JP2019144082A - Fmcwレーダ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
レーダ装置の一つに、周波数を掃引したチャープ信号を送信信号として送信するFMCWレーダ装置がある。この送信信号が対象物で反射されると、対象物との距離に応じた時間だけ遅延した信号が受信されるため、送信信号と受信信号を乗算して得られるビート信号の周波数から、対象物との距離を測定することができる。FMCWレーダ装置は、自動車の自動運転において周囲環境を認識する手段の一つとして有望である。
図4は、本発明の第1の実施形態に係るレーダ装置の構成を示す図である。図4に示すレーダ装置1は、FMCWレーダ装置であり、図1と同様のハードウェア構成にスイッチ111が追加されている。すなわち、レーダ装置1は、図1でそれぞれ説明した波形発生器101、電圧制御発振器102、増幅器103、低雑音増幅器104、ミキサ105、低域通過フィルタ106、AD変換器107、DSP108、送信アンテナ109、および受信アンテナ110を備えるとともに、電圧制御発振器102と増幅器103の間にスイッチ111を備える。
図6は、本発明の第2の実施形態に係るレーダ装置の構成を示す図である。図6に示すレーダ装置1Aは、FMCWレーダ装置であり、図5の電圧制御発振器102が2つの電圧制御発振器、すなわち第1電圧制御発振器102Aおよび第2電圧制御発振器102Bに置き換えられている。それ以外の点は、第1の実施形態で説明したレーダ装置1と同様の構成を有している。
101 波形発生器
102 電圧制御発振器
102A 第1電圧制御発振器
102B 第2電圧制御発振器
103 増幅器
104 低雑音増幅器
105 ミキサ
106 低域通過フィルタ
107 AD変換器
108 ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)
109 送信アンテナ
110 受信アンテナ
111 スイッチ
Claims (6)
- 周波数が連続的に時間変化するように周波数変調された送信信号を送信し、前記送信信号が対象物で反射された受信信号を受信して前記対象物との距離を測定するFMCWレーダ装置であって、
前記送信信号は、所定の送信開始周波数から所定の送信終了周波数まで上りまたは下り方向で前記周波数が連続的に時間変化し、
前記送信終了周波数から前記送信開始周波数まで前記周波数を戻すときには前記送信信号を送信しないFMCWレーダ装置。 - 請求項1に記載のFMCWレーダ装置において、
電圧が連続的に時間変化する電圧波形を発生する波形発生器と、
前記電圧波形に基づいて前記送信信号を生成する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器からの前記送信信号の出力を許可または禁止するスイッチと、を備え、
前記電圧制御発振器は、前記送信開始周波数から前記送信終了周波数まで前記周波数が連続的に時間変化する送信期間と、前記送信終了周波数から前記送信開始周波数まで前記周波数が連続的に時間変化する戻り期間と、を交互に繰り返して、前記送信信号を生成し、
前記スイッチは、前記送信期間において前記送信信号の出力を許可し、前記戻り期間において前記送信信号の出力を禁止するFMCWレーダ装置。 - 請求項2に記載のFMCWレーダ装置において、
前記電圧制御発振器は、前記送信期間が前記戻り期間よりも長くなるよう鋸歯状に周波数変調された前記送信信号を生成するFMCWレーダ装置。 - 請求項1に記載のFMCWレーダ装置において、
電圧が連続的に時間変化する電圧波形を発生する波形発生器と、
前記電圧波形に基づいて第1の送信信号を生成する第1電圧制御発振器と、
前記電圧波形に基づいて第2の送信信号を生成する第2電圧制御発振器と、
前記第1の送信信号または前記第2の送信信号を選択し前記送信信号として出力するスイッチと、を備え、
前記第1電圧制御発振器は、前記送信開始周波数から前記送信終了周波数まで前記周波数が連続的に時間変化する送信期間と、前記送信終了周波数から前記送信開始周波数まで前記周波数が連続的に時間変化する戻り期間と、信号生成を行わない非生成期間と、を交互に繰り返して、前記第1の送信信号を生成し、
前記第2電圧制御発振器は、前記第1の送信信号とは異なるタイミングで、前記送信期間、前記戻り期間および前記非生成期間を交互に繰り返して、前記第2の送信信号を生成し、
前記スイッチは、前記第1の送信信号の前記送信期間において前記第1の送信信号を選択し、前記第2の送信信号の前記送信期間において前記第2の送信信号を選択するFMCWレーダ装置。 - 請求項4に記載のFMCWレーダ装置において、
前記第2電圧制御発振器は、前記第1の送信信号が前記送信期間から前記戻り期間に変化するタイミングに同期して、前記第2の送信信号の前記送信期間を開始し、
前記第1電圧制御発振器は、前記第2の送信信号が前記送信期間から前記戻り期間に変化するタイミングに同期して、前記第1の送信信号の前記送信期間を開始するFMCWレーダ装置。 - 請求項4または5に記載のFMCWレーダ装置において、
前記第1電圧制御発振器は、前記送信期間が前記戻り期間よりも長くなるよう鋸歯状に周波数変調された前記第1の送信信号を生成し、
前記第2電圧制御発振器は、前記送信期間が前記戻り期間よりも長くなるよう鋸歯状に周波数変調された前記第2の送信信号を生成するFMCWレーダ装置。
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