JP2003130944A - On-vehicle radar device - Google Patents

On-vehicle radar device

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JP2003130944A
JP2003130944A JP2001323193A JP2001323193A JP2003130944A JP 2003130944 A JP2003130944 A JP 2003130944A JP 2001323193 A JP2001323193 A JP 2001323193A JP 2001323193 A JP2001323193 A JP 2001323193A JP 2003130944 A JP2003130944 A JP 2003130944A
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signal
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an on-vehicle radar device capable of suppressing the creeping effect of a transmission electromagnetic wave on a receiving means. SOLUTION: The electromagnetic waves generated by an oscillator 1 are subjected to PSK modulation by a modulator 2 to be emitted to space by a transmission antenna 4 and reflected by target matter 6 or other matter to be received by a receiving antenna 7. The received electromagnetic waves are subjected to IQ detection by an IQ detecting mixer 8. Both beat signals outputted from an I channel and a Q channel are multiplied by a multiplier 9 to output the voltage value corresponding to the phase difference between transmitting and receiving waves. An LO oscillator 10 outputs electromagnetic waves for LO to the mixer 8 while changes the frequency of electromagnetic waves corresponding to the voltage value to cancel the beat signal from matter other than the target matter 6. By this constitution, a signal processor 14 calculates the distance and relative speed of the target matter 6 on the basis of the beat signal outputted from the Q channel of the mixer 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は車載用レーダ装置
に関し、特に、自車両に搭載されて、自車両と目標物体
との間の距離及び相対速度を測定するための車載用レー
ダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle-mounted radar device, and more particularly to a vehicle-mounted radar device mounted on a vehicle for measuring a distance and a relative speed between the vehicle and a target object.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のレーダ装置としては、従来よ
り、図6に示すような装置が知られている。図6におい
て、101は目標物体に対して放射するための電磁波を
出力する発振器、102は上記電磁波の電力を分配し、
後述する送信ON/OFF用スイッチ103と受信ミク
サ109の両方に供給する分割手段として動作するパワ
ーデバイダ、103はパワーデバイダ102により送信
用に分配された電磁波をパルス変調するための送信ON
/OFF用スイッチ、104はパルス変調された上記電
磁波を空間に放射する送信アンテナ、105はレドー
ム、106は目標物体、107は目標物体で反射された
電磁波を受信するための受信アンテナ、108はパワー
デバイダ102によりLO用に分配された電磁波と目標
物体106からの反射電磁波とをミキシングする受信ミ
クサ、109はカットオフ周波数がパルス時間幅の逆数
となるフィルタ、110は反射電磁波の受信電力に応じ
てゲインを調整できるアンプ、111はAD変換器、1
12はAD変換器111により入力されたデータに基づ
いて目標物体106までの距離及び目標物体106の相
対速度を演算する信号処理回路である。
2. Description of the Related Art As a radar device of this type, a device as shown in FIG. 6 is conventionally known. In FIG. 6, 101 is an oscillator that outputs an electromagnetic wave to be radiated to a target object, 102 is the power of the electromagnetic wave,
A power divider that operates as a dividing unit that supplies both a transmission ON / OFF switch 103 and a reception mixer 109 to be described later, and 103 is a transmission ON for pulse-modulating the electromagnetic wave distributed by the power divider 102 for transmission.
An ON / OFF switch, 104 is a transmitting antenna that radiates the pulse-modulated electromagnetic wave into space, 105 is a radome, 106 is a target object, 107 is a receiving antenna for receiving the electromagnetic wave reflected by the target object, and 108 is power. A receiving mixer that mixes the electromagnetic wave distributed for LO by the divider 102 and the reflected electromagnetic wave from the target object 106, 109 is a filter whose cutoff frequency is the reciprocal of the pulse time width, and 110 is according to the received power of the reflected electromagnetic wave. Amplifier with adjustable gain, 111 is AD converter, 1
Reference numeral 12 is a signal processing circuit that calculates the distance to the target object 106 and the relative speed of the target object 106 based on the data input by the AD converter 111.

【0003】次に、上記のように構成された従来装置の
動作について説明する。まずはじめに、電磁波の送信動
作について説明する。まず、発振器101から例えば送
信周波数ftx=24.125GHzの周波数の電磁波
が出力される。その電磁波はパワーデバイダ102を通
過し、送信ON/OFF用スイッチ103によりパルス
変調される。パルス変調された電磁波は、送信アンテナ
104からレドーム105を通過し空間に放射される。
パルス変調は、パルス時間幅Tp例えば100ns(距
離15m相当)の間だけ、スイッチ103を閉じて送信
をONにし、それ以外は送信をOFFにする。パルス繰
り返し周期は例えば1μs(距離150m相当)とす
る。
Next, the operation of the conventional device constructed as described above will be described. First, an electromagnetic wave transmission operation will be described. First, the oscillator 101 outputs an electromagnetic wave having a transmission frequency ftx = 24.125 GHz, for example. The electromagnetic wave passes through the power divider 102 and is pulse-modulated by the transmission ON / OFF switch 103. The pulse-modulated electromagnetic wave passes through the radome 105 from the transmitting antenna 104 and is radiated into space.
In the pulse modulation, the switch 103 is closed and the transmission is turned on only for a pulse time width Tp, for example, 100 ns (equivalent to a distance of 15 m), and the transmission is turned off otherwise. The pulse repetition period is, for example, 1 μs (equivalent to a distance of 150 m).

【0004】次に、電磁波の受信動作を説明する。上述
したようにアンテナ104からレドーム5を通過して空
間に出力された電磁波は、距離Rに存在する目標物体1
06で反射され、図7のように距離Rに依存する遅延時
間Δtをもって再びレドーム105を通過し、受信アン
テナ107に入力される。また、目標物体106が相対
速度を持つとき、受信電磁波周波数は送信電磁波周波数
ftxに対してfbだけドップラシフトされる。受信ア
ンテナ107で入力された電磁波は、受信ミクサ108
でパワーデバイダ102からのLO用電磁波とミキシン
グされ、図9に示すドップラシフトfbに対応したビー
ト信号を出力する。得られたビート信号はフィルタ10
9を通過し、アンプ110により増幅されてADコンバ
ータ111に入力される。
Next, the electromagnetic wave receiving operation will be described. As described above, the electromagnetic wave output from the antenna 104 to the space through the radome 5 is the target object 1 existing at the distance R.
It is reflected at 06, passes through the radome 105 again with a delay time Δt depending on the distance R as shown in FIG. 7, and is input to the receiving antenna 107. When the target object 106 has a relative velocity, the reception electromagnetic wave frequency is Doppler-shifted by fb with respect to the transmission electromagnetic wave frequency ftx. The electromagnetic waves input by the receiving antenna 107 are received by the receiving mixer 108.
The mixed signal is mixed with the LO electromagnetic wave from the power divider 102, and a beat signal corresponding to the Doppler shift fb shown in FIG. 9 is output. The obtained beat signal is filtered by the filter 10.
After passing through 9, the signal is amplified by the amplifier 110 and input to the AD converter 111.

