JP5972203B2 - Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＦＭ−ＣＷレーダ装置に関するものである。

ＦＭ−ＣＷレーダ装置は、低周波から高周波へと周波数が一定期間上昇変化するＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと周波数が一定期間下降変化するＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返す送信波を目標物に照射することにより、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物までの距離と相対速度とを算出する。

このＦＭ−ＣＷレーダ装置は、構成の容易さ、ベースバンドでの信号処理が比較的低周波数の帯域で容易に行えることなどから、昨今では、低価格化を狙ったミリ波帯の衝突防止レーダ装置などに多く使用されている。

ところで、ＦＭ−ＣＷレーダ装置の主要構成要素である送受信モジュールは、システム側からの要求により、Ｕｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間とのそれぞれにおいて得られるビート信号のピーク周波数およびピークレベルのＵｐ・Ｄｏｗｎ間の偏差を、一定範囲内に収めるよう仕様化されている。

つまり、ＦＭ−ＣＷレーダ装置の出荷検査調整時においては、送受信モジュールが、各温度において測定されたＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間とのそれぞれにおけるビート信号のピーク周波数およびピークレベルのＵｐ・Ｄｏｗｎ間の偏差がシステムの要求規格内に入っているか否か判定し、規格外のものは検査不合格品として扱われる。

特開２０１０−２７６３７２号公報

ＦＭ−ＣＷレーダ装置では、電圧制御発振器（ＶＣＯ）を用いて送信波である周波数変調をかけたＣＷ波（連続波）を発生するが、このＶＣＯに印加する電圧の変動やＶＣＯ自体の電圧・発振周波数の非直線性、ヒステリシス特性によるＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間での非対称性が、分解能低下やＵｐ・Ｄｏｗｎ間での偏差増大等の性能劣化を引き起こす。

この影響を小さくするため、例えば特許文献１に示されるように、ディジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）を用いてＶＣＯへの印加電圧を生成することで、電圧変動や非線形性を考慮した電圧印加を可能とし、かつ、Ｕｐ・Ｄｏｗｎ独立の補正電圧データを保持するようにしている。

しかし、送受信モジュール単体での対策にも限界あり、特にＵｐ・Ｄｏｗｎ間での偏差増大については、送受信モジュールの検査歩留まり低下の主要因となっており、早急な対策が望まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、レーダ装置としての検出精度を向上させるとともに、送受信モジュールへの要求を緩和し検査歩留まりの改善を可能にするＦＭ−ＣＷレーダ装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、目標物に照射する送信波の周波数を、低周波から高周波へと一定期間上昇変化させるＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと一定期間下降変化させるＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返えさせる送信処理と、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物の距離と相対速度とを算出する計測処理とをプログラム制御によって実施する信号処理部を備えるＦＭ−ＣＷレーダ装置において、前記信号処理部は、装備する不揮発性メモリに、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度にて測定された前記Ｕｐチャープ期間と前記Ｄｏｗｎチャープ期間とにおける前記ビート信号のピーク周波数の偏差データを格納する手段と、前記計測処理を行う際に、前記不揮発性メモリに格納された前記ピーク周波数の偏差データを補正データとして利用する手段とを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、送受信モジュールの設計値や出荷検査調整時に得られた測定結果を不揮発性メモリに格納しておき、それを実際の運用時に実施される計測処理時に補正データとして利用するようにしたので、レーダ装置としての検出精度を向上させるとともに、送受信モジュールへの要求を緩和し検査歩留まりの改善を可能にするという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施の形態によるＦＭ−ＣＷレーダ装置を説明するために用いる一般的なＦＭ−ＣＷレーダ装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す主回路部（マイコン）において計測処理を行う従来の構成を示す機能ブロック図である。 図３は、図１に示すベースバンドアンプを構成するアナログフィルタの利得周波数特性によるピークレベル偏差の影響を説明する特性図である。 図４は、実施例１として図１に示す主回路部（マイコン）において本実施の形態による計測処理を行う構成を示す機能ブロック図である。 図５は、出荷検査調整時に不合格となるケースを説明する特性図である。 図６は、実施例２として図１に示す主回路部（マイコン）において本実施の形態による計測処理を行う構成を示す機能ブロック図である。 図７は、出荷検査調整時に不揮発性メモリに格納する補正値テーブルの一例を示す図である。 図８は、実施例２による計測処理手順を説明するフローチャートである。

