JP2909822B2 - Ｆｍレーダ装置 - Google Patents
Ｆｍレーダ装置Info
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- JP2909822B2 JP2909822B2 JP1032489A JP3248989A JP2909822B2 JP 2909822 B2 JP2909822 B2 JP 2909822B2 JP 1032489 A JP1032489 A JP 1032489A JP 3248989 A JP3248989 A JP 3248989A JP 2909822 B2 JP2909822 B2 JP 2909822B2
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- frequency
- signal
- data
- target
- spectrum analysis
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、物標との間の距離を測定するFMレーダ装置
に関する。
に関する。
従来技術 最近、自動車や電車などの走行車両にFM-CWレーダ装
置を搭載して、他の自動車または障害物などとの間の距
離、相対速度を計測しながら、自車が危険領域に入ると
運転者に警報を与えたり、自動ブレーキを働かせたりし
て衝突を未然に防止させるシステムの開発が行なわれて
いる。
置を搭載して、他の自動車または障害物などとの間の距
離、相対速度を計測しながら、自車が危険領域に入ると
運転者に警報を与えたり、自動ブレーキを働かせたりし
て衝突を未然に防止させるシステムの開発が行なわれて
いる。
そのFM-CWレーダ装置の動作原理としては、以下のと
おりである。
おりである。
第２図に示すように、基本周波数foの信号を周期Tmに
てfo＋Δｆまで直線状に上昇させ、foまで直線状に下降
させる三角波による変調を行なわせ（fm＝1/Tmは変調周
波数，Δｆは周波数偏移幅）、その周波数変調された信
号を送信波Twとしてレーダ監視エリアに向けて発射し、
そのエリア内に存在する物標からの反射波Rwを受信す
る。
てfo＋Δｆまで直線状に上昇させ、foまで直線状に下降
させる三角波による変調を行なわせ（fm＝1/Tmは変調周
波数，Δｆは周波数偏移幅）、その周波数変調された信
号を送信波Twとしてレーダ監視エリアに向けて発射し、
そのエリア内に存在する物標からの反射波Rwを受信す
る。
その受信波Twを先の送信波Rwと同一時間軸で比較する
と、電波の往復時間tdに応じて位相がずれ、そのときの
周波数差frが物標までの距離に比例することに着目し
て、周波数差frを測定することにより物標までの距離を
求めるようにしている。
と、電波の往復時間tdに応じて位相がずれ、そのときの
周波数差frが物標までの距離に比例することに着目し
て、周波数差frを測定することにより物標までの距離を
求めるようにしている。
また、その求められた物標までの距離（ｘ）の時間的
変化dx/dtを求めることにより、相対速度をわり出すこ
とができる。
変化dx/dtを求めることにより、相対速度をわり出すこ
とができる。
従来、この種のFM-CWレーダ装置にあって、送信信号
と受信信号とを混合することによって得られる送，受信
信号間の周波数差frにしたがう信号の周波数を、ヘテロ
ダイン周波数測定の原理にもとづくスペクトラム分析に
よって測定するようにしたものが同一出願人によって開
発されている（特開昭57-201873号公報参照）。
と受信信号とを混合することによって得られる送，受信
信号間の周波数差frにしたがう信号の周波数を、ヘテロ
ダイン周波数測定の原理にもとづくスペクトラム分析に
よって測定するようにしたものが同一出願人によって開
発されている（特開昭57-201873号公報参照）。
しかしてこのような従来のスペクトラム分析式による
FM-CWレーダ装置では、物標との間の距離を求める際の
距離分解能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間
に係るレーダ性能が固定されてしまっている。
FM-CWレーダ装置では、物標との間の距離を求める際の
距離分解能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間
に係るレーダ性能が固定されてしまっている。
この点、FM-CWレーダ装置を自動車などに搭載して前
方車両または前方障害物との間の距離を測定しながら車
両の走行制御などを行なわせるような場合、車両の走行
速度や走行道路の混雑状態などの種々の状況に適応した
距離分解能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間
に係るレーダ性能をもって物標との間の距離を求めるこ
とができれば、より最適な車両の走行制御などを行なわ
せることができるようになる。
方車両または前方障害物との間の距離を測定しながら車
両の走行制御などを行なわせるような場合、車両の走行
速度や走行道路の混雑状態などの種々の状況に適応した
距離分解能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間
に係るレーダ性能をもって物標との間の距離を求めるこ
とができれば、より最適な車両の走行制御などを行なわ
せることができるようになる。
目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、物標と
の間の距離を求める際の距離分解能、最大測定距離、ス
ペタトラム分析処理時間をそれぞれ可変にして、レーダ