【0005】次に、ADコンバータ111に入力された
データから信号処理回路112が目標物体106の距離
及び相対速度を演算する方法を述べる。
Next, a method in which the signal processing circuit 112 calculates the distance and the relative speed of the target object 106 from the data input to the AD converter 111 will be described.

【0006】例えば距離分解能1mを得るために距離ゲ
ート幅(図7のtg)を6.6nsとする。したがって
距離ゲートでのサンプリングは150MHzである。
For example, the distance gate width (tg in FIG. 7) is set to 6.6 ns in order to obtain the distance resolution of 1 m. Therefore, the sampling at the range gate is 150 MHz.

【0007】また、例えば速度分解能1km/hを得た
いとすると、送信周波数ftx=24.125GHzよ
り、ドップラー周波数の分解能Δfは
For example, to obtain a velocity resolution of 1 km / h, the Doppler frequency resolution Δf is calculated from the transmission frequency ftx = 24.125 GHz.

【0008】[0008]

【数1】 [Equation 1]

【0009】となり、22.4msの計測時間が必要と
なる。ここで例えば最大計測距離を150mとした場
合、パルス繰り返し周期は1μsとなるので、速度分解
能1km/hを得るには上記装置においてビート信号を
図8のように距離ゲート毎にパルス22400発分を取
得し、そのすべてのデータを距離ゲート毎にFFTする
と、図9のように、ある距離ゲートでドップラシフトf
bが出力される。図8の場合では距離ゲート5と6でド
ップラシフトfbが観測される。
Therefore, the measurement time of 22.4 ms is required. Here, for example, when the maximum measurement distance is 150 m, the pulse repetition period is 1 μs. Therefore, in order to obtain the velocity resolution of 1 km / h, the beat signal in the above device is 22400 pulses for each distance gate as shown in FIG. When all the data are acquired and FFT is performed for each distance gate, the Doppler shift f is obtained at a certain distance gate as shown in FIG.
b is output. In the case of FIG. 8, the Doppler shift fb is observed at the range gates 5 and 6.

【0010】ここで、距離、相対速度は下記式(2)、
(3)で計算できる。
Here, the distance and the relative speed are expressed by the following equation (2),
It can be calculated in (3).

【0011】[0011]

【数2】 [Equation 2]

【0012】ここで、Tgは距離ゲート時間幅、nは距
離ゲート番号、Cは光速、fbはビート周波数、f0は
送信周波数(24.125GHz)である。
Here, Tg is the range gate time width, n is the range gate number, C is the speed of light, fb is the beat frequency, and f0 is the transmission frequency (24.125 GHz).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来の車載用レーダ装
置は以上のように動作して目標物体及び相対速度を検出
するように構成されているが、しかしながら、実際に
は、図10に示すように、送信時に送信波が直接受信さ
れてしまう(以降、回りこみとする。)という現象が起
こる。この回り込みという現象は、主に、1つのアンテ
ナを送信用と受信用とに共用して用いるために、回路内
での漏れ込みや、レドーム105や車両のバンパーなど
で送信波が極近距離で反射する事等により生じてしまう
ものである。
The conventional vehicle-mounted radar device is configured to operate as described above to detect the target object and the relative velocity. However, in practice, as shown in FIG. In addition, a phenomenon occurs in which the transmitted wave is directly received during transmission (hereinafter, referred to as wraparound). This phenomenon of wraparound is mainly due to the fact that one antenna is used for both transmission and reception, so that the transmission wave leaks in the circuit and the transmission wave is very close to the radome 105 or the bumper of the vehicle. It is caused by reflection.

【0014】図6の従来装置では、回り込み現象の発生
を低く抑えるために、送信アンテナ104と受信アンテ
ナ107とを設けた、送受別アンテナを採用している。
しかしながら、実際には、レドーム105での反射波を
完全に除去することはできないうえ、回り込み波は車両
などの目標物体106よりも極めて大きいので、検波電
圧が大きすぎて、アンプ110が飽和してしまうという
問題点があった。また、アンプ110で飽和しないよう
にアンプ110の利得を下げると、遠方の目標物体を検
出できなくなるなどの問題点があった。
In the conventional apparatus of FIG. 6, in order to suppress the occurrence of the wraparound phenomenon to a low level, a transmitting / receiving antenna provided with a transmitting antenna 104 and a receiving antenna 107 is adopted.
However, in reality, the reflected wave at the radome 105 cannot be completely removed, and the sneak wave is much larger than the target object 106 such as a vehicle. Therefore, the detected voltage is too large and the amplifier 110 is saturated. There was a problem that it would end up. Further, if the gain of the amplifier 110 is lowered so as not to saturate the amplifier 110, there is a problem that a distant target object cannot be detected.

【0015】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、送信電磁波の受信手段への回り込
みの影響を抑えることが可能な車載用レーダ装置を得る
ことを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain an on-vehicle radar device capable of suppressing the influence of the transmission electromagnetic wave on the receiving means.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明は、送信電磁波
及び受信電磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度
を測定するための車載用レーダ装置であって、電磁波を
発生する発振手段と、前記発振手段で発生された前記電
磁波をPSK変調するPSK変調手段と、PSK変調さ
れた前記電磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信
手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反
射された前記電磁波を受信する受信手段と、受信用電磁
波を出力する受信用発振手段と、前記受信手段により受
信された電磁波と前記受信用発振手段から出力される受
信用電磁波とをミキシングし、ビート信号を出力する検
波手段と、前記ビート信号に基づいて、前記受信手段に
より受信された電磁波と前記受信用発振手段から出力さ
れる電磁波との位相差を出力する送受信波位相差検出手
段と、前記位相差検出手段から出力される位相差の値が
0になるように前記受信用発振手段の受信用電磁波の周
波数を制御することにより、前記目標物体以外からのビ
ート信号をキャンセルするキャンセル手段と、前記検波
手段から出力されるビート信号に基づいて、前記目標物
体の距離及び相対速度を演算する信号処理手段とを備え
た車載用レーダ装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a vehicle-mounted radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object based on a transmission electromagnetic wave and a reception electromagnetic wave, the oscillation means generating the electromagnetic wave, and PSK modulating means for PSK modulating the electromagnetic wave generated by the oscillating means, transmitting means for radiating the PSK modulated electromagnetic wave into space, and radiated by the transmitting means and reflected by the target object or another object. A receiving unit that receives the electromagnetic wave, a receiving oscillating unit that outputs the receiving electromagnetic wave, an electromagnetic wave that is received by the receiving unit and a receiving electromagnetic wave that is output from the receiving oscillating unit are mixed, and a beat signal is generated. The detecting means for outputting, the position of the electromagnetic wave received by the receiving means and the electromagnetic wave output from the receiving oscillating means based on the beat signal. By controlling the frequency of the reception electromagnetic wave of the transmission / reception wave phase difference detection means that outputs a difference and the value of the phase difference output from the phase difference detection means to be 0, the target An in-vehicle radar device comprising: canceling means for canceling a beat signal from other than the object; and signal processing means for calculating the distance and relative speed of the target object based on the beat signal output from the detecting means. .

