓｒ４として出力され、第２単位アンテナ５−２で受信された信号は受信チャンネルＣＨ５の受信信号Ｓｒ５として出力される。
【００４９】
第３アンテナグループ４３の隣に配置されている第４アンテナグループ４４は、第１アンテナグループ４１と全く同じ構成である。即ち、第４アンテナグループ４４において、第１単位アンテナ５−１と第２単位アンテナ５−２で受信された信号は、給電端側で互いに合成され、受信チャンネルＣＨ６に対応した１つの受信信号Ｓｒ６として出力される。
【００５０】
ここで、互いに隣接する２つのアンテナグループについて、一方のアンテナグループが有する複数の単位アンテナのうち他方のアンテナグループに最も近い位置にある単位アンテナと、他方のアンテナグループが有する複数の単位アンテナのうち一方のアンテナグループに最も近い位置にある単位アンテナとの間隔を、隣接グループアンテナ間隔と称する。
【００５１】
４つのアンテナグループ４１〜４４における、互いに隣接するアンテナグループ同士の隣接グループアンテナ間隔は、いずれも同じ値、即ち隣接グループアンテナ間隔ｄｘである。そして、隣接グループアンテナ間隔ｄｘは、アンテナ間隔ｄ１とは異なる値である。つまり、本実施形態の受信アンテナ部４は、複数（本実施形態では８個）の単位アンテナが、等間隔で配列されているのではなく異なる２種類の間隔で交互に配列されている。
【００５２】
つまり、本実施形態の受信アンテナ部４は、複数の単位アンテナが配列方向にアレー状に配列された、線状アレイアンテナとして構成されている。
なお、本実施形態では、各受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮに基づいて（ひいては、各ビート信号データＤ１〜ＤＮに基づいて）、信号処理部１０が、前述の近距離広角検出処理及び遠距離狭角検出処理を行う。そして、それら各検出処理による検出結果を合成することで、車両前方の広角且つ遠距離までの広い範囲を対象とした、物標情報の検出結果を生成する。
【００５３】
近距離広角検出処理は、第２アンテナグループ４２及び第３アンテナグループ４３からの各受信信号、即ち、アンテナ間隔ｄ１及び隣接グループアンテナ間隔ｄｘで交互に並んだ４つの単位アンテナから出力される、受信チャンネルＣＨ２〜ＣＨ５の４チャンネル分の各受信信号Ｓｒ２〜Ｓｒ５に基づいて行われる。つまり、近距離広角検出処理は、複数の単位アンテナのうち給電端が他の単位アンテナと接続されていない単位アンテナ単体から出力される受信信号に基づいて行われる。
【００５４】
一方、遠距離狭角検出処理は、全ての受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮの各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮに基づいて行われる。ただし、後述するように、信号処理部１０において、アンテナグループごとにビート信号データＤｉが合成され、その合成されたデータに基づいて遠距離の物標情報が検出される。なお、第１アンテナグループ４１及び第４アンテナグループ４４については、受信器６に入力される時点ですでに各単位アンテナの受信信号がアナログ合成されていて、その合成された１つの受信信号Ｓｒ１、Ｓｒ６がそれぞれ入力される。そのため、第１ビート信号データＤ１及び第４ビート信号Ｄ４については、他のビート信号データと合成されることなく単独で処理される。
【００５５】
このように、遠距離狭角検出処理においては、信号処理部１０の内部において、アンテナグループごとに１つの処理情報が生成され、それら各処理情報に基づいて物標情報の検出が行われる。つまり、遠距離狭角検出処理を行う際には、受信アンテナ部４は、信号処理部１０から見て、結果として、１つのアンテナグループが１つのアンテナとしてみなされる。つまり、遠距離狭角検出処理においては、受信アンテナ部４は、４つの線状アンテナが上記アンテナ間隔ｄ１及び隣接グループアンテナ間隔ｄｘよりも長いグループ間隔ｄ０で配列された線状リニアアレイと等価となる。
【００５６】
なお、アンテナグループの数を、以下、グループ数Ｇと称する。また、１つのアンテナグループが備えている単位アンテナの数を、以下、内部単位アンテナ数Ｐと称する。本実施形態では、グループ数Ｇは４、内部単位アンテナ数Ｐは２である。また、受信チャンネル数Ｎは６である。
【００５７】
受信アンテナ部４を構成する複数のアンテナグループのうち配列方向の両端のアンテナグループにおいて、２つの単位アンテナ５−１，５−２を給電端側で接続することは、必須ではない。また、グループ数Ｇが４であること、内部単位アンテナ数Ｐが２であることは、いずれもあくまでも一例である。受信チャンネル数Ｎについても、グループ数Ｇや内部単位アンテナ数Ｐによって異なり、しかも両端のアンテナグループにおいて各単位アンテナが給電端側で接続されているか否かによっても異なる。