性能を使用状況に応じて最適に設定することができるよ
うにしたスペクトラム分析式によるFMレーダ装置を提供
するものである。
の間の距離を求める際の距離分解能、最大測定距離、ス
ペタトラム分析処理時間をそれぞれ可変にして、レーダ
性能を使用状況に応じて最適に設定することができるよ
うにしたスペクトラム分析式によるFMレーダ装置を提供
するものである。
構成 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について
詳述する。
詳述する。
第１図はスペクトラム分析式によるFM-CWレーダ装置
を用いたときの基本的な構成例を示すもので、送，受信
信号間の周波数差にしたがう信号を得るFM-CWレーダ本
体Ａと、その得られた送，受信信号間の周波数差にした
がう信号の周波数をヘテロダイン周波数測定の原理にし
たがうスペクトラム分析によって測定して、物標との間
の距離を求める距離測定部Ｂとからなっている。
を用いたときの基本的な構成例を示すもので、送，受信
信号間の周波数差にしたがう信号を得るFM-CWレーダ本
体Ａと、その得られた送，受信信号間の周波数差にした
がう信号の周波数をヘテロダイン周波数測定の原理にし
たがうスペクトラム分析によって測定して、物標との間
の距離を求める距離測定部Ｂとからなっている。
FM-CWレーダ本体Ａとしては、周波数変調部１におい
て、発振器３における基本周波数foの信号が、変調信号
発生回路２からの三角波による変調信号Smにしたがって
周波数変調され、その発振器３から出力される周波数変
調された信号が電力分配器４によって分配されて、その
大半がサーキュレータ５に、またその一部がミキサ６に
それぞれ与えられるようになっている。
て、発振器３における基本周波数foの信号が、変調信号
発生回路２からの三角波による変調信号Smにしたがって
周波数変調され、その発振器３から出力される周波数変
調された信号が電力分配器４によって分配されて、その
大半がサーキュレータ５に、またその一部がミキサ６に
それぞれ与えられるようになっている。
サーキュレータ５に与えられた信号は、アンテナANT
に導かれて自由空間に電波として発射される。
に導かれて自由空間に電波として発射される。
そして、物標Ｏからの反射波がアンテンANTによって
受信されて、その受信信号がサーキュレータ５を通して
ミキサ６に与えられ、そこで送信信号と混合されて、ミ
キサ６の出力信号が前置増幅器７によって増幅され、そ
の前置増幅器７から送，受信信号間の周波数差にしたが
う受信周波数frの信号が得られるようになっている。
受信されて、その受信信号がサーキュレータ５を通して
ミキサ６に与えられ、そこで送信信号と混合されて、ミ
キサ６の出力信号が前置増幅器７によって増幅され、そ
の前置増幅器７から送，受信信号間の周波数差にしたが
う受信周波数frの信号が得られるようになっている。
また距離測定部Ｂとしては、受信周波数frの信号と局
部発振器16からの局部発振周波数fvの信号とがミキサ８
において混合され、そのミキサ８から出力される周波数
fdの信号が増幅器９を通して帯域フィルタ10に与えら
れ、そこで中間周波数帯域の周波数信号のみがろ波され
るようになっている。
部発振器16からの局部発振周波数fvの信号とがミキサ８
において混合され、そのミキサ８から出力される周波数
fdの信号が増幅器９を通して帯域フィルタ10に与えら
れ、そこで中間周波数帯域の周波数信号のみがろ波され
るようになっている。
そして、帯域フィルタ10を通過した信号が増幅器11を
通して検波器12に与えられて、その検波された電圧信号
がＡ・Ｄ変換器13によってデシタルデータに変換され
て、そのデータがマイクロコンピュータなどからなる演
算制御回路14に読み込まれて内部メモリに格納されるよ
うになっている。
通して検波器12に与えられて、その検波された電圧信号
がＡ・Ｄ変換器13によってデシタルデータに変換され
て、そのデータがマイクロコンピュータなどからなる演
算制御回路14に読み込まれて内部メモリに格納されるよ
うになっている。
このようなものにあっては、ミキサ８から出力される
信号の周波数fdが受信周波数frと局部発振周波数fvとの
差（または和）の周波数にしたがい、fr−fv＝fd（また
はfv−fr＝fd,fr＋fv＝fd）の関係が成立する。
信号の周波数fdが受信周波数frと局部発振周波数fvとの
差（または和）の周波数にしたがい、fr−fv＝fd（また
はfv−fr＝fd,fr＋fv＝fd）の関係が成立する。
したがって、演算制御回路14から出される制御信号に
よってＤ・Ａ変換器15を通して局部発振器16における局
部発振周波数fvを変えることにより、ミキサ８から出力
される信号の周波数fdを可変に制御することができるよ
うになる。
よってＤ・Ａ変換器15を通して局部発振器16における局
部発振周波数fvを変えることにより、ミキサ８から出力
される信号の周波数fdを可変に制御することができるよ
うになる。
そのため、演算制御回路14の制御下において、局部発
振器16の局部発振周波数fvを可変にして、第３図中に示
すように、帯域フィルタ10における通過帯域幅によって
決淀される受僧帯域Ｗを低い周波数域から高い周波数域
の方へその帯域幅分だけずらしながら、そのつど検波器
12による検波電圧をＡ・Ｄ変換器13によってデジタルデ
ータ化しては演算制御靖路14の内部メモリに順次格納し
ていけば、スペクトラム分析によるデータ群が得られる
ことになる。
振器16の局部発振周波数fvを可変にして、第３図中に示
すように、帯域フィルタ10における通過帯域幅によって
決淀される受僧帯域Ｗを低い周波数域から高い周波数域