【0017】また、この発明は、送信電磁波及び受信電
磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定する
ための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発
振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPS
K変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電
磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により
放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前
記電磁波を受信する受信手段と、前記受信手段により受
信された前記電磁波をIQ検波して、Iチャンネル及び
Qチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段
と、前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネル
から出力された両ビート信号を乗算して、送受信波の位
相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、前記乗算手
段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変え
ながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧
制御発振手段と、前記IQ検波手段のQチャンネルから
出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離
及び相対速度を求める信号処理手段とを備えた車載用レ
ーダ装置である。
Further, the present invention relates to an on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object based on a transmitted electromagnetic wave and a received electromagnetic wave, the oscillating means generating the electromagnetic wave and the oscillating means generating the electromagnetic wave. The electromagnetic wave generated is PS
PSK modulation means for K modulation, transmission means for radiating the PSK-modulated electromagnetic wave in space, receiving means for receiving the electromagnetic wave radiated by the transmission means and reflected by the target object or another object, IQ detection is performed on the electromagnetic waves received by the receiving means, and IQ detection means for outputting beat signals from the I channel and Q channel is multiplied by both beat signals output from the I channel and Q channel of the IQ detection means. And a voltage for outputting the LO electromagnetic wave to the IQ detecting means while changing the frequency of the electromagnetic wave according to the voltage value output from the multiplying means and the multiplying means outputting the voltage value according to the phase difference between the transmitted and received waves. The distance and the relative speed of the target object are obtained based on the beat signal output from the control oscillating means and the Q channel of the IQ detecting means. A vehicle radar apparatus having a signal processing means.

【0018】また、送信電磁波及び受信電磁波に基づい
て、目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載
用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、
前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調する
PSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間
に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、
前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を
受信する受信手段と、所定周波数の電磁波を出力するI
F信号用発振手段と、前記受信手段により受信された前
記電磁波と前記IF信号用発振手段から出力された前記
電磁波とをミキシングして、IF信号を出力する初段ミ
キシング手段と、前記初段ミキシング手段のIF信号を
IQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビー
ト信号を出力するIQ検波手段と、前記IQ検波手段の
Iチャンネル及びQチャンネルから出力される両ビート
信号を乗算し、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力
する乗算手段と、前記乗算手段から出力される電圧値に
応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段に
LO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、前記IQ
検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基
づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号
処理手段とを備えた車載用レーダ装置である。
An on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object based on a transmitted electromagnetic wave and a received electromagnetic wave, the oscillating means generating the electromagnetic wave,
PSK modulating means for PSK modulating the electromagnetic wave generated by the oscillating means, transmitting means for radiating the PSK modulated electromagnetic wave into space, and radiating by the transmitting means,
Receiving means for receiving the electromagnetic wave reflected by the target object or another object, and I for outputting an electromagnetic wave of a predetermined frequency
F signal oscillating means, first-stage mixing means for mixing the electromagnetic wave received by the receiving means and the electromagnetic wave output from the IF signal oscillating means to output an IF signal, and the first-stage mixing means. The phase difference between the transmitted and received waves is obtained by multiplying the IQ detection means for IQ detection of the IF signal and outputting the beat signal from the I channel and the Q channel by both the beat signals output from the I channel and Q channel of the IQ detection means. A voltage control oscillating means for outputting a LO electromagnetic wave to the IQ detecting means while changing the frequency of the electromagnetic wave in accordance with the voltage value output from the multiplying means;
A vehicle-mounted radar device comprising: a signal processing means for obtaining a distance and a relative speed of the target object based on a beat signal output from the Q channel of the detection means.

【0019】また、前記電圧制御発振手段と前記IQ検
波手段との間に設けられ、前記LO用電磁波の周波数の
位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段をさらに備
えている。
Further, there is further provided a delay means provided between the voltage controlled oscillation means and the IQ detection means for delaying the phase of the frequency of the LO electromagnetic wave by π / 2.

【0020】また、前記受信手段と前記IQ検波手段と
の間に設けられ、前記受信手段により受信された前記電
磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延
手段をさらに備えている。
Further, there is further provided a delay means provided between the receiving means and the IQ detecting means for delaying the phase of the frequency of the electromagnetic wave received by the receiving means by π / 2.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図1について説明する。図1は、この発
明の実施の形態1による車載用レーダ装置の構成を示す
ブロック図である。まず、送信系から説明する。図1に
おいて、1は例えば送信周波数ftx=24.125G
Hzの電磁波を発生する発振器である。2は発振器1の
電磁波をPSK変調するための信号を出力する変調器で
ある。3は発振器1の電磁波を変調器2の出力に応じて
PSK変調するためのミクサである。4はミクサ3でP
SK変調された電磁波を空間に放射する送信アンテナで
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an in-vehicle radar device according to Embodiment 1 of the present invention. First, the transmission system will be described. In FIG. 1, 1 is, for example, a transmission frequency ftx = 24.125G
It is an oscillator that generates an electromagnetic wave of Hz. Reference numeral 2 is a modulator that outputs a signal for PSK modulating the electromagnetic wave of the oscillator 1. Reference numeral 3 is a mixer for PSK modulating the electromagnetic wave of the oscillator 1 according to the output of the modulator 2. 4 is the mixer 3 and P
It is a transmission antenna that radiates SK-modulated electromagnetic waves into space.

【0022】送信系の動作について説明する。発振器1
により出力された電磁波は、変調器2からの信号に基づ
いてミクサ3によりPSK変調される。ミクサ3の出力
では変調器2のパルス出力に応じて発振器1の電磁波の
位相が180°変化する。送信アンテナ4はミクサ3で
PSK変調された電磁波を空間に放射する。放射された
電磁波はレドーム5を通過し、距離R及び相対速度Vの
目標物体6で反射する。
The operation of the transmission system will be described. Oscillator 1
The electromagnetic wave output by is subjected to PSK modulation by the mixer 3 based on the signal from the modulator 2. At the output of the mixer 3, the phase of the electromagnetic wave of the oscillator 1 changes by 180 ° according to the pulse output of the modulator 2. The transmitting antenna 4 radiates the electromagnetic wave PSK-modulated by the mixer 3 into space. The emitted electromagnetic wave passes through the radome 5 and is reflected by the target object 6 having a distance R and a relative velocity V.

