(57)【要約】【課題】リソースを効率的に利用することができるレーダ装置を提供することである。【解決手段】実施形態のレーダ装置は、探索部と、目標物同定部と、周期決定部とを持つ。探索部は、探索領域を走査して、目標物を発見するように送受信部を制御する。目標物同定部は、既に発見された目標物に向けて電波を放射して目標物により反射された電波を受信するように送受信部を制御し、目標物を同定する。周期決定部は、探索部により発見された目標物の位置と速度とに基づいて、目標物同定部が目標物に向けて電波を放射する周期を決定する。【選択図】図２
2016050890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
探索領域を走査して、目標物を発見するように送受信部を制御する探索部と、
既に発見された目標物に向けて電波を放射して前記目標物により反射された電波を受信するように送受信部を制御し、前記目標物を同定する目標物同定部と、
前記探索部により発見された目標物の位置と速度とに基づいて、前記目標物同定部が前記目標物に向けて電波を放射する周期を決定する周期決定部と、
を備えるレーダ装置。
【請求項２】
前記周期決定部は、前記探索部により発見された前記目標物の位置と速度に基づき、前記周期が、第１の周期と、前記第１の周期よりも長い第２の周期とのいずれかに決定する、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記探索部が動作するタイミングと、前記探索部と前記目標物同定部のいずれかが動作するタイミングとを含む１サイクルの処理の中で、前記目標物に対して割り当てられたタイミングで前記目標物同定部が動作する動作スケジュールであって、前記周期決定部により決定された周期に基づいて、それぞれのサイクルで前記目標物同定部が動作するか否かが決定される動作スケジュールを生成する動作スケジュール生成部を備える、
請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記動作スケジュール生成部は、前記探索部が発見した目標物の数が、前記目標物同定部が動作の対象とすることができる目標物の数を超え、且つ複数の前記目標物が前記第２の周期であると決定された場合、前記１サイクルの所定のタイミングにおいて、前記第２の周期であると決定された前記目標物を、サイクルごとに１つずつ順番に選択して、前記探索部が発見した目標物に対して、前記目標物同定部が動作する、
請求項３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記周期決定部は、前記目標物の高度が低くなるほど前記目標物を同定する際の周期を短くするように前記目標物を同定する周期を決定する、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物標を検出する電波を放射する時間間隔が、変更可能なレーダ装置が提案されている。しかしながら、従来の技術では、レーダ装置のリソースを効率的に利用できない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、リソースを効率的に利用することができるレーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のレーダ装置は、探索部と、目標物同定部と、周期決定部とを持つ。探索部は、探索領域を走査して、目標物を発見するように送受信部を制御する。目標物同定部は、既に発見された目標物に向けて電波を放射して目標物により反射された電波を受信するように送受信部を制御し、目標物を同定する。周期決定部は、探索部により発見された目標物の位置と速度とに基づいて、目標物同定部が目標物に向けて電波を放射する周期を決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態のレーダ装置１の概略を説明するための図。
【図２】レーダ装置１の機能構成図。
【図３】探索動作について説明するための図。
【図４】同定動作について説明するための図。
【図５】物体一覧記憶部２４に記憶されている情報を例示した図。
【図６】レーダ装置１が、動作スケジュールを決定する処理の流れを示すフローチャート。
【図７】動作スケジュール記憶部３０に記憶される動作スケジュールの一例を示す図。
