JPH10142320A - Radar apparatus - Google Patents

Radar apparatus

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Publication number
JPH10142320A
JPH10142320A JP8300196A JP30019696A JPH10142320A JP H10142320 A JPH10142320 A JP H10142320A JP 8300196 A JP8300196 A JP 8300196A JP 30019696 A JP30019696 A JP 30019696A JP H10142320 A JPH10142320 A JP H10142320A
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JP
Japan
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frequency
wave
transmission wave
distance
shift
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Application number
JP8300196A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Takagi
誠 高木
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize characteristics of both superior detection efficiency at a far distance without narrowing a detection area and superior detection efficiency at a near distance in a radar apparatus. SOLUTION: A transmission wave changing a modulating frequency F every repetition cycle Tm is generated at an oscillation source 14. A part of the transmission wave is supplied to a frequency shift circuit 26. The frequency shift circuit 26 outputs, depending on whether or not a modulation oscillator 30 generates a shift signal, a reference signal changing with a frequency F+F0 or the transmission wave of a frequency F. A mixer 34 generates a beat frequency fb as a frequency difference of the transmission wave and a reflection wave, or a conversion frequency fb+F0 corresponding to a frequency difference of the reference signal and the reflection wave. A signal-processing part 30 detects a target on the basis of the fb or fb+F0 .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置に係
り、特に、車両の前方に存在するターゲットを検出する
レーダ装置として好適な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 device, and more particularly to a radar device suitable for detecting a target located in front of a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば、特開平4−1424
86号に開示される如く、FM−CW方式のレーダ装置
が知られている。上記従来のレーダ装置は、周波数変調
される送信波を送信する送信アンテナを備えている。送
信波の変調周波数fは、所定値f0 を中心値として、か
つ、シフト幅をΔFとして、所定の繰り返し周期Tm毎
に増減される。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 86, an FM-CW type radar device is known. The above-mentioned conventional radar apparatus includes a transmission antenna for transmitting a frequency-modulated transmission wave. The modulation frequency f of the transmission wave is increased or decreased at a predetermined repetition cycle Tm with a predetermined value f 0 as a center value and a shift width ΔF.

【0003】また、上記のレーダ装置は、送信波の反射
波を受信する受信アンテナと、送信波の周波数と受信波
の周波数との差、すなわち、ビート周波数fbを検出す
る信号処理装置とを備えている。ビート周波数fbに
は、送信波を反射したターゲットとレーダ装置との相対
距離R、および、両者の相対速度Vに関する情報が含ま
れている。上述した信号処理装置は、ビート周波数fb
に基づいてターゲットとの相対距離Rおよび相対速度V
を演算する。
Further, the above radar device includes a receiving antenna for receiving a reflected wave of a transmission wave, and a signal processing device for detecting a difference between the frequency of the transmission wave and the frequency of the reception wave, that is, a beat frequency fb. ing. The beat frequency fb includes information on the relative distance R between the target that reflected the transmission wave and the radar device, and the relative speed V of both. The signal processing device described above uses the beat frequency fb
Distance R to the target and relative velocity V based on
Is calculated.

【0004】信号処理装置によって処理できるビート周
波数fbの範囲は、所定範囲内に限定される。ここで
は、その範囲をfMIN ≦fb≦fMAX を満たす範囲とす
る。上述の如く、ビート周波数fbには、レーダ装置と
ターゲットとの相対距離Rおよび相対速度Vが反映され
ている。上記従来の装置によって検出できるターゲット
は、その相対距離Rおよび相対速度Vが、上述したf
MIN ≦fb≦fMAX の条件を満たすビート周波数fbを
発生させるものに限定される。このように、上記従来の
レーダ装置は、送信波が照射される領域内に存在するタ
ーゲットのうち、相対速度Vと相対距離Rとの関係が、
信号処理装置で処理できる周波数の範囲に対応して定ま
る所定の関係を満たすものみを検出することができる。
[0004] The range of the beat frequency fb that can be processed by the signal processing device is limited to a predetermined range. Here, it is assumed that the range satisfies f MIN ≦ fb ≦ f MAX . As described above, the relative distance R and the relative velocity V between the radar device and the target are reflected in the beat frequency fb. A target that can be detected by the above-described conventional apparatus has a relative distance R and a relative velocity V of the above-described f.
It is limited to generating a satisfying beat frequency fb of the MIN ≦ fb ≦ f MAX. As described above, in the above-described conventional radar apparatus, the relation between the relative velocity V and the relative distance R among the targets existing in the area irradiated with the transmission wave is as follows.
Only those that satisfy a predetermined relationship determined according to the range of frequencies that can be processed by the signal processing device can be detected.

【0005】上記従来のレーダ装置は、送信波の変調周
波数が増減される周期、すなわち、繰り返し周期T0
2段階に変更する機能を備えている。上記従来の装置に
おいて繰り返し周期T0 が変更されると、上記fMIN
fb≦fMAX の条件を満たす相対速度Vと相対距離Rと
の関係が変化する。このため、繰り返し周期T0 が長い
場合は、相対距離Rが長い領域において、相対速度Vに
関して広い検出可能範囲を得ることができる。また、繰
り返し周期T0 が短い場合は、相対距離が短い領域にお
いて、相対速度Vに関して広い検出可能範囲を得ること
ができる。
[0005] The conventional radar device, the period of the modulation frequency is increased or decreased transmission wave, that is, a function of changing the repetition period T 0 in two steps. When the repetition period T 0 is changed in the above conventional device, the above f MIN ≦≦
The relationship between the relative speed V and the relative distance R that satisfies the condition of fb ≦ f MAX changes. Therefore, when the repetition period T 0 is long, a wide detectable range with respect to the relative speed V can be obtained in a region where the relative distance R is long. When the repetition period T 0 is short, a wide detectable range for the relative speed V can be obtained in a region where the relative distance is short.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のレ
ーダ装置は、繰り返し周期T0 が変更された場合に、相
対距離Rに関する検出可能範囲と、相対速度Vに関する
検出可能範囲とを、共に極端に変化させる特性を有して
いる。このため、上記従来のレーダ装置によれば、繰り
返し周期T0 が短い時間に設定された場合に、相対距離
Rの短い領域で相対速度Vに関する検出可能範囲を大き
く確保することはできるが、その反面、相対距離Rに関
する検出可能範囲が極端に短縮されるという不都合が生
ずる。このように、従来のレーダ装置によっては、相対
距離Rに関する検出可能範囲を大きく確保したまま、近
距離に存在するターゲットの検出能力を高めることがで
きなかった。
However, in the conventional radar apparatus, when the repetition period T 0 is changed, the detectable range for the relative distance R and the detectable range for the relative speed V are both extremely large. It has the characteristic of changing to For this reason, according to the above-mentioned conventional radar apparatus, when the repetition period T 0 is set to a short time, a large detectable range for the relative speed V can be ensured in an area where the relative distance R is short. On the other hand, there is a disadvantage that the detectable range of the relative distance R is extremely reduced. As described above, with the conventional radar device, it has not been possible to increase the detection capability of a target existing at a short distance while securing a large detectable range for the relative distance R.

【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、相対距離Rに関する検出可能範囲および相対速
度Vに関する検出可能範囲の双方を大きく確保したま
ま、近距離のターゲットに関して優れた検出能力を発揮
するレーダ装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and provides an excellent detection method for a target at a short distance while securing a large detectable range for a relative distance R and a detectable range for a relative speed V. It is an object of the present invention to provide a radar device exhibiting its ability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、所定の繰り返し周期毎に変調周波数を
1サイクル増減させる送信波を所定方向に向けて送信す
る送信波送信手段と、前記送信波の反射波を受信する反
射波受信手段と、前記送信波の周波数と前記反射波の周
波数とに基づいてターゲットとの相対距離を測定するレ
ーダ装置において、ターゲットとの相対距離が、前記送
信波の周波数と前記反射波の周波数との偏差であるビー
ト周波数に対して所定のシフト周波数だけシフトした変
換周波数に基づいて演算されるレーダ装置により達成さ
れる。
The above object is achieved by the present invention.
As described in the above, a transmission wave transmitting means for transmitting a transmission wave for increasing or decreasing the modulation frequency by one cycle for each predetermined repetition cycle in a predetermined direction, a reflected wave receiving means for receiving a reflected wave of the transmission wave, In a radar apparatus for measuring a relative distance to a target based on a frequency of a transmitted wave and a frequency of the reflected wave, a relative distance to the target is a beat which is a deviation between the frequency of the transmitted wave and the frequency of the reflected wave. This is achieved by a radar device that is calculated based on a converted frequency shifted by a predetermined shift frequency with respect to the frequency.

