JP2768439B2 - Ｆｍ−ｃｗ方式マルチビームレーダー装置 - Google Patents
Ｆｍ−ｃｗ方式マルチビームレーダー装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車載用ミリ波レーダ
ー装置等として利用されるＦＭ−ＣＷ方式のマルチビー
ムレーダー装置に係り、特に、同一のアンテナで送受信
を行なうモノスタティックと送受信を異なるアンテナで
行なうバイスタティックとを併用し、少なくとも近距離
の対象物を検知する際にはバイスタティックとすること
で、サーキュレータ等のアンテナ共用回路からの送信信
号の廻り込みによって近距離の検出精度が低下するのを
防止し、近距離から遠距離まで対象物を精度良く検知で
きるようにしたマルチビームレーダー装置に関する。
ー装置等として利用されるＦＭ−ＣＷ方式のマルチビー
ムレーダー装置に係り、特に、同一のアンテナで送受信
を行なうモノスタティックと送受信を異なるアンテナで
行なうバイスタティックとを併用し、少なくとも近距離
の対象物を検知する際にはバイスタティックとすること
で、サーキュレータ等のアンテナ共用回路からの送信信
号の廻り込みによって近距離の検出精度が低下するのを
防止し、近距離から遠距離まで対象物を精度良く検知で
きるようにしたマルチビームレーダー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、対象物までの距離だけでな
く対象物の方位を検出できるようにするため指向方向の
異なる複数のビームを時分割で放射するようにしたマル
チビームレーダー装置を、特開平４−１７７１９０号公
報，特開平４−２５９８７４号公報で提案している。
く対象物の方位を検出できるようにするため指向方向の
異なる複数のビームを時分割で放射するようにしたマル
チビームレーダー装置を、特開平４−１７７１９０号公
報，特開平４−２５９８７４号公報で提案している。
【０００３】図７は従来のＦＭ−ＣＷ方式マルチビーム
レーダー装置のブロック構成図である。このレーダー装
置１００は、複数（例えば４個）のビーム送受信手段１
０１Ａ〜１０１Ｄと、切替制御手段１０２から供給され
る送受信チャネル指定情報１０２ａに基づいて、ＦＭ信
号発生器１０３で生成した送信信号１０３ａの供給先を
切替える送信信号切替手段１０４と、送受信チャネル指
定情報１０２ａに基づいて距離・方位検出手段１０５へ
供給するビート信号を選択する受信信号選択手段１０６
と、切替制御手段１０２から供給される掃引指令１０２
ｂに基づいて周波数指定電圧信号１０７ａを電圧制御型
のＦＭ信号発生器１０３へ供給し送信信号１０３ａに周
波数変調（ＦＭ）を施すための掃引制御手段１０７とを
備える。
レーダー装置のブロック構成図である。このレーダー装
置１００は、複数（例えば４個）のビーム送受信手段１
０１Ａ〜１０１Ｄと、切替制御手段１０２から供給され
る送受信チャネル指定情報１０２ａに基づいて、ＦＭ信
号発生器１０３で生成した送信信号１０３ａの供給先を
切替える送信信号切替手段１０４と、送受信チャネル指
定情報１０２ａに基づいて距離・方位検出手段１０５へ
供給するビート信号を選択する受信信号選択手段１０６
と、切替制御手段１０２から供給される掃引指令１０２
ｂに基づいて周波数指定電圧信号１０７ａを電圧制御型
のＦＭ信号発生器１０３へ供給し送信信号１０３ａに周
波数変調（ＦＭ）を施すための掃引制御手段１０７とを
備える。
【０００４】各ビーム送受信手段１０１Ａ〜１０１Ｄ
は、電力分配器１１１と、サーキュレータ１１２と、送
受信兼用アンテナ１１３Ａ〜１１３Ｄと、ミキサ（混合
回路）１１４とを備える。サーキュレータ１１２は送受
信信号の分離を行なうもので、電力分配器１１１から供
給される送信信号１１１ａをアンテナ１１３へ供給し、
アンテナ１１３で受信した信号をミキサ１１４へ供給す
る。このサーキュレータ１１２を用いることで１つのア
ンテナで送受信を兼用することができる。ミキサ１１４
は、電力分配器１１１から供給される送信信号１１１ｂ
と、サーキュレータ１１２を介して供給される受信信号
１１２ａとを混合してビート信号ＢＳ（ＢＳＡ〜ＢＳ
Ｄ）を出力する。
は、電力分配器１１１と、サーキュレータ１１２と、送
受信兼用アンテナ１１３Ａ〜１１３Ｄと、ミキサ（混合
回路）１１４とを備える。サーキュレータ１１２は送受
信信号の分離を行なうもので、電力分配器１１１から供
給される送信信号１１１ａをアンテナ１１３へ供給し、
アンテナ１１３で受信した信号をミキサ１１４へ供給す
る。このサーキュレータ１１２を用いることで１つのア
ンテナで送受信を兼用することができる。ミキサ１１４
は、電力分配器１１１から供給される送信信号１１１ｂ
と、サーキュレータ１１２を介して供給される受信信号
１１２ａとを混合してビート信号ＢＳ（ＢＳＡ〜ＢＳ
Ｄ）を出力する。
【０００５】図８は各ビーム送受信手段のビーム指向特
性を示す説明図である。ほぼ同一のペンシルビームを有
する４個のアンテナ１１３Ａ〜１１３Ｄを、隣接するも
のどうしのビームが部分的に重なるよう配置している。
したがって、送受信を行なうビーム送受信手段１０１Ａ
〜１０１Ｄを選択切替えしながらそれぞれの指向方向毎
のビート信号ＢＳの周波数ならびにレベルを測定するこ
とで、対象物までの距離ならびに対象物の方位を検出す
ることができる。
性を示す説明図である。ほぼ同一のペンシルビームを有
する４個のアンテナ１１３Ａ〜１１３Ｄを、隣接するも
のどうしのビームが部分的に重なるよう配置している。
したがって、送受信を行なうビーム送受信手段１０１Ａ
〜１０１Ｄを選択切替えしながらそれぞれの指向方向毎
のビート信号ＢＳの周波数ならびにレベルを測定するこ
とで、対象物までの距離ならびに対象物の方位を検出す
ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】同一のアンテナで送受
信を行なうにはサーキュレータ１１２を用いて送信信号
と受信信号の分離を行なうが、サーキュレータ１１２の
