JP2019164016A - Radar device and object detection method for radar device - Google Patents

Radar device and object detection method for radar device Download PDF

Info

Publication number
JP2019164016A
JP2019164016A JP2018051830A JP2018051830A JP2019164016A JP 2019164016 A JP2019164016 A JP 2019164016A JP 2018051830 A JP2018051830 A JP 2018051830A JP 2018051830 A JP2018051830 A JP 2018051830A JP 2019164016 A JP2019164016 A JP 2019164016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
signal
reception
phase
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018051830A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6928843B2 (en
Inventor
井上 大輔
Daisuke Inoue
大輔 井上
太志 鍵本
Futoshi Kagimoto
太志 鍵本
裕次郎 中山
Yujiro Nakayama
裕次郎 中山
真幸 長田
Masayuki Nagata
真幸 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Automotive Systems Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Automotive Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Furukawa Automotive Systems Inc filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2018051830A priority Critical patent/JP6928843B2/en
Publication of JP2019164016A publication Critical patent/JP2019164016A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6928843B2 publication Critical patent/JP6928843B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

To reduce an influence of convergence of a signal from a transmission circuit to a reception circuit by a simple circuit configuration.SOLUTION: The device includes: transmitting antennas 12-1 to 12-2 of one or more series and receiving antennas 14-1 to 14-4 of one or more series which constitute a plurality of transceiver series; frequency conversion means (MMIC11) for carrying out frequency conversion of a reception signal to a lower frequency while carrying out input and output of the transmitting signal and reception signal to the transmitting antenna and the receiving antenna; estimation means (signal processing unit 17) for estimating a direction of a subject based on information including a phase contrast of the transceiver series signal to which frequency conversion has been carried out; first adjustment means (phase adjustment units 17-2 to 17-8) for adjusting a phase of the transceiver series signal on the lower frequency side than the frequency conversion means; and second adjustment means (phase adjustment units 13-2 to 17-5) for adjusting the phase of the transceiver series signal on the higher frequency side than the frequency conversion means to cancel the phase adjustment by the first adjustment means.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法に関するものである。   The present invention relates to a radar apparatus and an object detection method for the radar apparatus.

近年、車両の周辺に存在する対象物(例えば、他の車両、歩行者、障害物等)を検出可能なレーダ装置が多く使われるようになってきた。   In recent years, a radar apparatus that can detect an object (for example, another vehicle, a pedestrian, an obstacle, etc.) existing around a vehicle has come to be frequently used.

このようなレーダ装置では、送信部から送信アンテナを介して送信された電磁波が、対象物によって反射され、受信アンテナを介して受信部によって受信される。しかし、送信部から受信部へ信号が直接回り込むことがある。そのような場合には、回り込んだ信号がノイズとなって、至近距離に存在する対象物の検出が困難になる。   In such a radar apparatus, the electromagnetic wave transmitted from the transmission unit via the transmission antenna is reflected by the object and received by the reception unit via the reception antenna. However, the signal may sneak directly from the transmitter to the receiver. In such a case, the signal that wraps around becomes noise, which makes it difficult to detect an object existing at a close distance.

そこで、特許文献1には、送信による妨害波の影響を抑えつつ、0mに限りなく近い至近距離の測定を可能にする近距離パルスレーダー装置が開示されている。この構成においては高周波回路をディスクリートに構成し、送信信号波の受信部への回り込みを回路構成や位相調整によって低減する手法が採用されている。   Therefore, Patent Document 1 discloses a short-range pulse radar device that enables measurement of a close range as close as possible to 0 m while suppressing the influence of an interference wave due to transmission. In this configuration, a method is adopted in which the high-frequency circuit is configured discretely, and the wraparound of the transmission signal wave to the receiving unit is reduced by circuit configuration or phase adjustment.

また、特許文献2には、ディスクリートな回路構成だけでなくMMICを用いたレーダ構成が開示されている。この例においては送信部におけるMMICと受信部におけるMMICが別体として各々設置された構成において、送信部から受信部に空間を介して回りこむ課題に対して、シールド部にチョーク構造を設けることでその抑制を図っている。   Patent Document 2 discloses a radar configuration using MMIC as well as a discrete circuit configuration. In this example, in the configuration in which the MMIC in the transmission unit and the MMIC in the reception unit are installed separately, the choke structure is provided in the shield unit to solve the problem of going around the space from the transmission unit to the reception unit. The suppression is aimed at.

また、特許文献3には、レーダの所望のターゲット信号ではないバンパーのような車体の一部による不要信号に対して、前述のようなレーダ内部に存在する送信部から受信部に回り込む信号を移相器によって位相制御することで打ち消すことで両者不要な回り込みを互いにキャンセルさせるような技術が示されている。   Further, in Patent Document 3, a signal sneaking from a transmitting unit existing inside a radar to a receiving unit as described above is transferred to an unnecessary signal from a part of a vehicle body such as a bumper that is not a desired target signal of a radar. A technique has been shown that cancels unnecessary wraparound by canceling each other by controlling the phase with a phase shifter.

さらに、特許文献4には、レーダの主要送信時間外における受信レベルを低減すべく、移相器を用いた位相制御を各送信アンテナ系列に対して実施する技術が開示されている。これにより主要送信時間外における位相状態を主要送信時間における所望の位相状態とは異なる状態とし、送信アンテナの放射パターンの制御によって主要送信時間外のレベル低減をはかっている。   Further, Patent Document 4 discloses a technique for performing phase control using a phase shifter for each transmission antenna sequence in order to reduce the reception level outside the main transmission time of the radar. Thus, the phase state outside the main transmission time is set to a state different from the desired phase state at the main transmission time, and the level outside the main transmission time is reduced by controlling the radiation pattern of the transmission antenna.

特開2017−198474号公報JP 2017-198447 A 特開2014−093446号公報JP 2014-093446 A 特開2015−102458号公報JP2015-102458A 特開2010−197232号公報JP 2010-197232 A

しかしながら、特許文献1に示す技術は、ディスクリートな回路そのものによって回り込みの低減を図るものであり、回路としての一体化、小型化はなされていない。また送信系列および受信系列についてそれぞれ1系列だけを有す例であり送受複数系統を有した場合の回り込み低減を図るものではない。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 is intended to reduce the wraparound by the discrete circuit itself, and is not integrated or miniaturized as a circuit. Further, this is an example in which each of the transmission sequence and the reception sequence has only one sequence, and does not intend to reduce the wraparound in the case of having a plurality of transmission / reception systems.

また、特許文献2に示す技術では、送信部と受信部がそれぞれ独立したMMICとなっている。送受信が一体となったMMICである場合、MMIC外の空間による回り込みにくらべ、MMIC内部での回り込みが発生しやすい状況では、十分低減することができないという問題点がある。   In the technique disclosed in Patent Document 2, the transmission unit and the reception unit are independent MMICs. In the case of an MMIC in which transmission and reception are integrated, there is a problem that it cannot be sufficiently reduced in a situation where wraparound inside the MMIC is likely to occur compared to wraparound due to a space outside the MMIC.

また、特許文献3に示す技術では、レーダ装置の外的要因に対応すべく任意の位相に設定が可能な移相器が必要なことから、装置が高価になるという問題点がある。   Further, the technique disclosed in Patent Document 3 requires a phase shifter that can be set to an arbitrary phase in order to cope with an external factor of the radar apparatus, so that the apparatus becomes expensive.