【0023】次に受信系を説明する。7は、送信アンテ
ナ4により放射され、目標物体または他の物体で反射さ
れた電磁波を受信する受信アンテナである。8は、受信
アンテナ7により受信された電磁波と後述するLO発振
器(受信用発振手段)から出力される電磁波とをミキシ
ングし、ビート信号を出力する検波手段であり、本実施
の形態においては、受信アンテナ7により受信された電
磁波をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルか
らビート信号を出力するIQ検波手段であるミクサから
構成されている。ミクサ8内には、図のように、Iチャ
ンネル用ミクサ81、Qチャンネル用ミクサ82、及
び、π/2位相だけ位相を遅らせるπ/2遅延回路83
が設けられている。9は、ミクサ8から出力される両ビ
ート信号に基づいて、受信アンテナ7により受信された
電磁波とLO発振器10から出力される電磁波との位相
差を出力する送受信波位相差検出手段であり、本実施の
形態においては、ミクサ8のIチャンネル及びQチャン
ネルから出力された両ビート信号を乗算して、送受信波
の位相差に応じた電圧値を出力する乗算器から構成され
ている。10は、受信用電磁波を発振する受信用発振手
段であるとともに、乗算器9により求められる位相差の
値が0になるように、出力する電磁波の周波数を制御す
ることにより、目標物体以外からのビート信号をキャン
セルするキャンセル手段であり、本実施の形態において
は、乗算器9から出力される電圧値に応じて電磁波の周
波数を変えながらミクサ8にLO用電磁波を出力するL
O発振器から構成されている。11はIQ検波用ミクサ
8のQチャンネル用ミクサ82の出力をフィルタするフ
ィルタ、12はフィルタ11でフィルタされた信号を増
幅するアンプ、13は増幅された信号をA/DするA/
D変換器、14はA/Dデータを信号処理し、目標物体
6の距離R及び相対速度Vを演算する信号処理器であ
る。
Next, the receiving system will be described. Reference numeral 7 is a receiving antenna for receiving the electromagnetic waves radiated by the transmitting antenna 4 and reflected by the target object or another object. Reference numeral 8 denotes detection means for mixing an electromagnetic wave received by the receiving antenna 7 and an electromagnetic wave output from a LO oscillator (reception oscillating means) described later, and outputting a beat signal. It is composed of a mixer which is IQ detection means for IQ-detecting an electromagnetic wave received by the antenna 7 and outputting a beat signal from the I-channel and the Q-channel. In the mixer 8, as shown, a mixer 81 for I channel, a mixer 82 for Q channel, and a π / 2 delay circuit 83 for delaying the phase by π / 2 phase.
Is provided. Reference numeral 9 is a transmission / reception wave phase difference detecting means for outputting a phase difference between the electromagnetic wave received by the receiving antenna 7 and the electromagnetic wave output from the LO oscillator 10, based on both beat signals output from the mixer 8. In the embodiment, it is composed of a multiplier that multiplies both beat signals output from the I channel and Q channel of the mixer 8 and outputs a voltage value corresponding to the phase difference between the transmitted and received waves. Reference numeral 10 denotes a receiving oscillating unit that oscillates a receiving electromagnetic wave, and controls the frequency of the output electromagnetic wave so that the value of the phase difference obtained by the multiplier 9 becomes 0. This is a canceling means for canceling the beat signal, and in the present embodiment, L that outputs the LO electromagnetic wave to the mixer 8 while changing the frequency of the electromagnetic wave according to the voltage value output from the multiplier 9.
It consists of an O oscillator. Reference numeral 11 is a filter for filtering the output of the Q channel mixer 82 of the IQ detection mixer 8, 12 is an amplifier for amplifying the signal filtered by the filter 11, 13 is A / D for amplifying the amplified signal.
The D converter 14 is a signal processor that processes the A / D data and calculates the distance R and the relative speed V of the target object 6.

【0024】受信系の動作について説明する。反射した
電磁波はレドーム5を通過し、受信アンテナ7に入力さ
れる。同時に送信波がレドーム5で反射され、受信アン
テナ7に入力される(回りこみ)。受信アンテナ7によ
り受信された電磁波は、ミクサ8によりIQ検波され
る。IQ検波された両ビート信号は乗算器9により乗算
されて、LO発振器10に入力される。LO発振器10
の出力は2方向に電力を分配し、一方は、IQ検波用ミ
クサ8のIチャンネル用ミクサ81のLO入力に供給さ
れている。もう一方は、π/2だけ位相を遅らせるπ/
2遅延回路83を経由してIQ検波用ミクサ8のQチャ
ンネル用ミクサ82のLO入力に供給されている。IQ
検波用ミクサ8のQチャンネル用ミクサ82からの出力
が、フィルタ11によりフィルタされ、アンプ12に入
力されて増幅される。増幅された当該信号は、A/D変
換器13によりA/D変換され、信号処理器14におい
て、当該A/D変換されたデータに基づいて、目標物体
6の距離R及び相対速度Vが演算される。
The operation of the receiving system will be described. The reflected electromagnetic wave passes through the radome 5 and is input to the receiving antenna 7. At the same time, the transmitted wave is reflected by the radome 5 and input to the receiving antenna 7 (wraparound). The electromagnetic wave received by the receiving antenna 7 is IQ-detected by the mixer 8. The IQ-detected both beat signals are multiplied by the multiplier 9 and input to the LO oscillator 10. LO oscillator 10
Power is distributed in two directions, and one of them is supplied to the LO input of the I-channel mixer 81 of the IQ detection mixer 8. The other is π /, which delays the phase by π / 2.
It is supplied to the LO input of the Q channel mixer 82 of the IQ detection mixer 8 via the 2 delay circuit 83. IQ
The output from the Q-channel mixer 82 of the detection mixer 8 is filtered by the filter 11 and input to the amplifier 12 for amplification. The amplified signal is A / D converted by the A / D converter 13, and the signal processor 14 calculates the distance R and the relative velocity V of the target object 6 based on the A / D converted data. To be done.

【0025】次に実施の形態1のレーダの動作を解析的
に示す。送信波は0、πのBPSK変調され、式(4)
で示すことができる。ωは送信波の角周波数である。φ
(t)は位相変調成分で0あるいはπとなる。
Next, the operation of the radar of the first embodiment will be shown analytically. The transmitted wave is BPSK modulated with 0 and π, and is given by equation (4)
Can be shown as ω is the angular frequency of the transmitted wave. φ
(T) is a phase modulation component and is 0 or π.

【0026】[0026]

【数3】 [Equation 3]

【0027】受信波はレドーム5で反射された成分と目
標物体6で反射された成分を合計して式(5)で示すこ
とができる。受信波の第1項は回り込み波、第2項は目
標物体6での反射波である。ここでΔωは目標物体6の
相対速度に対応するドップラシフト成分、送信波と回り
込み波の位相差をθp1、送信波と反射波の位相差をθp2
とする。
The received wave can be expressed by the equation (5) by summing the components reflected by the radome 5 and the target object 6. The first term of the received wave is the wraparound wave, and the second term is the reflected wave at the target object 6. Where Δω is the Doppler shift component corresponding to the relative velocity of the target object 6, the phase difference between the transmitted wave and the wraparound wave is θp1, and the phase difference between the transmitted wave and the reflected wave is θp2.
And

【0028】[0028]

【数4】 [Equation 4]

【0029】ミクサ8でのIチャンネル用ミクサ81の
LOには送信波と同じ周波数でBPSK変調されていな
い成分である式(6)が入力される。ただし送信波とは
線路長が異なるため送信波とLO波の位相差をθp3とす
る。ここでIチャンネルとはIn-Phase、Qチャンネルと
はQuadrature-Phaseのことである。
Equation (6), which is a component not BPSK-modulated at the same frequency as the transmitted wave, is input to the LO of the I-channel mixer 81 in the mixer 8. However, since the line length is different from the transmission wave, the phase difference between the transmission wave and the LO wave is θp3. Here, the I channel is In-Phase, and the Q channel is Quadrature-Phase.

