JP3565812B2 - 車載用レーダ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は車載用レーダ装置に関し、特に、自車両に搭載されて、自車両と目標物体との間の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のレーダ装置としては、従来より、図6に示すような装置が知られている。図6において、101は目標物体に対して放射するための電磁波を出力する発振器、102は上記電磁波の電力を分配し、後述する送信ON/OFF用スイッチ103と受信ミクサ109の両方に供給する分割手段として動作するパワーデバイダ、103はパワーデバイダ102により送信用に分配された電磁波をパルス変調するための送信ON/OFF用スイッチ、104はパルス変調された上記電磁波を空間に放射する送信アンテナ、105はレドーム、106は目標物体、107は目標物体で反射された電磁波を受信するための受信アンテナ、108はパワーデバイダ102によりLO用に分配された電磁波と目標物体106からの反射電磁波とをミキシングする受信ミクサ、109はカットオフ周波数がパルス時間幅の逆数となるフィルタ、110は反射電磁波の受信電力に応じてゲインを調整できるアンプ、111はAD変換器、112はAD変換器111により入力されたデータに基づいて目標物体106までの距離及び目標物体106の相対速度を演算する信号処理回路である。
【0003】
次に、上記のように構成された従来装置の動作について説明する。まずはじめに、電磁波の送信動作について説明する。まず、発振器101から例えば送信周波数ftx=24.125GHzの周波数の電磁波が出力される。その電磁波はパワーデバイダ102を通過し、送信ON/OFF用スイッチ103によりパルス変調される。パルス変調された電磁波は、送信アンテナ104からレドーム105を通過し空間に放射される。パルス変調は、パルス時間幅Tp例えば100ns(距離15m相当)の間だけ、スイッチ103を閉じて送信をONにし、それ以外は送信をOFFにする。パルス繰り返し周期は例えば1μs(距離150m相当)とする。
【0004】
次に、電磁波の受信動作を説明する。上述したようにアンテナ104からレドーム5を通過して空間に出力された電磁波は、距離Rに存在する目標物体106で反射され、図7のように距離Rに依存する遅延時間Δtをもって再びレドーム105を通過し、受信アンテナ107に入力される。また、目標物体106が相対速度を持つとき、受信電磁波周波数は送信電磁波周波数ftxに対してfbだけドップラシフトされる。受信アンテナ107で入力された電磁波は、受信ミクサ108でパワーデバイダ102からのLO用電磁波とミキシングされ、図9に示すドップラシフトfbに対応したビート信号を出力する。得られたビート信号はフィルタ109を通過し、アンプ110により増幅されてADコンバータ111に入力される。
【0005】
次に、ADコンバータ111に入力されたデータから信号処理回路112が目標物体106の距離及び相対速度を演算する方法を述べる。
【0006】
例えば距離分解能1mを得るために距離ゲート幅(図7のtg)を6.6nsとする。したがって距離ゲートでのサンプリングは150MHzである。
【0007】
また、例えば速度分解能1km/hを得たいとすると、送信周波数ftx=24.125GHzより、ドップラー周波数の分解能Δfは
【0008】
【数1】
Figure 0003565812
【0009】
となり、22.4msの計測時間が必要となる。ここで例えば最大計測距離を150mとした場合、パルス繰り返し周期は1μsとなるので、速度分解能1km/hを得るには上記装置においてビート信号を図8のように距離ゲート毎にパルス22400発分を取得し、そのすべてのデータを距離ゲート毎にFFTすると、図9のように、ある距離ゲートでドップラシフトfbが出力される。図8の場合では距離ゲート5と6でドップラシフトfbが観測される。
【0010】
ここで、距離、相対速度は下記式(2)、(3)で計算できる。
【0011】
【数2】
Figure 0003565812
【0012】
ここで、Tgは距離ゲート時間幅、nは距離ゲート番号、Cは光速、fbはビート周波数、f0は送信周波数(24.125GHz)である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載用レーダ装置は以上のように動作して目標物体及び相対速度を検出するように構成されているが、しかしながら、実際には、図10に示すように、送信時に送信波が直接受信されてしまう(以降、回りこみとする。)という現象が起こる。この回り込みという現象は、主に、1つのアンテナを送信用と受信用とに共用して用いるために、回路内での漏れ込みや、レドーム105や車両のバンパーなどで送信波が極近距離で反射する事等により生じてしまうものである。
【0014】
図6の従来装置では、回り込み現象の発生を低く抑えるために、送信アンテナ104と受信アンテナ107とを設けた、送受別アンテナを採用している。しかしながら、実際には、レドーム105での反射波を完全に除去することはできないうえ、回り込み波は車両などの目標物体106よりも極めて大きいので、検波電圧が大きすぎて、アンプ110が飽和してしまうという問題点があった。また、アンプ110で飽和しないようにアンプ110の利得を下げると、遠方の目標物体を検出できなくなるなどの問題点があった。
