本公开涉及检测物标的方位的物标检测装置以及在该物标检测装置中所使用的天线装置。
背景技术：
提出了各种发送雷达波，并利用多个接收天线接收该雷达波在物标上反射返回来的反射波，基于各接收天线的接收信号来检测物标的方位的技术。
在专利文献1中，记载有不使接收天线的面积增大地在水平方向上以更宽的角度范围来检测物标的方位检测装置。具体而言，在专利文献1所记载的方位检测装置中，以第一间隔d1配置有多个天线元件。而且，在该方位检测装置中，使用来自各天线元件的接收信号，在近距离区域检测时和远距离区域检测时分别进行不同的信号处理。
专利文献1:日本专利第4715871号公报
为了能够以更宽的角度范围来检测存在于近距离的物标的方位，可以缩小接收天线的配置间隔。但是，在固定、维持信道数量的状态下仅缩小了接收天线的配置间隔的方位检测装置中，角度精度、角度分辨率(以下，也统称为角度性能)降低。
另一方面，在考虑了角度性能扩大了接收天线的配置间隔的方位检测装置中，在广角区域内，由于因相位返回引起的所谓的光栅重影的影响，物标的误检测，即检测为物标存在于实际不存在的方位的可能性升高。
技术实现要素：
本公开是鉴于上述课题而完成的，目的在于提供一种能够维持良好的角度性能并且抑制由光栅重影引起的物标的误检测的天线装置以及使用了该天线装置的物标检测装置。
本公开的第一方式所涉及的天线装置是电波接收用的天线装置。该天线装置具备多个天线组，各天线组(41～44、51～53、61～64、71～74)具备沿规定方向排列的多个单位天线(5－1、5－2、5－3)，上述多个天线组朝向上述规定方向以等间隔排列。上述多个天线组中的上述多个单位天线作为上述天线装置整体，以不同的2种以上的间隔朝向上述规定方向排列。
这样构成的天线装置，对于多个天线组以等间隔配置。因此，例如在接收探测波的反射波并基于该接收信号来检测物标的方位的装置中，作为反射波的接收用天线使用本公开的第一方式所涉及的天线装置，从而能够基于多个天线组的每一个的接收信号，来检测存在于规定的方位角范围内的相对远距离的物标的方位。
此外，本公开的第一方式所涉及的天线装置所具有的多个单位天线作为该天线装置整体，不是全部排列成等间隔，而是以不同的2种以上的间隔进行排列。因此，通过使用该天线装置，能够基于来自多个单位天线的每一个的各个接收信号，至少对比上述远距离近的距离的物标，在比上述方位角范围宽的角度范围内，得到维持角度性能，并且抑制了由光栅重影引起的物标的误检测的方位检测结果。
另外，本公开的第二方式所涉及的物标检测装置具备：发送部(2、3)，发送探测波；接收部(4、50、60、70)，由于由上述发送部发送出的上述探测波被物标反射而接收来自该物标的反射波信号；以及方位检测部(6、8、10)，基于由上述接收部接收到的反射波信号来检测上述物标的方位。
接收部具备多个天线组，各天线组(41～44、51～53、61～64、71～74)具备沿规定方向排列的多个单位天线(5－1、5－2、5－3)，上述多个天线组朝向上述规定方向以等间隔排列，上述多个单位天线作为上述天线装置整体，以不同的2种以上的间隔朝向上述规定方向排列。
而且，方位检测部具有第一检测功能和第二检测功能。第一检测功能是对各上述天线组的每一个生成基于由各上述单位天线接收到的接收信号的接收信息，并基于这些上述天线组的每一个的各接收信息来检测上述物标的方位的功能。第二检测功能是将上述多个天线组中的一个或者相互邻接的2个以上作为对象组，对上述对象组所具有的各上述单位天线的每一个分别独立地生成基于由这些各单位天线接收到的接收信号的接收信息，并基于这些各接收信息来检测上述物标的方位的功能。
根据这样构成的物标检测装置，作为接收部，使用上述的天线装置。因此，得到与上述的天线装置等同的效果。
此外，该栏以及权利要求书所记载的括弧内的附图标记表示与作为一个方式后述的实施方式所记载的具体的单元的对应关系，并不限定本发明的技术范围。
附图说明
图1是表示车载雷达装置的结构的框图。
图2是表示第一实施方式的接收天线部的结构的说明图。
图3是表示第二实施方式的接收天线部的结构的说明图。
图4是表示第三实施方式的接收天线部的结构的说明图。
图5是表示第四实施方式的接收天线部的结构的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的例示性的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
(1)车载雷达装置的整体结构
如图1所示，本实施方式的车载雷达装置1具备发送器2、发送天线3、接收天线部4、接收器6、AD转换部8以及信号处理部10。
发送器2经由发送天线3发送毫米波段的雷达波。若从发送天线3发送出的雷达波被前行车辆、路侧物等物标反射，则其反射出的雷达波信号(以下，称为反射波信号)被接收天线部4接收。
此外，车载雷达装置1在车辆中被搭载为从发送天线3朝向例如车辆前方发送雷达波。
接收天线部4具有朝向规定的排列方向配置成一列的多个单位天线。对于接收天线部4的具体的结构，使用图2在后面详细叙述。
在接收天线部4中，如后述那样，通过多个单位天线设定有接收信道CH1～CHN。接收信道的数量N根据构成接收天线部4的单位天线的数量、后述的天线组的结构等而不同，但设定至少4个信道。
