JP2001242241A - レーダ装置及び車載用レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置及び車載用レーダ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】周波数変調された送信信号の出力変動に影響さ
れない復調を行なうことができるレーダ装置を提供す
る。 【解決手段】発振器１１は周波数変調した電波を方向性
結合器１３を介してスイッチング回路１２に出力する。
スイッチング回路１２は該電波をスイッチング変調して
送信アンテナ１４から放射する。送信アンテナ１２から
放射された送信信号は障害物に反射し受信アンテナ２１
に受信される。混合器２２はこの受信信号と方向性結合
器１３からのローカル信号とをミキシングし、そのミキ
シングされたミキシング信号Ｓ１をハイパスフィルタ２
３に出力する。このフィルタ２３はミキシング信号Ｓ１
に含まれる発振器１１の周波数変調の際に生ずる低周波
の出力変動ノイズを除去する。ノイズ除去されたミキシ
ング信号Ｓ２はＡＣ増幅器２４を介してスイッチング復
調回路２５にて復調される。
れない復調を行なうことができるレーダ装置を提供す
る。 【解決手段】発振器１１は周波数変調した電波を方向性
結合器１３を介してスイッチング回路１２に出力する。
スイッチング回路１２は該電波をスイッチング変調して
送信アンテナ１４から放射する。送信アンテナ１２から
放射された送信信号は障害物に反射し受信アンテナ２１
に受信される。混合器２２はこの受信信号と方向性結合
器１３からのローカル信号とをミキシングし、そのミキ
シングされたミキシング信号Ｓ１をハイパスフィルタ２
３に出力する。このフィルタ２３はミキシング信号Ｓ１
に含まれる発振器１１の周波数変調の際に生ずる低周波
の出力変動ノイズを除去する。ノイズ除去されたミキシ
ング信号Ｓ２はＡＣ増幅器２４を介してスイッチング復
調回路２５にて復調される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーダ装置及び車載
用レーダ装置に係り、詳しくは反射波を復調する際に周
波数変調された送信信号の出力変動に影響されないで復
調することができるレーダ装置及び車載用レーダ装置に
関するものである。
用レーダ装置に係り、詳しくは反射波を復調する際に周
波数変調された送信信号の出力変動に影響されないで復
調することができるレーダ装置及び車載用レーダ装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車間距離制御装置、衝突警報制御
装置及び自動走行制御装置が走行支援装置の周辺監視技
術として注目されている。これら支援装置には、ミリ波
レーダ装置が用いられ、ミリ波レーダ装置から放射され
るビーム（送信波）の反射波を受信し、受信した反射波
に基づいて車間（障害物）距離及び相対速度を求める。
そして、上記各支援装置はこの求めた車間（障害物）距
離及び相対速度を用いて車間距離制御、衝突警報制御又
は自動走行制御を実行する。
装置及び自動走行制御装置が走行支援装置の周辺監視技
術として注目されている。これら支援装置には、ミリ波
レーダ装置が用いられ、ミリ波レーダ装置から放射され
るビーム（送信波）の反射波を受信し、受信した反射波
に基づいて車間（障害物）距離及び相対速度を求める。
そして、上記各支援装置はこの求めた車間（障害物）距
離及び相対速度を用いて車間距離制御、衝突警報制御又
は自動走行制御を実行する。
【０００３】このミリ波レーダ装置としてＦＭ−ＣＷレ
ーダ装置（phase-comparision monopluse frequenc
y-modulate CW radar ）が注目されている。このＦＭ
−ＣＷレーダ装置は、そのＦＭ−ＣＷ送信機において連
続波の送信信号に三角状に周波数変調を施し、周波数変
調を施した送信信号を送信波として送信アンテナから放
射する。
ーダ装置（phase-comparision monopluse frequenc
y-modulate CW radar ）が注目されている。このＦＭ
−ＣＷレーダ装置は、そのＦＭ−ＣＷ送信機において連
続波の送信信号に三角状に周波数変調を施し、周波数変
調を施した送信信号を送信波として送信アンテナから放
射する。
【０００４】送信アンテナから放射された送信波の反射
波はＦＭ−ＣＷレーダ装置のＦＭ−ＣＷ受信機が受信す
る。ＦＭ−ＣＷ受信機は、受信アンテナから受信した反
射波（受信信号）と変調された送信信号とを混合器にて
ミキシングしてビート信号を生成する。そして、該ビー
ト信号に含まれる相対距離周波数成分及び相対速度周波
数成分を抽出して障害物までの距離及び障害物との相対
速度が算出される。
波はＦＭ−ＣＷレーダ装置のＦＭ−ＣＷ受信機が受信す
る。ＦＭ−ＣＷ受信機は、受信アンテナから受信した反
射波（受信信号）と変調された送信信号とを混合器にて
ミキシングしてビート信号を生成する。そして、該ビー
ト信号に含まれる相対距離周波数成分及び相対速度周波
数成分を抽出して障害物までの距離及び障害物との相対
速度が算出される。
【０００５】ところで、ＦＭ−ＣＷ送信機における三角
状の周波数変調は、周波数変調器にて行なわれる。 周波
数変調器は、例えばガン発振器から発振された連続波を
送信アンテナに向かって伝搬させる誘電体線路よりなる
