JPH04278487A - Radar for vehicle - Google Patents

Radar for vehicle

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JPH04278487A
JPH04278487A JP4010291A JP4010291A JPH04278487A JP H04278487 A JPH04278487 A JP H04278487A JP 4010291 A JP4010291 A JP 4010291A JP 4010291 A JP4010291 A JP 4010291A JP H04278487 A JPH04278487 A JP H04278487A
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Abstract

PURPOSE:To lower the detection threshold of a short distance frequency side to enlarge the width of a radar beam in the device for using a frequency modulated wave. CONSTITUTION:A triangular wave generated in a modulated signal generation circuit 10 is transmitted from a transmission antenna 12a and a reflected wave from a target is received in an antenna 12b. An obtained beat signal is frequency-analyzed in an FFT processing circuit 13, a modulated noise component having a known frequency is eliminated in a modulation noise elimination circuit 14, and a relative distance and speed up to the target are detected in a target detection circuit 15 and a distance speed operation circuit 16. In a triangular amplitude period generation circuit 18 the frequency deflection width of the triangular wave is changed and the beat signal frequency of a target echo signal existing in a modulated noise frequency is changed to detect.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は車両用レーダ装置、特に
周波数変調された送信波を被検出物体に向けて放射し、
その反射波と送信波とから被検出物体までの距離や速度
を検出するレーダ装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a vehicle radar device, in particular, a vehicle radar device that emits frequency-modulated transmission waves toward a detected object, and
The present invention relates to a radar device that detects the distance and speed of an object from its reflected waves and transmitted waves.

【0002】0002

【従来の技術】従来より、追従走行などの自動操縦を行
うことを目的として車両周囲の障害物、例えば先行車を
検出するレーダ装置が開発されており、超音波や電波、
あるいはレーザ光を用いたものが提案されている。
[Prior Art] Radar devices that detect obstacles around a vehicle, such as a vehicle in front, have been developed for the purpose of performing automatic steering such as following driving.
Alternatively, a method using laser light has been proposed.

【0003】例えば、特開平2−198379号公報に
開示されたレーダ装置においては、時間経過と共に周波
数の変化する周波数変調波を送信信号として用い、被検
出物体によって反射された反射波とこの周波数変調波と
を用いて被検出物体までの距離及び速度を検出する構成
が開示されている。
For example, in the radar device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-198379, a frequency modulated wave whose frequency changes over time is used as a transmission signal, and a reflected wave reflected by an object to be detected and this frequency modulation are used. A configuration is disclosed in which the distance and speed to a detected object are detected using waves.

【0004】以下、この従来のレーダ装置を詳細に説明
する。図6(A)には周波数変調波及びその反射波の周
波数と時間の関係図が示されている。図に示すように、
送信波は周期Tm(=1/fm)、周波数偏位幅Δfの
三角波変調波である。そして、被検出物体との間に相対
速度がない場合には、受信波の変化を示す波形は送信波
の波形を横軸右方向に被検出物体までの距離Rと電波の
速度Cにより定まる時間2R/Cだけ平行移動したもの
であり、従ってこれら送受信周波数の差を求めることに
より相対距離を算出することができる。
[0004] This conventional radar device will be explained in detail below. FIG. 6A shows a diagram of the relationship between frequency and time of a frequency modulated wave and its reflected wave. As shown in the figure,
The transmitted wave is a triangular modulated wave with a period Tm (=1/fm) and a frequency deviation width Δf. If there is no relative velocity between the object to be detected and the detected object, the waveform indicating the change in the received wave is the waveform of the transmitted wave in the right direction on the horizontal axis over a period of time determined by the distance R to the object to be detected and the speed C of the radio wave. It has been translated by 2R/C, and therefore, the relative distance can be calculated by finding the difference between these transmitting and receiving frequencies.

