JP2000338232A - Fm−cwミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法 - Google Patents

Fm−cwミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法

Info

Publication number
JP2000338232A
JP2000338232A JP11153866A JP15386699A JP2000338232A JP 2000338232 A JP2000338232 A JP 2000338232A JP 11153866 A JP11153866 A JP 11153866A JP 15386699 A JP15386699 A JP 15386699A JP 2000338232 A JP2000338232 A JP 2000338232A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
signal
noise
distance
ghost
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
JP11153866A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3442315B2 (ja
Inventor
Hideki Kajioka
英樹 梶岡
Shinichi Yamano
真市 山野
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.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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 Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP15386699A priority Critical patent/JP3442315B2/ja
Publication of JP2000338232A publication Critical patent/JP2000338232A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3442315B2 publication Critical patent/JP3442315B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミリ波レーダ装置に関し、特にFM−CWミ
リ波レーダ装置における距離の誤表示を防止する装置内
雑音周波数の配分設定方法を提供する。 【解決手段】 FM−CWミリ波レーダ装置内部の雑音
周波数配分設定方法は、前記装置内部における雑音発生
源からのノイズによって生成されるゴーストターゲット
までの測定距離R’が、実在するターゲットまでの測定
距離Rよりも小さくなるゴースト領域信号周波数f
garea を、前記装置が距離測定可能な信号通過帯域周波
数fpas よりも高く設定することから成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はミリ波レーダ装置に
関し、特に移動体間の車間距離及び相対速度を測定する
FM−CW (Frequency Modulated - Continuous Wave
s) ミリ波レーダ装置で用いるDC−DCコンバータの
発信周波数の設定方法や、その装置内部で発生する雑音
周波数の配分設定方法等に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図1及び2は、FM−CWレーダ方式を
用いた装置移動体間の車間距離及び相対速度の測定原理
を示した図である。図1において、送信側では、発振器
4のミリ波信号がFM変調器5からの三角波によって周
波数変調され、送信アンテナ2から前方の移動体1に向
けて出力される。また、その送信信号の一部は方向性結
合器3を介して受信側の方向性結合器7に与えられる。
【0003】一方、受信側では、前記移動体1からの反
射波を受信アンテナ6で受信し、その受信波と前記方向
性結合器7からの送信信号の戻り信号とをミキサ8で混
合し、送受信信号間のビート信号を生成する。生成され
たビート信号はアンプ9で増幅され、移動体1との車間
距離及び相対速度の算出に使用される。
【0004】図2は、図1の送受信信号とそれから生成
されるビ−ト信号の一例を示している。図2の(a)は
前方の移動体1と後方のFM−CWミリ波レーダ装置を
搭載した移動体との間の相対速度がゼロの場合を、そし
て図2の(b)は前方の移動体1と後方の移動体との間
の相対速度がVの場合の例をそれぞれ示している。
【0005】図2の(a)は、相対速度がゼロであるか
ら前方の移動体1と後方の移動体との間の車間距離
(R)は一定である。この場合、車間距離は後方の移動
体から送出された送信信号(実線)とその受信信号(点
線)との位相差、すなわち送信信号と受信信号との間の
周波数差(ビート周波数)によって求められる。本例の
場合、周波数変調三角波の山部及び谷部近傍を除き、変
調周波数増加区間のアップビート周波数及び変調周波数
減少区間のダウンビート周波数が共に一定値(fr)と
なる。
【0006】一方、図2の(b)ではさらに前方の移動
体1と後方の移動体との間に相対速度Vが加わる。この
場合、前記相対速度Vによって受信信号周波数にドップ
ラシフトが生じ、送信信号と受信信号との間の周波数差
はアップビート周波数(fb1)とダウンビート周波数
(fb2)とでは異なったものになる。
【0007】上述した相対速度ゼロのビート周波数fr
と相対速度Vのアップビート周波数fb1及びダウンビー
ト周波数fb2との間にはfr =(fb2+fb1)/2の関
係がある。また、相対速度Vによるドップラ周波数fd
はfd =(fb2−fb1)/2と表せる。これから、前方
の移動体1と後方の移動体との間の車間距離R及び相対
