JPH07151850A - Radar equipment for moving body - Google Patents
Radar equipment for moving bodyInfo
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- JPH07151850A JPH07151850A JP29647993A JP29647993A JPH07151850A JP H07151850 A JPH07151850 A JP H07151850A JP 29647993 A JP29647993 A JP 29647993A JP 29647993 A JP29647993 A JP 29647993A JP H07151850 A JPH07151850 A JP H07151850A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の移動体の進
行方向に存在する障害物を検出する移動体用レーダ装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar apparatus for a mobile body for detecting an obstacle existing in the traveling direction of a mobile body such as an automobile.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のレーダ装置には、レーダ
技術を応用し、例えば移動体の進行方向に対して特定の
電波を発射し、進行方向前方に存在する障害物に関する
情報(例えば相対距離や相対速度等の情報)をその障害
物からの反射波により獲得し、この情報に基づいて警告
表示や警告音を発して、乗員の注意を喚起させて、移動
体の進行における安全性を確保・向上させるものがあっ
た。このような装置では、主にミリ波帯を利用したレー
ダ技術の適用範囲であることから、上記障害物に関する
情報を得る原理として、既存の各種レーダ方式(例え
ば、FM−CW、パルス、2周波CW、スペクトラム拡
散方式等)を用いたものが知られている。これらレーダ
装置のいずれを使用して障害物に関する情報を得るかに
よって性能面等での特徴も大きく変わることとなる。従
来では、例えばスペクトラム拡散(Spread Sp
ectrum:SS)方式を用いた特開平5−9377
6号公報に記載されたレーダ装置があり、このようなレ
ーダ装置では、疑似雑音信号(PN信号)を送信し、障
害物から反射してきた受信信号と、測定精度を決定する
遅延時間の単位で順次シフトさせた受信用PN信号との
相関関係を取り、相対距離を算出していた。2. Description of the Related Art Conventionally, radar technology has been applied to a radar device of this type by, for example, emitting a specific radio wave in the traveling direction of a moving body to obtain information (for example, relative Information such as distance and relative speed) is acquired from the reflected waves from the obstacle, and warning indications and sounds are emitted based on this information to alert the occupants to ensure the safety of the moving body. There was something to secure and improve. In such a device, since it is mainly within the range of application of the radar technology using the millimeter wave band, various existing radar systems (for example, FM-CW, pulse, two-frequency) are used as a principle for obtaining information about the obstacle. CW, spread spectrum method, etc.) are known. The characteristics in terms of performance will change greatly depending on which of these radar devices is used to obtain information about the obstacle. Conventionally, for example, spread spectrum (Spread Sp
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-9377 using the ECTrum (SS) method.
There is a radar device described in Japanese Patent No. 6 publication. In such a radar device, a pseudo noise signal (PN signal) is transmitted, and a received signal reflected from an obstacle and a delay time unit for determining measurement accuracy are used. The relative distance was calculated by taking the correlation with the sequentially-shifted reception PN signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記レーダ
装置では、精度を向上させようとすると、シフト量を小
さくする必要があり、必要検出距離まで検出を行うと、
シフトさせる回数が増えることがあった。このため、上
記レーダ装置では、相関演算を行う回数が多くなり、そ
の結果として、相関がとれるまでにかなりの時間を要す
るという問題点があった。However, in the above radar device, in order to improve the accuracy, it is necessary to reduce the shift amount, and if the required detection distance is detected,
Sometimes the number of shifts increased. For this reason, the above radar device has a problem that the number of times of performing the correlation calculation increases, and as a result, it takes a considerable time to obtain the correlation.