【0009】本発明において、ターゲットの相対距離R
は、ビート周波数fbに対してシフト周波数F0 だけシ
フトした変換周波数fb+F0 に基づいて演算される。
信号処理の可能な最小の周波数および最大の周波数をそ
れぞれfMIN 、fMAX とすると、相対距離Rは、変換周
波数fb+F0 が次式の関係を満たす場合に演算するこ
とができる。
In the present invention, the relative distance R of the target
Is calculated based on the conversion frequency fb + F 0 shifted by the shift frequency F 0 with respect to the beat frequency fb.
Assuming that the minimum and maximum frequencies at which signal processing is possible are f MIN and f MAX , respectively, the relative distance R can be calculated when the conversion frequency fb + F 0 satisfies the following equation.

【0010】 fMIN ≦fb+F0 ≦fMAX ・・・(1) 上記(1)式は、次式の如く書き換えることができる。 fMIN −F0 ≦fb≦fMAX −F0 ・・・(2) ビート周波数fbには、ターゲットの相対距離Rおよび
相対速度Vが反映されている。従って、ビート周波数f
bは、ターゲットの相対距離Rおよび相対速度Vの何れ
かが変化することで変化する。相対速度Vが所定の値V
0 に固定されると、上記(2)式は、相対距離Rに関す
る検出可能範囲を定める条件式となる。その条件式で定
められる相対距離Rに関する検出可能範囲には、シフト
周波数F 0 の値に関わらず、常に一定の幅が確保され
る。そして、その検出可能範囲は、相対距離Rがビート
周波数fbに基づいて演算される場合に比して、シフト
周波数F0 分だけ減少側に、すなわち、近距離側にシフ
トする。
[0010] fMIN≦ fb + F0≤ fMAX (1) The above equation (1) can be rewritten as the following equation. fMIN-F0≦ fb ≦ fMAX-F0 (2) The beat frequency fb includes the relative distance R of the target and
The relative speed V is reflected. Therefore, beat frequency f
b is any of the relative distance R and the relative velocity V of the target.
It changes as things change. The relative speed V is a predetermined value V
0Is fixed, the above equation (2) is related to the relative distance R.
This is a conditional expression that determines the detectable range. Defined by the conditional expression
The detectable range for the relative distance R
Frequency F 0, Regardless of the value of
You. And the detectable range is that the relative distance R is equal to the beat.
As compared with the case where the calculation is performed based on the frequency fb, the shift
Frequency F0Shift to the decreasing side, that is,
To

【0011】相対距離Rに関する検出可能範囲が、所定
の相対速度V0 に対して常に一定の幅を有していれば、
ターゲットの検出領域は、相対速度Rがビート信号に基
づいて演算される場合と同様の広さに維持される。ま
た、相対距離Rに関する検出可能範囲が近距離側にシフ
トされれば、近距離に存在するターゲットに関して優れ
た検出能力を発揮することができる。従って、本発明に
おいては、ターゲットの検出領域が狭められることな
く、近距離ターゲットに対する検出能力が向上される。
If the detectable range for the relative distance R always has a constant width with respect to a predetermined relative speed V 0 ,
The detection area of the target is maintained as wide as when the relative speed R is calculated based on the beat signal. Further, if the detectable range for the relative distance R is shifted to the short distance side, excellent detection capability can be exhibited for a target existing at a short distance. Therefore, in the present invention, the ability to detect a short-range target is improved without narrowing the target detection area.

【0012】上記の目的は、また、請求項2に記載する
如く、請求項1記載のレーダ装置において、前記変換周
波数が、前記送信波の周波数に対して前記シフト周波数
だけシフトした基準周波数と、前記反射波の周波数との
偏差として求められるレーダ装置によっても達成され
る。
[0012] The above object is also achieved by the radar apparatus according to the first aspect, wherein the conversion frequency is a reference frequency shifted by the shift frequency with respect to the frequency of the transmission wave; This is also achieved by a radar device determined as a deviation from the frequency of the reflected wave.

【0013】本発明において、変換周波数fb+F
0 は、基準周波数と反射波の周波数との偏差として求め
られる。基準周波数は、送信波の周波数に対してシフト
周波数F 0 だけシフトした周波数である。また、送信波
の周波数と反射波の周波数との偏差はビート周波数fb
である。従って、基準周波数と反射波の周波数との偏差
は、ビート周波数fbに対してシフト周波数F0 だけシ
フトした周波数fb+F0となる。
In the present invention, the conversion frequency fb + F
0Is calculated as the deviation between the reference frequency and the frequency of the reflected wave.
Can be The reference frequency is shifted with respect to the frequency of the transmitted wave
Frequency F 0Frequency shifted by Also, the transmitted wave
Between the frequency of the reflected wave and the frequency of the reflected wave is the beat frequency fb
It is. Therefore, the deviation between the reference frequency and the frequency of the reflected wave
Is the shift frequency F with respect to the beat frequency fb.0Only
Frequency fb + F0Becomes

【0014】上記の目的は、請求項3に記載する如く、
上記請求項2記載のレーダ装置において、前記基準周波
数が、前記送信波の周波数に前記シフト周波数を加算す
ることにより生成されるレーダ装置によっても達成され
る。
[0014] The object of the present invention is as described in claim 3.
3. The radar device according to claim 2, wherein the reference frequency is also achieved by a radar device generated by adding the shift frequency to the frequency of the transmission wave.

【0015】本発明において、基準周波数は、送信波の
周波数にシフト周波数F0 を加算することで生成され
る。上記の構成によれば、送信波の周波数を利用して、
精度良く基準周波数を生成することが可能となる。上記
の目的は、請求項4に記載する如く、上記請求項1記載
のレーダ装置において、前記シフト周波数が、0を含む
所定範囲内で変更可能であるレーダ装置によっても達成
される。
[0015] In the present invention, the reference frequency is generated by adding the shift frequency F 0 to the frequency of the transmitted wave. According to the above configuration, using the frequency of the transmission wave,
It is possible to generate the reference frequency with high accuracy. According to a fourth aspect of the present invention, the above object is also achieved by the radar apparatus according to the first aspect, wherein the shift frequency can be changed within a predetermined range including 0.

【0016】本発明において、シフト周波数F0 が変更
されると、ターゲットの検出領域が同じ広さに維持され
たまま、レーダ装置から、最も優れた検出能力が発揮さ
れる位置までの距離が変更される。また、上記の目的
は、請求項5に記載する如く、所定の繰り返し周期毎に
変調周波数を1サイクル増減させる送信波を所定方向に
向けて送信する送信波送信手段と、前記送信波の反射波
を受信する反射波受信手段と、前記送信波送信手段に供
給される信号の一部を分離して取り込んだ信号と、所定
のシフト周波数で変動する信号とを合成して、前記送信
波の周波数に対して前記シフト周波数分だけ高い周波数
で変動する基準信号を生成する基準信号生成手段と、前
記反射波の周波数と、前記基準信号の周波数との偏差に
基づいて、ターゲットとの相対距離を演算する相対距離
演算手段と、を備えるレーダ装置によっても達成され
る。
In the present invention, when the shift frequency F 0 is changed, the distance from the radar device to the position where the best detection ability is exhibited is changed while the target detection area is maintained at the same size. Is done. The above object is achieved by a transmission wave transmitting means for transmitting a transmission wave for increasing or decreasing a modulation frequency by one cycle in a predetermined repetition cycle in a predetermined direction, and a reflected wave of the transmission wave. And a signal obtained by separating and capturing a part of the signal supplied to the transmission wave transmitting means, and a signal that fluctuates at a predetermined shift frequency are combined to obtain a frequency of the transmission wave. And a reference signal generating means for generating a reference signal that fluctuates at a frequency higher by the shift frequency, and calculates a relative distance to a target based on a deviation between the frequency of the reflected wave and the frequency of the reference signal. And a relative distance calculating means.