さらに、特許文献4に示す技術では、各送信アンテナ系列に対して位相制御を実施しているが、時間的に変化させる移相器を前提にする制御であることから、レーダ装置が高価で大型となるという問題点がある。また、回り込み信号と所望信号を同時に受信する状況において適用できないという問題がある。   Furthermore, in the technique shown in Patent Document 4, phase control is performed for each transmission antenna sequence. However, since the control is based on a phase shifter that changes with time, the radar apparatus is expensive and large. There is a problem that becomes. In addition, there is a problem that it cannot be applied in a situation where a sneak signal and a desired signal are received simultaneously.

本発明は、送信回路から受信回路への信号の回り込みによる影響を簡易な回路構成によって低減することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a radar apparatus and an object detection method for a radar apparatus that can reduce the influence of a signal wraparound from a transmission circuit to a reception circuit with a simple circuit configuration.

上記課題を解決するために、本発明は、対象物を検出するレーダ装置において、複数の送受信系列を構成する1系列以上の送信アンテナおよび1系列以上の受信アンテナと、前記送信アンテナおよび前記受信アンテナに対して、送信信号および受信信号の入出力を行うとともに、前記受信信号をより低い周波数へ周波数変換する周波数変換手段と、前記周波数変換手段によって周波数変換された送受信系列信号の位相差を含む情報に基づいて前記対象物の方位を推定する推定手段と、前記周波数変換手段よりも低周波側において前記送受信系列信号の位相を調整する第1調整手段と、前記周波数変換手段よりも高周波側において前記第1調整手段による位相調整を打ち消すように前記送受信系列信号の位相を調整する第2調整手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、送信回路から受信回路への信号の回り込みによる影響を簡易な回路構成によって方位軸によって分離することで所望の信号の検出が可能になる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a radar apparatus for detecting an object, wherein one or more transmission antennas and one or more reception antennas constituting a plurality of transmission / reception sequences, the transmission antennas and the reception antennas are provided. In contrast, the input / output of the transmission signal and the reception signal and frequency conversion means for frequency conversion of the reception signal to a lower frequency, and information including the phase difference between the transmission / reception sequence signals frequency-converted by the frequency conversion means Based on the estimation means for estimating the orientation of the object, first adjustment means for adjusting the phase of the transmission / reception sequence signal on the lower frequency side than the frequency conversion means, and on the higher frequency side than the frequency conversion means, And second adjusting means for adjusting the phase of the transmission / reception sequence signal so as to cancel the phase adjustment by the first adjusting means. It is characterized in.
According to such a configuration, it is possible to detect a desired signal by separating the influence of the signal wraparound from the transmission circuit to the reception circuit by the azimuth axis with a simple circuit configuration.

また、本発明は、前記周波数変換手段は、前記送信アンテナへ前記送信信号を出力する送信部と、前記受信アンテナから前記受信信号が入力される受信部と、を有する集積回路として構成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、小型に構成することができ、かつ回り込み信号を低減することができる。
Further, in the present invention, the frequency conversion unit is configured as an integrated circuit having a transmission unit that outputs the transmission signal to the transmission antenna, and a reception unit that receives the reception signal from the reception antenna. It is characterized by that.
According to such a configuration, it is possible to reduce the size and reduce the sneak signal.

また、本発明は、前記第2調整手段は、前記周波数変換手段と、前記送信アンテナまたは前記受信アンテナの間の伝送路の線路長の少なくとも2つが互いに異なることで位相が調整されていることを特徴とする。
このような構成によれば、高周波領域の特徴である、わずかな線路の経路長の調整により簡易に位相調整が可能となる回路構成によって、第1調整手段による、対象物からの反射信号に対する影響を低減することができる。
In the invention, it is preferable that the second adjustment unit adjusts the phase by changing at least two of the transmission line lengths between the frequency conversion unit and the transmission antenna or the reception antenna. Features.
According to such a configuration, the influence on the reflected signal from the object by the first adjusting means is achieved by the circuit configuration that is easy to adjust the phase by slightly adjusting the path length of the line, which is a characteristic of the high frequency region. Can be reduced.

また、本発明は、前記第1調整手段は、前記送受信系列信号に対してデジタル信号処理を施すことで位相を調整することを特徴とする。
このような構成によれば、わずかな線路の経路長での調整ができない低周波領域において所望の特性を部品追加ものなく、簡易に実現することができる。
Further, the present invention is characterized in that the first adjusting means adjusts the phase by performing digital signal processing on the transmission / reception sequence signal.
According to such a configuration, desired characteristics can be easily realized without any additional components in a low-frequency region where adjustment with a slight line length is impossible.

また、本発明は、前記周波数変換手段は、前記送信アンテナへ前記送信信号を出力する送信部と、前記受信アンテナから前記受信信号が入力される受信部と、を有し、前記第1調整手段は、前記送信部から前記受信部に回り込む回り込み信号の位相を調整することで、方位を検出する検出角度範囲外に前記回り込み信号を移動させることを特徴とする。
このような構成によれば、位相の調整によって、回り込み信号を検出角度範囲外に移動させることができ、検出角度範囲内における回り込み信号を低減し、所望の信号の強度を相対的に確保することが可能となる。
In the present invention, the frequency conversion unit includes a transmission unit that outputs the transmission signal to the transmission antenna, and a reception unit that receives the reception signal from the reception antenna, and the first adjustment unit. Is characterized in that the sneak signal is moved outside the detection angle range for detecting the azimuth by adjusting the phase of the sneak signal that wraps around from the transmitter to the receiver.
According to such a configuration, the sneak signal can be moved outside the detection angle range by adjusting the phase, the sneak signal within the detection angle range can be reduced, and the strength of the desired signal can be relatively ensured. Is possible.

また、本発明は、前記送信アンテナのうちの隣接する1組の前記送信アンテナ、または、前記受信アンテナのうちの隣接する1組の前記送信アンテナは、前記受信信号の波長をλとするときに、λ/2の間隔で配置され、前記第2調整手段は、隣接する少なくとも1組の前記送信アンテナまたは前記受信アンテナに対応する前記送信信号または前記受信信号に対して略逆位相となるように位相調整を行う、ことを特徴とする。
このような構成によれば、隣あう系列の回り込み位相が略同相かつ、アンテナの配置が角度検出に実用的なλ/2間隔となるケースにおいて、回り込み信号を検出範囲外に効果的に移動させることが可能になる。
In the present invention, when the wavelength of the received signal is λ, the adjacent set of transmitting antennas of the transmitting antennas or the adjacent set of transmitting antennas of the receiving antennas Are arranged at intervals of λ / 2, and the second adjustment means has an approximately opposite phase with respect to the transmission signal or the reception signal corresponding to at least one pair of the transmission antennas or the reception antennas adjacent to each other. The phase adjustment is performed.
According to such a configuration, the sneak signal is effectively moved out of the detection range in the case where the sneak phases of adjacent sequences are substantially in phase and the antenna arrangement is a practical λ / 2 interval for angle detection. It becomes possible.

また、本発明は、前記集積回路の前記送信部から前記受信部への回り込み信号の送信系列同士または受信系列同士が略同相となるように設定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、原理的に回り込みの組み合わせ数に比べて調整パラメータが不足する状況において、回り込み組み合わせ数を低減することが可能となり、回り込みによる影響を確実に低減することができる。
Further, the present invention is characterized in that transmission sequences of sneak signals from the transmission unit to the reception unit of the integrated circuit or reception sequences are set to be substantially in phase.
According to such a configuration, the number of wraparound combinations can be reduced in a situation where adjustment parameters are insufficient in comparison with the number of wraparound combinations in principle, and the influence of wraparound can be reliably reduced.

