KR100697642B1

KR100697642B1 - 레이더 장치

Info

Publication number: KR100697642B1
Application number: KR1020040103497A
Authority: KR
Inventors: 이케다히로시
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2007-03-20
Also published as: KR20050061310A; JP2005180992A; US7079071B2; US20050140542A1; EP1545001A2

Abstract

염가이고 또한 소형이면서 최소 검출 거리를 짧게 한다.

베이스밴드 신호(STB)를 생성하는 변조 신호 생성 회로와, 반송파(Sc)를 생성하는 반송파 생성 회로(4)와, 베이스밴드 신호(STB)로 반송파(Sc)를 변조하여 고주파 신호(STR)를 생성하는 변조 회로(6)와, 고주파 신호(SRR)로부터 베이스밴드 신호(SRB)를 추출하는 믹서 회로(12)와, 차량(21)에서 반사되어 믹서 회로(12)에 의해서 추출된 베이스밴드 신호(SRB)에 기초하여 차량(21)까지의 거리를 측정 가능한 검출 신호(Sd)를 생성하는 검출 신호 생성 회로(15)를 구비하고, 변조 신호 생성 회로는, 정현파 신호(SSI)를 생성하는 정현파 신호 생성 회로(2)와, 정현파 신호(SSI)를 스텝 리커버리 다이오드에 의해서 펄스 신호로 변환하여 베이스밴드 신호(STB)를 생성하는 펄스 신호 생성 회로(3)를 구비하고 있다.

Description

레이더 장치{RADAR APPARATUS}

도 1은 본 발명의 최량의 형태에 관한 레이더 장치(1)의 구성을 도시하는 블록도,

도 2는 펄스 신호 생성 회로(3)의 회로도 및 변조 회로(6)의 등가 입력 저항(R)을 주로 도시하는 블록도,

도 3은 펄스 신호 생성 회로(3)에 공급되는 정현파 신호(SSI)(파선) 및 펄스 신호 생성 회로(3)로부터 출력되는 베이스밴드 신호(STB)(실선)의 파형도,

도 4는 다른 최량의 형태에 관한 레이더 장치(1A)의 구성을 도시하는 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 1A : 레이더 장치 2 : 정현파 신호 생성 회로

2a : 직류 전원 3 : 펄스 신호 생성 회로

4 : 반송파 생성 회로 6 : 변조 회로

7 : 송신 안테나 11 : 수신 안테나

12 : 믹서 회로(변조 신호 추출 회로)

15 : 검출 신호 생성 회로 21 : 차량(측정 대상체)

Sc : 반송파 SRD : 스텝 리커버리 다이오드

SSI : 정현파 신호 STB, SRB : 베이스밴드 신호

STR, SRR : 고주파 신호 Vo : 직류 전압

본 발명은, 예를 들면, 차량 등에 탑재되어 전방의 장해물 등의 측정 대상체까지의 거리를 검출 가능하게 구성된 레이더 장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 레이더 장치에서는, 차량 등의 장해물과의 사이의 거리를 검출할 때에, 우선, 변조 신호로서의 펄스 신호로 변조한 고주파 신호를 송신 안테나로부터 출력한다. 이 때에, 고주파 신호는, 차량 등의 장해물에 의해서 반사되어, 수신 안테나에 입력된다. 이 경우, 고주파 신호를 송신한 후 고주파 신호를 수신할 때까지의 시간은, 고주파 신호가 레이더 장치와 장해물과의 사이의 거리를 왕복하는 시간, 요컨대 거리(D)의 2배의 거리(2 ×D)를 전파하는 데에 필요하게 되는 시간을 의미한다. 그런데, 펄스 폭이 넓은 변조 신호를 이용하여 비교적 근거리의 장해물을 검지하는 경우, 송신 안테나로부터 고주파 신호의 송신을 종료하기 이전에, 장해물에서 반사된 고주파 신호가 수신 안테나에 입력되기 시작하게 된다. 이 때문에, 고주파 신호의 송신 중에는 수신 장치가 작동하고 있지 않는 이러한 종류의 레이더 장치에서는, 장해물에서 반사된 고주파 신호에서의 전연(前緣) 부분의 상승 에지(또는 하강 에지)를 검출할 수 없는 결과, 장해물과의 사이의 거리를 검출할 수 없게 된다. 따라서, 비교적 근거리의 장해물과의 사이의 거리를 검출하기 위해서는, 장해물로부터의 반사파가 수신 안테나에 도착하기 이전에 송신을 종료할 수 있을 정도까지 변조 신호의 펄스 폭을 좁히는 것이 필요하다. 요컨대, 좁은 펄스 폭의 변조 신호를 생성할 수 있는 펄스 신호 생성 회로가 필요하다.