【0017】本発明において、送信波送信手段から送信
された送信波は、ターゲットで反射した後、反射波受信
手段に受信される。また、送信波送信手段に供給される
信号、すなわち、送信波と同じ変調周波数を有する信号
の一部は、ターゲットに向けて送信されることなく基準
信号の基礎とされる。基準信号は、送信波の周波数に対
してシフト周波数F0 だけシフトした周波数を有してい
る。ターゲットの相対距離Rは、基準信号の周波数と、
反射波の周波数との偏差、すなわち、ビート信号fbに
対してシフト周波数F0 だけシフトした周波数fb+F
0 に基づいて演算される。この場合、請求項1記載の発
明と同様に、レーダ装置から近距離の位置に、適当な広
さを有するターゲットの検出領域が確保される。
In the present invention, the transmission wave transmitted from the transmission wave transmitting means is reflected by the target and then received by the reflected wave receiving means. A part of the signal supplied to the transmission wave transmitting means, that is, a part of the signal having the same modulation frequency as the transmission wave, is used as the basis of the reference signal without being transmitted to the target. The reference signal has a frequency shifted by the shift frequency F 0 with respect to the frequency of the transmission wave. The relative distance R of the target is determined by the frequency of the reference signal,
Deviation from the frequency of the reflected wave, that is, frequency fb + F shifted by shift frequency F 0 with respect to beat signal fb
It is calculated based on 0 . In this case, similarly to the first aspect of the invention, a target detection area having an appropriate size is secured at a position close to the radar device.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
レーダ装置のブロック構成図を示す。本実施例のレーダ
装置は、FM−CW方式のレーダ装置であり、車両に搭
載されて、車両前方に存在するターゲット(先行車両
等)を検出するために用いられる。
FIG. 1 is a block diagram showing a radar apparatus according to an embodiment of the present invention. The radar apparatus according to the present embodiment is an FM-CW type radar apparatus, which is mounted on a vehicle and used to detect a target (a preceding vehicle or the like) existing in front of the vehicle.

【0019】本実施例のレーダ装置は、信号処理部10
を備えている。信号処理部には、マイクロストリップ線
路12を介して発振源14が接続されている。マイクロ
ストリップ線路12は、周波数の高い信号を精度良く伝
送し得る導電線である。信号処理部10は、発振源14
に対して変調指令信号を供給する。発振源14は、信号
処理部10から供給される変調指令信号に応じた変調周
波数Fで変動する送信波を生成する。
The radar device of the present embodiment has a signal processing unit 10
It has. An oscillation source 14 is connected to the signal processing unit via a microstrip line 12. The microstrip line 12 is a conductive line that can transmit a high-frequency signal with high accuracy. The signal processing unit 10 includes an oscillation source 14
Supplies a modulation command signal to the The oscillation source 14 generates a transmission wave that fluctuates at a modulation frequency F according to a modulation command signal supplied from the signal processing unit 10.

【0020】発振源14には、マイクロストリップ線路
16を介して方向性結合器18が接続されている。ま
た、方向性結合器18には、マイクロストリップ線路2
0,22を介して、送信アンテナ24および周波数シフ
ト回路26が接続されている。方向性結合器18は、発
振源14から供給される送信波を所定の比率でマイクロ
ストリップ線路20およびマイクロストリップ線路22
に分配するデバイスである。送信アンテナ24に供給さ
れた送信波は、その後、車両の前方へ向けて送信され
る。
A directional coupler 18 is connected to the oscillation source 14 via a microstrip line 16. The directional coupler 18 has a microstrip line 2.
The transmission antenna 24 and the frequency shift circuit 26 are connected via 0 and 22. The directional coupler 18 converts the transmission wave supplied from the oscillation source 14 into a microstrip line 20 and a microstrip line 22 at a predetermined ratio.
Device to distribute to The transmission wave supplied to the transmission antenna 24 is then transmitted forward of the vehicle.

【0021】周波数シフト回路26には、マイクロスト
リップ線路28を介して変調発振器30が接続されてい
る。変調発振器30は、外部から指令信号が供給された
場合に、周波数シフト回路26に向けてシフト信号を供
給することができる。シフト信号は、所定のシフト周波
数F0 で変動する信号である。変調発振器30は、指令
信号が供給されていない場合には、周波数シフト回路2
6に向けて何ら信号を供給しない。
A modulation oscillator 30 is connected to the frequency shift circuit 26 via a microstrip line 28. The modulation oscillator 30 can supply a shift signal to the frequency shift circuit 26 when a command signal is supplied from outside. Shift signal is a signal that varies at a predetermined shift frequency F 0. When no command signal is supplied to the modulation oscillator 30, the frequency shift circuit 2
No signal is supplied to 6.

【0022】周波数シフト回路26は、変調発振器30
からシフト信号の供給を受けていない場合は、方向性結
合器18から供給される送信波を、その周波数を変化さ
せることなく通過させる。一方、周波数シフト回路26
は、変調発振器30からシフト信号の供給を受けている
場合は、方向性結合器18から供給される送信波と、そ
のシフト信号とを合成して、送信波の変調周波数Fとシ
フト周波数F0 との和に等しい基準周波数F+F0 で変
動する基準信号を生成する。
The frequency shift circuit 26 includes a modulation oscillator 30
If the transmission signal supplied from the directional coupler 18 is not received, the transmission wave supplied from the directional coupler 18 is passed without changing its frequency. On the other hand, the frequency shift circuit 26
When the shift signal is supplied from the modulation oscillator 30, the transmission wave supplied from the directional coupler 18 and the shift signal are combined, and the modulation frequency F and the shift frequency F 0 of the transmission wave are combined. And a reference signal that varies at a reference frequency F + F 0 equal to the sum of

【0023】本実施例において、周波数シフト回路26
は、非線形素子を用いたミキサにより構成されている。
尚、周波数シフト回路26の構成はこれに限定されるも
のではなく、変調周波数Fを基準周波数F+F0 に変換
できるものであればよい。周波数シフト回路26には、
マイクロストリップ線路32を介してミキサ34が接続
されている。ミキサ34には、また、マイクロストリッ
プ線路36,38を介して、それぞれ受信アンテナ40
およびアンプ42が接続されている。受信アンテナ40
は、送信アンテナ24から送信された送信波の反射波を
受信するためのアンテナである。受信アンテナ40に受
信された反射波は、ミキサ34に供給される。
In this embodiment, the frequency shift circuit 26
Is constituted by a mixer using a nonlinear element.
Note that the configuration of the frequency shift circuit 26 is not limited to this, but may be any as long as it can convert the modulation frequency F to the reference frequency F + F 0 . In the frequency shift circuit 26,
A mixer 34 is connected via a microstrip line 32. The mixer 34 also has a receiving antenna 40 via microstrip lines 36 and 38, respectively.
And an amplifier 42 are connected. Receiving antenna 40
Is an antenna for receiving the reflected wave of the transmission wave transmitted from the transmission antenna 24. The reflected wave received by the receiving antenna 40 is supplied to the mixer 34.