【0004】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、測定精度を落とすことなく、短時間で障害物の検出
及び障害物までの距離を計測できる移動体用レーダ装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a radar apparatus for a mobile body which can detect an obstacle and measure the distance to the obstacle in a short time without lowering the measurement accuracy. To aim.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、移動体の進行方向に送信用PN信号で
変調され、かつ、所定単位で構成された電波を送信アン
テナから送信するとともに、当該電波の反射波を受信ア
ンテナから受信して、該電波の遅延時間から反射に係る
障害物との相対距離を検知する移動体用レーダ装置にお
いて、前記送信用PN信号と同一構造を有し、かつ、前
記電波を所定単位送信する毎に、遅延量を変化させた受
信用PN信号を発生させる受信用PN遅延回路及び受信
用PN発生回路からなる信号発生手段と、前記所定単位
送信毎に受信用PN信号の遅延量を変化させる際に、受
信用PN遅延回路を制御して、計測距離に応じた変化量
で前記所定単位送信毎の遅延量を変化させる相関演算部
からなる遅延量変化手段と、前記受信信号と、前記所定
単位送信毎に遅延量を順次変化された受信用PN信号と
の相関演算を行う相関演算部からなる相関演算手段とを
備えた移動体用レーダ装置が提供される。In order to achieve the above object, according to the present invention, a radio wave modulated by a transmission PN signal in the traveling direction of a mobile body and composed of a predetermined unit is transmitted from a transmission antenna. In a mobile radar device that receives a reflected wave of the radio wave from a reception antenna and detects a relative distance to an obstacle related to the reflection from a delay time of the radio wave, the mobile rad device has the same structure as the transmission PN signal. And a signal generating means including a reception PN delay circuit and a reception PN generation circuit for generating a reception PN signal with a delay amount changed each time the radio wave is transmitted by a predetermined unit, and for each predetermined unit transmission When the delay amount of the reception PN signal is changed, the reception PN delay circuit is controlled to change the delay amount for each predetermined unit transmission by the change amount according to the measured distance. Provided is a radar apparatus for a mobile object, comprising: a stage, the reception signal, and a correlation calculation unit including a correlation calculation unit that performs a correlation calculation between the reception signal and the reception PN signal whose delay amount is sequentially changed for each predetermined unit transmission. To be done.
【0006】[0006]
【作用】送信用PN信号を所定単位送信する毎に、相関
演算部は、受信用PN信号の遅延時間を計測距離に応じ
たシフト量で変化させて、検出範囲内にある障害物の検
出及び障害物までの相対距離を計測する。すなわち、計
測距離が遠方領域の場合には、シフト量を大きくし、近
傍領域の場合には、シフト量を小さくする。Each time the transmission PN signal is transmitted by a predetermined unit, the correlation calculator changes the delay time of the reception PN signal by the shift amount according to the measurement distance to detect and detect an obstacle within the detection range. Measure the relative distance to the obstacle. That is, the shift amount is increased when the measured distance is in the far region, and the shift amount is decreased when the measured distance is in the near region.
【0007】従って、測定精度を落とすことなく、相関
どりに必要なシフト回数を減らして障害物との相関距離
を検出することができる。Therefore, the number of shifts required for correlation can be reduced and the correlation distance with the obstacle can be detected without lowering the measurement accuracy.
【0008】[0008]
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図4の図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明に係る移動体用レーダ装
置の構成の第1実施例を示すブロック図である。図にお
いて、本実施例の移動体レーダ装置は、SS方式を用い
た場合のもので、一対の送受信アンテナ11,12と、
位相変調回路13と、送信用PN発生回路14と、送信
用発振回路15と、符号設定回路16と、ミキシング・
サーキット(以下、「ミキサー」という。)17〜20
と、位相シフト回路21と、中間周波数発振回路22
と、受信用PN遅延回路23と、受信用PN発生回路2
4と、相関演算部25と、ドップラーカウンター26と
から構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the configuration of a mobile radar device according to the present invention. In the figure, the mobile radar device according to the present embodiment is one using the SS system, and includes a pair of transmission / reception antennas 11 and 12,
The phase modulation circuit 13, the transmission PN generation circuit 14, the transmission oscillation circuit 15, the code setting circuit 16, and the mixing /
Circuit (hereinafter referred to as "mixer") 17-20
, Phase shift circuit 21, and intermediate frequency oscillator circuit 22
, The reception PN delay circuit 23, and the reception PN generation circuit 2
4, a correlation calculator 25, and a Doppler counter 26.
【0009】送受信アンテナ11,12は、例えば移動
体の前方に配置されている。上記送信アンテナ11は、
位相変調回路13と接続され、上記位相変調回路13か
ら供給される信号を電波として移動体前方に送信するも
ので、所定の指向性を有している。また、上記受信アン
テナ12は、上記移動体前方から反射されてくる電波を
受信するもので、上記受信電波は、上記送信アンテナ1
1から送信された電波が前方の障害物によって反射され
た反射波である。The transmitting / receiving antennas 11 and 12 are arranged, for example, in front of the moving body. The transmitting antenna 11 is
It is connected to the phase modulation circuit 13 and transmits the signal supplied from the phase modulation circuit 13 to the front of the moving body as a radio wave, and has a predetermined directivity. Further, the receiving antenna 12 receives an electric wave reflected from the front of the moving body, and the received electric wave is the transmitting antenna 1
The radio wave transmitted from No. 1 is a reflected wave reflected by an obstacle ahead.
