【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２種類の周波数のミリ波を送信装置から送信波として対象物である移動体に送信して前記移動体からの反射波を受信し、前記反射波の位相差により前記移動体との距離とその相対速度を測定する２周波ＣＷ方式による移動体間距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２種類の周波数のミリ波を送信波として移動体である対象物に送信して前記移動体からの反射波を受信する２周波ＣＷ方式による移動体間距離測定装置は、対象物までの距離と移動体の相対速度を測定する装置として、車載用のレーダ等として、広く使用されている。そして、この移動体間距離測定装置は、測定の対象物である接近してくる車までの距離とその相対速度をセンシングすることにより、危険があれば、これを運転手等に知られる機能を有している。しかし、従来用いられている２周波ＣＷ方式による移動体間距離測定装置では、対象物と移動体間距離測定装置との相対速度が０となると距離や相対速度を測定できないという問題があった。これらの課題を解決するために、特開２０００−２９２５３０号公報や特開２００２−０７１７９３公報に２周波ＣＷ方式による移動体間距離測定装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９２５３０号公報（第５−７頁、図１）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−０７１７９３公報（第８−１２頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
まず、特開２０００−２９２５３０号公報に開示されている構成では、送信波の周波数を二つの異なる変調方式を交互に選択して送信し、両方の周波数を利用している。また、特開２００２−０７１７９３公報に開示されている構成では、二つの周波数を交互変調する部分と他の周波数の近辺で変調する部分とを併用している。このために、いずれの方式も制御系等の回路が複雑となり、価格が高くなるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、移動体の相対速度が０のときでも、移動体までの距離とその相対速度を複雑な回路を用いることなく、測定できる装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、２種類の周波数のミリ波を対象物に送信して前記対象物からの反射波を受信することにより前記対象物までの距離とその相対速度を測定する移動体間距離測定装置において、２種類の周波数のミリ波を時間的に交互に前記対象物に送信して反射波を受信する高速切替式レーダ部と、２種類の周波数のミリ波を同時に前記対象物に送信して反射波を受信する同時送信式レーダ部と、前記高速切替式レーダ部又は前記同時送信式レーダ部からの信号を伝送されて前記対象物までの距離とその相対速度を算出する信号処理部と、を有してなり、前記高速切替式レーダ部は高速切替式レーダ用回路と高速切替式レーダ用送受アンテナを備えてなり、前記同時送信式レーダ部は同時送信式レーダ用回路と同時送信式レーダ用送受アンテナを備えてなり、前記対象物の相対速度が一定の閾値以上では前記高速切替式レーダ部により、前記対象物の相対速度が前記閾値未満では前記同時送信式レーダ部により、前記対象物までの距離とその相対速度を測定するものであることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記高速切替式レーダ用送受アンテナと前記同時送信式レーダ用送受アンテナとを共有化して共有送受アンテナとし、前記対象物の相対速度が前記閾値以上では前記高速切替式レーダ用回路と前記共有送受アンテナを接続し、前記対象物の相対速度が前記閾値未満では前記同時送信式レーダ用回路と前記共有送受アンテナを接続する接続切替部を有するものであることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２の構成において、前記高速切替式レーダ用回路を構成する高速切替式レーダ用基準周波数発信回路と、前記同時送信式レーダ用回路を構成する同時送信式レーダ用基準周波数発信回路とを共有化して、共有周波数発信回路とするものであることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの構成において、前記同時送信式レーダ用送受アンテナが指向性アンテナであり、前記指向性アンテナと前記同時送信式レーダ用回路との間に減衰器を設けてなり、前記減衰器の減衰能力を変化させることにより、前記指向性アンテナの前記対象物の測定範囲を変化させるものであることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
実施形態１を図１、２に基づいて説明する。本実施形態の移動体間距離測定装置は、図１に示すように、高速切替式レーダ用回路２とこれに直列に接続する高速切替式レーダ用送受信アンテナ１ａとからなる高速切替式レーダ部及び、同時送信式レーダ用回路３とこれに直列に接続する高速切替式レーダ部用送受信アンテナ１ｂとからなる同時送信式レーダ部とが、それぞれ信号処理部４に接続されている。また、それぞれの送受信アンテナ１ａ、１ｂからは、ミリ波を送信電波として測定範囲５に送信して、この中にある対象物６からの反射波を受信する機能を有している。高速切替式レーダ用回路２は、２種類の周波数のミリ波を時間的に交互に対象物６に送信するための電波信号を発生させる機能を有して、送受信アンテナ１ａから電波を送信している。また、同時送信式レーダ用回路３は、２種類の周波数のミリ波を同時に対象物６に送信するための電波信号を発生させる機能を有して、送受信アンテナ１ｂから電波を送信している。信号処理部４は、状況に応じて、動作させる回路を切り替えるとともに、送受信アンテナ１ａ、１ｂから受信信号を演算処理することにより、対象物６までの距離Ｒとこのものの相対速度Ｖを算出する機能を有している。そして、これらのデータを表示部（図示せず）等に伝達している。