速度Vは以下の式で求まる。ここで、Cは電波の伝播速
度(光速)、Δfは三角波の変調幅、fm は三角波の変
調周波数、及びf0 は変調中心周波数である。
【0008】
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、FM−C
Wレーダ方式は比較的簡易な回路構成で移動体間の車間
距離R及び相対速度Vが同時に求まるという大きな利点
を有している。しかしながら、実際の装置内部には信号
処理デバイス用の電源を供給するDC−DCコンバータ
や通信用クロックを生成するクロック発生器等の種々の
周波数信号発生源が存在する。
【0010】このような周波数信号発生源からのノイズ
の影響により、従来においては前述した受信側のビート
信号の周波数解析を信号処理プロセッサで高速フーリェ
変換(FFT)処理する際に車間距離の誤表示が発生す
るという問題があった。特に、DC−DCコンバータか
らの誘導ノイズによって受信側のミキシング出力にゴー
ストが発生し、それが車間距離の誤表示を誘発させると
いう問題があった。
【0011】そのため、従来においてはi )DC−DC
コンバータをシールドケースに入れる、ii)DC−DC
コンバータをミキサから離して配置する、iii )及び/
又は信号線や電源パターンを工夫する、等の様々な方法
で対処してきた。しかしながら、これらの処置もノイズ
発生量の低減には寄与するが根本的な解決策とはなら
ず、例えばDC−DCコンバータ部品のバラツキや、ミ
リ波レーダ装置の製造バラツキ等により、後で細かな調
整や検査さをする必要があった。それはまた装置コスト
を上昇させる要因にもなっていた。
【0012】そこで本発明の目的は、上記種々の問題に
鑑み、従来のノイズ低減の対処方に代えて、ノイズの発
生を前提としつつ、ノイズ発生源からのノイズ周波数が
FFT等の信号処理に影響を与えない範囲に配置設定す
るFM−CWミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設
定方法を提供することにある。本発明は、特にそれをD
C−DCコンバータの発振周波数に適用することで、ノ
イズによる誤表示の問題を解決し、さらには関連する装
置調整や検査を不要とすることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、FM−
CWミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法
は、前記装置内部における雑音発生源からのノイズによ
って生成されるゴーストターゲットまでの測定距離R’
が、実在するターゲットまでの測定距離Rよりも小さく
なるゴースト領域信号周波数fgarea を、前記装置が距
離測定可能な信号通過帯域周波数fpas よりも高く設定
する雑音周波数配分設定方法が提供される。
【0014】前記雑音発生源はアナログ回路用のDC−
DCコンバータであり、前記ゴーストターゲットまでの
測定距離R’は前記DC−DCコンバータの発振周波数
ddと前記実在するターゲットの真の距離信号周波数f
btとの差信号f1 (=fdd−fbt)で与えられる。ま
た、前記差信号は受信回路のミキサによって生成され
る。
【0015】
【発明の実施の形態】図3は、FM−CWミリ波レーダ
装置基板10のブロック構成例を示したものである。図
3において、ミリ波ユニット12はアンテナ11を介し
てミリ波信号の送受信を行う。アナログ回路13は、ミ
リ波ユニット12で生成したミリ波信号を三角波で周波
数変調する送信制御回路22と、ミリ波ユニット12で
受信したミリ波信号から前述した距離信号(ビート信
号)を検出する受信回路21とからなる。
【0016】ディジタル信号処理部(DSP)14は、
前記送信制御回路22による周波数変調を制御して送信
信号を生成し、また前記受信回路21から受信したビー
ト信号のFFT周波数解析等を行う。マイクロプロセッ
サ(MPU)15は、コネクタ18を介して与えられる
種々の命令等に基づいてFM−CWミリ波レーダ装置全
体の管理制御を行う。電源部17は、基板内部の各種デ
バイスが使用する電源を供給する。駆動部(ACT)1
6は、駆動回路19からの制御により、ステッパモータ
等を使ってアンテナ11の方向制御を行う。
【0017】図4は、主に図3の受信回路21と電源部
17の詳細なブロック構成例を示したものである。図4
において、送信ミリ波信号の一部と受信したミリ波信号
の両方を含む中間周波(IF)信号がミリ波ユニット1
2から出力される。前記中間周波信号は受信回路21の
IFミキサ33に入力され、アンテナの送受切替えに用
いる送受切替え信号とミキシングされてそれらの差信号
(ビート信号)を出力する。
【0018】受信回路21の後段では、フィルタ回路3
4、ベースバンド信号を増幅するベースアンプ35、を
有し、受信したビート信号を所定の一定レベルでDSP
14側へ出力する。
【0019】電源部17では、外部電源(+10〜16
V等)から基板内部の論理デバイス等が使用する+5V
電源、ミリ波ユニット12やアナログ回路13のアナロ
グデバイス等が使用する+7V及び−8V電源を作成す
る。以降では、特に受信回路21用の電源を作成するD
C−DCコンバータ38を対象に本願発明について説明
する。
【0020】DC−DCコンバータ38は、所定の発振
周波数によるスイッチング動作で前記電源を作成する
が、その際、図4に示すようにDC−DCコンバータ3
8のスイッチング動作に伴う誘導ノイズが受信回路21
のIFミキサ33の入力側に混入する。
【0021】図5及び図6は、前記誘導ノイズによる車
間距離誤表示の説明図である。図5に示すように、IF
ミキサ33のミキシングによって得られる真の距離信号
(ビート信号周波数;fbt)とDC−DCコンバータ3
8からの誘導信号(発振周波数;fdd)がさらにIFミ
クサ33でミキシングされ、それらの差信号f 1 (=f
dd−fbt)が実在しない距離信号(ゴースト信号周波
数;fgst )としてベースバンド(f1 ’)に変換され
