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公開番号2024096619
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-17
出願番号2023000237
出願日2023-01-04
発明の名称レーダシステム
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G01S 13/90 20060101AFI20240709BHJP(測定;試験)
要約【課題】対象物の適切なイメージングを行うことが可能なレーダシステムを提供することにある。
【解決手段】実施形態に係るレーダシステムは、複数のアンテナと、対象物に応じて複数のアンテナを第1及び第2モードで駆動する処理部とを具備する。処理部は、複数のアンテナを第1モードで駆動する場合、複数のアンテナを協調動作させ、当該複数のアンテナにおいて受信された反射波信号に基づいて対象物のイメージングを行う。処理部は、複数のアンテナを第2モードで駆動する場合、複数のアンテナのうちの第1アンテナ群を協調動作させ、当該第1アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて対象物のイメージングを行い、複数のアンテナのうちの第2アンテナ群を協調動作させ、当該第2アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて対象物のイメージングを行う。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
レーダ信号を送信し、当該レーダ信号の反射波に基づく反射波信号を受信するように構成された複数のアンテナと、
対象物に応じて前記複数のアンテナを第１及び第２モードで駆動する処理部と
を具備し、
前記処理部は、
前記複数のアンテナを前記第１モードで駆動する場合、前記複数のアンテナを協調動作させ、当該複数のアンテナにおいて受信された反射波信号に基づいて対象物のイメージングを行い、
前記複数のアンテナを前記第２モードで駆動する場合、前記複数のアンテナのうちの第１アンテナ群を第１グループとして協調動作させ、当該第１アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行い、前記複数のアンテナのうちの第２アンテナ群を第２グループとして協調動作させ、当該第２アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行い、
前記第２アンテナ群は、前記第１アンテナ群と少なくとも一部のアンテナが異なる
レーダシステム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記複数のアンテナのうちの一部は、第１レーダモジュールに備えられ、
前記複数のアンテナのうちの他部は、前記第１レーダモジュールとは離間して配置された第２レーダモジュールに備えられる
請求項１記載のレーダシステム。
【請求項３】
前記複数のアンテナのうちの一部は、第１レーダ装置に備えられ、
前記複数のアンテナのうちの他部は、前記第１レーダ装置とは異なる第２レーダ装置に備えられる
請求項１記載のレーダシステム。
【請求項４】
前記処理部は、前記第１アンテナ群において受信された反射波信号に基づく前記対象物のイメージング結果及び前記第２アンテナ群において受信された反射波信号に基づく前記対象物のイメージング結果に基づいて更にイメージングを行う請求項１記載のレーダシステム。
【請求項５】
前記処理部は、前記複数のアンテナを第３モードで駆動する場合、前記第１アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行い、前記第２アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行うとともに、前記複数のアンテナのうちの第３アンテナ群を第３グループとして協調動作させ、当該第３アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行い、
前記第３アンテナ群は、前記第１及び第２アンテナ群と少なくとも一部のアンテナが異なる
請求項１記載のレーダシステム。
【請求項６】
前記第１及び第２モードは、前記対象物と前記複数のアンテナとの間の距離または前記対象物の形状に応じて切り替えられる請求項１記載のレーダシステム。
【請求項７】
前記対象物と前記複数のアンテナとの間の距離または前記対象物の形状を計測するセンサを更に具備する請求項６記載のレーダシステム。
【請求項８】
前記処理部は、前記計測結果と当該計測結果に基づいて決定されるモードとの対応関係を示すモード情報に基づいて前記第１及び第２モードを切り替える請求項７記載のレーダシステム。
【請求項９】
前記対象物と前記複数のアンテナとの間の距離が第１所定値以上である場合に前記第１モードが選択され、
前記対象物と前記複数のアンテナとの間の距離が前記第１所定値未満で第２所定値以上である場合には前記第２モードが選択され、
前記対象物と前記複数のアンテナとの間の距離が前記第２所定値未満である場合には前記第３モードが選択され、
前記第１所定値は、前記第２所定値より大きい値であり、
前記第１及び第２所定値は、前記レーダシステムにおいて実現される空間分解能に基づいて定められる
請求項５記載のレーダシステム。