の方へその帯域幅分だけずらしながら、そのつど検波器
12による検波電圧をＡ・Ｄ変換器13によってデジタルデ
ータ化しては演算制御靖路14の内部メモリに順次格納し
ていけば、スペクトラム分析によるデータ群が得られる
ことになる。
しかして、演算制御回路14は、受信帯域ｗを所定の範
囲にわたってずらしたときの各受信帯域ｗごとにおける
各検波電圧のデータに番号を付けながら、その各データ
を内部メモリに格納していき、最終的にそのスペクトラ
ム分布情報から検波電圧がハイレベル状態になっている
か否かの検出を行なう。
囲にわたってずらしたときの各受信帯域ｗごとにおける
各検波電圧のデータに番号を付けながら、その各データ
を内部メモリに格納していき、最終的にそのスペクトラ
ム分布情報から検波電圧がハイレベル状態になっている
か否かの検出を行なう。
そして、第３図に示されるように、物標Ｏに対して検
波電庄Vdがハイルベル状態になっている１つ（または複
数）のデータの番号から対応する局部発振周波数fvを知
って、そのとき共振状態にある受信周波数frの周波数が
わり出され、そのわり出された周波数にしたがって１つ
（または複数）の物標との間の距離が算出される。
波電庄Vdがハイルベル状態になっている１つ（または複
数）のデータの番号から対応する局部発振周波数fvを知
って、そのとき共振状態にある受信周波数frの周波数が
わり出され、そのわり出された周波数にしたがって１つ
（または複数）の物標との間の距離が算出される。
あるいは、演算制御回路14は、レーダ装置における物
標の最大測定距離をLm、スペクトラム分析されるデータ
群のデータ数をｎとしたとき、検波電圧Vdがハイルベル
状態になっているデータの番号Nxを知って、物標との間
の距離Lxを次式にしたがって求める。
標の最大測定距離をLm、スペクトラム分析されるデータ
群のデータ数をｎとしたとき、検波電圧Vdがハイルベル
状態になっているデータの番号Nxを知って、物標との間
の距離Lxを次式にしたがって求める。
Lx＝Nx・Lm/n いま、このようなスペクトラム分析式によるFMレーダ
装置における物標との間の距離を測定する際の距離分解
能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間（受信帯
域Ｗの走査時間）についてそれぞれ考察すると、以下の
ようになる。
装置における物標との間の距離を測定する際の距離分解
能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間（受信帯
域Ｗの走査時間）についてそれぞれ考察すると、以下の
ようになる。
電波の伝播速度をｃ、周波数変調時の周波数偏移幅を
Δｆ、変調周波数をfm、最大測定距離をLm、物標が最大
測定距離にあるときのミキサ６から出力される受信周波
数をfrm、スペクトラム分析の周波数解析の分解能（受
信帯域Ｗの周波数幅）をfw、スペクトラム分析データ群
のデータ数をｎ、距離分解能をldとすると、次式が成立
する。
Δｆ、変調周波数をfm、最大測定距離をLm、物標が最大
測定距離にあるときのミキサ６から出力される受信周波
数をfrm、スペクトラム分析の周波数解析の分解能（受
信帯域Ｗの周波数幅）をfw、スペクトラム分析データ群
のデータ数をｎ、距離分解能をldとすると、次式が成立
する。
frm＝4Lm・fm・Δf/c …（１） frm＝ｎ・fw …（２） ld＝Lm/n …（３） （１）、（２）、（３）式から、 ld＝ｃ・fw/4fm・Δｆ …（４） が得られる。
したがって、（４）式から、スペクトラム分析の周波
数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆを
変化させれば、距離分解能ldを可変にすることができ
る。
数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆを
変化させれば、距離分解能ldを可変にすることができ
る。
また、（１），（２）式から、 Lm＝ｎ・fw・c/4fm・Δｆ …（５） が得られる。
したがって、（５）式から、スペクトラム分析の周波
数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ、
スペクトラム分析データ群のデータ数ｎを変化させれ
ば、最大測定距離Lmを可変にすることができる。
数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ、
スペクトラム分析データ群のデータ数ｎを変化させれ
ば、最大測定距離Lmを可変にすることができる。
また、スペクトラム分析の際の受信帯域Ｗによる走査
時間をtaとすると、次式が成立する。
時間をtaとすると、次式が成立する。
ta＝n/fw …（６） （１），（２）、（６）式から、 ta＝4Lm・fm・Δf/c・fw2 …（７） が得られる。
したがって、（７）式から、スペクトラム分析の周波
数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ、
最大測定距離Lmを変化させればスペクトラム分析処理時
間taを可変にすることができる。
数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ、
最大測定距離Lmを変化させればスペクトラム分析処理時
間taを可変にすることができる。
本発明は、このようなスペクトラム分析式のFMレーダ
装置における距離分解能、最大測定距離、スペクトラム
分析処理時間の各特性に着目し、スペクトラム分析の周
波数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ
の３つの要素のうちの何れか１つの要素、または２つ以
上の各要素を可変にし、あるいはまたスペクトラム分析
データ群のデータ数ｎを可変にする手段をとるようにし
たものである。
装置における距離分解能、最大測定距離、スペクトラム
分析処理時間の各特性に着目し、スペクトラム分析の周
波数解析の分解能fw、変調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ
の３つの要素のうちの何れか１つの要素、または２つ以
上の各要素を可変にし、あるいはまたスペクトラム分析
データ群のデータ数ｎを可変にする手段をとるようにし
たものである。
以下、スペクトラム分析の周波数解析の分解能fw、変
調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ、スペクトラム分析デー
タ群のデータ数ｎをそれぞれ変化させる具体例について
説明をする。
調周波数fm、周波数偏移幅Δｆ、スペクトラム分析デー
タ群のデータ数ｎをそれぞれ変化させる具体例について
説明をする。
スペクトラム分析の周波数解析の分解能fwを変化させ
るため、本発明では、第１図の構成にあって、帯域フイ
ルタ10における通過帯域幅を変えるようにしている。
具体的には、第４図に示すように、帯域フィルタ10とし
て、中心周波数が同一で通過帯域幅がそれぞれ異なる複
数の帯域フィルタ101,102,…,10nを並列に設け、スイッ
チSWの切換えによって適宜通過帯域幅をもった帯域フィ
ルタ10x（ｘ＝1,2,…,n）を選択するようにする。
るため、本発明では、第１図の構成にあって、帯域フイ
ルタ10における通過帯域幅を変えるようにしている。
具体的には、第４図に示すように、帯域フィルタ10とし
て、中心周波数が同一で通過帯域幅がそれぞれ異なる複
数の帯域フィルタ101,102,…,10nを並列に設け、スイッ
チSWの切換えによって適宜通過帯域幅をもった帯域フィ
ルタ10x（ｘ＝1,2,…,n）を選択するようにする。
スイッチSWの切換えは、例えば、図示しない操作部か
ら入力された距離分解能の選択指令に応じて、または演
算制御回路14が読み込んだ車両の走行速度に応じた所定
のスペクトラム分析の周波数解析の分解能fwが得られる
ように予めプログラクされた制御内容にしたがって、演
算制御回路14の制御下において所望の通過帯域幅をもっ
た帯域フィルタ10xが選択されるように実行される。
ら入力された距離分解能の選択指令に応じて、または演
算制御回路14が読み込んだ車両の走行速度に応じた所定
のスペクトラム分析の周波数解析の分解能fwが得られる
ように予めプログラクされた制御内容にしたがって、演
算制御回路14の制御下において所望の通過帯域幅をもっ
た帯域フィルタ10xが選択されるように実行される。
しかして、このようなスペクトラムの周波数解析の分
解能fwを可変にする手段をとることにより、スペクトラ
ム分析を粗、密に変えて、距離分解能、最大測定距離お
よびスペクトラム分析処理時間（以下これらをレーダ特
性という）を可変にすることができるようになる。した
がって、車載の場合に、障害物が遠方にある場合には、
スペクトラム分析を粗にして、レーダ特性が悪くても早
めにその障害物を検知することができるようになる。ま
た、障事物が近くにある場合には，スペクトラム分析を
密にして、良好なレーダ特性をもってその障害物を高精
度かつ迅速に検知して、回避操作などの的確な処置をと
ることができるようになる。
解能fwを可変にする手段をとることにより、スペクトラ
ム分析を粗、密に変えて、距離分解能、最大測定距離お
よびスペクトラム分析処理時間（以下これらをレーダ特
性という）を可変にすることができるようになる。した
がって、車載の場合に、障害物が遠方にある場合には、
スペクトラム分析を粗にして、レーダ特性が悪くても早
めにその障害物を検知することができるようになる。ま
た、障事物が近くにある場合には，スペクトラム分析を
密にして、良好なレーダ特性をもってその障害物を高精
度かつ迅速に検知して、回避操作などの的確な処置をと
ることができるようになる。
また、変調周波数fmを変化させるため、本発明では、
第５図に示すように、三角波の変調信号Smを時間軸方向
に等分割したときの各分割点における周波数データf0,f
1,f3,…が予め登録されたメモリから周波数データを順
次読み出し、その読み出された周波数データをＤ・Ａ変
換してアナログ電圧信号に変換したうえで、そのアナロ
グ電圧信号をローパスフィルタに通すことにより三角波
による変調信号を再生させる手段をとり、メモリから周
波数データを読み出す際に、その読出し周期を変えるよ
うにしている。
第５図に示すように、三角波の変調信号Smを時間軸方向
に等分割したときの各分割点における周波数データf0,f
1,f3,…が予め登録されたメモリから周波数データを順
次読み出し、その読み出された周波数データをＤ・Ａ変
換してアナログ電圧信号に変換したうえで、そのアナロ
グ電圧信号をローパスフィルタに通すことにより三角波
による変調信号を再生させる手段をとり、メモリから周
波数データを読み出す際に、その読出し周期を変えるよ
うにしている。
しかして、変調信号の周波数を可変にする手段をとる
ことにより、前述の場合と同様に、レーダ特性を可変に
することができるようになる。
ことにより、前述の場合と同様に、レーダ特性を可変に
することができるようになる。
例えば、他車が自車に急接近したような場合、その他
事の情報を高分解能をもって迅速に検知する必要があ
る。そのような状況下で、変調周波数を高くすれば、近
傍の物体によるビート周波数が上方にシフトされて物体
検知を高分解能をもって検知できるとともに、そのビー