分離性能には限界があるため、送信信号１１１ａの一部
が受信信号１１２ａ側に漏れ込んでしまう。このためミ
キサ１１４の出力であるビート信号ＢＳの低周波領域に
ノイズ成分が発生してしまう。
信を行なうにはサーキュレータ１１２を用いて送信信号
と受信信号の分離を行なうが、サーキュレータ１１２の
分離性能には限界があるため、送信信号１１１ａの一部
が受信信号１１２ａ側に漏れ込んでしまう。このためミ
キサ１１４の出力であるビート信号ＢＳの低周波領域に
ノイズ成分が発生してしまう。
【０００７】図９はビート信号の周波数スペクトラムを
示すグラフである。サーキュレータ１１２の分離性能に
限界があるため１／ｆ（ｆは周波数）特性のノイズが発
生し、対象物によっては本来のビート信号のレベルより
もノイズレベルの方が大きくなることがある。このよう
な状況においては、ビート信号の周波数は対象物までの
距離に比例するため、ビート信号の周波数が低い値とな
る近距離の検出が困難となる。
示すグラフである。サーキュレータ１１２の分離性能に
限界があるため１／ｆ（ｆは周波数）特性のノイズが発
生し、対象物によっては本来のビート信号のレベルより
もノイズレベルの方が大きくなることがある。このよう
な状況においては、ビート信号の周波数は対象物までの
距離に比例するため、ビート信号の周波数が低い値とな
る近距離の検出が困難となる。
【０００８】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、遠距離対象物の方位分解能を損うこと
なく、近距離対象物を検出できるようにしたマルチビー
ムレーダー装置を提供することを目的とする。
なされたもので、遠距離対象物の方位分解能を損うこと
なく、近距離対象物を検出できるようにしたマルチビー
ムレーダー装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係るＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダー装
置は、ビームを放射し対象物によって反射された信号を
受信するビーム送受信手段をビームの一部が互に重なり
合うように配置したレーダー装置において、近距離の対
象物を検知する際には、ビームの一部が互に重なり合う
ように配置された一方のビーム送受信手段を用いてビー
ムの送信を行ない、ビームの一部が互に重なり合うよう
に配置された他方のビーム送受信手段を用いて受信を行
なうと共に、遠距離の対象物を検知する際には、ビーム
の一部が互に重なり合うように配置された一方のビーム
送受信手段を用いてビームの送信を行ない、ビームの一
部が互に重なり合うように配置された他方のビーム送受
信手段と当該一方のビーム送受信手段とを併用して受信
を行なうことを特徴とする。
請求項１に係るＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダー装
置は、ビームを放射し対象物によって反射された信号を
受信するビーム送受信手段をビームの一部が互に重なり
合うように配置したレーダー装置において、近距離の対
象物を検知する際には、ビームの一部が互に重なり合う
ように配置された一方のビーム送受信手段を用いてビー
ムの送信を行ない、ビームの一部が互に重なり合うよう
に配置された他方のビーム送受信手段を用いて受信を行
なうと共に、遠距離の対象物を検知する際には、ビーム
の一部が互に重なり合うように配置された一方のビーム
送受信手段を用いてビームの送信を行ない、ビームの一
部が互に重なり合うように配置された他方のビーム送受
信手段と当該一方のビーム送受信手段とを併用して受信
を行なうことを特徴とする。
【００１０】請求項２に係るＦＭ−ＣＷ方式マルチビー
ムレーダー装置は、請求項１において、近距離の対象物
を検知する際の送信波の周波数の単位時間当りの変化量
を遠距離の対象物を検知する際に用いる変化量よりも大
きくすることを特徴とする。請求項３に係る車載用のＦ
Ｍ−ＣＷ方式マルチビームレーダー装置は、請求項１又
は２において、車速を少なくとも低車速と高車速とに分
類し、低車速時には近距離の対象物を検知すると共に高
車速時には遠距離の対象物を検知することを特徴とす
る。
ムレーダー装置は、請求項１において、近距離の対象物
を検知する際の送信波の周波数の単位時間当りの変化量
を遠距離の対象物を検知する際に用いる変化量よりも大
きくすることを特徴とする。請求項３に係る車載用のＦ
Ｍ−ＣＷ方式マルチビームレーダー装置は、請求項１又
は２において、車速を少なくとも低車速と高車速とに分
類し、低車速時には近距離の対象物を検知すると共に高
車速時には遠距離の対象物を検知することを特徴とす
る。
【００１１】
【作用】請求項１に係るＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレ
ーダー装置は、近距離対象物の検知を行なう際に、送信
に用いるビーム送受信手段とは異なるビーム送受信手段
で受信を行なう。送信と受信を別系統としているので、
サーキュレータ等のアンテナ共用回路から送信信号が受
信信号に廻り込むことはない。よって、ミキサから出力
されるビート信号の低周波領域に発生するノイズが減少
され、本来のビート信号を検出することができるので、
近距離対象物を精度良く検知できる。また、遠距離の対
象物の方位を、多数の指向方位の測定データに基づい
て、精度良く検知することができる。
ーダー装置は、近距離対象物の検知を行なう際に、送信
に用いるビーム送受信手段とは異なるビーム送受信手段
で受信を行なう。送信と受信を別系統としているので、
サーキュレータ等のアンテナ共用回路から送信信号が受
信信号に廻り込むことはない。よって、ミキサから出力
されるビート信号の低周波領域に発生するノイズが減少
され、本来のビート信号を検出することができるので、
近距離対象物を精度良く検知できる。また、遠距離の対
象物の方位を、多数の指向方位の測定データに基づい
て、精度良く検知することができる。
【００１２】請求項２に係るＦＭ−ＣＷ方式マルチビー