【0024】ミキサ34は、周波数シフト回路26から
供給される送信波または基準信号と、受信アンテナ40
から供給される反射波とを合成して、それらの信号の周
波数偏差に等しい周波数で変動する信号を生成する。具
体的には、周波数シフト回路26から送信波が供給され
ている場合、ミキサ34は、反射波の周波数F′と送信
波の変調周波数Fとの偏差|F−F′|を変動周波数と
するビート信号を生成する。一方、周波数シフト回路2
6から基準信号が供給されている場合、ミキサ34は、
反射波の周波数F′と基準周波数F+F0 との偏差|F
−F′+F0 |を変動周波数とする変換信号を生成す
る。ミキサ34で生成されたビート信号および変換信号
は、アンプ42に供給される。
The mixer 34 includes a transmission wave or a reference signal supplied from the frequency shift circuit 26 and a reception antenna 40.
Are combined with the reflected waves supplied from the above to generate a signal that fluctuates at a frequency equal to the frequency deviation of those signals. Specifically, when a transmission wave is supplied from the frequency shift circuit 26, the mixer 34 sets the deviation | F−F ′ | between the frequency F ′ of the reflected wave and the modulation frequency F of the transmission wave as the fluctuation frequency. Generate a beat signal. On the other hand, the frequency shift circuit 2
6 is supplied with the reference signal, the mixer 34
Deviation between frequency F ′ of reflected wave and reference frequency F + F 0 | F
A converted signal having a variable frequency of −F ′ + F 0 | is generated. The beat signal and the converted signal generated by the mixer 34 are supplied to the amplifier 42.

【0025】FM−CW方式のレーダ装置においては、
従来より、送信波の変調周波数Fと反射波の周波数F′
との偏差|F−F′|として求まるビート周波数fbに
基づいてターゲットの検出を行う手法が一般に用いられ
ている。本実施例において、ミキサ34で生成される変
換信号の周波数|F−F′+F0 |は、ビート周波数f
b=|F−F′|を用いると、fb+F0 と書き換える
ことができる。以下、この周波数fb+F0 を変換周波
数と称す。
In an FM-CW radar device,
Conventionally, the modulation frequency F of the transmitted wave and the frequency F ′ of the reflected wave
In general, a method of detecting a target based on a beat frequency fb obtained as a deviation | F−F ′ | In the present embodiment, the frequency | F−F ′ + F 0 | of the converted signal generated by the mixer 34 is equal to the beat frequency f.
b = | F-F '| if the use can be rewritten as fb + F 0. Hereinafter, this frequency fb + F 0 is referred to as a conversion frequency.

【0026】アンプ42には、マイクロストリップ線路
44を介して信号処理部10が接続されている。アンプ
42は、ミキサ34から供給されるビート信号または変
換信号を増幅して信号処理部10に供給する。信号処理
部10は、アンプ42から供給される信号の周波数、す
なわち、ビート周波数fbまたは変換周波数fb+F 0
に基づいて、送信波を反射したターゲットと車両との相
対距離Rおよび相対速度Vを演算する。
The amplifier 42 has a microstrip line
The signal processing unit 10 is connected via 44. Amplifier
42 is a beat signal or a variable supplied from the mixer 34.
The replacement signal is amplified and supplied to the signal processing unit 10. Signal processing
The section 10 controls the frequency of the signal supplied from the amplifier 42,
That is, beat frequency fb or conversion frequency fb + F 0
Of the target that reflected the transmitted wave and the vehicle based on the
The distance R and the relative speed V are calculated.

【0027】次に、図2を参照して、本実施例のレーダ
装置がターゲットを検出する原理について説明する。図
2中に実線で示す波形は、送信波の変調周波数Fの変化
を示す。また、図2中に破線で示す波形は、反射波の周
波数F′の変化を示す。図2に示す如く、発振源14か
ら発せられる送信波の変調周波数Fは、所定値f0 を中
心値として、シフト幅ΔFの範囲で増減を繰り返す。送
信波の変調周波数Fは、所定期間継続して一定の変化率
で上昇し、次いで、所定期間継続して一定の変化率で下
降する。以下、変調周波数Fが上昇する区間を上昇区間
と、変調周波数Fが下降する区間を下降区間と、また、
変調周波数Fが1サイクル増減される周期を繰り返し周
期Tmと称す。
Next, with reference to FIG. 2, the principle of detecting a target by the radar apparatus of the present embodiment will be described. The waveform shown by the solid line in FIG. 2 indicates a change in the modulation frequency F of the transmission wave. The waveform shown by the broken line in FIG. 2 indicates a change in the frequency F 'of the reflected wave. As shown in FIG. 2, the modulation frequency F of the transmission wave emitted from the oscillation source 14 repeatedly increases and decreases within a range of a shift width ΔF with a predetermined value f 0 as a center value. The modulation frequency F of the transmission wave continuously increases for a predetermined period at a constant rate of change, and then decreases at a constant rate for a predetermined period of time. Hereinafter, a section where the modulation frequency F rises is a rising section, a section where the modulation frequency F falls is a falling section,
A cycle in which the modulation frequency F is increased or decreased by one cycle is referred to as a repetition cycle Tm.

【0028】送信アンテナ24から送信された送信波が
ターゲットに照射されると、ターゲットによって反射波
が生成される。ターゲットで生成された反射波は、車両
とターゲットとの相対距離Rに対応する時間遅れと、車
両とターゲットとの相対速度Vに対応するドップラシフ
トとを伴って受信アンテナ40に受信される。
When a target is irradiated with a transmission wave transmitted from the transmission antenna 24, a reflected wave is generated by the target. The reflected wave generated by the target is received by the receiving antenna 40 with a time delay corresponding to the relative distance R between the vehicle and the target and a Doppler shift corresponding to the relative speed V between the vehicle and the target.

【0029】反射波に生ずる時間遅れΔtは、相対距離
Rおよび送信波の伝搬速度c0 を用いてΔt=2R/c
0 と表すことができる。また、送信波の周波数変化率d
F/dtは、繰り返し周期Tmおよびシフト幅ΔFを用
いて、dF/dt=ΔF/(Tm/2)=2ΔF/Tm
と表すことができる。従って、反射波が受信された時点
で、送信波と反射波との間には、反射波の時間遅れに起
因して、Δt・dF/dt={4ΔF/(c0 ・T
m)}・Rで表される周波数差が発生する。
The time delay Δt generated in the reflected wave is calculated by using the relative distance R and the propagation speed c 0 of the transmitted wave as Δt = 2R / c
It can be represented as 0 . Also, the frequency change rate d of the transmitted wave
F / dt is calculated using a repetition period Tm and a shift width ΔF, and dF / dt = ΔF / (Tm / 2) = 2ΔF / Tm
It can be expressed as. Therefore, when the reflected wave is received, Δt · dF / dt = {4ΔF / (c 0 · T) between the transmitted wave and the reflected wave due to the time delay of the reflected wave.
m) A frequency difference represented by} · R occurs.

【0030】更に、車両とターゲットとが接近する方向
を相対速度Vの正方向とすれば、反射波に生ずるドップ
ラシフト周波数は、(2F/c)・Vと表すことができ
る。上述した時間遅れに起因する周波数差は、変調周波
数Fの下降区間においては、反射波の周波数F′が変調
周波数Fに比して高くなるように発生する。従って、下
降区間におけるビート周波数fbdn は次式の如く表すこ
とができる。
Further, if the direction in which the vehicle and the target approach each other is the positive direction of the relative velocity V, the Doppler shift frequency generated in the reflected wave can be expressed as (2F / c) · V. The frequency difference caused by the above-mentioned time delay occurs such that the frequency F ′ of the reflected wave becomes higher than the modulation frequency F in the falling section of the modulation frequency F. Therefore, the beat frequency fbdn in the descending section can be expressed by the following equation.

【0031】 fbdn ={4ΔF/(c0 ・Tm)}・R+(2F/c)・V ・・・(3) また、上述した時間遅れに起因する周波数差は、変調周
波数Fの上昇区間においては、反射波の周波数F′が変
調周波数Fに比して低くなるように発生する。従って、
上昇区間におけるビート周波数fbup は次式の如く表す
ことができる。
Fbdn = {4ΔF / (c 0 · Tm)} · R + (2F / c) · V (3) Further, the frequency difference due to the above-mentioned time delay is caused in the rising section of the modulation frequency F. Is generated such that the frequency F ′ of the reflected wave becomes lower than the modulation frequency F. Therefore,
The beat frequency fbup in the rising section can be expressed as the following equation.