【0010】位相変調回路13は、送信用PN発生回路
14及び送信用発振回路15と接続されており、上記送
信用発振回路15から出力される基本発振信号を、上記
送信用PN発生回路14から送出される送信用PN信号
で二相位相変調することによって、上記送信アンテナ1
1に供給する信号を生成している。送信用PN発生回路
14は、符号設定回路16の制御に基づき、最長符号列
(M系列ともいう。)として構成される送信用疑似雑音
信号である送信用PN信号を生成している。The phase modulating circuit 13 is connected to the transmitting PN generating circuit 14 and the transmitting oscillating circuit 15, and outputs the basic oscillation signal output from the transmitting oscillating circuit 15 from the transmitting PN generating circuit 14. By performing two-phase phase modulation on the transmitted transmission PN signal, the transmission antenna 1
1 is being generated. Based on the control of the code setting circuit 16, the transmission PN generation circuit 14 generates a transmission PN signal which is a pseudo noise signal for transmission configured as a longest code sequence (also referred to as an M sequence).
【0011】送信用発振回路15は、レーダとして最適
な周波数を有する基本発振信号を生成しており、本実施
例のレーダ装置を自動車に用いる場合、上記基本発振信
号は、一般の自動車用としてはミリ波帯、すなわち60
GHZ程度の周波数である。符号設定回路16は、送信
用PN発生回路14と受信用PN発生回路24とに接続
されており、上記送信用PN発生回路14及び受信用P
N発生回路24が同一符号を発生するように、符号の制
御を行っている。The transmission oscillating circuit 15 generates a basic oscillation signal having an optimum frequency for radar, and when the radar device of this embodiment is used in an automobile, the basic oscillation signal is not for a general automobile. Millimeter wave band, ie 60
The frequency is about GHZ. The code setting circuit 16 is connected to the transmission PN generation circuit 14 and the reception PN generation circuit 24, and the transmission PN generation circuit 14 and the reception P
The code is controlled so that the N generation circuit 24 generates the same code.
【0012】上記受信アンテナ12で受信された信号
は、移動体が自動車の場合、60GHZ程度のミリ波
帯、すなわち超高周波であるため、上記受信信号をこの
まま相関演算部25に入力させても相関演算ができなく
なるという不都合が生じる。そこで、乗算回路であるミ
キサーで送信用発振回路15で生成した高周波成分を取
り除く必要がある。ところが、上記受信信号から高周波
成分を取り除くと、PN信号、すなわちデジタル信号の
みになってしまうので、相対距離とともに相対速度を算
出する場合には、上記相対速度を算出するためのドップ
ラー周波数をカウントできなくなる。そこで、ドップラ
ーカウンター26で処理しやすい周波数成分を含む基本
発振信号を加える必要がある。中間周波数発振回路22
は、上記基本発振信号を生成して、ミキサー19,20
に出力している。なお、中間周波数発振回路22で生成
される基本発振信号は、1GHZ程度の周波数が望まし
い。When the mobile body is an automobile, the signal received by the receiving antenna 12 is in the millimeter wave band of about 60 GHz, that is, an ultra high frequency. Therefore, even if the received signal is input to the correlation calculating unit 25 as it is, the correlation is obtained. There is an inconvenience that calculation cannot be performed. Therefore, it is necessary to remove the high-frequency component generated by the transmission oscillation circuit 15 with a mixer that is a multiplication circuit. However, if the high-frequency component is removed from the received signal, only the PN signal, that is, the digital signal is obtained. Therefore, when calculating the relative speed together with the relative distance, the Doppler frequency for calculating the relative speed can be counted. Disappear. Therefore, it is necessary to add a fundamental oscillation signal including a frequency component that can be easily processed by the Doppler counter 26. Intermediate frequency oscillation circuit 22
Generates the fundamental oscillation signal, and the mixers 19, 20
Is output to. The fundamental oscillation signal generated by the intermediate frequency oscillation circuit 22 preferably has a frequency of about 1 GHz.
【0013】ミキサー19は、上記中間周波数発振回路
22及び送信用発振回路15と接続されており、両回路
からの基本発振信号を合成して、ミキサー18及び位相
シフト回路21に出力している。これは、2つの信号処
理、すなわち受信アンテナ12で受信した信号から60
GHZ程度の超高周波成分を取り除き、かつ、1GHZ程
度の扱いやすい中間周波数成分を加えるためで、ミキサ
ー19は、両回路15,22から入力する発振周波数
を、いったん61GHZ帯の信号に変換して出力してい
る。The mixer 19 is connected to the intermediate frequency oscillating circuit 22 and the transmitting oscillating circuit 15, and synthesizes the basic oscillating signals from both circuits and outputs them to the mixer 18 and the phase shift circuit 21. This is two signal processes, namely 60 from the signal received at the receiving antenna 12.