ト周波数信号のとり込みのタイミングが短縮して、物体
検知を短時間で行うことができる。
事の情報を高分解能をもって迅速に検知する必要があ
る。そのような状況下で、変調周波数を高くすれば、近
傍の物体によるビート周波数が上方にシフトされて物体
検知を高分解能をもって検知できるとともに、そのビー
ト周波数信号のとり込みのタイミングが短縮して、物体
検知を短時間で行うことができる。
第６図に、第１図の構成における変調信号発生回路２
の具体的な構成例を示している。
の具体的な構成例を示している。
その構成にあって、クロック回路21から発せられるク
ロック信号にもとづいてタイミング信号発生回路22から
所定のタイミング信号が発生し、そのタイミング信号が
アドレスカウンタ23に与えられ、そのカウンタ出力にし
たがってROM24から前記周波数データが順次読み出され
る。そして、その読み出された周波数データがラッチ回
路25においてタイミング信号発生回路22からのタイミン
グ信号に応じて逐次ラッチされ、そのラッチされた周波
数データがＤ・Ａ変換器26に順次与えられる。Ｄ・Ａ変
換器26から出力されるアナログ電圧信号は時間の経過と
ともに階段状に変化するものとなるため、そのアナログ
電圧信号をローパスフィルタ27に通すことにより、階段
状に変化するアナログ電圧信号における各段間がほぼ直
線状となるようにその変化をなだらかにする。
ロック信号にもとづいてタイミング信号発生回路22から
所定のタイミング信号が発生し、そのタイミング信号が
アドレスカウンタ23に与えられ、そのカウンタ出力にし
たがってROM24から前記周波数データが順次読み出され
る。そして、その読み出された周波数データがラッチ回
路25においてタイミング信号発生回路22からのタイミン
グ信号に応じて逐次ラッチされ、そのラッチされた周波
数データがＤ・Ａ変換器26に順次与えられる。Ｄ・Ａ変
換器26から出力されるアナログ電圧信号は時間の経過と
ともに階段状に変化するものとなるため、そのアナログ
電圧信号をローパスフィルタ27に通すことにより、階段
状に変化するアナログ電圧信号における各段間がほぼ直
線状となるようにその変化をなだらかにする。
このような変調信号発生回路２にあって、本発明で
は、クロック回路21を、第７図に示すように、周波数fc
のクロック信号を発するクロック発振器（水晶発振器）
211と、そのクロック周波数fcを1/Nに分周するＮ値の設
定変更が可能な分周器212とによって構成するようにし
ている。
は、クロック回路21を、第７図に示すように、周波数fc
のクロック信号を発するクロック発振器（水晶発振器）
211と、そのクロック周波数fcを1/Nに分周するＮ値の設
定変更が可能な分周器212とによって構成するようにし
ている。
そして、例えば、図示しない操作部から入力された距
離分解能の選択指令に応じて、または演算制御回路14が
読み込んだ車両の走行速度に応じての所定の変調周波数
fmが得られるように予めプログラムされた制御内容にし
たがって、演算制御回路14から分周器212にその分周値
Ｎを決定する制御データDATA1が与えられて、分周器212
における分周値Ｎが所定に設定されるようにする。
離分解能の選択指令に応じて、または演算制御回路14が
読み込んだ車両の走行速度に応じての所定の変調周波数
fmが得られるように予めプログラムされた制御内容にし
たがって、演算制御回路14から分周器212にその分周値
Ｎを決定する制御データDATA1が与えられて、分周器212
における分周値Ｎが所定に設定されるようにする。
したがって、このように分周器212における分周値Ｎ
が変えられることによって、ROM24から周波数データを
読み出す際の読出し周期が可変に制御され、それにより
変調周波数fmが任意に変えられることになる。
が変えられることによって、ROM24から周波数データを
読み出す際の読出し周期が可変に制御され、それにより
変調周波数fmが任意に変えられることになる。
また、周波数偏移幅Δｆを変化させるため、本発明で
は、第５図に示すように、三角波の変調信号Smを時間軸
方向に等分割したときの各分割点における周波数データ
f0,f1,f3,…が予め登録されたメモリから周波数データ
を順次読み出し、その読み出された周波数データをＤ・
Ａ変換してアナログ電圧信号に変換したうえで、そのア
ナログ電圧信号をローパスフィルタに通すことにより三
角波による変調信号を再生させる手段をとり、メモリか
ら周波数データを読み出す際に、その読出しのアドレス
範囲を変えるようにしている。
は、第５図に示すように、三角波の変調信号Smを時間軸
方向に等分割したときの各分割点における周波数データ
f0,f1,f3,…が予め登録されたメモリから周波数データ
を順次読み出し、その読み出された周波数データをＤ・
Ａ変換してアナログ電圧信号に変換したうえで、そのア
ナログ電圧信号をローパスフィルタに通すことにより三
角波による変調信号を再生させる手段をとり、メモリか
ら周波数データを読み出す際に、その読出しのアドレス
範囲を変えるようにしている。
しかして、変調信号の周波数偏移幅を可変にする手段
をとることにより、前述の場合と同様に、レーダ特性を
可変にすることができるようになる。
をとることにより、前述の場合と同様に、レーダ特性を
可変にすることができるようになる。
この場合にあっては、特に、周波数偏移幅が大きいと
きには近距離の物体検知に最適となり、偏移幅が小さい
ときには遠距離の物体検知に最適となる。
きには近距離の物体検知に最適となり、偏移幅が小さい
ときには遠距離の物体検知に最適となる。
具体的には、第６図に示す変調信号発生回路２におけ
るアドレスカウンタ23を、第８図に示すように、入力ク
