JP2000338228A - １アンテナミリ波レーダ装置 - Google Patents
１アンテナミリ波レーダ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 近距離のターゲットを確実に検知できる１ア
ンテナミリ波レーダ装置を提供する。 【解決手段】 単一のアンテナ２を、切替スイッチ３に
より送信側と受信側に切替える。通常の切替周波数でス
イッチを切替える区間と高い切替周波数で切替える区間
を設ける。アンテナが受信する信号は、ミキサー１３に
より送信信号ｆtと混合され、ミキサー１４により送受
切替信号ｆswと混合され、ビート信号成分ｆδのみが取
り出される。ＤＳＰ１では、通常の切替周波数のとき
は、遠距離のターゲットの検出が行われ、高い切替周波
数のときは、コンパレータ２１によりビート信号成分の
抽出をして、ターゲットの有無を検出する。
ンテナミリ波レーダ装置を提供する。 【解決手段】 単一のアンテナ２を、切替スイッチ３に
より送信側と受信側に切替える。通常の切替周波数でス
イッチを切替える区間と高い切替周波数で切替える区間
を設ける。アンテナが受信する信号は、ミキサー１３に
より送信信号ｆtと混合され、ミキサー１４により送受
切替信号ｆswと混合され、ビート信号成分ｆδのみが取
り出される。ＤＳＰ１では、通常の切替周波数のとき
は、遠距離のターゲットの検出が行われ、高い切替周波
数のときは、コンパレータ２１によりビート信号成分の
抽出をして、ターゲットの有無を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターゲット（目標
物体）との間の距離及びターゲットの相対速度を計測す
る１アンテナミリ波レーダ装置に関する。
物体）との間の距離及びターゲットの相対速度を計測す
る１アンテナミリ波レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車等に搭載されて、ター
ゲットと自車との間の距離及び相対速度を計測するレー
ダ装置が提案されている。車載用のレーダ装置の場合
は、０〜１５０ｍの範囲で、バイクからトラックまでの
ターゲットを検知する必要がある。
ゲットと自車との間の距離及び相対速度を計測するレー
ダ装置が提案されている。車載用のレーダ装置の場合
は、０〜１５０ｍの範囲で、バイクからトラックまでの
ターゲットを検知する必要がある。
【０００３】レーダ装置としてミリ波レーダ装置があ
る。ミリ波レーダ装置は、ミリ波の周波数変調された信
号をアンテナから送信し、ターゲットから反射された信
号をアンテナで受信する。この受信信号に送信信号の一
部をミキシングすることによりビート信号を得て、この
ビート信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いて解析
することにより、ターゲットまでの距離及び相対速度を
測定する。
る。ミリ波レーダ装置は、ミリ波の周波数変調された信
号をアンテナから送信し、ターゲットから反射された信
号をアンテナで受信する。この受信信号に送信信号の一
部をミキシングすることによりビート信号を得て、この
ビート信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いて解析
することにより、ターゲットまでの距離及び相対速度を
測定する。
【０００４】さらに、ミリ波レーダ装置として、送信用
アンテナと受信用アンテナを１つのアンテナで兼用して
レーダ装置を小型化した１アンテナミリ波レーダ装置が
提案されている（特開平９−２４３７３８号公報）。こ
の１アンテナミリ波レーダ装置では、所定の周波数（送
受切替周波数）でもって、単一のアンテナを送信側と受
信側に切替えて動作させる。
アンテナと受信用アンテナを１つのアンテナで兼用して
レーダ装置を小型化した１アンテナミリ波レーダ装置が
提案されている（特開平９−２４３７３８号公報）。こ
の１アンテナミリ波レーダ装置では、所定の周波数（送
受切替周波数）でもって、単一のアンテナを送信側と受
信側に切替えて動作させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１及び図２は、１ア
ンテナミリ波レーダ装置における送受切替周波数に関す
る特性を示すグラフである。図１は、送受切替周波数と
ヌル点距離との関係を示す。１アンテナミリ波レーダ装
置においては、ターゲットの検出が不可能となる距離
（ヌル点距離）がある。このヌル点距離は送受切替周波
数により変化し、送受切替周波数が高くなると距離が短
くなり、低くなると長くなる。
ンテナミリ波レーダ装置における送受切替周波数に関す
る特性を示すグラフである。図１は、送受切替周波数と
ヌル点距離との関係を示す。１アンテナミリ波レーダ装
置においては、ターゲットの検出が不可能となる距離
（ヌル点距離）がある。このヌル点距離は送受切替周波
数により変化し、送受切替周波数が高くなると距離が短
くなり、低くなると長くなる。
【０００６】図２は、ターゲットとの距離により相対受