【0032】 fbup ={4ΔF/(c0 ・Tm)}・R−(2F/c)・V ・・・(4) 上記(3)式および(4)式において、(2F/c)お
よび{4ΔF/(c0・Tm)}をそれぞれαまたはβ
とすると、これらの式は、次式のように書き換えること
ができる。
F bup = {4ΔF / (c 0 · Tm)} · R− (2F / c) · V (4) In the above equations (3) and (4), (2F / c) and { 4ΔF / (c 0 · Tm)} is α or β, respectively.
Then, these expressions can be rewritten as the following expressions.

【0033】 fbdn =α・V+β・R ・・・(5) fbup =−α・V +β・R ・・・(6) 相対距離Rおよび相対速度Vは、上記(5)式および
(6)式より、次式の如く求めることができる。
Fbdn = α · V + β · R (5) fbup = −α · V + β · R (6) The relative distance R and the relative velocity V are expressed by the above equations (5) and (6). Thus, the following equation can be obtained.

【0034】 R=(fbdn +fbup )/2β ・・・(7) V=(fbdn −fbup )/2α ・・・(8) このように、本実施例のシステムにおいては、送信波の
周波数Fと反射波の周波数F′との偏差であるビート周
波数fbを、上昇区間および下降区間の双方において検
出することで、送信波を反射するターゲットと車両との
相対速度Vおよび相対距離Rを求めることができる。
R = (fbdn + fbup) / 2β (7) V = (fbdn−fbup) / 2α (8) As described above, in the system according to the present embodiment, the transmission wave frequency F By detecting the beat frequency fb, which is the deviation from the frequency F 'of the reflected wave, in both the rising section and the falling section, the relative speed V and the relative distance R between the target reflecting the transmission wave and the vehicle can be obtained. it can.

【0035】本実施例のシステムにおいて、信号処理部
10で処理できる周波数は、fMIN以上、かつ、fMAX
以下の周波数に限定される。従って、信号処理部10が
ビート周波数fd(fbup およびfbdn )に基づいて相
対距離Rおよび相対速度Vを求めるためには、fbup お
よびfbdn が、それぞれ以下に示す条件式を満たしてい
ることが必要となる。
In the system of this embodiment, the frequency that can be processed by the signal processing unit 10 is equal to or higher than f MIN and f MAX
It is limited to the following frequencies. Therefore, in order for the signal processing unit 10 to obtain the relative distance R and the relative velocity V based on the beat frequency fd (fbup and fbdn), it is necessary that fbup and fbdn satisfy the following conditional expressions, respectively. Become.

【0036】 fMIN ≦fbdn ≦fMAX ・・・(9) fMIN ≦fbup ≦fMAX ・・・(10) 上記(9)式の条件式は、上記(5)式の関係を代入す
ることで、以下の2つの条件式に書き換えることができ
る。
F MIN ≦ f bdn ≦ f MAX (9) f MIN ≦ f bup ≦ f MAX (10) In the conditional expression of the above expression (9), substitute the relationship of the above expression (5). Can be rewritten into the following two conditional expressions.

【0037】 fMIN ≦α・V+β・R ・・・(11) fMAX ≧α・V+β・R ・・・(12) 更に、これら2つの条件式(11)、(12)は、以下
のように整理することができる。
F MIN ≦ α · V + β · R (11) f MAX ≧ α · V + β · R (12) Further, these two conditional expressions (11) and (12) are as follows. Can be organized.

【0038】 V≧−(α/β)・R+fMIN /β ・・・(13) V≦−(α/β)・R+fMAX /β ・・・(14) 同様に、上記(10)式の条件式は、上記(6)式の関
係を用いて、以下の2つの条件式に整理することができ
る。
V ≧ − (α / β) · R + f MIN / β (13) V ≦ − (α / β) · R + f MAX / β (14) Similarly, the above equation (10) The conditional expressions can be arranged into the following two conditional expressions using the relationship of the above expression (6).

【0039】 V≦(α/β)・R−fMIN /β ・・・(15) V≧(α/β)・R−fMAX /β ・・・(16) 図3は、相対距離Rと相対速度Vの2次元座標を示す。
図3中にハッチングを付して示す領域は、上記(13)
〜(16)の条件によって限定される領域の一例であ
る。上記(13)〜(16)の条件を全て満たす領域
は、信号処理部10がビート周波数fbに基づいてター
ゲットを検出することのできる領域である。以下、この
領域を遠距離側検出領域と称す。
V ≦ (α / β) · R−f MIN / β (15) V ≧ (α / β) · R−f MAX / β (16) FIG. And two-dimensional coordinates of the relative velocity V.
The hatched region in FIG. 3 corresponds to the above (13)
It is an example of the area | region limited by the conditions of (16). The region that satisfies all of the above conditions (13) to (16) is a region where the signal processing unit 10 can detect a target based on the beat frequency fb. Hereinafter, this region is referred to as a long-distance detection region.

【0040】遠距離側検出領域は、図3に示す如く、相
対距離Rと相対速度Vの2次元座標上で菱形形状となる
ように限定される。検出領域の菱形形状は、α、βの基
礎とされる変調周波数F、シフト幅ΔF、繰り返し周期
Tm等の設定値に応じて変化する。
As shown in FIG. 3, the long-distance detection area is limited to have a rhombic shape on the two-dimensional coordinates of the relative distance R and the relative velocity V. The rhombus shape of the detection area changes according to the set values of the modulation frequency F, the shift width ΔF, the repetition period Tm, etc., which are the bases of α and β.

【0041】図3に示す遠距離側検出領域において、相
対距離Rに関する検出可能範囲は所定値R1 以上、か
つ、所定値R3 以下の範囲に限定されている。また、相
対速度Vに関する検出可能範囲は、相対距離Rが所定値
1 またはR3 である場合に最も小さく、相対距離Rが
所定値R2 に近づくに連れて大きくなる。このような設
定によれば、レーダ装置のターゲット検出能力は、車両
から距離R2 だけ離間した地点の近傍で最も優れたもの
となる。
[0041] In the far side detection region shown in FIG. 3, the detectable range for the relative distance R is the predetermined value R 1 or more, and is limited to a predetermined value R 3 or less. The detection range of the relative speed V, the relative distance R is smallest when a predetermined value R 1 or R 3, the relative distance R increases nears a predetermined value R 2. According to such a setting, the target detection capability of the radar device, becomes the best in the vicinity of a point spaced from the vehicle by a distance R 2.

【0042】レーダ装置の検出結果を車両制御に反映さ
せるうえでは、車両との相対距離Rが短いターゲットを
精度良く検出したい場合がある。相対距離Rの短いター
ゲットを精度良く検出するためには、相対距離Rの短い
領域において、相対速度Vに関する検出可能範囲を広く
確保することが必要である。
In order to reflect the detection result of the radar device in vehicle control, it may be necessary to accurately detect a target having a short relative distance R from the vehicle. In order to accurately detect a target having a short relative distance R, it is necessary to secure a wide detectable range for the relative speed V in an area where the relative distance R is short.

【0043】上述の如く、図3に示す検出領域の形状
は、変調周波数F等を変更することで変化させることが
できる。具体的には、例えば、送信波の変調周波数F
を、上記図3に示す遠距離側検出領域を得るための値の
2倍に設定すれば、上記(13)〜(16)式中のαを
2倍とし、ターゲットの検出領域を隔成する4本の直線
の傾きを遠距離側検出領域を隔成する直線の2倍とする
ことができる。以下、図3に示す遠距離側検出領域を実
現するための設定条件を基本設定条件と、また、変調周
波数Fを、基本設定条件の2倍の値とする条件を試行設
定条件と称す。
As described above, the shape of the detection area shown in FIG. 3 can be changed by changing the modulation frequency F or the like. Specifically, for example, the modulation frequency F of the transmission wave
Is set to twice the value for obtaining the long-distance detection area shown in FIG. 3, α in the above equations (13) to (16) is doubled to separate the target detection area. The inclination of the four straight lines can be twice as large as the straight lines separating the long-distance detection areas. Hereinafter, the setting condition for realizing the long-distance detection area shown in FIG. 3 is referred to as a basic setting condition, and the condition for setting the modulation frequency F to a value twice the basic setting condition is referred to as a trial setting condition.