The mixer 19 converts the oscillation frequency input from both circuits 15 and 22 into a signal of 61 GHz band and outputs it in order to remove the super high frequency component of about GHZ and to add an easy-to-handle intermediate frequency component of about 1 GHz. is doing.
【0014】位相シフト回路21は、ミキサー17と接
続されており、上記ミキサー19から入力する信号の位
相を90°シフトして上記ミキサー17に出力してい
る。これは、受信アンテナ12で受信される信号が、反
射によって位相がずれるあるためである。これにより、
上記受信信号の位相が180°ずれた場合には、ミキサ
ー18で信号処理ができ、また90°ずれた場合には、
ミキサー17で信号処理ができるようになる。The phase shift circuit 21 is connected to the mixer 17, and shifts the phase of the signal input from the mixer 19 by 90 ° and outputs it to the mixer 17. This is because the signal received by the receiving antenna 12 is out of phase due to reflection. This allows
When the phase of the received signal is shifted by 180 °, signal processing can be performed by the mixer 18, and when it is shifted by 90 °,
The mixer 17 can perform signal processing.
【0015】ミキサー17,18は、相関演算部25と
接続されており、受信アンテナ12から入力する受信信
号とミキサー19から入力する信号を合成して、上記相
関演算部25に出力している。また、ミキサー18は、
上記合成信号をミキサー20にも出力している。すなわ
ち、前方障害物で反射された60GHZ帯の電波は、ド
ップラーシフトを受け、受信アンテナ12で受信され、
さらに2系統に分離されてミキサー17,18によって
位相の異なる61GHZ帯の信号と混合され、取り扱い
が容易で前方障害物に係る情報を有する1GHZ帯の信
号として相関演算部25に出力される。The mixers 17 and 18 are connected to the correlation calculation unit 25, and combine the received signal input from the reception antenna 12 and the signal input from the mixer 19 and output the combined signal to the correlation calculation unit 25. Also, the mixer 18
The combined signal is also output to the mixer 20. That is, the radio wave in the 60 GHz band reflected by the front obstacle undergoes Doppler shift and is received by the receiving antenna 12,
Further, the signals are separated into two systems and mixed by the mixers 17 and 18 with signals in the 61 GHz band having different phases, and are output to the correlation calculating section 25 as signals in the 1 GHz band which are easy to handle and have information on the front obstacle.
【0016】受信用PN遅延回路23は、受信用PN発
生回路24及び相関演算部25とそれぞれ接続されてお
り、上記相関演算部25の指示に基づき、受信用PN発
生回路24が出力する受信用PN信号の遅延量を、可変
に順次変化させるものである。すなわち、受信用PN遅
延回路23は、送信用PN信号を所定単位送信する毎
に、細かい単位の第1のシフト量で特定回数分(例え
ば、計測距離が近傍領域の場合、その計測距離分に相当
する回数分)、上記受信用PN信号の遅延量を順次シフ
トさせ、次に上記第1のシフト量よりやや荒い単位の第
2のシフト量で特定回数分(例えば、計測距離が中距離
領域の場合、その計測距離分に相当する回数分)、上記
受信用PN信号の遅延量を順次シフトさせ、次に上記第
1のシフト量より大きく荒い単位の第3のシフト量で特
定回数分(例えば、計測距離が遠方領域の場合、その計
測距離分に相当する回数分)、上記受信用PN信号の遅
延量を順次シフトさせる。The reception PN delay circuit 23 is connected to each of the reception PN generation circuit 24 and the correlation calculation section 25. Based on the instruction of the correlation calculation section 25, the reception PN generation circuit 24 outputs the reception PN delay circuit 23. The delay amount of the PN signal is variably and sequentially changed. That is, the reception PN delay circuit 23, every time the transmission PN signal is transmitted in a predetermined unit, a specific number of times with a first shift amount of a fine unit (for example, when the measurement distance is a near region, The corresponding number of times), the delay amount of the reception PN signal is sequentially shifted, and then a second number of shifts, which is a unit somewhat rougher than the first shift amount, is performed for a specific number of times (for example, the measured distance is in the middle distance In this case, the delay amount of the reception PN signal is sequentially shifted by the number of times corresponding to the measured distance), and then a specific number of times by a third shift amount in a unit larger and rougher than the first shift amount ( For example, when the measurement distance is in the far area, the delay amount of the reception PN signal is sequentially shifted by the number of times corresponding to the measurement distance).