【0015】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、送信電磁波の受信手段への回り込みの影響を抑えることが可能な車載用レーダ装置を得ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この発明は、送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、受信用電磁波を出力する受信用発振手段と、前記受信手段により受信された電磁波と前記受信用発振手段から出力される受信用電磁波とをミキシングし、ビート信号を出力する検波手段と、前記ビート信号に基づいて、前記受信手段により受信された電磁波と前記受信用発振手段から出力される電磁波との位相差を出力する送受信波位相差検出手段と、前記位相差検出手段から出力される位相差の値が0になるように前記受信用発振手段の受信用電磁波の周波数を制御することにより、前記目標物体以外からのビート信号をキャンセルするキャンセル手段と、前記検波手段から出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を演算する信号処理手段とを備えた車載用レーダ装置である。
【0017】
また、この発明は、送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記電磁波をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段と、前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから出力された両ビート信号を乗算して、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号処理手段とを備えた車載用レーダ装置である。
【0018】
また、送信電磁波及び受信電磁波に基づいて、目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、所定周波数の電磁波を出力するIF信号用発振手段と、前記受信手段により受信された前記電磁波と前記IF信号用発振手段から出力された前記電磁波とをミキシングして、IF信号を出力する初段ミキシング手段と、前記初段ミキシング手段のIF信号をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段と、前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから出力される両ビート信号を乗算し、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号処理手段とを備えた車載用レーダ装置である。
【0019】
また、前記電圧制御発振手段と前記IQ検波手段との間に設けられ、前記LO用電磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段をさらに備えている。
【0020】
また、前記受信手段と前記IQ検波手段との間に設けられ、前記受信手段により受信された前記電磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段をさらに備えている。
【0021】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図1について説明する。図1は、この発明の実施の形態1による車載用レーダ装置の構成を示すブロック図である。まず、送信系から説明する。図1において、1は例えば送信周波数ftx=24.125GHzの電磁波を発生する発振器である。2は発振器1の電磁波をPSK変調するための信号を出力する変調器である。3は発振器1の電磁波を変調器2の出力に応じてPSK変調するためのミクサである。4はミクサ3でPSK変調された電磁波を空間に放射する送信アンテナである。
【0022】
送信系の動作について説明する。発振器1により出力された電磁波は、変調器2からの信号に基づいてミクサ3によりPSK変調される。ミクサ3の出力では変調器2のパルス出力に応じて発振器1の電磁波の位相が180°変化する。送信アンテナ4はミクサ3でPSK変調された電磁波を空間に放射する。放射された電磁波はレドーム5を通過し、距離R及び相対速度Vの目標物体6で反射する。
【0023】
次に受信系を説明する。7は、送信アンテナ4により放射され、目標物体または他の物体で反射された電磁波を受信する受信アンテナである。8は、受信アンテナ7により受信された電磁波と後述するLO発振器(受信用発振手段)から出力される電磁波とをミキシングし、ビート信号を出力する検波手段であり、本実施の形態においては、受信アンテナ7により受信された電磁波をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段であるミクサから構成されている。ミクサ8内には、図のように、Iチャンネル用ミクサ81、Qチャンネル用ミクサ82、及び、π/2位相だけ位相を遅らせるπ/2遅延回路83が設けられている。9は、ミクサ8から出力される両ビート信号に基づいて、受信アンテナ7により受信された電磁波とLO発振器10から出力される電磁波との位相差を出力する送受信波位相差検出手段であり、本実施の形態においては、ミクサ8のIチャンネル及びQチャンネルから出力された両ビート信号を乗算して、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力する乗算器から構成されている。10は、受信用電磁波を発振する受信用発振手段であるとともに、乗算器9により求められる位相差の値が0になるように、出力する電磁波の周波数を制御することにより、目標物体以外からのビート信号をキャンセルするキャンセル手段であり、本実施の形態においては、乗算器9から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変えながらミクサ8にLO用電磁波を出力するLO発振器から構成されている。11はIQ検波用ミクサ8のQチャンネル用ミクサ82の出力をフィルタするフィルタ、12はフィルタ11でフィルタされた信号を増幅するアンプ、13は増幅された信号をA/DするA/D変換器、14はA/Dデータを信号処理し、目標物体6の距離R及び相対速度Vを演算する信号処理器である。
【0024】
受信系の動作について説明する。反射した電磁波はレドーム5を通過し、受信アンテナ7に入力される。同時に送信波がレドーム5で反射され、受信アンテナ7に入力される(回りこみ)。受信アンテナ7により受信された電磁波は、ミクサ8によりIQ検波される。IQ検波された両ビート信号は乗算器9により乗算されて、LO発振器10に入力される。LO発振器10の出力は2方向に電力を分配し、一方は、IQ検波用ミクサ8のIチャンネル用ミクサ81のLO入力に供給されている。もう一方は、π/2だけ位相を遅らせるπ/2遅延回路83を経由してIQ検波用ミクサ8のQチャンネル用ミクサ82のLO入力に供給されている。IQ検波用ミクサ8のQチャンネル用ミクサ82からの出力が、フィルタ11によりフィルタされ、アンプ12に入力されて増幅される。増幅された当該信号は、A/D変換器13によりA/D変換され、信号処理器14において、当該A/D変換されたデータに基づいて、目標物体6の距離R及び相対速度Vが演算される。
【0025】
次に実施の形態1のレーダの動作を解析的に示す。送信波は0、πのBPSK変調され、式(4)で示すことができる。ωは送信波の角周波数である。φ(t)は位相変調成分で0あるいはπとなる。
【0026】
【数3】
Figure 0003565812
【0027】
受信波はレドーム5で反射された成分と目標物体6で反射された成分を合計して式(5)で示すことができる。受信波の第1項は回り込み波、第2項は目標物体6での反射波である。ここでΔωは目標物体6の相対速度に対応するドップラシフト成分、送信波と回り込み波の位相差をθp1、送信波と反射波の位相差をθp2とする。
【0028】
【数4】
Figure 0003565812
【0029】
ミクサ8でのIチャンネル用ミクサ81のLOには送信波と同じ周波数でBPSK変調されていない成分である式(6)が入力される。ただし送信波とは線路長が異なるため送信波とLO波の位相差をθp3とする。ここでIチャンネルとはIn−Phase、QチャンネルとはQuadrature−Phaseのことである。
【0030】
【数5】
Figure 0003565812
【0031】
ミクサ8でのQチャンネル用ミクサ82のLOには送信波と同じ周波数でBPSK変調されていない成分である式(7)が入力される。ただし送信波とは線路長が異なるため送信波とLO波の位相差をθp3とする。
【0032】
【数6】
Figure 0003565812
【0033】
次にIチャンネル用ミクサ81の出力は式(5)と式(6)の乗算で示され、式(8)となる。
【0034】
【数7】
Figure 0003565812
【0035】
アップコンバート分はフィルタでカットされる。
【0036】
【数8】
Figure 0003565812
【0037】
次にQチャンネル用ミクサ82の出力は式(5)と式(7)の乗算で示され、式(9)となる。
【0038】
【数9】
Figure 0003565812
【0039】
アップコンバート分はフィルタでカットされる。
【0040】
【数10】
Figure 0003565812
【0041】
次に乗算器9の出力は、レドーム5の反射波の振幅Aよりターゲット6の反射波の振幅Bは非常に小さいのでA>>Bの関係があるとして
【0042】
【数11】
Figure 0003565812
【0043】
φ(t)は0かπなので
【0044】
【数12】
Figure 0003565812
【0045】
したがって、IQ乗算後は回り込み波とLO波の位相差電圧が出力され、その電圧でVCOを制御するため、回り込み波とLO波の位相が一致するよう動作する。よって
【0046】
【数13】
Figure 0003565812
【0047】