ムレーダー装置は、近距離対象物のの検知を行なう際
に、送信波の周波数の単位時間当りの変化量を遠距離の
対象物を検知する際に用いる変化量よりも大きくしてい
るので、対象物までの距離が短くても高い周波数のビー
ト信号を得ることができる。すなわち、単位距離当りの
ビート周波数が高くなるので距離分解能が高くなる。ま
た、ビート信号の周波数が高くなるので１／ｆノイズの
影響が軽減され、近距離対象物を精度良く検知できる。
請求項３に係る車載用のＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレ
ーダー装置は、低車速時には近距離の対象物を精度良く
検知することができると共に、高車速時には遠距離の対
象物の方位を精度良く検知することができる。
ムレーダー装置は、近距離対象物のの検知を行なう際
に、送信波の周波数の単位時間当りの変化量を遠距離の
対象物を検知する際に用いる変化量よりも大きくしてい
るので、対象物までの距離が短くても高い周波数のビー
ト信号を得ることができる。すなわち、単位距離当りの
ビート周波数が高くなるので距離分解能が高くなる。ま
た、ビート信号の周波数が高くなるので１／ｆノイズの
影響が軽減され、近距離対象物を精度良く検知できる。
請求項３に係る車載用のＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレ
ーダー装置は、低車速時には近距離の対象物を精度良く
検知することができると共に、高車速時には遠距離の対
象物の方位を精度良く検知することができる。
【００１３】
【実施例】以下この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１はこの発明に関連するＦＭ−ＣＷ方式マ
ルチビームレーダー装置のブロック構成図である。この
マルチビームレーダー装置１は、複数（例えば４個）の
ビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄを備える。各ビーム送受信
手段２Ａ〜２Ｄは、送受信兼用のアンテナ３Ａ〜３Ｄ
と、サーキュレータ４と、ミキサ（混合回路）５とを備
える。送受信兼用の各アンテナ３Ａ〜３Ｄは、それぞれ
ほぼ同一のビーム指向性を有する。図８に示すように、
各アンテナ３Ａ〜３Ｄは、それぞれのビームが重なり合
うようにしている。独立したアンテナをそれぞれのビー
ムが重なり合うように配置してもよい。共通のパラボラ
反射鏡の焦点近傍に互いに異なる角度で反射鏡に対向す
るように配置された４個の１次放射器を備えたオフセッ
ト・デフォーカス・パラボリック・マルチビーム・アン
テナなどで構成してもよい。
説明する。図１はこの発明に関連するＦＭ−ＣＷ方式マ
ルチビームレーダー装置のブロック構成図である。この
マルチビームレーダー装置１は、複数（例えば４個）の
ビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄを備える。各ビーム送受信
手段２Ａ〜２Ｄは、送受信兼用のアンテナ３Ａ〜３Ｄ
と、サーキュレータ４と、ミキサ（混合回路）５とを備
える。送受信兼用の各アンテナ３Ａ〜３Ｄは、それぞれ
ほぼ同一のビーム指向性を有する。図８に示すように、
各アンテナ３Ａ〜３Ｄは、それぞれのビームが重なり合
うようにしている。独立したアンテナをそれぞれのビー
ムが重なり合うように配置してもよい。共通のパラボラ
反射鏡の焦点近傍に互いに異なる角度で反射鏡に対向す
るように配置された４個の１次放射器を備えたオフセッ
ト・デフォーカス・パラボリック・マルチビーム・アン
テナなどで構成してもよい。
【００１４】ＦＭ信号発生器６は、約６０ギガヘルツの
信号を発生する電圧制御型発振器であり、周波数制御端
子６ａに供給される周波数指定電圧信号１６ａに応じた
周波数の信号を出力する。このＦＭ信号発生器６は、ガ
ンダイオードとバラクタダイオード等の可変容量ダイオ
ードとを組み合わせて構成している。なお、必要に応じ
て周波数逓倍器や電力増幅器を設ける構成やＨＥＭＴ等
によるＭＭＩＣの構成としてもよい。
信号を発生する電圧制御型発振器であり、周波数制御端
子６ａに供給される周波数指定電圧信号１６ａに応じた
周波数の信号を出力する。このＦＭ信号発生器６は、ガ
ンダイオードとバラクタダイオード等の可変容量ダイオ
ードとを組み合わせて構成している。なお、必要に応じ
て周波数逓倍器や電力増幅器を設ける構成やＨＥＭＴ等
によるＭＭＩＣの構成としてもよい。
【００１５】ＦＭ信号発生器６から出力されるＦＭ信号
６ｂは、電力分配器７で送信信号７ａと局部発振信号７
ｂとに分配される。送信信号７ａは、送信信号切替回路
８を介して何れかのビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄへ供給
される。局部発振信号７ｂは、局部発振信号切替回路９
を介して何れかのビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄへ供給さ
れる。各信号切替回路８，９は、切替制御手段１０から
供給される切替指令１０ａ，１０ｂに基づいて切替を行
なう。各信号切替回路８，９は、それぞれ独立に切替動
作を行なう構成としているので、送信信号７ａならびに
局部発振信号７ｂを任意のビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄ
へ供給することができる。したがって、同一のビーム送
受信手段へ送信信号７ａと局部発振信号７ｂを供給しそ
のビーム送受信手段で送受信を行なうモノスタティック
動作モードと、アンテナのビーム指向特性が隣接する一
方のビーム送受信手段で送信を行ない、他方のビーム送
受信手段で受信を行なうバイスタティック動作モードと
を適宜選択使用できる構成としている。
６ｂは、電力分配器７で送信信号７ａと局部発振信号７
ｂとに分配される。送信信号７ａは、送信信号切替回路
８を介して何れかのビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄへ供給
