JP3100467B2 - ミリ波レーダ装置 - Google Patents
ミリ波レーダ装置Info
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- JP3100467B2 JP3100467B2 JP04201480A JP20148092A JP3100467B2 JP 3100467 B2 JP3100467 B2 JP 3100467B2 JP 04201480 A JP04201480 A JP 04201480A JP 20148092 A JP20148092 A JP 20148092A JP 3100467 B2 JP3100467 B2 JP 3100467B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続波レーダの送信信号
に周波数変調を施し同時に目標からの反射信号を受信し
て距離、速度を測定するためのミリ波レーダ装置に関す
る。特に本発明では該ミリ波レーダ装置の使用限界を拡
大することを目的とする。
に周波数変調を施し同時に目標からの反射信号を受信し
て距離、速度を測定するためのミリ波レーダ装置に関す
る。特に本発明では該ミリ波レーダ装置の使用限界を拡
大することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来このような分野のミリ波レーダ装置
に関する技術としては、「レーダ技術」（社団法人：電
子情報通信学会）に記載されたものがあった。ミリ波レ
ーダ装置はミリ波を目標に向けて発し、目標に反射して
ドップラシフトした波と元信号との周波数差を測定し目
標までの距離と速度を知るものである。以下に前記ミリ
波レーダ装置で得られたビート信号の処理について説明
する。
に関する技術としては、「レーダ技術」（社団法人：電
子情報通信学会）に記載されたものがあった。ミリ波レ
ーダ装置はミリ波を目標に向けて発し、目標に反射して
ドップラシフトした波と元信号との周波数差を測定し目
標までの距離と速度を知るものである。以下に前記ミリ
波レーダ装置で得られたビート信号の処理について説明
する。
【０００３】図９は従来のミリ波レーダ装置によって得
られたビート信号を処理する方式を説明する図である。
本図（ａ）に示すように、上記周波数差（ビート信号の
周波数）を知るのに、パルスカウント方式といって単位
時間あたりの波の数をかぞえて行っていた。すなわちパ
ルスカウント方式によれば、ビート信号は、比較器等を
介して矩形波に整形されてこのパルス数を計測してこれ
から周波数を求めて距離速度が導出されている。例え
ば、本図（ａ）に示すように、０．５msの間に５個のパ
ルスがあるとビート信号の周波数は５／０．５ms＝１０
ｋＨｚとなる。
られたビート信号を処理する方式を説明する図である。
本図（ａ）に示すように、上記周波数差（ビート信号の
周波数）を知るのに、パルスカウント方式といって単位
時間あたりの波の数をかぞえて行っていた。すなわちパ
ルスカウント方式によれば、ビート信号は、比較器等を
介して矩形波に整形されてこのパルス数を計測してこれ
から周波数を求めて距離速度が導出されている。例え
ば、本図（ａ）に示すように、０．５msの間に５個のパ
ルスがあるとビート信号の周波数は５／０．５ms＝１０
ｋＨｚとなる。
【０００４】ところで、最近では、本図（ｂ）に示すよ
うに、ＤＳＰ（Digital Signal Processor) を用いたＦ
ＦＴ(Fast Fourier Transformation) による周波数解析
から周波数を求める周波数同定法があり、これによれば
ビート信号の周波数が直接、例えば１０ｋＨｚと、求め
られる。
うに、ＤＳＰ（Digital Signal Processor) を用いたＦ
ＦＴ(Fast Fourier Transformation) による周波数解析
から周波数を求める周波数同定法があり、これによれば
ビート信号の周波数が直接、例えば１０ｋＨｚと、求め
られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記パ
ルスカウント方式、ＦＦＴ方式を用いたミリ波レーダ装
置には、下記のような問題が生じる。図１０は従来のミ
リ波レーダ装置の周波数特性を示す図である。本図
（ａ）に示すように、パルスカウント方式では目標まで
の距離が近い場合には、周波数が低くなって誤差が大き
くなる。すなわちビート信号の波の数ｘが；１＜ｘ≦
１．５なら全てパルス数が１．５とみなされる。この場
合、パルスカウント方式では低周波数域で最大誤差５０
％が生じる。すなわち近距離では使用範囲に限界があ
る。
ルスカウント方式、ＦＦＴ方式を用いたミリ波レーダ装
置には、下記のような問題が生じる。図１０は従来のミ
リ波レーダ装置の周波数特性を示す図である。本図
（ａ）に示すように、パルスカウント方式では目標まで
の距離が近い場合には、周波数が低くなって誤差が大き
くなる。すなわちビート信号の波の数ｘが；１＜ｘ≦
１．５なら全てパルス数が１．５とみなされる。この場
合、パルスカウント方式では低周波数域で最大誤差５０