【図８】目標物の位置および速度と、同定動作を行う周期との対応関係を示す図。
【図９】位置の補正について、説明するための図。
【図１０】同じスロットルに複数の目標物を割り当てる場合における動作スケジュールの一例を示す図。
【図１１】第２の実施形態における動作スケジュール記憶部３０に記憶される動作スケジュールの一例を示す図。
【図１２】第３の実施形態のレーダ装置３の機能構成図。
【図１３】第３の実施形態における動作スケジュール記憶部３０に記憶される動作スケジュールの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態のレーダ装置を、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のレーダ装置１の概略を説明するための図である。図１に示すレーダ装置１は、例えばアレイ型レーダ装置である。レーダ装置１は、例えば、上空から見て互いに９０度異なる方向を向いた４つのアレイアンテナ（１０Ｎ、１０Ｗ、１０Ｓ、１０Ｅ）を備える。レーダ装置１は、４つのアレイアンテナのうちいずれか１つを周期的に選択して電波を放射させ、各方位（３６０度全方位）を走査することで目標物を検出する機能を有する。図１における破線で示した矢印の符号１６は、レーダ装置１の所定のアンテナ素子が、電波を放射する方位（放射方向を水平面に投影した方向）を示している。以下、レーダ装置１が電波を放射する方位の中心方位を「注視方位」と称する。また、符号１８は、レーダ装置１の探索領域、すなわち４つのアレイアンテナが周期的に各方位を注視することで、レーダ装置１が目標物を検出可能な領域を示す。レーダ装置１は、探索領域内を走査することで、探索領域内に存在する目標物Ａ〜Ｃを発見し、その三次元位置（ＸＡ〜Ｃ，ＹＡ〜Ｃ、ＺＡ〜Ｃ）および速度（ＶＡ〜Ｃ）を検出し、更に各目標物の同定を行う。
【０００９】
図２は、レーダ装置１の機能構成図である。レーダ装置１は、アンテナ１０と、送受信部１２と、探索部２０と、目標物同定部２２と、物体一覧記憶部２４と、周期決定部２６と、動作スケジュール決定部２８と、動作スケジュール記憶部３０とを備える。
【００１０】
これらの機能部のうち、探索部２０、目標物同定部２２、周期決定部２６、動作スケジュール決定部２８は、例えば、レーダ装置１が備えるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することで機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００１１】
また、物体一覧記憶部２４および動作スケジュール記憶部３０は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）やＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）などの読書き可能な記憶装置によって実現される。
【００１２】
アンテナ１０は、送受信部１２により生成された送受信号に基づく電波を、空気中における所定の方向に向けて放射し、電波が目標物によって反射された反射波を受信する。アンテナ１０は、例えば、マトリクス状にアンテナ素子を配置したアレイアンテナである。アンテナ１０は、後述する探索動作において、前回の注視方位に対して単位角度ずらした注視方位に電波を放射するようにアンテナ素子が制御され、モノパルス方式によって注視方位を中心とした範囲内の物体を検知する。なお、アンテナ１０は、アレイアンテナを回転駆動することで、３６０度全方位の目標物の探索を行うものであってもよい。また、アンテナ１０は、固定のアレイアンテナを１つのみ備え、３６０度ではなく限定的な方位範囲内で目標物の探索を行うものであってもよい。また、アンテナ１０は、回転駆動されるパラボラアンテナ等の指向性アンテナであってもよい。なお、アンテナ１０が電波を放射する際の仰角については、特段の制限はなく、アンテナ１０は、如何なる仰角で電波を放射してもよい。
【００１３】