導波路上に形成されている。周波数変調器はバラクタダ
イオードを備え、該バラクタダイオードのバイアス電圧
を変更することにより略線形的に周波数を変調させるこ
とができる。そして、周波数変調器による三角状の周波
数変調は、周波数を上昇させる一定の期間（アップ区
間）と、周波数を下降させる一定の期間（ダウン区間）
とに区分され、アップ区間→ダウン区間の順番を繰り返
すことにより周波数変調が行なわれる。つまり、アップ
区間ではバイアス電圧を順番に上げて行き順次周波数を
上げて行く。続いて、ダウン区間に入ると、バイアス電
圧を順番に下げて行き順次周波数を下げていく。
状の周波数変調は、周波数変調器にて行なわれる。 周波
数変調器は、例えばガン発振器から発振された連続波を
送信アンテナに向かって伝搬させる誘電体線路よりなる
導波路上に形成されている。周波数変調器はバラクタダ
イオードを備え、該バラクタダイオードのバイアス電圧
を変更することにより略線形的に周波数を変調させるこ
とができる。そして、周波数変調器による三角状の周波
数変調は、周波数を上昇させる一定の期間（アップ区
間）と、周波数を下降させる一定の期間（ダウン区間）
とに区分され、アップ区間→ダウン区間の順番を繰り返
すことにより周波数変調が行なわれる。つまり、アップ
区間ではバイアス電圧を順番に上げて行き順次周波数を
上げて行く。続いて、ダウン区間に入ると、バイアス電
圧を順番に下げて行き順次周波数を下げていく。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＦＭ−ＣＷ
送信機において、周波数変調を施した送信信号は、周波
数変調器にて周波数変調を行なう際に低周波成分が含ま
れて送信信号に出力変動（パワー変調）が発生する。こ
れは、バラクタダイオードのバイアス電圧に対する送信
信号の出力が一定でないことに起因するものと考えられ
る。
送信機において、周波数変調を施した送信信号は、周波
数変調器にて周波数変調を行なう際に低周波成分が含ま
れて送信信号に出力変動（パワー変調）が発生する。こ
れは、バラクタダイオードのバイアス電圧に対する送信
信号の出力が一定でないことに起因するものと考えられ
る。
【０００７】この送信信号の出力の変動は、受信機の混
合器にて反射波（受信信号）と変調された送信信号とを
ミキシングしてビート信号を生成する際に、精度の高い
ビート信号を得ることができない。つまり、精度の高い
復調を行なうことができない。
合器にて反射波（受信信号）と変調された送信信号とを
ミキシングしてビート信号を生成する際に、精度の高い
ビート信号を得ることができない。つまり、精度の高い
復調を行なうことができない。
【０００８】そこで、送信信号の影響を受けない検波方
法としてヘテロダイン方式があり、この方式をＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置に採用することが考えられる。しかしなが
ら、ヘテロダイン方式の回路構成は複雑でかつ高コスト
であるため、ＦＭ−ＣＷレーダ装置に採用するあっては
コストの面で不利であった。
法としてヘテロダイン方式があり、この方式をＦＭ−Ｃ
Ｗレーダ装置に採用することが考えられる。しかしなが
ら、ヘテロダイン方式の回路構成は複雑でかつ高コスト
であるため、ＦＭ−ＣＷレーダ装置に採用するあっては
コストの面で不利であった。
【０００９】本発明の目的は、安価な回路で周波数変調
された送信信号の出力変動に影響されることなく精度の
高い復調を行なうことができるレーダ装置及び車載用レ
ーダ装置を提供するにある。
された送信信号の出力変動に影響されることなく精度の
高い復調を行なうことができるレーダ装置及び車載用レ
ーダ装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、送信アンテナから放射される発振器にて周波数変調
された送信信号が障害物に反射しその反射波を受信信号
として受信アンテナにて受信し、その受信信号と送信信
号にて障害物との相対速度及び障害物までの相対距離の
周波数成分を含むビート信号を復調するレーダ装置にお
いて、前記発振器にて周波数変調された送信信号中に含
まれる出力変動ノイズを除去するフィルタを設けたこと
をその要旨とする。
は、送信アンテナから放射される発振器にて周波数変調
された送信信号が障害物に反射しその反射波を受信信号
として受信アンテナにて受信し、その受信信号と送信信
号にて障害物との相対速度及び障害物までの相対距離の
周波数成分を含むビート信号を復調するレーダ装置にお
いて、前記発振器にて周波数変調された送信信号中に含
まれる出力変動ノイズを除去するフィルタを設けたこと
をその要旨とする。
【００１１】請求項２に記載の発明は、周波数変調され
た電波を生成する発振器と、前記電波を送信信号として
放射する送信アンテナと、前記送信アンテナから放射さ
れた送信信号が障害物に反射しその反射波を受信信号と
して受信する受信アンテナと、前記発振器が生成した電
波をローカル信号として取り出す方向性結合器と、前記
方向性結合器からのローカル信号と受信アンテナからの
受信信号とをミキシングする混合器と、前記混合器にて
ミキシングされたミキシング信号をＡＣ増幅するＡＣ増
幅器と、前記増幅器が増幅した増幅信号を復調して障害
物との相対速度及び障害物までの相対距離の周波数成分
を含むビート信号を生成する復調回路とを備えたレーダ
