JP2935419B2 - Ｆｍレーダ装置 - Google Patents
Ｆｍレーダ装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
- G01S13/345—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using triangular modulation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物標の位置を検知
するＦＭレーダ装置に係り、特に、高速移動する物標の
位置を正確に検知することができるようにしたＦＭレー
ダ装置に関する。
するＦＭレーダ装置に係り、特に、高速移動する物標の
位置を正確に検知することができるようにしたＦＭレー
ダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周波数変調されたＦＭ信号を送受信し、
受信信号と送信信号に関連する信号とを混合して得られ
るビート信号に基づいて物標を検知するＦＭレーダ装置
は、例えば、特開平５−１８０９３１号、特開平８−２
１１１４５号、特開平７−１２８４４０号、特開平６−
２４２２３０号公報、特開平４−１４２４８６号、特開
平５−１５００３５号公報等にて開示されている。
受信信号と送信信号に関連する信号とを混合して得られ
るビート信号に基づいて物標を検知するＦＭレーダ装置
は、例えば、特開平５−１８０９３１号、特開平８−２
１１１４５号、特開平７−１２８４４０号、特開平６−
２４２２３０号公報、特開平４−１４２４８６号、特開
平５−１５００３５号公報等にて開示されている。
【０００３】特開平５−１８０９３１号公報では、ビー
ト信号を周波数に応じて増幅率が比例的に変化する増幅
器、例えば周波数の４乗に比例する利得特性をもつ増幅
器により増幅したうえで検波するＦＭレーダ装置が開示
されている。また、検波信号のスペクトルレベルに基づ
いて、Ｆ−θ特性により物標の方向を検知する手法が開
示されている。
ト信号を周波数に応じて増幅率が比例的に変化する増幅
器、例えば周波数の４乗に比例する利得特性をもつ増幅
器により増幅したうえで検波するＦＭレーダ装置が開示
されている。また、検波信号のスペクトルレベルに基づ
いて、Ｆ−θ特性により物標の方向を検知する手法が開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＦＭレーダ装置に対し
て物標が静止している場合は、ビート信号の周波数は物
標との距離に対応した値（相対距離に比例した値）にな
る。しかし、ＦＭレーダ装置を搭載した車両や飛行機等
の移動体と物標との間に相対速度がある場合、特にＦＭ
レーダ装置に対して物標が高速移動している場合は、受
信信号の周波数がドップラシフトするためにビート信号
の周波数は物標との距離（相対距離）に対応した本来の
値から多少ずれてしまう。
て物標が静止している場合は、ビート信号の周波数は物
標との距離に対応した値（相対距離に比例した値）にな
る。しかし、ＦＭレーダ装置を搭載した車両や飛行機等
の移動体と物標との間に相対速度がある場合、特にＦＭ
レーダ装置に対して物標が高速移動している場合は、受
信信号の周波数がドップラシフトするためにビート信号
の周波数は物標との距離（相対距離）に対応した本来の
値から多少ずれてしまう。
【０００５】また、ビート信号を周波数に応じて変化す
る増幅率で増幅する場合は、このドップラシフトによっ
て、本来の周波数での増幅率とは異なる増幅率で増幅さ
れ、増幅信号のスペクトルレベルが本来のスペクトルレ
ベルから多少ずれてしまう。特に、周波数の４乗に比例
するような変化の大きい増幅率で増幅する場合であって
物標が高速移動しているときは、ドップラシフトによる
周波数のずれに伴って当該ずれた周波数の４乗に比例す
る増幅率で増幅されるので、本来のスペクトルレベルか
ら大きくずれてしまう。これでは、増幅信号のスペクト
ルレベルに基づいて検知した物標の方向が本来の値から
ずれてしまう。
る増幅率で増幅する場合は、このドップラシフトによっ
て、本来の周波数での増幅率とは異なる増幅率で増幅さ
れ、増幅信号のスペクトルレベルが本来のスペクトルレ
ベルから多少ずれてしまう。特に、周波数の４乗に比例
するような変化の大きい増幅率で増幅する場合であって
物標が高速移動しているときは、ドップラシフトによる
周波数のずれに伴って当該ずれた周波数の４乗に比例す
る増幅率で増幅されるので、本来のスペクトルレベルか
ら大きくずれてしまう。これでは、増幅信号のスペクト
ルレベルに基づいて検知した物標の方向が本来の値から
ずれてしまう。
【０００６】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、ＦＭレ
ーダ装置に対して物標が高速移動している場合にも、物
標の位置を正確に検知することにある。
するためになされたものであって、その目的は、ＦＭレ
ーダ装置に対して物標が高速移動している場合にも、物
標の位置を正確に検知することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るＦＭレー
ダ装置は、ビート信号を周波数に応じて変化する増幅率
で増幅する増幅器と、この増幅器からの増幅信号または
この増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを、物標
の速度によるドップラシフトがない場合のビート信号を
増幅したときのスペクトルレベルに補正する補正手段
と、を備え、この補正手段で補正されたスペクトルレベ
ルに基づいて物標の位置を検知することを特徴とする。
ダ装置は、ビート信号を周波数に応じて変化する増幅率
で増幅する増幅器と、この増幅器からの増幅信号または
この増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを、物標
の速度によるドップラシフトがない場合のビート信号を
増幅したときのスペクトルレベルに補正する補正手段
と、を備え、この補正手段で補正されたスペクトルレベ
ルに基づいて物標の位置を検知することを特徴とする。
【０００８】増幅信号またはこの増幅信号に基づく信号
のスペクトルレベルを、物標の速度によるドップラシフ
トがない場合のビート信号を増幅したときのスペクトル
レベルに補正することで、ＦＭレーダ装置に対して物標
が静止している場合の本来のスペクトルレベルを得るこ
とができる。この補正されたスペクトルレベルに基づい
て物標の位置を検知することで、物標の位置を正確に検
知することができる。
のスペクトルレベルを、物標の速度によるドップラシフ
トがない場合のビート信号を増幅したときのスペクトル
レベルに補正することで、ＦＭレーダ装置に対して物標
が静止している場合の本来のスペクトルレベルを得るこ
とができる。この補正されたスペクトルレベルに基づい
て物標の位置を検知することで、物標の位置を正確に検
知することができる。
【０００９】請求項２では、請求項１記載のＦＭレーダ
装置において、増幅器は、ビート信号を周波数の４乗に
比例する増幅率で増幅することを特徴とする。
装置において、増幅器は、ビート信号を周波数の４乗に
比例する増幅率で増幅することを特徴とする。
【００１０】レーダ方程式を考慮してビート信号を周波
数の４乗に比例する利得特性をもつ増幅器で増幅するこ
とで、物標までの距離が遠くなるほどその反射信号の受
信レベルひいてはビート信号のレベルが低下することを
補償（距離減衰補償）することができる。
数の４乗に比例する利得特性をもつ増幅器で増幅するこ
とで、物標までの距離が遠くなるほどその反射信号の受
信レベルひいてはビート信号のレベルが低下することを
補償（距離減衰補償）することができる。
【００１１】また、この増幅器からの増幅信号またはこ
の増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを、物標の
速度によるドップラシフトがない場合のビート信号を増
幅したときのスペクトルレベルに補正することで、周波
数の４乗に比例する増幅率で増幅する場合でもドップラ
シフトに基づく周波数のずれによる増幅率の変化の影響
を無くすることができ、本来の増幅信号またはこの増幅
信号に基づく信号のスペクトルレベルを得ることができ