이러한 종류의 레이더 장치에 이용되는 펄스 신호 생성 회로로서, 일본국 특개평 6-303114호 공보에 개시된 펄스 발생 회로가 알려져 있다. 이 펄스 신호 생성 회로는, 동일 공보 중의 도 1에 도시하는 바와 같이, 신호 입력 단에 설치된 인버터(1)와, 지연 회로(2, 3)와, 이들 두 지연 회로(2, 3)로부터의 신호가 입력되는 NAND 회로(4)와, NOR 회로(5)를 구비하여 구성되어 있다. 이 경우, 지연 회로(2)는, 2단의 인버터(2a, 2b)에 의해서 구성되고, 인버터(1)에서 극성을 반전시킨 입력 신호를 지연시킨다. 지연 회로(3)는, 3단의 인버터(3a, 3b, 3c)에 의해서 구성되고, 펄스 신호의 출력/출력 정지를 컨트롤하기 위한 컨트롤 신호를 지연한다.

이 펄스 신호 생성 회로에서는, 동일 공보 중의 도 2에 도시하는 바와 같이, 인버터(1)의 입력 신호가 상승할 때에, NOR 회로(5)의 한쪽의 입력(5a)이 하강하여 저 레벨로 된다. 따라서, NOR 회로(5)의 출력이 고 레벨로 된다. 또, 컨트롤 신호가 고 레벨인 상태에서는, 지연 회로(2)의 출력이 지연 회로(2)의 지연 시간에 따른 시간만큼 지연되어 저 레벨로 되었을 때에, NAND 회로(4)의 출력이 입력 신호에 대해서 지연 시간에 따른 시간만큼 지연되어 고 레벨로 되어 NOR 회로(5)의 다른쪽의 입력(5b)에 입력된다. NAND 회로(4)의 출력이 고 레벨로 이행하였을 때에는, NOR 회로(5)의 출력은 하강하여 저 레벨이 된다. 따라서, NOR 회로(5)는, 지연 회로(2) 및 NAND 회로(4)의 시스템에 의한 지연 시간(t) 동안만, 출력을 고 레 벨로 유지한다. 이 결과, 지연 시간(t)과 같은 펄스 폭의 출력 신호가 생성된다. 이와 같이, 이 펄스 신호 생성 회로에 의하면, 펄스 폭이 좁은 펄스 신호를 얻는 것이 가능해지고 있다.

(특허 문헌 1) 일본국 특개평 6-303114호 공보(제2페이지, 도 1 - 도 2)

그러나, 이 펄스 신호 생성 회로를 레이더 장치에 적용한 경우, 이하의 문제점이 있다. 즉, 이 펄스 신호 생성 회로에서는, 염가인 CMOS 논리 회로로 구성하였을 때에는, 주파수 특성, 지연 시간 및 슬루 레이트 등이 제한되어 수 나노초 이하의 좁은 펄스 폭의 출력 신호를 생성하는 것이 곤란해져, 레이더 장치(1)의 최소 검출 거리를 짧게 하는 것이 곤란하다. 한편, 좁은 펄스 폭의 출력 신호를 생성시키기 위해서 화합물 반도체 등으로 구성된 고가의 초고속 논리 회로로 구성하였을 때에는, 펄스 신호 생성 회로의 비용이 앙등하고, 더 나아가서는 레이더 장치의 비용이 앙등한다는 문제점이 있다. 또한, 논리 회로를 조합하여 구성한 경우, 펄스 신호 생성 회로가 대형화하고, 더 나아가서는 레이더 장치가 대형화한다는 문제점도 있다.

본 발명은, 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 염가로 또한 소형이면서 최소 검출 거리를 짧게 할 수 있는 레이더 장치를 제공하는 것을 주 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 관한 레이더 장치는, 변조 신호를 생성하는 변조 신호 생성 회로와, 반송파를 생성하는 반송파 생성 회로와, 입력한 상기 변조 신호로 상기 반송파를 변조하여 생성한 고주파 신호를 출력하는 변조 회로와, 입력한 상기 고주파 신호로부터 상기 변조 신호를 추출하는 변조 신호 추출 회로와, 송신 안테나를 통해서 송신된 상기 고주파 신호 중의 측정 대상체에서 반사되어 수신 안테나에서 수신된 해당 고주파 신호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 상기 변조 신호에 기초하여 상기 측정 대상체까지의 거리를 측정 가능한 검출 신호를 생성하는 검출 신호 생성 회로를 구비하고, 상기 변조 신호 생성 회로는, 정현파 신호를 생성하는 정현파 신호 생성 회로와, 상기 생성된 정현파 신호를 스텝 리커버리 다이오드에 의해서 펄스 신호로 변환하여 상기 변조 신호를 생성하는 펄스 신호 생성 회로를 구비하고 있다.

이 경우, 상기 정현파 신호 생성 회로가 상기 정현파 신호에 직류 성분을 부가하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 검출 신호 생성 회로는, 1개의 상기 변조 신호에 동기하는 송신 개시 신호와, 상기 송신 안테나를 통해서 송신된 상기 고주파 신호 중의 측정 대상체에서 반사되어 수신 안테나에서 수신된 해당 고주파 신호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 상기 1개의 변조 신호에 기초하여 상기 검출 신호를 생성하도록 구성되는 것도 가능하다. 또, 상기 검출 신호 생성 회로는, 상기 송신 안테나에서 상기 수신 안테나로 새어 들어온 상기 고주파 신호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 1개의 상기 변조 신호와, 상기 송신 안테나를 통해서 송신된 상기 고주파 신호 중의 측정 대상체에서 반사되어 수신 안테나에서 수신된 해당 고주파 산호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 상기 1개의 변조 신호에 기초하여 상기 검출 신호를 생성하도록 구성되는 것도 가능하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 레이더 장치의 최량의 형태에 대해서 설명한다.

레이더 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 정현파 신호 생성 회로(2), 직류 전원(2a), 펄스 신호 생성 회로(3), 반송파 생성 회로(4), 분배 회로(5), 변조 회로(6), 송신 안테나(7), 수신 안테나(11), 믹서 회로(본 발명에서의 변조 신호 추출 회로)(12), 증폭 회로(13), 콤퍼레이터 회로(14) 및 검출 신호 생성 회로(15)를 구비하고, 측정 대상체로서의 예를 들면 차량(21)과의 사이의 거리(D)를 측정 가능한 검출 신호(Sd)를 생성 가능하게 구성되어 있다. 또한, 정현파 신호 생성 회로(2) 및 펄스 신호 생성 회로(3)는, 본 발명에서의 변조 신호 생성 회로를 구성한다. 또, 레이더 장치(1)는, 일례로서, 상기한 각 구성 요소가 1장의 프린트 기판에 탑재된 상태로 수지 몰드됨으로써 일체화(모듈화)되어 있다.

정현파 신호 생성 회로(2)는, 후술하는 베이스밴드 신호(STB)를 생성하는 기초가 되는 정현파 신호(SSI)를 생성한다. 또, 직류 전원(2a)은, 정(正) 전압의 직류 전압(Vo)(본 발명에서의 직류 성분의 일례)을 정현파 신호 생성 회로(2)에 출력한다. 이 경우, 정현파 신호 생성 회로(2)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 직류 전압(Vo)분만큼 오프셋한 정현파 신호(SSI)를 생성한다. 요컨대, 이 정현파 신호 생성 회로(2)는, 직류 전압(Vo)에 정현파 신호를 중첩시켜서(가산하여) 정현파 신호(SSI)를 생성한다.

