JP2012088238A - 車載用レーダ装置、および車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法 - Google Patents
車載用レーダ装置、および車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】上昇・下降を繰り返す周波数をもった変調波を送信する送信部(10)と、変調波が対象物で反射した反射波を受信する受信部(20)と、送信波と反射波の周波数差を持つビート信号を周波数解析し、周波数上昇時/下降時それぞれの周波数解析結果からピーク周波数を算出し、両ピーク周波数から対象物の距離と相対速度を算出する信号処理部(30)とを備え、信号処理部は、周波数上昇時/下降時のそれぞれのビート信号の周波数解析における上昇時ノイズレベルと下降時ノイズレベルとを比較し、一方のノイズレベルが他方のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する干渉検知部(34)を有する。
【選択図】図1
Description
ビート信号を周波数解析したときの受信レベルのうち、ノイズレベルについては、車載用レーダ装置の回路内で発生するものである。そして、特に、高周波回路では、熱によりノイズレベルが増減する。また、車載用レーダ装置の器差も存在し、個々の車載用レーダ装置ごとに、ノイズレベルの大きさは異なる。これらのノイズレベルの変化や器差が大きいと、干渉が発生したと判断する際の閾値の決定が困難となる。一方、ノイズレベルの変化・器差をできるだけ減らすためには、コストアップとなる問題がある。
図1は、本発明の実施の形態1における車載用レーダ装置を利用したACCシステムの構成図である。本実施の形態1では、周波数上昇、下降の2種類の変調で計測を行う。
また、CW方式の外乱電波を受信した場合については、ケース4〜ケース6として、実施の形態2で、後述することとする。
図2は、本発明の実施の形態1の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース1の図である。具体的には、この図2は、ある距離y[m]、相対速度0[m/s]の対象物による反射波を受信している状態において、他のFMCWレーダの送信波を外乱電波として受信した際に、周波数下降時のみ外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
図4は、本発明の実施の形態1の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース2の図である。具体的には、この図4は、ある距離y[m]、相対速度0[m/s]の対象物による反射波を受信している状態において、ケース1と同様に他のFMCWレーダの送信波を外乱電波として受信した際に、周波数上昇時と周波数下降時の両方で、外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
図7は、本発明の実施の形態1の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース3の図である。具体的には、この図7は、ある距離y[m]、相対速度0[m/s]の対象物による反射波を受信している状態において、ケース1、2と同様に他のFMCWレーダの送信波を外乱電波として受信した際に、周波数上昇時と周波数下降時の両方で、外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
[干渉判定条件A]周波数上昇時と周波数下降時のビート信号のFFT結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなること
先の実施の形態1では、FMCW方式の外乱電波を受信した場合について、ケース1〜ケース3の3ケースを説明した。これに対して、本実施の形態2では、CW方式の外乱電波を受信した場合について、ケース4〜ケース6の3ケースを説明する。なお、本実施の形態2における全体構成は、先の実施の形態1における図1の構成と同様であり、説明を省略する。
図10は、本発明の実施の形態2の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース4の図である。具体的には、この図10は、ある距離y[m]、相対速度0[m/s]の対象物による反射波を受信している状態において、FM変調なしのCW波を外乱電波として受信した際に、周波数上昇時と周波数下降時の両方で、外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
図12は、本発明の実施の形態2の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース5の図である。具体的には、この図12は、ある距離y[m]、相対速度0[m/s]の対象物による反射波を受信している状態において、FM変調なしのCW波を外乱電波として受信した際に、変調帯域のことなる2種類(第1パターンおよび第2パターン)の送信周波数を使用することで、一方の送信周波数でのみ外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
図14は、本発明の実施の形態2の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース6の図である。具体的には、この図14は、ある距離y[m]、相対速度0[m/s]の対象物による反射波を受信している状態において、FM変調なしのCW波を外乱電波として受信した際に、変調幅のことなる2種類(第1パターンおよび第2パターン)の送信周波数を使用することで、一方の送信周波数でのみ外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
[干渉発生条件B]異なる変調幅や変調帯域において、第1パターンの第1の周波数上昇時と第1の周波数下降時のビート信号のFFT結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなるか、または、第2パターンの第2の周波数上昇時と第2の周波数下降時のビート信号のFFT結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなること
[干渉発生条件C]異なる変調幅や変調帯域において、第1パターンの第1の周波数上昇時と第2パターンの第2の周波数上昇時のビート信号のFFT結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなるか、または、第1パターンの第1の周波数下降時と第2パターンの第2の周波数下降時のビート信号のFFT結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなること
Claims (4)
- 上昇・下降を繰り返す周波数をもった変調波を送信する送信部と、
送信された前記変調波が、距離および相対速度の検出対象である対象物で反射した反射波を受信する受信部と、
前記送信波の周波数と前記反射波の周波数との周波数差を持つビート信号を周波数解析し、周波数上昇時および下降時それぞれの周波数解析結果からピーク周波数を算出し、周波数上昇時のピーク周波数と周波数下降時のピーク周波数から前記対象物の距離と相対速度を算出する信号処理部と
を備えたFMCW方式の車載用レーダ装置において、
前記信号処理部は、周波数上昇時のビート信号の周波数解析における上昇時ノイズレベルと、周波数下降時のビート信号の周波数解析における下降時ノイズレベルとを比較し、上昇時ノイズレベルまたは下降時ノイズレベルのいずれか一方のノイズレベルが、他方のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する干渉検知部を有する
ことを特徴とする車載用レーダ装置。 - 請求項1に記載の車載用レーダ装置において、
前記送信部は、周波数上昇時および周波数下降時において異なる周波数変調幅もしくは異なる周波数変調帯域で構成される第1パターンおよび第2パターンを含む変調波を送信し、
前記干渉検知部は、前記第1パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベル、および前記第2パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベルの4つのノイズレベルを比較し、いずれか1つ以上のノイズレベルが、その他のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する
ことを特徴とする車載用レーダ装置。 - 上昇・下降を繰り返す周波数をもった変調波を送信する送信ステップと、
送信された前記変調波が、距離および相対速度の検出対象である対象物で反射した反射波を受信する受信ステップと、
前記送信波の周波数と前記反射波の周波数との周波数差を持つビート信号を周波数解析し、周波数上昇時および下降時それぞれの周波数解析結果からピーク周波数を算出し、周波数上昇時のピーク周波数と周波数下降時のピーク周波数から前記対象物の距離と相対速度を算出する信号処理ステップと
を備えたFMCW方式の車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法において、
前記信号処理ステップは、周波数上昇時のビート信号の周波数解析における上昇時ノイズレベルと、周波数下降時のビート信号の周波数解析における下降時ノイズレベルとを比較し、上昇時ノイズレベルまたは下降時ノイズレベルのいずれか一方のノイズレベルが、他方のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する干渉検知ステップを有する
ことを特徴とする車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法。 - 請求項3に記載の車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法において、
前記送信ステップは、周波数上昇時および周波数下降時において異なる周波数変調幅もしくは異なる周波数変調帯域で構成される第1パターンおよび第2パターンを含む変調波を送信し、
前記干渉検知ステップは、前記第1パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベル、および前記第2パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベルの4つのノイズレベルを比較し、いずれか1つ以上のノイズレベルが、その他のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する
ことを特徴とする車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法。
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