される。局部発振信号７ｂは、局部発振信号切替回路９
を介して何れかのビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄへ供給さ
れる。各信号切替回路８，９は、切替制御手段１０から
供給される切替指令１０ａ，１０ｂに基づいて切替を行
なう。各信号切替回路８，９は、それぞれ独立に切替動
作を行なう構成としているので、送信信号７ａならびに
局部発振信号７ｂを任意のビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄ
へ供給することができる。したがって、同一のビーム送
受信手段へ送信信号７ａと局部発振信号７ｂを供給しそ
のビーム送受信手段で送受信を行なうモノスタティック
動作モードと、アンテナのビーム指向特性が隣接する一
方のビーム送受信手段で送信を行ない、他方のビーム送
受信手段で受信を行なうバイスタティック動作モードと
を適宜選択使用できる構成としている。
【００１６】ミキサ５は、局部発振信号７ｂが供給され
ているときに動作状態となり、ビート信号（局部発振信
号７ｂとサーキュレータ４を介して供給される受信信号
とを混合して周波数変換した出力）を出力し、局部発振
信号７ｂが供給されていないときは何ら出力を発生しな
い構成としている。このため、各ビーム送受信手段２Ａ
〜２Ｄのビート信号ＢＡ〜ＢＤの選択切替回路を設けず
に、局部発振信号切替回路９を介して局部発振信号７ｂ
が供給されているビーム送受信手段のビート信号が距離
・方位検出手段１１へ供給される構成としている。
ているときに動作状態となり、ビート信号（局部発振信
号７ｂとサーキュレータ４を介して供給される受信信号
とを混合して周波数変換した出力）を出力し、局部発振
信号７ｂが供給されていないときは何ら出力を発生しな
い構成としている。このため、各ビーム送受信手段２Ａ
〜２Ｄのビート信号ＢＡ〜ＢＤの選択切替回路を設けず
に、局部発振信号切替回路９を介して局部発振信号７ｂ
が供給されているビーム送受信手段のビート信号が距離
・方位検出手段１１へ供給される構成としている。
【００１７】距離・方位検出手段１１は、ビート信号を
Ａ／Ｄ変換しデジタルビート信号を出力するＡ／Ｄ変換
器１２と、デジタルビート信号に高速フーリエ変換を施
して周波数スペクトラムデータを出力する高速フーリエ
変換器（ＦＦＴ）１３と、ＣＰＵ１４と、メモリ部１５
からなる。ＣＰＵ１４は、送受信ビーム指定指令１４ａ
を出力し、切替制御手段１０を介してビームの送信を行
なうビーム送受信手段ならびに受信を行なうビーム送受
信手段を選択切替するとともに、掃引指令１４ｂを掃引
制御手段１６へ供給して、ＦＭ信号の掃引周期（単位時
間当りの送信周波数の変化量）を制御するようにしてい
る。また、ＣＰＵ１４は、各種の周波数スペクトラムデ
ータに基づいて目標物までの距離ならびに方位を求め、
それらを出力する。なお、メモリ部１５は、制御プログ
ラムを格納したＲＯＭと、周波数スペクトラムデータな
らびに演算結果等を一時記憶するためのＲＡＭを備え
る。
Ａ／Ｄ変換しデジタルビート信号を出力するＡ／Ｄ変換
器１２と、デジタルビート信号に高速フーリエ変換を施
して周波数スペクトラムデータを出力する高速フーリエ
変換器（ＦＦＴ）１３と、ＣＰＵ１４と、メモリ部１５
からなる。ＣＰＵ１４は、送受信ビーム指定指令１４ａ
を出力し、切替制御手段１０を介してビームの送信を行
なうビーム送受信手段ならびに受信を行なうビーム送受
信手段を選択切替するとともに、掃引指令１４ｂを掃引
制御手段１６へ供給して、ＦＭ信号の掃引周期（単位時
間当りの送信周波数の変化量）を制御するようにしてい
る。また、ＣＰＵ１４は、各種の周波数スペクトラムデ
ータに基づいて目標物までの距離ならびに方位を求め、
それらを出力する。なお、メモリ部１５は、制御プログ
ラムを格納したＲＯＭと、周波数スペクトラムデータな
らびに演算結果等を一時記憶するためのＲＡＭを備え
る。
【００１８】図２は図１のマルチビームレーダー装置の
動作を示すタイムチャートである。距離・方位検出手段
１１は、遠距離を検知する場合は送信と受信と同一のビ
ーム送受信手段で行ない、近距離を検知する場合は送信
と受信とを異なるビーム送受信手段で行なう。また、遠
距離を検知する場合と近距離を検知する場合で送信信号
の掃引周期を異ならしめる。図２は遠距離と近距離を交
互に検知する例を示したもので、検知距離に応じた掃引
指令１４ｂに基づいて図２（ｃ）に示す周波数指定電圧
信号１６ａが掃引制御手段１６に供給され、三角波でＦ
Ｍ変調されたＦＭ信号６ｂがＦＭ信号発生器６から出力
される。距離・方位検出手段１１は、送信信号の掃引タ
イミングに同期して送受信ビーム指定指令１４ａを出力
し、切替制御手段１０，送信信号切替回路８，局部発振
信号切替回路９を介して、送信信号７ａならびに局部発
振信号７ｂの供給先を切替える。送信信号７ａが供給さ
れたビーム送受信手段のアンテナからＦＭ変調された電
波が放射される。局部発振信号７ｂが供給されたビーム
送受信手段のミキサが動作状態となり、ビート信号を出
力する。
動作を示すタイムチャートである。距離・方位検出手段
１１は、遠距離を検知する場合は送信と受信と同一のビ
ーム送受信手段で行ない、近距離を検知する場合は送信
と受信とを異なるビーム送受信手段で行なう。また、遠
距離を検知する場合と近距離を検知する場合で送信信号
の掃引周期を異ならしめる。図２は遠距離と近距離を交
互に検知する例を示したもので、検知距離に応じた掃引
指令１４ｂに基づいて図２（ｃ）に示す周波数指定電圧
信号１６ａが掃引制御手段１６に供給され、三角波でＦ
Ｍ変調されたＦＭ信号６ｂがＦＭ信号発生器６から出力
される。距離・方位検出手段１１は、送信信号の掃引タ
イミングに同期して送受信ビーム指定指令１４ａを出力
し、切替制御手段１０，送信信号切替回路８，局部発振
信号切替回路９を介して、送信信号７ａならびに局部発
振信号７ｂの供給先を切替える。送信信号７ａが供給さ