以下に、本発明にかかるＦＭ−ＣＷレーダ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態
図１は、本発明の一実施の形態によるＦＭ−ＣＷレーダ装置を説明するために用いる一般的なＦＭ−ＣＷレーダ装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態によるＦＭ−ＣＷレーダ装置は、ミリ波のレーダ装置であるが、図１に示す例で言えば、信号処理部６において、レーダ装置としての検出精度を向上させるとともに、ミリ波送受信モジュール３への要求を緩和し検査歩留まりの改善を可能にする方策を施したものである。

まず、理解を容易にするために、図１を参照して一般的なＦＭ−ＣＷレーダ装置の構成と動作について簡単に説明する。図１に示すように、ミリ波のＦＭ−ＣＷレーダ装置は、一般に、送信アンテナ１および受信アンテナ２を、ミリ波送受信モジュール３に接続した構成である。ミリ波送受信モジュール３は、高周波回路４と、ベースバンドアンプ５と、信号処理部６と、制御回路７と、周囲温度モニタ８とを備えている。

高周波回路４は、基本要素として、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１と、方向性結合器１２と、ミキサ１３とを備えている。なお、高周波回路４の各要素は、マイクロウェイブモノリシックＩＣ（ＭＭＩＣ：Microwave Monolithic ＩＣ）で構成されている。また、信号処理部６は、主回路部（マイコン）１５と、ディジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１６と、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）１７とを備えている。

主回路部１５は、マイクロコンピュータで構成されており、以降、単に「マイコン１５」と記す。マイコン１５は、主に、制御回路７との間で各種の制御信号の授受を行いながら当該ＦＭ−ＣＷレーダ装置における送信処理と計測処理とを、プログラム制御によって実施する。マイコン１５には、周囲温度を取り込む周囲温度モニタ８が接続されている。

マイコン１５は、送信指令として、ディジタル三角波電圧信号を生成し出力する。このディジタル三角波電圧信号は、ＤＡＣ１６にてアナログ三角波電圧信号へ変換され、ＶＣＯ変調電圧としてＶＣＯ１１に印加される。

ＶＣＯ１１は、信号処理部６から送信指令として印加されるＶＣＯ変調電圧に従って送信高周波信号を発生する。この送信高周波信号は、周波数が、一定期間内に上昇変化する上昇変調信号と一定期間内に下降変化する下降変調信号とからなる周波数変調された連続信号（ＦＭ−ＣＷ信号）である。このＦＭ−ＣＷ信号は、大部分が方向性結合器１２から送信アンテナ１に供給され、残りがローカル信号としてミキサ１３に供給される。

送信アンテナ１に供給されたＦＭ−ＣＷ信号は、送信アンテナ１からミリ波の電波となって目標物に向けて照射される。そして、目標物での反射波は、受信アンテナ２に捕捉され、受信信号としてミキサ１３に入力される。

ミキサ１３は、受信アンテナ２からの受信信号と方向性結合器１２からのローカル信号とをミキシング（周波数変換）してダウンコンバートし、両者の周波数差を周波数に持つビート信号を出力する。このビート信号は、ベースバンドアンプ５にて適宜レベルに増幅され、ＡＤＣ１７にてディジタル化され、マイコン１５に入力される。

図２は、図１に示す主回路部（マイコン）において計測処理を行う従来の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、従来のマイコン１５は、周波数分析手段１８と目標検出手段１９と距離・速度算出手段２０とによって計測処理を行う。すなわち、マイコン１５は、入力したビート信号における上昇変調期間（つまり、Ｕｐチャープ期間）での周波数と下降変調期間（つまり、Ｄｏｗｎチャープ期間）での周波数とから（周波数分析手段１８の動作）、目標物体（目標検出手段１９の動作）までの距離と相対速度とを求める（距離・速度算出手段２０の動作）。