此外，对于发送信道而言，在本实施方式中具有一个信道，但这只是一个例子。例如，也可以通过设置多个发送天线和发送器等，而具有多个发送信道。
从接收天线部4，基于上述接收到的反射波信号，对接收信道CH1～CHN的每一个输出接收信号Sr1～SrN。从接收天线部4输出的各接收信道CH1～CHN的每一个信道的接收信号Sri(i＝1、2、…、N)被输入至接收器6。
接收器6基于接收信道CH1～CHN的每一个信道的各接收信号Sr1～SrN，生成与那些各接收信号Sr1～SrN对应的N个差拍信号B1～BN。
AD转换部8对接收器6所生成的差拍信号B1～BN分别取样，并转换为数字数据(以下，称为差拍信号数据)D1～DN。更具体而言，AD转换部8具有与上述N个差拍信号B1～BN对应的N个AD转换器24－1～24－N。各AD转换器24－i分别将接收器6所生成的对应的差拍信号Bi转换为差拍信号数据Di。
信号处理部10基于经由各AD转换器24－1～24－N获取的各差拍信号数据D1～DN来执行各种处理。
发送器2具备高频振荡器12和分配器14。
高频振荡器12生成毫米波段的高频信号，该毫米波段被调制为频率随着时间反复线性地逐渐增加和逐渐减小或者反复逐渐增加以及逐渐减小的任意一方。即，高频振荡器12所生成的高频信号交替地产生频率线性地逐渐增加的上行区间和频率线性地逐渐减小的下行区间、或者连续地产生任意一个区间。分配器14将高频振荡器12的输出，即所生成的高频信号电力分配成发送信号Ss和本地信号L。
由分配器14分配的2个信号中的发送信号Ss被供给至发送天线3。从发送天线3基于所供给的发送信号Ss发送雷达波。由分配器14分配的2个信号中的本地信号L被供给至接收器6。
接收器6具备N个混频器21－1～21－N和N个放大器22－1～22－N。从接收天线部4向混频器21－i输入信道CHi的接收信号Sri。另外，放大器22－i与混频器21－i连接。
混频器21－i对对应的接收信道CHi的接收信号Sri和本地信号L进行混合，并生成这些信号的差的频率成分亦即差拍信号Bi。放大器22－i对由混频器21－i生成的差拍信号Bi进行放大。放大器22－i也可以具有从差拍信号Bi除去不必要的高频成分的滤波功能。被放大器22－i放大后的差拍信号Bi被输入至AD转换器24－i。
在这样构成的车载雷达装置1中，通过发送器2经由发送天线3发送由被频率调制后连续波(例如FMCW)构成的雷达波。而且，发送出的雷达波被物标反射回的反射波信号被接收天线部4内的各单位天线接收。
于是，在各接收信道Chi中，利用混频器21－i将接收信号Sri与来自发送器2的本地信号L混合，从而生成这些接收信号Sri与本地信号L的差的频率成分亦即差拍信号Bi。该差拍信号Bi在被放大器22－i放大并且除去不必要的高频成分之后，被AD转换器24－i反复取样并转换为差拍信号数据Di。
信号处理部10主要构成具有CPU16、存储器17等的公知的微型计算机。存储器17例如也可以具有ROM、RAM、闪存、其他各种存储介质中的至少1个。另外，信号处理部10具备从AD转换部8输入数据的输入端口、用于执行高速傅立叶变换(FFT)处理的数字信号处理器(DSP)等。
此外，信号处理部10所具备的微型计算机的数量可以是一个也可以是多个。另外，也可以使用组合了逻辑电路、模拟电路等而成的硬件，来实现通过信号处理部10执行存储器17的程序实现的功能的一部分或者全部。
信号处理部10基于所输入的每个接收信道的各差拍信号数据Di，至少执行物标检测处理。物标检测处理是用于求反射回雷达波的物标所存在的方位、与该物标的距离、与该物标的相对速度等(以下，也统称为“物标信息”)的处理。
物标检测处理通过CPU16从存储器17读取并执行存储于存储器17的物标检测处理的程序来进行。对于物标检测处理的具体的内容，在后面简要进行说明。
本实施方式的信号处理部10具备远距离窄角检测功能和近距离广角检测功能，上述远距离窄角检测功能基于各差拍信号数据Di，在有限的方位角范围内检测存在于车辆前方的尤其是车辆前方的距离较远的位置的物标，上述近距离广角检测功能在相对较宽的方位角范围内检测存在于车辆前方的尤其是相对较近的位置的物标。这些各检测功能通过执行物标检测处理来实现。
具体而言，在物标检测处理中，包含有用于实现远距离窄角检测功能的远距离狭角检测处理、以及用于实现近距离广角检测功能的近距离广角检测处理。此外，所谓的本实施方式中的方位角意味着水平面上的方位角。
在远距离窄角检测功能中能够高精度地检测出的到物标的距离，比在近距离广角检测功能中能够高精度地检测出的到物标的距离长。相反，在近距离广角检测功能中能够高精度地检测出的方位角范围比在远距离窄角检测功能中能够高精度地检测出的方位角范围宽。
(2)接收天线部的结构
使用图2对接收天线部4的结构进行说明。如图2所示，接收天线部4具备4个天线组41、42、43、44。具体而言，第一天线组41、第二天线组42、第三天线组43以及第四天线组44依次朝向排列方向以规定的组间隔d0排列成一列。此外，排列方向是与水平面大致平行的方向，传播方向是与水平面大致垂直的方向。
第一天线组41具备2个单位天线5－1、5－2。第一单位天线5－1具备供电线路30。供电线路30是形成为沿与排列方向垂直的方向亦即传播方向延伸的直线状的传输线。