ロックCK（この場合はタイミング信号発生回路22から発
せられるタイミング信号）を計数するカウンタ231と、
そのカウント値が設定された値に達したときにカウンタ
231にリセット信号RESETを与える一致検出回路232とか
らなるＮ進カウンタ構成とし、その一致検出回路232に
おける設定値を演算制御回路14の制御下において可変に
することができるようにしている。
るアドレスカウンタ23を、第８図に示すように、入力ク
ロックCK（この場合はタイミング信号発生回路22から発
せられるタイミング信号）を計数するカウンタ231と、
そのカウント値が設定された値に達したときにカウンタ
231にリセット信号RESETを与える一致検出回路232とか
らなるＮ進カウンタ構成とし、その一致検出回路232に
おける設定値を演算制御回路14の制御下において可変に
することができるようにしている。
例えば、図示しない操作部から入力された距離分解能
の選択指令に応じて、または演算制御回路14が読み込ん
だ車両の走行速度に応じて所定の周波数偏移幅Δｆが得
られるように予めプログラムされた制御内容にしたがっ
て、演算制御回路14から一致検出回路232にＮ進の制御
データDATA2が与えられて、一致回路232におけるＮ進の
カウント値が所定に設定される。
の選択指令に応じて、または演算制御回路14が読み込ん
だ車両の走行速度に応じて所定の周波数偏移幅Δｆが得
られるように予めプログラムされた制御内容にしたがっ
て、演算制御回路14から一致検出回路232にＮ進の制御
データDATA2が与えられて、一致回路232におけるＮ進の
カウント値が所定に設定される。
また、スペクトラム分析データ群のデータ数ｎを変化
させるため、本発明では、第１図の構成にあって、受信
帯域幅Ｒを変化させるごとに演算制御回路14がＡ・Ｄ変
換器13から検波信号のデータを逐次取り込んでスペクト
ラム分析のデータ群を得るに際して、演算制御回路14に
おけるデータ取込数を可変にするようにしている。
させるため、本発明では、第１図の構成にあって、受信
帯域幅Ｒを変化させるごとに演算制御回路14がＡ・Ｄ変
換器13から検波信号のデータを逐次取り込んでスペクト
ラム分析のデータ群を得るに際して、演算制御回路14に
おけるデータ取込数を可変にするようにしている。
演算制御回路14では、検波信号のデータの取込みが反
復動作なので、プログラム上でデータを取り込む一連の
命令を繰返す際の回数をカウントして、それがｎ回に達
したときにそのデータの取込みを終了するようにしてい
る。
復動作なので、プログラム上でデータを取り込む一連の
命令を繰返す際の回数をカウントして、それがｎ回に達
したときにそのデータの取込みを終了するようにしてい
る。
したがって、図示しない操作部からの入力操作によっ
て、演算制御回路14におけるデータを取り込む一連の命
令を繰返す際の回数ｎを任意に設定するようにすれば、
検波信号のデータの取込数を可変にすることができるよ
うになる。
て、演算制御回路14におけるデータを取り込む一連の命
令を繰返す際の回数ｎを任意に設定するようにすれば、
検波信号のデータの取込数を可変にすることができるよ
うになる。
しかして、このようなスペクトラム分析のデータの取
込数を可変にする手段をとることにより、障害物が近く
にある場合には、データの取込数を少なくすることによ
りスペクトラム分析処理時間を短縮して、その障害物の
検知を高速で行わせることができるようになる。
込数を可変にする手段をとることにより、障害物が近く
にある場合には、データの取込数を少なくすることによ
りスペクトラム分析処理時間を短縮して、その障害物の
検知を高速で行わせることができるようになる。
効果 以上、本発明によるFMレーダ装置にあっては、スペク
トラム分析による周波数測定方式をとる場合、スペクト
ラム分析の周波数解析の分解能，変調信号の周波数、変
調信号の周波数偏移の３つの要素のうちの少なくとも１
つの要素を可変にする手段をとることにより、またスペ
クトラム分析データ群のデータ数を可変にする手段をと
ることにより、物標との間の距離を求める際の距離分解
能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間を任意に
可変にして、それによりFMレーダ装置を搭載する車両の
走行速度などの使用状況に適応したレーダ性能をもって
物標との間の距離を求めることができるという優れた利
点を有している。
トラム分析による周波数測定方式をとる場合、スペクト
ラム分析の周波数解析の分解能，変調信号の周波数、変
調信号の周波数偏移の３つの要素のうちの少なくとも１
つの要素を可変にする手段をとることにより、またスペ
クトラム分析データ群のデータ数を可変にする手段をと
ることにより、物標との間の距離を求める際の距離分解
能、最大測定距離、スペクトラム分析処理時間を任意に
可変にして、それによりFMレーダ装置を搭載する車両の
走行速度などの使用状況に適応したレーダ性能をもって
物標との間の距離を求めることができるという優れた利
点を有している。
第１図は本発明によるFMレーダ装置の基本的な構成例を
示すブロック図、第２図はFMレーダ装置における送，受
信信号の特性図、第３図はFMレーダ装置における物標と
の間の距離に比例した受信周波数の検波電圧およびスペ
クトラム分析による受信帯域を示す特性図、第４図は本
発明によるFMレーダ装置における帯域フィルタ部分の具
体的な構成例を示すブロック図、第５図は三角波による
変調信号を時間軸方向に等分割したときの各分割点に対
する周波数を示す特性図、第６図は本発明によるFMレー
ダ装置における変調信号発生回路の具体的な構成例を示