れたビーム送受信手段のアンテナからＦＭ変調された電
波が放射される。局部発振信号７ｂが供給されたビーム
送受信手段のミキサが動作状態となり、ビート信号を出
力する。
【００１９】第１〜第４のビーム送受信手段２Ａ〜２Ｄ
をそれぞれチャネルＡ〜Ｄと略称する。図２に示す区間
１では、遠距離用の掃引がなされるとともに、送受信共
にチャネルＡが指定される。これによりチャネルＡでの
送受信がなされる。区間２では、送信チャネルＡ，受信
チャネルＢが指定され、アンテナ３Ａで送信したビーム
を隣接するビームを有するアンテナ３Ｂで受信するバイ
スタティックモードが指定される。そして、図２
（ｄ），（ｅ）に示すように各チャネル毎のモノスタテ
ィックモードによる遠距離検知と、隣接する２つのチャ
ネルを用いたバイスタティックモードによる近距離検知
を順次繰り返す。
をそれぞれチャネルＡ〜Ｄと略称する。図２に示す区間
１では、遠距離用の掃引がなされるとともに、送受信共
にチャネルＡが指定される。これによりチャネルＡでの
送受信がなされる。区間２では、送信チャネルＡ，受信
チャネルＢが指定され、アンテナ３Ａで送信したビーム
を隣接するビームを有するアンテナ３Ｂで受信するバイ
スタティックモードが指定される。そして、図２
（ｄ），（ｅ）に示すように各チャネル毎のモノスタテ
ィックモードによる遠距離検知と、隣接する２つのチャ
ネルを用いたバイスタティックモードによる近距離検知
を順次繰り返す。
【００２０】なお、図２では遠距離検知と近距離検知を
交互に行なう場合を示したが、遠距離検知を各チャネル
毎に順次行なった後に、バイスタティックモードによる
近距離検知を隣接するチャネル毎に順次行なうようにし
てもよい。また、例えばチャネルＡで送信したビームを
チャネルＢで受信する例を示したが、チャネルＢで送信
しチャネルＡで受信するようにしてもよい。
交互に行なう場合を示したが、遠距離検知を各チャネル
毎に順次行なった後に、バイスタティックモードによる
近距離検知を隣接するチャネル毎に順次行なうようにし
てもよい。また、例えばチャネルＡで送信したビームを
チャネルＢで受信する例を示したが、チャネルＢで送信
しチャネルＡで受信するようにしてもよい。
【００２１】距離・方位検出手段１１は、各区間毎の周
波数スペクトラムデータを一時記憶するとともに、全区
間のデータが揃った時点で対象物までの距離と方位を演
算しそれを出力する。
波数スペクトラムデータを一時記憶するとともに、全区
間のデータが揃った時点で対象物までの距離と方位を演
算しそれを出力する。
【００２２】近距離を検知する場合は、送信チャネルと
受信チャネルを異ならしめると共に、金属板と電波吸収
体によって完全に高周波的な干渉をなくしているので、
送信信号７ａの一部が受信信号側に廻り込みミキサ５の
出力であるビート信号のノイズが増加するということは
なくなる。したがって、低周波領域に発生するノイズが
軽減されるので、近距離対象物を精度良く検知できる。
受信チャネルを異ならしめると共に、金属板と電波吸収
体によって完全に高周波的な干渉をなくしているので、
送信信号７ａの一部が受信信号側に廻り込みミキサ５の
出力であるビート信号のノイズが増加するということは
なくなる。したがって、低周波領域に発生するノイズが
軽減されるので、近距離対象物を精度良く検知できる。
【００２３】また、近距離を検知する場合は、送信信号
のＦＭ変調の掃引周期を短くし、単位時間当りの周波数
変化量を大きくしているので、送信波と受信波の時間差
が短くてもビート信号のビート周波数が高くなる。よっ
て、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）１３の周波数帯域分
解能を向上させなくても、近距離検知時の距離分解能を
向上することができる。
のＦＭ変調の掃引周期を短くし、単位時間当りの周波数
変化量を大きくしているので、送信波と受信波の時間差
が短くてもビート信号のビート周波数が高くなる。よっ
て、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）１３の周波数帯域分
解能を向上させなくても、近距離検知時の距離分解能を
向上することができる。
【００２４】図３は本発明のＦＭ−ＣＷ方式マルチビー
ムレーダー装置のブロック構成図である。図３に示した
マルチビームレーダー装置２１は、車載用のレーダー装
置で車両の前方を検知する用途等に好適なものである。
このマルチビームレーダー装置２１は、低車速時（例え
ば毎時１５キロメートル以下）にはバイスタティックモ
ードで近距離を検知し、中車速時（例えば毎時１５〜８
０キロメートル）にはバイスタティックモードとモノス
タティックモードを併用して近距離と遠距離を切替えな
がら検知し、高車速時（例えば毎時８０キロメートル以
上）ではバイスタティックモードとモノスタティックモ
ードを併用して遠距離の対象物を検知するようにしてい
る。
ムレーダー装置のブロック構成図である。図３に示した
マルチビームレーダー装置２１は、車載用のレーダー装
置で車両の前方を検知する用途等に好適なものである。
このマルチビームレーダー装置２１は、低車速時（例え
ば毎時１５キロメートル以下）にはバイスタティックモ
ードで近距離を検知し、中車速時（例えば毎時１５〜８
０キロメートル）にはバイスタティックモードとモノス
タティックモードを併用して近距離と遠距離を切替えな
がら検知し、高車速時（例えば毎時８０キロメートル以
上）ではバイスタティックモードとモノスタティックモ
ードを併用して遠距離の対象物を検知するようにしてい
る。
【００２５】各ビーム送受信手段２２Ａ〜２２Ｄは、サ
ーキュレータ４と送受信兼用のアンテナ３Ａ〜３Ｄを備
える。サーキュレータ４を介して分離した各受信信号Ｒ
Ａ〜ＲＤは、受信信号選択回路２３を介して単一のミキ
サ（混合回路）２４へ供給されビート信号ＢＳを得るよ
うにしている。切替制御手段２５は、送受信ビーム指定
指令１４ｂに基づいて送信信号切替回路８ならびに受信
信号選択回路２３の選択切替えを行なう。距離・方位検