【００１２】
以下に、本実施形態の移動体間距離測定装置の動作手順を図２のフローチャートに基づいて示す。まず、信号処理部４からの指令によって、高速切替式レーダ用回路２を動作させて、送受信アンテナ１ａから対象物６にミリ波を送信する。そして、これからの反射波を送受信アンテナ１ａで受信し、この信号を信号処理部４に入力する。そして、この信号情報から、対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖを算出する。ここで、得られた相対速度Ｖが予め決められている閾値Ｎよりも大きければ、これを測定値として、表示部等に出力する。一方、相対速度Ｖが閾値Ｎよりも小さければ、同時送信式レーダ用回路３を動作させる指令信号を処理部４から出力させる。そして、送受信アンテナ１ｂから対象物６にミリ波を送信して、これからの反射波を送受信アンテナ１ｂで受信し、この信号を信号処理部４に入力する。この信号情報から、対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖを算出する。そして、この同時送信式レーダ用回路３によって得られたデータを測定値として、表示部等に出力する。
【００１３】
このように、本実施形態では、移動体である対象物の相対速度が、閾値Ｎ以上であれば、２種類の周波数のミリ波を時間的に交互に対象物６に送信するための電波信号を発生させる高速切替式レーダ部により、距離と相対速度とを測定し、移動体である対象物の相対速度が、閾値Ｎ以下であれば、２種類の周波数のミリ波を同時に対象物６に送信するための電波信号を発生させる同時送信式レーダ部により距離と相対速度とを測定値としている。したがって、複雑な測定回路や制御回路やを用いることなく、対象物の相対速度が０であっても、対象物までの距離とその相対速度を測定することができる。
【００１４】
（実施形態２）
実施形態２を図３、４に基づいて説明する。本実施形態の移動体間距離測定装置は、実施形態１と略同様なので、同一部分の説明は省略して、相違点のみを詳細に説明する。本実施形態では、図３に示すように、高速切替式レーダ用回路２の高速切替式レーダ用送受信アンテナと、同時送信式レーダ用回路３の同時送信式レーダ用送受信アンテナとが一個の共有の送受信アンテナ１となっている。そして、このものと、高速切替式レーダ用回路２と同時送信式レーダ用回路３との接続を接続切替部７によって信号処理部４の指令にしたがって切り替えるようになっている。
【００１５】
以下に、本実施形態の移動体間距離測定装置の動作手順を図４のフローチャートに基づいて示す。まず、信号処理部４からの指令によって、接続切替部７を高速切替式レーダ用回路２側に切り替えて、共有送受信アンテナ１から対象物６にミリ波を送信する。そして、これからの反射波を共有送受信アンテナ１で受信し、この信号を信号処理部４に入力する。そして、この信号情報から、対象物６まで距離Ｒとその相対速度Ｖを算出する。ここで、得られた相対速度Ｖが予め決められている閾値Ｎよりも大きければ、これを測定値として、表示部等に出力する。一方、相対速度Ｖが閾値Ｎよりも小さければ、接続切替部７を同時送信式レーダ用回路３側に切り替えて、これにより、対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖを算出する。そして、この同時送信式レーダ用回路３によって得られたデータを測定値として、表示部等に出力する。
【００１６】
このように、本実施形態では、高速切替式レーダ用回路２の送受信アンテナと同時送信式レーダ用回路３の送受信アンテナとが共有化されているので、実施形態１と比較して、部品点数が少なくすることができる。
【００１７】
（実施形態３）
実施形態３を図５〜７に基づいて説明する。本実施形態の移動体間距離測定装置は、実施形態２と略同様であり、回路構成に特徴を有している。したがって、測定装置の原理図及び動作手順は省略して、特徴である回路構成のみを説明する。高速切替式レーダ用回路及び同時送信式レーダ用回路のそれぞれの例を図５、６に示す。まず、高速切替式レーダ用回路では、高速切替式レーダ用基準周波数発信回路１１で発生したミリ波を送信信号分波器１３で一部を分波して、一部は、サーキュレータ１５を経て高速切替式レーダ用受信アンテナ１ａから送信される。一方、対象物６からの反射波は、高速切替式レーダ用送受アンテナ１ａで受信されて、サーキュレータ１５を経て返波抽出用ミキシング回路１２に伝送される。ここで、返波抽出用ミキシング回路１２には、送信信号分波器１３で分波されたミリ波の一部も伝送されていて、受信された信号とミキシングされてドップラー信号が抽出される。このドップラー信号が信号処理部４に伝送されて演算処理されることにより、対象物６までの距離Ｒと相対速度Ｖとが求められる。ここで、高速切替式レーダ用基準周波数発信回路１１で発生するミリ波の周波数は、信号処理部４の指令によって、２種類の周波数が時間的に変化している。
【００１８】