る。
の増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを、物標の
速度によるドップラシフトがない場合のビート信号を増
幅したときのスペクトルレベルに補正することで、周波
数の４乗に比例する増幅率で増幅する場合でもドップラ
シフトに基づく周波数のずれによる増幅率の変化の影響
を無くすることができ、本来の増幅信号またはこの増幅
信号に基づく信号のスペクトルレベルを得ることができ
る。
【００１２】請求項３では、請求項１〜２記載のＦＭレ
ーダ装置において、前記ＦＭレーダ装置は、三角波で周
波数変調されたＦＭ信号を送信するＦＭ−ＣＷレーダ装
置からなり、前記補正手段は、ＦＭ信号の周波数上昇区
間または周波数下降区間での増幅信号またはこの増幅信
号に基づく信号のスペクトルレベルがピークとなる該ス
ペクトルレベルを、このピークとなるピーク周波数にお
ける前記増幅器の増幅率と、周波数上昇区間と周波数下
降区間の両ピーク周波数の平均値における前記増幅器の
増幅率と、に基づいてドップラシフトがない場合のビー
ト信号を増幅したときのスペクトルレベルに補正するこ
とを特徴とする。
ーダ装置において、前記ＦＭレーダ装置は、三角波で周
波数変調されたＦＭ信号を送信するＦＭ−ＣＷレーダ装
置からなり、前記補正手段は、ＦＭ信号の周波数上昇区
間または周波数下降区間での増幅信号またはこの増幅信
号に基づく信号のスペクトルレベルがピークとなる該ス
ペクトルレベルを、このピークとなるピーク周波数にお
ける前記増幅器の増幅率と、周波数上昇区間と周波数下
降区間の両ピーク周波数の平均値における前記増幅器の
増幅率と、に基づいてドップラシフトがない場合のビー
ト信号を増幅したときのスペクトルレベルに補正するこ
とを特徴とする。
【００１３】三角波で周波数変調されたＦＭ信号を送信
するＦＭ−ＣＷレーダ装置からなるので、周波数上昇区
間および周波数下降区間のピーク周波数の平均値を求め
ることで、簡単に相対距離に対応する本来の周波数を算
出することができる。
するＦＭ−ＣＷレーダ装置からなるので、周波数上昇区
間および周波数下降区間のピーク周波数の平均値を求め
ることで、簡単に相対距離に対応する本来の周波数を算
出することができる。
【００１４】増幅信号またはこの増幅信号に基づく信号
のスペクトルレベルがピークとなる該スペクトルレベル
を、ピーク周波数における増幅率と、本来の周波数にお
ける増幅率と、に基づいて本来のスペクトルレベルに補
正するので、該スペクトルレベルをこれらの増幅率の比
で割り算する等の簡単な演算で補正することができる。
従って、物標が高速移動している場合にも、高速で演算
してＦＭレーダ装置を搭載した車両等の運転手に物標の
位置をすばやく報知することができる。
のスペクトルレベルがピークとなる該スペクトルレベル
を、ピーク周波数における増幅率と、本来の周波数にお
ける増幅率と、に基づいて本来のスペクトルレベルに補
正するので、該スペクトルレベルをこれらの増幅率の比
で割り算する等の簡単な演算で補正することができる。
従って、物標が高速移動している場合にも、高速で演算
してＦＭレーダ装置を搭載した車両等の運転手に物標の
位置をすばやく報知することができる。
【００１５】請求項４では、請求項１〜３記載のＦＭレ
ーダ装置において、前記補正手段は、前記増幅器からの
増幅信号またはこの増幅信号に基づく信号のスペクトル
レベルを、ノイズ成分を除去してから物標の速度による
ドップラシフトがない場合のビート信号を増幅したとき
のスペクトルレベルに補正することを特徴とする。
ーダ装置において、前記補正手段は、前記増幅器からの
増幅信号またはこの増幅信号に基づく信号のスペクトル
レベルを、ノイズ成分を除去してから物標の速度による
ドップラシフトがない場合のビート信号を増幅したとき
のスペクトルレベルに補正することを特徴とする。
【００１６】路面反射やクラッタなどによるノイズ成分
を例えば実験などにより求めておき、このノイズ成分を
除去してから補正することで、物標に正確に対応したス
ペクトルレベルに補正することができ、物標の検知精度
をより高めることができる。
を例えば実験などにより求めておき、このノイズ成分を
除去してから補正することで、物標に正確に対応したス
ペクトルレベルに補正することができ、物標の検知精度
をより高めることができる。
【００１７】例えば、本発明のＦＭレーダ装置は、少な
くとも２つのビームをその一部が重複するように順次送
信し、各ビームをそれぞれ送信したときに得られる各増
幅信号またはこの各増幅信号に基づく各信号のスペクト
ルレベルに基づいて物標の方向を検知する構成とするこ
とで、高速移動する物標の方向を正確に検知することが
できる。
くとも２つのビームをその一部が重複するように順次送
信し、各ビームをそれぞれ送信したときに得られる各増
幅信号またはこの各増幅信号に基づく各信号のスペクト
ルレベルに基づいて物標の方向を検知する構成とするこ
とで、高速移動する物標の方向を正確に検知することが
できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。
態に基づいて説明する。
【００１９】図２は、レーダ装置本体１の基本的な構成
を示しており、三角波発生器２から搬送波が掃引発振器
３に与えられ、この掃引発振器３から所定の掃引周波数
をもったＦＭ信号が分配器４を通してサーキュレータ５
に与えられてアンテナＡＮＴから電波として物標Ｏに向
けて発射されるようになっている。
を示しており、三角波発生器２から搬送波が掃引発振器
３に与えられ、この掃引発振器３から所定の掃引周波数
をもったＦＭ信号が分配器４を通してサーキュレータ５
に与えられてアンテナＡＮＴから電波として物標Ｏに向
けて発射されるようになっている。
【００２０】また、アンテナＡＮＴによって受信される
物標Ｏからの反射波がサーキュレータ５を通してミキサ
６に与えられ、そこで分配器４から与えられる送信波と
混合させて物標Ｏとの相対距離に応じた両者の周波数差
によるビート信号を生じさせ、そのビート信号が周波数
の４乗に比例する利得特性をもった増幅器７に与えられ
て距離減衰補償、すなわち物標までの距離が遠くなるほ
どその反射信号の受信レベルひいてはビート信号のレベ
ルが低下することの補償がなされたうえで、そのとき検
知された物標Ｏに対する距離信号（増幅信号）Ｓとして
とり出されるようになっている。
物標Ｏからの反射波がサーキュレータ５を通してミキサ
６に与えられ、そこで分配器４から与えられる送信波と
混合させて物標Ｏとの相対距離に応じた両者の周波数差
によるビート信号を生じさせ、そのビート信号が周波数
の４乗に比例する利得特性をもった増幅器７に与えられ
て距離減衰補償、すなわち物標までの距離が遠くなるほ
どその反射信号の受信レベルひいてはビート信号のレベ
ルが低下することの補償がなされたうえで、そのとき検
知された物標Ｏに対する距離信号（増幅信号）Ｓとして
とり出されるようになっている。
【００２１】この距離信号Ｓの周波数分析は、複数のＢ
ＰＦ（バンドパスフィルタ、帯域フィルタ）や、ＦＦＴ
（高速フーリエ変換）等の演算処理手法を用いて行うこ
とができ、距離信号Ｓのスペクトル分布を得ることがで
きる。
ＰＦ（バンドパスフィルタ、帯域フィルタ）や、ＦＦＴ
（高速フーリエ変換）等の演算処理手法を用いて行うこ
とができ、距離信号Ｓのスペクトル分布を得ることがで
きる。
【００２２】例えば、距離信号ＳをＡＤ変換して高速フ
ーリエ変換器を通してマイクロコンピュータに入力し
（または、マイクロコンピュータにて高速フーリエ変換
し）、各種演算を行う場合、補正手段を有するマイクロ
コンピュータでは、ＦＭ信号の周波数上昇区間での距離
信号Ｓのスペクトルレベルがピークとなる該スペクトル
レベルＳupを、このピークとなるピーク周波数ｆupにお
ける増幅器７の増幅率Ｇupと、周波数上昇区間と周波数
下降区間の両ピーク周波数の平均値ｆcenterにおける増
幅器７の増幅率Ｇcenterと、の比に基づいてドップラシ
フトがない場合のビート信号を増幅したときのスペクト
ルレベルＳcenterに補正する。一例として、Ｓcenter＝
Ｓup×Ｇcenter／Ｇupという演算で求める。一例とし
て、Ｓcenter＝Ｓup×（ｆcenter／ｆup）4 という演算
