雷达传感器的制作方法

本发明涉及雷达传感器，特别涉及对于生成窄角波束的雷达传感器有效的技术。

背景技术：

作为机动车、铁路、输送设备等的安全运行和安全动作用的周边检测传感器，例如有使用电波的多普勒传感器或雷达传感器。

例如，对于机动车用途，为了实现安全驾驶辅助和自动驾驶，而以能够覆盖机动车的全部周边的方式，使用检测距离和检测角度范围不同的多个雷达传感器。特别是，对于面向前方远距离的雷达，为了在没有时速限制的高速公路等上以200km/h程度高速行驶时也能够安全地停止而要求200m以上的最大检测距离。

这样的雷达传感器的天线，为了得到天线的高增益特性而确保±8deg以上的水平方位的检测范围同时使垂直方位的天线半值宽度成为±2deg以下的窄角波束。

采用辐射方位固定的高增益的天线的雷达传感器，适合重视正面的远距离性能的高速移动时的设计，但在市区行驶时，在路口左右转向时或通过人行横道时等，需要检测更广范围的障碍物。因此，在前方远距离雷达中也要求±30deg以上的广角检测。

但是，如果单纯扩大雷达中使用的天线的辐射角度范围，则因为天线最大增益降低、和来自多方向的多普勒检测信号的混扰，而发生障碍物的检测精度的劣化。

作为这样的问题的解决技术，例如通过在雷达传感器内部使天线的辐射方位主动地扫描，能够实现天线增益与广角度检测范围的兼顾。

作为这种实现天线增益与广角度检测范围的兼顾的技术，有基于从行进方向检测装置得到的信号，以与搭载雷达的移动体的行进方向一致的方式用移相器控制由多个天线构成的相位阵列天线的各自的相位，检测与行进方向的障碍物的相对距离和相对速度、角度的技术(例如参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-287180号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题

如背景技术所述，机动车用的远距离用雷达传感器中使用的天线中，水平方位的半值宽度是±8deg程度，垂直方位的半值宽度是±2deg程度。相位阵列天线通过在雷达传感器内部控制各天线元件的相位，使辐射方位主动地扫描，而实现天线高增益化和广角度检测范围的兼顾。

上述专利文献1的技术中，使用行进方向检测装置，使雷达传感器的辐射方位在车辆的行进方向上扫描。通过对行进方向进行波束扫描，能够更关注车辆的行进方向的障碍物。

该情况下，如直线状的道路一般，想要行进至的方位与车辆行进方向一致的情况下没有问题。但是，在路口和人行横道等即使想要行进的方向与车辆的行进方向一致，也想要检测来自左右方向的车辆和行人的情况，和车辆为了左右转向而行进至路口时，在操作方向盘之前想要检测障碍物等情况下，仅使雷达传感器的辐射方位与行进方向一致时，会存在障碍物的检测会延迟的问题。

本发明的目的在于提供一种能够与道路状况等相应地高精度地控制波束的辐射方位和辐射范围的技术。

用于解决问题的技术手段

关于本发明的上述以及其他目的和新特征，将通过本说明书的描述和附图说明。

对于本申请中公开的发明中代表性的发明的概要简单进行说明，如下所述。

即，代表性的雷达传感器具有信号处理电路、多个发送用供电部、接收用供电部、开关部、相位差检测器、移相器和信息处理部。信号处理电路进行信号处理。

多个发送用供电部基于从信号处理电路供给的基准信号，辐射电波。接收用供电部接收电波，基于接收的电波来生成接收信号。

开关部通过开关切换操作来切换信号处理电路与发送用供电部的连接状态。相位差检测器对基准信号的相移量进行调节。

移相器设置在信号处理电路与发送用供电部之间，基于相移量来使基准信号相移。信息处理部与道路状况相应地生成相位差检测器调节的相移量和用于控制开关部的开关切换操作的控制信号。

信息处理部基于表示车辆的行驶环境的车辆周边状况信息，生成控制信号，使得生成与道路状况相应的辐射范围和辐射角度的波束。信号处理电路基于接收信号和基准信号，生成开关切换操作前后的各自的差分信号。

相位差检测器基于各自的差分信号，计算发送用供电部之间的相位差作为发送相位差，并基于信息处理部所生成的控制信号，进行相移量的设定和开关部的开关切换操作。

另外，对信息处理部输入的车辆周边状况信息，是从外部输入的信息。

发明效果

对于用本申请中公开的发明中代表性的发明得到的效果简单进行说明，如下所述。

(1)能够高精度地进行目标的早期检测。

(2)通过上述(1)，能够提高车辆的安全性。

附图说明

图1是表示实施方式1的雷达传感器中的结构的一例的说明图。

图2是表示图1的雷达传感器中的波束辐射方向的调节处理的一例的流程图。

图3是表示图1的雷达传感器进行的波束辐射的一例的说明图。

图4是表示图3的雷达传感器进行的波束辐射的其他例的说明图。

图5是表示图3的远距离雷达模式时的通过路口时的基于车辆周边状况信息的波束辐射的设定处理的一例的流程图。

图6是表示实施方式2的雷达传感器中的结构的一例的说明图。

图7是表示实施方式3的雷达传感器中的结构的一例的说明图。

图8是表示实施方式4的雷达传感器中的结构的一例的说明图。

图9是表示实施方式5的雷达传感器中的结构的一例的说明图。

图10是表示图9的雷达传感器中的波束辐射方向的调节处理的一例的流程图。

图11是表示实施方式6的雷达传感器中的结构的一例的说明图。

具体实施方式

在用于说明实施方式的全部图中，对于同一部件原则上附加同一符号，省略其反复说明。另外，为了使附图易于理解，即使对于平面图有时也附加影线。

(实施方式1)