【0030】[0030]

【数5】 [Equation 5]

【0031】ミクサ8でのQチャンネル用ミクサ82の
LOには送信波と同じ周波数でBPSK変調されていな
い成分である式(7)が入力される。ただし送信波とは
線路長が異なるため送信波とLO波の位相差をθp3とす
る。
The LO of the Q-channel mixer 82 in the mixer 8 receives the equation (7) which is a component not BPSK modulated at the same frequency as the transmitted wave. However, since the line length is different from the transmission wave, the phase difference between the transmission wave and the LO wave is θp3.

【0032】[0032]

【数6】 [Equation 6]

【0033】次にIチャンネル用ミクサ81の出力は式
(5)と式(6)の乗算で示され、式(8)となる。
Next, the output of the mixer 81 for the I channel is represented by the multiplication of the equations (5) and (6) and becomes the equation (8).

【0034】[0034]

【数7】 [Equation 7]

【0035】アップコンバート分はフィルタでカットさ
れる。
The up-converted portion is cut by the filter.

【0036】[0036]

【数8】 [Equation 8]

【0037】次にQチャンネル用ミクサ82の出力は式
(5)と式(7)の乗算で示され、式(9)となる。
Next, the output of the mixer 82 for the Q channel is represented by the multiplication of the equations (5) and (7) and becomes the equation (9).

【0038】[0038]

【数9】 [Equation 9]

【0039】アップコンバート分はフィルタでカットさ
れる。
The up-converted portion is cut by the filter.

【0040】[0040]

【数10】 [Equation 10]

【0041】次に乗算器9の出力は、レドーム5の反射
波の振幅Aよりターゲット6の反射波の振幅Bは非常に
小さいのでA>>Bの関係があるとして
Next, regarding the output of the multiplier 9, since the amplitude B of the reflected wave of the target 6 is much smaller than the amplitude A of the reflected wave of the radome 5, there is a relation of A >> B.

【0042】[0042]

【数11】 [Equation 11]

【0043】φ(t)は0かπなのでSince φ (t) is 0 or π,

【0044】[0044]

【数12】 [Equation 12]

【0045】したがって、IQ乗算後は回り込み波とL
O波の位相差電圧が出力され、その電圧でVCOを制御
するため、回り込み波とLO波の位相が一致するよう動
作する。よって
Therefore, after IQ multiplication, the wraparound wave and L
Since the phase difference voltage of the O wave is output and the VCO is controlled by the voltage, it operates so that the phases of the sneak wave and the LO wave match. Therefore

【0046】[0046]

【数13】 [Equation 13]

【0047】となる。これをQuadrature-Phase波式
(9)に代入すると
It becomes Substituting this into the Quadrature-Phase wave equation (9)

【0048】[0048]

【数14】 [Equation 14]

【0049】よって、回り込み波の成分が消去される。
またIn-Phase波式(8)に代入すると
Therefore, the wraparound wave component is eliminated.
Substituting into the In-Phase wave equation (8)

【0050】[0050]

【数15】 [Equation 15]

【0051】よって、回り込み波の成分は最大値である
A/2となる。
Therefore, the component of the wraparound wave is the maximum value.
It becomes A / 2.

【0052】上記を図2に示す。送信波の位相φ(t)を
ある瞬間からπから0とし、所定のパルス時間幅Tp例
えば100ns(距離15m相当)だけ継続後、再び送
信波の位相φ(t)をπとする図を示している。上段はIチ
ャンネルミクサ82の出力、下段はQチャンネルミクサ
81の出力を示す。上段では位相φ(t)をπから0とし
た瞬間に同時にレドームで反射された成分が受信系に入
力されること(回り込み波)、及び回り込み波とLO波
の位相を一致するようLO発振器を制御されているた
め、式(13)より回り込み波の振幅が最大となる。次
にターゲット6までの距離に依存する時間遅れΔtを伴
ってターゲット6の反射波がパルス時間幅Tpだけ入力
される。このため図2の上段のように回り込み波上にタ
ーゲットの反射波が重畳された形となる。しかしながら
下段のQチャンネル81の出力は送信波の位相φ(t)を
πから0とした瞬間でも式(12)より回り込み波の振
幅が無いので、その影響を受けない。次にターゲット6
までの距離に依存する時間遅れΔtを伴ってターゲット
6の反射波がパルス時間幅Tpだけ入力される。このた
め図2の下段のようにターゲットの反射波のみが受信さ
れたのと同等の形となる。したがって、送信開始からタ
ーゲットの反射波が受信されるまでの時間Δtとドップ
ラー周波数を従来例と同様に信号処理により得ること
で、ターゲットの距離及び相対速度を得ることができ
る。
The above is shown in FIG. A diagram is shown in which the phase φ (t) of the transmitted wave is changed from π to 0 from a certain moment, and the phase φ (t) of the transmitted wave is again set to π after continuing for a predetermined pulse time width Tp, for example, 100 ns (equivalent to a distance of 15 m). ing. The upper row shows the output of the I-channel mixer 82, and the lower row shows the output of the Q-channel mixer 81. In the upper stage, the component reflected by the radome is input to the receiving system at the same time when the phase φ (t) is changed from π to 0 (the wraparound wave), and the LO oscillator is set so that the phases of the wraparound wave and the LO wave match. Since it is controlled, the amplitude of the sneak wave becomes maximum according to the equation (13). Next, the reflected wave of the target 6 is input for the pulse time width Tp with a time delay Δt that depends on the distance to the target 6. Therefore, as shown in the upper part of FIG. 2, the reflected wave of the target is superimposed on the sneak wave. However, the output of the Q channel 81 in the lower stage is not affected by the amplitude of the wraparound wave according to the equation (12) even at the moment when the phase φ (t) of the transmitted wave is changed from π to 0. Then target 6
The reflected wave of the target 6 is input by the pulse time width Tp with a time delay Δt that depends on the distance to. Therefore, as shown in the lower part of FIG. 2, it becomes the same form as when only the reflected wave of the target is received. Therefore, the distance Δt and the relative velocity of the target can be obtained by obtaining the time Δt from the start of transmission to the reception of the reflected wave of the target and the Doppler frequency by signal processing as in the conventional example.

【0053】実施の形態1では、上記のような構成とす
ることで、レドームなどの回り込みの影響を最小にでき
るので、受信アンプ12の利得を最大限大きくでき、近
距離で回り込み波により飽和することなく、最大検知距
離が大きくなり、レーダとしての性能が大幅に向上す
る。また、送信パルスに受信パルスが重なるような近距
離でも正確にターゲットを検出することができる。ま
た、送信系と受信系を完全に分離できるので、RF回路
内での送受回り込みをほぼ無くすことができる。また、
送受アンテナ間の距離を離すなど設計の自由度を向上さ
せることができる。
In the first embodiment, with the above configuration, the influence of the wraparound of the radome or the like can be minimized, so that the gain of the receiving amplifier 12 can be maximized and saturated by the wraparound wave at a short distance. Without this, the maximum detection distance is increased, and the performance as a radar is significantly improved. Further, the target can be accurately detected even at a short distance where the received pulse overlaps the transmitted pulse. Further, since the transmission system and the reception system can be completely separated, it is possible to almost eliminate the transmission / reception wraparound in the RF circuit. Also,
The degree of freedom in design can be improved by increasing the distance between the transmitting and receiving antennas.