装置であって、前記受信信号がスイッチング変調されて
前記混合器に入力されるようにスイッチング回路を設け
るとともに、前記混合器と前記ＡＣ増幅器との間にハイ
パスフィルタを設け、前記復調回路はスイッチング復調
回路にて構成したことをその要旨とする。
た電波を生成する発振器と、前記電波を送信信号として
放射する送信アンテナと、前記送信アンテナから放射さ
れた送信信号が障害物に反射しその反射波を受信信号と
して受信する受信アンテナと、前記発振器が生成した電
波をローカル信号として取り出す方向性結合器と、前記
方向性結合器からのローカル信号と受信アンテナからの
受信信号とをミキシングする混合器と、前記混合器にて
ミキシングされたミキシング信号をＡＣ増幅するＡＣ増
幅器と、前記増幅器が増幅した増幅信号を復調して障害
物との相対速度及び障害物までの相対距離の周波数成分
を含むビート信号を生成する復調回路とを備えたレーダ
装置であって、前記受信信号がスイッチング変調されて
前記混合器に入力されるようにスイッチング回路を設け
るとともに、前記混合器と前記ＡＣ増幅器との間にハイ
パスフィルタを設け、前記復調回路はスイッチング復調
回路にて構成したことをその要旨とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のレーダ装置において、前記スイッチング回路は前記方
向性結合器と前記送信アンテナとの間に設けたことをそ
の要旨とする。
のレーダ装置において、前記スイッチング回路は前記方
向性結合器と前記送信アンテナとの間に設けたことをそ
の要旨とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
のレーダ装置において、前記スイッチング回路は前記受
信アンテナと前記混合器との間に設けたことをその要旨
とする。
のレーダ装置において、前記スイッチング回路は前記受
信アンテナと前記混合器との間に設けたことをその要旨
とする。
【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１つに記載のレーダ装置を車両に搭載し、車両
と障害物との相対距離と、車両と障害物との相対速度を
演算するためのビート信号を生成する車載用レーダ装置
であることをその要旨とする。
いずれか１つに記載のレーダ装置を車両に搭載し、車両
と障害物との相対距離と、車両と障害物との相対速度を
演算するためのビート信号を生成する車載用レーダ装置
であることをその要旨とする。
【００１５】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
フィルタは受信信号に含まれる送信信号中に含まれる出
力変動ノイズを除去する。その結果、フィルタを設けた
だけの安価な回路で送信信号の出力変動ノイズに影響さ
れることなく精度の高いビート信号を復調することがで
きる。
フィルタは受信信号に含まれる送信信号中に含まれる出
力変動ノイズを除去する。その結果、フィルタを設けた
だけの安価な回路で送信信号の出力変動ノイズに影響さ
れることなく精度の高いビート信号を復調することがで
きる。
【００１６】請求項２に記載の発明によれば、スイッチ
ング回路により、受信信号がスイッチング変調されて混
合器に入力される。混合器は、このスイッチング変調さ
れた受信信号と方向性結合器からのローカル信号とをミ
キシングする。混合器にてミキシングされたミキシング
信号は、ハイパスフィルタにて送信信号中に含まれる発
振器の周波数変調の際に生ずる低周波の出力変動ノイズ
が除去される。この時、ミキシング信号はスイッチング
変調されているため、ミキシング信号中の障害物までの
相対距離に対応した距離成分及び相対速度に対応した速
度成分のそれぞれ周波数成分が含まれた低周波数のビー
ト信号の成分は除去されず、スイッチング復調回路にて
該ビート信号に復調される。
ング回路により、受信信号がスイッチング変調されて混
合器に入力される。混合器は、このスイッチング変調さ
れた受信信号と方向性結合器からのローカル信号とをミ
キシングする。混合器にてミキシングされたミキシング
信号は、ハイパスフィルタにて送信信号中に含まれる発
振器の周波数変調の際に生ずる低周波の出力変動ノイズ
が除去される。この時、ミキシング信号はスイッチング
変調されているため、ミキシング信号中の障害物までの
相対距離に対応した距離成分及び相対速度に対応した速
度成分のそれぞれ周波数成分が含まれた低周波数のビー
ト信号の成分は除去されず、スイッチング復調回路にて
該ビート信号に復調される。
【００１７】請求項３に記載の発明によれば、受信信号
のスイッチング変調は、方向性結合器と送信アンテナと
の間に設けたスイッチング回路にて行われる。請求項４
に記載の発明によれば、受信信号のスイッチング変調
は、受信アンテナと混合器との間に設けたスイッチング
回路にて行われる。
のスイッチング変調は、方向性結合器と送信アンテナと
の間に設けたスイッチング回路にて行われる。請求項４
に記載の発明によれば、受信信号のスイッチング変調
は、受信アンテナと混合器との間に設けたスイッチング
回路にて行われる。
【００１８】請求項５に記載の発明によれば、レーダ装
置を車両に搭載したことから、車両において、より精度
の高い車間距離制御、衝突警報制御又は自動走行制御を
実現させることができる。
置を車両に搭載したことから、車両において、より精度