る。前記ゴースト信号周波数fgst がビ−ト信号の通過
帯域周波数(fpas )内、すなわち真のターゲットの距
離検出可能範囲内、にあるときには真の距離信号と誤っ
て検出される。
【0022】図6は、実在するターゲット(移動体)と
その織り返しによる虚像(ゴースト)とを検出距離−周
波数の関係で示したものである。真の距離信号の周波数
btが増加してDC−DCコンバータ38の発振周波数
ddに近づくとその差信号f 1 は小さくなる(図5参
照)。その結果、図に示すように実在するターゲットと
の車間距離が広がると、そのゴーストは反対に近づくこ
とになる。
【0023】図7には、MPU15によるターゲットの
検出フロー例を示している。本例は複数のターゲット
(前方の移動体)を検出した場合の制御フローを示して
いる。これから分かるように、複数ターゲットのうち自
車線内で最も近いターゲットが測定制御対象となる(S
102〜105)。その結果、図6の例でいえば、斜線
で示した周波数範囲内(距離でいえば略100メートル
以内)で実在しないゴーストターゲットが測定制御対象
となる。
【0024】図8は本発明によるミリ波レーダ装置内部
の雑音周波数配分設定方法の一実施例を示したものであ
る。図8において、実線41は実在するターゲットの検
出距離−周波数特性例を示し、また点線42は図6で示
したDC−DCコンバータ38の標準的な発振周波数
(例えば140KHz等)を使った場合のゴースト例を
再掲載したものである。一方、一点鎖線43は本発明に
基づいて発振周波数の設定(例えば290KHz等)が
なされたDC−DCコンバータ38のゴースト例を示し
ている。
【0025】図8から明らかなように、本発明によれば
以下のように織り返し雑音周波数の配分設定を行う。す
なわち、1)実在するターゲットの距離R>ゴーストの
距離R’、且つ2)信号通過帯域周波数fpas <ゴース
ト領域信号周波数fgarea となるようにDC−DCコン
バータ38の発振周波数を設定する。
【0026】前記条件を満足することによって図8の斜
線部分(ゴーストが検出される範囲)は信号通過帯域外
(距離検出範囲外)となり、FM−CWミリ波レーダ装
置が内部ノイズによるゴーストを検出することはなくな
る。このように、本発明ではノイズの発生自体は許容さ
れた状態で前記ノイズによる誤表示が防止されるという
大きな利点を有する。なお、上記方法はDC−DCコン
バータ以外の種々の雑音発生源についても適用可能なこ
とはいうまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の雑音周波数
の配分設定によれば、DC−DCコンバータ等を含む雑
音発生源のシールドケース化や、雑音に関連したFM−
CWミリ波レーダ装置の調整、検査等が不要となる。そ
れらによって装置コストの低減等も容易に達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】FM−CWレーダ方式の説明図(1)である。
【図2】FM−CWレーダ方式の説明図(2)である。
【図3】FM−CWミリ波レーダ装置のブロック構成例
を示した図である。
【図4】図3の受信回路と電源部のブロック構成例を示
した図である。
【図5】誘導ノイズによる車間距離の誤表示の説明図
(1)である。
【図6】誘導ノイズによる車間距離の誤表示の説明図
(2)である。
【図7】ターゲット検出フローの一例を示した図であ
る。
【図8】本発明による雑音周波数配分設定方法の一実施
例を示した図である。
【符号の説明】
1…移動体 2、6、11…アンテナ 3、7…方向性結合器 4…ガン発振器 5…FM変調器 8…ミキサ 9…アンプ 12…ミリ波ユニット 21…受信回路 22…送信制御回路 14…デジタル信号処理プロセッサ 15…マイクロプロセッサ 16…駆動部 12…電源部 38…DC−DCコンバータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 FM−CWミリ波レーダ装置内部の雑音
    周波数配分設定方法は、前記装置内部における雑音発生
    源からのノイズによって生成されるゴーストターゲット
    までの測定距離R’が、実在するターゲットまでの測定
    距離Rよりも小さくなるゴースト領域信号周波数f
    garea を、前記装置が距離測定可能な信号通過帯域周波
    数fpas よりも高く設定することを特徴とする雑音周波
    数配分設定方法。
  2. 【請求項2】 前記雑音発生源はアナログ回路用のDC
    −DCコンバータであり、前記ゴーストターゲットまで
    の測定距離R’は前記DC−DCコンバータの発振周波
    数fddと前記実在するターゲットの真の距離信号周波数
    btとの差信号f1 (=fdd−fbt)で与えられる請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記差信号は、受信回路のミキサによっ
    て生成される請求項2記載の方法。
JP15386699A 1999-06-01 1999-06-01 Fm−cwミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法 Expired - Lifetime JP3442315B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15386699A JP3442315B2 (ja) 1999-06-01 1999-06-01 Fm−cwミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15386699A JP3442315B2 (ja) 1999-06-01 1999-06-01 Fm−cwミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000338232A true JP2000338232A (ja) 2000-12-08
JP3442315B2 JP3442315B2 (ja) 2003-09-02