出手段３１内のＣＰＵ３２は、車速検出手段３３から供
給される車速データ３３ａに基づいて現在の車速を判断
し、車速に応じた検知動作を行なう。
ーキュレータ４と送受信兼用のアンテナ３Ａ〜３Ｄを備
える。サーキュレータ４を介して分離した各受信信号Ｒ
Ａ〜ＲＤは、受信信号選択回路２３を介して単一のミキ
サ（混合回路）２４へ供給されビート信号ＢＳを得るよ
うにしている。切替制御手段２５は、送受信ビーム指定
指令１４ｂに基づいて送信信号切替回路８ならびに受信
信号選択回路２３の選択切替えを行なう。距離・方位検
出手段３１内のＣＰＵ３２は、車速検出手段３３から供
給される車速データ３３ａに基づいて現在の車速を判断
し、車速に応じた検知動作を行なう。
【００２６】図４は低車速時の動作を示すタイムチャー
トである。低車速時（例えば毎時１５キロメートル以
下）では、ＦＭ変調波の掃引周期を近距離用の短い周期
に設定し、ビームの送信と受信を異なるチャンネルで行
なうようにしている。したがって、近距離の対象物を精
度良く検出できる。また、短い掃引周期で検知方位を順
次切替えているので、近距離の対象物までの距離や方位
を極めて短時間で検知できる。
トである。低車速時（例えば毎時１５キロメートル以
下）では、ＦＭ変調波の掃引周期を近距離用の短い周期
に設定し、ビームの送信と受信を異なるチャンネルで行
なうようにしている。したがって、近距離の対象物を精
度良く検出できる。また、短い掃引周期で検知方位を順
次切替えているので、近距離の対象物までの距離や方位
を極めて短時間で検知できる。
【００２７】図５は中車速時の動作を示すタイムチャー
トである。中車速時（例えば毎時１５〜８０キロメート
ル）では、送信チャネルと受信チャネルを別にするとと
もにＦＭ変調波の掃引周期を近距離用の短い周期に設定
した近距離検知と、同一のチャネルを用いるとともに掃
引周期を遠距離用の長い周期に設定した遠距離検知を交
互に繰り返すことで、近距離の対象物を精度良く検出す
るとともに、遠距離の対象物も検知するようにしてい
る。
トである。中車速時（例えば毎時１５〜８０キロメート
ル）では、送信チャネルと受信チャネルを別にするとと
もにＦＭ変調波の掃引周期を近距離用の短い周期に設定
した近距離検知と、同一のチャネルを用いるとともに掃
引周期を遠距離用の長い周期に設定した遠距離検知を交
互に繰り返すことで、近距離の対象物を精度良く検出す
るとともに、遠距離の対象物も検知するようにしてい
る。
【００２８】図６は高車速時の動作を示すタイムチャー
トである。高車速時（例えば毎時８０キロメートル以
上）では、ＦＭ変調波の掃引周期を遠距離用の長い周期
に設定するとともに、モノスタティックモードとバイス
タティックモードとを併用して、遠距離の対象物の方位
検知精度を向上させるようにしている。例えばチャネル
Ａで送信しチャネルＢで受信したときのビート信号は、
ビーム指向特性が隣接するアンテナ３Ａとアンテナ３Ｂ
との中間に設置された仮想的なアンテナを用いて得た受
信信号と看做すことができる。したがって、多数の指向
方位の測定データに基づいて、各方位毎のレベルに基づ
いて演算処理を施すことで、遠距離対象物の方位を精度
良く検出できる。また、三角波の半周期毎にモノスタテ
ィックモードとバイスタティックモードとを切替えるよ
うにしているので、方位を短時間で検知することができ
る。
トである。高車速時（例えば毎時８０キロメートル以
上）では、ＦＭ変調波の掃引周期を遠距離用の長い周期
に設定するとともに、モノスタティックモードとバイス
タティックモードとを併用して、遠距離の対象物の方位
検知精度を向上させるようにしている。例えばチャネル
Ａで送信しチャネルＢで受信したときのビート信号は、
ビーム指向特性が隣接するアンテナ３Ａとアンテナ３Ｂ
との中間に設置された仮想的なアンテナを用いて得た受
信信号と看做すことができる。したがって、多数の指向
方位の測定データに基づいて、各方位毎のレベルに基づ
いて演算処理を施すことで、遠距離対象物の方位を精度
良く検出できる。また、三角波の半周期毎にモノスタテ
ィックモードとバイスタティックモードとを切替えるよ
うにしているので、方位を短時間で検知することができ
る。
【００２９】以上述べたような車速に対応したモードの
切替えは、図３の構成に限定されず図１の構成において
も実現が可能である。
切替えは、図３の構成に限定されず図１の構成において
も実現が可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係るＦＭ
−ＣＷ方式マルチビームレーダー装置は、近距離対象物
の検知を行なう際に、送信に用いるビーム送受信手段と
は異なるビーム送受信手段で受信を行なう構成としたの
で、サーキュレータ等のアンテナ共用回路から送信信号
が受信信号に廻り込むことはない。よって、ミキサから
出力されるビート信号の低周波領域に発生するノイズが
減少され、本来のビート信号を検出することができるの
で、近距離対象物を精度良く検知できる。また、遠距離
対象物の方位を、多数の指向方位の測定データに基づい
て、精度良く検知することができる。よって、遠距離対
象物の方位分解能を損うことなく、近距離対象物を精度
良く検知することができる。
−ＣＷ方式マルチビームレーダー装置は、近距離対象物
の検知を行なう際に、送信に用いるビーム送受信手段と
は異なるビーム送受信手段で受信を行なう構成としたの
で、サーキュレータ等のアンテナ共用回路から送信信号
が受信信号に廻り込むことはない。よって、ミキサから
出力されるビート信号の低周波領域に発生するノイズが
減少され、本来のビート信号を検出することができるの
で、近距離対象物を精度良く検知できる。また、遠距離
対象物の方位を、多数の指向方位の測定データに基づい
て、精度良く検知することができる。よって、遠距離対
象物の方位分解能を損うことなく、近距離対象物を精度
良く検知することができる。
【００３１】請求項２に係るＦＭ−ＣＷ方式マルチビー
ムレーダー装置は、近距離対象物の検知を行なう際に、