【００５８】
グループ数Ｇ、内部単位アンテナ数Ｐ、及び同一アンテナグループ内の複数の単位アンテナを給電点側で接続するか否か、のうち少なくとも何れか１つが本実施形態とは異なる形態の受信アンテナ部４については、後でいくつか例示する。
【００５９】
（３）物標検出処理
物標検出処理は、車載レーダ装置１が起動された後（本実施形態では、例えば車両のイグニッションスイッチがオンされた後）、信号処理部１０のＣＰＵ１６により、予め規定された時間間隔で周期的に実行される。
【００６０】
信号処理部１０が物標検出処理を開始すると、まず、高周波発振器１２を制御して、送信アンテナ３からレーダ波を送信させる。レーダ波が送信されると、車両前方に物標が存在している場合にはレーダ波がその物標で反射してその反射波が受信アンテナ部４で受信され、受信アンテナ部４から各受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮごとの各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮが出力される。信号処理部１０は、各ＡＤ変換器２４−１〜２４−Ｎを作動させてビート信号データＤ１〜ＤＮを取得する。
【００６１】
次に、信号処理部１０は、取得した各ビート信号データＤ１〜ＤＮに対し、周波数解析（本実施形態では例えばＦＦＴ処理）を実行することで、各受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮ毎かつ上り／下り区間毎に、各ビート信号データＤ１〜ＤＮのパワースペクトル（即ち、周波数スペクトル）を求める。
【００６２】
そして、グループ間隔ｄ０で配置された各アンテナグループごとに、そのアンテナグループのパワースペクトルであるグループスペクトルを生成する。そして、そのグループスペクトルに基づいて、遠距離狭角検出処理を実行する。
【００６３】
遠距離狭角検出処理は、具体的に次のように行う。即ち、各受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮごとのパワースペクトルを、アンテナグループごとに合成することで、アンテナグループごとのグループスペクトルを求める。本実施形態では、アンテナグループごとの各ビート信号データのＦＦＴ結果（具体的に、実数部及び虚数部のそれぞれ）をベクトル合成することで、グループスペクトルを導出する。
【００６４】
なお、本実施形態では、第１アンテナグループ４１及び第４アンテナグループ４４については、それらが有する２つの単位アンテナからの各受信信号がアナログ合成されて受信器６へ出力され、１つの受信チャンネルの受信信号として処理される。そのため、第１アンテナグループ４１からの受信信号Ｓｒ１に基づく受信チャンネルＣＨ１のビート信号データＤ１、及び第４アンテナグループ４４からの受信信号Ｓｒ６に基づく受信チャンネルＣＨ６のビート信号データＤ６は、いずれも、他のビート信号データのＦＦＴ結果とベクトル合成されず、各々単独にてグループスペクトルが導出される。
【００６５】
一方、第２アンテナグループ４２については、２つの単位アンテナ５−１，５−２からの受信信号Ｓｒ２、Ｓｒ３が個別に出力される。そのため、信号処理部１０は、各受信信号Ｓｒ２，Ｓｒ３に対応した受信チャンネルＣＨ２，ＣＨ３の各パワースペクトルをベクトル合成することで、第２アンテナグループ４２に対応したグループスペクトルを導出する。
【００６６】
第３アンテナグループ４３についても、第２アンテナグループ４２と全く同じ要領で、各受信信号Ｓｒ４，Ｓｒ５に対応した受信チャンネルＣＨ４，ＣＨ５の各パワースペクトルをベクトル合成することで、第３アンテナグループ４３に対応したグループスペクトルを導出する。
【００６７】
つまり、遠距離狭角検出処理では、あたかも、グループ間隔ｄ０で配列された４つの単位アンテナからの受信信号をそれぞれ個別にＦＦＴ処理した結果と等価となるように、グループスペクトルを導出する。
【００６８】
信号処理部１０は、このようにして導出したグループスペクトルに基づき、周知のＭＵＳＩＣ（Mutiple Signal Classification の略称）アルゴリズムを用いて、方位解析を実行する。さらに、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置における周知の手法により、物標までの距離、相対速度なども生成する。このようにして、方位を含む物標情報を生成する。
【００６９】
本実施形態の遠距離狭角検出処理では、グループ間隔ｄ０という比較的大きい間隔（隣接する単位アンテナ相互間の間隔よりも大きい間隔）で配列されたアンテナグループごとにグループスペクトルを導出して物標情報を生成している。