の高い車間距離制御、衝突警報制御又は自動走行制御を
実現させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を車両としての自動
車に搭載したＦＭ−ＣＷレーダ装置に具体化した一実施
形態について図面に従って説明する。図１は、レーダ装
置としてのＦＭ−ＣＷレーダ装置のブロック回路図を示
し、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１０は、送信機１０ａと受信
機１０ｂ及び制御装置１０ｃとを備えている。
車に搭載したＦＭ−ＣＷレーダ装置に具体化した一実施
形態について図面に従って説明する。図１は、レーダ装
置としてのＦＭ−ＣＷレーダ装置のブロック回路図を示
し、ＦＭ−ＣＷレーダ装置１０は、送信機１０ａと受信
機１０ｂ及び制御装置１０ｃとを備えている。
【００２０】送信機１０ａは、発振器１１、スイッチン
グ回路１２、方向性結合器１３及び送信アンテナ１４を
備えている。発振器１１は、本実施形態では中心周波数
が６０．５ギガヘルツであって三角状に周波数変調され
た電波を生成し出力する。詳述すると、発振器１１は公
知の構成であって、ガンダイオードになるミリ波発振器
と金属ストリップ共振器及びバラクタダイオードを有し
た周波数変調器とからなる。
グ回路１２、方向性結合器１３及び送信アンテナ１４を
備えている。発振器１１は、本実施形態では中心周波数
が６０．５ギガヘルツであって三角状に周波数変調され
た電波を生成し出力する。詳述すると、発振器１１は公
知の構成であって、ガンダイオードになるミリ波発振器
と金属ストリップ共振器及びバラクタダイオードを有し
た周波数変調器とからなる。
【００２１】そして、ミリ波発振器のガンダイオードが
金属ストリップ共振器に共振して６０．５ギガヘルツの
電波を発振し、その金属ストリップ共振器からの電波が
ＮＲＤガイド（Non Radiative Dielectric Guide
；非放射性誘電体線路）よりなる基幹導波路に伝搬さ
れる。そして、基幹導波路を伝搬する電波は周波数変調
器のバラクタダイオードのバイアス電圧が調整されるこ
とによって６０．５ギガヘルツを中心周波数として周波
数変調される。この時、本実施形態では、変調幅は１０
０メガヘルツであり、周波数を上昇させるアップ区間と
周波数を下降させるダウン区間との合計は、即ち繰り返
し変調周期は１ミリ秒としている。
金属ストリップ共振器に共振して６０．５ギガヘルツの
電波を発振し、その金属ストリップ共振器からの電波が
ＮＲＤガイド（Non Radiative Dielectric Guide
；非放射性誘電体線路）よりなる基幹導波路に伝搬さ
れる。そして、基幹導波路を伝搬する電波は周波数変調
器のバラクタダイオードのバイアス電圧が調整されるこ
とによって６０．５ギガヘルツを中心周波数として周波
数変調される。この時、本実施形態では、変調幅は１０
０メガヘルツであり、周波数を上昇させるアップ区間と
周波数を下降させるダウン区間との合計は、即ち繰り返
し変調周期は１ミリ秒としている。
【００２２】周波数変調された電波は、ＮＲＤガイドよ
りなる基幹導波路を介してスイッチング回路１２に出力
される。又、周波数変調された電波は、発振器１１とス
イッチング回路１２の間の基幹導波路上に設けられた方
向性結合器１３によって分配されてＮＲＤガイドを介し
てローカル信号として受信機１０ｂに出力されるように
なっている。
りなる基幹導波路を介してスイッチング回路１２に出力
される。又、周波数変調された電波は、発振器１１とス
イッチング回路１２の間の基幹導波路上に設けられた方
向性結合器１３によって分配されてＮＲＤガイドを介し
てローカル信号として受信機１０ｂに出力されるように
なっている。
【００２３】スイッチング回路１２はピンダイオードか
らなる透過型ダイオードスイッチであって、発振器１１
からの電波を透過させてＮＲＤガイドを介して次段の送
信アンテナ１４から放射させたり、反対に発振器１１か
らの電波を遮断して送信アンテナ１４から放射させない
ように制御する。詳述すると、スイッチング回路１２を
構成するピンダイオードをオフ状態にさせると、ピンダ
イオードは電波を透過して送信アンテナ１４から放射さ
せる。反対に、ピンダイオードをオン状態にさせると、
ピンダイオードは電波を吸収して送信アンテナ１４から
放射を遮断する。そして、本実施形態では、ピンダイオ
ードのオン・オフ動作を１．０マイクロ秒の周期（周波
数で１メガヘルツ）で繰り返し制御することにより、ス
イッチング回路１２は電波を送信信号として送信アンテ
ナ１４から間欠的に放射させるようになっている。つま
り、このスイッチング回路１２にて、送信信号はスイッ
チング変調されている。そして、このスイッチング回路
１２に設けたピンダイオードのオン・オフ動作を１．０
マイクロ秒の周期で繰り返し制御するための制御信号Ｓ
ＧＣは、制御装置１０ｃから出力される。
らなる透過型ダイオードスイッチであって、発振器１１
からの電波を透過させてＮＲＤガイドを介して次段の送
信アンテナ１４から放射させたり、反対に発振器１１か
らの電波を遮断して送信アンテナ１４から放射させない
ように制御する。詳述すると、スイッチング回路１２を
構成するピンダイオードをオフ状態にさせると、ピンダ
イオードは電波を透過して送信アンテナ１４から放射さ
せる。反対に、ピンダイオードをオン状態にさせると、