制御回路７は、マイコン１５からの制御指示に従い、高周波回路４内の各ＭＭＩＣに供給する各種の制御電圧を制御する。具体的には、高周波回路４内の各ＭＭＩＣは、製造ロットによってバラツキがあるので、出荷検査調整時において当該モジュールの製品毎に、個々に調整して決定した制御電圧値を制御回路７を用いてマイコン１５内の不揮発性メモリ２１に格納しておき、実際の運用時にマイコン１５が不揮発性メモリ２１から各制御電圧値を個別に読み出し、制御回路７を介して高周波回路４内の各ＭＭＩＣに供給するようになっている。

さて、以下、図１〜図８を参照して、本実施の形態に関わる部分について、実施例１〜７として説明する。

＜実施例１＞
図３は、図１に示すベースバンドアンプを構成するアナログフィルタの利得周波数特性によるピークレベル偏差への影響を説明する特性図である。図４は、実施例１として図１に示す主回路部（マイコン）において本実施の形態による計測処理を行う構成を示す機能ブロック図である。

図３（ａ）では、運用時において送受信した場合のキャリア周波数の変化が示されている。送信信号２２および受信信号２３は、それぞれ、周波数が、低周波から高周波へと一定期間内上昇変化するＵｐチャープ期間２４と、高周波から低周波へと一定期間内下降変化するＤｏｗｎチャープ期間２５とを切り換えて繰り返す。運用時には相対速度があるので、受信信号２３にドップラーシフトが現れている。

図３（ｂ）はビート信号のピーク周波数（ビート周波数）の変化特性を示し、図３（ｃ）はベースバンドアンプを構成するアナログフィルタの利得周波数特性を示し、図３（ｄ）はビート信号のピークレベル差の変化特性を示している。図３（ｂ）〜（ｄ）では、アナログフィルタのカットオフ周波数前後に相当する距離を動いている目標物を捕捉した場合、Ｕｐチャープ期間でのビート信号のピークレベルＰｕｐとＤｏｗｎチャープ期間でのビート信号のピークレベルＰｄｎとに差が生じてしまうことが示されている。

つまり、相対速度がゼロでない場合、図３に示すように、ビート信号のＵｐチャープ期間でのピーク周波数ｆｕｐと、Ｄｏｗｎチャープ期間でのピーク周波数ｆｄｎとが異なってくる。そのピーク周波数ｆｕｐ、ｆｄｎの一方または両方が、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、アナログフィルタの利得平坦域外となる場合、フィルタ特性によるレベル差の影響によって、同一目標物であっても、そのピークレベルＰｕｐ、Ｐｄｎに差が生ずる。

一般に、ビート信号のＵｐチャープ期間でのピークレベルＰｕｐとＤｏｗｎチャープ期間でのピークレベルＰｄｎとの差（ピークレベル偏差）が一定範囲内にあることを、目標物と認識する条件としている。

そこで、本実施例１では、図３に示した問題点に鑑み、出荷検査調整時においてアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを不揮発性メモリ２１に格納し、運用時の計測処理時においてその不揮発性メモリ２１に格納した設計値データをピークレベル偏差の補正に利用できるように、計測処理を行う構成を、図４に示すように、図２に示した構成に、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６が追加された構成とした。

すなわち、図４において、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６は、周波数分析手段１８が分析したＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間でのビート信号のピーク周波数を用いて目標検出手段１９が目標物を検出する処理を実行する前に、周波数分析手段１８が分析したＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間でのビート信号のピーク周波数に存在するＵｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差を、不揮発性メモリ２１に格納してあるアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを用いて補正するようになっている。