となる。これをQuadrature−Phase波式(9)に代入すると
【0048】
【数14】
Figure 0003565812
【0049】
よって、回り込み波の成分が消去される。またIn−Phase波式(8)に代入すると
【0050】
【数15】
Figure 0003565812
【0051】
よって、回り込み波の成分は最大値であるA/2となる。
【0052】
上記を図2に示す。送信波の位相φ(t)をある瞬間からπから0とし、所定のパルス時間幅Tp例えば100ns(距離15m相当)だけ継続後、再び送信波の位相φ(t)をπとする図を示している。上段はIチャンネルミクサ82の出力、下段はQチャンネルミクサ81の出力を示す。上段では位相φ(t)をπから0とした瞬間に同時にレドームで反射された成分が受信系に入力されること(回り込み波)、及び回り込み波とLO波の位相を一致するようLO発振器を制御されているため、式(13)より回り込み波の振幅が最大となる。次にターゲット6までの距離に依存する時間遅れΔtを伴ってターゲット6の反射波がパルス時間幅Tpだけ入力される。このため図2の上段のように回り込み波上にターゲットの反射波が重畳された形となる。しかしながら下段のQチャンネル81の出力は送信波の位相φ(t)をπから0とした瞬間でも式(12)より回り込み波の振幅が無いので、その影響を受けない。次にターゲット6までの距離に依存する時間遅れΔtを伴ってターゲット6の反射波がパルス時間幅Tpだけ入力される。このため図2の下段のようにターゲットの反射波のみが受信されたのと同等の形となる。したがって、送信開始からターゲットの反射波が受信されるまでの時間Δtとドップラー周波数を従来例と同様に信号処理により得ることで、ターゲットの距離及び相対速度を得ることができる。
【0053】
実施の形態1では、上記のような構成とすることで、レドームなどの回り込みの影響を最小にできるので、受信アンプ12の利得を最大限大きくでき、近距離で回り込み波により飽和することなく、最大検知距離が大きくなり、レーダとしての性能が大幅に向上する。また、送信パルスに受信パルスが重なるような近距離でも正確にターゲットを検出することができる。また、送信系と受信系を完全に分離できるので、RF回路内での送受回り込みをほぼ無くすことができる。また、送受アンテナ間の距離を離すなど設計の自由度を向上させることができる。
【0054】
実施の形態1では、図1に示すように、π/2遅延回路83をQチャンネルミクサ82のLO側に設置したが、この場合に限らず、図3に示すように、受信アンテナ7とQチャンネル用ミクサ82との間に設けて、RF側に設置するようにしても同様の効果がある。
【0055】
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を図4に示す。図4は、図1で示す実施の形態1の図1の受信系をヘテロダイン構成にしたものである。すなわち、図4に示すように、予め設定された所定の周波数の電磁波を出力するIF信号用発振器と15と、受信アンテナ7により受信された電磁波とIF信号用発振器15から出力される電磁波とをミキシングして、IF信号を出力する初段ミクサ16とが追加されている。従って、本実施の形態においては、初段ミクサ16から出力されるIF信号がIQ検波用ミクサ8に入力されて、IQ検波用ミクサ8は、当該IF信号をIQ検波する。他の構成及び動作については、上述の実施の形態1と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【0056】
本実施の形態より得られる効果は、実施の形態1の効果に加え、ヘテロダイン構成となったため、初段の高周波ミクサが2つから1つに減ることによりコストが低減できる。また、受信機アンテナ7のNF(雑音指数)を低下させることができるため、目標物体6の検出性能が向上する。
【0057】
実施の形態2では、図4に示すように、π/2遅延回路83をQチャンネルミクサ82のLO側に設置したが、その場合に限らず、図5に示すように、初段ミクサ16とQチャンネル用ミクサ82との間に設けて、RF側に設置するようにしても同様の効果がある。
【0058】
【発明の効果】
この発明は、送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、受信用電磁波を出力する受信用発振手段と、前記受信手段により受信された電磁波と前記受信用発振手段から出力される受信用電磁波とをミキシングし、ビート信号を出力する検波手段と、前記ビート信号に基づいて、前記受信手段により受信された電磁波と前記受信用発振手段から出力される電磁波との位相差を出力する送受信波位相差検出手段と、前記位相差検出手段から出力される位相差の値が0になるように前記受信用発振手段の受信用電磁波の周波数を制御することにより、前記目標物体以外からのビート信号をキャンセルするキャンセル手段と、前記検波手段から出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を演算する信号処理手段とを備えた車載用レーダ装置であるので、送信電磁波の受信手段への回り込みの影響を抑えることができるので、受信系が、近距離における回り込み波で飽和することが無く、最大検知距離が大きくなり、性能が向上した車載用レーダ装置が得られる。