펄스 신호 생성 회로(3)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 코일(L), 스텝 리커버리 다이오드(SRD) 및 콘덴서(C)를 구비하여 구성되고, 정현파 신호 생성 회로(2)에 의해서 출력된 정현파 신호(SSI)로부터 좁은 펄스 폭의 베이스밴드 신호(본 발명에서의 변조 신호)(STB)를 생성하여 변조 회로(6)에 출력한다. 구체적으로는, 펄스 신호 생성 회로(3)에서는, 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 코일(L)의 일단이 정현파 신호 생성 회로(2)의 출력부에 접속되고, 타단이 스텝 리커버리 다이오드(SRD)의 애노드와 접속되어 있다. 또, 스텝 리커버리 다이오드(SRD)의 캐소드는 접지 전위에 접속되어 있다. 또한, 콘덴서(C)의 일단은 스텝 리커버리 다이오드(SRD)의 애노드에 접속되고, 콘덴서(C)의 타단은 변조 회로(6)의 입력부에 접속되어 있다. 또한, 동일 도면에서는, 변조 회로(6)의 등가적인 입력 저항을 등가 입력 저항(R)으로서 나타내고 있다. 따라서, 콘덴서(C)는, 이 등가 입력 저항(R)과 함께 미분 회로를 구성한다.

이 펄스 신호 생성 회로(3)에서는, 직류 전압(Vo)이 중첩된 정현파 신호(SSI)(도 3에 파선으로 도시함)를 입력하고 있는 상태에서는, 정현파 신호(SSI)가 정 전압일 때에, 스텝 리커버리 다이오드(SRD)에 전류가 흐르는 동시에 코일(L)에 에너지가 축적된다. 이어서, 정현파 신호(SSI)가 정 전압으로부터 부(負) 전압으로 전환되었을 때에는, 그 전환의 순간으로부터 수 ㎰∼수 ㎱ 정도만큼 경과한 후에, 스텝 리커버리 다이오드(SRD)가 급격히 온 상태로부터 오프 상태로 이행된다. 스텝 리커버리 다이오드(SRD)가 오프 상태로 이행되었을 때에는, 그때까지 코일(L)에 축적되어 있었던 에너지가 순간적으로 방출되어 베이스밴드 신호(STB)가 생성된 다. 이 경우, 베이스밴드 신호(STB)의 상승 및 하강 시간은, 등가 입력 저항(R)과 콘덴서(C)로 구성되는 미분 회로의 시정수(時定數)에 의해서 규정된다. 따라서, 급격한 상승을 갖는 신호를 미분 회로에 통과시킴으로써, 도 3에 실선으로 도시하는 바와 같이, 부의 극성을 갖고 좁은 펄스 폭의 베이스밴드 신호(STB)를 얻을 수 있다. 이 레이더 장치(1)에서는, 일례로서, 0.6㎱ 정도의 좁은 펄스 폭의 베이스밴드 신호(STB)가 생성된다. 이 경우, 직류 전압(Vo)을 오프셋(부가)함으로써, 코일(L)에 축적시키는 에너지를 크게 할 수 있기 때문에, 직류 전압(Vo)을 부가하지 않는 구성과 비교하여, 베이스밴드 신호(STB)의 진폭을 보다 크게 할 수 있다. 따라서, 베이스밴드 신호(STB)를 효율적으로 생성할 수 있다. 또, 정현파 신호 생성 회로(2)와 스텝 리커버리 다이오드(SRD)로 구성함으로써 염가로 또한 간단하게 구성할 수 있다. 또, 펄스 신호 생성 회로(3)는, 도시하지 않은 파형 정형 회로에 의해서 정현파 신호(SSI)를 파형 정형하여, 정현파 신호(SSI)의 1주기마다, 베이스밴드 신호(STB)에 동기하는 송신 개시 신호(SST)를 생성하여 검출 신호 생성 회로(15)에 출력한다.

반송파 생성 회로(4)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 소정의 주파수(예를 들면 24㎓)의 반송파(Sc)를 연속하여 생성하여 분배 회로(5)에 출력한다. 분배 회로(5)는, 입력한 반송파(Sc)를 변조 회로(6)와 믹서 회로(12)에 분배하여 출력한다. 변조 회로(6)는, 부의 극성을 갖는 베이스밴드 신호(STB)로 반송파(Sc)를 변조하여 고주파 신호(STR)를 생성하는 동시에, 송신 안테나(7)를 경유하여 송신한다. 또한, 고주파 신호(STR)를 증폭하는 고주파 증폭 회로를 변조 회로(6) 내에 내장시킬 수도 있다.

한편, 수신 안테나(11)는, 송신 안테나(7)를 통해서 송신된 고주파 신호(STR) 중의 측정 대상체로서의 차량(21)에 의해서 반사된 고주파 신호(STR)를 수신하여 고주파 신호(SRR)로서 믹서 회로(12)에 출력한다. 믹서 회로(12)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 입력한 고주파 신호(SRR)와 분배 회로(5)로부터 입력한 반송파(Sc)를 믹싱하여 다운 컨버트함으로써, 고주파 신호(SRR)로부터 베이스밴드 신호(STB)에 대응하는 신호 성분을 베이스밴드 신호(SRB)로서 추출하여 증폭 회로(13)에 출력한다.

증폭 회로(13)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 입력한 베이스밴드 신호(SRB)를 증폭하여 콤퍼레이터 회로(14)에 출력한다. 콤퍼레이터 회로(14)는, 입력한 베이스밴드 신호(SRB)를 기준 전원의 기준 전압(Vr)과 비교하여, 베이스밴드 신호(SRB)를 파형 정형하여 검출 신호 생성 회로(15)에 출력한다. 이것에 의해, 베이스밴드 신호(SRB)에 포함되어 있는 기준 전압(Vr)을 하회하는 노이즈 성분이 베이스밴드 신호(SRB)로부터 제거된다. 검출 신호 생성 회로(15)는, 파형 정형된 베이스밴드 신호(SRB)와 송신 개시 신호(SST)에 기초하여, 차량(21)까지의 거리를 측정 가능한 검출 신호(Sd)를 생성하여 출력한다. 구체적으로는, 검출 신호 생성 회로(15)는, 송신 개시 신호(SST)의 상승에 동기하여 상승되고, 베이스밴드 신호(SRB)의 상승에 동기하여 하강하는 검출 신호(Sd)를 생성하여 출력한다.

다음에, 레이더 장치(1)의 전체적인 동작에 대해서 설명한다.

이 레이더 장치(1)에서는, 도 1, 2에 도시하는 바와 같이, 우선, 정현파 신 호 생성 회로(2)가, 직류 전압(Vo)을 중첩시킨 정현파 신호(SSI)를 펄스 신호 생성 회로(3)에 출력한다. 이 때에, 믹서 회로(12) 및 증폭 회로(13) 등의 수신 회로는 작동 정지 상태를 유지한다. 계속해서, 펄스 신호 생성 회로(3)는, 상기한 바와 같이, 입력한 정현파 신호(SSI)로부터 좁은 펄스 폭(일례로서, 0.6㎱ 정도)의 베이스밴드 신호(STB)를 생성하여 변조 회로(6)에 출력하는 동시에, 그 베이스밴드 신호(STB)(본 발명에서의 1개의 변조 신호)를 파형 정형한 송신 개시 신호(SST)를 검출 신호 생성 회로(15)에 출력한다. 이 때에, 검출 신호 생성 회로(15)는, 검출 신호(Sd)를 상승시킨다. 한편, 변조 회로(6)는, 펄스 신호 생성 회로(3)로부터 입력한 베이스밴드 신호(STB)로 분배 회로(5)로부터 입력한 반송파(Sc)를 변조하여 고주파 신호(STR)를 생성하여, 송신 안테나(7)에 출력한다. 이것에 의해, 송신 안테나(7)로부터, 일례로서, 0.6㎱ 정도의 펄스 폭의 고주파 신호(STR)가 송신된다.

이어서, 고주파 신호(STR)의 송신이 종료되었을 때에는, 믹서 회로(12) 및 증폭 회로(13) 등의 수신 회로가 작동을 개시한다. 이 때에, 수신 안테나(11)에는, 송신 안테나(7)에 의한 고주파 신호(STR)의 송신 개시 시간에서부터 소정 시간(T1) 경과 후에, 차량(21)에 의해서 반사된 고주파 신호(STR)가 입력된다. 이 경우, 소정 시간(T1)은, 고주파 신호(STR)가 레이더 장치(1)와 차량(21)과의 사이의 거리(D)를 왕복하는 시간, 요컨대 거리(D)의 2배의 거리(2 ×D)를 전파하는 데에 필요하게 되는 시간을 의미한다. 이어서, 믹서 회로(12)는, 수신 안테나(11)로부터 입력한 고주파 신호(SRR)와 반송파(Sc)를 믹싱함으로써, 베이스밴드 신호(SRB)를 추출한다. 이어서, 믹서 회로(12)로부터 출력된 베이스밴드 신호(SRB)는, 증폭 회로(13)에 의해서 증폭되는 동시에, 콤퍼레이터 회로(14)에 의해서 파형 정형된 후에, 검출 신호 생성 회로(15)에 입력된다. 이 경우, 이 베이스밴드 신호(SRB)가, 본 발명에서의「수신 안테나에서 수신된 고주파 신호로부터 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 1개의 변조 신호」에 상당한다. 계속해서, 검출 신호 생성 회로(15)는, 베이스밴드 신호(SRB)의 상승에 동기하여 하강 시간(T1)의 펄스 폭을 갖는 검출 신호(Sd)를 생성하여 출력한다. 요컨대, 검출 신호 생성 회로(15)는, 이미 입력되어 있는 송신 개시 신호(SST)와 베이스밴드 신호(SRB)에 기초하여 검출 신호(Sd)를 생성한다. 이 후, 외부 장치가, 레이더 장치(1)로부터 출력된 검출 신호(Sd)를 이용하여, 검출 신호(Sd)의 펄스 폭(소정 시간(T1))의 1/2의 시간과 광속(光速)에 기초하여, 레이더 장치(1)와 차량(21)과의 사이의 거리(D)를 산출한다.

이 경우, 베이스밴드 신호(STB)(요컨대 베이스밴드 신호(SRB))가 0.6㎱의 펄스 폭일 때에 있어서의 레이더 장치(1)의 최소 검출 거리는 이하와 같이 하여 구해진다. 요컨대, 고주파 신호(ST)는, 그 속도가 30만㎞/s이기 때문에, 0.6㎱의 시간 내에 18㎝를 진행한다. 이 때에, 레이더 장치(1)와 차량(21)과의 거리(D)의 2배가 이 18㎝보다도 짧을 때에는, 차량(21)에 의해서 반사된 고주파 신호(STR)가 고주파 신호(STR)의 송신을 종료하기 이전에 수신 안테나(11)에 입력된다. 이 때문에, 레이더 장치(1)에 의해서 베이스밴드 신호(SRB)의 상승 에지를 검출할 수 없고, 거리의 검출이 불가능해진다. 따라서, 이 레이더 장치(1)에 의한 차량(21)과의 사이의 거리를 검출할 수 있는 최소 검출 거리는 충분히 짧은 9㎝가 된다.

이와 같이, 이 레이더 장치(1)에 의하면, 정현파 신호 생성 회로(2)와 펄스 신호 생성 회로(3)로 변조 신호 생성 회로를 구성하고, 펄스 신호 생성 회로(3)로서 스텝 리커버리 다이오드(SRD)를 이용함으로써, 좁은 펄스 폭의 베이스밴드 신호(STB)(변조 신호)를 생성할 수 있다. 따라서, 레이더 장치(1)의 최소 검출 거리를 충분히 짧게 할 수 있다. 또, 정현파 신호 생성 회로(2)와 스텝 리커버리 다이오드(SRD)로 구성함으로써, 염가로 또한 소형으로 변조 신호 생성 회로를 구성할 수 있다. 따라서, 레이더 장치(1)를 염가로 또한 소형으로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기의 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 레이더 장치(1)에서는, 송신 개시 신호(SST)와 베이스밴드 신호(SRB)에 기초하여 검출 신호 생성 회로(15)가 검출 신호(Sd)를 생성하고 있지만, 도 4에 도시하는 레이더 장치(1A)와 같이, 송신 안테나(7)를 통해서 출력된 고주파 신호(STR) 중의 수신 안테나(11)로 새어 들어온 고주파 신호(SRRO)에 기초하여 검출 신호(Sd)를 생성하는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 이하, 레이더 장치(1)에서의 구성 요소와 동일한 기능을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 중복한 설명을 생략한다. 이 레이더 장치(1A)에서는, 송신 안테나(7) 및 수신 안테나(11)는, 송신 안테나(7)를 통해서 송신된 고주파 신호(STR)의 일부가 수신 안테나(11)에 새어 들어오는(돌아서 들어오는) 것이 가능하게 서로 근접하도록 배치되어 있다. 이 경우, 수신 안테나(11)는, 근접 배치되어 있는 송신 안테나(7)로부터의 누설파(고주파 신호(SRRO))를 최초로 수신하고, 그 후에, 차량(21)에 의해서 반사된 고주파 신호(SRR)를 수신하여, 믹서 회로(12)에 순차적으로 출력한다. 또, 믹서 회로(12)나 증폭 회로(13) 등의 수신 회로는 고주파 신호(STR)의 송신시에도 작동 상태를 유지하고 있다.

이 레이더 장치(1A)에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 믹서 회로(12)가, 입력한 고주파 신호(SRRO)와 분배 회로(5)로부터 입력한 반송파(Sc)를 믹싱하여 다운 컨버트함으로써, 고주파 신호(SRRO)로부터 베이스밴드 신호(SRBO)를 추출하여 증폭 회로(13)에 출력한다. 또, 믹서 회로(12)는, 입력한 고주파 신호(SRR)와 분배 회로(5)로부터 입력한 반송파(Sc)를 믹싱하여 다운 컨버트함으로써, 고주파 신호(SRR)로부터 베이스밴드 신호(SRB)를 추출하여 증폭 회로(13)에 출력한다. 증폭 회로(13)는, 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 입력한 베이스밴드 신호(SRBO, SRB)를 증폭하여 콤퍼레이터 회로(14)에 순차적으로 출력한다. 이어서, 콤퍼레이터 회로(14)는, 입력한 베이스밴드 신호(SRBO, SRB)를 기준 전압(Vr)과 비교함으로써 베이스밴드 신호(SRBO, SRB)를 파형 정형하여 검출 신호 생성 회로(15)에 순차적으로 출력한다. 이 경우, 베이스밴드 신호(SRBO)가 본 발명에서의「송신 안테나에서 수신 안테나로 새어 들어온 고주파로부터 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 1개의 변조 신호」에 상당하고, 베이스밴드 신호(SRB)가, 본 발명에서의「수신 안테나에서 수신된 고주파 신호로부터 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 1개의 변조 신호」에 상당한다. 검출 신호 생성 회로(15)는, 파형 정형된 베이스밴드 신호(SRBO)의 상승에 동기시켜서 검출 신호(Sd)를 상승시키고, 베이스밴드 신호(SRB)의 상승에 동기하여 검출 신호(Sd)를 하강시킨다. 이 결과, 양 베이스밴드 신호(SRBO, SRB)에 기초하여 차량(21)까지의 거리를 측정 가능한 검출 신호(Sd)가 생성된다.

이 레이더 장치(1A)에 의하면, 레이더 장치(1)와 동일한 작용 효과를 이룰 수 있다. 또, 수신한 양 고주파 신호(SRRO, SRR)의 시간차를 검출함으로써 검출 신호(Sd)를 생성할 수 있기 때문에, 레이더 장치(1)와 비교하여, 변조 회로(6) 등의 레이더 장치(1) 내의 각 회로의 지연 시간에 기인하는 오차가 발생하지 않으므로, 보다 고 정밀도로 거리를 검출할 수 있다. 또한, 이 레이더 장치(1A)에서는, 수신 안테나(11)에 고주파 신호를 직접적으로 출력하는 구성을 채용하고 있지만, 수신 안테나(11)에 직접적으로 출력하는 구성 대신에 믹서 회로(12)에 고주파 신호(STR)를 직접적으로 출력하는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 예를 들면, 저항 소자나 용량성 소자 등의 임피던스 소자를 통해서 변조 회로(6)로부터 고주파 신호(STR)를 수신 안테나(11) 또는 믹서 회로(12)에 직접적으로 출력하는 구성을 채용할 수도 있다.

또, 레이더 장치(1, 1A)에서는, 변조 신호 추출 회로의 일례로서 믹서 회로(12)를 사용한 예에 대해서 설명하였지만, 믹서 회로(12) 대신에, 검파 회로, 또는 로우 패스 필터 회로를 이용할 수도 있다. 또, 레이더 장치(1, 1A)를 모두 일체적으로 모듈화한 예에 대해서 설명하였지만, 상기의 전체 구성 요소 중에서, 송신 안테나(7) 및 수신 안테나(11)를 제외한 다른 회로만을 일체적으로 모듈화하여 구성할 수도 있다. 이 구성에 의하면, 송신 안테나(7) 및 수신 안테나(11)의 배치에 대한 자유도를 높일 수 있다. 또한, 레이더 장치(1, 1A) 전체를 소형화하기 위해서는 레이더 장치(1, 1A)를 일체적으로 모듈화하는 것이 바람직하지만, 모듈화를 필요로 하지 않는 경우, 개별의 각 회로를 회로 기판 상에 탑재하여 레이더 장치 (1, 1A)를 구성할 수도 있다. 또, 이미 설치되어 있는 송신 안테나 및 수신 안테나를 이용할 수도 있다. 또한, 송신 안테나(7)와 수신 안테나(11)를 1개의 안테나로 공용할 수도 있다.

또, 증폭 회로(13)나 콤퍼레이터 회로(14)의 배치는 필수가 아니라, 베이스밴드 신호(SRB)의 레벨이나 S/N비 등에 따라서 적당히 배치할 수 있다. 또, 각 회로끼리나, 각 회로와 각 안테나와의 사이에, 증폭 회로나 필터 등의 회로를 적당히 배치할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에 관한 레이더 장치에 의하면, 정현파 신호 생성 회로와, 스텝 리커버리 다이오드에 의해서 정현파 신호를 펄스 신호로 변환하여 변조 신호를 생성하는 펄스 신호 생성 회로를 구비하여 변조 신호 생성 회로를 구성함으로써, 온 상태로부터 오프 상태로의 이행 시간이 대단히 짧은 스텝 리커버리 다이오드가 정현파 신호를 대단히 좁은 펄스 폭의 변조 신호로 변환한다. 또, 정현파 신호 생성 회로와 스텝 리커버리 다이오드로 구성하기 때문에, 염가이고 또한 소형으로 변조 신호 생성 회로를 구성할 수 있다. 따라서, 최소 검출 거리가 짧고, 염가이고 또한 소형인 레이더 장치를 실현할 수 있다.

또, 정현파 신호 생성 회로가 정현파 신호에 직류 성분을 부가함으로써, 직류 성분을 부가하지 않은 구성과 비교하여, 변조 신호의 진폭을 크게 할 수 있다. 따라서, 좁은 펄스 폭의 변조 신호를 효율적으로 생성할 수 있다.

Claims

변조 신호로서 펄스 신호를 생성하는 변조 신호 생성 회로와, 반송파를 생성하는 반송파 생성 회로와, 입력한 상기 변조 신호로 상기 반송파를 펄스 변조하여 소정 펄스폭의 고주파 신호를 생성하여 출력하는 변조 회로와, 입력한 상기 고주파 신호로부터 상기 변조 신호를 추출하는 변조 신호 추출 회로와, 송신 안테나를 통해서 송신된 상기 고주파 신호 중의 측정 대상체에서 반사되어 수신 안테나에서 수신된 해당 고주파 신호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 상기 변조 신호에 기초하여 상기 측정 대상체까지의 거리를 측정 가능한 검출 신호를 생성하는 검출 신호 생성 회로를 구비하고,

상기 변조 신호 생성 회로는, 정현파 신호를 생성하는 정현파 신호 생성 회로와, 상기 생성된 정현파 신호를 스텝 리커버리 다이오드에 의해서 펄스 신호로 변환하여 상기 변조 신호로서 출력하는 펄스 신호 생성 회로를 구비하고 있는 레이더 장치.
제1항에 있어서, 상기 검출 신호 생성 회로는, 1개의 상기 변조 신호에 동기하는 송신 개시 신호와, 상기 송신 안테나를 통해서 송신된 상기 고주파 신호 중의 측정 대상체에서 반사되어 수신 안테나에서 수신된 해당 고주파 신호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 상기 1개의 변조 신호에 기초하여 상기 검출 신호를 생성하는 레이더 장치.
제1항에 있어서, 상기 검출 신호 생성 회로는, 상기 송신 안테나에서 상기 수신 안테나로 새어 들어온 상기 고주파 신호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 1개의 상기 변조 신호와, 상기 송신 안테나를 통해서 송신된 상기 고주파 신호 중의 측정 대상체에서 반사되어 수신 안테나에서 수신된 해당 고주파 신호로부터 상기 변조 신호 추출 회로에 의해서 추출된 상기 1개의 변조 신호에 기초하여 상기 검출 신호를 생성하는 레이더 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정현파 신호 생성 회로는, 상기 정현파 신호에 직류 성분을 부가하는 레이더 장치.