すブロック図、第７図は本発明によるFMレーダ装置の変
調信号発生回路におけるクロック回路の構成例を示すブ
ロック図、第８図は本発明によるFMレーダ装置の変調信
号発生回路におけるアドレスカウンタの構成例を示すブ
ロック図である。 １……周波数変調部、２……変調信号発生回路、３……
発振器、４……電力分配器、５……サーキュレータ、6,
8……ミキサ、７……前置増幅器、9,11……増幅器、10,
101〜10n……帯域フィルタ、12……検波器、13……Ａ・
Ｄ変換器、14……演算制御回路、15……Ｄ・Ａ変換器、
16……局部発振器、21……クロック回路、22……タイミ
ング信号発生回路、23……アドレスカウンタ、24……RO
M、25……ラッチ回路、26……Ｄ・Ａ変換器、27……ロ
ーパスフィルタ
示すブロック図、第２図はFMレーダ装置における送，受
信信号の特性図、第３図はFMレーダ装置における物標と
の間の距離に比例した受信周波数の検波電圧およびスペ
クトラム分析による受信帯域を示す特性図、第４図は本
発明によるFMレーダ装置における帯域フィルタ部分の具
体的な構成例を示すブロック図、第５図は三角波による
変調信号を時間軸方向に等分割したときの各分割点に対
する周波数を示す特性図、第６図は本発明によるFMレー
ダ装置における変調信号発生回路の具体的な構成例を示
すブロック図、第７図は本発明によるFMレーダ装置の変
調信号発生回路におけるクロック回路の構成例を示すブ
ロック図、第８図は本発明によるFMレーダ装置の変調信
号発生回路におけるアドレスカウンタの構成例を示すブ
ロック図である。 １……周波数変調部、２……変調信号発生回路、３……
発振器、４……電力分配器、５……サーキュレータ、6,
8……ミキサ、７……前置増幅器、9,11……増幅器、10,
101〜10n……帯域フィルタ、12……検波器、13……Ａ・
Ｄ変換器、14……演算制御回路、15……Ｄ・Ａ変換器、
16……局部発振器、21……クロック回路、22……タイミ
ング信号発生回路、23……アドレスカウンタ、24……RO
M、25……ラッチ回路、26……Ｄ・Ａ変換器、27……ロ
ーパスフィルタ
Claims (8)
- 【請求項１】基本周波数の信号を変調信号にしたがって
周波数変調させた送信信号と、物標からの反射波による
受信信号とを混合し、それによって得られる送，受信信
号間の周波数差にしたがう信号の周波数をスペクトラム
分析によって求めて物標までの距離を測定するようにし
たFMレーダ装置において、車両の走行速度に応じてスペ
クトラム分析の周波数解析の分解能を可変にする手段を
設けるようにしたことを特徴とするFMレーダ装置。 - 【請求項２】基本周波数の信号を変調信号にしたがって
周波数変調させた送信信号と、物標からの反射波による
受信信号とを混合することにより得られる送，受信信号
間の周波数差にしたがう信号の周波数をスペクトラム分
析によって求めて物標までの距離を測定するようにした
FMレーダ装置において、車両の走行速度に応じて変調信
号の周波数を可変にする手段を設けるようにしたことを
特徴とするFMレーダ装置。 - 【請求項３】変調信号を時間軸方向に等分割したときの
各分割点における周波数データが予め登録されたメモリ
から周波数データを順次読み出し、その読み出された周
波数データを逐次Ｄ・Ａ変換したうえでローパスフィル
タに通すことにより変調信号を再生させる手段を設け、
前記メモリからの周波数データの読出し周期を変えるこ
とによって変調信号の周波数を可変にするようにしたこ
とを特徴とする請求項２の記載によるFMレーダ装置。 - 【請求項４】メモリから周波数データを順次読み出すア
ドレスカウンタに与えるクロック信号の周期を分周器に
よって可変にすることにより、メモリからの周波数デー
タの読出し周期を変えるようにしたことを特徴とする請
求項３の記載によるFMレーダ装置。 - 【請求項５】基本周波数の信号を変調信号にしたがって
周波数変調させた送信信号と、物標からの反射波による
受信信号とを混合することにより得られる送，受信信号
間の周波数差にしたがう信号の周波数をスペクトラム分
析によって求めて物標までの距離を測定するようにした
FMレーダ装置において、車両の走行速度度に応じて変調
信号の周波数偏移幅を可変にする手段を設けるようにし
たことを特徴とするFMレーダ装置。 - 【請求項６】変調信号を時間軸方向に等分割したときの
各分割点における周波数データが予め登録されたメモリ
から周波数データを順次読み出し、その読み出された周
波数データを逐次Ｄ・Ａ変換したうえでローパスフィル
タに通すことにより変調信号を再生させる手段を設け、
前記メモリからの周波数データの読出しのアドレス範囲
を変えることによって変調信号の周波数偏移幅を可変に
するようにしたことを特徴とする請求項５の記載による
FMレーダ装置。 - 【請求項７】クロック信号に応じてメモリから周波数デ
ータを順次読み出すアドレスカウンタにＮ進カウンタを
用いて、そのカウンタのＮ進設定値を可変にすることに
より、メモリからの周波数データ読出しのアドレス範囲
を変えるようにしたことを特徴とする請求項６の記載に
よるFMレーダ装置。 - 【請求項８】基本周波数の信号を変調信号にしたがって
周波数変調させた送信信号と、物標からの反射波による
受信信号とを混合することにより得られる送，受信信号
間の周波数差にしたがう信号の周波数をスペクトラム分
析によって求めて物標までの距離を測定するようにした
FMレーダ装置において、車両の走行速度に応じてスペク
トラム分析のデータの取込数を可変にする手段を設ける
