JPH01138480A - 近距離用レーダ・センサ - Google Patents
近距離用レーダ・センサInfo
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- JPH01138480A JPH01138480A JP29690287A JP29690287A JPH01138480A JP H01138480 A JPH01138480 A JP H01138480A JP 29690287 A JP29690287 A JP 29690287A JP 29690287 A JP29690287 A JP 29690287A JP H01138480 A JPH01138480 A JP H01138480A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はレーダな用い、車両検出器等に利用される近距
離用レーダ・センサに関するものである。
離用レーダ・センサに関するものである。
従来の技術
近距離の距離センサとしては従来より超音波、光、電磁
波等を利用した方式が提案されているが、電磁波を用い
る場合は、マイクロ波〜ミ１７波帯の川波数を用いたパ
ルスあるいはＦＭ−ＣＷレーダが実用化されている。検
出距離が１〜１０ｍの場合、パルス・レーダでは送信お
よび受信のパルスの時間差が極めて短いだめ分解能が悪
く、ＦＭ−ＣＷレーダが好んで用いられる。
波等を利用した方式が提案されているが、電磁波を用い
る場合は、マイクロ波〜ミ１７波帯の川波数を用いたパ
ルスあるいはＦＭ−ＣＷレーダが実用化されている。検
出距離が１〜１０ｍの場合、パルス・レーダでは送信お
よび受信のパルスの時間差が極めて短いだめ分解能が悪
く、ＦＭ−ＣＷレーダが好んで用いられる。
まず最初に第２図、第３図を用いてＦ Ｍ −ＣＷレー
ダの原理について説明する。第３図において、１０１は
低周波の正弦波、のこぎり波、あるいは三角波を発生す
る低周波発生器で、その同期はＴ。
ダの原理について説明する。第３図において、１０１は
低周波の正弦波、のこぎり波、あるいは三角波を発生す
る低周波発生器で、その同期はＴ。
とする。この出力はＦＭ変調器１０２の変調端子に加え
られ、中心周波数ｆｏ、周波数偏移ΔＦのマイクロ波〜
ミリ波帯におけるＦＭ波を発生する。
られ、中心周波数ｆｏ、周波数偏移ΔＦのマイクロ波〜
ミリ波帯におけるＦＭ波を発生する。
このＦ Ｍ変調器１０２の出力は電力分配器１０３を介
し、電力が２分配され一つは送信用増巾器１０４他の１
つは受信ミキサ１１１の局部電力となる。送信用増巾器
１０４の出力は送信アンテナ１０６より電波として放射
され、目標物１０７でその電力の一部は反射され受信ア
ンテナ１０８を通り、受信用増巾器１１０で増巾されミ
キサ１１１に加えられる。ミキサ１１１は、送信波と受
信波を混合しそのビート成分子すを検出し、端子１１２
に出力する。
し、電力が２分配され一つは送信用増巾器１０４他の１
つは受信ミキサ１１１の局部電力となる。送信用増巾器
１０４の出力は送信アンテナ１０６より電波として放射
され、目標物１０７でその電力の一部は反射され受信ア
ンテナ１０８を通り、受信用増巾器１１０で増巾されミ
キサ１１１に加えられる。ミキサ１１１は、送信波と受
信波を混合しそのビート成分子すを検出し、端子１１２
に出力する。
い１送受信アンテナ１０６．１０８は近接しているとし
て、同アンテナ１０６．１０８から目標物１０７までの
距離をＬとする。ＦＭ変調波を三角波とすると、送信波
と受信波の川波数の変化の様子を第３図に示す。実線は
送信波、破線は受信波の周波数の変化をあられしている
。送信波と受信波に△Ｔだけの時間差があり、検出され
ろビート周波数をｆｌ〕とすると、 ｆｂ＝ΔＦ・△Ｔ／（Ｔｏ／２）−（ｔ）Ｔ。
て、同アンテナ１０６．１０８から目標物１０７までの
距離をＬとする。ＦＭ変調波を三角波とすると、送信波
と受信波の川波数の変化の様子を第３図に示す。実線は