以下详细说明实施方式。

＜雷达传感器的结构＞

图1是表示本实施方式1的雷达传感器10中的结构的一例的说明图。

雷达传感器10例如设置在车辆前部，辐射波束而进行车辆前方的目标的检测等。另外，雷达传感器10也可以设置在车辆后部。

雷达传感器10如图1所示，具有发送用供电部11、发送用供电部12、接收用供电部13、开关部20、移相器30、信号处理电路40、相位差检测部50和信息处理部55。

开关部20具有开关21和开关22。发送用供电部11是基于从信号处理电路40供给的基准信号，辐射毫米波信号等的电波的发送用天线。

发送用供电部12是基于被移相器30相移后的基准信号，辐射毫米波信号等的电波的发送用天线。从发送用供电部11、12同时辐射的电波被空间合成，成为基于天线开口部相互之间的相位差(发送相位差)而向规定方向辐射的波束。

开关21、22是切换发送用供电部11、12与信号处理电路40的连接状态的开关。作为开关，例如可以举出mosfet等晶体管和继电器电路等。

在发送用供电部11与信号处理电路40之间连接有开关21。开关21是接通即导通状态时，发送用供电部11与信号处理电路40连接。由此，对发送用供电部11供给基准信号，发送用供电部11辐射基于基准信号的规定的电波。

在发送用供电部12与信号处理电路40之间串联连接有开关22和移相器30。另外，开关22如图1所示，可以连接在发送用供电部11与移相器30之间，也可以连接在移相器30与信号处理电路40之间。

开关22是接通即导通状态时，发送用供电部12与信号处理电路40连接。由此，对发送用供电部12供给被移相器30相移后的基准信号，发送用供电部12基于相移后的基准信号，辐射规定的电波。另外，关于移相器30在后文中叙述。

接收用供电部13是接收毫米波信号等的电波的接收用天线。接收用供电部13与信号处理电路40连接。接收用供电部13基于接收的电波，生成规定的接收信号，并将所生成的接收信号输出至信号处理电路40。

另外，接收用供电部13接收的电波，可以是从发送用供电部11、12直接传播的到来波，也可以是通过雷达扫描而得到的来自目标的反射波。该发送用供电部11、12和接收用供电部13，例如是贴片天线或喇叭天线等。

移相器30是使基准信号相移的电路。例如，移相器30基于用相位差检测器50设定的相移量，使基准信号相移。根据由移相器30设定的相移量，设定发送用供电部11、12的天线开口部之间的发送相位差。由此，设定波束辐射方向。

信号处理电路40是进行各种信号处理的电路。例如，信号处理电路40生成作为电波辐射用的基准信号的毫米波信号。另外，信号处理电路40将生成的基准信号放大至要求的功率，并将放大后的基准信号输出至发送用供电部11、12。另外，信号处理电路40也进行基于从接收用供电部13输出的接收信号的信号处理。关于基于接收信号的信号处理的详情在后文中叙述。

相位差检测器50是进行波束辐射方位的调节的电路。对该相位差检测器50输入信息处理部55所生成的控制信号等。例如，相位差检测器50计算多个发送用供电部之间的相位差即发送相位差，基于计算出的发送相位差和从信息处理部55输出的控制信号等，进行波束辐射方向的调节。

信息处理部55基于从外部输入的车辆周边状况信息等，生成上述对相位差检测器50输出的控制信号。控制信号包括表示相位差检测器50设定的相移量的设定值的信息和控制开关21、22的接通/断开的信息等。

相位差检测器50基于上述表示相移量的设定值的信息，设定移相器30的相移量。另外，相位差检测器50基于上述控制开关21、22的接通/断开的信息，进行开关21、22的接通/断开的切换。

车辆周边状况信息设备100是得知本车辆在怎样的道路上行驶等用的设备，例如是车辆导航系统、gps(globalpositioningsystem：全球位置测定系统)设备、智能手机等信息设备或者联网车辆等。

联网车辆是具有作为itc(informationandcommunicationtech否logy：信息和通信技术)终端的功能的机动车，用传感器获取车辆的状态和周围的道路状况等各种数据，经由网络进行汇总、分析，由此提高车内的舒适性和安全性等。

车辆周边状况信息例如是使用上述车辆导航和gps设备得到的地图信息、从使用具有无线通信功能的智能手机的地图信息应用传输的信息、或者联网车辆这样的本车辆与互联网持续连接、从该互联网输出的本车辆的道路状况的信息等，表示车辆的行驶环境。

另外，发送用供电部也可以设置3个以上。另外，也可以对于每个发送用供电部设置移相器30，按每个发送用供电部控制基准信号的相位。

＜波束辐射方向的调节＞

接着，对于波束辐射方向的调节进行说明。

本实施方式1中，基于经过发送用供电部11、12的各路径中的相位信息，计算发送用供电部11、12之间的发送相位差。然后，基于发送相位差和预先设定的设定相位差，进行发送相位差的调节，由此进行波束辐射方向的调节。

图2是表示图1的雷达传感器10中的波束辐射方向的调节处理的一例的流程图。通过图2所示的步骤s10～s80的处理，进行波束辐射方向的调节。

首先，使雷达传感器10起动(步骤s10)。电源接通时，雷达传感器10起动，相位差检测器50使上次动作结束时，移相器30中设定的相移量重置。

然后，进行从发送用供电部11辐射电波的处理(步骤s20)。相位差检测器50使开关21接通，使开关22断开。由此，发送用供电部11与信号处理电路40连接。由此，对发送用供电部11供给基准信号，发送用供电部11辐射基于基准信号的电波。