また、本発明は、前記集積回路と前記送信アンテナとを接続する伝送路、または、前記集積回路と前記受信アンテナとを接続する伝送路は、前記集積回路の中心を通る線分に対して線対称に配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、温度、湿度のような環境変化による影響を低減することができる。
Further, the present invention provides a transmission path connecting the integrated circuit and the transmitting antenna or a transmission path connecting the integrated circuit and the receiving antenna with respect to a line segment passing through the center of the integrated circuit. It is characterized by being arranged symmetrically.
According to such a structure, the influence by environmental changes, such as temperature and humidity, can be reduced.

また、本発明は、前記第1調整手段は、前記送信部から前記受信部への回り込み信号のピークが、検出範囲の中心から45度以上の角度になるように位相の調整を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、検出範囲の半分以上の検出を確保することができる。
In the invention, it is preferable that the first adjustment unit adjusts the phase so that a peak of a sneak signal from the transmission unit to the reception unit is an angle of 45 degrees or more from the center of the detection range. And
According to such a configuration, it is possible to ensure detection of more than half of the detection range.

また、本発明は、前記集積回路は多角形状であるとともに、当該多角形状の辺に沿って、複数の伝送路が接続される複数のポートを有し、前記集積回路と前記送信アンテナとを接続する伝送路と、前記集積回路と前記受信アンテナとを接続する伝送路と、は互いに異なる辺に沿ったポートに接続される、ことを特徴とする。
このような構成によれば、送信アンテナから受信アンテナへの回り込み信号を低減することができる。
In the present invention, the integrated circuit has a polygonal shape, and has a plurality of ports to which a plurality of transmission lines are connected along the side of the polygonal shape, and connects the integrated circuit and the transmitting antenna. And the transmission line connecting the integrated circuit and the receiving antenna are connected to ports along different sides.
According to such a configuration, a sneak signal from the transmitting antenna to the receiving antenna can be reduced.

本発明によれば、送信回路から受信回路への信号の回り込みによる影響を簡易な回路構成によって低減することが可能なレーダ装置およびレーダ装置の対象物検出方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the radar apparatus and the target object detection method of a radar apparatus which can reduce the influence by the wraparound of the signal from a transmission circuit to a receiving circuit with a simple circuit structure.

本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radar apparatus which concerns on embodiment of this invention. 従来のレーダ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional radar apparatus. 図2に示すレーダ装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the radar apparatus shown in FIG. 図2に示すレーダ装置に位相調整部を付加した構成例である。3 is a configuration example in which a phase adjustment unit is added to the radar apparatus shown in FIG. 2. 図4に示すレーダ装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the radar apparatus shown in FIG. 図1に示すレーダ装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the radar apparatus shown in FIG. 図1に示すレーダ装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the radar apparatus shown in FIG. 本発明の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of this invention. MMICの具体的な構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific structural example of MMIC.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)本発明の実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の実施形態に係るレーダ装置10は、例えば、自動車等の車両に搭載され、車両の周囲に存在する他の車両、歩行者、障害物等の対象物を検出する。
(A) Description of Configuration of Embodiment of the Present Invention FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a radar apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, a radar apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle such as an automobile, and detects objects such as other vehicles, pedestrians, and obstacles existing around the vehicle. To do.

ここで、レーダ装置10は、MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)11、送信アンテナ12−1〜12−2、位相調整部13−2,13−4,13−5、受信アンテナ14−1〜14−4、増幅回路15、A/D(Analog to Digital)変換部16、および、信号処理部17を有している。なお、図1に示す実施形態の構成はあくまで一例であり、任意の機能ブロックであってよい。例えば、図1の実施形態では、MMIC11と、増幅回路15およびA/D変換部16は、独立した構成とされているが、増幅回路およびA/D変換部16の少なくとも一方をMMIC11に内蔵する構成としてもよい。また、増幅回路15も必ずしも必要なく、フィルタ等の任意の機能ブロックを設けるようにしてもよい。また、図1の例では、送信アンテナ12−2および受信アンテナ14−2,14−3に位相調整部13−2,13−4,13−5を設け、信号処理部17では、送受信系列Tx1Rx2,Tx1Rx3,Tx2Rx1,Tx2Rx4に位相調整部17−2,17−3,17−5,17−8を設けているが、これらは一例であって、これら以外の組み合わせで設けるようにしてもよい。   Here, the radar apparatus 10 includes a MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) 11, transmission antennas 12-1 to 12-2, phase adjustment units 13-2, 13-4, and 13-5, and reception antennas 14-1 to 14-. 4, an amplifier circuit 15, an A / D (Analog to Digital) converter 16, and a signal processor 17. Note that the configuration of the embodiment illustrated in FIG. 1 is merely an example, and may be an arbitrary functional block. For example, in the embodiment of FIG. 1, the MMIC 11, the amplifier circuit 15, and the A / D converter 16 are configured independently, but at least one of the amplifier circuit and the A / D converter 16 is built in the MMIC 11. It is good also as a structure. Further, the amplifier circuit 15 is not necessarily required, and an arbitrary functional block such as a filter may be provided. In the example of FIG. 1, phase adjustment units 13-2, 13-4, and 13-5 are provided in the transmission antenna 12-2 and the reception antennas 14-2 and 14-3, and the signal processing unit 17 transmits and receives the transmission / reception sequence Tx1Rx2. , Tx1Rx3, Tx2Rx1, and Tx2Rx4 are provided with phase adjustment units 17-2, 17-3, 17-5, and 17-8, but these are examples, and may be provided in a combination other than these.

ここで、MMIC11は、半導体集積回路によって構成され、例えば、送信部においては制御信号や高周波発振器等の動作により高周波信号を生成して送信ポートから出力し、送信アンテナ12−1〜12−2から送信する。また、送信アンテナ12−1〜12−2から高周波信号が送信され、対象物で反射された反射波を受信アンテナ14−1〜14−4を介して受信し、受信部において受信ポートから入力された高周波信号を低雑音増幅等の処理を介した後、低周波信号に周波数変換して出力する。   Here, the MMIC 11 is configured by a semiconductor integrated circuit. For example, in the transmission unit, a high-frequency signal is generated by an operation of a control signal, a high-frequency oscillator, and the like, is output from the transmission port, and transmitted from the transmission antennas 12-1 to 12-2. Send. In addition, high-frequency signals are transmitted from the transmission antennas 12-1 to 12-2, the reflected waves reflected by the object are received via the reception antennas 14-1 to 14-4, and input from the reception port in the reception unit. The high frequency signal is subjected to processing such as low noise amplification, and then converted to a low frequency signal and output.

送信アンテナ12−1〜12−2は、MMIC11から供給される高周波信号を電磁波として対象物に向けて送信する。受信アンテナ14−1〜14−4は、送信アンテナ12−1〜12−2から送信され、対象物によって反射された反射波を受信し、電気信号に変換してMMIC11に供給する。なお、受信信号の波長をλとするとき、受信アンテナ14−1〜14−4は、グレーティングローブ抑制の観点から略λ/2の間隔で配置されている。また、送信アンテナ12−1〜12−2は、4つの受信アンテナ14−1〜14−4の両脇、または、下部もしくは上部に配置される。   The transmission antennas 12-1 to 12-2 transmit a high-frequency signal supplied from the MMIC 11 toward an object as an electromagnetic wave. The receiving antennas 14-1 to 14-4 receive the reflected waves transmitted from the transmitting antennas 12-1 to 12-2 and reflected by the object, convert them into electric signals, and supply them to the MMIC 11. When the wavelength of the received signal is λ, the receiving antennas 14-1 to 14-4 are arranged at an interval of approximately λ / 2 from the viewpoint of suppressing the grating lobe. The transmission antennas 12-1 to 12-2 are arranged on both sides of the four reception antennas 14-1 to 14-4, or on the lower side or the upper side.