したがって、実施例１によれば、目標物自体の認識精度を向上させることができる。

なお、出荷検査調整時には、諸々の調整値や補正データが、制御回路７がマイコン１５からの制御指示に従って不揮発性メモリ２１に格納する。その際に、制御回路７はマイコン１５からの制御指示に従ってアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを不揮発性メモリ２１に格納する。この点は、以下に示す実施例２〜７において同様である。

＜実施例２＞
図５は、出荷検査調整時に不合格となるケースを説明する特性図である。図６は、実施例２として図１に示す主回路部（マイコン）において本実施の形態による計測処理を行う構成を示す機能ブロック図である。図７は、出荷検査調整時に不揮発性メモリに格納する補正値テーブルの一例を示す図である。図８は、実施例２による計測処理手順を説明するフローチャートである。

図５において、図５（ａ）では、出荷検査調整時において送受信した場合のキャリア周波数の変化が示されている。出荷検査調整時では相対速度はゼロであるので、受信信号２３にドップラーシフトは現れていない。

出荷検査調整時では、図５（ｂ）に示すビート信号のピーク周波数（ビート周波数）の変化特性と、図５（ｃ）に示すビート信号のピークレベル差の変化特性とが問題になる。前記したように、出荷検査調整時においては、ミリ波送受信モジュール３の性能検査として、図５（ｂ）に示す、Ｕｐチャープ期間におけるビート信号のピーク周波数ｆｕｐと、Ｄｏｗｎチャープ期間におけるビート信号のピーク周波数ｆｄｎとの間の偏差｜ｆｕｐ−ｆｄｎ｜が所定値以内に収まるか否かが判定される。また、図５（ｃ）に示す、Ｕｐチャープ期間におけるピークレベルＰｕｐと、Ｄｏｗｎチャープ期間におけるピークレベルＰｄｎとの間の偏差｜Ｐｕｐ−Ｐｄｎ｜が所定値以内に収まるか否かが判定される。規格外のものは検査不合格品として扱われるが、ミリ波送受信モジュール３の単体での対策では解決困難であり、検査歩留まり低下の主要因となっていた。

製品毎に検査・調整することで三角波電圧信号の補正データを生成しているが、Ｕｐチャープ期間およびＤｏｗｎチャープ期間でのビート信号のピーク周波数ｆｕｐ、ｆｄｎの偏差｜ｆｕｐ−ｆｄｎ｜、ピークレベルＰｕｐ、Ｐｄｎの偏差｜Ｐｕｐ−Ｐｄｎ｜はゼロにできない。

そこで、実施例２では、図５に示した問題点に鑑み、出荷検査調整時に測定されたピーク周波数偏差｜ｆｕｐ−ｆｄｎ｜、およびピークレベル偏差｜Ｐｕｐ−Ｐｄｎ｜の各測定データをマイコン１５内の不揮発性メモリ２１に格納しておき、計測処理時において補正に利用できるように、計測処理を行う構成を、図６に示すように、図２に示した構成に、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６とＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正手段２７とを追加した構成とした。

図７では、（１）Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データと、（２）Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データとが示されている。網掛け部が測定結果であり、その他のデータは線形近似にて算出したものである。

図７に示すように、出荷検査調整時に、複数の距離、複数の温度における、（１）Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データと、（２）Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データとを得ることで、補正値は温度と距離によるマトリックスデータに展開された形で不揮発性メモリ２１に格納される。よって、計測処理時においては、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６およびＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正手段２７が極め細かな補正を実行できることが期待される。

次に、図８では、出荷前の検査調整時でのデータ収集処理手順（Ａ）と、出荷後の製品運用時での計測処理手順（Ｂ）とが示されている。
出荷前の検査調整時でのデータ収集処理手順（Ａ）では、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差の補正とＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差の補正とに用いるデータを複数の距離、複数の温度において測定し（ステップＳＴ１）、それに基づき補正値テーブルを、例えば図７に示す形式で作成し（ステップＳＴ２）、不揮発性メモリ２１に格納する（ステップＳＴ３）。