接收用供电部13接收从发送用供电部11辐射的电波的到来波、和来自目标的反射波，生成基于所接收的电波的切换操作前的接收信号。接收用供电部13将所生成的接收信号输出至信号处理电路40。

接着，进行检测经过发送用供电部11的路径中的相位信息(φ1)的处理(步骤s30)。信号处理电路40基于从接收用供电部13输出的切换操作前的接收信号和基准信号，生成切换操作前的差分信号。

差分信号是由接收信号与基准信号的差规定的信号。此处生成的差分信号中，包括有包括开关21或开关22、配线、发送用供电部11的路径全体的相位信息。

然后，信号处理电路40将生成的差分信号变换为规定的中间频率的信号、即if信号。另外，以下有时将变换为中间频率的信号后的差分信号称为变换差分信号。然后，信号处理电路40将变换差分信号输出至相位差检测器50。

相位差检测器50从变换差分信号中，检测变换差分信号的振幅信息(a1)和相位信息(φ1)。检测出的相位信息(φ1)是经过发送用供电部11的路径中的相位信息。另外，振幅信息(a1)表示接收的电波的强度。

相位差检测器50将检测出的相位信息(φ1)作为缺省的相移量输出至移相器30。另外，相位差检测器50可以将检测出的振幅信息(a1)和相位信息(φ1)缓存，也可以保存在未图示的存储装置等中。

之后，执行从发送用供电部12辐射电波的处理(步骤s40)。相位差检测器50使开关21断开，使开关22接通，进行连接状态的切换操作。

这样，发送用供电部11与信号处理电路40之间被电切断。由此，对发送用供电部12输出在移相器30中基于缺省的相移量进行相移后的基准信号。发送用供电部12辐射基于相移后的基准信号的电波。

接收用供电部13接收从发送用供电部12辐射的电波的到来波、和来自目标的反射波，生成基于接收的电波的、切换操作后的接收信号。接收用供电部13将生成的接收信号输出至信号处理电路40。

接着，进行检测经过发送用供电部12的路径中的相位信息的处理(步骤s50)。信号处理电路40基于从接收用供电部13输出的切换操作后的接收信号和基准信号，生成切换操作后的差分信号。此处生成的差分信号含有包括开关21或开关22、配线、发送用供电部12的路径全体的相位信息。

然后，信号处理电路40将生成的差分信号变换为规定的中间频率的信号。信号处理电路40将变换差分信号输出至相位差检测器50。

相位差检测器50从变换差分信号中，检测变换差分信号的振幅信息(a2)和相位信息(φ2)。检测出的相位信息(φ2)是经过发送用供电部12的路径中的相位信息。

另外，检测出的振幅(a2)是表示接收的电波的强度的信息。相位差检测器50可以将检测出的相位信息(φ2)缓存，也可以保存在未图示的存储装置中。

之后，进行计算发送用供电部11、12的天线开口面上的相位差的处理(步骤s60)。相位差检测器50计算切换操作后的相位信息(φ2)、与切换操作前的相位信息φ1的差(φ2-φ1)作为发送相位差(δφ)。

各相位信息(φ1、φ2)是基于用共通的接收用供电部13接收的电波检测的，所以路径之间的相位差(φ2-φ1)取决于天线开口面上的相位差。从而，相位差检测器50通过计算相位差(φ2-φ1)，而计算出天线开口面上的发送相位差(δφ)。

另外，根据发送用供电部11、12的配置，距接收用供电部13的距离分别不同。因此，相位差检测器50也可以与从各发送用供电部11、12到接收用供电部13的距离的差相应地，对发送相位差δφ进行修正。

接着，进行判断波束的辐射方向是否与预先设定的规定的辐射方向一致的处理(步骤s70)。相位差检测器50对步骤s60的处理中计算出的发送相位差与设定相位差进行比较。其中，设定相位差指的是对设定的方向辐射波束时的发送用供电部之间、即发送用供电部11、12的天线开口部之间的相位差。

发送相位差与设定相位差一致的情况下(是)，相位差检测器50判断为波束辐射方向与事先设定的方向一致，结束波束辐射方向的调节。之后，例如，使开关21、22都接通，对调节后的方向、换言之是设定的方向辐射波束。

另一方面，发送相位差与设定相位差不同的情况下(否)，相位差检测器50判断为波束辐射方向与设定的方向不同。该情况下，在后述的步骤s80的处理中，进行波束辐射方向的调节。

另外，如果发送相位差在包括设定相位差的规定容许范围内，则相位差检测器50可以判断为该相位差一致。容许范围例如可以基于振幅信息(a1、a2)等信息，规定为能够检测出来自目标的反射波的范围。这样，通过容许发送相位差的误差，而缩短雷达辐射方向的调节时间。

接着，基于发送相位差和设定相位差，执行调节波束辐射方向的处理(步骤s80)。例如，相位差检测器50计算发送相位差与设定相位差的差，与计算出的差值相应地，使相移量增加或减少。相位差检测器50将调节后的相移量输出至移相器30，更新移相器30中的相移量的信息。

由此，对发送用供电部12输出基于调节后的相移量进行相移后的基准信号，发送用供电部12辐射基于相移量调节后的基准信号的电波。

定期地执行上述图2所示的波束辐射方向的调节处理，对发送用供电部11、12的开口面的相位差全部进行计测，由此能够进行发送用供电部11、12的相位校正。

这样，在将雷达传感器10搭载在车辆上之后能够高精度且及时地控制雷达的辐射方位，能够不需要在出厂前检查工序中生成各个雷达的各工作温度的校正数据，能够降低特性检查成本。