另外，在供电线路30中的与排列方向相反侧(图中左侧)的侧边亦即左侧边，连接有5个第一放射元件31。这5个第一放射元件31在供电线路30的左侧边，沿着传播方向以规定间隔(例如，同与使用频率对应的波长大致相同的长度)配置。
另外，在供电线路30中的排列方向侧(图中右侧)的侧边亦即右侧边，连接有5个第二放射元件32。这5个第二放射元件32在供电线路30的右侧边，沿着传播方向以规定间隔(例如，同与使用频率对应的波长大致相同的长度)配置。
在本实施方式中，如图2所示，在供电线路30的左侧边连接的5个第一放射元件31和在供电线路30的右侧边连接的5个第二放射元件32在传播方向侧配置于完全相同的位置。换句话说，5个第一放射元件31和5个第二放射元件32以供电线路30为轴处于线对称的位置关系。
在第一单位天线5－1中，一个第一放射元件31、与该第一放射元件31隔着供电线路30邻接配置于排列方向侧的一个第二放射元件32、以及供电线路30整体中存在于这2个放射元件31、32之间的区域，整体能够看作为将它们一体化而形成的一个放射元件(以下，也称为“一体化放射元件”)。换句话说，也可以说第一单位天线5－1，换言之，5个一体化放射元件是通过供电线路30串联连接而成的结构。
第一单位天线5－1中的与进行供电的一端侧(图中下侧)相反侧(图中上侧)的端部被进行终端处理，使得在该端部不产生信号的反射。换句话说，第一单位天线5－1被构成为行波型的天线。
本实施方式的第一单位天线5－1在电介质基板(未图示)的两面中一个面，由带状导体形成。此外，在电介质基板的另一个面，形成有由导体构成的接地板。换句话说，第一单位天线5－1构成为将多个放射元件沿传播方向排列成阵列状的所谓的微带阵列天线。
若利用第一单位天线5－1接收反射波信号，则将该接收到的信号与由第二单位天线5－2接收到的信号进行合成。而且，将该合成后的信号作为接收信道CH1的接收信号Sr1输出，并输入至接收器6。
第二单位天线5－2被配置于与第一单位天线5－1朝向排列方向隔开规定的天线间隔d1的位置。第二单位天线5－2的结构基本上与第一单位天线5－1完全相同。
第一单位天线5－1和第二单位天线5－2的供电端30a相互连接，由此，如上所述，对由两个天线接收到的信号进行合成作为一个接收信号Sr1输出。
第一天线组41以外的其他3个天线组42、43、44在具备2个单位天线5－1、5－2这一点也完全相同。各天线组41～44内的2个单位天线5－1、5－2的配置间隔也均为相同的天线间隔d1。
但是，在配置于第一天线组41的旁边的第二天线组42中，第一单位天线5－1和第二单位天线5－2的供电端彼此不连接。在第二天线组42中，由各单位天线5－1、5－2接收到的信号分别独立地作为接收信号Sri输出。即，由第一单位天线5－1接收到的信号作为接收信道CH2的接收信号Sr2输出，由第二单位天线5－2接收到的信号作为接收信道CH3的接收信号Sr3输出。
配置于第二天线组42的旁边的第三天线组43是与第二天线组42完全相同的结构。在第三天线组43中，由第一单位天线5－1接收到的信号作为接收信道CH4的接收信号Sr4输出，由第二单位天线5－2接收到的信号作为接收信道CH5的接收信号Sr5输出。
配置于第三天线组43的旁边的第四天线组44是与第一天线组41完全相同的结构。即，在第四天线组44中，由第一单位天线5－1和第二单位天线5－2接收到的信号在供电端侧相互合成，作为与接收信道CH6对应的一个接收信号Sr6输出。
在这里，对于4个天线组41～44中的相互邻接的2个天线组，将一个天线组所具有的多个单位天线中处于最接近另一个天线组的位置的单位天线与另一个天线组所具有的多个单位天线中处于最接近一个天线组的位置的单位天线的间隔称为邻接组天线间隔。
4个天线组41～44中的相互邻接的天线组彼此的邻接组天线间隔均为相同的值，即为邻接组天线间隔dx。而且，邻接组天线间隔dx是与天线间隔d1不同的值。换句话说，本实施方式的接收天线部4不是将多个(在本实施方式中为8个)单位天线以等间隔排列，而是将其以不同的2种间隔交替排列。
换句话说，本实施方式的接收天线部4构成为将多个单位天线沿排列方向排列成阵列状的线状阵列天线。
此外，在本实施方式中，信号处理部10基于各接收信道CH1～CHN的各接收信号Sr1～SrN(进而，基于各差拍信号数据D1～DN)，来进行上述的近距离广角检测处理以及远距离狭角检测处理。而且，信号处理部10对这些各检测处理的检测结果进行合成，从而生成将车辆前方的广角并且到远距离的较宽的范围作为对象的物标信息的检测结果。
近距离广角检测处理基于来自第二天线组42和第三天线组43的各接收信号，即，从以天线间隔d1和邻接组天线间隔dx交替排列的4个单位天线输出的与接收信道CH2～CH5这4个信道相当的各接收信号Sr2～Sr5来进行。换句话说，近距离广角检测处理基于从多个单位天线中供电端未与其他单位天线连接的单位天线单体输出的接收信号来进行。