で求める。図１２は増幅信号のスペクトルレベルを補正
する説明図であり、図１２（Ａ）は増幅器７の増幅率の
周波数特性を示し、図１２（Ｂ）は補正前後の増幅信号
のスペクトルレベルを示している。物標が遠ざかってい
る場合の例である。
ーリエ変換器を通してマイクロコンピュータに入力し
（または、マイクロコンピュータにて高速フーリエ変換
し）、各種演算を行う場合、補正手段を有するマイクロ
コンピュータでは、ＦＭ信号の周波数上昇区間での距離
信号Ｓのスペクトルレベルがピークとなる該スペクトル
レベルＳupを、このピークとなるピーク周波数ｆupにお
ける増幅器７の増幅率Ｇupと、周波数上昇区間と周波数
下降区間の両ピーク周波数の平均値ｆcenterにおける増
幅器７の増幅率Ｇcenterと、の比に基づいてドップラシ
フトがない場合のビート信号を増幅したときのスペクト
ルレベルＳcenterに補正する。一例として、Ｓcenter＝
Ｓup×Ｇcenter／Ｇupという演算で求める。一例とし
て、Ｓcenter＝Ｓup×（ｆcenter／ｆup）4 という演算
で求める。図１２は増幅信号のスペクトルレベルを補正
する説明図であり、図１２（Ａ）は増幅器７の増幅率の
周波数特性を示し、図１２（Ｂ）は補正前後の増幅信号
のスペクトルレベルを示している。物標が遠ざかってい
る場合の例である。
【００２３】または、ＦＭ信号の周波数下降区間での増
幅信号のスペクトルレベルがピークとなる該スペクトル
レベルＳdownを、このピークとなるピーク周波数ｆdown
における増幅器７の増幅率Ｇdownと、周波数上昇区間と
周波数下降区間の両ピーク周波数の平均値ｆcenterにお
ける増幅器７の増幅率Ｇcenterと、の比に基づいてドッ
プラシフトがない場合のビート信号を増幅したときのス
ペクトルレベルＳcenterに補正する。一例として、Ｓce
nter＝Ｓdown×Ｇcenter／Ｇdownという演算で求める。
一例として、Ｓcenter＝Ｓdown×（ｆcenter／ｆdown）
4 という演算で求める。対数を用いた演算を行ってもよ
い。増幅器７の増幅率の周波数特性については、予めマ
イクロコンピュータのメモリに記憶しておいてもよい。
幅信号のスペクトルレベルがピークとなる該スペクトル
レベルＳdownを、このピークとなるピーク周波数ｆdown
における増幅器７の増幅率Ｇdownと、周波数上昇区間と
周波数下降区間の両ピーク周波数の平均値ｆcenterにお
ける増幅器７の増幅率Ｇcenterと、の比に基づいてドッ
プラシフトがない場合のビート信号を増幅したときのス
ペクトルレベルＳcenterに補正する。一例として、Ｓce
nter＝Ｓdown×Ｇcenter／Ｇdownという演算で求める。
一例として、Ｓcenter＝Ｓdown×（ｆcenter／ｆdown）
4 という演算で求める。対数を用いた演算を行ってもよ
い。増幅器７の増幅率の周波数特性については、予めマ
イクロコンピュータのメモリに記憶しておいてもよい。
【００２４】ここで、平均値ｆcenter＝（ｆup＋ｆdow
n）／２であり、周波数上昇区間および周波数下降区間
のピーク周波数の平均値ｆcenterを求めることで、ドッ
プラシフトがない場合の物標との相対距離に対応する本
来の周波数を算出することができ、この本来の周波数か
ら物標までの本来の距離を求めることができる。なお、
ｆdpr ＝（ｆup−ｆdown）／２により、物標の相対速度
に比例した周波数を得ることができ、これにより物標の
相対速度を求めることができる。
n）／２であり、周波数上昇区間および周波数下降区間
のピーク周波数の平均値ｆcenterを求めることで、ドッ
プラシフトがない場合の物標との相対距離に対応する本
来の周波数を算出することができ、この本来の周波数か
ら物標までの本来の距離を求めることができる。なお、
ｆdpr ＝（ｆup−ｆdown）／２により、物標の相対速度
に比例した周波数を得ることができ、これにより物標の
相対速度を求めることができる。
【００２５】いま、レーダ監視エリア内に相対距離が各
々異なる複数の物標が存在する場合、レーダ装置本体１
からは各物標までの距離にそれぞれ応じた周波数で、そ
れぞれの物標からの反射波に比例した振幅の信号が混在
した状態の距離信号Ｓが得られる。
々異なる複数の物標が存在する場合、レーダ装置本体１
からは各物標までの距離にそれぞれ応じた周波数で、そ
れぞれの物標からの反射波に比例した振幅の信号が混在
した状態の距離信号Ｓが得られる。
【００２６】そのときのスペクトルは、図３に示すよう
に、複数の周波数成分を含んでいる。なお、この場合
は、物標が４つある場合を示している。このような場合
は、ビート信号を周波数分析して複数のピーク周波数を
求め、ＦＭ信号の周波数上昇区間と周波数下降区間でそ
れぞれ前記ピーク周波数を該周波数の大きさの順序に整
列し、その順序に対応して周波数上昇区間と周波数下降
区間のピーク周波数を対に組み合わせてスペクトルレベ
ルの補正を行い、各物標までの距離等を求めてもよい。
この組合せの手法については、特開平５−１４２３３７
号公報を参考にすることができる。
に、複数の周波数成分を含んでいる。なお、この場合
は、物標が４つある場合を示している。このような場合
は、ビート信号を周波数分析して複数のピーク周波数を
求め、ＦＭ信号の周波数上昇区間と周波数下降区間でそ
れぞれ前記ピーク周波数を該周波数の大きさの順序に整
列し、その順序に対応して周波数上昇区間と周波数下降
区間のピーク周波数を対に組み合わせてスペクトルレベ
ルの補正を行い、各物標までの距離等を求めてもよい。
この組合せの手法については、特開平５−１４２３３７
号公報を参考にすることができる。
【００２７】図４に示す構成を用いて周波数分析を行っ
てもよい。距離信号Ｓの有する周波数範囲全体を複数の
周波数帯域ごとに分割し、それぞれ分割された帯域の各
チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎに対応する帯域フィルタ８１
〜８ｎを並設し、その各フィルタ出力を検波器９１〜９
ｎによってそれぞれ検波させ、その各検波出力をスイッ
チＳＷの切換えによってＡＤ変換器１０を通してマイク
ロコンピュータ１１に順次読み込ませ、そこで予め設定
されたしきい値を用いたレベル判定を行わせることによ
り、各チャンネルの周波数帯域に応じた距離範囲内に物
標があるか否かの検知をそれぞれ行わせることができ
る。このような手法をとることにより、レーダ監視エリ
ア内にある複数の物標をそれぞれの相対距離をもって個
別的に検知することができるようになる。
てもよい。距離信号Ｓの有する周波数範囲全体を複数の
周波数帯域ごとに分割し、それぞれ分割された帯域の各
チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎに対応する帯域フィルタ８１
〜８ｎを並設し、その各フィルタ出力を検波器９１〜９
ｎによってそれぞれ検波させ、その各検波出力をスイッ
チＳＷの切換えによってＡＤ変換器１０を通してマイク
ロコンピュータ１１に順次読み込ませ、そこで予め設定
されたしきい値を用いたレベル判定を行わせることによ
り、各チャンネルの周波数帯域に応じた距離範囲内に物
標があるか否かの検知をそれぞれ行わせることができ
る。このような手法をとることにより、レーダ監視エリ
ア内にある複数の物標をそれぞれの相対距離をもって個
別的に検知することができるようになる。
【００２８】そして、補正手段を有するマイクロコンピ
ュータ１１では、ＦＭ信号の周波数上昇区間または周波
数下降区間での距離信号Ｓのスペクトルレベルがピーク
となる該スペクトルレベルを、このピークとなるピーク
周波数における増幅器７の増幅率と、周波数上昇区間と
周波数下降区間の両ピーク周波数の平均値における増幅
器７の増幅率と、の比に基づいてドップラシフトがない
場合のビート信号を増幅したときのスペクトルレベルに
補正する。
ュータ１１では、ＦＭ信号の周波数上昇区間または周波
数下降区間での距離信号Ｓのスペクトルレベルがピーク
となる該スペクトルレベルを、このピークとなるピーク
周波数における増幅器７の増幅率と、周波数上昇区間と
周波数下降区間の両ピーク周波数の平均値における増幅
器７の増幅率と、の比に基づいてドップラシフトがない
場合のビート信号を増幅したときのスペクトルレベルに
補正する。
【００２９】次に、路面反射やクラッタなどのノイズ除
去の原理について、以下説明する。
去の原理について、以下説明する。
【００３０】レーダ装置本体１から出力される距離信号
Ｓのスペクトル分布は、真の物標Ｏからの反射波による
場合は、図５に示すように、比較的急峻なパルス状とな
るが、平坦路における路面からの反射波による場合は、
図６に示すように、比較的広い周波数帯域にわたってな
だらかに山形に変化するようになる。
Ｓのスペクトル分布は、真の物標Ｏからの反射波による
場合は、図５に示すように、比較的急峻なパルス状とな
るが、平坦路における路面からの反射波による場合は、
図６に示すように、比較的広い周波数帯域にわたってな
だらかに山形に変化するようになる。
【００３１】それは、道路の種類によらずほぼ一定とな
るので、その路面反射波による増幅器７の出力データを
チャンネル分けしてマイクロコンピュータ１１に予め記
憶させておき、マイクロコンピュータ１１において距離
信号Ｓに基づく各チャンネルの出力データからその記憶
された路面反射分のデータを減ずるような演算処理を施
すようにすれば、路面反射の影響を有効に抑制すること
ができるようになる。自車速度が増すと道路や地面との
相対速度が増すことから、ノイズ成分を自車速度（自ら
の速度）に応じて予め求めて記憶しておき、自車速度に
応じたノイズ除去を行って検知精度を高めるようにして
もよい。
るので、その路面反射波による増幅器７の出力データを
チャンネル分けしてマイクロコンピュータ１１に予め記
憶させておき、マイクロコンピュータ１１において距離
信号Ｓに基づく各チャンネルの出力データからその記憶
された路面反射分のデータを減ずるような演算処理を施
すようにすれば、路面反射の影響を有効に抑制すること
ができるようになる。自車速度が増すと道路や地面との
相対速度が増すことから、ノイズ成分を自車速度（自ら
の速度）に応じて予め求めて記憶しておき、自車速度に
応じたノイズ除去を行って検知精度を高めるようにして
もよい。
【００３２】また、上り坂状態の路面からの反射波によ
る場合や、搬送波周波数が極めて高いＦＭ波を送信した
ときの浮遊雨雪粒からの反射波（クラッタ）による場合
のスペクトル分布は図７に示すように比較的なだらかな
山形となり、図５に示す真の物標Ｏからの反射波による
ものとは明らかに異なる特性となっている。
る場合や、搬送波周波数が極めて高いＦＭ波を送信した
ときの浮遊雨雪粒からの反射波（クラッタ）による場合
のスペクトル分布は図７に示すように比較的なだらかな
山形となり、図５に示す真の物標Ｏからの反射波による
ものとは明らかに異なる特性となっている。
【００３３】従って、マイクロコンピュータ１１におい
て、全チャンネルのデータ平均とチャンネル同士間の各
データの差（または比）および隣接チャンネル同士間の
各データの差（または比）をそれぞれ算出し、その結果
が予め設定されているしきい値以上であれば物標、そう
でないならクラッタなどによるノイズと判別してノイズ
除去を行わせるようにしてもよい。
て、全チャンネルのデータ平均とチャンネル同士間の各
データの差（または比）および隣接チャンネル同士間の
各データの差（または比）をそれぞれ算出し、その結果
が予め設定されているしきい値以上であれば物標、そう
でないならクラッタなどによるノイズと判別してノイズ
除去を行わせるようにしてもよい。
【００３４】次に、物標の方向を検知するための原理に
ついて、以下説明する。
ついて、以下説明する。
【００３５】一般に、図８に示すように、２つのレーダ
装置ＬＡ，ＬＢにおける各アンテナＡＮＴ−ａ，ＡＮＴ
−ｂからそれぞれ発射されるビームＢ１，Ｂ２の一部が
重なり合うように各ビームＢ１，Ｂ２の発射方向を設定
し、そのビームが重なり合うエリア内にある物標Ｏを各
レーダ装置ＬＡ，ＬＢによってそれぞれ検知したときの
各レーダ出力信号Ｓａ，Ｓｂのレベルをｌａ，ｌｂと
し、その各レベルの差と和との比（ｌａ−ｌｂ）／（ｌ
ａ＋ｌｂ）をＦとすると、そのＦ値と物標Ｏの方向角θ
との間には図９に示すような一定のＳ字特性の関係にあ
ることが知られている。
装置ＬＡ，ＬＢにおける各アンテナＡＮＴ−ａ，ＡＮＴ
−ｂからそれぞれ発射されるビームＢ１，Ｂ２の一部が
重なり合うように各ビームＢ１，Ｂ２の発射方向を設定
し、そのビームが重なり合うエリア内にある物標Ｏを各
レーダ装置ＬＡ，ＬＢによってそれぞれ検知したときの
各レーダ出力信号Ｓａ，Ｓｂのレベルをｌａ，ｌｂと
し、その各レベルの差と和との比（ｌａ−ｌｂ）／（ｌ
ａ＋ｌｂ）をＦとすると、そのＦ値と物標Ｏの方向角θ
との間には図９に示すような一定のＳ字特性の関係にあ
ることが知られている。
【００３６】従って、予めＦとθとの関係を実測などに
よって求めておき、そのＦ−θ特性をメモリに記憶させ
ておくようにすれば、各レーダ装置ＬＡ，ＬＢによって
同一の物標Ｏをそれぞれ検知したときの各出力信号Ｓ
ａ，Ｓｂのレベルｌａ，ｌｂによってＦ値を算出するこ
とにより、そのときの物標Ｏの方向角θを求めることが
できるようになる。
よって求めておき、そのＦ−θ特性をメモリに記憶させ
ておくようにすれば、各レーダ装置ＬＡ，ＬＢによって
同一の物標Ｏをそれぞれ検知したときの各出力信号Ｓ
ａ，Ｓｂのレベルｌａ，ｌｂによってＦ値を算出するこ
とにより、そのときの物標Ｏの方向角θを求めることが
できるようになる。
【００３７】ここでは、特に各レーダ装置ＬＡ，ＬＢの
ビームＢ１，Ｂ２が重なり合うエリア内に複数の物標が
存在しても、それら各物標の方向をそれぞれ個別的に検
知することができるようにしている。
ビームＢ１，Ｂ２が重なり合うエリア内に複数の物標が
存在しても、それら各物標の方向をそれぞれ個別的に検
知することができるようにしている。
【００３８】図１０に、複数物標を個別的にそれぞれの
物標方向とともに検知することができるようにしたとき
の基本的な構成を示している。
物標方向とともに検知することができるようにしたとき
の基本的な構成を示している。
【００３９】ここでは、図４に示す構成による物標の個
別検知機能をもったＦＭレーダ装置をマイクロコンピュ
ータ１１を共用するように２台並設し、一方側Ａにおけ
るレーダ装置本体１ａのアンテナＡＮＴ−ａから発射さ
れるビームＢ１と他方側Ｂにおけるレーダ装置本体１ｂ
のアンテナＡＮＴ−ｂから発射されるビームＢ２とが一
部重なるように各アンテナによるビームの発射方向が設
定されている。また、Ａ，Ｂ側における各対応する帯域
フィルタ８１〜８ｎは、それぞれ互いに同一の周波数帯
域となるように設定されている。
別検知機能をもったＦＭレーダ装置をマイクロコンピュ
ータ１１を共用するように２台並設し、一方側Ａにおけ
るレーダ装置本体１ａのアンテナＡＮＴ−ａから発射さ
れるビームＢ１と他方側Ｂにおけるレーダ装置本体１ｂ
のアンテナＡＮＴ−ｂから発射されるビームＢ２とが一
部重なるように各アンテナによるビームの発射方向が設
定されている。また、Ａ，Ｂ側における各対応する帯域
フィルタ８１〜８ｎは、それぞれ互いに同一の周波数帯
域となるように設定されている。
【００４０】このように構成されたものにあって、まず
先にレーダ装置本体１ａ側を動作状態（このときレーダ
装置本体１ｂ側は不動作）としたときの各チャンネルご
との出力信号をマイクロコンピュータ１１に読み込ませ
て物標の検知を行わせる。次に、レーダ装置本体１ｂ側
を動作状態（このときレーダ装置本体１ａ側は不動作）
としたときの各チャンネルごとの出力信号をマイクロコ
ンピュータ１１に読み込ませて物標の検知を行わせる。
先にレーダ装置本体１ａ側を動作状態（このときレーダ
装置本体１ｂ側は不動作）としたときの各チャンネルご
との出力信号をマイクロコンピュータ１１に読み込ませ
て物標の検知を行わせる。次に、レーダ装置本体１ｂ側
を動作状態（このときレーダ装置本体１ａ側は不動作）
としたときの各チャンネルごとの出力信号をマイクロコ
ンピュータ１１に読み込ませて物標の検知を行わせる。
【００４１】その結果、マイクロコンピュータ１１で
は、Ａ，Ｂ両側の同一チャンネルにおいて物標がそれぞ
れ検知されているチャンネルをわり出す。次に、その各
チャンネル出力信号のレベルを、物標Ｏの速度によるド
ップラシフトがない場合のビート信号を増幅器７にて増
幅したときのレベルに補正する。そして、この補正され
たレベルに基づいて前述のようにＦ値を算出し、そのＦ
値に従って予め内部メモリに設定されているテーブルか
ら対応するθ値を読み出して、そのチャンネルにおける
検知物標の方向角を求めるようにする。
は、Ａ，Ｂ両側の同一チャンネルにおいて物標がそれぞ
れ検知されているチャンネルをわり出す。次に、その各
チャンネル出力信号のレベルを、物標Ｏの速度によるド
ップラシフトがない場合のビート信号を増幅器７にて増
幅したときのレベルに補正する。そして、この補正され
たレベルに基づいて前述のようにＦ値を算出し、そのＦ
値に従って予め内部メモリに設定されているテーブルか
ら対応するθ値を読み出して、そのチャンネルにおける
検知物標の方向角を求めるようにする。
【００４２】なお、その際、物標がそれぞれ検知されて
いるチャンネルの番号によって検知物標までの距離が求
められることになる。また、同一チャンネルにおいて物
標がそれぞれ検知状態にあるチャンネルが複数あると
き、すなわち各々異なる距離範囲にわたって複数の物標
が検知されているときには、各組ごとにＦ値を求めて方
向角をわり出すための処理をそれぞれ行うことによって
各物標の方向が個別的に求められる。各組の作り方につ
いては、前記した特開平５−１４２３３７号公報を参考
にすることができる。
いるチャンネルの番号によって検知物標までの距離が求
められることになる。また、同一チャンネルにおいて物
標がそれぞれ検知状態にあるチャンネルが複数あると
き、すなわち各々異なる距離範囲にわたって複数の物標
が検知されているときには、各組ごとにＦ値を求めて方
向角をわり出すための処理をそれぞれ行うことによって
各物標の方向が個別的に求められる。各組の作り方につ
いては、前記した特開平５−１４２３３７号公報を参考
にすることができる。
【００４３】図１は本発明を実施するためのＦＭレーダ
装置の構成例を示すもので、ここでは全体の構成の簡素
化を図るために１台のレーダ装置本体１のみを設けてア
ンテナスイッチＡＮＴ−ＳＷを切り換えることにより、
２つのアンテナＡＮＴ−ａ，ＡＮＴ−ｂからビームＢ
１，Ｂ２を交互に発射させることができるようにしてい
る。
装置の構成例を示すもので、ここでは全体の構成の簡素
化を図るために１台のレーダ装置本体１のみを設けてア
ンテナスイッチＡＮＴ−ＳＷを切り換えることにより、
２つのアンテナＡＮＴ−ａ，ＡＮＴ−ｂからビームＢ
１，Ｂ２を交互に発射させることができるようにしてい
る。
【００４４】なお、ここでは、三角波発生器２として
は、周波数５０ｋＨｚの方形波信号を発生する方形波発
振器２１と、その方形波信号を三角波信号に変換する波
形変換器２２と、その三角波信号を掃引発振器３におけ
る発振周波数が直線的に変化するように補正する直線性
補正器２３とからなっている。掃引発振器３では、掃引
幅４００ＭＨｚのＦＭ波（ＦＭ信号）を発生する。
は、周波数５０ｋＨｚの方形波信号を発生する方形波発
振器２１と、その方形波信号を三角波信号に変換する波
形変換器２２と、その三角波信号を掃引発振器３におけ
る発振周波数が直線的に変化するように補正する直線性
補正器２３とからなっている。掃引発振器３では、掃引
幅４００ＭＨｚのＦＭ波（ＦＭ信号）を発生する。
【００４５】また、図４に示す帯域フィルタ群８１〜８
ｎ，検波器群９１〜９ｎおよび切換スイッチＳＷの構成
に代えて、マイクロコンピュータ１１からＤＡ変換器１
２を通して順次与えられる各チャンネル指定信号に応じ
て多段階に分けられた周波数信号を順次発生する掃引発
振器１３と、その掃引発振周波数信号とレーダ装置本体
１から出力される距離信号Ｓとを混合するミキサ１４
と、そのミキサ１４の出力信号をろ波する帯域フィルタ
８と、そのフィルタ出力を増幅器１５を通して検波する
検波器９とからなる構成をとるようにしている。
ｎ，検波器群９１〜９ｎおよび切換スイッチＳＷの構成
に代えて、マイクロコンピュータ１１からＤＡ変換器１
２を通して順次与えられる各チャンネル指定信号に応じ
て多段階に分けられた周波数信号を順次発生する掃引発
振器１３と、その掃引発振周波数信号とレーダ装置本体
１から出力される距離信号Ｓとを混合するミキサ１４
と、そのミキサ１４の出力信号をろ波する帯域フィルタ
８と、そのフィルタ出力を増幅器１５を通して検波する
検波器９とからなる構成をとるようにしている。
【００４６】このように構成されたものでは、マイクロ
コンピュータ１１の制御下で、先ず、アンテナスイッチ
ＡＮＴ−ＳＷがａ接点側に閉じられたうえで、アンテナ
ＡＮＴ−ａから所定方向にビームＢ１の発射がなされ
る。
コンピュータ１１の制御下で、先ず、アンテナスイッチ
ＡＮＴ−ＳＷがａ接点側に閉じられたうえで、アンテナ
ＡＮＴ−ａから所定方向にビームＢ１の発射がなされ
る。
【００４７】このとき、物標の検知能力距離範囲を１〜
１００ｍとしたとき、距離信号Ｓの周波数範囲は０．２
６７〜２６．７ＭＨｚとなる。また、マイクロコンピュ
ータ１１からＤＡ変換器１２にチャンネル指定が出さ
れ、そのチャンネルに適した直流電圧信号が掃引発振器
１３に与えられる。
１００ｍとしたとき、距離信号Ｓの周波数範囲は０．２
６７〜２６．７ＭＨｚとなる。また、マイクロコンピュ
ータ１１からＤＡ変換器１２にチャンネル指定が出さ
れ、そのチャンネルに適した直流電圧信号が掃引発振器
１３に与えられる。
【００４８】掃引発振器１３では、チャンネル指定信号
に従って３１．３〜５７．４６６ＭＨｚの周波数範囲内
で２６７ｋＨｚごとに分割された９９種の周波数信号を
発振する。
に従って３１．３〜５７．４６６ＭＨｚの周波数範囲内
で２６７ｋＨｚごとに分割された９９種の周波数信号を
発振する。
【００４９】その掃引発振器１３から出力される周波数
信号と距離信号Ｓとがミキサ１４において混合され、そ
の混合出力が通過周波数帯域５７．７３３〜５８．０Ｍ
Ｈｚの帯域フィルタ８でろ波され、そのろ波された周波
数信号が増幅器１５を通して検波器９により検波され、
その検波された直流電圧信号がＡＤ変換器１０を通して
マイクロコンピュータ１１に読み込まれる。
信号と距離信号Ｓとがミキサ１４において混合され、そ
の混合出力が通過周波数帯域５７．７３３〜５８．０Ｍ
Ｈｚの帯域フィルタ８でろ波され、そのろ波された周波
数信号が増幅器１５を通して検波器９により検波され、
その検波された直流電圧信号がＡＤ変換器１０を通して
マイクロコンピュータ１１に読み込まれる。
【００５０】その際、マイクロコンピュータ１１はＤＡ
変換器１２に与えられるチャンネル指定を１〜９９まで
順次変えていき、その各チャンネル指定ごとにＡＤ変換
器１０の出力データを読み込んで内部メモリに逐次格納
していく。
変換器１２に与えられるチャンネル指定を１〜９９まで
順次変えていき、その各チャンネル指定ごとにＡＤ変換
器１０の出力データを読み込んで内部メモリに逐次格納
していく。
【００５１】図１１に各チャンネルごとにおける掃引発
振器１３の発振周波数ｆｃ，距離信号Ｓの周波数範囲ｆ
ｓ，物標までの距離範囲Ｌの関係を示している。
振器１３の発振周波数ｆｃ，距離信号Ｓの周波数範囲ｆ
ｓ，物標までの距離範囲Ｌの関係を示している。
【００５２】ＦＭ信号の周波数上昇区間についての上記
動作が終了すると、ＦＭ信号の周波数下降区間につい
て、前述と同様にして１〜９９チャンネルにおける各デ
ータを内部メモリに格納する。
動作が終了すると、ＦＭ信号の周波数下降区間につい
て、前述と同様にして１〜９９チャンネルにおける各デ
ータを内部メモリに格納する。
【００５３】次に、マイクロコンピュータ１１は、アン
テナスイッチＡＮＴ−ＳＷをｂ接点側に閉成してアンテ
ナＡＮＴ−ｂから所定方向にビームＢ２を発射し、前述
と同様にして１〜９９チャンネルにおける各データを内
部メモリに格納する。ＦＭ信号の周波数上昇区間につい
ての上記動作が終了すると、ＦＭ信号の周波数下降区間
について、前述と同様にして１〜９９チャンネルにおけ
る各データを内部メモリに格納する。
テナスイッチＡＮＴ−ＳＷをｂ接点側に閉成してアンテ
ナＡＮＴ−ｂから所定方向にビームＢ２を発射し、前述
と同様にして１〜９９チャンネルにおける各データを内
部メモリに格納する。ＦＭ信号の周波数上昇区間につい
ての上記動作が終了すると、ＦＭ信号の周波数下降区間
について、前述と同様にして１〜９９チャンネルにおけ
る各データを内部メモリに格納する。