％が生じる。すなわち近距離では使用範囲に限界があ
る。
【０００６】他方、本図（ｂ）に示すように、ＦＦＴ方
式ではサンプリング周波数ｆs の半分より大きい周波数
すなわちカットオフ周波数以上では周波数を計測できな
いうえ、分解能を維持してｆs を上げようとするとＦＦ
Ｔのポイント数が大きくなるため、Ａ／Ｄ変換器（Anal
og to Digital Converter)のスピードやＦＦＴ処理を行
うマイクロコンピュータの処理の限界が問題となる。す
なわち遠距離では使用範囲に限界がある。
式ではサンプリング周波数ｆs の半分より大きい周波数
すなわちカットオフ周波数以上では周波数を計測できな
いうえ、分解能を維持してｆs を上げようとするとＦＦ
Ｔのポイント数が大きくなるため、Ａ／Ｄ変換器（Anal
og to Digital Converter)のスピードやＦＦＴ処理を行
うマイクロコンピュータの処理の限界が問題となる。す
なわち遠距離では使用範囲に限界がある。
【０００７】したがって本発明は上記問題点に鑑みて容
易に使用範囲を拡大出来るミリ波レーダ装置を提供する
ことを目的とする。
易に使用範囲を拡大出来るミリ波レーダ装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置に、第１の距離速
度導出部、第２の距離速度導出部、限界比較部、出力選
択部とを設ける。前記第１の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数を単位
時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を距離、
速度に変換する。前記第２の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタル信号
を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該周波数
を距離、速度に変換する。前記限界比較部は、前記高速
フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第２の距離速
度導出部の測定の限界である距離と前記第１の距離速度
導出部から得られる距離とを比較する。前記出力選択部
は、前記比較の結果、測定限界内であれば、第２の距離
速度導出部からの距離、速度を出力し、測定限界外であ
れば、第１の距離速度導出部から距離、速度を出力す
る。
決するために、三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置に、第１の距離速
度導出部、第２の距離速度導出部、限界比較部、出力選
択部とを設ける。前記第１の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数を単位
時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を距離、
速度に変換する。前記第２の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタル信号
を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該周波数
を距離、速度に変換する。前記限界比較部は、前記高速
フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第２の距離速
度導出部の測定の限界である距離と前記第１の距離速度
導出部から得られる距離とを比較する。前記出力選択部
は、前記比較の結果、測定限界内であれば、第２の距離
速度導出部からの距離、速度を出力し、測定限界外であ
れば、第１の距離速度導出部から距離、速度を出力す
る。
【０００９】なお、前記限界比較部では、第１の距離速
度導出部の測定の限界である距離と第２の距離導出部か
ら得られる距離とを比較し、比較の結果、前記出力選択
部により、第１及び第２の距離速度導出部からの距離、
速度を選択して出力するようにしても良い。 さらに、前
記第２の距離速度導出部では折り返し信号から距離、速
度を導出し、前記出力部では前記比較の結果、測定限界
外であれば前記折り返し信号による距離、速度を出力す
るようにしてもよい。
度導出部の測定の限界である距離と第２の距離導出部か
ら得られる距離とを比較し、比較の結果、前記出力選択
部により、第１及び第２の距離速度導出部からの距離、
速度を選択して出力するようにしても良い。 さらに、前
記第２の距離速度導出部では折り返し信号から距離、速
度を導出し、前記出力部では前記比較の結果、測定限界
外であれば前記折り返し信号による距離、速度を出力す
るようにしてもよい。
【００１０】
【作用】本発明のミリ波レーダ装置によれば、前記第１
の距離速度導出部により、前記ビート信号が波形整形さ
れたパルスにされ、該パルス数が単位時間当たりに計数
されて周波数が求められ、該周波数が距離、速度に変換
される。前記第２の距離速度導出部により、前記ビート
信号がディジタル信号に変換され、該ディジタル信号が
高速フーリエ変換により周波数分析され、該周波数が距
離、速度に変換される。前記限界比較部により、前記高
速フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第２の距離
速度導出部の測定の限界である距離と前記第１の距離速
度導出部から得られる距離とが比較される。前記出力選
択部により、前記比較の結果、測定限界内であれば、第
２の距離速度導出部からの距離、速度が出力され、測定
限界外であれば、第１の距離速度導出部から距離、速度
が出力される。したがって、目標物が一定距離範囲にあ
る場合にはＦＦＴ方式が使用され、他方目標物が一定範
囲内になければパルスカウント方式が使用されるように
なったので、双方の欠点が除去されて目標物に対して使
用範囲が広くなったことになる。なお、前記限界値比較
部では、遠距離に使用の限界があるＦＦＴ方式ではなく
パルスカウント方式による距離によって遠距離かの判断
をさせているので確実な判断が可能になる。
の距離速度導出部により、前記ビート信号が波形整形さ
れたパルスにされ、該パルス数が単位時間当たりに計数
されて周波数が求められ、該周波数が距離、速度に変換
される。前記第２の距離速度導出部により、前記ビート
信号がディジタル信号に変換され、該ディジタル信号が
高速フーリエ変換により周波数分析され、該周波数が距
離、速度に変換される。前記限界比較部により、前記高
速フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第２の距離
速度導出部の測定の限界である距離と前記第１の距離速
度導出部から得られる距離とが比較される。前記出力選
択部により、前記比較の結果、測定限界内であれば、第
２の距離速度導出部からの距離、速度が出力され、測定
限界外であれば、第１の距離速度導出部から距離、速度
が出力される。したがって、目標物が一定距離範囲にあ
る場合にはＦＦＴ方式が使用され、他方目標物が一定範
囲内になければパルスカウント方式が使用されるように
なったので、双方の欠点が除去されて目標物に対して使
用範囲が広くなったことになる。なお、前記限界値比較
部では、遠距離に使用の限界があるＦＦＴ方式ではなく
パルスカウント方式による距離によって遠距離かの判断
をさせているので確実な判断が可能になる。
【００１１】なお、第２の距離速度導出部の測定の限界
である距離と第１の距離速度導出部から得られる距離と
を比較しても同様の作用が得られる。 さらに、前記第２
の距離速度導出部では折り返し信号から距離、速度が導
出され、前記出力部では前記比較の結果、測定限界外で
あれば前記折り返し信号による距離、速度が出力されよ
うにすれば、高速フーリエによる第２の距離速度導出部
の使用範囲が容易に拡大することになる。
である距離と第１の距離速度導出部から得られる距離と
を比較しても同様の作用が得られる。 さらに、前記第２
の距離速度導出部では折り返し信号から距離、速度が導
出され、前記出力部では前記比較の結果、測定限界外で
あれば前記折り返し信号による距離、速度が出力されよ
うにすれば、高速フーリエによる第２の距離速度導出部
の使用範囲が容易に拡大することになる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の前提となるミリ波レーダ装置
の概要を示す図である。本図に示すミリ波レーダ装置
は、目標物に連続波（ＣＷ）信号を送信し、同時に目標
物からの反射信号を受信するアンテナ１及び２と、該ア
ンテナ１に連続波信号を送信させるためのＣＷ送信機３
と、該ＣＷ送信機３の連続波信号とアンテナ２での周波
数の上昇側（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）の受信信号と
を混合してビート信号を形成する混合器４と、該混合器
４によって形成されたビート信号から距離、速度を得る
ための信号処理部５と、該信号処理部５によって得られ
た距離データ、速度データに基づき機器制御を行った
り、それらを表示したりする機器制御／表示部６とを含
む。
説明する。図１は本発明の前提となるミリ波レーダ装置
の概要を示す図である。本図に示すミリ波レーダ装置
は、目標物に連続波（ＣＷ）信号を送信し、同時に目標
物からの反射信号を受信するアンテナ１及び２と、該ア
ンテナ１に連続波信号を送信させるためのＣＷ送信機３
と、該ＣＷ送信機３の連続波信号とアンテナ２での周波
数の上昇側（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）の受信信号と
を混合してビート信号を形成する混合器４と、該混合器
４によって形成されたビート信号から距離、速度を得る
ための信号処理部５と、該信号処理部５によって得られ
た距離データ、速度データに基づき機器制御を行った
り、それらを表示したりする機器制御／表示部６とを含
む。
【００１３】図２はミリ波レーダ装置において移動目標
からの反射信号を受信した場合の周波数対時間の関係を
示す図である。本図（ａ）の実線で示すように、ＣＷ送
信機３により周波数変調（ＦＭ）の三角が繰り返し送信
される。これに対してアンテナ２では、本図（ｂ）の点
線で示すように、三角波の繰り返しの周波数変調の信号
を受信し、混合器４での上昇側のビート信号の周波数ｆ
u とし、下降側のビート信号の周波数をｆd とすると、
下記式が成立する。
からの反射信号を受信した場合の周波数対時間の関係を
示す図である。本図（ａ）の実線で示すように、ＣＷ送
信機３により周波数変調（ＦＭ）の三角が繰り返し送信
される。これに対してアンテナ２では、本図（ｂ）の点
線で示すように、三角波の繰り返しの周波数変調の信号
を受信し、混合器４での上昇側のビート信号の周波数ｆ
u とし、下降側のビート信号の周波数をｆd とすると、
下記式が成立する。
【００１４】ｆd ＝ｆr ＋ｆp ｆu ＝ｆr −ｆp ここで、ｆr ＝４Ｒ・ｆm ・Δｆ／ｃ として表せる。ここにＲは目標までの距離、ｆm は周波
数変調の繰り返し周波数、Δｆは周波数偏移幅、ｃは光
速を表す。
数変調の繰り返し周波数、Δｆは周波数偏移幅、ｃは光
速を表す。
【００１５】ｆp ＝２・ｆ0 ・Ｖ／ｃ ここにｆ0 は送信中心周波数で、Ｖは目標との相対速度
を表す。さらにｆ0 は送信中心周波数でｆ0 ＝Ｎ／ｆ
ｓ、Ｎ：ＦＦＴ（高速フーリエ変換器）のポイント数、
ｆｓ：サンプリング周波数として表せる。よって、ｆd
、ｆu から下記のように、ｆr 、ｆp が求められる。
を表す。さらにｆ0 は送信中心周波数でｆ0 ＝Ｎ／ｆ
ｓ、Ｎ：ＦＦＴ（高速フーリエ変換器）のポイント数、
ｆｓ：サンプリング周波数として表せる。よって、ｆd
、ｆu から下記のように、ｆr 、ｆp が求められる。
【００１６】ｆr ＝（ｆd ＋ｆu ）／２ ｆp ＝（ｆd −ｆu ）／２ したがって、距離Ｒ、速度Ｖは下記式により与えられ
る。 Ｒ＝｛（ｆd ＋ｆu ）／２｝／（４・ｆm ・Δｆ／ｃ） Ｖ＝｛（ｆd −ｆu ）／２｝／（２・ｆ0 ／ｃ） 図３は本発明の実施例に係る信号処理部の構成を示す図
である。本図に示す信号処理部５は、前記混合器４から
の入力信号を矩形波に形成するために比較器等で構成さ
れる矩形波形成部５１と、該矩形波形成部５１によって
形成された矩形波のパルスを単位時間当たりに計測して
周波数を求める周波数変換部５２と、該周波数から上記
式を用いて距離、速度ＤＡを導出する距離速度導出部５
３と、該距離速度導出部５３によって得られた距離、速
度ＤＡと後述のＦＦＴによる限界の距離、速度の所定値
とを比較する限界値比較部５４と、前記混合器４からの
アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
５５と、該Ａ／Ｄ変換器５５からディジタル信号を周波
数分析してビート信号の周波数を求める高速フーリエ変
換部５６と、該高速フーリエ変換部５６から得られた周
波数から上記式を用いて距離、速度ＤＢを導出する距離
速度導出部５７と、前記距離速度導出部５３及び５７の
距離、速度を入力し前記限界値比較部５４の結果により
前記距離速度導出部５３及び５７の一方の距離、速度を
機器制御／表示部６に出力する出力選択部５８とを含
む。前記距離速度導出部５７は、折り返し信号に基づい
て後述するように距離、速度を求めるようにしてもよ
い。
る。 Ｒ＝｛（ｆd ＋ｆu ）／２｝／（４・ｆm ・Δｆ／ｃ） Ｖ＝｛（ｆd −ｆu ）／２｝／（２・ｆ0 ／ｃ） 図３は本発明の実施例に係る信号処理部の構成を示す図
である。本図に示す信号処理部５は、前記混合器４から
の入力信号を矩形波に形成するために比較器等で構成さ
れる矩形波形成部５１と、該矩形波形成部５１によって
形成された矩形波のパルスを単位時間当たりに計測して
周波数を求める周波数変換部５２と、該周波数から上記
式を用いて距離、速度ＤＡを導出する距離速度導出部５
３と、該距離速度導出部５３によって得られた距離、速
度ＤＡと後述のＦＦＴによる限界の距離、速度の所定値
とを比較する限界値比較部５４と、前記混合器４からの
アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
５５と、該Ａ／Ｄ変換器５５からディジタル信号を周波
数分析してビート信号の周波数を求める高速フーリエ変
換部５６と、該高速フーリエ変換部５６から得られた周
波数から上記式を用いて距離、速度ＤＢを導出する距離
速度導出部５７と、前記距離速度導出部５３及び５７の
距離、速度を入力し前記限界値比較部５４の結果により
前記距離速度導出部５３及び５７の一方の距離、速度を
機器制御／表示部６に出力する出力選択部５８とを含
む。前記距離速度導出部５７は、折り返し信号に基づい
て後述するように距離、速度を求めるようにしてもよ
い。
【００１７】次に本実施例の動作を説明する。図４は本
発明の実施例に係る信号処理部の第１の動作を説明する
フローチャートである。本図に示すように、ステップ１
においては、混合器４からのビート信号から、矩形波形
成部５１、周波数変換部５２、距離速度導出部５３のパ
ルスカウント方式により距離、速度ＤＡを導出する。
発明の実施例に係る信号処理部の第１の動作を説明する
フローチャートである。本図に示すように、ステップ１
においては、混合器４からのビート信号から、矩形波形
成部５１、周波数変換部５２、距離速度導出部５３のパ
ルスカウント方式により距離、速度ＤＡを導出する。
【００１８】ステップ２においては、ステップ１と並行
して混合器４からのビート信号から、Ａ／Ｄ変換器５
５、高速フーリエ変換部５６、距離速度導出部５７のＦ
ＦＴ方式により、距離、速度ＤＢを導出する。ステップ
３においては、限界値比較部５４によりパルスカウント
方式による距離速度導出部５３によって得られた距離、
速度ＤＡの距離と予め設定されている高速フーリエ変換
部５６の距離の測定限界値、例えば１００ｍとを比較す
る。
して混合器４からのビート信号から、Ａ／Ｄ変換器５
５、高速フーリエ変換部５６、距離速度導出部５７のＦ
ＦＴ方式により、距離、速度ＤＢを導出する。ステップ
３においては、限界値比較部５４によりパルスカウント
方式による距離速度導出部５３によって得られた距離、
速度ＤＡの距離と予め設定されている高速フーリエ変換
部５６の距離の測定限界値、例えば１００ｍとを比較す
る。
【００１９】ステップ４においては、ステップ３でＤＡ
＞１００ｍならば、機器制御／表示部６にパルスカウン
ト方式による距離速度導出部５３からの距離、速度ＤＡ
を、出力選択部５８を介して、出力する。ステップ５に
おいては、ステップ３でＤＡ≦１００ｍならば、機器制
御／表示部６にＦＦＴ方式による距離速度導出部５７か
らの距離、速度ＤＢを出力する。
＞１００ｍならば、機器制御／表示部６にパルスカウン
ト方式による距離速度導出部５３からの距離、速度ＤＡ
を、出力選択部５８を介して、出力する。ステップ５に
おいては、ステップ３でＤＡ≦１００ｍならば、機器制
御／表示部６にＦＦＴ方式による距離速度導出部５７か
らの距離、速度ＤＢを出力する。
【００２０】かくして、目標物が一定距離範囲にある場
合にはＦＦＴ方式を使用し、他方目標物が一定範囲内に
なければパルスカウント方式を使用するようにしたの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲を
容易に広くすることが可能になった。なお、限界値比較
部５４では、遠距離に使用の限界があるＦＦＴ方式では
なくパルスカウント方式による距離、速度ＤＡによって
遠距離かの判断をさせているので確実な判断が可能にな
る。
合にはＦＦＴ方式を使用し、他方目標物が一定範囲内に
なければパルスカウント方式を使用するようにしたの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲を
容易に広くすることが可能になった。なお、限界値比較
部５４では、遠距離に使用の限界があるＦＦＴ方式では
なくパルスカウント方式による距離、速度ＤＡによって
遠距離かの判断をさせているので確実な判断が可能にな
る。
【００２１】図５は本発明の実施例に係る信号処理部の
構成の変形を示す図である。本図において図３の構成と
異なるのは、図３の限界値比較部５４と出力選択部５８
との配置を入れ換えた点にある。すなわち、限界値比較
部５９は、該距離速度導出部５７によって得られた距
離、速度ＤＢの距離とパルスカウント方式による限界の
距離の所定値とを比較し、出力選択部５４は前記距離速
度導出部５３及び５７の距離、速度を入力し前記限界値
比較部５７の結果により前記距離速度導出部５３及び５
７の一方の距離、速度を機器制御／表示部６に出力す
る。
構成の変形を示す図である。本図において図３の構成と
異なるのは、図３の限界値比較部５４と出力選択部５８
との配置を入れ換えた点にある。すなわち、限界値比較
部５９は、該距離速度導出部５７によって得られた距
離、速度ＤＢの距離とパルスカウント方式による限界の
距離の所定値とを比較し、出力選択部５４は前記距離速
度導出部５３及び５７の距離、速度を入力し前記限界値
比較部５７の結果により前記距離速度導出部５３及び５
７の一方の距離、速度を機器制御／表示部６に出力す
る。
【００２２】図６は本発明の実施例に係る信号処理部の
第１の動作の変形を説明するフローチャートである。本
図に示すステップ１１及び１２においては、前記と同様
に、パルスカウント方式による距離、速度ＤＡを導出
し、ＦＦＴ方式による距離、速度ＤＢを導出する。ステ
ップ１３においては、限界値比較部５９によりＦＦＴ方
式による距離速度導出部５７によって得られた距離、速
度ＤＢの距離と予め設定されているパルスカウント方式
による距離の測定限界値、例えば１０ｍとを比較する。
第１の動作の変形を説明するフローチャートである。本
図に示すステップ１１及び１２においては、前記と同様
に、パルスカウント方式による距離、速度ＤＡを導出
し、ＦＦＴ方式による距離、速度ＤＢを導出する。ステ
ップ１３においては、限界値比較部５９によりＦＦＴ方
式による距離速度導出部５７によって得られた距離、速
度ＤＢの距離と予め設定されているパルスカウント方式
による距離の測定限界値、例えば１０ｍとを比較する。
【００２３】ステップ１４においては、ステップ１２で
ＤＢ＜１０ｍならば、機器制御／表示部にＦＦＴ方式に
よる距離速度部５７からの距離、速度ＤＢを、限界値比
較部５４を介して、出力する。スッテプ１５において
は、ステップ１３でＤＢ≧１０ｍならば、機器制御／表
示部６にパルスカウント方式による距離速度導出部５３
からの距離、速度ＤＡを出力する。
ＤＢ＜１０ｍならば、機器制御／表示部にＦＦＴ方式に
よる距離速度部５７からの距離、速度ＤＢを、限界値比
較部５４を介して、出力する。スッテプ１５において
は、ステップ１３でＤＢ≧１０ｍならば、機器制御／表
示部６にパルスカウント方式による距離速度導出部５３
からの距離、速度ＤＡを出力する。
【００２４】かくして、目標物が一定距離範囲外にある
場合にはパルスカウント方式を使用し、他方目標物が一
定範囲内になればＦＦＴ方式を使用するようにしたの
で、前記と同様に、双方の欠点が除去されて目標物に対
して使用範囲を容易に広くすることが可能になった。な
お、限界値比較部５９では、近距離に使用の限界がある
パルスカウント方式ではなくＦＦＴ方式による距離、速
度ＤＢによって近距離かの判断をさせているので確実な
判断が可能になる。
場合にはパルスカウント方式を使用し、他方目標物が一
定範囲内になればＦＦＴ方式を使用するようにしたの
で、前記と同様に、双方の欠点が除去されて目標物に対
して使用範囲を容易に広くすることが可能になった。な
お、限界値比較部５９では、近距離に使用の限界がある
パルスカウント方式ではなくＦＦＴ方式による距離、速
度ＤＢによって近距離かの判断をさせているので確実な
判断が可能になる。
【００２５】図７は本発明の実施例に係る信号処理部の
第２の動作を説明するフローチャートである。図３の構
成に基づいて、図７に示すステップ３１及び３２におい
ては、パルスカウント方式による距離、速度ＤＡを導出
し、ＦＦＴ方式による距離、速度ＤＢを導出する。ステ
ップ３３においては、限界値比較部５４によりパルスカ
ウント方式による距離速度導出部５３によって得られた
距離、速度ＤＡの距離と予め設定されている高速フーリ
エ変換部５６の距離の測定限界値、例えば１００ｍとを
比較する。
第２の動作を説明するフローチャートである。図３の構
成に基づいて、図７に示すステップ３１及び３２におい
ては、パルスカウント方式による距離、速度ＤＡを導出
し、ＦＦＴ方式による距離、速度ＤＢを導出する。ステ
ップ３３においては、限界値比較部５４によりパルスカ
ウント方式による距離速度導出部５３によって得られた
距離、速度ＤＡの距離と予め設定されている高速フーリ
エ変換部５６の距離の測定限界値、例えば１００ｍとを
比較する。
【００２６】ステップ３４においては、ステップ３３で
ＤＡ＞１００ｍならば、機器制御／表示部６にＦＦＴ方
式による距離速度導出部５７からの距離、速度ＤＢに対
して１００＋（１００−ＤＢ）を出力選択部５８を介し
て出力する。このような出力を行うのは次に説明する理
由による。図８は高速フーリエ変換部の折り返し信号の
利用を説明する図である。本図に示すように、サンプリ
ング周波数ｆs とすると、ｆs ／２以上の周波数に対し
ては、折り返して周波数解析が行われる。すなわちｆs
＝１００ｋＨｚのとき、６０ｋＨｚ（ｆs ／２＝５０ｋ
Ｈｚ）の信号はｆs ／２の点で折り返って４０ｋＨｚに
現れる。したがって、ｆs ／２に相当する距離を１００
ｍとすると、１１０ｍ所にある目標は折り返って９０ｍ
の位置に見える。
ＤＡ＞１００ｍならば、機器制御／表示部６にＦＦＴ方
式による距離速度導出部５７からの距離、速度ＤＢに対
して１００＋（１００−ＤＢ）を出力選択部５８を介し
て出力する。このような出力を行うのは次に説明する理
由による。図８は高速フーリエ変換部の折り返し信号の
利用を説明する図である。本図に示すように、サンプリ
ング周波数ｆs とすると、ｆs ／２以上の周波数に対し
ては、折り返して周波数解析が行われる。すなわちｆs
＝１００ｋＨｚのとき、６０ｋＨｚ（ｆs ／２＝５０ｋ
Ｈｚ）の信号はｆs ／２の点で折り返って４０ｋＨｚに
現れる。したがって、ｆs ／２に相当する距離を１００
ｍとすると、１１０ｍ所にある目標は折り返って９０ｍ
の位置に見える。
【００２７】ステップ３５においては、ＤＡ＜１００ｍ
ならば、機器制御／表示部６にＦＦＴ方式による距離速
度導出部５７からの距離、速度ＤＢを出力する。かくし
て、パルスカウント方式によってビート信号の周波数が
ｆs ／２内ならＦＦＴによる距離速度導出部５７から距
離、速度ＤＢが出力され、パルスカウント方式によって
ビート信号の周波数がｆs ／２を越えたと判定されたら
ＦＦＴにより得られた折り返し信号を利用して距離、速
度が得られるようになり、使用範囲を越えてＦＦＴが使
用可能になる。
ならば、機器制御／表示部６にＦＦＴ方式による距離速
度導出部５７からの距離、速度ＤＢを出力する。かくし
て、パルスカウント方式によってビート信号の周波数が
ｆs ／２内ならＦＦＴによる距離速度導出部５７から距
離、速度ＤＢが出力され、パルスカウント方式によって
ビート信号の周波数がｆs ／２を越えたと判定されたら
ＦＦＴにより得られた折り返し信号を利用して距離、速