【0059】
また、この発明は、送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記電磁波をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段と、前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから出力された両ビート信号を乗算して、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号処理手段とを備えた車載用レーダ装置であるので、送信電磁波の受信手段への回り込みの影響を抑えることができるので、受信系が、近距離における回り込み波で飽和することが無く、最大検知距離が大きくなり、性能が向上した車載用レーダ装置が得られる。
【0060】
また、送信電磁波及び受信電磁波に基づいて、目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、電磁波を発生する発振手段と、前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、所定周波数の電磁波を出力するIF信号用発振手段と、前記受信手段により受信された前記電磁波と前記IF信号用発振手段から出力された前記電磁波とをミキシングして、IF信号を出力する初段ミキシング手段と、前記初段ミキシング手段のIF信号をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段と、前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから出力される両ビート信号を乗算し、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号処理手段とを備えた車載用レーダ装置であるので、送信電磁波の受信手段への回り込みの影響を抑えることができるので、受信系が、近距離における回り込み波で飽和することが無く、最大検知距離が大きくなり、性能が向上した車載用レーダ装置が得られる。また、ヘテロダイン構成となったので初段の高周波ミクサの数が減り、コスト低減できる。また受信機のNF(雑音指数)を低下させることができるため、ターゲットの検出性能が向上する。
【0061】
また、前記電圧制御発振手段と前記IQ検波手段との間に設けられ、前記LO用電磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段をさらに備え、IQ検波手段のRF側にπ/2の遅延回路を配置するようにしたので、回り込みによる影響を最小にすることができる。
【0062】
また、前記受信手段と前記IQ検波手段との間に設けられ、前記受信手段により受信された前記電磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段をさらに備え、IQ検波手段のLO側にπ/2の遅延回路を配置するようにしたので、回り込みによる影響を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における車載用レーダ装置の構成を示したブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態1における車載用レーダ装置のパルス信号の受信を示した説明図である。
【図3】本発明の実施の形態1における車載用レーダ装置の変形例の構成を示したブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態2における車載用レーダ装置の構成を示したブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態2における車載用レーダ装置の変形例の構成を示したブロック図である。
【図6】従来の車載用レーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図7】従来の車載用レーダ装置の動作を示す説明図である。
【図8】従来の車載用レーダ装置の目標物体の検出方法を示す説明図である。
【図9】従来の車載用レーダ装置の目標物体の検出方法の一例であるFFT結果を示す説明図である。
【図10】従来の車載用レーダ装置の動作特に近距離検出を示す説明図である。
【符号の説明】
1 発振器、2 PSK変調器、3 送信ミクサ、4 送信アンテナ、5 レドーム、6 目標物体、7 受信アンテナ、8 IQ検波用ミクサ、9 乗算器、10 LO発振器、11 フィルタ、12 アンプ、13 A/D変換器、14 信号処理器、15 IF信号用発振器、16 初段ミクサ、81 Iチャンネル用ミクサ、82 Qチャンネル用ミクサ、83 π/2遅延回路、101 発振器、102 パワーデバイダ、103 送信ON/OFF用スイッチ、104 送信アンテナ、105 レドーム、106 目標物体、107 受信アンテナ、108 受信ミクサ、109 フィルタ、110 アンプ、111 AD変換器、112 信号処理回路。

Claims (5)