送受信部１２は、探索部２０または目標物同定部２２により生成された信号に基づき、周波数変換や電力増幅を行うことにより、アンテナ１０に電波を放射させる。また、送受信部１２は、アンテナ１０が受信した電波に応じた信号を取得する。送受信部１２は、例えば、マトリクス状に配置したアンテナ素子が受信した電波の位相差や振幅差に基づいて、目標物の位置を検出するモノパルス方式による処理を行う。電波を放射して、反射波に基づき目標物を認識する位置（方位）、すなわち放射アンテナとしての指向性と受信アンテナとしての指向性を合成した方位が、レーダ装置１の「注視方位」である。送受信部１２は、アンテナ１０が放射した電波が、目標物により反射されて反射波としてアンテナ１０により受信されるまでの時間に基づき、目標物までの距離を認識する。また、送受信部１２は、アンテナ１０が放射した電波の指向性パターンと、アンテナ１０が受信した電波の指向性パターンとに基づき、目標物の方位を認識する。また、送受信部１２は、目標物の位置の時間変化に基づき、目標物の速度を算出する。なお、送受信部１２は、ドップラシフトにより目標物の速度を算出してもよい。送受信部１２は、認識した目標物の位置および速度に対応する信号を、探索部２０または目標物同定部２２に出力する。目標物の位置の時間変化に基づき、目標物の速度を算出する場合、その機能は探索部２０および目標物同定部２２の機能であってもよい。
【００１４】
探索部２０は、注視方位を単位角度ずつずらしながらアンテナ１０に電波を放射させて探索領域内を走査し、目標物により反射した電波を受信して目標物を発見する。以下、このような動作を、「探索動作」と称する。探索部２０は、動作スケジュール記憶部３０に記憶された動作スケジュール情報に基づき、探索動作に対応する電波を注視方位に向けてアンテナ１０に放射させるための信号を生成する。また、探索部２０は、送受信部１２から取得した信号に基づき、注視方位に目標物が存在するか、および、目標物が存在する場合には、目標物の位置および速度を取得する。探索部２０は、注視方位に目標物が存在する場合には、その目標物の位置および速度を、目標物同定部２２へ出力する。
【００１５】
図３は、探索動作について説明するための図である。アンテナ１０は、探索動作が行われる時刻Ｔ１において、前回の探索動作（時刻Ｔ０）における注視方位に対応する電波「１６Ｔ０」に対して、図中「ｄ」方向に単位角度ずらした注視方位に電波「１６Ｔ１」を放射するように制御される。また、アンテナ１０は、次の探索動作が行われる時刻Ｔ２において、前回の探索動作（時刻Ｔ１）における注視方位に対応する電波「１６Ｔ１」に対して、図中「ｄ」方向に単位角度ずらした注視方位に電波「１６Ｔ２」を放射するように制御される。このように、アンテナ１０は、注視方位を単位角度ずつずらしながら電波を放射し、探索領域内を走査するように制御される。
【００１６】
目標物同定部２２は、既に発見された目標物の想定位置に向けてアンテナ１０に電波を放射させる。目標物同定部２２は、目標物の想定位置に向けて放射された電波が目標物により反射された電波に基づき、送受信部１２により検出された位置および速度を取得し、その位置および速度を有する目標物が、前回の探索動作または同定動作において認識された目標物と同一であるか否かを判断する。以下、このような動作を、「同定動作」と称する。目標物同定部２２は、探索動作によって発見された目標物、および、同定動作によって同定された目標物の識別番号と、位置および速度とを対応づけて、物体一覧記憶部２４に記憶させる。
【００１７】
ここで、「想定位置」とは、例えば、前回の目標物の位置に対して、その目標物の速度ベクトルに、今回の同定動作までの経過時間を乗算した想定移動ベクトルを加算した位置である。図４は、同定動作について説明するための図である。目標物同定部２２は、ある時刻ｔ０で検出された目標物「Ｂ」の位置「（ＸＢ、ＹＢ、ＺＢ）」と速度「ＶＢ」に基づき、次の時刻ｔ１における目標物「Ｂ」の想定位置「（ＸＢ＃、ＹＢ＃、ＺＢ＃）」を導出する。目標物同定部２２は、予測した目標物「Ｂ」の位置「（ＸＢ＃、ＹＢ＃、ＺＢ＃）」に向かう注視方位で、電波「１６ＴＢ」を、アンテナ１０に放射させる。
【００１８】
また、図５は、物体一覧記憶部２４に記憶されている情報を例示した図である。図示するように、物体一覧記憶部２４には、探索動作によって発見された目標物、及びその後に同定処理によって同定された目標物の位置と速度とが、目標物の識別情報に対応づけられて記憶されている。
【００１９】
なお、１回の探索動作および同定動作において、パルス状の電波が１回のみ放射されるようにしてもよいし、複数回放射されるようにしてもよい。
【００２０】
周期決定部２６は、物体一覧記憶部２４に記憶された情報に基づき、探索動作または同定動作を行う周期を決定する。なお、周期を決定する処理の詳細については、後述する。
【００２１】
動作スケジュール決定部２８は、周期決定部２６により決定された周期、および物体一覧記憶部２４に記憶された情報に基づき、レーダ装置１が、探索動作または同定動作を行う動作スケジュールを決定する。動作スケジュール記憶部３０には、動作スケジュール決定部２８により決定された動作スケジュールを表す動作スケジュール情報が記憶される。
【００２２】
図６は、レーダ装置１が、動作スケジュールを決定する処理の流れを示すフローチャートである。まず、探索部２０が、動作スケジュール記憶部３０に記憶された動作スケジュール情報を参照し、今回行う動作が探索動作であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。今回行う動作が探索処理であると判定された場合、探索部２０は、探索領域を走査するために、単位角度ずつずらしながら、アンテナ１０に電波を放射させる（ステップＳ１０２）。次に、アンテナ１０は、放射した電波が目標物によって反射された反射波を受信する（ステップＳ１０４）。送受信部１２は、アンテナ１０が受信した電波に基づき、目標物の位置および速度を検出し、探索部２０に出力する。これによって探索部２０は、目標物の位置および速度を取得する。
【００２３】
ステップＳ１００において、今回行う動作が探索処理でない（すなわち今回行う動作が同定動作である）と判定された場合、目標物同定部２２は、目標物の想定位置に向けて、アンテナ１０に電波を放射させる（ステップＳ１０６）。次に、アンテナ１０は、放射した電波が目標物によって反射された反射波を受信する（ステップＳ１０８）。送受信部１２は、アンテナ１０が受信した電波に応じた信号に基づき、目標物の位置および速度を検出し、目標物同定部２２に出力する。これによって目標物同定部２２は、目標物の位置および速度を取得する。
【００２４】
次に、目標物同定部２２が、探索動作または同定動作の結果に基づき、目標物同定処理を行うかを判定する（ステップＳ１１０）。例えば物体一覧記憶部２４に情報が記憶されておらず、且つ目標物が探索領域内で検出されなかった場合は、物体一覧記憶部２４の情報を書き換える必要がないため、目標物同定処理を行わないと判定され、ステップＳ１１４の処理へ進む。
【００２５】
目標物同定処理を行うと判定された場合、目標物同定部２２は、目標物同定処理を行う（ステップＳ１１２）。目標物同定処理とは、例えば、既に発見され、物体一覧記憶部２４に記憶された目標物と、今回のルーチンで位置および速度が検出された目標物とが一致するか否かを判断し、一致すると判断した場合に物体一覧記憶部２４に記憶された当該目標物の情報を書き換える処理である。なお、ステップＳ１１２の処理において、今回のルーチンで位置および速度が検出された目標物と物体一覧記憶部２４に記憶された目標物とが一致しないと判定された場合、当該目標物は新たな目標物であるとして、当該目標物の位置と速度とを、目標物の識別情報に対応づけて、物体一覧記憶部２４に記憶させる。「一致しない」と判定される場合とは、例えば今回のルーチンで検出された目標物の位置と、当該目標物の想定位置とが、所定距離以上、離れている場合である。また、例えば今回のルーチンで検出された目標物の速度と、今回のルーチンの直前に検出された当該目標物の速度との差分が所定速度以上である場合も、「一致しない」と判定される。
【００２６】
次に、周期決定部２６は、探索動作および同定動作を行う周期を決定する（ステップＳ１１４）。そして、動作スケジュール決定部２８は、周期決定部２６により決定された周期に基づいて、動作スケジュールを生成し、生成した動作スケジュールを、動作スケジュール記憶部３０に記憶させる（ステップＳ１１６）。これにより、本フローチャートの１ルーチンが終了する。
【００２７】