【0005】図6(B)にはこれら送受信波の周波数の
差の絶対値の時間的変化が示されており、周波数偏位幅
がΔf/c・fm・Rのビート信号が得られる。但し、
Δfは図6(A)における三角波の周波数偏位幅であり
、fmは変調周波数である。また、被検出物体までの相
対距離が変化する場合、すなわち相対速度が0でない場
合にはドプラ効果によって送信波の周波数が受信時にお
いて相対速度に比例して変化するため、図6(C)に示
されるように受信波形は送信波形を横軸右方向へ平行移
動すると共に縦軸方向へ平行移動した波形となる。
FIG. 6B shows a temporal change in the absolute value of the difference in frequency between these transmitted and received waves, and a beat signal with a frequency deviation width of Δf/c·fm·R is obtained. however,
Δf is the frequency deviation width of the triangular wave in FIG. 6(A), and fm is the modulation frequency. In addition, when the relative distance to the detected object changes, that is, when the relative velocity is not 0, the frequency of the transmitted wave changes in proportion to the relative velocity during reception due to the Doppler effect. As shown, the received waveform is a waveform obtained by translating the transmitted waveform to the right on the horizontal axis and parallel to the vertical axis.

【0006】従って、送受信周波数差を求めると、図6
(D)に示されるように周波数fd1及びfd2が交互
に現れるビート信号が得られる。そして、被検出物体ま
での相対距離R及び相対速度Vはこのようにして得られ
たビート信号から比例定数をK1及びK2として、R=
K1・(fd1+fd2)/2 V=K2・(fd1−fd2)/2 により算出することができる。
[0006] Therefore, when calculating the difference in transmitting and receiving frequencies, the result is as shown in Fig. 6.
As shown in (D), a beat signal in which frequencies fd1 and fd2 appear alternately is obtained. Then, the relative distance R and relative velocity V to the detected object are determined from the beat signal obtained in this way, with proportionality constants K1 and K2, R=
It can be calculated by K1·(fd1+fd2)/2 V=K2·(fd1−fd2)/2.

【0007】しかしながら、このようにして得られるビ
ート信号の特に近距離ターゲット検出周波数近傍には図
7に示される如く変調ノイズfmが発生してしまうとい
う問題があり、近距離ターゲットの相対距離及び相対速
度の誤検出を生じる原因となっていた。
However, there is a problem in that modulation noise fm is generated in the beat signal obtained in this way, especially in the vicinity of the short-range target detection frequency, as shown in FIG. This caused erroneous speed detection.

【0008】そこで、従来においては図7に示されるよ
うに近距離での検出スレッショルドレベルを遠距離に比
べて高くし(図中破線部分)、変調ノイズfmによる誤
検出を防ぐことが行われていた。そして、この変調ノイ
ズfmは遠距離ターゲットの検出周波数にはほとんど影
響を与えないため、遠距離での検出スレッショルドを低
く設定して感度を上げ最大探知距離を延ばすことが行わ
れていた。
Therefore, as shown in FIG. 7, in the past, the detection threshold level at short distances was set higher than at long distances (the broken line in the figure) to prevent false detection due to modulation noise fm. Ta. Since this modulation noise fm has almost no effect on the detection frequency of a long-distance target, the detection threshold at long distances has been set low to increase sensitivity and extend the maximum detection distance.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
いてはエコー信号レベルが高い近距離においては検出ス
レッショルドを高くして変調ノイズfmを除去すること
が行われていたが、このようなレーダ装置を車両に搭載
する場合、指向性の強いアンテナを用いるためこのよう
に近距離の検出スレッショルドを高く設定すると水平方
向の検出幅が非常に狭くなってしまい、例えばオートバ
イなどの二輪車が近距離に存在していてもこれを検出す
ることができないという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, the detection threshold was raised to remove modulation noise fm at short distances where the echo signal level was high. When mounted on a vehicle, a highly directional antenna is used, so if the short-range detection threshold is set high, the horizontal detection width becomes extremely narrow, making it difficult to detect two-wheeled vehicles such as motorcycles in close proximity. There was a problem that this could not be detected even if the