信効率が変化することと、その特性が送受切替周波数に
より変化することを示している。送受切替周波数は、曲
線Ａ 1 が一番高く、次いで、Ａ2 、Ａ3 の順に低くなっ
ていく。なお、曲線Ａ1 、Ａ 2 のＢ1 、Ｂ2 で示す点
が、ヌル点である。図２から明らかなように、低い送受
切替周波数の曲線Ａ2 とＡ3 では、遠距離にまで高い相
対受信効率が得られるが、近距離での効率が低下する。
一方、高い送受切替周波数の曲線Ａ1 では近距離におけ
る相対受信効率が高くなるが、近距離においてヌル点が
発生する。
信効率が変化することと、その特性が送受切替周波数に
より変化することを示している。送受切替周波数は、曲
線Ａ 1 が一番高く、次いで、Ａ2 、Ａ3 の順に低くなっ
ていく。なお、曲線Ａ1 、Ａ 2 のＢ1 、Ｂ2 で示す点
が、ヌル点である。図２から明らかなように、低い送受
切替周波数の曲線Ａ2 とＡ3 では、遠距離にまで高い相
対受信効率が得られるが、近距離での効率が低下する。
一方、高い送受切替周波数の曲線Ａ1 では近距離におけ
る相対受信効率が高くなるが、近距離においてヌル点が
発生する。
【０００７】１アンテナミリ波レーダ装置は、図１及び
図２のヌル点距離及び相対受信効率などを考慮して、最
適な送受切替周波数を決めている（例えば、図２の曲線
Ａ2）。しかしながら、遠距離での相対受信効率を高く
すると、近距離では相対受信効率が低下するので、オー
トバイのような反射レベルの低いターゲットが近距離に
あるときは、それを検知できないという問題がある。
図２のヌル点距離及び相対受信効率などを考慮して、最
適な送受切替周波数を決めている（例えば、図２の曲線
Ａ2）。しかしながら、遠距離での相対受信効率を高く
すると、近距離では相対受信効率が低下するので、オー
トバイのような反射レベルの低いターゲットが近距離に
あるときは、それを検知できないという問題がある。
【０００８】本発明は、近距離のターゲットを確実に検
知できる１アンテナミリ波レーダ装置を提供することを
目的とするものである。
知できる１アンテナミリ波レーダ装置を提供することを
目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。本発明は、単一のア
ンテナと、このアンテナを所定の切替周波数で送信側と
受信側に切替える送受切替手段と、前記アンテナから周
波数変調信号を送信する手段と、前記アンテナで受信し
た信号からビート信号を得る手段と、前記ビート信号を
解析してターゲットを検出する判定手段とを具備する１
アンテナミリ波レーダ装置において、前記送受切替手段
は、前記所定の送受切替周波数で送受信を切替える間
に、近距離のターゲットに対する受信レベルを向上させ
るため、前記所定の送受切替周波数より高い周波数の送
受切替周波数で送受信を切替える区間を有する。
成するためになされたものである。本発明は、単一のア
ンテナと、このアンテナを所定の切替周波数で送信側と
受信側に切替える送受切替手段と、前記アンテナから周
波数変調信号を送信する手段と、前記アンテナで受信し
た信号からビート信号を得る手段と、前記ビート信号を
解析してターゲットを検出する判定手段とを具備する１
アンテナミリ波レーダ装置において、前記送受切替手段
は、前記所定の送受切替周波数で送受信を切替える間
に、近距離のターゲットに対する受信レベルを向上させ
るため、前記所定の送受切替周波数より高い周波数の送
受切替周波数で送受信を切替える区間を有する。
【００１０】本発明の１アンテナミリ波レーダ装置によ
れば、通常時は、比較的遠距離にあるターゲットを検出
できるように設定された所定の送受切替周波数で、送受
切替手段が切替えられる。この所定の送受切替周波数で
送受信が切替えられるときは、比較的遠距離にあるター
ゲットから反射される信号を高い受信レベルで受信する
ことができるので、判定手段はこの期間では比較的遠距
離にあるターゲットについての判定を行う。
れば、通常時は、比較的遠距離にあるターゲットを検出
できるように設定された所定の送受切替周波数で、送受
切替手段が切替えられる。この所定の送受切替周波数で
送受信が切替えられるときは、比較的遠距離にあるター
ゲットから反射される信号を高い受信レベルで受信する
ことができるので、判定手段はこの期間では比較的遠距
離にあるターゲットについての判定を行う。
【００１１】また、送受切替手段は、適当な周期で、所
定の送受切替周波数より高い周波数の送受切替周波数で
切替えられる。この高い周波数の送受信切替周波数で送
受信が切替えられるときは、近距離にあるターゲットか
ら反射される信号を高い受信レベルで受信することがで
きるので、判定手段は、この期間では、近距離にあるタ
ーゲットについての判定を行う。
定の送受切替周波数より高い周波数の送受切替周波数で
切替えられる。この高い周波数の送受信切替周波数で送
受信が切替えられるときは、近距離にあるターゲットか
ら反射される信号を高い受信レベルで受信することがで
きるので、判定手段は、この期間では、近距離にあるタ
ーゲットについての判定を行う。