＜进行波束辐射方向的调节之后的处理＞

进行步骤s80的处理后，再次进行已叙述的步骤s50～s70的处理。再次的步骤s50的处理中，基于基准信号和基于方向调节后接收的电波生成的接收信号，再次检测经过发送用供电部12的路径中的振幅信息(a2＇)和相位信息(φ2＇)。

再次的步骤s60的处理中，计算方向调节后的发送相位差(δφ＇＝φ2＇-φ1)，再次的步骤s70中，进行方向调节后的发送相位差(δφ＇)与设定相位差的比较。

如果波束辐射方向调节后的发送相位差(δφ＇)与设定相位差一致则结束波束辐射方向的调节，但如果该相位差不一致，则用步骤s80的处理进行波束辐射方向的再次调节。这样，反复进行波束辐射方向的调节，直到发送相位差与设定相位差一致。

另外，此处，对于反复步骤s50～s80的处理而进行波束辐射方向的调节的情况进行了说明，但也可以用除此以外的方向进行调节。

例如，在步骤s50的处理中，在接收从发送用供电部12辐射的电波之后，也可以使开关22断开。该情况下，返回步骤s40的处理，进行波束辐射方向的调节。另外，也可以反复步骤s20～s80的处理而进行波束辐射方向的调节。

另外，在波束辐射方向的调节结束之后，也可以为了对目标追踪等，而进一步进行再次调节。此时，相位差检测器50可以再次执行步骤s20～s80的处理，也可以仅再次执行步骤s40～s80的处理。

如果从步骤s20的处理起再次执行，则能够反映雷达传感器10起动后的、经过发送用供电部11的路径中的例如温度变化等环境变化，能够正确地进行波束辐射方向的调节。

另外，如果仅用步骤s40～s80的处理，则关于波束辐射方向的再次调节的工序被缩短，能够在短时间内进行再次调节。

通过上述雷达传感器10中的波束辐射方向的调节处理，能够基于用开关部20进行的切换操作前后的各差分信号计算出发送用供电部11、12的天线开口部之间的发送相位差，所以能够高精度地控制波束的辐射方位。

另外，信号处理电路40将差分信号变换为规定的中间频率的信号，相位差检测器50从变换后的差分信号中检测各路径中的相位信息(φ1、φ2)。根据该结构，能够在抑制信号衰减的同时进行信号处理。由此，能够确保振幅信息和相位信息的检测精度。

进而，相位差检测器50与从发送用供电部11、12到接收用供电部13的距离的差、或发送用供电部11、12之间的距离相应地，对发送相位差进行修正。根据该结构，可以更正确地计算出发送相位差，所以能够更正确地进行波束辐射方向的调节。

＜波束辐射例＞

在图2所示的雷达传感器10中的辐射方位的及时调节之后，雷达传感器10关注车辆行进方向即正面地检测目标。

雷达传感器10通过从上述车辆周边状况信息设备100获取行进方向上的路口和人行横道等的道路状况信息作为车辆周边状况信息，为了在通过路口和人行横道时不与横穿的车辆和行人发生接触，而使雷达的波束辐射角度在广角度方位上扫描，事先检测是否存在障碍物。

此时，信息处理部55考虑车辆周边状况信息中包括的道路状况信息和本车速度等，用相位差检测器50控制波束扫描所需的开关21、22和移相器30。由此，使雷达的波束辐射角度在广角度方位上扫描，事先检测是否存在障碍物。

图3是表示图1的雷达传感器10进行的波束辐射的一例的说明图。图4是表示图3的雷达传感器10进行的波束辐射的其他例的说明图。

该图3和图4示出了车辆进入路口时的距离和波束方位的例子。

如图3的波束150所示，在发送用供电部之间的开口面相位差是0deg的远距离雷达模式下，使用构成天线阵列的全部发送用供电部。此时，最大检测距离是200m以上，检测范围是±8deg程度。

发送用供电部的辐射范围由发挥天线功能的有效的开口面尺寸规定，所以由多个发送用供电部构成的天线阵列中，与使用的天线元件数相应地使辐射波束窄角化，成为高增益的天线辐射特性。

图3中，示出了道路的宽度是10m，在行驶的车辆的前方40m程度存在路口的例子。关于在路口处的路边想要检测的辐射角度方位，车辆的行进方向左侧的路边如图3的波束151所示是10deg程度，车辆的行进方向右侧的路边如图3的波束152所示是15deg程度。

远距离雷达模式下，图3的波束151和波束152所示的辐射角度方位超过了由上述远距离雷达模式决定的水平方位的检测范围。为了在远距离雷达模式时使雷达的波束辐射角度在广角度方位上扫描，而以雷达传感器10的辐射角度成为波束151所示的10deg和波束151所示的15deg的方式对于相位差检测器50的设定相位差值在移相器30中分别加上相当于辐射角度10deg程度的相位值来进行控制。

该相加值是信息处理部55基于车辆周边状况信息计算出的。计算出的结果被作为控制信号输出至相位差检测器50。相位差检测器50基于接受的控制信号，以加上相位值并使基准信号相移的方式使移相器30工作。

图3中，车辆进一步前进而在距路口的距离成为5m程度的情况下，关于想要检测的辐射角度方位，波束151成为40deg程度，波束152成为50deg程度，对相位差检测器50的相位差设定值加上的相位值成为基于各辐射方位的相位值。