【0017】受信用PN発生回路24は、相関演算部2
5と接続されており、受信用PN遅延回路23から出力
されるシフト量に基づき、受信用PN信号を順次シフト
させて発生させ、上記相関演算部25に出力する。相関
演算部25は、ミキサー17,18から入力する受信信
号と、受信用PN発生回路24から入力する受信用PN
信号との相関演算を行う。すなわち、相関演算部は、ま
ず細かい単位の第1のシフト量で近傍領域の計測距離分
に相当する回数分だけ相関演算を行い、次にやや荒い単
位の第2のシフト量で中距離領域の計測距離分に相当す
る回数分だけ相関演算を行い、次に荒い単位の第3のシ
フト量で遠方領域の計測距離分に相当する回数分だけ相
関演算を行う。The reception PN generation circuit 24 includes a correlation calculation unit 2
5, the reception PN signal is sequentially shifted and generated based on the shift amount output from the reception PN delay circuit 23, and output to the correlation calculator 25. The correlation calculator 25 receives the reception signals input from the mixers 17 and 18 and the reception PN input from the reception PN generation circuit 24.
Performs correlation calculation with the signal. That is, the correlation calculation unit first performs the correlation calculation for the number of times corresponding to the measured distance of the neighboring region with the first shift amount of the fine unit, and then with the second shift amount of the slightly rough unit of the medium distance region. Correlation calculation is performed for the number of times corresponding to the measured distance, and then for the number of times corresponding to the measured distance of the distant region with the third shift amount of the rough unit.
【0018】また、ミキサー20は、ミキサー18及び
中間周波数発振回路22に接続されており、ミキサー1
8から入力する合成信号に、ドップラーカウンター26
で処理しやすい周波数成分を含む中間周波数発振回路2
2の基本発振信号を加えて、ドップラー周波数を生成
し、上記ドップラー周波数をドップラーカウンター26
に出力している。ドップラーカウンター26は、相対速
度を算出するためのドップラー周波数をカウントして、
図示しない演算制御部等に出力している。Further, the mixer 20 is connected to the mixer 18 and the intermediate frequency oscillation circuit 22, and the mixer 1
The Doppler counter 26 is added to the composite signal input from 8.
Intermediate-frequency oscillator circuit 2 including frequency components that can be easily processed by
The fundamental oscillation signal of 2 is added to generate the Doppler frequency, and the Doppler frequency is set to the Doppler counter 26.
Is output to. The Doppler counter 26 counts the Doppler frequency for calculating the relative speed,
It is output to a calculation control unit (not shown).
【0019】次に本実施例における相関演算原理につい
て、図2の波形図を用いて説明する。まず、送信アンテ
ナ11から送信される送信波は、図2(a)に示される
ような構成の送信用PN信号によって変調される。一般
にSS方式に使用されるPN信号は、チップを1単位と
しており、上記チップの集合体をエポックとしている。
本実施例では、例えば1チップ長を50nsとし、1エ
ポックを1024チップとして説明する。Next, the principle of correlation calculation in this embodiment will be described with reference to the waveform diagram of FIG. First, the transmission wave transmitted from the transmission antenna 11 is modulated by the transmission PN signal having the configuration shown in FIG. Generally, a PN signal used in the SS system has one chip as a unit, and the above-mentioned aggregate of chips as an epoch.
In this embodiment, for example, one chip length is 50 ns and one epoch is 1024 chips.
【0020】このようなPN信号によって、位相変調回
路13で変調された送信波が送信アンテナ11から移動
体前方に送出され、障害物に反射して戻り、図2(b)
に示されるような受信波が受信アンテナ12によって受
信される。上記受信波は、送信波に対し、障害物との間
を伝波が伝搬するのに要した時間Tだけ遅延した受信信
号として得られる。With such a PN signal, the transmission wave modulated by the phase modulation circuit 13 is transmitted from the transmission antenna 11 to the front of the moving body, reflected by an obstacle and returned, and FIG.
Received waves as shown in are received by the receiving antenna 12. The received wave is obtained as a received signal delayed from the transmitted wave by the time T required for the wave to propagate between the obstacle and the obstacle.
