JP2000298164A - マルチ・チャンネルレーダ装置 - Google Patents

マルチ・チャンネルレーダ装置

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JP2000298164A
JP2000298164A JP11107733A JP10773399A JP2000298164A JP 2000298164 A JP2000298164 A JP 2000298164A JP 11107733 A JP11107733 A JP 11107733A JP 10773399 A JP10773399 A JP 10773399A JP 2000298164 A JP2000298164 A JP 2000298164A
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Atsushi Ashihara
淳 芦原
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】方位検出精度や処理時間短縮などの観点から使
用チャンネル数の最適化を図ったマルチ・チャンネルレ
ーダ装置を提供する。 【構成】本発明のマルチ・チャンネルレーダ装置は、受
信信号のレベルが大きい場合にはモノチャンネル(B1,B
3,B5)の受信信号のみを用いて、受信信号のレベルが小
さい場合にはモノチャンネル(B1,B3,B5)の受信信号とバ
イチャンネル(B2,B4) の受信信号とを用いて、反射波を
生じさせた物体の方位を重心計算などによって検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の衝突防止システ
ムなどに利用されるレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の衝突防止システムなどの構成要素
として、先行車両や対向車両などの物体との距離を検出
する車載用レーダ装置が開発中である。最近では、物体
との距離だけでなく、自車両から見た物体の方向をも検
出可能な走査型のレーダ装置が開発されつつある。
【０００３】走査型のレーダ装置のうち電子走査型のも
のは、光波や電波や超音波のビームを放射してその反射
波を受信するアンテナ装置を、少しずつ向きをずらして
複数配列しておき、各アンテナ装置から配列順にビーム
の送受信を行わせることにより、どのアンテナ装置、す
なわちどの方向で反射波が発生したかを検知するように
構成されている。このような電子走査型のレーダ装置で
は、離散的に配置される複数の電波の送受信方向のそれ
ぞれは送受信チャンネル、あるいは単に、チャンネルと
称され、装置全体としてはマルチ・チャンネル式のレー
ダ装置と称されている。
【０００４】上記マルチ・チャンネル型のレーダ装置で
は、あるチャンネルで送信したビームの反射波をそのチ
ャンネルで受信するという送受信モードに対して、その
チャンネルで送信したビームの反射波を隣接のチャンネ
ルで受信するという送受信モードを追加することによ
り、限られた個数の送受信アンテナのもとで方位分解能
を高めるという構成が採用される場合がある。この送受
信モードの併用とこれに伴う方位分解能の向上について
は、本願出願人の特許第2,567,332 号などに開示されて
いる。
【０００５】隣接チャンネル間にまたがる送受信モード
では、隣接チャンネルの送受信アンテナの中間に仮想的
な送受信アンテナが追加されたと同様の結果となり、方
位分解能が向上する。この仮想的な送受信アンテナの追
加に伴って追加される送受信チャンネルは、バイチャン
ネルと称される。そして、このようなバイチャンネルと
区別するために、自チャンネルで送信したビームの反射
ビームを自チャンネルで受信する送受信チャンネルはモ
ノチャンネルと称される。なお、バイチャンネルとモノ
チャンネルを含めて一つの送受信チャンネルに着目した
場合、送受共用のアンテナを使用する場合と、送信専用
と受信専用に分離された個別のアンテナを使用する場合
がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにモノチャ
ンネルとバイチャンネルとを併用することにより、限ら
れたアンテナの個数のもとでのチャンネルの総数が増加
し、方位分解能が向上する。しかしながら、上記バイチ
ャンネルの仮想的なアンテナの指向性は、隣接チャンネ
ルのそれぞれに属する互いに配置がずれたアンテナの指