位相調整部13−2,13−4,13−5は、送信アンテナ12−2および受信アンテナ14−2,14−3を伝送される高周波信号の位相を調整して出力する。   The phase adjustment units 13-2, 13-4, and 13-5 adjust the phase of the high-frequency signal transmitted through the transmission antenna 12-2 and the reception antennas 14-2 and 14-3 and output the result.

増幅回路15は、MMIC11による周波数変換によって低周波信号に変換された信号を入力し、所定のゲインで増幅して出力する。   The amplifying circuit 15 receives a signal converted into a low frequency signal by frequency conversion by the MMIC 11, amplifies the signal with a predetermined gain, and outputs the amplified signal.

A/D変換部16は、増幅回路15から出力されるアナログ信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングし、デジタル信号に変換して出力する。   The A / D converter 16 samples the analog signal output from the amplifier circuit 15 at a predetermined sampling period, converts it to a digital signal, and outputs it.

信号処理部17は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、および、RAM(Random Access Memory)、または、FPGA(Field Programmable Gate Array)等によって構成される。信号処理部17は、A/D変換部16から供給されるデジタル信号に対して、例えば、FFT(Fast Fourier Transform)処理、対象物検出処理、クラスタリング処理、および、トラッキング処理等のデジタル処理を施し、得られた対象物に関する情報を、例えば、上位の処理装置であるECU(Electric Control Unit)に通知する。   The signal processing unit 17 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). The signal processing unit 17 performs digital processing such as FFT (Fast Fourier Transform) processing, object detection processing, clustering processing, and tracking processing on the digital signal supplied from the A / D conversion unit 16. Then, for example, an ECU (Electric Control Unit) that is a higher-level processing device is notified of information about the obtained object.

(B)実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作を説明する。以下では、図2〜図5を参照して本発明の実施形態の動作原理について説明した後、詳細な動作について説明する。
(B) Description of Operation of Embodiment Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, the operation principle of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 and then the detailed operation will be described.

図2は、本実施形態の特徴部分(位相調整部13−2,13−4,13−5および位相調整部17−2,17−3,17−5,17−8)を有しない、従来の構成例を示す図である。図2に示す構成では、例えば、MMIC11の内部および周辺において、MMIC11に内蔵されている送信部から受信部への送信信号の回り込み(以下、「周り込み信号」と称する)が発生する。図2では、太線の矢印によって、送信部から受信部への回り込み信号を示している。   2 does not include the characteristic portions of the present embodiment (phase adjusting units 13-2, 13-4, 13-5 and phase adjusting units 17-2, 17-3, 17-5, 17-8). It is a figure which shows the example of a structure. In the configuration shown in FIG. 2, for example, a sneak path of a transmission signal from the transmission unit built in the MMIC 11 to the reception unit (hereinafter referred to as “around signal”) occurs inside and around the MMIC 11. In FIG. 2, the sneak signal from the transmission unit to the reception unit is indicated by a thick arrow.

このような回り込み信号が発生すると、MMIC11は、高周波信号としての回り込み信号を周波数変換し、低周波信号として出力する。なお、送信アンテナ12−1〜12−2から送信され、対象物によって反射され、受信アンテナ14−1〜14−4によって受信された高周波信号についても同様に低周波信号に変換されて出力される。   When such a sneak signal is generated, the MMIC 11 converts the frequency of the sneak signal as a high frequency signal and outputs it as a low frequency signal. Note that high-frequency signals transmitted from the transmitting antennas 12-1 to 12-2, reflected by the object, and received by the receiving antennas 14-1 to 14-4 are similarly converted into low-frequency signals and output. .

MMIC11から出力された信号は、増幅回路15によって所定のゲインで増幅された後、A/D変換部16によってデジタル信号に変換され、信号処理部17に供給される。   The signal output from the MMIC 11 is amplified with a predetermined gain by the amplifier circuit 15, converted into a digital signal by the A / D converter 16, and supplied to the signal processor 17.

信号処理部17は、A/D変換部16から供給されるデジタル信号に基づいて、対象物を検出する処理を実行する。ここで、図1および図2に示す例では、2つの送信アンテナ12−1〜12−2を有し、4つの受信アンテナ14−1〜14−4を有している。MMIC11は、2つの送信アンテナ12−1〜12−2から電磁波を順次送信するとともに、4つの受信アンテナ14−1〜14−4によって順次受信する。このような送信アンテナ12−1〜12−2と、受信アンテナ14−1〜14−4の組み合わせにより、8つの送受信系列Tx1Rx1,Tx1Rx2,Tx1Rx3,Tx1Rx4,Tx2Rx1,Tx2Rx2,Tx2Rx3,Tx2Rx4が形成される。レーダ装置10は、このような送受信系列によって得られる信号(以下、「送受信系列信号」と称する)の位相差を含む情報を処理することで、対象物の存在する角度(方位)を検出することができる。   The signal processing unit 17 executes processing for detecting an object based on the digital signal supplied from the A / D conversion unit 16. Here, in the example shown in FIG. 1 and FIG. 2, it has two transmitting antennas 12-1 to 12-2 and four receiving antennas 14-1 to 14-4. The MMIC 11 sequentially transmits electromagnetic waves from the two transmission antennas 12-1 to 12-2 and sequentially receives them by the four reception antennas 14-1 to 14-4. By combining such transmission antennas 12-1 to 12-2 and reception antennas 14-1 to 14-4, eight transmission / reception sequences Tx1Rx1, Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx1Rx4, Tx2Rx1, Tx2Rx2, Tx2Rx3, and Tx2Rx4 are formed. . The radar apparatus 10 detects an angle (azimuth) at which an object exists by processing information including a phase difference of a signal obtained by such a transmission / reception sequence (hereinafter referred to as a “transmission / reception sequence signal”). Can do.

信号処理部17は、A/D変換部16から供給されるデジタル信号に基づいて、送受信系列信号の位相差を含む情報から角度特性を算出する等の処理を実行するが、前述した回り込み信号についても、対象物からの送受信系列信号と同様に処理される。このような回り込み信号は、対象物からの信号に対してノイズとして作用する。   Based on the digital signal supplied from the A / D conversion unit 16, the signal processing unit 17 performs processing such as calculating angle characteristics from information including a phase difference between transmission and reception sequence signals. Are processed in the same manner as the transmission / reception sequence signal from the object. Such a wraparound signal acts as noise on the signal from the object.

図3は、図2に示す回り込みが発生した場合の角度特性を示す図である。図3において、横軸は角度(deg)を示し、縦軸はレーダが検出した振幅(au(arbitrary unit))を示している。また、図3では、レーダ装置10の前方の+20degの位置に対象物が存在している場合を示している。また、回り込み信号としては、以下の式(1)に示す送受信系列である場合を想定する。なお、等号に続く[]内は、それぞれの回り込み信号の位相を示している。なお本案では角度検出にFFT処理を例示するが、MUSIC法等の他の処理においても適用できる。   FIG. 3 is a diagram showing angle characteristics when the wraparound shown in FIG. 2 occurs. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the angle (deg), and the vertical axis indicates the amplitude (au (arbitrary unit)) detected by the radar. FIG. 3 shows a case where an object is present at a position of +20 deg ahead of the radar apparatus 10. Moreover, the case where it is the transmission / reception series shown to the following formula | equation (1) as a roundabout signal is assumed. [] Within the equal sign indicates the phase of each sneak signal. Although the present embodiment exemplifies FFT processing for angle detection, it can also be applied to other processing such as the MUSIC method.

[Tx1Rx1, Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx1Rx4, Tx2Rx1, Tx2Rx2, Tx2Rx3, Tx2Rx4]
=[0deg, 0deg, 180deg, 180deg, 180deg, 180deg, 0deg, 0deg] ・・・(1)
[Tx1Rx1, Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx1Rx4, Tx2Rx1, Tx2Rx2, Tx2Rx3, Tx2Rx4]
= [0deg, 0deg, 180deg, 180deg, 180deg, 180deg, 0deg, 0deg] (1)

図3において、実線は回り込み信号が存在しない場合の理想的な特性を示しており、+20degの位置に対象物に対応したピークが存在している。また、破線は、回り込み信号の特性を示しており、+20degの位置だけでなく、−20degの位置にもピークが存在するとともに、+40degおよび−40degの位置にも小さなピークが存在している。また、図3の例では、周り込み信号の方が、対象物からの信号よりも振幅が大きくなっている。このため、回り込み信号が存在する場合には、誤検出が生じたり、対象物が検出できなかったりする場合がある。   In FIG. 3, the solid line shows ideal characteristics when no wraparound signal exists, and a peak corresponding to the object exists at a position of +20 deg. The broken line indicates the characteristics of the sneak signal. A peak exists not only at the position of +20 deg but also at the position of -20 deg, and small peaks also exist at the positions of +40 deg and -40 deg. In the example of FIG. 3, the sneak signal has a larger amplitude than the signal from the object. For this reason, when there is a sneak signal, erroneous detection may occur or the target may not be detected.

そこで、回り込み信号を検出範囲外へ除去することを考える。まず、前述した回り込み信号の位相に基づいて、回り込み信号を検出範囲外に追いやるための位相補正を、信号処理部17で実行する場合、以下の式(2)に示す補正を行う。なお、ΔTx1は送信信号Tx1に対する移相量を示し、ΔTx2は送信信号Tx2に対する移相量を示し、ΔRx1は受信信号Rx1に対する移相量を示し、ΔRx2は受信信号Rx2に対する移相量を示し、ΔRx3は受信信号Rx3に対する移相量を示し、ΔRx4は受信信号Rx4に対する移相量を示している。   Therefore, consider removing the sneak signal outside the detection range. First, when the signal processing unit 17 performs phase correction for driving the sneak signal out of the detection range based on the phase of the sneak signal described above, the correction shown in the following equation (2) is performed. ΔTx1 indicates the phase shift amount with respect to the transmission signal Tx1, ΔTx2 indicates the phase shift amount with respect to the transmission signal Tx2, ΔRx1 indicates the phase shift amount with respect to the reception signal Rx1, ΔRx2 indicates the phase shift amount with respect to the reception signal Rx2, ΔRx3 indicates a phase shift amount with respect to the reception signal Rx3, and ΔRx4 indicates a phase shift amount with respect to the reception signal Rx4.

[ΔTx1, ΔTx2, ΔRx1, ΔRx2, ΔRx3, ΔRx4]
=[0deg, 180deg, 0deg, 180deg, 180deg, 0deg] ・・・(2)
[ΔTx1, ΔTx2, ΔRx1, ΔRx2, ΔRx3, ΔRx4]
= [0deg, 180deg, 0deg, 180deg, 180deg, 0deg] (2)

式(2)を、送受信系列毎にまとめると以下の式(3)のようになる。   The following formula (3) is obtained by summarizing the formula (2) for each transmission / reception sequence.

[Tx1Rx1, Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx1Rx4, Tx2Rx1, Tx2Rx2, Tx2Rx3, Tx2Rx4]
=[0deg, 180deg, 180deg, 0deg, 180deg, 0deg, 0deg, 180deg] ・・・(3)
[Tx1Rx1, Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx1Rx4, Tx2Rx1, Tx2Rx2, Tx2Rx3, Tx2Rx4]
= [0deg, 180deg, 180deg, 0deg, 180deg, 0deg, 0deg, 180deg] (3)

このような位相調整を実現するために、図4に示すように、信号処理部17において、送受信系列Tx1Rx2,Tx1Rx3,Tx2Rx1,Tx2Rx4に対して、位相調整部17−2,17−3,17−5,17−8を設けて、位相の調整を行う。なお、信号処理部17は、デジタル信号処理部であるので、位相調整部17−2,17−3,17−5,17−8は、プログラム等によって実現することができる。   In order to realize such phase adjustment, as shown in FIG. 4, in the signal processing unit 17, phase adjustment units 17-2, 17-3, 17-for transmission / reception sequences Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx2Rx1, Tx2Rx4. 5, 17-8 are provided to adjust the phase. Since the signal processing unit 17 is a digital signal processing unit, the phase adjustment units 17-2, 17-3, 17-5, and 17-8 can be realized by a program or the like.

以上のような位相補正を、信号処理部17において実行することで、図3に破線で示す回り込み信号がある場合の角度特性は、図5に破線で示すように、検出範囲である−50〜+50degの範囲外に追いやられている。   By performing the phase correction as described above in the signal processing unit 17, the angle characteristic when there is a sneak signal indicated by a broken line in FIG. 3 is a detection range as shown by the broken line in FIG. Driven out of the range of +50 deg.

なお、このとき、回り込み信号の位相は以下の式(4)のようになる。   At this time, the phase of the sneak signal is expressed by the following equation (4).

[Tx1Rx1, Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx1Rx4, Tx2Rx1, Tx2Rx2, Tx2Rx3, Tx2Rx4]
= [0deg, 180deg, 0deg, 180deg, 0deg, 180deg, 0deg, 180deg] ・・・(4)
[Tx1Rx1, Tx1Rx2, Tx1Rx3, Tx1Rx4, Tx2Rx1, Tx2Rx2, Tx2Rx3, Tx2Rx4]
= [0deg, 180deg, 0deg, 180deg, 0deg, 180deg, 0deg, 180deg] (4)

すなわち、信号処理部17における位相の補正処理によって、レーダ装置10における検出範囲外に回り込み成分を方向付けたと言うことができる。   That is, it can be said that the sneak component is directed outside the detection range in the radar device 10 by the phase correction processing in the signal processing unit 17.

ところで、図4に示す例では、回り込み信号に対して位相の調整処理が実施されるのみならず、対象物からの反射信号に対しても位相の調整処理が実行される。このため、図5に示すように、実線で示す反射信号のピークが+20degではなく、−20degに現れるとともに、それ以外の角度にもピークが現れている。   In the example shown in FIG. 4, not only the phase adjustment process is performed on the sneak signal, but also the phase adjustment process is performed on the reflected signal from the object. For this reason, as shown in FIG. 5, the peak of the reflected signal indicated by the solid line appears not at +20 deg but at -20 deg, and peaks also appear at other angles.

そこで、図1に示すように、MMIC10の高周波ポートに接続されている線路に対して位相調整部13−2,13−4,13−5を設け、信号処理部17の位相調整部17−2,17−3,17−5,17−6における位相調整とは逆方向となる、以下の式(5)に示す、位相調整を実施する。なお、このような位相調整は、伝送路の線路長を調整することで実現できる。   Therefore, as shown in FIG. 1, phase adjustment units 13-2, 13-4, and 13-5 are provided for the lines connected to the high frequency port of the MMIC 10, and the phase adjustment unit 17-2 of the signal processing unit 17 is provided. , 17-3, 17-5, and 17-6, the phase adjustment shown in the following formula (5) is performed in the opposite direction. Such phase adjustment can be realized by adjusting the line length of the transmission path.

[ΔTx1, ΔTx2, ΔRx1, ΔRx2, ΔRx3, ΔRx4 ]
= [0deg, -180deg, 0deg, -180deg, -180deg, 0deg ] ・・・(5)
[ΔTx1, ΔTx2, ΔRx1, ΔRx2, ΔRx3, ΔRx4]
= [0deg, -180deg, 0deg, -180deg, -180deg, 0deg] (5)

これにより、式(2)に示す、信号処理部17における位相調整が相殺されるので、移相量が0となる。なお、回り込み信号は、位相調整部13−2,13−4,13−5は通過しないので、これらの影響を受けることはない。   As a result, the phase adjustment in the signal processing unit 17 shown in Expression (2) is canceled out, and the phase shift amount becomes zero. Since the sneak signal does not pass through the phase adjusters 13-2, 13-4, and 13-5, it is not affected by these effects.

図6は、図1に示す実施形態による検出結果を示している。図6に実線で示すように、対象物からの反射信号は、対象物が存在する+20degの位置にピークが存在し、それ以外のピークは+20degのピークに比較すると十分に小さい。また、図6に破線で示す回り込み信号は、検出範囲である−50〜+50degには大きなピークは存在せず、−50〜+50degの範囲外に追いやられていることが分かる。なお、レーダ装置10の検出範囲が−90〜+90degである場合、回り込み信号のピークを−45〜+45degの範囲外に移動させることで、検出範囲の半分以上の領域を検出可能となる。   FIG. 6 shows a detection result according to the embodiment shown in FIG. As shown by the solid line in FIG. 6, the reflected signal from the object has a peak at the position of +20 deg where the object exists, and the other peaks are sufficiently small compared to the peak of +20 deg. Further, it can be seen that the sneak signal shown by the broken line in FIG. 6 does not have a large peak in the detection range of −50 to +50 deg and is driven out of the range of −50 to +50 deg. When the detection range of the radar apparatus 10 is −90 to +90 deg, it is possible to detect an area that is more than half of the detection range by moving the peak of the sneak signal outside the range of −45 to +45 deg.

以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、回り込み信号に対応した位相調整処理を、MMIC11の低周波側である信号処理部17において実行するとともに、位相調整処理と逆方向の位相調整を、MMIC11の高周波側において実行することで、回り込み信号を検出範囲外に移動させるとともに、対象物については、正常に検出することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the phase adjustment process corresponding to the sneak signal is executed in the signal processing unit 17 on the low frequency side of the MMIC 11, and the phase in the opposite direction to the phase adjustment process is performed. By performing the adjustment on the high frequency side of the MMIC 11, the sneak signal is moved out of the detection range, and the object can be normally detected.

また、本実施形態では、回り込み信号を検出範囲外に追いやることで、極近距離におけるノイズを減らし、極近距離に存在する対象物の検出を容易化することができる。図7は、極近距離(例えば5m以内程度)における受信振幅を示している。図7において、破線は回り込み信号を示し、実線は極近距離に存在する対象物からの信号を示している。なお、図7の横軸は受信時間、それから換算される距離を示し、縦軸は信号の振幅を示している。回り込み信号は、送信アンテナ12−1〜12−2および受信アンテナ14−1〜14−4を経由せずに受信されることで、例えば1m以内に不要信号として存在することから、極近距離に存在する対象物との弁別が困難である。しかしながら、本実施形態では、回り込み信号に特有の位相に基づく処理を実行することで、これらを容易に弁別することができる。なお、ここでの信号の幅はレーダの使用帯域幅に依存し、本案技術は、レーダ自身における回り込む信号の幅以内の極近距離に特に好適である。   Further, in the present embodiment, by driving the sneak signal out of the detection range, it is possible to reduce noise at a very short distance and facilitate detection of an object existing at the very short distance. FIG. 7 shows the reception amplitude at a very short distance (for example, about 5 m or less). In FIG. 7, a broken line indicates a sneak signal, and a solid line indicates a signal from an object existing at a very short distance. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the reception time and the distance converted from the reception time, and the vertical axis indicates the signal amplitude. Since the sneak signal is received without passing through the transmitting antennas 12-1 to 12-2 and the receiving antennas 14-1 to 14-4, for example, it is present as an unnecessary signal within 1 m. Discrimination from existing objects is difficult. However, in the present embodiment, these can be easily discriminated by executing processing based on the phase peculiar to the sneak signal. Note that the width of the signal here depends on the bandwidth used by the radar, and the proposed technique is particularly suitable for a very short distance within the width of the sneaking signal in the radar itself.

(C)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、図1に示す実施形態では、送信アンテナ12−2および受信アンテナ14−2,14−3に対して位相調整部13−2,13−4,13−5を設け、信号処理部17に位相調整部17−2,17−3,17−5,17−8を設けるようにしたが、図1は、一例であって、回り込み信号によっては、これ以外の組み合わせとしてもよい。
(C) Description of Modified Embodiment It goes without saying that the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the case described above. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, phase adjustment units 13-2, 13-4, and 13-5 are provided for the transmission antenna 12-2 and the reception antennas 14-2 and 14-3, and the signal processing unit 17 is provided. The phase adjustment units 17-2, 17-3, 17-5, and 17-8 are provided. However, FIG. 1 is an example, and other combinations may be used depending on the sneak signal.

また、図1に示す、送受信部が一体的に構成され、複数の送受信系列を有し、かつ小型(例えば、MMICの占有面積100mm以内、または、方形状をなすMMICの1辺の長さが波長程度)に構成されるMMIC11の場合、チップ内配置設計上隣り合う送受信系列信号が略同相となる場合がある。受信アンテナ14−1〜14−4および送信アンテナ12−1〜12−2は、グレーティングローブ抑制の観点よりλ/2間隔で配置されることがあり、同相の回り込み成分を検出範囲外へ移動させる場合、正面方向を検出範囲とするレーダ装置10では、隣り合う送受信系列信号を逆相に設定することで、効率良く処理することができる。 In addition, the transmission / reception unit shown in FIG. 1 is configured integrally, has a plurality of transmission / reception sequences, and is small (for example, the area occupied by the MMIC within 100 mm 2 or the length of one side of the MMIC having a square shape). In the case of the MMIC 11 configured to have a wavelength of approximately), adjacent transmission / reception sequence signals may be substantially in phase due to the on-chip arrangement design. The reception antennas 14-1 to 14-4 and the transmission antennas 12-1 to 12-2 may be arranged at an interval of λ / 2 from the viewpoint of suppressing the grating lobe, and the in-phase wraparound component is moved out of the detection range. In this case, the radar apparatus 10 having the detection range in the front direction can efficiently process adjacent transmission / reception sequence signals by setting them in opposite phases.

また、図8に示すように、全ての送信アンテナ12−1〜12−2および受信アンテナ14−1〜14−4に対して位相調整部13−1〜13−6を設けるとともに、全ての送受信系列に対応する位相調整部17−1〜17−6を信号処理部17に設けるようにしてもよい。なお、位相調整部17−1〜17−6による移相量は、デジタル信号処理によって調整することから、係数を調整すればよい。また、位相調整部13−1〜13−6については、図8に示すように、位相調整部17−1〜17−6による移相量を相殺できる線路長になるように調整すればよい。   Also, as shown in FIG. 8, phase adjustment units 13-1 to 13-6 are provided for all transmission antennas 12-1 to 12-2 and reception antennas 14-1 to 14-4, and all transmission and reception are performed. The signal processing unit 17 may be provided with phase adjustment units 17-1 to 17-6 corresponding to the series. Note that the amount of phase shift by the phase adjustment units 17-1 to 17-6 is adjusted by digital signal processing, and thus the coefficient may be adjusted. Further, the phase adjusting units 13-1 to 13-6 may be adjusted so as to have a line length that can offset the amount of phase shift by the phase adjusting units 17-1 to 17-6, as shown in FIG.