送信波、破線は受信波の周波数の変化をあられしている
。送信波と受信波に△Ｔだけの時間差があり、検出され
ろビート周波数をｆｌ〕とすると、 ｆｂ＝ΔＦ・△Ｔ／（Ｔｏ／２）−（ｔ）Ｔ。
まだΔ′Ｆは電波の伝搬速度をＣｏとしてΔＴ−２Ｌ
／ Ｃ。
／ Ｃ。
であるから
Ｔｏ＠ｃ。
また三角波のくりかえし周期をｆｐ（＝１／ＴＯ）とす
ると、 ｆｌ）＝４・ΔＦ＄ｆｐＨＬ／ＣＯ・・・ （２）とな
り、ｆｂはΔＦ、ｆ、を一定すると距離Ｉ・に比例する
ことがわかる。したがって、ビート周波数ｆｂを検出す
ることにより距離りを容易に求めることが可能となる。
ると、 ｆｌ）＝４・ΔＦ＄ｆｐＨＬ／ＣＯ・・・ （２）とな
り、ｆｂはΔＦ、ｆ、を一定すると距離Ｉ・に比例する
ことがわかる。したがって、ビート周波数ｆｂを検出す
ることにより距離りを容易に求めることが可能となる。
発明が解決しようとする問題点
Ｆ Ｍ −ＣＷレーダのビート周波数は上記第（２）式
の如く与えられるが、実際の測定においてはｆｂ＞ｆ、
、すなわちビート川波ｖ、ｆｂは三角波又は正弦波の
くりかえし周期ｆｐより十分大きく小検出距離なＬ ｍ
ｉ ｎとすると ｍ１ｎ ４ΔＦ（）＞１０ となる。Ｌ ｍｉｎ ＝ ］ ｍとすると、Ｃ＝ ３
Ｘ ＩＱ ｍであるからΔＦ ＞７．５ Ｘ １０８（
Ｈｚ ） ニア５０ＭＨｚとな９、周波数偏移のきわめ
て大きなＦＭ変調器が要求され、帯域およびＦＭ線形性
の点で装置を実現するうえでも問題となるほか、他の無
線装置にも妨害を与える可能性が高いという欠点を有し
ていた。
の如く与えられるが、実際の測定においてはｆｂ＞ｆ、
、すなわちビート川波ｖ、ｆｂは三角波又は正弦波の
くりかえし周期ｆｐより十分大きく小検出距離なＬ ｍ
ｉ ｎとすると ｍ１ｎ ４ΔＦ（）＞１０ となる。Ｌ ｍｉｎ ＝ ］ ｍとすると、Ｃ＝ ３
Ｘ ＩＱ ｍであるからΔＦ ＞７．５ Ｘ １０８（
Ｈｚ ） ニア５０ＭＨｚとな９、周波数偏移のきわめ
て大きなＦＭ変調器が要求され、帯域およびＦＭ線形性
の点で装置を実現するうえでも問題となるほか、他の無
線装置にも妨害を与える可能性が高いという欠点を有し
ていた。
本発明は上記従来技術に鑑み、ＦＭ波の周波数偏移を犬
きくすることなくして、安価な構成で精度の良い１＋１
定かできる近距離用レーダ・センサを実現するものであ
る。
きくすることなくして、安価な構成で精度の良い１＋１
定かできる近距離用レーダ・センサを実現するものであ
る。
問題点を解決するためσ）手段
本発明は、低周波の正弦波、のこぎり波、あるいは三角
？皮を出力する低ト側波発４辰手段と、＠記低同波発振
手段の出力をＦＭ変８週するＩ’Ｍ変調手段と、前記Ｆ
Ｍ変調手段の出力を目標物に放射する送信手段と、Ａｊ
前記目標物からの反射波を受信する受信手段と、ｍＩＩ
ｌい１変１週手段の出力を局部発振手段の局発信号に基
づき中間周波数に変換な行なう第１の混合手段と、イ■
記受信手段の出力を前記局部発振手段の局発信号に基づ
き中間周波数に変換を行なう第２の混合手段と、前記第
２の混合手段の出力を一定時間遅延させて出力する遅延
手段と、前記第１の混合手段及び前記遅延手段の出力を
混合してビート副ｖｌ数を検出する第３の混合手段とを
設けろことにより、上記目的ヤ達成するものである。
？皮を出力する低ト側波発４辰手段と、＠記低同波発振
手段の出力をＦＭ変８週するＩ’Ｍ変調手段と、前記Ｆ
Ｍ変調手段の出力を目標物に放射する送信手段と、Ａｊ
前記目標物からの反射波を受信する受信手段と、ｍＩＩ
ｌい１変１週手段の出力を局部発振手段の局発信号に基
づき中間周波数に変換な行なう第１の混合手段と、イ■
記受信手段の出力を前記局部発振手段の局発信号に基づ
き中間周波数に変換を行なう第２の混合手段と、前記第
２の混合手段の出力を一定時間遅延させて出力する遅延
手段と、前記第１の混合手段及び前記遅延手段の出力を
混合してビート副ｖｌ数を検出する第３の混合手段とを
設けろことにより、上記目的ヤ達成するものである。
作用
本発明は上記構成により、雫似的な伝搬経路を設けて、
実際の測定距離Ｉ、がＬ；Ｏであってもビート周波数ｆ
ｂ（ｆｂ。）を発生できるようにしだものでを）る４つ
これにより、ｆｂとＬは比例関係にはないが線形な関係
にできるため、距離測定には支障はない。しかもビー
ト固・反数は高くなっているためΔＦに対する要求が、
援和さＩｌ、従来の方式に比し１．／１０ｆ”Ｈ度にす
る５Ｌとができろ１、：気だし遅延手段をマイクロ波あ
るいはミ’Ｊ波帯で利用できる構成するとコス［・高と
なるため、送信および受信波を同一び）局部発振手段を
用いでより低い中間川波数帯Ｉ／＋７変換１−だのち、
その遅延手段を用いろため、低コストで、種々の方式７
応できる。
実際の測定距離Ｉ、がＬ；Ｏであってもビート周波数ｆ
ｂ（ｆｂ。）を発生できるようにしだものでを）る４つ
これにより、ｆｂとＬは比例関係にはないが線形な関係
にできるため、距離測定には支障はない。しかもビー
ト固・反数は高くなっているためΔＦに対する要求が、
援和さＩｌ、従来の方式に比し１．／１０ｆ”Ｈ度にす
る５Ｌとができろ１、：気だし遅延手段をマイクロ波あ
るいはミ’Ｊ波帯で利用できる構成するとコス［・高と
なるため、送信および受信波を同一び）局部発振手段を
用いでより低い中間川波数帯Ｉ／＋７変換１−だのち、
その遅延手段を用いろため、低コストで、種々の方式７
応できる。
実施例
以下、本発明の一実施例について説明する。
第１図は本発明の一実施例における近距離用レーダ、・
センサのブロック結線図である。
センサのブロック結線図である。
第１図において、１は三角波又は正弦波を発生する低周
波発振器、２は低周波発振器１の出力をＦＭ波に変調す
るＦＭ変調器、３はＦＭ変調器２の出力を２つに分配す
る電力分配器、４は電力分配器３の出力であるＦＭ波を
増幅する送信増幅器、５は送信増幅器４の出力を目標物
６に放射する送信アンテナ、７は目標物６から反射され
たＦＭ波を受信する受信アンテナ、８はその受信信号を
増幅する受信増幅器、９はその増幅された信号を局部発
撮器１００局発信号により周波数変換するミキサ、１１
はそのミキシング信号を増幅するＩＰ増幅器、１２はそ
の増幅された信号を一定時間Ｔｄだけ遅延させて出力す
る遅延回路、１３は電力分配器３の出力を局部発振器１
０の・司発信号により周波数変換するミキサ、１４はそ
のミキシング信号を増幅するＩＦ増幅器、１５は遅延回
路１２及びＩＰ増幅器１４の出力とを混合してビート周
波数を検出するミキサである。
波発振器、２は低周波発振器１の出力をＦＭ波に変調す
るＦＭ変調器、３はＦＭ変調器２の出力を２つに分配す
る電力分配器、４は電力分配器３の出力であるＦＭ波を
増幅する送信増幅器、５は送信増幅器４の出力を目標物
６に放射する送信アンテナ、７は目標物６から反射され
たＦＭ波を受信する受信アンテナ、８はその受信信号を
増幅する受信増幅器、９はその増幅された信号を局部発
撮器１００局発信号により周波数変換するミキサ、１１
はそのミキシング信号を増幅するＩＰ増幅器、１２はそ
の増幅された信号を一定時間Ｔｄだけ遅延させて出力す
る遅延回路、１３は電力分配器３の出力を局部発振器１
０の・司発信号により周波数変換するミキサ、１４はそ
のミキシング信号を増幅するＩＦ増幅器、１５は遅延回
路１２及びＩＰ増幅器１４の出力とを混合してビート周
波数を検出するミキサである。
上記構成において、以下その動作を説明する。
まず、低目波発振器１で三角波または正弦波の変調波を
発生し、ＦＭ変調器２に出力して、ＦＭ変調される。こ
の出力の一部は電力分配器３により、送信増幅器４を通
り送信アンテナ５がら放射されるとともに、局部発振器
１ｏの出力とミキサ１３でミックス・ダウンされＩＰ周
波数となりＩＰ増幅器１４に送出されミキサ１５に入力
される。一方、目標物６で反射された送信波は、受信ア
ンテナ７に入力され受信増幅器８を介して送信波と同様
にミキサ９で■Ｆ周波数に変換される。
発生し、ＦＭ変調器２に出力して、ＦＭ変調される。こ
の出力の一部は電力分配器３により、送信増幅器４を通
り送信アンテナ５がら放射されるとともに、局部発振器
１ｏの出力とミキサ１３でミックス・ダウンされＩＰ周
波数となりＩＰ増幅器１４に送出されミキサ１５に入力
される。一方、目標物６で反射された送信波は、受信ア
ンテナ７に入力され受信増幅器８を介して送信波と同様
にミキサ９で■Ｆ周波数に変換される。
この信号はＩＰ増幅器１１で増幅され、遅延回路１２を
介しミキサ１２１に入力され、前述のＩＰ増幅器１４の
出力と混合されビート周波数ｆｂを出力端子にいま第３
図の従来例と同様に低周波発振器１の出力として三角波
変調を考え、ミキサ１５に入力される送信波のＩＰ信号
周波数とをｆｌ、受信波のＩＰ信号周波数をｆ２とし、
かつ遅延回路１２での遅延時間をＴｄとする。２つの丁
Ｆ信号周波数の差ｆｂば、他の回路の遅延時間がＴ＆に
比し無視できるとすると ｆｂ＝４・ΔＦ＠ｆ３（Ｔｄ＋△Ｔ） ＝４・△Ｆ・ｆａ＠Ｌ／Ｃｏ＋４・△Ｆ＠ｆａ＠Ｔｄと
なる。よって、Ｉ、＝Ｑでｆａ＝ｌｏｆｂとするとＴｄ
＝２．５／△Ｆ なる遅延回路１２を設ければよい。具体的には、ΔＦ
：１０ ＭＨｚとすれば、Ｔｄ＝０．２５μｓの遅延回
路１２が必要となる。この０．２５μｓの遅延回路１２
を設計することは、極めて困難で、実現したとしてもコ
ストの高いものとなるが、たとえば１００１００Ｏ以下
のＩＰ帯に周波数変換すると、通常の帯域通過フィルタ
、ＳＡＷ素子を用いた遅延線、さらに周波数が低いと超
音波遅延線等、小型、低コストで遅延時間の長いそれら
の素子が容易に適用可能となる。また遅延回路１２を設
けていることにより、結果的にはミキサ１５の出力であ
るビートｍ波数は上がる。さらに、ＩＰ帯を用いること
により受信機の感度が高くない送信電力を低減すること
も可能で、低費費電力化の近距離用レーザ・センサが実
現できる。
介しミキサ１２１に入力され、前述のＩＰ増幅器１４の
出力と混合されビート周波数ｆｂを出力端子にいま第３
図の従来例と同様に低周波発振器１の出力として三角波
変調を考え、ミキサ１５に入力される送信波のＩＰ信号
周波数とをｆｌ、受信波のＩＰ信号周波数をｆ２とし、
かつ遅延回路１２での遅延時間をＴｄとする。２つの丁
Ｆ信号周波数の差ｆｂば、他の回路の遅延時間がＴ＆に
比し無視できるとすると ｆｂ＝４・ΔＦ＠ｆ３（Ｔｄ＋△Ｔ） ＝４・△Ｆ・ｆａ＠Ｌ／Ｃｏ＋４・△Ｆ＠ｆａ＠Ｔｄと
なる。よって、Ｉ、＝Ｑでｆａ＝ｌｏｆｂとするとＴｄ
＝２．５／△Ｆ なる遅延回路１２を設ければよい。具体的には、ΔＦ
：１０ ＭＨｚとすれば、Ｔｄ＝０．２５μｓの遅延回
路１２が必要となる。この０．２５μｓの遅延回路１２
を設計することは、極めて困難で、実現したとしてもコ
ストの高いものとなるが、たとえば１００１００Ｏ以下
のＩＰ帯に周波数変換すると、通常の帯域通過フィルタ
、ＳＡＷ素子を用いた遅延線、さらに周波数が低いと超
音波遅延線等、小型、低コストで遅延時間の長いそれら
の素子が容易に適用可能となる。また遅延回路１２を設
けていることにより、結果的にはミキサ１５の出力であ
るビートｍ波数は上がる。さらに、ＩＰ帯を用いること
により受信機の感度が高くない送信電力を低減すること
も可能で、低費費電力化の近距離用レーザ・センサが実
現できる。
発明の効果
以上のように本発明は、従来問題であったＦＭレーダで
の近距離測定を、ＦＭ波の周波数偏移を犬きくすること
なく、かつ安価に実現するもので、装置の経済化と周波
数の有効利用ができ、その工業的価値はきわめて犬であ
る。
の近距離測定を、ＦＭ波の周波数偏移を犬きくすること
なく、かつ安価に実現するもので、装置の経済化と周波
数の有効利用ができ、その工業的価値はきわめて犬であ
る。
第１図は本発明の一実施例における近距離用レーダ・セ
ンサのブロック結線図、第２図は従来の同センサーのブ
ロック結線図、第３図は同センサーの送受信波の周波数
関係を示す波形図である。 ■・・・低目波発振器、２・・・ＦＭ変調器、３・・・
電力分配器、４・・・送信増幅器、５・・・送信アンテ
ナ、６・・目標物、７・・・受信アンテナ、８・・・受