【００７０】
そのため、遠距離狭角検出処理では、精度良く検出可能な方位角範囲（以下、遠距離狭角範囲ともいう）は近距離広角検出処理で精度良く検出可能な方位角範囲（以下、近距離広角範囲ともいう）よりも狭くなるものの、自車両前方の遠く離れた位置の物標を精度良く検出することができる。
【００７１】
遠距離狭角検出処理の後は、信号処理部１０は、近距離広角検出処理を実行する。具体的に、給電端が他の単位アンテナと接続されていない単位アンテナからの受信信号に基づくパワースペクトルを抽出する。本実施形態では、第２アンテナグループ４２と第３アンテナグループ４３が、それぞれ、単位アンテナ５−１，５−２が単独で受信信号Ｓｒ２，Ｓｒ３，Ｓｒ４，Ｓｒ５を出力するように構成されている。
【００７２】
そこで、信号処理部１０は、これら受信チャンネルＣＨ２〜ＣＨ５の各受信信号Ｓｒ２〜Ｓｒ５に基づく各ビート信号データＤ２〜Ｄ５ごとにそれぞれパワースペクトルを抽出する。そして、抽出したパワースペクトルごとに、そのパワースペクトル上に存在する周波数ピークを検出する（即ち、物標候補を検出する）。
【００７３】
各受信チャンネルＣＨ２〜ＣＨ５ごとの各パワースペクトルは、グループ間隔ｄ０よりも狭い間隔で配列された４つの単位アンテナからの受信信号Ｓｒ２〜Ｓｒ５を個別にＦＦＴ処理した結果である。
【００７４】
信号処理部１０は、各受信チャンネルＣＨ２〜ＣＨ５ごとの各パワースペクトルに基づき、物標候補が存在する方位を推定する方位解析を実行する。なお、本実施形態では、一例として、アレイアンテナのメインローブを利用して物標が存在する方位を検出する周知のデジタルビームフォーミング（いわゆるＤＢＦ）法を用いて方位解析を実行する。さらに、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置における周知の手法により、物標までの距離、相対速度なども生成する。このようにして、近距離広角範囲内における物標情報を生成する。
【００７５】
本実施形態の近距離広角検出処理では、アンテナ間隔ｄ１及び隣接グループアンテナ間隔ｄｘという比較的狭い間隔（グループ間隔ｄ０よりも狭い間隔）で配列された４つの単位アンテナごとにグループスペクトルを導出して物標情報を生成している。そのため、精度良く検出可能な距離は遠距離狭角検出処理よりも短くなるものの、自車両前方の広い角度範囲内、即ち遠距離狭角範囲よりも広い近距離広角範囲内で、位置の物標を精度良く検出することができる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、第２アンテナグループ４２及び第３アンテナグループ４３が有する計４つの単位アンテナが、等間隔で配列されてはおらず、異なる２種類の間隔で配列されている。具体的に、受信チャンネルＣＨ２に対応した単位アンテナ（以下、ＣＨ２単位アンテナともいう）５−１と受信チャンネルＣＨ３に対応した単位アンテナ（以下、ＣＨ３単位アンテナともいう）５−２の間隔は、アンテナ間隔ｄ１である。これに対し、ＣＨ３単位アンテナと受信チャンネルＣＨ４に対応した単位アンテナ（以下、ＣＨ４単位アンテナともいう）５−１の間隔は、隣接グループアンテナ間隔ｄｘであり、アンテナ間隔ｄ１とは異なる。また、ＣＨ４単位アンテナと受信チャンネルＣＨ５に対応した単位アンテナ（以下、ＣＨ５単位アンテナともいう）５−２の間隔は、アンテナ間隔ｄ１である。
【００７７】
このように、近距離広角範囲の物標検出に利用される４つの単位アンテナは、等間隔ではなく異なる２種類の間隔で配列されている。そのため、近距離広角検出処理において、グレーティングゴーストが抑制された、高精度の物標検出結果を得ることができる。
【００７８】
近距離広角範囲の物標検出に利用される複数の単位アンテナを等間隔ではなく複数種類（本実施形態では２種類）の間隔で配列することによって、等間隔で配列する場合よりもグレーティングゴーストを抑制できることの原理について、概略説明する。
【００７９】
本実施形態の車載レーダ装置１のようないわゆる電子スキャンレーダにおいては、方位解析時に、真の物標に対する方位スペクトルと一定方位間隔でピークレベルの等しいグレーティングローブが繰り返し生じる。即ち、いずれのグレーティングローブの方位に真の物標が存在するかは、単純な方位解析のみでは判断できない。結果として、本来検知する必要のない方位の物標が、グレーティングローブとして検知エリア内に現れる現象を、グレーティングゴーストという。
【００８０】
グレーティングローブの方位は受信アンテナ間隔によって決まる。ここでいう受信アンテナ間隔とは、３以上の受信チャネルが存在する場合、任意の２チャネルの組合せの数だけ存在する。即ち、例えば単位アンテナが４つの場合、受信アンテナ間隔は６つ存在する。