【００１２】このように、本発明では、１アンテナミリ
波レーダ装置において、送受信切替周波数を時分割的に
変更をすることにより、近距離のターゲットから遠距離
のターゲットに至るまで、高い受信レベルを得て、ター
ゲットの検出を確実に実行する。
波レーダ装置において、送受信切替周波数を時分割的に
変更をすることにより、近距離のターゲットから遠距離
のターゲットに至るまで、高い受信レベルを得て、ター
ゲットの検出を確実に実行する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図を用
いて説明する。図３は、本発明を適用した１アンテナミ
リ波レーダ装置の回路構成を示す。最初に、図３に示す
回路の構成を説明する。ディジタル信号処理装置（Digi
tal Signal Processor、以下「ＤＳＰ」と言う。）１
は、装置全体の制御と、ターゲットについての判定処理
を行う。
いて説明する。図３は、本発明を適用した１アンテナミ
リ波レーダ装置の回路構成を示す。最初に、図３に示す
回路の構成を説明する。ディジタル信号処理装置（Digi
tal Signal Processor、以下「ＤＳＰ」と言う。）１
は、装置全体の制御と、ターゲットについての判定処理
を行う。
【００１４】アンテナとして、単一のアンテナ２が設け
られる。切替スイッチ３は、ＤＳＰ１から出力される送
受切替信号ｆswにより、送受切替周波数ｆA 又はｆ
B で、アンテナ２を送信側と受信側に切替える。切替ス
イッチ３は、通常時は所定の周波数ｆA で送受信の切替
えを行い、その間に、より高い周波数ｆB で送受信の切
替えを行う。
られる。切替スイッチ３は、ＤＳＰ１から出力される送
受切替信号ｆswにより、送受切替周波数ｆA 又はｆ
B で、アンテナ２を送信側と受信側に切替える。切替ス
イッチ３は、通常時は所定の周波数ｆA で送受信の切替
えを行い、その間に、より高い周波数ｆB で送受信の切
替えを行う。
【００１５】切替スイッチ３が送信側に切替わると、周
波数変調された送信信号ｆt が、アンテナ２からターゲ
ットへ向けて送信される。切替スイッチ３が受信側に切
替わったときに、アンテナ２の受信信号がミキサー１
３、１４に入力される。第１のミキサー１３は、送信信
号ｆt と受信信号をミキシングし、第２のミキサー１４
は、受信信号と送受切替信号ｆswとをミキシングする。
これにより、受信信号からビート信号ｆδが抽出され
る。
波数変調された送信信号ｆt が、アンテナ２からターゲ
ットへ向けて送信される。切替スイッチ３が受信側に切
替わったときに、アンテナ２の受信信号がミキサー１
３、１４に入力される。第１のミキサー１３は、送信信
号ｆt と受信信号をミキシングし、第２のミキサー１４
は、受信信号と送受切替信号ｆswとをミキシングする。
これにより、受信信号からビート信号ｆδが抽出され
る。
【００１６】ＤＳＰ１は、ビート信号ｆδを解析して、
ターゲットに関する判定を行う。この際、切替スイッチ
３が所定の送受切替周波数ｆA で切替えられている間
は、比較的遠距離にあるターゲットが検出され、より高
い送受切替周波数ｆB で切替えられている間は、近距離
にあるターゲットが検出される。表示装置４は、ＤＳＰ
１による判定結果を表示する。
ターゲットに関する判定を行う。この際、切替スイッチ
３が所定の送受切替周波数ｆA で切替えられている間
は、比較的遠距離にあるターゲットが検出され、より高
い送受切替周波数ｆB で切替えられている間は、近距離
にあるターゲットが検出される。表示装置４は、ＤＳＰ
１による判定結果を表示する。
【００１７】周波数変調された送信信号ｆt を生成する
ために、三角波発生回路１１と電圧制御発振器１２が設
けられ、切替スイッチ３の送信側に接続される。ミキサ
ー１３，１４から出力されたビート信号ｆδは、第１
に、ハイパスフィルタ１５、アンプ１６、ローパスフィ
ルタ１７を介してＤＳＰ１に入力される。ビート信号ｆ
δは、第２に、ローパスフィルタ１８、アンプ１９、コ
ンパレータ２０を介してＤＳＰ１に入力される。ＤＳＰ
１は、これらの入力信号に基づいて、ターゲットに関す
る判定を行う。
ために、三角波発生回路１１と電圧制御発振器１２が設
けられ、切替スイッチ３の送信側に接続される。ミキサ
ー１３，１４から出力されたビート信号ｆδは、第１
に、ハイパスフィルタ１５、アンプ１６、ローパスフィ
ルタ１７を介してＤＳＰ１に入力される。ビート信号ｆ
δは、第２に、ローパスフィルタ１８、アンプ１９、コ
ンパレータ２０を介してＤＳＰ１に入力される。ＤＳＰ
１は、これらの入力信号に基づいて、ターゲットに関す
る判定を行う。
【００１８】次に、図４を用いて、図３の回路の動作を
説明する。図４は、図３の回路における各部の信号波形
を示す。ＤＳＰ１は、アンテナ２からターゲットへ向け
て送信する信号の基準となるＦＭ信号を出力する。図４
Ａに示すように、ＦＭ信号は一定の周期を有する方形波
である。ＦＭ信号は三角波発生器１１に入力されて、Ｍ
ＯＤ信号に変換される。図４Ｂに示すように、ＭＯＤ信
号は時間と共に電圧値を増減する三角波である。ＭＯＤ