【請求項１０】
レーダ信号を送信し、当該レーダ信号の反射波に基づく反射波信号を受信するように構成された複数のアンテナと、
対象物と前記複数のアンテナとの距離が予め定められた値未満である場合に、前記複数のアンテナのうちの第１アンテナ群を第１グループとして協調動作させ、当該第１アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行い、前記複数のアンテナのうちの第２アンテナ群を第２グループとして協調動作させ、当該第２アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行う処理部と
を具備し、
前記第２アンテナ群は、前記第１アンテナ群と少なくとも一部のアンテナが異なる
レーダシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レーダシステムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年では、レーダ信号（送信波）の反射波を利用して対象物のイメージングを行うレーダシステムが開発されている。
【０００３】
ここで、上記したイメージングにおける空間分解能は、対象物が存在すると推定される範囲（対象物までの距離）に従って設定されるのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、例えば対象物までの距離が変化する（不定である）ような環境でレーダシステムを運用する場合には、イメージングにおいて達成される空間分解能が変化し、対象物の適切なイメージングを行うことができない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４９５４０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、対象物の適切なイメージングを行うことが可能なレーダシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係るレーダシステムは、レーダ信号を送信し、当該レーダ信号の反射波に基づく反射波信号を受信するように構成された複数のアンテナと、対象物に応じて前記複数のアンテナを第１及び第２モードで駆動する処理部とを具備する。前記処理部は、前記複数のアンテナを前記第１モードで駆動する場合、前記複数のアンテナを協調動作させ、当該複数のアンテナにおいて受信された反射波信号に基づいて対象物のイメージングを行う。前記処理部は、前記複数のアンテナを前記第２モードで駆動する場合、前記複数のアンテナのうちの第１アンテナ群を第１グループとして協調動作させ、当該第１アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行い、前記複数のアンテナのうちの第２アンテナ群を第２グループとして協調動作させ、当該第２アンテナ群において受信された反射波信号に基づいて前記対象物のイメージングを行う。前記第２アンテナ群は、前記第１アンテナ群と少なくとも一部のアンテナが異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
レーダ装置に採用されるＦＭＣＷ方式の概要について説明するための図。
ＭＩＭＯレーダの概要について説明するための図。
空間分解能について説明するための図。
単一のアンテナで実現される空間分解能について説明するための図。
複数のアンテナで実現される空間分解能について説明するための図。
実施形態において想定されるレーダシステムの適用例について説明するための図。
対象物までの距離と空間分解能との関係性について説明するための図。
対象物までの距離と空間分解能との関係性について説明するための図。
本実施形態に係るレーダシステムの動作の概要について説明するための図。
レーダシステムの構成の一例を示す図。
レーダシステムの処理手順の一例を示すフローチャート。
本実施形態の比較例について説明するための図。
本実施形態の比較例について説明するための図。
本実施形態の比較例について説明するための図。
本実施形態において得られるレーダ画像について説明するための図。
複数のレーダ装置を利用して対象物のイメージングを行う例について説明するための図。
複素領域合成が行われた結果及び画像領域合成が行われた結果の一例を示す図。
本実施形態において適用されるレーダ画像の合成手法の一例について説明するための図。
複素領域合成、画像領域合成及び画像結合を組み合わせたレーダ画像の合成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
本実施形態に係るレーダシステムは、対象物に対して送信（照射）されたレーダ信号の当該対象物からの反射波を利用して当該対象物が位置する方位や当該対象物までの距離を測定し、当該対象物のイメージングを行う（画像を生成する）ように構成されている。なお、このようなレーダシステムにおいて対象物に対して送信されるレーダ信号は、例えばミリ波（ＥＨＦ：Extra High Frequency）のような電波である。
【００１０】
以下、レーダシステムの概要について簡単に説明する。まず、周波数変調を行うレーダ変調方式の一例として、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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