JP2006337223A

JP2006337223A - Radar device

Info

Publication number: JP2006337223A
Application number: JP2005163500A
Authority: JP
Inventors: Masaru Ogawa; 勝小川; Yukinori Yamada; 幸則山田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2025-06-03
Also published as: JP4446931B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect effectively an obstacle in various traveling states. <P>SOLUTION: An oscillator 10 outputs an oscillation signal both in FM-CW mode and in CW mode, and transmits a radio wave by switching between a wide-angle transmission antenna 16a and a narrow-angle transmission antenna 16b by a switch 14. A transmitted wave hits the obstacle and is reflected thereby, and then received by a receiving antenna. A received signal acquired by the receiving antenna 20 is mixed with the transmitted wave by a mixer 22, and the acquired difference signal is filtered by a filter 24 to acquire a beat signal. The distance and the speed of the obstacle are detected by a signal processing circuit 26 based on the beat signal. Then, a control circuit 30 switches adaptively two kinds of modes and two kinds of transmission antennas 16a, 16b, and performs effective obstacle detection in various states. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のモードで物体の検出を行えるレーダ装置に関する。 The present invention relates to a radar apparatus capable of detecting an object in a plurality of modes.

従来より、自動車における前後方監視など各種の用途にレーダ装置（車載レーダ）が利用されている。そして、このような車載レーダとして、ＦＭ−ＣＷレーダ、２周波ＣＷレーダ、パルスレーダなどが知られている。ＦＭ−ＣＷレーダは周波数が単調増加、単調減少するフェーズを繰り返す送信波を利用し、反射波における周波数変化から時間遅れおよびドップラシフトを検出する。２周波ＣＷレーダは２種類の周波数の連続波を順次切り換え、２種類の周波数の反射波におけるドップラシフトと位相変化をそれぞれ検出する。パルスレーダはパルスの送信から受信までの時間を検出する。 Conventionally, radar devices (car radars) have been used for various applications such as front and rear monitoring in automobiles. As such an on-vehicle radar, FM-CW radar, 2-frequency CW radar, pulse radar, and the like are known. The FM-CW radar detects a time delay and a Doppler shift from a frequency change in a reflected wave using a transmission wave that repeats a phase in which the frequency monotonously increases and decreases monotonously. The two-frequency CW radar sequentially switches between two kinds of continuous waves and detects a Doppler shift and a phase change in reflected waves of two kinds of frequencies. The pulse radar detects the time from transmission to reception of a pulse.

ＦＭ−ＣＷレーダでは、時間的な周波数変化を利用している都合上、反射波の時間的遅れが小さい近距離に存在する物体についてはその検出が難しい。また、２周波ＣＷレーダでは、相対速度のない物体を検出することができない。さらに、パルスレーダでは、パルスの送信から受信までの時間を検出するため、近距離の物体の検出は比較的難しい。 In the FM-CW radar, it is difficult to detect an object existing at a short distance where the time delay of the reflected wave is small due to the use of temporal frequency change. In addition, the two-frequency CW radar cannot detect an object having no relative speed. Furthermore, since pulse radar detects the time from pulse transmission to reception, it is relatively difficult to detect an object at a short distance.

このように、各方式のレーダでは、それぞれに短所があり、特許文献１では、２周波ＣＷレーダとＦＭ−ＣＷレーダを組み合わせ、また特許文献２では、２周波ＣＷレーダとパルスレーダを組み合わせてより効果的なレーダを実現している。 As described above, each type of radar has its own disadvantages. In Patent Document 1, two-frequency CW radar and FM-CW radar are combined. In Patent Document 2, two-frequency CW radar and pulse radar are combined. An effective radar is realized.

特開２００２−７１７９３JP 2002-71793 A 特開２００４−６９６９３JP 2004-69693 A

しかし、自動車用のレーダ装置においては、高速走行時、停止時などいろいろな状況において、衝突可能性のある物体を検出する必要があり、極めて多種類の物体を検出することが要求される。そのためには、広範囲かつ極めて近距離の物体まで検出することができ、多数の周辺静止物が存在する状況においても衝突可能性のある物体を見落とすことなく検出したいという要求がある。 However, in an automotive radar device, it is necessary to detect an object with a possibility of collision in various situations such as when traveling at high speed and when stopping, and it is required to detect an extremely wide variety of objects. For this purpose, there is a demand for detecting a wide range and an extremely close object without overlooking an object that may collide even in a situation where there are a large number of surrounding stationary objects.

本発明は、発振周波数が可変の発振器と、この発振器の出力信号を分岐する方向性結合器と、方向性結合器からの信号に応じた送信波を物体に向けて送信するアンテナであって、物体を検出する所望の範囲全体をカバーする広角な指向性を持つ広角送信アンテナと、より狭い指向性を持ち検出範囲の中心付近のみをカバーする狭角な指向性を持つ狭角送信アンテナと、を含む送信アンテナと、前記方向性結合器からの信号を広角送信アンテナまたは狭角送信アンテナのいずれに供給するかを制御するスイッチと、物体からの反射波を受信する受信アンテナと、受信アンテナからの受信信号と、方向性結合器からの信号を混合するミキサと、前記ミキサで得られる信号に基づいて、前方の物体の距離、方位、速度の少なくとも１つを検出する信号処理回路と、を有するレーダ装置であって、前記発振器は、周波数が時間的に一定の傾きを持って単調変化する周波数変調連続波のフェーズであって、少なくとも２種類の傾きのフェーズを周期的に繰り返す信号を出力するＦＭ-ＣＷモードと、一定の周波数の連続波のフェーズであって、少なくとも２種類の異なる周波数のフェーズを周期的に繰り返す信号を出力するＣＷモードと、を有し、前記信号処理回路は、前記ＦＭ−ＣＷモードおよびＣＷモードの両方のモードにおける、前記広角送信アンテナまたは狭角送信アンテナからの送信信号に基づいて、物体を検出することを特徴とする。 The present invention is an oscillator having a variable oscillation frequency, a directional coupler that branches an output signal of the oscillator, and an antenna that transmits a transmission wave according to a signal from the directional coupler toward an object, A wide-angle transmission antenna with a wide-angle directivity that covers the entire desired range for detecting an object, and a narrow-angle transmission antenna with a narrow-angle directivity that has a narrower directivity and covers only near the center of the detection range, A transmission antenna including a switch, a switch that controls whether a signal from the directional coupler is supplied to a wide-angle transmission antenna or a narrow-angle transmission antenna, a reception antenna that receives a reflected wave from an object, and a reception antenna And a signal for detecting at least one of the distance, azimuth, and velocity of the object ahead based on the signal obtained by the mixer, and a mixer for mixing the signal from the directional coupler. And a processing circuit, wherein the oscillator is a phase of a frequency-modulated continuous wave whose frequency monotonously changes with a constant slope in time, and at least two kinds of slope phases are periodically An FM-CW mode that outputs a signal that repeats at the same time, and a CW mode that outputs a signal that is a continuous wave phase having a constant frequency and periodically repeats at least two different frequency phases, The signal processing circuit detects an object based on a transmission signal from the wide-angle transmission antenna or the narrow-angle transmission antenna in both the FM-CW mode and the CW mode.