信号は電圧制御発振器１２に入力され、入力電圧値に依
存する周波数の送信信号ｆt に変換される。図４Ｃに示
すように、送信信号ｆt は、周波数ｆ0 （ミリ波）を中
心として、時間の経過と共にΔｆの範囲で周波数が増減
する信号、つまり、周波数変調された信号である。
説明する。図４は、図３の回路における各部の信号波形
を示す。ＤＳＰ１は、アンテナ２からターゲットへ向け
て送信する信号の基準となるＦＭ信号を出力する。図４
Ａに示すように、ＦＭ信号は一定の周期を有する方形波
である。ＦＭ信号は三角波発生器１１に入力されて、Ｍ
ＯＤ信号に変換される。図４Ｂに示すように、ＭＯＤ信
号は時間と共に電圧値を増減する三角波である。ＭＯＤ
信号は電圧制御発振器１２に入力され、入力電圧値に依
存する周波数の送信信号ｆt に変換される。図４Ｃに示
すように、送信信号ｆt は、周波数ｆ0 （ミリ波）を中
心として、時間の経過と共にΔｆの範囲で周波数が増減
する信号、つまり、周波数変調された信号である。
【００１９】送信信号ｆt は、切替スイッチ３が送信側
に切替わったときにアンテナ２に入力される。切替スイ
ッチ３は、ＤＳＰ１から出力された送受切替信号ｆswに
より、アンテナ２を送信側と受信側に交互に切替える。
図４Ｄ、図４Ｅは、ＤＳＰ１が出力する切替信号ｆswを
示す。切替信号ｆswは、通常の送受切替周波数ｆA の区
間と、それより高い周波数の送受切替周波数ｆB の区間
を有する。これらの区間は、ＦＭ信号と同期している。
に切替わったときにアンテナ２に入力される。切替スイ
ッチ３は、ＤＳＰ１から出力された送受切替信号ｆswに
より、アンテナ２を送信側と受信側に交互に切替える。
図４Ｄ、図４Ｅは、ＤＳＰ１が出力する切替信号ｆswを
示す。切替信号ｆswは、通常の送受切替周波数ｆA の区
間と、それより高い周波数の送受切替周波数ｆB の区間
を有する。これらの区間は、ＦＭ信号と同期している。
【００２０】図４Ｄは、ＦＭ信号の１サイクルごとに、
送受切替周波数ｆA とｆB を切替える例を示し、図４Ｅ
は、ＦＭ信号の１．５サイクルを通常の送受切替周波数
ｆAとし、０．５サイクルを高い周波数の送受切替周波
数ｆB とする例を示している。切替スイッチ３が送信側
に切替えられる期間と受信側に切替えられる期間は等し
い、つまり、デューティ比は、０．５となる。
送受切替周波数ｆA とｆB を切替える例を示し、図４Ｅ
は、ＦＭ信号の１．５サイクルを通常の送受切替周波数
ｆAとし、０．５サイクルを高い周波数の送受切替周波
数ｆB とする例を示している。切替スイッチ３が送信側
に切替えられる期間と受信側に切替えられる期間は等し
い、つまり、デューティ比は、０．５となる。
【００２１】切替スイッチ３が送信側に切替えられてい
る間、送信信号ｆt がアンテナ２からターゲットに向け
て送信される。ターゲットが存在すると、アンテナ２か
ら送信された信号は、ターゲットにより反射され、アン
テナ２により受信される。図４ＦのＴx は、切替スイッ
チ３が送信側に切替えられる期間を表す。送信信号ｆt
は期間Ｔx ごとにアンテナ２から送信される。図４Ｇ
は、送信信号ｆt がターゲットにより反射された信号Ｒ
x を表す。アンテナ２は、この信号Ｒx を受信する。ア
ンテナ受信信号Ｒx は、アンテナ２とターゲットとの間
の距離によって、期間Ｔx より時間ｄだけ遅れた信号と
なる。
る間、送信信号ｆt がアンテナ２からターゲットに向け
て送信される。ターゲットが存在すると、アンテナ２か
ら送信された信号は、ターゲットにより反射され、アン
テナ２により受信される。図４ＦのＴx は、切替スイッ
チ３が送信側に切替えられる期間を表す。送信信号ｆt
は期間Ｔx ごとにアンテナ２から送信される。図４Ｇ
は、送信信号ｆt がターゲットにより反射された信号Ｒ
x を表す。アンテナ２は、この信号Ｒx を受信する。ア
ンテナ受信信号Ｒx は、アンテナ２とターゲットとの間
の距離によって、期間Ｔx より時間ｄだけ遅れた信号と
なる。
【００２２】図４Ｈの−Ｔx は、切替スイッチ３が受信
側に切替えられる期間を表す。受信側に出力される受信
信号は、アンテナ受信信号Ｒx の内、受信側期間−Ｔx
の開始時点からアンテナ受信信号Ｒx の終了時点まで
の、図４Ｇにハッチングで示す部分となる。アンテナ受
信信号Ｒx は、送信信号ｆt が、ターゲットまでの距離
と相対速度に応じたビート信号ｆδにより周波数変調さ
れたこととなるので、信号Ｒx は、ｆr ＋ｆδの周波数
成分を有することとなる。なお、ｆr は送信信号ｆt に
対応する受信信号である。アンテナ受信信号Ｒx は、切
替スイッチ３を経由することにより、図４Ｇにハッチン
グで示す波形となる。この受信信号は、アンテナ受信信
号Ｒx が更に送受切替周波数ｆA 又はｆB によって周波
数変調されることとなり、その周波数成分はｆr ＋ｆδ
＋ｆA （又はｆB ）となる。
側に切替えられる期間を表す。受信側に出力される受信
信号は、アンテナ受信信号Ｒx の内、受信側期間−Ｔx
の開始時点からアンテナ受信信号Ｒx の終了時点まで