度が得られるようになり、使用範囲を越えてＦＦＴが使
用可能になる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、目
標物に対して近距離内にあれば、ＦＦＴ方式が使用さ
れ、遠距離にあればパルスカウンタ方式が使用されるの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲が
広くなる。
標物に対して近距離内にあれば、ＦＦＴ方式が使用さ
れ、遠距離にあればパルスカウンタ方式が使用されるの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲が
広くなる。
【図１】本発明の前提となるミリ波レーダ装置の概要を
示す図である。
示す図である。
【図２】ミリ波レーダ装置において移動目標からの反射
信号を受信した場合の周波数対時間の関係を示す図であ
る。
信号を受信した場合の周波数対時間の関係を示す図であ
る。
【図３】本発明の実施例に係る信号処理部の構成を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例に係る信号処理部の第１の動作
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施例に係る信号処理部の構成の変形
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る信号処理部の第１の動作
の変形を説明するフローチャートである。
の変形を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施例に係る信号処理部の第２の動作
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図８】高速フーリエ変換部の折り返し信号の利用を説
明する図である。
明する図である。
【図９】従来のミリ波レーダ装置によって得られたビー
ト信号を処理する方式を説明する図である。
ト信号を処理する方式を説明する図である。
【図１０】従来のミリ波レーダ装置の周波数特性を示す
図である。
図である。
１，２…アンテナ ３…ＣＷ送信機 ４…混合器 ５…信号処理部 ６…機器制御／表示部 ５１…矩形波形成部 ５２…周波数変換部 ５３、５７…距離速度導出部 ５４、５９…限界値比較部 ５５…Ａ／Ｄ変換器 ５６…高速フーリエ変換部 ５８…出力選択部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−191890（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−198380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−11881（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262493（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−85474（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−123998（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−143687（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 13/00 - 13/93
Claims (3)
- 【請求項１】 三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置において、 前記ビート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数
を単位時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を
距離、速度に変換する第１の距離速度導出部（５３）
と、 前記ビート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタ
ル信号を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該
周波数を距離、速度に変換する第２の距離速度導出部
（５７）と、 前記第２の距離速度導出部（５７）の測定の限界である
距離と前記第１の距離速度導出部（５３）から得られる
距離とを比較する限界比較部（５４）と、 前記比較の結果、測定限界内であれば、第２の距離速度
導出部（５７）からの距離、速度を出力し、測定限界外
であれば、第１の距離速度導出部（５３）から距離、速
度を出力する出力選択部（５８）とを備えることを特徴
とするミリ波レーダ装置。 - 【請求項２】 三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置において、 前記ビート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数