想要检测与道路宽度相应的人行横道全体的范围的情况下，为了对比远距离雷达模式的角度检测范围±8deg更广的范围进行照射，而将开关的一部分断开，使从发送用供电部进行的电力辐射的一部分无效化，例如使构成为相位阵列天线的发送用供电部形成的合成开口面的水平轴向尺寸缩小，使辐射波束的半值宽度广角化，由此进行应对。

由此，在远距离雷达模式时也能够使雷达的波束辐射角度在广角度方位上扫描。结果，不仅对于车辆行进方向即正面，在通过路口和人行横道时对于横穿的车辆和行人等目标也能够检测，所以能够提高安全性。

另外，也可以抑制从信号处理电路40输出的毫米波信号的电力强度而降低来自道路区域外的反射信号强度，或者也可以用接收信号的信号处理、例如按各距离的空间滤波等将毫米波信号截止。

进而，在波束150与波束152之间产生了未检测角度范围的情况下，如图4所示，也可以在移相器30中设定向波束153辐射的相位量，用于检测对向右转车的举动等。

移相器30和开关部20如上所述被相位差检测器50控制，该相位差检测器50基于信息处理部55根据从外部输入的车辆周边状况信息生成的控制信号，进行移相器30和开关部20的设定。

图5是表示图3的远距离雷达模式时的通过路口时的基于车辆周边状况信息的波束辐射的设定处理的一例的流程图。

该图5的流程图中，示出了例如如图3所示车辆在路口直行时的处理，主要由信息处理部55为主体进行处理。

首先，在远距离模式下，在车辆直线行驶时，使用在正面方向上得到天线最大增益的图4的波束150进行车辆行驶(步骤s101)。

信息处理部55对从车辆周边状况信息设备100获取的车辆周边状况信息中包括的本车辆的速度信息等进行分析，来计算车辆制动距离(步骤s102)。例如车辆速度是60km/h程度，天气是晴天的情况下，计算出车辆制动距离是约40m。

然后，信息处理部55判断根据车辆周边状况信息用步骤s102的处理计算出的制动距离的范围中是否存在例如路口等要注意范围(步骤s103)。

例如判断为存在路口等要注意范围的情况下，信息处理部55根据车辆周边状况信息计算从该要注意范围到车辆的距离(步骤s104)。计算出的距离接近制动距离范围40m时，信息处理部55为了用雷达传感器10观测路口等要注意范围全体的状况而对相位差检测器50和信号处理电路40分别发出指令。

例如路口的情况下，需要对人行横道等的方位即图4所示的波束151和波束152的方位辐射电波。于是，信息处理部55基于车辆周边状况信息，计算覆盖交叉道路的波束宽度，根据该结果分别计算波束151和波束152的辐射角度(步骤s104)。

然后，信息处理部55对计算出的辐射角度与预先设定的辐射角度阈值进行比较来判断辐射角度是否在使用范围内(步骤s105)。计算出的辐射角度在使用范围外、即大于辐射角度阈值的情况下，再次返回步骤s101的处理。

计算出的辐射角度在使用范围内、即小于辐射角度阈值的情况下，信息处理部55根据车辆周边状况信息判断想要覆盖的交叉道路的波束151、152的辐射角度和波束宽度是否比远距离模式即波束150的检测范围±8deg更大的情况(步骤s106)。

步骤s106的处理中，判断为波束151、152的辐射角度和波束宽度比波束150的检测范围±8deg更大的情况下，为了使辐射角度扩大而进行使开关21、22中的某一方断开的控制(步骤s107)。由此，天线开口尺寸被变更，波束151和波束152的检测范围扩大。

在步骤s107的处理之后，或者步骤s106的处理中判断为波束151、152的辐射角度和波束宽度比波束150的检测范围±8deg更小的情况下，信息处理部55根据波束150～152的辐射角度和检测范围计算在波束150、波束151和波束152的组合下，在要注意范围例如路口的情况下是否在整个路口区域中不产生未检测范围(步骤s108)，判断是否存在未检测区域(步骤s109)。

在步骤s109的处理中，判断为在波束150与波束152之间存在1个未检测范围时，计算向未检测区域辐射的波束153的辐射方位(步骤s110)。另外，判断为存在多个未检测区域时，进一步生成对未检测区域补足的辐射波束，实施要注意范围的未检测区域的补足。

波束150、波束151、波束152和波束153的应用比率，与到路口的距离和本车速度相应地，由信息处理部55决定。该情况下，信息处理部55对相位差检测器50输出控制信号，进行对于毫米波信号强度和移相器30的相位量相加值与应用比率相应地按时间长度进行更新的控制(步骤s111)。另外，将控制开关21、22的控制信号输出至相位差检测器50，由此进行设定开关21、22的接通/断开的控制。

然后，对各方位进行波束150、波束151、波束152和波束153的一轮辐射之后，换言之应用比率累计时间达到100％后，返回要注意范围的距离计算处理即步骤s104的处理，反复从该步骤s104的处理起的流程。

另外，波束151和波束152的设定辐射角度在雷达传感器的使用范围内，或者已通过要注意区域时、即到车辆的距离在0m以下的情况下，返回仅使用波束150的辐射波束方位的远距离模式。

然后，信息处理部55进行维持远距离模式直到产生要注意范围的控制。对于产生要注意范围，信息处理部55获取车辆周边状况信息设备100即车辆导航或gps设备等中的地图信息等车辆周边状况信息，根据获取的该车辆周边状况信息进行检测。