ピンダイオードは電波を吸収して送信アンテナ１４から
放射を遮断する。そして、本実施形態では、ピンダイオ
ードのオン・オフ動作を１．０マイクロ秒の周期（周波
数で１メガヘルツ）で繰り返し制御することにより、ス
イッチング回路１２は電波を送信信号として送信アンテ
ナ１４から間欠的に放射させるようになっている。つま
り、このスイッチング回路１２にて、送信信号はスイッ
チング変調されている。そして、このスイッチング回路
１２に設けたピンダイオードのオン・オフ動作を１．０
マイクロ秒の周期で繰り返し制御するための制御信号Ｓ
ＧＣは、制御装置１０ｃから出力される。
【００２４】次に、受信機１０ｂについて説明する。受
信機１０ｂは受信アンテナ２１、混合器２２、ハイパス
フィルタ２３、ＡＣ増幅器２４及びスイッチング復調回
路２５を備えている。
信機１０ｂは受信アンテナ２１、混合器２２、ハイパス
フィルタ２３、ＡＣ増幅器２４及びスイッチング復調回
路２５を備えている。
【００２５】受信アンテナ２１は、前記送信アンテナ１
４から間欠的に放射された送信信号が障害物に反射しそ
の反射波を受信する。その送信アンテナ１４が受信した
反射波はＮＲＤガイドを介して受信信号として混合器２
２に出力される。混合器２２は、この受信信号とともに
前記送信機１０ａの方向性結合器１３からのローカル信
号を入力する。混合器２２は、受信信号とローカル信号
とをミキシングして受信信号の周波数ｆ２からローカル
信号（発振器１１から発振した周波数変調された電波）
の周波数ｆ１を差し引いた周波数ｆ３（＝ｆ２−ｆ１）
のミキシング信号Ｓ１を生成する。このミキシング信号
Ｓ１は、図２（ａ）に示すように、１点鎖線で示すよう
な低周波成分が含まれる。
４から間欠的に放射された送信信号が障害物に反射しそ
の反射波を受信する。その送信アンテナ１４が受信した
反射波はＮＲＤガイドを介して受信信号として混合器２
２に出力される。混合器２２は、この受信信号とともに
前記送信機１０ａの方向性結合器１３からのローカル信
号を入力する。混合器２２は、受信信号とローカル信号
とをミキシングして受信信号の周波数ｆ２からローカル
信号（発振器１１から発振した周波数変調された電波）
の周波数ｆ１を差し引いた周波数ｆ３（＝ｆ２−ｆ１）
のミキシング信号Ｓ１を生成する。このミキシング信号
Ｓ１は、図２（ａ）に示すように、１点鎖線で示すよう
な低周波成分が含まれる。
【００２６】この低周波成分は前記送信機１０ａでのパ
ワー変調に起因するものである。詳述すると、前記発振
器１１のバラクタダイオードは、そのバイアス電圧に対
する電波（送信信号）の出力が一定でない。そのため、
その出力変動に基づいて発振器１１から発振される電波
（送信信号）は三角状の周波数変調とともにパワー変調
されることになり、このパワー変調がミキシング信号Ｓ
１の低周波成分となってあらわれることになる。
ワー変調に起因するものである。詳述すると、前記発振
器１１のバラクタダイオードは、そのバイアス電圧に対
する電波（送信信号）の出力が一定でない。そのため、
その出力変動に基づいて発振器１１から発振される電波
（送信信号）は三角状の周波数変調とともにパワー変調
されることになり、このパワー変調がミキシング信号Ｓ
１の低周波成分となってあらわれることになる。
【００２７】ミキシング信号Ｓ１はハイパスフィルタ２
３に出力される。ハイパスフィルタ２３は、ミキシング
信号Ｓ１の低周波成分をカットする。従って、ハイパス
フィルタ２３から出力されるミキシング信号Ｓ２は、図
２（ｂ）に示すように、低周波成分が除去された波形と
なる。ハイパスフィルタ２３によって、低周波成分がカ
ットされたミキシング信号Ｓ２は、ＡＣ増幅器２４に出
力される。ＡＣ増幅器２４は、ミキシング信号Ｓ２をＡ
Ｃ増幅することにより図２（ｃ）に示す被検波信号Ｓ３
を生成し、該被検波信号Ｓ３を次段のスイッチング復調
回路２５に出力する。スイッチング復調回路２５は、被
検波信号Ｓ３とともに、前記制御装置１０ｃからの制御
信号ＳＧＣをサンプリング信号として入力する。つま
り、制御信号ＳＧＣの例えば立ち上がりに応答し被検波
信号Ｓ３をサンプルホールドし、次の立ち上がりに応答
して新たな被検波信号Ｓ３をサンプルホールドするよう
にして、同期復調して図２（ｄ）に示すようなビート信
号Ｓ４を生成する。
３に出力される。ハイパスフィルタ２３は、ミキシング
信号Ｓ１の低周波成分をカットする。従って、ハイパス
フィルタ２３から出力されるミキシング信号Ｓ２は、図
２（ｂ）に示すように、低周波成分が除去された波形と
なる。ハイパスフィルタ２３によって、低周波成分がカ
ットされたミキシング信号Ｓ２は、ＡＣ増幅器２４に出
力される。ＡＣ増幅器２４は、ミキシング信号Ｓ２をＡ
Ｃ増幅することにより図２（ｃ）に示す被検波信号Ｓ３
を生成し、該被検波信号Ｓ３を次段のスイッチング復調
回路２５に出力する。スイッチング復調回路２５は、被
検波信号Ｓ３とともに、前記制御装置１０ｃからの制御
信号ＳＧＣをサンプリング信号として入力する。つま
り、制御信号ＳＧＣの例えば立ち上がりに応答し被検波
信号Ｓ３をサンプルホールドし、次の立ち上がりに応答
して新たな被検波信号Ｓ３をサンプルホールドするよう
にして、同期復調して図２（ｄ）に示すようなビート信
号Ｓ４を生成する。
【００２８】このビート信号Ｓ４は、障害物までの相対
距離に対応した距離成分及び相対速度に対応した速度成