【００８１】
単位アンテナが例えば４つの場合において、その４つの単位アンテナが等間隔で配置されている場合は、６つの受信アンテナ間隔は全て、最小アンテナ間隔（即ち隣接する単位アンテナの間隔）の整数倍となる。この場合、最小アンテナ間隔によってグレーティングローブが生じる方位には、整数倍の受信アンテナ間隔によってもグレーティングローブが生じる。その結果、全てのチャネル組合せの測角結果を合成すると、最小アンテナ間隔によって定まる方位に鋭いグレーティングローブが現れる。
【００８２】
しかしながら、４つの単位アンテナが２以上の間隔（例えば間隔ｄｘ及び間隔ｄ１の２種類）で配置されている場合、最小アンテナ間隔ｄ１の整数倍にはならない受信アンテナ間隔が多数存在する。その結果、全てのチャネル組合せの測角結果を合成しても、各グレーティングローブの方位が異なるため、真の物標の方位スペクトルと比べ、合成されたグレーティングローブのピークレベルが低くなる。即ち、グレーティングゴーストの発生を抑制できる。
【００８３】
なお、遠距離狭角範囲と近距離広角範囲は、各方位解析に用いるアンテナの指向性利得と、上記グレーティングローブが生じない角度範囲から規定することが望ましい。具体的には、電波の波長λ、アンテナ最小間隔ｄｍに対して±ａｒｃｓｉｎ｛λ／（２・ｄｍ）｝未満の角度範囲とすることが一般的である。
【００８４】
信号処理部１０は、上記のようにして遠距離狭角検出処理及び近距離広角検出処理を行った後は、それら各検出処理の検出結果を重畳する。具体的に、本実施形態では、近距離広角検出処理によって検出した物標のうち、遠距離角度範囲内に存在している物標を除いた物標を、遠距離狭角検出処理によって検出した遠距離角度範囲内の物標に追加することで、両検出処理での検出結果を重畳する。
【００８５】
ここまでの処理で得られた物標情報は、仮の物標情報であってまだ確定されてはいない。そこで、信号処理部１０はさらに、周知の物標特定処理を行うことで、物標の確定を行う。即ち、物標として確からしいものを特定する。
【００８６】
なお、物標情報を取得するための処理として、上述した物標検出処理はあくまでも一例である。受信アンテナ部４からの各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮに基づいて、車両前方の遠距離に存在している遠距離角度範囲内の物標、及び車両前方の近距離に存在している近距離角度範囲内の物標をともに精度良く検出可能な他の信号処理方法を用いてもよい。
【００８７】
（４）第１実施形態の効果
以上説明したように、本第１実施形態の車載レーダ装置１は、受信アンテナ部４が、配列方向に等間隔で配列された複数のアンテナグループ４１〜４４を有している。各アンテナグループ４１〜４４はいずれも同じ構成である。具体的に、各アンテナグループ４１〜４４はいずれも、同じ構成の２つの単位アンテナ５−１，５−２を有する。その２つの単位アンテナ５−１，５−２は、配列方向にアンテナ間隔ｄ１だけ隔てて配列されている。さらに、隣接する２つのアンテナグループ間における隣接グループアンテナ間隔ｄｘはいずれも同じであって、且つその隣接グループアンテナ間隔ｄｘはアンテナ間隔ｄ１とは異なる。
【００８８】
よって、受信アンテナ部４全体として、隣接する単位アンテナの間隔は、配列方向に向かって、アンテナ間隔ｄ１、隣接グループアンテナ間隔ｄｘ、アンテナ間隔ｄ１、隣接グループアンテナ間隔ｄｘ、アンテナ間隔ｄ１、・・・というように、交互に２種類の間隔となっている。
【００８９】
そして、信号処理部１０は、遠距離狭角検出処理においては、アンテナグループごとに合成されたＦＦＴ処理結果を用いて、遠距離狭角範囲内の物標の方位を検出する。各アンテナグループ４１〜４４は等間隔で配列されているため、高い角度性能を維持しつつ、遠距離の物標の方位を検出できる。
【００９０】
さらに、信号処理部１０は、近距離広角検出処理においては、各アンテナグループ４１〜４４のうち単位アンテナが給電端側で接続されていない第２アンテナグループ４２及び第３アンテナグループ４３からの各受信信号Ｓｒ２〜Ｓｒ５に基づく信号処理を行う。具体的に、各受信信号Ｓｒ２〜Ｓｒ５ごとのＦＦＴ処理結果を用いて、近距離広角範囲内の物標の方位を検出する。
【００９１】
第２アンテナグループ４２及び第３アンテナグループ４３が有する各単位アンテナは、全体として、異なる２種類の間隔（ｄ１，ｄｘ）で交互に配列されている。そのため、信号処理部１０は、各受信信号Ｓｒ２〜Ｓｒ５ごとのＦＦＴ処理結果に基づき、近距離広角範囲内の物標の方位を、角度性能を維持しつつ、且つグレーティングゴーストに起因する誤検出を抑制して、適切に検出することができる。
【００９２】