通过以上所述，波束辐射的设定处理结束。

另外，图5中，示出了如上所述在路口直行时的信息处理部55的动作例，但雷达传感器10例如在车辆在路口转弯时也能够检测对向车辆和行人。

该情况下，信息处理部55基于从车辆周边状况信息设备100获取的车辆周边状况信息，生成对相位差检测器50输出的控制信号，进行开关21、22的切换设定和移相器30的相位量相加等，设定图4所示的波束150～153的辐射波束的相位。

波束150～153的应用比率与道路状况和车辆的通过路径等相应地变化，但信息处理部55中的处理与图5所示的流程图是同样的。

进而，在蜿蜒的道路即蜿蜒道路上，存在车辆的行进方向与要行进的方向并不一定一致的情况，但基于用车辆周边状况信息获取的道路状况信息等，使相位差检测器50设定更新至今后要行进的方向地进行控制，这是不变的。

通过以上所述，能够在通过路口和人行横道时及时地检测横穿的车辆和行人等目标。由此，能够提高安全性。

(实施方式2)

＜雷达传感器的结构例和动作例＞

图6是表示本发明的实施方式2的雷达传感器10中的结构的一例的说明图。

图6所示的雷达传感器10与上述实施方式1的图1所示的雷达传感器10的不同点在于：新设置了摄像机60。该摄像机60拍摄道路等。另外，图6中，采用了在雷达传感器10中设置了摄像机60的结构，但该摄像机60也可以设置在雷达传感器10的外部。

在图6所示的雷达传感器10中，是信息处理部55与车辆周边状况信息一同获取新设置的摄像机60拍摄的图像和动态图像即拍摄信息的结构。

另外，信息处理部55具有从摄像机60获取的图像和动态图像中识别检测物体和特征等的、所谓图像识别处理的功能。然后，通过对摄像机60获取的图像和动态图像进行图像识别处理而识别道路状况。其他连接结构与图1的雷达传感器是同样的，所以省略说明。

信息处理部55例如用图像识别得到的道路形状识别路口，用图像识别得到的道路标线和道路标志等识别人行横道。关于其他道路状况，也同样地用道路标志、道路形状、或道路标线等识别。

这样，信息处理部55识别包括车辆周边的距离的道路状况，进行与识别出的道路状况相应地设定波束的辐射范围和辐射角度的控制。这些控制处理与图5的流程图是同样的。

通过以上所述，根据摄像机60获取的图像和动态图像进行图像识别处理，由此能够获取更高水平的道路状况信息。

另外，图6中，示出了使用摄像机60获取的图像和动态图像与车辆周边状况信息由信息处理部55控制波束的辐射范围和辐射角度的例子，但该信息处理部55也可以获取摄像机60获取的图像和动态图像作为车辆周边状况信息，使用从获取的车辆周边状况信息中识别出的信息控制波束的辐射范围和辐射角度。

(实施方式3)

＜雷达传感器的结构例和动作例＞

图7是表示本实施方式3的雷达传感器10中的结构的一例的说明图。

图7所示的雷达传感器10与上述实施方式1的图1所示的雷达传感器10的不同点在于：新设置了角速度传感器65。

角速度传感器65例如是检测车辆的转向速度的传感器。该角速度传感器65也可以不是设置在雷达传感器10中，而是例如设置在车辆等外部。

角速度传感器65检测出的角速度信息，被与车辆周边状况信息一同输入至信息处理部55。信息处理部55在车辆通过弯道时与角速度传感器65检测出的车辆的角速度信息相应地以使雷达的波束辐射角度在广角度方位上扫描的方式生成控制信号。由此，能够事先检测是否存在障碍物。

具体而言，为了以波束随着车辆的角速度量增大而切入更广角度方位的方式扫描，而控制相位差检测器50和信号处理电路40。与从车辆周边信息信息得到的本车速度信息相应地，进行切换开关21、22的控制，由此变更天线的合成开口面的水平轴尺寸，切换发射波束的半值宽度。

由此，能够与车辆的行进方向的变化量和本车速度相应地，设定辐射范围和辐射角度。结果，在高速公路的弯道、一般道路的缓和的弯道、或弯道半径小的急弯道上行驶时等各种环境的行驶状况下，都能够使光束向要行进的行进方向适当地扫描。

这样，基于角速度传感器65检测出的角速度信息，控制移相器30的相移量和开关21、22的切换，由此能够及时地进行关注车辆的行进方向的波束照射和波束的辐射范围的调节。

由此，能够与车辆的转弯的缓急相应地高精度地控制波束的辐射范围，所以能够实现雷达传感器10对目标的更早期的检测和更高准确度的障碍物的推定。

(实施方式4)

＜雷达传感器的结构例和动作例＞

本实施方式4中，对于将雷达传感器10搭载在能够自动驾驶的车辆中的例子进行说明。

图8是表示本实施方式4的雷达传感器10中的结构的一例的说明图。

图8所示的雷达传感器10由与上述实施方式3的图7所示的雷达传感器10同样的结构构成。不同点在于：对信息处理部55输入了从对车辆的自动驾驶进行控制的自动驾驶ecu(electroniccontrolunit：电子控制装置)111输出的车辆要行进的行驶路径等行驶信息。

能够自动驾驶的车辆的情况下，该车辆要行进的行驶路径由自动驾驶ecu111的路径检索决定。获得与障碍物的碰撞危险性最小、急加速、急刹车、或急转向等不适感少的车辆驾驶用的车辆要行进的行驶路径由自动驾驶ecu111逐次决定。

信息处理部55基于自动驾驶ecu111决定的行驶路径信息、角速度传感器65检测出的角速度信息、和从车辆周边状况信息得到的道路状况信息和本车速度信息等，将进行移相器30的相位和开关21、22的切换控制的控制信号输出至相位差检测器50。相位差检测器50基于接受的控制信号，进行移相器30的相位设定和开关21、22的切换。