另一方面，远距离狭角检测处理基于所有的接收信道CH1～CHN的各接收信号Sr1～SrN来进行。但是，如后所述，在信号处理部10中，对天线组的每一个合成差拍信号数据Di，并基于该合成后的数据来检测远距离的物标信息。此外，对于第一天线组41和第四天线组44，将各单位天线的接收信号在输入至接收器6的时刻全部进行模拟合成，并分别输入该合成后的一个接收信号Sr1、Sr6。因此，对于第一差拍信号数据D1和第四差拍信号D4，不与其他差拍信号数据进行合成单独地进行处理。
这样，在远距离狭角检测处理中，在信号处理部10的内部，对每一个天线组生成一个处理信息，并基于这些各处理信息来进行物标信息的检测。换句话说，在进行远距离狭角检测处理时，对于接收天线部4来说，在从信号处理部10来看，作为结果，将一个天线组视为一个天线。换句话说，在远距离狭角检测处理中，接收天线部4与将4个线状天线以比上述天线间隔d1和邻接组天线间隔dx长的组间隔d0排列而成的线状线性阵列等效。
此外，以下，将天线组的个数称为组数G。另外，以下，将一个天线组所具备的单位天线的个数称为内部单位天线数P。在本实施方式中，组数G为4，内部单位天线数P为2。另外，接收信道数量N为6。
在构成接收天线部4的多个天线组中的排列方向的两端的天线组中，在供电端侧连接2个单位天线5－1、5－2不是必须的。另外，组数G为4、内部单位天线数P为2均是一个例子。对于接收信道数量N，也根据组数G、内部单位天线数P而不同，并且也根据在两端的天线组中是否在供电端侧连接各单位天线而不同。
对于与本实施方式不同的方式的接收天线部4，对于组数G、内部单位天线数P、以及是否在供电点侧连接同一天线组内的多个单位天线中的至少任意一个，在后面稍作例示。
(3)物标检测处理
物标检测处理在启动了车载雷达装置1之后(在本实施方式中，例如在打开了车辆的点火开关之后)，通过信号处理部10的CPU16，以预先规定的时间间隔周期性地执行。
信号处理部10若开始物标检测处理，首先，控制高频振荡器12，从发送天线3发送雷达波。若发送雷达波，则在车辆前方存在物标的情况下，雷达波被该物标反射且该反射波信号被接收天线部4接收，并从接收天线部4输出各接收信道CH1～CHN的每一个的各接收信号Sr1～SrN。信号处理部10使各AD转换器24－1～24－N工作获取差拍信号数据D1～DN。
接下来，信号处理部10对获取到的各差拍信号数据D1～DN执行频率解析(在本实施方式中，例如为FFT处理)，从而对各接收信道CH1～CHN的每一个并且对上行/下行区间的每一个，求出各差拍信号数据D1～DN的功率谱(即，频谱)。
而且，信号处理部10对以组间隔d0配置的各天线组的每一个，生成该天线组的功率谱亦即组谱。而且，基于该组谱，来执行远距离狭角检测处理。
远距离狭角检测处理具体如以下的方式进行。即，对每个天线组对各接收信道CH1～CHN的每一个的功率谱进行合成，从而求出每个天线组的组谱。在本实施方式中，对于远距离狭角检测处理来说，对每个天线组的各差拍信号数据的FFT结果(具体而言，实数部和虚数部的每一个)进行矢量合成，从而导出组谱。
此外，在本实施方式中，对于第一天线组41和第四天线组44，对来自它们所具有的2个单位天线的各接收信号进行模拟合成并输出至接收器6，作为一个接收信道的接收信号来处理。因此，对于远距离狭角检测处理而言，基于来自第一天线组41的接收信号Sr1的接收信道CH1的差拍信号数据D1和基于来自第四天线组44的接收信号Sr6的接收信道CH6的差拍信号数据D6均不与其他差拍信号数据的FFT结果进行矢量合成，而是分别单独地导出组谱。
另一方面，对于第二天线组42而言，分别独立地输出来自2个单位天线5－1、5－2的接收信号Sr2、Sr3。因此，远距离狭角检测处理对与各接收信号Sr2、Sr3对应的接收信道CH2、CH3的各功率谱进行矢量合成，从而导出与第二天线组42对应的组谱。
对于第三天线组43，也以与第二天线组42完全相同的要领，远距离狭角检测处理对与各接收信号Sr4、Sr5对应的接收信道CH4、CH5的各功率谱进行矢量合成，从而导出与第三天线组43对应的组谱。
换句话说，远距离狭角检测处理就像与分别独立地对来自以组间隔d0排列的4个单位天线的接收信号进行FFT处理所得的结果等效那样，导出组谱。
信号处理部10基于这样导出的组谱，使用公知的MUSIC(Mutiple Signal Classification的简称：多重信号分类)算法，来执行物标的方位解析。进一步，信号处理部10利用FMCW方式的雷达装置中的公知的方法，也生成到物标的距离、相对速度等。这样，生成包含方位的物标信息。
在本实施方式的远距离狭角检测处理中，对以组间隔d0这样的相对较大的间隔(比邻接的单位天线相互间的间隔大的间隔)排列的每个天线组导出组谱并生成物标信息。
因此，虽然在远距离狭角检测处理中能够高精度地检测出的方位角范围(以下，也称为远距离狭角范围)比在近距离广角检测处理中能够高精度地检测出的方位角范围(以下，也称为近距离广角范围)窄，但是能够高精度地检测本车辆前方的距离较远的位置的物标。
在远距离狭角检测处理之后，信号处理部10执行近距离广角检测处理。
具体而言，信号处理部10作为近距离广角检测处理，提取基于来自供电端不与其他单位天线连接的单位天线的接收信号的功率谱。在本实施方式中，第二天线组42和第三天线组43分别构成为单位天线5－1、5－2单独输出接收信号Sr2、Sr3、Sr4、Sr5。