  1. 送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、
    電磁波を発生する発振手段と、
    前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、
    PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、
    前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、
    受信用電磁波を出力する受信用発振手段と、
    前記受信手段により受信された電磁波と前記受信用発振手段から出力される受信用電磁波とをミキシングし、ビート信号を出力する検波手段と、
    前記ビート信号に基づいて、前記受信手段により受信された電磁波と前記受信用発振手段から出力される電磁波との位相差を出力する送受信波位相差検出手段と、
    前記位相差検出手段から出力される位相差の値が0になるように前記受信用発振手段の受信用電磁波の周波数を制御することにより、前記目標物体以外からのビート信号をキャンセルするキャンセル手段と、
    前記検波手段から出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を演算する信号処理手段と
    を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。
  2. 送信電磁波及び受信電磁波に基づいて目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、
    電磁波を発生する発振手段と、
    前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、
    PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、
    前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、
    前記受信手段により受信された前記電磁波をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段と、
    前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから出力された両ビート信号を乗算して、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、
    前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、
    前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号処理手段と
    を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。
  3. 送信電磁波及び受信電磁波に基づいて、目標物体の距離及び相対速度を測定するための車載用レーダ装置であって、
    電磁波を発生する発振手段と、
    前記発振手段で発生された前記電磁波をPSK変調するPSK変調手段と、
    PSK変調された前記電磁波を空間に放射する送信手段と、
    前記送信手段により放射され、前記目標物体または他の物体で反射された前記電磁波を受信する受信手段と、
    所定周波数の電磁波を出力するIF信号用発振手段と、
    前記受信手段により受信された前記電磁波と前記IF信号用発振手段から出力された前記電磁波とをミキシングして、IF信号を出力する初段ミキシング手段と、
    前記初段ミキシング手段のIF信号をIQ検波して、Iチャンネル及びQチャンネルからビート信号を出力するIQ検波手段と、
    前記IQ検波手段のIチャンネル及びQチャンネルから出力される両ビート信号を乗算し、送受信波の位相差に応じた電圧値を出力する乗算手段と、
    前記乗算手段から出力される電圧値に応じて電磁波の周波数を変えながら前記IQ検波手段にLO用電磁波を出力する電圧制御発振手段と、
    前記IQ検波手段のQチャンネルから出力されるビート信号に基づいて、前記目標物体の距離及び相対速度を求める信号処理手段と
    を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。
  4. 前記電圧制御発振手段と前記IQ検波手段との間に設けられ、前記LO用電磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段
    をさらに備えたことを特徴とする請求項2または3に記載の車載用レーダ装置。
  5. 前記受信手段と前記IQ検波手段との間に設けられ、前記受信手段により受信された前記電磁波の周波数の位相をπ/2だけ遅延させるための遅延手段
    をさらに備えたことを特徴とする請求項2または3に記載の車載用レーダ装置。
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