の、図４Ｇにハッチングで示す部分となる。アンテナ受
信信号Ｒx は、送信信号ｆt が、ターゲットまでの距離
と相対速度に応じたビート信号ｆδにより周波数変調さ
れたこととなるので、信号Ｒx は、ｆr ＋ｆδの周波数
成分を有することとなる。なお、ｆr は送信信号ｆt に
対応する受信信号である。アンテナ受信信号Ｒx は、切
替スイッチ３を経由することにより、図４Ｇにハッチン
グで示す波形となる。この受信信号は、アンテナ受信信
号Ｒx が更に送受切替周波数ｆA 又はｆB によって周波
数変調されることとなり、その周波数成分はｆr ＋ｆδ
＋ｆA （又はｆB ）となる。
【００２３】切替スイッチ３から出力された受信信号
は、第１のミキサー１３により、送信信号ｆt とミキシ
ングされる。これにより、送信信号ｆt の周波数成分が
排除され、信号の周波数成分はｆδ＋ｆA （又はｆB ）
となる。次いで、第２のミキサー１４により、送受切替
信号ｆswとミキシングされる。これにより、送受切替周
波数ｆA （又はｆB ）の周波数成分が排除され、信号は
ビート信号ｆδの周波数成分のみとなる。
は、第１のミキサー１３により、送信信号ｆt とミキシ
ングされる。これにより、送信信号ｆt の周波数成分が
排除され、信号の周波数成分はｆδ＋ｆA （又はｆB ）
となる。次いで、第２のミキサー１４により、送受切替
信号ｆswとミキシングされる。これにより、送受切替周
波数ｆA （又はｆB ）の周波数成分が排除され、信号は
ビート信号ｆδの周波数成分のみとなる。
【００２４】第２のミキサー１４から出力された信号
は、ハイパスフィルタ１５、アンプ１６、ローパスフィ
ルタ１７を通してＤＳＰ１に入力される。さらに、第２
のミキサー１４から出力された信号は、ローパスフィル
タ１８、アンプ１９を通してコンパレータ２１に入力さ
れ、コンパレータ２１の出力信号がＤＳＰ１に入力され
る。
は、ハイパスフィルタ１５、アンプ１６、ローパスフィ
ルタ１７を通してＤＳＰ１に入力される。さらに、第２
のミキサー１４から出力された信号は、ローパスフィル
タ１８、アンプ１９を通してコンパレータ２１に入力さ
れ、コンパレータ２１の出力信号がＤＳＰ１に入力され
る。
【００２５】ＤＳＰ１にローパスフィルタ１７から入力
された信号と、コンパレータ２１から入力された信号
は、それぞれ、ＤＳＰ１内に設けたゲートを通り、この
ゲートは、送受切替信号ｆswにより制御される。ＤＳＰ
１は、送受切替信号ｆswとして所定の切替周波数ｆA を
出力している間、ローパスフィルタ１７から入力された
信号のゲートを開き、送受切替信号ｆswとして高い切替
周波数ｆB を出力している間、コンパレータ２１から入
力された信号のゲートを開く。
された信号と、コンパレータ２１から入力された信号
は、それぞれ、ＤＳＰ１内に設けたゲートを通り、この
ゲートは、送受切替信号ｆswにより制御される。ＤＳＰ
１は、送受切替信号ｆswとして所定の切替周波数ｆA を
出力している間、ローパスフィルタ１７から入力された
信号のゲートを開き、送受切替信号ｆswとして高い切替
周波数ｆB を出力している間、コンパレータ２１から入
力された信号のゲートを開く。
【００２６】ＤＳＰ１は、所定の送受切替周波数ｆA を
出力している間、従来より知られている手法で、ビート
信号ｆδについてＦＦＴを用いて解析し、ターゲットと
の間の距離及び相対速度を算出する。この手法について
は当該技術分野において周知であるので、ここでの説明
は省略する。また、得られた距離及び相対速度は、表示
装置４の画面上に表示される。
出力している間、従来より知られている手法で、ビート
信号ｆδについてＦＦＴを用いて解析し、ターゲットと
の間の距離及び相対速度を算出する。この手法について
は当該技術分野において周知であるので、ここでの説明
は省略する。また、得られた距離及び相対速度は、表示
装置４の画面上に表示される。
【００２７】既に、図２に関連して説明したとおり、所
定の送受切替周波数ｆA で切替スイッチ３を切替えた場
合は、中距離から遠距離にあるターゲットについては、
受信信号として高い受信レベルが得られ、正確な判定結
果が得られる。近距離にあるターゲットについては、以
下に説明する手法で検出がされる。ＤＳＰ１は、高い送
受切替周波数ｆB で切替スイッチ３を切替えている間、
コンパレータ２１から入力された信号に基づいてターゲ
ットの有無を判定する。高い送受切替周波数ｆB で切替
スイッチ３を切替えた場合は、近距離にあるターゲット
について高い受信レベルを得ることができる。
定の送受切替周波数ｆA で切替スイッチ３を切替えた場
合は、中距離から遠距離にあるターゲットについては、
受信信号として高い受信レベルが得られ、正確な判定結
果が得られる。近距離にあるターゲットについては、以
下に説明する手法で検出がされる。ＤＳＰ１は、高い送
受切替周波数ｆB で切替スイッチ３を切替えている間、
コンパレータ２１から入力された信号に基づいてターゲ
ットの有無を判定する。高い送受切替周波数ｆB で切替
スイッチ３を切替えた場合は、近距離にあるターゲット