因此，信号处理部10对基于这些接收信道CH2～CH5的各接收信号Sr2～Sr5的各差拍信号数据D2～D5的每一个分别提取功率谱。然后，信号处理部10对提取出的每个功率谱，检测该功率谱上存在的频率峰值(即，检测物标候补)。
各接收信道CH2～CH5的每一个信道的各功率谱是分别独立地对来自以比组间隔d0窄的间隔排列的4个单位天线的接收信号Sr2～Sr5进行FFT处理所得的结果。
信号处理部10基于各接收信道CH2～CH5的每一个信道的各功率谱，来执行推断物标候补所存在的方位的方位解析。此外，在本实施方式中，作为一个例子，信号处理部10使用利用阵列天线的主瓣来检测物标(物标候补)所存在的方位的公知的数字波束形成(所谓的DBF)法来执行方位解析。进一步，信号处理部10利用FMCW方式的雷达装置中的公知的方法，也生成到物标候补的距离、相对速度等。这样，信号处理部10生成近距离广角范围内的物标信息(物标候补的信息)。
在本实施方式的近距离广角检测处理中，对以天线间隔d1和邻接组天线间隔dx这样的相对较窄的间隔(比组间隔d0窄的间隔)排列的4个单位天线的每一个导出组谱并生成物标信息。因此，虽然能够高精度地检测出的距离比远距离狭角检测处理短，但是能够在本车辆前方的较宽的角度范围内，即比远距离狭角范围宽的近距离广角范围内高精度地检测位置的物标。
进一步，在本实施方式中，第二天线组42和第三天线组43所具有的共计4个单位天线不以等间隔排列，而是以不同的2种间隔来排列。具体而言，与接收信道CH2对应的单位天线(以下，也称为CH2单位天线)5－1和与接收信道CH3对应的单位天线(以下，也称为CH3单位天线)5－2的间隔为天线间隔d1。与此相对，CH3单位天线和与接收信道CH4对应的单位天线(以下，也称为CH4单位天线)5－1的间隔为邻接组天线间隔dx，与天线间隔d1不同。另外，CH4单位天线和与接收信道CH5对应的单位天线(以下，也称为CH5单位天线)5－2的间隔为天线间隔d1。
这样，近距离广角范围的物标检测所利用的4个单位天线不以等间隔而是以不同的2种间隔来排列。因此，在近距离广角检测处理中，能够得到抑制了光栅重影的高精度的物标检测结果。
通过不以等间隔而是以多种(在本实施方式中为2种)间隔来排列近距离广角范围的物标检测所利用的多个单位天线，与等间隔排列的情况相比能够抑制光栅重影，对其原理进行简要说明。
在如本实施方式的车载雷达装置1这样的所谓的电子扫描雷达中，在进行方位解析时，反复产生针对真的物标的方位谱和以规定方位间隔峰值电平相等的光栅波瓣(grating lobe)。即，仅通过单纯的方位解析并不能判断在哪个光栅波瓣的方位存在真的物标。作为结果，将本来无需检测的方位的物标作为光栅波瓣出现在检测区域内的现象称为光栅重影。
光栅波瓣的方位由接收天线间隔来决定。这里所说的接收天线间隔在存在3个以上的接收信道的情况下，仅存在任意2个信道的组合的个数。即，例如在有4个单位天线的情况下，接收天线间隔存在6个。
在单位天线例如为4个情况下，在将该4个单位天线以等间隔配置的情况下，6个接收天线间隔全部为最小天线间隔(即，邻接的单位天线的间隔)的整数倍。在该情况下，在以最小天线间隔产生光栅波瓣的方位上，也以整数倍的接收天线间隔产生光栅波瓣。其结果，若对所有的信道组合的测角结果进行合成，则会在由最小天线间隔确定的方位上出现尖锐的光栅波瓣。
然而，在以2个以上的间隔(例如间隔dx和间隔d1这2种)来配置4个单位天线的情况下，存在多个不会成为最小天线间隔d1的整数倍的接收天线间隔。其结果，即使对所有的信道组合的测角结果进行合成，由于各光栅波瓣的方位不同，所以与真的物标的方位谱相比，所合成的光栅波瓣的峰值电平也降低。即，能够抑制光栅重影的产生。
此外，优选根据各方位解析所使用的天线的定向增益和不产生上述光栅波瓣的角度范围来规定远距离狭角范围和近距离广角范围。具体而言，一般为相对于电波的波长λ、天线最小间隔dm，小于±arcsin{λ/(2·dm)}的角度范围。
信号处理部10在如上述那样进行了远距离狭角检测处理和近距离广角检测处理之后，对这些各检测处理的检测结果进行重叠。具体而言，在本实施方式中，信号处理部10通过将通过近距离广角检测处理检测出的物标中除去存在于远距离角度范围内的物标后的物标，追加至通过远距离狭角检测处理检测出的远距离角度范围内的物标，来对两个检测处理中的检测结果进行重叠。
通过以上的处理得到的物标信息是临时的物标信息，即是物标候补的信息，尚未被确定。因此，信号处理部10通过进一步进行公知的物标确定处理，从物标候补中确定物标。即，从物标候补中，确定可能成为物标的物标。
此外，作为用于获取物标信息的处理，上述的物标检测处理只是一个例子。即，信号处理部10也可以使用能够基于来自接收天线部4的各接收信号Sr1～SrN，一起高精度地检测存在于车辆前方的远距离的远距离角度范围内的物标、以及存在于车辆前方的近距离的近距离角度范围内的物标的其他信号处理方法。
(4)第一实施方式的效果
如以上说明的那样，本第一实施方式的车载雷达装置1具有将接收天线部4以等间隔排列在排列方向的多个天线组41～44。各天线组41～44均是相同的结构。具体而言，各天线组41～44均具有相同结构的2个单位天线5－1、5－2。这2个单位天线5－1、5－2隔开天线间隔d1排列在排列方向上。进一步，邻接的2个天线组间的邻接组天线间隔dx均相同，并且该邻接组天线间隔dx与天线间隔d1不同。