【0054】実施の形態1では、図1に示すように、π
/2遅延回路83をQチャンネルミクサ82のLO側に
設置したが、この場合に限らず、図3に示すように、受
信アンテナ7とQチャンネル用ミクサ82との間に設け
て、RF側に設置するようにしても同様の効果がある。
In the first embodiment, as shown in FIG.
Although the / 2 delay circuit 83 is installed on the LO side of the Q channel mixer 82, the present invention is not limited to this case, and as shown in FIG. 3, it is provided between the receiving antenna 7 and the Q channel mixer 82 and on the RF side. Even if it is installed, the same effect can be obtained.

【0055】実施の形態2.以下、この発明の実施の形
態2を図4に示す。図4は、図1で示す実施の形態1の
図1の受信系をヘテロダイン構成にしたものである。す
なわち、図4に示すように、予め設定された所定の周波
数の電磁波を出力するIF信号用発振器と15と、受信
アンテナ7により受信された電磁波とIF信号用発振器
15から出力される電磁波とをミキシングして、IF信
号を出力する初段ミクサ16とが追加されている。従っ
て、本実施の形態においては、初段ミクサ16から出力
されるIF信号がIQ検波用ミクサ8に入力されて、I
Q検波用ミクサ8は、当該IF信号をIQ検波する。他
の構成及び動作については、上述の実施の形態1と同じ
であるため、ここでは説明を省略する。
Embodiment 2. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be shown in FIG. FIG. 4 shows a heterodyne configuration of the reception system of FIG. 1 according to the first embodiment shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4, an IF signal oscillator 15 for outputting an electromagnetic wave having a preset predetermined frequency, an electromagnetic wave received by the receiving antenna 7 and an electromagnetic wave output from the IF signal oscillator 15 are provided. A first stage mixer 16 for mixing and outputting an IF signal is added. Therefore, in the present embodiment, the IF signal output from the first-stage mixer 16 is input to the IQ detection mixer 8 and I
The Q detection mixer 8 IQ-detects the IF signal. Other configurations and operations are the same as those in the above-described first embodiment, and therefore the description thereof is omitted here.

【0056】本実施の形態より得られる効果は、実施の
形態1の効果に加え、ヘテロダイン構成となったため、
初段の高周波ミクサが2つから1つに減ることによりコ
ストが低減できる。また、受信機アンテナ7のNF(雑
音指数)を低下させることができるため、目標物体6の
検出性能が向上する。
In addition to the effect of the first embodiment, the effect obtained from the present embodiment is a heterodyne structure,
The cost can be reduced by reducing the number of high-frequency mixers in the first stage from two to one. Moreover, since the NF (noise figure) of the receiver antenna 7 can be reduced, the detection performance of the target object 6 is improved.

【0057】実施の形態2では、図4に示すように、π
/2遅延回路83をQチャンネルミクサ82のLO側に
設置したが、その場合に限らず、図5に示すように、初
段ミクサ16とQチャンネル用ミクサ82との間に設け
て、RF側に設置するようにしても同様の効果がある。
In the second embodiment, as shown in FIG.
Although the / 2 delay circuit 83 is installed on the LO side of the Q-channel mixer 82, the invention is not limited to this case, and as shown in FIG. 5, it is provided between the first-stage mixer 16 and the Q-channel mixer 82 and on the RF side. Even if it is installed, the same effect can be obtained.

【0058】[0058]

【発明の効果】この発明は、送信電磁波及び受信電磁波
に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定するため
の車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手
段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変
調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波
を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により放射
され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電
磁波を受信する受信手段と、受信用電磁波を出力する受
信用発振手段と、前記受信手段により受信された電磁波
と前記受信用発振手段から出力される受信用電磁波とを
ミキシングし、ビート信号を出力する検波手段と、前記
ビート信号に基づいて、前記受信手段により受信された
電磁波と前記受信用発振手段から出力される電磁波との
位相差を出力する送受信波位相差検出手段と、前記位相
差検出手段から出力される位相差の値が0になるように
前記受信用発振手段の受信用電磁波の周波数を制御する
ことにより、前記目標物体以外からのビート信号をキャ
ンセルするキャンセル手段と、前記検波手段から出力さ
れるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相
対速度を演算する信号処理手段とを備えた車載用レーダ
装置であるので、送信電磁波の受信手段への回り込みの
影響を抑えることができるので、受信系が、近距離にお
ける回り込み波で飽和することが無く、最大検知距離が
大きくなり、性能が向上した車載用レーダ装置が得られ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to an on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object based on a transmitted electromagnetic wave and a received electromagnetic wave. PSK modulating means for PSK-modulating the electromagnetic wave generated, transmitting means for radiating the PSK-modulated electromagnetic wave into space, and receiving the electromagnetic wave emitted by the transmitting means and reflected by the target object or another object Receiving means, a receiving oscillating means for outputting a receiving electromagnetic wave, a detecting means for mixing the electromagnetic wave received by the receiving means with the receiving electromagnetic wave output from the receiving oscillating means, and outputting a beat signal. And outputting a phase difference between the electromagnetic wave received by the receiving means and the electromagnetic wave output from the receiving oscillating means based on the beat signal. By controlling the frequency of the receiving electromagnetic wave of the receiving wave phase difference detecting means and the receiving electromagnetic wave of the receiving oscillating means so that the value of the phase difference output from the phase difference detecting means becomes 0, a signal from other than the target object is detected. Since it is a vehicle-mounted radar device that includes a canceling unit that cancels a beat signal and a signal processing unit that calculates the distance and the relative speed of the target object based on the beat signal output from the detecting unit, the transmission electromagnetic wave Since it is possible to suppress the influence of the sneak into the receiving means, the receiving system does not become saturated with the sneak wave at a short distance, the maximum detection distance becomes large, and an in-vehicle radar device with improved performance can be obtained.

【0059】また、この発明は、送信電磁波及び受信電
磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定する
ための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発
振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPS
K変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電
磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により
放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前
記電磁波を受信する受信手段と、前記受信手段により受
信された前記電磁波をIQ検波して、Iチャンネル及び
Qチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段
と、前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネル
から出力された両ビート信号を乗算して、送受信波の位
相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、前記乗算手
段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変え
ながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧
制御発振手段と、前記IQ検波手段のQチャンネルから
出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離
及び相対速度を求める信号処理手段とを備えた車載用レ
ーダ装置であるので、送信電磁波の受信手段への回り込
みの影響を抑えることができるので、受信系が、近距離
における回り込み波で飽和することが無く、最大検知距
離が大きくなり、性能が向上した車載用レーダ装置が得
られる。
Further, the present invention relates to an on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object on the basis of a transmission electromagnetic wave and a reception electromagnetic wave, the oscillation means generating the electromagnetic wave and the oscillation means generating the electromagnetic wave. The electromagnetic wave generated is PS
PSK modulation means for K modulation, transmission means for radiating the PSK-modulated electromagnetic wave in space, receiving means for receiving the electromagnetic wave radiated by the transmission means and reflected by the target object or another object, IQ detection is performed on the electromagnetic waves received by the receiving means, and IQ detection means for outputting beat signals from the I channel and Q channel is multiplied by both beat signals output from the I channel and Q channel of the IQ detection means. And a voltage for outputting the LO electromagnetic wave to the IQ detecting means while changing the frequency of the electromagnetic wave according to the voltage value output from the multiplying means and the multiplying means outputting the voltage value according to the phase difference between the transmitted and received waves. The distance and the relative speed of the target object are obtained based on the beat signal output from the control oscillating means and the Q channel of the IQ detecting means. Since it is a vehicle-mounted radar device equipped with a signal processing means, it is possible to suppress the influence of sneak waves of transmitted electromagnetic waves on the receiving means, so that the receiving system does not saturate with wraparound waves at short distances and maximum detection is possible. An on-vehicle radar device having a large distance and improved performance can be obtained.

【0060】また、送信電磁波及び受信電磁波に基づい
て、目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載
用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、
前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調する
PSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間
に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、
前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を
受信する受信手段と、所定周波数の電磁波を出力するI
F信号用発振手段と、前記受信手段により受信された前
記電磁波と前記IF信号用発振手段から出力された前記
電磁波とをミキシングして、IF信号を出力する初段ミ
キシング手段と、前記初段ミキシング手段のIF信号を
IQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビー
ト信号を出力するIQ検波手段と、前記IQ検波手段の
Iチャンネル及びQチャンネルから出力される両ビート
信号を乗算し、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力
する乗算手段と、前記乗算手段から出力される電圧値に
応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段に
LO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、前記IQ
検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基
づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号
処理手段とを備えた車載用レーダ装置であるので、送信
電磁波の受信手段への回り込みの影響を抑えることがで
きるので、受信系が、近距離における回り込み波で飽和
することが無く、最大検知距離が大きくなり、性能が向
上した車載用レーダ装置が得られる。また、ヘテロダイ
ン構成となったので初段の高周波ミクサの数が減り、コ
スト低減できる。また受信機のNF(雑音指数)を低下
させることができるため、ターゲットの検出性能が向上
する。
An on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object based on a transmitted electromagnetic wave and a received electromagnetic wave, the oscillating means generating the electromagnetic wave,
PSK modulating means for PSK modulating the electromagnetic wave generated by the oscillating means, transmitting means for radiating the PSK modulated electromagnetic wave into space, and radiating by the transmitting means,
Receiving means for receiving the electromagnetic wave reflected by the target object or another object, and I for outputting an electromagnetic wave of a predetermined frequency
F signal oscillating means, first-stage mixing means for mixing the electromagnetic wave received by the receiving means and the electromagnetic wave output from the IF signal oscillating means to output an IF signal, and the first-stage mixing means. The phase difference between the transmitted and received waves is obtained by multiplying the IQ detection means for IQ detection of the IF signal and outputting the beat signal from the I channel and the Q channel by both the beat signals output from the I channel and Q channel of the IQ detection means. A voltage control oscillating means for outputting a LO electromagnetic wave to the IQ detecting means while changing the frequency of the electromagnetic wave in accordance with the voltage value output from the multiplying means;
Since it is a vehicle-mounted radar device equipped with a signal processing means for obtaining the distance and relative velocity of the target object based on the beat signal output from the Q channel of the detection means, the influence of the sneak of transmitted electromagnetic waves to the receiving means. As a result, the receiving system does not saturate with a wraparound wave at a short distance, the maximum detection distance becomes large, and a vehicle-mounted radar device with improved performance can be obtained. Further, since the heterodyne structure is used, the number of high-frequency mixers in the first stage is reduced, and the cost can be reduced. Further, since the NF (noise figure) of the receiver can be lowered, the target detection performance is improved.

【0061】また、前記電圧制御発振手段と前記IQ検
波手段との間に設けられ、前記LO用電磁波の周波数の
位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段をさらに備
え、IQ検波手段のRF側にπ/2の遅延回路を配置す
るようにしたので、回り込みによる影響を最小にするこ
とができる。
Further, there is further provided a delay means provided between the voltage controlled oscillation means and the IQ detection means for delaying the phase of the frequency of the LO electromagnetic wave by π / 2, and RF of the IQ detection means. Since the π / 2 delay circuit is arranged on the side, it is possible to minimize the influence of wraparound.

【0062】また、前記受信手段と前記IQ検波手段と
の間に設けられ、前記受信手段により受信された前記電
磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延
手段をさらに備え、IQ検波手段のLO側にπ/2の遅
延回路を配置するようにしたので、回り込みによる影響
を最小にすることができる。
Further, there is further provided a delay means provided between the receiving means and the IQ detecting means for delaying the phase of the frequency of the electromagnetic wave received by the receiving means by π / 2, and IQ detecting means. Since the π / 2 delay circuit is arranged on the LO side of the means, the influence due to the sneak can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1における車載用レーダ
装置の構成を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle-mounted radar device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1における車載用レーダ
装置のパルス信号の受信を示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing reception of pulse signals by the vehicle-mounted radar device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1における車載用レーダ
装置の変形例の構成を示したブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the on-vehicle radar device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態2における車載用レーダ
装置の構成を示したブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a vehicle-mounted radar device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態2における車載用レーダ
装置の変形例の構成を示したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the on-vehicle radar device according to the second embodiment of the present invention.

【図6】 従来の車載用レーダ装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional vehicle-mounted radar device.

【図7】 従来の車載用レーダ装置の動作を示す説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation of a conventional vehicle-mounted radar device.

【図8】 従来の車載用レーダ装置の目標物体の検出方
法を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of detecting a target object of a conventional vehicle-mounted radar device.

【図9】 従来の車載用レーダ装置の目標物体の検出方
法の一例であるFFT結果を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an FFT result which is an example of a method of detecting a target object of a conventional vehicle-mounted radar device.