出荷後の製品運用時での計測処理手順（Ｂ）では、トリガ信号が入力するのを監視し（ステップＳＴ４）、トリガ信号が入力すると（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、周囲温度モニタ８が出力する温度モニタ値を取り込み（ステップＳＴ５）、補正値の準備として、その取り込んだ温度モニタ値に応じた目標検出距離毎の、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正値とＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正とを計算しておく（ステップＳＴ６）。そして、送信指令である三角波電圧信号をＶＣＯ１１に対して出力し変調を開始する（ステップＳＴ７）。

ベースバンドアンプ５から受信信号であるビート信号を受け取ると、まず、周波数分析手段１８にて、上昇変調期間（Ｕｐチャープ期間）での周波数と下降変調期間（Ｄｏｗｎチャープ期間）での周波数とが求められる（ステップＳＴ８）。すると、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６が、不揮発性メモリ２１に格納された補正値テーブルからＵｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データを読み出し、周波数分析手段１８が分析したＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間でのビート信号のピーク周波数に存在するＵｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差を補正する（ステップＳＴ９）。

その結果、目標検出手段１９は、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差が補正されたＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間でのビート信号のピーク周波数を用いて目標検出を行うことになるので、目標物自体の認識精度の向上が期待される（ステップＳＴ１０）。

次いで、Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正手段２７は、不揮発性メモリ２１に格納された補正値テーブルからＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データを読み出し、目標検出手段１９にて検出された目標物におけるＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差を補正する（ステップＳＴ１１）。

斯くして、距離・速度算出手段２０は、Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差が補正された目標物データを用いて目標物の速度と相対速度とを算出することになるので、目標物との相対速度検出精度の向上が期待される（ステップＳＴ１２）。以上の計測処理を終了すると、ステップＳＴ４に戻り、次のトリガ信号入力を監視する。

実施例２よれば、目標物自体の認識精度と、目標物との相対速度検出精度とをそれぞれ向上させることができる。また、ミリ波送受信モジュール３に要求される周波数偏差規格およびレベル偏差規格を緩和させることができ、それによって生産歩留まりの改善が期待される。

＜実施例３＞
実施例３では、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度において測定されたＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間とにおけるけるビート信号のピーク周波数ｆｕｐ、ｆｄｎの偏差データを不揮発性メモリ２１に格納し、計測処理時において、不揮発性メモリ２１に格納されたピーク周波数ｆｕｐ、ｆｄｎの偏差データを補正データとして利用する。この場合の計測処理の構成は、図６において、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６を省いた構成となる。

実施例３によれば、目標物との相対速度検出の精度向上と、ミリ波送受信モジュール３に要求されるビート信号のピーク周波数ｆｕｐ、ｆｄｎの偏差規格の緩和とが図れる。

＜実施例４＞
実施例４では、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度において測定されたＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間とにおけるビート信号のピークレベルＰｕｐ、Ｐｄｎの偏差データを不揮発性メモリ２１に格納し、計測処理時において、不揮発性メモリ２１に格納されたピークレベルＰｕｐ、Ｐｄｎの偏差データを補正データとして利用する。この場合の計測処理の構成は、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６を備える図４に示す構成となる。

実施例４によれば、目標物自体の認識精度向上と、ミリ波送受信モジュール３に要求されるビート信号のピークレベルＰｕｐ、Ｐｄｎの偏差規格の緩和とが図れる。

＜実施例５＞
実施例５では、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度において測定されたＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間とにおけるビート信号のピークレベル偏差データおよびベースバンドアンプ５を構成するアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを不揮発性メモリ２１に格納し、計測処理時において、不揮発性メモリ２１の格納されたピークレベル偏差データおよび利得周波数特性の設計値データを補正データとして利用する。この場合の計測処理の構成は、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６およびＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正手段２７を備える図４に示す構成となる。

実施例５によれば、目標物自体の認識精度向上と、ミリ波送受信モジュール３に要求されるビート信号のピークレベルＰｕｐ、Ｐｄｎの偏差規格の緩和とが図れる。

＜実施例６＞
実施例６では、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度において測定されたＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間とにおけるビート信号のピーク周波数偏差データおよびベースバンドアンプ５を構成するアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを不揮発性メモリ２１に格納し、計測処理時において、不揮発性メモリ２１の格納されたピーク周波数偏差データおよび利得周波数特性の設計値データを補正データとして利用する。この場合の計測処理の構成は、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６およびＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正手段２７を備える図６に示す構成となる。