一方、同時送信式レーダ用回路は、図６に示すように、２つの同時送信式レーダ用基準周波数発信回路２１、２１ａで発生したミリ波がミキシング回路２２ａでミキシングされて、サーキュレータ１５を経て同時送信式レーダ用送受信アンテナ１ｂから送信される。一方、対象物６からの反射波は、同時送信式レーダ用受信アンテナ１ｂで受信されて、サーキュレータ１５を経て、分波器２３ｄで分派され、ミキシング回路２２、２２ｂで、それぞれドップラー信号がミキシングされて、信号処理部４へと伝送される。ここで、同時送信式レーダ用基準周波数発信回路２１で発生するミリ波の周波数は、高速切替式レーダ用回路と同様に、信号処理部４の指令によって、２種類の周波数が時間的に変化している。
【００１９】
ここで、図５の高速切替式レーダ用回路と図６の同時送信式レーダ用回路とを比較すると、基準周波数発信回路１１と２１、分波器１３と２３、サーキュレータ１５、送受信アンテナ１ａと１ｂ、ミキシング回路１２と２２とは、同一物である。これらの回路・部品を共有化させた移動体間距離測定装置が、図７に示す回路構成図である。このものは、信号切替スイッチ３１によって、高速切替式レーダ用回路と同時送信式レーダ用回路とを切り替えることができる構造となっている。まず、このものを高速切替式レーダ用回路として使用するには、信号処理部４からの指令により、信号切替スイッチ３１をＯＦＦする。こうすることにより、基準周波数発信回路１１（２１）→分波器１３（２１）→サーキュレータ１５→共有送受信アンテナ１の経路を経て、所定周波数のミリ波が対象物６に送信される。一方、対象物６からの受信波は、共有送受信アンテナ１→サーキュレータ１５→分波器２３ｄ→抽出用ミキシング回路１２（２２）→信号処理部４の経路でドップラー信号が信号処理部４に伝送されて、対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖが算出される。ここで、基準周波数発信回路１１（２１）で発生するミリ波の周波数は、信号処理部４の指令によって、２種類の周波数が時間的に変化したものとなっている。
【００２０】
次に、このものを同時送信式レーダ用回路として使用するには、信号処理部４からの指令により、信号切替スイッチ３１をＯＮする。こうすることにより、前記の高速切替式レーダ用回路で発生するミリ波に加えて、基準周波数発信回路１１（２１）及び２１ａで発生したミリ波をミキシング回路２２ａでミキシングされたミリ波が、共有送受信アンテナ１から送信される。また、送受信アンテナ１で受信された対象物からの受信波は、サーキュレータ１５を経て、分波器２３ｄが分波された後、ミキシング回路２２と２２ｂとでドップラー信号としてミキシングされる。そして、これらのドップラー信号が信号処理部４に伝送されて、対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖが算出される。
【００２１】
本実施形態では、実施形態２と比較して、基準周波数発信回路、分波器、ミキシング化回路が、高速切替式レーダ用回路と同時送信式レーダ用回路とで共有化されているので、部品点数が低減して、低価格化・小型化をすることができる。なお、基準周波数発信回路、分波器、ミキシング化回路の中で、少なくとも一つが共有化されれば、部品点数の低減の効果を得ることができる。この中では、基準周波数発信回路が比較的大型であるので、これのみでも共有化の効果を得ることができる。
【００２２】
（実施形態４）
実施形態４を図８、９に基づいて説明する。本実施形態の移動体間距離測定装置は、実施形態２と略同様なので、同一部分の説明は省略して、相違点のみを詳細に説明する。本実施形態では、図８に示すように、同時送信式レーダ用回路３と接続切替部７との間に減衰器８が設けられている。また、図８に示すように、共有送受信アンテナ１は、指向性アンテナであり、このものによる対象物の測定可能範囲は、減衰器８による信号の減衰能力によって変化するようになっている。つまり、減衰器８の減衰能力を大きくさせることにより、測定可能範囲は、５ａから５ｂへと狭くなる。
【００２３】
本実施形態の移動体間距離測定装置では、従来複数の対象物を一つの対象物と誤認するおそれのあった同時送信式レーダ部を用いても、確実に複数の対象物と認識することが可能となる。以下に、本実施形態の移動体間距離測定装置の動作手順を図９のフローチャートに基づいて示す。まず、実施形態２と同様に、信号処理部４からの指令によって、接続切替部７を高速切替式レーダ用回路２側に切り替えて、送受信アンテナ１から対象物６にミリ波を送信する。そして、これからの反射波を送受信アンテナ１で受信し、この信号を信号処理部４に入力する。そして、この信号情報から、対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖを算出する。
【００２４】
ここで、対象物が複数であれば、最も近い対象物までの距離ｒを信号処理部４の内部の記憶装置に記憶しておく。また、得られた相対速度Ｖが予め決められている閾値Ｎよりも大きければ、これを測定値として、表示部等に出力する。一方、相対速度Ｖが閾値Ｎよりも小さければ、接続切替部７を同時送信式レーダ用回路３側に切り替える。ここで、記憶装置に距離ｒのデータがない場合（すなわち、対象物が一つの場合）には、実施形態２と同様に、同時送信式レーダ用回路３により、対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖを算出して、この同時送信式レーダ用回路３によって得られたデータを測定値として、表示部等に出力する。一方、記憶装置に距離ｒのデータがある場合（すなわち、対象物が複数の場合）には、減衰器を動作させることにより、送受信アンテナ１からの送受信ミリ波の測定可能範囲を距離ｒ近傍まで狭くさせる。こうして、同時送信式レーダ用回路３により、最も近い対象物まで距離Ｒとその相対速度Ｖを算出して、この同時送信式レーダ用回路３によって得られたデータを測定値として、表示部等に出力する。
【００２５】