【図10】 従来の車載用レーダ装置の動作特に近距離
検出を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the conventional vehicle-mounted radar device, particularly the short-range detection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発振器、2 PSK変調器、3 送信ミクサ、4
送信アンテナ、5 レドーム、6 目標物体、7 受信
アンテナ、8 IQ検波用ミクサ、9 乗算器、10
LO発振器、11 フィルタ、12 アンプ、13 A
/D変換器、14 信号処理器、15 IF信号用発振
器、16 初段ミクサ、81 Iチャンネル用ミクサ、
82 Qチャンネル用ミクサ、83 π/2遅延回路、
101発振器、102 パワーデバイダ、103 送信
ON/OFF用スイッチ、104 送信アンテナ、10
5 レドーム、106 目標物体、107 受信アンテ
ナ、108 受信ミクサ、109 フィルタ、110
アンプ、111 AD変換器、112 信号処理回路。
1 oscillator, 2 PSK modulator, 3 transmission mixer, 4
Transmit antenna, 5 radome, 6 target object, 7 receive antenna, 8 IQ detection mixer, 9 multiplier, 10
LO oscillator, 11 filter, 12 amplifier, 13 A
/ D converter, 14 signal processor, 15 IF signal oscillator, 16 first stage mixer, 81 I channel mixer,
82 Q-channel mixer, 83 π / 2 delay circuit,
101 oscillator, 102 power divider, 103 transmission ON / OFF switch, 104 transmission antenna, 10
5 radome, 106 target object, 107 receiving antenna, 108 receiving mixer, 109 filter, 110
Amplifier, 111 AD converter, 112 Signal processing circuit.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目
標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レー
ダ装置であって、 電磁波を発生する発振手段と、 前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調する
PSK変調手段と、 PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段
と、 前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の
物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、 受信用電磁波を出力する受信用発振手段と、 前記受信手段により受信された電磁波と前記受信用発振
手段から出力される受信用電磁波とをミキシングし、ビ
ート信号を出力する検波手段と、 前記ビート信号に基づいて、前記受信手段により受信さ
れた電磁波と前記受信用発振手段から出力される電磁波
との位相差を出力する送受信波位相差検出手段と、 前記位相差検出手段から出力される位相差の値が0にな
るように前記受信用発振手段の受信用電磁波の周波数を
制御することにより、前記目標物体以外からのビート信
号をキャンセルするキャンセル手段と、 前記検波手段から出力されるビート信号に基づいて、前
記目標物体の距離及び相対速度を演算する信号処理手段
とを備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。
1. An on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object based on a transmitted electromagnetic wave and a received electromagnetic wave, the oscillating means generating the electromagnetic wave, and the electromagnetic wave generated by the oscillating means. PSK modulating means for PSK modulating, PSK modulating transmitting means for radiating the PSK modulated electromagnetic wave into space, and receiving means for receiving the electromagnetic wave emitted by the transmitting means and reflected by the target object or another object. A receiving oscillating unit that outputs a receiving electromagnetic wave; a detecting unit that mixes the electromagnetic wave received by the receiving unit with the receiving electromagnetic wave output from the receiving oscillating unit and outputs a beat signal; A transmission / reception wave that outputs a phase difference between the electromagnetic wave received by the receiving means and the electromagnetic wave output from the receiving oscillating means based on a signal. By controlling the frequency of the receiving electromagnetic wave of the receiving oscillating means so that the value of the phase difference output from the phase difference detecting means and the phase difference detecting means becomes 0, beat signals from other than the target object are detected. An on-vehicle radar device comprising: a canceling unit that cancels and a signal processing unit that calculates a distance and a relative speed of the target object based on a beat signal output from the detecting unit.
【請求項2】 送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目
標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レー
ダ装置であって、 電磁波を発生する発振手段と、 前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調する
PSK変調手段と、 PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段
と、 前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の
物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、 前記受信手段により受信された前記電磁波をIQ検波し
て、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出
力するIQ検波手段と、 前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから
出力された両ビート信号を乗算して、送受信波の位相差
に応じた電圧値を出力する乗算手段と、 前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周
波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出
力する電圧制御発振手段と、 前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート
信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求
める信号処理手段とを備えたことを特徴とする車載用レ
ーダ装置。
2. An on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative speed of a target object based on a transmitted electromagnetic wave and a received electromagnetic wave, the oscillating means generating the electromagnetic wave, and the electromagnetic wave generated by the oscillating means. PSK modulating means for PSK modulating, PSK modulating transmitting means for radiating the PSK modulated electromagnetic wave into space, and receiving means for receiving the electromagnetic wave emitted by the transmitting means and reflected by the target object or another object. IQ detection means for IQ detecting the electromagnetic wave received by the receiving means and outputting a beat signal from the I channel and Q channel, and both beat signals output from the I channel and Q channel of the IQ detection means Multiplying means for multiplying and outputting a voltage value according to the phase difference between the transmitted and received waves; The distance and the relative speed of the target object are obtained based on the voltage control oscillation means for outputting the LO electromagnetic wave to the IQ detection means while changing the frequency of the magnetic wave, and the beat signal output from the Q channel of the IQ detection means. An in-vehicle radar device comprising: a signal processing unit.
【請求項3】 送信電磁波及び受信電磁波に基づいて、
目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レ
ーダ装置であって、 電磁波を発生する発振手段と、 前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調する
PSK変調手段と、 PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段
と、 前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の
物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、 所定周波数の電磁波を出力するIF信号用発振手段と、 前記受信手段により受信された前記電磁波と前記IF信
号用発振手段から出力された前記電磁波とをミキシング
して、IF信号を出力する初段ミキシング手段と、 前記初段ミキシング手段のIF信号をIQ検波して、I
チャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力する
IQ検波手段と、 前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから
出力される両ビート信号を乗算し、送受信波の位相差に
応じた電圧値を出力する乗算手段と、 前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周
波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出
力する電圧制御発振手段と、 前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート
信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求
める信号処理手段とを備えたことを特徴とする車載用レ
ーダ装置。
3. Based on the transmitted electromagnetic wave and the received electromagnetic wave,
An on-vehicle radar device for measuring a distance and a relative velocity of a target object, comprising: an oscillating means for generating an electromagnetic wave; a PSK modulating means for PSK modulating the electromagnetic wave generated by the oscillating means; Transmitting means for radiating the electromagnetic wave into space, receiving means for receiving the electromagnetic wave emitted by the transmitting means and reflected by the target object or another object, and an IF signal oscillating means for outputting an electromagnetic wave of a predetermined frequency A first-stage mixing means for mixing the electromagnetic wave received by the receiving means and the electromagnetic wave output from the IF signal oscillating means to output an IF signal; and an IF signal of the first-stage mixing means for IQ detection. And then I
IQ detection means for outputting a beat signal from the channel and the Q channel and multiplication for multiplying both beat signals output from the I channel and the Q channel of the IQ detection means, and outputting a voltage value according to the phase difference between the transmitted and received waves. Means, voltage controlled oscillator means for outputting the LO electromagnetic wave to the IQ detecting means while changing the frequency of the electromagnetic wave according to the voltage value outputted from the multiplying means, and beat output from the Q channel of the IQ detecting means. An in-vehicle radar device, comprising: a signal processing unit that obtains a distance and a relative speed of the target object based on a signal.
【請求項4】 前記電圧制御発振手段と前記IQ検波手
段との間に設けられ、前記LO用電磁波の周波数の位相
をπ/2だけ遅延させるための遅延手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項2または3に記載の車載用レー
ダ装置。
4. A delay means provided between the voltage-controlled oscillation means and the IQ detection means for delaying the phase of the frequency of the LO electromagnetic wave by π / 2 is further provided. The in-vehicle radar device according to claim 2 or 3.
【請求項5】 前記受信手段と前記IQ検波手段との間
に設けられ、前記受信手段により受信された前記電磁波
の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項2または3に記
載の車載用レーダ装置。
5. Further comprising a delay means provided between the receiving means and the IQ detecting means for delaying the phase of the frequency of the electromagnetic wave received by the receiving means by π / 2. The in-vehicle radar device according to claim 2 or 3, which is characterized in that.
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