ようにしたことを特徴とするFMレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032489A JP2909822B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Ｆｍレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032489A JP2909822B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Ｆｍレーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212791A JPH02212791A (ja) | 1990-08-23 |
| JP2909822B2 true JP2909822B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=12360404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1032489A Expired - Lifetime JP2909822B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Ｆｍレーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909822B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110703223A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-17 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 应用于激光雷达的调节方法和电子设备 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2788189B2 (ja) * | 1994-05-20 | 1998-08-20 | 富士通テン株式会社 | 車間距離測定装置 |
| US6081223A (en) * | 1996-11-13 | 2000-06-27 | Komatsu Ltd. | Vehicle on which millimeter wave radar is mounted |
| JP4111667B2 (ja) | 2000-09-26 | 2008-07-02 | 富士通テン株式会社 | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
| JP4769596B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2011-09-07 | 株式会社デンソーアイティーラボラトリ | 電子走査式レーダ装置 |
| JP5552212B2 (ja) * | 2008-02-14 | 2014-07-16 | トヨタ自動車株式会社 | レーダー装置 |
| JP6022400B2 (ja) * | 2013-05-17 | 2016-11-09 | 株式会社豊田中央研究所 | レーダ装置 |
| JP5990761B2 (ja) * | 2013-10-03 | 2016-09-14 | トヨタ自動車株式会社 | レーダ装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5224489A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-23 | Toyota Motor Corp | Radar |
| JPS57201873A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-10 | Honda Motor Co Ltd | Fm-cw radar for running body |
| JPS5935166A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Tokyo Keiki Co Ltd | 信号記憶装置 |
| JPS60169583U (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-11 | 三菱電機株式会社 | レ−ダ装置 |
| JPS6350777A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Nec Corp | 合成開口レ−ダ装置 |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP1032489A patent/JP2909822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110703223A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-17 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 应用于激光雷达的调节方法和电子设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02212791A (ja) | 1990-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080409 Year of fee payment: 9 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |