JPH08166443A - ２周波ｃｗレーダセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】検出範囲外に電波を強く反射する物体が存在す
る場合においても近距離に存在する障害物までの距離を
高精度に検出する。 【構成】送信部から一定周波数ｆｃの高周波信号に対し
て周波数差Δｆ１及び周波数差Δｆ１より小さい周波数
差Δｆ２を有する２組の高周波信号が送信波として同時
に送信されると、送信された送信波の対象物からの反射
波が受信部で受信される。位相比較器７４，７６によっ
て周波数差Δｆ１を有する高周波信号に対応する受信波
の位相差Δφ１と、周波数差Δｆ２を有する高周波信号
に対応する受信波の位相差Δφ２とを検出する。位相差
Δφ２が閾値未満のときに（大まかに障害物までの距離
が検出されたときに）位相差Δφ１に基づいて障害物ま
での距離を高精度で演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２周波ＣＷ（連続波）
レーダセンサに係り、特に自動車の周辺に存在する障害
物を高精度で検出する近接監視用２周波ＣＷレーダセン
サに関する。

【０００２】

【従来技術】電波を用いて障害物までの距離を検出する
レーダは従来から研究され、様々な方式が提案されてい
る。その１つに２周波ＣＷ方式がある。この方式は、Ｒ
ｏｂｅｒｔ Ｊ．Ｍａｙａｈｎ ｅｔ ａｌ．，”Ａ
ｔｗｏ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒａｄａｒ ｆｏｒ ｖｅ
ｈｉｃｌｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌａｔｅｒａｌｃｏ
ｎｔｒｏｌ”，ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓ．Ｖｅｈ．Ｔｅｃ
ｈｎｏｌ．，ｖｏｌ．ＶＴ−３１，Ｎｏ．３，ｐｐ３２
−３９．に記載されているように、異なる周波数ｆ１，
ｆ２の２つの高周波信号を送信し、障害物で反射されか
つ受信された２つの受信波の位相差及び受信波のドップ
ラシフトを検出することによって、障害物までの距離及
び相対速度を求めるものである。

【０００３】この従来の２周波ＣＷレーダセンサを図６
に基づいて説明する。この２周波ＣＷレーダセンサは、
周波数ｆ１の高周波信号を発生するための高周波発振器
１０、周波数差Δｆに相当する周波数の低周波信号を発
生する低周波発振器１２及びこれらの高周波信号及び低
周波信号を混合して周波数ｆ１＋Δｆ（＝ｆ２）および
ｆ１−Δｆの高周波信号を出力するミキサ１４を備えて
いる。周波数ｆ１の高周波信号とバンドパスフィルタ１
６を通過したミキサ１４の出力（周波数ｆ２）は、合成
器１８で合成され、送信アンテナ２０から送信波Ｖ1T，
Ｖ2Tとして送信される。

【０００４】障害物からの反射波は、受信アンテナ２２
で受信され、ミキサ２４、２６及びバンドパスフィルタ
２８、３０を介して、中間周波数に変換された受信信号
の位相差を検出する位相比較器３２に入力される。この
ミキサ２４にはバンドパスフィルタ３４を介して周波数
ｆ１−Δｆの高周波信号が入力され、ミキサ２６には周
波数ｆ１の高周波信号が入力され、ミキサ２４、２６
は、それぞれ周波数差Δｆを有する２つの受信波を送信
側で得られる高周波信号ｆ１−Δｆ，ｆ１を用いて検波
し、中間周波数信号に変換する。

【０００５】この２周波ＣＷ方式の原理を簡単に説明す
る。周波数ｆ１，ｆ２の２つの高周波信号の各々の初期
位相をφ１，φ２とすると、送信波Ｖ1T及びＶ2Tは次式
で表される。

【０００６】Ｖ1T＝ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ＋φ１） Ｖ2T＝ｓｉｎ（２πｆ２・ｔ＋φ２） 障害物で反射された後、受信アンテナ２２で受信された
受信波Ｖ1R，Ｖ2Rは、障害物までの距離をｄ、光速をｃ
とすると次式で表される。

【０００７】 Ｖ1R＝ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ−４πｆ１・ｄ／ｃ＋φ１） Ｖ2R＝ｓｉｎ（２πｆ２・ｔ−４πｆ２・ｄ／ｃ＋φ２） これらの受信波を各々対応する高周波信号（周波数ｆ１
−Δｆ，ｆ１）で検波すると次式の中間周波数帯の信号
波Ｖ1S，Ｖ2Sが得られる。

【０００８】 Ｖ1S＝ｓｉｎ（２πｆｓ・ｔ−４πｆ１・ｄ／ｃ） Ｖ2S＝ｓｉｎ（２πｆｓ・ｔ−４πｆ２・ｄ／ｃ） これらの信号波の位相差Δφを求めると、次のようにな
る。

【０００９】 Δφ＝４π（ｆ２−ｆ１）ｄ／ｃ＝４πΔｆ・ｄ／ｃ 従って、周波数差Δｆは既知であるので、位相差Δφが
得られれば、障害物までの距離ｄが次のように求められ
ることになる。

【００１０】ｄ＝ｃΔφ／（４πΔｆ） このような２周波ＣＷ方式の特徴は、簡易な回路構成で
実現でき、さらに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等の複雑
な信号処理を用いることなく簡単に距離が検出できる点
にある。また、周波数差Δｆを変更することで検出可能
な障害物までの距離ｄを調整することができ、周波数差
Δｆを小さくすることにより距離ｄを大きくして検出可
能範囲を広くすることができる。なお、検出距離の分解
能、すなわち測距精度は、検出できる最小位相差が一定
であれば周波数差Δｆに反比例して低下する。

【００１１】この方式を障害物の検出に適用する場合、
Δφがπを越えると位相差が確定できないため、最大検
出距離ｄmax はΔφがπのときのｄの値である。このｄ
maxは次式で表される。

【００１２】ｄmax ＝ｃ／（４Δｆ） この式から、ｄmax を車両近接距離である１〜２ｍ程度
にするためには、周波数差Δｆを４０〜８０ＭＨｚ程度
に選ぶ必要がある。

【００１３】一方、送信する高周波信号の周波数ｆ１，
ｆ２は、レーダセンサを小型化する（特にアンテナを小
さくする）必要から、１０ＧＨｚ帯以上であることが望
ましい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の２周波ＣＷレーダセンサでは、検出範囲外
に電波を強く反射する物体が存在すると、理論的にはΔ
φがπ以上の値になるが、実際にはπ以上の位相差は確
定できないためπ以下の値として検出されることにな
る。従って、π以上の位相差を示す検出範囲外の物体か
らの反射波を受信したときに、その物体が近くに、すな
わち検出範囲内に存在するとして誤検出してしまう、と
いう問題がある。

【００１５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、検出範囲外に電波を強く反射する物体が存
在する場合においても１〜２ｍ程度の近距離に存在する
物体までの距離を簡易・高精度に測定できる２周波ＣＷ
レーダセンサを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するため手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一定周波数の高周波信号に対して第１の
周波数差及び該第１の周波数差より小さい第２の周波数
差を有する複数組の高周波信号を送信波として同時に送
信する送信部と、前記送信された送信波の対象物からの
反射波を受信波として受信する受信部と、第１の周波数
差を有する１組の高周波信号に対応する受信波の位相差
を検出する第１位相検出手段と、第２の周波数差を有す
る１組の高周波信号に対応する受信波の位相差を検出す
る第２位相検出手段と、第２位相検出手段で検出された
位相差が予め定められた閾値以内であるときに、第１位
相検出手段で検出された位相差に基づいて対象物までの
距離を演算する演算手段と、を含んで構成したものであ
る。

【００１７】上記閾値は、第１位相検出手段で検出され
た位相差に基づく対象物までの距離の最大値に対応する
値にするのが好ましい。

【００１８】

【作用】本発明では、送信部から一定周波数ｆｃの高周
波信号に対して第１の周波数差Δｆ１及び第１の周波数
差Δｆ１より小さい第２の周波数差Δｆ２を有する複数
組の高周波信号が送信波として同時に送信されると、送
信波の対象物からの反射波が受信部で受信される。この
ときの送信波の周波数は、例えば、各々ｆｃ±Δｆ１／
２、ｆｃ±Δｆ２／２になる。位相検出手段によって、
第１の周波数差を有する１組の高周波信号に対応する受
信波の位相差と、第２の周波数差を有する１組の高周波
信号に対応する受信波の位相差とが検出される。