本実施形態では、例えば、二つの対象物６ａ、６ｂがあった場合でも、近い方の対象物６ｂまでの距離とその速度が確実に測定できる。したがって、同時送信式レーダ用回路３を用いた場合でも、運転している車にとって最も危険な（つまり、最も近くにある）障害物の距離と速度を検知することが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、２種類の周波数のミリ波を対象物に送信して前記対象物からの反射波を受信することにより前記対象物までの距離とその相対速度を測定する移動体間距離測定装置において、２種類の周波数のミリ波を時間的に交互に前記対象物に送信して反射波を受信する高速切替式レーダ部と、２種類の周波数のミリ波を同時に前記対象物に送信して反射波を受信する同時送信式レーダ部と、前記高速切替式レーダ部又は前記同時送信式レーダ部からの信号を伝送されて前記対象物までの距離とその相対速度を算出する信号処理部と、を有してなり、前記対象物の相対速度が一定の閾値以上では前記高速切替式レーダ部により、前記対象物の相対速度が前記閾値未満では前記同時送信式レーダ部により、前記対象物までの距離とその相対速度を測定するものであることを特徴としているので、複雑な回路等を必要とすることなく、対象物の相対速度か０であっても精度よく、対象物までの距離とその相対速度を測定することができる。
【００２７】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記高速切替式レーダ用送受アンテナと前記同時送信式レーダ用送受アンテナとを共有化して共有送受アンテナとし、前記対象物の相対速度が前記閾値以上では前記高速切替式レーダ用回路と前記共有送受アンテナを接続し、前記対象物の相対速度が前記閾値未満では前記同時送信式レーダ用回路と前記共有送受アンテナを接続する接続切替部を有するものであることを特徴としているので、請求項１の効果に加え、部品点数を低減することができる。
【００２８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２の構成において、前記高速切替式レーダ用回路を構成する高速切替式レーダ用基準周波数発信回路と、前記同時送信式レーダ用回路を構成する同時送信式レーダ用基準周波数発信回路とを共有化して、共有周波数発信回路とするものであることを特徴としているので、請求項１又は請求項２の効果に加え、部品点数を更に低減することができる。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの構成において、前記同時送信式レーダ用送受アンテナが指向性アンテナであり、前記指向性アンテナと前記同時送信式レーダ用回路との間に減衰器を設けてなり、前記減衰器の減衰能力を変化させることにより、前記指向性アンテナの前記対象物の測定範囲を変化させるものであることを特徴としているので、請求項１乃至請求項３の効果に加えて、前記減衰器の減衰能力を変化されることにより、前記対象物が複数であっても、最も近くにある対象物をより確実にセンシングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る移動体間距離測定装置の原理図である。
【図２】実施形態１に係る測定原理のフローチャートである。
【図３】実施形態２に係る移動体間距離測定装置の原理図である。
【図４】実施形態２に係る測定原理のフローチャートである。
【図５】高速切替式レーダ用回路のブロック図である。
【図６】同時送信式レーダ用回路のブロック図である。
【図７】実施形態３に係る測定装置用回路のブロック図である。
【図８】実施形態４に係る移動体間距離測定装置の原理図である。
【図９】実施形態４に係る測定原理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ 高速切替式レーダ用送受アンテナ
１ｂ 同時送信式レーダ用送受アンテナ
１ 共有送受アンテナ
２ 高速切替式レーダ用回路部
３ 同時送信式レーダ用回路部
４ 信号処理部
５、５ａ、５ｂ 検知範囲
６ 移動体
７ 接続切替部
８ 減衰器
１１ 基準周波数発信回路（高速切替式レーダ用）
１２ 返波抽出用ミキシング回路（高速切替式レーダ用）
１３ 送信信号分波器（高速切替式レーダ用）
１５ サーキュレータ
１６ バンドパスフィルタ
２１、２１ａ 基準周波数発信回路（同時送信式レーダ用）
２２、２２ａ、ｂ 返波抽出用ミキシング回路（同時送信式レーダ用）
２３、２１ａ〜ｄ 送信信号分波器（同時送信式レーダ用）
３１ 信号スイッチ装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention transmits a millimeter wave of two types of frequencies as a transmission wave from a transmitting device to a moving object that is an object, receives a reflected wave from the moving object, and receives a reflected wave from the moving object by a phase difference between the reflected waves. The present invention relates to a two-frequency CW method for measuring the distance between moving bodies, which measures the distance of the object and its relative speed.