【0010】以下、このことを図7乃至図9を用いて説
明する。まず、図7のスペクトルにおいて、同一レーダ
反射断面積を持ったターゲットが近距離から遠距離まで
移動する場合を考えると、図6(D)に示されたビート
信号のレベルは距離の減衰を受けて徐々に小さくなって
いく。ここで、ビート信号の検出スレッショルドを周波
数に対して一定にすると、相対的に近距離ターゲットの
ダイナミックレンジに比べ遠距離のダイナミックレンジ
は小さくなる。従って、図8に示されたアンテナパター
ンにおいては、近距離でレベルTh2でカットされてい
たものが遠距離ではTh1でカットされることになる。
This will be explained below using FIGS. 7 to 9. First, in the spectrum of Fig. 7, if we consider the case where a target with the same radar reflection cross section moves from a short distance to a long distance, the level of the beat signal shown in Fig. 6 (D) will be attenuated with distance. It gradually becomes smaller. Here, if the detection threshold of the beat signal is made constant with respect to frequency, the dynamic range of a long-distance target becomes relatively smaller than the dynamic range of a short-distance target. Therefore, in the antenna pattern shown in FIG. 8, what was cut at level Th2 at a short distance will be cut at level Th1 at a long distance.

【0011】そこで、前述した従来技術の如く近距離で
の検出スレッショルドを上げると近距離ではTh3でカ
ットされることになり、図9の斜線領域で示されるよう
に近距離において探知エリアの幅が大きくとれなくなっ
てしまうのである。
Therefore, if the detection threshold at short distances is increased as in the prior art described above, the detection threshold at short distances will be cut at Th3, and the width of the detection area at short distances will be reduced as shown by the shaded area in FIG. As a result, it becomes impossible to obtain a large amount.

【0012】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は近距離における探知領域を拡大し
、かつ近距離から遠距離にわたって高精度にターゲット
を探知することが可能な車載用レーダ装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide an in-vehicle device that can expand the detection area at short distances and detect targets with high precision from short distances to long distances. Its purpose is to provide radar equipment.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る車載用レーダ装置は周波数変調波を送
信する送信手段と、周波数変調波の周波数偏位幅を変化
させる周波数偏位幅制御手段と、被検出物体(ターゲッ
ト)からの反射波を受信する受信手段と、前記周波数偏
位幅制御手段にて設定された第1の周波数偏位幅を有す
る周波数変調波とその反射波とを合成して得られるビー
ト信号及び前記周波数偏位幅制御手段にて設定された第
2の周波数偏位幅を有する周波数変調波とその反射波と
を合成して得られるビート信号が含む変調ノイズ成分を
除去するフィルタ手段と、前記変調ノイズ成分が除去さ
れたビート信号の周波数からターゲットまでの相対距離
及び相対速度を検出する検出手段とを有することを特徴
とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, an in-vehicle radar device according to the present invention includes a transmitting means for transmitting a frequency modulated wave, and a frequency deviation for changing the frequency deviation width of the frequency modulated wave. width control means, reception means for receiving a reflected wave from a detected object (target), and a frequency modulated wave having a first frequency deviation width set by the frequency deviation width control means and its reflected wave. and a beat signal obtained by combining a frequency modulated wave having a second frequency deviation width set by the frequency deviation width control means and its reflected wave. The present invention is characterized by comprising a filter means for removing noise components, and a detection means for detecting the relative distance and relative velocity from the frequency of the beat signal from which the modulated noise components have been removed to the target.

【0014】[0014]

【作用】本発明の車両用レーダ装置はこのような構成を
有しており、従来のように変調ノイズが発生する低周波
領域の検出スレッショルドを上げて変調ノイズを除去す
るのではなく、その周波数が予め既知である変調ノイズ
のみをフィルタ手段にて除去する。
[Operation] The vehicle radar device of the present invention has such a configuration, and instead of removing modulation noise by raising the detection threshold in the low frequency region where modulation noise occurs as in the past, it The filter means removes only the modulation noise for which is known in advance.

