JPH0221551B2 - - Google Patents

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JPH0221551B2
JPH0221551B2 JP56114863A JP11486381A JPH0221551B2 JP H0221551 B2 JPH0221551 B2 JP H0221551B2 JP 56114863 A JP56114863 A JP 56114863A JP 11486381 A JP11486381 A JP 11486381A JP H0221551 B2 JPH0221551 B2 JP H0221551B2
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JP
Japan
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signal
frequency
mode
beat
speed
Prior art date
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Application number
JP56114863A
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English (en)
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JPS5817388A (ja
Inventor
Takashi Sakamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5817388A publication Critical patent/JPS5817388A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/62Sense-of-movement determination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、相対速度とその極性とを検出する
FM―CWレーダに関するものである。 CWレーダに於いては、ドプラ周波数を用いて
相対速度を測定するものであり、例えば自動車の
衝突防止用レーダシステムに適用した場合、前方
車又は後方車との相対速度を測定できるが、絶対
速度の差が正であるか負であるか、即ち接近中で
あるか離間中であるかを識別することができな
い。そこで、、受信信号又は局部発振信号に対し
て位相をπ/2ずらした2系統のミキサ回路を設
け、各ミキサ回路の出力位相関係により相対速度
の極性を検出する手段が用いられていた。しか
し、2系統のミキサ回路等を設けることにより構
成が複雑となり、高価となる欠点があつた。 本発明は、障害物、前方車、後方車等のターゲ
ツトとの相対距離が所定の大きさ以下になつたと
きに、相対速度の極性を簡単な構成により検出し
得るようにすることを目的とするものである。以
下実施例について詳細に説明する。 第1図は本発明の実施例のブロツク線図であ
り、1は送受信兼用のアンテナ、2は方向性結合
器、3はミキサ回路、4はガンダイオード等を用
いた発振器、5は発振器4を制御する変調駆動回
路、6はクロツク発生回路、7は制御パルスa,
b,cを出力する制御パルス発生回路、8は増幅
器、9は制御パルスaにより切換動作する切換回
路、10はバンドパスフイルタ、11は波形整形
回路、12はカウンタ、13はカウンタ12のカ
ウント内容をアナログ信号に変換して速度信号
VSを出力するDA変換器、14はハイパスフイ
ルタ、15は制御パルスbにより切換動作する切
換回路、16,17はレベル検出回路、18はレ
ベル検出回路16,17の出力により相対速度の
極性を判定して極性信号PMSを出力する極性判
定回路、19は速度信号VSに応じてハイパスフ
イルタ14の周波数特性を制御する周波数制御回
路である。 発振器4の出力が方向性結合器2を介してアン
テナ1に加えられ、アンテナ1から電波が放射さ
れ、障害物、前方車、後方車等のターゲツトで反
射された電波はアンテナ1に入射される。このア
ンテナ1の受信信号と方向性結合器2を介して送
信信号の一部とがミキサ回路3に加えられ、ミキ
サ回路3からドプラビート信号が出力され、増幅
器8により増幅される。 変調駆動回路5は、CWモードとFM―CWモ
ードとの切換えを行なつて発振器4を制御するも
のであり、例えばガンダイオードを用いた発振器
の場合、一定のバイアス電流を供給することによ
り発振周波数が一定のCWモードとなり、バイア
ス電流を変化させることにより発振周波数が変化
してFM―CWモードとなる。例えば三角波変調
となることにより、周波数が次第に大きくなるア
ツプスイープと、周波数が次第に小さくなるダウ
ンスイープとが一定周期で繰返されることにな
る。 第2図は動作説明図であり、同図aは変調波形
を示し、FM―CWモードAに於いては、アツプ
スイープUPとダウンスイープDNとが一定周期
で繰返され、且つFM―CWモードAとCWモー
ドBとが一定周期で繰返されるものである。又同
図bは増幅器8の出力のビート信号の一例の概略