向性の積として与えられるため、モノチャンネルのアン
テナの指向性に比べてサイドローブが大きくなる。そし
て、このサイドローブの存在によって検出精度が低下す
るおそれがある。
【０００７】この点を考慮すると、モノチャンネルとバ
イチャンネルとを常時併用する従来の方式は、検出精度
の向上という点で必ずしも最適ではないおそれがある。
従って、本発明の一つの目的は、モノ／バイ併用方式の
マルチ・チャンネルレーダ装置において、最大の検出精
度を実現することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、上記モノ／バイ併用
方式に限らず、一般的なマルチ・ビームレーダ装置にお
いて、使用チャンネルの総数を最適化することにある。
これは、使用チャンネル数が多いと反射波の検出と重心
計算などの処理に時間がかかり、道路上の走行状態の急
変などへの追随性が低下するという問題もあるからであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための本発明に係わるマルチ・チャンネルレーダ
装置は、受信レベルが所定の閾値よりも大きい場合には
モノチャンネルの受信信号のみを用いて、受信レベルが
上記閾値以下の場合にはモノチャンネルの受信信号とバ
イチャンネルの受信信号とを用いて、方位を検出するよ
うに構成されている。
【００１０】上記従来技術の課題を解決するための本発
明に係わる他のマルチ・チャンネルレーダ装置は、受信
信号のレベルの増大に応じて使用チャンネルの個数を減
少することにより、精度を維持あるいはかえって向上さ
せながら、反射波の検出や受信信号の処理時間を短縮し
追随性を向上させるように構成されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、各チャンネルの方位を各チャンネルの受信信号のレ
ベルで重み付けしながら平均した重み付け平均値が算定
される。
【００１２】本発明の他の好適な実施の形態によれば、
各チャンネルは、ミリ波帯のＦＭ信号の送受信部によっ
て構成される。
【００１３】
【実施例】図４は、本発明の一実施例に係わる車載用の
マルチ・チャンネルＦＭレーダ装置の構成を示す機能ブ
ロック図である。このマルチ・チャンネルＦＭレーダ装
置は、３個の送受信アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３と、３個
の送受信部I，II，IIIと、これらの送受信部の送受信動
作を制御し、受信した反射波を処理する制御・処理部と
を備えている。
【００１４】３個の送受信アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３
は、ミリ波帯のＦＭ信号のビームを送信し、反射体で生
じた反射波を受信する送受共用のアンテナで構成されて
おり、それぞれは、向きを互いに少しずつ異ならせた状
態で車両の前部に配置されている。３個の送受信部I，I
I，IIIのそれぞれは、上位装置である制御・処理部の制
御のもとにアンテナＡ１，Ａ２，Ａ３のそれぞれから配
列の順に異なるタイミングでＦＭ信号のビームを放射
し、アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３のそれぞれで受信した反
射波を受け取ってビート信号を発生し、このビート信号
のレベルと周波数を制御・処理部に転送ないしは通知す
るように構成されている。
【００１５】送受信部I，II，IIIのそれぞれは、送受信
アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３から送信されたビームの反射
波を同一の送受共用アンテナＡ１，Ａ２，Ａ３で受信す
るというモノチャンネルの送受信動作を実行する。送受
信部IIは、上記モノチャンネルの送受信動作に加えて、
送受信部Iの送受信アンテナＡ１から送信されたビーム
の反射波を送受信アンテナＡ２で受信するというバイチ
ャンネルの送受信動作を実行する。同様に、送受信部II
Iも、上記モノチャンネルの送受信動作に加えて送受信
部IIの送受信アンテナＡ２から送信されたビームの反射
波を送受信アンテナＡ３で受信するというバイチャンネ
ルの送受信動作を実行する。
【００１６】上記三つのモノチャンネル送受信動作と上
記二つのバイチャンネル送受信動作とを実行する図４の
マルチ・ビームレーザ装置の等価回路は、図５に示すよ
うになものとなる。奇数番目の送受信チャンネル＃１，
＃３，＃５は上記三つのモノチャンネル送受信動作によ