（５）特許請求の範囲との対応関係
本実施形態の文言と特許請求の範囲の文言との対応関係について説明する。車載レーダ装置１は物標検出装置の一例に相当し、受信アンテナ部４はアンテナ装置及び受信部の一例に相当する。配列方向は、一定方向に相当する。また、送信器２及び送信アンテナ３は送信部の一例に相当し、受信器６、ＡＤ変換部８及び信号処理部１０は方位検出部の一例に相当する。また、遠距離狭角範囲は第１の方位角範囲に相当し、近距離広角範囲は第２の方位角範囲に相当する。また、遠距離狭角検出機能は第１の検出機能の一例に相当し、近距離広角検出機能は第２の検出機能の一例に相当する。また、信号処理部１０によるＦＦＴ処理結果は受信情報の一例に相当する。
【００９３】
［第２実施形態］
車載レーダ装置１を構成する受信アンテナ部の具体的構成例について、図２に示した第１実施形態の受信アンテナ部４とは異なる構成例を、第２実施形態として説明する。
【００９４】
第２実施形態の受信アンテナ部５０は、図３に示すように、第１アンテナグループ５１、第２アンテナグループ５２、及び第３アンテナグループ５３の、３つのアンテナグループを備えている。これら３つのアンテナグループ５１，５２，５３が、この順に、配列方向に向かってグループ間隔ｄ０で一列に配列されている。
【００９５】
そして、各アンテナグループ５１，５２，５３の個々の構成は、いずれも、図２に示した第１実施形態の受信アンテナ部４における第２アンテナグループ４２の構成と全く同じである。よって、３つのアンテナグループ５１〜５３における、互いに隣接するアンテナグループ同士の隣接グループアンテナ間隔は、いずれも、第１実施形態と同じく、ｄｘである。
【００９６】
つまり、本第２実施形態の受信アンテナ部５０は、６個の単位アンテナが、アンテナ間隔ｄ１及び隣接グループアンテナ間隔ｄｘという異なる間隔で交互に配列された状態となっている。そして、各単位アンテナからそれぞれ個別に受信信号が出力され、受信器６に入力される。
【００９７】
即ち、第１アンテナグループ５１において、第１単位アンテナ５−１で受信された信号は受信チャンネルＣＨ１の受信信号Ｓｒ１として出力され、第２単位アンテナ５−２で受信された信号は受信チャンネルＣＨ２の受信信号Ｓｒ２として出力される。また、第２アンテナグループ５２において、第１単位アンテナ５−１で受信された信号は受信チャンネルＣＨ３の受信信号Ｓｒ３として出力され、第２単位アンテナ５−２で受信された信号は受信チャンネルＣＨ４の受信信号Ｓｒ４として出力される。また、第３アンテナグループ５３において、第１単位アンテナ５−１で受信された信号は受信チャンネルＣＨ５の受信信号Ｓｒ５として出力され、第２単位アンテナ５−２で受信された信号は受信チャンネルＣＨ６の受信信号Ｓｒ６として出力される。
【００９８】
このように、本第２実施形態の受信アンテナ部５０は、グループ数Ｇ＝３であり、内部単位アンテナ数Ｐ＝２であり、受信チャンネル数Ｎは６である。
受信アンテナ部５０がこのように構成されている本第２実施形態においては、信号処理部１０における物標検出処理の内容も第１実施形態とは一部異なる。即ち、本第２実施形態の物標検出処理の中で実行される、遠距離狭角検出処理及び近距離降格検出処理のうち、遠距離狭角検出処理では、３つのアンテナグループ５１，５２，５３ごとにそれぞれ、ビート信号データＤｉのＦＦＴ処理結果がベクトル合成されて、グループスペクトルが導出される。
【００９９】
即ち、第１アンテナグループ５１については、第１アンテナグループ５１からの各受信チャンネルＣＨ１，ＣＨ２に対応した各ビート信号データＤ１，Ｄ２のＦＦＴ処理結果がベクトル合成され、１つのグループスペクトルが導出される。第２アンテナグループ５２についても同様に、第２アンテナグループ５２からの各受信チャンネルＣＨ３，ＣＨ４に対応した各ビート信号データＤ３，Ｄ４のＦＦＴ処理結果がベクトル合成され、１つのグループスペクトルが導出される。第３アンテナグループ５３についても同様に、第３アンテナグループ５３からの各受信チャンネルＣＨ５，ＣＨ６に対応した各ビート信号データＤ５，Ｄ６のＦＦＴ処理結果がベクトル合成され、１つのグループスペクトルが導出される。
【０１００】
そして、信号処理部１０は、３つのアンテナグループごとのグループスペクトルに基づいて、周知のＭＵＳＩＣアルゴリズムを用いて方位解析を実行する。これにより、車両前方における、遠距離狭角範囲内にある遠距離の物標を、精度良く検出できる。
【０１０１】
一方、物標検出処理の中で実行される遠距離狭角検出処理及び近距離降格検出処理のうち、近距離広角検出処理では、全受信チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６の各受信信号Ｓｒ１〜Ｓｒ６に基づく各ビート信号データＤ１〜Ｄ６ごとにそれぞれパワースペクトルを抽出する。そして、抽出したパワースペクトルに基づき、例えば周知のＤＢＦ法を用いて方位解析を実行する。