该情况下，信息处理部55每当与行驶环境相应地更新自动驾驶ecu111的路径信息时更新相位差检测器50的相移的设定信息。由此，在自动驾驶时适当应用必要的雷达的辐射范围和辐射角度，能够实现雷达传感器10的早期检测和高准确度的障碍物的推定。

(实施方式5)

＜雷达传感器的结构例＞

图9是表示本实施方式5的雷达传感器10中的结构的一例的说明图。

图9所示的雷达传感器10与上述实施方式4的图8所示的雷达传感器10的不同点在于：新设置了倾斜角度检测部70和雷达反射截面积计算部71。

倾斜角度检测部70检测雷达传感器10的倾角、换言之是车辆的倾角。倾斜角度检测部70检测出的倾角的信息被输出至信息处理部55。信息处理部55基于输入的倾角的信息，检测雷达辐射方向的偏差。该检测结果被输出至相位差检测器50。

具体而言，信息处理部55基于目标的多个相对距离、和与其分别对应的相对角度，检测波束辐射方向的角度偏差。例如，信息处理部55通过对每个相对距离的相对角度进行比较，而推定雷达传感器10没有倾斜的情况下的相对角度，通过对推定的相对角度与计算出的相对角度进行比较，而检测波束辐射方向的角度偏差。然后，信息处理部55基于检测出的角度偏差，检测雷达传感器10的倾斜。

如果目标的追踪开始时的波束辐射方向是大致水平方向，则在之后的追踪中，相位差检测器50只要在左右方向上调节波束辐射方向即可。该情况下，信息处理部55也能够仅用计算出的相对角度检测波束辐射方向的角度偏差、和雷达传感器10的倾斜。

由此，通过设置倾斜角度检测部70，能够检测因重量不均衡而在车辆中产生倾斜引起的雷达传感器10的倾斜。

另外，雷达传感器10也可以将由信息处理部55检测出的雷达传感器10的倾斜作为车辆倾斜信息对车辆输出。然后，也可以使用倾斜角度检测部70检测出的车辆倾斜信息，自动地调节前灯等的光轴水平。

该情况下，信息处理部55检测出的车辆倾斜信息被输入至负责调节前灯的光轴的控制的前灯自动水平ecu等。前灯自动水平ecu基于输入的车辆倾斜信息，控制调节前灯的光轴的光轴调节部的致动器等而调节该前灯的光轴。

由此，即使在车辆倾斜的情况下，也能够使前灯的光保持为适当的方向，能够提高车辆行驶时的安全性。

雷达反射截面积计算部71计算目标的雷达反射截面积(rcs：radarcrosssection)。例如，雷达反射截面积计算部71基于从信号处理电路40输出的后述的目标检测用差分信号(差分信号)计算目标的雷达反射截面积，将计算出的雷达反射截面积输出至信息处理部55。

＜波束辐射的调节例＞

接着，对于雷达传感器10中的波束辐射方向的调节进行说明。

图10是表示图9的雷达传感器10中的波束辐射方向的调节处理的一例的流程图。

首先，波束传感器10起动(步骤s201)。该步骤s201的处理与上述的上述实施方式2的图2的步骤s10的处理是同样的。

雷达传感器10起动后，生成使相移量与发送相位差对应的表(步骤s202)。相位差检测器50切换移相器30中设定的相移量，同时计算各相移量下的发送相位差。然后，相位差检测器50生成使相移量与发送相位差对应的表。另外，发送相位差的计算方法与实施方式1是同样的，所以此处省略其说明。

接着，将发送相位差是零时的相移量设定至移相器30(步骤s203)。相位差检测器50基于生成的表，提取发送相位差是零时的相移量，将提取出的相移量作为基准相移量设定至移相器30。

然后，相位差检测器50使开关21、22接通。由此，从发送用供电部11、12辐射的电波被空间合成，对车辆的行进方向(0deg)辐射波束。

之后，计算目标的相对距离、相对速度、相对角度、和雷达反射截面积(步骤s204)。从发送用供电部11、12辐射的电波在目标上反射，接收用供电部13接收来自目标的反射波。

接收用供电部13基于接收的反射波，生成在移相器30中设定了基准相移量时的目标检测用接收信号作为接收信号，将生成的目标检测用接收信号输出至信号处理电路40。

信号处理电路40基于目标检测用接收信号和基准信号，生成目标检测用差分信号作为差分信号。然后，信号处理电路40将生成的目标检测用差分信号分别输出至雷达反射截面积计算部71和相位差检测器50。

雷达反射截面积计算部71基于从信号处理电路40输出的目标检测用差分信号计算雷达反射截面积。然后，雷达反射截面积计算部71将计算出的雷达反射截面积输出至相位差检测器50。

另一方面，相位差检测器50基于从信号处理电路40输出的目标检测用差分信号，计算与目标的相对距离、相对速度和相对角度。用雷达反射截面积计算部71进行的雷达反射截面积的计算、和用相位差检测器50进行的相对距离、相对速度和相对角度的计算，可以并行地进行。

另外，信号处理电路40也可以将目标检测用差分信号变换为规定的中间频率的信号(if信号)，将变换后的目标检测用差分信号分别输出至雷达反射截面积计算部71和相位差检测器50。

该情况下，雷达反射截面积计算部71基于变换后的目标检测用差分信号，计算雷达反射截面积。另外，相位差检测器50基于变换后的目标检测用差分信号，计算目标的相对距离、相对角度和相对速度。