なお、図1および図8に示す実施形態では、位相調整部17−1〜17−6の移相量は固定である場合を例に挙げて説明したが、例えば、位相調整部17−1〜17−6のそれぞれについて、線路長が異なる伝送路を複数準備し、これらの伝送路の中からスイッチによって所望の線路長の伝送路を選択することで、移相量を可変としてもよい。   In the embodiment shown in FIGS. 1 and 8, the case where the phase shift amounts of the phase adjustment units 17-1 to 17-6 are fixed has been described as an example. For example, the phase adjustment units 17-1 to 17-1 For each of 17-6, a plurality of transmission lines having different line lengths are prepared, and a transmission line having a desired line length is selected from these transmission lines by a switch, whereby the amount of phase shift may be variable.

また、以上の実施形態では、位相調整部13−1〜13−6および位相調整部17−1〜17−4の移相量としては、説明を簡略化するために、180degまたは−180degとしたが、これ以外の値の移相量としてもよい。   In the above embodiment, the phase shift amounts of the phase adjustment units 13-1 to 13-6 and the phase adjustment units 17-1 to 17-4 are set to 180 deg or -180 deg for the sake of simplifying the description. However, the amount of phase shift may be other than this.

また、以上の実施形態では、MMIC11の詳細な構成については説明していないが、図9に示すような構成としてもよい。図9の例では、略方形状をなすMMICの各辺の部分に設けられた送信アンテナ12−1〜12−2が接続される高周波ポートPT1〜PT2と、受信アンテナ14−1〜14−4が接続される高周波ポートPR1〜PR4とは、離れた位置(異なる辺)に配置されている。また、MMIC11の中心を通る破線の線分に対して、送信アンテナ12−1〜12−2に接続される伝送路と、受信アンテナ14−1〜14−4に接続される伝送路とが線対称となるように配置されている。このように、送信アンテナ12−1〜12−2が接続される高周波ポートPT1〜PT2と、受信アンテナ14−1〜14−4が接続される高周波ポートPR1〜PR4とを離れた位置に配置することで、送信側から受信側への回り込み信号を低減することができる。また、MMIC11の中心を通る破線の線分に対して、送信アンテナ12−1〜12−2に接続される伝送路と、受信アンテナ14−1〜14−4に接続される伝送路とが線対称となるように配置することで、例えば、温度や湿度等による影響を略等しくすることができるので、全ての伝送路が受ける影響を略等しくし、特定の伝送路のみが大きな影響を受けることを防止できる。なお、MMICが略正方形状であれば、当該正方形の1つの対角線に対し線対称となる様に配置するようにしてもよい。さらに、図9の例では、四角形状としたが、多角形状であれば、本願発明を適用することができる。   Moreover, although the detailed configuration of the MMIC 11 has not been described in the above embodiment, a configuration as illustrated in FIG. 9 may be used. In the example of FIG. 9, high-frequency ports PT1 to PT2 to which transmission antennas 12-1 to 12-2 provided on each side of a substantially square MMIC are connected and reception antennas 14-1 to 14-4 are connected. Are arranged at different positions (different sides) from the high-frequency ports PR1 to PR4 to which are connected. In addition, a transmission line connected to the transmission antennas 12-1 to 12-2 and a transmission line connected to the reception antennas 14-1 to 14-4 are lines with respect to a broken line segment passing through the center of the MMIC 11. They are arranged symmetrically. As described above, the high frequency ports PT1 to PT2 to which the transmission antennas 12-1 to 12-2 are connected and the high frequency ports PR1 to PR4 to which the reception antennas 14-1 to 14-4 are connected are arranged at positions separated from each other. Thus, a sneak signal from the transmission side to the reception side can be reduced. In addition, a transmission line connected to the transmission antennas 12-1 to 12-2 and a transmission line connected to the reception antennas 14-1 to 14-4 are lines with respect to a broken line segment passing through the center of the MMIC 11. By arranging them symmetrically, for example, the effects of temperature, humidity, etc. can be made almost equal, so the effects on all transmission lines are made almost equal, and only specific transmission lines are greatly affected. Can be prevented. If the MMIC is substantially square, it may be arranged so as to be symmetrical with respect to one diagonal line of the square. Furthermore, in the example of FIG. 9, a quadrangular shape is used, but the present invention can be applied if it is a polygonal shape.

また、図1および図8に示す実施形態では、調整対象となる位相は、送信系列が2で、受信系列が4の場合、2×4=8となるが、高周波側で調整可能な位相(位相調整部13−1〜13−6で調整可能な位相)は、2+4=6となる。このため、位相調整部13−1〜13−6だけでは全ての位相を完全に調整することはできない。そこで、送信系列または受信系列のいずれかの回り込みが全て同相となるように設定することで、調整対象を減らすことをより確実に行うことができる。   In the embodiment shown in FIGS. 1 and 8, the phase to be adjusted is 2 × 4 = 8 when the transmission sequence is 2 and the reception sequence is 4, but the phase that can be adjusted on the high frequency side ( The phase that can be adjusted by the phase adjusters 13-1 to 13-6) is 2 + 4 = 6. For this reason, it is not possible to completely adjust all phases with only the phase adjustment units 13-1 to 13-6. Therefore, by setting the wraparound of either the transmission sequence or the reception sequence to be all in phase, it is possible to more reliably reduce the adjustment target.

10 レーダ装置
12−1〜12−2 送信アンテナ
13−1〜13−6 位相調整部
14−1〜14−4 受信アンテナ
15 増幅回路
16 A/D変換部
17 信号処理部
17−1〜17−8 位相調整部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radar apparatus 12-1 to 12-2 Transmission antenna 13-1 to 13-6 Phase adjustment part 14-1 to 14-4 Reception antenna 15 Amplifying circuit 16 A / D conversion part 17 Signal processing part 17-1 to 17- 8 Phase adjuster

Claims (10)