因此，作为接收天线部4整体，朝向排列方向，邻接的单位天线的间隔如天线间隔d1、邻接组天线间隔dx、天线间隔d1、邻接组天线间隔dx、天线间隔d1、…这样交替地成为2种间隔。
而且，信号处理部10在远距离狭角检测处理中，使用对每个天线组合成的FFT处理结果，来检测远距离狭角范围内的物标的方位。由于各天线组41～44以等间隔排列，所以维持较高的角度性能，并且能够检测远距离的物标的方位。
进一步，信号处理部10在近距离广角检测处理中，进行基于来自各天线组41～44中的第二天线组42和第三天线组43的各接收信号Sr2～Sr5的信号处理，其中，第二天线组42和第三天线组43的单位天线在供电端侧未连接。具体而言，信号处理部10使用各接收信号Sr2～Sr5的每一个的FFT处理结果，来检测近距离广角范围内的物标的方位。
第二天线组42和第三天线组43所具有的各单位天线作为整体，以不同的2种间隔(d1、dx)交替地排列。因此，信号处理部10能够基于各接收信号Sr2～Sr5的每一个的FFT处理结果，维持角度性能，并且抑制由光栅重影引起的误检测，适当地检测近距离广角范围内的物标的方位。
(5)与权利要求书的对应关系
对本实施方式的词句和权利要求书的词句的对应关系进行说明。车载雷达装置1相当于物标检测装置的一个例子，接收天线部4相当于天线装置和接收部的一个例子。排列方向相当于规定方向。另外，发送器2和发送天线3相当于发送部的一个例子，接收器6、AD转换部8以及信号处理部10相当于方位检测部的一个例子。另外，远距离狭角范围相当于第一方位角范围，近距离广角范围相当于第二方位角范围。另外，远距离窄角检测功能相当于第一检测功能的一个例子，近距离广角检测功能相当于第二检测功能的一个例子。另外，信号处理部10的FFT处理结果相当于接收信息的一个例子。
[第二实施方式]
将构成车载雷达装置1的接收天线部的具体的结构例与图2所示的第一实施方式的接收天线部4不同的结构例，作为第二实施方式来进行说明。
如图3所示，第二实施方式的接收天线部50具备第一天线组51、第二天线组52以及第三天线组53这3个天线组。这3个天线组51、52、53依次朝向排列方向以组间隔d0排列成一列。
而且，各天线组51、52、53的各个结构均与图2所示的第一实施方式的接收天线部4中的第二天线组42的结构完全相同。因此，3个天线组51～53中的相互邻接的天线组彼此的邻接组天线间隔均与第一实施方式相同，为dx。
换句话说，本第二实施方式的接收天线部50成为将6个单位天线以天线间隔d1和邻接组天线间隔dx这样的不同的间隔交替地排列的状态。而且，从各单位天线分别独立地输出接收信号，并输入至接收器6。
即，在第一天线组51中，由第一单位天线5－1接收到的信号作为接收信道CH1的接收信号Sr1输出，由第二单位天线5－2接收到的信号作为接收信道CH2的接收信号Sr2输出。另外，在第二天线组52中，由第一单位天线5－1接收到的信号作为接收信道CH3的接收信号Sr3输出，由第二单位天线5－2接收到的信号作为接收信道CH4的接收信号Sr4输出。另外，在第三天线组53中，由第一单位天线5－1接收到的信号作为接收信道CH5的接收信号Sr5输出，由第二单位天线5－2接收到的信号作为接收信道CH6的接收信号Sr6输出。
这样，本第二实施方式的接收天线部50的组数G＝3，内部单位天线数P＝2，接收信道数量N为6。
在这样构成接收天线部50的本第二实施方式中，信号处理部10中的物标检测处理的内容也与第一实施方式部分不同。即，在本第二实施方式的物标检测处理中执行的远距离狭角检测处理和近距离广角检测处理中的远距离狭角检测处理中，对3个天线组51、52、53的每一个分别对差拍信号数据Di的FFT处理结果进行矢量合成，导出组谱。
即，在远距离狭角检测处理中，对于第一天线组51，对来自第一天线组51的与各接收信道CH1、CH2对应的各差拍信号数据D1、D2的FFT处理结果进行矢量合成，导出一个组谱。在远距离狭角检测处理中，对于第二天线组52也同样地、对来自第二天线组52的与各接收信道CH3、CH4对应的各差拍信号数据D3、D4的FFT处理结果进行矢量合成，导出一个组谱。在远距离狭角检测处理中，对于第三天线组53也同样地、对来自第三天线组53的与各接收信道CH5、CH6对应的各差拍信号数据D5、D6的FFT处理结果进行矢量合成，导出一个组谱。
而且，信号处理部10基于3个天线组的每一个的组谱，使用公知的MUSIC算法来执行方位解析。由此，能够高精度地检测车辆前方的处于远距离狭角范围内的远距离的物标。
另一方面，在物标检测处理中执行的远距离狭角检测处理和近距离广角检测处理中的近距离广角检测处理中，对基于所有接收信道CH1～CH6的各接收信号Sr1～Sr6的各差拍信号数据D1～D6的每一个分别提取功率谱。而且，在近距离广角检测处理中，基于所提取出的功率谱，例如使用公知的DBF法来执行方位解析。
以上说明的第二实施方式的接收天线部50以及使用了该接收天线部50的车载雷达装置1能够得到与第一实施方式等同的效果。
[第三实施方式]
将构成车载雷达装置1的接收天线部的具体的结构例与图2所示的第一实施方式的接收天线部4以及图3所示的第二实施方式的接收天线部50不同的结构例作为第三实施方式，使用图4来进行说明。