また、前記信号処理回路は、検出物体の状況から、危険度を判断し、該危険度に基づいて、前記発振器のモードまたは／および前記スイッチの切り換えを行うことが好適である。 Further, it is preferable that the signal processing circuit determines a risk level from the state of the detected object, and switches the mode of the oscillator and / or the switch based on the risk level.

また、前記ＦＭ−ＣＷモードは、周波数が異なる傾きで単調減少するフェーズを少なくとも２種類含むことが好適である。 In addition, the FM-CW mode preferably includes at least two types of phases in which the frequency monotonously decreases with different slopes.

また、前記ＦＭ−ＣＷモードと、ＣＷモードの信号は、時間的に切り換えて出力されることが好適である。 Further, it is preferable that the FM-CW mode and the CW mode signals are output after being switched in time.

また、前記受信アンテナは、物体を検出する所望の範囲全体をカバーする広角な指向性を有する２つ以上のアンテナを含むことが好適である。 In addition, it is preferable that the reception antenna includes two or more antennas having a wide-angle directivity that covers the entire desired range for detecting an object.

また、前記受信アンテナで受信した受信信号の位相差または振幅差から方位を検出することが好適である。 In addition, it is preferable to detect the azimuth from the phase difference or amplitude difference of the received signals received by the receiving antenna.

また、前記受信アンテナとミキサとの間に受信信号をオンオフするスイッチを設け、このスイッチによって受信信号を疑似振幅変調することが好適である。 It is preferable that a switch for turning on and off the reception signal is provided between the reception antenna and the mixer, and the received signal is subjected to pseudo amplitude modulation by this switch.

また、ビート信号の周波数の大小によって必要と判断された場合のみ擬似振幅変調することが好適である。 Further, it is preferable to perform the pseudo amplitude modulation only when it is determined to be necessary depending on the frequency of the beat signal.

また、前記スイッチは、ＣＷモードにおいてのみ動作させることが好適である。 The switch is preferably operated only in the CW mode.

また、前記信号処理回路は、前記ミキサからの信号からベースバンド信号を抽出する第１フィルタと、第１フィルタの出力に対し、前記スイッチのオンオフ周波数の信号を混合する第２ミキサと、第２ミキサの出力からベースバンドの信号を選択するフィルタと、を有することが好適である。 The signal processing circuit includes: a first filter that extracts a baseband signal from a signal from the mixer; a second mixer that mixes an on / off frequency signal of the switch with an output of the first filter; And a filter for selecting a baseband signal from the output of the mixer.

以上説明したように、本発明によれば、ＦＭ−ＣＷモード、ＣＷモードの２つのモードを有しており、かつ広角送信アンテナと、狭角送信アンテナを切り換えて利用することができる。従って、これらのモードとアンテナの組み合わせにより、車両等に搭載するレーダとして、近距離にターゲットがあるか否か、車両が走行中か否か、などの別に応じて、適応的にレーダを切り換えて、各種ターゲットの検出を効果的に行うことができる。 As described above, according to the present invention, the FM-CW mode and the CW mode are provided, and the wide-angle transmission antenna and the narrow-angle transmission antenna can be switched and used. Therefore, by combining these modes and antennas, the radar mounted on the vehicle etc. can be switched adaptively depending on whether there is a target at a short distance, whether the vehicle is running, etc. Various targets can be detected effectively.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

「第１実施形態」
図１は、第１実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図であり、例えば車両に搭載され前方、側方、後方などの周囲の障害物や他車を監視するために用いられる。発振周波数が可変の発振器１０は、ＦＭ−ＣＷモードおよびＣＷモードの２種類のモードで発振し、発振信号を出力する。 “First Embodiment”
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the radar apparatus according to the first embodiment, and is used, for example, for monitoring obstacles and other vehicles around the vehicle such as front, side, and rear mounted on the vehicle. The oscillator 10 having a variable oscillation frequency oscillates in two modes, an FM-CW mode and a CW mode, and outputs an oscillation signal.

図２に、発振器１０における２種類のモードの出力信号を示す。ＦＭ−ＣＷモードでは、発振器１０は、所定時間発振周波数を単調増加する上りフェーズと、所定時間発振周波数を単調減少する下りフェーズを有しており、これを順次繰り返す。上りフェーズと、下りフェーズにおける周波数変化の傾きの大きさは同一であり、発振周波数は、上りフェーズにおいて最低周波数から最高周波数に単調増加し、下りフェーズにおいて最高周波数から最低周波数に単調減少する。従って、発振周波数は、時間に従って三角波状に変化する。一方、ＣＷモードでは、２種類の発振周波数を一定時間毎に交互に採用して発振することを繰り返す。 FIG. 2 shows output signals of two types of modes in the oscillator 10. In the FM-CW mode, the oscillator 10 has an upstream phase in which the oscillation frequency monotonously increases for a predetermined time and a downstream phase in which the oscillation frequency monotonously decreases for a predetermined time, and this is sequentially repeated. The magnitude of the frequency change gradient in the upstream phase and the downstream phase is the same, and the oscillation frequency monotonously increases from the lowest frequency to the highest frequency in the upstream phase and monotonously decreases from the highest frequency to the lowest frequency in the downstream phase. Therefore, the oscillation frequency changes in a triangular wave shape with time. On the other hand, in the CW mode, two types of oscillation frequencies are alternately adopted at regular intervals, and oscillation is repeated.