対象物を検出するレーダ装置において、
複数の送受信系列を構成する1系列以上の送信アンテナおよび1系列以上の受信アンテナと、
前記送信アンテナおよび前記受信アンテナに対して、送信信号および受信信号の入出力を行うとともに、前記受信信号をより低い周波数へ周波数変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段によって周波数変換された送受信系列信号の位相差を含む情報に基づいて前記対象物の方位を推定する推定手段と、
前記周波数変換手段よりも低周波側において前記送受信系列信号の位相を調整する第1調整手段と、
前記周波数変換手段よりも高周波側において前記第1調整手段による位相調整を打ち消すように前記送受信系列信号の位相を調整する第2調整手段と、
を有することを特徴とするレーダ装置。
In a radar device that detects an object,
One or more transmission antennas and one or more reception antennas constituting a plurality of transmission / reception sequences;
A frequency conversion means for performing input / output of a transmission signal and a reception signal with respect to the transmission antenna and the reception antenna and converting the frequency of the reception signal to a lower frequency;
Estimating means for estimating the direction of the object based on information including a phase difference of a transmission / reception sequence signal frequency-converted by the frequency converting means;
First adjusting means for adjusting a phase of the transmission / reception sequence signal on a lower frequency side than the frequency converting means;
Second adjustment means for adjusting the phase of the transmission / reception sequence signal so as to cancel the phase adjustment by the first adjustment means on the higher frequency side than the frequency conversion means;
A radar apparatus comprising:
前記周波数変換手段は、前記送信アンテナへ前記送信信号を出力する送信部と、前記受信アンテナから前記受信信号が入力される受信部と、を有する集積回路として構成されていることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。   The frequency conversion means is configured as an integrated circuit including a transmission unit that outputs the transmission signal to the transmission antenna and a reception unit that receives the reception signal from the reception antenna. Item 2. The radar device according to Item 1. 前記第2調整手段は、前記周波数変換手段と、前記送信アンテナまたは前記受信アンテナの間の伝送路の線路長の少なくとも2つが互いに異なることで位相が調整されていることを特徴とする請求項1または2に記載のレーダ装置。   The phase of the second adjusting unit is adjusted by making at least two line lengths of transmission lines between the frequency converting unit and the transmitting antenna or the receiving antenna different from each other. Or the radar apparatus of 2. 前記第1調整手段は、前記送受信系列信号に対してデジタル信号処理を施すことで位相を調整することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to claim 1, wherein the first adjustment unit adjusts a phase by performing digital signal processing on the transmission / reception sequence signal. 前記周波数変換手段は、
前記送信アンテナへ前記送信信号を出力する送信部と、
前記受信アンテナから前記受信信号が入力される受信部と、を有し、
前記第1調整手段は、前記送信部から前記受信部に回り込む回り込み信号の位相を調整することで、方位を検出する検出角度範囲外に前記回り込み信号を移動させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のレーダ装置。
The frequency conversion means includes
A transmission unit that outputs the transmission signal to the transmission antenna;
A reception unit to which the reception signal is input from the reception antenna;
The first adjustment means moves the sneak signal out of a detection angle range for detecting an azimuth by adjusting a phase of a sneak signal that wraps around from the transmission unit to the reception unit. 5. The radar device according to any one of 4 above.
前記送信アンテナのうちの隣接する1組の前記送信アンテナ、または、前記受信アンテナのうちの隣接する1組の前記送信アンテナは、前記受信信号の波長をλとするときに、λ/2の間隔で配置され、
前記第2調整手段は、隣接する少なくとも1組の前記送信アンテナまたは前記受信アンテナに対応する前記送信信号または前記受信信号に対して略逆位相となるように位相調整を行う、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレーダ装置。
An adjacent set of the transmitting antennas of the transmitting antennas or an adjacent set of the transmitting antennas of the receiving antennas has an interval of λ / 2 when the wavelength of the received signal is λ. Placed in
The second adjustment unit performs phase adjustment so that the transmission signal or the reception signal corresponding to at least one pair of the transmission antennas or the reception antennas adjacent to each other has a substantially opposite phase.
The radar device according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記集積回路の前記送信部から前記受信部への回り込み信号の送信系列同士または受信系列同士が略同相となるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。   The radar apparatus according to claim 2, wherein transmission sequences of reception signals from the transmission unit to the reception unit of the integrated circuit or reception sequences are set to be substantially in phase. 前記集積回路と前記送信アンテナとを接続する伝送路、または、前記集積回路と前記受信アンテナとを接続する伝送路は、前記集積回路の中心を通る線分に対して線対称に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。   A transmission path connecting the integrated circuit and the transmitting antenna or a transmission path connecting the integrated circuit and the receiving antenna is arranged symmetrically with respect to a line segment passing through the center of the integrated circuit. The radar apparatus according to claim 2. 前記第1調整手段は、前記送信部から前記受信部への回り込み信号のピークが、検出範囲の中心から45度以上の角度になるように位相の調整を行うことを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。   The first adjustment means adjusts the phase so that the peak of the sneak signal from the transmission unit to the reception unit is at an angle of 45 degrees or more from the center of the detection range. The radar apparatus described. 前記集積回路は多角形状であるとともに、当該多角形状の辺に沿って、複数の伝送路が接続される複数のポートを有し、
前記集積回路と前記送信アンテナとを接続する伝送路と、前記集積回路と前記受信アンテナとを接続する伝送路と、は互いに異なる辺に沿ったポートに接続される、
ことを特徴とする請求項2または7乃至9のいずれか1項に記載のレーダ装置。
The integrated circuit is polygonal and has a plurality of ports to which a plurality of transmission lines are connected along the sides of the polygon.
The transmission path connecting the integrated circuit and the transmitting antenna and the transmission path connecting the integrated circuit and the receiving antenna are connected to ports along different sides.
The radar apparatus according to any one of claims 2 and 7 to 9.
JP2018051830A 2018-03-19 2018-03-19 Radar device and object detection method for radar device Active JP6928843B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018051830A JP6928843B2 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Radar device and object detection method for radar device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018051830A JP6928843B2 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Radar device and object detection method for radar device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019164016A true JP2019164016A (en) 2019-09-26
JP6928843B2 JP6928843B2 (en) 2021-09-01

Family

ID=68064899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018051830A Active JP6928843B2 (en) 2018-03-19 2018-03-19 Radar device and object detection method for radar device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6928843B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273634A (en) * 2002-03-19 2003-09-26 Toshiba Corp Array antenna device
JP2010220008A (en) * 2009-03-18 2010-09-30 Denso Corp Array antenna and radar apparatus
WO2013024583A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 パナソニック株式会社 Radar apparatus
US20150035697A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Mando Corporation Radar calibration system for vehicles
WO2016163027A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 三菱電機株式会社 Radar device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273634A (en) * 2002-03-19 2003-09-26 Toshiba Corp Array antenna device
JP2010220008A (en) * 2009-03-18 2010-09-30 Denso Corp Array antenna and radar apparatus
WO2013024583A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 パナソニック株式会社 Radar apparatus
US20150035697A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Mando Corporation Radar calibration system for vehicles
WO2016163027A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 三菱電機株式会社 Radar device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6928843B2 (en) 2021-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7117064B2 (en) radar equipment, radar system
EP3309577B1 (en) Radar apparatus
CN110297236B (en) Radar apparatus
KR101137088B1 (en) Integrated Radar Apparatus and Integrated Antenna Apparatus
US9470782B2 (en) Method and apparatus for increasing angular resolution in an automotive radar system
US7196656B2 (en) Apparatus for estimating direction of arrival of signal
US20200249344A1 (en) Radar sensor apparatus for vehicle, object detecting method, and antenna apparatus therefor
CN107192997B (en) Radar device and positioning method
CN110361738B (en) Radar apparatus and antenna apparatus thereof
KR20230021183A (en) Novel automotive radar using 3d printed luneburg lens
US9673846B2 (en) Temperature compensation system and method for an array antenna system
JP6136524B2 (en) Radar apparatus and inspection system
KR20170025764A (en) Radar module and automotive radar apparatus having the same
JP2020024185A (en) Sensor device and system, and living body sensing method and system
US20200381825A1 (en) Switched coupled inductance phase shift mechanism
KR20190049198A (en) Vehicle radar sensor extended Field Of View
JP3918573B2 (en) Radar equipment
JP5450940B2 (en) Radar apparatus and target detection method
JP4615542B2 (en) Millimeter wave radar equipment
Alam et al. A multi-band multi-beam software-defined passive radar part II: Signal processing
JP6928843B2 (en) Radar device and object detection method for radar device
US10812154B1 (en) MIMO radar with receive antenna multiplexing
JP4356662B2 (en) Distributed network radar equipment
JP5193455B2 (en) Radar signal processing device
CN116626607A (en) FDA-MIMO radar supporting type interference forwarding method based on phase modulation

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20200117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200302

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201020

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210720

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6928843

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151