【0044】図4は、基本設定条件により実現される検
出領域(図4中に破線で示す領域)と、試行設定条件に
より実現される検出領域(図4中にハッチングを付して
表す領域)とを対比して表す図を示す。図4に示す如
く、試行設定条件によれば、相対距離Rに関する検出可
能範囲を、基本設定条件下で実現される検出可能範囲に
比して近距離側に移動させることができる。また、試行
設定条件によれば、相対速度Vに関して最も広い検出可
能範囲を実現し得る相対距離Rを、基本設定条件下で得
られる位置に比して近距離側に移動させることができ
る。従って、試行設定条件によれば、基本設定条件時に
比して、車両から近距離の位置におけるターゲットの検
出能力を高めることができる。
FIG. 4 shows a detection area realized by the basic setting conditions (an area indicated by a broken line in FIG. 4) and a detection area realized by the trial setting conditions (an area indicated by hatching in FIG. 4). FIG. As shown in FIG. 4, according to the trial setting condition, the detectable range related to the relative distance R can be moved to a short distance side as compared with the detectable range realized under the basic setting condition. Further, according to the trial setting condition, the relative distance R that can realize the widest detectable range with respect to the relative speed V can be moved closer to the distance than the position obtained under the basic setting condition. Therefore, according to the trial setting condition, it is possible to enhance the target detection capability at a position at a short distance from the vehicle as compared with the basic setting condition.

【0045】このように、信号処理部10がビート周波
数fbに基づいてターゲットを検出する場合には、変調
周波数Fを増大させることにより、近距離領域における
レーダ装置の検出能力を高めることができる。従って、
本実施例のレーダ装置によれば、ターゲットの検出処理
をビート周波数fbに基づいて行うと共に、送信波の変
調周波数Fを適宜変化させることで遠距離領域および近
距離領域の双方で、優れた検出能力を得ることができ
る。
As described above, when the signal processing unit 10 detects a target based on the beat frequency fb, by increasing the modulation frequency F, it is possible to enhance the detection capability of the radar device in a short distance region. Therefore,
According to the radar device of the present embodiment, the target detection process is performed based on the beat frequency fb, and the modulation frequency F of the transmission wave is appropriately changed, so that excellent detection can be performed in both the long-distance region and the short-distance region. You can gain the ability.

【0046】しかし、図4に示す如く、試行設定条件下
で実現される検出領域においては、基本設定条件によっ
て実現される遠距離側検出領域に比して、相対距離Rに
関する検出可能範囲が極端に減少されている。このた
め、本実施例のレーダ装置において試行設定条件が設定
されると、近距離領域におけるレーダ装置の検出能力を
高めることができる反面、中遠距離領域におけるレーダ
装置の検出能力が極端に低下するという不都合が生ず
る。この点、上記の手法は、車両からレーダ装置の検出
領域までの距離を変更する手法として必ずしも最適な手
法ではない。
However, as shown in FIG. 4, the detectable range of the relative distance R is extremely large in the detection area realized under the trial setting condition, as compared with the long-distance detection area realized by the basic setting condition. Has been reduced to. For this reason, when the trial setting condition is set in the radar device of the present embodiment, the detection capability of the radar device in the short-distance region can be improved, but the detection capability of the radar device in the middle-distance region is extremely reduced. Inconvenience occurs. In this regard, the above method is not always an optimal method for changing the distance from the vehicle to the detection area of the radar device.

【0047】本実施例のシステムは、このような不都合
を伴うことなく、近距離領域において優れた検出能力を
実現できる点に特徴を有している。以下、その特徴部分
について説明する。本実施例のレーダ装置において、変
調発振器30に対して指令信号が供給されていない場合
は、変調発振器30はシフト信号を発生しない。この場
合、信号処理部10には、ビート周波数fbを変動周波
数とするビート信号が供給される。従って、かかる状況
下では、上記図3中にハッチングを付して表す遠距離側
検出範囲が実現される。
The system of the present embodiment is characterized in that excellent detection capability can be realized in a short-distance region without such inconvenience. Hereinafter, the characteristic portions will be described. In the radar device of the present embodiment, when no command signal is supplied to the modulation oscillator 30, the modulation oscillator 30 does not generate a shift signal. In this case, a beat signal having the beat frequency fb as a variation frequency is supplied to the signal processing unit 10. Therefore, in such a situation, a long-distance detection range indicated by hatching in FIG. 3 is realized.

【0048】本実施例のレーダ装置において、変調発振
器30に対して指令信号が供給されている場合は、変調
発振器30からシフト信号が発せられる。この場合、信
号処理部10には、変換周波数fb+F0 を変動周波数
とする変換信号が供給される。この場合、信号処理部1
0は、変換周波数fb+F0 に基づいてターゲットの相
対距離Rおよび相対速度Vを演算する。以下、かかる処
理が実行される条件を近距離設定条件と称す。
In the radar device of this embodiment, when a command signal is supplied to the modulation oscillator 30, a shift signal is generated from the modulation oscillator 30. In this case, the signal processing unit 10 is supplied with a conversion signal having the conversion frequency fb + F 0 as the fluctuation frequency. In this case, the signal processing unit 1
0 calculates the relative distance R and the relative speed V of the target based on the conversion frequency fb + F 0 . Hereinafter, a condition under which such processing is executed is referred to as a short distance setting condition.

【0049】近距離設定条件下で信号処理部10に供給
される変換信号の周波数は、具体的には、下降区間でf
bdn +F0 、上昇区間でfbup +F0 と表すことができ
る。信号処理部10に変換信号が供給される場合、信号
処理部10は、これらの変換後周波数fbdn +F0 およ
びfbup +F0 が下記の条件を満たす場合に相対距離R
および相対速度Vを演算することができる。
The frequency of the converted signal supplied to the signal processing unit 10 under the short-distance setting condition is, specifically, f
bdn + F 0, can be in rising section represents a fbup + F 0. If converted signal to the signal processing section 10 is supplied, the signal processing unit 10, these converted frequency fbdn + F 0 and the relative when fbup + F 0 satisfies the condition below the distance R
And the relative speed V can be calculated.

【0050】 fMIN ≦fbdn +F0 ≦fMAX ・・・(17) fMIN ≦fbup +F0 ≦fMAX ・・・(18) 上記(17)式および(18)式は、上記(5)式およ
び(6)式の関係を用いて、以下の4つの条件式に書き
換えることができる。
F MIN ≦ f bdn + F 0 ≦ f MAX (17) f MIN ≦ f bup + F 0 ≦ f MAX (18) The above equations (17) and (18) are obtained by the above equation (5). The following four conditional expressions can be rewritten using the relationship of the expressions (6) and (6).

【0051】 V≧−(α/β)・R+(fMIN −F0 )/β ・・・(19) V≦−(α/β)・R+(fMAX −F0 )/β ・・・(20) V≦(α/β)・R−(fMIN −F0 )/β ・・・(21) V≧(α/β)・R−(fMAX −F0 )/β ・・・(22) 図5は、基本設定条件により実現される遠距離側検出領
域(図5中に符合(13)〜(16)を付して表す破線
で示される領域)と、近距離設定条件により実現される
検出領域(図5中にハッチングを付して表す領域)とを
対比して表す図を示す。以下、近距離設定条件により実
現される検出領域を近距離側検出領域と称す。
V ≧ − (α / β) · R + (f MIN −F 0 ) / β (19) V ≦ − (α / β) · R + (f MAX −F 0 ) / β (19) (20) V ≦ (α / β) · R− (f MIN −F 0 ) / β (21) V ≧ (α / β) · R− (f MAX −F 0 ) / β (22) FIG. 5 shows a long-distance-side detection region (region indicated by a dashed line denoted by reference numerals (13) to (16) in FIG. 5) realized by the basic setting condition and a short-distance setting condition. FIG. 6 is a diagram illustrating a detection region to be realized (a region indicated by hatching in FIG. 5) in comparison. Hereinafter, the detection area realized by the short distance setting condition is referred to as a short distance side detection area.