分のそれぞれ周波数成分が含まれた信号である。そし
て、このビート信号Ｓ４は、図示しないＡ／Ｄ変換回路
にてデジタル値に変換された後、障害物までの相対距離
及び障害物との間の相対速度を演算されるための信号処
理がなされる。
距離に対応した距離成分及び相対速度に対応した速度成
分のそれぞれ周波数成分が含まれた信号である。そし
て、このビート信号Ｓ４は、図示しないＡ／Ｄ変換回路
にてデジタル値に変換された後、障害物までの相対距離
及び障害物との間の相対速度を演算されるための信号処
理がなされる。
【００２９】次に、上記のように構成した実施形態の特
徴を以下に記載する。 （１）本実施形態では、混合器２２とＡＣ増幅器２４と
の間にハイパスフィルタ２３を設けた。従って、このハ
イパスフィルタ２３によって混合器２２から出力される
ミキシング信号Ｓ１に含まれる発振器１１の出力変動に
基づくノイズ（低周波成分）を除去することがでる。そ
の結果、ハイパスフィルタ２３という安価な回路で精度
の高いビート信号Ｓ４を得ることができ、より精度の高
い相対間隔及び相対速度の演算を行なうことができる。
そして、この自動車において、より精度の高い車間距離
制御、衝突警報制御又は自動走行制御を実現させること
ができる。
徴を以下に記載する。 （１）本実施形態では、混合器２２とＡＣ増幅器２４と
の間にハイパスフィルタ２３を設けた。従って、このハ
イパスフィルタ２３によって混合器２２から出力される
ミキシング信号Ｓ１に含まれる発振器１１の出力変動に
基づくノイズ（低周波成分）を除去することがでる。そ
の結果、ハイパスフィルタ２３という安価な回路で精度
の高いビート信号Ｓ４を得ることができ、より精度の高
い相対間隔及び相対速度の演算を行なうことができる。
そして、この自動車において、より精度の高い車間距離
制御、衝突警報制御又は自動走行制御を実現させること
ができる。
【００３０】（２）本実施形態では、スイッチング回路
１２により１．０マイクロ秒の周期（周波数で１メガヘ
ルツ）で繰り返し制御して送信信号を送信アンテナ１４
から間欠的に放射させるようになっている。従って、混
合器２２にて得られたミキシング信号Ｓ１中の障害物ま
での相対距離に対応した距離成分及び相対速度に対応し
た速度成分のそれぞれ周波数成分が含まれた低周波数の
ビート信号Ｓ４がスイッチング変調されていることによ
り消去されることがない。その結果、発振器１１の出力
変動に基づくノイズ（低周波成分）のみを除去すること
ができる。
１２により１．０マイクロ秒の周期（周波数で１メガヘ
ルツ）で繰り返し制御して送信信号を送信アンテナ１４
から間欠的に放射させるようになっている。従って、混
合器２２にて得られたミキシング信号Ｓ１中の障害物ま
での相対距離に対応した距離成分及び相対速度に対応し
た速度成分のそれぞれ周波数成分が含まれた低周波数の
ビート信号Ｓ４がスイッチング変調されていることによ
り消去されることがない。その結果、発振器１１の出力
変動に基づくノイズ（低周波成分）のみを除去すること
ができる。
【００３１】（３）本実施形態では、混合器２２は、方
向性結合器１３を介して取り込んだ発振器１１からの送
信信号をローカル信号として使用した。従って、ヘテロ
ダイン方式のように局部発振器等の特別な発振器を必要
としないので、回路構成が簡単でより安価でより精度の
高いビート信号Ｓ４を復調させることができる。
向性結合器１３を介して取り込んだ発振器１１からの送
信信号をローカル信号として使用した。従って、ヘテロ
ダイン方式のように局部発振器等の特別な発振器を必要
としないので、回路構成が簡単でより安価でより精度の
高いビート信号Ｓ４を復調させることができる。
【００３２】発明の実施の形態は、上記実施形態に限定
されるものではなく、以下のようにして実施してもよ
い。 ・前記実施形態では、送信機１０ａ側にスイッチング回
路１２を設けたが、これを図３に示すように、受信アン
テナ２１と混合器２２との間にスイッチング回路１２を
設けて実施してもよい。この場合には、前記実施形態と
同様に発振器１１の出力変動に基づくノイズ（低周波成
分）のみが除去され、前記実施形態の（１）〜（３）の
効果を有する。
されるものではなく、以下のようにして実施してもよ
い。 ・前記実施形態では、送信機１０ａ側にスイッチング回
路１２を設けたが、これを図３に示すように、受信アン
テナ２１と混合器２２との間にスイッチング回路１２を
設けて実施してもよい。この場合には、前記実施形態と
同様に発振器１１の出力変動に基づくノイズ（低周波成
分）のみが除去され、前記実施形態の（１）〜（３）の
効果を有する。
【００３３】・上記実施形態では、自動車に搭載した車
載用レーダに具体化したが、無人搬送車、鉄道車両、船
舶等に具体化してもよい。この場合にも前記実施形態の
（１）〜（３）の効果を同様な効果を有する。
載用レーダに具体化したが、無人搬送車、鉄道車両、船
舶等に具体化してもよい。この場合にも前記実施形態の
（１）〜（３）の効果を同様な効果を有する。
【００３４】・上記実施形態では、スイッチング回路１
２をピンダイオードにて具体化したがこれに限定される
ものではなく、要はスイッチング変調できればよく、例
えばサーキュレータとショットキーダイオードを使って
スイッチング変調を行うようにしてもよい。
２をピンダイオードにて具体化したがこれに限定される
ものではなく、要はスイッチング変調できればよく、例