って実現される三つのモノチャンネルであり、偶数番目
の送受信チャンネル＃２，＃４は上記二つのバイチャン
ネル送受信動作によって実現される二つのバイチャンネ
ルである。
【００１７】モノチャンネル＃１，＃３，＃５の送受信
アンテナＡ１，Ａ３，Ａ３は、各送受信アンテナのビー
ム放射パターンと各アンテナの受信感度との積によって
与えられる送受折り返しの送受信感度を有している。各
送受信アンテナは送受共用のアンテナであるため、それ
ぞれにおいてビーム放射パターンと受信感度とは等しく
なる。従って、各送受信アンテナの送受折り返しの送受
信感度はビーム放射パターンや受信感度を自乗したもの
となる。
【００１８】これに対して、バイチャンネル＃２の仮想
的な送受信アンテナＡ12は、隣接する実際の送受信アン
テナＡ１とＡ２との間に想定された仮想的な送受信アン
テナであり、送受信アンテナＡ１のビーム放射パターン
と送受信アンテナＡ２の受信感度とを乗算した送受折り
返しの送受信感度を有する。同様に、バイチャンネル＃
４の送受信アンテナＡ23は、隣接する実際の送受信アン
テナＡ２とＡ３との間に想定された仮想的な送受信アン
テナであり、送受信アンテナＡ２のビーム放射パターン
と送受信アンテナＡ３の受信感度とを乗算した送受折り
返しの送受信感度を有する。
【００１９】この実施例では、３個の送受信アンテナＡ
１、Ａ２、Ａ３のビーム放射パターンあるいは受信感度
は互いにほぼ等しくなるように設定してある。このた
め、モノチャンネル＃１，＃３，＃５については、送受
折り返しの送受信感度は互いにほぼ等しくなる。また、
バイチャンネル＃２，＃４については、互いにずれて配
置された隣接チャンネルの送受信アンテナどうしの送受
信感度であるため、大きなサイドローブが出現すると共
に、モノチャンネル＃１，＃３，＃５のそれよりも送受
信感度が減少する。そこで、折り返しの送受信感度がバ
イチャンネルとモノチャンネル間で、また、モノチャン
ネル内と、バイチャンネル内でも一致するように、すな
わち，全ての送受信チャンネルについて折り返しの送受
信感度が一致するように感度補正が行われる。
【００２０】この送受信感度の補正は本出願人の先願に
係わる特願平９ー２７２０３９号に開示されたように、
ほぼ全ての送受信チャンネルについてほぼ同一反射率の
反射波が発生される状況のもとで各送受信チャンネルの
反射波の受信レベルが検出され、この検出されたレベル
がほぼ同一となるような送受信感度の補正係数が作成さ
れ、予め制御・処理部に保持される。実際の動作中に、
制御・処理部は、各送受信チャンネルの受信信号のレベ
ルを保持中の補正係数を用いて補正することにより、各
送受信チャンネルの送受折り返しの感度を同一に保つ。
このような受信感度の補正は、受信増幅器の利得の制御
などによってハードウェア的に補正することもできる。
【００２１】上記各送受信チャンネルについての感度の
補正の結果、五つの送受信チャンネル＃１〜＃５の送受
信アンテナの送受折り返しの送受信感度は、図３の
（Ａ）に曲線Ｂ１〜Ｂ５で例示したようになものとな
る。この送受折り返しの送受信感度は、横軸に示される
任意の位置（方位角で表現される）に適宜な値の一定の
反射率の反射物体が存在するとした場合に、各送受信チ
ャンネルに受信される反射波の受信レベルによって表現
されている。
【００２２】例えば、▲で示される角度Θｏの位置に反
射物体が存在した場合、この位置に立てた点線で示す縦
線と、曲線Ｂ１〜Ｂ５内のそれぞれとの交点によって示
されるレベルの反射波がチャンネル＃１〜＃５のそれぞ
れの受信信号となる。ただし、各送受信チャンネルで
は、各受信信号が曲線Ｂ１〜Ｂ５のどの角度位置で発生
したかは識別不能である。このため、各送受信チャンネ
ルは、各受信信号が各曲線Ｂ１〜Ｂ５の中心で発生した
ものと見做す。
【００２３】従って、図３の（Ｂ）に示すような、曲線
Ｂ１〜Ｂ４の中心位置θ１〜θ４のそれぞれににレベル
Ｌ１〜Ｌ４の受信信号が出現する。これの受信信号から
それぞれのレベルで重み付けしながら平均化した重心の
位置Θを算定すると、 Θ＝ (θ1 L1＋θ2 L2＋θ3 L3＋θ4 L4 ) /( L1＋L2＋L3＋L4 ) ・・・・（１） が得られる。この重心の位置Θが、図３の（Ａ）に示さ
れた反射物体の位置として検出される。
【００２４】なお、図３の（Ａ）と（Ｂ）中に示す一点
鎖点は、受信信号を雑音などと弁別するために受信レベ
ルに対して設定された閾値Ｌｎであり、これ以下のレベ