実施例６によれば、目標物自体の認識精度向上と、目標物との相対速度検出の精度向上と、ミリ波送受信モジュール３に要求されるビート信号のピーク周波数ｆｕｐ、ｆｄｎの偏差規格の緩和とが図れる。

＜実施例７＞
実施例７では、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度において測定されたＵｐチャープ期間とＤｏｗｎチャープ期間とにおけるビート信号のピーク周波数偏差データ、ピークレベル偏差データおよびベースバンドアンプ５を構成するアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを不揮発性メモリ２１に格納し、計測処理時において、不揮発性メモリ２１の格納されたピーク周波数偏差データ、ピークレベル偏差データおよび利得周波数特性の設計値データを補正データとして利用する。この場合の計測処理の構成は、Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段２６およびＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正手段２７を備える図６に示す構成となる。

実施例７によれば、目標物自体の認識精度向上と、目標物との相対速度検出の精度向上と、ミリ波送受信モジュール３に要求されるビート信号のピーク周波数ｆｕｐ、ｆｄｎの偏差規格およびピークレベルＰｕｐ、Ｐｄｎの偏差規格の緩和とが図れる。

以上のように、本発明にかかるＦＭ−ＣＷレーダ装置は、レーダ装置としての検出精度を向上させるとともに、送受信モジュールへの要求を緩和し検査歩留まりの改善を可能にするＦＭ−ＣＷレーダ装置として有用である。

１ 送信アンテナ、２ 受信アンテナ、３ ミリ波送受信モジュール、４ 高周波回路、５ ベースバンドアンプ、６ 信号処理部、７ 制御回路、８ 周囲温度モニタ、１１ 電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１２ 方向性結合器、１３ ミキサ、１５ 主回路部（マイコン）、１６ ディジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）、１７ アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）、１８ 周波数分析手段、１９ 目標検出手段、２０ 距離・速度算出手段、２１ 不揮発性メモリ、２４ Ｕｐチャープ期間、２５ Ｄｏｗｎチャープ期間、２６ Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正手段、２７ Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正手段。

Claims (6)