【0052】近距離側検出領域を隔成する4本の直線、
すなわち、上記(19)〜(22)の条件を満たす領域
の境界を成す直線(19)〜(22)は、遠距離側検出
領域を隔成する4本の直線、すなわち、上記(13)〜
(16)の条件を満たす領域の境界を成す直線(19)
〜(22)と同じ傾きを有している。また、近距離検出
領域を隔成する4本の直線(19)〜(22)のV軸切
片は、それぞれ遠距離側検出領域を隔成する4本の直線
(13)〜(16)のV軸切片に比して、シフト周波数
0 に対応する大きさF0 /βだけR軸側に変更されて
いる。
Four straight lines separating the short-distance detection area,
That is, the straight lines (19) to (22) forming the boundaries of the regions satisfying the conditions (19) to (22) are four straight lines separating the long-distance detection region, that is, the lines (13) to (13).
A straight line (19) forming the boundary of the region satisfying the condition (16)
(22). The V-axis intercepts of the four straight lines (19) to (22) that separate the short-distance detection area are V-intercepts of the four straight lines (13) to (16) that separate the long-distance detection area. Compared to the axis intercept, the magnitude is changed to the R-axis side by a magnitude F 0 / β corresponding to the shift frequency F 0 .

【0053】このため、図5に示す如く、近距離側検出
領域は、遠距離側検出領域と同じ菱形形状を維持したま
ま、すなわち、相対距離Rに関する検出可能範囲、およ
び、相対速度Vに関する検出可能範囲の双方を、遠距離
側検出領域におけるそれらと同じ値に維持したまま、相
対距離Rの小さな領域に変位されている。このように、
本実施例のレーダ装置によれば、近距離設定条件を設定
することにより、検出領域の広さを狭めることなく、近
距離領域におけるレーダ装置の検出能力を高めることが
できる。従って、本実施例のレーダ装置によれば、遠距
離設定条件と近距離設定条件とを切り換えることによ
り、すなわち、変調発振器30に対して必要に応じて適
宜指令信号を供給し、または、遮断することにより、近
距離領域と遠距離領域の双方に、適当な広さを有し、か
つ、優れた検出能力を有する検出領域を発生させること
ができる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the short-distance side detection area maintains the same rhombic shape as the long-distance side detection area, that is, the detectable range for the relative distance R and the detection for the relative velocity V. While maintaining both of the possible ranges at the same values as those in the far-side detection area, the area is displaced to an area with a small relative distance R. in this way,
According to the radar apparatus of the present embodiment, by setting the short-distance setting condition, the detection capability of the radar apparatus in the short-distance area can be increased without reducing the size of the detection area. Therefore, according to the radar apparatus of the present embodiment, by switching between the long-distance setting condition and the short-distance setting condition, that is, a command signal is appropriately supplied to the modulation oscillator 30 as necessary or cut off. Thus, it is possible to generate a detection area having an appropriate size and an excellent detection capability in both the short distance area and the long distance area.

【0054】ところで、図5に示す近距離検出領域は、
シフト周波数F0 を、fMIN とほぼ同じ値に設定するこ
とで実現される領域である。本実施例のレーダ装置によ
れば、シフト周波数F0 を更に大きな値に設定すること
で、近距離側検出領域を、更に車両に接近させることが
できる。
By the way, the short distance detection area shown in FIG.
This is a region that is realized by setting the shift frequency F 0 to almost the same value as f MIN . According to the radar device of the present embodiment, by setting the shift frequency F 0 to a larger value, the near-distance detection area can be made closer to the vehicle.

【0055】図5中に一点鎖線で示す直線と、V軸とで
隔成される領域は、シフト周波数F 0 をfMIN に比して
十分大きな値に設定することで実現される近距離側検出
領域の一例を示す。近距離側検出領域をこのような範囲
に設定すれば、車両からの相対距離Rが極僅かであり、
かつ、大きな相対速度Vを有するターゲットを、精度良
く検出することが可能となる。
In FIG. 5, a straight line indicated by a dashed line and a V-axis
The region to be separated is the shift frequency F 0To fMINCompared to
Short distance detection realized by setting a sufficiently large value
4 shows an example of a region. Set the near-side detection area to this range
, The relative distance R from the vehicle is very small,
In addition, a target having a large relative velocity
Detection is possible.

【0056】これに対して、ターゲットを、常にビート
周波数fbに基づいて検出すると共に、ターゲットの検
出領域を隔成する4本の直線の傾きを急激にすること
で、検出領域を車両に接近させる手法によっては、車両
からの相対距離Rが極僅かであり、かつ、大きな相対速
度Vを有するターゲットを精度良く検出することはでき
ない。本実施例のレーダ装置は、この点においても、上
記の手法を用いるレーダ装置に対して優れている。
On the other hand, the target is always detected on the basis of the beat frequency fb, and the slope of the four straight lines separating the detection area of the target is made sharp to bring the detection area closer to the vehicle. Depending on the method, a target having a very small relative distance R from the vehicle and a large relative speed V cannot be detected with high accuracy. The radar device of the present embodiment is also superior in this respect to the radar device using the above method.

【0057】上記の実施例においては、変調発振器30
が、同一のシフト周波数F0 で変動するシフト信号を選
択的に発生する構成とされているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、変調発振器30が、0を含む所
定範囲内でシフト周波数F0をリニアに変更する構成と
してもよい。この場合、ターゲットの検出領域と車両と
の距離を、リニアに変更することが可能となる。
In the above embodiment, the modulation oscillator 30
Is configured to selectively generate a shift signal that fluctuates at the same shift frequency F 0 , but the present invention is not limited to this. it may be configured to change the shift frequency F 0 linearly. In this case, it is possible to linearly change the distance between the target detection area and the vehicle.

【0058】また、上記の実施例においては、基準周波
数F+F0 を変動周波数とする基準信号を、送信波とシ
フト信号とを合成することで生成しているが、本発明は
これに限定されるものではなく、送信波とは別の系統で
独立に基準信号を生成することとしてもよい。
In the above embodiment, the reference signal having the reference frequency F + F 0 as the variation frequency is generated by combining the transmission wave and the shift signal, but the present invention is not limited to this. Instead, the reference signal may be generated independently in a system different from the transmission wave.

【0059】更に、上記の実施例においては、送信波の
周波数Fに対してシフト周波数F0だけシフトした基準
周波数F+F0 を生成し、その基準周波数F+F0 と反
射波の周波数F′との偏差を求めることで変換周波数f
b+F0 を得ることとしているが、変換周波数fb+F
0 を生成する手法はこれに限定されるものではない。す
なわち、変換周波数fb+F0 は、反射波の周波数F′
をシフト周波数F0 だけ低下させた周波数F′−F
0 と、送信波の変調周波数Fとの偏差として求めてもよ
い。
[0059] Further, the deviation between in the above-mentioned embodiment, generates a reference frequency F + F 0 shifted by shift frequency F 0 for the frequency F of the transmission wave, the frequency F of the reference frequency F + F 0 and a reflected wave ' To obtain the conversion frequency f
b + F 0 is obtained, but the conversion frequency fb + F
The method of generating 0 is not limited to this. That is, the conversion frequency fb + F 0 is equal to the frequency F ′ of the reflected wave.
F′-F, which is reduced by the shift frequency F 0
It may be obtained as a deviation between 0 and the modulation frequency F of the transmission wave.