送信波の周波数の単位時間当りの変化量を遠距離の対象
物を検知する際に用いる変化量よりも大きくしているの
で、対象物までの距離が短くても高い周波数のビート信
号を得ることができる。すなわち、単位距離当りのビー
ト周波数が高くなるので距離分解能が高くなる。また、
ビート信号の周波数が高くなるので１／ｆノイズの影響
が軽減され、近距離対象物を精度良く検知できる。請求
項３に係る車載用のＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダ
ー装置は、低車速時には近距離対象物を精度良く検知す
ることができると共に、高車速時には遠距離対象物の方
位を精度良く検知することができる。
ムレーダー装置は、近距離対象物の検知を行なう際に、
送信波の周波数の単位時間当りの変化量を遠距離の対象
物を検知する際に用いる変化量よりも大きくしているの
で、対象物までの距離が短くても高い周波数のビート信
号を得ることができる。すなわち、単位距離当りのビー
ト周波数が高くなるので距離分解能が高くなる。また、
ビート信号の周波数が高くなるので１／ｆノイズの影響
が軽減され、近距離対象物を精度良く検知できる。請求
項３に係る車載用のＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダ
ー装置は、低車速時には近距離対象物を精度良く検知す
ることができると共に、高車速時には遠距離対象物の方
位を精度良く検知することができる。
【図１】本発明に関連するＦＭ−ＣＷ方式マルチビーム
レーダー装置のブロック構成図
レーダー装置のブロック構成図
【図２】図１のマルチビームレーダー装置の動作を示す
タイムチャート
タイムチャート
【図３】本発明のＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダー
装置のブロック構成図
装置のブロック構成図
【図４】低車速時の動作を示すタイムチャート
【図５】中車速時の動作を示すタイムチャート
【図６】高車速時の動作を示すタイムチャート
【図７】従来のＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダー装
置のブロック構成図
置のブロック構成図
【図８】各ビーム送受信手段のビーム指向特性を示す説
明図
明図
【図９】ビート信号の周波数スペクトラムを示すグラフ
１，２１ ＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダー装置 ２Ａ〜２Ｄ，２２Ａ〜２２Ｄ ビーム送受信手段 ３Ａ〜３Ｄ 送受信兼用アンテナ ４ サーキュレータ ５，２４ ミキサ（混合器） ６ ＦＭ信号発生器 ８ 送信信号切替回路 ９ 局部発振信号切替回路 １０，２５ 切替制御手段 １１，３１ 距離・方位検出手段 ２３ 受信信号選択回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−242230（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−19045（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−300834（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−142486（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−177190（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−259874（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 13/34
Claims (3)
- 【請求項１】 ビームを放射し対象物によって反射され
た信号を受信するビーム送受信手段をビームの一部が互
に重なり合うように配置したＦＭ−ＣＷ方式マルチビー
ムレーダー装置において、近距離 の対象物を検知する際には、ビームの一部が互に
重なり合うように配置された一方のビーム送受信手段を
用いてビームの送信を行ない、ビームの一部が互に重な
り合うように配置された他方のビーム送受信手段を用い
て受信を行なうと共に、 遠距離の対象物を検知する際には、ビームの一部が互に
重なり合うように配置された一方のビーム送受信手段を
用いてビームの送信を行ない、ビームの一部が互に重な
り合うように配置された他方のビーム送受信手段と当該
一方のビーム送受信手段とを併用して受信を行なう こと
を特徴とするＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダー装
置。 - 【請求項２】 近距離の対象物を検知する際の送信波の
周波数の単位時間当りの変化量を遠距離の対象物を検知
する際に用いる変化量よりも大きくすることを特徴とす
る請求項１記載のＦＭ−ＣＷ方式マルチビームレーダー
装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のＦＭ−ＣＷ方式マ
ルチビームレーダー装置において、 車速を少なくとも低車速と高車速とに分類し、低車速時
には近距離の対象物を検知すると共に高車速時には遠距
離の対象物を検知する構成からなる車載用のＦＭ−ＣＷ
方式マルチビームレーダー装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273977A JP2768439B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Ｆｍ−ｃｗ方式マルチビームレーダー装置 |
