(57)【要約】  受信アンテナ（３１−１）〜（３１−ＮＲｘ）が、送信アンテナ（２４−１）〜（２４−ＮＴｘ）の中で、互いに隣り合っている２つの送信アンテナ（２４−１），（２４−２）の間に等間隔で配置されており、送信アンテナ（２４−１）と送信アンテナ（２４−２）との間隔が、受信アンテナ（３１−１）〜（３１−ＮＲｘ）におけるそれぞれの間隔ｄＲｘの整数倍と、間隔ｄＲｘを送信アンテナ（２４−１）〜（２４−ＮＴｘ）の数ＮＴｘで除算した広さとを加算した広さであるように、アンテナ装置（２）を構成した。
2020234923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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複数の受信アンテナとを備え、
前記複数の受信アンテナが、前記複数の送信アンテナの中で、互いに隣り合っている２つの送信アンテナの間に等間隔で配置されており、前記２つの送信アンテナの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔の整数倍と、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔を前記複数の送信アンテナの数で除算した広さとを加算した広さであることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記複数の送信アンテナにおけるそれぞれの間隔が互いに異なり、
前記複数の送信アンテナにおけるそれぞれの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔の整数倍と、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔を前記複数の送信アンテナの数で除算した広さの整数倍とを加算した広さであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記２つの送信アンテナのうちの一方の送信アンテナと、前記複数の受信アンテナの中で、前記一方の送信アンテナの隣に配置される受信アンテナとの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔よりも広く、前記２つの送信アンテナのうちの他方の送信アンテナと、前記複数の受信アンテナの中で、前記他方の送信アンテナの隣に配置される受信アンテナとの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔よりも広いことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記複数の送信アンテナ及び前記複数の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記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記複数の送信アンテナ及び前記複数の受信アンテナのそれぞれは、前記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４記載のアンテナ装置。
【請求項６】
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複数の受信アンテナと、
前記複数の送信アンテナ及び前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの配置に基づいて、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が、前記複数の送信アンテナの中で、互いに隣り合っている２つの送信アンテナの間に等間隔で配置されており、前記２つの送信アンテナの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔の整数倍と、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔を前記複数の送信アンテナの数で除算した広さとを加算した広さであることを特徴とするレーダ装置。
【請求項７】
前記複数の送信アンテナにおけるそれぞれの間隔が互いに異なり、
前記複数の送信アンテナにおけるそれぞれの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔の整数倍と、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔を前記複数の送信アンテナの数で除算した広さの整数倍とを加算した広さであ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２つの送信アンテナのうちの一方の送信アンテナと、前記複数の受信アンテナの中で、前記一方の送信アンテナの隣に配置される受信アンテナとの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔よりも広く、前記２つの送信アンテナのうちの他方の送信アンテナと、前記複数の受信アンテナの中で、前記他方の送信アンテナの隣に配置される受信アンテナとの間隔が、前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔よりも広いことを特徴とする請求項６記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記信号処理器は、前記コヒーレント積分信号から、前記目標の方位角、又は、前記目標の仰角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複数の距離速度信号を生成し、前記複数の送信アンテナ及び前記複数の受信アンテナにおけるそれぞれの配置に基づいて、前記複数の距離速度信号をコヒーレント積分し、前記複数の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６記載のレーダ装置。
【請求項１１】
前記信号処理器は、前記複数の距離速度信号をインコヒーレント積分し、前記複数の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１０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複数の距離速度信号を生成し、前記複数の距離速度信号を信号間隔が等間隔な信号に変換する信号等間隔処理を実施し、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号を高速フーリエ変換することで、前記信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をコヒーレント積分し、前記信号等間隔処理後の複数の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６記載のレーダ装置。
【請求項１３】
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複数の距離速度信号を生成し、前記複数の距離速度信号を信号間隔が等間隔な信号に変換する信号等間隔処理を実施し、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をチャープｚ変換することで、前記信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をコヒーレント積分し、前記信号等間隔処理後の複数の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６記載のレーダ装置。
【請求項１４】
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複数の距離速度信号を生成し、前記複数の距離速度信号に対する超解像処理を実施することで、前記複数の距離速度信号をコヒーレント積分し、前記複数の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６記載のレーダ装置。
【請求項１５】
前記信号処理器は、前記超解像処理の実施に用いる相関行列の修正空間平均を実施し、修正空間平均後の相関行列を用いて、前記複数の距離速度信号に対する超解像処理を実施することを特徴とする請求項１４記載のレーダ装置。
【請求項１６】
前記信号処理器は、前記複数の送信アンテナの数に基づいて、前記超解像処理の実施に用いる波数を算出することを特徴とする請求項１４記載のレーダ装置。
【請求項１７】
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６記載のレーダ装置。
【請求項１８】
前記複数の送信アンテナ及び前記複数の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６記載のレーダ装置。
【請求項１９】
前記複数の送信アンテナ及び前記複数の受信アンテナのそれぞれは、前記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１８記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを備えるアンテナ装置及びレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
目標への自動車の衝突を防止するために、目標を検出する機能を有するレーダ装置が、自動車に設置されることがある。
以下の特許文献１には、送信アンテナと、受信アンテナとを備え、送信アンテナ及び受信アンテナのそれぞれに含まれている複数の素子アンテナが分散配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、受信アンテナに含まれている複数の素子アンテナが、実際に存在している受信アレーアンテナ（以下、「実アレーアンテナ」と称する）として用いられるほかに、仮想的に形成される受信アレーアンテナ（以下、「仮想アレーアンテナ」と称する）が用いられる。
したがって、特許文献１に開示されているレーダ装置では、実アレーアンテナの受信信号と仮想アレーアンテナの受信信号とを用いて、目標を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第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、実アレーアンテナの受信信号と仮想アレーアンテナの受信信号とを用いて、目標を検出するための信号処理を実施しているとき、信号処理中の信号にグレーティングローブが発生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、グレーティングローブの発生を抑えることができるアンテナ装置及びレーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るアンテナ装置は、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複数の受信アンテナとを備え、複数の受信アンテナが、複数の送信アンテナの中で、互いに隣り合っている２つの送信アンテナの間に等間隔で配置されており、２つの送信アンテナの間隔が、複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔の整数倍と、複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔を複数の送信アンテナの数で除算した広さとを加算した広さであるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、複数の受信アンテナが、複数の送信アンテナの中で、互いに隣り合っている２つの送信アンテナの間に等間隔で配置されており、２つの送信アンテナの間隔が、複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔の整数倍と、複数の受信アンテナにおけるそれぞれの間隔を複数の送信アンテナの数で除算した広さとを加算した広さであるように、アンテナ装置を構成した。したがって、この発明に係るアンテナ装置は、グレーティングローブの発生を抑えることができる。
【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の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】アンテナ装置２における送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置例を示す説明図である。
【図１０】実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの関係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、図１４に示すアンテナ配置で、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図、図１３Ｂは、図９に示すアンテナ配置で、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
【図１４】送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置例を示す説明図である。
【図１５】アンテナ装置２における送信アンテナ２４−１〜２４−３及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置例を示す説明図である。
【図１６】実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの関係を示す説明図である。
【図１７】図１７Ａは、図１８に示すアンテナ配置で、送信アンテナ２４−１〜２４−３が配置されているときに、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図、図１７Ｂは、図１５に示すアンテナ配置で、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
【図１８】送信アンテナ２４−１〜２４−３及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置例を示す説明図である。
【図１９】実施の形態２に係るレーダ装置１を示す構成図である。
【図２０】実施の形態２に係るレーダ装置１の信号処理器１５を示す構成図である。
【図２１】信号処理器１５のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
【図２２】信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｂ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を示す説明図である。
【図２３】図２３Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの間隔が全て同一である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴしたときに発生するグレーティングローブを示す説明図、図２３Ｂは、図９に示すアンテナ配置である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴしたときに発生するグレーティングローブを示す説明図である。
【図２４】図２４Ａは、図９に示すアンテナ配置である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆｄ，１をＦＦＴしたときのコヒーレント積分信号を示す説明図、図２４Ｂは、図９に示すアンテナ配置である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆｄ，１をＣＺＴしたときのコヒーレント積分信号を示す説明図である。
【図２５】図２５Ａは、図１８に示すアンテナ配置で、送信アンテナ２４−１〜２４−３が配置されているときに、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図、図２５Ｂは、図９に示すアンテナ配置で、送信アンテナ２４−１〜２４−３が配置されているときに、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）に対する超解像処理を実施した場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
【図２６】アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
【図２７】アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
【図２８】アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
【図２９】アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
【図３０】アンテナ装置２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。
アンテナ装置２は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘを備えており、レーダ装置１に含まれている。ＮＴｘは、２以上の整数であり、ＮＲｘは、２以上の整数である。
【００１１】
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。
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。
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。
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−ｎＴｘは、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信号を放射する。
【００１２】
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。
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの配置に基づいて、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの配置に基づいて、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及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの配置は、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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の処理手順を示すフローチャートである。
【００２７】
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。
図９は、アンテナ装置２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の配置例を示す説明図である。図９では、ＮＴｘ＝２、ＮＲｘ＝４である。
送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４は、例えば、車両のフロントガラスの縁部のうち、上端部の近傍に設置される（図２６を参照）。
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２４−１〜２４−２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３１−１〜３１−４の取り付け器具を省略している。
【００２８】
図９では、送信アンテナ２４−１〜２４−２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２４−１〜２４−２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、図中、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。
【００２９】
図９において、ｙ軸は、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４が設置されている平面の直交方向を示す軸である。車両の進行方向は、送信アンテナ２４−１〜２４−２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２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの配置は、ｘ軸と平行な方向で互いに異なり、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４は、ｘ軸と平行な方向に、一列に配置されている。
受信アンテナ３１−１〜３１−４は、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間に配置されており、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるｘ軸と平行な方向の間隔は、ｄＲＸである。
受信アンテナ３１−１〜３１−４が、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間に配置されているため、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４の開口よりも広い。
送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍と、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸを送信アンテナ２４−１〜２４−２の数ＮＴＸで除算した広さとを加算した広さである。図９の例では、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔は、７．５ｄＲＸ（＝７ｄＲＸ＋ｄＲＸ／２）である。
送信アンテナ２４−１（２つの送信アンテナのうちの他方の送信アンテナ）と受信アンテナ３１−１（複数の受信アンテナの中で、他方の送信アンテナの隣に配置される受信アンテナ）との間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍である。図９の例では、送信アンテナ２４−１と受信アンテナ３１−１との間隔は、間隔ｄＲＸの２倍の２ｄＲＸである。ただし、これは一例に過ぎず、送信アンテナ２４−１と受信アンテナ３１−１との間隔は、例えば、間隔ｄＲＸの３倍の３ｄＲＸであってもよい。
受信アンテナ３１−４（複数の受信アンテナの中で、一方の送信アンテナの隣に配置される受信アンテナ）と送信アンテナ２４−２（２つの送信アンテナのうちの一方の送信アンテナ）との間隔は、間隔ｄＲＸの整数倍と、間隔ｄＲＸを送信アンテナ２４−１〜２４−２の数ＮＴＸで除算した広さとを加算した広さである。図９の例では、受信アンテナ３１−４と送信アンテナ２４−２との間隔は、２．５ｄＲＸ（＝２ｄＲＸ＋ｄＲＸ／２）である。
【００３０】
図１０は、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの関係を示す説明図である。
実アレーアンテナは、実際に存在している受信アレーアンテナであり、仮想アレーアンテナは、仮想的に形成された受信アレーアンテナである。
受信アンテナ３１−１〜３１−４は、実アレーアンテナである。
送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４が、ｘ軸と平行な方向に一列に配置されて、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間に配置されている。このため、受信アンテナ３１−１〜３１−４と同じ列に仮想アレーアンテナが形成される。
仮想アレーアンテナに含まれる複数の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３１−１〜３１−４が受信する反射ＲＦ信号に相当する反射ＲＦ信号を、信号処理で得ることができる。
送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔が、７．５ｄＲＸであるため、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの間隔が以下の広さとなる位置に、仮想アレーアンテナが形成される。
実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍と、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸを送信アンテナ２４−１〜２４−２の数ＮＴＸで除算した広さとを加算した広さである。
図１０の例では、整数倍＝４、ＮＴＸ＝２であり、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの間隔は、４．５ｄＲＸ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）。
2020234923.tif 000003
【００３２】
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。
2020234923.tif 000004
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
2020234923.tif 000005
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。
【００３５】
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。
2020234923.tif 000006
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
2020234923.tif 000007
【００３８】
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。
2020234923.tif 000008
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。
【００３９】
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。
2020234923.tif 000009
【００４０】
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。
【００４１】
2020234923.tif 000010
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。
【００４２】
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）。
2020234923.tif 000011
【００４３】
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。
2020234923.tif 000012
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。
【００４４】
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）。
2020234923.tif 000013
【００４５】
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。
2020234923.tif 000014
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。
【００４６】
信号処理器１３は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの配置に基づいて、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。
【００４７】
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。
2020234923.tif 000015
【００４８】
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。
【００４９】
2020234923.tif 000016
【００５０】
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。
【００５１】
2020234923.tif 000017
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
2020234923.tif 000018
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
コヒーレント積分部４５は、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの配置に基づいて、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。式（２２）では、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を離散フーリエ変換することで、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分している。
【００５８】
2020234923.tif 000019
【００５９】
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。
ただし、図９に示す送信アンテナ２４−１〜２４−２の中心位相と、受信アンテナ３１−１〜３１−４の中心位相とは、垂直方向に対して同じなので、目標仰角番号の数は、１つとしてもよい。
【００６０】
2020234923.tif 000020
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。
【００６１】
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、かつ、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。
2020234923.tif 000021
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。
【００６２】
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９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。
図９に示すアンテナ配置では、送信アンテナ２４−１〜２４−２が、ｘ軸と平行な方向に配置され、かつ、受信アンテナ３１−１〜３１−４の両脇に配置されている。図１０に示すように、受信アンテナ３１−１を起点として、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間の長さｄＴｘ，ｓｕｂ，ｎＴｘだけｘ方向に移動した位置に、仮想アレーアンテナが形成される。図１０では、ｎＴｘ＝１であり、ｄＴｘ，ｓｕｂ，１＝７．５ｄＲｘである。
【００６３】
送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間の長さｄＴｘ，ｓｕｂ，ｎＴｘは、以下の式（２７）のように表される。
2020234923.tif 000022
式（２７）において、ＮＴｘ，ｓｕｂ，ｎＴｘは、送信アンテナ番号ｎＴｘ−１の送信アンテナと送信アンテナ番号ｎＴｘの送信アンテナとの間隔を設定する任意の整数、ΔｄＮＴｘは、送信アンテナ数ＮＴｘの送信アンテナ間隔因子である。
仮想アレーアンテナに含まれる複数の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、複数の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３１−１〜３１−４が受信する反射ＲＦ信号に相当する反射ＲＦ信号を、信号処理で得ることができる。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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１３Ａは、図１４に示すアンテナ配置で、送信アンテナ２４−１〜２４−２が配置されているときに、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
図１４は、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置例を示す説明図である。図１４の配置例では、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸにおけるそれぞれの間隔ｄＲＸの７倍となる位置に、送信アンテナ２４−２が配置されている。
図１３Ｂは、図９に示すアンテナ配置で、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
【００６７】
図１４の配置例では、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸにおけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍であるため、グレーティングローブレベルの抑圧効果が得られない。グレーティングローブレベルの抑圧効果が得られないため、図１３Ａに示すコヒーレント積分信号には、以下の式（２８）で表される、あいまいさなく計測可能な角度θＡＺ，ａｍｂ毎にグレーティングローブが発生している。
2020234923.tif 000023
【００６８】
図１に示すレーダ装置１では、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸにおけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍と、間隔ｄＲＸを送信アンテナ数ＮＴＸで除算した広さｄＲＸ／ＮＴＸとを加算した広さである。このため、図９に示すアンテナ配置では、送信アンテナ２４−１から放射された送信ＲＦ信号Ｔｘ１（１，ｈ，ｔ）に対応する反射ＲＦ信号Ｒｘ０（１，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）と、送信アンテナ２４−１から放射された送信ＲＦ信号Ｔｘ１（２，ｈ，ｔ）に対応する反射ＲＦ信号Ｒｘ０（２，ｎＲｘ，ｈ，ｔ）との間で直交する角度ができるようになり、グレーティングローブレベルの抑圧効果を得られる。
したがって、図１３Ｂに示すコヒーレント積分信号では、送信アンテナ数ＮＴＸ−１だけグレーティングローブが抑圧されている。具体的には、図９に示すアンテナ配置では、ＮＴＸ＝２であるため、図１３Ｂに示すコヒーレント積分信号では、１つのグレーティングローブが抑圧されている。図１３Ｂに示す第１グレーティングローブと第３グレーティングローブとは、１つのグレーティングローブが繰り返されているものである。このため、第１グレーティングローブと第３グレーティングローブとは、１つのグレーティングローブとして、抑圧されている。
【００６９】
図１３Ｂでは、記載を省略しているが、第５グレーティングローブ、第７グレーティングローブ、第９グレーティングローブ・・・も、１つのグレーティングローブが繰り返されているものであるため、第１グレーティングローブ及び第３グレーティングローブと同様に抑圧される。また、負の第１グレーティングローブ、第３グレーティングローブ、第５グレーティングローブ・・・も同様に抑圧される。
図９に示すアンテナ配置では、第１グレーティングローブと第３グレーティングローブとが抑圧されることで、あいまいさなく計測可能な角度が、２θＡＺ，ａｍｂになっている。図１４に示すアンテナ配置では、あいまいさなく計測可能な角度が、θＡＺ，ａｍｂであり、図９に示すアンテナ配置では、図１４に示すアンテナ配置と比べて、あいまいさなく計測可能な角度が拡大されている。
【００７０】
図９に示すアンテナ配置では、２つの送信アンテナ２４−１〜２４−２が配置されている。しかし、これは一例に過ぎず、３つ以上の送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴＸが配置されていてもよい。
図１５は、アンテナ装置２における送信アンテナ２４−１〜２４−３及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置例を示す説明図である。
図１６は、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの関係を示す説明図である。
受信アンテナ３１−１〜３１−４は、実アレーアンテナである。
送信アンテナ２４−１〜２４−３及び受信アンテナ３１−１〜３１−４が、ｘ軸と平行な方向に一列に配置されている。また、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、送信アンテナ２４−１〜２４−３の中で、互いに隣り合っている送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間に配置されている。受信アンテナ３１−１〜３１−４と同じ列に仮想アレーアンテナ（１）（２）が形成される。
送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔と、送信アンテナ２４−２と送信アンテナ２４−３との間隔とは、互いに異なっている。
送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍（１）と、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸを送信アンテナ２４−１〜２４−３の数ＮＴＸで除算した広さｄＲＸ／ＮＴＸの整数倍（２）とを加算した広さである。図１５の例では、整数倍（１）＝７、ＮＴＸ＝３、整数倍（２）＝ＮＴＸ−２＝１であり、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔は、７．３３ｄＲＸ（＝７ｄＲＸ＋１×ｄＲＸ／３）である。
送信アンテナ２４−２と送信アンテナ２４−３との間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍（３）と、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸを送信アンテナ２４−１〜２４−３の数ＮＴＸで除算した広さｄＲＸ／ＮＴＸの整数倍（４）とを加算した広さである。図１５の例では、整数倍（３）＝７、ＮＴＸ＝３、整数倍（４）＝ＮＴＸ−１＝２であり、送信アンテナ２４−２と送信アンテナ２４−３との間隔は、７．６６ｄＲＸ（＝７ｄＲＸ＋２×ｄＲＸ／３である。
図１５の例では、整数倍（３）＝７である。しかし、これは一例に過ぎず、整数倍（３）は、６以下の整数であってもよいし、８以上の整数であってもよい。
【００７１】
実アレーアンテナと仮想アレーアンテナ（１）との間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍と、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸを送信アンテナ２４−１〜２４−３の数ＮＴＸで除算した広さｄＲＸ／ＮＴＸとを加算した広さである。
図１６の例では、整数倍＝４、ＮＴＸ＝３であり、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナ（１）との間隔は、約４．３３ｄＲＸである。
仮想アレーアンテナ（１）と仮想アレーアンテナ（２）との間隔は、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍と、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸを送信アンテナ２４−１〜２４−３の数ＮＴＸで除算した広さｄＲＸ／ＮＴＸの２倍とを加算した広さである。
図１６の例では、整数倍＝４、ＮＴＸ＝３であり、仮想アレーアンテナ（１）と仮想アレーアンテナ（２）との間隔は、約４．６６ｄＲＸである。
【００７２】
図１７Ａは、図１８に示すアンテナ配置で、送信アンテナ２４−１〜２４−３が配置されているときに、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
図１８は、送信アンテナ２４−１〜２４−３及び受信アンテナ３１−１〜３１−４の配置例を示す説明図である。図１８の配置例では、受信アンテナ３１−４と送信アンテナ２４−２との間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸにおけるそれぞれの間隔ｄＲＸの２倍となる位置に、送信アンテナ２４−２が配置されている。
また、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔と同じ間隔で、送信アンテナ２４−２と送信アンテナ２４−３が配置されている
図１７Ｂは、図１５に示すアンテナ配置で、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
【００７３】
図１８の配置例では、送信アンテナ２４−１〜２４−３におけるそれぞれの間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸにおけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍であるため、グレーティングローブレベルの抑圧効果が得られない。グレーティングローブレベルの抑圧効果が得られないため、図１１７Ａに示すコヒーレント積分信号には、式（２８）で表される、あいまいさなく計測可能な角度θＡＺ，ａｍｂ毎にグレーティングローブが発生している。
【００７４】
図１に示すレーダ装置１では、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲＸにおけるそれぞれの間隔ｄＲＸの整数倍と、間隔ｄＲＸを送信アンテナ数ＮＴＸで除算した広さｄＲＸ／ＮＴＸとを加算した広さである。このため、図１５に示すアンテナ配置では、図９に示すアンテナ配置と同様に、グレーティングローブレベルの抑圧効果を得られる。
したがって、図１７Ｂに示すコヒーレント積分信号では、送信アンテナ数ＮＴＸ−１だけグレーティングローブが抑圧されている。具体的には、図１５に示すアンテナ配置では、ＮＴＸ＝３であるため、図１６Ｂに示すコヒーレント積分信号では、２つのグレーティングローブとして、第１グレーティングローブと第２グレーティングローブとが抑圧されている。
【００７５】
図１７Ｂでは、記載を省略しているが、第４グレーティングローブ、第７グレーティングローブ、第１０グレーティングローブ・・・は、第１グレーティングローブと同じグレーティングローブが繰り返されているものであるため、第１グレーティングと同様に抑圧される。
また、第５グレーティングローブ、第８グレーティングローブ、第１１グレーティングローブ・・・は、第２グレーティングローブと同じグレーティングローブが繰り返されているものであるため、第２グレーティングと同様に抑圧される。
また、負の第１グレーティングローブ、第２グレーティングローブ、第４グレーティングローブ、第５グレーティングローブ・・・も同様に抑圧される。
図１５に示すアンテナ配置では、第１グレーティングローブと第２グレーティングローブとが抑圧されることで、あいまいさなく計測可能な角度が、３θＡＺ，ａｍｂになっている。図１８に示すアンテナ配置では、あいまいさなく計測可能な角度が、θＡＺ，ａｍｂであり、図１５に示すアンテナ配置では、図１８に示すアンテナ配置と比べて、あいまいさなく計測可能な角度が拡大されている。
【００７６】
以上の実施の形態１では、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘが、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘの中で、互いに隣り合っている送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間に等間隔で配置されており、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの間隔ｄＲｘの整数倍と、間隔ｄＲｘを送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘの数ＮＴｘで除算した広さとを加算した広さであるように、アンテナ装置２を構成した。したがって、アンテナ装置２は、グレーティングローブの発生を抑えることができる。
【００７７】
図９及び図１５に示すアンテナ配置では、受信アンテナ３１−１〜３１−４が、送信アンテナ２４−１と送信アンテナ２４−２との間に配置されているため、ｚ軸と平行な方向のアンテナモジュールサイズを小さくすることができる。
【００７８】
図９及び図１５に示すアンテナ配置では、送信アンテナ２４−１と受信アンテナ３１−１との間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲｘよりも広く、送信アンテナ２４−２と受信アンテナ３１−４との間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲｘよりも広い。したがって、送信アンテナ２４−１〜２４−２から放射される送信ＲＦ信号が、直接、受信アンテナ３１−１〜３１−４に受信される送信ＲＦ信号の漏れ込みの影響を低減することができる。
【００７９】
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。
【００８０】
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４８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。
【００８１】
図１９は、実施の形態２に係るレーダ装置１を示す構成図である。
図２０は、実施の形態２に係るレーダ装置１の信号処理器１５を示す構成図である。
図２１は、信号処理器１５のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図１９から図２１において、図１から図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
図１９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１５を備えている。
【００８２】
信号処理器１５は、図２０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、信号等間隔処理部４７、コヒーレント積分部４８及び角度算出部４６を備えている。
信号処理器１５は、図１に示す信号処理器１３と同様に、目標までの距離に関する距離情報及び目標の速度に関する速度情報のそれぞれを含む複数の距離速度信号を生成する。
信号処理器１５は、複数の距離速度信号を信号間隔が等間隔な信号に変換する信号等間隔処理を実施する。
信号処理器１５は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をＦＦＴすることで、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をコヒーレント積分し、信号等間隔処理後の複数の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、目標を測角する。
【００８３】
目標候補検出部４４は、実施の形態１と同様に、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、実施の形態１と同様に、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信号等間隔処理部４７に出力する。
【００８４】
信号等間隔処理部４７は、例えば、図２１に示す信号等間隔処理回路５７によって実現される。
信号等間隔処理部４７は、目標候補検出部４４から出力された複数の距離速度信号を信号間隔が等間隔な信号に変換する信号等間隔処理を実施する。
信号等間隔処理部４７は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をコヒーレント積分部４８に出力する。
【００８５】
コヒーレント積分部４８は、例えば、図２１に示すコヒーレント積分回路５８によって実現される。
コヒーレント積分部４８は、信号等間隔処理部４７から出力された信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をＦＦＴすることで、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号をコヒーレント積分する。
コヒーレント積分部４８は、信号等間隔処理後の複数の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。
【００８６】
図２０では、信号処理器１５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、信号等間隔処理部４７、コヒーレント積分部４８及び角度算出部４６のそれぞれが、図２１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１５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、信号等間隔処理回路５７、コヒーレント積分回路５８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、信号等間隔処理回路５７、コヒーレント積分回路５８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、ＦＰＧＡ、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
【００８７】
信号処理器１５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１５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。
信号処理器１５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、信号等間隔処理部４７、コヒーレント積分部４８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図４に示すメモリ６１に格納される。そして、図４に示すプロセッサ６２がメモリ６１に格納されているプログラムを実行する。
【００８８】
また、図２１では、信号処理器１５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１５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１５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。
【００８９】
次に、図１９に示すレーダ装置１に動作について説明する。
ただし、信号処理器１５における信号等間隔処理部４７及びコヒーレント積分部４８以外は、図１に示すレーダ装置１と同様であるため、ここでは、主に、信号等間隔処理部４７及びコヒーレント積分部４８の動作について説明する。
【００９０】
図９及び図１５に示すアンテナ配置では、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘにおけるそれぞれの間隔ｄＴｘ，ｓｕｂ，ｎＴｘが、受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの間隔ｄＲｘの整数倍でない。
間隔ｄＴｘ，ｓｕｂ，ｎＴｘが間隔ｄＲｘの整数倍でないため、目標候補検出部４４から出力された送信アンテナ番号ｎＴｘ及び受信アンテナ番号ｎＲｘの距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）についてはＦＦＴすることができない。
図２に示すコヒーレント積分部４５は、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴすることができないため、式（２２）に示すように、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を離散フーリエ変換している。
【００９１】
信号等間隔処理部４７は、目標候補検出部４４から複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を受けると、複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）に対する信号等間隔処理を実施する。
信号等間隔処理部４７は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号として、以下の式（２９）に示す信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分部４８に出力する。
信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）は、図２２に示すように、目標候補検出部４４から出力された複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の間に“０”が補間されることで生成される。
図２２は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を示す説明図である。信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）は、ＦＦＴの実行が可能な信号である。
【００９２】
2020234923.tif 000024
【００９３】
式（２９）において、ｎ’ＴｘＲｘは、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）のサンプル番号である。
Ｎ’ＴｘＲｘは、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の信号点数であり、以下の式（３０）のように表される。
φ’ＴｘＲｘ（ｎ’ＴｘＲｘ）は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）の到来位相差であり、以下の式（３１）のように表される。
【００９４】
2020234923.tif 000025
【００９５】
コヒーレント積分部４８は、信号等間隔処理部４７から出力された信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を方位角方向についてＦＦＴすることで、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分する。
コヒーレント積分部４８は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）のコヒーレント積分結果として、以下の式（３２）に示すようなコヒーレント積分信号Ｒ’Ｔｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を得る。
コヒーレント積分部４８は、コヒーレント積分信号Ｒ’Ｔｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を角度算出部４６に出力する。
2020234923.tif 000026
式（３２）において、ＦＦＴ（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。
【００９６】
式（３２）に示すコヒーレント積分信号Ｒ’Ｔｘ，Ｒｘ，ｃｈ（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、かつ、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コヒーレント積分信号Ｒ’Ｔｘ，Ｒｘ，ｃｈ（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（３３）のように表される。
2020234923.tif 000027
【００９７】
信号処理器１５が、信号等間隔処理部４７及びコヒーレント積分部４８を備えることで、図２３Ｂに示すように、第１グレーティングローブが抑圧され、かつ、あいまいさなく計測可能な角度が拡大する。
具体的には、以下の通りである。
図２３Ａは、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの間隔が全て同一である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴしたときに発生するグレーティングローブを示す説明図である。
図２３Ｂは、図９に示すアンテナ配置である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴしたときに発生するグレーティングローブを示す説明図である。
【００９８】
送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの間隔が全て同一である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴすると、図２３Ａに示すように、第１グレーティングローブが発生している。第１グレーティングローブが発生することで、あいまいさなく計測可能な角度は、図２３Ａに示すように、θＡＺ，ａｍｂとなる。
一方、図９に示すアンテナ配置である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴすると、図２３Ｂに示すように、第１グレーティングローブが抑圧される。第１グレーティングローブが抑圧されることで、あいまいさなく計測可能な角度は、以下の式（３４）に示すように、θ’ＡＺ，ａｍｂ，ＮＴｘ＝２θＡＺ，ａｍｂとなる。
したがって、信号処理器１５が、信号等間隔処理部４７及びコヒーレント積分部４８を備えることで、送信アンテナ２４−１〜２４−ＮＴｘ及び受信アンテナ３１−１〜３１−ＮＲｘにおけるそれぞれの間隔が全て同一である場合に、複数の距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴするときよりも、あいまいさなく計測可能な角度が拡大している。
2020234923.tif 000028
【００９９】
図２０に示すコヒーレント積分部４８におけるＦＦＴの乗算数ＮＦＦＴ，ｃは、以下の式（３５）に示すように、図２に示すコヒーレント積分部４５における離散フーリエ変換の乗算数ＮＤＦＴ，ｃと比べて少ない。
2020234923.tif 000029
したがって、図２０に示すコヒーレント積分部４８における演算は、想定される目標方位角の数ＮＡＺが増えるほど、図２に示すコヒーレント積分部４５における演算よりも低減される。
【０１００】
図２０に示す信号処理器１５では、コヒーレント積分部４８が、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴすることで、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分している。
しかし、これは一例に過ぎず、コヒーレント積分部４８が、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をチャープｚ変換（ＣＺＴ：Ｃｈｉｒｐ  Ｚ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することで、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をコヒーレント積分するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
【０１０１】
コヒーレント積分部４８は、以下の式（３６）に示すように、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＣＺＴすることで、最小方位角θａｍｂ，ｍｉｎから最大方位角θａｍｂ，ｍａｘのコヒーレント積分信号Ｒ’Ｔｘ，Ｒｘ，ｃｈ（ｎＡＺ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）を生成する。
2020234923.tif 000030
【０１０２】
ＣＺＴ（Ｘ，θａｍｂ，ｍｉｎ，θａｍｂ，ｍａｘ，ＮＡＺ，ｃｚｔ）は、信号Ｘのうち、最小方位角θａｍｂ，ｍｉｎから最大方位角θａｍｂ，ｍａｘの範囲の信号を、以下の式（３７）で表される間隔Δθｃｚｔでサンプリングされたコヒーレント積分信号に変換する関数を表している。
2020234923.tif 000031
式（３６）に示すＣＺＴでは、最小方位角θａｍｂ，ｍｉｎから最大方位角θａｍｂ，ｍａｘの範囲の信号を間隔Δθｃｚｔでサンプリングされたコヒーレント積分信号に変換している。しかし、これは一例に過ぎず、最小方位角θａｍｂ，ｍｉｎ又は最大方位角θａｍｂ，ｍａｘを変更、あるいは、点数ＮＡＺ，ｃｚｔを変更することで、任意の角度範囲の信号を、任意の間隔でサンプリングされたコヒーレント積分信号に変換するようにしてもよい。
【０１０３】
以下の式（３８）は、ＦＦＴによる角度間隔Δθｆｆｔと、ＣＺＴによる角度間隔Δθｃｚｔを表している。
2020234923.tif 000032
コヒーレント積分部４８は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＣＺＴする場合、図２４Ｂ及び式（３８）に示すように、所望の角度範囲の信号のみを変換することが可能になる。
したがって、コヒーレント積分部４８は、信号等間隔処理後の複数の距離速度信号ｆ’ｄ，１（ｎ’ＴｘＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）をＦＦＴする場合よりも、ＣＺＴする場合の方が、演算量を低減させながら、高サンプリングすることが可能になる。
図２４Ａは、図９に示すアンテナ配置である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆｄ，１をＦＦＴしたときのコヒーレント積分信号を示す説明図である。
図２４Ｂは、図９に示すアンテナ配置である場合に、コヒーレント積分部４８が、複数の距離速度信号ｆｄ，１をＣＺＴしたときのコヒーレント積分信号を示す説明図である。
【０１０４】
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、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。
【０１０５】
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（３９）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。
【０１０６】
2020234923.tif 000033
式（３９）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。
【０１０７】
ＭＵＳＩＣは、以下の式（４０）で表される固有値λｉと、固有ベクトルＷｉとの関係に基づき、固有値展開を行う。
2020234923.tif 000034
式（４０）において、ＲＸＸは、以下の式（４１）で表される相関行列である。
2020234923.tif 000035
式（４１）において、Ｘは、コヒーレント積分を行うために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）であり、Ｋは、相関行列ＲＸＸの行数である。
【０１０８】
コヒーレント積分部４５は、式（４０）に従って固有値展開を行い、Ｋ個の固有値λｉの大きさに基づき、雑音部分空間とみなせない固有値数ＮＥを算出する。
また、コヒーレント積分部４５は、以下の式（４２）に示すように、送信アンテナ数ＮＴｘを用いて、目標信号の波数ＮＭＵを算出し、以下の式（４３）に示すように、式（３９）で用いる雑音部分空間ＥＮを算出する。
2020234923.tif 000036
【０１０９】
図９に示すアンテナ配置では、図１０に示すように、実アレーアンテナと仮想アレーアンテナとの間隔が、受信アンテナ３１−１〜３１−４におけるそれぞれの間隔ｄＲＸとは異なるため、第１グレーティングローブが抑圧される。また、雑音部分空間とは異なる空間が、目標数Ｎｔｇｔの送信アンテナ数ＮＴｘ倍だけ生成されている。
実施の形態３のレーダ装置１では、グレーティングローブを含む雑音部分空間ＥＮを式（４３）に従って生成することで、図２５Ｂに示すようにグレーティングローブレベルを更に抑圧することができる。
図２５Ａは、図１８に示すアンテナ配置で、送信アンテナ２４−１〜２４−３が配置されているときに、仮想アレーアンテナが形成された場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
図２５Ｂは、図９に示すアンテナ配置で、送信アンテナ２４−１〜２４−３が配置されているときに、距離速度信号ｆｂ，１（ｎＴｘ，ｎＲｘ，ｑｎｔｇｔ，ｋｎｔｇｔ）に対する超解像処理を実施した場合のコヒーレント積分信号を示す説明図である。
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、離散フーリエ変換等を実施する場合よりも、目標の分離性能及びグレーティングローブレベルの抑圧性能のそれぞれを高めることができる。
【０１１０】
コヒーレント積分部４５は、以下の式（４４）に従って相関行列ＲＸＸの修正空間平均を行うようにしてもよい。
2020234923.tif 000037
式（４４）において、ＲｆｂＸＸは、修正空間平均後の相関行列、ＲｂＸＸは、後方相関行列、＊は、複素共役転置、Ｊは、以下の式（４５）のように表される。
2020234923.tif 000038
【０１１１】
実施の形態４．
実施の形態１〜３のレーダ装置１では、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４のそれぞれが、図２６に示すように、車両の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２６は、アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
しかし、これは一例に過ぎず、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４のそれぞれが、図２７に示すように、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２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４のそれぞれが、例えば、車両のＢピラーに設置されていてもよい。図２７は、アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
ただし、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４のそれぞれが、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ＲＦ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ＲＦ信号を透過する部材で施されているものとする。
【０１１２】
また、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４のそれぞれが、例えば、図２８に示すように、リアガラスの縁部のうち、上端部の近傍に設置されていてもよい。図２８は、アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
また、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４のそれぞれが、例えば、図２９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２９は、アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
また、送信アンテナ２４−１〜２４−２及び受信アンテナ３１−１〜３１−４のそれぞれが、例えば、図３０に示すように、車両のリアバンパーに設置されていてもよい。図３０は、アンテナ装置２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の設置例を示す説明図である。
【０１１３】
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】
【０１１４】
この発明は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを備えるアンテナ装置及びレーダ装置に適している。
【符号の説明】
【０１１５】
１  レーダ装置、２  アンテナ装置、１１  送信部、１２  受信部、１３  信号処理器、１４  表示器、１５  信号処理器、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、４７  信号等間隔処理部、４８  コヒーレント積分部、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、５７  信号等間隔処理回路、５８  コヒーレント積分回路、６１  メモリ、６２  プロセッサ。
【図１】
2020234923.tif 000039
【図２】
2020234923.tif 000040
【図３】
2020234923.tif 000041
【図４】
2020234923.tif 000042
【図５】
2020234923.tif 000043
【図６】
2020234923.tif 000044
【図７】
2020234923.tif 000045
【図８】
2020234923.tif 000046
【図９】
2020234923.tif 000047
【図１０】
2020234923.tif 000048
【図１１】
2020234923.tif 000049
【図１２】
2020234923.tif 000050
【図１３】
2020234923.tif 000051
【図１４】
2020234923.tif 000052
【図１５】
2020234923.tif 000053
【図１６】
2020234923.tif 000054
【図１７】
2020234923.tif 000055
【図１８】
2020234923.tif 000056
【図１９】
2020234923.tif 000057
【図２０】
2020234923.tif 000058
【図２１】
2020234923.tif 000059
【図２２】
2020234923.tif 000060
【図２３】
2020234923.tif 000061
【図２４】
2020234923.tif 000062
【図２５】
2020234923.tif 000063
【図２６】
2020234923.tif 000064
【図２７】
2020234923.tif 000065
【図２８】
2020234923.tif 000066
【図２９】
2020234923.tif 000067
【図３０】
2020234923.tif 000068
【国際調査報告】
2020234923.tif 000069
2020234923.tif 000070
2020234923.tif 000071
2020234923.tif 000072