【0060】尚、上記の実施例においては、信号処理部
10、発振源14、方向性結合器18、および、送信ア
ンテナ24により、前記請求項5記載の「送信波送信手
段」が、受信アンテナ40により前記請求項5記載の
「反射波受信手段」が、周波数シフト回路26および変
調発振器30が前記請求項5記載の「基準信号生成手
段」が、ミキサ34および信号処理部10が前記請求項
5記載の「相対距離演算手段」が、それぞれ実現されて
いる。
In the above-described embodiment, the "transmitting wave transmitting means" according to claim 5 is configured by the signal processing unit 10, the oscillating source 14, the directional coupler 18, and the transmitting antenna 24 to form the receiving antenna. 40, the "reflected wave receiving means" according to the fifth aspect, the frequency shift circuit 26 and the modulation oscillator 30 are the "reference signal generating means" according to the fifth aspect, and the mixer 34 and the signal processing unit 10 are the same. The "relative distance calculation means" described in 5 is realized respectively.

【0061】[0061]

【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、相対速度Vに関する検出可能範囲、および、相対距
離Rに関する検出可能範囲の双方を狭めることなく、近
距離に存在するターゲットの検出能力を高めることがで
きる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a target existing at a short distance can be detected without narrowing both the detectable range for the relative speed V and the detectable range for the relative distance R. The detection ability can be improved.

【0062】請求項2記載の発明によれば、基準周波数
と反射波の周波数とを用いて、正確にビート周波数fb
に対してシフト周波数F0 だけシフトした変換後周波数
fb+F0 を生成することができる。請求項3記載の発
明によれば、送信波の周波数を利用して、簡便な手法に
より正確に基準周波数を得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the beat frequency fb is accurately determined using the reference frequency and the frequency of the reflected wave.
, The converted frequency fb + F 0 shifted by the shift frequency F 0 can be generated. According to the third aspect of the present invention, the reference frequency can be accurately obtained by a simple method using the frequency of the transmission wave.

【0063】請求項4記載の発明によれば、ターゲット
の検出領域を狭めることなく、高い検出能力を発揮する
位置を、遠距離側および近距離側の何れにも設定するこ
とができる。このため、本発明に係るレーダ装置によれ
ば、広い領域に渡って優れた検出能力を確保することが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the position exhibiting high detection capability can be set on both the long distance side and the short distance side without narrowing the target detection area. For this reason, according to the radar device of the present invention, it is possible to ensure excellent detection capability over a wide area.

【0064】また、請求項5記載の発明によれば、請求
項1記載の発明と同様に、レーダ装置に近接した位置
に、適当な広さを有するターゲットの検出領域を確保す
ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, similarly to the first aspect of the present invention, a target detection area having an appropriate size can be secured at a position close to the radar device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるレーダ装置のブロック
構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a radar apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例のレーダ装置から送信される送信波の
変調周波数の変化と本実施例のレーダ装置によって受信
される反射波の周波数の変化とを表す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a change in a modulation frequency of a transmission wave transmitted from the radar apparatus according to the embodiment and a change in a frequency of a reflected wave received by the radar apparatus according to the embodiment.

【図3】本実施例のレーダ装置において基本設定条件下
で実現される遠距離側検出領域を表す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a long-distance detection area realized under basic setting conditions in the radar apparatus of the present embodiment.

【図4】本実施例のレーダ装置において試行設定条件を
設定した場合に実現される検出領域を表す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a detection area realized when a trial setting condition is set in the radar device of the present embodiment.

【図5】本実施例のレーダ装置において近距離側設定条
件下で実現される近距離側検出領域を表す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a short-distance side detection area realized under a short-distance side setting condition in the radar apparatus of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 信号処理部 14 発振源 18 方向性結合器 24 送信アンテナ 26 周波数シフト回路 30 変調発振器 34 ミキサ 36 受信アンテナ 42 アンプ F 送信波の変調周波数 F′ 反射波の周波数 F0 シフト周波数 F+F0 基準周波数 fb ビート周波数 fbdn 下降区間におけるビート周波数 fbup 上昇区間におけるビート周波数 fb+F0 変換周波数Frequency F of 10 signal processing unit 14 oscillation source 18 directional coupler 24 transmitting antenna 26 frequency shift circuit 30 modulates the oscillator 34 mixer 36 receiving antenna 42 amplifier F transmitted wave modulation frequency F 'reflected wave 0 shift frequency F + F 0 reference frequency fb Beat frequency fbdn Beat frequency in falling section fbup Beat frequency in rising section fb + F 0 conversion frequency

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の繰り返し周期毎に変調周波数を1
サイクル増減させる送信波を所定方向に向けて送信する
と共に、前記送信波の反射波を受信し、前記送信波の周
波数と前記反射波の周波数とに基づいてターゲットとの
相対距離を測定するレーダ装置において、 ターゲットとの相対距離が、前記送信波の周波数と前記
反射波の周波数との偏差であるビート周波数に対して所
定のシフト周波数だけシフトした変換周波数に基づいて
演算されることを特徴とするレーダ装置。
1. A modulation frequency of 1 for each predetermined repetition period.
A radar device that transmits a transmission wave whose cycle is to be increased / decreased in a predetermined direction, receives a reflected wave of the transmission wave, and measures a relative distance to a target based on the frequency of the transmission wave and the frequency of the reflected wave. Wherein the relative distance to the target is calculated based on a conversion frequency shifted by a predetermined shift frequency with respect to a beat frequency which is a deviation between the frequency of the transmission wave and the frequency of the reflected wave. Radar equipment.
【請求項2】 請求項1記載のレーダ装置において、 前記変換周波数が、前記送信波の周波数に対して前記シ
フト周波数だけシフトした基準周波数と、前記反射波の
周波数との偏差として求められることを特徴とするレー
ダ装置。
2. The radar device according to claim 1, wherein the conversion frequency is obtained as a deviation between a reference frequency shifted by the shift frequency with respect to a frequency of the transmission wave and a frequency of the reflected wave. Characteristic radar device.
【請求項3】 請求項2記載のレーダ装置において、 前記基準周波数が、前記送信波の周波数に前記シフト周
波数を加算することにより生成されることを特徴とする
レーダ装置。
3. The radar device according to claim 2, wherein the reference frequency is generated by adding the shift frequency to a frequency of the transmission wave.
【請求項4】 請求項1記載のレーダ装置において、 前記シフト周波数が、0を含む所定範囲内で変更可能で
あることを特徴とするレーダ装置。
4. The radar device according to claim 1, wherein the shift frequency can be changed within a predetermined range including 0.
【請求項5】 所定の繰り返し周期毎に変調周波数を1
サイクル増減させる送信波を所定方向に向けて送信する
送信波送信手段と、 前記送信波の反射波を受信する反射波受信手段と、 前記送信波送信手段に供給される信号の一部を分離して
取り込んだ信号と、所定のシフト周波数で変動する信号
とを合成して、前記送信波の周波数に対して前記シフト
周波数分だけ高い周波数で変動する基準信号を生成する
基準信号生成手段と、 前記反射波の周波数と、前記基準信号の周波数との偏差
に基づいて、ターゲットとの相対距離を演算する相対距
離演算手段と、 を備えることを特徴とするレーダ装置。
5. A modulation frequency of one for each predetermined repetition period.
Transmitting wave transmitting means for transmitting a transmitting wave to be increased / decreased in a predetermined direction, reflected wave receiving means for receiving a reflected wave of the transmitting wave, and separating a part of a signal supplied to the transmitting wave transmitting means. A reference signal generating unit that combines the captured signal and a signal that fluctuates at a predetermined shift frequency to generate a reference signal that fluctuates at a frequency higher than the frequency of the transmission wave by the shift frequency, A radar apparatus comprising: a relative distance calculator that calculates a relative distance to a target based on a deviation between a frequency of a reflected wave and a frequency of the reference signal.
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