【００１９】このとき、第２の周波数差Δｆ２は第１の
周波数差Δｆ１より小さいため、第２の周波数差を有す
る１組の高周波信号に対応する対象物の最大検出距離
は、第１の周波数差を有する１組の高周波信号に対応す
る最大検出距離より遠くなる。

【００２０】従って、第１の周波数差を有する１組の高
周波信号の検出範囲外に電波を強く反射する対象物が存
在していても、その対象物が第２の周波数差を有する１
組の高周波信号の検出範囲内に存在していれば、第２の
周波数差を有する１組の高周波信号に対応する受信波の
位相差から分解能は低下するものの上記対称物までの大
まかな距離を検出することは可能である。

【００２１】このため、本発明では、第２位相検出手段
で検出された位相差が予め定められた閾値以内であると
きに、すなわち第２位相検出手段で検出された位相差に
よって対象物が第１の周波数差を有する１組の高周波信
号の検出範囲内に存在していると確認されるときに、第
１位相検出手段で検出された位相差に基づいて対象物ま
での距離を演算するようにしている。この閾値は、第１
の周波数差を有する高周波信号の検出範囲内の距離に対
応する値であればよいが、第１の周波数差を有する高周
波信号の検出範囲を有効利用するためには、第１位相検
出手段で検出された位相差に基づく対象物までの距離の
最大値に対応する値とするのが好ましい。

【００２２】すなわち、本発明は、周波数差が小さい受
信波により対称物までの大まかな距離を把握し、その距
離が所望の分解能および検出距離範囲内である場合に、
その範囲に対応したより大きい周波数差を有する受信波
を用いて本来の高い距離精度で対称物までの距離を検出
することにより、本来の検出範囲外に強く電波を反射す
る物体が存在する場合においても、該物体を本来の検出
範囲内にある障害物を認識することなく、本来検出した
い障害物までの距離を簡易・高精度に測定することがで
きる。

【００２３】なお、本発明では、第２の周波数差より小
さい第３の周波数差、第３の周波数差より小さい第４の
周波数差、・・・第ｉ−１の周波数差より小さい第ｉの
周波数差を有する高周波信号を用い、各組の高周波信号
に対応する位相差を検出し、各位相差が閾値以下である
ときに、第１の周波数差を有する１組の高周波信号に対
応する受信波の位相差から距離を検出することにより、
検出範囲をより広くすることができる。

【００２４】本発明では、次の態様を採り得る。第１の
態様の２周波ＣＷレーダセンサは、一定周波数の高周波
信号を出力する第１高周波発生器、第１高周波発生器か
らの高周波信号に基づいて一定周波数の高周波信号に対
して第１の周波数差及び該第１の周波数差より小さい第
２の周波数差を有する複数組の高周波信号を送信波とし
て同時に生成する送信波生成手段、及び送信波生成手段
で生成された送信波を送信する送信アンテナを備えた送
信部と、前記一定周波数と前記第２の周波数差より小さ
い微小周波数異なった周波数の第３高周波信号を出力す
る第２高周波発生器、送信波の対象物からの反射波を受
信波として受信する受信アンテナ、受信波と第３高周波
信号とを混合するとともに、少なくとも２組の低周波数
信号を抽出する抽出手段、及び２組の低周波数信号を信
号処理して各組の位相差を検出する信号処理手段を備え
た受信部と、を含む。

【００２５】また、第２の態様は、前記信号処理手段
が、前記第１の周波数差の１／２の周波数の低周波信号
及び前記第２の周波数差の１／２の周波数の低周波信号
を出力する低周波発生器と、前記抽出された少なくとも
２組の低周波数信号の各々を前記低周波発生器から出力
された低周波信号を用いて前記微小周波数の２組のベー
スバンド信号に変換する変換手段と、各組のベースバン
ド信号の位相差を検出する位相差検出手段と、を含むよ
うににしたものである。

【００２６】第１の態様では、送信部及び受信部に各々
専用の高周波発生器を備えているので、送信部と受信部
とを高周波的に分離することができ、従って送信部側か
ら受信部側へ高周波信号を供給する線路を設ける必要が
なくなる。また、受信波を低周波数信号に変換した後分
離抽出しているので、比帯域の非常に狭いバンドパスフ
ィルタを用いなくても分離することができる。

【００２７】また、第２の態様では、受信信号を微小周
波数のベースバンド帯域に変換しているので、位相差の
検出をディジタル的な手段で実施できるようになる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の第１実施例の近接監視用２
周波ＣＷレーダセンサの構成図である。

【００２９】この近接監視用２周波ＣＷレーダセンサ
は、送信部と受信部とを備えている。送信部は、周波数
ｆｃの高周波信号を発振する高周波発振器４０、ミキサ
４２、及び送信アンテナ４４を備えている。ミキサ４２
には、第１の周波数差Δｆ１の１／２の周波数の低周波
信号と第１の周波数差Δｆ１より小さい第２の周波数差
Δｆ２の１／２の周波数の低周波信号とを発振する低周
波発振器４６が接続されている。従って、送信部の送信
アンテナ４４からは、一定周波数ｆｃの高周波信号に対
して第１の周波数差Δｆ１及び第２の周波数差Δｆ２を
有する周波数がｆｃ±Δｆ１／２、ｆｃ±Δｆ２／２の
２組（４つ）の高周波信号が送信波として同時に送信さ
れる。このように、周波数差Δｆ１の１／２、周波数差
Δｆ２の１／２の周波数の低周波信号を用いているた
め、ミキサ４２で混合するだけで第１の周波数差Δｆ１
の１組２つの高周波信号と第２の周波数差Δｆ２の１組
２つの高周波信号とを同時に生成することができる。

【００３０】受信部は、受信アンテナ４８を備えてお
り、送信部から送信された送信波の対象物である障害物
からの反射波を受信波として受信する。

【００３１】受信アンテナ４８は、中心周波数が各々ｆ
ｃ−Δｆ１／２、ｆｃ＋Δｆ１／２、ｆｃ−Δｆ２／
２、ｆｃ＋Δｆ２／２のバンドパスフィルタ５０、５
２、５４、５６に接続されている。バンドパスフィルタ
５０、５２、５４、５６の各々は、高周波発振器４０か
らの周波数ｆｃの高周波信号を用いて各バンドパスフィ
ルタ出力を周波数差の１／２の周波数の低周波数信号に
変換するミキサ５８、６０、６２、６４を介して、中心
周波数が各々Δｆ１／２、Δｆ１／２、Δｆ２／２、Δ
ｆ２／２のバンドパスフィルタ６６、６８、７０、７２
に接続されている。

【００３２】バンドパスフィルタ６６、６８は、バンド
パスフィルタ６６、６８から出力される低周波数信号の
位相差を検出する第１位相検出手段としての位相比較器
７４に接続され、バンドパスフィルタ７０、７２は、バ
ンドパスフィルタ７０、７２から出力される低周波数信
号の位相差を検出する第２位相検出手段としての位相比
較器７６に接続されている。

【００３３】そして、位相比較器７４、７６は、位相比
較器７６で検出された位相差が予め定められた閾値以内
であるときに、位相比較器７４で検出された位相差に基
づいて障害物までの距離を演算するプログラムを記憶し
たマイクロコンピュータ等で構成された演算回路７８に
接続されている。

【００３４】本実施例によれば、送信部の送信アンテナ
４４から周波数がｆｃ±Δｆ１／２、ｆｃ±Δｆ２／２
の２組の高周波信号が送信波として同時に送信され、障
害物からの反射波が受信部の受信アンテナ４８に受信波
として受信される。

【００３５】受信波は、バンドパスフィルタ５０、５
２、５４、５６の各々によって、周波数が各々ｆｃ−Δ
ｆ１／２、ｆｃ＋Δｆ１／２、ｆｃ−Δｆ２／２、ｆｃ
＋Δｆ２／２の２組４つの高周波信号に分離され、次段
のミキサ５８、６０、６２、６４及びバンドパスフィル
タ６６、６８、７０、７２によって、高周波発振器４０
からの周波数ｆｃの高周波信号を用いて検波されフィル
タリングされることにより、周波数がΔｆ１／２、Δｆ
２／２の２組の低周波数信号に変換される。

【００３６】そして、位相比較器７４で周波数がΔｆ１
／２の２つの信号の位相差Δφ１が検出され、位相比較
器７６で周波数がΔｆ２／２の２つの信号の位相差Δφ
２が検出される。位相差は、入力された信号をミキサ等
によって乗積検波する方法で検出することができる。

【００３７】演算回路７８では、図３に示す演算ルーチ
ンのステップ８０において位相比較器７６の出力である
位相差Δφ２を取込み、ステップ８２において位相差Δ
φ２が閾値ΔΦ以下か否か判断する。この閾値ΔΦは、
位相比較器７４から出力される位相差Δφ１に基づいて
検出可能な最大検出距離ｄmax に相当する値に定められ
ている。

【００３８】位相差Δφ２が閾値ΔΦを越えるときは、
位相差Δφ１の検出範囲外の出力であるので、ステップ
８４で検出範囲外の出力としての処理を行ってこのルー
チンを終了し、位相差Δφ２が閾値ΔΦ以下のときは、
検出範囲内の出力であるので、ステップ８６において位
相比較器７４の出力である位相差Δφ１を取込む。そし
て、ステップ８８で位相差Δφ１に基づいて障害物まで
の距離ｄを演算し、ステップ９０で演算結果を出力す
る。

【００３９】本実施例によれば、周波数差が小さい組の
信号の位相差Δφ２が、周波数が大きい組の最大検出距
離ｄmax に相当する値以下の場合に、本来の精度で距離
を検出するための周波数差が大きい組の信号の位相差Δ
φ１で距離を検出しているので、検出範囲が広い信号に
よって大まかな距離を検出した後、本来の精度で距離を
検出することになり、本来の検出範囲外に電波を強く反
射する物体が存在していても、障害物までの距離を簡易
・高精度に検出することができる。

【００４０】図２は本発明の第２実施例に係る近接監視
用２周波ＣＷレーダセンサの構成図である。この近接監
視用２周波ＣＷレーダセンサは、図２に示すように、周
波数ｆｃの高周波信号を発振する第１高周波発振器１０
０、受信波を低周波数信号に変換するための周波数ｆｃ
＋ｆｓの高周波信号を発振する第２高周波発振器１０
２、第１の周波数差Δｆ１の１／２の周波数の低周波信
号と第２の周波数差Δｆ２の１／２の周波数の低周波信
号とを発振する低周波発振器１０４を備えている。ここ
で、ｆｓは２ＭＨｚ程度の微小周波数、Δｆ１は８０〜
１６０ＭＨｚ程度、Δｆ２は４０〜８０ＭＨｚ程度の値
であり、ｆｃ≫△ｆ１＞△ｆ２＞ｆｓである。

【００４１】第１高周波発振器１００は、第１高周波発
振器１００からの高周波信号と低周波発振器１０４から
の低周波信号とを混合して、周波数がｆｃ±Δｆ１／
２、ｆｃ±Δｆ２／２の２組４つの高周波信号を送信波
として同時に生成する送信波生成手段としてのミキサ１
０６を介して送信アンテナ１０８に接続されている。

【００４２】第２高周波発振器１０２は、障害物からの
反射波を受信する受信アンテナ１１２に接続されたミキ
サ１１０に接続されている。このミキサ１１０は、第２
高周波発振器１０２からの高周波信号と受信アンテナ１
１２で受信された受信波とを混合して、受信波を周波数
Δｆ１／２±ｆｓ、Δｆ２／２±ｆｓの信号を含む低周
波数信号に変換する。

【００４３】ミキサ１１０は、中心周波数が各々Δｆ１
／２−ｆｓ、Δｆ１／２＋ｆｓ、Δｆ２／２−ｆｓ、Δ
ｆ２／２＋ｆｓのバンドパスフィルタ１１４、１１６、
１１８、１２０に接続されている。バンドパスフィルタ
１１４、１１６、１１８、１２０の各々は、低周波発振
器１０４からの低周波信号を用いて検波し、各バンドパ
スフィルタ出力を微小周波数ｆｓのベースバンド信号に
変換するミキサ１２２、１２４、１２６、１２８を介し
て、中心周波数が各々微小周波数ｆｓのバンドパスフィ
ルタ１３０、１３２、１３４、１３６に接続されてい
る。

【００４４】バンドパスフィルタ１３０、１３２は、バ
ンドパスフィルタ１３０、１３２から出力される低周波
数信号の位相差を検出する第１位相検出手段としての位
相比較器１３８に接続され、バンドパスフィルタ１３
４、１３６は、バンドパスフィルタ１３４、１３６から
出力される低周波数信号の位相差を検出する第２位相検
出手段としての位相比較器１４０に接続されている。

【００４５】そして、位相比較器１３８、１４０は、位
相比較器１４０で検出された位相差が予め定められた閾
値以内であるときに、位相比較器１３８で検出された位
相差に基づいて対象物までの距離を演算するマイクロコ
ンピュータ等で構成された演算回路１４２に接続されて
いる。

【００４６】位相比較器１３８は、図４に示すように、
バンドパスフィルタ１３０、１４０の出力を飽和状態ま
で拡大するリミッタアンプ１３８Ａ、１３８Ｄを備えて
いる。リミッタアンプ１３８Ａ、１３８Ｄは、各々シュ
ミットトリガ回路等で構成された波形整形回路１３８
Ｂ、１３８Ｅを介してアンド回路１３８Ｃ、１３８Ｆの
一方の入力端に接続されている。

【００４７】波形整形回路１３８Ｂは、更にアンド回路
１３８Ｆの他方の入力端に接続され、波形整形回路１３
８Ｅは更に反転器１３８Ｇを介してアンド回路１３８Ｃ
の他方の入力端に接続されている。アンド回路１３８
Ｃ、１３８Ｆの出力端は、アンド回路１３８Ｃ出力とア
ンド回路１３８Ｆ出力とを加算する合成器１３８Ｈを介
して、平均化を行うローパスフィルタ１３８Ｉに接続さ
れている。

【００４８】位相比較器１４０も位相比較器１３８と同
様の構成であるので説明を省略する。

【００４９】本実施例によれば、送信部の送信アンテナ
１０８から周波数がｆｃ±Δｆ１／２、ｆｃ±Δｆ２／
２の２組の高周波信号が送信波として同時に送信され、
障害物からの反射波が受信部の受信アンテナ１１２に受
信波として受信される。

【００５０】受信波は、ミキサ１１０で高周波帯の信号
から低周波数帯の低周波数信号に変換（ダウンコンバー
ト）される。このとき、ミキサ１１０では、周波数ｆｃ
＋ｆｓの高周波信号と周波数ｆｃ±Δｆ１／２，ｆｃ±
Δｆ２／２の受信波とが混合されるため、周波数Δｆ１
／２±ｆｓ，Δｆ２／２±ｆｓの低周波数信号に変換さ
れることになる。ミキサ１１０出力は、バンドパスフィ
ルタ１１４、１１６、１１８、１２０の各々によって、
周波数が各々Δｆ１／２−ｆｓ、Δｆ１／２＋ｆｓ、Δ
ｆ２／２−ｆｓ、Δｆ２／２＋ｆｓの２組４つの低周波
数信号に分離され、次段のミキサ１２２、１２４、１２
６、１２８及びバンドパスフィルタ１３０、１３２、１
３４、１３６によって各々の信号が検波されてフィルタ
リングされ、周波数が同じ微小周波数ｆｓのベースバン
ド信号に変換される。位相比較器１３８側のベースバン
ド信号を図５に示す。次段の各リミッタアンプ１３８
Ａ，１３８Ｄでは、図５に示すように、バンドパスフィ
ルタ１３０、１３２の出力を飽和状態まで拡大し、波形
整形回路１３８Ｂ、１３８Ｅで方形波であるディジタル
波形に波形整形される。

【００５１】そして、反転器１３８Ｇ、各アンド回路１
３８Ｃ、１３８Ｆ及び合成器１３８Ｈでその出力に基づ
いて論理計算が行われ、ローパスフィルタ１３８Ｉで平
均化され、図５に示すように周波数がΔｆ１／２の２つ
の受信波の位相差Δφ１に応じた直流信号が得られる。
また、位相比較器１４０でも位相比較器１３８と同様に
してΔｆ２／２の２つの信号の受信波の位相差Δφ２に
応じた直流信号が得られる。

【００５２】そして、上記第１実施例で説明した図３の
演算ルーチンと同様に障害物までの距離が演算される。

【００５３】上記実施例では、ディジタル的な手段を用
いて簡易・高精度に位相差を検出する例について説明し
たが、これらの信号を第１実施例と同様にミキサ等によ
って乗積検波する方法を用いることもできる。