【０１０２】
以上説明した第２実施形態の受信アンテナ部５０を用いることによっても、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。
［第３実施形態］
車載レーダ装置１を構成する受信アンテナ部の具体的構成例について、図２に示した第１実施形態の受信アンテナ部４及び図３に示した第２実施形態の受信アンテナ部５０とは異なる構成例を、第３実施形態として、図４を用いて説明する。
【０１０３】
図２と図４を比較して明らかなように、図４に示す本第３実施形態の受信アンテナ部６０は、図２に示した第１実施形態の受信アンテナ部４と比較して、各アンテナグループ６１〜６４内の２つの単位アンテナ５−１，５−２の相対的位置関係が異なる。より具体的には、２つの単位アンテナ５−１，５−２の、伝搬方向における相対的位置関係が異なる。
【０１０４】
図２に示すように、本第３実施形態では、１つのアンテナグループ内において、第１単位アンテナ５−１に対し、第２単位アンテナ５−２が、伝搬方向に所定距離ずれて配置されている。ただし、２つの単位アンテナ５−１，５−２の配列方向の間隔（即ちアンテナ間隔ｄ１は、第１実施形態と同じである。また、各アンテナグループ６１〜６４のグループ間隔も、第１実施形態と同じくｄ０である。
【０１０５】
このように、本第３実施形態の受信アンテナ部６０は、各アンテナグループ６１〜６４がそれぞれ、第１単位アンテナ５−１と第２単位アンテナ５−２とが互いに伝搬方向にずれた状態で配置されている。そのため、本第３実施形態の受信アンテナ部６０は、全体として、６個の単位アンテナが配列方向に向かって千鳥状に配列された状態となっている。
【０１０６】
なお、本第３実施形態においては、各アンテナグループ６１〜６４がそれぞれ第１単位アンテナ５−１と第２単位アンテナ５−２とが互いに伝搬方向にずれた状態で配置されていることを除き、基本的に第１実施形態と同じである。そのため、信号処理部１０の処理内容は、第１実施形態と同様である。
【０１０７】
したがって、本第３実施形態の受信アンテナ部６０を用いることによっても、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。しかも、各単位アンテナが配列方向に向かって千鳥状に配列されているため、垂直方向の方位を検出することも可能となる。
【０１０８】
［第４実施形態］
車載レーダ装置１を構成する受信アンテナ部の具体的構成例について、図２に示した第１実施形態の受信アンテナ部４、図３に示した第２実施形態の受信アンテナ部５０、及び図４に示した第３実施形態の受信アンテナ部６０とは異なる構成例を、第４実施形態として、図５を用いて説明する。
【０１０９】
図５に示す本第４実施形態の受信アンテナ部７０は、第１アンテナグループ７１、第２アンテナグループ７２、第３アンテナグループ７３、及び第４アンテナグループ７４の、４つのアンテナグループを備える。これら４つのアンテナグループ７１，７２，７３，７４が、この順に、配列方向に向かって同じグループ間隔ｄ０で一列に配列されている。
【０１１０】
各アンテナグループ７１〜７４の個々の構成はいずれも同じ構成である。よって、ここでは第１アンテナグループ７１の具体的構成について説明し、他の各アンテナグループ７２〜７４の説明は省略する。
【０１１１】
第１アンテナグループ７１は、第１単位アンテナ５−１、第２単位アンテナ５−２、及び第３単位アンテナ５−３の３つの単位アンテナを備える。個々の単位アンテナの構成自体は、他の各実施形態で説明した単位アンテナと同じである。
【０１１２】
第２単位アンテナ５−２は、第１単位アンテナ５−１から配列方向へ第１アンテナ間隔ｄ１だけ隔てた位置に配置されている。さらに、第２単位アンテナ５−２から配列方向へ第２アンテナ間隔ｄ２だけ隔てた位置に、第３単位アンテナ５−３が配置されている。
【０１１３】
第１アンテナ間隔ｄ１と第２アンテナ間隔ｄ２は、異なる値である。つまり、第１アンテナグループ７１内の３つの単位アンテナ５−１，５−２，５−３は、配列方向において異なる間隔ｄ１，ｄ２で配列されている。
【０１１４】
また、その３つの単位アンテナ５−１，５−２，５−３は、それぞれ、伝搬方向における位置が異なっている。即ち、第２単位アンテナ５−２は、第１単位アンテナ５−１に対し、伝搬方向に所定距離ずれて配置されている。さらに、第３単位アンテナ５−３は、第２単位アンテナ５−２に対して伝搬方向に所定距離ずれて配置されているのに加え、第１単位アンテナ５−１に対しても伝搬方向と逆方向に所定距離ずれて配置されている。そのため、第１アンテナグループ７１は、全体として、３つの単位アンテナ５−１，５−２，５−３が配列方向に向かって千鳥状に配列された状態となっている。