【0015】すると、変調ノイズ成分は除去されるが、
この変調ノイズ成分が生じる周波数に生じたターゲット
のエコー信号も同時に除去されてしまうこととなるが、
周波数偏位幅制御手段により周波数変調波の周波数偏位
幅を第1の周波数偏位幅から第2の周波数偏位幅に変化
させてビート信号を得ることにより、ターゲットからの
エコー信号は変調ノイズ成分と異なる周波数に現れるこ
ととなり、フィルタ手段にて変調ノイズと共に除去され
たターゲットのエコー信号も検出することができるよう
になる。
[0015] Then, the modulation noise component is removed, but
The target echo signal generated at the frequency where this modulated noise component occurs will also be removed at the same time.
By changing the frequency deviation width of the frequency modulated wave from the first frequency deviation width to the second frequency deviation width by the frequency deviation width control means to obtain a beat signal, the echo signal from the target is converted into modulated noise. This makes it possible to detect the target echo signal, which appears at a frequency different from the target echo signal and which is removed together with the modulation noise by the filter means.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る車両用
レーダ装置の一実施例を説明する。  図1には本実施
例のレーダ装置の構成ブロック図が示されており、図2
には同実施例の処理フローチャート図が示されている。 図1において、変調信号生成回路10内の三角波振幅周
期生成回路18にて所定の周波数偏位幅及び周期を有す
る三角波が発生され、D/Aコンバータ19にてアナロ
グ信号に変換された後RF部11から送信アンテナ12
を経て三角波周波数変調信号が出力される。送信アンテ
ナ12aから送信された周波数変調波は車両前方の被検
出物体、例えば同一車線上の先行車により反射され、受
信アンテナ12bに入力される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vehicle radar apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of the configuration of the radar device of this embodiment, and FIG.
shows a processing flowchart of the same embodiment. In FIG. 1, a triangular wave having a predetermined frequency deviation width and period is generated by a triangular wave amplitude cycle generating circuit 18 in a modulation signal generating circuit 10, and after being converted into an analog signal by a D/A converter 19, the RF section 11 to transmitting antenna 12
A triangular wave frequency modulation signal is output through the . The frequency modulated wave transmitted from the transmitting antenna 12a is reflected by a detected object in front of the vehicle, such as a preceding vehicle on the same lane, and is input to the receiving antenna 12b.

【0017】そして、受信アンテナ12bにて受信した
反射波はRF部11を経て合成ビート信号としてFFT
処理回路13に出力される。ここで、ビート信号は図6
(B)あるいは(D)に示されるようにミキサを通すこ
とにより送信波と受信波の差周波数として検出され、こ
のようなビート信号がFFT処理回路13に入力されフ
ーリエ変換処理が行われる(S102)。
The reflected wave received by the receiving antenna 12b passes through the RF section 11 and is subjected to FFT as a composite beat signal.
It is output to the processing circuit 13. Here, the beat signal is shown in Figure 6.
As shown in (B) or (D), the difference frequency between the transmitted wave and the received wave is detected by passing it through a mixer, and such a beat signal is input to the FFT processing circuit 13 and Fourier transform processing is performed (S102 ).

【0018】周知の如く、時間的に変化するビート信号
のフーリエ変換を求めることによりこのビート信号が含
む周波数成分のスペクトルが演算されることとなり、図
7において既に述べたように近距離にあるターゲットエ
コーは周波数スペクトルの低周波側に、そして遠距離に
あるターゲットエコーは周波数スペクトルの高周波側に
現れることとなる。
As is well known, by obtaining the Fourier transform of a beat signal that changes over time, the spectrum of the frequency components contained in this beat signal is calculated, and as already mentioned in FIG. Echoes will appear on the low frequency side of the frequency spectrum, and target echoes located far away will appear on the high frequency side of the frequency spectrum.

【0019】FFT処理回路13にて周波数スペクトル
が算出されたビート信号はさらに変調ノイズ除去回路1
4に出力される。この変調ノイズ除去回路14は三角波
振幅周期生成回路18からの情報に基づき、変調ノイズ
の周波数、すなわち三角波の変調周波数に相当する周波
数領域のみを除去し、その他の周波数領域を透過する機
能を有するBEF(帯域消去フィルタ:Band−El
iminationFilter)から構成されており
、変調ノイズ成分以外の周波数成分を透過して出力する
(S103)。
The beat signal whose frequency spectrum has been calculated by the FFT processing circuit 13 is further processed by the modulation noise removal circuit 1.
4 is output. Based on the information from the triangular wave amplitude cycle generating circuit 18, this modulation noise removal circuit 14 is a BEF which has the function of removing only the frequency region of modulation noise, that is, the frequency region corresponding to the modulation frequency of the triangular wave, and transmitting other frequency regions. (Band elimination filter: Band-El
(S103), which transmits and outputs frequency components other than modulation noise components.