| US08/554,677 US5652589A (en) | 1994-11-08 | 1995-11-07 | FM-CW multibeam radar apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273977A JP2768439B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Ｆｍ−ｃｗ方式マルチビームレーダー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136647A JPH08136647A (ja) | 1996-05-31 |
| JP2768439B2 true JP2768439B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=17535219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6273977A Expired - Fee Related JP2768439B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Ｆｍ−ｃｗ方式マルチビームレーダー装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5652589A (ja) |
| JP (1) | JP2768439B2 (ja) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3627389B2 (ja) * | 1995-09-28 | 2005-03-09 | 株式会社デンソー | レーダ装置 |
| JP3012805B2 (ja) * | 1996-05-09 | 2000-02-28 | 本田技研工業株式会社 | Ｆｍレーダ装置 |
| US6011507A (en) * | 1996-11-12 | 2000-01-04 | Raytheon Company | Radar system and method of operating same |
| JP3307249B2 (ja) * | 1996-12-11 | 2002-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車載レーダ装置 |
| US5867117A (en) * | 1996-12-13 | 1999-02-02 | The University Of Kansas, Center For Research, Incorporated | Swept-step radar system and detection method using same |
| DE19719953B4 (de) * | 1997-05-14 | 2008-09-11 | Robert Bosch Gmbh | Kraftfahrzeug-Radarsensor |
| JPH1138121A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 車載用レーダ装置 |
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| JP3525425B2 (ja) * | 1997-10-31 | 2004-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | Ｆｍ−ｃｗレーダ |
| US5929802A (en) * | 1997-11-21 | 1999-07-27 | Raytheon Company | Automotive forward looking sensor application |
| DE19829762A1 (de) * | 1998-07-03 | 2000-01-13 | Adc Automotive Dist Control | Verfahren zum Betrieb eines Radarsystems |
| DE19832079A1 (de) * | 1998-07-16 | 2000-01-20 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeuges |
| JP2000298164A (ja) | 1999-04-15 | 2000-10-24 | Honda Motor Co Ltd | マルチ・チャンネルレーダ装置 |
| JP3486625B2 (ja) * | 2000-08-09 | 2004-01-13 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
| JP2004506906A (ja) * | 2000-08-16 | 2004-03-04 | レイセオン・カンパニー | 自動車用レーダ・システムおよび方法 |
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| JP4052086B2 (ja) * | 2002-10-23 | 2008-02-27 | オムロン株式会社 | 物体検知装置および物体検知方法 |
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| JP2006033034A (ja) | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 電磁波送受信デバイス |
| US7545287B2 (en) * | 2004-08-31 | 2009-06-09 | Raytheon Company | Enforcement transponder |
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| US7400290B2 (en) * | 2005-12-30 | 2008-07-15 | Valeo Raytheon Systems, Inc. | Vehicle radar system having multiple operating modes |
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