信増幅器、９．１３．１５・・・ミキサ、１０・・・局
部発振器、１１．１４・・・ＩＰ増幅器、１２・・・遅
延回路。
ンサのブロック結線図、第２図は従来の同センサーのブ
ロック結線図、第３図は同センサーの送受信波の周波数
関係を示す波形図である。 ■・・・低目波発振器、２・・・ＦＭ変調器、３・・・
電力分配器、４・・・送信増幅器、５・・・送信アンテ
ナ、６・・目標物、７・・・受信アンテナ、８・・・受
信増幅器、９．１３．１５・・・ミキサ、１０・・・局
部発振器、１１．１４・・・ＩＰ増幅器、１２・・・遅
延回路。
Claims (1)
- 低周波の正弦波、のこぎり波、あるいは三角波を出力す
る低周波発振手段と、前記低同波発振手段の出力をＦＭ
変調するＦＭ変調手段と、前記ＦＭ変調手段の出力を目
標物に放射する送信手段と、前記目標物からの反射波を
受信する受信手段と、前記ＦＭ変調手段の出力を局部発
振手段の局発信号に基づき中間周波数に変換を行なう第
１の混合手段と、前記受信手段の出力を前記局部発振手
段の局発信号に基づき中間周波数に変換を行なう第２の
混合手段と、前記第２の混合手段の出力を一定時間遅延
させて出力する遅延手段と、前記第１の混合手段及び前
記遅延手段の出力を混合してビート周波数を検出する第
３の混合手段とを具備する近距離用レーダ・センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29690287A JPH01138480A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 近距離用レーダ・センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29690287A JPH01138480A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 近距離用レーダ・センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138480A true JPH01138480A (ja) | 1989-05-31 |
Family
ID=17839636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29690287A Pending JPH01138480A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 近距離用レーダ・センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01138480A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04259874A (ja) * | 1991-02-15 | 1992-09-16 | Honda Motor Co Ltd | Ｆｍレーダ |
| WO1997009636A1 (de) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur abstandsmessung |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP29690287A patent/JPH01138480A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04259874A (ja) * | 1991-02-15 | 1992-09-16 | Honda Motor Co Ltd | Ｆｍレーダ |
| WO1997009636A1 (de) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur abstandsmessung |
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