对图2和图4进行比较可知，图4所示的本第三实施方式的接收天线部60与图2所示的第一实施方式的接收天线部4相比较，各天线组61～64内的2个单位天线5－1、5－2的相对的位置关系不同。更具体而言，2个单位天线5－1和5－2的传播方向上的相对的位置关系不同。
如图2所示，在本第三实施方式中，在一个天线组内，第二单位天线5－2被配置为相对于第一单位天线5－1在传播方向上错开规定距离。但是，2个单位天线5－1、5－2的排列方向的间隔(即，天线间隔d1)与第一实施方式相同。另外，各天线组61～64的组间隔也与第一实施方式相同，为d0。
像这样，本第三实施方式的接收天线部60的各天线组61～64分别将第一单位天线5－1和第二单位天线5－2配置为相互在传播方向上错开的状态。因此，本第三实施方式的接收天线部60整体成为6个单位天线朝向排列方向排列成锯齿状的状态。
此外，在本第三实施方式中，除了各天线组61～64分别将第一单位天线5－1和第二单位天线5－2配置为相互在传播方向上错开的状态以外，基本上与第一实施方式相同。因此，信号处理部10的处理内容与第一实施方式相同。
因此，本第三实施方式的接收天线部60以及使用了该接收天线部60的车载雷达装置1能够得到与第一实施方式等同的效果。并且，由于接收天线部60将各单位天线朝向排列方向排列成锯齿状，所以也能够检测垂直方向的方位。
[第四实施方式]
将构成车载雷达装置1的接收天线部的具体的结构例与图2所示的第一实施方式的接收天线部4、图3所示的第二实施方式的接收天线部50、以及图4所示的第三实施方式的接收天线部60不同的结构例作为第四实施方式，使用图5来进行说明。
图5所示的本第四实施方式的接收天线部70具备第一天线组71、第二天线组72、第三天线组73以及第四天线组74这4个天线组。这4个天线组71、72、73、74依次朝向排列方向以相同的组间隔d0排列成一列。
各天线组71～74的各个结构均为相同的结构。因此，在这里，对第一天线组71的具体的结构进行说明，省略其他的各天线组72～74的说明。
第一天线组71具备第一单位天线5－1、第二单位天线5－2以及第三单位天线5－3这3个单位天线。各个单位天线的结构本身与在其他各实施方式中说明的单位天线相同。
第二单位天线5－2配置于朝向排列方向与第一单位天线5－1隔开第一天线间隔d1的位置。进一步，在朝向排列方向与第二单位天线5－2隔开第二天线间隔d2的位置，配置有第三单位天线5－3。
第一天线间隔d1和第二天线间隔d2是不同的值。换句话说，第一天线组71内的3个单位天线5－1、5－2、5－3在排列方向上以不同的间隔d1、d2排列。
另外，这3个单位天线5－1、5－2、5－3各自在传播方向上的位置不同。即，第二单位天线5－2被配置为相对于第一单位天线5－1在传播方向上错开规定距离。进一步，第三单位天线5－3被配置为除了相对于第二单位天线5－2在传播方向上错开规定距离以外，相对于第一单位天线5－1在与传播方向相反方向上也错开规定距离。因此，第一天线组71整体成为3个单位天线5－1、5－2、5－3朝向排列方向排列成锯齿状的状态。
进一步，4个天线组71～74中的相互邻接的天线组彼此的邻接组天线间隔均为相同的值，即为邻接组天线间隔dx。而且，该邻接组天线间隔dx与第一天线间隔d1以及第二天线间隔d2均为不同的值。换句话说，本第四实施方式的接收天线部4将多个(在本实施方式中为12个)单位天线以第一天线间隔d1、第二天线间隔d2以及邻接组天线间隔dx这样的不同的3种间隔交替地排列。
另外，在第一天线组71中，3个单位天线5－1、5－2、5－3在供电端侧相互连接。因此，对由3个单位天线5－1、5－2、5－3接收到的信号进行合成，作为接收信道CH1的接收信号Sr1从第一天线组71输出。对于第四天线组74也相同，3个单位天线5－1、5－2、5－3在供电端侧相互连接。因此，对由3个单位天线5－1、5－2、5－3接收到的信号进行合成，作为接收信道CH8的接收信号Sr8从第四天线组74输出。
另一方面，在第二天线组72中，由各单位天线5－1、5－2、5－3接收到的信号分别独立地作为接收信号Sri输出。即，由第一单位天线5－1接收到的信号作为接收信道CH2的接收信号Sr2输出，由第二单位天线5－2接收到的信号作为接收信道CH3的接收信号Sr3输出，由第三单位天线5－3接收到的信号作为接收信道CH4的接收信号Sr4输出。
在第三天线组73中也相同。即，在第三天线组73中，由第一单位天线5－1接收到的信号作为接收信道CH5的接收信号Sr5输出，由第二单位天线5－2接收到的信号作为接收信道CH6的接收信号Sr6输出，由第三单位天线5－3接收到的信号作为接收信道CH7的接收信号Sr7输出。
这样，本第四实施方式的接收天线部4的组数G＝4，内部单位天线数P＝3，接收信道数量N为8。
在这样构成接收天线部4的本第四实施方式中，信号处理部10中的物标检测处理的内容也与第一实施方式部分不同。即，在本第四实施方式的物标检测处理中执行的远距离狭角检测处理和近距离广角检测处理中的远距离狭角检测处理中，对4个天线组71～74的每一个分别对差拍信号数据Di的FFT处理结果进行矢量合成，导出组谱。