【0021】一方、受信用PN発生回路24から出力さ
れる受信用PN信号は、送信用PN信号と同一構成にな
っているが、1エポックを送信する毎に、受信用PN遅
延回路23によって1チップ長づつ遅延させられてい
る。これら受信信号及び受信用PN信号は、相関演算部
25において、排他的論理和の否定がデジタルコードと
してとられ、その結果が積分値として出力される。すな
わち、両信号のチップが一致した場合には、上記デジタ
ルコードは、“1”となり、一致しない場合には、“−
1”となり、これらの値が積分される。上記受信信号と
受信用PN信号が一致した場合には、積分値は最大値と
なる。なお、上記相関演算部25が行うこれら演算を相
関演算と呼び、この相関演算の結果が最大値になること
を相関がとれるという。On the other hand, the reception PN signal output from the reception PN generation circuit 24 has the same structure as the transmission PN signal, but the reception PN delay circuit 23 outputs 1 when the epoch is transmitted. Delayed by chip length. With respect to the reception signal and the reception PN signal, the negation of the exclusive OR is taken as a digital code in the correlation calculation unit 25, and the result is output as an integrated value. That is, when the chips of both signals match, the digital code becomes "1", and when they do not match, "-"
1 ”, and these values are integrated. When the received signal and the received PN signal match, the integrated value becomes the maximum value. Note that these operations performed by the correlation operation unit 25 are referred to as correlation operations. It is called that the correlation can be obtained when the result of this correlation calculation becomes the maximum value.
【0022】ところで、上記受信信号と受信用PN信号
がほぼ一致する、すなわち受信用PN信号が図2(c)
に示すようになると、相関演算の結果は、最大値にな
る。この受信用PN信号のシフト量の単位を50ns程
度とし、例えば8mの相対距離の測定精度で200mま
での障害物を検出しようとすると、距離算出までに要す
る時間tは、 t=50ns×1024チップ×(200m/8m)=1.28ms …(1) となる。しかし、この場合の相対距離の測定精度は、8
mであり、自動車の場合を考慮すると、上記8mの測定
精度は、大きすぎる。従って、上記測定精度は、1m程
度が適当かと考えられる。測定精度を上げるためには、
シフト量の単位を小さくすれば良いが、最初から小さい
シフト時間で相対演算を行うと、シフトさせる回数が多
くなる。すなわち、演算回数が多くなり、200mまで
距離算出させる時間tは、 t=50ns×1024チップ×(200m/1m)=10.24ms …(2) となる。By the way, the reception signal and the reception PN signal substantially match, that is, the reception PN signal is as shown in FIG.
In the case of (1), the result of the correlation calculation becomes the maximum value. When the unit of the shift amount of the reception PN signal is about 50 ns and an obstacle up to 200 m is detected with a relative distance measurement accuracy of 8 m, for example, the time t required for distance calculation is t = 50 ns × 1024 chips. × (200m / 8m) = 1.28ms (1) However, the measurement accuracy of the relative distance in this case is 8
m, and considering the case of automobiles, the measurement accuracy of 8 m is too large. Therefore, it is considered that the measurement accuracy of about 1 m is appropriate. To improve the measurement accuracy,
The unit of the shift amount may be reduced, but if the relative calculation is performed from the beginning in a short shift time, the number of shifts increases. That is, the number of calculations increases and the time t for calculating the distance to 200 m is t = 50 ns × 1024 chips × (200 m / 1 m) = 10.24 ms (2)
【0023】本実施例の距離算出は、測定距離に応じて
シフト量を可変にして、相対距離を検出するものであ
る。すなわち、本実施例では、測定距離0〜70mの範
囲にある障害物に対しては1mの測定精度、つまりシフ
ト時間6.25nsで検出し、さらに70〜140mの
範囲にある障害物に対しては2mの測定精度、つまりシ
フト時間12.5nsで検出し、最後に140〜200
mの範囲にある障害物に対しては4mの測定精度、つま
りシフト時間25.0nsで検出する。The distance calculation of this embodiment is to detect the relative distance by changing the shift amount according to the measured distance. That is, in the present embodiment, for an obstacle in the range of measurement distance 0 to 70 m, it is detected with a measurement accuracy of 1 m, that is, a shift time of 6.25 ns, and for an obstacle in the range of 70 to 140 m. Is detected with a measurement accuracy of 2 m, that is, a shift time of 12.5 ns, and finally 140 to 200
An obstacle in the range of m is detected with a measurement accuracy of 4 m, that is, a shift time of 25.0 ns.