先に、動作スケジュールの決定手法について説明し、その後で、探索動作および同定動作を行う周期を決定する処理について説明する。図７は、動作スケジュール記憶部３０に記憶される動作スケジュールの一例を示す図である。本実施形態のレーダ装置１は、例えば、複数の探索動作および同定動作を決まった回数行う期間である「サイクル」を定義しており、各サイクルの中で奇数回（奇数スロットル）には探索動作を行い、偶数回（偶数スロットル）には同定動作または探索動作を行う。図中、スロットル番号が奇数であるものが奇数スロットルを表し、スロットル番号が偶数であるものが偶数スロットルを表している。また、図７および以降の図において、「Ｓ」は探索動作を表し、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、‥は目標物の識別情報を表すものとする。レーダ装置１は、サイクル１のスロットル１から順にスロットル１２まで動作を行うと、サイクル２に移行してサイクル２のスロットル１から順にスロットル１２まで処理を行う。次に、サイクル３に移行してサイクル３のスロットル１から順にスロットル１２まで処理を行う。このように、レーダ装置１は、動作スケジュールに従って探索動作または同定動作を順に行っていく。
【００２８】
レーダ装置１の動作スケジュール決定部２８は、予め２スロットル目を目標物「Ａ」に割り当てておき、各サイクルの２スロットル目には、探索動作または目標物「Ａ」の同定動作を行うように動作スケジュールを決定する。「２スロットル目を目標物「Ａ」に割り当てる」とは、例えば、「物体一覧記憶部２４の最初の項目に記憶された目標物に対して２スロットル目を割り当てる」ことを意味する。また、レーダ装置１の動作スケジュール決定部２８は、４スロットル目を目標物「Ｂ」に割り当て（物体一覧記憶部２４の２番目の項目に記憶された目標物に割り当て）、６スロットル目を目標物「Ｃ」に割り当て（物体一覧記憶部２４の３番目の項目に記憶された目標物に割り当て）、‥というように、各スロットルに対して固定的に目標物を割り当てる。
【００２９】
そして、本実施形態の周期決定部２６は、目標物の位置および速度に基づいて、各目標物に対する同定動作を行う周期を、短周期（Ｔ；第１の周期）と長周期（２Ｔ；第２の周期）のいずれかに決定する。動作スケジュール決定部２８は、周期決定部２６により短周期で同定動作を行うと決定された目標物については、各サイクルで１回、当該目標物についての同定動作を行うように動作スケジュールを決定し、周期決定部２６により長周期で同定動作を行うと決定された目標物については、サイクル１回おきに、当該目標物についての同定動作を行うように動作スケジュールを決定する。
【００３０】
図７は、目標物「Ａ」については短周期で同定動作を行うと決定され、目標物「Ｂ」については長周期で同定動作を行うと決定された場合の動作スケジュールを示している。図７の例では、「サイクル１」以前においては、目標物が発見されていない。この場合、「サイクル１」では、すべてのスロットルで探索動作が行われる。この「サイクル１」において、探索動作により、探索領域内で目標物Ａが発見された結果、「サイクル２」においては、スロットル２で目標物Ａに対する同定動作が行われ、他のスロットルでは、探索動作が行われる。目標物「Ａ」については短周期で同定動作を行うと決定されたため、以降、各サイクルで１回、目標物「Ａ」についての同定動作が行われる。また、「サイクル２」において、探索領域内で目標物「Ｂ」が発見されると、「サイクル３」から、目標物「Ｂ」の同定動作が開始される。目標物「Ｂ」については長周期で同定動作を行うと決定されたため、以降、サイクルで１回おきに（サイクル３、５、‥）、目標物「Ｂ」についての同定動作が行われる。
【００３１】
以下、周期決定部２６による探索動作および同定動作を行う周期の決定処理（図６のステップＳ１１４の処理）について、説明する。前述したように、周期決定部２６は、各目標物に対する同定動作を行う周期を、短周期（Ｔ；第１の周期）と長周期（２Ｔ；第２の周期）のいずれかに決定する。また、周期決定部２６は、目標物と基準位置との距離が遠くなる程、目標物の速度が遅くなる程、長周期で決定する傾向で、各目標物に対する同定動作を行う周期を決定する。これは、距離が遠い、或いは速度が遅い目標物に関しては、それほど短周期で監視を行う必要が無いことに基づいている。この結果、それほど短周期で監視を行う必要が無い目標物については、同定動作の周期を長くして頻度を低下させることで、その分、探索動作を高頻度に行うことができる。この結果、探索動作において新たに目標物を発見する機会を増加させることができ、より高精度な領域監視を実現することができる。