1. 目標物に照射する送信波の周波数を、低周波から高周波へと一定期間上昇変化させるＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと一定期間下降変化させるＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返えさせる送信処理と、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物との距離と相対速度とを算出する計測処理とをプログラム制御によって実施する信号処理部を備えるＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
   前記信号処理部は、
   装備する不揮発性メモリに、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度にて測定された前記Ｕｐチャープ期間と前記Ｄｏｗｎチャープ期間とにおける前記ビート信号のＵｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データを、出荷検査調整時の測定結果と、測定データから線形近似にて算出したデータとからなり温度と距離によるマトリックスデータに展開された形で格納する手段と、
   前記計測処理を行う際に、前記不揮発性メモリに格納された前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データを補正データとして補正を実行する手段と
   を設けたことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
2. 目標物に照射する送信波の周波数を、低周波から高周波へと一定期間内上昇変化させるＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと一定期間内下降変化させるＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返えさせる送信処理と、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物との距離と相対速度とを算出する計測処理とをプログラム制御によって実施する信号処理部を備えるＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
   前記信号処理部は、
   装備する不揮発性メモリに、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度にて測定された前記Ｕｐチャープ期間と前記Ｄｏｗｎチャープ期間とにおける前記ビート信号のＵｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データを、出荷検査調整時の測定結果と、測定データから線形近似にて算出したデータとからなり温度と距離によるマトリックスデータに展開された形で格納する手段と、
   前記計測処理を行う際に、前記不揮発性メモリに格納された前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データを補正データとして補正を実行する手段と
   を設けたことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
3. 目標物に照射する送信波の周波数を、低周波から高周波へと一定期間上昇変化させるＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと一定期間下降変化させるＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返えさせる送信処理と、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物との距離と相対速度とを算出する計測処理とをプログラム制御によって実施する信号処理部を備えるＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
   前記信号処理部は、
   装備する不揮発性メモリに、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度にて測定された前記Ｕｐチャープ期間と前記Ｄｏｗｎチャープ期間とにおける前記ビート信号の前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データおよびＵｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データを、出荷検査調整時の測定結果と、測定データから線形近似にて算出したデータとからなり温度と距離によるマトリックスデータに展開された形で格納する手段と、
   前記計測処理を行う際に、前記不揮発性メモリに格納された前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データおよび前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データを補正データとして補正を実行する手段と
   を設けたことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
4. 目標物に照射する送信波の周波数を、低周波から高周波へと一定期間上昇変化させるＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと一定期間下降変化させるＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返えさせる送信処理と、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物との距離と相対速度とを算出する計測処理とをプログラム制御によって実施する信号処理部を備えるＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
   前記信号処理部は、
   装備する不揮発性メモリに、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度にて測定された前記Ｕｐチャープ期間と前記Ｄｏｗｎチャープ期間とにおける前記ビート信号のＵｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データを、出荷検査調整時の測定結果と、測定データから線形近似にて算出したデータとからなり温度と距離によるマトリックスデータに展開された形で格納し、入力段においてダウンコンバートされた受信信号を増幅するベースバンドアンプを構成するアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを格納する手段と、
   前記計測処理を行う際に、前記不揮発性メモリに格納された前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データおよび前記利得周波数特性の設計値データを補正データとして補正を実行する手段と
   を設けたことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
5. 目標物に照射する送信波の周波数を、低周波から高周波へと一定期間上昇変化させるＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと一定期間下降変化させるＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返えさせる送信処理と、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物との距離と相対速度とを算出する計測処理とをプログラム制御によって実施する信号処理部を備えるＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
   前記信号処理部は、
   装備する不揮発性メモリに、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度にて測定された前記Ｕｐチャープ期間と前記Ｄｏｗｎチャープ期間とにおける前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データを、出荷検査調整時の測定結果と、測定データから線形近似にて算出したデータとからなり温度と距離によるマトリックスデータに展開された形で格納し、入力段においてダウンコンバートされた受信信号を増幅するベースバンドアンプを構成するアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを格納する手段と、
   前記計測処理を行う際に、前記不揮発性メモリに格納された前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データおよび前記利得周波数特性の設計値データを補正データとして補正を実行する手段と
   を設けたことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。
6. 目標物に照射する送信波の周波数を、低周波から高周波へと一定期間上昇変化させるＵｐチャープ期間と、高周波から低周波へと一定期間下降変化させるＤｏｗｎチャープ期間とを切り換えて繰り返えさせる送信処理と、それぞれの期間における送信波と目標物での反射波とから得られるビート信号のピーク周波数の和と差から、目標物との距離と相対速度とを算出する計測処理とをプログラム制御によって実施する信号処理部を備えるＦＭ−ＣＷレーダ装置において、
   前記信号処理部は、
   装備する不揮発性メモリに、出荷検査調整時に複数の距離、複数の温度にて測定された前記Ｕｐチャープ期間と前記Ｄｏｗｎチャープ期間とにおける前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データ、前記ビート信号のＵｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データを、出荷検査調整時の測定結果と、前記測定データから線形近似にて算出したデータとからなり温度と距離によるマトリックスデータに展開された形格納し、入力段においてダウンコンバートされた受信信号を増幅するベースバンドアンプを構成するアナログフィルタの利得周波数特性の設計値データを格納する手段と、
   前記計測処理を行う際に、前記不揮発性メモリに格納された前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎ周波数偏差補正用データ、前記Ｕｐ・Ｄｏｗｎレベル偏差補正用データおよび前記利得周波数特性の設計値データを補正データとして補正を実行する手段と
   を設けたことを特徴とするＦＭ−ＣＷレーダ装置。

Images