【０１１５】
更に、４つのアンテナグループ７１〜７４における、互いに隣接するアンテナグループ同士の隣接グループアンテナ間隔は、いずれも同じ値、即ち隣接グループアンテナ間隔ｄｘである。そして、その隣接グループアンテナ間隔ｄｘは、第１アンテナ間隔ｄ１及び第２アンテナ間隔ｄ２のいずれとも異なる値である。つまり、本第４実施形態の受信アンテナ部４は、複数（本実施形態では１２個）の単位アンテナが、第１アンテナ間隔ｄ１、第２アンテナ間隔ｄ２、及び隣接グループアンテナ間隔ｄｘという異なる３種類の間隔で交互に配列されている。
【０１１６】
また、第１アンテナグループ７１においては、３つの単位アンテナ５−１，５−２，５−３が、給電端側で互いに接続されている。そのため、第１アンテナグループ７１からは、３つの単位アンテナ５−１，５−２，５−３で受信された信号が合成されて、受信チャンネルＣＨ１の受信信号Ｓｒ１として出力される。第４アンテナグループ７４についても同様であり、３つの単位アンテナ５−１，５−２，５−３が、給電端側で互いに接続されている。そのため、第４アンテナグループ７４からは、３つの単位アンテナ５−１，５−２，５−３で受信された信号が合成されて、受信チャンネルＣＨ８の受信信号Ｓｒ８として出力される。
【０１１７】
一方、第２アンテナグループ７２においては、各単位アンテナ５−１，５−２，５−３で受信された信号はそれぞれ個別に受信信号Ｓｒｉとして出力される。即ち、第１単位アンテナ５−１で受信された信号は受信チャンネルＣＨ２の受信信号Ｓｒ２として出力され、第２単位アンテナ５−２で受信された信号は受信チャンネルＣＨ３の受信信号Ｓｒ３として出力され、第３単位アンテナ５−３で受信された信号は受信チャンネルＣＨ４の受信信号Ｓｒ４として出力される。
【０１１８】
第３アンテナグループ７３においても同様である。即ち、第３アンテナグループ７３において、第１単位アンテナ５−１で受信された信号は受信チャンネルＣＨ５の受信信号Ｓｒ５として出力され、第２単位アンテナ５−２で受信された信号は受信チャンネルＣＨ６の受信信号Ｓｒ６として出力され、第３単位アンテナ５−３で受信された信号は受信チャンネルＣＨ７の受信信号Ｓｒ７として出力される。
【０１１９】
このように、本第４実施形態の受信アンテナ部４は、グループ数Ｇ＝４であり、内部単位アンテナ数Ｐ＝３であり、受信チャンネル数Ｎは８である。
受信アンテナ部４がこのように構成されている本第４実施形態においては、信号処理部１０における物標検出処理の内容も第１実施形態とは一部異なる。即ち、本第４実施形態の物標検出処理の中で実行される、遠距離狭角検出処理及び近距離降格検出処理のうち、遠距離狭角検出処理では、４つのアンテナグループ７１〜７４ごとにそれぞれ、ビート信号データＤｉのＦＦＴ処理結果がベクトル合成されて、グループスペクトルが導出される。
【０１２０】
即ち、第２アンテナグループ７２については、第２アンテナグループ７２からの各受信チャンネルＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４に対応した各ビート信号データＤ２，Ｄ３，Ｄ４のＦＦＴ処理結果がベクトル合成され、１つのグループスペクトルが導出される。第３アンテナグループ７３についても同様に、第３アンテナグループ７３からの各受信チャンネルＣＨ５，ＣＨ６，ＣＨ７に対応した各ビート信号データＤ５，Ｄ６，Ｄ７のＦＦＴ処理結果がベクトル合成され、１つのグループスペクトルが導出される。
【０１２１】
第１アンテナグループ７１及び第４アンテナグループ７４については、第１実施形態と同様、各単位アンテナ５−１，５−２，５−３で受信された信号がアナログ合成されて１つの受信信号として出力される。そのため、第１アンテナグループ７１からの受信信号Ｓｒ１に基づく信号処理方法、および第４アンテナグループ７４からの受信信号Ｓｒ８に基づく信号処理方法は、第１実施形態と同じである。
【０１２２】
そして、信号処理部１０は、４つのアンテナグループごとのグループスペクトルに基づいて、周知のＭＵＳＩＣアルゴリズムを用いて方位解析を実行する。これにより、車両前方における、遠距離狭角範囲内にある遠距離の物標を、精度良く検出できる。
【０１２３】
一方、物標検出処理の中で実行される遠距離狭角検出処理及び近距離降格検出処理のうち、近距離広角検出処理では、第２アンテナグループ７２及び第３アンテナグループ７３からの各受信チャンネルＣＨ２〜ＣＨ７ごとの各受信信号Ｓｒ２〜Ｓｒ７に基づく、各ビート信号データＤ２〜Ｄ７ごとに、それぞれパワースペクトルを抽出する。そして、抽出したパワースペクトルに基づいて近距離広角範囲内の物標の方位を検出する。