Family

ID=15571826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15386699A Expired - Lifetime JP3442315B2 (ja) 1999-06-01 1999-06-01 Fm−cwミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3442315B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2014106120A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置、および、信号処理方法
JP2014153239A (ja) * 2013-02-12 2014-08-25 Denso Corp レーダ装置
JP2014185973A (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 Mitsubishi Electric Corp Fm−cwレーダ装置
US9372260B2 (en) 2012-11-13 2016-06-21 Honda Elesys Co., Ltd. Object detecting device, object detecting method, object detecting program, and motion control system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US9372260B2 (en) 2012-11-13 2016-06-21 Honda Elesys Co., Ltd. Object detecting device, object detecting method, object detecting program, and motion control system
JP2014106120A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置、および、信号処理方法
JP2014153239A (ja) * 2013-02-12 2014-08-25 Denso Corp レーダ装置
JP2014185973A (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 Mitsubishi Electric Corp Fm−cwレーダ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3442315B2 (ja) 2003-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6563454B2 (en) FM-CW radar apparatus
EP1617233B1 (en) Radar apparatus, radar apparatus controlling method
EP1757953B1 (en) FM-CW radar system
JP2665834B2 (ja) Fmレーダ
JP3061261B2 (ja) Fmレーダ装置
JPH09152477A (ja) Fmcwレーダ装置
JP2004069693A (ja) 電波レーダ装置及び車間距離制御装置
JP4032881B2 (ja) Fm−cwレーダ装置
JP6102106B2 (ja) レーダ装置
JP2000338232A (ja) Fm−cwミリ波レーダ装置内部の雑音周波数配分設定方法
JP2008107158A (ja) 車載用レーダ装置
JP3150511B2 (ja) レーダ装置
JP3565812B2 (ja) 車載用レーダ装置
JP2001116830A (ja) レーダ装置
JP2004245647A (ja) 近距離レーダ装置および近距離レーダ装置を搭載した車両
JP2003167048A (ja) 2周波cw方式のレーダ
JP2003066139A (ja) レーダ装置
JP2750781B2 (ja) Fmレーダ
JP3709826B2 (ja) レーダ
JP2550574B2 (ja) レ−ダ装置
JPH0933637A (ja) レーダ装置
JP3217566B2 (ja) 連続波レーダ
JPH05256941A (ja) Fmレーダ装置
JP2000304851A (ja) Fmcwレーダ装置
JP2000338228A (ja) 1アンテナミリ波レーダ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030204

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: 20030513

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3442315

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140620

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term