を示すものである。 切換回路9は制御パルスaにより切換動作する
もので、CWモードBに於けるビート信号をバン
ドパスフイルタ10側へ出力し、FM―CWモー
ドに於けるビート信号をハイパスフイルタ14側
へ出力するものである。例えば制御パルスaを第
2図eに示すものとすると、制御パルスaが
“1”のときビート信号はハイパスフイルタ14
側へ出力され、“0”のときバンドパスフイルタ
10側へ出力され、バンドパスフイルタ10には
第2図cに示すビート信号が加えられることにな
る。 バンドパスフイルタ10の出力は波形整形回路
11に加えられて矩形波のパルスに整形され、カ
ウンタ12によりカウントされる。カウンタ12
のカウント内容は相対速度に対応したものとなる
から、CWモードBの終了毎にそのカウント内容
をDA変換器13に加えてアナログの速度信号
VSに変換する。制御パルスcは例えば第2図g
に示すようにCWモードBの終了毎に出力され、
カウント内容をDA変換器13に加えた後カウン
ト内容をクリヤさせる。 又切換回路15は制御パルスbにより、FM―
CWモードのアツプスイープUP時のビート信号
をレベル検出回路16に、又ダウンスイープDN
時のビート信号をレベル検出回路17に切換えて
加えるものである。制御パルスbは例えば第2図
fに示すもので、ダウンスイープDN時に“1”
となる。ターゲツトに対して接近中はダウンスイ
ープDN時のビート信号の周波数がアツプスイー
プUP時のビート信号の周波数より高くなるので、
ハイパスフイルタ14のカツトオフ周波数を制御
することにより、第2図dに示すようにダウンス
イープDN時のビート信号のみが出力され、レベ
ル検出回路17によりそのレベルが検出される。 相対速度Vrでターゲツトに接近中の相対距離
Rとビート周波数との関係は第3図に示すものと
なる。即ちレンジ周波数をr、ドプラ周波数をd
とすると、アツプスイープ時のビート周波数up
rdと、ダウンスイープ時のビート周波数do
rdとは、相対距離Rが小さくなるに従つて
小さくなり、Raの相対距離でup=0となる。更
に相対距離が小さくなると、ビート周波数up
次第に大きくなり、相対距離が0のときupdo
となる。なおターゲツトから離間中は第3図と反
対にupdoの関係となる。 レンジ周波数r及びドプラ周波数dは、変調周
波数をn(Hz)、周波数偏移をΔF(Hz)、送信信号
の波長をλ(m)、相対速度をVr(m/sec)、相対
距離をR(m)、光速をC(3×108m/sec)とす
ると、 r=4・ΔF×n・R/C …(1) d=2・Vr/λ …(2) となる。 第4図はFM―CWモードの説明図であり、送
信信号SSが同図aに示すように、ΔFの周波数偏
移で1/nの周期で変調されているとすると、接
近中の受信信号RSは点線で示すようになり、ダ
ウンスイープDNのときのビート周波数doとアツ
プスイープUPのときのビート信号upとは同図b
に示すようにdoupの関係となる。 又doupとなる周波数をcとすると、相対距
離がRa以上で、upcとなる相対距離Rcは、 Rc=C・d/2・n・ΔF …(3) となる。そこで相対距離がRc以下のときの相対
速度の極性を判定するようにするものであり、ハ
イパスフイルタ14のカツトオフ周波数をcとす
ると、相対距離が0〜Rcの範囲のとき、接近中
ではダウンスイープ時のビート周波数doのみ出
力され、離間中ではupdoとなるので、アツプ
スイープ時のビート周波数upのみ出力されるこ
とになる。このハイパスフイルタ14のカツトオ
フ周波数cは、CWモード時に測定された相対速
度Vrに応じて制御されるものであり、ハイパス
フイルタ14は、アナログ電圧でカツトオフ周波
数を制御できる構成や、スイツチトキヤパシタフ
イルタ等のデイジタル信号で制御できる構成等、
公知の任意の構成を採用することができ、それに
応じた回路構成の周波数制御回路19が用いられ
ることになる。 前述の如く、相対距離が0〜Rcの範囲では、
ダウンスイープ時かアツプスイープ時かの何れか
一方のビート信号のみハイパスフイルタ14から
出力されるので、レベル検出回路16,17は、
ビート信号の有無を検出し得る簡単な構成で良い
ことになる。また、同一の相対速度で目標との距
離がRc以上の時は、アツプスイープ時のビート
信号とダウンスイープ時のビート信号の両方が出
力されるため、目標物との距離がRc以上である
かどうかの判定も可能である。本実施例によれ
ば、目標物との相対速度がVrの時、アツプスイ
ープ時のビート信号とダウンスイープ時のビート
信号の有無の状態をみることにより、目標物と接
近中であるか否か、及び目標物との距離がRc
内であるか否かの判定が可能であり、本FM―
CWレーダの変調定数を最適に選ぶことにより、
簡易な接近警報装置として利用できる。即ち、接
近警報装置としては目標物との距離が一定距離以
下でかつ目標物が近づいている時(相対速度が所
定値以上という条件を加えてもよい)に警報をお
こなえばよく、本FM―CWレーダはこれらの状
態を簡易な構成で検出できるものである。なおノ
イズによる誤動作を防止する為にスレツシユホー
ルドレベルを設定し、それ以上のレベルのときビ
ート信号有りと判定するようにすることもでき
る。又極性判定回路18は、レベル検出回路17