[0002]
[Prior art]
The two-frequency CW inter-moving object distance measuring device that transmits a millimeter wave of two kinds of frequencies as a transmitting wave to an object that is a moving object and receives a reflected wave from the moving object has a distance to the object and It is widely used as a device for measuring the relative speed of a moving object, such as a vehicle-mounted radar. The distance measuring apparatus measures the distance to the approaching vehicle, which is the object to be measured, and its relative speed. Have. However, the conventionally used two-frequency CW distance measuring apparatus has a problem in that the distance and the relative velocity cannot be measured when the relative speed between the object and the distance measuring apparatus becomes zero. In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292530 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-071793 disclose a two-frequency CW distance measuring apparatus.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-292530 (page 5-7, FIG. 1)
[0004]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-07793 (pages 8 to 12, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
First, in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292530, the frequency of a transmission wave is alternately selected from two different modulation methods and transmitted, and both frequencies are used. Further, in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-071793, a portion that alternately modulates two frequencies and a portion that modulates around another frequency are used in combination. For this reason, in any of the methods, circuits such as a control system are complicated, and there is a possibility that the price is increased.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose thereof is that even when the relative speed of the moving body is 0, the distance to the moving body and the relative speed thereof are not used without using a complicated circuit. It is an object of the present invention to provide a device capable of measurement.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1, wherein a moving object that measures a distance to the object and a relative speed thereof by transmitting millimeter waves of two kinds of frequencies to the object and receiving a reflected wave from the object. In the distance measuring device, a high-speed switching type radar unit that transmits a millimeter wave of two kinds of frequencies alternately to the object and receives a reflected wave alternately with time, and a millimeter wave of two kinds of frequencies is simultaneously applied to the object. A simultaneous transmission radar unit for transmitting and receiving a reflected wave, and a signal processing for transmitting a signal from the high-speed switching radar unit or the simultaneous transmission radar unit to calculate a distance to the object and a relative speed thereof And the high-speed switching type radar unit includes a high-speed switching type radar circuit and a high-speed switching type radar transmitting / receiving antenna, and the simultaneous transmission type radar unit includes a simultaneous transmission type radar circuit and a simultaneous transmission type radar circuit. Transmit / receive radar When the relative speed of the object is equal to or more than a certain threshold, the high-speed switching radar unit, when the relative speed of the object is less than the threshold, by the simultaneous transmission radar unit, up to the object. It is characterized by measuring distance and relative speed.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the transmission / reception antenna for the high-speed switching type radar and the transmission / reception antenna for the simultaneous transmission type radar are shared to form a shared transmission / reception antenna, and the relative speed of the object is set to A connection switching unit that connects the high-speed switchable radar circuit and the shared transmission / reception antenna when the threshold value or more is used and connects the simultaneous transmission-type radar circuit and the shared transmission / reception antenna when the relative speed of the target object is less than the threshold value; It is characterized by things.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the high-speed switching type radar reference frequency transmission circuit and the simultaneous transmission type radar circuit are included in the high-speed switching type radar circuit. It is characterized in that a common frequency transmission circuit is shared with a simultaneous transmission radar reference frequency transmission circuit.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, the simultaneous transmission type radar transmitting / receiving antenna is a directional antenna, and the directional antenna, the simultaneous transmission type radar circuit, The attenuator is provided between the directional antennas, and the measurement range of the object of the directional antenna is changed by changing the attenuation capability of the attenuator.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the inter-moving object distance measuring device of the present embodiment includes a high-speed switching radar unit including a high-speed switching radar circuit 2 and a high-speed switching radar transmitting / receiving antenna 1a connected in series to the circuit. A simultaneous transmission type radar unit including a simultaneous transmission type radar circuit 3 and a high-speed switching type radar transmission / reception antenna 1b connected in series to the circuit 3 is connected to the signal processing unit 4. Each of the transmitting and receiving antennas 1a and 1b has a function of transmitting a millimeter wave as a transmission radio wave to the measurement range 5 and receiving a reflected wave from an object 6 therein. The high-speed switching type radar circuit 2 has a function of generating a radio signal for transmitting the millimeter waves of two kinds of frequencies to the object 6 alternately with time, and transmits a radio wave from the transmitting / receiving antenna 1a. I have. Further, the simultaneous transmission radar circuit 3 has a function of generating a radio signal for transmitting millimeter waves of two kinds of frequencies to the object 6 at the same time, and transmits radio waves from the transmission / reception antenna 1b. The signal processing unit 4 switches the circuit to be operated according to the situation, and calculates the distance R to the object 6 and the relative speed V of the object by calculating the received signals from the transmitting and receiving antennas 1a and 1b. have. These data are transmitted to a display unit (not shown) or the like.
[0012]
The operation procedure of the distance measuring apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, in response to a command from the signal processing unit 4, the high-speed switching type radar circuit 2 is operated to transmit a millimeter wave from the transmitting / receiving antenna 1a to the object 6. Then, the reflected wave from now on is received by the transmission / reception antenna 1a, and this signal is input to the signal processing unit 4. Then, the distance R to the target and the relative speed V thereof are calculated from the signal information. Here, if the obtained relative speed V is larger than a predetermined threshold value N, this is output as a measured value to a display unit or the like. On the other hand, if the relative speed V is smaller than the threshold value N, the processing unit 4 outputs a command signal for operating the simultaneous transmission type radar circuit 3. Then, a millimeter wave is transmitted from the transmitting / receiving antenna 1b to the object 6, a reflected wave from the transmitting / receiving antenna 1b is received by the transmitting / receiving antenna 1b, and this signal is input to the signal processing unit 4. From the signal information, the distance R to the target and the relative speed V are calculated. The data obtained by the simultaneous transmission radar circuit 3 is output to a display unit or the like as a measured value.
[0013]
As described above, in the present embodiment, if the relative speed of the moving object is equal to or more than the threshold value N, the radio signal for transmitting the millimeter waves of the two kinds of frequencies to the object 6 alternately with time is used. The distance and the relative speed are measured by the high-speed switching type radar unit that generates the millimeter waves. If the relative speed of the moving object is equal to or less than the threshold value N, millimeter waves of two kinds of frequencies are simultaneously transmitted to the object 6. The distance and relative speed are measured values by a simultaneous transmission radar unit that generates a radio signal for transmission. Therefore, the distance to the object and the relative speed can be measured without using a complicated measurement circuit or control circuit even if the relative speed of the object is zero.
[0014]
(Embodiment 2)
Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. The inter-moving body distance measuring apparatus of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and thus the description of the same portions will be omitted, and only the differences will be described in detail. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the high-speed switching radar transmitting / receiving antenna of the high-speed switching radar circuit 2 and the simultaneous transmission-type radar transmitting / receiving antenna of the simultaneous transmission radar circuit 3 share one common antenna. The transmitting / receiving antenna 1 is provided. The connection between this circuit and the high-speed switching type radar circuit 2 and the simultaneous transmission type radar circuit 3 is switched by the connection switching unit 7 in accordance with a command from the signal processing unit 4.
[0015]
The operation procedure of the distance measuring apparatus according to the present embodiment will be described below based on the flowchart of FIG. First, in response to a command from the signal processing unit 4, the connection switching unit 7 is switched to the high-speed switching type radar circuit 2 side, and a millimeter wave is transmitted from the shared transmitting / receiving antenna 1 to the target 6. Then, the reflected wave from now on is received by the shared transmitting / receiving antenna 1, and this signal is input to the signal processing unit 4. Then, a distance R to the target 6 and a relative speed V thereof are calculated from the signal information. Here, if the obtained relative speed V is larger than a predetermined threshold value N, this is output as a measured value to a display unit or the like. On the other hand, if the relative speed V is smaller than the threshold value N, the connection switching unit 7 is switched to the simultaneous transmission radar circuit 3 side, thereby calculating the distance R to the target and the relative speed V thereof. The data obtained by the simultaneous transmission radar circuit 3 is output to a display unit or the like as a measured value.
[0016]
As described above, in this embodiment, the transmission / reception antenna of the high-speed switching type radar circuit 2 and the transmission / reception antenna of the simultaneous transmission type radar circuit 3 are shared, so that the number of components is smaller than that of the first embodiment. Can be reduced.
[0017]
(Embodiment 3)
Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. The distance measuring apparatus between moving bodies according to the present embodiment is substantially the same as that according to the second embodiment, and is characterized by a circuit configuration. Therefore, the principle diagram and operation procedure of the measuring apparatus are omitted, and only the characteristic circuit configuration will be described. Examples of the high-speed switching type radar circuit and the simultaneous transmission type radar circuit are shown in FIGS. First, in the high-speed switching type radar circuit, a millimeter wave generated by the high-speed switching type radar reference frequency transmission circuit 11 is partially demultiplexed by the transmission signal demultiplexer 13, and partly passed through the circulator 15 for high-speed switching. The signal is transmitted from the switchable radar receiving antenna 1a. On the other hand, the reflected wave from the object 6 is received by the high-speed switchable radar transmitting / receiving antenna 1a and transmitted to the return-wave extraction mixing circuit 12 via the circulator 15. Here, a part of the millimeter wave demultiplexed by the transmission signal demultiplexer 13 is also transmitted to the return-wave extraction mixing circuit 12, and is mixed with the received signal to extract a Doppler signal. The Doppler signal is transmitted to the signal processing unit 4 and subjected to arithmetic processing, whereby the distance R to the object 6 and the relative speed V are obtained. Here, the frequency of the millimeter wave generated by the reference frequency transmission circuit 11 for the high-speed switching type radar has two kinds of frequencies that change with time according to a command from the signal processing unit 4.
[0018]
On the other hand, in the simultaneous transmission type radar circuit, as shown in FIG. 6, the millimeter waves generated by the two simultaneous transmission type radar reference frequency transmission circuits 21 and 21a are mixed by a mixing circuit 22a and passed through a circulator 15 simultaneously. It is transmitted from the transmitting / receiving antenna 1b for transmission radar. On the other hand, the reflected wave from the object 6 is received by the simultaneous transmission type radar receiving antenna 1b, passes through the circulator 15, is split by the splitter 23d, and the Doppler signals are mixed by the mixing circuits 22 and 22b, respectively. Then, it is transmitted to the signal processing unit 4. Here, the frequency of the millimeter wave generated by the simultaneous transmission type radar reference frequency transmission circuit 21 is changed in two types over time by a command of the signal processing unit 4 similarly to the high-speed switching type radar circuit. ing.
[0019]
Here, comparing the circuit for the fast switching type radar of FIG. 5 with the circuit for the simultaneous transmission type radar of FIG. 6, the reference frequency transmitting circuits 11 and 21, the duplexers 13 and 23, the circulator 15, the transmitting / receiving antennas 1a and 1b , The mixing circuits 12 and 22 are the same. FIG. 7 is a circuit configuration diagram of an inter-moving object distance measuring apparatus in which these circuits and components are shared. This device has a structure in which a signal switch 31 can switch between a high-speed switching type radar circuit and a simultaneous transmission type radar circuit. First, in order to use this as a circuit for a high-speed switching type radar, the signal switch 31 is turned off in response to a command from the signal processing unit 4. By doing so, a millimeter wave of a predetermined frequency is transmitted to the target object 6 via the path of the reference frequency transmission circuit 11 (21) → the duplexer 13 (21) → the circulator 15 → the shared transmitting / receiving antenna 1. On the other hand, the received wave from the object 6 is transmitted to the signal processing unit 4 via the shared transmission / reception antenna 1, the circulator 15, the duplexer 23d, the extraction mixing circuit 12 (22), and the signal processing unit 4. Thus, the distance R to the object and its relative speed V are calculated. Here, the frequency of the millimeter wave generated by the reference frequency transmitting circuit 11 (21) is such that two kinds of frequencies are temporally changed by a command from the signal processing unit 4.
[0020]
Next, in order to use this as a simultaneous transmission radar circuit, the signal switch 31 is turned on by a command from the signal processing unit 4. By doing so, in addition to the millimeter waves generated by the high-speed switching type radar circuit, the millimeter waves generated by the reference frequency transmission circuits 11 (21) and 21a and mixed by the mixing circuit 22a are shared. It is transmitted from the transmitting / receiving antenna 1. Further, the received wave from the object received by the transmitting / receiving antenna 1 passes through the circulator 15 and is split by the splitter 23d, and then mixed by the mixing circuits 22 and 22b as a Doppler signal. Then, these Doppler signals are transmitted to the signal processing unit 4, and the distance R to the target and the relative speed V thereof are calculated.
[0021]
In this embodiment, as compared with the second embodiment, the reference frequency transmission circuit, the duplexer, and the mixing circuit are shared by the high-speed switching type radar circuit and the simultaneous transmission type radar circuit. The number of points can be reduced, and the cost and size can be reduced. If at least one of the reference frequency transmitting circuit, the duplexer, and the mixing circuit is shared, an effect of reducing the number of components can be obtained. In this case, since the reference frequency transmission circuit is relatively large, the effect of sharing can be obtained with only this.
[0022]
(Embodiment 4)
Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. The inter-moving body distance measuring apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that according to the second embodiment, and thus the description of the same portions will be omitted, and only the differences will be described in detail. In the present embodiment, an attenuator 8 is provided between the simultaneous transmission radar circuit 3 and the connection switching unit 7, as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the shared transmitting / receiving antenna 1 is a directional antenna, and the measurable range of the target object changes according to the signal attenuation capability of the attenuator 8. That is, by increasing the attenuation capability of the attenuator 8, the measurable range is narrowed from 5a to 5b.
[0023]
In the inter-moving object distance measuring apparatus of the present embodiment, it is possible to reliably recognize a plurality of objects as a plurality of objects even when using a simultaneous transmission type radar unit which has conventionally been erroneously recognized as a plurality of objects. It becomes possible. Hereinafter, an operation procedure of the distance measuring apparatus according to the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG. First, similarly to the second embodiment, the connection switching unit 7 is switched to the high-speed switching type radar circuit 2 side by a command from the signal processing unit 4 to transmit a millimeter wave from the transmission / reception antenna 1 to the target 6. Then, the reflected wave from now on is received by the transmission / reception antenna 1, and this signal is input to the signal processing unit 4. Then, the distance R to the target and the relative speed V thereof are calculated from the signal information.
[0024]
Here, if there are a plurality of objects, the distance r to the nearest object is stored in a storage device inside the signal processing unit 4. If the obtained relative speed V is larger than a predetermined threshold value N, this is output as a measured value to a display unit or the like. On the other hand, if the relative speed V is smaller than the threshold value N, the connection switching unit 7 is switched to the simultaneous transmission radar circuit 3 side. Here, when there is no data of the distance r in the storage device (that is, when there is only one target object), the simultaneous transmission type radar circuit 3 performs the distance R to the target object and the relative distance to the target object as in the second embodiment. The speed V is calculated, and the data obtained by the simultaneous transmission radar circuit 3 is output as a measured value to a display unit or the like. On the other hand, when there is data of the distance r in the storage device (that is, when there are a plurality of objects), the measurable range of the transmission / reception millimeter wave from the transmission / reception antenna 1 is increased to near the distance r by operating the attenuator. Make it narrow. In this way, the simultaneous transmission type radar circuit 3 calculates the distance R and the relative speed V to the nearest object, and the data obtained by the simultaneous transmission type radar circuit 3 is used as a measured value on a display unit or the like. Output.
[0025]
In the present embodiment, for example, even when there are two objects 6a and 6b, the distance to the closer object 6b and its speed can be reliably measured. Therefore, even when the simultaneous transmission radar circuit 3 is used, it is possible to detect the distance and speed of an obstacle that is most dangerous (that is, closest) to the driving vehicle.
[0026]
【The invention's effect】
The invention according to claim 1, wherein a moving object that measures a distance to the object and a relative speed thereof by transmitting millimeter waves of two kinds of frequencies to the object and receiving a reflected wave from the object. In the distance measuring device, a high-speed switching type radar unit that transmits a millimeter wave of two kinds of frequencies alternately to the object and receives a reflected wave alternately with time, and a millimeter wave of two kinds of frequencies is simultaneously applied to the object. A simultaneous transmission radar unit for transmitting and receiving a reflected wave, and a signal processing for transmitting a signal from the high-speed switching radar unit or the simultaneous transmission radar unit to calculate a distance to the object and a relative speed thereof The relative speed of the object is equal to or greater than a certain threshold, the high-speed switching type radar unit, and the relative speed of the object is less than the threshold, the simultaneous transmission radar unit, The distance to the object and its Since it is characterized by measuring relative speed, the distance to the object and its relative speed can be accurately determined even if the relative speed of the object is 0 or zero, without requiring a complicated circuit etc. Can be measured.
[0027]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the transmission / reception antenna for the high-speed switching type radar and the transmission / reception antenna for the simultaneous transmission type radar are shared to form a shared transmission / reception antenna, and the relative speed of the object is set to A connection switching unit that connects the high-speed switchable radar circuit and the shared transmission / reception antenna when the threshold value or more is used and connects the simultaneous transmission-type radar circuit and the shared transmission / reception antenna when the relative speed of the target object is less than the threshold value; Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the number of parts can be reduced.
[0028]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the high-speed switching type radar reference frequency transmission circuit and the simultaneous transmission type radar circuit are included in the high-speed switching type radar circuit. Since the common frequency transmission circuit is shared with the simultaneous transmission type radar reference frequency transmission circuit, the number of parts is further reduced in addition to the effects of claim 1 or claim 2. Can be.
[0029]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, the simultaneous transmission type radar transmitting / receiving antenna is a directional antenna, and the directional antenna, the simultaneous transmission type radar circuit, Wherein an attenuator is provided between the directional antennas and the measurement range of the object of the directional antenna is changed by changing an attenuation capability of the attenuator. In addition to the effect of the third aspect, by changing the attenuation capability of the attenuator, even if there are a plurality of the objects, the nearest object can be sensed more reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle diagram of a distance measuring apparatus between moving bodies according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart of a measurement principle according to the first embodiment.
FIG. 3 is a principle diagram of an apparatus for measuring a distance between moving bodies according to a second embodiment.
FIG. 4 is a flowchart of a measurement principle according to the second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram of a fast-switching radar circuit.
FIG. 6 is a block diagram of a circuit for simultaneous transmission radar.
FIG. 7 is a block diagram of a circuit for a measuring device according to a third embodiment.
FIG. 8 is a principle diagram of a distance measuring apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a flowchart of a measurement principle according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1a Fast-switching radar transmitting / receiving antenna 1b Simultaneous transmission radar transmitting / receiving antenna 1 Shared transmitting / receiving antenna 2 Fast switching radar circuit unit 3 Simultaneous transmission radar circuit unit 4 Signal processing unit 5, 5a, 5b Detection range 6 Moving object 7 Connection switching unit 8 Attenuator 11 Reference frequency transmission circuit (for high-speed switching type radar)
12 Return-wave extraction mixing circuit (for high-speed switching radar)
13 Transmission signal splitter (for high-speed switching type radar)
15 circulator 16 band pass filter 21, 21a Reference frequency transmission circuit (for simultaneous transmission radar)
22, 22a, b Return-wave extraction mixing circuit (for simultaneous transmission radar)
23, 21a-d Transmission signal splitter (for simultaneous transmission radar)
31 Signal switch device