【００５４】このようにして、アンテナＡＮＴ−ａ，Ａ
ＮＴ−ｂの２グループの各１〜９９チャンネル分のデー
タが格納し終わると、マイクロコンピュータ１１は各グ
ループごとに前述した路面反射やクラッタなどのノイズ
除去の処理をなしたうえで、各チャンネルにおける物標
の検知を個別的に行い、その結果、物標の検知状態にあ
るチャンネルの選出を行う。
ＮＴ−ｂの２グループの各１〜９９チャンネル分のデー
タが格納し終わると、マイクロコンピュータ１１は各グ
ループごとに前述した路面反射やクラッタなどのノイズ
除去の処理をなしたうえで、各チャンネルにおける物標
の検知を個別的に行い、その結果、物標の検知状態にあ
るチャンネルの選出を行う。
【００５５】ビート信号を周波数分析してビート信号に
ついて１〜９９チャンネル分の所定の単位周波数間隔毎
のスペクトル分布を得ているのであるが、特開平７−１
２８４４０号公報では、ビート信号を周波数分析してビ
ート信号の所定の単位周波数間隔毎のスペクトル分布を
得る周波数分析手段と、該スペクトル分布からスペクト
ルレベルが所定のレベル以上の極大値となる極大スペク
トルの周波数を求める極大スペクトル検出手段と、該極
大スペクトルの周波数の前後にわたる所定の周波数幅内
における前記スペクトル分布のレベル重心の周波数を求
めるレベル重心検出手段と、該レベル重心の周波数を物
標の相対距離に対応する周波数として物標の相対距離を
求める距離検出手段と、を備えたＦＭレーダ装置が開示
されている。極大スペクトルの検出は、例えば所定レベ
ル以上のスペクトルレベルを有し、且つその前後にわた
る周波数のスペクトルレベルが増加傾向から減少傾向に
転じるようなスペクトルを検出することにより行われ
る。
ついて１〜９９チャンネル分の所定の単位周波数間隔毎
のスペクトル分布を得ているのであるが、特開平７−１
２８４４０号公報では、ビート信号を周波数分析してビ
ート信号の所定の単位周波数間隔毎のスペクトル分布を
得る周波数分析手段と、該スペクトル分布からスペクト
ルレベルが所定のレベル以上の極大値となる極大スペク
トルの周波数を求める極大スペクトル検出手段と、該極
大スペクトルの周波数の前後にわたる所定の周波数幅内
における前記スペクトル分布のレベル重心の周波数を求
めるレベル重心検出手段と、該レベル重心の周波数を物
標の相対距離に対応する周波数として物標の相対距離を
求める距離検出手段と、を備えたＦＭレーダ装置が開示
されている。極大スペクトルの検出は、例えば所定レベ
ル以上のスペクトルレベルを有し、且つその前後にわた
る周波数のスペクトルレベルが増加傾向から減少傾向に
転じるようなスペクトルを検出することにより行われ
る。
【００５６】この極大スペクトル検出手段とレベル重心
検出手段と距離検出手段とをマイクロコンピュータ１１
に備えて物標の相対距離を求めてもよく、レベル重心の
周波数をピーク周波数とし、このピーク周波数でのスペ
クトルレベルを、スペクトル分布を２次曲線で近似した
曲線から算出して、補正の演算に用いてもよい。また、
ピーク周波数でのスペクトルレベルの算出については、
前述の特開平７−１２８４４０号公報に開示されている
ように、物標の相対距離に対応する周波数近傍における
スペクトル分布を例えば正規分布であると仮定し、離散
的なスペクトルデータから重心周波数のスペクトルレベ
ル（これは正規分布の頂点のレベルとなる）を求めるよ
うにすることも可能である。また、物標の相対距離に対
応する周波数近傍における一般的なスペクトル分布を予
め実験等に基づいて設定しておき、その設定したスペク
トル分布とビート信号の離散的なスペクトルデータとを
比較・対応させることにより、重心周波数のスペクトル
レベルを推定することも可能である。更に、一般に、物
標の相対距離に対応する周波数近傍における離散的なス
ペクトルデータのスペクトルレベルの総和は、スペクト
ル分布の頂点のスペクトルレベルに略比例するので、極
大スペクトルの周波数を中心とする所定の周波数幅内に
おける各スペクトルのレベルの総和を求め、その総和の
値から重心周波数のスペクトルレベルを求めることも可
能である。このようにすることで、各チャンネルのピー
ク周波数を、例えばＣＨ３の場合は０．８０１ＭＨｚと
したり、１．０６８ＭＨｚとしたり、その中央値とした
りしてＣＨ３のスペクトルレベルを補正するときに比べ
て、精度を向上させることができる。
検出手段と距離検出手段とをマイクロコンピュータ１１
に備えて物標の相対距離を求めてもよく、レベル重心の
周波数をピーク周波数とし、このピーク周波数でのスペ
クトルレベルを、スペクトル分布を２次曲線で近似した
曲線から算出して、補正の演算に用いてもよい。また、
ピーク周波数でのスペクトルレベルの算出については、
前述の特開平７−１２８４４０号公報に開示されている
ように、物標の相対距離に対応する周波数近傍における
スペクトル分布を例えば正規分布であると仮定し、離散
的なスペクトルデータから重心周波数のスペクトルレベ
ル（これは正規分布の頂点のレベルとなる）を求めるよ
うにすることも可能である。また、物標の相対距離に対
応する周波数近傍における一般的なスペクトル分布を予
め実験等に基づいて設定しておき、その設定したスペク
トル分布とビート信号の離散的なスペクトルデータとを
比較・対応させることにより、重心周波数のスペクトル
レベルを推定することも可能である。更に、一般に、物
標の相対距離に対応する周波数近傍における離散的なス
ペクトルデータのスペクトルレベルの総和は、スペクト
ル分布の頂点のスペクトルレベルに略比例するので、極
大スペクトルの周波数を中心とする所定の周波数幅内に
おける各スペクトルのレベルの総和を求め、その総和の
値から重心周波数のスペクトルレベルを求めることも可
能である。このようにすることで、各チャンネルのピー
ク周波数を、例えばＣＨ３の場合は０．８０１ＭＨｚと
したり、１．０６８ＭＨｚとしたり、その中央値とした
りしてＣＨ３のスペクトルレベルを補正するときに比べ
て、精度を向上させることができる。
【００５７】そして、その選出されたチャンネルについ
て両グループにおける補正されたデータ（スペクトルレ
ベル）を用いて前述のようにＦ値を演算により求めて対
応する物標の方向角θをわり出し、そのチャンネル数に
応じた検知物標の距離Ｌのデータとその方向角θのデー
タとを表示器等の外部に出力する。
て両グループにおける補正されたデータ（スペクトルレ
ベル）を用いて前述のようにＦ値を演算により求めて対
応する物標の方向角θをわり出し、そのチャンネル数に
応じた検知物標の距離Ｌのデータとその方向角θのデー
タとを表示器等の外部に出力する。
【００５８】なお、特開平７−１２８４４０号公報に
は、物標の相対距離とビームの送波方向との組に対応す
るスペクトルレベルの２次元的レベル重心の位置を求
め、その求めた２次元的レベル重心の位置を物標の２次
元的相対位置として得るＦＭレーダ装置の開示がある
が、本発明を適用することで、物標の位置の検知精度を
高めることができる。補正手段は、マイクロコンピュー
タのハードウエアで構成してもよく、ソフトウエアで構
成してその制御プログラムをメモリに記憶しておき実行
してもよく、複雑な演算を高速で行うＤＳＰ（ディジタ
ルシグナルプロセッサ）で構成してもよい。また、ＦＭ
−ＣＷレーダ装置の場合を中心に説明したが、上記実施
形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限
定されない。
は、物標の相対距離とビームの送波方向との組に対応す
るスペクトルレベルの２次元的レベル重心の位置を求
め、その求めた２次元的レベル重心の位置を物標の２次
元的相対位置として得るＦＭレーダ装置の開示がある
が、本発明を適用することで、物標の位置の検知精度を
高めることができる。補正手段は、マイクロコンピュー
タのハードウエアで構成してもよく、ソフトウエアで構
成してその制御プログラムをメモリに記憶しておき実行
してもよく、複雑な演算を高速で行うＤＳＰ（ディジタ
ルシグナルプロセッサ）で構成してもよい。また、ＦＭ
−ＣＷレーダ装置の場合を中心に説明したが、上記実施
形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限
定されない。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、増幅信号またはこの増
幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを、物標の速度
によるドップラシフトがない場合のビート信号を増幅し
たときのスペクトルレベルに補正することで、ＦＭレー
ダ装置に対して物標が静止している場合の本来のスペク
トルレベルを得ることができる。この補正されたスペク
トルレベルに基づいて物標の位置を検知することで、物
標の位置を正確に検知することができる。
幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを、物標の速度
によるドップラシフトがない場合のビート信号を増幅し
たときのスペクトルレベルに補正することで、ＦＭレー
ダ装置に対して物標が静止している場合の本来のスペク
トルレベルを得ることができる。この補正されたスペク
トルレベルに基づいて物標の位置を検知することで、物
標の位置を正確に検知することができる。
【００６０】また、レーダ方程式を考慮してビート信号
を周波数の４乗に比例する利得特性をもつ増幅器で増幅
することで、物標までの距離が遠くなるほどその反射信
号の受信レベルひいてはビート信号のレベルが低下する
ことを補償することができる。この増幅器からの増幅信
号またはこの増幅信号に基づく信号のスペクトルレベル
を、物標の速度によるドップラシフトがない場合のビー
ト信号を増幅したときのスペクトルレベルに補正するこ
とで、周波数の４乗に比例する増幅率で増幅する場合で
もドップラシフトに基づく周波数のずれによる増幅率の
変化の影響を無くすることができ、本来の増幅信号また
はこの増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを得る
ことができる。
を周波数の４乗に比例する利得特性をもつ増幅器で増幅
することで、物標までの距離が遠くなるほどその反射信
号の受信レベルひいてはビート信号のレベルが低下する
ことを補償することができる。この増幅器からの増幅信
号またはこの増幅信号に基づく信号のスペクトルレベル
を、物標の速度によるドップラシフトがない場合のビー
ト信号を増幅したときのスペクトルレベルに補正するこ
とで、周波数の４乗に比例する増幅率で増幅する場合で
もドップラシフトに基づく周波数のずれによる増幅率の
変化の影響を無くすることができ、本来の増幅信号また
はこの増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルを得る
ことができる。
【００６１】また、三角波で周波数変調されたＦＭ信号
を送信するＦＭ−ＣＷレーダ装置とすることで、周波数
上昇区間および周波数下降区間のピーク周波数の平均値
を求めることで、簡単に相対距離に対応する本来の周波
数を算出することができる。更に、増幅信号またはこの
増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルがピークとな
る該スペクトルレベルを、ピーク周波数における増幅率
と、本来の周波数における増幅率と、に基づいて本来の
スペクトルレベルに補正するので、該スペクトルレベル
をこれらの増幅率の比で割り算する等の簡単な演算で補
正することができる。従って、物標が高速移動している
場合にも、高速で演算してＦＭレーダ装置を搭載した車
両等の運転手に物標の位置をすばやく報知することがで
きる。
を送信するＦＭ−ＣＷレーダ装置とすることで、周波数
上昇区間および周波数下降区間のピーク周波数の平均値
を求めることで、簡単に相対距離に対応する本来の周波
数を算出することができる。更に、増幅信号またはこの
増幅信号に基づく信号のスペクトルレベルがピークとな
る該スペクトルレベルを、ピーク周波数における増幅率
と、本来の周波数における増幅率と、に基づいて本来の
スペクトルレベルに補正するので、該スペクトルレベル
をこれらの増幅率の比で割り算する等の簡単な演算で補
正することができる。従って、物標が高速移動している
場合にも、高速で演算してＦＭレーダ装置を搭載した車
両等の運転手に物標の位置をすばやく報知することがで
きる。
【００６２】また、路面反射やクラッタなどによるノイ
ズ成分を例えば実験などにより求めて記憶しておき、こ
のノイズ成分を除去してから補正することで、ノイズ成
分を不要に補正することを防止することができると共
に、物標に正確に対応したスペクトルレベルに補正する
ことができ、物標の検知精度をより高めることができ
る。
ズ成分を例えば実験などにより求めて記憶しておき、こ
のノイズ成分を除去してから補正することで、ノイズ成
分を不要に補正することを防止することができると共
に、物標に正確に対応したスペクトルレベルに補正する
ことができ、物標の検知精度をより高めることができ
る。
【００６３】例えば、本発明のＦＭレーダ装置は、少な
くとも２つのビームをその一部が重複するように順次送
信し、各ビームをそれぞれ送信したときに得られる各増
幅信号またはこの各増幅信号に基づく各信号のスペクト
ルレベルに基づいて物標の方向を検知する構成とするこ
とで、高速移動する物標の方向を正確に検知することが
できる。
くとも２つのビームをその一部が重複するように順次送
信し、各ビームをそれぞれ送信したときに得られる各増
幅信号またはこの各増幅信号に基づく各信号のスペクト
ルレベルに基づいて物標の方向を検知する構成とするこ
とで、高速移動する物標の方向を正確に検知することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＦＭレーダ装置の一実施形態を示
す簡易ブロック図
す簡易ブロック図
【図２】本発明におけるレーダ装置本体の基本的な構成
例を示す簡易ブロック図
例を示す簡易ブロック図
【図３】物標が複数ある場合のレーダ装置本体から出力
される距離信号の周波数スペクトル特性の一例を示す説
明図
される距離信号の周波数スペクトル特性の一例を示す説
明図
【図４】複数物標を個別的に検知させるための基本構成
を示す簡易ブロック図
を示す簡易ブロック図
【図５】真の物標からの反射波による周波数スペクトル
特性の一例を示す説明図
特性の一例を示す説明図
【図６】平坦な路面からの反射波による周波数スペクト
ル特性の一例を示す説明図
ル特性の一例を示す説明図
【図７】上り坂の路面からの反射波やクラッタなどによ
る周波数スペクトル特性の一例を示す説明図
る周波数スペクトル特性の一例を示す説明図
【図８】２つのレーダ装置を用いて物標の方向検知を行
わせるための基本構成を示す簡易ブロック図
わせるための基本構成を示す簡易ブロック図
【図９】Ｆ−θ特性を示す説明図
【図１０】本発明によるＦＭレーダ装置の基本的な構成
例を示す簡易ブロック図
例を示す簡易ブロック図
【図１１】各チャンネルごとにおける掃引発振器１３の
発振周波数ｆｃ，距離信号Ｓの周波数範囲ｆｓ，物標ま
での距離範囲Ｌの関係を示す説明図
発振周波数ｆｃ，距離信号Ｓの周波数範囲ｆｓ，物標ま
での距離範囲Ｌの関係を示す説明図
【図１２】増幅信号のスペクトルレベルを補正する説明
図
図
１…レーダ装置本体、２…三角波発生器、３…掃引発振
器、４…分配器（方向性結合器）、５…サーキュレー
タ、６…ミキサ、７…増幅器、８…帯域フィルタ、９…
検波器、１０…ＡＤ変換器、１１…マイクロコンピュー
タ、１２…ＤＡ変換器、１３…掃引発振器、１４…ミキ
サ、１５…増幅器。
器、４…分配器（方向性結合器）、５…サーキュレー
タ、６…ミキサ、７…増幅器、８…帯域フィルタ、９…
検波器、１０…ＡＤ変換器、１１…マイクロコンピュー
タ、１２…ＤＡ変換器、１３…掃引発振器、１４…ミキ
サ、１５…増幅器。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (5)
- 【請求項１】 周波数変調されたＦＭ信号を物標に向け
て送信し、物標からの反射信号を受信し、この受信信号
と送信信号に関連する信号とを混合して得られるビート
信号に基づいて物標の位置を検知するＦＭレーダ装置に
おいて、 ビート信号を周波数に応じて変化する増幅率で増幅する
増幅器と、 この増幅器からの増幅信号またはこの増幅信号に基づく
信号のスペクトルレベルを、物標の速度によるドップラ
シフトがない場合のビート信号を増幅したときのスペク