の検出信号で相対速度は接近中の正、レベル検出
回路16の検出信号で離間中の負のように簡単に
相対速度の極性を判定できることになる。 例えば変調周波数n=200Hz、周波数偏移ΔF=
15MHz、送信信号の波長λ=5mmとしたとき、相
対速度とその極性の判定可能距離は第1表に示す
ものとなる。
【表】 第1表から判るように、自動車の後方監視等の
用途に対しては充分使用可能であり、周波数偏移
ΔF、変調周波数n、送信信号波長λ等を選定す
ることにより、各種用途に適用し得るものとな
る。 以上説明したように、本発明は、アンテナ1、
方向性結合器2、ミキサ回路3、発振器4、変調
駆動回路5等からなる送受信部により、CWモー
ドとFMモードとを繰返し、FM―CWモードに
於いてはアツプスイープUPとダウンスイープ
DNとを繰返して周波数変調し、送信信号と受信
信号とによるビート信号を出力し、このビート信
号をCWモード時にカウンタ12によりカウント
して速度信号を出力する相対速度測定部と、FM
―CWモード時のビート信号を加え、速度信号に
応じてカツトオフ周波数を制御されるハイパスフ
イルタ14と、ハイパスフイルタ14の出力レベ
ルがアツプスイープUP時かダウンスイープDN
時かの何れかに検出されることにより速度信号の
極性を判定する極性判定部とを備えたものであ
り、相対速度測定部は、デイジタル信号で速度信
号を出力する場合は実施例に於けるDA変換器1
3は省略することができ、又極性判定部は、切換
回路15、レベル検出回路16,17、極性判定
回路18から構成されているが、1個のレベル検
出回路によりハイパスフイルタ14の出力レベル
を検出し、その検出出力がアツプスイープUP時
かダウンスイープDN時かの何れに得られたか
を、例えば制御パルスbによつて判断する構成と
することもできる。その場合は切換回路15も省
略可能となる。 前述の如く従来のCWレーダにFM―CWモー
ドとなる期間が存在するように周波数変調する手
段と、カツトオフ周波数を制御できるハイパスフ
イルタ14と、ハイパスフイルタ14の出力レベ
ルから速度の極性を判定する手段を付加した構成
により、相対速度の極性を判定できることにな
り、各種の用途に適用することができるものとな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のブロツク線図、第2
図は動作説明図、第3図は相対距離とビート周波
数との関係説明図、第4図はFM―CWモードの
動作説明図である。 1はアンテナ、2は方向性結合器、3はミキサ
回路、4は発振器、5は変調駆動回路、6はクロ
ツク発生回路、7は制御パルス発生回路、8は増
幅器、9,15は切換回路、10はバンドパスフ
イルタ、11は波形整形回路、12はカウンタ、
13はDA変換器、14はハイパスフイルタ、1
6,17はレベル検出回路、18は極性判定回
路、19は周波数制御回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定周波数の信号を送信するCWモードと所
    定周波数信号にアツプスイープとダウンスイープ
    との周波数変化による周波数変調を行つた信号を
    送信するFM―CWモードとを繰返し、送信信号
    と受信信号とを混合しビート信号を出力する送受
    信部と、 前記CWモード時に、前記ビート信号から速度
    出力信号を出力する相対速度測定部と、 前記FM―CWモード時に、前記CWモード時
    における前記ビート信号の周波数以下の信号を除
    いて前記ビート信号を通過させるよう前記相対速
    度測定部からの速度に関する信号により制御され
    るハイパスフイルタと、 前記ハイパスフイルタの出力が前記アツプスイ
    ープ時とダウンスイープ時の何れの時に検出され
    たかにより前記速度信号の極性を判定する極性判
    定部とを備えたことを特徴とするFM―CWレー
    ダ。
JP56114863A 1981-07-22 1981-07-22 Fm−cwレ−ダ Granted JPS5817388A (ja)

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JP56114863A JPS5817388A (ja) 1981-07-22 1981-07-22 Fm−cwレ−ダ

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62148875A (ja) * 1985-12-23 1987-07-02 Kobe Steel Ltd 高炉の装入物測定装置
DE102005008715A1 (de) * 2005-02-25 2006-08-31 Robert Bosch Gmbh Radarsystem für Kraftfahrzeuge
JP4684112B2 (ja) * 2006-01-31 2011-05-18 富士通テン株式会社 三角波生成回路
JP6275370B2 (ja) * 2012-04-11 2018-02-07 三菱電機株式会社 レーダ装置

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