JP2007003291A - Chirp radar system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チャープレーダ装置に係り、特に、チャープ波形のレーダ電波を発射して目標物を検出するチャープレーダ装置に関する。 The present invention relates to a chirp radar device, and more particularly, to a chirp radar device that detects a target by emitting a radar radio wave having a chirp waveform.
車両に搭載され車両の周囲監視を行うために、チャープ波形のレーダ電波を発射して目標物を検知するチャープレーダ装置が利用されている。チャープ波形は、帯域幅が広く信号強度を下げることができるために、レーダ装置の消費電力を低く抑えることが可能である。 In order to monitor the surroundings of a vehicle mounted on a vehicle, a chirp radar device that detects a target by emitting a radar radio wave having a chirp waveform is used. Since the chirp waveform has a wide bandwidth and can reduce the signal strength, the power consumption of the radar apparatus can be kept low.
例えば、特許文献1には、第1のミキサと、第2のミキサと、これらの第1、第2のミキサの出力を相加する中間周波合成器とを有し、中間周波合成器の出力から中間周波帯におけるチャープ信号を得ることにより、消費電力の低減と回路規模の縮小化を図るデジタルチャープ信号発生回路が記載されている。
チャープレーダ装置を車両に搭載して車両の周囲監視を行う場合、多くの車両から同時にチャープ波形のレーダ電波が発射されるような状況では、各車両から発射されるチャープ波形のレーダ電波が混じるために、目標物を誤検出するおそれがあるという問題があった。 When a chirp radar device is mounted on a vehicle and the surroundings of the vehicle are monitored, in a situation where a radar wave with a chirp waveform is simultaneously emitted from many vehicles, the radar waves with a chirp waveform emitted from each vehicle are mixed. In addition, there is a problem that a target may be erroneously detected.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、多くの車両から同時にチャープ波形のレーダ電波が発射されるような状況で目標物の誤検出を防止できるチャープレーダ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a chirp radar device capable of preventing erroneous detection of a target in a situation where a radar wave having a chirp waveform is simultaneously emitted from many vehicles. Objective.
本発明のチャープレーダ装置は、チャープ波形のレーダ電波を発射し目標物で反射された電波を受信して前記目標物を検出するチャープレーダ装置において、
チャープ波形を出力するチャープ波形成形手段と、
装置固有のコードデータのデジタル波形を出力するデジタル波形成形手段と、
前記チャープ波形を前記デジタル波形で変調した合成波を出力する合成波成形手段を有し、
前記合成波成形手段の出力する合成波の電波を発射することにより、
多くの車両から同時にチャープ波形のレーダ電波が発射されるような状況で目標物の誤検出を防止できる。
The chirp radar device of the present invention is a chirp radar device that detects a target by emitting a radio wave of a chirp waveform and receiving a radio wave reflected by the target.
Chirp waveform shaping means for outputting a chirp waveform;
Digital waveform shaping means for outputting a digital waveform of device-specific code data;
A synthetic wave shaping means for outputting a synthetic wave obtained by modulating the chirp waveform with the digital waveform;
By emitting radio waves of the synthetic wave output from the synthetic wave shaping means,
It is possible to prevent erroneous detection of a target in a situation where a radar wave having a chirp waveform is simultaneously emitted from many vehicles.
また、前記チャープレーダ装置において、
前記デジタル波形成形手段は、前記コードデータと車両情報を含むデジタル波形を出力し、
受信信号から前記前記コードデータと車両情報を含むデジタル波形を復調して前記車両情報を得る信号処理手段を有することにより、
周辺に存在する車両の車両情報を知ることができる。
In the chirp radar device,
The digital waveform shaping means outputs a digital waveform including the code data and vehicle information,
By having a signal processing means for demodulating a digital waveform including the code data and vehicle information from a received signal to obtain the vehicle information,
It is possible to know vehicle information of vehicles in the vicinity.
また、前記チャープレーダ装置において、
前記車両情報は、車両種別であることにより、
周辺に存在する車両の車両種別を知ることができる。
In the chirp radar device,
The vehicle information is a vehicle type,
It is possible to know the vehicle type of vehicles existing in the vicinity.
本発明によれば、多くの車両から同時にチャープ波形のレーダ電波が発射されるような状況で目標物の誤検出を防止できる。 According to the present invention, erroneous detection of a target can be prevented in a situation where a radar wave having a chirp waveform is simultaneously emitted from many vehicles.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明のチャープレーダ装置の第1実施形態の構成図を示す。同図中、チャープ波形成形器10は、正弦波の周波数掃引により帯域幅を広くした図2(A)に示すようなチャープ波形を成形し、搬送波信号として合成波形成形器30に供給する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a chirp radar apparatus according to the present invention. In the figure, a chirp waveform shaper 10 shapes a chirp waveform as shown in FIG. 2A, which has a wide bandwidth by frequency sweeping of a sine wave, and supplies it as a carrier wave signal to the combined
デジタル波形成形器20は、図2(B)に示すような装置固有のコードデータのデジタル波形を成形して合成波形成形器30に供給する。なお、コードデータのデジタル波形はチャープ波形成形器10の周波数掃引波形と同期して発生される。
The
合成波形成形器30は、チャープ波形成形器10からの搬送波信号とデジタル波形成形器20からのコードデータのデジタル波形を乗算してPSK変調を行い、コードデータの値1の部分で搬送波信号を反転せず、コードデータの値0の部分で搬送波信号を反転した図2(C)に示すような合成波を生成する。合成波形成形器30の出力する被PSK変調波の合成波は、切り替え部40に供給される。
The
切り替え部40は、アンテナ50の受発信の切り替えを行うもので、発信時には合成波形成形器30の出力する合成波をアンテナ50に供給してアンテナ50から発射すると共に、合成波を信号処理部60に供給する。また、受信時にはアンテナ50で受信した信号を信号処理部60に供給する。
The
なお、切り替え部40を設けずに、合成波形成形器30の出力する合成波を送信アンテナとしてのアンテナ50及びに信号処理部60に供給し、別に設けた受信アンテナで受信した受信信号を信号処理部60に供給する構成としても良い。
In addition, without providing the
信号処理部60は、アンテナ50の受信信号と合成波形成形器30からの合成波との波形の相関を取って、発射された合成波が目標物で反射され受信されるまでの時間差を求め、測距部70に供給する。測距部70は、この時間差から物体までの距離を求める。更に、この距離を時間微分することで物体の相対速度を求める。
The
このように、合成波はチャープ波形を装置固有のコードデータでPSK変調しており、レーダ装置毎にコードデータが異なるため、多くの車両から同時にチャープ波形のレーダ電波が発射されるような状況であっても自装置から発射された合成波の反射波を識別でき、目標物の誤検出を防止できる。 In this way, the synthesized wave PSK-modulates the chirp waveform with the device-specific code data, and the code data is different for each radar device. Therefore, in a situation where radar waves with a chirp waveform are simultaneously emitted from many vehicles. Even if it exists, the reflected wave of the synthetic wave emitted from the own apparatus can be identified, and the erroneous detection of the target can be prevented.
また、チャープ波形は、正弦波の周波数掃引により帯域幅を広くした拡散波形であるが、コードデータによるPSK変調で更に拡散されて帯域幅が広くなり、これによって信号強度を更に下げることができ、レーダ装置の消費電力を更に低く抑えることが可能となる。 The chirp waveform is a spread waveform whose bandwidth is widened by a frequency sweep of a sine wave, but is further spread by PSK modulation using code data to widen the bandwidth, thereby further reducing the signal strength, The power consumption of the radar apparatus can be further reduced.
<第2実施形態>
図3は、本発明のチャープレーダ装置の第2実施形態の構成図を示す。同図中、図1と同一部分には同一符号を付す。
Second Embodiment
FIG. 3 shows a block diagram of a second embodiment of the chirp radar device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG.
図3において、チャープ波形成形器10は、正弦波の周波数掃引により帯域幅を広くした図2(A)に示すようなチャープ波形を成形し、搬送波信号として合成波形成形器30に供給する。
In FIG. 3, a chirp waveform shaper 10 shapes a chirp waveform as shown in FIG. 2A, in which the bandwidth is widened by a frequency sweep of a sine wave, and supplies it as a carrier wave signal to the combined
デジタル波形成形器80は、図4に示すように、先頭コードと情報コードとコードデータからなる固定長のデジタル波形を成形して合成波形成形器30に供給する。先頭コードは、例えば「0101」等の所定ビットパターンである。車両情報としての情報コードは、一般車両、消防車、パトカー等の車両種別を識別するためのコードである。コードデータは図2(B)に示すような装置固有のコードである。
As shown in FIG. 4, the
なお、先頭コードと情報コードとコードデータからなるデジタル波形はチャープ波形成形器10の周波数掃引波形と同期して発生される。
A digital waveform composed of the head code, information code, and code data is generated in synchronization with the frequency sweep waveform of the
合成波形成形器30は、チャープ波形成形器10からの搬送波信号とデジタル波形成形器20からのデジタル波形を乗算してPSK変調を行い、先頭コードと情報コードとコードデータの値1の部分で搬送波信号を反転せず、値0の部分で搬送波信号を反転した図2(C)に示すような合成波を生成する。合成波形成形器30の出力する被PSK変調波の合成波は、切り替え部40に供給される。
The
切り替え部40は、アンテナ50の受発信の切り替えを行うもので、発信時には合成波形成形器30の出力する合成波をアンテナ50に供給してアンテナ50から発射すると共に、合成波を信号処理部60に供給する。また、受信時にはアンテナ50で受信した信号を信号処理部60,90に供給する。
The
なお、切り替え部40を設けずに、合成波形成形器30の出力する合成波を送信アンテナとしてのアンテナ50及びに信号処理部60に供給し、別に設けた受信アンテナで受信した受信信号を信号処理部60,90に供給する構成としても良い。
In addition, without providing the
信号処理部60は、アンテナ50の受信信号と合成波形成形器30からの合成波との波形の相関を取って、発射された合成波が目標物で反射され受信されるまでの時間差を求め、測距部70に供給する。測距部70は、この時間差から物体までの距離を求める。更に、この距離を時間微分することで物体の相対速度を求める。
The
信号処理部90は、アンテナ50の受信信号をPSK復調する。この後、復調信号の先頭コードを識別して情報コードを得る。そして、この情報コードを表示部100に供給する。表示部100は情報コードを一般車両、消防車、パトカー等の車両種別に変換して表示し、消防車、パトカー等の緊急車両が検出された場合には点滅表示や警報音等により警報を発する。
The
このため、自車の周辺に存在する車両が発射した合成波の受信信号から自車の周辺に存在する車両の車両種別を知ることができる。 For this reason, it is possible to know the vehicle type of the vehicle existing around the host vehicle from the received signal of the synthesized wave emitted by the vehicle existing around the host vehicle.
なお、合成波はチャープ波形を装置固有のコードデータでPSK変調しており、レーダ装置毎にコードデータが異なるため、多くの車両から同時にチャープ波形のレーダ電波が発射されるような状況であっても自装置から発射された合成波の反射波を識別でき、目標物の誤検出を防止でき、また、チャープ波形は、正弦波の周波数掃引により帯域幅を広くした拡散波形であるが、コードデータによるPSK変調で更に拡散されて帯域幅が広くなり、これによって信号強度を更に下げることができ、レーダ装置の消費電力を更に低く抑えることが可能となることは第1実施形態と同様である。 Note that the synthesized wave is PSK modulated with chirp waveform using device-specific code data, and the code data is different for each radar device. Can identify the reflected wave of the synthesized wave emitted from its own device, prevent false detection of the target, and the chirp waveform is a spread waveform whose bandwidth is widened by frequency sweep of the sine wave. As in the first embodiment, the signal is further spread by the PSK modulation according to the above and the bandwidth is widened, whereby the signal strength can be further reduced and the power consumption of the radar apparatus can be further reduced.
なお、チャープ波形成形器10が請求項記載のチャープ波形成形手段に相当し、デジタル波形成形器20,80がデジタル波形成形手段に相当し、合成波形成形器30が合成波成形手段に相当し、信号処理部90が信号処理手段に相当する。
The
10 チャープ波形成形器
20,80 デジタル波形成形器
30 合成波形成形器
40 切り替え部
50 アンテナ
60,90 信号処理部
70 測距部
100 表示部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
チャープ波形を出力するチャープ波形成形手段と、
装置固有のコードデータのデジタル波形を出力するデジタル波形成形手段と、
前記チャープ波形を前記デジタル波形で変調した合成波を出力する合成波成形手段を有し、
前記合成波成形手段の出力する合成波の電波を発射することを特徴とするチャープレーダ装置。 In a chirp radar device that detects a target by emitting a radio wave of a chirp waveform and receiving a radio wave reflected by the target,
Chirp waveform shaping means for outputting a chirp waveform;
Digital waveform shaping means for outputting a digital waveform of device-specific code data;
A synthetic wave shaping means for outputting a synthetic wave obtained by modulating the chirp waveform with the digital waveform;
A chirp radar device that emits a radio wave of a synthetic wave output from the synthetic wave shaping means.
前記デジタル波形成形手段は、前記コードデータと車両情報を含むデジタル波形を出力し、
受信信号から前記前記コードデータと車両情報を含むデジタル波形を復調して前記車両情報を得る信号処理手段を
有することを特徴とするチャープレーダ装置。 The chirp radar device according to claim 1, wherein
The digital waveform shaping means outputs a digital waveform including the code data and vehicle information,
A chirp radar device comprising signal processing means for obtaining the vehicle information by demodulating a digital waveform including the code data and vehicle information from a received signal.
前記車両情報は、車両種別であることを特徴とするチャープレーダ装置。 The chirp radar device according to claim 2,
The chirp radar device, wherein the vehicle information is a vehicle type.
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- 2005-06-22 JP JP2005182262A patent/JP2007003291A/en active Pending
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