ルの受信信号は、雑音と見做され廃棄される。
【００２５】図３の（Ａ）に示された実際の反射物体の
位置Θｏと（Ｂ）に示された重心位置Θとを比較する
と、両者の間にかなりのずれが発生する。このようなず
れを発生させる主要な原因の一つは、バイチャンネルに
出現するサイドローブにある。すなわち、図３の（Ａ）
の例で、チャンネル＃４の送受信アンテナに着目する
と、反射物体がそのメインローブの中心からかなり離れ
た位置に出現するサイドローブによって検出されている
にもかかわらず、これがメインローブの中心に位置する
と見做される。このため、大きな位置誤差が取り込まれ
ることになる。
【００２６】そこで、本実施例では、図１の（Ａ）に示
すように、受信信号のレベルに対して予め適宜な閾値Lt
h が設定される。そして、この閾値を基準にして受信信
号のレベルが大きい場合、モノチャンネル＃１，＃３，
＃５で検出された受信信号のみを使用して重心の算定が
行われる。受信信号が大きいか否かの判定基準は適宜な
ものが考えられる。例えば、いずれか一つ、又は二つ若
しくは三つ以上のチャンネルの受信信号のレベルがこの
閾値Lth よりも大きいことや、各送受信チャンネルの受
信信号のレベルの総和が閾値あるいはこの閾値の何倍か
になることなどであってもよい。
【００２７】いずれか一つの送受信チャンネルの受信レ
ベルが閾値Lth よりも大きいという判定基準が設定され
ていれば、図１（Ａ）の例では、二つのチャンネル＃１
と＃２において、受信信号のレベルが閾値Lth よりも大
きいため、受信信号のレベルが大きい場合と見做され
る。そして、モノチャンネル＃１，＃３，＃５で検出さ
れた受信信号のみを使用して重心の算定が行われる。
【００２８】すなわち、図１の（Ａ）中の実線で示す曲
線Ｂ１とＢ３と、点線で示す縦線との交点として検出さ
れるレベルＬ１，Ｌ３の受信信号によって、重心Θが次
のように算定される。 Θ＝ (θ1 L1＋θ3 L3 ) /( L1＋L3 ) ・・・・（２） このようにして算定され、図１の（Ｂ）に例示された重
心Θの位置は、図１の（Ａ）に示された実際の反射物体
の位置Θｏにかなり近い値となる。
【００２９】これに対して、図２に例示するように、ど
のチャンネルの受信信号のレベルも閾値Lth 未満であれ
ば、受信レベルが低い場合と判定される。この場合、モ
ノチャンネルにバイチャンネルを追加した全チャンネル
の受信信号を用いて重心の算定が行われる。この例で
は、四つのチャンネル＃１，＃２，＃３，＃４の受信レ
ベルが出現するが、このうちチャンネル＃３，＃４の受
信レベルは、閾値Ln未満となるため、雑音と見做されて
廃棄される。
【００３０】そして、残った二つのチャンネル＃１，＃
２のレベルＬ１，Ｌ２の受信信号によって、重心Θが次
のように算定される。 Θ＝ (θ1 L1＋θ2 L2 ) /( L1＋L2 ) ・・・・（３） このようにして算定され、図２の（Ｂ）に例示された重
心Θの位置は、図２の（Ａ）に示された実際の反射物体
の位置Θｏにかなり近い値となる。
【００３１】すなわち、図２の例を参照すると、反射波
の受信レベルが低い場合には、閾値Lnを越える受信レベ
ルのチャンネル数が、重心計算の有用性を発揮するのに
必要な２以上になるように、使用チャンネルの総数が増
加せしめられる。そして、このように使用チャンネル数
を増加させても、受信レベルが低いため、サイドローブ
に起因する検出誤差が生じにくい。何故ならば、受信信
号のレベルが低いため、チャンネル＃４によって例示さ
れているように、バイチャンネルのサイドローブで受信
される信号のレベルは、これらを雑音から区別するため
に設定されている他の閾値Lnよりも小さくなり、廃棄さ
れるからである。
【００３２】これに対して、図１の場合によって例示し
たように、反射波の受信レベルが大きい場合には、モノ
チャンネルだけを使用する方が検出精度が向上する。何
故ならば、モノチャンネルだけでも閾値Lnを越えるレベ
ルの受信信号が２以上得られる可能性が大きいため、重
心計算の有用性が確保されて精度の向上が図られる一
方、バイチャンネルを使用しないことによってサイドロ
ーブに起因する誤差を軽減できるからである。
【００３３】図６乃至図８に、計算機シミュレーション
の結果を示す。この計算機シミュレーションでは、図３
の（Ａ）に示したと同一の形状のモノチャンネルの送受
信感度Ｂ１, Ｂ３，Ｂ５と、バイチャンネルの送受信感
度Ｂ２, Ｂ４とが使用されている。そして、▲で示す反
射物体の方位をターゲット横位置（deg ）として横軸上
に変化させ、それぞれの場合に得られる反射波に基づき
重心計算によって算定した反射物体の方位を計算横位置
（deg ）として示したものである。ただし、各送受信感
度Ｂ１〜Ｂ６のメインローブの半値幅は３°であり、反
射物体は大きさのない点として扱っている。
【００３４】図６は、反射波の受信レベルが十分に大き
い場合において３個のモノチャンネルのみを使用して反
射波を検出し、算定した重心位置とターゲット横位置と
の関係を太い斜線で示したものである。±2.8 °の精度
保証範囲にわたって理想的な45°の直線が得られてい
る。図７は、反射波の受信レベルが上記図６の場合と同
一の大きな値である場合において３個のモノチャンネル
と２個のバイチャンネルを使用して反射波を検出し、算
定した重心位置とターゲット横位置との関係である。バ
イチャンネルのサイドローブの影響により、理想的な45
°の直線からのずれが生じると共に、精度保証範囲も狭
くなっている。
【００３５】このように、図６と図７に示された計算機
シミュレーションの結果は、反射波の受信レベルが十分
に大きい場合には、バイチャンネルを使用せずにモノチ
ャンネルのみを使用した方が精度が向上するという本発
明の構成の正当性を裏付けている。
【００３６】図８は、反射波の受信レベルを図６，図７
の場合よりも30dB程度低下させた場合において３個のモ
ノチャンネルのみを使用して検出した重心位置とターゲ
ット横位置との関係を示している。雑音との区別に必要
な閾値を越える大きな受信レベルの反射波が一つだけと
なる結果、ターゲット横位置が相当の範囲にわたって変
化しても重心位置は一つのチャンネルのビーム幅程度に
わたって変化しなくなると共に、算定された重心位置
は、３個のモノチャンネルのビーム幅に対応した３個の
線分に分離されている。
【００３７】図９は、反射波の受信レベルを図８の場合
と同一の低い値に設定した場合において３個のモノチャ
ンネルと２個のバイチャンネルを併用して反射波を検出
し、算定した重心位置とターゲット横位置の関係を示し
ている。連続的な曲線とはならずに離散的な線群になっ
てはいるものの、図８の場合よりもかなり高い検出精度
が得られている。
【００３８】このように、図８と図９に示された計算機
シミュレーションの結果は、反射波の受信レベルが小さ
い場合には、モノチャンネルとバイチャンネルとを併用
することによって雑音レベルと区別するために設定され
ている閾値を越える受信レベルの反射波の個数を増加さ
せるという本発明の構成の正当性を裏付けている。なぜ
ならば、これによって、重心計算が意味を持つようにな
り、精度が向上するからである。
【００３９】以上、モノチャンネルとバイチャンネルを
併用するマルチ・ビームレーダ装置の場合を例にとって
本発明を説明した。しかしながら、モノチャンネルのみ
を使用するマルチ・ビームレーダ装置にも本発明を適用
することができる。
【００４０】例えば、図１０に示すような５個のモノチ
ャンネルＢ１〜Ｂ５を有するマルチ・ビームレーダ装置
において、反射波の受信レベルが大きい場合には、３個
のチャンネルＢ１，Ｂ３，Ｂ５のみを使用して反射波の
検出と重心計算とを行い、受信レベルが小さい場合に
は、全てのチャンネルＢ１〜Ｂ５を使用して反射波の検
出と重心計算とを行う構成とすることができる。このよ
うに使用チャンネルの個数を減少させることにより、反
射波の検出や重心計算などに必要な処理時間が短縮さ
れ、検出処理が高速化され、追随性が増大するという利
点がある。
【００４１】また、モノチャンネルとバイチャンネルと
を併用するマルチ・ビームレーダ装置の場合を例にと
り、このような場合を説明する便宜上、サイドローブに
起因する検出精度の低下に着目した。しかしながら、図
１０に例示したように、本発明の原理上、サイドローブ
の存在は必ずしも必要ではない。何故ならば、図１１に
例示するように、点線で示すようにサイドローブが存在
する場合と、実線で示すようにメインローブの幅が広い
場合とでは、検出精度の低下の要因としては同一だから
である。これは、［００２４］で説明したように、検出
精度の低下の原因はローブの端で検出された反射信号が
ローブの中心に存在すると見做されることにあるためで
ある。
【００４２】以上、各チャンネルの受信信号を処理する
手法の一つとして、重心計算の手法を例示した。しかし
ながら、二つの受信信号のレベルの比率を用いて物体の
位置を算定したり、各チャンネルのビームの幅が異なる
場合にビーム幅を加味した重み係数を使用して重み付け
平均値を算定したり、前回の測定結果に照らして雑音や
干渉などによって生じたたと推定される受信信号を抹消
するという前処理を追加するなど他の適宜な手法に置換
えたり、これらの手法と併用したするすることも可能で
ある。
【００４３】また、ＦＭレーダ装置の場合を例示した
が、ＡＭ信号を送信しその反射波を受信するＡＭレーダ
装置、パルス信号を送信しその反射波を受信するパルス
レーダ装置など他の適宜な形式のレーダ装置に対しても
本発明を適用できる。
【００４４】さらに、ミリ波帯のＦＭ信号を送信しその
反射波を受信するミリ波帯のＦＭレーダの場合を例示し
た。しかしながら、本発明のマルチ・ビームレーダ装置
は、マイクロ波帯などの他の周波数帯の電波や、レーザ
ビームなどの光線や、超音波など波動を送信しその反射
波を受信するという他の適宜な種類のマルチ・ビームレ
ーダ装置にも適用できる。
【００４５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のマ
ルチ・チャンネルレーダ装置は、反射波の受信レベルに
応じて、モノチャンネルやバイチャンネルなどから成る
複数のチャンネルの使用個数を増減する構成であるか
ら、最適の検出精度が実現できるという効果が奏され
る。
【００４６】また、検出精度の向上に加えて、受信レベ
ルが大きい場合には、使用チャンネルの個数を低減する
ことにより、検出精度を向上させながら処理時間を短縮
し、追随性を向上できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のマルチ・ビームレーダ装置
の動作原理を説明するための概念図である。
【図２】本発明の一実施例のマルチ・ビームレーダ装置
の動作原理を説明するための概念図である。
【図３】本発明の一実施例のマルチ・ビームレーダ装置
の動作原理を説明するための概念図である。
【図４】上記実施例に係わる車載用のマルチ・チャンネ
ルＦＭレーダ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】上記実施例のマルチ・ビームレーザ装置のモノ
／バイ動作モードを考慮した等価回路図である。
【図６】上記実施例のマルチ・ビームレーダ装置の検出
精度に関する計算機シミュレーションの結果を例示する
特性図である。
【図７】上記実施例のマルチ・ビームレーダ装置の検出
精度に関する計算機シミュレーションの結果を例示する
特性図である。
【図８】上記実施例のマルチ・ビームレーダ装置の検出
精度に関する計算機シミュレーションの結果を例示する
特性図である。
【図９】上記実施例のマルチ・ビームレーダ装置の検出
精度に関する計算機シミュレーションの結果を例示する
特性図である。
【図10】本発明の他の実施例のマルチ・ビームレーダ装
置の各チャンネルの受信感度特性を例示する概念図であ
る。
【図11】本発明がサイドローブが問題にならない一般的
な場合にも適用可能なことを説明するための概念図であ
る。
【符号の説明】
B1,B3,B5 モノチャンネルの送受折り返し受信感度 B2,B4 バイチャンネルの送受折り返し受信感度 L1〜L5 各チャンネルの反射波の受信レベル θ1 〜θ5 各チャンネルの角度位置 Θo 反射体の角度位置 Θ 算定された重心位置 A1〜A3 モノチャンネルの送受信アンテナ A12 〜A23 バイチャンネルの仮想的な送受信アンテナ I，II，III 送受信部
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J070 AB01 AB08 AB16 AB24 AC02 AC13 AD01 AD05 AE01 AF03 AK22 AL02 BF04 5J083 AA02 AB13 AD04 AD17 AE01 AF05 BA01 BE11 CA01 5J084 AA02 AA05 AA10 AB01 AC02 AD01 BA02 BA22 CA03 CA23 DA09 EA04 EA22

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自チャンネルから送信されたビームの反射
    波を自チャンネルの受信信号とすることによって構成さ
    れる複数のモノチャンネルと、隣接する他のチャンネル
    から送信されたビームの反射波を自チャンネルの受信信
    号とすることによって構成される単一又は複数のバイチ
    ャンネルを備えるマルチ・チャンネルレーダ装置におい
    て、 受信信号のレベルが大きい場合には前記モノチャンネル
    の受信信号のみを用いて、受信信号のレベルが小さい場
    合には前記モノチャンネルの受信信号と前記バイチャン
    ネルの受信信号とを用いて、方位を検出することを特徴
    とするマルチ・チャンネルレーダ装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、 前記受信信号のレベルが大きい場合として、前記モノチ
    ャンネルとバイチャンネルから成る全チャンネルの受信
    信号のうち一つ以上が所定の閾値を越えた場合とするこ
    とを特徴とするマルチ・チャンネルレーダ装置。
  3. 【請求項３】請求項１において、 前記受信信号のレベルが大きい場合として、前記モノチ
    ャンネルとバイチャンネルから成る全チャンネルの受信
    信号のうち複数以上が所定の閾値を越えた場合とするこ
    とを特徴とするマルチ・チャンネルレーダ装置。
  4. 【請求項４】請求項１において、 前記受信信号のレベルが大きい場合として、前記モノチ
    ャンネルとバイチャンネルから成る全チャンネルの受信
    信号の総和が所定の閾値を越えた場合とすることを特徴
    とするマルチ・チャンネルレーダ装置。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４のそれぞれにおいて、 前記各チャンネルの方位を前記各チャンネルの受信信号
    のレベルで重み付けしながら平均することによって得ら
    れる値が前記反射波を生じさせた反射物体の方位として
    算定されることを特徴とするマルチ・チャンネルレーダ
    装置。
  6. 【請求項６】請求項１乃至５のそれぞれにおいて、 前記各チャンネルは、送受信共用のアンテナを備えたこ
    とを特徴とするマルチ・チャンネルレーダ装置。
  7. 【請求項７】請求項１乃至６のそれぞれにおいて、 前記各チャンネルは、ＦＭ信号の送受信部によって構成
    されることを特徴とするマルチ・チャンネルレーダ装
    置。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７のそれぞれにおいて、 前記各チャンネルはミリ波帯のＦＭ信号の送受信部によ
    って構成されることを特徴とするマルチ・チャンネルレ
    ーダ装置。
  9. 【請求項９】マルチ・チャンネルレーダ装置において、 受信信号のレベルの増大に応じて、使用チャンネルの個
    数が減少せしめられることを特徴とするマルチ・チャン
    ネルレーダ装置。
  10. 【請求項10】請求項９において、 前記使用チャンネルの方位を前記使用チャンネルの受信
    信号のレベルで重み付けしながら平均することによって
    得られる値が反射波を生じさせた反射物体の方位として
    算定されることを特徴とするマルチ・チャンネルレーダ
    装置。
  11. 【請求項11】請求項９と10のそれぞれにおいて、 前記各チャンネルはほぼ等間隔で配列されることを特徴
    とするマルチ・チャンネルレーダ装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005121833A1 (ja) * 2004-06-07 2005-12-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha レーダ信号処理装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100359337C (zh) * 2001-03-15 2008-01-02 富士通天株式会社 扫描式雷达的信号处理方法
US7295154B2 (en) * 2002-01-17 2007-11-13 The Ohio State University Vehicle obstacle warning radar
US6545633B1 (en) * 2002-04-08 2003-04-08 The Boeing Company Radar system having simultaneous monostatic and bistatic mode of operation
JP2006151125A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Omron Corp 車載用画像処理装置
CN100412567C (zh) * 2006-05-11 2008-08-20 哈尔滨工业大学（威海） 一维扫描激光雷达汽车防撞系统
CN102298142B (zh) * 2011-05-16 2013-06-19 中国人民解放军海军航空工程学院 雷达测距模糊条件下多微弱目标ht-stc-tbd检测方法
US9255988B2 (en) * 2014-01-16 2016-02-09 GM Global Technology Operations LLC Object fusion system of multiple radar imaging sensors
CN103954972A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 奇瑞汽车股份有限公司 一种多路激光雷达探测方法
CN103983983A (zh) * 2014-05-29 2014-08-13 奇瑞汽车股份有限公司 一种车载测距激光雷达系统
CN104765035A (zh) * 2015-03-23 2015-07-08 王方圆 汽车防碰撞雷达信号处理装置
CN104777481A (zh) * 2015-03-23 2015-07-15 王方圆 汽车防碰撞雷达系统
CN104793208A (zh) * 2015-03-25 2015-07-22 王方圆 抗干扰与多目标识别的汽车防撞雷达检测方法
CN104765036A (zh) * 2015-03-25 2015-07-08 王方圆 倒车雷达
EP3301470A3 (en) * 2016-09-29 2018-06-20 Panasonic Corporation Multi-radar system
CN106338728B (zh) * 2016-10-20 2018-08-17 加特兰微电子科技(上海)有限公司 雷达系统及其控制方法
EP3579020B1 (de) * 2018-06-05 2021-03-31 Elmos Semiconductor SE Verfahren zur erkennung eines hindernisses mit hilfe von reflektierten ultraschallwellen
CN108919272A (zh) * 2018-07-16 2018-11-30 芜湖博高光电科技股份有限公司 一种汽车主被动复合毫米波防撞预警系统
US12153117B2 (en) * 2022-04-05 2024-11-26 Qualcomm Incorporated Dynamic sensing configuration
CN114910888B (zh) * 2022-04-21 2023-04-07 北京一径科技有限公司 扫描器异常检测方法及装置、激光雷达及存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3256374B2 (ja) * 1994-05-27 2002-02-12 本田技研工業株式会社 マルチビーム・レーダ装置
JP2768439B2 (ja) * 1994-11-08 1998-06-25 本田技研工業株式会社 Ｆｍ−ｃｗ方式マルチビームレーダー装置
JP3300558B2 (ja) * 1994-11-10 2002-07-08 本田技研工業株式会社 車載用マルチ・チャネルレーダー装置
JP3302848B2 (ja) * 1994-11-17 2002-07-15 本田技研工業株式会社 車載レーダー装置
US5933109A (en) * 1996-05-02 1999-08-03 Honda Giken Kabushiki Kaisha Multibeam radar system
JP3061261B2 (ja) * 1997-04-01 2000-07-10 本田技研工業株式会社 Ｆｍレーダ装置
DE19714570B4 (de) * 1997-04-09 2006-08-31 Robert Bosch Gmbh Mehrstrahliges Radarsystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005121833A1 (ja) * 2004-06-07 2005-12-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha レーダ信号処理装置

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