【0020】このように、変調ノイズは三角波変調信号
の周波数成分とその高調波成分になることに着目し、こ
の変調ノイズのみをフィルタで除去することにより、従
来のように低周波側の検出スレッショルドを高く設定す
る必要がなくターゲットを検出することが可能となる。
In this way, by focusing on the fact that modulation noise consists of the frequency component of the triangular wave modulation signal and its harmonic components, and by removing only this modulation noise with a filter, the detection threshold on the low frequency side can be reduced as in the conventional method. It becomes possible to detect the target without having to set it high.

【0021】すなわち、変調ノイズ除去回路14から出
力された信号はターゲット検出回路15に入力されて所
望の検出スレッショルドでターゲット検出され、さらに
距離速度演算回路16にて前述の(1)、(2)式に従
い相対距離及び相対速度が演算される(S104,S1
05)。
That is, the signal output from the modulation noise removal circuit 14 is input to the target detection circuit 15, where the target is detected at a desired detection threshold, and further, the signal is sent to the distance/velocity calculation circuit 16 to perform the above-mentioned (1) and (2). Relative distance and relative velocity are calculated according to the formula (S104, S1
05).

【0022】このようにしてターゲット検出回路15に
よりターゲットを近距離及び遠距離で感度良く検出する
が、ターゲット検出回路15に入力される信号は変調ノ
イズの周波数成分が除去された信号であり、従って変調
ノイズの周波数成分のところにターゲットの検出信号が
きた場合には検出することができないという問題がある
In this way, the target detection circuit 15 detects targets at short and long distances with high sensitivity, but the signal input to the target detection circuit 15 is a signal from which the frequency component of modulation noise has been removed, and therefore There is a problem in that if a target detection signal arrives at a frequency component of modulated noise, it cannot be detected.

【0023】そこで、本実施例においてはビート信号の
周波数fbが fb=Δf/c・fm・R により変化し、従ってΔfを変化させることにより同一
距離Rに存在するターゲットのビート信号周波数成分を
所望の値に設定することができることに着目し、変調ノ
イズの周波数成分のところに位置するターゲットの検出
信号を別の周波数成分にシフトさせることにより検出可
能としている。
Therefore, in this embodiment, the frequency fb of the beat signal is changed by fb=Δf/c·fm·R. Therefore, by changing Δf, the beat signal frequency component of the target existing at the same distance R can be adjusted to a desired value. By focusing on the fact that the target can be set to a value of , it is possible to detect the target by shifting the detection signal of the target located at the frequency component of the modulation noise to another frequency component.

【0024】すなわち、Δfは三角波変調信号の周波数
偏位幅を変化させることによりほぼリニアに変化させる
ことができるため、ある一定のサイクルで三角波振幅数
周期生成回路18により三角波の周波数偏位幅を変化さ
せる(S106)。そして、前述したように送信アンテ
ナ12aを介して車両前方に送信し、ターゲットから反
射されて戻ってくる信号を受信アンテナ12bにて受信
しそのビート信号を再びFFT処理回路13及び変調ノ
イズ除去回路14に順次入力する。
That is, since Δf can be changed almost linearly by changing the frequency deviation width of the triangular wave modulation signal, the frequency deviation width of the triangular wave is changed by the triangular wave amplitude number period generating circuit 18 in a certain fixed cycle. change (S106). Then, as described above, the signal transmitted to the front of the vehicle via the transmitting antenna 12a, reflected from the target and returned is received by the receiving antenna 12b, and the beat signal is sent back to the FFT processing circuit 13 and the modulation noise removal circuit 14. Enter the information in sequence.

【0025】ここで、このように周波数変調波の周波数
偏位幅を変化させることにより変調ノイズの周波数成分
のところに位置するターゲットエコー信号は他の周波数
成分のところにシフトするため、変調ノイズ除去回路1
4ではこのターゲットエコー信号は除去されず、ターゲ
ット検出回路15及び距離速度演算回路16にて相対距
離及び相対速度が演算されることとなる。
Here, by changing the frequency deviation width of the frequency modulated wave in this way, the target echo signal located at the frequency component of the modulation noise is shifted to another frequency component, so that the modulation noise can be removed. circuit 1
In step 4, this target echo signal is not removed, and the target detection circuit 15 and distance speed calculation circuit 16 calculate the relative distance and relative speed.