トルレベルに補正する補正手段と、を備え、 この補正手段で補正されたスペクトルレベルに基づいて
物標の位置を検知することを特徴とするＦＭレーダ装
置。 - 【請求項２】 前記増幅器は、ビート信号を周波数の４
乗に比例する増幅率で増幅することを特徴とする請求項
１記載のＦＭレーダ装置。 - 【請求項３】 前記ＦＭレーダ装置は、三角波で周波数
変調されたＦＭ信号を送信するＦＭ−ＣＷレーダ装置か
らなり、 前記補正手段は、 ＦＭ信号の周波数上昇区間または周波数下降区間での増
幅信号またはこの増幅信号に基づく信号のスペクトルレ
ベルがピークとなる該スペクトルレベルを、このピーク
となるピーク周波数における前記増幅器の増幅率と、周
波数上昇区間と周波数下降区間の両ピーク周波数の平均
値における前記増幅器の増幅率と、に基づいてドップラ
シフトがない場合のビート信号を増幅したときのスペク
トルレベルに補正することを特徴とする請求項１〜２記
載のＦＭレーダ装置。 - 【請求項４】 前記補正手段は、前記増幅器からの増幅
信号またはこの増幅信号に基づく信号のスペクトルレベ
ルを、ノイズ成分を除去してから物標の速度によるドッ
プラシフトがない場合のビート信号を増幅したときのス
ペクトルレベルに補正することを特徴とする請求項１〜
３記載のＦＭレーダ装置。 - 【請求項５】 少なくとも２つのビームをその一部が重
複するように順次送信し、各ビームをそれぞれ送信した
ときに得られる各増幅信号またはこの各増幅信号に基づ
く各信号のスペクトルレベルに基づいて物標の方向を検
知することを特徴とする請求項１〜４記載のＦＭレーダ
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305037A JP2935419B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Ｆｍレーダ装置 |
| US08/970,569 US5864314A (en) | 1996-11-15 | 1997-11-14 | FM radar system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305037A JP2935419B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Ｆｍレーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142322A JPH10142322A (ja) | 1998-05-29 |
| JP2935419B2 true JP2935419B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=17940349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8305037A Expired - Fee Related JP2935419B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Ｆｍレーダ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5864314A (ja) |
| JP (1) | JP2935419B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011185661A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Japan Radio Co Ltd | レーダ装置およびセンサインタフェース装置 |
| CN107656275A (zh) * | 2016-07-26 | 2018-02-02 | 明泰科技股份有限公司 | 车载导航方法及系统 |
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| DE19942665B4 (de) * | 1998-09-07 | 2014-02-13 | Denso Corporation | FM-CW-Radarvorrichtung zum Messen der Entfernung zu einem Target und der relativen Geschwindigkeit des Targets |
| JP4035252B2 (ja) | 1999-02-04 | 2008-01-16 | 本田技研工業株式会社 | レーダ装置 |
| JP4045043B2 (ja) * | 1999-02-24 | 2008-02-13 | 本田技研工業株式会社 | レーダ装置 |
| DE19963625A1 (de) * | 1999-12-29 | 2001-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Messung des Abstands und der Geschwindigkeit von Objekten |
| JP2002257928A (ja) | 2001-03-06 | 2002-09-11 | Murata Mfg Co Ltd | レーダ |
| DE10256620A1 (de) * | 2002-12-03 | 2004-07-08 | Daimlerchrysler Ag | Radarsystem mit integrierter Datenübertragung |
| JP2004233277A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Denso Corp | 車両用レーダ装置 |
| WO2005038484A1 (fr) * | 2003-10-14 | 2005-04-28 | Federal State Unitary Enterprise 'state Moscow Plant 'salyut' | Poste radar 3 d embarque sur navire et dispositif d'antennes correspondant |
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| JP5972203B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2016-08-17 | 三菱電機株式会社 | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
| AU2016392920B2 (en) * | 2016-02-16 | 2018-11-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Object detecting device and sensor device |
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| JP2679907B2 (ja) * | 1991-12-02 | 1997-11-19 | 富士通テン株式会社 | ミリ波レーダ距離速度測定装置 |
| JPH05180931A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-07-23 | Honda Motor Co Ltd | Ｆｍレーダ装置 |
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-
1996
- 1996-11-15 JP JP8305037A patent/JP2935419B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-14 US US08/970,569 patent/US5864314A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| JPH10142322A (ja) | 1998-05-29 |
| US5864314A (en) | 1999-01-26 |
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