について高い受信レベルを得ることができる。
【００２８】コンパレータ２１においては、受信信号が
一定のしきい値２０と比較される。ターゲットが近距離
に存在するとき、受信信号はビート信号ｆδの周波数成
分を含み、受信信号のレベルがしきい値２０を超える。
一方、近距離にターゲットが存在しない場合、受信信号
中のレベルはしきい値２０を超えない。ＤＳＰ１では、
コンパレータ２１から信号が入力された場合、近距離に
ターゲットが存在すると判断をし、表示装置４の画面上
及び音声にてドライバーに警告を与える。
一定のしきい値２０と比較される。ターゲットが近距離
に存在するとき、受信信号はビート信号ｆδの周波数成
分を含み、受信信号のレベルがしきい値２０を超える。
一方、近距離にターゲットが存在しない場合、受信信号
中のレベルはしきい値２０を超えない。ＤＳＰ１では、
コンパレータ２１から信号が入力された場合、近距離に
ターゲットが存在すると判断をし、表示装置４の画面上
及び音声にてドライバーに警告を与える。
【００２９】以上説明した例は、しきい値２０として一
定の値を使用している。この例は、アンプ１９の出力信
号Ｓが不要な信号成分を含まない場合に有効である。し
かしながら、通常は、第１のミキサー１３のＡＭ復調機
能によって、受信信号に周波数変調信号の振幅変動に起
因する低周波のノイズが含まれるので、アンプ１９の出
力信号Ｓには不要な低周波の信号成分が含まれる。
定の値を使用している。この例は、アンプ１９の出力信
号Ｓが不要な信号成分を含まない場合に有効である。し
かしながら、通常は、第１のミキサー１３のＡＭ復調機
能によって、受信信号に周波数変調信号の振幅変動に起
因する低周波のノイズが含まれるので、アンプ１９の出
力信号Ｓには不要な低周波の信号成分が含まれる。
【００３０】図５は、上記低周波の信号成分を説明する
波形図である。図５Ａは、ＦＭ信号（図４Ａ）を示す。
図５Ｂは、送受切替信号ｆsw（図４Ｄ）を示す。図５Ｃ
は、アンプ１９の出力信号Ｓを示す。図５Ｄは、コンパ
レータ２１の出力信号を示す。図５Ｂに示すように、送
受切替信号ｆswの周波数がｔ3 −ｔ4 の区間で高い周波
数ｆB であり、その他の区間で通常の所定の周波数ｆA
であるとする。また、近距離にターゲットが存在すると
する。
波形図である。図５Ａは、ＦＭ信号（図４Ａ）を示す。
図５Ｂは、送受切替信号ｆsw（図４Ｄ）を示す。図５Ｃ
は、アンプ１９の出力信号Ｓを示す。図５Ｄは、コンパ
レータ２１の出力信号を示す。図５Ｂに示すように、送
受切替信号ｆswの周波数がｔ3 −ｔ4 の区間で高い周波
数ｆB であり、その他の区間で通常の所定の周波数ｆA
であるとする。また、近距離にターゲットが存在すると
する。
【００３１】図５Ｃに示すように、アンプ１９の出力信
号Ｓには、低周波のノイズ成分が現れる。近距離にター
ゲットが存在する場合、送受切替周波数が高い期間ｔ3
−ｔ 4 には、アンプ１９の出力信号Ｓは、ノイズ成分と
ビート信号成分が重畳したものとなる。このようにアン
プ１９の出力信号Ｓが不要な信号を含む場合は、アンプ
１９の出力信号Ｓを一定のしきい値と比較しても、ビー
ト信号のみを取り出すことはできず、ターゲットの有無
について正確な判断をすることができない。この場合に
は、以下に説明するように、アンプ１９の出力信号に追
従した信号Ｔを作成してしきい値とする。
号Ｓには、低周波のノイズ成分が現れる。近距離にター
ゲットが存在する場合、送受切替周波数が高い期間ｔ3
−ｔ 4 には、アンプ１９の出力信号Ｓは、ノイズ成分と
ビート信号成分が重畳したものとなる。このようにアン
プ１９の出力信号Ｓが不要な信号を含む場合は、アンプ
１９の出力信号Ｓを一定のしきい値と比較しても、ビー
ト信号のみを取り出すことはできず、ターゲットの有無
について正確な判断をすることができない。この場合に
は、以下に説明するように、アンプ１９の出力信号に追
従した信号Ｔを作成してしきい値とする。
【００３２】図６は、アンプ１９の出力信号Ｓに追従し
た信号Ｔを作成する手段を示す。図６Ａは、アンプ１９
の出力信号Ｓを、ローパスフィルタなどのフィルタ２２
に通すことによって信号Ｔを得る。コンパレータ２１の
一方の端子に、アンプ１９の出力信号Ｓを入力し、他方
の端子にフィルタ２２の出力信号Ｔを入力する。図６Ｂ
は、アンプ１９の出力信号Ｓを、検波回路２３に通すこ
とによって信号Ｔを得る。そして、アンプ１９の他方の
端子に検波回路２３の出力信号Ｔを入力する。
た信号Ｔを作成する手段を示す。図６Ａは、アンプ１９
の出力信号Ｓを、ローパスフィルタなどのフィルタ２２
に通すことによって信号Ｔを得る。コンパレータ２１の
一方の端子に、アンプ１９の出力信号Ｓを入力し、他方
の端子にフィルタ２２の出力信号Ｔを入力する。図６Ｂ
は、アンプ１９の出力信号Ｓを、検波回路２３に通すこ
とによって信号Ｔを得る。そして、アンプ１９の他方の
端子に検波回路２３の出力信号Ｔを入力する。
【００３３】図６Ａ及びＢの回路を使用した場合、コン
パレータ２１は、アンプ１９の出力信号Ｓが信号Ｔを超
えた時に、図５Ｄに示す信号を出力する。なお、ＤＳＰ