【0024】このため、必要検出距離200mの範囲内
の障害物に対して、検出及び計測に要する時間tは、 t=50ns×1024チップ×(70m/1m)+50ns×1024チッ プ×(70m/2m)+50ns×1024チップ×(60m/4m) =6.14ms …(3) となる。Therefore, for an obstacle within the required detection distance of 200 m, the time t required for detection and measurement is t = 50 ns × 1024 chips × (70 m / 1 m) +50 ns × 1024 chips × (70 m / 2m) + 50ns × 1024 chips × (60m / 4m) = 6.14ms (3)
【0025】以上のように、本実施例では、式(3)を式
(2)の場合と比較すると、障害物までの距離が離れるほ
ど、測定精度は悪くなっているが、計測距離に対する測
定精度の割合は、ごく近傍の範囲(例えば、0〜3m)
を除いてほぼ一定、すなわち (測定精度)/(計測距離)<3% であることがわかる。特に、自動車の車間距離警報装置
等への本実施例の応用を考えた場合には、検出範囲(必
要検出距離)の全てについて一定の精度で相関距離を検
出する必要性は低いと考えられ、むしろ検出時間の短縮
化が必要であると考えられる。As described above, in this embodiment, the formula (3) is changed to the formula
Compared to the case of (2), the measurement accuracy becomes worse as the distance to the obstacle increases, but the ratio of the measurement accuracy to the measurement distance is in a very close range (for example, 0 to 3 m).
It can be seen that the values are almost constant except for, that is, (measurement accuracy) / (measurement distance) <3%. In particular, when considering the application of the present embodiment to an inter-vehicle distance warning device of an automobile, it is considered that it is not necessary to detect the correlation distance with a certain accuracy for the entire detection range (required detection distance), Rather, it seems necessary to shorten the detection time.
【0026】従って、本実施例では、上記式(2)の場合
と比べて、演算回数が減るので、検出時間を大幅に短縮
することができる。また、本発明のレーダ装置は、図1
に示した第1実施例の構成に限らず、例えば図4に示す
ような構成の第2実施例も考えられる。この第2実施例
では、送受信一体型のアンテナ30を用い、サーキュレ
ータ31によって送受信信号を分離するもので、本実施
例によっても、上述した第1実施例と同様の効果を得る
ことができる。なお、第2実施例において、第1実施例
と同様の構成部分については、同一符号とした。Therefore, in the present embodiment, the number of calculations is reduced as compared with the case of the above equation (2), so that the detection time can be greatly shortened. In addition, the radar device of the present invention is shown in FIG.
Not only the configuration of the first embodiment shown in FIG. 4 but also a second embodiment having the configuration shown in FIG. 4 can be considered. In the second embodiment, the transmission / reception integrated antenna is used, and the transmission / reception signals are separated by the circulator 31. According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、移動
体の進行方向に送信用疑似信号で変調され、かつ、所定
単位で構成された電波を送信するとともに、当該電波の
反射波を受信信号として受信して、該電波の遅延時間か
ら反射に係る障害物との相対距離を検知する移動体用レ
ーダ装置において、前記送信用疑似信号と同一構造を有
し、かつ、前記電波を所定単位送信する毎に、遅延量を
変化させた受信用疑似信号を発生させる信号発生手段
と、前記所定単位送信毎に受信用疑似信号の遅延量を変
化させる際に、前記信号発生手段を制御して、計測距離
に応じた変化量で前記所定単位送信毎の遅延量を変化さ
せる遅延量変化手段と、前記受信信号と、前記所定単位
送信毎に遅延量を順次変化された受信用疑似信号との相
関演算を行う相関演算手段とを備えたので、測定精度を
落とすことなく、短時間で障害物の検出及び障害物まで
の距離を計測できる。As described above, according to the present invention, the radio wave modulated by the pseudo signal for transmission in the traveling direction of the moving body and transmitted in the predetermined unit is transmitted and the reflected wave of the radio wave is received. A mobile radar device that receives a signal and detects the relative distance to an obstacle related to reflection from the delay time of the radio wave, has the same structure as the pseudo signal for transmission, and sets the radio wave in a predetermined unit. A signal generating means for generating a receiving pseudo signal with a changed delay amount each time transmission is performed, and a signal generating means for controlling the signal generating means when changing the delay amount of the receiving pseudo signal for each predetermined unit transmission. A delay amount changing means for changing a delay amount for each predetermined unit transmission by a change amount according to a measured distance; the reception signal; and a reception pseudo signal whose delay amount is sequentially changed for each predetermined unit transmission. Correlation performance that performs correlation calculation Because and means, without lowering the measurement accuracy, can measure the distance to the detection and obstacle in a short time obstacle.