【０１２４】
そのため、本第４実施形態の受信アンテナ部７０を用いることによっても、第１実施形態と同等の効果を得ることができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
【０１２５】
（１）受信アンテナ部が有するアンテナグループのグループ数Ｇは、上述した各実施形態に示したグループ数Ｇ（例えばＧ＝３，４）に限定されない。グループ数Ｇは２でもよいし、５以上でもよい。
【０１２６】
（２）１つのアンテナグループが有する単位アンテナの数である内部単位アンテナ数Ｐは、上述した各実施形態に示した数（例えばＰ＝２，３）に限定されない。内部単位アンテナ数Ｐは、４以上であってもよい。
【０１２７】
（３）１つのアンテナグループが３つ以上の単位アンテナを有している場合、そのアンテナグループ内における、隣接する単位アンテナ相互間のアンテナ間隔は、等間隔であってもよいし、２種類以上の異なる間隔であってもよい。ちなみに、第４実施形態は、アンテナグループ内の複数の単位アンテナが異なる間隔で配列された構成の一例である。
【０１２８】
１つのアンテナグループが３つ以上の単位アンテナを有している場合に、アンテナグループ内の複数の単位アンテナを等間隔で配列させる場合は、隣接グループアンテナ間隔ｄｘは、単位アンテナのアンテナ間隔とは異ならせる必要がある。
【０１２９】
逆に、１つのアンテナグループが３つ以上の単位アンテナを有している場合に、アンテナグループ内の複数の単位アンテナが２種類以上の異なるアンテナ間隔で配列されている場合は、隣接グループアンテナ間隔ｄｘは、その２種類以上のアンテナ間隔のうち何れかと同じ値であってもよい。
【０１３０】
（４）第１実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態では、複数のアンテナグループのうち配列方向の両端側の２つのアンテナグループが、それぞれ、そのアンテナグループが有する複数の単位アンテナが給電端側で互いに接続された構成を示したが、このように給電端側を互いに接続することは必須ではない。第１実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態においても、第２実施形態の受信アンテナ部５０と同様に、全てのアンテナグループについて、単位アンテナの給電点を互いに接続することなく単位アンテナごとに個別に受信信号を出力する構成としてもよい。
【０１３１】
逆に、両端のアンテナグループに加えてさらに他の少なくとも１つのアンテナグループについても、両端のアンテナグループと同様に、各単位アンテナを給電点側で互いに接続して、各単位アンテナで受信された信号をアナログ合成して１つの受信信号として出力させるようにしてもよい。
【０１３２】
（５）単位アンテナの形状、構成は、上記各実施形態に示した形状、構成に限定されない。即ち、給電線３０に接続される放射素子の数や形状は適宜決めてもよい。また、給電線３０に対する放射素子の接続位置や接続ピッチ（即ち、伝搬方向の間隔）についても、適宜決めてもよい。また給電線３０が直線であることは必須ではなく、全体として伝搬方向に延びるように形成されていればよい。即ち、例えば一部に屈曲部を有していてもよいし、波状形状であってもよい。
【０１３３】
（６）各チャンネルＣＨ１〜ＣＨＮごとの各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮに基づいて物標の方位を検出するための具体的構成や検出方法は、上記実施形態に限定されない。結果として、各受信信号Ｓｒ１〜ＳｒＮに基づいて、遠距離狭角範囲内の物標及び近距離広角範囲内の物標をそれぞれ適切に検出でき、特に近距離広角範囲内については角度性能を維持しつつグレーティングゴーストが抑制された検出結果を得ることができれば、他の回路構成や他の検出方法を採用してもよい。
【０１３４】
（７）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【符号の説明】
【０１３５】
１…車載レーダ装置、２…送信器、３…送信アンテナ、４，５０，６０，７０…受信アンテナ部、５−１，５−２，５−３…単位アンテナ、６…受信器、８…ＡＤ変換部、１０…信号処理部、１２…高周波発振器、１４…分配器、１６…ＣＰＵ、１７…メモリ、２１…ミキサ、２２…増幅器、２４…ＡＤ変換器、３０…給電線路、３０ａ…給電端、３１…第１放射素子、３２…第２放射素子、４１〜４４，５１〜５３，６１〜６４，７１〜７４…アンテナグループ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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