１は、切替スイッチ３を高い切替周波数ｆA で切替えた
ときに、ターゲットの有無を判断するだけでなく、コン
パレータ２１から入力されたパルスの数、又はパルスの
幅などに基づいて、ターゲットまでの距離、相対速度を
算出するようにすることもできる。
パレータ２１は、アンプ１９の出力信号Ｓが信号Ｔを超
えた時に、図５Ｄに示す信号を出力する。なお、ＤＳＰ
１は、切替スイッチ３を高い切替周波数ｆA で切替えた
ときに、ターゲットの有無を判断するだけでなく、コン
パレータ２１から入力されたパルスの数、又はパルスの
幅などに基づいて、ターゲットまでの距離、相対速度を
算出するようにすることもできる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、近距離のターゲットを
確実に検知できる１アンテナミリ波レーダ装置を得るこ
とができる。
確実に検知できる１アンテナミリ波レーダ装置を得るこ
とができる。
【図１】１アンテナミリ波レーダ装置における送受切替
周波数とヌル点距離との関係を示す図。
周波数とヌル点距離との関係を示す図。
【図２】１アンテナミリ波レーダ装置における送受切替
周波数と点距離と相対受信効率の関係を示す図。
周波数と点距離と相対受信効率の関係を示す図。
【図３】本発明を適用した１アンテナミリ波レーダ装置
の回路構成を示す図。
の回路構成を示す図。
【図４】図３の回路における各部の信号波形を示す図
（その１）。
（その１）。
【図５】図３の回路における各部の信号波形を示す図
（その２）。
（その２）。
【図６】図３の回路の一部変形例を示す図。
１…ＤＳＰ ２…アンテナ ３…切替スイッチ ４…表示装置 １１…三角波発生器 １２…電圧制御発振器 １３…第１のミキサー １４…第２のミキサー １５…ハイパスフィルタ １６…アンプ １７…ローパスフィルタ １８…ローパスフィルタ １９…アンプ ２０…しきい値 ２１…コンパレータ ２２…フィルタ ２３…検波回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶岡 英樹 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内 (72)発明者 元二 直樹 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内 Ｆターム(参考） 5J070 AB01 AB19 AB24 AC02 AC06 AD01 AE01 AF03 AH40 AK02 BG01
Claims (7)
- 【請求項１】 単一のアンテナと、このアンテナを所定
の切替周波数で送信側と受信側に切替える送受切替手段
と、前記アンテナから周波数変調信号を送信する手段
と、前記アンテナで受信した信号からビート信号を得る
手段と、前記ビート信号を解析してターゲットを検出す
る判定手段とを具備する１アンテナミリ波レーダ装置に
おいて、 前記送受切替手段は、前記所定の送受切替周波数で送受
信を切替える間に、近距離のターゲットに対する受信レ
ベルを向上させるため、前記所定の送受切替周波数より
高い周波数の送受切替周波数で送受信を切替える区間を
有することを特徴とする１アンテナミリ波レーダ装置。 - 【請求項２】 前記ビート信号を通すフィルタと、前記
ビート信号と前記フィルタを通したビート信号とを比較
するコンパレータとを具備し、前記演算手段は、前記コ
ンパレータの出力に基づいて近距離ターゲットの有無を
検出する請求項１に記載の１アンテナミリ波レーダ装
置。 - 【請求項３】 前記フィルタがローパスフィルタである
請求項２に記載の１アンテナミリ波レーダ装置。 - 【請求項４】 前記ビート信号と一定のしきい値とを比
較するコンパレータを具備し、前記演算手段は、前記コ
ンパレータの出力に基づいて近距離ターゲットの有無を
検出する請求項１に記載の１アンテナミリ波レーダ装
置。 - 【請求項５】 前記ビート信号を検波する検波回路と、
前記ビート信号と前記検波回路を通したビート信号とを
比較するコンパレータとを具備し、前記演算手段は、前
記コンパレータの出力に基づいて近距離ターゲットの有
無を検出する請求項１に記載の１アンテナミリ波レーダ
装置。 - 【請求項６】 前記コンパレータの出力のパルスに基づ
いて近距離ターゲットとの間の距離を算出する請求項２
ないし５に記載の１アンテナミリ波レーダ装置。 - 【請求項７】 前記演算手段は、前記高い周波数で送受
信を切替える区間でのみ、近距離のターゲットの検知を
行う請求項１ないし６に記載の１アンテナミリ波レーダ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14814099A JP4353583B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | １アンテナミリ波レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14814099A JP4353583B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | １アンテナミリ波レーダ装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338228A true JP2000338228A (ja) | 2000-12-08 |