発振器１０からの出力信号は、方向性結合器１２に供給され、２つに分配される。方向性結合器の一方の出力は、切り換えスイッチ１４を介し広角送信アンテナ１６ａ、または狭角送信アンテナ１６ｂのいずれかに供給される。従って、発振器１０からの出力信号が切り換えスイッチ１４により、広角送信アンテナ１６ａ、狭角送信アンテナ１６ｂのいずれか一方に供給され、ここから送信波が前方に向けて射出される。ここで、広角送信アンテナ１６ａは、所望の検出範囲全体をカバーする広角な指向性を持つアンテナであり、狭角送信アンテナ１６ｂは、検出範囲の中心部分のみをカバーする狭角な指向性を持つアンテナである。なお、検出範囲については、例えば図６に示すように車両の前方の比較的広い範囲が広角送信アンテナ１６ａのカバーする範囲であり、進行方向の狭い範囲が狭角送信アンテナ１６ｂのカバーする範囲である。また、送信アンテナ１６の広角送信アンテナ１６ａを受信アンテナ２０と共用してもよい。 The output signal from the oscillator 10 is supplied to the directional coupler 12 and distributed to the two. One output of the directional coupler is supplied to either the wide-angle transmission antenna 16a or the narrow-angle transmission antenna 16b via the changeover switch 14. Accordingly, the output signal from the oscillator 10 is supplied to either the wide-angle transmission antenna 16a or the narrow-angle transmission antenna 16b by the changeover switch 14, and the transmission wave is emitted forward from here. Here, the wide-angle transmitting antenna 16a is an antenna having a wide-angle directivity that covers the entire desired detection range, and the narrow-angle transmitting antenna 16b has a narrow-angle directivity that covers only the center portion of the detection range. It is an antenna. As for the detection range, for example, as shown in FIG. 6, a relatively wide range in front of the vehicle is a range covered by the wide-angle transmission antenna 16a, and a narrow range in the traveling direction is a range covered by the narrow-angle transmission antenna 16b. is there. Further, the wide-angle transmission antenna 16 a of the transmission antenna 16 may be shared with the reception antenna 20.

前方の物体（ターゲット）によって反射された反射波は受信アンテナ２０により受信される。この受信アンテナ２０は、検出範囲全体をカバーする広角な指向性を持つ広角アンテナである。受信アンテナ２０で得られた受信信号は、ミキサ２２に供給される。このミキサ２２には、方向性結合器１２から送信信号が供給されており、ここで受信信号と送信信号が混合され、両信号の差信号であるビート信号を含むベースバンド信号が得られる。 The reflected wave reflected by the front object (target) is received by the receiving antenna 20. The receiving antenna 20 is a wide-angle antenna having a wide-angle directivity that covers the entire detection range. The reception signal obtained by the reception antenna 20 is supplied to the mixer 22. The mixer 22 is supplied with a transmission signal from the directional coupler 12, where the reception signal and the transmission signal are mixed, and a baseband signal including a beat signal which is a difference signal between the two signals is obtained.

ミキサ２２からのベースバンド信号には、周辺の静止物を含めた多数の物体で生じた多数の周波数のビート信号が含まれており、フィルタ２４によって特定の（１つまたは複数の）ターゲットからのビート信号が抽出され、信号処理回路２６に供給される。信号処理回路２６は、発振器１０の発振モードに従って信号処理を行い、物体を検出する。また、制御回路３０は、発振器１０における発振モード、切り換えスイッチ１４の切り換えを制御する。 The baseband signal from the mixer 22 includes a number of frequency beat signals generated by a number of objects, including surrounding stationary objects, and is filtered by a filter 24 from a particular target (s). A beat signal is extracted and supplied to the signal processing circuit 26. The signal processing circuit 26 performs signal processing according to the oscillation mode of the oscillator 10 to detect an object. The control circuit 30 controls the oscillation mode in the oscillator 10 and the switching of the changeover switch 14.

このような構成によれば、ＦＭ−ＣＷモードと、ＣＷモードを切り換えることができると共に、送信アンテナ１６の指向性を広角または狭角に切り換えることができる。なお、ＦＭ−ＣＷモードでは、ターゲットによるビート信号の周波数（ビート周波数）は、送信信号と受信信号の時間差と、ドップラシフトによるものであり、上りフェーズおよび下りフェーズの両方のビート周波数から、物体までの距離および物体との相対速度が検出できる。また、ＣＷモードでは、ビート周波数はドップラシフトにより、ビート周波数から相対速度が検出でき、また２つの送信周波数におけるビート信号の位相差から相対距離を検出することができる。 According to such a configuration, the FM-CW mode and the CW mode can be switched, and the directivity of the transmission antenna 16 can be switched to a wide angle or a narrow angle. In the FM-CW mode, the frequency (beat frequency) of the beat signal by the target is due to the time difference between the transmission signal and the reception signal and the Doppler shift. From the beat frequency in both the upstream phase and the downstream phase to the object And the relative speed with respect to the object can be detected. In the CW mode, the beat frequency can detect the relative speed from the beat frequency by Doppler shift, and can detect the relative distance from the phase difference between the beat signals at the two transmission frequencies.

例えば、一般道などで周辺に静止物が多数存在する環境では、ＣＷモードで送信アンテナ１６に広角送信アンテナ１６ａを用いて静止物以外の自車に接近する物体を検出する。ＣＷモードでは、静止物と移動物体をビート信号の周波数で容易に区別できる。この場合、送信アンテナ１６、受信アンテナ２０とも広い指向性を持つ広角アンテナを用いて、広く周辺状況を監視する。 For example, in an environment such as a general road where many stationary objects exist in the vicinity, an object approaching the vehicle other than the stationary object is detected using the wide-angle transmitting antenna 16a for the transmitting antenna 16 in the CW mode. In the CW mode, a stationary object and a moving object can be easily distinguished by the frequency of the beat signal. In this case, both the transmission antenna 16 and the reception antenna 20 use a wide-angle antenna having a wide directivity to widely monitor the surrounding conditions.

しかし、物体の相対速度が極めて低速な場合や、自車が移動しており衝突のおそれがある物体が静止している場合には、ＣＷモードでは周辺静止物と分離してその物体を検出することが難しい。そこで、狭角アンテナを用いて周辺静止物からの反射波をアンテナの指向性で排除することにより、衝突のおそれがある物体からの反射波を検出しやすくする。 However, when the relative speed of the object is extremely low or when the vehicle is moving and there is a possibility of collision, the object is detected separately from the surrounding stationary object in the CW mode. It is difficult. Therefore, by using a narrow-angle antenna to eliminate the reflected wave from the surrounding stationary object with the directivity of the antenna, it is easy to detect the reflected wave from an object that may cause a collision.

また、ＣＷモードでの検出と併用してＦＭ−ＣＷモードで物体を検出する。ＦＭ−ＣＷモードにおいても、送信アンテナ１６に広角送信アンテナ１６ａを用いて周辺を監視すると共に、状況によって狭角送信アンテナ１６ｂを用いて自車が移動する方向（進行方向）などのより危険性が高く注目した方向に絞って物体を検出する。 In addition, the object is detected in the FM-CW mode in combination with the detection in the CW mode. Even in the FM-CW mode, the surroundings are monitored by using the wide-angle transmitting antenna 16a as the transmitting antenna 16, and there are more dangers such as the direction in which the vehicle moves (traveling direction) by using the narrow-angle transmitting antenna 16b depending on the situation. An object is detected by focusing in the direction of high attention.