えばサーキュレータとショットキーダイオードを使って
スイッチング変調を行うようにしてもよい。
【００３５】・尚、本実施形態においては、中心周波数
が６０．５ギガヘルツを使用したが、これに限定される
ものではなく、他のミリ波帯（例えば、７６．５ギガヘ
ルツ）を使用してもよい。
が６０．５ギガヘルツを使用したが、これに限定される
ものではなく、他のミリ波帯（例えば、７６．５ギガヘ
ルツ）を使用してもよい。
【００３６】
【発明の効果】請求項１〜５に記載の発明によれば、安
価な回路で周波数変調された送信信号の出力変動に影響
されることなく精度の高い復調を行なうことができる優
れた効果を有する。
価な回路で周波数変調された送信信号の出力変動に影響
されることなく精度の高い復調を行なうことができる優
れた効果を有する。
【図１】本実施形態のＦＭ−ＣＷレーダ装置のブロック
回路図。
回路図。
【図２】ＦＭ−ＣＷレーダ装置の受信機の各回路の出力
波形図。
波形図。
【図３】ＦＭ−ＣＷレーダ装置の別例を説明するブロッ
ク回路図。
ク回路図。
１０ ＦＭ−ＣＷレーダ装置 １０ａ 送信機 １０ｂ 受信機 １０ｃ 制御装置 １１ 発振器 １２ スイッチング回路 １３方向性結合器 １４ 送信アンテナ ２１ 受信アンテナ ２２ 混合器 ２３ ハイパスフィルタ ２４ ＡＣ増幅器 ２５ スイッチング復調回路 Ｓ１，Ｓ２ ミキシング信号 Ｓ３ 被検波信号 Ｓ４ ビート信号 ＳＧＣ 制御信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉木 充義 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機 株式会社内 Ｆターム(参考） 5J070 AB17 AB24 AC02 AC06 AD02 AF03 AH39 AK22 BF02 BF03
Claims (5)
- 【請求項１】 送信アンテナから放射される発振器に
て周波数変調された送信信号が障害物に反射しその反射
波を受信信号として受信アンテナにて受信し、その受信
信号と送信信号にて障害物との相対速度及び障害物まで
の相対距離の周波数成分を含むビート信号を復調するレ
ーダ装置において、 前記発振器にて周波数変調された送信信号中に含まれる
出力変動ノイズを除去するフィルタを設けたことを特徴
とするレーダ装置。 - 【請求項２】 周波数変調された電波を生成する発振
器と、 前記電波を送信信号として放射する送信アンテナと、 前記送信アンテナから放射された送信信号が障害物に反
射しその反射波を受信信号として受信する受信アンテナ
と、 前記発振器が生成した電波をローカル信号として取り出
す方向性結合器と、 前記方向性結合器からのローカル信号と受信アンテナか
らの受信信号とをミキシングする混合器と、 前記混合器にてミキシングされたミキシング信号をＡＣ
増幅するＡＣ増幅器と、 前記増幅器が増幅した増幅信号を復調して障害物との相
対速度及び障害物までの相対距離の周波数成分を含むビ
ート信号を生成する復調回路とを備えたレーダ装置であ
って、前記受信信号がスイッチング変調されて前記混合
器に入力されるようにスイッチング回路を設けるととも
に、前記混合器と前記ＡＣ増幅器との間にハイパスフィ
ルタを設け、前記復調回路はスイッチング復調回路にて
構成したことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のレーダ装置において、
前記スイッチング回路は前記方向性結合器と前記送信ア
ンテナとの間に設けたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載のレーダ装置において、
前記スイッチング回路は前記受信アンテナと前記混合器
との間に設けたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つに記載の
レーダ装置を車両に搭載し、車両と障害物との相対距離
と、車両と障害物との相対速度を演算するためのビート
信号を生成することを特徴とする車載用レーダ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052392A JP2001242241A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | レーダ装置及び車載用レーダ装置 |
| US09/794,148 US6445336B2 (en) | 2000-02-28 | 2001-02-28 | Radar device and on-vehicle radar device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052392A JP2001242241A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | レーダ装置及び車載用レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242241A true JP2001242241A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18573915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052392A