| JP2000338228A5 JP2000338228A5 (ja) | 2006-06-29 |
| JP4353583B2 JP4353583B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=15446176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14814099A Expired - Fee Related JP4353583B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | １アンテナミリ波レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4353583B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323557A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
| JP2005037215A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Fujitsu Ltd | レーダ装置、レーダ装置の目標測定方法、およびレーダ装置の目標測定プログラム |
| US7423579B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-09-09 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| US7443336B2 (en) | 2005-11-22 | 2008-10-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | In-vehicle pulse radar device |
| JP2012194103A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Fujitsu Ltd | レーダ装置 |
| JP6973821B1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-01 | 株式会社エヌエステイー | 距離計測装置及びこれを用いる距離計測方法 |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14814099A patent/JP4353583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323557A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
| US7423579B2 (en) | 2003-03-20 | 2008-09-09 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| US7714772B2 (en) | 2003-03-20 | 2010-05-11 | Fujitsu Ten Limited | Transmit-receive FM-CW radar apparatus |
| JP2005037215A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Fujitsu Ltd | レーダ装置、レーダ装置の目標測定方法、およびレーダ装置の目標測定プログラム |
| US7443336B2 (en) | 2005-11-22 | 2008-10-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | In-vehicle pulse radar device |
| JP2012194103A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Fujitsu Ltd | レーダ装置 |
| JP6973821B1 (ja) * | 2020-06-24 | 2021-12-01 | 株式会社エヌエステイー | 距離計測装置及びこれを用いる距離計測方法 |
| JP2022006248A (ja) * | 2020-06-24 | 2022-01-13 | 株式会社エヌエステイー | 距離計測装置及びこれを用いる距離計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4353583B2 (ja) | 2009-10-28 |
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