【００３２】
また、本実施形態における周期決定部２６は、例えば、目標物の位置および速度から周期が一意に求められるマップ（または関数）を用いて、同定動作を行う周期を決定する。図８は、目標物の位置および速度と、同定動作を行う周期との対応関係を示す図である。図中、「Ｔ」で示す領域は、同定動作を行う周期が短周期に決定される領域を示し、「２Ｔ」で示す領域は、同定動作を行う周期が長周期に決定される領域を示す。図示するように、同定動作を行う周期は、例えば目標物と基準位置との距離が遠くなるほど長くなると共に、目標物の速度が遅くなるほど長くなる傾向となる。つまり、目標物の速度が速く、且つ目標物の位置が基準位置から近ければ、当該目標物は、短い周期で監視される傾向となる。
【００３３】
周期決定部２６は、物体一覧記憶部２４に記憶されている目標物の位置と速度とを参照し、同定動作を行う周期を決定する。周期決定部２６は、図５に示した目標物の位置および速度と、図８で示した対応関係とに基づいて、各目標物に対する同定動作の周期を決定する。例えば目標物Ａおよび目標物Ｃに対する同定動作の周期は、「Ｔ」となり、目標物Ｂに対応する同定動作の周期は、「２Ｔ」となる。
【００３４】
なお、周期決定部２６は、目標物の位置について、目標物の高度に応じて補正してもよい。図９は、位置の補正について、説明するための図である。図中、「Ｘ」軸は、水平方向を示し、「Ｚ」軸は鉛直方向を示している。「ｄＡ」は、基準位置「ＲＶ」から目標物Ａまでの距離を示し、「ｄＢ」は、基準位置「ＲＶ」から目標物Ｂまでの距離を示している。ここでは、「ｄＡ」＝「ｄＢ」であるものとする。この場合、「ｄＡ」の方が、「ｄＢ」よりも大きくなるように、「ｄＡ」または「ｄＢ」の一方または双方を補正してもよい。例えば、周期決定部２６は、α＞βである係数を設定し、Ｚ軸に対応する値にαを加重し、Ｘ軸に対応する値にβを加重して加算することで、補正を行う。これにより、高度の低い目標物は、高度の高い目標物に比べて、距離が短くなる傾向に補正され、低空を接近する物体への監視を強めることができる。なお、基準位置「ＲＶ」は、レーダ装置１の位置としてもよいし、他の任意の位置としてもよい。
【００３５】
また、レーダ装置１は、同定動作の対象とする目標物の数が、レーダ装置１が同定動作を行うことができる数（スロットル数／２）を超えた場合、同じスロットルに対して２つ以上の目標物を割り当て、当該スロットルを用いて、２つ以上の目標物に対してサイクルごとに順番に同定動作を行うようにしてもよい。図１０は、同じスロットルに複数の目標物を割り当てる場合における動作スケジュールの一例を示す図である。レーダ装置１は、スロットルが「１２」の場合、同じスロットルに１つの目標物のみ割り当てる場合、６つの目標物に対して同定動作を行うことができる。ここで、目標物「Ａ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」については、同定動作を行う周期が「短周期（Ｔ）」に決定され、目標物「Ｂ」、「Ｇ」については、同定動作を行う周期が「長周期（２Ｔ）」に決定されたものとする。同じスロットルに１つの目標物のみ割り当てる場合、目標物「Ａ」〜「Ｆ」について同定動作を行うことができるが、目標物「Ｇ」については同定動作を行うことができない。これに対し、図１０の例では、「長周期」に対応する目標物「Ｂ」および目標物「Ｇ」に対しては、サイクル１回おきに同定動作を行うので、同定動作の対象とすることができる目標物を７つへ増加させることができる。
【００３６】
これによれば、同定動作の対象とする目標物の数が、レーダ装置１の同定動作の対象とすることができる目標物の数を超える場合、サイクルの異なる同じスロットルに複数の目標物を割り当てることができるため、より多くの目標物に対して同定動作を行うことができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、同定動作を実行する周期を、第１の周期と第２の周期とに分類したが、分類方法は、適宜変更してもよい。例えば各目標物や所定の探索方位ごとに、探索動作および同定動作の周期やサイクルを変更してもよい。また、各目標物や所定の探索方位ごとに、スロットルの割り当てを変更してもよい。例えば、同定動作を行う周期が「２Ｔ（第２の周期）」である目標物が、３つ以上となった場合、対応する目標物に対しては３周期（３Ｔ）ごとに同定動作を行ってもよい。