Pending JP2001242241A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | レーダ装置及び車載用レーダ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6445336B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001242241A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190115333A (ko) * | 2018-04-02 | 2019-10-11 | 주식회사 에스원 | 주파수 오프셋 기능을 갖는 갭 필러 기반의 fmcw 레이더 감지기 및 이를 이용한 갭 필러 기반의 fmcw 레이더 감지방법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1298166B1 (en) * | 2000-06-29 | 2007-02-21 | JSR Corporation | Rubber composition |
| AU2002333320A1 (en) * | 2001-08-02 | 2003-02-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Material handling systems with high frequency radio location devices |
| DE10314557A1 (de) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Siemens Ag | Kompakter Mikrowellen-Anstandsensor mit geringer Leistungsaufnahme durch Leistungsmessung an einem stimulierten Empfangsoszillator |
| JP4459584B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2010-04-28 | 富士通テン株式会社 | レーダ装置および距離算出方法 |
| JP4544304B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2010-09-15 | 株式会社村田製作所 | レーダ |
| US20070080852A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Blumke Joel C | Phase locked loop as linear chirp extender |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2855246B2 (ja) | 1993-09-08 | 1999-02-10 | 日野自動車工業株式会社 | ミリ波送受信装置、ミリ波受信装置、およびミリ波送受信用アンテナ |
| US5677695A (en) * | 1994-11-21 | 1997-10-14 | Fujitsu Limited | Radar apparatus for detecting a distance/velocity |
| GB2327821B (en) * | 1997-05-17 | 1999-12-01 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for detecting an imminent or possible collision |
| JP3045977B2 (ja) * | 1997-06-18 | 2000-05-29 | 本田技研工業株式会社 | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000052392A patent/JP2001242241A/ja active Pending
-
2001
- 2001-02-28 US US09/794,148 patent/US6445336B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190115333A (ko) * | 2018-04-02 | 2019-10-11 | 주식회사 에스원 | 주파수 오프셋 기능을 갖는 갭 필러 기반의 fmcw 레이더 감지기 및 이를 이용한 갭 필러 기반의 fmcw 레이더 감지방법 |
| KR102076704B1 (ko) * | 2018-04-02 | 2020-02-12 | 주식회사 에스원 | 주파수 오프셋 기능을 갖는 갭 필러 기반의 fmcw 레이더 감지기 및 이를 이용한 갭 필러 기반의 fmcw 레이더 감지방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6445336B2 (en) | 2002-09-03 |
| US20010035838A1 (en) | 2001-11-01 |
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