【図1】本発明に係る移動体用レーダ装置の構成の第1
実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a first configuration of a mobile radar device according to the present invention.
It is a block diagram which shows an Example.
【図2】第1実施例における相関演算原理を説明するた
めの波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the principle of correlation calculation in the first embodiment.
【図3】図1に示した相関演算部による相関演算結果を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a correlation calculation result by a correlation calculation unit shown in FIG.
【図4】本発明に係る移動体用レーダ装置の構成の第2
実施例を示すブロック図である。FIG. 4 is a second configuration of the mobile radar device according to the present invention.
It is a block diagram which shows an Example.
11 送信アンテナ 12 受信アンテナ 13 位相変調回路 14 送信用PN発生回路 15 送信用発振回路 16 符号設定回路 17〜20 ミキサー 21 位相シフト回路 22 中間周波数発振回路 23 受信用PN遅延回路 24 受信用PN発生回路 25 相関演算部 Reference Signs List 11 transmission antenna 12 reception antenna 13 phase modulation circuit 14 transmission PN generation circuit 15 transmission oscillation circuit 16 code setting circuit 17 to 20 mixer 21 phase shift circuit 22 intermediate frequency oscillation circuit 23 reception PN delay circuit 24 reception PN generation circuit 25 Correlation calculator
Claims (2)
調され、かつ、所定単位で構成された電波を送信すると
ともに、当該電波の反射波を受信信号として受信して、
該電波の遅延時間から反射に係る障害物との相対距離を
検知する移動体用レーダ装置において、 前記送信用疑似信号と同一構造を有し、かつ、前記電波
を所定単位送信する毎に、遅延量を変化させた受信用疑
似信号を発生させる信号発生手段と、 前記所定単位送信毎に受信用疑似信号の遅延量を変化さ
せる際に、前記信号発生手段を制御して、計測距離に応
じた変化量で前記所定単位送信毎の遅延量を変化させる
遅延量変化手段と、 前記受信信号と、前記所定単位送信毎に遅延量を順次変
化された受信用疑似信号との相関演算を行う相関演算手
段とを備えたことを特徴とする移動体用レーダ装置。1. A radio wave that is modulated by a pseudo signal for transmission in a traveling direction of a mobile body and is composed of a predetermined unit is transmitted, and a reflected wave of the radio wave is received as a reception signal,
A mobile radar device for detecting a relative distance from an obstacle related to reflection from a delay time of the radio wave, having the same structure as the pseudo signal for transmission, and delaying each time the radio wave is transmitted in a predetermined unit. A signal generating means for generating a pseudo signal for reception whose amount is changed, and a signal generating means for controlling the signal generation means when changing the delay amount of the pseudo signal for reception for each predetermined unit transmission, according to the measured distance. A delay amount changing unit that changes the delay amount for each predetermined unit transmission by a change amount, a correlation calculation for performing a correlation calculation between the reception signal and the reception pseudo signal whose delay amount is sequentially changed for each predetermined unit transmission. A radar device for a mobile body, comprising:
る測定精度の割合が所定範囲になるように、前記所定単
位送信毎の遅延量の変化量を前記計測距離に応じて変化
させることを特徴とする請求項1記載の移動体用レーダ
装置。2. The delay amount changing means changes the change amount of the delay amount for each predetermined unit transmission according to the measured distance so that the ratio of the measurement accuracy to the measured distance falls within a predetermined range. The radar apparatus for a mobile body according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29647993A JPH07151850A (en) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Radar equipment for moving body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29647993A JPH07151850A (en) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Radar equipment for moving body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07151850A true JPH07151850A (en) | 1995-06-16 |
Family
ID=17834092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29647993A Pending JPH07151850A (en) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | Radar equipment for moving body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07151850A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6317073B1 (en) | 1998-09-07 | 2001-11-13 | Denso Corporation | FM-CW radar system for measuring distance to and relative speed of a target |
JP5892288B2 (en) * | 2013-02-19 | 2016-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | Radar and object detection method |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP29647993A patent/JPH07151850A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6317073B1 (en) | 1998-09-07 | 2001-11-13 | Denso Corporation | FM-CW radar system for measuring distance to and relative speed of a target |
JP5892288B2 (en) * | 2013-02-19 | 2016-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | Radar and object detection method |
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