即，在远距离狭角检测处理中，对于第二天线组72，对来自第二天线组72的与各接收信道CH2、CH3、CH4对应的各差拍信号数据D2、D3、D4的FFT处理结果进行矢量合成，导出一个组谱。在远距离狭角检测处理中，对于第三天线组73也同样地、对来自第三天线组73的与各接收信道CH5、CH6、CH7对应的各差拍信号数据D5、D6、D7的FFT处理结果进行矢量合成，导出一个组谱。
在远距离狭角检测处理中，对于第一天线组71和第四天线组74，与第一实施方式相同，对由各单位天线5－1、5－2、5－3接收到的信号进行模拟合成作为一个接收信号输出。因此，基于来自第一天线组71的接收信号Sr1的信号处理方法、以及基于来自第四天线组74的接收信号Sr8的信号处理方法与第一实施方式相同。
而且，信号处理部10基于4个天线组的每一个的组谱，使用公知的MUSIC算法来执行方位解析。由此，能够高精度地检测车辆前方的处于远距离狭角范围内的远距离的物标。
另一方面，在物标检测处理中执行的远距离狭角检测处理和近距离广角检测处理中的近距离广角检测处理中，对基于来自第二天线组72和第三天线组73的各接收信道CH2～CH7的每一个信道的各接收信号Sr2～Sr7的各差拍信号数据D2～D7，分别提取功率谱。然后，基于提取出的功率谱来检测近距离广角范围内的物标的方位。
因此，本第四实施方式的接收天线部70以及使用了该接收天线部60的车载雷达装置1能够得到与第一实施方式等同的效果。
[其他实施方式]
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式，可采取各种方式。
第一～第四实施方式每一个中的接收天线部所具有的天线组的组数G并不限定于上述的对应的实施方式所示的组数G(例如G＝3、4)。组数G可以是2，也可以是5以上。
第一～第四实施方式每一个中的接收天线部的一个天线组所具有的单位天线的个数亦即内部单位天线数P并不限定于上述的对应的实施方式所示的个数(例如P＝2、3)。内部单位天线数P也可以是4以上。
在第一～第四实施方式每一个中的接收天线部的一个天线组具有3个以上的单位天线的情况下，该天线组内的邻接的单位天线相互间的天线间隔可以是等间隔，也可以是2种以上的不同的间隔。顺便说一下，第四实施方式是将天线组内的多个单位天线以不同的间隔排列的结构的一个例子。
在第一～第四实施方式每一个中的接收天线部的一个天线组具有3个以上的单位天线的情况下，在以等间隔排列天线组内的多个单位天线的情况下，需要使邻接组天线间隔dx与单位天线的天线间隔不同。
相反，在第一～第四实施方式每一个中的接收天线部的一个天线组具有3个以上的单位天线的情况下，在以2种以上的不同的天线间隔排列天线组内的多个单位天线的情况下，邻接组天线间隔dx可以是与该2种以上的天线间隔中的任意一个相同的值。
在第一实施方式、第三实施方式以及第四实施方式中，示出了多个天线组中的排列方向的两端侧的2个天线组分别将该天线组所具有的多个单位天线在供电端侧相互连接的结构，但像这样相互连接供电端侧不是必须的。在第一实施方式、第三实施方式以及第四实施方式中，也可以与第二实施方式的接收天线部50相同，不是对于所有的天线组将单位天线的供电点相互连接，而是对每个单位天线分别独立地输出接收信号的结构。
相反，也可以除了两端的天线组以外，进一步使其他的至少1个天线组与两端的天线组相同，将各单位天线在供电点侧相互连接，对由各单位天线接收到的信号进行模拟合成作为一个接收信号输出。
单位天线的形状、结构并不限于上述各实施方式所示的形状、结构。即，可以适当地决定与供电线路30连接的放射元件的个数、形状。另外，对于放射元件与供电线路30的连接位置、连接间距(即，传播方向的间隔)，也可以适当地决定。另外，供电线路30不是必须是直线，整体形成为沿传播方向延伸即可。即，例如可以部分具有弯曲部，也可以是波状形状。
用于利用信号处理部10，基于各信道CH1～CHN的每一个信道的各接收信号Sr1～SrN来检测物标的方位的具体的结构、检测方法，并不限定于上述实施方式所记载中的结构以及检测方法。只要作为结果，能够基于各接收信号Sr1～SrN分别适当地检测远距离狭角范围内的物标以及近距离广角范围内的物标，特别是能够在近距离广角范围内得到维持角度性能并且抑制了光栅重影的检测结果，信号处理部10也可以采用其他电路结构、其他检测方法。
也可以将上述各实施方式中的一个构成要素所具有的功能分散为多个构成要素、或将多个构成要素所具有的功能统一成一个构成要素。另外，也可以省略上述各实施方式的结构的一部分。另外，也可以将上述各实施方式的结构的至少一部分附加于其他实施方式的结构或者置换为其他实施方式的结构。此外，仅通过权利要求书所记载的词句确定的技术思想所包含的所有的方式都是本发明的实施方式。
附图标记说明
1…车载雷达装置；2…发送器；3…发送天线；4、50、60、70…接收天线部；5－1、5－2、5－3…单位天线；6…接收器；8…AD转换部；10…信号处理部；12…高频振荡器；14…分配器；16…CPU；17…存储器；21…混频器；22…放大器；24…AD转换器；30…供电线路；30a…供电端；31…第一放射元件；32…第二放射元件；41～44、51～53、61～64、71～74…天线组。