计算出的相对距离、相对速度、相对角度和雷达反射截面积，例如可以用相位差检测器50缓存，也可以保存在未图示的存储装置等中。

将雷达反射截面积计算部71计算出的雷达反射截面积输出至相位差检测器50后，以雷达反射截面积成为最大值的方式，与目标的特性相应地调节波束辐射方向(步骤s205、s206)。

具体而言，步骤s205的处理判断步骤s204的处理中计算出的雷达反射截面积是否最大值。另外，步骤s206的处理基于步骤s205的处理中的判断结果，调节相移量。

目标中，例如存在跑车等车高较低的车辆，也存在大型卡车等车高较高的车辆。另外，也存在油罐车等反射波易于散射的车辆。这样车辆形状不同时，存在最优的波束辐射方向对于每个车辆不同的情况。

如果不将波束辐射方向设定为最优的方向，则来自目标的反射波的反射强度减弱，接收的反射波的信号sn比不足。这样，存在难以用雷达进行目标的追踪的风险。于是，本实施方式中，用步骤s205～s206调节每个车辆的波束辐射方向，防止发生不能追踪的情况。

以下，对于步骤s205～s206的处理详细进行说明。

＜第1次雷达反射截面积计算后的处理＞

首先，对于第1次雷达反射截面积计算后的处理进行说明。

该情况下，因为仅计算出1次雷达反射截面积，所以作为雷达反射截面积的比较对象的信息并不存在。因此，在第1次的步骤s205的处理中，不进行相位差检测器50对雷达反射截面积的判断处理，进行步骤s206的处理。

在步骤s206的处理中，相位差检测器50进行相移量的调节。但是，第1次的步骤s206的处理中，步骤s205的处理中的判断结果并不存在，所以使相位增减用的判断基准并不存在。

于是，相位差检测器50优选在第1次的步骤s206的处理中，预先规定是使相位增减，还是减少。由此，能够流畅地进行第1次的相移量的调节。

相移量调节后，再次执行步骤s240的处理，再次计算与目标的相对距离、相对速度、相对角度和雷达反射截面积。

＜第2次以后的雷达反射截面积计算后的处理＞

接着，对于第2次以后的计算出雷达反射截面积之后的处理进行说明。

在第2次以后的步骤s205的处理中，进行本次计算出的雷达反射截面积、与直到上次的雷达反射截面积的比较。结果，如果本次计算出的雷达反射截面积是最大值(是)，则相位差检测器50不进行相移量的调节。然后，再次进行步骤s204的处理。

另一方面，如果本次计算出的雷达反射截面积不是最大值(否)，则转移至步骤s206的处理，相位差检测器50进行相移量的调节。例如，如果本次的雷达反射截面积比上次小，则相位差检测器50可以使下次的相移量恢复为上次的相移量程度的值。然后，再次进行步骤s204的处理。这样，相位差检测器50随时更新目标信息。

另外，在步骤s205的处理中，相位差检测器50可以将包括上次的规定期间内计算出的多个波束反射截面积作为比较对象进行判断处理，也可以仅将上次的波束反射截面积作为比较对象进行判断处理。由此，比较对象减少，所以判断处理简化，处理时间缩短。

另外，关于雷达反射截面积计算器71，也可以设置在图1的雷达传感器10等中。

通过以上所述，以目标的雷达反射截面积成为最大值的方式调节波束辐射方向，所以来自目标的反射波的反射强度降低受到抑制。由此，在上述各实施方式中的效果之外，无论目标的形状如何，都能够用雷达进行目标的追踪。

(实施方式6)

＜雷达传感器的结构例和动作例＞

图11是表示本实施方式6的雷达传感器10中的结构的一例的说明图。

图11的雷达传感器10与上述实施方式4的图8的雷达传感器的不同点在于：对信息处理部55输入从自动驾驶ecu111输出的车辆要行进的行驶路径等行驶信息，以及输入舵角传感器67获取的舵角信息。

舵角传感器67检测车辆所具有的方向盘的舵角并作为舵角信息输出。该舵角信息被输入至自动驾驶ecu111，从该自动驾驶ecu111对信息处理部55输入。

如上述实施方式4所述，在自动驾驶时，用自动驾驶ecu111得知路径信息。由此，信息处理部55基于自动驾驶ecu111得知的路径信息，生成相位差检测器50设定移相器30的相位差的控制信号。

另一方面，解除了自动驾驶的情况或驾驶员自己决定行进方向的情况下，信息处理部55基于方向盘的舵角信息，生成上述控制信号并输出至相位差检测器50。信息处理部55根据舵角信息检测驾驶员想要使车辆行进的方向，以成为适合检测的方位的辐射方位的方式使雷达扫描。

由此，图11的雷达传感器10在从自动驾驶ecu111输出的路径信息中断的情况下也能够高灵敏度且高精度地早期检测车辆要行进的方向上的障碍物。该情况下，雷达传感器10进行的波束辐射的处理也与图5是同样的。

此处，图11所示的例子中，舵角传感器67采用了检测车辆所具有的方向盘的舵角的传感器，但例如也可以是检测轮胎的舵角的传感器。

另外，本发明不限定于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的全部结构。

另外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，也能够在某个实施方式的结构上添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。

符号说明

10雷达传感器

11发送用供电部

12发送用供电部

13接收用供电部

20开关部

21开关

22开关

30移相器

40信号处理电路

50相位差检测器

55信息处理部

60摄像机

65角速度传感器

67舵角传感器

70倾斜角度检测部

71雷达反射截面积计算部

100车辆周边状况信息设备

111自动驾驶ecu