【００３８】
以上説明した本実施形態のレーダ装置１によれば、周期決定部２６が、検出された目標物の位置と速度に基づき、同定動作を行う周期を短周期または長周期のいずれかに決定し、決定された周期に基づいて同定動作を行うため、レーダ装置１のリソースを効率的に利用することができる。また、距離が遠い、或いは速度が遅い目標物に関しては同定動作の周期を長くして頻度を低下させることで、その分、探索動作を高頻度に行うことができる。この結果、探索動作において新たに目標物を発見する機会を増加させることができ、より高精度な領域監視を実現することができる。
【００３９】
また、本実施形態のレーダ装置１によれば、各サイクルのスロットルに同定動作または探索動作を予め割り当てており、それぞれのスロットルに対して同定動作を割り当てるか否かを決定するという簡易なロジックで、同定動作の周期を調整することができる。
【００４０】
また、本実施形態のレーダ装置１によれば、同定動作の対象とする目標物の数が、レーダ装置１が同定動作の対象とすることができる目標物の数を超える場合に、サイクルの異なる同じスロットルに複数の目標物を割り当てることによって、より多くの目標物に対して同定動作を行うことができる。
【００４１】
（第２の実施形態）    
以下、第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第１の実施形態では、各周期におけるスロットル番号に応じて、探索動作を行うか、同定動作を行うかが決定されていたが、第２の実施形態では、探索動作を行うか、同定動作を行うかの選択は、発見された目標物に応じた重点同定度により決定される。
【００４２】
目標物同定部２２が、目標物の重点同定度を算出し、算出結果を物体一覧記憶部２４に記憶させる。周期決定部２６は、物体一覧記憶部２４に記憶された重点同定度を参照して、目標物に対して同定動作を行うスロットルを決定する。「重点同定度」とは、重点的に同定すべき目標物であるか否かの指標であり、重点同定度が高いほど短い周期で同定動作をすべき目標物となる。重点同定度は、目標物と基準位置との距離が遠くなるほど低く決定されると共に、目標物の速度が遅くなるほど低く決定される。
【００４３】
レーダ装置２は、同定動作を行う目標物に対して、決定された重点同定度に応じて、スロットルを割り当てる。図１１は、第２の実施形態における動作スケジュール記憶部３０に記憶される動作スケジュールの一例を示す図である。図１１の例では、例えばサイクル１に、目標物Ａが検出された。この場合、目標物同定部２２が、各サイクルにおける目標物Ａおよび目標物Ｂの重点同定度を算出し、算出結果を、次のように、物体一覧記憶部２４に記憶させる。「サイクル１」では、目標物Ａの重点同定度は「６」、「サイクル２」では、目標物Ａの重点同定度は「８」、「サイクル３」では、目標物Ａの重点同定度は「９」、「サイクル４」では、目標物Ａの重点同定度は「１１」および目標物Ｂの重点同定度は「１」である。図１１で示すように、周期決定部２６は、例えば重点同定度に対応するスロットル数で、同定動作を行い、残りのスロットルでは探索動作を行う。
【００４４】
これにより、レーダ装置２は、同定する必要性が低い目標物に対しては、長い間隔で目標物を同定し、同定する必要性が高い目標物に対しては、短い間隔で目標物を同定するため、目標物の監視を、より強化することができる。
【００４５】
（第３の実施形態）  
以下、第３の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第１の実施形態では、アンテナ１０から探索動作と同定動作とに対応する電波を送信したが、第３の実施形態では、アンテナ１０Ａから探索動作に対応する電波を放射させ、アンテナ１０Ｂから探索動作または同定動作に対応する電波を放射させる。
【００４６】
図１２は、第３の実施形態のレーダ装置３の機能構成図である。第３の実施形態のレーダ装置３は、アンテナ１０に代えて、アンテナ１０Ａ、アンテナ１０Ｂとを備える。また、送受信部１２に代えて、探索レーダ送受信部１３と、目標物同定レーダ送受信部１４とを備える。アンテナ１０Ａは、探索レーダ送受信部１３により生成された電波を空気中における所定の方向に向けて放射し、電波が目標物によって反射された反射波を受信する。アンテナ１０Ｂは、目標物同定レーダ送受信部１４により生成された電波を空気中における所定の目標物に向けて放射し、電波が目標物によって反射された反射波を受信する。