ＦＭ−ＣＷモードでは、複数の静止物があっても距離の違いによりそれらを分離して検出できる。しかし、静止物が多数存在すると移動物体で生じたビート信号が隠されて検出し難くなる。そこで、狭角送信アンテナ１６ｂを用いてアンテナの指向性により周辺物体をできるだけ排除して検出することで衝突危険性の高い物体を効果的に検出することができる。 In the FM-CW mode, even if there are a plurality of stationary objects, they can be detected separately by the difference in distance. However, if there are many stationary objects, the beat signal generated by the moving object is hidden and is difficult to detect. Therefore, by using the narrow-angle transmitting antenna 16b to eliminate the surrounding objects as much as possible according to the directivity of the antenna, it is possible to effectively detect an object having a high collision risk.

このように、２種類のモードと２種類の送信アンテナを選択することにより広い範囲で衝突の危険性が高い物体を確実に検出することができる。 Thus, by selecting two types of modes and two types of transmission antennas, it is possible to reliably detect an object with a high risk of collision in a wide range.

また、自車が移動する方向に複数の静止障害物が存在する場合は、これら静止物についてのＣＷモードによる分離・検出は難しいため、ＦＭ−ＣＷモードを用いて距離による分離・検出を行う。しかし、数ｍ以下の近距離に物体が近付いた場合、反射波受信までの時間が短くなり、ＦＭ−ＣＷモードにる検出が難しくなる。このため、ＣＷモードを主体に検出を行う。この場合、遠距離物体の検出をできるだけ避けるために送信電力を低下させたり、より相対速度の小さい移動物体を検出するためにベースバンド信号取得時間を長くしたりすることも好適である。 In addition, when there are a plurality of stationary obstacles in the direction in which the vehicle moves, separation / detection by distance using the FM-CW mode is performed because separation / detection of these stationary objects by the CW mode is difficult. However, when an object approaches a short distance of several meters or less, the time until reception of the reflected wave is shortened, and detection in the FM-CW mode becomes difficult. For this reason, detection is performed mainly in the CW mode. In this case, it is also preferable to reduce the transmission power in order to avoid detection of a long-distance object as much as possible, or to lengthen the baseband signal acquisition time in order to detect a moving object with a lower relative speed.

このように、ＦＭ−ＣＷモードとＣＷモードの両方および送信アンテナ指向性を切り換えられるため、各種の物体を比較的正確に把握することができる。 Thus, since both FM-CW mode and CW mode and transmission antenna directivity can be switched, various objects can be grasped relatively accurately.

このような、信号処理回路２６における物体の検出結果に応じた、モードや検出範囲を切り換えについてまとめると次のようになる。 Such switching of modes and detection ranges according to the object detection result in the signal processing circuit 26 is summarized as follows.

（ｉ）自車移動時、近距離に物体なし
次のａ）〜ｃ）の態様が組み合わせて利用される。ここで「近距離」とは、ＦＭ−ＣＷモードの最短検知距離以下をいう。
ａ）ＣＷモード＋広角送信アンテナ
ＣＷモードであり、相対速度の大きな移動体を検出することができる。また、広角アンテナを採用しており、検出範囲全体についての周辺監視となる。
ｂ）ＦＭ−ＣＷモード＋広角送信アンテナ
ＦＭ−ＣＷモードであり、移動体および静止物を検出することができる。また、広角アンテナを採用しており、検出範囲全体についての周辺監視となる。
ｃ）ＦＭ−ＣＷモード＋狭角送信アンテナ
ＦＭ−ＣＷモードであり、移動体および静止物を検出することができる。また、狭角アンテナを採用しており、進行方向など注目方向の監視となる。 (I) No object at short distance when the host vehicle is moving The following modes a) to c) are used in combination. Here, the “short distance” refers to the shortest detection distance or less in the FM-CW mode.
a) CW mode + wide-angle transmitting antenna In the CW mode, a moving object having a large relative speed can be detected. In addition, a wide-angle antenna is used to monitor the periphery of the entire detection range.
b) FM-CW mode + wide-angle transmission antenna FM-CW mode, which can detect moving objects and stationary objects. In addition, a wide-angle antenna is used to monitor the periphery of the entire detection range.
c) FM-CW mode + Narrow-angle transmitting antenna This mode is FM-CW mode, and can detect moving objects and stationary objects. A narrow-angle antenna is used to monitor the direction of interest such as the direction of travel.

信号処理回路２６の検出結果において、近距離に物体がない場合は、これから問題となる物体を検出することが目的になる。そして、ビート信号の状態から、監視すべき物体の数が少ない（例えば１）場合には、上記ａ）、ｂ）を時間的に順次切り換えて周辺を含めて広く監視する。一方、監視すべき物体が多く（２以上）で、衝突危険性の高い障害物を確実に検出できないと判断した場合には、上記ａ）、ｃ）を切り換えて注目方向の物体を重点的に監視する。さらに、ａ）とｂ）、またはａ）とｃ）の切り換え頻度についても、１：１ではなく、静止物の影響度を考慮して変更することが好適である。周辺静止物が多く存在する状況で、衝突危険度が高い物体が検出された場合には、ｂ）やｃ）の割合を高くし、周辺静止物をほとんど考慮する必要がないと判断される場合には、ａ）の割合を高くするとよい。さらに、ＣＷモード＋狭角送信アンテナ検出により上記検出の補助としても構わない。 In the detection result of the signal processing circuit 26, when there is no object at a short distance, the object is to detect the problem object. Then, when the number of objects to be monitored is small (for example, 1) from the state of the beat signal, the above a) and b) are sequentially switched over time and widely monitored including the periphery. On the other hand, if there are many objects to be monitored (two or more) and it is determined that an obstacle with a high risk of collision cannot be detected reliably, the above a) and c) are switched to focus on the object in the direction of interest. Monitor. Furthermore, the switching frequency of a) and b) or a) and c) is preferably changed in consideration of the influence of a stationary object, not 1: 1. When an object with a high risk of collision is detected in a situation where there are many surrounding stationary objects, the ratio of b) and c) is increased, and it is determined that there is little need to consider the surrounding stationary object For this, it is preferable to increase the ratio of a). Furthermore, the detection may be aided by CW mode + narrow-angle transmission antenna detection.

なお、近距離か否かは、走行速度などの状況によって変化する。そこで、通常の安全車間距離や、衝突確率の演算結果等を前提として、決定するとよい。 In addition, whether it is a short distance changes with conditions, such as driving speed. Therefore, it may be determined on the assumption of a normal safe inter-vehicle distance, a calculation result of a collision probability, or the like.