【００５４】次に上記第２実施例における周波数の具体
例を示す。 ｆｃ＝１０ＧＨｚ ｆｃ＋ｆｓ＝１０．００２ＧＨｚ Δｆ１／２＝４０ＭＨｚ Δｆ２／２＝２０ＭＨｚ ｆｓ＝２ＭＨｚ 以上のように、本実施例によれば、１〜２ｍ程度の近距
離にある障害物までの距離の検出に２周波ＣＷ方式を適
用する際に生ずる非常に近い周波数の２波の分離を、高
周波帯においてではなく低周波帯で行うようにしている
ので、フィルタの製作を容易にすると共にコスト低減を
図ることができる。

【００５５】また、位相差を検出する信号の周波数帯を
低く設定しているので、直接にディジタル的な手段を用
いて位相差を検出することができ、従って簡易な回路構
成で高精度な測定が可能になる。

【００５６】また、送信・受信側を結ぶ線路を通る信号
の周波数を低くすることによって、線路長が長くなって
もそこでの減衰を防ぎ、また高価な高周波用線路を使用
する必要がないことから線路部分のコストを低減し、送
信・受信アンテナの分離が容易に実施できる。

【００５７】さらに、受信波の検波に所定の周波数差に
対応する低周波を発生する低周波発振器の出力を用いる
ことにより、検波の高周波信号を用いる場合に比べて、
送受信間を分離する際の線路の延長による高周波信号の
減衰、線路コストの上昇を防ぐようにすることができる
と共に、送信・受信アンテナの分離を容易に達成でき
る。

【００５８】なお、上記各実施例では、２組の送信波を
送信して障害物までの距離を検出する例について説明し
たが、各々周波数差Δｆｉ（ｉは３以上の整数）がΔｆ
２より小さくかつΔｆ３＞Δｆ４＞Δｆ５＞・・・の１
組以上の送信波を更に加えると共に、各周波数差におい
て検出範囲が狭い方向で隣接する周波数差の最大検出距
離に対応する閾値を各々設け、各周波数差が閾値未満の
ときに周波数差Δｆ１による距離の演算を行うようにし
てもよい。これにより、周波数差Δｆ１による最大検出
範囲外にある物体の識別可能な距離範囲を広げることが
できるとともに、広い距離範囲（最小の周波数差に対
応）に亘って、物体までの距離を各周波数差Δｆｉに応
じて把握することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、周
波数差が異なる複数組の高周波信号を送信して周波数差
が小さい１組の高周波信号による受信波の位相差が予め
定められた閾値以内であるときに、周波数差が大きい１
組の高周波信号による受信波の位相差に基づいて対象物
までの距離を演算しているので、検出範囲外に電波を強
く反射する物体が存在する場合においても検出範囲内に
存在する対象物までの距離を高精度で検出することがで
きる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る近接監視用２周波Ｃ
Ｗレーダセンサの構成図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る近接監視用２周波Ｃ
Ｗレーダセンサの構成図である。

【図３】各実施例における演算回路の障害物までの距離
演算ルーチンを示す流れ図である。

【図４】上記第２実施例の位相比較器の詳細を示すブロ
ック図である。

【図５】図４の各部の信号波形を示す線図である。

【図６】従来例の２周波ＣＷ方式のレーダセンサの構成
図である。

【符号の説明】

４０ 高周波発振器 ４２ ミキサ ４６ 低周波発振器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定周波数の高周波信号に対して第１の周
   波数差及び該第１の周波数差より小さい第２の周波数差
   を有する複数組の高周波信号を送信波として同時に送信
   する送信部と、 前記送信された送信波の対象物からの反射波を受信波と
   して受信する受信部と、 第１の周波数差を有する１組の高周波信号に対応する受
   信波の位相差を検出する第１位相検出手段と、 第２の周波数差を有する１組の高周波信号に対応する受
   信波の位相差を検出する第２位相検出手段と、 第２位相検出手段で検出された位相差が予め定められた
   閾値以内であるときに、第１位相検出手段で検出された
   位相差に基づいて対象物までの距離を演算する演算手段
   と、 を含む２周波ＣＷレーダセンサ。
2. 【請求項２】前記閾値が、第１位相検出手段で検出され
   る位相差に基づく対象物までの距離の最大値に対応する
   値である請求項１の２周波ＣＷレーダセンサ。