【0026】勿論、距離速度演算回路16にて相対距離
及び相対速度を演算する際には三角波振幅周期生成回路
18から周波数変調波の周波数偏位幅に関する情報が入
力され、ビート信号周波数から正確に相対距離及び相対
速度が演算される。
Of course, when the distance and speed calculation circuit 16 calculates the relative distance and relative speed, information regarding the frequency deviation width of the frequency modulated wave is input from the triangular wave amplitude cycle generation circuit 18, and it is possible to calculate the relative distance and relative speed accurately from the beat signal frequency. Relative distance and relative velocity are calculated.

【0027】そして、これらの三角波周波数偏位幅変化
のサイクル間を不感帯除去回路17により平均化処理な
どを施すことによって前述のターゲット検出不感帯を除
去して論理回路113に出力し(S107)、算出され
た相対距離及び相対速度に応じて警報や車速制御を行う
(S108)。
[0027] Then, the dead band removal circuit 17 performs an averaging process between cycles of these changes in the triangular wave frequency deviation width to remove the target detection dead band, and outputs the result to the logic circuit 113 (S107), and calculates the target detection dead band. A warning and vehicle speed control are performed according to the relative distance and relative speed determined (S108).

【0028】以上説明したように、本実施例においては
近距離に生じる変調ノイズ成分を除去することにより近
距離でのビート信号検出スレッショルドを所望の低い値
に設定することができ、従って図8のアンテナパターン
において検出レベルが従来のTh2からTh4まで低下
し、ビーム幅をθ4まで拡大させることが可能となる。   なお、検出スレッショルドをこのように低い値に設
定したまま中距離付近まで検出すると、広すぎるビーム
幅により本来検出すべきでない隣車線に位置する先行車
などをターゲットとして検出してしまう問題が生じるた
め、本実施例においては図3の一点鎖線に示されるよう
に中距離付近にあたる周波数に対しては検出スレッショ
ルドを高めに設定してビームの広がりを防ぎ自車両の車
線のターゲットのみを検出するようにしている。
As explained above, in this embodiment, the beat signal detection threshold at a short distance can be set to a desired low value by removing the modulation noise component that occurs at a short distance. The detection level in the antenna pattern is reduced from conventional Th2 to Th4, and the beam width can be expanded to θ4. Note that if the detection threshold is set to such a low value and detected at medium distances, the beam width may be too wide, causing the problem of detecting targets such as vehicles in front located in adjacent lanes that should not have been detected. In this embodiment, as shown by the dashed line in FIG. 3, the detection threshold is set high for frequencies near the middle distance to prevent the beam from spreading and to detect only targets in the vehicle's lane. ing.

【0029】さらに、遠距離になると前述したように信
号レベルが減衰するため再び検出スレッショルドを低下
させて探知距離を延ばしている。なお、遠距離において
は図8のアンテナパターンに示されるように検出スレッ
ショルドを低下させてもビーム幅はそれほど大きく広が
ることはなく問題は生じない。
Furthermore, as the signal level becomes attenuated as described above, the detection threshold is lowered again to extend the detection distance. Note that at long distances, even if the detection threshold is lowered as shown in the antenna pattern of FIG. 8, the beam width will not widen so much and no problem will occur.

【0030】図4に本実施例のレーダ装置の探知範囲を
斜線で示す。従来のレーダ装置の探知範囲(図9参照)
に比べ近距離の探知範囲が拡大し、二輪車なども確実に
探知することができることが理解される。
FIG. 4 shows the detection range of the radar device of this embodiment with diagonal lines. Detection range of conventional radar equipment (see Figure 9)
It is understood that the short-distance detection range is expanded compared to the previous model, and it is possible to reliably detect objects such as motorcycles.

【0031】なお、本実施例においては図1の構成ブロ
ック図に示されるように、ビート信号をパルス化するビ
ート信号パルス化回路110及び変調歪検出回路111
を設け、変調信号生成回路10にフィードバックする構
成を採用している。以下、この回路の構成及びその作用
を説明する。本実施例のレーダ装置では三角変調波を用
いているが、周知の如くFM−CW方式においては図5
(A)に示されるように三角波の変調電圧に対して発信
周波数がリニアに変化しないという変調歪の問題が生じ
る恐れがある。このように変調歪が生じると、三角波変
調電圧に対する発振周波数変化は同図(B)に実線で示
すように正確な三角波を送信することができなくなる。 そして、周波数が正確に三角波状に変化する場合(同図
(B)破線)は検出されるビート周波数は相対速度0の
場合で図6(B)に示されるような波形となるが、この
ような変調歪が存在するために図5(C)に示されるよ
うに三角波の最上点付近でビート周波数が低くなり、最
下点付近で逆に高くなる波形となる。このため、ターゲ
ットまでの相対距離及び相対速度が正しく検出すること
ができなくなる。
In this embodiment, as shown in the block diagram of FIG.
is provided, and a configuration is adopted in which feedback is provided to the modulation signal generation circuit 10. The configuration of this circuit and its operation will be explained below. The radar device of this embodiment uses a triangular modulated wave, but as is well known, in the FM-CW system, as shown in FIG.
As shown in (A), a problem of modulation distortion may occur in which the oscillation frequency does not change linearly with respect to the modulation voltage of the triangular wave. When modulation distortion occurs in this way, the oscillation frequency changes with respect to the triangular wave modulation voltage, as shown by the solid line in FIG. If the frequency changes accurately in the form of a triangular wave (dashed line in Figure 6(B)), the detected beat frequency will have a waveform as shown in Figure 6(B) when the relative speed is 0. Because of the presence of modulation distortion, the beat frequency becomes low near the top of the triangular wave, and becomes high near the bottom of the triangular wave, as shown in FIG. 5C. For this reason, the relative distance and relative speed to the target cannot be detected correctly.

【0032】そこで、本実施例においてはこのような問
題を解消するために、この変調歪を検出しこの歪を補正
するように三角波振幅周期生成回路18の初期設定を行
うのである。すなわち、歪補正モードに設定すると(S
109)RF部11からのビート信号はビート信号パル
ス化回路110に入力され、周波数に応じてパルス化さ
れる(S110)。図5(D)にはビート信号の周波数
偏位幅を時間tに対してプロットした生波形が示されて
おり、この生波形を所定のスレッショルドを用いてパル
ス化すると同図(E)に示されるようなパルス信号が得
られる。そして、このパルス信号の周期をカウントする
ことにより(S111)、同図(A)乃至(B)に示さ
れた変調歪量を検出することができる。すなわち、三角
波の一周期間でそれぞれのパルス周期がほぼ等しければ
周波数はリニアに変化していることとなるが、パルス周
期に差が生じている場合にはノンリニアであることから
変調歪を検出することができるのである(S112)。
Therefore, in this embodiment, in order to solve this problem, the triangular wave amplitude cycle generating circuit 18 is initialized so as to detect this modulation distortion and correct this distortion. In other words, when set to distortion correction mode (S
109) The beat signal from the RF section 11 is input to the beat signal pulsing circuit 110, and is pulsed according to the frequency (S110). Figure 5 (D) shows a raw waveform in which the frequency deviation width of the beat signal is plotted against time t, and when this raw waveform is converted into pulses using a predetermined threshold, it is shown in Figure 5 (E). A pulse signal that looks like this can be obtained. By counting the period of this pulse signal (S111), it is possible to detect the amount of modulation distortion shown in (A) and (B) of the figure. In other words, if the pulse periods of each triangular wave are approximately equal, the frequency is changing linearly, but if there is a difference in the pulse periods, it is non-linear and modulation distortion can be detected. (S112).

【0033】このように変調歪検出回路111にてパル
ス化されたビート信号のパルス周期をカウントすること
により変調歪が検出されると、検出された歪が0となる
ように歪み補正回路112にて変調電圧を逆補正し(図
5(F))周波数が正しく三角波で変化するように歪み
を解消する(S113)。
When modulation distortion is detected in the modulation distortion detection circuit 111 by counting the pulse period of the pulsed beat signal, the distortion correction circuit 112 is set so that the detected distortion becomes 0. The modulation voltage is reversely corrected (FIG. 5(F)), and the distortion is eliminated so that the frequency changes correctly in the form of a triangular wave (S113).