（ｉｉ）自車移動時、近距離に物体あり
次のａ）、ｂ）態様が組み合わせて利用される。
ａ）ＣＷモード＋広角送信アンテナ
ＣＷモードであり、障害物までの距離によらず相対速度の大きな移動体を検出することができる。また、広角アンテナを採用しており、検出範囲全体についての周辺監視となる。
ｂ）ＣＷモード＋狭角送信アンテナ
ＣＷモードであり、周辺静止物の影響を排除して近距離で衝突危険性が高い移動体および静止物を確実に検出することができる。進行方向など注目方向の監視となる。 (Ii) When moving the vehicle, there is an object at a short distance. The following a) and b) modes are used in combination.
a) CW mode + wide-angle transmission antenna In the CW mode, a moving object having a large relative speed can be detected regardless of the distance to the obstacle. In addition, a wide-angle antenna is used to monitor the periphery of the entire detection range.
b) CW mode + Narrow-angle transmitting antenna In the CW mode, it is possible to reliably detect a moving object and a stationary object that have a high collision risk at a short distance by eliminating the influence of a surrounding stationary object. It will monitor the direction of interest such as the direction of travel.

信号処理回路２６の検出結果において、近距離に物体がある場合は、その物体の監視が重要となる。従って、ｂ）により近距離の物体を確実に監視する。また、これから問題となる恐れのある物体も事前に検出しておくことが必要であり、ａ）による周辺監視も行う。従って、上記ａ）、ｂ）を時間的に順次切り換えて監視する。この切換の頻度も、注目方向の監視必要性（例えば、衝突確率）に応じて決定するとよい。 In the detection result of the signal processing circuit 26, when there is an object at a short distance, it is important to monitor the object. Therefore, an object at a short distance is reliably monitored by b). In addition, it is necessary to detect an object that may become a problem in the future, and the periphery is monitored by a). Therefore, the above a) and b) are sequentially switched in time and monitored. The frequency of this switching may be determined according to the necessity of monitoring the direction of interest (for example, the collision probability).

（ｉｉｉ）自車停止時、近距離に物体なし
次のａ）〜ｃ）の態様が組み合わせて利用される。
ａ）ＣＷモード＋広角送信アンテナ
周辺の近づいてくる移動体を監視する。
ｂ）ＦＭ−ＣＷモード＋広角送信アンテナ
静止物を含め周辺を監視する。
ｃ）ＦＭ−ＣＷモード＋狭角送信アンテナ
危険度の高い方向があれば、その方向を注視する。 (Iii) When the host vehicle is stopped, there is no object at a short distance. The following modes a) to c) are used in combination.
a) CW mode + wide-angle transmitting antenna Monitors moving objects approaching the periphery.
b) FM-CW mode + wide-angle transmission antenna Monitor the surroundings including stationary objects.
c) FM-CW mode + narrow-angle transmitting antenna If there is a high risk direction, watch the direction.

通常は、ａ）、ｂ）を順次切り替えて周辺監視を行い、特定の方向について危険度が高いと判断された場合や、周辺静止物が多くて、衝突危険性が高いと考える特定方向の障害物の確実な検出が難しい場合には、ａ），ｃ）の組み合わせに変更する。車両停車中であり、静止物についての監視必要性は低いため、上述の（ｉ）に比べ、ａ）の採用割合を大きくすることが好適である。 Usually, a) and b) are switched sequentially to monitor the surroundings, and when it is judged that the danger level is high in a specific direction, or there are many surrounding stationary objects and the obstacle in a specific direction is considered to have a high risk of collision If it is difficult to reliably detect an object, the combination is changed to a) and c). Since the vehicle is stationary and the necessity for monitoring a stationary object is low, it is preferable to increase the adoption ratio of a) as compared with the above (i).

（ｉｖ）自車停止時、近距離に物体あり
次のａ）、ｂ）態様が組み合わせて利用される。
ａ）ＣＷモード＋広角送信アンテナ
周辺の近づいてくる移動体を監視する。
ｂ）ＣＷモード＋狭角送信アンテナ
直前（近距離）に存在する障害物を、周辺静止物の影響を少なくして検出する。 (Iv) When the vehicle is stopped, there is an object at a short distance. The following a) and b) modes are used in combination.
a) CW mode + wide-angle transmitting antenna Monitors moving objects approaching the periphery.
b) CW mode + narrow-angle transmitting antenna An obstacle existing immediately before (short distance) is detected with less influence from surrounding stationary objects.

障害物が直前に存在するため、ｂ）を中心とした検出になるが、周辺から接近する他の移動体を把握するための、ａ）を適切な間隔で実施する。また、自車は停車中であり、そのときの停車状況の他のカメラ、ナビゲーションデータなどで、検出し、この検出結果と組み合わせることも好適である。 Since an obstacle is present immediately before, detection is performed centering on b), but a) is performed at an appropriate interval to grasp other moving objects approaching from the periphery. In addition, it is also preferable that the own vehicle is stopped and detected by other cameras, navigation data, etc. in the stopping state at that time, and combined with the detection result.

「第２実施形態」
図３には、第２実施形態に係るレーダ装置の構成が示されている。まず、第２実施形態の発振器１０は、ＦＭ−ＣＷモードにおいて、図４のような発振を行う。すなわち、異なる傾きの２つの下りフェーズを順次繰り返す。発振器１０からの発振信号が方向性結合器１２、切り換えスイッチ１４を介し、２つの送信アンテナ１６ａ、１６ｂに供給されることは第１実施形態と同じである。 “Second Embodiment”
FIG. 3 shows the configuration of the radar apparatus according to the second embodiment. First, the oscillator 10 of the second embodiment oscillates as shown in FIG. 4 in the FM-CW mode. That is, two downward phases with different slopes are sequentially repeated. The oscillation signal from the oscillator 10 is supplied to the two transmission antennas 16a and 16b via the directional coupler 12 and the changeover switch 14 as in the first embodiment.

また、受信アンテナ２０として、２つの受信アンテナ２０ａ、２０ｂを有している。この２つの受信アンテナ２０ａ、２０ｂには、切り換えスイッチ４０が接続されており、受信アンテナ２０ａ、２０ｂのいずれか一方の受信信号を選択する。切り換えスイッチ４０には、数ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ程度の発振周波数の第２発振器４２によってオンオフされる変調用スイッチ４４が接続され、この変調用スイッチ４４の出力がミキサ２２に供給される。ミキサ２２において送信信号が混合され得られた差信号は、フィルタ２４に供給され、ここで所望のベースバンド信号が抽出される。 The receiving antenna 20 includes two receiving antennas 20a and 20b. The changeover switch 40 is connected to the two reception antennas 20a and 20b, and selects one of the reception signals of the reception antennas 20a and 20b. The changeover switch 40 is connected to a modulation switch 44 that is turned on and off by a second oscillator 42 having an oscillation frequency of several kHz to 10 kHz, and the output of the modulation switch 44 is supplied to the mixer 22. The difference signal obtained by mixing the transmission signals in the mixer 22 is supplied to the filter 24, where a desired baseband signal is extracted.

そして、フィルタ２４の出力は、信号処理回路２６に供給されるが、この例では信号処理回路２６は、Ａ／Ｄ変換器２６ａと、コンピュータ２６ｂからなっている。従って、フィルタ２４の出力であるベースバンド信号は、Ａ／Ｄ変換器２６ａにおいて、デジタルデータに変換され、コンピュータ２６ｂによって、信号解析に処理がなされ、物体の距離、速度、方位が検出される。なお、取得データを効率的に利用するため、切り換えスイッチ４０の切り換えタイミングとＡ／Ｄ変換器２６ａのサンプリングのタイミングは所定の遅延をもって同期させることが好ましい。 The output of the filter 24 is supplied to a signal processing circuit 26. In this example, the signal processing circuit 26 includes an A / D converter 26a and a computer 26b. Therefore, the baseband signal that is the output of the filter 24 is converted into digital data by the A / D converter 26a, and the computer 26b performs signal analysis to detect the distance, velocity, and direction of the object. In order to efficiently use the acquired data, it is preferable to synchronize the switching timing of the changeover switch 40 and the sampling timing of the A / D converter 26a with a predetermined delay.

このように、第２実施形態の装置においては、ＦＭ−ＣＷモードにおいて、図４に示すように、２つの傾きの異なる下りフェーズの信号を利用する。車載レーダにおいて、検出したいターゲットは、自車に近づいてくる物体である。自車に近づいてくる物体は、受信波の周波数がドップラシフトにより上昇する。従って、下りフェーズを用いることで、ミキサ２２において得られる差信号の周波数が大きくなり、１／ｆノイズの影響を少なくして効果的な検出が行える。 Thus, in the apparatus according to the second embodiment, in the FM-CW mode, as shown in FIG. In the in-vehicle radar, a target to be detected is an object approaching the own vehicle. For an object approaching the host vehicle, the frequency of the received wave increases due to the Doppler shift. Therefore, by using the downstream phase, the frequency of the difference signal obtained in the mixer 22 is increased, and the effect of 1 / f noise can be reduced and effective detection can be performed.

また、第２実施形態では、２つの受信アンテナ２０ａ、２０ｂを設けている。２つの受信アンテナ２０ａ、２０ｂは物理的に異なる位置に設けられるため、１つのターゲットからの反射を受信した場合に、位相や振幅が異なる。そこで、２つの受信アンテナ２０ａ、２０ｂを位相モノパルスアンテナや、振幅モノパルスアンテナとして機能させることができ、ターゲットの方位を検出することが可能になる。 In the second embodiment, two receiving antennas 20a and 20b are provided. Since the two receiving antennas 20a and 20b are provided at physically different positions, the phase and amplitude differ when receiving reflection from one target. Therefore, the two receiving antennas 20a and 20b can function as a phase monopulse antenna or an amplitude monopulse antenna, and the target orientation can be detected.

さらに、近距離の物体では、受信アンテナ２０の位置により、受信信号強度が大きく変化する。このため、複数の受信アンテナ２０ａ、２０ｂを用いることは方位を検出するだけでなく、ターゲットからのビート信号をより確実に検出するためにも有効である。 Furthermore, the received signal strength varies greatly depending on the position of the receiving antenna 20 for an object at a short distance. For this reason, using a plurality of receiving antennas 20a and 20b is effective not only for detecting the azimuth but also for detecting the beat signal from the target more reliably.

そして、この第２実施形態においては、変調用スイッチ４４を有している。この変調用スイッチ４４は、受信信号をオンオフして、受信信号に対し疑似的に振幅変調を掛ける。すなわち、ＣＷモードで生じるベースバンド信号の周波数は、ドップラシフトと同じであり、ターゲットの相対速度が小さいと極めて低くなる。このため、ミキサ２２で生じる１／ｆノイズにターゲットのビート信号が埋もれやすく、速度が遅い物体は検出できなくなる。そこで、変調用スイッチ４４を第２発振器４２の発振周波数でオンオフし、擬似的な振幅変調を掛け、その側帯波を取り出すことにより、ベースバンド信号の周波数を上昇させる。すなわち、１／ｆノイズは、周波数の上昇に従って、１／ｆでノイズの大きさが小さくなるため、周波数を上昇させることでターゲットのビート信号が検出しやすくなる。 In the second embodiment, a modulation switch 44 is provided. This modulation switch 44 turns on and off the received signal and artificially modulates the amplitude of the received signal. That is, the frequency of the baseband signal generated in the CW mode is the same as the Doppler shift, and becomes extremely low when the target relative speed is small. For this reason, the beat signal of the target is easily buried in the 1 / f noise generated in the mixer 22, and an object with a low speed cannot be detected. Therefore, the frequency of the baseband signal is raised by turning on / off the modulation switch 44 at the oscillation frequency of the second oscillator 42, applying pseudo amplitude modulation, and extracting the sideband. That is, 1 / f noise becomes smaller at 1 / f as the frequency increases, so that the target beat signal can be easily detected by increasing the frequency.

例えば、ビート信号の周波数が１００Ｈｚ程度である場合に、１０ｋＨｚのローカル信号によって振幅変調を掛ければ、９．９ｋＨｚ，１０．１ｋＨｚに側帯波が生じる。そこで、フィルタ２４で１０．１ｋＨｚの信号を取り出すことにより、ノイズの影響を抑制して、ターゲットの検出が効果的に行える。また、相対速度が０の場合でも１０ｋＨｚの信号が得られるため、ターゲットが極めて少ない環境では、相対速度０のターゲットも検出できる。 For example, when the frequency of the beat signal is about 100 Hz, if amplitude modulation is applied with a local signal of 10 kHz, sidebands are generated at 9.9 kHz and 10.1 kHz. Therefore, by extracting a 10.1 kHz signal with the filter 24, the influence of noise is suppressed and the target can be detected effectively. In addition, since a 10 kHz signal is obtained even when the relative speed is 0, a target with a relative speed of 0 can be detected in an environment where the number of targets is very small.

このように、ＣＷモードでは、相対速度が遅いターゲットの検出に変調用スイッチ４４のオンオフを利用することが好適である。例えば、次のような態様で、変調用スイッチ４４を用いることが好適である。
（自車移動時または自車停止時、近距離に物体あり）
ａ）ＣＷモード＋広角アンテナ
ｂ）ＣＷモード＋広角アンテナ＋接続スイッチ
ｃ）ＣＷモード＋狭角アンテナ
ｄ）ＣＷモード＋狭角アンテナ＋接続スイッチ Thus, in the CW mode, it is preferable to use on / off of the modulation switch 44 for detection of a target having a low relative speed. For example, it is preferable to use the modulation switch 44 in the following manner.
(There is an object at a short distance when the vehicle is moving or when the vehicle is stopped)
a) CW mode + wide-angle antenna b) CW mode + wide-angle antenna + connection switch c) CW mode + narrow-angle antenna d) CW mode + narrow-angle antenna + connection switch

ターゲットの相対速度が大きな場合には、ａ）、ｃ）を切り換えて用い、ターゲットの相対速度が小さいときには、ｂ）、ｄ）を切り換えて用いる。すなわち、信号処理回路２６において、ターゲットの速度が所定値以下と判断された場合には、変調用スイッチ４４をオンオフして、ノイズの影響を除去する。 When the relative speed of the target is large, a) and c) are switched and used, and when the relative speed of the target is small, b) and d) are switched and used. That is, when the signal processing circuit 26 determines that the target speed is equal to or lower than the predetermined value, the modulation switch 44 is turned on and off to remove the influence of noise.

さらに、ＦＭ−ＣＷモードにおいて、距離が近くノイズレベルが高い場合にスイッチをオンオフしてノイズの影響を取り除くことも好適である。 Further, in the FM-CW mode, when the distance is close and the noise level is high, it is also preferable to turn off the switch to remove the influence of noise.

「第３実施形態」
第３実施形態では、図５に示すように、フィルタ２４と信号処理回路２６との間に、発振器４２からのローカル信号を混合するミキサ５０と、ミキサ５０の出力からベースバンド信号を抽出するフィルタ５２を配置するヘテロダイン構成を有する。 “Third Embodiment”
In the third embodiment, as shown in FIG. 5, a mixer 50 that mixes a local signal from the oscillator 42 between the filter 24 and the signal processing circuit 26, and a filter that extracts a baseband signal from the output of the mixer 50. 52 has a heterodyne configuration.

上述したように、変調用スイッチ４４のオンオフによって、フィルタ２４から得られるターゲットのビート信号は、発振器４２の発振周波数だけ、周波数がシフトしたものである。ミキサ５０に同じ発振器４２からのローカル信号を供給することで、一旦シフトしたターゲットのビート信号を０Ｈｚを基準とした信号とすることができる。これにより、低周波数雑音（１／ｆノイズ）の影響を抑制して、かつ低周波数のビート信号を確実に検出することができる。 As described above, the target beat signal obtained from the filter 24 by shifting the modulation switch 44 is shifted in frequency by the oscillation frequency of the oscillator 42. By supplying a local signal from the same oscillator 42 to the mixer 50, the beat signal of the target once shifted can be made a signal based on 0 Hz. Thereby, the influence of low frequency noise (1 / f noise) can be suppressed, and a low frequency beat signal can be reliably detected.

「その他」
機械スキャン式のレーダでは、上記所望の範囲の物体検出は細い指向性ビームを有するアンテナの向きを変化させることにより実現する。すなわち、図６に示すように、広角アンテナによる車両前方の比較的広い検出範囲と、狭角アンテナによる検出範囲の中心付近のみの比較的狭い検出範囲の２種類の検出範囲を実現するためには、送信アンテナに細い指向性ビームを有する１つのアンテナを用い、その向きを変化させる量を２種類とすればよい。なお、受信アンテナに機械式スキャン式を用いてもよい。 "Other"
In the mechanical scanning radar, the object detection in the desired range is realized by changing the direction of the antenna having a thin directional beam. That is, as shown in FIG. 6, in order to realize two types of detection ranges, a relatively wide detection range in front of the vehicle using a wide-angle antenna and a relatively narrow detection range only near the center of the detection range using a narrow-angle antenna. A single antenna having a thin directional beam is used as the transmission antenna, and the amount of change in the direction may be two types. Note that a mechanical scanning type may be used for the receiving antenna.

しかし、細いビームのアンテナを機械的にスキャンする方法は、実現が容易なものの、検出範囲が広いほど走査に必要な時間が増え検出に要する時間も増加してしまう。一方、衝突の危険を検出するレーダ装置には、短い検出時間での検出が望まれており、２種類の指向性のアンテナを電気的に切り換えて検出する方が検出時間短縮のために望ましい。 However, although the method of mechanically scanning a thin beam antenna is easy to implement, the wider the detection range, the longer the time required for scanning and the longer the time required for detection. On the other hand, a radar device that detects the danger of a collision is desired to detect in a short detection time, and it is desirable to detect by switching between two types of directional antennas electrically.

送信アンテナ１６には、広角送信アンテナと、狭角送信アンテナ以外に、さらに検出範囲が異なるアンテナを用いてもよい。これらのアンテナは、１つのアンテナを電気的、機械的に切り換えることで実現してもよい。 As the transmission antenna 16, in addition to the wide-angle transmission antenna and the narrow-angle transmission antenna, an antenna having a different detection range may be used. These antennas may be realized by switching one antenna electrically and mechanically.

ＦＭ−ＣＷモードにおいては、近距離物体の検出精度を上げるために、周波数変調連続波の周波数変化の傾きを図７に示すように３種類（またはそれ以上）とすることも効果的である。傾きが異なると、検出不能な距離および速度の範囲が異なり、それぞれの傾きでの検出結果を統合することによって、検出不能な範囲を狭めることができる。なお、これについては、特開２００４−０８５４５２号公報を参照されたい。 In the FM-CW mode, in order to increase the detection accuracy of short-distance objects, it is also effective to set the gradient of the frequency change of the frequency-modulated continuous wave to three types (or more) as shown in FIG. If the inclinations are different, the undetectable distance and speed ranges are different, and the undetectable ranges can be narrowed by integrating the detection results at the respective inclinations. For this, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-085452.

ＣＷモードにおいて同じ相対速度の複数のターゲットを分離検出するため、図８に示すように、３種類またはより多数の一定周波数連続波を送信することも好適である。これによって、例えば静止物のような同一速度の複数ターゲットを分離して、より確実に検出するとともに、距離の検出精度を高めることが可能になる。 In order to separate and detect a plurality of targets having the same relative velocity in the CW mode, it is also preferable to transmit three types or a larger number of constant frequency continuous waves as shown in FIG. As a result, for example, a plurality of targets having the same speed, such as a stationary object, can be separated and detected more reliably, and the distance detection accuracy can be increased.

第１実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st Embodiment. 第１実施形態における発振信号を示す図である。It is a figure which shows the oscillation signal in 1st Embodiment. 第２実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 2nd Embodiment. 第２実施形態における発振信号を示す図である。It is a figure which shows the oscillation signal in 2nd Embodiment. 第３実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 3rd Embodiment. 検出範囲を示す図である。It is a figure which shows a detection range. ＦＭ−ＣＷモードにおける発振信号の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the oscillation signal in FM-CW mode. ＣＷモードにおける発振信号の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the oscillation signal in CW mode.

符号の説明Explanation of symbols

１０発振器、１２方向性結合器、１４スイッチ、１６送信アンテナ、１６ａ広角送信アンテナ、１６ｂ狭角送信アンテナ、２０受信アンテナ、２２ミキサ、２４フィルタ、２６信号処理回路、２６ａＡ／Ｄ変換器、２６ｂコンピュータ、３０制御回路、４０スイッチ、４２発振器、４４変調用スイッチ、５０ミキサ、５２フィルタ。 10 oscillator, 12 directional coupler, 14 switch, 16 transmitting antenna, 16a wide angle transmitting antenna, 16b narrow angle transmitting antenna, 20 receiving antenna, 22 mixer, 24 filter, 26 signal processing circuit, 26a A / D converter, 26b Computer, 30 control circuit, 40 switch, 42 oscillator, 44 modulation switch, 50 mixer, 52 filter.

Claims

発振周波数が可変の発振器と、
この発振器の出力信号を分岐する方向性結合器と、
方向性結合器からの信号に応じた送信波を物体に向けて送信するアンテナであって、物体を検出する所望の範囲全体をカバーする広角な指向性を持つ広角送信アンテナと、より狭い指向性を持ち検出範囲の中心付近のみをカバーする狭角な指向性を持つ狭角送信アンテナと、を含む送信アンテナと、
前記方向性結合器からの信号を広角送信アンテナまたは狭角送信アンテナのいずれに供給するかを制御するスイッチと、
物体からの反射波を受信する受信アンテナと、
受信アンテナからの受信信号と、方向性結合器からの信号を混合するミキサと、
前記ミキサで得られる信号に基づいて、前方の物体の距離、方位、速度の少なくとも１つを検出する信号処理回路と、
を有するレーダ装置であって、
前記発振器は、
周波数が時間的に一定の傾きを持って単調変化する周波数変調連続波のフェーズであって、少なくとも２種類の傾きのフェーズを周期的に繰り返す信号を出力するＦＭ-ＣＷモードと、
一定の周波数の連続波のフェーズであって、少なくとも２種類の異なる周波数のフェーズを周期的に繰り返す信号を出力するＣＷモードと、
を有し、
前記信号処理回路は、前記ＦＭ−ＣＷモードおよびＣＷモードの両方のモードにおける、前記広角送信アンテナまたは狭角送信アンテナからの送信信号に基づいて、物体を検出することを特徴とするレーダ装置。 An oscillator with a variable oscillation frequency;
A directional coupler for branching the output signal of the oscillator;
An antenna that transmits a transmission wave according to a signal from a directional coupler toward an object, and has a wide-angle directivity that covers the entire desired range for detecting the object, and a narrower directivity A transmission antenna including a narrow-angle transmission antenna having a narrow directivity that covers only the vicinity of the center of the detection range,
A switch for controlling whether a signal from the directional coupler is supplied to a wide-angle transmission antenna or a narrow-angle transmission antenna;
A receiving antenna for receiving a reflected wave from an object;
A mixer that mixes the received signal from the receiving antenna and the signal from the directional coupler;
A signal processing circuit for detecting at least one of a distance, an azimuth, and a velocity of an object ahead based on a signal obtained by the mixer;
A radar apparatus comprising:
The oscillator is
An FM-CW mode that outputs a signal that is a frequency-modulated continuous wave whose frequency monotonously changes with a constant slope in time and periodically repeats at least two kinds of slope phases;
A CW mode that outputs a signal that is a continuous wave phase of a constant frequency and periodically repeats at least two different phase phases;
Have
The radar apparatus according to claim 1, wherein the signal processing circuit detects an object based on a transmission signal from the wide-angle transmitting antenna or the narrow-angle transmitting antenna in both the FM-CW mode and the CW mode.

請求項１に記載のレーダ装置において、
前記信号処理回路は、検出物体の状況から、危険度を判断し、該危険度に基づいて、前記発振器のモードまたは／および前記スイッチの切り換えを行うことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1, wherein
The radar apparatus according to claim 1, wherein the signal processing circuit determines a risk level from the state of the detected object, and switches the mode of the oscillator and / or the switch based on the risk level.

請求項１または２に記載のレーダ装置において、
前記ＦＭ−ＣＷモードは、周波数が異なる傾きで単調減少するフェーズを少なくとも２種類含むことを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1 or 2,
The FM-CW mode includes at least two types of phases in which the frequency monotonously decreases with different slopes.

請求項１〜３のいずれか１つに記載のレーダ装置において、
前記ＦＭ−ＣＷモードと、ＣＷモードの信号は、時間的に切り換えて出力されることを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The FM-CW mode and the CW mode signals are switched in terms of time and output.

請求項１〜４のいずれか１つに記載のレーダ装置において、
前記受信アンテナは、物体を検出する所望の範囲全体をカバーする広角な指向性を有する２つ以上のアンテナを含むことを特徴とするレーダ装置。 In the radar apparatus according to any one of claims 1 to 4,
2. The radar apparatus according to claim 1, wherein the receiving antenna includes two or more antennas having wide-angle directivity that covers an entire desired range for detecting an object.

請求項１〜５のいずれか１つに記載のレーダ装置において、
前記受信アンテナで受信した受信信号の位相差または振幅差から方位を検出することを特徴とするレーダ装置。 In the radar device according to any one of claims 1 to 5,
A radar apparatus, wherein an azimuth is detected from a phase difference or amplitude difference of received signals received by the receiving antenna.

請求項１〜６のいずれか１つに記載のレーダ装置において、
前記受信アンテナとミキサとの間に受信信号をオンオフするスイッチを設け、このスイッチによって受信信号を疑似振幅変調することを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A radar apparatus comprising a switch for turning on and off a reception signal between the reception antenna and the mixer, and performing pseudo amplitude modulation on the reception signal by the switch.

請求項１〜７のいずれか１つに記載のレーダ装置において、
ビート信号の周波数の大小によって必要と判断された場合のみ擬似振幅変調することを特徴とするレーダ装置。 In the radar apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A radar apparatus that performs pseudo-amplitude modulation only when it is determined to be necessary depending on the frequency of a beat signal.

請求項７または８に記載のレーダ装置において、
前記スイッチは、ＣＷモードにおいてのみ動作させることを特徴とするレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 7 or 8,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the switch is operated only in the CW mode.

請求項７〜９のいずれか１つに記載のレーダ装置において、
前記信号処理回路は、
前記ミキサからの信号からベースバンド信号を抽出する第１フィルタと、
第１フィルタの出力に対し、前記スイッチのオンオフ周波数の信号を混合する第２ミキサと、
第２ミキサの出力からベースバンドの信号を選択するフィルタと、
を有することを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to any one of claims 7 to 9,
The signal processing circuit includes:
A first filter for extracting a baseband signal from a signal from the mixer;
A second mixer that mixes an on / off frequency signal of the switch with an output of the first filter;
A filter for selecting a baseband signal from the output of the second mixer;
A radar apparatus comprising: