JP7189034B2

JP7189034B2 - 到来方向推定装置及び到来方向推定方法

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Publication number: JP7189034B2
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Inventors: 弘貴石川
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Description

本発明は、電波の到来方向を推定する技術に関する。

レーダ装置は、電波を照射し、物標から反射してきた電波（反射波）を受信することで、反射波の到来方向を推定する。到来方向の推定方法は、反射波を受信する複数の受信アンテナで得られた受信信号の位相差や振幅差の情報から到来方向（角度）を算出する方法である。

特開２０００－２３０９７４号公報

到来方向（角度）を算出する上で、受信アンテナ間隔は非常に重要であり、角度精度及び位相折り返しに大きく影響する。角度精度と位相折り返しとはトレードオフの関係になる。具体的には、受信アンテナ間隔が広ければ物標の角度精度は良くなるものの位相折り返しが発生し易いのに対し、受信アンテナ間隔が狭ければ位相折り返しは発生し難くなるものの物標の角度精度は悪くなる。

特許文献１で開示されているレーダ装置では、アンテナ間隔が異なる２つの受信アンテナ対でそれぞれ検出される物標の角度（方位）が一致したときの角度を、レーダ装置によって検出された物標の角度として採用することで、位相折り返しの問題を解消しつつ物標の角度精度を高めている。

しかしながら、特許文献１で開示されているレーダ装置は、レーダ装置との距離及びレーダ装置との相対速度それぞれが互いに類似する複数の物標に対応して到来方向（角度）を算出することができない。

本発明は、上記課題に鑑みて、位相折り返しの問題を解消しつつ複数の物標それぞれの角度精度を向上できる到来方向推定技術を提供することを目的とする。

本発明に係る到来方向推定装置は、第１の間隔で配置された複数の第１の受信アンテナで得られた受信信号から導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１の間隔より広い第２の間隔で配置された複数の第２の受信アンテナで得られた受信信号から導出された前記複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出部と、複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定部と、を備え、前記推定部は、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つを前記到来方向とする構成（第１の構成）である。

上記第１の構成の到来方向推定装置において、前記複数の第１の受信アンテナの一部と、前記複数の第２の受信アンテナの一部と、が共通の受信アンテナである構成（第２の構成）であってもよい。

本発明に係る他の到来方向推定装置は、複数の受信アンテナの組み合わせである第１のサブアレーで得られた受信信号と、前記第１のサブアレーと同一形状であって前記第１のサブアレーとの間に第１の位相差が生じる第２のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１のサブアレーと同一形状である第３のサブアレーで得られた受信信号と、前記第３のサブアレーと同一形状であって前記第３のサブアレーとの間に前記第１の位相差と異なる第２の位相差が生じる第４のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出部と、複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定部と、を備え、前記推定部は、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つを前記到来方向とする構成（第３の構成）である。

上記第１～第３いずれかの構成の到来方向推定装置において、前記推定部は、複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度との組み合わせから、角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し、前記１つのペアに基づき前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する構成（第４の構成）であってもよい。

上記第１～第３いずれかの構成の到来方向推定装置において、前記推定部は、前記第１の角度と、前記到来方向とする角度との角度差の総和が最小になるように、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する構成（第５の構成）であってもよい。

本発明に係る到来方向推定方法は、第１の間隔で配置された複数の第１の受信アンテナで得られた受信信号から導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１の間隔より広い第２の間隔で配置された複数の第２の受信アンテナで得られた受信信号から導出された前記複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出工程と、複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定工程と、を備え、前記推定工程において、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つが前記到来方向とされる構成（第６の構成）である。

本発明に係る他の到来方向推定方法は、複数の受信アンテナの組み合わせである第１のサブアレーで得られた受信信号と、前記第１のサブアレーと同一形状であって前記第１のサブアレーとの間に第１の位相差が生じる第２のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１のサブアレーと同一形状である第３のサブアレーで得られた受信信号と、前記第３のサブアレーと同一形状であって前記第３のサブアレーとの間に前記第１の位相差と異なる第２の位相差が生じる第４のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出工程と、複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定工程と、を備え、前記推定工程において、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つが前記到来方向とされる構成（第７の構成）である。

本発明に係る到来方向推定技術によると、位相折り返しの問題を解消しつつ複数の物標それぞれの角度精度を向上できる。

レーダ装置の一構成例を示す図レーダ装置と物標との位置関係を示す図レーダ装置と物標との位置関係を示す図角度算出処理及び推定処理の第１例の流れを示すフローチャート角度算出処理及び推定処理の第２例の流れを示すフローチャート受信アンテナの配置例を示す図レーダ装置の他の構成例を示す図

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詳細に説明する。

＜１．レーダ装置の構成＞
図１は本実施形態に係るレーダ装置１の構成を示す図である。レーダ装置１は、例えば自動車などの車両に搭載されている。レーダ装置１が自車両の前端に搭載されている場合、レーダ装置１は、送信波を用いて、自車両の前方に存在する物標に係る物標データを取得する。物標データは、物標までの距離、レーダ装置１に対する物標の相対速度等を含む。しかしながら、本実施形態に係るレーダ装置１を到来方向推定装置の一例として説明するため、以下の説明においては到来方向推定に関する部分についてのみ説明を行う。

図１に示すように、レーダ装置１は、送信部２と、受信部３ｎ及び３ｗと、信号処理装置４と、を主に備えている。

受信部３ｎは、複数の受信アンテナ３１ｎを備える。例えば、受信部３ｎは、自車両の左右方向に沿って配置され、受信チャンネルｃｈ１～ｃｈ４それぞれに対応する４つの受信アンテナ３１ｎを備える。受信部３ｗは、複数の受信アンテナ３１ｗを備える。例えば、受信部３ｗは、自車両の左右方向に沿って配置され、受信チャンネルｃｈ５～ｃｈ８それぞれに対応する４つの受信アンテナ３１ｗを備える。

隣接する受信アンテナ３１ｎの間隔は第１の間隔ｄ１であり、受信部３ｗでは、隣接する受信アンテナ３１ｗの間隔は第１の間隔ｄ１より広い第２の間隔ｄ２である。なお、複数の第１の間隔ｄ１は、厳密に同一でなくてもよく、設計上の誤差やばらつきなどを考慮した上で複数の第１の間隔ｄ１が同一とみなすことができればよい。位相折り返しが発生しないように、第１の間隔ｄ１は受信アンテナ３１ｎで得られる受信信号の半波長以下であることが好ましい。ただし、位相折り返しが発生する場合でもレーダ装置１のＦＯＶの設定によってはＦＯＶ内で位相折り返しが発生しないようにすることも可能であるため、第１の間隔ｄ１は受信アンテナ３１ｎで得られる受信信号の半波長より大きくてもよい。本実施例では、第１の間隔ｄ１は受信アンテナ３１ｎで得られる受信信号の半波長以下にする。複数の第２の間隔ｄ２は、厳密に同一でなくてもよく、設計上の誤差やばらつきなどを考慮した上で複数の第２の間隔ｄ２が同一とみなすことができればよい。本実施例では、第２の間隔ｄ２は受信アンテナ３１ｗで得られる受信信号の半波長より大きくする。

上述した通り、受信部３ｎでは、隣接する受信アンテナ３１ｎの間隔が第１の間隔ｄ１であり、受信部３ｗでは、隣接する受信アンテナ３１ｗの間隔が第１の間隔ｄ１より広い第２の間隔ｄ２であるが、受信部３ｎと受信部３ｗの基本的な構成は同一である。このため、以下の説明では、適宜、受信部３ｎと受信部３ｗとを区別せずに受信部３として説明する。

送信部２は、信号生成部２１と発信器２２とを備えている。発信器２２は、信号生成部２１で生成された信号を変調して送信信号を生成する。送信アンテナ２３は、送信信号を送信波ＴＷに変換して出力する。

受信部３は、複数の受信アンテナ３１と、その複数の受信アンテナ３１に接続された複数の個別受信部３２とを備えている。本実施形態では、受信部３は、例えば、４個の受信アンテナ３１と４個の個別受信部３２とを備えている。４個の個別受信部３２は、４個の受信アンテナ３１にそれぞれ対応している。各受信アンテナ３１は物体からの反射波ＲＷを受信して受信信号を取得し、各個別受信部３２は対応する受信アンテナ３１で得られた受信信号を処理する。

各個別受信部３２は、ミキサ３３とＡ／Ｄ変換器３４とを備えている。受信アンテナ３１で得られた受信信号は、ローノイズアンプ（図示省略）で増幅された後にミキサ３３に送られる。ミキサ３３には送信部２の発信器２２からの送信信号が入力され、ミキサ３３において送信信号と受信信号とがミキシングされる。これにより、送信信号の周波数と受信信号の周波数との差となるビート周波数を有するビート信号が生成される。ミキサ３３で生成されたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器３４でデジタルの信号に変換された後に、信号処理装置４に出力される。

信号処理装置４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ４１などを含むマイクロコンピュータを備えている。信号処理装置４は、演算の対象とする各種のデータを、記憶装置であるメモリ４１に記憶する。メモリ４１は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などである。信号処理装置４は、マイクロコンピュータでソフトウェア的に実現される機能として、送信制御部４２、フーリエ変換部４３、及び、データ処理部４４を備えている。送信制御部４２は、送信部２の信号生成部２１を制御する。データ処理部４４は、ピーク抽出部４５、角度算出部４６、及び推定部４７を備えている。

フーリエ変換部４３は、複数の物標からの反射波が重なり合った状態で受信アンテナ３１において受信されるため、受信信号に基づいて生成されたビート信号から、各物標の反射波に基づく周波数成分を分離する処理（例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transfer）処理）を行う。ＦＦＴ処理では、所定の周波数間隔で設定された周波数ポイント（周波数ビンという場合がある）ごとに受信レベルや位相情報が算出される。

ピーク抽出部４５は、フーリエ変換部４３によるＦＦＴ処理等の結果からピークを検出する。

角度算出部４６は、DBF、MUSICなどの周知の方位演算処理を用いて、複数の受信アンテナ３１ｎで得られた受信信号から導出された複数の物標それぞれの第１の角度を算出する。角度算出部４６は、DBF、MUSICなどの周知の方位演算処理を用いて、複数の受信アンテナ３１ｗで得られた受信信号から導出された複数の物標それぞれの第２の角度も算出する。

以下、レーダ装置１との距離及びレーダ装置１との相対速度それぞれが互いに類似する２つの物標が導出された場合について説明する。角度算出部４６は、複数の受信アンテナ３１ｎで得られた受信信号から図２に示す２つの物標α１及びα２を導出し、物標α１の第１の角度θ_α１及び物標α２の第１の角度θ_α２を算出する。

角度算出部４６は、複数の受信アンテナ３１ｗで得られた受信信号から図３に示す２つの物標β１及びβ２を導出し、物標β１の第２の角度θ_β１及び物標β２の第２の角度θ_β２を算出する。第２の角度θ_β１及びθ_β２では精度は高いものの位相折り返しが発生するため、物標β１の本来の位置は図３に示す位相折り返し位置β１’又はβ１”の可能性があり、物標β２の本来の位置は図３に示す位相折り返し位置β２’又はβ２”の可能性がある。位相の折り返し数は、上述した第２の間隔ｄ２と、受信アンテナ３１ｗで得られる受信信号の波長との関係によって定まるため、本実施例の個数に限定されない。以下の説明では、第２の角度θ_β１の各位相折り返し角度としてθ_β１’及びθ_β１”を用い、第２の角度θ_β２の各位相折り返し角度としてθ_β２’及びθ_β２”を用いる。位相折り返し角度θ_β１’、θ_β１”、θ_β２’、及びθ_β２”はそれぞれ、位相折り返し位置β１’、β１”、β２’、及びβ１”の各角度である。

推定部４７は、第１の角度θ_α１及びθ_α２と、第２の角度θ_β１及びθ_β２並びに位相折り返し角度θ_β１’、θ_β１”、θ_β２’、及びθ_β２”とに基づき、２つの物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する。推定部４７は、第１の角度θ_α１及びθ_α２を用いて、物標β１及びβ２それぞれの位相折り返し問題を解消することができる。

そして、推定部４７は、一方の物標について、第２の角度θ_β１並びに位相折り返し角度θ_β１’及びθ_β１”の中の１つを、一方の物標から反射した電波の到来方向とする。推定部４７は、他方の物標について、第２の角度θ_β２並びに位相折り返し角度θ_β２’及びθ_β２”の中の１つを、一方の物標から反射した電波の到来方向とする。これにより、複数の物標それぞれの角度精度を向上できる。

推定部４７は、推定した物標の存在する方位（角度）をメモリ４１や車両制御ＥＣＵ５等に出力する。

＜２．角度算出処理及び推定処理の第１例＞
図４は、角度算出部４６によって実行される算出処理及び推定部４７によって実行される推定処理の第１例の流れを示すフローチャートである。

角度算出部４６は、第１の角度θ_α１及びθ_α２を算出する（ステップＳ１）。次に、角度算出部４６は、第２の角度θ_β１及びθ_β２を算出する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１とステップＳ２は、実行順序を入れ替えてもよく、並列して実行してもよい。

ステップＳ１及びＳ２の終了後に、角度算出部４６と推定部４７のいずれかが、位相折り返し角度θ_β１’、θ_β１”、θ_β２’、及びθ_β２”を算出する（ステップＳ３）。

ステップＳ３に続くステップＳ４において、推定部４７は、１２通りの各角度差を算出する。１２通りの各角度差は、以下の（１）～（１２）である。なお、各角度差は絶対値である。
（１）第１の角度θ_α１と位相折り返し角度θ_β１’との角度差
（２）第１の角度θ_α１と位相折り返し角度θ_β２’との角度差
（３）第１の角度θ_α１と第２の角度θ_β１との角度差
（４）第１の角度θ_α１と第２の角度θ_β２との角度差
（５）第１の角度θ_α１と位相折り返し角度θ_β１”との角度差
（６）第１の角度θ_α１と位相折り返し角度θ_β２”との角度差
（７）第１の角度θ_α２と位相折り返し角度θ_β１’との角度差
（８）第１の角度θ_α２と位相折り返し角度θ_β２’との角度差
（９）第１の角度θ_α２と第２の角度θ_β１との角度差
（１０）第１の角度θ_α２と第２の角度θ_β２との角度差
（１１）第１の角度θ_α２と位相折り返し角度θ_β１”との角度差
（１２）第１の角度θ_α２と位相折り返し角度θ_β２”との角度差

ステップＳ４に続くステップＳ５において、推定部４７は、１２通りの中から角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し（特定し）、特定したペアに属する第２の角度又は位相折り返し角度を、一方の物標から反射した電波の到来方向とする。以下、角度差が最小になる１つのペアが上記の（１）である場合を例に挙げて説明を続ける。

ステップＳ５に続くステップＳ６において、推定部４７は、他方の物標に関する３通りの各角度差を算出する。角度差が最小になる１つのペアが上記の（１）である場合、ステップＳ６における３通りの各角度差は、上記の（８）、（１０）、及び（１２）である。

ステップＳ６に続くステップＳ７において、推定部４７は、上記の３通りの中から角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し（特定し）、特定したペアに属する第２の角度又は位相折り返し角度を、他方の物標から反射した電波の到来方向とする。

＜３．角度算出処理及び推定処理の第２例＞
図５は、角度算出部４６によって実行される算出処理及び推定部４７によって実行される推定処理の第２例の流れを示すフローチャートである。なお、図５において図４と同一のステップには同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

ステップＳ３の終了後、推定部４７はステップ８の処理を実行する。推定部４７は、物標α１と物標β１が一方の物標であり、物標α２と物標β２が他方の物標であるという第１の仮定を行い、上記の（１）、（３）、（５）の中から角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し（特定し）、上記の（８）、（１０）、（１２）の中から角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し（特定し）、特定した２つのペアの角度差の総和を算出する（ステップＳ８）。次に、物標α１と物標β２が一方の物標であり、物標α２と物標β１が他方の物標であるという第２の仮定を行い、上記の（２）、（４）、（６）の中から角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し（特定し）、上記の（７）、（９）、（１１）の中から角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し（特定し）、特定した２つのペアの角度差の総和を算出する（ステップＳ９）。なお、ステップＳ８とステップＳ９は、実行順序を入れ替えてもよく、並列して実行してもよい。

ステップＳ８及びＳ９の終了後に、推定部４７は、ステップＳ８で算出した総和がステップＳ９で算出した総和より小さい場合には上記の第１の仮定を採用し、ステップＳ９で算出した総和がステップＳ８で算出した総和より小さい場合には上記の第２の仮定を採用する（ステップＳ１０）。そして、推定部４７は、上記の第１の仮定を採用した場合にはステップＳ８で特定したペアに属する第２の角度又は位相折り返し角度を物標から反射した電波の到来方向とし、上記の第２の仮定を採用した場合にはステップＳ９で特定したペアに属する第２の角度又は位相折り返し角度を物標から反射した電波の到来方向とする（ステップＳ１０）。

上述した「角度算出処理及び推定処理の第１例」と「角度算出処理及び推定処理の第２例」のどちらが優れているかは一概にいえない。このため、例えば、想定される複数の物標の配置、想定されるレーダ装置１の仕様等を考慮したシミュレーション或いは実験の結果を考慮して、どちらを採用するかを決定すればよい。

＜４．その他＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態及び変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。

上述した実施形態では、レーダ装置１が４つの受信アンテナ３１ｎ及び４つの受信アンテナ３１ｗを備える構成であったが、例えば、４つの受信アンテナ３１ｎ及び４つの受信アンテナ３１ｗの代わりに、図６に示す６つの受信アンテナ３１を設けてもよい。図６に示す受信チャンネルｃｈ１１は図１に示す受信チャンネルｃｈ１及びＣＨ５の代わりに用いられ、図６に示す受信チャンネルｃｈ１２は図１に示す受信チャンネルｃｈ２の代わりに用いられ、図６に示す受信チャンネルｃｈ１３は図１に示す受信チャンネルｃｈ３及びＣＨ６の代わりに用いられ、図６に示す受信チャンネルｃｈ１４～Ｃｈ１６はそれぞれ図１に示す受信チャンネルｃｈ４、ＣＨ７、及びＣＨ８の代わりに用いられる。

そして、図６に示す６つの受信アンテナ３１を設ける場合、アンテナ間隔が第１の間隔ｄ１である複数の受信アンテナの一部と、アンテナ間隔が第２の間隔ｄ２である複数の受信アンテナの一部と、が共通の受信アンテナになる。したがって、図６に示す６つの受信アンテナ３１を設ける場合、受信アンテナ３１の個数を減らすことができ、それに伴い個別受信部３２の個数も減らすことができる。

また上述した実施形態で説明したレーダ装置１は、受信アンテナ間隔に応じた角度精度と位相折り返しとのトレードオフの関係に起因する課題を解決するレーダ装置であった。ここで、例えばESPRIT、DoA-matrix等のようにサブアレー間の位相差から角度を算出する方位演算処理を用いる場合、位相差に応じた角度精度と位相折り返しとのトレードオフの関係に起因する課題を解決する必要がある。位相差に応じた角度精度と位相折り返しとのトレードオフの関係では、サブアレー間の移動量が大きければ物標の角度精度は良くなるものの位相折り返しが発生し易いのに対し、サブアレー間の移動量が小さければ位相折り返しは発生し難くなるものの物標の角度精度は悪くなる。

そこで、図１に示すレーダ装置１を図７に示す構成に変更し、角度算出部４６が以下のように角度算出を行ってもよい。それ以外の構成及び動作については、基本的に上述した実施形態と同様であるので、説明を省略する。

角度算出部４６は、１ｃｈの受信アンテナ３１と２ｃｈの受信アンテナ３１の組み合わせである第１のサブアレーで得られた受信信号と、２ｃｈの受信アンテナ３１と３ｃｈの受信アンテナ３１の組み合わせである第２のサブアレーで得られた受信信号とから、図２に示す２つの物標α１及びα２を導出し、物標α１の第１の角度θ_α１及び物標α２の第１の角度θ_α２を算出する。

角度算出部４６は、１ｃｈの受信アンテナ３１と２ｃｈの受信アンテナ３１の組み合わせである第３のサブアレーで得られた受信信号と、３ｃｈの受信アンテナ３１と４ｃｈの受信アンテナ３１の組み合わせである第４のサブアレーで得られた受信信号とから、図３に示す２つの物標β１及びβ２を導出し、物標β１の第２の角度θ_β１及び物標β２の第２の角度θ_β２を算出する。

図７に示すレーダ装置１は、位相差に応じた角度精度と位相折り返しとのトレードオフの関係に起因する課題を解決することができる。したがって、位相折り返しの問題を解消しつつ複数の物標それぞれの角度精度を向上できる。

また上述した実施形態では車載レーダ装置について説明したが、本発明は、道路等に設置されるインフラレーダ装置、航空機監視レーダ装置等にも適用可能である。

１レーダ装置
２送信部
３受信部
３１、３１ｎ、３１ｗ受信アンテナ
４信号処理装置
４６角度算出部
４７推定部

Claims

第１の間隔で配置された複数の第１の受信アンテナで得られた受信信号から導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１の間隔より広い第２の間隔で配置された複数の第２の受信アンテナで得られた受信信号から導出された前記複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出部と、
複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定部と、
を備え、
前記推定部は、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つを前記到来方向とする、到来方向推定装置。
前記複数の第１の受信アンテナの一部と、前記複数の第２の受信アンテナの一部と、が共通の受信アンテナである、請求項１に記載の到来方向推定装置。
複数の受信アンテナの組み合わせである第１のサブアレーで得られた受信信号と、前記第１のサブアレーと同一形状であって前記第１のサブアレーとの間に第１の位相差が生じる第２のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１のサブアレーと同一形状である第３のサブアレーで得られた受信信号と、前記第３のサブアレーと同一形状であって前記第３のサブアレーとの間に前記第１の位相差と異なる第２の位相差が生じる第４のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出部と、
複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定部と、
を備え、
前記推定部は、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つを前記到来方向とする、到来方向推定装置。
前記推定部は、複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度との組み合わせから、角度差が最小になる１つのペアを見つけ出し、前記１つのペアに基づき前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の到来方向推定装置。
前記推定部は、前記第１の角度と、前記到来方向とする角度との角度差の総和が最小になるように、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の到来方向推定装置。
第１の間隔で配置された複数の第１の受信アンテナで得られた受信信号から導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１の間隔より広い第２の間隔で配置された複数の第２の受信アンテナで得られた受信信号から導出された前記複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出工程と、
複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定工程と、
を備え、
前記推定工程において、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つが前記到来方向とされる、到来方向推定方法。
複数の受信アンテナの組み合わせである第１のサブアレーで得られた受信信号と、前記第１のサブアレーと同一形状であって前記第１のサブアレーとの間に第１の位相差が生じる第２のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第１の角度、及び、前記第１のサブアレーと同一形状である第３のサブアレーで得られた受信信号と、前記第３のサブアレーと同一形状であって前記第３のサブアレーとの間に前記第１の位相差と異なる第２の位相差が生じる第４のサブアレーで得られた受信信号とを用いて導出された複数の物標それぞれの第２の角度を算出する角度算出工程と、
複数の前記第１の角度と複数の前記第２の角度及び複数の前記第２の角度それぞれの位相折り返し角度とに基づき、前記複数の物標それぞれから反射した電波の到来方向を推定する推定工程と、
を備え、
前記推定工程において、前記複数の物標それぞれについて、前記第２の角度及び前記位相折り返し角度の中の１つが前記到来方向とされる、到来方向推定方法。