【００４７】
探索レーダ送受信部１３は、探索部２０により生成された信号に基づき、周波数変換や電力増幅を行うことにより、アンテナ１０Ａに電波を放射させる。また、探索レーダ送受信部１３は、アンテナ１０Ａが受信した電波に応じた信号を取得する。探索レーダ送受信部１３は、例えば、マトリクス状に配置したアンテナ素子が受信した電波の位相差や振幅差に基づいて、目標物の位置および速度を検出する。探索レーダ送受信部１３は、検出した位置および速度を探索部２０に出力する。目標物同定レーダ送受信部１４は、目標物同定部２２が生成した信号に基づき、周波数変換や電力増幅を行うことにより、アンテナ１０Ｂに電波を放射させる。また、目標物同定レーダ送受信部１４は、アンテナ１０Ｂが受信した電波に応じた信号を取得する。目標物同定レーダ送受信部１４は、例えば、マトリクス状に配置したアンテナ素子が受信した電波の位相差や振幅差に基づいて、目標物の位置および速度を検出する。目標物同定レーダ送受信部１４は、検出した位置および速度を、目標物同定部２２に出力する。
【００４８】
レーダ装置３の探索レーダ送受信部１３は、探索動作に対応する電波を送受信し、目標物同定レーダ送受信部１４は、同定動作の対象となる目標物に重点同定度に応じて、スロットルを割り当てて、電波を送受信する。図１３は、第３の実施形態における動作スケジュール記憶部３０に記憶される動作スケジュールの一例を示す図である。図中の「探索動作」に対応する表は、探索動作のサイクルとスロットルを示し、図中の「目標物同定動作」に対応する表は、同定動作のサイクルとスロットルを示している。「サイクル１」以前では、目標物が発見されていない。この場合、「サイクル１」では、アンテナ１０Ａ、１０Ｂから探索動作に対応する電波が放射される。「サイクル１」では、目標物Ａおよび目標物Ｂが発見された。この場合、目標物同定部２２は、各目標物の重点同定度を算出する。「目標物Ａ」の重点同定度は「１０」であり、「目標物Ｂ」の重点同定度は、「２」であるものとする。この場合、「サイクル２」では、探索部２０は、探索レーダ送受信部１３を介して、アンテナ１０Ａに探索動作に対応する電波を放射させ、目標物同定部２２は、目標物同定レーダ送受信部１４を介して、アンテナ１０Ｂに重点同定度に応じたスロットルで、目標物Ａおよび目標物Ｂに向けて同定動作に対応する電波を放射させる。
【００４９】
このように、レーダ装置１は、アンテナ１０Ａには探索動作に対応する電波を放射させ、探索領域内の目標物を発見させ、アンテナ１０Ｂには、同定動作を行う必要性に応じたスロットルで電波を放射させるため、探索領域内を高頻度に探索すると共に、監視の必要性の高い目標物に対しては監視を強化することができる。その結果、レーダ装置１のリソースを効率的に利用することができる。
【００５０】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、探索領域を走査して、目標物を発見するように送受信部１２を制御する探索部２０と、既に発見された目標物に向けて電波を放射して目標物により反射された電波を受信するように送受信部１２を制御し、目標物を同定する目標物同定部２２と、探索部２０により発見された目標物の位置と速度とに基づいて、目標物同定部２２が目標物に向けて電波を放射する周期を決定する周期決定部２６とを持つことにより、レーダ装置のリソースを効率的に利用することができる。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１、２、３…レーダ装置、１０、１０Ａ、１０Ｂ…アンテナ、１２…送受信部、１３…探索レーダ送受信部、１４…目標物同定レーダ送受信部、２０…探索部、２２…目標物同定部、２４…物体一覧記憶部、２６…周期決定部、２８…動作スケジュール決定部、３０…動作スケジュール記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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