を単位時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を
距離、速度に変換する第１の距離速度導出部（５３）
と、 前記ビート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタ
ル信号を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該
周波数を距離、速度に変換する第２の距離変換導出部
（５７）と、 前記第１の距離速度導出部（５３）の測定の限界である
距離と前記第２の距離速度導出部（５７）から得られる
距離とを比較する限界比較部（５９）と、 前記比較の結果、測定限界内であれば、第１の距離速度
導出部（５３）からの距離、速度を出力し、測定限界外
であれば、第２の距離速度導出部（５７）から 距離、速
度を出力する出力選択部（５４）とを備えることを特徴
とするミリ波レーダ装置。 - 【請求項３】 三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置において、 前記ビート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数
を単位時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を
距離、速度に変換する第１の距離速度導出部（５３）
と、 前記ビート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタ
ル信号を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該
周波数を距離、速度に変換する第２の距離変換導出部
（５７）と、 前記第１の距離速度導出部（５７）から得られる距離
が、前記第２の距離速度導出部（５７）のサンプリング
周波数の１／２の周波数に該当する距離以下の時には、
前記第２の距離速度導出部（５７）から得られる距離を
出力し、前記第１の距離速度導出部（５３）から得られ
る距離が、前記第２の距離速度導出部（５７）のサンプ
リング周波数の１／２の周波数に該当する距離より長い
時には、前記周波数分析による周波数における前記サン
プリング周波数の１／２での折り返し信号から得られる
距離を出力する出力選択部とを備えることを特徴とする
ミリ波レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04201480A JP3100467B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ミリ波レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04201480A JP3100467B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ミリ波レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651055A JPH0651055A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3100467B2 true JP3100467B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=16441771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04201480A Expired - Fee Related JP3100467B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ミリ波レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100467B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3393183B2 (ja) * | 1999-02-12 | 2003-04-07 | 三菱電機株式会社 | ドップラ速度検出装置及び検出方法 |
| JP5015384B2 (ja) * | 2001-04-24 | 2012-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |
| JP3610052B2 (ja) | 2002-04-18 | 2005-01-12 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP04201480A patent/JP3100467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0651055A (ja) | 1994-02-25 |
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