JP4850898B2

JP4850898B2 - レーダ装置

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Publication number: JP4850898B2
Application number: JP2008500377A
Authority: JP
Inventors: 俊夫若山; 高志関口; 雅三本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-02-16
Also published as: WO2007094064A1; JPWO2007094064A1

Description

この発明はレーダ装置に係るものであり、特にレーダ波の不要反射波を除去する技術に関するものである。

自動車に搭載されたレーダは、主に車両前方に存在する先行車両などの対象物との相対距離や相対速度、方向を検出することを目的としている。自動車が走行する道路の側方には、ガードレールや歩道、建造物といった静止物が存在する。このため、自動車の前方に照射したレーダ波が検出対象物に反射された後、さらに道路側方の静止物に再反射されてレーダ装置の受信アンテナに入射する場合が生ずる。自動車搭載用レーダでは、このような入射波の方向を測定してしまうことで、対象物の位置を誤検出するという問題を抱えている。

そこで、自動車搭載用レーダシステムの分野においては、道路側方の静止物による反射波を除外する技術が従来から提案されてきた。例えばこのような技術として、静止物の分布に基づいて一定の領域をゴースト（虚像）が存在する領域であると仮定した上で、像がこの領域に含まれる場合にはこの像を虚像であるとして除去する方法（例えば、特許文献１）や、車線の概念を取り入れた上で自車線と隣接車線以外に検出された物体を虚像として除外する方法（例えば、特許文献２）が知られている。

特開２１０１−１１６８３９「車間距離センサ」公報特開２１０３−２７０３４２「物体認識装置、物体認識方法、レーダ装置」公報

従来の方法は、虚像が存在する領域を仮定しておき、反射点の位置を求めてその位置が虚像が存在する領域内に含まれる場合に、反射点を虚像とみなすものである。このような判定方法を用いて正しく実像と虚像とを区別するには、それぞれの像が正しく分離された上で各像の距離と方向を精度よく算出することが前提となる。

ところが現実には、このような前提を常に採用することはできない。例えばマルチビームを用いて像の方向を定めようとすると、ビームの組み合わせ方によっては、本来実像が存在するはずの領域（実像領域）に虚像が現れる場合がある。このような場合に従来の方法を適用しても、虚像は実像領域に存在するために排除されない。この発明はかかる問題を解決するためになされたものであって、虚像と実像とを正しく分離できない可能性が生じる場合であっても、虚像を確実に排除することを目的とする。

かかる課題を解決するために、この発明によるレーダ装置は、
移動体に搭載され、この移動体の進路方向を含む所定の角度範囲に向けて照射したレーダ波のエコーを複数のビーム方向から受信し、受信したエコーの受信信号に基づいて前記エコーの反射源までの距離と前記エコーの反射源の速度とを算出するとともに、前記ビーム方向の受信ビーム信号を用いて前記エコーの反射源の方向を算出する測角処理を行うレーダ装置において、
前記エコーの反射源の距離と速度、及び前記受信ビーム信号を用いて前記移動体の進路方向の周囲に存在する静止物線の位置を検出する静止物線検出手段と、
前記静止物線検出手段が検出した静止物線の位置と前記受信ビーム信号の方向とに基づいて、この受信ビーム信号のビームが前記静止物線による反射に起因した虚像を含む無効ビームであるか、前記静止物線による反射に起因した虚像を含まない有効ビームであるかをビーム単位で判定処理し、前記有効ビームを出力するビーム判定手段と、
前記ビーム判定手段から出力された前記有効ビームの受信ビーム信号を用いて前記測角処理を行う測角処理手段、
を備えたものである。

このような判定方法を用いることで、静止物の影響を受けやすいビームを特定し、このビームを除外することが可能となる。したがって虚像の測角精度が十分に確保出来ない場合であっても、虚像を含むビーム自体を排除するため、虚像の影響を受けない測定が可能となる。

この発明の実施の形態の反射波の伝播経路を説明する図、ビームの有効性を判定する方法を説明するための図、この発明の実施の形態によるレーダ装置の構成を表すブロック図、この発明の実施の形態のレーダ装置における送信信号の周波数変調方法を示した図、受信アンテナ素子の配置と到来波の位相差との関係を示した図、この発明の実施の形態のレーダ装置の詳細な構成を示したブロック図、である。

符号の説明

２移動体、
４対象物、
５静止物線、
１０１発信器、
１０２送信アンテナ、
１０３ａ〜１０３ｅ受信アンテナ素子、
１０４ａ〜１０４ｅ受信部、
１０５ａ〜１０５ｅＡ／Ｄ変換器、
１０６ａ〜１０６ｅ周波数検出部、
１０７距離・速度算出部、
１０８ビーム形成部、
１０９ビーム有効性判定部、
１１０測角処理部。

以下に、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
実施の形態．
まず、この発明の実施の形態によるレーダ装置の動作原理について説明する。図１はこの発明の実施の形態によるレーダ装置に到来する反射波の伝播経路を説明する図である。図１（Ａ）において、この発明の実施の形態によるレーダ装置１は移動体２に搭載されている。この移動体２は、例えば静止物が周囲に存在する経路３上を移動する物体である。移動体２の例としては自動車が判りやすいであろう。また、移動体２が自動車であるとすれば、経路３としては、道路あるいは車線が該当することになろう。

図１（Ａ）では、移動体２の前方（移動方向）に対象物４が存在している。実際にはこの対象物４は所定の速度で経路３上を移動している。しかしながら、対象物４までの距離Ｒや対象物４との速度Ｖは、レーダ装置１には未知の状態にある。経路３の周囲、例えば側方には静止物線５が施設されている。この静止物線５は必ずしも一体不可分の物体で構成されているとは限らない。例えば経路３が道路であるとすれば、静止物線５を構成するものとしては、歩道の路肩やガードレール、経路３に沿って施設されている建造物などが考えられよう。

レーダ装置１が、レーダ波を対象物４の方向に照射すると、照射したレーダ波の一部は図１に示される対象物４上の反射源１１において反射され、反射源１１からレーダ装置１までの最短経路である直線１２を通ってレーダ装置１に戻る。レーダ装置１は、この反射波を分析することで、対象物４までの距離Ｒや方向θ、速度Ｖを検出する。

しかしながら、移動体２から対象物４までのレーダ波の伝播経路は、直線１２だけとは限らない。反射波の一部は静止物線５に再び反射されてレーダ装置１に到来する。このような反射波の伝播経路は、例えば経路１３のようになる。レーダ装置１は経路１３を通って入射するエコーの方向と距離を測定すると、このエコーはみかけ上反射点１４の位置にあるように観測される。

このような場合、従来技術では静止物線５の位置や経路３の幅（例えば車線の幅）を基準に、虚像の存在しうる領域を仮定し、反射点１４が虚像の存在しうる領域に含まれる場合に、反射点１４を虚像であるとしてエコーデータの中から除去することとしている。この方法は、反射点１１や反射点１４の位置を正しく取得できる場合には問題なく動作するものと思われる。

しかしながら、反射点１４の方向は常に精度よく求められるとは限らない。ゆえに従来技術を用いたところで、反射点１４の位置が精度よく特定できるとはいえない。

そこで、この発明の実施の形態では、反射点１４の位置に基づいて虚像を排除する代わりに、反射点１４を含むビーム２３自体を排除する。すなわち、ビーム方向と静止物線との相対的な位置関係に基づいて、ビームに静止物線による反射に起因した虚像が含まれる可能性があるか否かを判断し、実像のみを含むビームを用いて反射点の観測を行うのである。

ビームに虚像が含まれるか否かを判断する方法の具体例としては、次のような方法が考えられる。例えば、所定のビームパターン領域の中に静止物線軌跡の一部又は全部が含まれる場合はこのビームを有効でないとして排除する方法である。ビームパターン領域内に静止物線軌跡が存在すれば虚像が発生する可能性が生じるからである。

また、ビームの中心軸と静止物線軌跡とが所定の交点において交わる場合に、この交点とレーダ装置との距離に基づいてビームの有効性を判断してもよい。図２はビームの中心軸と静止物線軌跡との交点とレーダ装置との距離が近い場合（図２（Ａ））と距離が遠い場合（図２（Ｂ））を比較して示した図である。図２（Ａ）ではビーム２３の中心軸２３ｃと静止物線軌跡５とが交点２３Ｊで交わっている。図２（Ｂ）ではビーム２２の中心軸２２ｃと静止物線軌跡５とが交点２２Ｊで交わっている。交点２３Ｊは交点２２Ｊに比べてレーダ装置に近い位置にある。

ビーム２２とビーム２３とで比較すれば、ビーム２３はビームパターンの中央部分を静止物線軌跡５が横切っているのに対して、ビーム２２はビームパターンのごく一部が静止物線軌跡５と接触しているにすぎない。したがってビーム２３は、ビーム２２よりも静止物線軌跡５の影響を多く受けることが予想できる。

そこで、ビームの中心軸と静止物線との交点とレーダ装置との距離が一定値以上の場合、例えば点２２Ｊ程度の距離で交わる場合は、そのビームは静止物線軌跡の影響が少ないものとして有効であると判断する。一方、一定値未満の場合、例えば点２３Ｊ程度の距離でビームの中心軸と静止物線が交わる場合は、静止物線軌跡の影響が排除できないものとしてそのビームを有効でないと判断する。

またビーム形状と静止物線軌跡の相対的な関係のみで判断するのではなく、ビームから現実に得られるエコーまでの距離をも考慮してそのビームの取捨選択を行ってもよい。後に説明するように、反射点までの距離はビーム方向や測角精度に依存せずに算出できる。同一方向のビームにあっては、反射点までの距離が長くなれば静止物線よりも向こう側に存在する可能性が高くなる。また道路側方に静止物があるということを考慮すれば、ビームの方向とレーダの中心軸とのなす角が大きくなる（レーダの中心軸方向からビームがそれていく）につれて、静止物までの距離が近くなる。

そこで、ビームの方向に基づいて静止物までの距離を予め想定しておき、予め想定した距離を超えない範囲の距離の反射点のみをこのビームが含む場合は、このビームを有効であると判定する。一方、予め想定した距離を超える距離の反射点をもこのビームが含む場合は、このビームを有効でないと判定するのである。

その他にも、ビームの有効性を判断する方法は考えられるが、要すれば、まずビームの方向やビームの中心軸と静止物線との相対的な位置、あるいはエコーまでの距離に基づいて、静止物線がビームのエコーに与える影響を判定する。そして、静止物線の与える影響の大きなビームのエコー全体を用いないようにすることで、受信信号から虚像の影響を排除することが、この発明の実施の形態によるレーダ装置の動作原理である。

続いて、レーダ装置１の詳細な構成と動作を、図を参照しながら説明する。図３は、レーダ装置１の構成を表すブロック図である。図３において、発振器１０１は所定の周波数変調を伴った送信信号２０１を発生する発振器である。

例えば、レーダ装置１がＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式を採用したレーダ装置である場合、発振器１０１は時間に対して一次関数的に周波数を上昇させていく区間（周波数上昇期間あるいはアップチャープ）と、時間に対して一次関数的に周波数を下降させていく区間（周波数下降期間あるいはダウンチャープ）を順次繰り返すような周波数変調を施した送信信号２０１を、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を用いて発生する。

図４は、このような送信信号２０１の周波数の時間変化を図示する図である。図４に示されるように、送信信号２０１の周波数掃引区間を周波数上昇期間及び周波数下降期間ともにＴｃとし、周波数掃引幅をＢとする。

発振器１０１が発生した送信信号２０１は送信アンテナ１０２により波長λの送信波として空中へ放射される。また、送信信号２０１の一部は、受信部１０４ａ〜１０４ｅにも入力される。

送信アンテナ１０２により放射された送信波は反射物によって反射される。その際に反射波には、反射物の速度に起因する周波数変調が発生し、また反射物までの距離に起因する時間遅延を伴ってレーダ装置１へと戻ってくる。レーダ装置１はこの周波数変調と時間遅延を解析することで、反射物の速度や反射物までの距離を算出するのである。

反射物によって反射された反射波は、受信アンテナ素子１０３ａから受信アンテナ素子１０３ｅまでの５つの受信アンテナ素子によって受信される。受信アンテナ素子１０３ａは空中を伝播してくる反射波を検出すると、この反射波を受信して受信信号２０２ａを出力する。受信アンテナ素子１０４ｂ〜１０４ｅも、受信アンテナ素子１０３ａと同様にして、それぞれ受信信号２０２ｂ〜２０２ｅを出力する。

受信アンテナ素子１０３ａより出力された受信信号２０２ａは、受信部１０４ａに入力される。受信信号２０２ｂ〜２０２ｅも同様にして、それぞれ受信部１０４ｂ〜受信部１０４ｅに入力される。

受信部１０４ａ〜１０４ｅでは、送信信号２０１を用いて、それぞれ受信信号（２０２ａ〜２０２ｅ）に対する受信処理を施す。具体的には、発振器１０１で発生された送信波と受信波を混合することにより、受信波の周波数を低周波まで周波数をダウンコンバートする。この結果、送信電波の周波数と受信電波の周波数の差の周波数を持つビート信号が生成される。さらに受信波が微弱である場合には必要に応じて受信波を増幅するような構成としてもよい。この結果、受信部１０４ａはビート信号２０３ａを出力する。同様に、受信部１０４ｂ〜１０４ｅもビート信号２０３ｂ〜２０３ｅを出力する。

Ａ／Ｄ変換器１０５ａは、アナログ信号であるビート信号２０３ａを所定の周期でサンプリングすることによりディジタル信号によるビート信号２０４ａに変換する。同様に、Ａ／Ｄ変換器１０５ｂ〜１０５ｅもビート信号２０３ｂ〜２０３ｅをディジタルビート信号２０４ｂ〜２０４ｅに変換する。

周波数検出部１０６ａは、ディジタルビート信号２０４ａにフーリエ変換を施して、ビート信号スペクトルを得た後、このビート信号スペクトル上にて所定の雑音レベルより一定値以上電力の高い値をとる振幅値のピークを検出する。

ディジタルビート信号２０４ａにフーリエ変換を施して得たビート信号スペクトルには、所定の周波数において卓越した振幅値（振幅値のピーク）が現れる。この振幅値のピークを与える周波数は、反射物体の相対距離と相対速度によって決定できることが知られている。ＦＭＣＷ方式を採用するレーダ装置１の場合、周波数上昇期間におけるビート周波数をｆup、周波数下降期間におけるビート周波数をｆdnとすれば、ｆupとｆdnは式（１）、式（２）のように与えられる。ここで、ｃは光速、Ｒは反射点までの距離、Ｖは反射点の相対速度である。

周波数検出部１０６ａは、ビート信号スペクトル中に現れる振幅値のピークを検出し、この振幅値のピークを与える周波数をビート周波数として、ビート周波数とこのビート周波数とに対応する複素振幅値とをビート周波数信号２０５ａとして出力する。

周波数検出部１０６ｂ〜１０６ｅは、周波数検出部１０６ａと同様にして、それぞれディジタルビート信号２０４ｂ〜２０４ｅからそれぞれの受信アンテナ素子１０３ｂ〜１０３ｅに対応するビート周波数信号２０５ｂ〜２０５ｅを出力する。ビート周波数信号２０５ａから２０５ｅはそれぞれ、距離・速度算出部１０７とビーム形成部１０８とに分岐して入力される。

距離・速度算出部１０７は、順次入力されるビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅを所定の期間だけ記憶する。そして記憶しているビート周波数信号の中から、ある周波数上昇期間において入力されたビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅのビート周波数ｆupとこの周波数上昇期間に続く周波数下降期間において入力されるビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅのビート周波数ｆdnとを１つずつ選択する。そして、選択されたビート周波数ｆupとビート周波数ｆdnとを用いて、反射点の距離Ｒと相対速度Ｖとを算出する。ここで、反射点の距離Ｒと相対速度Ｖは式（１）、式（２）より導かれる式（３）、式（４）を用いて算出される。

距離・速度算出部１０７は、式（３）と式（４）を用いて算出した距離Ｒと相対速度Ｖを、これらの値の算出に用いたビート周波数ｆupおよびｆdnと合わせて信号２０６として出力する。

一方、ビーム形成部１０８は周波数検出部１０６ａ〜１０６ｅより入力されるビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅに基づいて所定の方向へのビーム形成処理を行う。ビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅはディジタル信号である。このように、ディジタル信号であるビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅに基づいて任意の方向に対するビーム形成を行う処理は、ディジタルビームフォーミング（Digital Beam Forming：DBF）処理としてレーダの技術分野では広く知られている。以下にこのビーム形成処理を具体的に説明する。

まずビーム形成部１０８は周波数検出部１０６ａ〜１０６ｅより入力されるビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅの中から同一のビート周波数を有するビート周波数信号の組を選択する。式（１）や式（２）からも明らかなように、ビート周波数はビーム方向に依存せず、反射点の距離Ｒと相対速度Ｖ等のみで決定される。したがって受信アンテナ素子１０３ａ〜１０３ｅからのビート周波数信号は、ビーム方向に依らず、周波数だけを基準に組み合わせることが可能となる。

そして、このようにして組み合わされた複数のビート周波数信号の元となる受信信号を出力した受信アンテナ素子の位置と素子間隔、さらには形成しようとするビームの方向φとに基づいて、組み合わされた複数のビート周波数信号の複素振幅値を補償する。

例えば、図５のように受信アンテナ素子間隔をｄとし、同一の反射源から到来するビームが入射角θで各受信アンテナ素子に到来したものとすれば、隣接する受信アンテナ素子間に生じる経路長ΔはΔ＝ｄ×ｓｉｎ(θ)で与えられる。したがって、受信ビームの波長をλとすれば、隣接する受信アンテナ素子間で発生する位相ずれは式（５）で与えられる。

ビーム形成部１０８は所定のビーム方向（受信アンテナ素子に対する入射角）θ_１、θ_２、…、θ_Ｍ（Ｍは自然数）に対して式（５）で与えられる位相ずれが発生するとして、それぞれの入射角に対する位相ずれφ_１、φ_２、…、φ_Ｍを算出し、ビート周波数信号２０５ａ〜２０５ｅの複素振幅値の位相ずれを補償して、補償した結果の複素振幅値を加算する。すなわちｎ番目の受信アンテナ素子の補償前の複素振幅値をＡ(ｎ)とし、受信アンテナ素子の総数をＮ（この例では５）とすると、方向θ_ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｍ）に対して形成されたビームの複素振幅値Ｂ(θ_ｉ)は式（６）で与えられる。

ビーム形成部１０８より出力される信号２０７には、ビーム形成部１０８において形成されたビームの情報を含まれるが、その中には少なくとも複素振幅値Ｂ(θ_ｉ)とビート周波数が含まれる。

続いて、ビーム有効性判定部１０９は、信号２０６に含まれる反射点のビート周波数と距離、速度に加えて、信号２０７に含まれる各方向のビームのビート周波数及び複素振幅値を用いて、ビーム形成部１０８で形成された各ビームの有効性を判定する。ビーム有効性判定部１０９が有効であると判定したビームは、有効ビーム２０８として測角処理部１１０に出力され、測角処理部１１０において虚像の影響のないビームとして測角処理に用いられる。

図６は、ビーム有効性判定部１０９の詳細な構成を示したブロック図である。図において、反射点分離部１２１は、距離・速度算出部１０７が出力した信号２０６に含まれる速度に基づいて反射点を移動点と静止点とに分離する。移動点として分離された反射点の情報は移動点情報２２１として出力される。また静止点として分離された反射点は静止点情報２２２として出力される。

なお、移動点情報２２１にはこれまでの処理で得られた移動点に関する情報、例えばビーム方向やビームの複素振幅値やビート周波数、速度、距離を含めるようにしてもよい他、ビーム有効性判定部２０９の構成要素全体から参照可能なファイル、あるいはメモリ領域に移動点の情報を保存しておき、移動点情報２２１としてこのファイルやメモリ領域のアドレスを渡すようにしても構わない。静止点情報２２２についても同様の構成を採ることが可能である。

また、反射点を移動点と静止点とに分別する具体的な方法としては、例えばレーダ装置１が搭載された車両の速度を外部の速度センサから取得し、この車両速度と反射点の相対速度とを用いて反射点の中から静止点を抽出する方法が知られている。

また、この他に、反射点の速度分布の中で最も分布の度数が高い速度を有する反射点を静止点と見なす方法もある。この方法は路面や路側に存在する物体など覆域内で静止物上に存在する反射点が最も頻繁に検出されることに基づく方法である。

なお反射点分離部１２１は、同一のビート周波数を有する信号２０６と信号２０７とを組み合わせる。つまり、あるビート周波数から距離と速度が算出された反射点は、このビート周波数を含むビーム内にあるものと仮定することで、反射点分離部１０９は信号２０６と信号２０７とを統合する。

続いて、静止物線検出部１２２は、静止点情報２２２に基づいて静止物線の抽出を行う。静止物線の抽出は、一般に静止点の座標分布に直線や曲線などを最小二乗法などの最適化手法を用いてあてはめる方法で用いられることが多い。しかしながら、このような方法を用いるには、静止点の座標値が必要になる。レーダ装置１では、距離・速度算出部１０７において静止点の距離の算出を行っているものの、座標値までは算出されていない。

そこで、静止物線検出部１２２ではビーム方向と静止点との距離とを組み合わせて、静止点の大まかな座標値を仮定する。例えば、ビームの中心方向をそのまま静止点の方向をとして静止点の座標を決定するのである。そして、このように決定した静止点の座標に対して従来と同様の方法で静止物線軌跡をあてはめる

レーダ装置１では像（エコー）単位ではなく、ビーム単位で有効性を判定する方法を採用しているので、静止物線の軌跡を厳密に特定しなくても、十分に精度よく虚像を排除することが可能である。

また像（エコー）単位の測角処理を行わずに虚像を排除するので、演算負荷を軽減することができる。従来技術では、虚像についても測角処理を行うことで一定以上の精度で座標を特定する必要があった。虚像は最終的には除却するものであり、レーダ装置の出力値としては用いられないにも関わらず、ある程度の演算資源を費やす結果となっていた。しかしながら、このレーダ装置１ではこのような問題も生じない。

なお、静止物線検出部１２２においても、従来技術と同じようにモノパルス測角処理その他の方法を用いて静止点の方向を決定し、この方向と距離とを組み合わせて座標値を算出してもよいのはいうまでもない。

このようにして得られた静止物線は静止物線軌跡情報２２３として出力される。ここで、静止点の分布を直線で表現した場合、静止物線軌跡情報２２３には直線を特定するパラメータ（例えば直線の傾きや所定の座標軸に対するｘ切片やｙ切片などの切片値）が情報として含まれる。静止点の分布を曲線で表現した場合であれば、曲率半径や曲率中心などのパラメータを静止物線軌跡情報２２３に情報として含めるようにしてもよい。

なお、静止物線軌跡２２３を１つに限定する必要はない。道路では左右に静止物線が存在することが普通であるから、静止物の分布を２つの直線あるいは曲線で表現するようにしてもよい。なお、以下の説明では判りやすくするために、静止物線軌跡２２３を直線として表現されているものとする。

ビーム判定部１２３は、すでに説明したような方法を用いてビームの有効性を判断する。そして有効であると判断したビームに関する情報を信号２０８として出力する。信号２０８にはビーム方向、エコーの複素振幅値、ビート周波数、距離、速度などを含めるようにしてもよい。

最後に測角処理部１１０は、鏡像反射の影響を取り除いた有効ビーム２０８を用いて進行方向前方の反射点の測角を行うとともに、方向と距離、速度を適宜組み合わせて、レーダ装置１の最終出力データである運動諸元２１０を出力する。

このように、実施の形態のレーダ装置では、静止物線の位置とビーム中心位置の関係から測角精度の低下を予測し、そのようなビームを選択しないようにするため、鏡像反射による測角精度低下を防ぐことが可能となる。

なお、図３に示したレーダ装置１の構成図では、受信アンテナ素子が５個備える場合で説明したが、この発明の特徴を発揮するためには、受信アンテナ素子の個数が５個でなければならないわけでないことはいうまでもない。

またこの発明の実施の形態では、レーダ装置１がディジタルビームフォーミングによってビーム形成することとした。ディジタルビームフォーミングはビームの指向性を演算により細かく制御することが可能であるため、このレーダ装置１のようにエコー単位ではなくビーム単位で虚像の影響を評価する場合に好適である。ビーム方向を細かく設定することで、十分に精度よくビーム単位での取捨選択が可能となるためである。

しかしながら、この発明の特徴は、機械的あるいは電子的に送信ビームあるいは受信ビームの方向を変更する構成であっても、同様に発揮されることは明らかであろう。すなわち、複数方向にビームを照射し、あるいは複数方向からのビームを受信する構成であれば、各ビームにおける静止物線の影響度合いを判断した上で、それぞれのビームをビーム単位取捨選択することが可能だからである。

この発明は、遠隔に存在する物体を電波によって検出するシステムに広く適用することが可能である。

Claims

移動体に搭載され、この移動体の進路方向を含む所定の角度範囲に向けて照射したレーダ波のエコーを複数のビーム方向から受信し、受信したエコーの受信信号に基づいて前記エコーの反射源までの距離と前記エコーの反射源の速度とを算出するとともに、前記ビーム方向の受信ビーム信号を用いて前記エコーの反射源の方向を算出する測角処理を行うレーダ装置において、
前記エコーの反射源の距離と速度、及び前記受信ビーム信号を用いて前記移動体の進路方向の周囲に存在する静止物線の位置を検出する静止物線検出手段と、
前記静止物線検出手段が検出した静止物線の位置と前記受信ビーム信号の方向とに基づいて、この受信ビーム信号のビームが前記静止物線による反射に起因した虚像を含む無効ビームであるか、前記静止物線による反射に起因した虚像を含まない有効ビームであるかをビーム単位で判定処理し、前記有効ビームを出力するビーム判定手段と、
前記ビーム判定手段から出力された前記有効ビームの受信ビーム信号を用いて前記測角処理を行う測角処理手段、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記ビーム判定手段は、前記静止物線の位置と前記受信ビーム信号のビームの方向と前記受信ビーム信号のビームに含まれるエコーの反射源までの距離とに基づいて前記判定処理を行うことを特徴とするレーダ装置。
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記エコーを複数の受信アンテナ素子を備えるアレーアンテナを用いて受信し前記エコーに基づく出力信号を生成する受信手段と、
前記出力信号のビーム指向性を制御し、前記ビーム方向の受信ビーム信号を形成するビーム形成手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。