【0034】このように、本実施例においては変調歪を
も解消してターゲットまでの相対距離及び相対速度を高
精度に検出することができ、従って例えば本レーダ装置
を用いて追従走行を行う際にも高精度に制御を行うこと
が可能となる。
As described above, in this embodiment, modulation distortion can also be eliminated and the relative distance and relative velocity to the target can be detected with high precision. It also becomes possible to control with high precision.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用レーダ装置によれば、ビート信号に含まれる変調ノイ
ズを除去して低周波側における検出スレッショルドを低
下させることによりビームの探知範囲を拡大することが
でき、車両前方のターゲットを確実に検出することがで
きる。
As explained above, according to the vehicle radar device according to the present invention, the detection range of the beam can be increased by removing the modulation noise included in the beat signal and lowering the detection threshold on the low frequency side. It can be enlarged and targets in front of the vehicle can be reliably detected.

【0036】従って本発明のレーダ装置を例えば自動追
従走行システム等に組み込んで極めて信頼性の高いシス
テムを構築することが可能となる。
Therefore, it is possible to construct an extremely reliable system by incorporating the radar device of the present invention into, for example, an automatic tracking system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明に係る車両用レーダ装置の一実施例の構
成ブロック図。
FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of a vehicle radar device according to the present invention.

【図2】同実施例の信号処理フローチャート図。FIG. 2 is a signal processing flowchart diagram of the same embodiment.

【図3】同実施例における検出スレッショルドレベル説
明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of detection threshold levels in the same embodiment.

【図4】同実施例におけるレーダ装置の探知範囲説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram of the detection range of the radar device in the same embodiment.

【図5】同実施例における変調歪補正説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of modulation distortion correction in the same embodiment.

【図6】周波数変調波を用いるレーダ装置の原理説明図
FIG. 6 is a diagram explaining the principle of a radar device using frequency modulated waves.

【図7】周波数変調波を用いるレーダ装置のビート信号
スペクトル説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a beat signal spectrum of a radar device using frequency modulated waves.

【図8】周波数変調波を用いるレーダ装置のアンテナパ
ターン説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an antenna pattern of a radar device using frequency modulated waves.

【図9】周波数変調波を用いる従来のレーダ装置の探知
範囲説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a detection range of a conventional radar device using frequency modulated waves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  変調信号生成回路 11  RF部 12a  送信アンテナ 12b  受信アンテナ 13  FFT処理回路 14  変調ノイズ除去回路 15  ターゲット検出回路 16  距離速度演算回路 17  不感帯除去回路 18  三角波振幅周期生成回路 10 Modulation signal generation circuit 11 RF section 12a Transmission antenna 12b Receiving antenna 13 FFT processing circuit 14 Modulation noise removal circuit 15 Target detection circuit 16 Distance speed calculation circuit 17 Dead band removal circuit 18 Triangular wave amplitude cycle generation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周波数変調波を送信する送信手段と、周波
数変調波の周波数偏位幅を変化させる周波数偏位幅制御
手段と、被検出物体からの反射波を受信する受信手段と
、前記周波数偏位幅制御手段にて設定された第1の周波
数偏位幅を有する周波数変調波とその反射波とを合成し
て得られるビート信号及び前記周波数偏位幅制御手段に
て設定された第2の周波数偏位幅を有する周波数変調波
とその反射波とを合成して得られるビート信号が含む変
調ノイズ成分を除去するフィルタ手段と、前記変調ノイ
ズ成分が除去されたビート信号の周波数から被検出物体
までの相対距離及び相対速度を検出する検出手段と、を
有することを特徴とする車両用レーダ装置。
1. Transmitting means for transmitting a frequency modulated wave; frequency deviation width control means for changing the frequency deviation width of the frequency modulated wave; receiving means for receiving a reflected wave from a detected object; A beat signal obtained by combining a frequency modulated wave having a first frequency deviation width set by the deviation width control means and its reflected wave, and a second frequency deviation width set by the frequency deviation width control means. a filter means for removing a modulated noise component included in a beat signal obtained by combining a frequency modulated wave having a frequency deviation width and its reflected wave; and a filter means to be detected from the frequency of the beat signal from which the modulated noise component has been removed. A vehicle radar device comprising: detection means for detecting relative distance and relative speed to an object.
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